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Spinndüse Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinndüse zur Herstellung
künstlicher Fäden, insbesondere eine Spinndüse mit hohen Lochzahlen, die im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Düsenbaden außer mindestens einer die Bohrungen
enthaltenden Ringfläche, die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Düsenachse liegt,
einen über den Düsenboden hochgezogenen, vorzugsweise kegelförmigen Bodenteil aufweist,
der zentrisch angeordnet ist.
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Mit der Erhöhung der Lochzahl von Spinndüsen erhöhen sich bekanntlich
die Schwierigkeiten, die sich aus dem mangelhaften Zutritt des Fällbades an die
in der Mitte des Düsenbodens liegenden Spinnöffnungen ergeben. Die einwandfreie
Koagulation des Fadens wird auf diese Weise oft in Frage gestellt, da das von allen
Seiten herantretende Fällbad durch den raschen Abzug des Fadenbündels am einwandfreien
Zutritt zur tatsächlichen Düsenmitte verhindert ist. Infolge der Abzugsgeschwindigkeit
muß daher die Bildung eines toten Raumes in Düsenmitte befürchtet werden. Darüber
hinaus hat sich in der Praxis weiterhin gezeigt, daß oft in der Düsenmitte eine
Gasblasenbildung auftritt, wobei durch die Vereinigung der Einzelfäden ein Abziehen
solcher entstandenen Gasblasen verhindert wird und diese Blase gewissermaßen in
der Mitte der Düse zusammengeschnürt wird. Erreicht eine solche Blase eine gewisse
Größe, so teilt sie sich häufig, läßt eine kleinere
Gasblase zurück,
und das Spiel wiederholt sich, wobei jeweils eine Störung des Koagulationsvorganges
eintritt.
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Es sind zwar bereits Düsenformen vorgeschlagen - worden, die einen
kegelförmig vorspringenden Düsenboden aufweisen; dabei erstreckt sich jedoch diese
kegelige Verformung über den gesamten mit Spinnöffnungen ausgestatteten Boden. Infolgedessen
liegen die Spinnöffnungen in diesem Fall ausschließlich auf einer konischen und
verhältnismäßig steil verlaufenden Fläche, wodurch erhebliche technische Schwierigkeiten
bei der Anbringung der Spinnöffnungen auf einer-solchen schrägen bzw. gewölbten
Fläche verursacht werden. Außerdem nimmt die aus den Öffnungen einer solchen Düse
austretende Lösung fast in keinem Fall den gewünschten Verlauf. Es ist auch schon
vorgeschlagen worden, zur Erleichterung des Zutrittes der Fällbadflüssigkeit zu
:den einzelnen Spinnöffnungen Gassen zwischen den Bohrungsgruppen z. B. in Form
tief eingeschnittener Nuten oder Keile vorzusehen. Dadurch wird der Düsenboden jedoch
nur streifenweise von Spinnöffnungen freigehalten, und es werden keineswegs sämtliche
Bohrungen gleichmäßig von Fällbadflüssigkeit berührt, sondern diese trifft nur einen
gewissen Bereich der Bohrungen mit dem Ergebnis, daß nur jeweils die am Rand der
durch die Gassen gebildeten Gruppen gelegenen Spinnöffnungen in ausreichendem Maße
mit der Fällbadflüssigkeit in Berührung kommen.
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Durch eine Ausbildung der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung ist
dagegen die Möglichkeit geschaffen, die Bohrungen in bisher üblicher Weise und,
mit gleicher Genauigkeit anzubringen; darüber hinaus wird eine einwandfreie Fadenführung
im Fällbad im unmittelbaren Bereich des Düsenbodens sichergestellt, insbesondere
wird die Bildung eines toten Raumes im Innern des Fadenbündels ausgeschlossen.
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Der Düsenboden kann auch mehrstufig ausgebildet sein, wobei der mittlere
Teil nach außen hochgezogen, vorzugsweise in der Form eines Kegels, einer Pyramide
oder eines Körpers mit Hyperboloidgestalt oderanderer strömungstechnisch günstiger,
nach außen vorspringender Form ausgebildet ist und von Bohrungen frei oder mit Bohrungen
ausgestattet ist.
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In der oder den die Erhöhungen umgebenden Ringflächen, :die senkrecht
oder nahezu senkrecht zur Düsenachse liegt bzw. liegen, sind Düsenbohrungen angebracht,
wobei der Boden in der vorgeschlagenen Form bereits bei Fertigung der Düse die Grundform
besitzen kann oder durch nachträgliches Anbringen eines entsprechend: geformten
Ansatzes, z. B. von Kegelgestalt, die gewünschte Ausbildung erfährt. Der Kegel kann
danach etwa bei der Herstellung der Düse durch Ziehen geformt sein oder später auf
der Außenseite des Düsenbodens durch Verschweißung, durch Aufschrauben, Aufnieten
od. dgl. angebracht werden. Verwendet man einen hochgezogenen Bodenteil, z. B. einen
Kegel, der frei von Bohrungen ist, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, im übrigen
Teil des Düsenbodens die Bohrungen unter dem Gesichtspunkt anzuordnen,, daß eine
Fällbadzuführung nach der Mitte begünstigt wird. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise
die Spinnöffnungen vom Rand der Bodenfläche aus mit radialen Gassen durchziehen,
die von Spinnöffnungen frei sind., und zwar derart, daß jede Spinnöffnung wenigstens
an einer dieser Gassen liegt. Zwei benachbarte, von diesen Spinnöffnungen freie
Gassen können beispielsweise eine eng zusammenliegende Reihe von Spinnöffnungspaaren
einschließen, wobei diese Reihen von Spinnöffnungspaaren auf den Mittelpunkt gerichtet
sind. Die Gassen und Reihen der Spinnöffnungen können auch in gewundener Form verlaufen;
auch kann die Zahl der Spinnöffnungen innerhalb der radialen oder in Kurven verlaufenden
Bohrungen auf gleichen Kreisbogenabschnitten nach außen zunehmen. So können etwa
die Reihen, die am äußeren Umfang des hochgezogenen und, z. B. kegelförmigen Teiles
beginnen, zunächst als einfache Reihen oder Doppelreihen sich nach außen zu Vierer-
oder Fünferreihen verbreitern, wodurch erreicht wird, daß mindestens im mittleren
Teil jede- Spinnöffnung an einer Gasse liegt. Im äußeren Teil, wo das Fällbad leichter
zutreten kann, spielt -die Verbreiterung zu Vierer- oder Fünferreihen, eine geringere
Rolle.
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Die Grundform der Spinndüse kann schließlich auch von der sonst üblichen
Hütchenform abweichen, um weiterhin dem Zweck zu genügen, einen gleichmäßigen und
besonders ungestörten Zutritt der Fällbadflüssigkeit zu allen Spinnöffnungen im
Düsenboden zu erreichen. Zu diesem Zweck können die Spinnöffnungen nicht nur auf
einer, sondern auf mehreren Ringflächen angeordnet sein, die konzentrisch den hochgezogenen
Mittelteil umlaufen, also in verschiedenen Höhenstufen angeordnet sind, wodurch
der Boden :der Düse sich gewissermaßen: terrassenförmig aufbaut.
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Durch die kegelförmige Ausbildung der Düsenmitte und insbesondere
die eben erwähnte Gestaltung erreicht man mit Sicherheit, daß etwa sich bildende
Gasblasen leichter abziehen können. Ferner hat sich gezeigt, daß sich in der Mitte
des Düsenbodens kein toter Raum bildet und vor.allem bei strahlenförmiger Lochverteilung,
besonders in Verbindung mit einer abgestuften Form des Bodens nach der Mitte zu,
:der Zutritt des Fällbades nach der Düsenmitte wesentlich erleichtert wird. Infolge
dieser Verbesserung des Fällbadzutrittes kann man gegebenenfalls die Lochzahlen
auf gleicher Bodenfläche gegenüber bisher verwendbaren Lochzahlen sogar erhöhen.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele der Spinndüse
nach der Erfindung, und zwar zeigen Fig. i bis 3 im senkrechten Schnitt schematisch
drei verschiedene Ausführungsformen von Spinndüsen, in denen Fig. i einen aufgeschweißten,
bodenmittig angebrachten Kegel, Fig. 2 eine Ausführungsform mit im Ziehprozeß hergestelltem,
sich verjüngendem Teil mit gekrümmter Mantelfläche (Hyperbolai(fform),
Fig.3
eine Ausführungsform mit abgesetztem Boden und im Ziehprozeß hergestelltem Konusmittelteildarstellt;
Fig. 4 bis 6 veranschaulichen drei verschiedene Ausführungsbeispiele der vorteilhaften
Anordnung der Spinnöffnungen um den verjüngten, z. B.. kegelförmigen Bodenmittelteil.
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Im einzelnen ist i der Düsenkörper, z bzw. 3 und 4 der konisch verjüngte
Teil. Zur Erleichterung der Gasblasenabziehung können gegebenenfalls auch die mehr
oder weniger steil verlaufenden Mittelteile an ihren Wandungen noch Anordnungen
tragen, z. B-. radiale Rillen od. dgl., die eine Aufspaltung und leichtere Abziehung
von Gasblasen bewirken. Im übrigen kann der hochgezogene Teil auch beliebige andere,
strömungstechnisch günstige, nach außen sich verjüngende Formen besitzen.