DE1627770A1

DE1627770A1 - Verfahren zur Herstellung einer Spinnduesenplatte

Info

Publication number: DE1627770A1
Application number: DE19671627770
Authority: DE
Inventors: Thompson Bobby Eugene
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1967-04-27
Publication date: 1971-02-04
Also published as: GB1124309A; US3362265A

Description

Verfahren zur Herstellung einer Spinndüsenplatte

Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von Fäden aus synthetischen linearen Polymeren und insbesondere die Herstellung von Spinndtisenplatten» durch welche die Fäden gesponnen werden.

Es ist bisher ein teurer und zeitraubender Vorgang, die feinen Spinndüsen herzustellen, welche für solche feinen Fäden erforderlich sind. Solche Düsen weisen gewöhnlich Eintritts* und Obergangelingen sowie eine Kapillare auf.

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Unter Bezeichnung "Kapillare" ist hier die zylindrische Endlänge zu verstehen, in welcher das Extrudat kalibriert und geformt wird. Eine bessere Fadenqualität läßt sich erzielen, wenn die Kapillaren gestanzt statt gebohrt werden. Eine bessere Fadengleichmäsägkeit wird alt längeren Kapillaren erhalten. Obwohl es von zunehaender Bedeutung wird, die Fadengleichroässigkeit auf diese Weise xu verbessern, hat es der hohe Werkzeugbruchanteil bisher wirtschaftlich undurchführbar gemacht, Kapillaren mit Verhältnissen von Länge zu Durchmesser von höher als 1,5 * 2 : 1 zu stanzen·

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer Spinndüsenplatte ait nindestens einer eigentlichen Düse, welche ait einer Eintrittsöffnung beginnt und alt einer Kapillar« endet, wobei die Kapillare dadurch hergestellt wird, daß die nach der Herstellung der Bintrittsöffnung verbleibende Plattendick· alt aindestens zwei verschiedenen Steapeln gestanzt wird und die aufeinanderfolgend verwendeten Steepol geringere Querschnlttiabaessungen und erhöhte wirksame Längen haben, derart, daft der' erste Steapel in seinea'Querschnitt so besessen ist, daft er denjenigen der schlUülichen Kapillare entspricht und eine geringere wirkseae Lange als diese hat, wahrend der letzte- ·' Steapel eine grössere wirksaae Länge eis diejenige der ■: ^:~ "'Äv'.r _;-".,_. -:-■...'. ""■.". -'".,- BAD

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Kapillare hat. '

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der beiliegenden Zeichnung nähr beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht im Schnitt durch eine Spinndüsenplatte und

Figo 2-7 in vergrössertem Maßstab Teilansichten des Kapillarbereichs während der verschiedenen Stufen seiner Herstellung.

Eine Spinndüsenplatte hat gewöhnlich eine Vielzahl von Düsen, von denen eine in Fig. 1 sich durch die Platte Io von deren Rückseite 12 zu deren Vorderseite 14 erstreckend dargestellt ist. Die Düse Ii hat eine Eintrittsöffnung, die sowohl eine Eintrittslänge 18 als auch eine Obergangslänge 2o aufweist und <nit einer Kapillare 22 endet, welche an der Flache 14 eine Öffnung 24 hat.

Die Eintritts- und die Übergangslänge 18 bzw. 2o können mit einer oder nehreren Bohrstufen hergestellt und mit einem Spitzsenker (countersink punch) fertigbearbeitet werden.

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Öle Platte Io wird dann auf eine Amboßplatte 26 Mit einem Loch 28 unmittelbar unterhalb des Scheitels der Qbergangslfinge 2o aufgelegt. Ein erster Stempel mit einem Durchmesser, der annähernd gleich der endgültigen Öffnungsgrösse ist, und mit einer wirksamen Arbeitslänge, die wesentlich geringer als die endgültige Länge der Kapillare ist, wird zum Vorstanzen oder für den Ansatz 2o der Kapillare benutzt, d.h. zum Stanzen der nach der Herstellung der Obergangslänge 2o verbleibenden Dicke der Platte Io und damit zur Bildung des in Pig, 3 gezeigten ersten Kapillarenteils 3o. Mit Ausnahme seiner verhältnismässig kurzen.wirksamen Länge ist dieser Stempel typisch für diejenigen, welche für die einstufigen Stanzverfahren von der im USA-Patent 2.7o9.492 beschriebenen Art verwendet werden«

Wie in Figo 4 gezeigt, wird ein zweiter Stempel 32 mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner als der Durchmesser des ersten Stempels ist, in den Kapillarente.il 3o eingesetzt, der als Abstützung für den Stempel dient, so daß seine nicht abgestützte Länge verhältnismässig kurz ist« Nach der Beendigung der zureiten Stanzstufe ist die teilweise gebildete Kapillare wie in Figo S gezeigt. Unterhalb des ersten Kapillarenteils 3o befindet sich ein zweiter Kapillarenteil 34 und eine geringfügige Ausbauchung 36. Nach der

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Wegnahme dieser Ausbauchung von der Pliche 14 durch Abreiben auf eines auf einer flachen Platt· aufgelagerten Schleifpapier^ wird die Spinndüsenplatte Io auf ein· dünn· Unterlageplatt· 38, beispielsweise aus Aluminium, aufgelegt. Beide werden auf die Platt· 26 aufgelegt. Nun wird ein dritter Stempel verwendet, dessen Grosse geringfügig kleiner, dessen Länge jedoch wesentlich grosser als die des zweiten Stempels ist. Die Kapillarteile 3o„ 34 stützen diesen langen Stempel ab und verhindern das Knicken desselben. Nach der dritten Stanzstuf· ist die Kapillare 22 . wie in Flg. 6 gezeigt. Diese Erweiterungen sind natürlich übertrieben dargestellt, üb die Veränderungen in den Grossen erkennbar zu machen, die in Wirklichkeit sehr geringfügig sind und im Dur cheese r etw& o,oo25 mm (ο,οοοΐ ") betragen. Diese Grössenveränderung soll so klein als möglich sein, um eine angemessene Abstützung zu erhalten, jedoch groß genug, damit ein Stanzschmiermittel austreten kann, wenn sich der Stempel,in der Platte Io bewegt.

Der dritte Kapillarabschnitt 4o erstreckt sich in ein· zweit· Ausbuchtung 42. Bei einer zweiten Nachbearbeitungsstufe wird die Ausbuchung 42 weggenommen, um die Öffnung ■ 24 zu erhalten.

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Bei der dargestellten Ausführung»for* werden drei Stempel verwendet und weist die Kapillare drei Teile 3o, 34, 4o auf* Bin erstes Räumwerkzeug 44 Bit einer Kugelspitze 46 annihernd von der gleichen Grosse wie der »weite Kapillaren* teil 34 wird durch den letzteren und den dritten Kapillarenteil 4o für einen Kalibrier- und' Bndbearbeitungsvorgang ein· geführt. Hierauf wird ein zweites Räumwerkzeug, das geringfügig grosser ist und annähernd den gleichen Durchmesser wie der erste KapiIlarenteil 3o hat, verwendet. Nach der Beendigung dieser zweiten Rlumstufe wird eine endgültige Kapillare 22 erhalten, die eine grosse Länge, eine hohe Kalibergenauigkeit und einen guten Oberfllchenzustand hat. Palis erforderlich ₀ wird der Fliehe 14 eine endgültige Nachbearbeitung gegeben, um einen einwandfreien Oberfllchenzustand sowie eine scharfe Kante an der Schnittstelle zwischen der Kapillare 22 und der Fliehe 14 sicherzustellen.

Durch das beschriebene Verfahren wird eine längere geradseitige Kapillare erhalten, welche bessere Plden bei eine· geringeren Werkzeugbruchprozentsatz und einer geringeren Anzahl einen Ausschuß darstellenden Platten ergibt. Bs können Kapillaren alt Verhältnissen von Länge zu Durchmesser von etwa 4:1 erzielt werden. Zusätzlich zu der verbesserten Qualität und Gleickmässigkeit eines gegebenen Fadens fahre«

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die langen Kapillaren auch- zu einer verbesserten Gleichalssig· keit zwischen allen aus einer Spinndüse bzw. aus einer Gruppe von SpinndOsen gesponnenen Faden. Der Prozentsatz der Werk» zeugbrüche wird herabgesetzt, obwohl die Kapillaren verhlltnisaftssig lang sind, d.h. unter Bedingungen, die ein einstu-. £iges Stanzverfahren, undurchführbar Sachen.

Längere Kapillaren können ait zusätzlichen Stanzstufen hergestellt werden oder kürzere Kapillaren ait weniger Stanz* stufen. Die Zahl der Stanzstufen ist nicht kritisch. Wesentlich ist, daß eine Abstützung für die längeren Stempel besteht, üb ein Ausknicken und daait einen Werkzeugbruch und einen Ausschuß an teueren Spinndüsenplatten zu verhindern. Obwohl runde Stempel und eine runde Kapillare dargestellt sind, kann das erfindungsgeaässe Verfahren ait gleichgutea Vorteil auch zur Herstellung von Kapillaren von ungewöhnlichen Foraen, beispielsweise von dreilappigen Foraen oder kreuzartigen Foraen, verwendet werden. Ferner können innerhalb des Rahaens der Erfindung weitere Abänderungen vorgenoaaen werden.

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Claims

-1364 27. April 1967

Patentansorüc h_e.

ί\\ Verfahren zur Herstellung einer Spinndüsenplatte alt Mindestens einer eigentlichen Düse, welche mit einer Eintrittsöffnung beginnt und alt einer Kapillare endet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare dadurch hergestellt wird, daß die nach der Herstellung der Eintrittsöffnung verbleibende Dicke der Platte alt mindestens zwei verschiedenen Stempeln gestanzt wird und die aufeinanderfolgend verwendeten Stempel geringere Querschnittsabmessungen sowie erhöhte wirksame Längen haben, der erste Stempel in seinem Querschnitt so bemessen ist, daß er

im wesentlichen der schließlichen Kapillare entspricht, jedoch eine geringere wirksame Llnge als diese hat, wihrend der letzte Stempel eine grössere wirksame Länge als diejenige der Kapillare, besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare dadurch hergestellt wird, daß die erwähnte Dicke »it mindestens drei der erwähnten Stempel gestanzt

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wird.

5_β Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daft als findbearbeitungsstufe die Kapillare alt sw#i verschiedenen Räuawerkzeugen gerfiuat wird, wobei des zweite Räumwerkzeug in wesentlichen die gleichen Qeerschnitts» abmessungen wie die schließlich erhaltene Kapillare hat.

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