DE1560602C

DE1560602C - Grooved drum for guiding the thread on winding machines

Info

Publication number: DE1560602C
Authority: DE
Inventors: Koichiro Takematu Junji Yamakawa Jiro Kyoto Kubo (Japan)
Original assignee: Shimadzu Seisakusho Ltd , Kyoto (Japan)
Publication date: 1972-04-13

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nutentrommel vorstehend genannten Prozentsätzen an Silizium undThe invention relates to a grooved drum the aforementioned percentages of silicon and

aus einer Aluminiumlegierung für die Führung des Kupfer ist es praktisch unmöglich, auf der OberflächeFrom an aluminum alloy for the conduct of the copper it is practically impossible on the surface

Fadens an Spulmaschinen. von Aluminiumlegierungen einen harten anodischenThread on winding machines. of aluminum alloys a hard anodic one

Beim Wickeln einer Spule liegt diese mit ihrer Überzug herzustellen. Das genaue Gießen der Trom-When winding a coil, this is to be produced with its cover. The exact casting of the drum

Außenfläche unter ihrem Eigengewicht an der zylin- 5 mel mit der Garnführungsnut und die Bildung einesOuter surface under its own weight on the cylinder 5 with the yarn guide groove and the formation of a

drischen Außenfläche der Nutentrommel an und wirksamen anodischen Überzugs stehen daher imDrischen outer surface of the grooved drum and effective anodic coating are therefore in

wird durch diese durch Reibung mitgenommen, wo- Gegensatz zu dem Silizium- und Kupfergehalt vonis entrained by this through friction, in contrast to the silicon and copper content of

bei der Faden durch die Nut läuft und hin- und her- Aluminiumlegierung. So haben sich die bisher üb-where the thread runs through the groove and back and forth - aluminum alloy. So the hitherto used

gehend auf die Spule aufgewickelt wird. Wegen der liehen Aluminiumlegierungen folgender Zusammen-going to be wound onto the spool. Because of the borrowed aluminum alloys of the following

dadurch bedingten Beanspruchung der Nutentrom- io Setzung: 3 bis 8 Gewichtsprozent Si, 4 bis 1 Gewichts-The resulting stress on the groove entrainment: 3 to 8 percent by weight Si, 4 to 1 percent by weight

mel muß sowohl deren zylindrische Außenfläche als prozent Cu, 0 bis 1,0 Gewichtsprozent Mg, 0,2 bismel must have both their cylindrical outer surface as percent Cu, 0 to 1.0 percent by weight Mg, 0.2 to

auch die Innenfläche der Nut so widerstandsfähig 0,7 Gewichtsprozent Mn, 0 bis 1,5 Gewichtsprozentalso the inner surface of the groove as resistant 0.7 percent by weight Mn, 0 to 1.5 percent by weight

wie möglich gegen Abnutzung sein. Aluminium- Zn, 0 bis 2,5 Gewichtsprozent Fe, Rest Aluminiumbe against wear and tear as much as possible. Aluminum-Zn, 0 to 2.5 percent by weight Fe, the remainder aluminum

legierungen sind jedoch für diese Beanspruchung für anodische Oxydation als ungeeignet erwiesen,However, alloys have proven to be unsuitable for anodic oxidation for this type of stress,

nicht hart genug. Es muß daher die aus einer Alu- 15 Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Nuten-not hard enough. It must therefore consist of an aluminum 15 The object of the invention is therefore to provide a grooved

miniumlegierung hergestellte Trommel bekanntlich trommel der eingangs beschriebenen Gattung zuMinium alloy drum is known to drum of the type described above

eine Oberflächenhärtung erfahren. schaffen, die einen ausreichend harten anodischenexperience a surface hardening. create a sufficiently hard anodic

Es ist bekannt, zur Oberflächenhärtung von Alu- Überzug besitzt.It is known to have an aluminum coating for surface hardening.

miniumlegierungen eine Chromplattierung vorzu- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß derThis object is achieved in that the

nehmen. Jedoch neigen Aluminiumlegierungen zu 20 Trommelkörper aus einer Aluminiumlegierung mitto take. However, aluminum alloys tend to have an aluminum alloy drum body

einem Oxydbelag auf ihrer Oberfläche, der das un- einem Gehalt von 3,5 bis 4,5 Gewichtsprozent Cu,an oxide coating on its surface, which has a content of 3.5 to 4.5 percent by weight Cu,

mittelbare Verchromen erschwert. Daher wird die 4,0 bis 5,0 Gewichtsprozent Si, 0,2 Gewichtsprozentindirect chrome plating made more difficult. Therefore, the 4.0 to 5.0 weight percent Si becomes 0.2 weight percent

zu verchromende Oberfläche zunächst in ein Zink- Mg, 1,0 Gewichtsprozent Zn, 0,8 GewichtsprozentSurface to be chrome-plated first in a zinc-Mg, 1.0 percent by weight Zn, 0.8 percent by weight

bad getaucht, um darauf einen Zinkbelag zu er- Fe, 0,5 Gewichtsprozent Mn besteht und die Um-bath dipped in order to obtain a zinc coating on it Fe, 0.5 weight percent Mn and the um-

halten, der dann verchromt wird. Dieses Verfahren 25 fangsfläche des Trommelkörpers und die Innenflächewhich is then chrome-plated. This method 25 catch surface of the drum body and the inner surface

hat jedoch den Nachteil, daß es praktisch unmöglich der Nut mit einem harten anodischen Überzug ver-has the disadvantage, however, that it is practically impossible to coat the groove with a hard anodic coating.

ist, eine gleichmäßige Chromschicht über der ge- sehen sind.is, an even layer of chrome over which is seen.

samten Trommeloberfläche einschließlich der Innen- Obwohl der harte anodische Überzug für den flächen der Nut zu erhalten. Die Chromschicht häuft praktischen Gebrauch ausreichend in der Härte und sich auf der Umfangsfläche der Trommel auf und 30 im Widerstand gegen Abnutzung ist, gibt ein harter nimmt dann zum Boden der Nut ab. Dies beruht Chromüberzug noch bessere Ergebnisse. Außerdem darauf, daß Chrom einen geringeren elektrischen kann das Verchromen eine glattere Oberfläche für Widerstand als Zink besitzt, so daß das anfänglich den Gleitkontakt mit der Spule bringen. Die Erfinauf die Trommelumfangsfläche niedergeschlagene dung umfaßt daher auch eine Nutentrommel der zuChrom mehr. Chromionen als die Bodenfläche der 35 vor gekennzeichneten Gattung mit den angegebenen Nut sammelt, die weiter von der gegenüberliegenden Fremdstoffen, bei der die Umfangsfläche des Trom-Elektrode entfernt ist. Die Plattierung führt daher melkörpers hartverchromt ist und die Innenfläche zu einem dicken Niederschlag auf der Umfangsfläche der Nut mit einem harten anodischen Überzug verder Trommel und insbesondere zum Boden der Nut sehen ist. .
hin zu einem dünnen oder gar keinem Niederschlag 4° Die Erfindung wird im folgenden an Hand scheauf der Nutenfläche. matischer Zeichnungen und an einem Beispiel näherentire drum surface including the inner although the hard anodic coating for the surfaces of the groove to be preserved. The chrome layer, in practical use, accumulates sufficiently in hardness and accumulates on the circumferential surface of the drum and is resistant to wear and tear, then gives a hard decrease to the bottom of the groove. This is because chrome plating gives even better results. Also, on the fact that chromium has a lower electrical resistance, chromium plating can have a smoother surface for resistance than zinc, so that this initially brings sliding contact with the coil. The invention deposited on the drum peripheral surface therefore also includes a grooved drum that is more like chrome. Chromium ions as the bottom surface of the genus marked 35 before collects with the specified groove, which is further away from the opposing foreign matter at which the peripheral surface of the trom electrode is removed. The plating therefore leads to the melody being hard chrome-plated and the inner surface can be seen to a thick deposit on the circumferential surface of the groove with a hard anodic coating verder the drum and in particular to the bottom of the groove. .
towards a thin or no precipitate at all 4 ° The invention will be explained in the following with reference to the groove surface. matic drawings and an example

An Stelle von Verchromen oder Chromplattieren erläutert.Explained in place of chrome plating or chrome plating.

kann die Trommeloberfläche durch Bildung eines F i g. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer erfinharten anodischen Überzugs gehärtet werden. Durch dungsgemäßen Nutentrommel;
dieses Verfahren kann auf der Innenfläche der Nut 45 Fig. 2 ist ein Axialschnitt durch eine Trommel bis zum Boden wie auch auf der Trommelumfangs- nach Fig. 1, die mit einem harten anodischen Überfläche ein gleichmäßiger Überzug erhalten werden. zug versehen ist;the drum surface can be formed by forming a fig. 1 is a perspective view of a hard anodic coating being hardened. By proper grooved drum;
this method can be used on the inner surface of the groove 45. Fig. 2 is an axial section through a drum down to the bottom as well as on the drum circumference according to Fig. 1, which are obtained with a hard anodic surface an even coating. train is provided;

Der durch Eloxieren hergestellte Oberflächenbelag F i g. 3 ist ein Axialschnitt durch eine TrommelThe surface covering F i g produced by anodizing. 3 is an axial section through a drum

besitzt einen höheren elektrischen Widerstand als die nach Fig. 1, bei der die Umfangsfläche hart-has a higher electrical resistance than that of Fig. 1, in which the peripheral surface hard-

Grundlegierung, so daß die Belagbildung auf einem 50 verchromt und die Innenfläche der Nut mit einemBase alloy, so that the deposit formation is chrome-plated on a 50 and the inner surface of the groove with a

Abschnitt der Trommeloberfläche, d. h. der Trom- harten anodischen Überzug versehen ist.Portion of the drum surface, d. H. the drum-hard anodic coating is provided.

melumfangsfläche nicht die Eloxierung eines hier- In der Fig. 1 ist eine Führungstrommel 11 mitIn FIG. 1, there is a guide drum 11 with

von unterschiedlichen Trommelabschnitts, d. h. der einer Schraubennut 12 gezeigt, die sich entlang derfrom different drum sections, d. H. that of a screw groove 12 shown extending along the

Bodenfläche der Nut behindert. Trommel rund um die Trommelaußenfläche erstreckt.Obstructed bottom surface of the groove. The drum extends around the outer surface of the drum.

Dieses Verfahren führt jedoch zu einem neuen 55 Die Trommel besteht aus einer Aluminiumlegierung. Problem. Zur Bildung eines wirksamen anodischen Wie zuvor erwähnt, werden die chemischen und Überzugsauf der Trommelfläche muß die Zusammen- physikalischen Eigenschaften der Aluminiumlegiesetzung der die Basis bildenden Aluminiumlegierung rung durch den Gehalt an Silizium und Kupfer in in einem bestimmten begrenzten Bereich liegen, was starkem Maß beeinflußt. Je größer der Silizium- und wiederum das Gießen der Trommel nachteilig beein- 60 Kupfergehalt in der Legierung ist, um so großer wird flußt. Für das genaue Gießen der Trommelnut ist es die Fluidität der geschmolzenen Legierung; je genotwendig, daß die geschmolzene Legierung eine ringer jedoch der Gehalt an Silizium und Kupfer ist, gute Fluidität besitzt. Hierfür muß die Basis-Alu- um so größer ist die Härte des darauf gebildeten miniumlegierung mehr als 7 Gewichtsprozent SiIi- anodischen Überzugs. Trägt man den Siliziumgehalt zium und mehr als 5 Gewichtsprozent Kupfer ent- 65 der Legierung auf der Abszisse und die Fluidität der halten. Andererseits muß die Legierung für einen geschmolzenen Legierung sowie die Oberflächenhärte ausreichend harten anodischen Überzug so wenig des anodischen Überzugs auf der Ordinate auf, so wie möglich Silizium und Kupfer enthalten. Mit den ergibt sich die Fluidität als eine nach rechts an-However, this procedure results in a new 55 The drum is made of an aluminum alloy. Problem. To form an effective anodic As previously mentioned, the chemical and The coating on the drum surface must reflect the composite physical properties of the aluminum alloy composition of the aluminum alloy forming the basis due to the content of silicon and copper in lie in a certain limited range, which greatly influences the degree. The larger the silicon and in turn, the casting of the drum is adversely affected, the greater the copper content in the alloy flows. For accurate drum groove casting, it is the fluidity of the molten alloy; ever necessary, that the molten alloy is less, however, the content of silicon and copper, has good fluidity. For this, the base aluminum must be, the greater the hardness of what is formed on it Minium alloy more than 7 percent by weight silicon anodic coating. If you carry the silicon content zium and more than 5 percent by weight of copper on the abscissa and the fluidity of the keep. On the other hand, the alloy needs to be a molten alloy as well as the surface hardness sufficiently hard anodic coating so little of the anodic coating on the ordinate, so contain silicon and copper as much as possible. With the, the fluidity results as an-

steigende Kurve und die Oberflächenhärte als eine nach links steigende Kurve, wobei sich die Kurven an einem Punkt schneiden, an dem der Siliziumgehalt sich im Bereich von 3,0 bis 6,0% befindet. Versuche haben gezeigt, daß bei einem Siliziumgehalt in diesem Bereich eine ausreichende Härte des anodischen Überzugs erhalten wird, während die Fluidität der geschmolzenen Legierung noch verbessert werden muß. Hierfür muß Kupfer in einer Menge vorhanden sein, die zu der Fluidität. führt, die für das genaue Gießen der geforderten Trommelform notwendig ist, ohne daß dabei die Härte des Überzugs nachteilig beeinflußt wird. Verläßt der Kupfergehalt einen Bereich von 1,0 bis 5,0%, werden die Legierungseigenschaften, insbesondere die physikalische Festigkeit verschlechtert.rising curve and the surface hardness as a curve rising to the left, with the curves cut at a point where the silicon content is in the range of 3.0 to 6.0%. Tests have shown that with a silicon content in this range, the anodic has sufficient hardness Coating is obtained while the fluidity of the molten alloy is still improved must become. For this, copper must be present in an amount appropriate to the fluidity. leads that for the exact casting of the required drum shape is necessary without affecting the hardness of the coating is adversely affected. If the copper content leaves a range of 1.0 to 5.0%, the Alloy properties, particularly physical strength, deteriorate.

Um der Legierung physikalische Festigkeit zu geben, muß Eisen vorhanden sein. Übersteigt jedoch die zugegebene Menge 1,2%, so sondert sich das Eisen von der Legierung ab. Auch dies ist zu vermeiden. Verunreinigungen in Form von Magnesium, Zink, Mangan usw., die in der Legierung auftreten können, müssen auf ein Minimum reduziert werden.In order to give physical strength to the alloy, iron must be present. However, exceeds the added amount of 1.2%, the iron separates from the alloy. This is also to be avoided. Impurities in the form of magnesium, zinc, manganese, etc. that appear in the alloy must be reduced to a minimum.

Im Falle der F i g. 3 besteht die Trommel 11 ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung in dem angegebenen Zusammensetzungsbereich. In diesem Fall ist die Umfangsfläche der Trommel durch einen Hartchromüberzug 14 verchromt, während die Innenfläche der schraubenförmigen Nut 12 wie in F i g. 2 mit einem harten anodischen Überzug 12 versehen ist.In the case of FIG. 3, the drum 11 is also made of an aluminum alloy in the specified Composition area. In this case, the peripheral surface of the drum is through a Hard chrome plating 14 chrome-plated, while the inner surface of the helical groove 12 as shown in FIG. 2 is provided with a hard anodic coating 12.

Vor dem Plattieren der Trommelumfangsfläche wird die Trommel zur Bildung eines Zinkbelags in ein Zinkbad getaucht. In diesem Fall kann die Innenfläche der Nut z. B. mit Wachs überzogen sein, um eine Verchromung zu verhindern. Nach dem Verchromen wird das Wachs aus der Nut entfernt und dann die verchromte Trommelumfangsfläche mit Wachs überzogen. Anschließend wird die Innenfläche in der Nut eloxiert. Schließlich wird der Wachsüberzug der Umfangsfläche der Trommel entfernt.Before the peripheral surface of the drum is clad, the drum is in immersed in a zinc bath. In this case, the inner surface of the groove can e.g. B. be coated with wax, to prevent chrome plating. After chrome plating, the wax is removed from the groove and then the chrome-plated drum circumference was coated with wax. Then the inner surface anodized in the groove. Finally, the wax coating is removed from the peripheral surface of the drum.

Wie es zuvor erwähnt wurde, ist es schwer, die Innenfläche der Nut insbesondere zum Nutboden hin zu verchromen. Daher muß die Innenfläche der Nut nicht unbedingt mit Wachs überzogen werden. In diesem Fall werden die oberen Abschnite der Innenfläche der Nut ebenfalls verchromt. Anschließend wird der nicht überzogene Abschnitt der Nutfläche eloxiert.As mentioned before, it is difficult to get the inner surface of the groove especially towards the groove bottom to chrome plating. Therefore, the inner surface of the groove need not necessarily be coated with wax. In In this case, the upper sections of the inner surface of the groove are also chrome-plated. Subsequently the uncoated portion of the groove surface is anodized.

Bei dem vorbeschriebenen Verfahren wird das Verchromen vor dem Eloxieren vorgenommen. ManIn the process described above, the chrome plating is carried out before the anodizing. Man

ίο kann auch umgekehrt vorgehen, so daß zunächst die Innenfläche der Nut eloxiert wird, nachdem die Umfangsfläche der Trommel mit einem geeigneten schützenden Überzug versehen worden ist. Nach der Beendigung des Eloxierungsvorgangs wird der Schutzüberzug für das anschließende Verchromen der Oberfläche abgezogen.ίο can also proceed in reverse so that first the Inner surface of the groove is anodized after the peripheral surface of the drum with a suitable protective coating has been provided. After the anodizing process is finished, the Protective coating removed for the subsequent chrome plating of the surface.

Claims

Patent claims:

1. Groove drum made of an aluminum alloy for guiding the thread on winding machines, characterized in that the drum body is made of an aluminum alloy with a content of 3.5 to 4.5 percent by weight Cu, 4.0 to 5.0 percent by weight Si, 0.2 percent by weight Mg, 1.0 percent by weight Zn, 0.8 percent by weight Fe, 0.5 percent by weight Mn and the peripheral surface of the drum body (11) and the inner surface of the groove (12) with a hard anodic coating (13) are provided.

2. Groove drum made of an aluminum alloy for guiding the thread on winding machines, characterized in that the drum body is made of an aluminum alloy with a content from 3.5 to 4.5 percent by weight Cu, 4.0 to 5.0 percent by weight Si, 0.2 percent by weight Mg, 1.0 percent by weight Zn, 0.8 percent by weight Fe, 0.5 percent by weight Mn, the Um-. the catch surface of the drum body (11) is hard chrome-plated (14) and the inner surface of the groove (12) is provided with a hard anodic coating (13).

1 sheet of drawings