DE19911231A1 - Schicht-Lagen-Druck-Spinndüse für Mikro-, Voll- und Hohlfaser-Filamente, für Biko-Filamente mit austauschbaren Düsenlumen und austauschbaren Faser-Filamentlumenbildnern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schicht-Lagen-Druck-Spinndüse für Mikro-, Voll- und Hohlfaser-Filamente, für Bikomponenten-Filamente mit austauschbaren Düsenlumen und austauschbaren Faser-Filamentlumenbildnern, wobei die Spinndüse in Schicht-Lagen-Konstruktion ausgeführt ist und die Schichten einen beschichteten, expandierten Wabenkern auf der Funktionsdruckseite umfassen. Der Wabenkern stützt die Düse und bewirkt eine hohe Biegesteifigkeit und ist mit Düsenlumenlochungen versehen, in welche von der Druckseite aus Lumenreduktionen eingebracht sind, die als austauschbare Düsenlumen oder Kranzröhrchen-Spinnmassenausflußkanal ausgebildet sind. Die Spitzen der Düsenlumen sind zum Ende hin verjüngt.

Description

Spinndüsen sind nach dem Stand der Technik aus Vollmaterialien, z. B. aus Stahl, Keramik, Edelmetallen oder Kunststoffen hergestellt. Auch Spinndüsen aus tiefgezogenen, gelochten Edelstahlblechen sind bekannt, und deren Mängel.

Diese Düsen sind jedoch spinndruckbegrenzt und haben keinen integrierten Schutz gegen Berstdruck und Spinnmassenüberhitzung oder Merker und keine Korrosions- und Kavitationsmessung oder Meldung der spinnmassenführenden Kanäle oder Bohrungen in den Düsenplatten. Eine Spinnmassen-Einzelfilament-Durchflußmessung ist nach dem Stand der Technik ebenfalls nicht möglich in der Düse.

Grundsätzlich funktionieren Spinndüsen und Multifllament Spinndüsen als Spinnmasse-Expansionsventil, als thermodynamisches Organ. Nach Austritt der Spinnmasse aus der Düsenöffnung ist dieser Spinndruck entspannt. Die entspannte Spinnmasse ist haut- und filamentbildend durch Abkühlen, Trocknen oder UV-Belichten.

Die Erfindung behebt die Mängel.

Erfindungsgemäß werden beidseitig Prepreg-beschichtete, vorzugsweise Bienenwabenkern- oder Wellpappenform, mit einfachen Natur-Mischoxid- Mineraliensteinschichten fest verbunden und die Schichtsteinplatte im Wabenzentrum für das Einzelfilament gelocht und mit Röhrchen versehen über die Tiefe des Sandwiches, in dem die Spinnmasse geführt wird. Erfindungsgemäß ist eine Keramikfolie oder Stein von beiden Seiten aufgeklebt. Es entsteht ein biegesteifes Superleichtbau- Düsenplattensandwich.

Erfindungsgemäß ist das Düsenlumen in den Keramikfolien oder dem Stein mit Laser mikrogelocht und dadurch ein besonders kleines Lumen von 10 µ bis 200 µ, bevorzugt 2 µ bis 10 µ, ausführbar.

Erfindungsgemäß werden Lochungen in den Düsenplatten mit Röhrchen für die Spinnmassenbohrung ausgeführt, die die Düsenschichtplatte wie Hohlniete verbinden.

Erfindungsgemäß ist auf den Düsenplatten druckseitig und spinnmassenaustrittseitig eine Keramikfolien oder Natursteinschicht oder Blech aufgebracht.

Erfindungsgemäß ist die Druckseitenbeschichtung der Düsenplatte zur Versteifung und Spinnmasseflußfühnung strukturiert, vorzugsweise gewellt oder plissiert mit 94° im Winkel versetzt mit Quersickenkommunizierungsbildung. Erfindungsgemäß ist der Bienenwabenkern durch einen Sinus- oder Wellpappeform-Kern ausgeführt.

Erfindungsgemäß werden von der Düsendruckseite Röhrchen mit Kranz in von der Düsenspinnmassenaustrittsseite eingefüuhrte Röhrchen, mit oder ohne Kranz, in diese eingeführten so daß in Spinnmassenfluß keine Röhrchenmuffendurchmessereinschränkung ist durch Röhrchen von der Düsenaustrittsseite, als vorzugsweise Muffe für von der Druckseite eingeführte Spinnmassen-Kanalröhrchen.

Erfindungsgemäß werden zur Filamentaußendurchmesser-Reduktion Röhrchen in die Düsenröhrchenmuffen eingefügt, vorzugsweise als Kranzröhrchen, wie vor, jedoch wiedereinsetzbar, entfernbar, was die Ursprungs-Röhrchenmuffen durch Aufweiten wie Hotlinieverbindungen nicht sind, weil diese vorzugsweise auch die Schichten oder Sandwich zusammenhalten.

Erfindungsgemäß sind die Filamentaußendurchmesserformermaterialien vorzugsweise Saphir, Tantal, 8-er Nebengruppen-Material, Wolfram, Keramik, Naturstein oder Kunststoff als Kranz-Röhrchen- Spinnmassenkanal und die Düsen-Druckseitenfläche.

Erfindungsgemäß sind die Faser-Filamentlumenbitdner austauschbar für Hohlfaserausbildung und Ausformung.

Erfindungsgemäß ist in den Filamentaußendurchmesserformern, die vorzugsweise von der Düsendruckseite eingeführt sind, eine Finaleinengung, wie durch Spiralbohrerspitzenausführung bei Sacklochbohrungen, ausgebildet, in die der Filamentfaserlumenbildner durchgeführt ist zur Wandstärkenausbildung als vorzugsweise dreipunktfixierter Dreikantstift im Spinnmassen-Röhrchen-Kanal. Die Spinnmasse strömt erfindungsgemäß in den drei Kreisabschnitten des Zylinder-Spinnmassezuflußkanals zu.

Erfindungsgemäß ist der Filamentfaserlumenbildner an der Druckseite der Düsenplatte mit einer Distanz zum Spinnmassenfüllraum mit lösbaren Sechskanten bestückt, um den Spinnkopfhohlraum im Volumen zu reduzieren, um Spinnmassenhohlraumfüllungen zu vermeiden.

Erfindungsgemäß werden die vorzugsweise Achtkant-, Sechskant-, Fünfkant-, Vierkant- oder Dreikantstifte in die zylindrischen Wabenkranzröhrchen-Spinnmassenkanäle von der Druckseite eingeführt, wobei der/die Filamentfaserlumenbildner durch das Finale der druckseitig eingeführten Kranzröhrchen-Spinnmassenkanäle aus der Düsenplatten- Spinnmassen-Austrittseite herausragt. (Fig. 1 und Fig. 2 mit Fig. 3 und den zusätzlichen Figuren).

Erfindungsgemäß haben die Filamentfaserlumenbildner ein axiales Lumen von vorzugsweise 3 µ bis 100 µ Lumendurchmesser zur Medienführung.

Erfindungsgemäß ist der Filamentlumenbildner vorzugsweise in Spinnmassenflußrichtung am Kranz-Röhrchen-Finale am Verjüngungsbeginn zum Filamentfaserlumenbildner. Vorzugsweise bildet der Verjüngungsfreiraum zu diesem Lumenbildner den Zusammenflußraum der Spinnmasse vor Austritt aus dem Spinndüsenlumen.

Erfindungsgemäß sind die Faserfilamentlumenbildner in ihrer geometrischen Achse vorzugsweise mit einem Lumen ausgeführt in Spritzverfahren, mit einer verlorenen Mikrohohlfaser zur Lumenbildung in den Formgebern für die Filamente.

Die Düsenplatten-Winkelrahmen, Fig. 5, 6, 7 und 8, Pos. 8, werden erfindungsgemäß aus stoffgleichem Material wie die Druckplatten hergestellt. Vorzugsweise wird die Wabe in dem Winkelring expandiert, Fig. 4.

Erfindungsgemäß ist der Winkelrahmen vorzugsweise über die Höhe Fig. 2 "H" beidseitig überstehend.

Erfindungsgemäß ist die Höhe J und H, wie Fig. 2, niedriger als der zylindrische Teil des Winkelrahmenringes Pos. 8 und ist vorzugsweise auch über die Zylinder-Sechskantabdeckungskappenhöhe hinausragend, über Fig. 1.

Erfindungsgemäß wird aus Feinstblechstreifen aus Metall, Tantal, 8-er- Nebengruppenmaterial, Stahl oder Streifen von Keramik-Folien oder Papier-Folien der Wabenkern expandiert und vorzugsweise mit den Winkelrahmen fest verbunden oder eingegossen. Erfindungsgemäß wird der Winkelrahmen in einer weiteren Ausführungsform als Z-Rahmen ausgeführt und so eine Schichtplattenrandauflage gebildet, rund oder vieleckig.

Erfindungsgemäß ist die Spinndüse in Tantal oder Saphir ausgeführt auch für Keramik- und Metallschmelzen-Verspinnung vorgesehen.

Erfindungsgemäß kann die vorzugsweise Tantalspinndüse direkt an Ohmsche Last angeschlossen werden.

Erfindungsgemäß kann mit Metall-, Aluminium- oder Textil-Wabenkern mit Prepreg Naturstein auf der Druckseite der Spinnmasse Solgel und Polymer versponnen werden.

Erfindungsgemäß ist Fig. 2, Pos. 5, im Lumen kreisrund oder vieleckig, wobei vorzugsweise Pos. 4 zylindrisch ist und in die Muffe Pos. 5 passend sitzt.

Erfindungsgemäß sind in Fig. 1 und Fig. 3 Position 7 auf die Lumenbildner gesteckt und bilden komplett gesteckt eine Fläche mit Lumen in den geometrischen Mitten zur Verbindung an die axialen Lumen der Filamentlumenbildner Fig. 3, Pos. 6.

Erfindungsgemäß ist die Höhe "I" Fig. 2 der Spinnmassen-Injektionsraum vor deren Durchpressen in die Spinnmassenkanäle Position 4.

Erfindungsgemäß werden in den Wabenkern Kontroll- und Istwert- Meßstellen integriert für das Spinnen.

Der Wabenkern besteht aus unterschiedlich feinen Strukturen, vorzugsweise wie Fig. 5, 6, 7 und 8, sowie unterschiedlich feinen Wellpappe-Strukturen, vorzugsweise als Sinuswelle.

Erfindungsgemäß ist: je feiner die Struktur-Position 2 Fig. 2 der Waben nach der Düsendruckplatte, Fig. 2, Pos. 1, ist, umso biegesteifer und druckfester ist die Druckdüsen-Filamentspinnplatte.

Erfindungsgemäß bilden die Kranz-Röhrchen Vielecke, vorzugsweise Sechsecke, die als Spinnmassenzufluß-Kreisabschnitte von der Winkelprofil- oder Z-Profil-Düsenrahmung benutzt werden, vorzugsweise wie Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigt.

Erfindungsgemäß und vorzugsweise wie Fig. 2, s-Abstand, Pos. 5, ist der Abstand von der vorzugsweise Sechskant-Kranzröhrchenmuffe als Hohlniet zum Faserfilamentformbildnerschutz vorgegeben. In dem Gesamtmaß "H" steht auch der Faserfilament-Lumenbildner hinein, aber nicht darüber hinaus, vorzugsweise bündig an der spinnmassenentspannten Seite.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise in Pos. 4, Fig. 2, Faserfilament- Außenformer austauschbar von der Druckseite aus eingefügt.

Auf diese erfindungsgemäße Weise werden vorzugsweise Faserfilament- Formen und Maße bestimmt.

In Fig. 2 gibt das Maß "W" die Kernhöhe oder Bienenwabenkernhöhe in Wellpappenausführung an, wobei die Sinuswelle wie ein Luftraumdreieck vorzugsweise durch eine plane, nicht gewellte Schicht, fest angebracht ist. In diesen Dreieckluftraum ist Position 5, Fig. 2, im axialen Zentrum eingefügt.

Erfindungsgemäß ist der Sinus-Wellpappen-Düsendruck-Kern vorzugsweise wie eine archimedische Spirale gewickelt und dadurch besonders biegesteif und druckfest, wie vorzugsweise Fig. 9, in den Winkel- oder Z-Rahmen Fig. 5, 6, 7 und 8, Pos. 8 eingefügt und vorzugsweise fest verbunden oder eingegossen in diesen.

Claims (12)

1. Schicht-Lagen-Druck-Spinndüse für Mikro-, Voll und Hohlfaser- Filamente, für Biko-Filamente mit austauschbaren Düsenlumen und austauschbaren Faser-Filamentlumenbildnern, dadurch gekennzeichnet, daß in Superleichtbauweise höchste Biegesteifigkeit durch eine Schichtlagenkonstruktion erreicht wird, mit einem beschichteten, expandierten Wabenkern auf der Funktionsdruckseite, die dadurch gestützt ist und mit Düsenlumenlochungen versehen ist und in die Lochungen Lumenreduktionen eingebracht werden, von der Druckseite aus, als austauschbare Düsenlumen oder Spinnmassenkanal-Kranzröhrchen- Spinnmassenausflußkanäle, mit Finaleinengung wie eine Sacklochbohrungsspitze, als Filamentaußendurchmesserkalibrierer geöffiiet, auch für Faserfilament-Lumenbildnerdurchführung.

2. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der von der Druckseite belegte Wabenkern auch auf der Spinnmassenaustrittsseite mit einer Schicht belegt ist und so beidseitig beschichtet ist und die Düsen- Lumenkranzröhrchen von der Druckseite in eine Spinnmassenaustrittsseite in eine Muffe geführt wird, als Hohlnietverbindung, und die Schichten verbindet.

3. Nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenlumen durch Kranzröhrchenlumenreduktionen austauschbar reduziert wird durch das Einfügen der Kranzröhrchen von der Druckseite aus.

4. Nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß in die Düsenspinnmassenkanäle Faserfilamentlumenbildner als Düsenlumen- Kreisabschnittformer mit zylindrischer Finalspitze mit zusätzlicher Faserfilament-Lumenbildnerlumen zum Medienauslaß von der Düsenspinnmassendruckseite in das Kranzröhrchen eingeführt ist.

5. Nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß Düsenlumen- Kranzröhrchen im Zylinderreis in Kreisabschnitte zum Spinnmasseneinfluß durch Faserfilamentbildner ausgeführt sind und die Eckform auch an der Druckseite der Stifte zylindrisch endet, mit größerer kreisfläche als der Düsenlumeneinsatz und auf deren Enden Sechskantkappen aufgesetzt werden und durch Kappenaufsetzen eine geschlossene Formschlußfläche erreicht wird, wie ein Puzzle, und ein zentrisches durchgehendes Lumen ist bis zum Faserfilamentbildner-Finale.

6. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Wabenkerne unter der Düsenspinnmassendruckplatte in ihrem geometrischen Zentrum das Düsenlumen freigeben. Die Begrenzung der Düsenspinnmassendruckplatte ist ein Winkel- oder Z-Winkelrahmen, in den der Wabenkern unter der Druckplatte eingepaßt ist oder verbunden, vergossen, verschweißt oder verklebt expandiert ist.

7. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die materialstoffgleiche Düse ganz aus Metall oder Tantal ist und so direkt elektrisch angeschlossen ist zur Keramikschmelzeverspinnung und komplett verschweißt ist.

8. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß für Solgel die Druckplatte auf dem Aluminium-Wabenkern in Spinnmassenflußrichtung Granit, Keramik oder Keramikoxid ist und die Faserfilamentlumenbildner und Düsenlumen aus PEEK-, Victrex-Polymer oder Keramik oder Edelmetall hergestellte, austauschbare Teile und Kranzröhrchen-Muffenhohlniete sind.

9. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, b, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß in den Bienenwabenkern jedes Düseneinzellumen kontrollierbar ist nach der Düsendruckplatte.

10. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Wabenkern eine Wellpappenmorphologie hat.

11. Nach einigen vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Wellpappen-Sinuswelle, mit Flachlage dazwischen zur Wellentrennung, dreieckbildend zu einer archimedischen Spirale gewickelt ist und in den gebildeten Dreiecken die Kranzröhrchen-Spinnmassenkanäle von der Druckseite her eingeführt und in den Winkel- oder Z-Rahmen fest verbunden eingebracht sind.

12. Nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen mit einer Flachlage zu einer Dreieck-Kanal-Parallel-Lage gestapelt sind und als Wabenkern in den Winkel- oder Z-Rahmen gefügt sind.