DE2140652A1

DE2140652A1 - Ballonbegrenzungsvornchtung

Info

Publication number: DE2140652A1
Application number: DE19712140652
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Chem VeIp Leisjser Hendrikus Johannes Haistreren Nuyten Johannes Baptist Maria Arnhem Cransberg, (Niederlande)
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1970-08-28
Filing date: 1971-08-13
Publication date: 1972-03-02
Also published as: NL7012823A; IL37585A0; LU63788A1; ES394584A1; BE771857A; GB1324206A; FR2103584A1

Description

Ballonbegrenzungsvorrichtung

A k ζ ο GmbH Wuppertal

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Ballonbegrenzungsvorrichtungen zur Begrenzung der Ballonbildung eines rotierenden Fadens.

An den verschiedenen Vorrichtungen, wo ein laufender Faden einem Torsionsprozeß unter Ballonbildung unterworfen wird, z.B. an Ringspinn-, Ringzwirn- und Verseilmaschinen, dienen diese Ballonbegrenzer der Einschränkung der Ballonbildung des Fadens. Das Wort "Faden" wird hier in weitem Sinne gebraucht. Es wird zur Bezeichnung sowohl eines einfachen oder mehrfachen Spinnfasergarnes als auch eines einfachen oder mehrfachen Endlosgarnes verwendet.

An den Ringzwirnmaschinen wird der Fadenballon zwischen dem oberen Fadenführer, der oberhalb der Aufwickelspindel angeordnet ist, und dem um diese Spindel kreisenden Läufer gebildet. Die Größe des Ballons und die jeweilige Zentrifugalkraft sind u.a. von der Drehzahl der Spindel, dem Hub der Ringbank, dem Gewicht des aufzuwickelnden Fadens und dem Durchmesser der Spule abhängig.

Ballonbegrenzer sind in verschiedenartigen Konstruktionen be-

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kannt. Sie können z.B. aus einem oder mehreren Ringen oder aus röhrenförmigen oder zylindrischen Gliedern von kreisförmigem oder vieleckigem Querschnitt oder aus einem schraubenförmig gewundenen Stahldraht bestehen.

Um die Leistung pro Spindel und die Aufwickelzeit zu steigern, kommen Erhöhungen der Spindeldrehzahl und des Wickelgewichts in Betracht, lim ein größeres Wickelgewicht zu erhalten, ist es im allgemeinen notwendig, eine längere Spindel mit einem damit verbundenen größeren Changierhub der Ringbank einzuführen.

Sowohl eine Steigerung der Drehzahl als auch eine Vergrößerung des Changierhubes führen jedes für sich zu einer Vergrößerung des Ballons und damit zu einer Erhöhung der auf den Faden wirkenden Kräfte. Außerdem werden größere Antriebskräfte zum Antreiben der Spindeln benötigt.

Die Begrenzung der Ballongröße mittels Ballonbegrenzern ist daher wichtig und insbesondere dann, wenn mit hohen Drehzahlen und großen Wickeln gearbeitet wird.

Die Gestalt, die Abmessungen, das Material und die Beschaffenheit der mit dem Faden im Ballon in Berührungskontakt stehenden Oberfläche muß daher so gewählt werden, daß der Verschleiß des Ballonbegrenzers und des mit ihm in Berührungskontakt stehenden Fadens auf ein Minimum reduziert werden. Schneller Verschleiß des Ballonbegrenzers führt zwangsläufig zum häufigen Austausch dieses Teils, und Verschleiß des Fadens zum Fadenbruch oder zumindest zu einer Herabsetzung der Fadenfestigkeit.

Es ist bekannt, die Ballonbegrenzer aus verchromtem Stahl her-

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Γ"

_ 2140652 A3KU213O1

zustellen. Es ist auch bekannt, die Oberfläche der Begrenzer einer besonderen Polierbehandlung zu unterziehen.

Die bei der Verwendung der bekannten Ballonbegrenzer zulässigen maximalen Werte für die Spindeldrehzahl und die Länge des Changierhubes sind jedoch relativ niedrig. Bei einer Überschreitung dieser maximalen Werte ist eine starke Beschädigung des zu verarbeitenden Fadens möglich.

Beispielsweise trat beim Zusammenzwirnen von 2 oder 3 PoIyäthylenterephthalat-Fäden, bestehend aus je 192 Filamenten j und mit einer Garnstärke pro Faden von dtex 1100 bei einer Erhöhung der Spindeldrehzahl von 4ooo auf 6ooo U/min, jedoch unter Beibehaltung der alten Kordzwirnung und Spulenabmessungen, ein Festigkeitsverlust auf. Die Verwendung von blank verchromten Ballonbegrenzungsringen ergab bei erhöhter Spindeldrehzahl einen Festigkeitsverlust von etwa 15 %; bei Verwendung von matt verchromten Ballonbegrenzungsringen stieg der Verlust bis auf 25 %. Der Festigkeitsverlust wurde durch das Schmelzen einiger Filamente verursacht, welches offenbar auf die hohe Erwärmung, die durch den Kontakt zwischen dem Kord und dem Ballonbegrenzung sr ing entsteht, zurückzuführen ist. Dem Festigkeitsverlust konnte nur durch eine drastische Reduzierung der Spindeldrehzahl abgeholfen werden. I

Weder die Verwendung von verschiedenen Materialien für Ballonbegrenzungsringe noch die Aufbringung einer synthetischen Schicht auf die Ballonbegrenzungsringe haben zum gewünschten Ergebnis, zum Teil auf Grund des hohen Verschleißes,geführt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Ballonbegrenzern, welche eine Erhöhung der Spindeldrehzahl zulassen und, im Falle von Ringspinn- oder ·

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Ringzwirnmaschinen, auch eine Vergrößerung der Wickellänge erlauben, ohne dabei zu einem unannehmbaren Festigkeitsverlust zu führen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Behandlungen in der Reihenfolge 1,2,3,4 oder 1,3,2,4 umfasst, wobei zumindest der mit dem Faden in Kontakt kommende Teil des Ballonbegrenzers behandelt wird:

1. Schleifen und Vorpolieren;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit (C.L.A.) von mindestens 10 ru;

3. elektrolytisches Verchromen;

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von 0,15 bis 0,65.

Der oben erwähnte Rauhigkeitswert "C.L.A." (Centre line average) ist im Niederländischen Normblatt NEN 630-11 vom Dezember 1967 als R_a definiert.

Die verschiedenen Behandlungen sollen ihrer Stärke nach aufeinander abgestimmt sein. Je weniger beispielsweise die Oberfläche angerauht ist, umso höher muß der Grad der Vorpolierung der Grundfläche sein. Je höher der Rauhigkeitsgrad der Oberfläche, desto weniger die nötige Vorpolierung der Oberfläche. Ein höherer Rauhigkeitsgrad und das Aufbringen einer dickeren Chromschicht verlangen einen höheren Nachpoliergrad der Oberfläche.

Es ist weiterhin von Wichtigkeit, daß die nach der Nachpolierung erhaltene Rauhigkeit so gleichmäßig wie möglich ist, d.h. daß die an verschiedenen Stellen gemessene Rauhigkeit so wenig wie möglich variiert.

Es ist unwichtig, ob bei der Herstellung des Ballonbegrenzers

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- ⁵ V2UO652^A3KÜ21301

die Behandlungen in der Reihenfolge 1,2,3,4 oder 1,3,2,4 durchgeführt werden, obwohl bei einer Durchführung nach der letzteren Reihenfolge eine etwas höhere Abriebfestig-Jceit zu erwarten ist.

Das Verfahren zur Herstellung von Ballonbegrenzungsringen umfaßt vorzugsweise die folgenden Behandlungen:

1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhigkeit von weniger als 10 ru;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit zwischen 10 und 100 ruj

3. elektrolytisches Verchromen mit einer ' Chromschicht von 10 bis 100 pnj

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von 0,25 bis 0,55.

Zur Herstellung von Ballonbegrenzungen, die beim Kordzwirnen verwendet werden, wird ein Verfahren vorgezogen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Behandlungen umfaßt:

1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhig-■ keit von weniger als 10 ru;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit ^ zwischen 50 und 100 ru?

3. elektrolytisches Verchromen mit einer Chromschicht von 10 bis 100 pt»;

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von 0,25 bis 0,35.

Bei der Vorzwirnung von einfachen Garnen sind Ballonbegrensungsringe vorzuziehen, die nach einem Verfahren hergestellt sind, welches dadurch gekennzeichnet 1st, daß es di® folgen-

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r π

- ⁶ - 2M0652 ^A3KU21301

den Behandlungen umfaßt:

1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhigkeit von weniger als 5 ru;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit zwischen 10 und 30 ru;

3. elektrolytisches Verchromen mit einer Chromschicht von 10 bis 50 um;

4. ' gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines

Reibungskoeffizienten von 0,45 bis 0,55.

Falls gewünscht, ist die Oberfläche nachzupolieren, bis die an verschiedenen Stellen auf der inneren Umfangsflache ge-, messenen Rauhigkeitswerte innerhalb des Bereiches R^ (gem.) + 10 % liegen. Hierbei ist R^ (gem.) der mittlere Rauhigkeits-

— ■. · el

wert der Inneren umfangsflache. Ein sehr geeignetes Verfahren zur Herstellung des Ballonbegrenzers ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Stück zylindrisches Stahlrohr verwendet wird, welches den folgenden Behandlungen vor der Vorpolierung ausgesetzt wird:

1. das Stahlrohrstück wird an der Innenoberfläche seiner beiden Enden mit einem Radius von mindestens 3 mm abgerundet;

2. der abgerundete und der zylindrische Teil der Innenoberfläche werden geschliffen.

Ein bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ballonbegrenzer nach dem gleichmäßigen Anrauhen und vor dem Verchromen etwas poliert wird. Diese zusätzliche Behandlung kann zu einer gleichmäßigen Rauhigkeit der das Garn berührenden Oberfläche des Ballonbegrenzers beitragen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Ballonbegrenzer, insbesondere einen Ballonbegrenzer bestehend aus mindestens

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einem Ballonbegrenzungsring, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist.

Ein Ballonbegrenzer, der bei der Verzwirnung von zwei oder mehreren Fäden zu einein Kord besonders nützlich ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der den Faden berührende Teil des Ballonbegrenzers eine Oberflächenrauhigkeit R von mehr als 20 ru, einen Profiltraganteil t_{D Λ} , von weniger als 35 %

c O , JL

und einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,35 aufweist. Der "Profiltraganteil" t_{p Q} j^ ist in DIN 4762 definiert.

Eine andere Ausführung des Ballonbegrenzers, der beim Zwirnen f von einfachen Garnen, insbesondere beim Vorzwirnen von für die Herstellung von Korden bestimmten einfachen Garnen bevorzugt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der den Faden berührende Teil des Ballonbegrenzers eine Oberflächenrauhigkeit R von weniger als 10 ru, einen Profiltraganteil t_{n Λ} -

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von mehr als 70 % und einen Reibungskoeffizienten von mehr als 0,45 aufweist.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine mit einem erfindungsgemäßen Ballonbegrenzer versehene Zwirnvorrichtung. Unter Zwirnvorrichtung ist hierbei eine Vorrichtung zu verstehen, mit der einem einen Ballon bildenden Faden eine Zwir- ä nung erteilt wird. Beispiele hierzu sind Ringspinn-, Ringzwirn- und Verseilmaschinen, die in den einleitenden Absätzen erwähnt sind.

Eine bevorzugte Ausführung der Zwirnvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Ballonbegrenzungsringes in einem Winkel Of $ 0° zur Achse der Spindel liegt.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Ballonbegren-

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zungsrlng für die letzterwähnte Vorrichtung. Dieser Ballonbegrenzungsring ist dadurch gekennzeichnet» daß die Projektion seiner Innenoberfläche auf eine in einem Winkel zum Ballonbegrenzungsring stehende Ebene eine kreisförmige Abbildung ergibt. Mit anderen Worten, die Innenoberfläche des Ballonbegrenzungsringes weist bei Draufsicht auf den montierten Ballonbegrenzungsring die Form eines Kreises auf. Zu diesem Zweck ist eine elliptische Gestaltung des Ballonbegrenzungsringes notwendig.

Die Erfindung bezieht sich schließlich auf ein Verfahren zum Spinnen oder Zwirnen von Fäden unter Verwendung der oben erwähnten Zwirnvorrichtung, insbesondere Fäden aus Polyester oder Polyäthylenterphthalat, Nylon oder Nylon 6.6, sowie auf die nach dem Verfahren gesponnenen oder gezwirnten Fäden.

Die Erfindung wird an Hand von einigen Beispielen weiter erläutert. Sie enthalten die Beschreibungen von Versuchen, bei denen verschiedene Ballonbegrenzungsringe und eine Ringzwirnmaschine der Firma Lezzeni verwendet wurde.

An dieser Maschine können zwei oder mehrere Fäden zu einem Kord verzwirnt werden, der auf eine Spule mit den Abmessungen Spulendurchmesser 60 mm, Flanschendurchmesser 125 mm und Wickellänge zwischen den Flanschen 36Ο mm aufgewickelt wird. Die Ballonbegrenzungsringe führen gemeinsam mit der Ringbank eine Auf- und Abbewegung durch und sind oberhalb des Zwirnrings in einem Abstand von etwa 16 cm von diesem angeordnet. Alle Ballonbegrenzungsringe besitzen eine kreiszylindrische Gestalt.

Der in den Beispielen erwähnte "Basls-Scheitel-Festigkeitsunterschied" ist der Unterschied zwischen der Zugfestig-

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keit (kg) des am unteren Spulenende aufgewickelten Kords (Ringbank in ihrer niedrigsten Stellung) und des am oberen Spulenende aufgewickelten Kords (Ringbank in ihrer höchsten Stellung). Die Festigkeit der Korde hat im allgemeinen ihren niedrigsten Wert am unteren Spulenende, denn bei niedrigster Stellung der Ringbank ist der Ballon am größten, und die Berührung zwischen Kord und Ballonbegrenzungsring verursacht in diesem Augenblick den größten Fadenverschleiß. Daher bedeutet ein negativer Viert für den "Basis-Scheitel-Festigkeitsunterschied" einen Verlust an Kordfestigkeit, wogegen ein Null- oder positiver Wert besagt, daß kein Verlust an Festigkeit aufgetreten ist. | Dieser Unterschied an Kordfestigkeit dürfte als Maß für die Qualität des verwendeten Ballonbegrenzungsringes dienen.

Die Rauhigkeit wurde in allen Fällen nach dem Niederländischen Normblatt NEN 630-11 von Dezember 1967 mit Hilfe eines Meßgerätes des Typs Perth-O-meter Universal S4 Bd gemessen. Das Meßgerät war mit einer einen Spitzenradius von 10 pm aufweisenden Abtastnadel versehen. Die Grenzwellenlänge betrug 0,8 mm.

Zur Ermittlung des Reibungskoeffizienten wurde ein aus 24 Filamenten bestehendes Polyäthylenterphthalat-Garn, das ™ eine Garnstärke von dtex 72 aufweist, mit einer Vorspannung S- von 10 Gramm mit dem Ballonbegrenzungsring unter einem Winkel von 90° bei einer Laufgeschwindigkeit von 100*Meter/Minute in Berührungskontakt gebracht. Die Spannung S₂ wurde, nachdem das Garn den jeweiligen Ring passiert hat, gemessen, und der Reibungskoeffizient aus der Beziehung S₃Zs₁ -/€ μ ermittelt.

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- 10 - «- '-»wwv»ä. A3KU213O1

Beispiel I

Es wurde ein blank verchromter, Ballonbegrenzungsring (R == 3 ru) mit einem Innendurchmesser von 152 mm und einer Höhe von 50 ram verwendet. Beim Verzwirnen von 3 Polyäthylenterphthalat-Fäden mit einer Garnstärke von dtex I45o waren 42oo U/min die höchste Spindoldrehzahl, bei der gerade keine Beschädigung des Kords auftritt. Die Geschwindigkeit, mit der der entstehende Drelfach-Kord mit dem Ballonbegrenzungsring bei seiner Rotation in Kontakt kam, d.h. die Umfangsgeschwindigkeit des Ballons am Ballonbegrenzungsring betrug dabei 33,4 Meter/Sekunde♦

Beispiel II

Durch die Verwendung eines blank polierten Kupfer-Ringes mit. den gleichen Abmessungen des in Beispiel I beschriebenen Rings zum Verswirnen der gleichen Fäden wie in Beispiel I wurde eine gewisse Verbesserung erzielt. Diese Verbesserung konnte jedoch nur bei Spindeldrehzahl unterhalb 6ooo U/min erzielt werden. Bei einer Spindeldrehzahl von 6ooo U/min trat wiederum ein erheblicher Festigkeitsverlust auf.

Beispiel III

Die Spindeldrehzahl betrug in diesem Beispiel 6ooo U/min. Zwei Ballonbegrenzungsringe wurden verglichen. In der folgenden Beschreibung werden die Ringe mit "Ring 1" und "Ring 2" bezeichnet. Beide Ringe haben einen Innendurchmesser von 14o mm und eine Höhe von 2o mm. Jeder Ring ist aus einem zylindrischen Rohrstück mit einer Höhe von 2o mm angefertigt. Die Innenfläche des Rohrstücks war an ihren beiden Enden mit einem Radius von 6 mm abgerundet. Danach war der abgerundete und der zylindrische Teil der Innenfläche geschliffen und vorpoliert worden.

Dann wurde Ring 1 verchromt und bis zur Erlangung einer

-U-

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blanken Oberfläche nachpoliert.

Ring 2 wurde, nachdem er vorpoliert worden war, mittels des Blasstrahlverfahrens auf eine Rauhigkeit von 3O ru angerauht und nachfolgend mit einer Chromschicht von 30 sira elektrolytisch verchromt und schließlich nachpoliert.

Daten bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit und der Reibungsbeiwerte der beiden Ringe nach den obigen Behandlungen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen. Darin sind auch die "Basis-Scheitel-Festigkeitsunterschiede" für eine beinahe volle Spule für zwei Garntypen, bezeichnet mit "Garn I" und "Garn II", aufgeführt.

	Oberflächenbe schaffenheit	^Rt	^0,1	Reibungsko effizient	. j Basis-Scheitel-Fes tig-j keitsunterschied (kg) j	Garn II
Ring 1 Ring 2	^Ra	25 116	28 10		Garn I	- 2.1 + 0.1
2.5 14	0.70 0.43	- 0.5 - 0.1

R_ = Oberflächenrauhigkeit in ru nach dem Nieder-

ländischen Normblatt NEN 630-11. R_t = Rauhtiefe nach DIN 4762. ^fcP O 1 ^{a Profi}l^trag^anteil nach DIN 4762.

Garn I =» Dreifach-Kord aus Polyäthylenterephthalat dtex 1100 χ 3; mittlere Festigkeit 25,6 kg;

Garn II « Dreifach-Kord aus Polyäthylenterephthalat dtex 1450 χ 3; mittlere Festigkeit 32,5 kg.

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- 12 -. *- ''+υυοΑ A3KU213O1

Die Geschwindigkeit,bei der die Korde bei ihrer Rotation in Kontakt mit der inneren ümfangsflache des Ballonbegrenzungsringes waren, betrug 47,7 Meter/Sekunde.

Bei der Verwendung des nach der Erfindung hergestellten "Ringes 2" war ein deutlich niedrigerer Festigkeitsunterschied zu verzeichnen. Im Falle vom "Garn II" trat überhaupt kein Festigkeitsverlust auf.

Eine noch feststellbare geringe Beschädigung der Korde wurde durch das Anbringen des Rings in einem Winkel zur Horizontalen vollständig behoben.

Beispiel IV

In diesem Falle wurden vier Ballonbegrenzungsringe verwendet, die alle aus geschliffenen und vorpolierten Ringen angefertigt waren, die hintereinander angerauht, verchromt und nachpoliert waren. Alle vier Ringe hatten die gleichen Abmessungen wie die Ringe des Beispiels III, jedoch betrug ihr innerer Durchmesser 145 mm. Drei Polyäthylenterephthalat-Fäden mit einer Garnstärke von dtex 1100 wurden bei einer Spindeldrehzahl von 6ooo U/min zusammengezwirnt. Die Ringe waren in einem Winkel von 10° zu der Zwirnspindel geneigt angeordnet. An drei Stellen der inneren ümfangsflache jedes Ringes wurde die Rauhigkeit und der Reibungskoeffizient der zylindrischen Teile in der oben erwähnten Weise gemessen. Der "Basis-Scheitel-Festigkeitsuriterschied^M der aufgewiekelten Drelfach-Korde wurde ermittelt. Die mittlere Zugfestigkeit der Korde betrug 25,6 kg.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengetragen. Die vier Ringe sind mit "Ring 3", "Ring 4", "Ring 5^H und "Ring 6ⁿ bezeichnet.

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	Rauhigkeit C.L.A. (ru)	8_f5	8,5	Reibungskoeffi zient	o.3o	ο.32	ο.34	Basis-Scheitel- Festigkeitsunter- BChied (kg)
Ring 3	8	8	11	ο.32	ο.28	ο. 3ο	- 0.16
Ring 4	8,5	11	12,5	ο. 32	ο.27 jo.31	ο. 27	- 0.32
Ring 5	15	11	13.5	ο.38	ο. 2 8	- 0.88
Ring 6	7	- 3.1

Aus der Tabelle ist eine Neigung zum höheren negativen "Basis-Scheitel-Festigkeitsunterschied" bei zunehmenden Schwankungen in der Rauhigkeit eines Ringes erkennbar.

Bei einer Anzahl von nach der Erfindung hergestellten Ballonbegrenzungsringen, die zum Zwirnen von Rayon verwendet worden waren, wurde nach einer etwa 50-stündigen Betriebsdauer eine weitere, entsprechend höhere Abnahme im besagten Festigkeitsunterschied festgestellt.

In den obigen Beispielen wurde der erfindungsgemäße Ballonbegrenzungsring bei der Verarbeitung von Polyäthylenterephthalat-Fäden zu Zwirnen bzw. Korden verwendet. Er könnte jedoch auch bei der Verarbeitung von Fäden aus anderen Materialien, welche bei einer Verwendung von bekannten Ballonbegrenzern beschädigt v/erden, zur Anwendung gelangen.

Die Erfindung kann mit Vorteil beim Vorzwirnen von einfachen Garnen, die die Kord-Komponenten bilden sowie beim Zwirnen von anderen Einfach- und Mehrfach-Garnen verwendet werden.

Es wurde beispielsweise beim Vorzwirnen von einfachen Garnen aus Nylon 6.6 (dtex 940 f 140) festgestellt, daß die Verwendung besonderer Avivage- und Präparationsmittel in Ver- ■

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bindung mit bekannten Ballonbegrenzern zur Garnbeschädigung führte. Das Garn wurde dagegen bei der Verwendung von erfindungsgemäßen, Ballonbegrenzungsringen nicht beschädigt.

Es v/urde festgestellt, daß die beim Vorzv/irnen optimale Ergebnisse aufweisenden Ballonbegrenzung&ringe eine andere Oberflächenbeschaffenheit haben müssen cils die derjenigen Ringe, die beim Kordzwirnen optimale Ergebnisse auf v/eisen. Diese Feststellung ist dem folgenden Beispiel zu entnehmen. Die Ringe für beide Verarbeitungsverfahren können jedoch durch gleichartige Behandlungen hergestellt v/erden, vorausgesetzt, daß sie eine für die bestimmte Verv/endung maximale Eigenschaften besitzende Oberfläche ergeben.

Beispiel V

Mehrere Ringe mit einem inneren Durchmesser von 145 mm und einer Höhe von 17 mm wurden aus einem zylindrischen Rohrstück hergestellt. Die Innenwand dieser Rohrstücke war an ihren beiden Enden mit einem Radius von 6 mm abgerundet. Der abgerundete sowie der zylindrische Teil der Innenwand wurde anschließend geschliffen und vorpoliert. Die Ringe wurden nach der Vorpolierung mit dem Blasstrahlverfahren angerauht und elektrolytisch verchromt. Die Rauhigkeit nach dem Blasen und die Dicke der Chromschicht sind der folgenden Tabelle zu entnehmen. Die Ringe wurden in einer abschließenden Behandlung zu unterschiedlichen Gütegraden auf ciie in der Tabelle angegebenen endgültigen Oberflächenbeschaffenheiten nachpoliert. Der Reibungskoeffizient f, die Rauhigkeit R und der

Profiltraganteil t_D ~ . sind bereits oben definiert worden.

Alle diese Ballonbegrenzungsringe wurden dann hintereinander an derselben Ringzwirnmaschine zum Vorzwirnen und Kordzwirnen verwendet.

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- is - 21A0652A3MJ213O1

Ein Polyäthylenterphthalat-Faden, bestehend aus 192 Filamenten und mit einer Garnstärke von dtex 1100, wurde vorgezwirnt. Der Faden erhielt bei einer Spindeldrehzahl von 6500 U/min einen Zwirn in Z-Drehung von 354 Drehungen/Meter. Die Ballonspannung schwankte zwischen 300 und 400 Gramm. Der Faden wurde auf eine Spule mit einem Spulendurchmesser von 60 mm und einer Wickellänge von 360 mm zwischen den Flanschen von 125 mm Durchmesser aufgewickelt. Die Ballonbegrenzungsringe führten gemeinsam mit der Ringbank eine Auf- und Abbewegung durch und waren oberhalb des Zwirnrings in einem Abstand von etwa 16 cm von diesem angeordnet. Der oben definierte "Basis-Scheitel-Festigkeitsunterschied" g

wurde für jeden Ballonbegrenzungsring ermittelt.

Die Ballonbegrenzungsringe wurden anschließend zum Kordzwirnen verwendet. Drei nach vorherigem Arbeitsgang mit einem bestimmten Ballonbegrenzungsring vorgezwirnte Fäden wurden nun unter Verwendung des gleichen Rings gefacht. Diese Fäden wurden dann mit einer S-Drehung und mit 354 Drehungen/Meter zusammengezwirnt. Die Spindeldrehzahl betrug 6500 ü/rain. Die Ballonspannung schwankte zwischen 500 und 600 Gramm. Alle anderen Bedingungen waren die gleichen wie in dem Vorzwirn-Arbeitsgang .

Der "Basis-Scheitel-Festigkeitsunterschied" wurde nochmals festgestellt.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, wobei die sechs Ringe als "Ring 7", "Ring 8", usw._p bezeichnet sind.

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O CO 00

en

cn

	OberflSehenbeschaffenheit	Dicke der Chrom schicht (pn)	Endgültig	f	0,48	R_a(ru)	^tp°'^l(%)	Basis-Scheitel- Festigkeitsunter schied (kg)	Kordzwirn
Ring ?	Rauhigkeit nach' Blasvorgang R_a (ru)	50	0,29	30 j 0,54	43	11	Vorzwirn	- 0,7
Ring 8	100	50	0,31	23	32	- 4,7	t 0,3
Ring 9	60	30	0,50	11	55	- 4,6	- 5,8
Ring 10	25 ,	30 j⁰'⁴⁰ t	10	59	- 5,0	- 5,1
Ring 11	25	30	9,5	73	- 3,7	-4,0
Ring 12	25	5,5	90	+ 0,2	- 4,5
25	+ 0,1

cn

N3

O CD

cn

St

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-17- 2 1A O 6 5 2^A3Kü21301

Es ist aus der Tabelle ersichtlich, daß beim Vorzwirnen die besten Ergebnisse mit den Ringen 11 und 12 und beim Kordzwirnen die besten Ergebnisse mit den Ringen 7 und 8 erzielt worden, sind. Beim Vorzwirnen ist daher eine Kombination von relativ hohem Reibungskoeffizienten f, niedrigem Mittenrauhwert: Pv und hohem Profiltraganteil t„ _ . vorzuziehen. Beim

el ir KJ f X

Kordzwirnen ist dagegen einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten f/ hohen Mittenrauhwert R

ei

filtrkganteil t_{D o} . der Vorzug zu geben.

koeffizienten f/ hohen Mittenrauhwert R und niedrigen Pro-

ei

Obwohl alle Ballonbegrenzungsringe der obigen Beispiele bei ihrer Herstellung zuerst geschliffen, dann vorpoliert, angerauht, verchromt und zum Schluß nachpoliert waren, ist ein Umtausch der Anrauh- und Verchromschritte in der Behandlungsreihenfolge möglich.

Weitere zusätzliche Behandlungen sind auch möglich. Eine bevorzugte zusätzliche Behandlung besteht in einem Poliervorgang j der zwischen dem Anrauhen und dem Verehromen ausgeführt, wird. Hierdurch wird eine gleichmäßiger verteilte Rauigkeit der das Garn berührenden Oberfläche erzielt.

Die Ballenbegrenzer können, wie in den einleitenden Abschnitten bereits erwähnt, auch aus mehr als einem Ring bestehen. Solche Ballonbegrenzer fallen ebenfalls in den Bereich der Erfindung»

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Ballonbegrenzungsvorrichtung zur Begrenzung der Ballonbildung eines rotierenden Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Behandlungen in der Reihenfolge 1,2,3,4 oder 1,3,2,4 umfasst, wobei zumindest der mit dem Faden in Berührung kommende Teil des Ballonbegrenzers behandelt wird:

1. Schleifen und Vorpolieren;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit (C.L.A.) von mindestens 10 ru;

3. elektrolytisches Verchromen;

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von O,15 bis 0,65.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Behandlungen umfasst:

1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhigkeit von weniger als 10 ru;

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit zwischen 10 und 100 ru;

3. elektrolytisches Verchromen mit einer Chromschicht von 10 bis 100 um;

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von 0,25 bis 0,55·

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Behandlungen umfasst:

1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhigkeit von weniger als 10 ruj

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit zwischen 50 und 100 ru;

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3. elektrolytisches Verchromen mit einer Chromschicht von 10 bis 100 pm;

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Behandlungen umfasst:

.1. Schleifen und Vorpolieren auf eine Rauhigkeit von weniger als 5 ruj

2. gleichmäßiges Anrauhen auf eine Rauhigkeit zwischen 10 und 30 ru;

3. elektrolytisches Verchromen, mit einer Chromschicht von 10 bis 50 um;

4. gleichmäßiges Nachpolieren bis Erreichung eines Reibungskoeffizienten von 0,45 bis O,55.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennselehnet, daß die Oberfläche nachpoliert ist, bis die an verschiedenen Stellen auf der inneren Umfangsfläche gemessenen Rauhigkeitswerte innerhalb des

Bereiches R_e (gem.) + 10 % liegen, wobei R_ (gem.) a — a

der mittlere Rauhigkeitswert der inneren Umfangsfläche 1st.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Ballonbegrenzers ein Stück zylindrisches Stahlrohr verwendet wird« welches vor der Vorpolierung den folgenden Behandlungen ausgesetzt wird«

1. das StahlrohrstUck wird an der Innenoberfläche seiner beiden Enden mit einem Radius von mindestens 3 mm abgerundet!

2. der abgerundete und der sylindrieche Teil der Znnenoberflache werden geschliffen.

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7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballonbegrenzer nach dem gleichmäßigen Anrauhen und vor dem Verchromen etwas poliert wird.

8. Ballonbegrenzer, insbesondere ein Ballonbegrenzer bestehend aus mindestens einem, nach dem Verfahren •eines der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Ballonbegrenzungsring.

9. Ballonbegrenzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Faden berührende Teil des Ballonbegrenzers eine Oberflächenrauhigkeit R von mehr als 20 ru, einen Profiltraganteil t_D „ - von weniger als 35 % und einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,35 aufweist.

10. Ballonbegrenzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Faden berührende Teil des Ballonbegrenzers eine Oberflächenrauhigkeit R von weniger als 10 ru, einen Profiltraganteil t_{p Q} . von mehr als 70 % und einen Reibungskoeffizienten von mehr als 0,45 aufweist.

11. Zwirnvorrichtung versehen mit einem Ballonbegrenzer nach einem der Ansprüche 8 bis 10.

12. Zwirnvorrichtung nach Anspruch 11 versehen mit einem Ballonbegrenzer bestehend aus mindestens einem Ballonbegrenzungsring, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Ballonbegrenzungsringes in einem Winkel

o( ^ 0° zur Achse der Spindel liegt.

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13. Ballonbegrenzungsring, verwendet in einer Zwirnvor™ richtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Innenoberfläche des Ballonbegrenzungsringes auf eine in einem Winkel öi aura Ballonbegrenzungsring stehende Ebene kreisförmig ist.

14. Verfahren zum Spinnen oder Zwirnen von Fäden mit .einer Zwirnvorrichtung nach dem Anspruch 11 oder

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fäden ganz oder teilweise aus Polyester bestehen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester ein Polyäthylenterephthalat ist.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden ganz oder teilweise aus Nylon bestehen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Nylon Nylon 6.6 ist.

19. Gesponnene oder gezwirnte Fäden hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis

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