DE2525109A1

DE2525109A1 - Spinnduesenplatte und verfahren zum einbauen eines spinnduesenoeffnungen enthaltenden einsatzes in die spinnduesenplatte

Info

Publication number: DE2525109A1
Application number: DE19752525109
Authority: DE
Inventors: Curtis Owen Hawkins
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1975-06-05
Publication date: 1976-01-02
Also published as: GB1453819A; US3913421A; CA1083767A; CH589150A5; JPS517211A

Description

s Patentanwälte;
Dr. Inn. VhI¹Z" Abftz
Dr. Diet: : T. fvlorf
Dr. Ka.'^-A. Brauns

tüiiclian tä, F.nnzariduerstr. 21

5, JUNi

DP-1018

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

10th and Market Streets, Wilmington, Delaware I9898,

V.St.A.

Spinndüsenplatte und Verfahren zum Einbauen eines Spinndüsenöffnungen enthaltenden Einsatzes in die Spinndüsenplatte

Die Erfindung betrifft Spinndüsen zum Extrudieren künstlicher Fäden.

Die Herstellung künstlicher Fäden durch Extrudieren von Polymer-Fluid durch öffnungen in einer Spinndüse wird in großem Umfang von Firmen mit ausgezeichnet geschultem technischem Personal durchgeführt. Von diesen Firmen werden große Anstrengungen zur Verbesserung und zur Verringerung der Kosten unternommen. Die Herstellung von Spinndüsenplatten ist besonders wichtig und erfordert besonders sorgfältige Beachtung. Die Spinndüsenöffnungen sind im allgemeinen sehr fein, und ihre Herstellung erfordert immer Präzision, was Kosten und eventuellen Abfall bedeutet, insbesondere bei Spinndüsenplatten mit vielen öffnungen. Es ist daher oft vorgeschlagen worden, die öffnungen in vorgeformte Einsätze zu bohren, die in Durch-

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führungen durch die Spinndüsenplatte passen, anstatt die öffnungen in die Spinndüsenplatte selbst zu bohren. Die Verwendung von Einsätzen würde zwar vorteilhaft sein, hat jedoch das Problem mit sich gebracht, daß jeder Einsatz mit hoher Genauigkeit in seiner entsprechenden Durchführung in der Spinndüsenplatte angeordnet werden muß. Es ist wichtig, daß eine vollständige Abdichtung zwischen dem Einsatz und der Platte vorhanden ist, daß die Kapillaröffnung während des Einsetzens nicht verformt wird und daß die Unterseiten des Einsatzes und der Spinndüsenplatte genau in gleicher Ebene liegen, um ein Abwischen dieser Unterseite zu ermöglichen .

In US-PS 3 006 026 wird vorgeschlagen, daß der Einsatz wenigstens zwei Durchmesser und einen vorspringenden Rand zwischen diesen besitzt. Diese Oberflächen müssen mit hoher Genauigkeit gearbeitet werden. Die dazugehörende Durchführung besitzt ineinandergreifende Flächen, die ebenfalls mit Genauigkeit gearbeitet sein müssen, so daß die Unterseiten in gleicher Ebene liegen, wenn der Einsatz in seine Durchführung in die richtige Lage eingepreßt wird. Soweit bekannt, ist dieses frühere Verfahren wegen der Unkosten und der Schwierigkeit, die Einsätze und Durchführungen ausreichend genau herzustellen, nicht allgemein angewendet worden. Während das zum Stand der Technik gehörende, mit einem Einsatz arbeitende Verfahren für spezielle Extrusionsverfahren (z. B. Herstellung von Hohlfäden) brauchbar sein kann, bei denen der Vorteil der Verwendung von Einsätzen den Nachteil aufwiegen, der in der Notwendigkeit eines wirkungsvollen Spinndüsenabwischens besteht, ist dieses Verfahren bei der Fädenherstellung in großem Rahmen,

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bei der ein wirkungsvolles Abwischen der Spinndüse wesentlich ist, nicht verwendet worden.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, einen Großteil dieser Kosten durch Verwendung vorgeformter zylindrischer Einsätze innerhalb im wesentlichen zylindrischer Durchführungen durch eine Spinndüsenplatte, wobei jede Durchführung an dem inneren (oberen) Ende eine Verbreiterung besitzt, zu vermeiden. Der Einbau solcher Einsätze kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die Platte auf eine ebene Stützfläche gelegt wird, die Einsätze in ihre Durchführungen eingeführt werden und dann, während die Unterseiten der Einsätze mit der Unterseite der Spinndüsenplatte ausgerichtet sind, weil beide auf der flachen Stützfläche ruhen, der obere Teil des Einsatzes verformt wird, indem er nach unten und außen gedrückt wird, um ihn in der Verbreiterung am oberen Ende der Durchführung einzuschließen und in eine feste Lage zu bringen und der Umfang des Einsatzes mit der Platte abgedichtet wird. Es besteht daher nicht mehr die Notwendigkeit, die verschiedenen Oberflächen der Außenseite des Einsatzes und der damit in Eingriff stehenden Flächen der Durchführung mit hoher Genauigkeit zu bearbeiten, da es nur noch erforderlich ist, eine zylindrische Gleitpassung des Einsatzes und der Durchfüh-

rung mit einer Verbreiterung am inneren Ende letzterer zu haben. Es ist überraschend, daß angesichts der möglichen Einsparungen und der auf die Verbesserung der Spinndüsenherstellung gerichteten Anstrengungen das erfindungsgemäße Verfahren bisher noch nicht gefunden wurde.

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Die erfindungsgemäße Spinndüsenplatte besitzt eine oder mehrere Durchführungen, die im wesentlichen zylindrisch sind, mit einer Verbreiterung am inneren Ende, und Einsätze innerhalb dieser Durchführungen, die Bohrungen enthalten, wobei die Bohrungen am äußeren Ende die gewünschten Spinnöffnungen enthalten und beide am inneren Ende breiter sind und sich nach außen erweitern, um mit der Erweiterung einen festen Verschluß zu bilden und eine Bewegung des Einsatzes durch die Durchführung auswärts zu verhindern, wobei die Einsätze auf ihrem Umfang mit der Spinndüsenplatte abgedichtet sind. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Spinndüsenplatte, bei dem eine oder mehrere zylindrische Durchführungen durch die Platte mit Verbreiterungen an einem Ende dieser Durchführungen hergestellt werden, die Platte mit den Verbreiterungen nach oben auf eine ebene Fläche gelegt wird, zylindrische Einsätze in der Weise hergestellt und eingeführt werden, daß sie mit den entsprechenden Durchführungen zusammenpassen und auf der ebenen Fläche ruhen, wobei die Einsätze Bohrungen enthalten und diese Bohrungen am unteren Ende die gewünschten Spinnöffnungen enthalten und am oberen Ende breiter sind, die oberen Bereiche der Einsätze in der Weise verformt werden, daß sie in den Verbreiterungen festsitzen, wobei die Unterseiten der Einsätze mit der Unterseite der Platte in einer Ebene liegen, und die Einsätze in den Durchführungen abgedichtet werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Deformierung und/oder Verschweißung auf die oberen Bereiche der Einsätze und die Oberseite der Platte beschränkt ist.

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Dieses Verfahren erleichtert das Reparieren von Spinndüsen, da die verformten oberen Bereiche und die Schweißstellen weggearbeitet werden können, um zum Reparieren, Reinigen oder Ersetzen das Herausgleiten des übrigen Einsatzes aus der Durchführung zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Figuren 1 bis 7 zeigen, zum Teil im Schnitt, eine Spinndüse und Dorne oder Stempel, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.

Die Spinndüse 10 kann in einem herkömmlichen Spinnkopf befestigt werden, der zur Zuführung einer Polymer-Zusammensetzung dient, die zu einem Faden gesponnen werden soll. Die Spinndüse 10 wird aus einer Platte 12 gebildet und ist mit einer Durchführung 14 versehen, die ihre Oberseite 16 und Unterseite 18 verbindet. Die Durchführung besitzt eine zylindrische Länge 20 mit einer Verbreiterung 22 bei der Oberseite 16 der Platte 12. Ein Einsatz 24 wird in die Verbreiterung 22 der Durchführung 14 gepreßt. Der Einsatz 24 ist mit einer relativ breiten, zentralen Axialbohrung 25 versehen, die am Austrittsende zu einer Kapillaröffnung 27 führt. Wie in Figur 2 zu sehen ist, hat der Einsatz 24 vor dem Einsetzen in die Spinndüstendurchführung nur einen Außenseitendurchmesser d, der etwas geringer ist als der Durchmesser D der Durchfuhrungslänge 20. Der Einsatz hat daher eine Gleitpassung mit der zylindrischen Länge 20 der Durchführung 14.

Ein Verfahren zum Einbauen der Einsätze in die Spinndüsen ist in den Figuren 2 bis 4 und ein alternatives Ver-

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fahren in den Figuren 5-7 dargestellt. In beiden Fällen wird die Unterseite 18 der Platte 12 gegen eine ebene Stützfläche 19 gelegt. Als nächstes wird der Einsatz 24 in die Durchführung 14 gegen die Fläche 19 gelegt. Zum Pressen der Einsätze in die richtige Lage sind spezielle Dorne oder Stempel 26 (Fig. 3) und 28 (Fig. 6) vorgesehen. Die Stempel haben sich insgesamt konisch verjüngende Enden, die am inneren Umfang einer zentralen Bohrung durch den Einsatz angreifen. Figur 3 zeigt den Dorn 26, während er nach unten gedrückt wird, den Einsatz 24 gegen die Fläche 19 preßt und das obere Ende des Einsatzes in die Verbreiterung 22 erweitert. Figur zeigt den Einsatz, der in die Verbreiterung hinein verformt ist. Der in Figur 6 gezeigte Dorn besitzt eine Schulter 30, die beim Pressen des Werkzeuges in den Einsatz an der Oberseite 16 der Platte 12 angreift und das Metall zu einer Lippe 32 über dem oberen Teil des Einsatzes verformt, wodurch dieser in seiner Lage verriegelt wird. Bei den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Verfahren geschieht das Befestigen und Abdichten des Außenumfangs des Einsatzes 24 mit der Verbreiterung 22 durch Verformen des oberen Bereichs des Einsatzes in die Durchführung¹ 14 und anschlxeßendes Verschweißen des 'äußeren Umfangs des Einsatzes mit der Innenwand der Durchführung 14, wie es in den Figuren 1 und 4 bei 23 dargestellt ist.

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Claims

Patentansprüche

(1 J; Spinndüsenplatte, deren öffnung sich an dem äußeren Ende einer Bohrung durch einen Einsatz befindet, der in einer Durchführung durch die Platte sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (24) und die Durchführung (14) mit Ausnahme des inneren Endes, bei dem die Durchführung (14) eine Verbreiterung (22) und der Einsatz einen erweiterten Bereich enthält, der mit der Verbreiterung (22) einrastet und eine Bewegung des Einsatzes (24) aus der Durchführung (14) heraus verhindert, im wesentlichen zylindrisch sind und daß eine Abdichtung (23; 32) zwischen dem inneren Ende des Einsatzes (24) und der Platte (12) vorgesehen ist.
2. Verfahren zum Einbauen eines eine Spinnöffnung enthaltenden Einsatzes in eine Durchführung in der Platte einer Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet , daß der obere Bereich des Einsatzes auswärts in eine Verbreiterung des oberen Endes der Durchführung in der Weise verformt wird, daß sich eine Verriegelung und Festlegung des Einsatzes innerhalb der Durchführung ergibt, während der untere Bereich des Einsatzes und die Unterseite der Platte auf einer ebenen Stützfläche ruhen.

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