DE2443238B2 - Reibrotor zum Friktionsfalsehdrallen von synthetischen Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reibrotor zum Friktionsfalsehdrallen von synthetischen Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, zum Falschdrallen von Fäden diese beispielsweise auf Reibscheiben oder in Reibbüchsen abrollen zu lassen. Eine Vielzahl derartiger Vorrichtungen gehört bereits zum Stand der Technik.

Die Reibscheiben werden beispielsweise auf drei drehbar gelagerten Wellen angeordnet, die in der Draufsicht die E kpunkte eines gleichseitigen Dreiecks bilden. |ede Welle ist mit mindestens einer Reibscheibe versehen, und eier mit einem Falschdraht zu versehende Faden läuft in zickzackförmiger Bahn zwischen den Reibscheiben hindurch.

Bei Reibbüchsen wird der falschzudrallende Faden durch die Bohrung geführt, um entweder auf der gesamten Bohrungsinncr.flüche oder lediglich im Bereich der beiden Bohrungsmündungen abzurollen.

Die Reibscheiben und Reibbüchsen bestehen an der Kontaktfläche für den falschzudrallenden Faden aus Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten sowie mit einer bestimmten Härte und Elastizität, in der Regel Polyurethan.

Die Reibscheiben bzw. Reibbüchsen sind an der bzw. jeder Fadenkontaktfläche einer verhältnismäßig hohen Beanspruchung ausgesetzt, da der jeweils falschzudrallende Faden mit sehr hoher Geschwindigkeit daran vorbeiläuft. Liegt Jas besagte elastische Material vor, dann ist ein verhältnismäßig hoher Verschleiß zu beobachten. Dies erfordert einen häufigen Austausch der Reibrotoren, d. h. Reibscheiben bzw. -büchsen, welche teuer sind. Kostenmäßig schlagen auch die mit dem Austausch verbundenen Stillstandszeiten zu Buche.

Um eine zu große Erwärmung durch ungenügende Ableitung der durch Reibung zwischen Faden und Fadenkontaktfläche erzeugten Wärme und somit Schaden am Faden als auch an der Fadenkontaktfläche zu vermeiden, ferner auch ein Verkratzen und Abnutzen der Fadenkontaktfläche in Grenzen zu halten, ist es bei Reibbüchsen bekannt, an der bzw. den Fadenkontaktflächen eine Beschichtung mit einem Reibmaterial, vorzugsweise Polyurethan, vorzusehen, welche nicht dicker als 2 mm ist und bei Raumtemperatur eine Härte von mehr als 30 Shore aufweist (DE-OS 23 11 172). Das Reibmaterial ist dabei auf einem Träger aus Metall aufgebracht.

Im Handel sind auch keramisch beschichtete Reibscheiben zum Friktionsfalsehdrallen von Fäden, welche eine längere Lebensdauer als die Reibscheiben mit aus Polyurethan bestehender Fadenkontaktfläche aufweisen. Die keramische Beschichtung wird durch Flammspritzen aufgebracht, wobei hohe Temperaturen und hohe Drücke zur Anwendung kommen. Der mit der Beschichtung zu versehende Träger muß daher entsprechend widerstandsfähig sein. Auch ist nachteiligerweise keine genaue Steuerung der Oberflacheneigenschaften möglich, da insbesondere die Abstände der einzelnen Pulverkörner zueinander nicht genau gesteuert werden können. Darüber hinaus kann sich die Fadenkontaktfläche mit Avivageresten verhältnismäßig leicht zusetzen, da spitze Vertiefungen vorhanden sind, Kelche sich mit den öligen Substanzen füllen. Diese gefüllten Vertiefungen sind dann Herde für weitere Zusetzungen, welche die Scheibenrauhigkeit unwirksam werden lassen. Außerdem ist nach dem Abnützen der erzeugten Rauhigkeit die Lebensdauer der Scheibe beendet.

LJm die Bruchfestigkeit falschgedrallter Fäden zu erhöhen und eine gleichbleibende Falschdrallqualität von Aggregat zu Aggregat und auch über die gesamte Lebensdauer ein und desselben Aggregats zu erzielen, ist es bei Reibrotoren, insbesondere Reibbüchsen, bekannt, an der bzw. jeder Fadenkontaktfläche ein geglättetes Material mit einem Reibungskoeffizienten unter 0,5, welcher bei Reibrotore.n mit gekrümmter Oberfläche mit einem Buckle-Politt-Gerüt gemessen wird, und mit einer hohen Härte von vorzugsweise mehr als 60 Rockwell vorzusehen, welches praktisch unelastisch ist, nämlich vorzugsweise einen keramischen Stoff mit einem hohen Gehalt an gesintertem Titan- oder Aluminiumoxyd, gegebenenfalls auch Chromstahl oder Glas (DE-OS 23 05 871). Hierbei ist jedoch eine hohe Drallerteilung nicht gewährleistet. Außerdem wird auf die Dauer keine konstante Drallerteilung erzielt, weil sich bei den Fadenkontaktflächen ebenfalls Avivagcrcste absetzen.

Ferner ist es bekannt, zur Erhöhung der Haftfähigkeit und der Verschleißfestigkeit einer Gummioberfläche, insbesondere der Lauffläche eines Fahrzeugreifens, dem Gummi Korund beizumischen (DE-OS 20 52 298). Es hat sich herausgestellt, daß korundhaltige Beschichtungen zum Falschdrallen von Fäden ungeeignet sind.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reibrotor der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen Art zu schaffen, welcher eine hohe und auch nach längerer Betriebsdauer konstante Drallerteilung gewährleistet und mit dem der Faden schonend behandelt wird.

Oie Beschichtung des erfindungsgemäßen Reibrotors wird hergestellt, indem der Träger aus Metall oder einem bis etwa 100⁰C beständigen Kunststoff in ein Bad, vorzugsweise ein Nickel-Bor-Bad eingetaucht wird, in welchem kleine, harte Diamant-Partikel und zwar vorzugsweise synthetische Diamanten mit polykristallincr Struktur und verhältnismäßig abgerundeter Form, suspendiert sind. Nachdem sich die gewünschte Beschichtung gebildet hat, wird der Träger dem Bad entnommen und das Material, in welchem die Partikel eingebettet sind, gehärtet bzw. aushärten gelassen. Dann erfolgt ein Abblasen oder Strahlen mit einem Pulver, um lose Partikel zu entfernen. Es ergibt sich eine verhältnismäßig glatte Oberfläche mit warzenartigen Erhebungen.

Die Eigenschaften dieser Oberfläche sind gen^u steuerbar und somit reproduzierbar, und zwar ist die

Dichte der Diamanten an der Fadenkontaktflöche durch den Volumenanteil der Diamanten im Bad und die Warzengröße über die Korngröße der in das Bad eingebrachten Diamanten einstellbar. In das Bad werden Diamanten eingebracht, welche alle etwa denselben Durchmesser aufweisen. Entsprechend der mit den herzustellenden Reibrotoren zu bearbeitenden Garn- bzw. Fadentype wird der mittlere Durchmesser gewählt, der zwischen 2 und 20 μ liegt.

Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reibrotors an den Fadenkontaktflächen können also entsprechend den Eigenschaften derjenigen Fäden eingestellt werden, welche damit falschgedrallt werden sollen, so daß sich beim Friktionsfalschdrallen optimale Ergebnisse erzielen lassen. Die erfindungsgemäßen Reibrotoren weisen eine extrem hohe Verichleißbeständigkeit auf. Der außergewöhnlich langen Lebensdauer kommt auch zugute, daß nach einem Abtragen der relativ weichen Nickelschicht, in welche über den ganzen Querschnitt die Diamanten eingebettet sind, die am weitesten hervorstehenden Diamanten herausfliegen und weitere darunterliegende, nicht abgenützte Diamar.ten aus der Oberfläche hervortreten. So bleibt die ursprüngliche Oberflächenqualität erhalten. Es findet also eine selbsttätige Fadenkontaktflächenregenerierung statt.

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen des erfindungsgemaßen Reibrotors anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen schematisch und vergrößert

Fi g. 1 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Reibscheibe, und

Fig. 2 einen Teil des Axialschnittes durch eine erfindungsgemäße Reibbüchse.

Gemäß F i g. 1 ist auf einen scheibenförmigen Träger 1 am Umfang eine Beschichtung 2 aufgebracht, welche eingebettete, synthetische Diamanten 3 mit polykristalliner Struktur und verhältnismäßig abgerundeter Form aufweist. Die Diamanten 3 weisen untereinander etwa denselben Durchmesser auf. Der mittlere Korndurchmesser liegt je nach Garn- bzw. Fadentype /wischen 2 und 20 μ. Die Diamanten 3 sind mechanisch fest in der Beschichtung 2 eingeschlossen und einig; von ihnen stehen warzenartig nach außen vor. Die Beschichtung 2 besteht neben den Diamanten 3 aus einer Nickellegierung und ist auf die oben geschilderte Art und Weise aufgebracht. Wie aus Fi g. 1 und 2 ersichtlich, weist die Beschichtung 2 nicht nur eine Lage von Diamanten 3 auf, sondern es schließen sich an die äußere Lage von Diamanten 3, welche teilweise nach außen ragen und warzenartige Erhebungen bilden, noch mehrere nach innen aufeinanderfolgende Lagen vollständig eingeschlossener Diamanten 3 an, welche nacheinander wirksam werden, sobald jeweils die zwischen den Diamanten 3 vorliegende Nickellegierung um ein entsprechendes Ausmaß abgetragen ist und die Diamanten 3 der jeweils äußeren Lage abfallen. Es findet also eine selbsttätige Regenerierung der Beschichtungsoberfläche statt, und die Eigenschaften der Fadenkontaktfläche bzw. -flächen bleiben erhalten. Dadurch wird die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Reibrotoren zusätzlich beträchtlich erhöht.

Der Träger 1 besteht aus Metall oder einem Kunststoff, der bis zu einer solchen Temperatur resistent is;, wie für das Aufbringer Jer Beschichtung 2 mit eingebetteten Diamanten 3 durcL Fintauchcn in ein erhitztes Bad erforderlich.

Gemäß Fig. 2 ist der Träger 1 als Reibbüchse ausgebildet, wobei die beiden Mündungen abgerundet sind. An jeder abgerundeten Mündung ist eine Beschichtung 2 mit eingebetteten Diamanten 3 vorgesehen, von denen ein Teil warzenartig nach außen vorsteht.

Die Reibscheibe gemäß Fig. 1 bziy. die Reibbüchse nach F i g. 2 weist also an derjenigen Fläche bzw. an denjenigen Flächen, an denen der jeweils falschzudrallende Faden 4 anliegt und abrollt, eine äußerst hohe Verschleißbeständigkeit auf. Trotz der Härte der Diamanten 3 und somit der fehlenden Elastizität an der Fadenkontaktfläche sowie deren Rauhigkeit ist überraschenderweise ein zuverlässiges Falschdrallen des Fadens 4 erzielbar, ohne den Faden sonderlich zu beanspruchen, obwphl eigentlich zu erwarten 'yar. daß durch die hervorstehenden Diamanten ein hoher Fadenabrieb entsteht. Zusätzlich ist der Vorteil gegeben, daß an der Fadenkontaktfläche sich absetzende Avivagereste bei der selbsttätigen Regenerierung dieser Fläche automatisch entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Reibrotor zum Friktionsfalsehdrallen von synthetischen Fäden, welcher aus einem Träger aus Metall oder Kunststoff und einer auf diesem aufgebrachten Beschichtung für die Fadenkontaktfläche besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) aus einer Nickellegierung besteht, in die Diamanten (3) eingebettet sind, die eine verhältnismäßig abgerundete Form, etwa gleiche Korngröße und einen mittleren Durchmesser, welcher je Fadentype zwischen 2 und 20 μ liegt, aufweisen und von denen ein Teil warzenartig aus der Fadenkontaktfläche vorsteht.

2. Reibrotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (3) synthetische Diamanten mit polykristalliner Struktur sind.