CN101358391A - 纺织机的纺纱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺织机的纺纱装置(1，10)，该纺纱装置因接触纤维而受到磨损，所述纺纱装置的表面设置有多层涂层，其中接触纤维材料的表面(4，20)涂覆有由非铁质金属制成的含硬质材料体的扩散层，其中硬质材料体由陶瓷颗粒(8)组成，其中所述陶瓷颗粒(8)具有圆形表面。

Description

纺织机的纺纱装置

技术领域

本发明涉及如权利要求1前序部分所述的纺织机的纺纱装置。

背景技术

由DE 33 39 852 A1已知一种用于自由端纺纱机的纺杯，与纤维材料进行接触的其表面区域设有涂层。纺杯包括带有纤维收集槽和纤维滑移面的转杯。转杯在内部设有用硼化铁制成的耐磨涂层，其上施有用非铁质金属制成的含硬质材料体的涂层。该硬质材料体为金刚石颗粒或脆性晶体或陶瓷制成的微晶。通过含硬质材料体的涂层获得的纤维滑移面的粗糙度用于对在纺杯的周向上引入的纤维材料进行导向，以提高纺纱工艺的成效。

由DE 102004029659 A1已知用于自由端纺纱机的开松装置，其表面的涂层具有至少两层结构，与纤维材料接触的外层为含硬质材料体层。该层包含特别硬的具有类金刚石碳化合物性质的硬质材料成分。

已证实用于纺纱装置的这种类型的涂层在以下方面是非常不利的，即，用作硬质材料体的单晶以及多晶金刚石颗粒或类金刚石碳化合物的表面结构非常不规则并且有锋利的边缘。结果，虽然实现了高的表面粗糙程度，但是硬质材料体的这些性质不利于与纺纱装置接触的纤维材料，这是因为纤维在例如沿纺杯的涂层表面滑动时会被损坏或部分被切断，从而损害短纤纱的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供纺纱装置，通过该纺纱装置可减小现有技术中已知的缺点。

按照本发明，该目的通过如权利要求1所述的纺纱装置实现。

本发明的有利结构为从属权利要求的主题。

权利要求1提出陶瓷颗粒具有圆形表面。从表面上的非铁质金属层部分地凸出的陶瓷颗粒由于它们的圆形轮廓而降低了对输送到纺纱装置的纤维的损伤，这是因为与现有技术中用作硬质材料体的单晶或多晶金刚石颗粒或多晶陶瓷不同的是，它们没有锋利边缘部分。通过使用圆陶瓷颗粒减小对于接触纺纱装置表面的纤维的损伤，有利于短纤纱的质量。

所使用的陶瓷颗粒可以是基于氧化物的陶瓷，例如氧化硅，氧化铝，氧化锆或氧化铍，或者是基于碳化物或氮化物的非氧化陶瓷，例如碳化硅，氮化硅，氮化铝或碳化硼或氮化硼。

有利地，陶瓷颗粒可以是球形。这种形状因其对称性而具有制造简单的优点。特别地，这使得在加工过程中更容易分选不同的陶瓷颗粒直径，以便能更准确地确定在扩散层中不同直径的陶瓷颗粒的比例。

直径大于6微米的陶瓷颗粒被证明特别有利。特别地，陶瓷颗粒直径可以直到12微米。与使用如在现有技术中提供的较小直径的硬质材料体相比，根据本发明的陶瓷颗粒的优点在于，促进了对供入到纺纱装置的纤维材料的牵伸。使用较大的陶瓷颗粒改善了供入到纺纱装置的纤维的拾取和牵伸而不会损伤纤维。当碰撞到纺纱装置的涂层表面时，纤维不会钩在锋利的边缘上，而是被根据本发明的陶瓷颗粒的圆轮廓引导到涂层基体上，并能在它们的全长上伸展。这种情况下，具有不同直径的陶瓷颗粒优选以不同的比例引入到扩散层中。扩散层内陶瓷颗粒的各比例的变化意味着涂层面有不规则的粗糙度。用这种方式，积极地影响了纺纱装置中分离的纤维的滑移和取向性能。

陶瓷颗粒从涂层凸出的量应优选小于其表面的50％。以此方式，实现了球形陶瓷颗粒的可靠结合，这样在相当程度上减少了被纤维材料撬出的情况。

特别地，扩散层的非铁质金属可以包括镍或镍合金。

扩散层可以具有大于9微米的厚度。已发现扩散层厚度的上限为27微米在技术上是适宜的。

扩散层优选具有20-35％的体积比的陶瓷颗粒。

在有利的变形中，纺纱装置可以是纺杯，其包含具有纤维滑移面和纤维收集槽的转杯，纤维收集槽不含有硬质材料体。通过使纤维收集槽不含有硬质材料体，避免了纤维收集槽的表面粗糙度在涂覆过程中发生改变，因此就纺纱技术而言产生了优点。通过保持纤维收集槽的光滑表面结构，防止了纤维收集槽中累积起特别是来自于纤维残留和尘土的污物，这样就提高了该纺纱工艺的品质和经济性。

在纺杯的涂覆过程中，通过至少纤维滑移面和纤维收集槽的硼酸化而形成耐磨表面，在硼酸化纤维滑移面和纤维收集槽后在该耐磨表面上施加非铁质金属层。之后通过插入物覆盖纤维收集槽，并且用扩散层涂覆纤维滑移面，该扩散层带有由具有圆形轮廓的陶瓷颗粒制成的硬质材料颗粒。纺杯的耐腐蚀性是通过在纤维滑移面和纤维收集槽上施加非铁质金属涂层而获得的。于是纤维滑移面具有了带有由陶瓷颗粒制成的硬质材料颗粒的扩散涂层，该陶瓷颗粒具有圆形轮廓。根据本发明的纺杯的用这种方法涂覆的纤维滑移面的表面具有这样的粗糙度，其是在纤维滑移面上定向纤维材料而不使纤维材料受到从扩散涂层凸出的边缘锋利的硬质材料体损伤所需要的。因而可以实施能以高速执行的且能获得高质量纱线的纺纱工艺。

有利地，纺杯内可以引入盖体，其在施加含陶瓷颗粒的扩散层时盖住纤维收集槽。该盖体可以优选是柔性塑料环或类似物，其适应于纤维收集槽的轮廓，以能使扩散层十分接近纤维收集槽以至于在纤维收集槽的开始处终止。这样，转子槽形成更加明显的楔形形状。

与具有增加粗糙度以对纤维进行定向并牵伸的纤维滑移面相比，在纤维收集槽处的减小粗糙度减少了纤维收集槽中由于灰尘沉积带来的杂质，所以用于清洁的支出就减小了。

此外，所述纺纱装置可以是开松辊。由于根据本发明硬质材料颗粒的实施方式是具有圆形轮廓的陶瓷颗粒用于涂覆开松辊的针布丝或针布环，从而随后的镀镍工艺被省去，而该镀镍工艺在用以保护与开松辊针布丝或针布环相连接的纤维材料的含金刚石涂覆中是必不可少的。在所述开松辊中，涂层用于防止磨损，其中这里在纤维束开松过程中也可避免由于表面过于粗糙而损伤纤维材料。

附图说明

下面将借助如附图所示的实施方式对本发明进行更详细的说明，其中：

图1示出了根据本发明被涂覆的纺杯的局部剖视图；

图2示出了根据本发明被涂覆的开松辊的局部剖视图；

图3示出了根据图1的转杯内部的表面形状被大比例放大的示意图。

具体实施方式

图1示出了纺杯1，以纵向截面的方式示出它的转杯3。纺杯1优选由回火钢生产而成，并具有转杯轴2以及转杯3。转杯3在其内部具有纤维滑移面4以及纤维收集槽5。纺杯1的表面具有基于硼化物的耐磨涂层，其用来保护纺杯1不受磨损。优选基于镍合金的含非铁质金属的耐腐蚀层被施加到硼化物层上，并优选形成带有含硬质材料体的扩散层7的纤维滑移面4的后续涂层的基础，其结构和构成借助图3示出。

图2示出了开松辊10，其具有轴承轴12，其上在端部处固定有所谓的驱动锭盘13。轴承轴12通过滚柱轴承14可旋转地安装在轴承座15内。轴承座15则固定在开松辊壳体的轴承架(未图示)内并通过切向穿过塑料环16接合的固定元件锁定在该处。

辊体17安装在轴承轴12的前端。辊体17与轴承轴12借助压力配合不可旋转地连接。辊体17为筒形且在后部有凸缘18。在本示例中，辊体17的表面优选是光滑的。开松辊10在前面具有另外的凸缘21，其例如通过螺栓22和压缩弹簧23连接到轴承轴12上。

锯齿针布可以直接固定在筒形辊体17的表面上，或者锯齿针布20间接地固定，换言之，如图2所示安装在承载元件24上。在本示例中，前凸缘21处于装配状态，将锯齿针布20固定到辊体17上。

锯齿针布20具有螺旋弹簧状基体，其可以有不同截面的形状设计。图2示出了锯齿针布20，其通过其基体的翼片被放入到承载元件24的螺旋延伸的槽19中。锯齿针布20，如同转杯3那样，用含有硬质材料体的扩散层7涂覆，该硬质材料体是具有圆形表面的陶瓷颗粒8。除了保护与涂层表面接触的纤维材料之外，与在纺杯1中一样，该涂层也用于保护纺纱装置不受磨损。

图3示出了根据图1的转杯3的涂层表面的切面的大比例放大图，借助它示出了涂覆的方法以及涂层的结构。在通过含硬质材料体的扩散层7进行涂覆之前，将优选为环形的盖体6引入到纤维收集槽5，如图1所示，它形状配合地填入纤维收集槽5中。盖体6可以是例如O型环或者环形嵌入件，其具有至少部分适合于纤维收集槽5的轮廓的外轮廓。借助纤维收集槽5中的盖体6，避免了含硬质材料体的扩散层在涂覆过程中渗透到也正被涂覆的纤维收集槽5中。

含硬质材料体的扩散层7优选为基于例如镍或镍合金的非铁质金属的扩散层，其通过不同直径的陶瓷颗粒8而被强化。在本示例中，陶瓷颗粒8的直径大于6微米，优选直经达到12微米。在本示例中，引入到扩散层7的陶瓷颗粒8具有圆形轮廓，与现有技术中使用的作为硬质材料体的金刚石颗粒或类似物的晶体结构相比，其确保增加纤维滑移面4的表面粗糙度，但另一方面减小了对引入到纺杯1的纤维材料的损伤。纺杯1通过公知的涂覆工艺涂覆，例如为PVD法，CVD法，化学或电镀法。在本示例中，施加到纤维滑移面4的含硬质材料体的扩散层7的厚度大于9微米，并可以高达27微米。该扩散层7含有20-35％体积比的陶瓷颗粒8。

在图3中以纤维滑移面4的表面部分的大比例放大示意图的方式示出了由于涂覆转杯3而产生的表面形态。陶瓷颗粒8如前述具有不同的直径且最小直径不会低于6微米。图3中示出的用于涂覆表面部分的陶瓷颗粒8基本上为球形，这样就避免了对引入到转杯3中的纤维材料的损伤。

然而，如果陶瓷颗粒8具有圆形轮廓，也可以使用不同于球形的表面形状。例如，如果半轴彼此间的差异不大于10％，则陶瓷颗粒8可以具有旋转椭圆体外形。陶瓷颗粒8的轮廓大致是不对称的但成形为圆形面也是可能的，这样不会丧失本发明的重大优点。为了确保稳固地保持在扩散层7中，陶瓷颗粒8从扩散层7凸出的量小于其表面的50％。

Claims (10)

1.纺织机的纺纱装置(1，10)，该纺纱装置因接触纤维材料而受到磨损，所述纺纱装置的表面设置有多层涂层，其中接触纤维材料的表面(4，20)涂覆有由非铁质金属制成的含硬质材料体的扩散层，且所述硬质材料体包括陶瓷颗粒(8)，所述纺纱装置的特征在于，所述陶瓷颗粒(8)具有圆形表面。

2.如权利要求1所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述陶瓷颗粒(8)为球形。

3.如权利要求1或2所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述陶瓷颗粒(8)的直径大于6微米。

4.如权利要求3所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述陶瓷颗粒(8)具有直到12微米的直径。

5.如权利要求1至4中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述陶瓷颗粒(8)从所述涂层凸出的量小于所述陶瓷颗粒表面的50％。

6.如权利要求1至5中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述非铁质金属包括镍或镍合金。

7.如权利要求1至6中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述扩散层(7)具有大于9微米直到27微米的厚度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述扩散层(7)具有体积比为20至35％的陶瓷颗粒。

9.如权利要求1至8中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述纺纱装置是纺杯(1)，其具有带纤维滑移面(4)和纤维收集槽(5)的转杯(3)，其纤维收集槽(5)不含有硬质材料体。

10.如权利要求1至8中任一项所述的纺纱装置(1，10)，其特征在于，所述纺纱装置是开松辊(10)。

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