DE4134521A1 - Spinnduesenspitzenstruktur - Google Patents
SpinnduesenspitzenstrukturInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer
Spinndüsenspitzenstruktur zum Spinnen von Fasern von einer
gegebenen Querschnittsform und Dicke mit einer Polymerdick
flüssigkeit bzw. -spinnflüssigkeit als Material.
Eine Spinndüsenspitzenstruktur nach dem Stande der Technik,
wie sie zum Spinnen von Kunstfasern verwendet wird, umfaßt,
wie in Fig. 8 gezeigt ist, einen scheibenförmigen Düsen
körper 10, in dem sich eine Mehrzahl von Einlaßlöchern 11
und eine Mehrzahl von in Verbindung damit befindlichen
Spinndüsen 12 befinden. Die Fasern werden durch die Spinn
düsen 12 der vorerwähnten Spinndüsenspitzenstruktur aus der
Polymerdickflüssigkeit bzw. -spinnflüssigkeit herausgezo
gen, und sie werden, falls nötig, weiter gestreckt, um da
durch Kunstfasern der gewünschten Querschnittsform und
Dicke zu erhalten. Als das Material des Düsenkörpers 10
wurde irgendein Metall, beispielsweise rostfreier Stahl,
Keramik, Cermets, Carbidhartmetall u. dgl. verwendet. Eine
Spinndüsenspitze, die aus einem solchen Metall, wie bei
spielsweise rostfreiem Stahl, hergestellt war, hatte insbe
sondere den Nachteil, daß sie einer Ablagerung von Carbiden
von der Polymerdickflüssigkeit bzw. -spinnflüssigkeit aus
gesetzt war, wobei ein Reinigen der Spinndüsenspitzenstruk
tur nach einer relativ kurzen Verwendungszeitdauer unver
meidbar wurde, und wobei die Lebensdauer der Spinndüsen
spitzenstruktur aufgrund des niedrigen Abnutzungs- bzw. Ab
riebwiderstands derselben kurz ist. Eine Spinndüsenspitzen
struktur, die aus einem harten Material, wie beispielsweise
Keramik, Cermet und Sintercarbid bzw. -hartmetall, herge
stellt war, war insbesondere insofern problematisch, als es
schwierig ist, eine Mehrzahl von Düsen 12 darin genau aus
zubilden, was zu einer extrem niedrigen Ausbeute beim Her
stellen der Spinndüsenspitzenstruktur und zu hohen Herstel
lungskosten führte.
Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, wurde bereits eine
neue Art einer Spinndüsenspitzenstruktur vorgeschlagen, in
welcher ein Spinndüsenteil mit darin ausgebildeten Einlaß
löchern und Spinndüsen, das aus einer Keramik, einem Cermet
oder einem Sinterhartmetall hergestellt war, in ein damit
zusammenpassendes Loch eingesetzt wird, d. h. in ein Düsen
aufnahmeloch, das in dem aus Metall ausgebildeten Düsenkör
per ausgebildet wurde, anstatt daß die Einlaßlöcher 11 und
die Spinndüsen 12 in dem scheibenförmigen Düsenkörper 10
vorgesehen wurden, wobei das vorerwähnte Einsetzen zu dem
Zweck erfolgte, eine leckagelose Verbindung zwischen dem
Düsenkörper und dem Spinndüsenteil zu erzielen (japanische
Offenlegungs-Patentveröffentlichung Nr. 58-76 512). Bei die
sem Versuch jedoch war die Verbindung des Spinndüsenteils
mit dem Düsenkörper schwierig. Eine Verbindung durch
Schrumpfsitz, Preßsitz, mechanische Verbindung o. dgl. al
lein konnte jedoch nicht zu einer flüssigkeitshermetischen
Abdichtung der Verbindung führen, so daß es zur Leckage der
Polymerdickflüssigkeit bzw. -spinnflüssigkeit kam. Wenn die
Verbindung hartgelötet wird, um sie hermetisch zu machen,
wird das Spinndüsenteil wegen des größeren Wärmeausdeh
nungskoeffizienten des Düsenkörpers einer größeren Bean
spruchung während des Kühlens nach dem Hartlöten ausge
setzt, was zur Riß- bzw. Sprungbildung des Spinndüsenteils
bzw. in dem Spinndüsenteil führte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, die
vorerwähnten Schwierigkeiten auszuschalten, die bei einer
Spinndüsenspitzenstruktur der Art bekannt sind, in welcher
ein Spinndüsenteil in einem Aufnahmeloch angebracht wird,
das in dem Düsenkörper ausgebildet ist, und insbesondere
soll mit der Erfindung erreicht werden, daß das Spinndüsen
teil gegen den Düsenkörper hermetisch abgedichtet wird, so
daß eine Sicherheit gegen Leckage der Hochtemperatur-Poly
merdick- bzw. -spinnflüssigkeit unter hohem Druck erzielt
wird, ohne daß die Gefahr einer Riß- oder Sprungbildung in
dem Spinndüsenteil besteht.
Weiterhin soll mit der Erfindung eine Spinndüsenspitzen
struktur zur Verfügung gestellt werden, die bei niedrigen
Kosten unter hoher Ausbeute hergestellt werden kann, die
sicherer gegenüber einer Ablagerung von Carbiden von der
Polymerdickflüssigkeit bzw. -spinnflüssigkeit und auch si
cherer gegen Verschleiß und Abrieb ist.
Zum Lösen dieser vorstehenden Aufgabe und Erreichen der
obigen Ziele ist die Spinndüsenspitzenstruktur nach der
vorliegenden Erfindung so angeordnet und eingerichtet, daß
das aus einer Keramik, Cermet, Sintercarbid, Sinterhartme
tall, Carbidmetall o. dgl. hergestellte Spinndüsenteil in
einem Aufnahmeloch angebracht wird, das in dem aus einem
Metall hergestellten Düsenkörper ausgebildet ist, wobei ein
Metallring zwischen das Spinndüsenteil und den Düsenkörper
zum flüssigkeitshermetischen Abdichten der Verbindung we
nigstens in einem Endteil zwischengefügt ist.
Die vorstehenden sowie weitere, in den Patentansprüchen an
gegebene und noch andere Merkmale sowie die vorgenannten
und weitere Vorteile der Erfindung seien nachfolgend, ins
besondere unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung
anhand von besonders bevorzugten Ausführungsformen der Er
findung näher beschrieben und erläutert; es zeigen:
Fig. 1 bis 7 Teilschnittansichten von Spinndüsen gemäß
unterschiedlichen Ausführungsformen der vorlie
genden Erfindung; und
Fig. 8 eine Teilschnittansicht einer konventionellen Dü
senspitze.
Es sei darauf hingewiesen, daß in den Figuren gleiche oder
gleichartige Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile
bezeichnen.
Zunächst sei eine in nähere Einzelheiten gehende Beschrei
bung der Erfindung gegeben:
In der Spinndüsenspitze nach der vorliegenden Erfindung ist in einem Düsenkörper, der aus einem Metall, wie beispiels weise rostfreiem Stahl, hergestellt ist, ein Aufnahmeloch ausgebildet, und in diesem Aufnahmeloch ist ein Spinndüsen teil angebracht, das aus einer Keramik, Cermet, Sintercar bid, Carbidhartmetall, Sinterhartmetall o. dgl. hergestellt ist und in dem ein Einlaßloch und eine Spinndüse ausgebil det ist, und ein Metallring ist zum hermetischen Abdichten der Verbindung dazwischen in einem Endteil zwischen den Dü senkörper und das Spinndüsenteil zwischengefügt.
In der Spinndüsenspitze nach der vorliegenden Erfindung ist in einem Düsenkörper, der aus einem Metall, wie beispiels weise rostfreiem Stahl, hergestellt ist, ein Aufnahmeloch ausgebildet, und in diesem Aufnahmeloch ist ein Spinndüsen teil angebracht, das aus einer Keramik, Cermet, Sintercar bid, Carbidhartmetall, Sinterhartmetall o. dgl. hergestellt ist und in dem ein Einlaßloch und eine Spinndüse ausgebil det ist, und ein Metallring ist zum hermetischen Abdichten der Verbindung dazwischen in einem Endteil zwischen den Dü senkörper und das Spinndüsenteil zwischengefügt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung wird die hermetische Abdichtung der Verbindung zwi
schen dem Düsenkörper und dem Spinndüsenteil dadurch er
zielt, daß eine Nut in einem Endteil des Spinndüsenteil-
Aufnahmelochs konzentrisch damit ausgebildet wird und daß
der Metallring darin eingesetzt wird.
Eine flüssigkeitshermetische Abdichtung der Verbindungs
stelle zwischen dem Düsenkörper und dem Spinndüsenteil kann
durch Preßsitz eines Metallrings, dessen Innendurchmesser
ein wenig kleiner als der Außendurchmesser des Spinndüsen
teils ist und dessen Außendurchmesser ein wenig größer als
der Innendurchmesser der Nut ist, in die (einen quadrati
schen oder rechteckigen Querschnitt aufweisende) Nut er
zielt werden. Es ist auch möglich, einen Metallring, dessen
Außendurchmesser ein wenig größer als der Innendurchmesser
der Nut ist, mit dem äußeren Umfang des Spinndüsenteils
vorzuverlöten bzw. vorhartzuverlöten und dann die vorverlö
tete bzw. vorhartverlötete Düse-und-Ring-Zusammenfügung im
Preßsitz in dem Raum anzubringen, welcher durch das Aufnah
meloch und die damit konzentrische Nut begrenzt ist.
Ein noch anderes alternatives Verfahren besteht darin, zur
hermetischen Flüssigkeitsabdichtung sowohl den inneren als
auch den äußeren Umfang des Metallrings mit dem Spinndüsen
teil bzw. dem inneren Umfang der Nut zu verlöten bzw. hart
zuverlöten. Hierfür ist es jedoch wesentlich, daß der Me
tallring aus einem Metall hergestellt ist, dessen Wärmeaus
dehnungskoeffizient kleiner als derjenige des Düsenkörpers
ist, so daß die auf das Spinndüsenteil während des Kühlens
nach dem Löten bzw. Hartlöten wirkende Beanspruchung modi
fiziert wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung wird ein weicher Metallring in die Nut ge
preßt, die an einem Ende des in dem Düsenkörper ausgebilde
ten Aufnahmelochs hergestellt ist, und der harte Metallring
wird so in die Nut eingesetzt bzw. so in der Nut ange
bracht, daß er die Oberfläche des weichen Metallrings be
deckt bzw. abdeckt. In der vorliegenden Beschreibung und in
den Ansprüchen ist ein weicher Metallring ein solcher Ring,
der aus einem Metall hergestellt ist, dessen Brinellhärte
nicht mehr als 150 kg/mm2 beträgt. Da in der vorliegenden
Erfindung das Spinndüsenteil aus einer Keramik, einem Cer
met, einem Sintercarbid, einem Sinterhartmetall oder einem
Carbidhartmetall hergestellt ist, wird eine Spinndüsenspit
zenstruktur von langer Gebrauchslebensdauer ohne Fehl
schläge erzielt, sowie ohne die Gefahr einer Ablagerung von
Carbiden von der Polymerdick- bzw. -spinnflüssigkeit und
ohne die Gefahr einer frühen Abnutzung. Als Keramiken kön
nen vorzugsweise Aluminiumoxid bzw. Aluminiumdioxid, Zir
konoxid bzw. Zirkondioxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid
etc. verwendet werden. Unter Cermets werden hier wärmewi
derstandsfähige und -leitfähige gesinterte Substanzen ver
standen, die nicht weniger als 50 Gew. -% Carbide, Nitride
oder Carbonitride von Übergangsmetallen der Gruppen 4a und
5a enthalten, wie beispielsweise TiC, TiN, TiCN, NbC und
TaC, und die außerdem Metalle der Eisenfamilie (Fe, Ni, Co)
enthalten. Als Sintercarbide, Sinterhartmetalle und Carbid
hartmetalle können vorzugsweise harte gesinterte Legierun
gen mit Wolframcarbid als Hauptbestandteil verwendet wer
den, und die außerdem Cobalt enthalten.
Als Materialien des Düsenkörpers werden unter anderem rost
freier Stahl, Kovar, 42Ni-Legierung und Incoloy verwendet.
Als Materialien des Metallrings sind verschiedene Metalle
verwendbar, wie beispielsweise rostfreier Stahl, Kovar,
42Ni-Legierung, Incoloy, Stahl und Aluminium.
Es seien nun bevorzugte Ausführungsformen bzw. -beispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 der
Zeichnung beschrieben und erläutert:
Die in Fig. 1 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur ist so angeordnet und aufgebaut, daß ein Spinndüsenteil 1, welches aus einer Keramik, einem Cermet, einem Sintercarbid, einem Sinterhartmetall oder einem Carbidhartmetall hergestellt ist, in einem Düsenteilaufnahmeloch angebracht wird, d. h. in einem Aufnahmeloch 2a, das in einem Düsenkörper 2 ausge bildet ist, und ein Metallring 4 wird als ein Abdichtungs mittel dazwischen zwischengefügt. In diesem Spinndüsenteil 1 ist ein Einlaßloch 1a zum Ausziehen der Faser und ein Spinndüse 1b sowie eine Stufe 1c zum Verhindern, daß das Spinndüsenteil 1 aus dem Düsenkörper 2 herausgleitet oder -rutscht, wenn ein hoher Druck auf die Polymerdick- bzw. -spinnflüssigkeit ausgeübt wird, ausgebildet. Auf der der Spinndüsenseite entgegengesetzten Seite des in dem Düsen körper 2 ausgebildeten Aufnahmelochs 2a ist eine Nut 3 kon zentrisch zu dem Aufnahmeloch 2a ausgebildet, und der Me tallring 4 wird in diese Nut gepreßt bzw. gedrückt. Der in die Nut 3 hineingedrückte Metallring 4 kommt in engen Kon takt mit dem Spinndüsenteil 1 und dem Düsenkörper 2, so daß dadurch eine flüssigkeitshermetische Abdichtung zwischen diesen Teilen erzielt wird. Demgemäß besitzt die in Fig. 1 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur ausgezeichnete Abdich tungseigenschaften, und sie läßt sich außerdem extrem leicht herstellen.
Die in Fig. 1 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur ist so angeordnet und aufgebaut, daß ein Spinndüsenteil 1, welches aus einer Keramik, einem Cermet, einem Sintercarbid, einem Sinterhartmetall oder einem Carbidhartmetall hergestellt ist, in einem Düsenteilaufnahmeloch angebracht wird, d. h. in einem Aufnahmeloch 2a, das in einem Düsenkörper 2 ausge bildet ist, und ein Metallring 4 wird als ein Abdichtungs mittel dazwischen zwischengefügt. In diesem Spinndüsenteil 1 ist ein Einlaßloch 1a zum Ausziehen der Faser und ein Spinndüse 1b sowie eine Stufe 1c zum Verhindern, daß das Spinndüsenteil 1 aus dem Düsenkörper 2 herausgleitet oder -rutscht, wenn ein hoher Druck auf die Polymerdick- bzw. -spinnflüssigkeit ausgeübt wird, ausgebildet. Auf der der Spinndüsenseite entgegengesetzten Seite des in dem Düsen körper 2 ausgebildeten Aufnahmelochs 2a ist eine Nut 3 kon zentrisch zu dem Aufnahmeloch 2a ausgebildet, und der Me tallring 4 wird in diese Nut gepreßt bzw. gedrückt. Der in die Nut 3 hineingedrückte Metallring 4 kommt in engen Kon takt mit dem Spinndüsenteil 1 und dem Düsenkörper 2, so daß dadurch eine flüssigkeitshermetische Abdichtung zwischen diesen Teilen erzielt wird. Demgemäß besitzt die in Fig. 1 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur ausgezeichnete Abdich tungseigenschaften, und sie läßt sich außerdem extrem leicht herstellen.
In der in Fig. 2 gezeigten Spinndüsenspitzenstruktur ist,
wie bei derjenigen, die in Fig. 1 gezeigt ist, das Spinn
düsenteil 1 aus einer Keramik, einem Cermet, einem Sinter
carbid, einem Sinterhartmetall oder einem Carbidhartmetall
hergestellt und in einem Aufnahmeloch 2a angebracht, das in
einem aus Metall hergestellten Düsenkörper 2 ausgebildet
ist, und ein Metallring 4 ist zwischen dieselben zwischen
gefügt. Dieser Metallring 4 ist in einer in dem Düsenkörper
2 ausgebildeten Nut 3 angebracht, und der Metallring 4 ist
mittels einer Lötmittel- bzw. -materialschicht 5 an das
Spinndüsenteil 1 angelötet, insbesondere durch Hartlötung.
Für diese Art und Weise der Bindung wird der Metallring 4
an das Düsenteil 1 vorangelötet, insbesondere hartgelötet,
und wenn das Spinndüsenteil 1 in dem Aufnahmeloch 2a ange
bracht wird, wird der Metallring 4 in die Nut 3 gepreßt.
Alternativ ist es auch möglich, den Metallring 4 zunächst
in die Nut 3 zu pressen, dann das Düsenteil 1 in dem Auf
nahmeloch anzubringen und darauf folgend das Düsenteil 1 an
den Metallring 4, insbesondere durch Hartlötung, anzulöten.
In diesem Falle wird der Metallring 4 auch sicher an den
Düsenkörper 2 gebunden, und demgemäß sind die Abdichtungs
eigenschaften ausgezeichnet.
In der Spinndüsenspitzenstruktur, die in Fig. 1 oder Fig.
2 gezeigt ist, wird der Metallring 4, wenn dieser aus einem
relativ weichen Metall, wie beispielsweise Kupfer oder Alu
minium, hergestellt ist, plastisch deformiert, wenn er in
die Nut 3 gepreßt wird, und dieses hat eine verbesserte Ab
dichtung zwischen dem Spinndüsenteil 1 und dem Düsenkörper
2 zur Folge. Selbst wenn der Metallring 4 aus einem relativ
harten Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, herge
stellt ist, kann die Abdichtungsfähigkeit genügend verbes
sert werden, indem das Preßsitzspiel richtig bzw. angemes
sen eingestellt wird, d. h. der Unterschied zwischen dem Au
ßendurchmesser des Metallrings 4 und dem Innendurchmesser
der Nut 3 (der erstere ist ein wenig größer) und die Diffe
renz zwischen dem Innendurchmesser des Metallrings 4 und
dem Außendurchmesser des Spinndüsenteils 1 (der letztere
ist ein wenig größer), und dieses wirkt auch dahingehend,
daß der Widerstand gegen Verschleiß, Abrieb, Abnutzung
o. dgl. der freiliegenden Oberfläche des Metallrings 4 ver
bessert wird.
In der in Fig. 3 gezeigten Spinndüsenspitze ist eine im
Durchmesser kleinere Nut 3 konzentrisch zu dem von ihr um
gebenen Aufnahmeloch 2a in dem Düsenkörper 2 auf der Spinn
düsenseite des Aufnahmelochs 2a vorgesehen, und der in die
Nut 3 eingesetzte Metallring 4 wird mittels eines Lötmit
tels bzw. -materials sowohl an das Spinndüsenteil 1 als
auch an den Düsenkörper 2, insbesondere durch Hartlötung,
angelötet. Normalerweise hat in dieser Anordnung der aus
einem Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl, hergestellte
Düsenkörper 2 einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
als das Spinndüsenteil 1, das aus einer Keramik, einem Cer
met, einem Sintercarbid, einem Carbidhartmetall, einem Sin
terhartmetall o. dgl. hergestellt ist, und demgemäß wird das
Spinndüsenteil entsprechenden Belastungen und Beanspruchun
gen während des Kühlens nach dem Löten, insbesondere Hart
löten, ausgesetzt. Um diese Beanspruchungen und Belastungen
zu modifizieren bzw. wesentlich herabzusetzen, wird der Me
tallring 4 aus einem Metall hergestellt, das einen niedri
geren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Material
des Düsenkörpers. Als solches Material kann speziell ein
Metall verwendet werden, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient
gleich demjenigen des Spinndüsenteils 1 ist oder dessen
Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen demjenigen des Spinn
düsenteils 1 und demjenigen des Düsenkörpers 2 liegt. Wenn
zum Beispiel der Düsenkörper 2 aus rostfreiem Stahl herge
stellt ist, kann der Metallring 4 aus Kovar, 42Ni-Legie
rung, Incoloy, Invar o. dgl. hergestellt sein.
Wenn der Metallring 4 sowohl an das Spinndüsenteil 1 als
auch den Düsenkörper 2, insbesondere durch Hartlöten, an
gelötet werden soll, kann die Abstufung 1c des Spinndüsen
teils 1 weggelassen sein, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und
statt dessen kann der Metallring 4 über den gesamten Umfang
des Spinndüsenteils 1 angeordnet und an demselben, insbe
sondere durch Hartlöten, angelötet sein (so daß dann der
Metallring 4 gewissermaßen eine Metallhülse ist).
In der in Fig. 5 gezeigten Spinndüsenspitzenstruktur ist
das Spinndüsenteil 1, das aus einer Keramik, einem Cermet,
einem Sintercarbid, einem Carbidhartmetall oder einem Sin
terhartmetall hergestellt ist, innerhalb des in dem Düsen
körper 2 ausgebildeten Aufnahmelochs 2a angeordnet und über
zwei Metallringe 6 und 7 an den Düsenkörper 2 gebunden. Das
Spinndüsenteil 1 umfaßt das Einlaßloch 1a, die Spinndüse 1b
und die gegen ein Herausgleiten desselben sichernde Abstu
fung 1c. Auf der Einlaßseite des in dem Düsenkörper 2 aus
gebildeten Aufnahmelochs 2a ist die zu dem Aufnahmeloch 2a
konzentrische Nut 3 ausgebildet. Von der Bodenseite her
wird der weiche Metallring 6, dessen Brinellhärte weniger
als 150 kg/mm2 ist, in diese Nut gepreßt, und dieser e:inge
preßte weiche Metallring 6 wird mit einem harten Metall
preß- bzw. -druckring 7 bedeckt, welcher eine Brinellhärte
von mehr als (einschließlich) 150 kg/mm2 hat. Da in dieser
Spinndüsenspitzenstruktur der weiche Metallring 6 einge
preßt wird, deformiert sich der weiche Metallring 6 pla
stisch, so daß er in engen Kontakt sowohl mit dem Spinndü
senteil 1 als auch mit dem Düsenkörper 2 zur perfekten Ab
dichtung der Verbindungsstellen kommt. Durch Preßsitz des
Preß- bzw. Druckrings 7 aus einem harten Metall unter Ab
deckung des weichen Metallrings 6 kann ein Herausfallen des
weichen Metallrings 6 verhindert werden, und zwar bei
gleichzeitiger Verbesserung von sowohl der Oberflächenver
schleißwiderstandsfähigkeit als auch der Korrosionswider
standsfähigkeit. Ein anderer Vorteil dieser Art von Spinn
düsenspitzenstruktur besteht darin, daß das Herstellungs
verfahren sehr leicht ohne die Notwendigkeit eines Lötens,
insbesondere Hartlötens, ausführbar ist.
Die in Fig. 6 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur hat den
selben Aufbau wie diejenige, welche in Fig. 5 gezeigt ist,
jedoch mit der Ausnahme, daß der Preß- bzw. Druckring 7
mittels der Verwendung eines Lötmittels bzw. -materials 5,
insbesondere durch Hartlöten, an das Spinndüsenteil 1 an
gelötet und, insbesondere danach, in die in dem Düsenkörper
2 ausgebildete Nut 3 gepreßt wird. Um diese Bindungsstruk
tur zu erzielen, kann der weiche Metallring 6 zunächst in
die Nut 3 gepreßt werden, und dann kann das Spinndüsenteil
1 mit den daran, insbesondere durch Hartlötung, angelöteten
Preß- bzw. Druckring 7 in dem Aufnahmeloch 2 angebracht
werden, und zwar bei gleichzeitiger Preßsitzanordnung des
Preß- bzw. Druckrings 7 in der Nut 3 als oberste Schicht.
In diesem Schritt wird der weiche Metallring 4 auch so ge
preßt bzw. mit Druck beaufschlagt, daß er sich plastisch
deformiert. In einem alternativen Verfahren kann das Spinn
düsenteil 1 zunächst in dem in dem Düsenkörper ausgebilde
ten Aufnahmeloch angebracht werden, dann können der weiche
Metallring 6 und der Preß- bzw. Druckring 7 eingepreßt wer
den, und schließlich kann der Preß- bzw. Druckring 7 an das
Spinndüsenteil 1, insbesondere durch Hartlöten, angelötet
werden. In diesem Falle wird der weiche Metallring 6 auch
plastisch deformiert, so daß er schließlich in engem Kon
takt sowohl mit dem Spinndüsenteil 1 als auch mit dem Dü
senkörper 2 ist, und demgemäß ergibt sich eine ausgezeich
nete Abdichtung der Verbindungsstellen.
Obwohl eine entsprechende Darstellung hier weggelassen ist,
ist es auch möglich, die Spinndüsenspitzenstruktur in der
Weise aufzubauen, daß der Preß- bzw. Druckring 7 sowohl mit
dem Spinndüsenteil 1 als auch mit dem Düsenkörper 2, insbe
sondere durch Hartlöten, verlötet wird. In diesem Falle
kann die Beanspruchung, welcher die verlötete, insbesondere
hartverlötete, Anordnung ausgesetzt wird, wenn sie nach dem
Verlöten gekühlt wird, modifiziert bzw. wesentlich herabge
setzt werden, und es besteht keine Gefahr, daß Sprünge oder
Risse in dem Spinndüsenteil 1 gebildet werden.
Die in Fig. 7 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur wird, wie
die oben beschriebenen Spinndüsenspitzenstrukturen, durch
Einsetzen bzw. Anbringen des aus einer Keramik, einem Cer
met, einem Sintercarbid, einem Carbidhartmetall oder einem
Sinterhartmetall hergestellten Spinndüsenteils 1 in dem
Aufnahmeloch, das in dem metallischen Düsenkörper 2 ausge
bildet ist, dann Anbringen des weichen Metallrings 6 im
Preßsitz in der Nut 3, und schließlich Anbringen des Preß- bzw.
Druckrings 7 im Preßsitz so, daß er den weichen Me
tallring 6 abdeckt, so daß das Spinndüsenteil 1 an dem Dü
senkörper 2 befestigt wird, hergestellt.
Der vorerwähnte Preß- bzw. Druckring 7 ist im Querschnitt
umgekehrt U-förmig und besitzt Elastizität in der Radial
richtung. Demgemäß wird in dieser Spinndüsenspitzenstruktur
der Beanspruchungsfluß von dem Düsenkörper 2 zu dem Spinn
düsenteil 1, welcher durch die Temperaturänderung verur
sacht wird, absorbiert, und eine Riß- oder Sprungbildung in
dem Spinndüsenteil 1 während der Herstellung wie auch wäh
rend des Gebrauchs wird verhindert. Der Preß- bzw. Druck
ring 7 kann aus einem federnden Material, wie beispiels
weise rostfreiem Stahl oder Schwefelbronze, hergestellt
sein. Alternativ kann der Preß- bzw. Druckring 7 durch eine
Kombination von Anbringen im Preßsitz und Löten, insbeson
dere Hartlöten, oder Löten, insbesondere Hartlöten, allein
zusammengebaut werden.
In den Spinndüsenspitzenstrukturen, die in den Fig. 5
bis 7 gezeigt sind, kann das Material, das für den weichen
Metallring 6 verwendet wird, ein weiches Metall mit weniger
als 150 kg/mm2 bzw. mit einer Brinellhärte von weniger als
150 kg/mm2, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium, Zink oder
Messing, sein. Derartige Metalle, die eine niedrige Härte
haben, werden leicht plastisch deformiert, wenn sie gepreßt
werden oder gepreßt gehalten werden, und sie kommen in en
gen Kontakt mit dem Spinndüsenteil 1 und dem Düsenkörper 2,
so daß sich eine verbesserte Abdichtung dadurch ergibt. Die
Brinellhärten dieser Materialien sind in der Tabelle 1 an
gegeben.
Demgegenüber ist als Material für den Preß- bzw. Druckring
7, wie in Tabelle 2 angegeben, ein hartes Metall verwend
bar, dessen Härte höher als diejenige des weichen Metall
rings 6 ist, beispielsweise ist ein solches hartes Metall
rostfreier Stahl, 42Ni-Legierung, Kovar o. dgl., deren
Brinellhärte nicht weniger als 150 kg/mm2 ist. Insbesondere
rostfreier Stahl hat eine ausgezeichnete
Korrosionswiderstandsfähigkeit wie auch eine ausgezeichnete
Verschleißwiderstandsfähigkeit.
Demgemäß ist es durch Verwendung des weichen Metallrings 6
mit dessen plastischer Deformierbarkeit und außerdem durch
Verwendung des Preß- bzw. Druckrings 7 zur Abdeckung des
weichen Metallrings 6 möglich, die Abdichtungsfähigkeit we
sentlich zu verbessern, ein Herausfallen des weichen Me
tallrings 6 zu verhindern, und außerdem die Oberflächenab
nutzungswiderstandsfähigkeit beträchtlich zu verbessern,
und alle diese Verbesserungen tragen dazu bei, daß insge
samt eine Spinndüsenspitzenstruktur von verbesserter Lei
stungsfähigkeit und verbesserten Eigenschaften erzielt
wird.
Material | |
Brinellhärte (kg/mm²) | |
Kupfer | |
50 | |
Aluminium | 15-26 |
Zink | 30-60 |
Messing | 80-130 |
Material | |
Brinellhärte (kg/mm²) | |
rostfreier Stahl (SUS 630) | |
363 | |
rostfreier Stahl (SUS 316) | 187 |
Kovar | 210-240 |
42Ni-Legierung | 200-220 |
In der oben beschriebenen Spinndüsenspitzenstruktur nach
der vorliegenden Erfindung ist die Abstufung 1c des Düsen
teils 1 nicht unerläßlich notwendig, vielmehr ist es auch
möglich, das Spinndüsenteil 1 gerade bzw. außen stufenlos
auszubilden und ein Herausgleiten bzw. -rutschen des Spinn
düsenteils 1 mittels des Metallrings 4 allein oder mittels
des weichen Metallrings allein oder mittels einer Kombina
tion des weichen Metallrings 6 und des Preß- bzw. Druck
rings 7 allein zu verhindern.
In den Figuren ist zwar nur jeweils ein einziges Spinndü
senteil 1 gezeigt, jedoch ist aktuell eine Mehrzahl von
Spinndüsenteilen 1 in jedem Düsenkörper 2 vorgesehen.
Eine Spinndüsenspitzenstruktur des in Fig. 1 gezeigten
Aufbaus wurde in der nachfolgenden Weise hergestellt. Als
Spinndüsenteil wurde ein solches von 6 mm Durchmesser und
20 mm Länge verwendet, das eine Abstufung von 3 mm hatte,
wobei die Spinndüse aus Cermet als Material hergestellt
war, das TiC und TiN als Hauptbestandteile enthielt. Der
Düsenkörper war aus rostfreiem Stahl (SUS630), scheibenför
mig mit einem Durchmesser von 65 mm und einer Dicke von 20
mm, und mit 34 Düsenaufnahmelöchern von 6,1 mm Durchmesser
und einer Nut von 8 mm Innendurchmesser und 5 mm Tiefe,
welche konzentrisch zu dem Aufnahmeloch war und sich auf
der Einlaßseite desselben befand.
Zunächst wurde das Spinndüsenteil in das in dem Düsenkörper
ausgebildete Aufnahmeloch eingesetzt bzw. in diesem Aufnah
meloch angebracht, und dann wurde ein Kupferring von 1 mm
Dicke in die in den Düsenkörper eingeschnittene Nut ge
preßt. Dieser Kupferring hatte einen Außendurchmesser, der
0,02 bis 0,05 mm größer als der Innendurchmesser der Nut
war, und einen Innendurchmesser, der 0 bis 0,04 mm kleiner
als der Außendurchmesser des Spinndüsenteils war. Die Preß
belastung war 800 kg. Es wurde gefunden, daß der Kupferring
plastisch deformiert wurde, als er eingepreßt wurde, so daß
er in engen Kontakt sowohl mit dem Spinndüsenteil als auch
mit dem Düsenkörper 2 kam und so eine perfekte Abdichtung
der Verbindungsstellen erzielt wurde.
Dieses Beispiel ist gleich dem Beispiel 1, jedoch mit der
Abänderung, daß ein Metallring aus Kovar anstelle des Kup
ferrings im Beispiel 1 verwendet wurde, wobei der Außen
durchmesser des Metallrings 0 bis 0,014 mm größer als der
Innendurchmesser der Nut war, und wobei der Innendurchmes
ser des Metallrings 0 bis 0,04 mm kleiner als der Außen
durchmesser des Spinndüsenteils war.
Eine Spinndüsenspitzenstruktur des in Fig. 2 gezeigten
Aufbaus wurde in der nachfolgenden Weise hergestellt. Das
verwendete Spinndüsenteil und der verwendete Düsenkörper
waren aus dem gleichen Material und von den gleichen Abmes
sungen wie im Beispiel 1. Zunächst wurde eine Ni-Plattie
rung auf den zu verlötenden, insbesondere hartzuverlöten
den, Teil des Spinndüsenteils aufgebracht, dieses wurde in
einen 1 mm dicken Metallring aus 42Ni-Legierung eingesetzt,
der einen Innendurchmesser von 6,1 mm hatte, und es wurde
dann bei ungefähr 850°C unter Verwendung eines Silberlöt
mittels bzw. -materials angelötet. Dann wurde das Spinndü
senteil in das Aufnahmeloch eingefügt bzw. in dem Aufnahme
loch angebracht, und zwar bei gleichzeitiger Anbringung des
Metallrings im Preßsitz in der Nut. Der Außendurchmesser
des Metallrings vor dessen Anbringen im Preßsitz war 0,02
bis 0,06 mm größer als der Innendurchmesser der Nut.
Das verwendete Spinndüsenteil war aus dem gleichen Material
und von den gleichen Abmessungen wie im Beispiel 1, und der
verwendete Düsenkörper war aus dem gleichen Material und
von den gleichen Abmessungen wie im Beispiel 1, jedoch mit
der Ausnahme, daß die Nut 3 darin nicht ausgebildet wurde.
Im Vergleichs- bzw. Gegenbeispiel 1 wurde eine solche
Spinndüsenspitzenstruktur hergestellt, in welcher das
Spinndüsenteil einfach durch Verlöten, insbesondere Hart
verlötung, an dem Düsenkörper befestigt wurde, und im Ver
gleichs- bzw. Gegenbeispiel 2 wurde eine solche Spinndüsen
spitzenstruktur hergestellt, in welcher das Spinndüsenteil
einfach mittels Schrumpfsitz an dem Düsenkörper befestigt
war.
Für die vorstehenden Beispiele 1 bis 3 und die vorstehenden
Gegenbeispiele 1 und 2 wurden je vier Spinndüsenspitzen
strukturen, in denen 34 Spinndüsenteile waren, hergestellt,
und die Anzahl der Spinndüsenteile, die Risse oder Sprünge
im Verlauf der Herstellung der Spinndüsenspitzenstrukturen
bekamen, wurde gezählt. Je vier Spinndüsenspitzenstrukturen
wurden an einer Einheit eines Spinnkastens befestigt, und
ein Schmelzspinnen von Polymer wurde bei verschiedenen
Drücken durchgeführt, und derjenige Druck, bei dem selbst
nur eine Leckage während einer Haltezeit von 48 Stunden
stattfand, wurde als der Standhaltedruck ermittelt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Im Gegenbei
spiel 1, in welchem das Spinndüsenteil direkt an dem Düsen
körper, insbesondere durch Hartlötung, angelötet worden
war, fand eine Riß- und Sprungbildung im Verlauf des Abküh
lens nach dem Löten, insbesondere Hartlöten, auf, und es
trat eine Leckage aufgrund der Riß- und Sprungbildung auf,
was zu Störungen bei dem Schmelzspinntest führte. Im Ge
genbeispiel war die Abdichtungsfähigkeit wegen der einfa
chen Verbindung durch Schrumpfsitz schlecht, und der Stand
haltedruck während der Zeit des Schmelzspinnens war nied
rig, nämlich nur 100 kg/cm2. Generell ist es jedoch erfor
derlich, daß dieser Standhaltedruck nicht weniger als 250
kg/cm2 beträgt, und demgemäß ist die Spinndüsenspitzen
struktur nach dem Vergleichs- bzw. Gegenbeispiel 2 für den
praktischen Gebrauch nicht gut.
Hingegen ließen die Spinndüsenspitzenstrukturen nach den
Beispielen 1 bis 3 gemäß der vorliegenden Erfindung keine
Anzeichen von Riß- und Sprungbildung im Verlaufe der Her
stellung erkennen, und der Standhaltedruck zur Zeit des
Schmelzspinnens war nicht weniger als 300 kg/cm2, was ziem
lich ausgezeichnet ist. In den Beispielen 1 und 2, die kein
Löten, insbesondere kein Hartlöten, erforderten, war das
Herstellungsverfahren ziemlich leicht auszuführen.
Obwohl in den obigen Beispielen Cermets unverändert als Ke
ramiken verwendet wurden, ergaben sich jedoch im wesentli
chen die gleichen Ergebnisse, wenn andere Keramiken oder
Sintercarbid, Sinterhartmetall oder Carbidhartmetall ver
wendet wurden.
Eine Spinndüsenspitzenstruktur, wie sie in Fig. 5 darge
stellt ist, wurde in der nachfolgenden Weise hergestellt.
Das verwendete Spinndüsenteil und der verwendete Düsenkör
per waren aus dem gleichen Material und von den gleichen
Abmessungen wie im Beispiel 1. Zunächst wurde das Spinndü
senteil in das in dem Düsenkörper ausgebildete Aufnahmeloch
eingesetzt bzw. in diesem Aufnahmeloch angebracht, und dann
wurde ein weicher Metallring von 8 mm Außendurchmesser und
6,1 mm Innendurchmesser sowie 1 mm Dicke im Preßsitz in der
Nut angebracht. Dieser weiche Metallring wurde mit einer
Belastung von 800 kg im Preßsitz angebracht, und er konnte
sich plastisch deformieren. Dann wurde ein Preß- bzw.
Druckring, der aus 42Ni-Legierung hergestellt war, im Preß
sitz angebracht, wobei jedoch der Außendurchmesser des
Preß- bzw. Druckrings 7 um 0,04 bis 0,08 mm größer als der
Innendurchmesser der in dem Düsenkörper ausgebildeten Nut
war und 0 bis 0,01 mm kleiner als der Außendurchmesser des
Spinndüsenteils 1 war. Dadurch wurde der weiche Metallring
plastisch in der Nut deformiert, so daß er in engen Kontakt
sowohl mit dem Spinndüsenteil als auch mit dem Düsenkörper
kam und hierdurch eine perfekte Abdichtung der Verbindungs
stellen erzielt wurde.
Versuchs- bzw. erprobungsweise wurde eine Spinndüsenspit
zenstruktur, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, in der nach
folgenden Weise hergestellt.
Das verwendete Spinndüsenteil und der verwendete Düsenkör
per waren aus den gleichen Materialien und hatten die glei
chen Abmessungen wie im Beispiel 5. Zunächst wurde eine Ni-
Plattierung auf den Teil des Spinndüsenteils 1 aufgebracht,
der verlötet, insbesondere hartverlötet, werden sollte, und
dieses Spinndüsenteil wurde in einem Preß- bzw. Druckring
aus rostfreiem Stahl (SUS630) angebracht bzw. in diesen
Preß- bzw. Druckring eingesetzt, wobei der Preß- bzw.
Druckring 1 mm dick war und einen Innendurchmesser von 6,1
mm hatte, und das Spinndüsenteil wurde bei angenähert 850°C
verlötet, insbesondere hartverlötet. Dann wurde ein 1 mm
dicker weicher Metallring aus Kupfer in eine in den Düsen
körper eingeschnittene Nut eingefügt, und danach wurde das
vorerwähnte Spinndüsenteil mit dem daran, insbesondere
durch Hartlötung, angelöteten Preß- bzw. Druckring 7 in das
Aufnahmeloch eingefügt, wobei der Preß- bzw. Druckring
gleichzeitig in der Nut angebracht wurde. Dann wurde eine
Preßbelastung von 800 kg angewandt, und dieses war genü
gend, um eine plastische Deformation des weichen Metall
rings zu bewirken. Der Außendurchmesser des Preß- bzw.
Druckrings war so gewählt, daß er 0,02 bis 0,06 mm größer
als der Innendurchmesser der in dem Düsenkörper einge
schnittenen Nut war.
Für das Gegenbeispiel 3 wurde die gleiche Spinndüsenspit
zenstruktur wie im Beispiel 4 verwendet, jedoch mit der Ab
änderung, daß der weiche Metallring 6 durch einen Kovarring
ersetzt wurde.
Für die Beispiele 4, 5 und das Gegenbeispiel 3 wurden je
weils vier Spinndüsenspitzenstrukturen hergestellt, die 34
Düsen hatten, und die Anzahl der Spinndüsenteile, in denen
sich ein oder mehrere Risse und/oder Sprünge im Verlauf der
Herstellung bildeten, wurde überprüft. Je vier Spinndüsen
spitzenstrukturen wurden mit einer Einheit eines Spinnka
stens verbunden, und es wurde ein Schmelzspinnen von Poly
mer unter verschiedenen Druckbedingungen ausgeführt, und
unter dem Halten der jeweiligen Bedingung während 48 Stun
den wurde der Druck ermittelt, bei dem auch nur ein einzi
ger Nässungsfleck bzw. auch nur eine einzige Leckage ent
deckt wurde, und dieser Druck wurde als der Standhaltedruck
genommen.
Das Ergebnis ist in Tabelle 5 wiedergegeben. Die Spinndü
senspitzenstruktur gemäß dem Gegenbeispiel 3, in welchem
ein Kovarring, dessen Brinellhärte größer als 150 kg/mm2
war, anstelle eines weichen Metallrings verwendet worden
war, hatte eine schlechte Abdichtungsfähigkeit wegen der
schlechten plastischen Deformierbarkeit unter Druck, und
der Standhaltedruck war nur 200 kg/cm2. Generell ist es er
forderlich, daß dieser Standhaltedruck nicht weniger als
250 kg/cm2 ist, und demgemäß ist die Spinndüsenspitzen
struktur nach dem Vergleichs- bzw. Gegenbeispiel 3 nicht
für den praktischen Gebrauch geeignet.
Im Gegensatz hierzu zeigten die Spinndüsenspitzenstrukturen
nach den Beispielen 4 und 5 gemäß der vorliegenden Erfin
dung kein Anzeichen von Riß- oder Sprungbildung im Herstel
lungsprozeß, und der Standhaltedruck zur Zeit des Schmelz
spinnens war nicht weniger als 300 kg/cm2. Im Beispiel 4,
in dem kein Verlöten, insbesondere kein Hartverlöten,
durchgeführt wurde, war das Herstellungsverfahren extrem
leicht auszuführen.
In den Beispielen 4 und 5 wurde zwar nur Cermet als Mate
rial des Spinndüsenteils 1 verwendet, jedoch wurden gleich
artige Ergebnisse selbst dann erhalten, wenn andere Kerami
ken oder Sintercarbid, Sinterhartmetall oder Carbidhartme
tall verwendet worden waren.
Eine Spinndüsenspitzenstruktur des in Fig. 4 gezeigten
Aufbaus wurde in der nachfolgenden Weise hergestellt. Als
Spinndüsenteile wurden zylindrische Teile aus den gleichen
Materialien verwendet, wie es die zylindrischen Teile des
Beispiels 1 waren, und diese zylindrischen Teile hatten
einen Durchmesser von 6 mm und waren 20 mm lang. Der ver
wendete Düsenkörper war aus rostfreiem Stahl (SUS630) und
scheibenförmig mit einem Durchmesser von 65 mm und einer
Dicke von 20 mm, und er hatte 34 zylindrische Aufnahmelö
cher von 6,8 mm Innendurchmesser. Als Metallring wurde ein
zylindrischer Kovarring mit einem Außendurchmesser von 6,7
mm, einer Dicke von 0,3 mm und einer Höhe von 20 mm verwen
det. Der äußere Umfang des Spinndüsenteils wurde Ni-plat
tiert, dann in dem in dem Düsenkörper ausgebildeten Aufnah
meloch angebracht, und es wurde unter Verwendung eines Sil
berlötmittels bzw. -materials bei angenähert 850°C eingelö
tet.
Die in Fig. 3 gezeigte Spinndüsenspitzenstruktur wurde in
der nachfolgenden Weise hergestellt. Die Abmessungen des
Spinndüsenteils waren die gleichen wie im Beispiel 1. Als
Material wurde im Beispiel 7 das Cermet gemäß dem Beispiel
1 verwendet, im Beispiel 8 wurde Aluminiumdioxidkeramik
verwendet und im Beispiel 9 wurde ein auf Wolframcarbid ba
sierendes Carbidhartmetall verwendet, das außerdem Cobalt
enthielt. Als Material für den Düsenkörper wurde unverän
dert rostfreier Stahl (SUS630) verwendet. Der Metallring
war im Beispiel 7 aus 42Ni-Legierung, während er in den
Beispielen 8 und 9 aus Incoloy war. Die Dicke des Metall
rings betrug 0,35 mm, der Spalt zwischen dem Metallring und
dem Spinndüsenteil war 0,05 mm, und der Spalt zwischen dem
Metallring und dem Düsenkörper betrug 0,025 mm. Der zu ver
lötende Teil des Spinndüsenteils wurde Ni-plattiert, und
der Metallring wurde dann an das Spinndüsenteil und den Dü
senkörper, insbesondere durch Hartverlöten, angelötet.
Gemäß den vorstehenden Beispielen 6 bis 9 wurden je vier
Düsenkörper mit 34 darin eingesetzten Spinndüsenteilen her
gestellt, die Anzahl der Spinndüsenteile, die Risse
und/oder Sprünge bekamen, wurde gezählt, und zwar in der
Art und Weise, wie es die Ergebnisse in den Tabellen 3 und
4 angeben, und weiter wurde der Standhaltedruck während des
Spinnens untersucht bzw. ermittelt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 5 angegeben. Dank der Pufferwirkung des Metallrings
ergab sich keine Riß- oder Sprungbildung in den Spinndüsen
teilen, und der Standhaltedruck während des Spinnens war
nicht weniger als 300 kg/cm2.
In der Tabelle 5 sind in Klammern die Wärmeausdehnungskoef
fizienten (Mittel von Messungen, die bei 30 bis 400°C
durchgeführt wurden) für die Spinndüsenteile, den Düsenkör
per und den Metallring in Einheiten von 10-6/°C angegeben.
Bei den Beispielen 6 und 7 ist der Wärmeausdehnungskoeffi
zient des verwendeten Metallrings niedriger als derjenige
des Spinndüsenteils 1. Bei einer solchen Spinndüsenspitzen
struktur kommt es zu einer solchen Befestigung des Spinndü
senteils mittels des Metallrings, daß die Bindungsfestig
keit erhöht ist, insbesondere wenn die Temperatur während
des Spinnens auf 200 bis 300°C erhöht wird.
Mit der Erfindung wird eine Spinndüsenspitzenstruktur zur
Verfügung gestellt, die so eingerichtet ist, daß ein Düsen
teil, welches aus Keramik, Cermet, Sintercarbid, Carbid
hartmetall oder Sinterhartmetall hergestellt ist und eine
Spinndüse hat, in einem Aufnahmeloch angebracht ist, wel
ches in einem aus Metall, wie beispielsweise rostfreiem
Stahl, hergestellten Düsenkörper ausgebildet ist. Diese
Spinndüsenspitzenstruktur zeichnet sich dadurch aus, daß
ein Metallring zwischen das Düsenteil und den Düsenkörper
zwischengefügt ist, so daß eine gegen Flüssigkeit hermeti
sche Abdichtung zwischen denselben bewirkt wird.
Claims (11)
1. Spinndüsenspitzenstruktur, die derart eingerichtet
ist, daß ein Spinndüsenteil (1), welches aus Keramik, Cer
met, Sintercarbid, Carbidhartmetall oder Sinterhartmetall
hergestellt ist, in einem Aufnahmeloch (2a) angebracht ist,
das in einem Düsenkörper (2) ausgebildet ist, welcher aus
einem Metall hergestellt ist, und diese Düsenspitzenstruk
tur ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Metallring (4) zwischen das Spinndüsenteil (1) und den Dü
senkörper (2) so zwischengefügt ist, daß das Spinndüsenteil
(1) flüssigkeitshermetisch abgedichtet ist.
2. Spinndüsenspitzenstruktur, die derart eingerichtet
ist, daß ein Spinndüsenteil (1), welches aus Keramik, Cer
met, Sintercarbid, Carbidhartmetall oder Sinterhartmetall
hergestellt ist, in einem Aufnahmeloch (2a) angebracht ist,
das in einem Düsenkörper (2) ausgebildet ist, welcher aus
einem Metall hergestellt ist, und diese Düsenspitzenstruk
tur ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Metallring (4) in einer Nut (3), die an einem Ende des Auf
nahmelochs (2a) konzentrisch damit eingeschnitten bzw. vor
gesehen ist, so angeordnet ist, daß das Düsenteil (1) und
der Düsenkörper (2) flüssigkeitshermetisch abgedichtet
sind.
3. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das in dem
Düsenkörper (2) ausgebildete Aufnahmeloch (2a) in der Nähe
des Auslaßendes des Lochs (2a) mit einer Stufe versehen
ist, welche das Loch (2a) allmählich bzw. graduell oder
sprunghaft kleiner in der Auslaßrichtung macht, und daß die
Stufe in Eingriff mit einer damit zusammenpassenden Stufe
(1c) des Düsenteils (1) in Eingriff ist.
4. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metall
ring (4) im Preßsitz zwischen dem äußeren Umfang des Spinn
düsenteils (1) und dem inneren Umfang der Nut (3), die in
dem Düsenkörper (2) eingeschnitten bzw. vorgesehen ist, an
geordnet ist.
5. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metall
ring (4) an das Spinndüsenteil (1) durch Löten, insbeson
dere Hartlöten, gebunden ist, und daß diese Zusammenstel
lung "Spinndüsenteil-mit-Metallring" im Preßsitz in einer
oder der damit zusammenpassenden Nut (3) zur Verbindung mit
dem bzw. zur Bindung an den Düsenkörper (1) angebracht ist.
6. Spinndüsenspitzenstruktur nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallring (4) aus einem Material hergestellt ist, dessen
Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger als derjenige des Ma
terials des Düsenkörpers (1) ist, und daß vorzugsweise der
Metallring (4) sowohl mit dem Spinndüsenteil (1) als auch
mit dem Düsenkörper (2) verlötet, insbesondere hartverlö
tet, ist.
7. Spinndüsenspitzenstruktur, umfassend Spinndüsenteile
(1), die aus Keramik, Cermet, Sintercarbid, Sinterhartme
tall oder Carbidhartmetall hergestellt sind und die je mit
einer Spinndüse (1b) versehen sowie in einem aus Metall
hergestellten Düsenkörper (2) angebracht sind, worin das
Spinndüsenteil (1) dadurch in flüssigkeitshermetischen Kon
takt mit dem Düsenkörper (2) gebracht ist, daß ein weicher
Metallring (6), der aus einem Metall hergestellt ist, das
eine Brinellhärte von weniger als 150 kg/mm2 hat, in bzw.
an dem Boden einer Nut (3) angeordnet ist, welche konzen
trisch zu einem Aufnahmeloch (2a) an einem Ende desselben
eingeschnitten bzw. vorgesehen ist, und daß bewirkt wird,
daß sich der weiche Metallring (6) plastisch deformiert,
und daß ein Preß- bzw. Druckring (7), der aus einem harten
Metall hergestellt ist, so angeordnet ist, daß er den wei
chen Metallring (6) bedeckt bzw. abdeckt.
8. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Preß- oder Druck
ring (7) durch Einpressen zwischen den äußeren Umfang des
Spinndüsenteils (1) und den inneren Umfang der in dem Dü
senkörper (2) eingeschnittenen bzw. vorgesehenen Nut (3)
angebracht ist.
9. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 7 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Preß- oder
Druckring (7) an das Spinndüsenteil (1), insbesondere
durch Hartlöten, angelötet ist, und daß er gegen den inne
ren Umfang der in dem Düsenkörper (2) eingeschnittenen bzw.
vorgesehenen Nut (3) abgedichtet ist.
10. Spinndüsenspitzenstruktur nach Anspruch 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Preß- oder
Druckring (7), insbesondere durch Hartlöten, sowohl an
das Spinndüsenteil (1) als auch an den Düsenkörper (2) an
gelötet ist.
11. Spinndüsenspitzenstruktur nach einem oder mehreren
der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Preß- oder Druckring (7) eine Form hat,
die Elastizität in der diametralen Richtung, insbesondere
in der Radialrichtung, verleiht.
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