DE2253281A1

DE2253281A1 - TWISTED TUBES FOR TEXTURING SYNTHETIC FIBERS USING THE FALSE WIRE PROCESS

Info

Publication number: DE2253281A1
Application number: DE19722253281
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Schedler; Wilfried Dr Schnitlmeister
Original assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Current assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Priority date: 1972-01-18
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1973-08-09
Also published as: ATA40872A; GB1363819A; AT331958B; JPS4877150A; CH564109A5; FR2193393A5; IT971545B

Description

METALLWERK PLANSEE Aktienßesellseh.if c * Ho, KG, Reutte/TirolMETALLWERK PLANSEE Aktienßesellseh.if c * Ho, KG, Reutte / Tyrol

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"Zxiiraröhrchen zur Texturierung von synthetischen Fasern nach dem Falschdrahtverlahren""Zxiira tubes for texturing synthetic Fibers after false-twisting "

Angemeldet am:Registered on:

Beginn der Patentdauer:Start of the patent term:

Synthetische Garne werden beute hauptsächlich nach dem sogenannten Falschdrahtverfahren hergestellt, das darin besteht, daß die Pasern durch ein mit hoher Umdrehungszahl sich drehendes Röhrchen geführt werden, das mit einem Drallgeber ausgestattet ist. Dieser Drallgeber besteht zumeist aus einem oxydkeramischen Werkstoff, zum Beispiel einem Saphir, mit dem der durch das Röhrchen laufende Faden umschlungen wird. Die das Zvirnrohrchen durchlaufende Faser wird durch Erwärmen plastifiziert und nach der durch den Drallgeber hervorgerufenen Kräuselung wird diese nach Abkühlung der Faser fixiert.Synthetic yarns are prey mainly after the so-called False-wire process produced, which consists in that the Pasern through a rotating at high speed Tubes are guided, which is equipped with a swirl generator. This twist generator mostly consists of an oxide ceramic Material, for example a sapphire, with which the thread running through the tube is wrapped. The the Fibers passing through cervical tubes are plasticized by heating and after the crimp caused by the twist generator, this is fixed after the fiber has cooled down.

Für eine wirtschaftliche Fertigung von Garnen nach dem Falschdraht verfahren ist die Umdrehungszahl der Zwirnröhrchen, die für das Ausmaß der Kräuselung des Garnes verantwortlich ist,For the economical production of false twist yarns process is the number of revolutions of the twisted tubes, which is responsible for the amount of crimp in the yarn,

von ausschlaggebender Bedeutung. Deshalb werden höchste Anforderungen an die Werkstoffe für den Drallgeber und die Zwirnröhrchen gestellt. Um den Zwirnröhrchen die notwendigen hohen Umdrehungszahlen zu erteilen, wurden bereits die verschiedensten Vorschläge gemacht. Bei Zwirnröhrchen nach dem Zweispindel typ erfolgt der Antrieb durch zwei synchron umlaufende Friktionsscheiben, die den Zwirnröhrchen eine stabile Lagerung geben. Diese Zwirnröhrchen werden zumeist aus Hartmetall hergestellt, weil sie einem starken Verschleiß unterliegen.of vital importance. Therefore, the highest requirements are placed on the materials for the swirl generator and the Twisted tubes provided. A wide variety of proposals have already been made in order to give the twisted tubes the necessary high number of revolutions. With twisted tubes after the Two-spindle type is driven by two synchronously rotating friction disks, which give the twisted tubes a stable Give storage. These twisted tubes are mostly made of hard metal because they are subject to heavy wear.

Bei einem anderen Antriebssystem, dem Einspindelsystem, wird nur eine einzige Friktionsscheibe verwendet. Die Zwirnröhrchen werden in diesem Falle aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt und durch ein starkes Magnetfeld gegen die Friktionsscheiben gedrückt. Mit diesem System können höhere Umdrehungszahlen erreicht werden als beim Zweispindolsystem, doch ist die Lagerung der Röhrchen selbst bei sehr starken Magnetfeldern nicht sehr stabil. In allen Fällen unterliegen die Zwirnröhrchen an den Stellen, an denen die Antriebskräfte von den Friktionsscheiben auf die Zwirnröhrchen übertragen werden, einem starken Verschleiß.In another drive system, the single-spindle system, only a single friction disc used. In this case, the twisted tubes are made of a soft magnetic material and pressed against the friction discs by a strong magnetic field. With this system, higher speeds can be achieved than with the two-spindle system, however, the storage of the tubes is not very stable even with very strong magnetic fields. Subject in all cases the twisted tubes at the points where the driving forces are transferred from the friction disks to the twisted tubes be subject to heavy wear and tear.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zwirnröhrchen zur Texturierung ▼on synthetischen Fasern nach dem Falschdrahtverfahren, das ganz oder teilweise aus weichmagnetischem Werkstoff, zum Beispiel einer Eisenlegierung mit 3 £ Silizium besteht und durchThe invention relates to a twisted tube for texturing ▼ on synthetic fibers using the false twisting process, which consists wholly or partly of soft magnetic material, for example an iron alloy with 3 pounds of silicon, and through

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Friktionsräder angetrieben wird. Das erfladungsgemäße Zwirn— röhrchen zeichnet sich dadurch aus, daß es an den mit den Friktionsrädern in Berührung kommenden Stellen einen verschleißfesten Überzug aufweist. Geeignet für diesen Zweck sind Überzüge, die 70 - 100 # metallische Hartstoffe und 0 - 30 Je weichere Bindemetalle enthalten. Als metallische Hartstoffe kommen vorzugsweise Karbide, Nitride und/oder Boride der Metalle der Gruppen IVa -_VIa des Periodensystems in Frage. Bewährt haben sich für diesen Zweck vor allem Karbide, Karbonitride und Nitride des Titans. Als Bindemetall kommen in erster Linie die Metalle der Eisengruppe (Eisen, Kobalt, Nickel) in Frage. Außer Eisenmetallen kann die Bindemetallphase noch bis zu 50 % Chrom, Molybdän, Wolfram und/oder Mangan enthalten.Friction wheels is driven. The twisted tube according to the load is characterized in that it has a wear-resistant coating at the points that come into contact with the friction wheels. Coatings that contain 70 - 100 # metallic hard materials and 0 - 30 the softer binding metals are suitable for this purpose. Preferred metallic hard materials are carbides, nitrides and / or borides of the metals of groups IVa -_VIa of the periodic table. Above all, carbides, carbonitrides and nitrides of titanium have proven themselves for this purpose. The metals of the iron group (iron, cobalt, nickel) are primarily suitable as binding metals. In addition to ferrous metals, the binding metal phase can also contain up to 50 % chromium, molybdenum, tungsten and / or manganese.

Es hat sich herausgestellt, daß schon dünne Überzüge aus den oben erwähnten Werkstoffen genügen, um den Zwirnröhrchen auch bei sehr hohen Beanspruchungen eine lange Lebensdauer zu geben. Bereits mit Überzügen von einer Dicke von 0,5 /u, wird eine für manche Zwecke ausreichende Lebensdauer erzielt. In der Praxis wird man für die meisten Zwecke mit Schichtdicken von 2 bis 10 /u das Auslangen finden. In einzelnen Fällen wird man jedoch auch dickere Überzüge verwenden, die bis zu 50 /u stark sein können.It has been found that even thin coatings from the The materials mentioned above are sufficient to give the twisted tubes a long service life even under very high loads. Even with coatings of a thickness of 0.5 / u, one for achieves sufficient service life for some purposes. In practice For most purposes, a layer thickness of 2 to 10 / u will suffice. In individual cases, however, you will too Use thicker coatings that can be up to 50 / u thick.

Für die Herstellung der Überzüge können alle bekannten Verfahren benutzt werden, mit denen es möglich ist, auf einen Grundwerkstoff dünne Schichten eines anderen Werkstoffes aufzutragen. Geeignet sind zum Beispiel Verfahren, wie das Aufträgen einer Überzugsschicht durch Spritzen nit einer Plasniapistole oder durchAll known methods can be used for the production of the coatings be used, with which it is possible to apply thin layers of another material to a base material. For example, methods such as the application of a coating layer are suitable by spraying with a plasma gun or by

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_thoden?*rstäubün6 (Sputter-Technik). Besonders bewährt hat sich jedoch für diesen Zweck das Aufbringen von überzügen aus der Gasphase. An Hand eines Ausfuhrungsbeispieles wird dieses Verfahren näher beschrieben. _methods? * dusting6 (sputtering technique). However, the application of coatings from the gas phase has proven particularly useful for this purpose. This method is described in more detail using an exemplary embodiment.

Ein aus einer Eisenlegierung mit 3 1» Silizium bestehendes Zwirnröhrchen wird in einen Ofen gebracht und in einer Atmosphäre von trockenem Wasserstoff auf 1050°C aufgeheizt. Durch Ilindurchleiten von Wasserstoff durch flüssiges Titantetra-A twisted tube made of an iron alloy with 3 l » silicon is placed in an oven and heated to 1050 ° C in an atmosphere of dry hydrogen. By passing hydrogen through liquid titanium tetra-

Chlorid wird eine gasförmige Mischung aus Titantetrachlorid pind Wasserstoff hergestellt, die gleichzeitig mit einem Gemisch aus Methan und Wasserstoff in den Ofen eingeleitet wird. Das Gemisch reagiert an der Oberfläche des ltöhrchens und es bildet sich ein dichter und festhaftender Überzug aus Titankarbid, der nach einer halben Stunde eine Dicke von etwa 7 /«* erreicht. Die Zuführung des Gasgemisches kann jetzt abgestellt werden und statt dessen wird trockener Wasserstoff eingeleitet, bis das Röhrchen abgekühlt ist.Chloride, a gaseous mixture of titanium tetrachloride and hydrogen is produced, which is fed into the furnace at the same time as a mixture of methane and hydrogen. The mixture reacts on the surface of the oil tube and a dense and firmly adhering coating of titanium carbide is formed, which after half an hour reaches a thickness of about 7/4. The supply of the gas mixture can now be switched off and instead dry hydrogen is introduced until the tube has cooled down.

Gleichzeitig mit der Titankarbidphase können auch weichere mifsmetalle abgeschieden werden. Wird zum Beispiel eine aus Nickel und Molybdän bestehende Hilfsmetallphase gewünscht, so kann diese gleichzeitig mit der Abscheidung von Titankarbid dadurch gewonnen werden, daß der Gasphase Nickel-Tetracarbonyl und Molybdän-Pentachlorid zugesetzt wird. Soll an Stelle von reinem Titankarbid eine Hartmetal!phase entstehen, die Titankarbonitrid oder Titannitrid enthält, so kann dem einzuleitenden Gasgemisch ein Stickstoff enthaltendes Gas, zum BeispielAt the same time as the titanium carbide phase, softer mifsmetals can also be deposited. For example, one out Nickel and molybdenum existing auxiliary metal phase desired, this can be done simultaneously with the deposition of titanium carbide can be obtained by adding nickel tetracarbonyl and molybdenum pentachloride to the gas phase. Should instead of Pure titanium carbide produces a hard metal phase containing titanium carbonitride or titanium nitride, a nitrogen-containing gas, for example

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Ammoniak zusätzlich bzw. anstelle von Methan beigemengt werden. Die Herstellung der Überzüge durch Abscheidung aus der Gasphase kann also ohne Schwierigkeiten den Jeweiligen Anforderungen angepaßt werden. Durch Änderung der Gaszusammensetzung, der Behandlungstemperatur und Behandlungszeit, ist es möglich, die Zusammensetzung und Dicke der Überzüge in einen weiten Bereich zu beeinflussen.Ammonia can be added in addition to or instead of methane. The production of the coatings by deposition from the gas phase can therefore be adapted to the respective requirements without difficulty. By changing the gas composition, the Treatment temperature and treatment time, it is possible to adjust the composition and thickness of the coatings in a wide range to influence.

Claims

1. Zwirnröhrchen zur Texturierung von synthetischen Fasern nach dem Falschdrahtverfahren, das ganz oder teilweise aus weich-« magnetischem Werkstoff besteht und durch Friktionsräder angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest an den nit den Friktionsrädern in Berührung kommenden Stellen ■it einem verschleißfesten Überzug versehen ist.1. Twisted tubes for texturing synthetic fibers the false wire process, which is wholly or partially made of soft « consists of magnetic material and is driven by friction wheels, characterized in that it is at least at the points coming into contact with the friction wheels ■ it is provided with a wear-resistant coating.

2· Zwirnröhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ale Oberzug 70 - 100 % metallische üartstoffe und 0 - 30 % weichere Bindemetalle enthält.2 · twisted tube according to claim 1, characterized in that it contains 70-100% metallic synthetic materials and 0-30 % softer binding metals as the outer layer.

3· Zwirnröhrchea nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Üartstoffe Karbide, Nitride und Boride der Metalle der Gruppen IVa - VIa des Periodensystems, bzw. Mischungen dieser Stoffe, sind.3 · twisted tube according to claims 1 and 2, characterized in that the metallic substances carbides, nitrides and borides of the metals of groups IVa - VIa of the periodic table, or mixtures of these substances.

4. Zwirnröhrchen nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekenn* zeichnet, daß die metallischen Hartstoffe Karbide, Karbonitrtde und/oder Nitride des Titans sind.4. Twisted tube according to claims 1 to 3 »thereby marked * shows that the metallic hard materials are carbides, Karbonitrtde and / or nitrides of titanium.

5. Zwirnröhrchen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dl· Bindemetalle Metalle der Eisengruppe (Elsen, Kobalt, Nickel) sind und bis zu 50 % Chrom, Molybdän, VoIfram und/oder Mangan enthalten·5. Twisted tubes according to claims 1 to 4, characterized in that the binding metals are metals of the iron group (Elsen, cobalt, nickel) and contain up to 50% chromium, molybdenum, solid and / or manganese.

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6. Zvirnröhrchen according to claims i to 5 _t, characterized in that the thickness of the coating is 0.5 to 50 / u, preferably 2 to 10 / u ·. ·

7. A process for the production of twisted tubing according to the claims i to 6, characterized in that the coating is deposited from gaseous compounds.

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ORIGINAL INSPECTED