DE19825906A1 - Open-end spinner rotor head - Google Patents

Open-end spinner rotor head

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Friedbert Schmid
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Spindelfabrik Sussen Schurr Stahlecker and Grill GmbH
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor
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Abstract

The rotor head (1) is for an open-end spinner. It has two nickel layers, applied in separate coating operations. A production process where the rotor head has a nickel coating applied chemically is also claimed. The coated rotor head is covered with a removable protective layer, apart from the fibre collection groove zone, which is exposed for coating with a layer of nickel and diamonds. After the second cladding action, the protective layer is removed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotorteller für OE-Spinnaggregate mit einer bezüglich der zu verspinnenden Fasern griffigen Faser­ sammelrille, die mit einer Diamantkörner enthaltenden Nickel­ schicht versehen ist, und mit einer bezüglich der Fasern glatten Fasergleitfläche, die mit einer Nickelschicht ohne Diamantkörner versehen ist.The invention relates to a rotor plate for OE spinning units with a grippy fiber with respect to the fibers to be spun collecting groove made with a diamond-containing nickel Layer is provided, and with a smooth with respect to the fibers Fiber sliding surface with a nickel layer without diamond grains is provided.

Durch die DE 43 05 626 A1 ist es bekannt, daß die Fasersammel­ rille bezüglich der Fasern einen größeren Reibungswiderstand aufweisen soll als die Fasergleitfläche. Dadurch wird zum einen erreicht, daß bei den relativ steilen Fasergleitflächen von Spinnrotoren mit kleinen Durchmessern die Fasern noch genügend leicht zur Fasersammelrille rutschen, während zum anderen dafür gesorgt ist, daß die Fasern spätestens an der Fasersammelrille die Umfangsgeschwindigkeit des Spinnrotors annehmen. Die Flächen des Rotortellers sind durchgehend mit einer Nickel-Diamant- Beschichtung versehen. Die gewünschte Rauheit in der Faser­ sammelrille kommt beim bekannten Spinnrotor dadurch zustande, daß aus der Beschichtung einzelne Diamantpartikel herausragen. Die Fasergleitfläche hingegen wird nachträglich geglättet, wobei dann ein großer Teil der Diamantkörner herausgerissen wird, wodurch die Fasergleitfläche die nicht erwünschte Griffigkeit verliert. Nachteilig ist dabei, daß zunächst teuere Diamantpartikel auf die gesamte Oberfläche des Rotortellers aufgebracht werden und daß anschließend zumindest an der Fasergleitfläche die Diamantparti­ kel wieder entfernt werden, da ihre Funktion an dieser Stelle unerwünscht ist.From DE 43 05 626 A1 it is known that the fiber collection groove greater frictional resistance with respect to the fibers should have as the fiber sliding surface. For one thing achieved that with the relatively steep fiber sliding surfaces of Spinning rotors with small diameters still have enough fibers easily slide to the fiber collecting groove while the other for it care is taken that the fibers at the fiber collection groove at the latest assume the peripheral speed of the spinning rotor. The areas of the rotor plate are continuously covered with a nickel-diamond Provide coating. The desired roughness in the fiber  The collecting groove in the known spinning rotor comes about in that Individual diamond particles protrude from the coating. The Fiber sliding surface, on the other hand, is smoothed afterwards, then a large part of the diamond grains is torn out, causing the fiber sliding surface loses the unwanted grip. The disadvantage here is that expensive diamond particles on the entire surface of the rotor plate are applied and that then the diamond parts at least on the fiber sliding surface be removed again because their function at this point is undesirable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotorteller der eingangs genannten Art so zu beschichten, daß von vornherein die Diamantpartikel nur dort aufgetragen werden, wo sie tatsächlich benötigt werden.The invention has for its object a rotor plate type mentioned to coat so that from the outset the Diamond particles are only applied where they actually are are needed.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zwei Nickelschichten in getrennten Beschichtungsvorgängen aufgetragen sind.The object is achieved in that the two nickel layers in separate coating operations are applied.

Während man bisher davon ausging, daß es nicht möglich ist, lediglich die Fasersammelrille mit einer Nickel-Diamant- Beschichtung zu versehen, da der Beschichtungsvorgang in einem Bad aufgebracht wird, wird es durch das erfindungsgemäße Verfah­ ren dennoch möglich, die Diamantpartikel lediglich in der Faser­ sammelrille aufzubringen. Dabei ist es günstig, wenn die Dia­ mantkörner der der Fasersammelrille zugehörigen Nickelschicht eine Korngröße von 4µ haben.While it was previously assumed that it was not possible only the fiber collecting groove with a nickel-diamond To provide coating, since the coating process in one Bad is applied, it is by the inventive method Ren still possible, the diamond particles only in the fiber apply collecting groove. It is beneficial if the slide sheath grains of the nickel layer belonging to the fiber collecting groove have a grain size of 4µ.

Zweckmäßig wird das Beschichtungsverfahren in folgenden Schritten durchgeführt:The coating process is expedient in the following steps carried out:

Zunächst wird der gesamte Rotorteller chemisch vernickelt, wodurch auf der Fasergleitfläche die erwünschte Beschichtung erzeugt wird und an sämtlichen Flächen des Rotortellers, auch wo die Fasern an sich nicht hingelangen, ein Korrosionsschutz erzielt wird. Anschließend wird die Fasersammelrille mit einem entfernbaren Einsatz abgedeckt, der beispielsweise als radial elastisch nachgiebige Kunststoff-Maske ausgebildet ist. Danach kann der gesamte Rotorteller in das Bad einer Schutzschicht, beispielsweise flüssiges Wachs, eingetaucht werden, wobei der entfernbare Einsatz die Schutzschicht hindert, in die Faser­ sammelrille zu gelangen. Wenn nun der Einsatz wieder von der Fasersammelrille entfernt wird, ist die gesamte, bereits chemisch vernickelte Kontur des Rotortellers durch eine Schutzschicht abgedeckt. Dadurch läßt es sich erreichen, daß nunmehr der Rotorteller in einem Bad außenstromlos mit einer Nickel-Diamant- Beschichtung versehen wird, wobei diese Nickel-Diamant-Beschich­ tung ausschließlich auf die Fasersammelrille aufgetragen wird, und zwar auf die bereits dort befindliche, zuvor aufgebrachte Nickel-Schicht. Die teueren Diamantpartikel gelangen somit nur dorthin wo sie später tatsächlich benötigt werden. Wenn ab­ schließend die Schutzschicht von den übrigen Konturen des Rotor­ tellers wieder entfernt wird, erhält man einen Rotorteller, bei dem die Fasersammelrille mit einer griffigen Nickel-Diamant- Beschichtung und die Fasergleitfläche mit einer glatten reinen Nickel-Beschichtung versehen ist. Dadurch, daß die Nickel- Beschichtung auch die Außenkonturen des Rotortellers bedeckt, ist zusätzlich ein Korrosionsschutz erreicht.First the entire rotor plate is chemically nickel-plated, which creates the desired coating on the fiber sliding surface is generated and on all surfaces of the rotor plate, including where the fibers do not reach themselves, a protection against corrosion  is achieved. Then the fiber collecting groove with a removable insert covered, for example as radial resilient plastic mask is formed. After that can the entire rotor plate in the bath of a protective layer, for example liquid wax, are immersed, the Removable insert prevents the protective layer from entering the fiber collecting groove to arrive. If now the use of the Fiber collection groove is removed, the whole is already chemical nickel-plated contour of the rotor plate through a protective layer covered. This makes it possible for the Rotor plate in a bathroom without external current with a nickel diamond Coating is provided, this nickel-diamond coating only applied to the fiber collecting groove, and that on the one already there, previously applied Nickel layer. The expensive diamond particles only get there to where they will actually be needed later. If from closing the protective layer from the other contours of the rotor plates is removed again, you get a rotor plate, at the fiber collecting groove with a handy nickel-diamond Coating and the fiber sliding surface with a smooth clean Nickel coating is provided. Because the nickel Coating also covers the outer contours of the rotor plate corrosion protection also achieved.

Selbstverständlich braucht es sich bei der Nickel-Beschichtung nicht um reines Nickel zu handeln, sondern es ist hier auch eine Nickel-Legierung möglich.Of course, nickel plating is needed not to trade pure nickel, but it is also here Nickel alloy possible.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention result from the following description of an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen im Vergleich zu praktischen Spinnrotoren vergrößert dargestellten Rotorteller im Axialschnitt, Fig. 1 a compared to practical spinning rotors increased rotor plate shown in axial section,

Fig. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Fasergleitfläche des Rotortellers, Fig. 2 shows a greatly enlarged detail of FIG. 1 in the area of the fiber sliding surface of the rotor cup,

Fig. 3 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Fasersammelrille des Rotortellers, Fig. 3 is a greatly enlarged detail of FIG. 1 in the area of the fiber collecting groove of the rotor cup,

Fig. 4A bis 4F die schematische Abfolge der einzelnen Verfah­ rensschritte beim Beschichten. FIGS. 4A to 4F, the schematic sequence of the individual procedural rensschritte during coating.

Der in Fig. 1 dargestellte OE-Spinnrotor 1 enthält in bekannter Weise einen Rotorteller 2 und einen drehfest damit verbundenen Schaft 3. Die offene Vorderseite 4 des Rotortellers 2 ist der Bedienungsseite des Offenend-Spinnaggregates zugewandt und bei Betrieb durch eine nicht dargestellte Abdeckung verschlossen.Shown in FIG. 1 open-end spinning rotor 1 comprises in known manner a rotor cup 2 and a rotationally fixed shaft 3 connected thereto. The open front side 4 of the rotor plate 2 faces the operating side of the open-end spinning unit and is closed by a cover, not shown, during operation.

Durch die offene Vorderseite 4 hindurch werden bei Betrieb über einen nicht dargestellten Faserzuführkanal zu verspinnende Fasern einer Fasergleitfläche 5 des Rotortellers 2 zugespeist. Auf dieser gleiten die Fasern unter der Wirkung der Fliehkraft in eine Fasersammelrille 6, die im Innenbereich des Rotortellers 2 den größten Durchmesser aufweist.Fibers to be spun are fed to a fiber sliding surface 5 of the rotor plate 2 through the open front side 4 during operation via a fiber feed channel (not shown). Under the effect of centrifugal force, the fibers slide on this in a fiber collecting groove 6 , which has the largest diameter in the inner region of the rotor plate 2 .

Damit die Fasern auch bei relativ steilen Fasergleitflächen 5 sicher in die Fasersammelrille 6 gelangen, soll die Fasergleit­ fläche 5 möglichst glatt ausgeführt sein. In der Fasersammelrille 6 hingegen sollen die Fasern möglichst ohne Schlupf die Umfangs­ geschwindigkeit des Rotortellers 2 annehmen. Aus diesem Grund ist die Fasersammelrille 6 bezüglich der Fasern griffig ausgeführt.So that the fibers safely get into the fiber collecting groove 6 even with relatively steep fiber sliding surfaces 5 , the fiber sliding surface 5 should be as smooth as possible. In the fiber collecting groove 6, however, the fibers should assume the circumferential speed of the rotor plate 2 as possible without slippage. For this reason, the fiber collecting groove 6 has a non-slip design with respect to the fibers.

Die unterschiedlichen Reibungsverhältnisse der Fasergleitfläche 5 und der Fasersammelrille 6, jeweils bezüglich der Fasern, wird dadurch erreicht, daß die Fasersammelrille 6 mit einer Nickel- Diamant-Beschichtung 8 (siehe Fig. 3) und die Fasergleitfläche 5 mit einer Nickelschicht 7 ohne Diamantkörner 9 (siehe Fig. 2) versehen ist. Hierzu wird zunächst die gesamte Innen- und Außen­ kontur des Rotortellers 2 mit der Nickelschicht 7 versehen, obwohl sie von der Funktion her lediglich auf der Fasergleit­ fläche 5 benötigt wird. Die Nickelschicht 7 bildet dann an den übrigen Flächen einen Korrosionsschutz. Die Nickel-Diamant-Be­ schichtung 8, welche Diamantkörner 9 in der Größenordnung von vorzugsweise 4µ aufweist, wird auf der Nickel-Schicht 7 an­ schließend lediglich in der Fasersammelrille 6 aufgebracht.The different friction ratios of the fiber sliding surface 5 and the fiber collecting groove 6 , in each case with respect to the fibers, are achieved in that the fiber collecting groove 6 with a nickel-diamond coating 8 (see FIG. 3) and the fiber sliding surface 5 with a nickel layer 7 without diamond grains 9 ( see Fig. 2) is provided. For this purpose, the entire inner and outer contour of the rotor plate 2 is first provided with the nickel layer 7 , although its function is only required on the fiber sliding surface 5 . The nickel layer 7 then forms a corrosion protection on the other surfaces. The nickel-diamond coating 8 , which has diamond grains 9 in the order of magnitude of preferably 4 μm, is applied to the nickel layer 7 only in the fiber collecting groove 6 .

Die erfindungsgemäß getrennten Beschichtungsvorgänge lassen sich durch folgende Verfahrensschritte verwirklichen:The coating processes separated according to the invention can be through the following process steps:

Der aus einer Stahllegierung bestehende Rotorteller 2 wird zunächst in einer wäßrigen Lösung 10 außenstromlos mit einem Nickelüberzug versehen (Fig. 4A). Das Aufbringen der Nickel­ schicht 7 geschieht üblicherweise bei 90°C.The rotor plate 2 , consisting of a steel alloy, is first provided with a nickel coating in an aqueous solution 10 without external current ( FIG. 4A). The application of the nickel layer 7 is usually done at 90 ° C.

Die Fig. 4B zeigt den komplett chemisch vernickelten Rotorteller 2. Da anschließend die Fasersammelrille 6 mit einer Nickel- Diamant-Beschichtung 8 versehen soll, wird die Fasersammelrille 6 zunächst mit einem entfernbaren Einsatz 14 abgedeckt. Bei diesem Einsatz 14 kann es sich um eine radial elastisch nachgiebige Kunststoff-Maske handeln, die sich ausschließlich in der Faser­ sammelrille 6 befindet und die zum Einsetzen entsprechend ver­ formt werden kann. Die Kontur des Einsatzes 14 ist an die Kontur der Fasersammelrille 6 angepaßt. FIG. 4B shows the fully chemically nickel-plated rotor disk 2. Since the fiber collecting groove 6 is then to be provided with a nickel-diamond coating 8 , the fiber collecting groove 6 is first covered with a removable insert 14 . This insert 14 can be a radially resilient plastic mask, which is located exclusively in the fiber collecting groove 6 and which can be shaped accordingly for insertion. The contour of the insert 14 is adapted to the contour of the fiber collecting groove 6 .

Der auf diese Art mit dem Einsatz 14 versehene Rotorteller 2 kann nunmehr vorübergehend mit einer Schutzschicht versehen werden (Fig. 4C). Hierzu wird der Rotorteller 2 in ein Flüssig­ keitsbad 15 getaucht, welches beispielsweise aus flüssigem Wachs besteht. Es werden dabei sämtliche Flächen des Rotortellers 2 mit Ausnahme der Fasersammelrille 6 bedeckt.The rotor plate 2 provided in this way with the insert 14 can now be temporarily provided with a protective layer ( FIG. 4C). For this purpose, the rotor plate 2 is immersed in a liquid keitsbad 15 , which consists for example of liquid wax. All surfaces of the rotor plate 2 are covered with the exception of the fiber collecting groove 6 .

In Fig. 4D erkennt man den Rotorteller 2, der auf sämtlichen Oberflächen, insbesondere auch der Fasergleitfläche 5, mit einer Schutzschicht 16 (zum Beispiel Wachs) versehen ist. Diese Schutz­ schicht 16 ist durch dickere Linien hervorgehoben. Lediglich die Fasersammelrille 6 ist von dieser Schutzschicht 16 frei, was durch dünnere Linien gekennzeichnet ist.In FIG. 4D, it can be seen the rotor plate 2, which is provided on all surfaces, in particular the fiber sliding surface 5, with a protective layer 16 (for example, wax). This protective layer 16 is highlighted by thick lines. Only the fiber collecting groove 6 is free of this protective layer 16 , which is characterized by thinner lines.

Nunmehr ist es möglich, ausschließlich die Fasersammelrille 6 des Rotortellers 2 in erwünschter Weise mit der Nickel-Diamant- Beschichtung 8 (siehe Fig. 3) zu versehen. Dieser Verfahrens­ schritt ist in Fig. 4E dargestellt. Der mit der Schutzschicht 16 versehene Rotorteller 2 wird in eine wäßrige Lösung 17 getaucht, die so ausgebildet ist, daß Diamantkörner 9 beim außenstrom­ losen Beschichten eingebettet sind. Dieser Beschichtungs­ vorgang ist grundsätzlich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Wegen der zuvor aufgebrachten Schutzschicht 16 wird lediglich die Fasersammelrille 6 jetzt mit einer Nickel-Diamant-Beschichtung 8 versehen.Now it is possible to provide only the fiber collecting groove 6 of the rotor plate 2 in the desired manner with the nickel-diamond coating 8 (see FIG. 3). This process step is shown in Fig. 4E. The rotor plate 2 provided with the protective layer 16 is immersed in an aqueous solution 17 which is designed in such a way that diamond grains 9 are embedded in the coating without external current. This coating process is basically known and need not be explained in more detail here. Because of the protective layer 16 previously applied, only the fiber collecting groove 6 is now provided with a nickel-diamond coating 8 .

Die Fig. 4F zeigt den fertigen Rotorteller 2, der - nachdem anschließend die Schutzschicht 16 wieder entfernt wurde - der Fig. 1 entspricht. Dies bedeutet, daß die Fasersammelrille 6 mit einer griffen Nickel-Diamant-Beschichtung 8 und die glatte Fasergleitfläche 5 mit einer Nickelbeschichtung 7 versehen ist. FIG. 4F shows the finished rotor plate 2 , which - after the protective layer 16 has subsequently been removed again - corresponds to FIG. 1. This means that the fiber collecting groove 6 is provided with a grip nickel-diamond coating 8 and the smooth fiber sliding surface 5 with a nickel coating 7 .

Claims (6)

1. Rotorteller für OE-Spinnaggregate mit einer bezüglich der zu verspinnenden Fasern griffigen Fasersammelrille, die mit einer Diamantkörner enthaltenden Nickelschicht versehen ist, und mit einer bezüglich der Fasern glatten Fasergleitfläche, die mit einer Nickelschicht ohne Diamantkörner versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Nickelschichten (7, 8) in getrennten Beschichtungsvorgängen aufgetragen sind.1. rotor plate for OE spinning units with a with respect to the fibers to be spun fiber collecting groove, which is provided with a nickel layer containing diamond grains, and with a fiber smooth fiber sliding surface, which is provided with a nickel layer without diamond grains, characterized in that the two Nickel layers ( 7 , 8 ) are applied in separate coating processes. 2. Rotorteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantkörner (9) der der Fasersammelrille (6) zugehörigen Nickelschicht (8) eine Korngröße von etwa 4µ haben.2. Rotor plate according to claim 1, characterized in that the diamond grains ( 9 ) of the fiber collecting groove ( 6 ) associated nickel layer ( 8 ) have a grain size of about 4µ. 3. Verfahren zum Beschichten eines Rotortellers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Rotorteller chemisch vernickelt wird,
  • - daß der Rotorteller, mit Ausnahme der Fasersammelrille, mit einer entfernbaren Schutzschicht versehen wird,
  • - daß die Fasersammelrille chemisch mit einer Nickel- Diamant-Beschichtung versehen wird
  • - und daß die Schutzschicht entfernt wird.
3. A method for coating a rotor plate according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - that the rotor plate is chemically nickel-plated,
  • that the rotor plate, with the exception of the fiber collecting groove, is provided with a removable protective layer,
  • - That the fiber collecting groove is chemically provided with a nickel-diamond coating
  • - And that the protective layer is removed.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der Schutzschicht die Fasersammelrille mit einem entfernbaren Einsatz abdeckt wird, der vor dem Nickel-Diamant- Beschichten wieder entfernt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that before Apply the protective layer with a fiber collection groove removable insert that is in front of the nickel diamond Coating is removed again. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzschicht ein Wachs verwendet wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that a wax is used as a protective layer. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als entfernbarer Einsatz eine radial elastisch nachgiebige Kunststoff-Einlage verwendet wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that as a removable insert a radially resilient Plastic insert is used.
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