CN1139462A - 高速织机的筘用筘片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

高速织机的筘用不锈钢制薄板状筘片,只在其基材(3)的与纱滑动接触的棱缘部(36)的表面上被覆梗质碳膜(2),由此可显著地提高筘片(1A)的耐用性,并且,与现有技术的被覆碳膜的筘片相比,可极大地提高生产率。该筘片是,将不锈钢制的同一形状的多个薄板状筘片的基材(3)以平面部(3a)相互密接的状态叠置,将不与纱滑动接触侧的棱缘部与成膜夹具接合,并以整列保持的状态配置在成膜雾围气中,将在成膜雾围气中露出的各基材(3)的与纱滑的接触侧的棱缘部(3b)的表面上被覆硬质碳膜(2),由此可高效率地生产。

Description

高速织机的筘用筘片及其制造方法
〔技术领域〕
本发明涉及高速织机的筘用筘片及其制造方法,更详细地说,涉及为了提高构成筘的多个筘片的耐用性并提高其生产率的表面覆层及覆层处理方法。
〔背景技术〕
作为织机部件的“筘”是把织物的经纱排齐压住纬纱以完成网眼组织的构件,是把金属薄板制成的多个“筘片”以微小间隙平行地并置于框架中构成的。
在高速织机中,虽然通常使用的是不锈钢制的筘片,但由于织机高速化,以及高强度纤维、异形纤维等合成纤维的多样化并使用各种糊材,使得与纱滑动相接的筘片急剧地磨损而变劣,于是筘片的耐久性就成为一个极大的问题。
即,由于筘片的磨损是起毛茸与断纱的原因,故需要更换筘片,由于更换筘片需要很多的费用与劳力,故筘片的耐久性就成为决定织机的生产能力与织布成本的重要因素。
因此,本发明人以前就提出了将构成这种高速织机筘的多个筘片的整个表面或者至少含有最大磨损部位的一部分表面被覆金钢石类的碳膜(下面简称为“DLC”)而使其耐久性得到飞跃性的改善(见国际公开公报:W092/06234)。
所谓DLC膜是一种结合有氢的非晶体硬质碳膜,是通过在例如碳氢化合物(甲烷)气体氛围中等离子CVD(Chemical Vapor De-position)等气相成膜法处理而生成的。
图8示出了高速织机所使用的筘的一个例子的正视图。筘10是在由上下缘框12、12与左右主片14、14构成的框体16、16内,用一对螺旋弹簧18、18把多个筘片20以相互具有微小间隙夹持固定,并保持平行的。
筘片有如图9中所示的简单的带状平筘片20A与如图10中所示的异形带槽口筘片20B,用于喷水织机与喷气织机中。
这些筘片的在图中画有阴影线的部分a、b与纱滑动相接,所受摩擦最剧而成为最大磨损部分。
因此,如图11中所示地要在这些筘片20的基材21至少包含与上述部分a或b相当的平面部分的表面上被覆DLC膜22。基材21为不锈钢,23是为了提高不锈钢与DLC膜22的密接性的中间层。
这样一来,由于用DLC膜即硬质碳膜覆盖了包含筘片最大磨损部位的表面,可以确认其耐久性能显著地提高。
然而,要在筘片的一个个全表面上,或者在含有如图9中所示的平筘片20A的部分a或如图10所示的槽口筘片20B的部分b的表面上,用等离子CVD方法等气相成膜法形成这样的DLC膜,由于对于一个个筘片需要广阔的等离子空间,故生产效率极差。
即,要在筘片上至少与纱滑动相接部分附近的两平面部上也形成DLC膜,则必须在等离子空间(成膜氛围气)内使各筘片的相互的平面部之间保持相当的间隔,而只在平面部的一部分上覆盖DLC膜时则要对不覆盖的部分加以屏蔽,或在其平面部之间插入间隔件。
因此,不仅准备工作费事,而且一次形成DLC膜的筘片片数也少、存在着生产效率差的问题。
〔发明的公开〕
本发明是为了解决上述的问题而提出的,其目的是借助于被覆硬质碳膜而显著地提高筘片的耐久性,同时能以极佳的生产效率做到在所需的筘片表面上形成硬质碳膜。
为此,本发明的筘片只在不锈钢制的薄板状筘片的与纱滑动接触侧的棱缘部的表面上被覆硬质碳膜。
已然弄清在把筘片组装在筘上,并安装到织机上而使用时,与纱滑动接触部分实际上只是筘片棱缘部的一部分,故只需在此棱缘部上覆盖硬质碳膜就足以提高筘片的耐久性。
在此,所谓“棱缘部”,是指沿筘片纵长方向的棱线及其两侧的曲面部分或斜面部分,也可以包含与其相邻接的一点平面部分。于是,从筘片棱缘向两侧平面部分方向以小于2mm的成膜宽度被覆硬质碳膜就可以了。
或者,也可以在不锈钢制薄板状筘片的除了平面部及固定在框体上的长度方向的两端部以外的与纱滑动接触一侧棱缘部的几乎是整个长度,表面覆盖硬质碳膜。
筘片长度方向的两端部夹在螺旋弹簧的螺圈之间而保持在缘框上并用粘结剂固定,在该部分未被覆硬质碳膜的地方使用粘结剂,可望其有良好的固接性能。
进而,在平筘片的场合,为了使其能上下反转地使用,也可以用硬质碳膜被覆其沿长度方向的两侧棱缘部的表面。
此外,还可以只把硬质碳膜覆盖在把不锈钢制薄板状筘片的平面部相互密接多片叠置时露出的棱缘部(包含与纱滑动接触的部分)的表面上。
这些只在棱缘部上被覆硬质碳膜的筘片,能用本发明的下述各种制造方法生产率极高地制造出来。
即,本发明的高速织机的筘用筘片的制造方法是,把用不锈钢制成相同形状的多个薄板状筘片基材以平面部分相密接的状态叠置,在把不与纱滑动接触侧的棱缘部接合在成膜夹具中并保持整齐排列的状态下配置在成膜氛围气中,而在暴露在该成膜氛围气中的各基材的与纱滑动接触侧棱缘部的表面上被覆硬质碳膜的。
在此时,只要通过上述成膜夹具对各基材施加负偏置电压,并用等离子CVD法在各基材的与纱滑动接触侧的棱缘部表面上生成硬质碳膜即可。
在制造平筘片时,把由不锈钢制成的相同形状的多个薄板状平筘片的基材以平面部分相互密接的状态叠置,在把各基材长度方向的两端缘部接合在成膜夹具中并保持整齐排列的状态下配置在成膜氛围气中,在暴露于成膜氛围气中的上述基材长度方向的两侧棱缘部表面上被覆硬质碳膜。
此时,也是通过上述成膜夹具对各基材施以负偏置电压,并用等离子CVD法在沿各基材长度方向上两侧的棱缘部表面上生成硬质碳膜的。
使用这样的制造方法,由于是把多个薄板状筘片基材,以平面部相互密接的叠置状态配置在成膜氛围气中在必要部位上生成硬质碳膜的,故不需要在筘片基材上施加屏蔽或在基材之间插入间隔件的作业,而且使一次可被覆硬质碳膜的筘片数量飞跃性地增加,大大提高了生产效率,进而还可以确定在筘片的耐久性方面也比现有技术中用硬质碳膜覆盖前面或一部的结构有了大幅度地提高。
〔附图的简单说明〕
图1是表示本发明平筘片的实施例与纱线的立体图。
图2是表示本发明槽口筘片的实施例与纱线的立体图。
图3是沿图1中X-X线的放大断面图。
图4是本发明的平筘片的另外实施例的平面图。
图5是表示制造本发明筘片方法的一实施例中所用的成膜夹具及在其中放置的筘片基材的一部分的放大断面图。
图6是表示对筘片进行与纱滑动磨损耐久性试验方法的一个例子的原理图。
图7是用本发明的筘片制造方法的另外实施例中使用的成膜夹具保持平筘片基材两端部状态的断面图。
图8是高速织机中使用的筘的一个例子的正面图。
图9及图10是用于图8筘中的平筘片与槽口筘片的平面图。
图11是以前提出的有DLC被膜的筘片的主要部分放大的断面图。
〔实施本发明的最佳形态〕
现在依据附图具体地说明本发明的实施例。
〔筘片实施例〕
筘片虽如前所述有平筘片与槽口筘片,但其中任何一个与纱滑动接触产生磨损之处都是在长度方向中央附近的棱缘部分上。
因此,本发明的筘片是在图1中所示的平筘片1A或图2中所示的槽口筘片1B中,只在薄板状筘片基材的与纱4滑动相接侧的棱缘部(图中用阴影线表示)的表面上被覆硬质碳膜的。
图3是沿图1中X-X线的放大断面图,3是形成平筘片1A的不锈钢制薄板状(板厚0.12-0.5mm左右)的基材,在基材3的长度方向上与纱接触侧的棱缘部3b的表面上,以棱线3C为中心在成膜宽度d上被覆硬质碳膜。该成膜宽度d,依据基材3的棱缘部的形状最好是取在基材3的板厚t以上而在其2倍以下(t≤d≤2t)的范围内。
这是由于已然判明,对于筘片上与纱的滑动相接部务必要改善其耐磨损性能的表面范围来说,从棱线向两侧平面方向的至少在筘片基材板厚以上、两倍板厚以下的宽度范围已经足够了。
这种以硬质碳膜2被覆的棱缘部3b为沿基材3纵长方向棱线3C及其两侧的曲面部分或斜面部分,还可以包含一点点与之相邻的平面部分3a,而两侧平面部3a、3a的大剖分是不被覆硬质碳膜2的。
另外,如图1、2中所示的实施例那样,虽然是在与纱滑动相接侧的棱线部的全长上用硬质碳膜2覆盖其表面的,但在其长度方向的两端部也可以覆盖硬质碳膜2,之所以如此是为了在如图8所示地组装成筘10时,提高其借助螺旋弹簧18及粘结材料而固定在框体16的缘框12上时的坚固性。
对于平筘片的场合,可以如图4所示地在除了沿不锈钢制的薄板状平筘片1A的纵长方向两则棱线部的两端部1e、1e之外的表面上被覆硬质碳膜2,由于这样可在筘片一方棱缘部的与纱滑接的部分磨损时,可以把筘上下反转过来换装在织机上,以另一侧棱缘部与纱滑动相接而再度投入使用,这样做时也能得到足够的耐久性。
各实施例中这样的筘片,是在把不锈钢制的薄板状筘片1A或1B的平面部1a或1b相互密接地多层叠置时,只在含有暴露出的与纱滑动相接部分棱缘部表面上被覆硬质碳膜2的结构。
〔筘片制造方法实施例〕
下面,就制造本发明的上述筘片的方法加以说明。
如图5所示,将由不锈钢制成的相同形状的多片薄板状筘片基材3以平面部3a相互密接的状态叠置在一起,并在使不与纱滑动相接的棱缘部3d接合在成膜夹具3d上而保持整齐排列的状态下放入图中未示出的真空装置内。
成膜夹具5是由与基材3的棱缘部3d相接的导电部位5a及与两端基材3的平面部3a密接的绝缘部材5b构成的,进而,也可以有根据基材3的形状与叠层片数等条件把与5b相当的部分也用导电部材构成的情况。
然后,在把真空装置内抽成规定的真空度之后,对成膜氛围中暴露的基材3上的与纱滑动相接侧的棱缘部3b的表面进行粒子辐射,用DC等离子CVD法生成硬质碳膜。此时,通过成膜夹具5的导电部件5a把负偏置电压加在各基材3上。
此外,为了使筘片长度方向的两端部不被覆硬质碳膜,还可以用成膜夹具5包覆住其两端部。
此实施例中的粒子辐射条件及硬质碳膜的形成条件如下:
(粒子辐射条件)
气体种类:Ar气
真空度:3×10-3Torr
DC电压:-5KV
时间:5分钟
(形成条件)
气体种类:苯气
成膜压力:5×10-3Torr
DC电压:-3KV
膜厚(棱线部):1μm
通过在以上条件下的处理,在平筘片1A及槽口筘片1B的表面上就会形成如图1或图2中所示的只在其棱线部上被覆的硬质碳膜。
现将本实施例的只在棱缘部被覆硬质碳膜的筘片(实施例)与在整个表面上被覆硬质碳膜的筘片(过去例1)及在含有图9的部分a或图10的部分b的部分表面上被覆硬质碳膜的筘片(过去例2)的成膜速度(筘片中央附近的棱缘部)及生产率(处理数量)进行比较以及与后述的耐久性试验结果进行比较,并示于下表中
  过去例1   过去例2     实施例
成膜速度生产率耐久试验     1010100H     1210250H     8200500H
从比较结果可知,本实施例可以一次实现数量为过去的20倍的筘片的硬质碳膜被覆处理,而且使该筘片耐久试验的耐久时间(H)也大大地延长了。只是在成膜速度上,由于一次要处理的片数为20倍而有些降低,但这只是全部工艺过程中的一部分,因为不再需要间隔件的装拆与装拆屏蔽等作业,故整个作业时间仍有很大的缩短。
本实施例的筘片耐久性比在平面部分上也被覆着硬质碳膜的筘片的耐久性更高的原因虽然不详,据推断可能是由于在用等离子CVD法成膜时在相邻的基材间不产生等离子紊乱,生成平时为稳定状态的坚固硬质碳膜所致。
现在,说明耐久性试验的方法。
图6是表示对于因与纱滑动接触而产生磨损的筘片进行耐久性试验的方法的一个例子的原理图。
在这种方法中,4片筘片1以90°间隔放射状地沿试样回转辊30的外周安装、卷绕在纱筒上的纱31经多个导向辊32通过筘片1的回转区而张设,然后卷绕在收卷筒33上,再通过加重弹簧34在纱31上加30g的重量,由张力计35对其加以测定使其保持定值。
使用聚酯24f(纤丝24根)50d(旦)的纱,以200转/分沿箭头方向卷绕纱31,同时使试样回转辊30在1000转/分转速下转动。
然后,每隔一定时间停止纱31的卷绕与试样回转辊30的转动并检查试样筘片1的与纱31滑动接触的部分是否产生了纱沟,测出产生纱沟的时间。
该时间就是前表中所示出的耐久试验的结果,H为小时,若把表中所示以外的过去的实施例的试验结果也示出作为参考时,对整个表面镀铬的筘片为30H,而元覆层的不锈钢制的筘片则为10H左右。
然而,如图4中所示,为了只在沿平筘片1A的长度方向两侧棱缘部的表面上被覆硬质碳膜2,也可以采用如下方式。
如图7中所示,把不锈钢形成的有相同形状的多个薄板状平筘片的基材3使其平面部3a相互密接地垂直于纸面方向叠置起来,在把各基材3的纵长方向两端缘部3e、3e与成膜夹具6的导电部件相接地整齐排列的状态下,并和上述实施例同样地配置在真空装置内的成膜氛围气中,通过成膜夹具6将负偏置电压Eb加在各基材3上,再用DC等离子CVD法把硬质碳膜被覆在暴露于成膜氛围气中沿各基材3纵长方向两侧棱缘部3b、3d的表面上。
在此实施例中的离子辐射条件及硬质碳膜的形成条件方面,也可以与上述实施例的场合中相同。
在上述实施例中,其筘片棱缘部表面上的硬质碳膜虽是直接形成的,但也可以借助于插入其间的中间层而使硬质碳膜的密接强度更高。
适于作这种场合的中间层的有由铬(Cr)层或钛(Ti)层与硅层构成的叠层中间,经渗碳处理的基材表面含有碳化物的渗碳层,或IVa、Va属金属的碳化物等,特别是含有过剩的碳化钛膜最为有效。
进而,其硬质碳膜的形成方法虽然是以DC等离子CVD法为例加以说明的,但并不局限于此,还可以使用高频(RF)等离子CVD法或ECR(ELECTRON CYCLOTRON RESONANCE)法等种种气相成膜法,至于使用的气体,当然可以使用各种碳氢化合物系列的气体。
如上所述在把本发明的筘片组装在筘上安装在织机上使用时,由于硬质碳膜牢固地覆盖在与纱滑动接触一侧的棱缘部表面上,使其对于纱的摩擦的耐久性有飞跃性的提高,由于在两平面部分上几乎是不被覆硬质碳膜的,故不用花费无谓地形成被膜的成本也可达到目的,又由于几乎不涉及筘片尺寸变化与韧性等基材固有特性的变化,故可以采用过去的通用的筘的设计。
因而,这种筘片由于采用本发明的制造方法可以极高的生产率而且廉价制造出来。这样,在筘片基材的棱缘部上形成硬质碳膜时,由于在各基材的平面部之间无须插入间隔件以保持一定的间隔,也无须施加屏蔽能在把多个筘片基材的平面部密接叠置的状态下只在各基材棱缘部上形成硬质碳膜故在显著地提高作业性的同时,与现有技术相比,在同一等离子空间中一次能处理的个数大大地增加。
〔产业上利用的可能性〕
利用本发明可以大大地提高用于高速织机的筘中的筘片的耐久性,同时与过去的带硬质碳膜的筘片相比可提高其生率20倍。
因而,由于能提供廉价的耐久性高的“筘”使织机的筘成本不致有太多的提高,因为能大大延长其更换期限而能大幅度地节约维修费用,使廉价地生产优质的织布产品成为可能。

Claims (9)

1.一种高速织机的筘用筘片,其特征在于:它只在不锈钢制薄板状筘片的与纱滑动接触侧的棱缘部表面上被覆用等离子CVD法形成的硬质碳膜。
2.如权利要求1中所述的高速织机的筘用筘片,其特征在于:上述硬质碳膜是以其棱线为中心以大于筘片基材的板厚且小于其2倍板厚的成膜宽度被覆在上述棱缘部上。
3.一种高速织机的筘用筘片,其特征在于,在不锈钢制的薄板状筘片的除了平面部分及固定在框体上的纵长方向的两端部之外的在与纱滑动接触的棱缘部的几乎整个长度的表面上被覆硬质碳膜。
4.一种高速织机的筘用筘片,其特征在于:只在不锈钢制的薄板状平筘片的沿长度方向上两侧棱缘部的表面上被覆由等离子CVD法形成的硬质碳膜。
5.一种高速织机的筘用筘片,其特征在于:只在把不锈钢制的薄板状筘片的平面部相互密接地多片叠置时露出的包含与纱滑动接触部分的棱缘部表面上被覆硬质碳膜。
6.一种高速织机的筘用筘片的制造方法,其特征在于:把由不锈钢制成的形成相同形状的多个薄板状筘片的基材以其平面部相互密接的状态叠置在一起,在其与纱无滑动接触侧的棱缘部接合在成膜夹具中并保持整齐排列的状态下配置在成膜氛围气中,在该成膜氛围中露出的上述各基材的与纱滑动接触的棱缘部表面上被覆硬质碳膜。
7.如权利要求6中所述的高速织机的筘用筘片的制造方法,其特征在于:通过上述成膜夹具把负偏置电压加到上述各基材上,在各基材的与纱滑动接触侧的棱缘部表面上用等离子CVD法形成硬质碳膜。
8.一种高速织机的筘用筘片的制造方法,其特征在于:把由不锈钢制成的形成同一形状的多个薄板状平筘片基材以其平面部相互密接的状态叠置起来,在各基材纵长方向的两端缘部与成膜夹具接合并保持整齐排列的状态下配置在成膜氛围气中,再沿暴露在上述成膜氛围气中的上述基材纵长方向两侧的棱缘部表面上被覆硬质碳膜。
9.如权利要求8中所述的高速织机的筘用筘片的制造方法,其特征在于:通过上述成膜夹具把负偏置电压加在上述各基材上,在沿各基材纵长方向两侧的棱缘部表面上用等离子CVD法形成硬质碳膜。
CN94194621A 1993-12-22 1994-12-22 高速织机的筘用筘片及其制造方法 Expired - Lifetime CN1045015C (zh)

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