DE4499851C2 - Wirkteile einer Wirkmaschine und Verfahren zum Beschichten der Oberflächen davon - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Wirkteile wie eine Führung, eine Nadel, eine Zunge, eine Platine, einen Separator, eine Lochnadel und dergleichen, die einen Abschnitt aufweisen, der mit Wirkgarn in Kontakt kommt, wenn sie an einer Wirkmaschine zum Ausführen des Wirkens angebracht sind, und auf ein Verfah­ ren zum Beschichten der Oberflächen davon.

Diese Erfindung wird beschrieben, in dem eine Kettenwirkma­ schine als ein Beispiel benutzt wird, obwohl Wirkmaschinen einschließlich einer Kettenwirkmaschine, einer Rundwirkmaschi­ ne und dergleichen benutzt werden können.

Die Kettenwirkmaschine wird grob in Kettenstühle und Raschel­ maschinen unterteilt, an denen ein Teilbaum, um den ein Wirk­ garn oder ein Kettenfaden gewunden ist, in gewöhnlicher Weise angebracht ist, wobei der Kettenfaden zu einer Wirknadellinie zum Durchführen des Wirkens geliefert wird.

Die Wirkteile (Werkzeug), die aus dem Wirkabschnitt einer Ket­ tenwirkmaschine besteht, weisen eine "Führung" in Form eines dünnen Blattes von ungefähr 200 µm Dicke, die zwischen einem Teilbaum und einer Wirknadellinie angeordnet ist und ein Loch zum Führen von Wirkgarn oder Kettenfadens aufweist, eine "Na­ del" in Form eines dünnen Blattes mit einem Haken auf einem Kopfende zur Maschenbildung und eine "Zunge" in Form eines dünnen Blattes, die zusammenarbeitend mit der Nadel bei der Maschenbildung zusammenwirkt, und eine "Platine" als auch ei­ nen "Separator", eine "Jacquard-Lochnadel" usw. auf. Im Allge­ meinen ist eine Zahl solcher Teile parallel mit sehr engen Ab­ ständen zum Bilden eines Blockes angeordnet.

Im Allgemeinen werden aus Gesichtspunkten der einfachen Verar­ beitung und Strapazierfähigkeit ein Basismaterial aus Kohlen­ stoffstahl, das in ein Profil ein jedes dieser Teile geformt ist und mittels Naßverchromen beschichtet ist, oder ein Basis­ material aus nicht rostendem Stahl zum Herstellen der ver­ schiedenen oben beschriebenen Wirkteile benutzt.

Die Dauerhaftigkeit solcher Wirkteile stand jedoch ernsthaft in Frage aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit der Wirkma­ schinen, der Mannigfaltigkeit der Materialien für Wirkgarn (wie hochfeste Fasern oder modifizierte Fasern) und des Ein­ satzes verschiedener Arten von Sortierungen.

Die Wirkteile wie Führung, Nadel, Zunge, Platine, Separator, Jacquard-Lochnadel usw. neigen nämlich zum Abnutzen an einem Abschnitt, der in Kontakt mit dem Wirkgarn steht, was Haarig­ keit oder Endbruch des Garnes verursacht. Somit ist die Dauer­ haftigkeit solcher Wirkteile ein wichtiger Faktor zum Ent­ scheiden der betrieblichen Effektivität der Maschinen und der Kosten der Produkte, da es ein großes Maß von Ausgaben, Auf­ wand und Zeit zum Ersetzen einer großen Zahl dieser Teile be­ darf, die in einer Maschine benutzt werden, so daß solch ein Problem mit dem Garn, wie es oben beschrieben wurde, verhin­ dert wird.

Es ist dann vorgeschlagen worden, die Oberfläche der Wirkteile (Werkzeug) für Kettenwirkmaschinen mit einer Beschichtung ho­ her Härte von Metallen wie Tantal (Ta), Wolfram (W), Titanni­ trid (TiN), Titanwolframlegierung (TiW), usw. zu beschichten (siehe JP 4-41 755 A).

Es ist jedoch auch bekannt gewesen, daß die Abnutzung von Wirkteilen, die typischerweise durch die Nadel oder Führung dargestellt werden, ein Phänomen in Abhängigkeit von Kombina­ tionen solcher Faktoren wie die Arten von Fasern, Vibrations­ eigenschaften usw. ist und das befriedigende Resultat nicht notwendigerweise durch eine Beschichtung mit einer hohen Ober­ flächenhärte erreicht wird.

Insbesondere wurde auch in dem Fall einer Nadel oder einer Führung, die mit Titannitrid beschichtet wurden, das als Be­ schichtungsverbindung mit einer hohen Härte bekannt ist, kein Anstieg in der Dauerhaftigkeit im Vergleich mit einem herkömm­ lichen Basismaterial aus Kohlenstoffstahl beobachtet, das mit­ tels Verchromung beschichtet wurde, und es gab das Problem, daß das Substrat aufgrund der höheren Behandlungstemperatur weich gemacht wurde.

Es ist ebenfalls berichtet worden, daß die Zähigkeit eine Ba­ sismaterials selbst verloren geht und als Resultat die Dauer­ haftigkeit verringert wird, wenn eine Beschichtung hoher Härte dick auf dem Basismaterial gebildet wird.

Von diesem Standpunkt aus ist es notwendig, die Dauerhaftig­ keit zu verbessern, ohne daß die inneren Eigenschaften des Ba­ sismaterials verdorben werden. Die Erfinder bestätigten, daß es effektiv war, eine Hartkohlenstoffschicht auf der Oberflä­ che eines Basismaterials von Wirkteilen wie eine Nadel, eine Führung usw. in eine Wirkmaschine zu bilden, und es bewirkte eine bemerkenswerte Verbesserung der Dauerhaftigkeit im Ver­ gleich mit einer herkömmlichen Beschichtung mittels Verchrom­ ung allein.

Die Benutzung eines physikalischen oder chemischen Dampfab­ scheidungsverfahrens wie Sputtern oder Plasma-CVD als ein Mit­ tel zum Bilden der Hartkohlenstoffbeschichtung auf der Ober­ fläche des Basismaterials resultierte jedoch unvermeidlich in hohen Verarbeitungskosten.

Eine Wirkmaschine ist aus einer großen Zahl von Einzelteilen zusammengesetzt, die alle ein Maß von Standfestigkeit benöti­ gen, so daß die Verarbeitungskosten und die Zahl der bearbei­ teten Teile sich widersprechen. Folglich ist eine Abnahme der Verarbeitungskosten zur Verbesserung der Standhaftigkeit nö­ tig, wobei es nötig ist, daß alle Wirkteile einer Wirkmaschine mit der Hartkohlenstoffschicht beschichtet sind.

Aus dem Buch Simon/Thoma, Angewandte Oberflächentechnik für metallische Werkstoffe, Carl Hanser Verlag München-Wien, Sei­ ten 72 bis 75 ist es bekannt, daß Stromlos-Nickelschichten mit eingelagertem Siliziumkarbid als Verschleiß- und Korrosions­ schutzschichten verwendet werden.

Aus der DD-PS 201 162 ist es bekannt, Wirkteile einer Wirkma­ schine mit besonderen Verschleißschutzschichten zu versehen, es wird insbesondere Borid vorgeschlagen.

Aus der EP 0 368 490 A1 kann ein Verfahren der Synthese von Diamant unter Benutzung eines Plasmas entnommen werden. Insbe­ sondere wird körnchenartiger Diamant synthetisiert, der als Schleifmittel geeignet ist. Substratkörner aus Diamant oder Silizium werden benutzt und ein Dampfaufwachsen wird zum Ver­ größern der Teilchen benutzt.

Aus der DE 38 04 824 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus ferritischem Stahl zu entnehmen, bei dem der Stahl mit einem Überzug von Nickel versehen wird und anschlie­ ßend unter Ausschluß von Sauerstoff durch eine Wärmebehandlung auf die gewünschte Härte gebracht wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wirkteile einer Wirkmaschine vorzusehen, deren Standfestigkeit erhöht werden kann, ohne daß die Verarbeitungskosten steigen; ebenfalls soll ein Verfahren zum Beschichten derartiger Wirkteile vorgesehen werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Wirkteile einer Wirkmaschine nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Beschichten von Wirkteilen nach Anspruch 5 oder 7.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Hartkohlenstoffschicht, die einen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt, ist z. B. eine amorphe Kohlenstoffschicht, die Wasserstoff enthält, die unter einer Gasatmosphäre von Kohlenwasserstoff mittels eines Plasma-CVD-Verfahrens usw. ge­ bildet wird, und es ist bekannt, daß sie eine Härte als näch­ stes nach Diamant, eine hohe Wärmeleitfähigkeit ungefähr fünf­ mal so hoch wie die von Kupfer und einen extrem kleinen Rei­ bungskoeffizienten aufweist.

Weiterhin ist es auch möglich, den fluorinierten Hartkohlen­ stoff, in dem ein Teil des Wasserstoffs darin durch Fluor er­ setzt ist, indem die Hartkohlenstoffschicht einer Plasmabe­ handlung in einer Atmosphäre von Fluorgas wie CF₄ ausgesetzt wird, so einzustellen, daß weiter der Reibungskoeffizient da­ von im Vergleich mit der unbearbeiteten Hartkohlenstoffschicht verringert wird und ihr eine hohe Wasserabstoßung gegeben wird.

Wie oben beschrieben wurde, weist die Verbundüberzugsschicht, die aus einer Überzugsschicht aus einer Stromlos-Nickelle­ gierung gemacht ist, die darin verteilte sehr kleine Silizium­ teilchen enthält, wobei jedes sehr kleine Siliziumteilchen mit einer Hartkohlenstoffschicht auf der Oberfläche davon be­ schichtet ist, eine höhere Härte und einen höheren Abnutzungs­ widerstand, Dauerhaftigkeit und Wasserabstoßung auf, was die Eigenschaften der Hartkohlenstoffschicht oder der fluorinier­ ten Hartkohlentoffschicht als auch die Vorteile des hervorra­ genden Anhaftens, Korrosionsschutzes und Abnutzungswiderstan­ des widerspiegelt, die Merkmale eines Überzuges der Stromlos- Nickellegierung sind.

Folglich ist es möglich, die Dauerhaftigkeit der Wirkteile ei­ ner Wirkmaschine deutlich zu verbessern. Weiterhin ist ein nasses Überzugsverfahren ein bemerkenswert einfaches Bearbei­ tungsverfahren im. Vergleich mit dem herkömmlichen physikali­ schen und chemischen Dampfabscheidungsverfahren, so daß es möglich ist, die Bearbeitungskosten zur Verbesserung der Dau­ erhaftigkeit der Wirkteile weit zu reduzieren.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Jacquard-Lochnadel ge­ mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsan­ sicht der Jacquard-Lochnadel in Fig. 1, die entlang einer Linie II-II genommen ist;

Fig. 3 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsan­ sicht einer Verbundüberzugsschicht in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsan­ sicht eines sehr kleinen Siliziumteilchens 32, das mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet ist, wobei die sehr kleinen Siliziumteilchen 32 verteilt in der Verbundüberzugsschicht 12 enthalten sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Führung gemäß der ande­ ren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 ist eine schematische teilweise vergrößerte Quer­ schnittsansicht der Führung in Fig. 5, die die Struktur ihrer Beschichtung zeigt.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Jacquard-Lochnadel, die eines der Wirkteile einer Kettenwirkmaschine gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung ist, und Fig. 2 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht der Jacquard-Lochnadel in Fig. 1, die entlang einer Linie II-II genommen ist.

Die Jacquard-Lochnadel 1 weist ein Basisteil 10 auf, das aus nicht rostendem Stahl hergestellt ist, der in ein Profil eines Teiles geformt ist mit einem Durchgangsloch 10a, das darin ge­ bildet ist und durch das ein Mustergarn (ein musterbildender Abschnitt eines Wirkgarnes) 11 geht, so daß es zu einer Nadel (nicht gezeigt) geführt wird.

Die Jacquard-Lochnadel 1 ist mit der Verbundsüberzugsschicht 12 auf der Oberfläche des Basismaterials 10 davon beschichtet (einschließlich der inneren Oberfläche des Durchgangsloches 10a), wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Das Mustergarn 11 geht schräg durch das Loch 10a von einer Oberflächenseite der Jacquard-Lochnadel zu der anderen Ober­ flächenseite davon.

Als ein Resultat werden der Endabschnitt des inneren Umfanges des Durchgangsloches 10a und die Oberfläche der Jacquard- Lochnadel 1 benachbart dazu oft in Kontakt mit dem Mustergarn 11 gebracht und abgenutzt. Der Abnutzungsabschnitt 10b ist in Fig. 1 schraffiert.

Daher ist die Jacquard-Lochnadel 1 gemäß dieser Ausführungs­ form mit der Verbundüberzugsschicht 12 auf der gesamten Ober­ fläche des Basismaterials 10 davon oder mindestens einem Teil, der den Abnutzungsabschnitt 10b davon enthält, beschichtet.

Die Verbundüberzugsschicht 12 ist aus einer Überzugsschicht 30 aus einer Stromlos-Nickellegierung gemacht, die darin verteil­ te sehr kleine Teilchen 32, die mit einer Hartkohlenstoff­ schicht beschichtet sind, enthält, wie in einer schematisch vergrößerten Querschnittsansicht in Fig. 3 dargestellt ist.

Jedes der sehr kleinen mit der Hartekohlenstoffschicht be­ schichteten Teilchen 32 ist ein sehr kleines Siliziumteilchen 40, das mit dem Hartkohlenstoffilm 42 beschichtet ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Ein Verfahren zum Beschichten des Basismaterials 10 mit der Verbundüberzugsschicht 12 wird im folgenden beschrieben.

Zuerst wird die Hartkohlenstoffschicht 42 ungefähr so dick wie 1 µm auf der Oberfläche eines jeden sehr kleinen Siliziumteil­ chens 42, das einen Durchmesser von 0,1 bis 2 µm aufweist, mit­ tels des Plasma-CVD(chemische Dampfabscheidung)-Verfahrens ge­ bildet.

Die Bildungsbedingungen sind wie folgt:
Anregungsgas: Metan (CH₄)
Anregungsverfahren: Hochfrequenzradiowellen (13,56 MHz)
Anregungsleistung: 300 W
Flußrate des Gases: 30 cm³/min.
Druck des Gases: 0,1 Torr
Schichtbildungsgeschwindigkeit: 20 nm/min.
Bearbeitungstemperatur: < 150°C.

Dabei werden sehr kleine Siliziumteilchen gleichförmig mit un­ gefähr 100 bis 1.000 g auf dem Boden eines Metallbehälters so plaziert, daß die Schicht weniger als 5 mm dick ist, und der Metallbehälter wird auf eine Anregungselektrode gesetzt, und danach wird das Plasma-CVD-Verfahren durchgeführt, während ei­ ne Hochfrequenzspannung und eine mechanische Vibration an die Anregungselektrode so angelegt wird, daß die sehr kleinen Si­ liziumteilchen 40 mit der Hartkohlenstoffschicht 42 beschich­ tet sind.

Alternativ kann das Plasma-CVD-Verfahren durchgeführt werden, während die sehr kleinen Siliziumteilchen in dem Metallbehäl­ ter durch einen Mixer gerührt werden, der mit einem Kunst­ stoffrührteil ausgerüstet ist.

Es ist möglich, die sehr kleinen mit einer Hartkohlenstoff­ schicht beschichteten Teilchen 32 leicht in Massen und bei niedrigen Kosten zu produzieren, da es keine Notwendigkeit des Rotierens des Basismaterials des Teiles in einem Vakuumbehäl­ ter gibt, während sie gehalten werden, damit ausreichend Zwi­ schenräume zwischen ihnen zum Bilden der Hartkohlenstoff­ schicht der Oberfläche solch eines sehr kleinen Teilchens durch das Plasma-CVD-Verfahren erhalten werden, anders als es der Fall ist zum Bilden der Hartkohlenstoffschicht auf der Oberfläche des Basismaterials des Teiles.

Weiterhin ist es möglich, einen Teil des Wasserstoffes in der Hartkohlenstoffschicht 32 durch Fluor zu ersetzen, so daß eine fluorierte Hartkohlenstoffschicht gemacht wird, indem die Oberfläche des sehr kleinen Siliziumteilchen 32 mit der Hart­ kohlenstoffschicht 42 auf diese Weise beschichtet wird, und aufeinanderfolgend dasselbe einer Plasmabearbeitung in einer Atmosphäre CF₄-Gas ausgesetzt wird. Danach wird ein Überzugs­ beschichtungsbad vorbereitet, in dem die sehr kleinen Silizi­ umteilchen 32 so verteilt werden, daß sie 20 bis 30 Volumen­ prozent in einer Überzugslösung einer Stromlos-Nickelle­ gierung einnehmen, die die folgende Zusammensetzung aufweist.
NiSO₄.7H₂O: 20 g/1
NaH₂PO₂.H₂O: 20 g/1
CH₃COONa.3H₂O: 136 g/1
Schwefelsäure (1,84 g/cm³): 10 ml/1
pH: 5,0
Fluidtemperatur: 90°C.

Dann wird das Basismaterial 10 einer Jacquard-Lochnadel (siehe Fig. 1 und 2), das aus nicht rostendem Stahl gemacht ist, wobei das Basismaterial 10 zuvor nacheinander einem Waschen, einem alkalischen Entfetten und Ätzen durch Säure unterworfen wurde, in das Verbundbeschichtungsbad getaucht, das auf unge­ fähr 90°C erwärmt ist, zum Aussetzen desselben eines stromlo­ sen Überziehens.

Zu der Zeit ist es bevorzugt, das Überziehen durchzuführen, während mechanisch die Überzugslösung mittels einer Pumpe ge­ rührt oder zirkuliert wird, so daß die sehr kleinen Silizium­ teilchen 32 gleichförmig in dem Überzugsbad verteilt werden. Die Überzugsschicht ist z. B. ungefähr 10 µm dick.

Die so gebildete Überzugsschicht 30 der Stromlos-Nickelle­ gierung (siehe Fig. 3) sollte einer Wärmebehandlung nach dem Überziehen bei einer hohen Temperatur (ungefähr 400°C) zum weiteren Erhöhen der Oberflächenhärte davon unterworfen wer­ den.

Die Zusammensetzung der so beschichteten Verbundüberzugs­ schicht 12 wurde mittels einer Elektronenmikroskopphotographie beachtet und es wurde bestätigt, daß die sehr kleinen mit ei­ ner Hartkohlenstoffschicht beschichteten Teilchen 32 (die sehr kleinen Siliziumteilchen 40, die jeweils mit der Hartkohlen­ stoffschicht 42 beschichtet sind, wie in Fig. 4 dargestellt ist) gleichförmig in der Überzugsschicht 30 der Stromlos- Nickellegierung innerhalb eines Bereiches von 20-30 Volumen­ prozent verteilt waren, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Eine Mehrzahl von Jacquard-Lochnadeln 1, von denen jede ein Basismaterial 10 aufweist, das mit der Verbundüberzugsschicht 12 beschichtet ist, das aus der Überzugsschicht 30 der Strom­ los-Nickellegierung gemacht ist, die die darin verteilten sehr kleinen Siliziumteilchen 40 enthält, von denen jedes mit der Hartkohlenstoffschicht 42 beschichtet ist, wurden in einen Block eingebaut, und der Block wurde an einer Wirkmaschine zum Testen der Dauerhaftigkeit der Jacquard-Lochnadel 1 ange­ bracht. Als ein Resultat bewiesen die Jacquard-Lochnadeln 1, daß sie eine außergewöhnlich erhöhte Dauerhaftigkeit (15 bis 50fache Standzeit) im Vergleich mit der der Jacquard-Lochnadel 1, die ein unbearbeitetes Basismaterial aus nicht rostendem Stahl einsetzte, aufwiesen.

Die Dauerhaftigkeit der Jacquard-Lochnadel 1 ist vergleichbar zu der, die mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet ist, unmittelbar nachdem eine Zwischenschicht auf der Oberfläche eines Basismaterials davon mittels Sputtern gebildet ist.

Weiterhin ist der Naßüberzug ein bemerkenswert einfaches Bear­ beitungsverfahren im Vergleich mit dem herkömmlichen physika­ lischen und chemischen Dampfabscheidungsverfahren, und das Einsetzen des oben angegebenen Naßüberzugverfahrens beseitigt die Notwendigkeit des Steuerns des Prozessgases, während das Basismaterial in einem Vakuumbehälter gehalten wird, so daß die Bearbeitungskosten auf weniger als ein Fünftel des Standes der Technik reduziert werden konnten.

Die obige Ausführungsform stellt beispielhafterweise bevorzug­ te Werte dar, sie ist jedoch nicht auf diese Werte oder Werte­ bereiche begrenzt.

Fig. 5 ist eine Draufsicht einer Führung, die eine der Teile für eine Kettenwirkmaschine gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

Die Führung 2 ist aus einem Basdismaterial 20 zusammengesetzt, die aus Kohlenstoffstahl in Form einer dünnen Platte gemacht ist und in ein Profil eines Teiles geformt ist, das ein Füh­ rungsloch 20a aufweist, das um den äußeren Endabschnitt davon gebildet ist, durch das ein Kettgarn (nicht gezeigt) schräg von einer Oberflächenseite der Führung zu der anderen Oberflä­ chenseite davon geht, ähnlich der Beschreibung der ersten Aus­ führungsform, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wur­ de.

Folglich sind der Endabschnitt des inneren Umfangs des Füh­ rungsloches 20a des Basismaterials 20 und der Oberflächenab­ schnitt darumherum der härtesten Reibung ausgesetzt und werden abgenutzt. Der Abnutzungsabschnitt 20b ist in Fig. 5 schraf­ fiert.

Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Teil oder das gesamte Ba­ sismaterial 20 einschließlich mindestens des Abnutzungsab­ schnittes 20b mit der Verbundüberzugsschicht beschichtet.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Führung 2, die schematisch der Struktur der Beschichtung darauf zeigt. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Basismaterial 20, das aus Koh­ lenstoffstahl gemacht ist, mit einer Naßchromschicht mit einer Dicke von ungefähr 2 µm zum Bilden einer Korrosionsschutz­ schicht 23 zuerst beschichtet.

Dann wird das gesamte Basismaterial 20, das mit der Korro­ sionsschutzschicht 23 beschichtet ist, oder mindestens ein notwendiger Abschnitt davon, der den Abnutzungsabschnitt 20b enthält, in das Verbundbeschichtungsbad getaucht, um einer stromlosen Beschichtung ähnlich dem Fall der ersten Ausfüh­ rungsform unterworfen zu werden.

Auf diese Weise wird das mit der Korrosionsschutzschicht 23 beschichtete Basismaterial 20 weiter mit einer Verbundüber­ zugsschicht 22 beschichtet, die aus einer Überzugsschicht 30 einer Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die die sehr klei­ nen Siliziumteilchen 32 (die gleichen wie jene, die in Fig. 4 dargestellt sind) enthält, die darin verteilt sind, wobei je­ des mit einer Hartkohlenstoffschicht (derselben als die Über­ zugsschicht 30 der Stromlos-Nickellegierung, wie in Fig. 3 dargestellt ist) ungefähr 10 µm dick beschichtet ist.

Danach sollte die Überzugsschicht 30 der Stromlos-Nickelle­ gierung einer Wärmbehandlung von ungefähr 400°C zum Erhöhen der Oberflächenhärte davon ausgesetzt werden. Da das Basisma­ terial 20 aus Kohlenstoffstahl gemäß dieser Ausführungsform gemacht ist, resultiert das Weglassen der durch die Korrosi­ onsschutzschicht 23 vorgesehenen Korrosionsschutzmaßnahme in der Korrosion des Basismaterials 20 nach dem vorläufigen Rei­ nigungsprozeß, so daß ein schlechter Einfluß auf die Dauerhaf­ tigkeit bewirkt wird. Folglich weist das Bilden der Korrosi­ onsschutzschicht 23 einen großen Effekt auf.

Auch in dem Fall der Führung 2, bei dem das Basismaterial 20 mit einer Verbundüberzugsschicht beschichtet ist, die aus der Überzugsschicht der Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die die darin verteilten sehr kleinen Siliziumteilchen enthält, die mit einer Hartkohlenstoffschicht jeweils beschichtet sind, wie oben beschrieben wurde, wird eine Dauerhaftigkeit ähnlich der ersten Ausführungsform bestätigt und zusätzlich werden die Verarbeitungskosten verringert.

Daneben ist es nützlich, daß eine Verbundüberzugsschicht, die aus der Überzugsschicht der Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die die darin verteilten sehr kleinen Siliziumteilchen aufweist, die mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet sind, ungefähr 2 bis 20 µm dick ist, wobei der Dauerhaftig­ keitsverbesserungseffekt der Beschichtung und die ökonomische Effizienz in Betracht gezogen werden.

Obwohl bei den obigen Ausführungsformen die Jacquard-Lochnadel und die Führung, an denen die vorliegende Erfindung angewendet wurde, unter den Wirkteilen einer Kettenwirkmaschien beschrie­ ben worden sind, ist die Erfindung auch anwendbar auf alle Wirkteile, von denen jedes einen Abschnitt in Kontakt mit ei­ nem Wirkgarn einer Kettenwirkmaschine aufweist, wie eine Na­ del, eine Zunge, eine Platine, ein Separator und ähnliches.

Weiterhin ist das Einführen der Korrosionsschutzschicht effek­ tiv für ein Basismaterial aus Kohlenstoffstahl von dem Ge­ sichtspunkt der Verhinderung der Korrosion. Es ist nicht die Korrosionsschutzschicht allein, die zu der Verbesserung der Dauerhaftigkeit beiträgt, so daß sie nicht dick sein muß, um effektiv zu sein. Noch weiterhin sind die Materialien zum Bil­ den der Korrisiopnsschutzschicht nicht auf Chrom begrenzt, sondern auch eine Nickellegierungsschicht oder eine Verbundbe­ schichtung aus Chrom oder Nickel oder anderen Materialien kann angewendet werden, so daß es nicht wichtig ist, ob die Korro­ sionsschutzschicht und die Verbundüberzugsschicht die gleiche Zusammensetzung aufweisen.

Gemäß dieser Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, kann die Dauerhaftigkeit von Wirkteilen einer Wirkmaschine wie eine Nadel, eine Führung, eine Zunge, eine Platine, ein Separator, eine Jacquard-Lochnadel und ähnliches bemerkenswert verbessert werden und zur gleichen Zeit können diese Teile für bemerkens­ wert ausgedehnte Zeiten benutzt werden, wodurch deutlich eine Betriebseffektivität der Wirkmaschinen verbessert wird und die Kosten der Produkte verringert werden.

Damit weiter die Dauerhaftigkeit dieser Wirkteile verbessert wird, wird die Oberfläche des Basismaterials mit einer Ver­ bundüberzugsschicht beschichtet, die aus der Überzugsschicht der Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die die darin ver­ teilten sehr kleinen Siliziumteilchen enthält, die jeweils mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet sind, wobei ein ein­ faches Verfahren des stromlosen Überziehens benutzt wird, in­ dem ein Basismaterial eines Teiles in ein Verbundsüberzugsband getaucht wird, anstelle daß die Oberfläche eines Basismateri­ als eines Teiles mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet wird, wobei ein teures Dampfabscheidungsverfahren wie Sputtern oder Plasma-CVD benutzt wird, so daß der Beschichtungsvorgang hervorragend in der Produktivität ist und Wirkteile hoher Dau­ erhaftigkeit mit niedrigen Kosten so vorsehen kann, daß der schnell in weite Benutzung bei verschiedenen Arten von Wirkma­ schinen kommen wird.

Claims (7)

1. Wirkteile (1, 2) einer Wirkmaschine, von denen jedes einen Abschnitt (10b, 20b) aufweist, der mit einem Wirkgarn (11) in Kontakt zu bringen ist, wenn es an der Wirkmaschine zum Aus­ führen des Wirkens angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Basismaterial (10, 20) ei­ nes Metallteiles mit einer Verbundüberzugsschicht (12, 30), die aus einer Überzugsschicht aus einer Stromlos- Nickellegierung gemacht ist, die darin verteilte sehr kleine Siliziumteilchen (40) enthält, mindestens an einer Oberfläche davon beschichtet ist, die oft mit dem Wirkgarn (11) in Kon­ takt gebracht ist, wobei jedes sehr kleine Siliziumteilchen (40) mit einer Hartkohlenstoffschicht (42) beschichtet ist.

2. Wirkteile einer Wirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartkohlenstoffschicht (42) eine fluorinierte Hartkohlenstoffschicht ist, bei dem mindestens ein Anteil von Wasserstoff in chemischer Verbindung durch Fluor ersetzt ist.

3. Wirkteile einer Wirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial (20) des Teiles (1) aus nicht rostendem Stahl gemacht ist und alle Oberflächen davon direkt mit der Verbundüberzugsschicht (12) beschichtet sind.

4. Wirkteile einer Wirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial (20) des Teiles (2) aus Kohlenstoffstahl gemacht ist und alle Oberflä­ chen davon mit der Verbundüberzugsschicht (30) mittels einer Korrosionsschutzschicht (23) wie eine Chromschicht, eine Nic­ kelschicht, eine Nickellegierungsschicht usw. beschichtet sind.

5. Verfahren zum Beschichten von Wirkteilen (1) einer Wirkma­ schine, die in Anspruch 1 oder 3 beschrieben sind, gekenn­ zeichnet durch die Schritte:
Herstellen sehr kleiner mit einer Hartkohlenstoffschicht (42) beschichteter Teilchen (32), von denen jedes mit einer Hartkohlenstoffschicht beschichtet ist, durch gleichmäßiges Bilden der Hartkohlenstoffschicht auf sehr kleinen Silizium­ teilchen (40) mittels eines Plasma-CVD-Verfahrens;
Vorbereiten eines Verbundüberzugsbades zum Verteilen der sehr kleinen Teilchen (32), von denen jedes mit der Hartkoh­ lenstoffschicht beschichtet ist, in einer Überzugslösung einer Stromlos-Nickellegierung; und
Eintauchen eines notwendigen Abschnittes (10b) des Basis­ materiales (10), das aus nicht rostendem Stahl gemacht ist, um dasselbe einem stromlosen Überzug auszusetzen, so daß eine Verbundüberzugsschicht (12) gebildet wird, die aus einer Über­ zugsschicht einer Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die die darin verteilten sehr kleinen mit der Hartkohlenstoff­ schicht beschichteten Teilchen (32) auf dem notwendigen Ab­ schnitt (10b) enthält, wobei das Basismaterial (10) aufeinan­ derfolgend zuvor einem Waschen, Alkalientfetten und Ätzen durch Säure ausgesetzt wurde und der notwendige Abschnitt min­ destens einen Abschnitt (10b) enthält, der oft mit einem Wirk­ garn (11) in Kontakt gebracht wird.

6. Verfahren zum Beschichten von Wirkteilen einer Wirkmaschi­ ne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial (10) des Teiles (1), das mit der Verbundüberzugsschicht (12) beschich­ tet ist, einer Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur nach dem Schritt des Bildens der Verbundüberzugsschicht (12) ausge­ setzt wird.

7. Verfahren zum Beschichten von Wirkteilen (2) einer Wirkma­ schine, wie sie in Anspruch 1 oder 4 beschrieben sind, gekenn­ zeichnet durch das Aufweisen der Schritte von:
Herstellen von sehr kleinen mit einer Hartkohlenstoff­ schicht (42) beschichteten Teilchen (32), von denen jedes mit einer Hartkohlenstoffschicht (42) beschichtet ist, durch gleichmäßiges Bilden der Hartekohlenstoffschicht auf der gesam­ ten Oberfläche von sehr kleinen Siliziumteilchen (40) mittels eines Plasma-CVD-Verfahrens;
Bilden einer Korrosionsschutzschicht (23) wie eine Chrom­ schicht, eine Nickelschicht, eine Nickellegierungsschicht usw. auf der gesamten Oberfläche des Basismateriales (20) des Tei­ les (2), das aus Kohlenstoffstahl gemacht ist; und
Eintauchen eines notwendigen Abschnittes (20b) des Basis­ materiales (20), das aus Kohlenstoffstahl gemacht ist, um das­ selbe einem stromlosen Überzug auszusetzen, so daß eine Ver­ bundüberzugsschicht gebildet wird, die aus einer Überzugs­ schicht (30) einer Stromlos-Nickellegierung gemacht ist, die darin die verteilten sehr kleinen mit der Hartkohlenstoff­ schicht beschichteten Teilchen (32) auf dem notwendigen Ab­ schnitt (20b) enthält, das Basismaterial (20) aufeinanderfol­ gend zuvor einem Waschen, einem Alkalientfetten und Ätzen durch Säure ausgesetzt wurde und der notwendige Abschnitt min­ destens einen Abschnitt (20b) enthält, der oft in Kontakt mit einem Wirkgarn (11) gebracht wird.