DE2440160C3 - Rohrförmiger Kops mit äußerer Beschichtung - Google Patents
Rohrförmiger Kops mit äußerer BeschichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Kops zum Aufwickeln von texturierten oder synthetisehen
Garnen, bestehend aus einem rohrförmigen Grundkörper aus Metall, insbesondere aus Aluminium
oder Stahl, mit einer äußeren Beschichtung und auf ein
Verfahren zur Herstellung derartiger Kopse.
Kopse der genannten Art werden in der Textilindustrie
in großen Mengen überall dort verwendet, wo texturierte oder synthetische Garne verschiedener
Qualitäten und Stärken verarbeitet werden. Der Faden wird dabei auf die beschichtete Oberfläche der Kopse
auf- und von dieser abgewickelt.
Kopse wurden früher aus Hartholz gefertigt. Später ist man dazu übergegangen, die Kopse aus einem Stahl-
oder Aluminiumrohr herzustellen, welches seinerseits mit einem Mantel überzogen ist (FR-PS 20 38 251) bzw.
mit einer Kunststoffhaut von etwa 0,2 bis 0,6 mm Dicke überzogen ist. Da es bei der Verwendung von Kopsen
üblich ist, Fadenreste vom Kops nicht abzuwickeln, sondern abzuschneiden, wird die Kunststoffhaut, selbst
wenn es sicj; um glasfaserverstärkten Kunststoff
handelt, sehr schnell beschädigt und muß dann erneuert werden.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den bekannten rohrförmigen
Kopsen einen Kops zu schaffen, welcher weitgehend sthnittfest ist und eine hohe Standfestigkeit hat.
Diese Aufgabe wird mit einem Kops der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Beschichtung aus einer dünnen Keramikschicht auf dem Grundkörper aus Metall besteht.
Es ist zwar bekannt, Keramikmaterial bei der Herstellung von Kopsen zu verwenden, indessen
lediglich als Werkstoff für den Grundkörper, nicht aber fürdie Beschichtung(GB-PS 3 18 327).
Di? Keramikschicht hat zweckmäßig eine Dicke von 0,02 mm bis 0,20 mm. vorzugsweise von 0,05 bis
0,15 mm, und besteht vorteilhaft aus einer Mischverbindung auf der Grundlage von Aluminiumoxid (Al2Oj)
und/oder Chromoxid (Cr2O3).
Die Keramikschicht kann aus einer Mischverbindung auf der Grundlage von Aluminiumoxid (AI2O3) mit bis zu
40% Titanoxid (TiO2), vorzugsweise mit 2 bis 3% Titanoxid (Ti2O3) bestehen, oder sie kann aus einer
ivlischverbindung auf der Grundlage von Chromoxid
(Cr2O3) mit Aluminiumoxid (Al2O3) oder Titanoxid
(TiO2) bestehen.
Die Keramikschicht weist zweckmäßig eine Oberflächengüte im Bereich von Rt 1 my bis Rt 20 my auf.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Kopsen mit einer dünnen Keramikschicht auf dem
Grundkörper besteht darin, daß die Keramikschicht in einem Plasmaspritzvorgang aufgebracht wird. Bei
einem derartigen Plasmaspritzvorgang wird von einem Plasmabrenner hocherhitztes Gas abgegeben, in welches
die aufzuspritzenden Materialien in Pulverform eingeführt werden. Auf Grund der hohen Plasmatemperaturen
ist das Plasmaspritzverfahren besonders für hochschmelzende Stoffe, beispielsweise für hochschmelzende
Metalle und Oxide geeignet.
Als Gas für den Plasmaspritzvorgang werden vorzugsweise Argon/Wasserstoff, Stickstoff oder Argon/Stickstoff
und Wasserstoff verwendet.
Der Plasmabrennerabstand zum Kops beim Plasmaspritzvorgang
beträgt zweckmäßig 60 mm bis 150 mm. Die Pulvereingabe in den Plasmastrahl kann innerhalb
oder außerhalb der Düse des Plasmabrenners erfolgen. Erfolgt die Pulvereingabe in den Plasmastrahl außerhalb
der Düse, so sind zweckmäßig ein bis vier Pulverinjektoren vorgesehen, wobei sich mit vier Pulverinjektoren
annähernd die vierfache Auftragsleistung verglichen mit nur einem Pulverinjektor erzielen läßt. Die dem
Plasmabrenner zugeführte elektrische Spannung liegt
vorzugsweise im Bereich von 50 V bis 90 V bei 400 A bis 700A.
Die erfindungsgemäß aufgebauten und hergestellten Kopse haben den Vorteil, daß die in einem Plasmaspritzvorgang
aufgetragene Keramikschicht eine außerordentlich hohe Härte im Rereich von 2000 bis 3000
Vickers hat und im Gegensatz zu einer Kunststoffhaut eine praktisch vollständige Schnittfestigkeit aufweist,
sowie so zäh ist, daß keine Gefahr von Absplitterjngen
besteht. Der Plasmaspritzvorgang läßt sich auch ohne weiteres zum Umarbeiten bereits vorhandener Kopse
von einer Kunststoffhaut auf eine Piasma-Keramikschicht
verwenden.
Bei einer Nachbearbeitung der im Plasmaspritzverfahren
aufgebrachten Keramikschicht läßt sich eine rauh-feine Oberflächenstruktur dadurch erreichen, daß
der beschichtete Kops einem Bürstenschliff unterzogen wird und damit eine sogenannte »Orangenhautoberfläche«
entsteht. Der aufgewickelte Faden des texturierten Garnes hält auf der rauh-feinen Oberfläche so gut, daß
sich der Wickel nicht abschieben läßt
Die an den Kopsenden eingepreßten Einsätze aus Kunststoff verhindern ein Abgleiten des Fadens und
stellen gleichzeitig einen Schutz für den Grundkörper des Kopses gegenüber der im allgemeinen ziemlich
rauhen Behandlung der Kopse dar.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen ertindungsgemäß aufgebauten Kops, und
Fig.2 einen Querschnitt durch das Ende eines erfindungsgemäßen Kopses mit einer anderen Ausführungsform
eines Einsatzes aus Kunststoff.
In Fig. 1 ist ein Kops dargestellt, dessen Grundkörper
1 die Form eines Metallrohrs, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, hat Auf den Grundkörper 1 ist
eine dünne Keramikschicht 2 aufgebracht. Sowohl die Wandstärke des Grundkörpers 1 als auch die Dicke der
Keramikschicht 2 sind in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt. Bei einer praktischen Ausführungsform
des Kopses hat dieser beispielsweise einen Außendurchmesser von 42 mm, wobei die Wandstärke
des Grundkörpers 1 aus Aluminium etwa 1,5 mm ist und die Keramikschicht 2 eine Dicke von 0,05 bis 0,15 mm
hat. Die Kopse werden in verschiedenen Längen bis beispielsweise 420 mm hergestellt
An den Enden des Kopses sind Einsätze 3 aus Kunststoff in den Grundkörper 1 eingepreßt. Diese
Einsätze sind derart mit Abrundungen ausgebildet, daß der Faden eines auf den Kops gewickelten texturierten
Garns glatt über das Kopsende laufen kann. Etwa in der Mitte des Grundkörpers 1 ist ein zusätzliches Zentrierstück
4 eingepreßt.
F i g. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines
Einsatzes 3' am Ende eines Kopses. Der Einsatz 3' schließt hier nicht unmittelbar an die Keramikschicht 2
auf dem Grundkörper 1 an. Der rohrförmige Grundkörper 1 ist an den Stirnenden abgerundet, so daß schon die
Stjrnenden des Grundkörpers t eine schonende Fadenführung ergeben. Verglichen mit dem Einsatz 3 nach
Fig. 1 ist der Einsatz 3' nach Fig. 2 weiter ins Innere
des Grundkörpers 1 versetzt, weist jedoch über die Stirnfläche des Grundkörpers 1 hinausragende abgerundete
Teile auf, um den Grundkörper 1 mit der Keramikschicht 2 weitgehend vor mechanischen Be-Schädigungen
zu schützen.
Auf die Keramikschicht 2 wird der Faden texturierter Garne verschiedener Qualität und Stärken aufgewikkelt.
Nachdem das Garn wieder abgewickelt worden ist, verbleibt meist ein kleiner Fadenrest auf dem Kops,
welcher gewöhnlich mit einem Messer längs des Kopses abgeschnitten wird, !m Gegensatz zu den bisher
verwendeten äußeren Beschichtungen aus relativ weichem Kunststoff wird die erfindungsgemäße Keramikschicht
durch einen derartigen Abscheidevorgang praktisch nicht beschädigt, ro daß der erfindungsgemäße
Kops eine sehr hohe Standzeit hat
Die dünne Keramikschicht 2 auf dem Grundkörper 1 des Kopses wird in einem Plasmaspritzverfahren
aufgetragen und stellt einen sehr harten, für den Faden sympathischen und rutschfesten Keramiküberzug dar.
Die erforderliche rauh-feine Oberfläche des erfindungsgemäßen Kopses wird dadurch erzielt, daß
zunächst der Grundkörper 1 mit einem feinen Sand der Körnung 50 bis 250 vorgestrahlt wird. Dann erfolgt das
Aufbringen der dünnen Keramikschicht 2 in einem Plasmaspritzvorgang. Hierbei wird das aufzuspritzende
Material in Pulverform in einen von einem Plasmabrenner erhitzten Gasstrahl aus Argon/Wasserstoff oder
Stickstoff oder Argon/Stickstoff und Wasserstoff in Pulverform eingebracht. Als Beschichtungsmaterial
werden Aluminiumoxid (AI2Oj) mit Zumischungen von
Titanoxid (TiO2) bis 40% oder Mischungen von Chromoxid (Cr2Oj) mit Aluminiumoxid (AhOj) und/
oder Titanoxid (TiO2) oder Aluminiumoxid (AI2Oj) mit 2
bis 3% Titanoxid (TiO2) oder reines Chromoxid (Cr2Oi)
verwendet. Diese Materialien werden in Form von Pulver mit einer Körnung im Bereich von 5 bis 37 my
zugeführt. Das Aluminiumoxid (AbOj) hat einen
Schmelzpunkt von 20300C, das Chromoxid (Cr2Oj)
einen Schmelzpunkt von 2265°C und das Titanoxid (TiO2) einen Schmelzpunkt von 1950"C.
Durch den Einsatz von Sand verschiedener Körnungen beim Vorstrahlen und durch den Einsatz von Pulver
verschiedener Korngrößen beim Plasmaspritzvorgang lassen sich verschiedene Oberflächengüten im Bereich
von Rt 1 my bis Rt 20 my in der international üblichen Rt-Bezeichnung der Oberflächengüte erreichen. Die
Oberflächengüte läßt sich mit Hilfe von besonderen Geräten über Taster auf Papier aufzeichnen.
Es ist wichtig, daß die Oberfläche der dünnen Keramikschicht 2 keine zu hohe Rauhigkeit aufweist.
Bei einer zu hohen Rauhigkeit könnte der Faden beim Aufwickeln beschädigt werden, und ein sauberes
Abschneiden des Fadenrestes auf einem Kops würde weitgehend unmöglich. Der Faden würde sich dann
nämlich in die tieferen Zonen in der Oberfläche eingraben und könnte nicht mehr ohne Mühe restlos
entfernt werden.
Die Oberfläche der Keramikschicht 2 wird nach dem Aufbringen der Keramikschicht 2 im Plasmaspritzverfahren
in einem Bürstenschliff weiterbearbeitet. Hierbei wird die Oberfläche mit einer scheibenartigen, aus
Kunststoff mit gebundenen Schleifmitteln bestehenden Bürste bearbeitet. Als Zusatzmittel muß dabei auf alle
Fälle ein Schleiffett eingesetzt werden, um zu verhindern, daß die aufgespritzten Körnchen aus der
dünnen Keramikschicht 2 herausgerissen werden. Durch den Einsatz des Schleiffettes wird also ein
schonender Bürstenschliff erreicht
Die beim Plasmaspritzverfahren auf den Grundkörper 1 aufgebrachte dünne Keramikschicht hat also
zunächst einen rauhen Zustand, bei welchem zahlreiche spitzenförmigen Gebilde in der Oberfläche vorhanden
sind. Durch das Nacharbeiten mit dem Bürstenschliff erreicht man eine Abrundung der scharfen Spitzen,
welche nach dem Spritzen vorhanden waren. Dadurch entsteht eine wellenförmige Oberfläche in Mikrostruktur,
welche unter dem Mikroskop betrachtet wie eine Orangenschale aussieht. Die so entstehende Oberfläche
wird daher als »Orangenhaut-Oberfläche« bezeichnet.
Ergänzend ist zu dem Plasmaspriizvorgang festzustellen,
daß die Pulvereingabe in den Plasmastrahl entweder innerhalb oder außerhalb der Düse des
Plasmabrenners erfolgt. Wird das Pulver außerhalb der Düse in den Plasmastrahl eingegeben, so erfolgt die;,
vorzugsweise über vier symmetrisch angeordnete Pulverinjektoren, welche annähernd vierfache Auftragsleistung
verglichen mit nur einem Pulverinjektor erbringen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Rohrförmiger Kops zum Aufwickeln von texturierten oder synthetischen Garnen, bestehend
aus einem rohrförmigen Grundkörper aus Metall, insbesondere als Aluminium oder Stahl, mit einer
äußeren Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einer dünnen
Keramikschicht (2) auf dem Grundkörper (1) aus Metall besteht.
2. Kops nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht (2) eine Dicke von
0,02 mm bis 0,20 mm, vorzugsweise von 0,05 bis 0,15 mm, hat «5
3. Kops nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht (2) aus einer
Misch verbindung auf der Grundlage von Aluminiumoxid (AI2Oj) und/oder Chromoxid (Cr2O3)
besteht.
4. Kops nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht'(2) aus einer Mischverbindung
auf der Grundlage von Aluminiumoxid (Al2O3) mit bis zu 40 % Titanoxid (TiO2) besteht.
5. Kops nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 2 bis 3 % Titanoxid (TiO2) vorgesehen sind.
6. Kops nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht (2) aus einer Mischverbindung
auf der Grundlage von Chromoxid (Cr2O3)
mit Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Titanoxid
(TiO2) besteht.
7. Kops nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht
(2) eine Oberflächengüte im Bereich von Rt 1 my bis Rt 20 my aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung von Kopsen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Keramikschicht (2) in einem Plasmaspritzvorgang aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas für den Plasmaspritzvorgang
Argon/Wasserstoff, Stickstoff oder Argon/Stickstoff und Wasserstoff verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmabrennerabstand zum
Kops beim Plasmaspritzvorgang bO mm bis 150 mm
beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 8,9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pulvereingabe in den Plasmastrahl innerhalb oder außerhalb der Düse des
Plasmabrenners erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pulvereingabe in den Plasmastrahl außerhalb der Düse über ein bis vier
Pulverinjektorpn erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Plasmabrenner
zugeführte elektrische Spannung 50 V bis 90 V bei 400 A bis 700 A ist.
60
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| DE19742440160 DE2440160C3 (de) | 1974-08-21 | Rohrförmiger Kops mit äußerer Beschichtung | |
| AR26008175A AR207477A1 (es) | 1974-08-21 | 1975-01-01 | Canilla tubular para bobinar hilo con tapa externa de revestimiento y procedimiento para su fabricacion |
| BR7505363A BR7505363A (pt) | 1974-08-21 | 1975-08-21 | Bobina em forma de tubo com revestimento externo,e processo para a sua producao |
| FR7526341A FR2282393A1 (fr) | 1974-08-21 | 1975-08-21 | Canette tubulaire de tissage a revetement exterieur |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19742440160 DE2440160C3 (de) | 1974-08-21 | Rohrförmiger Kops mit äußerer Beschichtung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2440160A1 DE2440160A1 (de) | 1976-03-04 |
| DE2440160B2 DE2440160B2 (de) | 1976-08-26 |
| DE2440160C3 true DE2440160C3 (de) | 1977-03-31 |
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