CH670110A5 - - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Spinnrotor mit Fasersammelrille und Faserrutschfläche für eine OE-Spinnmaschine und Verfahren zum Herstellen des Spinnrotors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen OE-Spinn-rotor zu schaffen, mit dem über eine längere Betriebszeit ein qualitativ gutes Rotorgarn gesponnen werden kann.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille mit einer Vielzahl Erosionskrater versehen ist.
Erosionskräter haben eine nur ihnen eigene, unregelmässige Kraterform. Sie lassen sich auf den unterschiedlichen, zum Herstellen eines Spinnrotors geeigneten Materialoberflächen ohne grosse Probleme herstellen. Es gibt keinen zum Herstellen der Spinnrotoren geeigneten Werkstoff, dessen Oberfläche man nicht erodieren könnte. Wird die Faserratschfläche mit Erosionskratern versehen, so tritt beim Spinnen eine gute Orientierung der Spinnfasern und ein entsprechend guter Übergang der weitgehend gestreckten Spinnfasern in die Fasersammelrille ein. Wird die Fasersammelrille erodiert, so wird sie dadurch ganz besonders gut zum Verarbeiten staubhaltigen und irgendwie durch Fremdteilchen oder sonstige Partikelchen verunreinigten Fasermaterials geeignet. Dies erklärt sich dadurch, dass sich die Fasersammelrille von vornherein wie eine unregelmässig leicht verschmutzte Fasersammelrille verhält, so dass eine während des weiteren Spinnbetriebs auftretende tatsächliche unregelmässige Verschmutzung die Struktur des gesponnenen Fadens nicht mehr verändern kann.
Ist die Fasersammelrille mit Erosionskratern versehen, so wird der sich eventuell ansammelnde Schmutz daran gehindert, sich zu ungleichmässig an bevorzugten Stellen abzulagern. Alles zusammen fuhrt zu einem entsprechend guten Spinnergebnis.
Bei einer alternativen Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille mit einer Vielzahl unregelmässiger, sich unregelmässig gegenseitig überschneidender Erosionskräter versehen ist. Dies gelingt durch intensives Erodieren, wobei neue Erosionskräter dort entstehen, wo schon andere Erosionskräter vorhanden waren. Eine derartig mit Erosionskratern übersäte Faserratschfläche oder Fasersammelrille fuhrt in vielen Fallen, abhängig von den Voraussetzungen des Spinnprozesses und vom Fasermaterial, zu besonders guten Spinnergebnissen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Erosionskräter als Funkenerosionskrater oder Lichtbogenerosionskrater ausgebildet. Dies soll aber keine Einschränkung sein hinsichtlich der die Erosionskräter erzeugenden physikalischen Vorgänge.
Vorteilhaft weisen die Erosionskräter eine aus verschleissfe-stem und/oder korrosionsbeständigem Werkstoff bestehende Oberflächenbeschichtung oder Oberflächenschicht auf.
Vorteilhaft ist die Oberflächenbeschichtung beziehungsweise die Oberflächenschicht mit dem Grandmaterial der Erosionskräter verzahnt, sie kann aber auch in das Grandmaterial hineindiffundiert sein.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht der Spinnrotor aus Stahl, wobei die Erosionskräter eine Oberflächenschicht besitzen, die eine oder mehrere chemische Verbindungen eines Nichtmetalls mit einem Metall aufweist.
Als derartige chemische Verbindungen kommen beispielsweise Boride, Karbide, Silizide und Nitride von Eisen, Chrom, Nickel, Titan, Molybdän oder Wolfram in Frage. Dabei ist nach einerweiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Oberflächenschicht beziehungsweise Oberflächenbeschichtung aus mindestens einem Borid besteht, wobei Eisenborid bevorzugt ist, wenn der Spinnrotor aus Stahl besteht.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Spinnrotor vergütet und besteht als Voraussetzung hierfür aus vergütbarem Stahl.
Vorteilhaft weisen die Erosionskräter eine ein Fremdmetall enthaltende Oberflächenschutzschicht auf. Die Oberflächen-
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Schutzschicht kann beispielsweise aus einer Zinkschicht bestehen. Eine derartige Oberflächenschutzschicht dient insbesondere dem Korrosionsschutz. Die Aussenhaut der Oberflächenschutzschicht kann vorteilhaft aus einer chemischen Verbindung eines Metalls mit einem anorganischen Stoff bestehen, wie beispielsweise Oxid, Phosphat osder Chromat.
Zum Herstellen eines eine Fasersammelrille und eine Faserrutschfläche aufweisenden Spinnrotors für eine OE-Spinnmaschine ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass der Spinnrotor in seiner äusseren, insbesondere seiner rohen Form vorgefertigt wird, wobei zumindest der die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille aufweisende Teil aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff besteht, worauf die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille punktförmig erodiert wird, bis sie mit einer Vielzahl Erosionskräter versehen ist.
Das punktförmige Erodieren ist nicht so gemeint, dass immer nur ein Erosionskräter nach dem anderen hergestellt werden müsste, es kann vielmehr auch so vorgegangen werden, dass zu gleicher Zeit an verschiedenen Stellen Erosionskräter entstehen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille durch zeitlich getrennte, nicht stationäre elektrische Entladungen, die zwischen der Faserratschfläche und/oder der Fasersammelrille und einer Werkzeugelektrode stattfinden und durch ein Dielektrikum gehen, durch Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird. Die elektrischen Entladungen entstammen beispielsweise einem Funkengenerator.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen elektrischen Lichtbogen, der zwischen der Faserratschfläche und/oder der Fasersammelrille und einer Werkzeugelektrode immer wieder neu gezündet wird, durch Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird. Hierbei kann die Unterbrechung des Lichtbogens durch Vergrössern des Abstands zwischen Werkzeugelektrode und Spinnrotor und das Wiederzünden des Lichtbogens durch Annäherung der Werkzeugelektrode an den Spinnrotor vorgenommen werden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen energiereichen Teilchen- oder Wellenstrahl unter Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird. Der energiereiche unterbrochene Teilchenstrahl entstammt beispielsweise einem Teilchenbeschleuniger. Der unterbrochene Teilchenstrahl wird so eingerichtet, dass er immer wieder auf andere Stellen der Rotorinnenfläche auftrifft.
Nach einerweiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faserratschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen Maser- oder Laserstrahl unter Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird.
Beim Erodieren wird vorteilhaft der Rotor relativ zu einem Erodierwerkzeug bewegt. Erodierwerkzeuge wurden weiter oben erwähnt. Zu den Erodierwerkzeugen muss demnach auch ein Teilchenbeschleuniger oder dergleichen gerechnet werden.
Vorteilhaft wird vor oder nach dem Erodieren der Faserratschfläche und/oder der Fasersammelrille zumindest der innere, mit den Fasern in Berührung kommende Teil des Spinnrotors mit einer Oberflächenschicht versehen, die eine oder mehrere chemische Verbindungen eines Nichtmetalls mit einem Metall aufweist. Hier ist es also die ganze innere, mit den Fasern in Berührung kommende Innenfläche des Spinnrotors, die mit der genannten Oberflächenschicht versehen wird. Der gleiche Teil des Spinnrotors kann alternativ mit einer aus verschleissfestem und/oder korrosionsbeständigem Werkstoff bestehenden Oberflächenbeschichtung oder Oberflächenschicht versehen werden. Die Oberflächenbeschichtung beziehungsweise Oberflächenschicht besteht vorteilhaft einzeln oder in Kombination aus Boriden, Karbiden, Siliziden oder Nitriden von Eisen, Chrom, Nickel, Titan, Molybdän oder Wolfram.
Vorteilhaft wird der Spinnrotor aus vergütbarem Stahl vorgefertigt und vor oder nach dem Erodieren der Faserrutschfläche und/oder der Fasersammelrille einer unter der Bezeichnung «Vergüten» bekannten Wärmebehandlung unterzogen, wodurch die Zähigkeit des Werkstoffs bei hoher Streckgrenze gesteigert wird.
Dem gleichen Ziel dient es, wenn der Spinnrotor nach dem Herstellen der Oberflächenschicht auf eine Temperatur von 820 Grad Celsius bis 840 Grad Celsius gebracht, dann abgeschreckt und danach auf 330 Grad Celsius bis 420 Grad Celsius angelassen wird.
Die guten Spinnergebnisse, die die Erfindung ermöglicht, können noch dadurch verbessert werden, dass die Fasersammelrille und/oder der Rotorboden eine abschliessende Oberflächenbehandlung durch Polieren erhält. Der Rotorboden, das heisst derjenige Teil des Rotorinneren, der von der Fasersammelrille zur Rotorachse fuhrt, sollte zwecks Verbesserang des Spinnergebnisses in jedem Fall poliert werden. Die Fasersammelrille braucht nur dann poliert zu werden, wenn sie keine Erosionskräter besitzt. Die polierten Flächen werden vorteilhaft durch Prägepolieren zustande gebracht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Bei den Zeichnungen handelt es sich um lediglich schematische Darstellungen.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Spinnrotor während des Funkener dierens.
Fig. 2 zeigt in einer Ansicht von oben den in Fig. 1 dargestellten Spinnrotor und das Erodierwerkzeug.
Fig. 3 zeigt einen Teilausschnitt einer erodierenden Faserratschfläche in vergrössertem Massstab.
Fig. 4 zeigt im Schnitt einen erodierenden und mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Spinnrotor.
Fig. 5 zeigt einen weiteren Spinnrotor während des Erodierens mit Hilfe eines Teilchenbeschleunigers.
Gemäss Fig. 1 ist ein Spinnrotor 1 in die Wanne 2 einer Funkenerosionsmaschine 3 eingebracht worden. Er ruht dort mit der Öffnung nach oben auf einem Halter 4. Die Wanne 2 ist mit Petroleum als Dielektrikum 5 aufgefüllt. Eine Werkzeugelektrode 6 ist durch einen Halter 7 mit einer Vorschub- und Elektro-dendrehvorrichtung 8 verbunden. Durch eine Leitung 9 ist der Spinnrotor I mit dem Pluspol und durch eine Leitung 10 der Halter 7 mit dem Minuspol eines Funkengenerators 11 verbunden. Die Werkzeugelektrode 6 passt sich der kegeligen Kontur der Faserratschfläche 12 des Spinnrotors 1 an und hält von der Faserratschfläche einen Abstand 13 ein, der durch das Dielektrikum 5 ausgefüllt ist. Die Vorschub- und Elektrodendrehvorrich-tung 8 dreht die Werkzeugelektrode 6 um die Längsachse 14 des Spinnrotors 1, wobei zwischen der Werkzeugelektrode 6 und der Faserratschfläche 12 Funken überspringen. Jeder Funken führt auf der Faserratschfläche 12 zu einer erosiven Werkstoffabtragung in Form eines Erosionskraters. Dabei entsteht auch an der Werkzeugelektrode ein gewisser Abbrand, der durch Nachführen der Werkzeugelektrode 6 mittels der Vorschub- und Elektrodendreh-vorrichtung 8 auf einen konstanten Abstand 13 von beispielsweise 0,05 mm ausgeglichen wird. Durch die Wechselwirkung von Funken, Abbrand und Erosion verteilt sich das Funkenüberspringen über die der Faserratschfläche 12 zugekehrte Fläche der Werkzeugelektrode 6.
Im vorliegenden Fall soll die Impulsfrequenz einige Kilohertz, die Arbeitsspannung maximal 50 Volt und der Arbeitsstrom maximal 20 Ampere betragen. Diese Angaben dienen jedoch nur als Beispiel und sollen nicht einschränkend ausgelegt werden.
Hg. 2 zeigt in der Ansicht von oben die Lage der Werkzeüg-elektrode 6 im Spinnrotor 1. Zum Einführen und zum Heraus5
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nehmen der Werkzeugelektrode 6 kann der Halter 7 in Richtung des Pfeils 15 durch die Vorschub- und Elektrodenverdrehung 8 bewegt und anschliessend hochgehoben werden.
Bei der gewählten Form und Anordnung der Werkzeugelektrode 6 bleibt die Fasersammelrille 16 des Spinnrotors 1 von Erosionskratern frei.
Nach dem Erodieren sieht die Faserrutschfläche 12 so aus, wie es etwa in vergrössertem Massstab Fig. 3 angedeutet. Grössere und kleinere Erosionskräter 17 liegen eng beieinander und überschneiden sich teilweise. Die Erosionskräter sind unregelmässig geformt. Es bildet jeder Erosionskräter eine Vertiefung, deren liefe ebenfalls von Erosionskräter zu Erosionskräter unterschiedlich ist. Mit blossem Auge sind die Erosionskräter gut sichbar, und ihre Grösse kann durch Verstellen der Impulsfrequenz, der Arbeitsspannung und des.Arbeitsstroms in recht weiten Grenzen verändert werden.
Während der Spinnrotor 1 nach Fig. 1 eine ausgeprägte, von der Faserratschfläche 12 deutlich abgegrenzte Fasersammelrille 16 aufweist, ist dies bei dem Spinnrotor 1' nach Fig. 4 nicht der Fall. Die Faserratschfläche 12' geht hier fast geradlinig in die Fasersammelrille 16' über, und die Erosionskräter reichen bis in die Fasersammelrille 16' hinein. Die rechte Hälfte der Fig. 4 deutet an, dass das ganze Innere des Spinnrotors 1' mit einer Oberflächenbeschichtung 18 versehen ist. Nach dem Herstellen der Oberflächenbeschichtung 18 wurde der Rotorboden, hier bestehend aus einem kegeligen Teil 20 und einem flachen Teil 21, einer abschliessenden Oberflächenbehandlung durch Polieren unterzogen. Das Polieren wurde dadurch erleichtert, dass hier der Spinnrotor 1' schon seine Welle 19 trägt.
In Fig. 5 ist angedeutet, auf welche Art und Weise der in 5 Fig. 4 dargestellte Spinnrotor 1' mit Erosionskratern versehen wird.
Die Welle 19 des Spinnrotors 1' wird durch eine Drehvonich-tung 22 um die Längsachse 23 gedreht. Ein Teilchenbeschleuniger 24, der in Richtung des Doppelpfeils 25 gesteuert auf und ab io bewegbar ist, sendet einen unterbrochenen Strahl 26 atomarer Teile aus, der auf die Faserratschfläche 12' des rotierenden Spinnrotors 1' aufhifft und dort Erosionskräter erzeugt.
Statt des Teilchenbeschleunigers 24 kann alternativ auch eine Laser- oder Maservorrichtung eingesetzt werden.
15 Statt einer Funkenerosionsmaschine 3 kann in Anlehnung an Fig. 1 auch eine ähnlich aufgebaute Lichtbogenerosionsmaschine zum Einsatz kommen, wobei dann allerdings die Werkzeugelektrode 6 in ständigem Wechsel an die Faserratschfläche 12 angenähert und wieder von der Faserratschfläche entfernt wird. Statt des 20 Funkengenerators 11 könnte in diesem Fall ein Spannungsgenerator verwendet werden. ,
Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele beschränkt sein.
Der Spinnrotor 1 nach Hg. 1 eignet sich insbesondere zum 25 Spinnen feiner Garne, während der Spinnrotor 1' nach Hg. 4 sich insbesondere zum Spinnen grober Garne eignet.
1 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Spinnrotor mit Fasersammeirille und Faserrutschfläche für eine OE-Spinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrutschfläche (12, 12') und/oder die Fasersammelrille (16, 16') mit einer Vielzahl Erosionskrater (17) versehen ist.
2. Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrutschfläche (12,12') und/oder die Fasersammelrille (16, 16') mit einer Vielzahl unregelmässiger, sich unregelmässig gegenseitig überschneidender Erosionskrater (17) versehen ist.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Spinnrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erosionskrater (17) als Funkenerosionskrater oder Lichtbogenerosionskrater ausgebildet sind.
4. Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erosionskräter (17) eine aus verschleiss-festem und/oder korrosionsbeständigem Werkstoff bestehende Oberflächenbeschichtung (18) oder Oberflächenschicht aufweisen.
5. Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnrotor (1, 1') aus Stahl besteht und dass die Erosionskrater (7) eine Oberflächenschicht besitzen, die eine oder mehrere chemische Verbindungen eines Nichtmetalls mit einem Metall aufweist.
6. Spinnrotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht beziehungsweise Oberflächenbeschichtung aus mindestens einem Borid besteht.
7. Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnrotor (1,1') aus vergütetem Stahl besteht.
8. Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erosionskrater (17) eine ein Fremdmetall enthaltende Oberflächenschutzschicht (18) aufweisen.
9. Verfahren zum Herstellen eines eine Fasersammelrille und eine Faserratschfläche aufweisenden Spinnrotors für eine OE-Spinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnrotor in seiner äusseren Form vorgefertigt wird, wobei zumindest der die Faserrutschfache und/oder die Fasersammelrille aufweisende Teil aus einem elektrisch leitfahigen Werkstoff besteht, worauf die Faserrutschfläche und/oder die Fasersammelrille punktförmig erodiert wird, bis sie mit einer Vielzahl Erosionskrater versehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Faserrutschfläche und/oder die Fasersammelrille durch zeitlich getrennte, nicht stationäre elektrische Entladungen, die zwischen der Faserrutschfläche und/oder der Fasersammelrille und einer Werkzeugelektrode stattfinden und durch ein Dielektrikum gehen, durch Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrutschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen elektrischen Lichtbogen, der zwischen der Faserrutschfläche und/oder der Fasersammelrille und einer Werkzeugelektrode immer wieder neu gezündet wird, durch Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Faserrutschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen energiereichen Teilchen* oder Wellenstrahl unter Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird.
13. Verfahren nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Faserrutschfläche und/oder die Fasersammelrille durch mindestens einen periodisch unterbrochenen Maser- oder Laserstrahl unter Werkstoffabtragen mit Erosionskratern versehen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor während des Erodierens relativ zu einem Erodierwerkzeug bewegt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasersammelrille und/oder der Rotorboden eine abschliessende Oberflächenbehandlung durch Polie-
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-
1984
- 1984-08-10 DE DE19843429511 patent/DE3429511A1/de not_active Withdrawn
-
1985
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Also Published As
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|---|---|
| JPS6147833A (ja) | 1986-03-08 |
| DE3429511A1 (de) | 1986-02-20 |
| US4663929A (en) | 1987-05-12 |
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