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"Reibscheibe"
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Die Erfindung betrifft eine Reibscheibe, die zum Falschzwirnen eines
synthetischen Fadens in Texturiermaschinen Verwendung findet.
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Das Falschzwirn-Texturieren synthetischer Fäden findet heute bei Fadengeschwindigkeiten
statt, die den Einsatz von sogenannten Friktionsfalschdrallern notwendig machen.
Friktionsfalschdraller bestehen aus bewegten Oberflächen, welche eine Reibkraft
senkrecht zur Fadenachse auf den Fadenumfang ausüben und den Faden dadurch drehen.
Ein sehr wirkungsvoller Fr iktionsfalschdrall er dieser Art ist in dem US-Patent
3,813,808 gezeigt.
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Die Oberflächen der Reibscheiben eines Friktionsfalschdrallers und
auch des in dem US-Patent gezeigten Friktionsfalschdrallers müssen zum einen verschleißfest
sein und zum anderen die erforderlichen Reibeigenschaften aufweisen. Selbstverständlich
spielen für den Erfolg auch wirtschaftliche Erwägungen eine Rolle.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reibscheibe mit einer verschleißfesten
Oberfläche bereit- und herzustellen, die hohen Kräften stand hält und gegenüber
dem synthetischen, multifilen Faden gute Reibeigenschaften aufweist.
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Die Verschleißfestigkeit der Oberfläche wird in bekannter Weise dadurch
erzielt, daß man Scheiben oder Beschichtungen aus einem verschleißfesten Metall
wie z. B. Stahl oder Chrom oder aber Scheiben mit einer verschleißfesten Beschichtung
aus Metallkarbiden, Metallboriden, Metailnitriden und insbesondere Metalloxiden
verwendet. Derartige Beschichtungen werden insbesondere durch Plasmaspritzen in
Schichtstärken von z. B.
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weniger als 1 mm auf Al-Rohlinge aufgebracht.
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Diese Materialien konnten sich für den Einsatzzweck des Friktionsfalschzwirnens
bisher nicht überall durchsetzen, weil es nicht gelungen ist, die guten Verschleißeigenschaften
auch mit Reibeigenschaften zu kombinieren, die für hohe Texturiergeschwindigkeiten
geeignet sind.
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Als Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Reiboberfläche
der Reibscheibe eine Schleifstruktur mit durch Schleifen mittels Korngrößen von
10 bis 150 Mikrometer erzeugten Schleifriefen oder Schleifbahnen erhält. Besonders
gute Ergebnisse wurden erzielt durch Bearbeitung der Reiboberfläche mit einer Schleifoberfläche,
die Korngrößen zwischen 30 und 70 Mikrometer hatte. Als Schleifkörner haben sich
insbesondere Diamanten bewährt.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Schleifstruktur so ausgebildet
sein kann, daß die Schleifriefen oder Schleifbahnen in Umfangsrichtung der Reibscheibe
liegen. Zur Herstellung einer solchen Reibscheibe ist insbesondere das Einstechschleifen
geeignet.
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Mit Erfolg ist ferner eine Schleifstruktur verwandt worden, deren
Schleifriefen oder Schleifbahnen sich rautenartig schneiden.
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Neben dem Einstechschleifen wird durch die Erfindung weiter ein Schleifverfahren
zum Modifizieren der Oberfläche einer Reibscheibe mit balligem Querschnitt bereitgestellt,
wobei die Reibscheibe beim Schleifkontakt mit der bewegten Schleifoberfläche sich
um ihre Rotationsachse dreht. Dieses Schleifverfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibscheibe beim Schleifen eine Schwenkbewegung um den Krümmungsmittelpunkt
ihres balligen Querschnitts ausführt, und zwar senkrecht zu ihrer Rotationsachse.
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Es kann sich hierbei um eine sehr langsame Schwenkbewegung handeln.
In diesem Falle entsteht eine Schleifstruktur, bei der die in Umfangsrichtung weisenden
Schleifbahnen eine geringe Steigung haben. Vorzugsweise wird jedoch die Schwenkbewegung
pendelnd um den Krümmungsmittelpunkt ausgeführt, so daß eine Schleifstruktur mit
sich rautenförmig schneidenden Schleifbahnen entsteht.
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Die Anordnung der Reibscheibe und der Schleifscheibe mit vorzugsweise
zylindrischer Schleifoberfläche ist dabei so getroffen, daß die Rotationsachsen
der beiden Drehkörper auf zueinander windschiefen Geraden angeordnet sind. Bevorzugte
Ausführungen sind aber die beiden Sonderfälle, bei denen die Bewegung der Schleifoberfläche
in der Rotationsebene der Schleifscheibe erfolgt oder aber senkrecht dazu. Hiervon
hängt die Anlage der Schleifriefen ab. Es hat sich herausgestellt, daß alle drei
Verfahren - abhängig vom Einsatzzweck der zu bearbeitenden Reibscheibe - ihre Berechtigung
haben.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von schematisch dargestellten
Schleifverfahren näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 Die Bearbeitung einer Reibscheibe durch Einstechschleifen;
Fig. 2) die Bearbeitung von Reibscheiben durch Fig. 3) Umfangsschleifen mit unterschiedlicher
Fig. 4) Anordnung der Rotationsachsen von Reibscheibe und Schleifscheibe.
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Beim Einstechschleifen nach Fig. 1 führt die Reibscheibe 1 eine langsame
Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 4
oder aber auch in der Gegenrichtung
aus (Gegenlauf- bzw. Gleichlaufschleifen). Die rotierende Schleifscheibe 2 besitzt
auf ihrem Umfang eine Einstechnut 3, die in ihrem Querschnitt dem balligen Querschnitt
der Reibscheibe 1 angepaßt ist. Die Schleifscheibe 2 mit Drehrichtung 5 rotiert
wesentlich schneller als die Reibscheibe 1. Beim Einstechschleifen entstehen Schleifriefen
oder Schleifbahnen in Umfangsrichtung der Reibscheibe 1.
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In Fig. 2 ist das Bearbeiten der Reibscheibe 1 durch Umfangsschleifen
mittels einer zylindrischen Schleifscheibe 6 dargestellt. Auch hier führt die Reibscheibe
1 eine Drehbewegung in Richtung 4 oder umgekehrt aus. Gleichzeitig wird die Reibscheibe
1 aber um den Krümmungsmittelpunkt 8 ihres balligen Querschnitts verschwenkt. Bei
einer Schwenkbewegung entstehen Schleifbahnen, die eine leichte Steigung haben.
Vorzugsweise erfolgt die Schwenkbewegung in mehreren pendelnden Zyklen, so daß hierbei
die als besonders vorteilhaft erkannte Uberschneidung der Schleifbahnen entsteht,
die zu rautenförmigen Schleifstrukturen führt.
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Dieser Effekt kann durch eine windschiefe Lage der Rotationsachse
15 der Schleifscheibe 13 bezüglich der Rotationsachse 14 der Reibscheibe 1, wie
in Fig. 4 dargestellt, gesteigert werden.
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Das Schleifverfahren nach Fig. 2 zeichnet sich dadurch aus, daß sowohl
die Reibscheibe 1 als auch die Schleifscheibe 6 in derselben Rotationsebene liegen.
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Bei dem Schleifverfahren nach Fig. 3 liegen die Rotationsebenen der
Reibscheibe 1 und der zylindrischen Schleifscheibe 7 senkrecht zueinander. Auch
hier führt die Reibscheibe 1 zusätzlich
zu ihrer Drehbewegung 4
eine Schwenkbewegung, vorzugsweise pendelnde Schwenkbewegung 9 um ihren Krümmungsmittelpunkt
8 aus. Auch hierbei entstehen Schleifstrukturen mit sich rautenförmig kreuzenden
Schleifriefen.
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Die Steigung der Schleifriefen bei dem Schleifverfahren, wie sie anhand
von Fig. 2 bis Fig. 4 erläutert sind, hängt ab von dem Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit
4 der Reibscheibe 1 und der Schwenkgeschwindigkeit der Schwenkbewegung 9. Die Drehgeschwindigkeit
der Schleifscheibe 6 bzw. 7 oder 13 ist insbesondere maßgebend für die Dichte und
Länge der Schleifriefen. Es ergibt sich ohne weitere Uberlegung, daß das erfindungsgemäße
Schleifverfahren auch durch kinematische Umkehr der Bewegungen ausgeführt werden
kann.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß einerseits
eine verhältnismäßig preiswerte Oberfläche verwandt werden kann, die auch hohen
Zentrifugalkräften stand hält, daß andererseits aber eine optimale Oberflächenanpassung
an den jeweils zu erzeugenden Faden möglich ist. Zur Anpassung der Oberflächenstruktur
an die geforderten Reibverhältnisse stehen nicht nur die bereits zitierten Verfahrensparameter
wie Schleifgeschwindigkeit, Drehgeschwindigkeit der Reibscheibe und Schwenkgeschwindigkeit,
sondern darüberhinaus auch die bereits eingangs erwähnte Beschaffenheit der Schleifoberfläche
zur Verfiigung.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Reibscheibe 2 Schleifscheibe 3 Einstechnut
4 Drehrichtung Reibscheibe 5 Drehrichtung Schleifscheibe 6 zylindrische Schleifscheibe
7 zylindrische Schleifscheibe 8 Krümmungsmittelpunkt 9 Schwenkbewegung 10 Oberflächengeschwindigkeit
der Schleifscheibe 11 Schleifriefen 12 Oberflächengeschwindigkeit 13 Schleifscheibe
14 Rotationsachse der Reibscheibe 15 Rotationsachse der Schleifscheibe