CH719102A1 - Spinn- oder Zwirnring sowie zugehöriger Ringläufer. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spinnring (8) für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine mit einem Steg (15) und einer Ringkrone (14), wobei die Ringkrone (14) zumindest teilweise aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram besteht. Weiter betrifft die Erfindung einen Ringläufer (10) für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine dadurch gekennzeichnet, dass der Ringläufer (10) aus einem Draht aus Schnellarbeitsstahl (HSS) hergestellt ist und eine Mindesthärte von 60 HRC aufweist. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Kombination eines Spinnringes (8) mit einem Ringläufer (10).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ring für eine Ringspinn- oder eine Ringzwirnmaschine sowie einen zugehörigen Läufer und ein Ring-Läufer-System. Ringe werden als Spinnringe in sogenannten Ringspinnmaschinen oder als Zwirnringe in sogenannten Zwirnmaschinen eingesetzt. In der Folge werden Spinnringe und Zwirnringe unter dem Begriff Spinnring zusammengefasst. Dabei wirken die Spinnringe mit aufgesetzten Ringläufern zusammen. Die Ringläufer rotieren, mitgeschleppt von einem durch den Ringläufer gehaltenen Faden, mit hohen Geschwindigkeiten auf einer Oberseite der Spinnringe, der sogenannten Ringkrone, was zu hohen Belastungen an den Kontaktflächen zwischen dem Ringläufer und der Ringkrone der Spinnringe führt. Zur Befestigung der Spinnringe in einer Maschine ist ein an die Ringkrone anschliessender Steg vorgesehen, welcher in einem Fussflansch enden kann. Die Ringkrone wie auch der Fussflansch, oder bei fehlendem Fussflansch der Steg, werden in vielfältigen Ausführungen hergestellt, jeweils in Form und Geometrie angepasst an die Anforderungen der entsprechenden Maschine sowie einer vorgesehenen Konstruktion der Befestigung des Spinnringes. Der Spinnring wird in der Maschine in einem sogenannten Ringrahmen gehalten.

[0002] Im Betrieb erwärmen sich die Kontaktflächen durch Reibung zwischen dem Spinnring und dem Ringläufer und damit auch der Faden. Durch das schnelle Umlaufen des Ringläufers auf dem Spinnring können lokal Temperaturen von über 400°C auftreten, welche dem Ring-Läufer-System betriebliche Grenzen setzen. Aufgrund dieser mechanischen Gegebenheiten können bei heute üblichen Ringdurchmessern Drehzahlen der Ringläufer von mehr als 30'000 Umdrehungen pro Minute nicht überschritten werden ohne dass eine Schädigung des Ringläufers oder Fadens eintritt. Durch eine Weiterentwicklung der Konstruktionen von Spinnring und Ringläufer wurde diese Geschwindigkeit immer weiter gesteigert und erreicht heute ein Maximum des sicheren Spinnens für Baumwolle bei ca. 42 m/s und für Polyester bei ca. 32 m/s. Die Entwicklungen im Bereich Werkstoffe beeinflussten weniger den Grundwerkstoff des Spinnringes und des Ringläufers, sondern deren Oberflächen. Die Entwicklung der Grundwerkstoffe für Spinnring und Ringläufer ist seit der Erfindung der Ringspinnmaschine im 19 Jahrhundert kaum in Betracht gezogen worden. Immer noch ist der gängige Werkstoff für beide Komponenten ein gehärteter Kohlenstoffstahl. Es wurde eine Vielzahl von verschiedenen Beschichtungen für Spinnring und Ringläufer entwickelt, die schon eine wesentliche Steigerung der Lebensdauer der Komponenten brachten. Trotzdem konnte eine wesentliche Erhöhung der Geschwindigkeit der Ringläufer durch die Beschichtungen nicht erreicht werden. Durch spezielle Beschichtungen, zumindest im Bereich der Kontaktflächen, wurden die Gleiteigenschaften verbessert und damit zwar die Lebensdauer verlängert jedoch kaum eine Erhöhung der Drehzahl der Ringläufer erreicht.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Beschichtungen von Spinnringen oder Ringläufern bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 1 066 419 A1 einen mit Phosphat beschichteten Läufer, wodurch ein geringerer Verschleiss der Ringläufer auf dem Ring erreicht wird. Die EP 3 052 684 A1 offenbart einen Spinnring mit einer Chrombeschichtung mit eingelagertem Bornitrid, dies führt ebenfalls zu einem geringeren Verschleiss der Ringläufer. Die US 200020162315 A1 offenbart einen nitrierten Läufer. Durch die Nitrierung wird eine höhere Verschleissfestigkeit und eine Verbesserung der Gleiteigenschaften erreicht. Die US 4677817 A offenbart einen mit einer Keramik beschichteten Ringläufer, um den Verschleiss zu mindern und die Lebensdauer zu verlängern. Weiter offenbart die US 2,970,425 einen mit Nickel beschichteten Spinnring, wodurch eine gleichmässige Oberfläche erreicht und damit der Reibungskoeffizient vermindert werden kann.

[0004] Eine Verschleissreduktion, wie im Stand der Technik gezeigt, von einer Komponente ist relativ einfach zu erreichen, die Komponente (z.B. der Spinnring) muss mit einer möglichst harten Schicht beschichtet werden oder aus einem extrem harten Material hergestellt werden. Der Nachteil dabei ist, dass dadurch die andere Komponente (z.B. der Ringläufer) umso schneller verschleisst. Erschwerend wirkt dabei die Temperatur der Reibstelle, respektive der Kontaktflächen, welche beim Ringläufer höher ist als beim Spinnring und damit den Verschleiss des Ringläufers trotz der härtesten Beschichtungen beschleunigt.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es demnach einen Spinnring zu schaffen, welcher eine höhere Lebensdauer bei heutigen Geschwindigkeiten des Ringläufers und eine Steigerung der zu erreichenden Obergrenze der Geschwindigkeit des Ringläufers ermöglicht.

[0006] Weiter ist die Aufgabe der Erfindung einen Ringläufer zu schaffen, welcher eine höhere Lebensdauer bei heutigen Geschwindigkeiten des Ringläufers und eine Steigerung der zu erreichenden Obergrenze der Geschwindigkeit des Ringläufers ermöglicht.

[0007] Ebenfalls ist es die Aufgabe der Erfindung ein Ring-Läufer-System zu schaffen, welches eine Steigerung der Geschwindigkeitsgrenze des Ringläufers auf über 50 m/s (Baumwolle) zulässt.

[0008] Die Aufgabe wird gelöst durch einen Spinnring, einen Ringläufer und ein Ring-Läufer-System mit den Merkmalen der Ansprüche.

[0009] Zur Lösung der Aufgabe wird ein Spinnring für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine mit einem Steg und einer Ringkrone vorgeschlagen, wobei die Ringkrone zumindest teilweise aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram besteht. Durch eine teilweise Ausbildung der Ringkrone mit einer Wolframoberfläche werden gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Oberflächen, beispielsweise aus Stahl, Chrom, Chromkarbid, Nickel-Phosphor und andere, eine Reihe an vorteilhaften Eigenschaften erreicht. Die den Sinterwerkstoff bildenden Wolframkörner haben eine Härte von etwa 450 HV. Damit wird ein abrasiver Verschleiss an härteren Ringläufern verhindert, die Härte ist jedoch hoch genug, um selbst dem abrasiven Verschleiss gut widerstehen zu können. Heute gebräuchliche Spinnringoberflächen erreichen eine Härte bis zu 1000 HV, was zu einem hohen Verschleiss von Ringläufern führt. Weiter haben die Wolframkörner eine hohe Wärmeleitfähigkeit von etwa 180 W/mK was gegenüber gebräuchlichen Werkstoffen und Beschichtungen nahezu einer Verdoppelung gleichkommt. Die erhöhte Wärmeleitfähigkeit führt zu einer verbesserten Wärmeabfuhr und damit zu einer Erhöhung der Kühlung der Spinnringoberfläche. Ebenfalls weisen die Wolframkörner eine Schmelztemperatur von etwa 3400°C auf, demgegenüber liegt die Schmelztemperatur bei herkömmlichen Werkstoffen bei etwa 1900°C. Die hohe Schmelztemperatur bewirkt eine Verminderung einer Neigung zum Mikroverschweissen, wodurch eine Zerstörung der Gleitoberfläche zumindest verzögert werden kann.

[0010] Wird der Wolfram-Sinterwerkstoff einer trockenen Reibung ausgesetzt bildet sich Wolframoxid, welches pulverförmig, weich, leicht schmelzbar ist und eine schwache Haftung am Grundmaterial aufweist. Daraus ergibt sich ein selbstschmierender Effekt, der zur Verbesserung der Gleiteigenschaften beiträgt. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei herkömmlichen beschichteten Spinnringen kein selbstschmierender Effekt beim Trockenreiben, da beispielsweise bei mit Chrom beschichteten Spinnringen das sich bildende Chromoxid fest und hart ist und einen stark haftenden kontinuierlichen Überzug auf der Chromoberfläche bildet.

[0011] Unter diesen Gegebenheiten wirkt sich der Einsatz von Spinnringen aus Wolfram-Sinterwerkstoff positiv auf den Verschleiss von allen bekannten Ringläufern aus. Die zu erzielende Verbesserung ist unterschiedlich gross bei verschiedenen Ringläuferoberflächen. Die geringste Verbesserung ist beim Einsatz von vernickelten Ringläufern festzustellen. Bei nicht beschichteten Stahlringläufern aus Kohlenstoffstahl, bei nitrierten Ringläufern und bei CVD-beschichteten Ringläufern (CrC, TiC-Beschichtungen) konnte neben der Verbesserung des Verschleiss-Verhaltens über 10-15% Geschwindigkeitsvorteil erreicht werden.

[0012] Bevorzugterweise besteht die gesamte Ringkrone aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram. Durch die Ausführung der gesamten Ringkrone anstelle eines begrenzten Einsatzes in die Ringkrone wird die Herstellung des Spinnringes vereinfacht.

[0013] In einer alternativen Ausführungsform ist der Spinnring auf einer der Ringkrone entgegengesetzten Seite des Stegs mit einem Fussflansch versehen. Es bestehen verschiedene Bauarten von Spinnringen bis hin zu Spinnringen mit zwei Ringkronen. Die Ausführung der Spinnringe mit Steg oder mit Steg und Fussflansch ist abhängig von einer Konstruktion der Befestigung der Spinnringe in der Spinn- oder Spinnzwirnmaschine. Bevorzugterweise ist der Wolfram-Sinterwerkstoff W97Ni2Fe. Als Wolfram-Sinterlegierungen können grundsätzlich alle erhältlichen W-Ni-Fe- Sinterwerkstoffe verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich bei Verwendung des Werkstoffs W97Ni2Fe1 mit einer Dichte von 18,5 g/cm<3>die besten Resultate erzielen lassen.

[0014] Weiter ist es von Vorteil, wenn der Fussflansch und/oder der Steg aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht. Kupfer oder Kupferlegierungen ergeben bei der Anwendung als Spinnringe eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie eine aufgrund des dynamischen Betriebes eine gute Flexibilität bei entsprechender Formhaltigkeit. Weiter führt dies auch dazu, dass der aus dem Wolfram-Sinterwerkstoff gefertigte Teil des Spinnringes bevorzugterweise auf die Ringkrone oder auf den Steg durch einen Lötprozess aufgebracht werden kann.

[0015] Bevorzugterweise besteht der Spinnring als Ganzes aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einen aus mehreren Teilen bestehenden Spinnring herzustellen und die Teile beispielsweise durch einen Lötprozess miteinander zu verbinden. Bei einer Herstellung des gesamten Spinnringes aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff gibt es keine prinzipiellen Unterschiede zwischen konventionellen Stahlspinnringen und Spinnringen aus Wolfram-Sinterlegierungen, da beide aus Rohlingen gedreht, respektive durch spanabhebende Verfahren gefertigt werden. Auch im Falle eines aus mehreren Teilen kombinierten Spinnringes wird der fertige Spinnring aus einem zuvor zusammengelöteten rohrförmigen Rohling hergestellt. Jedoch sind, im Unterschied zu Spinnringen aus Stahl, Wolframspinnringe direkt nach dem Drehen einsatzfertig, die üblichen nachfolgenden Herstellprozesse, wie beispielsweise Härten, Scheuern, Polieren und Verchromen, entfallen.

[0016] Weiter wird ein Ringläufer für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine vorgeschlagen welcher aus einem Draht aus Schnellarbeitsstahl (HSS) hergestellt ist und eine Mindesthärte von 60 HRC aufweist. Die HSS-Ringläufer können aus allen bekannten Schnellarbeitsstählen hergestellt werden, die in Form eines Drahtes vorliegen. Die Ringläuferherstellung ist analog zu der konventionellen Ringläuferherstellung aus Kohlenstoffstahl mit dem Unterschied, dass die Prozesse Glühen, Härten und Anlassen bei anderen Bedingungen erfolgen. Für jedes HSS-Material sind bekannte materialtypische Härteparameter anzuwenden. Die erreichten Grundhärten liegen, abhängig vom verwendeten Schnellarbeitsstahl im Bereich 850-1000 HV. Die HSS-Ringläufer brauchen grundsätzlich keine Beschichtung und sind nach dem Scheuern und Polieren einsatzbereit.

[0017] Die Vorteile von HSS-Läufern gegenüber Kohlenstoffstahl-Läufern ergeben sich hauptsächlich durch eine wesentlich höhere Warmhärte. Gehärtete Kohlenstoffstähle erweichen ab ca. 300°C recht schnell, demgegenüber behalten gehärtete Schnellarbeitsstähle bis etwa 550°C ihre ursprüngliche hohe Härte. Beim Spinnbetrieb sind Temperaturen über 300 °C an der Ringläuferreibflächen üblich, deswegen erweitern die HSS-Stähle die Ringläufer-Einsatzmöglichkeiten für höhere Geschwindigkeiten. Aber auch im Temperaturbereich kleiner 300°C bieten HSS-Stähle wesentlich höhere Härten und Festigkeiten als die Kohlenstoffstähle. Da die Schnellarbeitsstähle bei maximalem Härten weniger spröde als Kohlenstoffstähle sind, können HSS-Ringläufer auch bei Raumtemperatur über 200 HV härter als die gewöhnlichen Ringläufer sein. Ein Ringläufer aus Kohlenstoffstahl darf nicht härter als 700 HV sein, weil er sonst beim Aufsetzen auf den Spinnring zerbricht, dagegen zerbrechen die HSS-Ringläufer beim Aufsetzen auf den Spinnring erst ab Härten von etwa 950 HV.

[0018] Genauso wie Wolframspinnringe im Vergleich mit herkömmlichen Spinnringen, sind die HSS-Ringläufer praktisch allen gängigen Kohlenstoffstahl-Ringläufer bei einem Einsatz in Kombination mit allen möglichen Spinnringen überlegen. Aber auch hier wurde ein maximaler Effekt nur am Wolframring erzielt. Welche Geschwindigkeitserhöhung in einzelnen Fällen erreicht wurde, zeigen die nachfolgenden Anwendungsbeispiele.

[0019] Bevorzugterweise entspricht der Schnellarbeitsstahl dem Werkstoff 1.3343 nach DIN EN ISO 4957 (2018-11) mit dem Werkstoffnamen HS6·5-2C. Eine Verwendung dieses Werkstoffs hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

[0020] Im Weiteren wird eine Kombination eines Spinnringes und eines Ringläufers vorgeschlagen, wobei der Spinnring und der Ringläufer gemäss vorstehender Beschreibung eingesetzt werden. Um eine maximale Steigerung der Geschwindigkeit des Ringläufers zu erreichen, muss der Verschleiss des Ringläufers reduziert werden, ohne einen erhöhten Verschleiss des Spinnringes auszulösen, oder umgekehrt. Dies bedeutet, dass die Kontaktflächen von Spinnring und Ringkrone und damit beide reibenden Oberflächen als ein Paar betrachtet und optimiert werden müssen. Diese Optimierung umfasst nicht nur eine Anpassung der Oberflächenhärten der Komponenten, sondern auch andere Aspekte, wie beispielsweise eine Verbesserung der Wärmeabfuhr aus der Reibstelle oder chemische Prozesse, die bei der Reibung ablaufen können (beispielsweise eine Oxidierung). Eine, durch die Optimierung, zu erreichende Erhöhung der Drehzahl, respektive Geschwindigkeit des Ringläufers, führt zu einer entsprechenden Steigerung der Produktion der Spinnmaschine.

[0021] In einer Kombination der Spinnringe aus Wolfram-Sinterwerkstoff mit Ringläufern aus Schnellarbeitsstählen (HSS-Ringläufer) konnte eine Geschwindigkeitserhöhung des Ringläufers von über 20% erreicht werden.

[0022] Welche Geschwindigkeitserhöhungen in einzelnen Fällen von Kombinationen von Spinnringen mit zumindest teilweise aus Wolfram-Sinterwerkstoff gefertigten Ringkronen (Wolfram-Spinnringe) mit gängigen Ringläufern erreicht werden konnten, zeigen die nachfolgenden Anwendungsbeispiele, die aufgeführten Bezeichnungen stammen aus dem Produktekatalog des Anmelders und entsprechen handelsüblichen Ringläufern: Vor Beginn der Versuchsreihen wurden alle Spinnringe mit entsprechenden Ringläufern mit einer geringen Geschwindigkeit (23-34 m/s) während mehreren Stunden eingelaufen. Eine Versuchsreihe bestand aus mehreren gleichen Versuchen, wobei jeder weiteren Versuch innerhalb einer Versuchsreihe bei etwas höherer Geschwindigkeit (Ringläufer-Drehzahl) durchgeführt wurde. Laufzeit eines Versuches pro Geschwindigkeit und Ringläufer betrug eine Stunde (für jeden Versuch wurde ein neuer Ringläufer eingesetzt). Alle Ringläufer wurden vor und nach dem Versuch gewogen, um den Verschleissgrad zu erfassen (Messgenauigkeit ca. 0,01 mg). Während der Versuchsreihe wurde die Geschwindigkeit stufenweise mit einem Schritt von 0,6 m/s erhöht. Als Anhaltspunkt des Vergleiches wurde ein bestimmtes Mass des Ringläufer-Verschleisses von 0,2 mg festgelegt, Ringläufer mit einem Verschleiss grösser als 0,2 mg galten als verschlissen. Die maximal mögliche Geschwindigkeitsgrenze wurde bei der Ringläufergeschwindigkeit gesetzt, bei welcher erste Ringläufer der Serie in einem 60-Minuten Versuch verschlissen wurde. In allen Versuchen wurde kein messbarer Verschleiss von Spinnringen festgestellt. Alle Anwendungsbeispiele beziehen sich auf Labortests mit einer 16-Spindel Spinnmaschine von SER.MA.TES. In allen Tests wurden gleichzeitig die neuen Komponenten (Wolfram-Spinnringe und/oder HSS-Ringläufer) zusammen mit geometrisch identischen Referenzkomponenten aus dem Stand der Technik getestet. Damit wurde ein direkter Vergleich zwischen alten und neuen Komponenten bei gleichen Bedingungen realisiert. Die kombinierten Wolfram-Spinnringe bestanden aus einer Ringkrone aus dem Sinterwerkstoff W97Ni2Fe1 welche auf einen Steg aus Kupfer gelötet war. Die HSS-Ringläufer wurden aus dem Schnellarbeitsstahl 1.3343 (M2) hergestellt. Die maximal erreichbare Ringläufer-Drehzahl entspricht derjenigen Drehzahl, bei welcher innerhalb derselben Betriebszeit der gleiche Verschleiss am Ringläufer auftritt wie bei der Referenz Ringläufer-Drehzahl an der zu vergleichenden Spinnring-Ringläufer-Paarung.

[0023] Beispiel 1. Es wurde ein Wolfram-Spinnring mit einem verchromten Stahlspinnring verglichen bei einem Einsatz mit nicht beschichteten Ringläufern aus Kohlenstoffstahl. Typ des Spinnringes: T-Flansch-Ringe ∅47×38, Typ des Ringläufers: C1ELMudrlSO35,5mg Spinnparameter: Baumwolle, Ne 30, twist = 1000, nicht compact. Referenz Ringläufer-Drehzahl bei Stahlspinnring: 20.000 U/min (39,8 m/s) Maximale Ringläufer-Drehzahl bei Wolfram-Spinnring: 23.300 U/min (46,3 m/s) Daraus resultiert eine Geschwindigkeits- und damit Produktionserhöhung von 16,3%.

[0024] Beispiel 2. Es wurde ein Wolfram-Spinnring mit einem verchromten Stahlspinnring verglichen bei einem Einsatz mit nitriertem Ringläufern aus Kohlenstoffstahl. Typ des Spinnringes: T-Flansch-Ringe ∅47×38, Typ des Ringläufers: C1SELudrISO31,5mg, Spinnparameter: Baumwolle, Ne 30, twist = 922, compact. Referenz Ringläufer-Drehzahl bei Stahlspinnring: 22.000 U/min (43,8 m/s), Maximale Ringläufer-Drehzahl bei Wolfram-Spinnring: 25.300 U/min (50,3 m/s), Daraus resultiert eine Geschwindigkeits- und damit Produktionserhöhung von 14,9%.

[0025] Beispiel 3. Es wurde ein HSS-Ringläufer mit einem nicht beschichteten Kohlenstoffstahl-Ringläufer verglichen bei einem Einsatz auf einem verchromten Stahlspinnring. Typ des Spinnringes: T-Flansch-Ringe ∅47×38, Typ des Ringläufers: C1ELudrISO18,0mg, Spinnparameter: Baumwolle Ne 46, twist = 1000, nicht compact. Referenz Ringläufer-Drehzahl bei Kohlenstoffstahl-Ringläufer: 22.000 U/min (43,8 m/s), Maximale Ringläufer-Drehzahl bei HSS-Ringläufern: 24.600 U/min (48,9 m/s), Daraus resultiert eine Geschwindigkeits- und damit Produktionserhöhung von 11,6%.

[0026] Beispiel 4. Es wurde der Einsatz eines Wolfram-Spinnrings mit einem HSS-Ringläufer mit dem Einsatz eines verchromten Stahlspinnringes mit einem nicht beschichteten Kohlenstoffstahl-Ringläufer verglichen. Typ des Spinnringes: T-Flansch-Ringe ∅47×38, Typ des Ringläufers: C1ELudrISO18,0mg, Spinnparameter: Baumwolle Ne 46, twist = 1000, nicht compact. Referenz Ringläufer-Drehzahl bei Stahlspinnring: 22.000 U/min (43,8 m/s), Maximale Ringläufer-Drehzahl bei HSS-Ringläufer auf Wolfram-Spinnring: 27.000 U/min (53,7 m/s), Daraus resultiert eine Geschwindigkeits- und damit Produktionserhöhung von 22,6%.

[0027] Beispiel 5. Es wurde der Einsatz eines Wolfram-Spinnrings mit HSS-Ringläufer mit dem Einsatz eines verchromten Stahlspinnringes mit nicht beschichteten Kohlenstoffstahl-Ringläufer verglichen. Typ des Spinnringes: T-Flansch-Ringe ∅47×38, Typ des Ringläufers: C1MMudrISO63,0mg, Spinnparameter: Baumwolle Ne20, twist = 705, nicht compact. Referenz Ringläufer-Drehzahl: 14.300 U/min (28,4 m/s), Maximale Ringläufer-Drehzahl bei HSS-Ringläufer auf Wolfram-Spinnring: 17.300 U/min (34,4 m/s), Daraus resultiert eine Geschwindigkeits- und damit Produktionserhöhung von 21,1 %.

[0028] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer beispielhaften Ausführungsform erklärt und durch Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine; Figur 2 eine schematische Darstellung eines Spinnringes mit Ringläufer: Figur 3 eine vergrösserte Darstellung nach Figur 2 und Figur 4 eine schematische Darstellung einer zweiten und dritten Ausführungsform eines Spinnringes.

[0029] Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine, wobei heutige Ringspinnmaschinen bis zu 2'000 oder mehr derartige Spinnstellen aufweisen. In der Ringspinnmaschine wird ein Faserverband, eine sogenannte Lunte 1, einem Streckwerk 2 zugeführt. Die Lunte 1 wird durch das Streckwerk 2 zu einem Faden 3 verstreckt. Das dargestellte Streckwerk 2 ist ein sogenanntes Riemchen-Streckwerk, welches üblicherweise für Baumwolle zum Einsatz kommt. Aus dem Stand der Technik sind je nach Anwendung vielerlei Bauarten von Streckwerken 2 bekannt. Der Faden 3 wird nach dem Streckwerk 2 über einen Fadenführer 4 zu einem Ringläufer 10 geführt. Nach dem Passieren des Ringläufers 10 wird der Faden 3 auf die Garnspule 5 aufgespult. Die Garnspule 5 wird durch einen Antrieb 7 in Drehung 6 versetzt. Durch diese Drehung 6 der Garnspule 5 wird durch den Faden 3 der Ringläufer 10 mitgenommen, was dazu führt, dass dem Faden 3 eine Drehung erteilt wird und somit das Garn gebildet wird. Dadurch, dass der Ringläufer 10 auf dem Spinnring 8 gehalten wird, wird der Ringläufer 10 gezwungen, die Garnspule 5 zu umlaufen. Der Spinnring 8 ist ortsfest auf einem Ringrahmen 9 gehalten.

[0030] Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Spinnring 8 mit einem aufgesetzten Ringläufer 10. Der beispielhaft dargestellte Spinnring 8 besteht aus einer Ringkrone 14 und einem an die Ringkrone 14 anschliessenden Steg 15. Der Steg 15 dient zur Befestigung des Spinnringes 8 in einer Spinnmaschine. Der Ringläufer 10 ist auf die Ringkrone 14 aufgesetzt und umschliesst diese teilweise, dabei ist der Ringläufer 10 in seiner Form derart ausgestaltet, dass er die Ringkrone 14 so weit umfasst, dass ein Herunterfallen des Ringläufers 10 von der Ringkrone 14 nicht möglich ist, jedoch eine grösstmögliche Bewegungsfreiheit des Ringläufers 10 gegenüber der Ringkrone 14 erreicht wird. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Formen und Ausgestaltungen von Ringkronen 14 und Ringläufern 10 bekannt. Die durch den Faden 3 auf den Ringläufer 10 übertragene Drehbewegung bewirkt, dass der Ringläufer 10 um den Spinnring 8 in Richtung der Läuferdrehung 11 umläuft. Durch diesen Umlauf wiederum entsteht eine sich auf den Ringläufer 10 auswirkende Fliehkraft 12. Diese drückt den Ringläufer 10 an die Innenseite des Spinnringes 8, respektive der Ringkrone 14.

[0031] In Figur 3 ist diese Situation vergrössert dargestellt. Der Ringläufer 10 gleitet dem Spinnring 8 entlang, wobei sich eine Kontaktfläche 13 ergibt. Zumindest im Bereich dieser Kontaktfläche 13 ist dafür zu sorgen, dass der Ringläufer 10 gute Gleiteigenschaften gegenüber dem Spinnring 8 aufweist. Durch eine entsprechende Materialwahl der Ringkrone 14 zumindest im Bereich der Kontaktfläche 13 wird die Gleitpaarung zwischen Spinnring 8 und Ringläufer 10 gefördert. Die Ringkrone 14 ist im Bereich der Kontaktfläche 13 mit einem Einsatz 16 aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram dargestellt. Dabei ist der Einsatz an einem Grundwerkstoff, beispielsweise Kupfer, mit der Ringkrone durch einen Lötvorgang verbunden.

[0032] Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten und dritten Ausführungsform eines Spinnringes 8 nach der Erfindung. Die Darstellung ist zweigeteilt, dabei zeigen die linke wie auch die rechte Ausführung jeweils einen Spinnring 8 mit einer Ringkrone 14, einem Steg 15 und einen auf einer der Ringkrone 14 abgewandten Seite des Steges 15 angeordneten Fussflansch 17. Der Fussflansch 17 dient der Befestigung des Spinnringes 8 in einer Spinnmaschine. In der rechten Ausführung ist die Ringkrone 14 aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram und der restliche Teil des Spinnringes 8, nämlich der Steg 15 und der Fussflansch 17 sind aus einem Standard-Material hergestellt, beispielsweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Stahl oder einem Leichtmetall. Die Ringkrone 14 ist mit dem Steg 15 durch einen Löt- oder Schweissvorgang verbunden. Im Gegensatz dazu ist in der linken Ausführung der gesamte Spinnring 8 aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram hergestellt.

[0033] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Legende

[0034] 1 Lunte 2 Streckwerk 3 Faden 4 Fadenführer 5 Garnspule 6 Drehung 7 Antrieb 8 Spinnring 9 Ringbank 10 Ringläufer 11 Läuferdrehung 12 Zentrifugalkraft 13 Kontaktfläche 14 Ringkrone 15 Steg 16 Einsatz 17 Fussflansch

Claims (10)

1. Spinnring (8) für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine mit einem Steg (15) und einer Ringkrone (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkrone (14) zumindest teilweise aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram besteht.

2. Spinnring (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Ringkrone (14) aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram besteht.

3. Spinnring (8) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnring (8) auf einer der Ringkrone (14) entgegengesetzten Seite des Stegs (15) mit einem Fussflansch (17) versehen ist.

4. Spinnring (8) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wolfram-Sinterwerkstoff W97Ni2Fe1 ist.

5. Spinnring (8) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fussflansch (17) und/oder der Steg (15) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.

6. Spinnring (8) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Wolfram-Sinterwerkstoff gefertigte Teil des Spinnringes (8) auf die Ringkrone (14) oder auf den Steg (15) durch einen Lötprozess aufgebracht ist.

7. Spinnring (8) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnring (8) als Ganzes aus einem Wolfram-Sinterwerkstoff mit mindestens 90% Wolfram besteht.

8. Ringläufer (10) für eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine dadurch gekennzeichnet, dass der Ringläufer (10) aus einem Draht aus Schnellarbeitsstahl (HSS) hergestellt ist und eine Mindesthärte von 60 HRC aufweist

9. Ringläufer (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellarbeitsstahl dem Werkstoff 1.3343 nach DIN EN ISO 4957 (2018-11) mit dem Werkstoffnamen HS6·5-2C entspricht.

10. Kombination eines Spinnringes (8) und eines Ringläufers (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnring (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und der Ringläufer (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 vorgesehen sind.