专利名称：制造锯齿针布和全钢针布以及锯条的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造用于尤其在梳理过程的范围内加工纺织纤维的锯齿针布和全钢针布的方法，在该方法中，为锯条原材料配备在其纵向上前后相继设置的、从底部区域出发在横向于纵向的方向上延伸的锯齿，并对如此构成的锯条至少在锯齿区域中进行硬化过程。本发明还涉及一种用于实施这种方法的装置以及一种用这种方法制造的锯条。
以上述类型的方法用未加合金的和加合金的钢制造的锯条例如为加工纺织纤维在梳理机中使用。为此，可将锯条例如螺旋形地套在圆柱壳形支承物、即梳理机的滚筒上。
背景技术：
在现代梳理机中，为制造用于梳理机滚筒的锯齿针布和全钢针布，需要长度为几千米的锯条。为加工纺织纤维，使梳理机滚筒与套在其上的针布围绕其圆柱体轴线进行旋转运动，从而使针布能够穿过并清理输送给滚筒的纤维材料，其中，滚筒针布与固定的或反向驱动的、分别配有相应盖板针布的盖板配合作用。在该纤维加工中，为获得令人满意的梳理结果和避免损坏梳理机，必须保证锯条以高精度套到圆柱壳形的支承物上，从而不会产生影响梳理结果或工作可靠性的、锯条尖端到滚筒旋转轴的径向距离变化，因为在将锯条套到滚筒上时，即使是局部的不精确性也会导致对由此形成的锯齿针布和全钢针布的损坏，这使得完全更换成为必须。
在现代的大功率梳理机中，在与此相关的机械停机时间以及为此所需的材料方面，这需要很高成本。此外，为了保证令人满意的梳理效果还要防止前后相继的卷绕的偶然轴向错位。此外，为获得梳理机令人满意的梳理机耐用度还要保证避免对锯条的过度磨损。为此目的，要套到滚筒上的锯条的锯齿要经过硬化过程。锯齿例如可以使用开放的火焰加热到各自的奥氏体化温度并接着被淬火。
尤其在加热锯条时可能会在锯条上形成或多或少的厚度的氧化皮层。从套在支承物上的针布所需的精确性的角度来说，这层氧化皮是很麻烦的。锯条借助于一个针布包卷装置螺旋形地套到旋转的支承物上的。为保证所需的包卷精度，锯条必须在此经过狭窄的导向装置。在这个过程中，由于锯条的弯曲和摩擦，在导向装置中可能会有氧化皮颗粒从锯条表面剥落，并进入针布包卷装置，尤其是进入导向装置。导向装置中的这种污染物可能会严重影响包卷质量和包卷速度。此外，由于剥落的氧化皮颗粒，也必须经常中断包卷过程，以便可以对针布包卷装置、尤其是其导向装置进行清理。如果这种清理中断不及时进行的话，那么可能会使由于对导向装置的污染而变得越来越大的对锯条的回拉力升高到使锯条断裂的程度。
对于现有技术中的这一问题已经提出将在硬化过程中形成的氧化皮层在硬化过程之后去除。为此目的，例如公知有打磨方法，在该种方法中，锯条在硬化之后用旋转的金属刷刷拂，由此将附着的氧化皮尽可能地去除。在另一种方法中，通过成型的砂轮磨削锯条，从而去除氧化皮层。最后公知的还有化学方法，其中以化学方式去除氧化皮层。
但对于在将锯条包卷时所产生的问题所提出的去除氧化皮层的方法都有缺点，即由于以机械方式或化学方式所引起的材料去除也会对锯条本身产生或多或少的损害。此外，由于为解决在将锯条包卷时所产生的问题必须去除氧化皮层，这也会以不希望的方式将锯条的锯齿的侧面和尖端变钝，从而使其丧失一部分所希望的锐度。
发明内容
面对现有技术中的这一问题，本发明的任务是提供一种制造用于加工纺织纤维的锯齿针布和全钢针布的方法，由此可以将针布快速可靠地包卷而不影响针布质量。
根据本发明，所述任务通过一种对公知方法的改进方案解决，该方案的特征基本在于，在排除氧气的情况下在锯条区域中进行硬化过程，其中，锯条优选通过一加热腔。
使用本发明所述的方法，通过在硬化阶段排除氧气，从一开始就避免了氧化皮层的形成，从而根本不会发生在现有技术的方法中影响和延迟包卷过程的污染问题，因此也不必担心由于必须去除氧化皮层而对锯条质量的影响。
此外，通过按照本发明所制造的锯齿针布和全钢针布还可以保证被梳理的纤维具有更好的质量，因为根据传统方法所制造的针布虽然有上述的措施，但在很多情况下还是具有氧化皮颗粒，其在纤维加工的过程中会从针布上脱落，污染纺织纤维。在用传统方法所制造的针布中，这会影响梳理结果，减少针布寿命，因为脱落的氧化皮颗粒还会产生对针布的附加磨损。通过使用根据本发明的方法所制造的针布也可以基本上解决该问题，因为根本就不会在锯条的表面上形成氧化皮。
在根据本发明的方法中，锯条的锯齿在硬化过程中同传统方法一样在必要时被预热到例如500-800℃后，被加热到优选为约500-1200℃、尤其时约800-1000℃的奥氏体化温度，接着被快速冷却。在此，对锯条的冷却也优选在排除氧气或其他氧化气体的情况下进行。有利的是，为冷却可使用一淬火槽，其可选择性地使用水、水和油组成的乳浊液、或油进行工作，其中，锯条在运行过程中首先被加热，然后在淬火槽中冷却。
有利的是，冷却在油槽中进行，以便尽可能避免在锯条中出现应力裂纹。在本发明的一个尤为优选的实施例中，锯条可以在冷却后，为减少尽管使用了油槽进行冷却、但仍存在的脆性，或为提高韧性进行退火，即使其经过另一个热处理过程。有利的是，所述的另一个热处理过程也在排除氧气或其他氧化气体的情况下在要硬化的锯齿区域中进行。
在根据本发明的方法中，在保证在连续制造范围中所希望的连续工作的情况下，可以通过如下方式将锯条加热到奥氏体化温度，即至少锯条的锯齿至少在硬化过程中进行加热期间通过火焰。在此，为保证根据本发明的排除氧气，在锯条的区域中在不易反应的保护气体氛围内、如在氮气氛围内产生火焰。在此，所追求的氧气排除可以通过如下方式得到保证，即为产生火焰，将一种燃烧器气体和一种氧化剂、如氧气导入加热腔中，使得氧化剂不会同要硬化的锯齿接触，并优选在产生火焰的燃烧过程中完全被反应。在实施根据本发明的方法时，有利的是，不使用过量的氧气来产生为加热而使用的火焰。
如果使加热腔被保护气体通流，其中有利的是，在加热腔内保持保护气体过压，那么几乎可以排除锯齿同空气氧气的不希望的接触。
使用根据本发明的方法所制造的锯条必须一方面在其锯齿或锯齿尖端区域中具有很高的硬度，以使其具有足够的寿命。另一方面，这些锯条在其底部区域还必须具有变形性，使得其可以螺旋形地包卷到圆柱壳形的支承物上。为此，锯条在锯齿尖端的结构通常是由马氏体构成，在底部区域由铁素体及造型的、即球形的渗碳体构成。为了在底部区域中得到所希望的组织结构，有利的是，在实施根据发明的方法时锯条在硬化过程之前至少在底部区域中进行软化退火。有利的是，为保证在底部区域中所希望的组织结构，设置在硬化过程中使用的火焰，使得其只引起对锯齿、尤其是锯齿尖端区域的加热。
有利的是，为得到锯条所希望的横截面形状，在根据本发明的方法中使用的锯条原材料是冷轧的型材。
在实施根据本发明的方法时，优选使用两个不同的气体系统。一个系统用于受控地输入保护气体，第二个系统用于将预给定的氧气和燃烧器气体的混合物输入燃烧器或加热腔。其中，根据工作状态和燃烧器状态(起动、停止等)，在加热腔中的数量和压力方面控制保护气体。如此选择燃烧器气体和氧化剂的混合物以及燃烧器的几何形状，使得锯齿在通过火焰时不同未燃烧的氧气接触，从而产生氧化皮。此外，通过导入保护气体以及在此所产生的流动状态，也有利于纺织氧化剂同锯齿的接触。
使用按照本发明的方法所制造的全钢针布锯条同用传统方法制造的锯条相比，具有如下优点因为用根据本发明的方法所制造的锯条没有氧化皮，所以在针布包卷装置的导向装置中也不会沉积残留物。这样的结果就是，同使用传统方法制造的全钢针布锯条相比，使用根据本发明所制造的锯条可以获得高得多的包卷速度。此外在使用根据本发明的方法时，也不必为清理导向装置和针布包卷装置终止包卷过程。此外，还可靠地防止了在导向装置中锯条卡住和断裂。
用根据本发明的方法制造的针布的另一个优点在于，在使用无氧化皮制造的针布时，完全排除了氧化皮残留物对纺织纤维的污染。在此要指出的是，也可以通过使用被刷过的或用砂轮打磨过的锯条也可以几乎避免氧化皮残留物对纺织纤维的污染。但以这种公知方式制造的锯条有很大的缺陷，即通过打磨或抛光也会使棱角和尖端被不希望地磨圆，从而使针布锯条明显地丧失所希望的、为使用所必须的棱角锐度，由此在其梳理效能方面明显差于未打磨处理的针布锯条。相应地，这也适用于化学处理的针布锯条。
从上述对根据本发明的方法的描述中可以看出，用于实施该方法的根据本发明的装置具有一硬化腔和一用于在通过该腔的锯条的锯齿区域中产生保护气体氛围的装置，其中，所述硬化腔具有用于通过该腔的锯条的入口和出口。
为在硬化过程中对锯齿进行必须的加热，该装置可以具有一在通过该腔的锯条的锯齿区域中产生火焰的燃烧器装置。为产生在锯齿区域中保证几乎排除氧气的混合物，燃烧器装置可以具有一混合装置，通过该混合装置可对燃烧器气体和氧化剂、如氧气按照给定的比例进行混合，然后再使如此制造的混合物为得到火焰在该腔中反应或燃烧。
此外，还可为该腔配备一用于导入保护气体的喷嘴装置。有利的是，通过该喷嘴装置如此导入保护气体，使得在该腔中产生保护气体过压，其中，通过导入保护气体还保证了氧化剂或氧气不会同锯条的锯齿接触。
可以在根据本发明的装置的加热腔后设置一用于冷却所加热的锯齿的装置。有利的是，该装置包括一由锯条在排除氧气的情况下通过的油槽。
此外，根据本发明的装置在通过方向上在所述腔之前具有一用于对锯条软化退火的退火装置。
在根据本发明的方法中，原材料上通常通过冲压过程设置锯齿。
使用根据本发明的方法制造的锯条的基本特征在于，其具有硬化的锯齿，所述锯齿不具有氧化皮残留物，也不具有通过机械打磨过程或化学过程所产生的变圆的边缘。
上面使用根据本发明的方法制造用于梳理机的滚筒的针布。此外，根据本发明的方法也可用于制造用于刺辊等的针布。
下面参照附图对本发明进行详细说明，对于所有涉及发明本质的、在说明书中未详细介绍的细节均参照附图。
唯一的附图示出了一种适于实施本发明所述方法的根据本发明的装置的示意图。
具体实施例方式
图中所示的装置包括一个总体用20标识的管形空腔，在该空腔中，在用箭头P标识的方向上输送锯条10。其中，锯条首先通过预热装置30，在该预热装置中，该锯条以感应方式预热到500°至800°之间的温度。在离开预热装置后，借助于一个相应的保护气体导入装置40将保护气体输入管形空腔20。在保护气体导入装置40之后，当前在保护气体环境中输送的锯条10在燃烧器装置50中在排除氧气的情况下在锯条锯齿区域中加热到奥氏体化温度。为此，在锯齿的区域中在燃烧器腔50内产生火焰。相应的燃烧器装置具有混合装置，燃烧气体和氧化剂可以通过该混合装置被如此导入燃烧器腔50中，从而使氧化剂通过燃烧被完全反应或烧尽，不会同锯条的锯齿接触。
在燃烧器腔50之后，锯条10通过淬火装置60。
权利要求
1.一种制造用于尤其在梳理过程的范围内加工纺织纤维的锯齿针布和全钢针布的方法，在该方法中，为锯条原材料配备在其纵向上前后相继设置的、从底部区域出发在横向于纵向的方向上延伸的锯齿，并对如此构成的锯条至少在锯齿区域中进行硬化过程，其特征在于，硬化过程在排除氧气的情况下在锯条的区域中进行，其中，锯条优选通过加热腔。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，锯条在硬化过程中在必要时在预热后，被加热到优选为约500-1200℃、尤其是约800-1000℃的奥氏体化温度，接着被快速冷却。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，锯条在冷却后为减少脆性或提高韧性优选也在排除氧气的情况下退火。
4.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少锯条的锯齿至少在硬化过程范围中进行加热期间通过火焰。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，在不易反应的保护气体氛围内、如在氮气氛围内产生火焰。
6.按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，为产生火焰，将燃烧器气体和氧化剂、如氧气导入加热腔中，使氧化剂不会同要硬化的锯齿接触，并优选在产生火焰的燃烧过程中完全被反应。
7.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，加热腔被保护气体通流。
8.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为防止空气的氧气进入，在过压下用保护气体填注加热腔。
9.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对锯条在硬化过程之前至少在底部区域中进行软化退火。
10.用于实施按上述权利要求中任一项所述的方法的装置，其具有加热腔，该加热腔具有用于通过该腔的锯条的入口和出口以及用于在通过该腔的锯条的锯齿区域中产生保护气体氛围的装置。
11.按权利要求10所述的装置，其特征在于，为所述加热腔配备用于在通过该腔的锯条的锯齿区域中产生火焰的燃烧器装置。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，燃烧器装置具有混合装置，通过该混合装置可对燃烧器气体和氧化剂、如氧气按照给定的比例进行混合，然后再使如此产生的混合物为得到火焰在该腔中反应。
13.按权利要求10至12中任一项所述的装置，其特征在于，为所述腔配备用于导入保护气体的喷嘴装置。
14.锯条，其用按权利要求1至9中任一项所述的方法制造。
全文摘要
本发明涉及一种制造用于尤其在梳理过程的范围内加工纺织纤维的锯齿针布和全钢针布的方法，在该方法中，为锯条原材料配备在其纵向上前后相继设置的、从底部区域出发在横向于纵向的方向上延伸的锯齿，并对如此构成的锯条至少在锯齿区域中进行硬化过程，其中，硬化过程在排除氧气的情况下在锯条的区域中进行，锯条优选通过一加热腔。
文档编号C21D1/34GK1873033SQ200610088778
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月5日 优先权日2005年6月3日
发明者R·A·格拉夫 申请人:格拉夫及西有限公司