专利名称：摩擦盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的应用于假捻装置中的摩擦盘和一种按照权利要求8前序部分所述的假捻装置。
技术背景在巻曲变形的合成长丝的制造中已知，在复丝丝线上产生通过摩 擦施加的假抢，其在一变形区域内通过热处理定形于丝线的各单丝中。 为了产生假捻，假捻装置已证明是特别适用的，其中在多个旋转的和 交迭的摩擦盘的圆周表面上引导丝线。这样的假捻装置例如由EP 0 943 022 Bl是已知的。基本上以不变的圆周速度驱动对此采用的摩擦盘，同时在其圆周 表面上引导处于倾斜的运行的丝线。在丝线与摩擦盘的圆周表面之间 起作用的摩擦机理导致，在丝线上产生横向力用以扭绞丝线，和牵引 力用以输送丝线。其中力分量的分配取决于倾斜角，利用该倾斜角丝 线通过摩擦盘的圓周表面。特别在产生确定假捻的横向力时不能排除 在丝线与摩擦盘的圆周表面之间的打滑现象。这样的打滑现象在丝线 的各个单丝与盘的圆周表面之间引起摩擦效应，从而对摩擦盘提出特 别的材料要求和表面要求。根据丝线类型和加捻深度，不仅采用具有 硬的摩擦材料例如包括陶瓷或金属的摩擦盘而且釆用具有非金属的较 软的摩擦材料的摩擦盘。具有硬摩擦材料的摩擦盘的特征在于微小的 磨损现象，但具有所谓抛光(Glacing)效应的缺点。在这种情况下圆 周表面的表面结构通过粗糙谷的涂塞变得越来越光滑。由此随着渐增 的运转时间加捻成型变坏。但另外也已知，使用具有较软摩擦材料例如塑料的摩擦盘。这样 的摩擦材料由于高的摩擦系数能够在丝线上实现特别受保护的加捻成 型，但具有较高的磨损现象的缺点。为了优化和改变特别在软摩擦材料上的表面结构因此已知摩擦盘，其中通过添加添加材料来改变基材的特性。在DE 35 00 208A1中例如建议，在制造细粉末的材料时混合 一种橡胶弹性的材料。例如选择一种由聚酰胺粉末和基材聚氨酯构成 的复合物。借此虽然可以特别是提高化学稳定性和降低与其伴随的磨 损，但仍不充分地改善由于机械应力引起的磨损现象。较高价的复合 材料例如充填有芳酰胺的聚氨酯如由DE 198 15 578是已知的，虽然 可以期望较高的耐磨强度，但这样的复合材料的成本是很高的。此外 已注意到，在基材内添加的添加材料的部分对丝线引起提高的摩擦应 力，从而虽然改善在摩擦盘上的磨损，但在丝线上具有较高的应力的 缺点。 发明内容现在本发明的目的是提供一种此类的应用于假捻装置中的摩擦 盘，其中摩擦材料的表面特性一方面表明高的摩擦系数用以向丝线传 递加捻而另 一方面确保长的使用期限。本发明的另一目的是，提供一种用于复丝丝线的假捻变形的假捻 装置，借其可以保护丝线地产生较高的假捻率。按照本发明通过具有按权利要求1特征的摩擦盘和通过具有按权 利要求8特征的假捻装置达到该目的。通过各相应的从属权利要求的特征和特征组合限定本发明的有利 的进一步构成。本发明基于这样的认识，即在复合材料中表面结构必然由基材的 各部分和由添加材料的各部分构成。对此在材料的很不同的特性的情 况下构成许多粗糙突出部，其必然对丝线的各单丝产生较硬的作用。 就这方面已确认，凸出的粒子与丝线的各单丝的横截面相比应不超过 一最小尺寸，以便在摩擦盘的各摩擦副和丝线之间保持保护丝线的过 程。为了改善特性，添加于基材的添加材料按照本发明以尺寸<1微米 优选尺寸<500纳米的极细的粒子的形式存在。借此添加材料的粒子相 对于丝线具有较小的单独作用表面，从而基本上保持基材的摩擦系数 不变。本发明的进一步构成，其中添加材料的粒子具有在从10纳米至 300纳米的范围内的平均的尺寸，而且使得能够在摩擦盘上实现特别 的由纳米技术已知的表面效应。这样由此可以在陶瓷的摩擦材料中有 利地大大减少过早的涂塞(Zuschmieren )。
但优选按本发明的进一步构成，将本发明的摩擦盘构成为使添加 材料的粒子具有比基材的硬度更大的硬度。借此可以例如在较软的基
材中建立大量的支承点，其导致显著的磨损减小，而同时并不损害高 的摩擦系数。添加材料的粒子在基材中的结合也由于在粒子与基材之 间的边界层上的粘附力而导致摩擦材料的机械特性的改善。由此提高 弹性模量和强度。粒子在基材中优选是弥散的，从而粒子均匀分布于 基材中，以便尽可能避免各粒子的聚集。
添加材料的粒子对此可以均匀分布地结合于整个基材或至少结合 于摩擦盘的圆周部分的边缘区域内。
在特别的程度上本发明的摩擦盘适合于这样的摩擦材料，其作为 基材具有天然橡胶或塑料和作为添加材料具有陶瓷的或金属的材料。 在陶瓷的或金属的材料用作为添加材料时在基材中可以实现重量分量 在5%至80%的范围内。
本发明的假捻装置的特征在于，关于每转产生的加捻生成 (Drallerteilung )的高的效率。同时摩擦盘的圆周表面保证特别保护 丝线的扭转和输送。
以下参照附图更详细地描述本发明的摩擦盘和本发明的假捻装置
的实施例。其中
图1 本发明的摩擦盘的一个实施例的示意横剖面视图； 图2 本发明的摩擦盘的另一实施例的示意横剖面视图； 图3本发明的假捻装置的一个实施例的示意图。
具体实施例方式
图1中示意示出本发明的摩擦盘的第一实施例的横剖面视图。 摩擦盘1构成为环形的并且具有一外径D。摩擦盘1由一中间的套筒栽体5构成，它在中心构成一安装孔6。在圆周上套筒载体5构 成为U形的，以便固定一围绕套筒载体5的摩擦材料2。摩擦材料2 具有一成型的圆周区域7。圓周区域7优选设计成成型半径。在套筒 载体5的圆周上的摩擦材料2通过一由基材3和添加材料4组成的复 合物构成。为此添加材料4以尺寸<1 ;微米优选<500纳米的极细的粒 子的形式均匀分布地加入基材3中。在图1所示的本发明的摩擦盘的实施例中，摩擦材料可以通过由 聚氨酯和陶资材料组成的复合物构成。在这方面塑料聚氨酯是基材， 在其中以极细的粒子充入陶瓷材料作为添加材料。通过聚氨酯材料富 集陶瓷纳米粒子，可以有利地大大改善聚氨酯材料的工作特性，而同 时并不恶化保护丝线的加捻成型的优点。特别是可以借此阻止塑料因 丝线中随带的上油剂引起的提早的膨胀。并且陶瓷粒子提供大量的小 的硬支承点，其导致较软的材料的磨损减小。并且可以经过很大的工 作小时数恒久地保持形状稳定性和关于其摩擦特性的表面特性。就这 方面而言本发明的摩擦盘构成在耐用性与保护丝线的加工之间的杰出 的折衷。图2中示意示出本发明的摩擦盘的另一实施例的横剖面视图。按 图2的摩擦盘的结构基本上相同于上述实施例，从而在此只说明其区 别。与按图1的实施例相比，图2中的本发明的摩擦盘1只在圆周部 分在一边缘区域8内具有基材与添加材料的复合物。在这种情况下可 以通过扩散、涂层或直接在注射成型时产生与其余的摩擦材料2的结 合。摩擦材料2的表面的一种所谓的纳米活化在10至2000纳米的层 的范围内是可能的。在这种情况下添加材料的粒子优选具有在10至 300纳米范围内的平均尺寸。可以特别有利地在陶瓷基材上实施这样 的表面变化，以便例如抑制抛光效应。因此图2中所示的摩擦盘的实 施形式作为摩擦材料2可以具有一种陶瓷材料，它在其圆周表面7上 通过用一种添加材料例如另一具有极细的粒子陶瓷材料进行纳米涂层 而导致一复合材料。并且纳米技术能够实现大量的材料组合，借其可 以利用金属、塑料、陶瓷或橡胶作为摩擦材料。本发明的摩擦盘设计用来在假捻装置中应用。图3中示出这样的 假捻装置的一个实施例的示意图。假捻装置具有一轴承座9。在轴承座9上可旋转地悬伸支承多个 轴IO.I、 10.2和10.3。轴IO.I、 10.2和10.3以其轴承端连接于一在图 中未示出的驱动装置。 一种这样的驱动装置例如由EP0 744 480 Al是 已知的。就这方面来说在此具体参阅引用的公开文献的内容。呈三角形设置轴10.1、 10.2和10.3。在轴IO.I、 10.2和10.3上相 互位错地设置多个摩擦盘12.1至12.7。具体说是，轴10.1沿丝线行进 方向以相互间距具有一进料盘11和两个摩擦盘12.3和12.6。第二轴 10.2具有一直接在进料盘11下面设置的第一摩擦盘12.1和其他的间 隔开接着的摩擦盘12.4和12.7。第三轴10.3沿丝线行进方向具有一第一摩擦盘12.2,其设置在摩 擦盘12.1与12.3之间。与摩擦盘12.2间隔开接着另一摩擦盘12.5， 其设置在摩擦盘12.4与12.6之间。轴10.3在末端具有一出料盘13。 轴10.1、 10.2和10.3之间的轴线间距和摩擦盘12.1至12.7的盘直径 D相互匹配成4吏各摩擦盘在由轴10.1至10.3形成的三角形的中心相互 交迭。在假捻装置的进料侧设置一进料导丝器15和在出料侧设置一出 料导丝器16,以便基本上在等边三角形的中心的区域内的交迭区域内 引导丝线14。以一扭绞的螺旋形的丝线路径沿着进料盘11、摩擦12.1 至12.7和出料盘13的圆周表面引导丝线14。同时通过在丝线14与摩 擦盘12.1至12.7的圆周表面之间起作用的摩擦机理在丝线上形成假 捻，其相反于丝线行进方向在丝线14中传播。在出料侧松开假捻并且 丝线通过出料导丝器16不加捻地离开装置。进料盘11具有一成型的圆周表面，从而丝线可以无显著影响地沿 圓周表面滑动。与摩擦盘12.1至12.7相比进料盘11可以具有小的盘 直径。借此进料盘11只承担导丝作用。交迭的摩擦盘的盘叠在出料侧上由出料盘13限定。出料盘13优 选构成有一相对锐边限定的圆周表面，从而在越过以后丝线得到一定的伸展。由此可以有利地减小在丝线上的残余扭捻。摩擦盘12.1至12.7的尺寸构成为完全相同的并且可以例如显示如 图1中或如图2中所示的实施形式。借此达到特别保护丝线的加捻成 型。在采用图1中所示的摩擦盘时还可以在丝线中达到加强的扭捻成型。图3中所示的假捻装置的实施例在轴10.1至10.3上的盘叠的结构 和设置方面是示例性的。原则上可以改变摩擦盘的数量。附图标记清单
1 摩擦盘
2 摩擦材料
3 基材
4 添加材料
5 套筒载体
6 安装孔
7 圓周部分
8 边缘区域
9 轴承座
10.1、 10.2、 10.3轴
11 进料盘 12.1…12.7摩擦盘
13 出料盘
14 丝线
15 进料导丝器
16 出料导丝器 D 盘直径
权利要求
1.应用于假捻装置中的摩擦盘，用来在行进的复丝丝线上产生假捻，包括一至少在圆周部分内设置的摩擦材料(2)，该摩擦材料由一在一基材(3)与至少一添加材料(4)之间的复合物组成；其特征在于，添加材料(4)以尺寸＜1微米优选＜500纳米的极细的粒子的形式存在。
2. 按照权利要求1所述的摩擦盘，其特征在于，添加材料(4) 的粒子具有在从10纳米至300納米的范围内的平均尺寸。
3. 按照权利要求1或2所述的摩擦盘，其特征在于，添加材料(4 ) 的粒子具有比基材的硬度更大的硬度。
4. 按照权利要求1至3之一项所述的摩擦盘，其特征在于，添加 材料(4)的粒子至少在摩擦盘的圆周部分(7)的一边缘区域(8)内 均匀分布地结合于基材(3)中。
5. 按照权利要求1至4之一项所述的摩擦盘，其特征在于，在摩 擦材料(2)中的基材(3)通过天然橡胶或塑料构成。
6. 按照权利要求5所述的摩擦盘，其特征在于，在摩擦材料(2) 中的添加材料(4)通过陶瓷材料或金属材料构成。
7. 按照权利要求5所述的摩擦盘，其特征在于，添加材料(4) 在基材(3)的重量分量处在5%至80%的范围内。
8. 用于在复丝丝线(14)上产生假捻的假捻装置，包括多个在一 轴承座(9)上可旋转支承的轴(10.1， 10.2， 10.3)和多个摩擦盘(12.1-12.7),所述摩擦盘相互位错地支承在轴(10.1-10.3)上并且具 有一这样大的盘直径，即，使得摩擦盘(12.1-12.7)在三角形的中心 交迭并且利用其圆周表面形成一扭绞的丝线路径；其特征在于，至少 其中一个摩擦盘(12.1-12.7)按照上述权利要求1至7之一项构成。
9. 按照权利要求8所述的装置，其特征在于，尺寸上相同大小的 摩擦盘(12.1-12.7)在其圆周表面(7)上构成有完全相同的摩擦材料(2)。
10.按照权利要求8或9所述的装置，其特征在于，摩擦盘 (12.1-12.7)为了安装轴(10.1-10.3)分别具有一套筒栽体(5)，该 套筒栽体(5)在圆周上由摩擦材料(2)包围。
全文摘要
本发明涉及一种应用于假捻装置中的摩擦盘，用来在行进的复丝丝线上产生假捻。摩擦盘为了在丝线上加捻成型具有一至少在圆周部分内设置的摩擦材料，其由一在一基材与至少一添加材料之间的复合物组成。为了基本上得到对扭捻成型所要求的表面特性同时改善的使用期限，按照本发明，添加材料以尺寸＜1微米优选＜500纳米的极细的粒子的形式加入基材中。
文档编号D02G1/04GK101292065SQ200680038897
公开日2008年10月22日 申请日期2006年10月13日 优先权日2005年10月19日
发明者弗兰克·布劳罗克 申请人:欧瑞康纺织有限及两合公司