JPH0571685B2 - - Google Patents
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- JPH0571685B2 JPH0571685B2 JP63155445A JP15544588A JPH0571685B2 JP H0571685 B2 JPH0571685 B2 JP H0571685B2 JP 63155445 A JP63155445 A JP 63155445A JP 15544588 A JP15544588 A JP 15544588A JP H0571685 B2 JPH0571685 B2 JP H0571685B2
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01H—SPINNING OR TWISTING
- D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
- D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
- D01H7/52—Ring-and-traveller arrangements
- D01H7/60—Rings or travellers; Manufacture thereof not otherwise provided for ; Cleaning means for rings
-
- D—TEXTILES; PAPER
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- D01H7/602—Rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高速精紡に於いて優れた機能を発揮す
る紡機用リングの構成に関するものである。
る紡機用リングの構成に関するものである。
従来の紡機用リングは、一般に低炭素鋼が用い
られ、表面硬化処理として浸炭焼入れ処理が行な
われている。しかし、上記リングでは、スピンド
ル回転数が20000r.p.m.以上（現在の高速回転は、
17000r.p.m.〜18000r.p.m.）では、リングとトラ
ベラの摩擦抵抗の増大と摩擦熱の急激な上昇のた
め、トラベラが早期に焼付き飛散し、連続運転が
出来ないという欠点があつた。
られ、表面硬化処理として浸炭焼入れ処理が行な
われている。しかし、上記リングでは、スピンド
ル回転数が20000r.p.m.以上（現在の高速回転は、
17000r.p.m.〜18000r.p.m.）では、リングとトラ
ベラの摩擦抵抗の増大と摩擦熱の急激な上昇のた
め、トラベラが早期に焼付き飛散し、連続運転が
出来ないという欠点があつた。
この為、フランジの表面に硬質微粒子を共析物
質とした複合メツキを施したものが考えられてい
るが、複合メツキのメツキ膜厚を厚くするとメツ
キ表面の表面粗さが荒くなり、十分な効果を発揮
しないといつた欠点があつた。
質とした複合メツキを施したものが考えられてい
るが、複合メツキのメツキ膜厚を厚くするとメツ
キ表面の表面粗さが荒くなり、十分な効果を発揮
しないといつた欠点があつた。
本発明の目的は、上記問題点を解決した紡機用
リングを提供するものである。
リングを提供するものである。
本発明は炭素鋼を素材として切削加工し、所要
形状のリングを形成し、次いで上記リングを熱処
理し、表面研磨処理したのち、その表面に粒子径
が0.2μ〜3μの硬質微粒子を共析物質とし、その含
有率を２〜15％（重量％）の範囲とし、ニツケ
ル・リンを含有するニツケル合金をマトリツクス
とする複合メツキ層を、その厚さが5μ〜30μとな
るように形成し、次に350℃〜480℃の温度で40〜
100分の時間をかけて熱処理を行ない、複合メツ
キ層のマトリツクスであるニツケル合金の結晶化
によつてその被膜硬度をHv800〜Hv1100の高硬
度とすると同時に、硬質微粒子とマトリツクスの
ニツケル合金の密着力が強化される。さらに、ト
ラベラが接触、摺動する表面を研磨加工を施すこ
とにより、マトリツクスのニツケル・リンメツキ
と硬質微粒子が突出した部分と硬質微粒子が脱落
した微小ホール部分との三者の混在状態に形成
し、かつ表面粗さをRa0.2μ以下にすることによ
り、複合メツキ層の有する良好な耐摩耗性、耐焼
付性、摺動性を十分に発揮させることができ、ス
ピンドル回転の高速条件下においてもトラベラと
の摩擦抵抗を十分に抑制する事が可能となる。
形状のリングを形成し、次いで上記リングを熱処
理し、表面研磨処理したのち、その表面に粒子径
が0.2μ〜3μの硬質微粒子を共析物質とし、その含
有率を２〜15％（重量％）の範囲とし、ニツケ
ル・リンを含有するニツケル合金をマトリツクス
とする複合メツキ層を、その厚さが5μ〜30μとな
るように形成し、次に350℃〜480℃の温度で40〜
100分の時間をかけて熱処理を行ない、複合メツ
キ層のマトリツクスであるニツケル合金の結晶化
によつてその被膜硬度をHv800〜Hv1100の高硬
度とすると同時に、硬質微粒子とマトリツクスの
ニツケル合金の密着力が強化される。さらに、ト
ラベラが接触、摺動する表面を研磨加工を施すこ
とにより、マトリツクスのニツケル・リンメツキ
と硬質微粒子が突出した部分と硬質微粒子が脱落
した微小ホール部分との三者の混在状態に形成
し、かつ表面粗さをRa0.2μ以下にすることによ
り、複合メツキ層の有する良好な耐摩耗性、耐焼
付性、摺動性を十分に発揮させることができ、ス
ピンドル回転の高速条件下においてもトラベラと
の摩擦抵抗を十分に抑制する事が可能となる。
上記マトリツクスとして用いるニツケル合金
は、ニツケル−リン合金、ニツケル−タングステ
ン−リン合金などがある。
は、ニツケル−リン合金、ニツケル−タングステ
ン−リン合金などがある。
上記硬質微粒子としては、炭化ケイ素、炭化タ
ングステン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸化アル
ミニウムなどがある。
ングステン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸化アル
ミニウムなどがある。
硬質微粒子の大きさが3μを超えるとメツキ層
からの脱落が早くなり、0.2μ未満では耐摩性が劣
る。
からの脱落が早くなり、0.2μ未満では耐摩性が劣
る。
複合メツキ中の硬質微粒子の含有率を２〜15％
（重量％）としたが、２％未満では十分な耐摩性
が得られず、15％を超えると複合メツキ層の表面
における硬質微粒子の占める割合が大きくなり摺
動生に劣る。
（重量％）としたが、２％未満では十分な耐摩性
が得られず、15％を超えると複合メツキ層の表面
における硬質微粒子の占める割合が大きくなり摺
動生に劣る。
複合メツキ層の厚さを５〜30μとしたが、5μ未
満では高速における耐摩耗性において不充分であ
り、30μを超えると処理時間が極めて長くなり、
コストアツプになるという欠点がある。
満では高速における耐摩耗性において不充分であ
り、30μを超えると処理時間が極めて長くなり、
コストアツプになるという欠点がある。
さらに、トラベラの接触、摺動する表面の表面
粗さを、研磨加工によりRa0.2μ以下としたが、
研磨加工を施さない複合メツキの表面粗さはRa
で0.2μを超え、平滑性に乏しい表面を呈してお
り、トラベラの走行を乱し、高速性に乏しいとい
う欠点がある。
粗さを、研磨加工によりRa0.2μ以下としたが、
研磨加工を施さない複合メツキの表面粗さはRa
で0.2μを超え、平滑性に乏しい表面を呈してお
り、トラベラの走行を乱し、高速性に乏しいとい
う欠点がある。
研磨加工により表面粗さをRa0.2μ以下にする
事でトラベラの走行を滑らかにするだけでなく、
複合メツキの最表面に、高硬度で良好な耐摩耗
性、耐焼付性、摺動性を有するニツケル合金の中
に、高硬度で耐摩耗性に優れる硬質微粒子を露出
させ、さらに硬質微粒子が脱落した微小部分を設
けた三者の混在状態を作成する事により、スピン
ドル回転の高速域でもトラベラとの摩擦抵抗を低
減させたものである。
事でトラベラの走行を滑らかにするだけでなく、
複合メツキの最表面に、高硬度で良好な耐摩耗
性、耐焼付性、摺動性を有するニツケル合金の中
に、高硬度で耐摩耗性に優れる硬質微粒子を露出
させ、さらに硬質微粒子が脱落した微小部分を設
けた三者の混在状態を作成する事により、スピン
ドル回転の高速域でもトラベラとの摩擦抵抗を低
減させたものである。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第１図、第２図に示す様に円筒状のS15CK材
を所要のリング形状に切削加工し、浸炭焼入、表
面処理を施してリング１を形成する。
を所要のリング形状に切削加工し、浸炭焼入、表
面処理を施してリング１を形成する。
上記リング１の表面に硬質微粒子として粒径
1μの炭化ケイ素２を共析物質として、その含有
量が重量％で約４％となる様に無電解ニツケル−
リン複合メツキを行ない、リング表面にニツケル
−リン合金３をマトリツクスとし、炭化ケイ素を
共析物質とする複合メツキ層４を形成する。
1μの炭化ケイ素２を共析物質として、その含有
量が重量％で約４％となる様に無電解ニツケル−
リン複合メツキを行ない、リング表面にニツケル
−リン合金３をマトリツクスとし、炭化ケイ素を
共析物質とする複合メツキ層４を形成する。
次いで熱処理炉において、約400℃で約１時間
加熱し、熱処理する事によりマトリツクスのニツ
ケル−リン合金が、ニツケル−リンの結晶化によ
り第３図に示す様にビツカース硬度約Hv1000の
高硬度を得ると同時に、共析物質の炭化ケイ素
と、マトリツクスのニツケル−リン合金の密着性
が強化される。
加熱し、熱処理する事によりマトリツクスのニツ
ケル−リン合金が、ニツケル−リンの結晶化によ
り第３図に示す様にビツカース硬度約Hv1000の
高硬度を得ると同時に、共析物質の炭化ケイ素
と、マトリツクスのニツケル−リン合金の密着性
が強化される。
更にトラベラの接触、摺動するフランジ表面５
にラツピング等の研磨加工を施し、トラベラとの
接触表面にマトリツクスのニツケル・リンメツキ
と硬質微粒子が突出した部分と硬質微粒子が脱落
した微小ホール部分との三者の混在状態に形成
し、かつ表面粗さをRa0.2μ以下の平滑な表面に
形成して本発明の紡機用リングを構成する。
にラツピング等の研磨加工を施し、トラベラとの
接触表面にマトリツクスのニツケル・リンメツキ
と硬質微粒子が突出した部分と硬質微粒子が脱落
した微小ホール部分との三者の混在状態に形成
し、かつ表面粗さをRa0.2μ以下の平滑な表面に
形成して本発明の紡機用リングを構成する。
なお、第４図イおよびロに研磨加工前および加
工後の表面粗さのデータを示す。
工後の表面粗さのデータを示す。
また、第５図イに示す研磨加工前のリング表面
状態は研磨加工により第５図ロおよび第２図に示
すように複合メツキの最表面は、マトリツクスの
ニツケル−リン合金３の中に硬質微粒子の炭化ケ
イ素２が露出し、さらに硬質微粒子が脱落した微
小部分を設けた三者の混在状態を形成する。
状態は研磨加工により第５図ロおよび第２図に示
すように複合メツキの最表面は、マトリツクスの
ニツケル−リン合金３の中に硬質微粒子の炭化ケ
イ素２が露出し、さらに硬質微粒子が脱落した微
小部分を設けた三者の混在状態を形成する。
尚、複合メツキ層に共析させる硬質微粒子に
は、高硬度で耐薬品性、耐摩耗性が大きく、更に
熱伝導率の良好な炭化ケイ素が最も良く、トラベ
ラの走行により生じる摩擦熱を放散し易くトラベ
ラ寿命を延長させる利点がある。
は、高硬度で耐薬品性、耐摩耗性が大きく、更に
熱伝導率の良好な炭化ケイ素が最も良く、トラベ
ラの走行により生じる摩擦熱を放散し易くトラベ
ラ寿命を延長させる利点がある。
次に、上記本発明の紡機用リング(A)と従来の低
炭素鋼に浸炭焼入れを行なつたリング(B)を用いて
次の条件にて比較テストを行なつた。
炭素鋼に浸炭焼入れを行なつたリング(B)を用いて
次の条件にて比較テストを行なつた。
糸：エステル／綿45′S
リング：3.2mmF41mmφ×57.5mmφ
トラベラ：YS−２／hf11／０（ニツケルメツキ
品） スピンドル回転数：16000r.p.m.〜30000r.p.m. 第６図に上記紡出条件での各スピンドル回転数
でのトラベラとリングの摩擦抵抗指数を示す。
品） スピンドル回転数：16000r.p.m.〜30000r.p.m. 第６図に上記紡出条件での各スピンドル回転数
でのトラベラとリングの摩擦抵抗指数を示す。
スピンドル回転が16000r.p.m.〜18000r.p.m.ま
では、本発明リング(A)と従来リング(B)には大きな
差はなく、摩擦抵抗指数の著しい上昇も認められ
ない。
では、本発明リング(A)と従来リング(B)には大きな
差はなく、摩擦抵抗指数の著しい上昇も認められ
ない。
スピンドル回転数が18000r.p.m.を超えると、
従来リング(B)の摩擦抵抗指数は上昇し始めるが、
本発明のリング(A)はゆるやかである。
従来リング(B)の摩擦抵抗指数は上昇し始めるが、
本発明のリング(A)はゆるやかである。
さらに、22000r.p.m.以上になると、従来リン
グの摩擦抵抗指数は急激に上昇し始め、24000r.
p.m.以上では、トラベラの焼付き、摩耗が進行
し、連続紡出が不可能となる。
グの摩擦抵抗指数は急激に上昇し始め、24000r.
p.m.以上では、トラベラの焼付き、摩耗が進行
し、連続紡出が不可能となる。
これに対し、本発明のリング(A)は、スピンドル
回転数が24000r.p.m.〜30000r.p.m.の高速域に於
いても急激な上昇は見られず、安定した低い摩擦
抵抗指数を示し、24000r.p.m.〜30000r.p.m.でも
トラベラの摩耗も殆どなく、連続紡出が可能とな
つた。
回転数が24000r.p.m.〜30000r.p.m.の高速域に於
いても急激な上昇は見られず、安定した低い摩擦
抵抗指数を示し、24000r.p.m.〜30000r.p.m.でも
トラベラの摩耗も殆どなく、連続紡出が可能とな
つた。
本発明は上記の如く硬質微粒子を共析物質と
し、ニツケル・リンを含有するニツケル合金をマ
トリツクスとする複合メツキ層を形成すると共
に、複合メツキの最表面をマトリツクスのニツケ
ル・リンメツキと硬質微粒子が突出した部分と硬
質微粒子が脱落した微小ホール部分との三者の混
在状態に形成し、更に表面粗さをRaで0.2μ以下
に形成しているので、スピンドル回転数24000r.
p.m.以上の超高速域においてもなじみがよく、安
定した連続運転が可能となり、トラベラ焼けが発
生せず、トラベラ寿命も延長することができる。
し、ニツケル・リンを含有するニツケル合金をマ
トリツクスとする複合メツキ層を形成すると共
に、複合メツキの最表面をマトリツクスのニツケ
ル・リンメツキと硬質微粒子が突出した部分と硬
質微粒子が脱落した微小ホール部分との三者の混
在状態に形成し、更に表面粗さをRaで0.2μ以下
に形成しているので、スピンドル回転数24000r.
p.m.以上の超高速域においてもなじみがよく、安
定した連続運転が可能となり、トラベラ焼けが発
生せず、トラベラ寿命も延長することができる。
また、研磨加工をすることにより、トラベラと
の接触表面に硬質微粒子を露出させているので、
リングの耐磨耗性も向上し、リングの寿命を延長
する。
の接触表面に硬質微粒子を露出させているので、
リングの耐磨耗性も向上し、リングの寿命を延長
する。
更にメツキ処理後熱処理を施しているので、メ
ツキ層の剥離もない等の優れた効果を有する発明
である。
ツキ層の剥離もない等の優れた効果を有する発明
である。
第１図は本発明の紡機用リングの一実施例を示
す一部破断断面図、第２図は要部拡大図、第３図
は熱処理温度とNi−Ｐ被膜硬度の関係図、第４
図イ，ロは各々研磨加工前と加工後の複合メツキ
層の表面粗さ曲線図、第５図イロは各々研磨加工
前と加工後の複合メツキ層の表面状態を示す斜視
図、第６図は各スピンドル回転数と摩擦抵抗指数
との関係を示す曲線図である。 １……リング、２……硬質微粒子、３……ニツ
ケル・リン合金、４……複合メツキ層、５……ト
ラベラの摺動面。
す一部破断断面図、第２図は要部拡大図、第３図
は熱処理温度とNi−Ｐ被膜硬度の関係図、第４
図イ，ロは各々研磨加工前と加工後の複合メツキ
層の表面粗さ曲線図、第５図イロは各々研磨加工
前と加工後の複合メツキ層の表面状態を示す斜視
図、第６図は各スピンドル回転数と摩擦抵抗指数
との関係を示す曲線図である。 １……リング、２……硬質微粒子、３……ニツ
ケル・リン合金、４……複合メツキ層、５……ト
ラベラの摺動面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 紡機用リングの少なくともトラベラと接触す
るフランジ表面に設けた硬質微粒子を共析物質と
し、ニツケル・リンを含有するニツケル合金をマ
トリツクスとする複合メツキ層の表面を、マトリ
ツクスのニツケル・リンメツキと硬質微粒子が突
出した部分と硬質微粒子が脱落した微小ホール部
分との三者の混在状態に形成し、かつ表面の粗さ
が中心線平均粗さ（Ra）で0.2μ以下であること
を特徴とする紡機用リング。 ２ 上記硬質微粒子が炭化ケイ素、炭化タングス
テン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸化アルミニウ
ムの少なくとも１種からなる請求項１記載のの紡
機用リング。 ３ 上記複合メツキ中の硬質微粒子の含有率が重
量パーセントで２〜15％である請求項１記載の紡
機用リング。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155445A JPH01321925A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 紡機用リング |
| KR1019890008647A KR960016472B1 (ko) | 1988-06-23 | 1989-06-22 | 방기용 링 |
| DE68928458T DE68928458T2 (de) | 1988-06-23 | 1989-06-22 | Ring für Spinnmaschinen |
| EP89111339A EP0347896B1 (en) | 1988-06-23 | 1989-06-22 | Ring for spinning machineries |
| US07/845,532 US5175988A (en) | 1988-06-23 | 1992-03-04 | Ring for spinning machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155445A JPH01321925A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 紡機用リング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321925A JPH01321925A (ja) | 1989-12-27 |
| JPH0571685B2 true JPH0571685B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
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