DE19737332A1

DE19737332A1 - Rotorteller für OE-Spinnaggregate

Info

Publication number: DE19737332A1
Application number: DE19737332A
Authority: DE
Inventors: Gerd Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-11
Also published as: US6029436A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotorteller für OE-Spinnaggregate mit einer bezüglich der zu verspinnenden Fasern griffigen Fasersammelrille, deren Oberfläche mit harten Partikeln versehen ist, und mit einer bezüglich der Fasern glatten Fasergleitfläche, die frei von harten Partikeln ist.

Durch die DE 43 05 626 A1 ist es bekannt, daß die Fasersammel rille einen größeren Reibungswiderstand als die Fasergleitfläche haben soll. Dadurch wird erreicht, daß die Fasern genügend schnell zur Fasersammelrille rutschen und dennoch spätestens an der Fasersammelrille die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors angenommen haben. Die Flächen des Rotortellers sind durchgehend mit einer Nickel-Diamant-Beschichtung versehen. Die gewünschte Rauheit in der Fasersammelrille kommt dadurch zustande, daß aus der Beschichtung einzelne Diamantpartikel herausragen. Die
Fasergleitfläche hingegen wird nachträglich geglättet, indem ein großer Teil der Diamantkörner herausgerissen wird, wodurch die Fasergleitfläche die nicht erwünschte Griffigkeit verliert.

Nachteilig ist, daß zunächst teuere Diamantpartikel auf die gesamte Oberfläche des Rotortellers aufgebracht werden, obwohl sie nur in der Fasersammelrille benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotorteller der eingangs genannten Art so zu beschichten, daß von vornherein die Diamantpartikel nur dort aufgetragen werden, wo sie tatsächlich benötigt werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die harten Partikel in die Fasersammelrille eingewalzt sind.

Die harten Partikel werden somit nicht durch eine Beschichtung der Oberfläche des Rotortellers aufgetragen, sondern auf mechanische Weise, wobei es gleichgültig ist, ob die Oberfläche beschichtet ist oder nicht. Man braucht dabei viel weniger harte Partikel, damit der Rotorteller in der gewünschten Weise an den Spinnvorgang angepaßt ist.

Obwohl es sich bei den harten Partikeln um Korund, Quarz oder andere Partikel handeln kann, sind bevorzugt Diamantkörner vorgesehen. Diese sind nicht nur für das Spinnergebnis günstig, sondern auch hinsichtlich des Verschleißverhaltens der Fasersammelrille. Als günstig für die Fadenbildung hat sich eine Korngröße von 3 bis 4 µ herausgestellt.

Obwohl es möglich ist, daß beispielsweise Schmirgelkörner direkt auf eine Oberfläche aus Stahl aufgewalzt werden können und danach gut haften, ist es vorteilhaft, wenn die Fasersammelrille vor dem Einwalzen der harten Partikel mit einer weichen Nickelschicht versehen ist. Zweckmäßig wird dabei neben der Fasersammelrille auch die Fasergleitfläche und gegebenenfalls die gesamte Oberfläche des Rotortellers vernickelt. Man erhält dadurch zum einen die erwünschte Glätte der Fasergleitfläche und zum anderen einen ausreichenden Korrosionsschutz. Diese Nickelschicht sollte nach dem Einwalzen der harten Partikel durch eine Wärmebehandlung ausgehärtet werden.

Mitunter ist es günstig, wenn die Fasersammelrille nach dem Einwalzen der harten Partikel und nach dem Aushärten mit einer weiteren Nickelschicht versehen wird. Diese kann sich in der Fasersammelrille bei Betrieb des Spinnrotors schnell abschleifen, so daß die harten Partikel an die Oberfläche treten. Reste der zweiten Nickelschicht verbleiben jedoch in den Zwischenräumen der Partikel, so daß diese besser haften und sich nicht so leicht aus der Oberfläche lösen können.

Günstig ist es, wenn die Fasergleitfläche eine Orangenhaut Struktur aufweist. Diese kann so aufgebracht werden, daß man die ausgehärtete erste Nickelschicht mit einer strukturierten Walze behandelt. Über diese erste Schicht kommt gegebenenfalls die zweite Nickelschicht, welche sich der Struktur anpaßt.

Das bevorzugte Verfahren zum Behandlung eines erfindungsgemäßen Rotortellers geht so vonstatten, daß zunächst wenigstens die Fasergleitfläche und die Fasersammelrille vernickelt werden, daß anschließend harte Partikel in die Nickelschicht der Fasersammelrille eingewalzt werden, daß wenigstens die Fasersammelrille nachvernickelt wird und daß der Rotorteller schließlich getempert wird. Die vor dem Einwalzen der harten Partikel aufgebrachte Nickelschicht sollte dabei nach dem Einwalzen der Partikel ausgehärtet werden.

Zweckmäßigerweise wird die Fasersammelrille nach dem Einwalzen der harten Partikel und vor einem eventuellen Nachvernickeln überbürstet. Dabei wird loses Material sicher entfernt, insbesondere bevor gegebenenfalls eine zweite Nickelschicht aufgebracht wird.

Spätestens vor einem Nachvernickeln kann die Fasergleitfläche im Sinne einer Orangenhaut-Struktur vorbehandelt werden. Dies kann bereits auf der Stahloberfläche geschehen. Mit Hilfe einer deartigen Orangenhaut-Struktur soll der sogenannte Glasplatten-Effekt beim Herunterrutschen der Fasern in die Fasersammelrille verhindert werden.

In der Praxis geht man so vor, daß die Fasersammelrille nach dem Einfüllen der einzuwalzenden harten Partikel mit einer harten rotierenden Druckscheibe behandelt wird. Die Kontur der Druckscheibe muß der Fasersammelrille angepaßt sein und ist schneidenartig mit sehr kleinem Radius ausgeführt. Beim Einwalzen der Partikel entstehen daher hohe spezifische Drücke, ohne daß ein besonderer Aufwand zum Erzeugen des benötigten Druckes getrieben werden muß. Die Druckscheibe kann an ihrer Oberfläche gegebenenfalls mit einer Miniatur-Zahnstruktur versehen sein.

Eventuell kann man den einzuwalzenden harten Partikeln auch andere Partikel beigeben, die ein Verbacken mit dein Untergrund verstärken.

Beim Einwalzen der harten Partikel sollte der Rotorteller von außen abgestützt werden. Die Außenkontur des Rotortellers muß daher eine genügend breite, als Lauffläche ausgebildete Stützfläche besitzen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen gegenüber praktischen Ausführungen vergrößert dargestellten Spinnrotor,

Fig. 2 in stark vergrößerten Maßstab den Bereich einer Fasersammelrille des erfindungsgemäßen Rotortellers,

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Einwalzen der harten Partikel in die Fasersammelrille.

Der in Fig. 1 dargestellte Spinnrotor 1 enthält in bekannter Weise einen Rotorteller 2 und einen drehfest damit verbundenen Schaft 3. Die offene Vorderseite 4 des Rotortellers 2 ist der Bedienungsseite des Offenend-Spinnaggregates zugewandt und bei Betrieb durch eine nicht dargestellte Abdeckung verschlossen.

Durch die offene Vorderseite 4 hindurch werden bei Betrieb über einen nicht dargestellten Zuführkanal zu verspinnende Fasern einer Fasergleitfläche 5 des Rotortellers 2 zugespeist. Auf dieser gleiten die Fasern unter die Wirkung der Fliehkraft in eine Fasersammelrille 6, die im Innenbereich des Rotortellers 2 den größten Durchmesser aufweist.

Damit die Fasern auch bei relativ steilen Fasergleitflächen 5 sicher in die Fasersammelrille 6 gelangen, soll die Faser gleitfläche 5 möglichst glatt ausgeführt sein. In der Faser sammelrille 6 hingegen sollen die Fasern möglichst ohne Schlupf die Umfangsgeschwindigkeit des Rotortellers 2 annehmen. Aus diesem Grund ist die Fasersammelrille 6 bezüglich der Fasern griffig ausgeführt.

Die unterschiedlichen Reibungsverhältnisse der Fasergleitfläche 5 und der Fasersammelrille 6 werden dadurch erreicht, daß die Oberfläche der Fasersammelrille 6 mit harten Partikeln 7 durchsetzt ist (siehe Fig. 2) und daß die Fasergleitfläche 5 mit einer Oberfläche ohne harte Partikel versehen ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nunmehr das Herstellen der Griffigkeit der Fasersammelrille 6 näher erläutert:
Der Grundkörper des Rotortellers 2 besteht aus einem hochfesten Stahl, auf dessen Oberfläche zunächst eine weiche Nickelschicht 8 aufgebracht wird, die sich über den gesamten Innenraum des Rotortellers 2 erstrecken kann. Diese Nickelschicht 8 besitzt nicht nur von vornherein die gewünschte Glätte für die Fasergleitfläche 5, sondern bietet auch einen geeigneten Untergrund für das Einwalzen der harten Partikel 7 in die Fasersammelrille 6. Die Nickelschicht 8 soll im Bereich der Fasersammelrille 6 genügend dick sein.,
In einer Weise, die später noch erläutert werden wird, können nunmehr die harten Partikel 7, beispielsweise Diamantkörner, in die Nickelschicht 8 eingewalzt werden. Nach dem Einwalzen der harten Partikel 7 sollte die Fasersammelrille 6 überbürstet werden, damit loses und nicht eingewalztes Material sicher entfernt wird. Anschließend kann man durch eine Wärmebehandlung die Nickelschicht 8 aushärten.

Obwohl nicht unbedingt erforderlich, kann es zweckmäßig sein, nach dem Einwalzen der harten Partikel 7 und nach dem Aushärten der Nickelschicht 8 eine zweite Nickelschicht 9 aufzubringen (Nachvernickelung), die wesentlich dünner sein kann. Diese zweite Nickelschicht 9 kann sich bei Betrieb in der Fasersammelrille 6 durch den Faden schnell abschleifen, so daß die harten Partikel 7 wieder an die Oberfläche treten. Die zweite Nickelschicht 9 trägt dazu bei, daß sich die harten Partikel 7 nicht zu leicht aus der Oberfläche der Fasersammelrille 6 lösen können.

Im Anschluß an das Nachvernickeln kann ein Tempern stattfinden.

Vorteilhaft wird die Fasergleitfläche 5 mit einer sogenannten Orangenhaut-Struktur 10 versehen, die entweder nach dem Aufbringen der ersten Nickelschicht 8 oder bereits auf der Oberfläche des Stahls eingraviert werden kann. Es hat sich gezeigt, daß derartige Oberflächen günstig für das Gleiten der Fasern sind.

Die Vorrichtung zum Einwalzen der harten Partikel 7 in die Fasersammelrille 6 gemäß Fig. 3 enthält eine in Drehrichtung A rotierbare Druckscheibe 11, die der Kontur der Fasersammelrille 6 angepaßt ist. Sie enthält somit eine Schneide 12 mit kleinem Radius. Der zugeordnete Antriebsmotor 13 läßt sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung des Rotortellers 1 verstellen, so daß die Druckscheibe 11 mit nicht dargestellten Mitteln exakt der Fasersammelrille 6 zugestellt werden kann.

Dank der Schneide mit dem kleinen Radius entstehen sehr hohe spezifische Drücke, die die harten Partikel 7 genügend sicher in die Oberfläche der Fasersammelrille 6 einwalzen. Der Rest der nicht eingewalzten Partikel 7 wird anschließend, insbesondere durch Überbürsten, aus dem Innern des Rotortellers 2 entfernt.

Damit die harten Partikel 7 gleichmäßig über die gesamte Fasersammelrille 6 verteilt werden, wird der Spinnrotor 1 in Pfeilrichtung B zu langsamen Drehungen angetrieben. Zur Aufnahme der Druckkräfte besitzt der Rotorteller 2 eine als Stützfläche ausgebildete Lauffläche 14, die auf einem umlaufenden Außenring 16 eines ortsfesten Wälzlagers 15 abgestützt ist. Der Innenring 17 des Wälzlagers 15 ist auf einer feststehenden Achse 18 angeordnet.

Claims

1. Rotorteller für Offenend-Spinnaggregate mit einer bezüglich der zu verspinnenden Fasern griffigen Fasersammelrille, deren Oberfläche mit harten Partikeln versehen ist, und mit einer bezüglich der Fasern glatten Fasergleitfläche, die frei von harten Partikeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß die harten Partikel (7) in die Fasersammelrille (6) eingewalzt sind.

2. Rotorteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die harten Partikel (7) Diamantkörner sind.

3. Rotorteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der harten Partikel (7) 3 bis 4 µ beträgt.

4. Rotorteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille (6) vor dem Einwalzen der harten Partikel (7) mit einer weichen Nickelschicht (8) versehen ist.

5. Rotorteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille (6) nach dem Einwalzen der harten Partikel (7) mit einer Nickelschicht (9) versehen ist.

6. Rotorteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasergleitfläche (5) eine Orangenhaut-Struktur (10) aufweist.

7. Verfahren zum Behandeln eines Rotortellers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens die Fasergleitfläche und die Faser sammelrille vernickelt werden,
- daß anschließend harte Partikel in die Nickelschicht der Fasersammelrille eingewalzt werden,
- daß wenigstens die Fasersammelrille nachvernickelt wird
- und daß der Rotorteller getempert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Einwalzen der harten Partikel aufgebrachte Nickelschicht nach dem Einwalzen der harten Partikel ausgehärtet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille nach dem Einwalzen der harten Partikel und vor dem Nachvernickeln überbürstet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasergleitfläche spätestens vor dem Nachvernickeln im Sinne einer Orangenhaut-Struktur vorbehandelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille nach dem Einfüllen der einzuwalzenden harten Partikel mit einer harten rotierenden Druckscheibe (11) behandelt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorteller beim Einwalzen der harten Partikel von außen abgestützt wird.