專利名稱：一種氣流紡紗機(jī)用的紡紗杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的氣流紡紗機(jī)用的紡紗杯。
紡紗杯在其與纖維相接觸的這些表面受到強(qiáng)的磨損。為了提高紡紗杯表面的抗磨損性，一般是在紡紗杯表面施加一層置入有硬質(zhì)材料顆粒的鍍層。這類鍍層，例如是鎳-金剛石鍍層。據(jù)稱，這種鎳-金剛石鍍層不僅使紡紗杯達(dá)到好的耐磨性能，而且還達(dá)到好的紡紗性能。
這種置入有硬金屬顆粒的鍍層的各種實(shí)施方法已為大家所知。例如DE 197 13 359 A1所描述的一種轉(zhuǎn)杯式的紡紗杯，其內(nèi)表面具有均勻厚度層的一層鎳-分散層。這里鎳-分散層中置入的硬質(zhì)材料顆粒的濃度，特別是鎳-分散層表面區(qū)域內(nèi)的濃度，顯然在纖維滑動(dòng)面上是低于轉(zhuǎn)杯內(nèi)凹槽區(qū)域。
DE 198 25 906 A1中所說明的用于氣流紡紗機(jī)的紡紗杯，其纖維凝聚槽是包覆鎳-金剛石鍍層，而纖維滑動(dòng)面是純鎳涂層。施加鍍層的方式是分隔開的涂層工序和分開的溶液。首先是轉(zhuǎn)杯盤的整個(gè)內(nèi)外輪廓都包覆鎳層，即使從功能上看，該涂層只是纖維滑動(dòng)面所需要。鎳涂層在其余的表面上形成一防腐蝕層。接下來鎳-金剛石涂層主要鍍覆到纖維凝聚槽的鎳涂層上。
DE 198 22 265 A1公開了一種帶一個(gè)纖維滑動(dòng)面的氣流紡紗杯。該滑動(dòng)面是鍍覆一層鎳-金剛石涂層。鎳-金剛石涂層是由一個(gè)內(nèi)支承層和一個(gè)外工作層組成。這里置入于內(nèi)支承層的金剛石顆粒大于置入于工作層的金剛石顆粒。支承層和工作層是相互銜接的。
除了因纖維材料的高磨損外，紡紗杯的內(nèi)表面在清潔轉(zhuǎn)杯過程時(shí)也會(huì)受到機(jī)械產(chǎn)生的間歇性應(yīng)力。當(dāng)紡紗杯受到雜質(zhì)污臟發(fā)出故障信號(hào)時(shí)，或者作為紡紗生頭過程的一部分，總是要進(jìn)行轉(zhuǎn)杯內(nèi)部的清潔工作。已知的轉(zhuǎn)杯清潔方法有多種。根據(jù)清潔的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)杯表面或多或少受到強(qiáng)的負(fù)荷。由于通常都希望轉(zhuǎn)杯達(dá)到完全清潔，寧可選擇強(qiáng)勁的清潔方法。因?yàn)樵谵D(zhuǎn)杯窄的凹槽內(nèi)夾緊有棉籽屑，光依靠壓縮空氣反復(fù)吹掃紡紗杯是不夠的?？煽康那鍧嵎绞绞?，將紡紗箱打開并用適當(dāng)?shù)墓ぞ呷ヌ幚砑徏啽?。常用的一種強(qiáng)勁清潔過程是，用一把刮刀進(jìn)入紡紗杯內(nèi)，尤其是將轉(zhuǎn)杯內(nèi)凹槽的雜質(zhì)松開，用壓縮空氣從轉(zhuǎn)杯內(nèi)吹出雜質(zhì)，以達(dá)到防止雜質(zhì)影響紗的質(zhì)量或排除生頭紗。刮刀通常是用一種耐磨材料制造，比如用玻璃增強(qiáng)塑料或用一種象鋼那樣堅(jiān)硬的材料制造。由于使用刮刀作用到轉(zhuǎn)杯涂層表面的應(yīng)力，能使上述的涂層上碎裂一些小塊下來。這種剝落或碎裂是無法控制的。剝落的小塊可能達(dá)到這樣的厚度，即紡紗杯的基本材料暴露出來。鎳-金剛石涂層面的磨損保護(hù)作用局部地遭到破壞。這些剝落位置有助于已知涂層面至基本材料的靠邊界部分進(jìn)一步的破裂。
這種涂層面小塊剝落或碎裂也可能是由于轉(zhuǎn)杯產(chǎn)生振動(dòng)所造成。
起到磨損保護(hù)的涂層的某些小塊剝落至杯的基本材料面為止，能夠在所有前述的鎳-金剛石涂層上出現(xiàn)，這樣導(dǎo)致紡紗杯的使用期限顯著下降。
本發(fā)明的任務(wù)是，雖然有涂層的小塊碎裂下來，但藉助在轉(zhuǎn)杯表面受損傷區(qū)域內(nèi)的一層置入有硬質(zhì)材料顆粒的涂層，仍能保持其磨損保護(hù)作用。
這個(gè)任務(wù)已由一種具有權(quán)利要求1特征的紡紗杯予以解決。
本發(fā)明其他優(yōu)選方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的紡紗杯有一種至少由兩個(gè)含硬質(zhì)材料顆粒層組成的涂層。在該兩層的中間還有一個(gè)基本無硬質(zhì)材料顆粒的中間層。這種設(shè)計(jì)可以防止含有硬質(zhì)材料顆粒的涂層所達(dá)到的磨損保護(hù)作用因受到涂層局部的小塊脫落而完全抵消。
業(yè)已表明，本發(fā)明的涂層設(shè)計(jì)在涂層上出現(xiàn)一些小塊碎裂或剝落時(shí)，只是脫落了部分最表面的含硬質(zhì)材料顆粒層，而位于中間層以下的含硬質(zhì)材料顆粒層仍然保持住并起到磨損保護(hù)。
為了保證足夠的磨損保護(hù)作用，含硬質(zhì)材料顆粒層的厚度優(yōu)選至少是10μm。不含硬質(zhì)材料顆粒層厚度最好選擇2μm和10μm之間。對(duì)于本來不希望的，但為了更好控制脫落過程來說，中間層的這種層厚度證明特別合適，因?yàn)楫?dāng)涂層的一小塊碎裂或剝落時(shí)，基本上仍限制在最表面的含硬質(zhì)材料顆粒層的脫落。
涂層最好從唯一的鎳分散浴中分離出，可預(yù)先給定浴液中分布的硬質(zhì)材料顆粒的濃度。依據(jù)本發(fā)明的紡紗杯制造，可以連續(xù)地和成本經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
特別是非鐵金屬組成的置入有硬質(zhì)材料顆粒的剩余層的具有良好磨損性能的這些設(shè)計(jì)均屬于從屬權(quán)項(xiàng)內(nèi)容。
轉(zhuǎn)杯經(jīng)過許多層鍍覆以后，就不再發(fā)現(xiàn)更多的剝落。確切地說，在采用根據(jù)本發(fā)明的涂層之后，這種施加涂層的紡紗杯，在其置入有硬質(zhì)材料顆粒的涂層小塊碎裂或剝落后，其明顯的縮短使用期限得到防止，同時(shí)還改進(jìn)了紡紗過程的經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)可以從圖示得知。


圖1一個(gè)紡紗杯在一個(gè)鎳分散浴液中的最簡(jiǎn)單圖示；圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)涂層的截面放大圖。
根據(jù)本發(fā)明的鋼制紡紗杯1的鍍層方式，通常是在單一的鎳分散浴液2中進(jìn)行，如圖1簡(jiǎn)單所示。這種鎳分散浴液2中所分布的硬質(zhì)材料顆粒的濃度是可以預(yù)先給定的，例如前面已提到的DE 19713 159A1已經(jīng)公開。紡紗杯1在分散浴液2中進(jìn)行鍍敷過程時(shí)占據(jù)這樣的位置，如圖1所示，紡紗杯1的旋轉(zhuǎn)軸線垂直布置。
紡紗杯1首先在鎳分散浴液2中外部不帶電的鍍覆上一層薄的1μm至2μm厚度的無硬質(zhì)材料顆粒的鎳層6。在達(dá)到所要求的涂層厚度后，浴槽3中所示的攪拌器4即投入運(yùn)轉(zhuǎn)。鎳分散浴液2利用攪拌器4攪拌，硬質(zhì)材料顆粒在上述情況下浮升上來，待攪拌器4再次不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些顆粒又沉到槽3的底部5。浮升起來的金剛石分布在鎳分散液2中，并在無硬質(zhì)材料顆粒層6上形成一層帶有金剛石顆粒8的含硬質(zhì)材料顆粒的涂層7。
為了獲得金剛石顆粒均勻分布在鎳分散液2中，鎳分散液2在涂層工藝過程中始終由攪拌器4攪拌，并處于運(yùn)動(dòng)中。當(dāng)涂層厚度達(dá)到約15μm后，攪拌器4才關(guān)閉。鎳分散液2這時(shí)不再回旋，浴液中分布的金剛石顆粒由于重力而沉降到浴槽3的底部5。因此，分布在鎳分散液2中的金剛石顆粒的濃度能在很短時(shí)間內(nèi)減少到這種程度，即紡紗杯1近乎處于純鎳分散液中。當(dāng)涂層進(jìn)行過程中，金剛石顆粒在純鎳分散液2中的濃度接近零或零時(shí)，另一層大約7μm至8μm厚度的基本無硬質(zhì)材料顆粒層9涂覆到含硬質(zhì)材料顆粒層7上。
通過攪拌器4的重新啟動(dòng)，第二個(gè)約10μm厚度的含硬質(zhì)材料顆粒層10包覆到無硬質(zhì)材料顆粒層9上；然后又停止攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)，最終形成約2μm厚度的無硬質(zhì)材料顆粒層11。
圖2可以看出，紡紗杯1的鋼制基本杯體12的表面涂層結(jié)構(gòu)。
含硬質(zhì)材料顆粒涂層7，10和無硬質(zhì)材料顆粒涂層6，9，11可以交替地按大家所知方式相繼地在兩個(gè)分隔開的浴液的鍍覆。
如果根據(jù)本發(fā)明施加涂層的紡紗杯1需要用一把刮刀(為簡(jiǎn)明起見，未在圖上繪示)進(jìn)行一般所知的，故本文不作詳述的清潔過程，并在此時(shí)使耐磨層上產(chǎn)生一小塊不希望的碎裂或脫落；受損傷的位置顯示出，此小塊的脫落只是在上部的含硬質(zhì)材料顆粒層10部分地或整個(gè)涂層厚度直到或進(jìn)入到無硬質(zhì)材料顆粒層9的區(qū)域。較深的含硬質(zhì)材料顆粒層7保持完好并起到耐磨保護(hù)，并在一定條件下作比較，所要求的粗度與涂層未有脫落情況之前一樣。
當(dāng)紡杯表面在含硬質(zhì)材料顆粒層表面出現(xiàn)一些小塊碎裂或脫落之后，根據(jù)本發(fā)明的紡紗杯耐磨性和紡紗性能與一般用的紡紗杯相比，不同程度地保持不變。這表明，紡紗杯在出現(xiàn)損傷時(shí)明顯延長(zhǎng)了其使用壽命而且明顯改善紡紗過程的經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求
1．一種氣流紡紗機(jī)用的紡紗杯，至少在其與纖維或紗相接觸的面上鍍覆有一層非鐵金屬的并置入有硬質(zhì)材料顆粒的涂層，其特征在于，涂層是由至少兩個(gè)含硬質(zhì)材料顆粒層(7，10)組成并在這兩個(gè)含硬質(zhì)材料顆粒層(7，10)之間有一個(gè)基本無硬質(zhì)材料顆粒的中間層(9)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的紡紗杯，其特征在于，非鐵金屬是鎳。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的紡紗杯，其特征在于，涂層是從一個(gè)鎳分散浴液(2)中分離出，其中浴液中分布的硬質(zhì)材料顆粒的濃度是可以預(yù)先給定的。
4．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一項(xiàng)的紡紗杯，其特征在于，硬質(zhì)材料顆粒是金剛石顆粒(8)。
5．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一項(xiàng)的紡紗杯，其特征在于，含硬質(zhì)材料顆粒層(7，10)的厚度至少為10μm。
6．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一項(xiàng)的紡紗杯，其特征在于，其特征在于，無硬質(zhì)材料顆粒層(9)的厚度是在2μm和10μm之間。
7．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一項(xiàng)的紡紗杯，其特征在于，其特征在于，非鐵金屬材料是可淬火的以及紡紗杯(1)進(jìn)行熱處理來提高其硬度。
全文摘要
一種氣流紡紗機(jī)用的紡紗杯,它的基本材料表面鍍敷有一層帶有硬質(zhì)材料顆粒的非鐵金屬鍍層,特別是一層置入有金剛石顆粒的鎳層;鍍層是由至少兩個(gè)含硬質(zhì)材料顆粒層(7,10)組成,并在兩個(gè)含硬質(zhì)材料顆粒層(7,10)之間有一個(gè)無硬質(zhì)材料顆粒的中間層(9)。使用刮刀清潔紡紗杯時(shí),可能導(dǎo)致磨損保護(hù)層局部的分離,但磨損保護(hù)作用和紡紗性能在紡紗杯受到損傷的部位上仍保持不變。這樣就能阻止紡紗杯使用期限的顯著縮短。
文檔編號(hào)C23C28/00GK1290773SQ0012926
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期2000年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月2日
發(fā)明者H·施奈德 申請(qǐng)人:W·施拉夫霍斯特公司