JPH0827633A - 精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ系 - Google Patents

精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ系

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JPH0827633A
JPH0827633A JP6308012A JP30801294A JPH0827633A JP H0827633 A JPH0827633 A JP H0827633A JP 6308012 A JP6308012 A JP 6308012A JP 30801294 A JP30801294 A JP 30801294A JP H0827633 A JPH0827633 A JP H0827633A
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JP
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ring
traveler
ceramic
ceramic surface
mixtures
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JP6308012A
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Peter Artzt
アルツト ペーター
Eckhard Sonntag
ゾンターク エクハルト
Helmut Sommer
ゾンマー ヘルムート
Hans-Dieter Weber
ヴェーバー ハンス−ディーター
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Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
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Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/52Ring-and-traveller arrangements
    • D01H7/60Rings or travellers; Manufacture thereof not otherwise provided for ; Cleaning means for rings
    • D01H7/602Rings

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ系。 【構成】 精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ系に
おいて、トラベラ(2)と接触するリング(1)の表面
が、少なくとも、多結晶質セラミック1種からなり、リ
ング(1)のセラミック表面は、自生の繊維潤滑薄膜の
貯蔵容積を形成する丸くされた粒子境界を有する表面構
造を有し、かつトラベラ(2)は、弾性支持材料、特に
金属からなり、かつその硬度がリング(1)のセラミッ
ク表面の硬度より大か又は同じである金属性及び/又は
セラミック表面を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、精紡機及びねん糸機用
リング/トラベラ系に関する。
【0002】
【従来の技術】リング紡績では、リング上で高い相対速
度で回転するトラベラを使用する。工業条件下では、今
日、トラベラは、その際に積極的に潤滑を行わずに40
m/秒の相対速度に達する。
【0003】リング及びトラベラを硬性鋼もしくはスチ
ールワイヤから製造することは、公知技術水準(西独特
許(DE−A1)第3210133号明細書)である。
【0004】目下、そのすべてが金属リングを装備する
リングスピンドル約15000万個が全世界に広まって
いる。高度に工業化された国のリング紡績では、今日、
機械に関連する効率は、90%より上に達する。しかし
ながら、年間効率は、必要な維持及び修理作業のため
に、極めて僅かである。リング精紡機の作業中止時間の
大部分は、定例のラウンドで必要なトラベラの交換に費
やされる。紡績条件に応じて、トラベラに作用する摩耗
負荷は非常に高いので、トラベラは、毎日、毎週又は最
大2週目毎に交換せねばならない。トラベラの摩耗が増
加するにしたがい、糸はより多くのふし及び繊維かたま
りを得、かつより毛羽だつ。特に後者は、引き続く加工
で問題を生じる。
【0005】トラベラ交換及びリング精紡機の引き続い
ての再始動は、手動で行い、かつ多数の人員を必要とす
る。それというのも、リング紡績機の全ての紡績点(6
00〜1100)が新しいトラベラに変えられるべきで
あり、その際、全てのより糸は、必然的に引きちぎられ
るからである。使用済みのトラベラは、時には機械の隙
間に落ち、除去するのは非常に困難である。
【0006】相手部品としてのリングは1〜4年の、負
荷に依存する有効寿命を有する。リングの効率低下は、
繊維切断数の増加、高められたトラベラ摩耗及び悪化し
た糸特性を伴って現われる。これらのリングを使用せね
ばならない場合には、リング交換及び新しいリングの費
用のかかるセンタリングに基づき長期機械停止時間が必
要である。その後、数日間、リング運転プログラムが必
要であり、その場合、頻繁なトラベラ交換及び減少した
スピンドル回転数により、付加的な生産損失を生じる。
【0007】これらのリング運転段階が製造元の仕様書
により実施されない場合は、リングは損害を被りうる。
このリング糸への高い品質要求の際に、これらの運転段
階は、糸屑が製造されることも意味する。
【0008】広範囲の開発作業により、中心問題は、リ
ング表面上へのトラベラ材料の硬質微細溶接の形で物質
が剥離されることにあることが判明した。本来最適に研
磨されたリング表面は、ミクロの山脈に変化する。その
上を滑走するトラベラは、結果として、侵食傾向の増加
を示す。トラベラのリング上での走行条件は、連続的に
悪化し、機械の効率は減少する。更に、電池としてのス
チールリング及びスチールトラベラの対は、機械停止
(運転休止等々)の際に又は攻撃的環境で、腐食特性を
有する。次いで、再始動は、高い糸切断率の形での重大
な操業支障と結合している。その結果は、機械停止によ
る著しい経済的損失である。
【0009】木綿紡積におけるリング/トラベラ系の積
極的な潤滑の試みは、事態の改良をもたらさない。それ
というのも、ごく僅かの滑剤を用いてのみ作業できる
が、何千ものスピンドルでのその正確な配量は、困難だ
からである。配量過多は、コップの汚染をもたらす。
【0010】トラベラ並びにリングにおいて表面品質、
硬度、金属合金、被覆を最適なものにする分野での長年
にわたる研究作業は、従来、この問題を解決できなかっ
た。
【0011】トラベラは、実質的にリングより安価なの
で、トラベラが早くすり減るように、トラベラの硬度
は、従来常に、リング硬度を少々下回って選択された。
【0012】かなり以前からリングにセラミック被覆を
施与することが試みられている(西独特許(DE−A
1)第3839920号明細書)。しかしながら、非常
に硬いセラミックリングは、不釣合に大きいトラベラ摩
耗を引き起こす。トラベラは、ただ1度の、即ち紡績時
間4〜8時間の操作でも生き残らない。
【0013】トラベラにセラミック被覆層を備えること
も既に試みられた(西独特許(DE−A1)第3545
484号明細書)。しかしながら、リング/トラベラ系
は、延期された有効寿命に要求されたことを満たさなか
った。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、著しく改良された有効寿命を有し、同じか又は改良
された糸特性で、より高い生産速度を生ぜしめ、従って
経済効率を増加するのに重要な寄与をする、精紡機及び
ねん糸機用リング/トラベラ系を開発することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明により、これらの
課題は請求項1記載の特徴により解決される。
【0016】−少なくとも、トラベラと接触するリング
の表面が、多結晶質セラミックからなり、 −リングのセラミック表面は、自生の繊維潤滑薄膜の貯
蔵容積を形成する丸くされた粒子境界を有する表面構造
を有し、かつ −トラベラは、弾性支持材料、特に金属からなり、かつ
その硬度がリングのセラミック表面の硬度より大か又は
同じである金属性及び/又はセラミック表面を有すると
いう特徴の組み合わせにより、リング及びトラベラの摩
耗は最小となる。更に、リングの特別の表面構造により
自滑性が得られる。少なくとも、トラベラと接触するリ
ングの表面が、多結晶質セラミックからなることは、リ
ングの有効寿命を相当高める。自滑性が保証されるため
の、表面構造の形成が本発明の主要な点である。
【0017】自滑性は、リングとトラベラとの間に入り
込み、かつ糸から剪断される繊維部分により生じる。こ
れらの剪断されるかもしくは引きちぎられた糸部分は、
回転するトラベラからリング表面の貯蔵容積中に圧入さ
れ、それによりトラベラのための自生の潤滑薄膜を形成
する。
【0018】セラミック表面と結合したこの潤滑薄膜
は、トラベラの金属性及び/又はセラミック表面が、本
発明に基づき、リングのセラミック表面の硬度と同じか
又はそれより大きな硬度を有することを可能にする。こ
のことにより、トラベラの摩耗も著しく減少させる。
【0019】本発明は、有効寿命に関して意想外の結果
を達成できた前記特徴の組み合わせにある。糸の品質
は、既に長く操業中のリング/トラベラ系においても損
なわれない。それというのも、糸を損ないうるリング及
びトラベラの消耗が殆ど起こらないからである。
【0020】有利な実施形では、リングは完全にセラミ
ックからなる。このことは、生産工程を著しく容易にす
る。当然、リングの走行面にのみ、セラミック層を備え
ることもできる。
【0021】有利には、リングのセラミック表面の表面
構造は、機械的、化学的又は熱的処理法を用いて得られ
る。これらの処理法の組み合わせも有利である。
【0022】機械的処理法としては、例えば次のものが
好適である: −硬質物質、例えばAl23、カオリン、SiO2、炭
化ホウ素又は金剛石を用いた吹付け、 −圧力1000〜4000バール及び硬質物質の添加下
での水噴射処理、 −硬質物質を含有させた軟質担体、例えばフェルト/ブ
ラシ及び金剛石での処理、 −相対速度で、硬質物質中への浸漬。
【0023】化学的処理法としては、例えば次のものが
好適である: −濃燐酸、5〜10%フッ化水素酸又は濃硫酸を用いる
エッチング、 −例えばK224、V25又はホウ砂を用いる、温度
20〜250℃で1〜15分間のエッチング。
【0024】熱的処理法としては、例えば次のものが好
適である: −焼結及び機械的及び/又は化学的後処理後に1000
℃より上の温度で、少なくとも4時間の間、部品を熱的
エッチングすること、 −イオン照射及びプラズマエッチングを用いる処理。
【0025】最良の実験結果は、処理法の組合せにより
得られた。先ず、熱的処理を行い、引き続いて更に機械
的処理を行う。
【0026】リングのセラミック表面の硬度約80ロッ
クウエル C(Rockwell C)が特に有利であることが判
明した。既に記載のように、金属性及び/又はセラミッ
クトラベラ表面の硬度は、リングのセラミック表面の硬
度より大か又は同じである。
【0027】リングのセラミック表面の粒子表面粗さ
は、本発明により、0.2〜2μmである。粒子表面粗
さは、このDIN−規格の付録を含むドイツ規格DIN
4776で定義される粗さ固有値Rkと考えられる。
【0028】トラベラの金属性及び/又はセラミック表
面が、リングのセラミック表面に対して可溶性でなく、
かつ拡散傾向を有さないことは重要である。
【0029】有利には、リング及びトラベラの相互に向
き合った面は、異なる曲率半径を有し、その際リングの
曲率半径は、トラベラの曲率半径より小さいので、ほぼ
点状の接触が起こる。
【0030】リングもしくは完全にセラミックからなる
リングのセラミック表面用材料としては、次のセラミッ
ク:Al、Si、Zrの酸化物並びにこれらの混合物;
SiC、Si34、BN、B4C、金剛石;周期表の第
IV副族、第V副族及び第VI副族の元素の炭化物、窒
化物、ホウ化物及びケイ化物並びにこれらの混合物が特
に有利であると判明している。トラベラの金属性及び/
又はセラミック表面は、次の物質:クロム、バナジウム
並びにこれらの混合物;周期表の第IV副族、第V副族
及び第VI副族の元素の炭化物、窒化物、ホウ化物及び
ケイ化物並びにこれらの混合物;窒化アルミニウムチタ
ン;SiC、Si34、BN、B4C、金剛石;アルミ
ニウム、ケイ素又はジルコンの酸化物並びにこれらの混
合物から選択されるのが有利である。
【0031】
【実施例】次に、リング及びトラベラの本発明による構
成を、図に基づき示す。しかしながら、図では表示でき
ない使用材料及び表面状態が、本発明では重要である。
【0032】唯一の図は、リング1とその上に位置する
トラベラ2の断面を示す。運転位置、即ち回転するトラ
ベラ2の瞬間的状態が示される。糸3(概略でのみ示さ
れる)は、トラベラ2とリング1との間に存在する。リ
ング1とトラベラ2の相互に向き合った面は、異なる曲
率半径rを有し、その際リング1の曲率半径r2は、ト
ラベラ2の曲率半径r1より小さい。このことにより、
トラベラ2とリング1との間にほぼ点状の接触が生じ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】リング及びトラベラの本発明による構成を示す
図。
【符号の説明】
1 リング、 2 トラベラ、 3 糸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート ゾンマー ドイツ連邦共和国 ライヒェンバッハ シ ョルンドルファー シュトラーセ 28−1 (72)発明者 ハンス−ディーター ヴェーバー ドイツ連邦共和国 エスリンゲン アルテ シュタイゲ 14−1

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ
    系において、少なくとも、トラベラ(2)と接触するリ
    ング(1)の表面が、多結晶質セラミックからなり、リ
    ング(1)のセラミック表面は、自生の繊維潤滑薄膜の
    貯蔵容積を形成する丸くされた粒子境界を有する表面構
    造を有し、かつトラベラ(2)は、弾性支持材料からな
    り、かつその硬度がリング(1)のセラミック表面の硬
    度より大か又は同じである金属性及び/又はセラミック
    表面を有することを特徴とする、精紡機及びねん糸機用
    リング/トラベラ系。
  2. 【請求項2】 リング(1)が、完全にセラミックから
    なる、請求項1記載のリング/トラベラ系。
  3. 【請求項3】 リング(1)のセラミック表面の表面構
    造が、後から機械的、化学的又は熱的処理法によるか又
    はこれらの組合せにより得られる、請求項1又は2記載
    のリング/トラベラ系。
  4. 【請求項4】 リング(1)のセラミック表面の硬度
    が、ほぼ80ロックウエル Cである、請求項1から3
    までのいずれか1項記載のリング/トラベラ系。
  5. 【請求項5】 リング(1)のセラミック表面の粒子表
    面の粗さが、0.2〜2μmである、請求項1から4ま
    でのいずれか1項記載のリング/トラベラ系。
  6. 【請求項6】 トラベラ(2)の金属性表面が、リング
    (1)のセラミック表面に対して可溶性でなく、かつ拡
    散傾向を有さない、請求項1から5までのいずれか1項
    記載のリング/トラベラ系。
  7. 【請求項7】 リング(1)及びトラベラ(2)の相互
    に向き合った面が、異なる曲率半径を有し、その際リン
    グ(1)の曲率半径(r2)は、トラベラ(2)の曲率
    半径(r1)より小さいので、ほぼ点状の接触が起こ
    る、請求項1から6までのいずれか1項記載のリング/
    トラベラ系。
  8. 【請求項8】 リング(1)のセラミック表面又はリン
    グ(1)が、次のセラミック:Al、Si、Zrの酸化
    物並びにこれらの混合物;SiC、Si34、BN、B
    4C、金剛石;周期表の第IV副族、第V副族及び第V
    I副族の元素の炭化物、窒化物、ホウ化物及びケイ化物
    並びにこれらの混合物から選択される、請求項1から7
    までのいずれか1項記載のリング/トラベラ系。
  9. 【請求項9】トラベラ(2)の金属性及び/又はセラミ
    ック表面が、次の物質:クロム、バナジウム並びにこれ
    らの混合物;周期表の第IV副族、第V副族及び第VI
    副族の元素の炭化物、窒化物、ホウ化物及びケイ化物並
    びにこれらの混合物;窒化アルミニウムチタン;Si
    C、Si34、BN、B4C、金剛石;アルミニウム、
    ケイ素又はジルコンの酸化物並びにこれらの混合物から
    なる、請求項1から8までのいずれか1項記載のリング
    /トラベラ系。
JP6308012A 1993-12-10 1994-12-12 精紡機及びねん糸機用リング/トラベラ系 Pending JPH0827633A (ja)

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DE4342148.2 1993-12-10
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US (1) US5584168A (ja)
EP (1) EP0657566B1 (ja)
JP (1) JPH0827633A (ja)
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AT (1) ATE153393T1 (ja)
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