ES2347379T3 - Electrodo de hilatura rotativo. - Google Patents

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Miroslav Maly
Jan Pozner
Jan Trdlicka
Martin Kovac
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Abstract

Electrodo rotativo de hilatura (1), de forma alargada, para el dispositivo para la producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros, que comprende un par de caras extremas (2, 3), estando situadas entre las mismas elementos de hilatura formados por hilos metálicos, que están distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia y son paralelos al eje de rotación (41) del electrodo rotativo de hilatura (1), que sirve para transportar la solución de polímeros desde el depósito de la solución de polímeros al campo eléctrico para la hilatura, caracterizado porque las caras extremas (2, 3) están fabricadas de un material eléctricamente no conductor y todos los elementos de hilatura están conectados entre sí de una forma eléctricamente conductiva.

Description

Electrodo de hilatura rotativo.
Sector técnico
La invención se refiere a un electrodo rotativo de hilatura de forma alargada, para un dispositivo de producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros, que comprende un par de caras extremas, estando situadas entre las mismas elementos de hilatura formados por hilo metálico, los cuales están distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia y son paralelos al eje de rotación del electrodo rotativo de hilatura.
Técnica anterior
Los dispositivos conocidos hasta la fecha para la producción de nanofibras a partir de soluciones de polímeros mediante hilatura electrostática, que contienen un electrodo pivotante de hilatura de forma alargada, se dan a conocer, por ejemplo, en el documento WO 2005/024101 A1. El dispositivo comprende el electrodo de hilatura en forma de cilindro, que gira alrededor de su eje principal y una parte inferior de la superficie del mismo está sumergida en la solución de polímeros. La solución de polímeros es llevada hasta el campo eléctrico entre los electrodos de hilatura y de recogida, mediante una superficie del cilindro en la que se crean las nanofibras, que son expulsadas hacia el electrodo de recogida y, delante de él, se depositan sobre un material de substrato. Este dispositivo es muy adecuado, capaz de producir nanofibras a partir de soluciones acuosas de polímeros, aunque la capa de nanofibras aplicada sobre el material de substrato no esté distribuida uniformemente en toda la longitud del electrodo de hilatura.
Se consigue una mayor uniformidad de la capa de nanofibras producidas mediante el dispositivo, según el documento CZ PV 2005-360, que describe un electrodo de hilatura que comprende un sistema de laminillas dispuestas en sentido radial y longitudinal alrededor del eje de rotación del electrodo de hilatura, mientras que la superficie de recubrimiento de partes del área del electrodo de hilatura que sirve para transportar la solución de polímeros al campo eléctrico en un plano que pasa a través de un eje del electrodo de hilatura y perpendicular a un plano del material de substrato tiene una forma conformada por la línea equipotencial del campo eléctrico entre el electrodo de hilatura y el electrodo de recogida de la intensidad más elevada. Dicho electrodo de hilatura puede transportar una cantidad suficiente de solución de polímeros a los puntos más adecuados del campo eléctrico, entre los electrodos de hilatura y de recogida, y al mismo tiempo hilar asimismo las soluciones no acuosas de polímeros y producir una capa uniforme de nanofibras. Sin embargo, el inconveniente lo representa las exigencias de fabricación requeridas de dicho electrodo de hilatura y en consecuencia asimismo su precio.
El documento DE 101 36 255 B4 da a conocer un dispositivo para la producción de fibras a partir de una solución de polímeros o de polímeros fundidos, que comprende, por lo menos, dos mecanismos de electrodos de hilatura, cada uno de los cuales está formado por un sistema de hilos metálicos paralelos montados sobre un par de cintas continuas que rodean dos cilindros de guía, los cuales están situados uno encima del otro, mientras que el cilindro de guía inferior se extiende en la solución de polímeros o en los polímeros fundidos. Entre estos dos mecanismos de electrodos de hilatura pasa una tela como un electrodo antagonista, mientras que los mecanismos del electrodo de hilatura crean simultáneamente un recubrimiento tanto en la cara anterior como en la cara posterior de la tela.
El electrodo de hilatura está conectado a una fuente de tensión elevada junto con el electrodo antagonista, que está formado por una cinta circulante eléctricamente conductora. La solución de polímeros o los polímeros fundidos son transportados por medio de hilos metálicos al campo eléctrico entre el electrodo de hilatura y el electrodo antagonista, donde son producidas las fibras a partir de la solución de polímeros o de los polímeros fundidos, las cuales son transportadas al electrodo antagonista e inciden sobre la tela situada sobre el electrodo antagonista. Un largo tiempo de permanencia de la solución de polímeros o de los polímeros fundidos en el campo eléctrico representa un inconveniente, debido a que tanto la solución de polímeros como los polímeros fundidos están sometidos a un envejecimiento muy rápido y, durante el proceso de hilatura, se modifican sus propiedades, lo que tiene como resultado asimismo un cambio de los parámetros de las fibras producidas, especialmente de su diámetro. Otro inconveniente es el montaje de los hilos metálicos del electrodo de hilatura sobre un par de cintas sinfín que son eléctricamente conductoras e influyen muy negativamente en el campo eléctrico creado entre el electrodo de hilatura y el electrodo antagonista, o son eléctricamente no conductoras y la tensión elevada es suministrada a los hilos metálicos de los electrodos de hilatura por medio de contactos deslizantes, preferentemente a uno y hasta tres hilos metálicos, lo que hace que el dispositivo de hilatura sea innecesariamente complicado.
El objetivo de la invención es crear un electrodo de hilatura sencillo y fiable, para un dispositivo para la producción de nanofibras a partir de una solución de polímeros mediante hilatura electrostática en el campo eléctrico creado entre el electrodo de recogida y el electrodo de hilatura.
Principio de la invención
El objetivo de la invención se consigue mediante un electrodo de hilatura rotativo para el dispositivo de producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros que contiene un par de caras extremas, estando situados entre ellas elementos de hilatura formados por hilo metálico distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia de las caras extremas, mientras que el principio de la invención consiste en que las caras extremas están fabricadas de material eléctricamente no conductor y todos los elementos de hilatura están conectados entre sí de una forma eléctricamente conductiva. El electrodo de hilatura creado de esta forma es capaz de hilar soluciones de polímeros acuosas y no acuosas, y a lo largo de la totalidad de su longitud consigue un efecto muy uniforme de hilatura, mientras que el campo eléctrico para la hilatura está creado entre los elementos individuales de hilatura después de que se aparten de la solución de polímeros y se aproximen a continuación al electrodo de recogida.
Se consigue la conexión eléctrica entre sí de todos los elementos de hilatura, dado que están fabricados por un cable metálico extendido alternativamente desde una cara extrema a la otra, en ranuras o aberturas realizadas a lo largo de la circunferencia de las caras extremas.
Esto puede conseguirse mediante la creación del electrodo rotativo de hilatura, según la reivindicación 3 ó 4, cuando dicho cable en la cara extrema pasa a la ranura o abertura siguiente, a través de la cual pasa a la segunda cara extrema, o está guiado en diagonal sobre la cara extrema hasta la ranura o la abertura en el lado opuesto de la circunferencia de la cara extrema. En una realización, según la reivindicación 3, se produce un consumo menor del cable metálico, mientras que en la realización según la reivindicación 4, se consigue la conexión entre sí de todos los elementos de hilatura no solamente gracias a que están fabricados de una sola pieza, sino además por cruzarse sobre las caras extremas.
En la realización según la reivindicación 5, los elementos de hilatura están divididos por parejas, cada una de las cuales está formada por un cable metálico y estos cables flexibles se cruzan en las caras extremas.
Para garantizar la posición mutua de las caras extremas entre las cuales discurre alternativamente un cable o cables flexibles, que crean los elementos de hilatura del electrodo de hilatura, según la reivindicación 6, estas caras extremas están situadas sobre un único eje.
En el proceso de hilatura se consiguen condiciones más ventajosas cuando se utiliza el electrodo de hilatura en la realización según las reivindicaciones 7 u 8, cuando se sustituye el eje eléctricamente conductor o su tramo entre las caras extremas se recubre con un tubo de separación eléctricamente no conductor.
Puede conseguirse asimismo un efecto similar eliminando el eje eléctricamente conductor de un espacio entre las caras extremas y mediante el montaje de cada una de las caras extremas en una bisagra independiente, que está acoplado con el accionamiento del electrodo de hilatura. Mediante el acoplamiento de las caras extremas con el accionamiento se consigue que las caras extremas giren en la misma dirección y con la misma velocidad y, sin cambiar la posición mutua de estas caras extremas, se garantiza asimismo la posición paralela de los medios de hilatura montados en las ranuras u orificios en las caras extremas con el eje de rotación de las caras extremas.
Descripción de los dibujos
El electrodo rotativo de hilatura se muestra esquemáticamente en los dibujos adjuntos, en los que la figura 1 muestra una vista axonométrica del electrodo según la invención, la figura 2 muestra una vista axonométrica del electrodo en una realización con los elementos de hilatura formados por un cable metálico que cruza las caras extremas, la figura 3 una vista del electrodo en una realización con los elementos de hilatura divididos en parejas, cada una de las cuales está formada por un cable metálico que cruza sobre las caras extremas, y la figura 4 muestra el montaje del electrodo de hilatura en una realización alternativa sin árbol en el depósito de la solución de polímeros.
Ejemplos de realización
En una realización del electrodo rotativo de hilatura (1) según la invención, el electrodo rotativo de hilatura (1) comprende dos caras extremas (2 y 3), una de las cuales está formada por un disco de un material eléctricamente no conductor, por ejemplo plástico, montado de forma concéntrica en un árbol (4) perpendicular a su eje longitudinal (41), que es simultáneamente el eje de rotación del árbol (4) y del electrodo de hilatura (1). A lo largo de toda la circunferencia de la cara extrema (2) están realizadas las ranuras radiales (21, 22, 23, 24, 25 y 26) de manera uniforme y, a lo largo de la totalidad de la circunferencia de la cara extrema (3), cuyo diámetro es el mismo que el diámetro de la cara extrema (2), están realizadas las ranuras radiales (31, 32, 33, 34, 35 y 36) de manera uniforme. Las ranuras radiales en la circunferencia de las caras extremas (2, 3) están dispuestas una frente a otra. En las ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (2) y en las ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (3) está montado el cable metálico (5) de material eléctricamente conductor que está encerrado en un bucle sinfín.
El cable metálico (5) sale de la ranura radial, por ejemplo (21), en la circunferencia de la cara extrema (2) y paralelo al eje (41) del árbol (4), discurre hasta la ranura opuesta (31) en la circunferencia de la cara extrema (3), mientras que el tramo del cable metálico (5) entre la ranura (21) y la ranura opuesta (31) crea uno de los elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1).
El cable metálico (5) pasa a través de la ranura (31) al lado exterior de la cara extrema (3), en sentido inverso desde la cara extrema (2), y a través de esta ranura discurre hasta la ranura vecina (32), desde la cual el cable metálico (5) paralelo al eje (41) del árbol (4) discurre al exterior hacia la ranura opuesta (22) en la circunferencia de la cara extrema (2). El tramo del cable metálico (5) entre la ranura (32) y la ranura opuesta (22) crea de este modo otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1).
Por medio de la ranura (22) el cable metálico (5) pasa al lado exterior de la cara extrema (2), en sentido inverso desde la cara extrema (3) sobre la que discurre hasta la ranura próxima (23). Desde la ranura (23) el cable metálico (5) discurre paralelo al eje (41) de un árbol (4) en la ranura opuesta (33) en la circunferencia de la cara extrema (3), mientras que el tramo del cable metálico (5) entre las ranuras (23 y 33) crea otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1).
De la misma forma el cable metálico (5) pasa además a través de las ranuras radiales siguientes (34, 35 y 36) en la circunferencia de la cara extrema (3) y, a través de las ranuras radiales siguientes (24, 25 y 26) en la circunferencia de la cara extrema (2), mientras que los tramos del cable metálico (5) entre las caras extremas (2 y 3) paralelas al eje (41) crean elementos individuales del electrodo de hilatura (1), mientras que los tramos del cable metálico (5) que discurren sobre los lados exteriores de las caras extremas (2 y 3) interconectan los elementos de hilatura de una forma conductiva.
El cable metálico (5) puede estar montado en ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (2) y de la cara extrema (3) de diversas formas adicionales, una de las cuales se muestra en la figura 2. En este ejemplo de realización, el cable metálico (5) está, al igual que en el ejemplo anterior, encerrado en un bucle sinfín, mientras que en este caso gracias a la forma de su montaje en ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (2) y en la circunferencia de la cara extrema (3), el cable metálico (5) se cruza en los lados exteriores de las caras extremas
(2 y 3).
A través de la ranura radial, por ejemplo (21), en la circunferencia de la cara extrema (2), el cable metálico (5) pasa paralelo al eje (41) del árbol (4) hasta la ranura opuesta (31) en la circunferencia de la cara extrema (3), mientras que el tramo del cable metálico (5) entre las ranuras (21 y 31) forma uno de los elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1). Por medio de la ranura (31), el cable metálico (5) pasa al lado exterior de la cara extrema (3), en sentido inverso desde la cara extrema (2), a través de la cual discurre hacia la ranura (34) realizada en un tramo opuesto de la cara extrema (3).
Después de pasar por la ranura (34) el cable metálico (5) discurre paralelo al eje (41) del árbol (4) hasta la ranura opuesta (24) en la circunferencia de la cara extrema (2), mientras que el tramo del cable metálico (5) entre las ranuras (34 y 24) forma otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1). A través de la ranura (24) el cable metálico (5) es conducido al lado exterior de la cara extrema (2), sobre la cual discurre hasta la ranura (26) realizada en un tramo opuesto de la circunferencia de la cara extrema (2).
Habiendo abandonado la ranura (26), el cable metálico (5) es paralelo al eje (41) del árbol (4), conducido a la ranura opuesta (36) en la circunferencia de la cara extrema (3) y, entre las ranuras (26 y 36), forma otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1). A través de la ranura (36) el cable metálico (5) es conducido además al lado exterior de la cara extrema (3), sobre la que discurre hasta la ranura (33) realizada en un tramo opuesto de la circunferencia de la cara extrema (3), mientras que el cable metálico (5) se cruza en la cara extrema (3).
El cable metálico (5) discurre además paralelo al eje (41) del árbol (4) desde la ranura (33) hasta la ranura opuesta (23) en la circunferencia de la cara extrema (2), por lo cual el tramo del cable metálico (5) entre las ranuras (33 y 23) forma otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1). Por medio de la ranura (23) el cable metálico (5) pasa al lado exterior de la cara extrema (2), sobre la que discurre además hasta la ranura (25) realizada en el tramo opuesto de la circunferencia de la cara extrema (2), mientras que el cable metálico (5) se cruza en el lado exterior de la cara extrema (2).
El cable metálico (5) después de pasar por la ranura (25) discurre paralelo al eje (41) del árbol (4) hasta la ranura opuesta (35) en la circunferencia de la cara extrema (3) y, su tramo entre las ranuras (25 y 35) crea otro elemento de hilatura. Por medio de la ranura (35) el cable metálico (5) es conducido al lado exterior de la cara extrema (3), sobre la que discurre hasta la ranura (32) realizada en el tramo opuesto de la circunferencia de la cara extrema (3), de modo que el cable metálico (5) se cruza de nuevo en la cara extrema (3).
Desde la ranura (32) el cable metálico discurre además paralelo al eje (41) del árbol (4) hasta la ranura opuesta (22) en la circunferencia de la cara extrema (2), de modo que forma otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1). El cable metálico (5) es conducido hasta el lado exterior de la cara extrema (2) a través de la ranura (22), en la que es conducido hasta la ranura (21).
Otros ejemplos de realizaciones no representados, distintos de las realizaciones descritas anteriormente en la figura 1 y la figura 2, pueden diferir especialmente mediante el montaje del cable metálico (5) en ranuras radiales sobre la circunferencia de las caras extremas (2 y 3), mientras que el cable metálico (5) es siempre sinfín, fabricado de una sola pieza y sus extremos están conectados en una de las caras extremas (2, 3).
Dependiendo de la tecnología de producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros, el cable metálico (5) está conectado de una manera conocida con un dispositivo para la producción de nanofibras con un polo de la fuente de tensión elevada no representada, posiblemente conectado a tierra, de modo que existe la misma tensión en todos los elementos de hilatura del electrodo de hilatura.
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En la figura 3 está representado un ejemplo de una realización del electrodo de hilatura (1), que es el más adecuado desde el punto de vista del mantenimiento y de la posible sustitución de elementos de hilatura dañados o defectuosos. El electrodo de hilatura (1) está fabricado de la misma forma que en las realizaciones anteriores según la figura 1 y 2, con la única diferencia de que el bucle sinfín del cable metálico (5) está formado, en el ejemplo representado, por tres bucles sinfín independientes (514, 525 y 536) que se cruzan mutuamente entre sí sobre las caras extremas.
El cable metálico (514) sale de la ranura radial (21) en la circunferencia de la cara extrema (2) y, paralelo al eje (41) del árbol (4), penetra en la ranura opuesta (31) en la circunferencia de la cara extrema (3), y su tramo entre las ranuras (21 y 31) forma uno de los elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1). A través de la ranura (31), el cable metálico (514) es conducido al lado exterior de la cara extrema (3), en la que discurre hasta la ranura (34) en el tramo opuesto de la circunferencia de la cara extrema (3) a través de la que pasa paralelo al eje (41) del árbol (4) hasta la ranura opuesta (24) en la circunferencia de la cara extrema (2) y, de este modo, crea entre las ranuras (34 y 24) otro elemento de hilatura del electrodo de hilatura (1). A través de la ranura (24) el cable metálico (514) es conducido al lado exterior de la cara extrema (2) sobre la que discurre hasta la ranura próxima (21).
De la misma forma, el cable metálico (525) está montado en las ranuras radiales (22, 32, 25 y 35) comprendido en un bucle sinfín y en las ranuras radiales (23, 33, 26 y 36) encerrado en un bucle sinfín, mientras que en los lados exteriores de las caras extremas (2 y 3) se cruzan los tres cables metálicos (514, 525 y 536), de modo que queda garantizada su conexión conductiva.
En ejemplos adicionales de una realización derivada del ejemplo de la figura 3, es posible crear además disposiciones diferentes no representadas de los cables metálicos (514, 525 y 536), creando un par de elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1), mientras que todos estos cables metálicos están conectados entre sí de una forma conductiva, por ejemplo, por medio de sus contactos mutuos. En el caso en que los cables metálicos no estén cruzados, su conexión conductiva se realiza en el lado exterior de cualquiera de ambas caras extremas (2 y 3) mediante otros métodos o medios conocidos.
El cable metálico (514) y/o el cable metálico (525) y/o el cable metálico (536) están, dependiendo de la tecnología de producción de nanofibras, conectados de una forma conocida con un polo de la fuente no representada de tensión elevada, posiblemente conectados a tierra.
Teniendo en cuenta que durante la rotación del electrodo de hilatura (1) (ver más adelante) se crean a continuación campos electrostáticos entre los elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1) y el electrodo de recogida no representado dispuesto en la cámara de hilatura en el espacio por encima del electrodo de hilatura (1), es ventajoso, si el árbol (4) en el espacio entre las caras extremas (2 y 3) está sustituido por un tubo de separación de un material eléctricamente no conductor. El tubo de separación contribuye así, de este modo, considerablemente no solo al filtrado de los campos eléctricos de los elementos opuestos del electrodo de hilatura (1), y de este modo a la estabilización del proceso de hilatura, sino también a una mayor rigidez del electrodo de hilatura (1).
El árbol (4), y posiblemente el tubo de separación del electrodo de hilatura (1), según algunos de los ejemplos mostrados de la realización, están en el dispositivo para la producción de nanofibras montados horizontalmente y de forma rotativa en el depósito no representado de solución de polímeros, mientras que algunos de los elementos de hilatura de un lado inferior del electrodo de hilatura (1), en sentido inverso con respecto al electrodo de recogida, están sumergidos en la solución de polímeros contenida en el depósito de solución de polímeros, mientras que en un caso en que el árbol (4) ha sido sustituido por un tubo de separación, no existe un contacto no deseado entre el tubo de separación y la solución de polímeros. El árbol (4), posiblemente el tubo de separación u otra parte del electrodo de hilatura, están acoplados además de una forma conocida al accionamiento no representado para el movimiento rotativo del electrodo de hilatura (1).
Durante el funcionamiento del dispositivo para la producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros, el electrodo de hilatura (1) gira gracias al accionamiento alrededor de su eje longitudinal y sus elementos de hilatura situados de forma uniforme a lo largo de la circunferencia de las caras extremas (2 y 3) están posteriormente sumergidos por debajo del nivel de la solución de polímeros en el depósito de solución de polímeros, y gracias a sus propiedades físicas sobresalen por encima del nivel cubierto por la solución de polímeros. Habiendo emergido el elemento de hilatura con solución de polímeros, se aproxima a continuación al electrodo de recogida que, dependiendo de la tecnología de hilatura electrostática, está conectado a tierra o al polo opuesto de la fuente de tensión elevada de los elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1). En el momento en que el elemento de hilatura se aproxima suficientemente al electrodo de recogida, entre él y el electrodo de recogida como resultado de la diferencia de sus potenciales eléctricos, se crea un campo eléctrico suficientemente intenso que inicia el proceso de hilatura a lo largo de toda la longitud del elemento de hilatura. Durante el proceso de hilatura se crean las nanofibras de polímeros a partir de la solución de polímeros en la superficie del elemento de hilatura, las cuales mediante la acción de la fuerza del campo electrostático se desplazan hacia el electrodo de recogida.
El elemento de hilatura permanece en una posición adecuada para la hilatura de la solución de polímeros en su superficie únicamente durante un cierto intervalo de tiempo, cuya duración es adecuada a la velocidad de rotación del electrodo de hilatura (1) alrededor del eje (41), y después de finalizado este intervalo de tiempo se desplaza alejándose de las proximidades del electrodo de recogida y en consecuencia es sumergido de nuevo en la solución de polímeros en el depósito de solución de polímeros. Posteriormente, en las proximidades del electrodo de recogida, se disponen entretanto elementos adicionales de hilatura que contienen la solución de polímeros para realizar la hilatura en su superficie. El electrodo de hilatura con la disposición descrita de los elementos de hilatura permite, de este modo, una producción continua de nanofibras.
No obstante, la construcción del electrodo de hilatura (1) no está limitada solamente a los ejemplos de realización descritos anteriormente y de sus modificaciones. Además de la disposición y estructura de otras partes del dispositivo para la producción de nanofibras resultan posibilidades adicionales de disposición de los elementos individuales del electrodo de hilatura. Uno de dichos ejemplos está representado en la figura 4. En este caso, el electrodo de hilatura (1) se compone de dos caras extremas (2 y 3), cada una de las cuales está formada por un disco de material eléctricamente no conductor.
Las caras extremas (2 y 3) en el lado exterior están dotadas de bisagras (20 y 30) que están montadas axialmente y de forma rotativa en las paredes opuestas del depósito (6) de solución de polímeros (7). En sus extremos, las bisagras están dotadas de ruedas dentadas (201, 301) y en el montaje su posición axial mutua está garantizada mediante alguno de los medios conocidos, en el ejemplo representado de realización por medio de los anillos distanciadores (202, 302) montados en cuellos en las bisagras (20 y 30) y haciendo tope contra la pared exterior del depósito (6) de solución de polímeros. Las ruedas dentadas (201, 301) están acopladas a ruedas dentadas de accionamiento (82, 83) que están acopladas al accionamiento (8). La conexión de las ruedas dentadas (201, 301) y de las ruedas dentadas de accionamiento (82, 83) sirve no solo para el accionamiento de las caras extremas (2 y 3) en la misma dirección y con la misma velocidad, sino también para garantizar la posición mutua constante de las caras extremas (2 y 3) en la que las ranuras correspondientes en ambas caras extremas (2 y 3) están dispuestas una contra otra, de modo que los medios de hilatura que pasan a través de estas ranuras son paralelos al eje de rotación de las caras extremas (2 y 3). A lo largo de toda la circunferencia de la cara extrema (2) están distribuidas uniformemente las ranuras radiales (21, 22, 23, 24, 25 y 26) y alrededor de toda la circunferencia de la cara extrema (3) están distribuidas uniformemente las ranuras radiales (31, 32, 33, 34, 35 y 36), mientras que a través de las ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (2) y en las ranuras radiales en la circunferencia de la cara extrema (3), según algunos de los ejemplos de realizaciones descritos, discurre el cable metálico (5) encerrado en un bucle sinfín, o varios cables metálicos (5) encerrados en varios bucles sinfín.
En base a todos los ejemplos de realizaciones mencionados anteriormente, puede crearse una cantidad casi ilimitada de diversas variantes más o menos diferentes del electrodo de hilatura (1) que difieren de los ejemplos descritos de realizaciones especialmente en el número de ranuras radiales en la circunferencia de las caras extremas (2 y 3), de este modo por medio de un cierto número de elementos de hilatura del electrodo de hilatura (1), posiblemente gracias a que el cable metálico (5) o los cables metálicos (5) no están encerrados en el bucle sinfín sino que empiezan y acaban en el lado exterior de algunas de las caras extremas (2 y 3). Asimismo, pueden conseguirse diferencias adicionales gracias a diversas realizaciones de las caras extremas (2 y 3), que pueden ser creadas en principio como un cuerpo tridimensional cualquiera. La solución más conveniente de las caras extremas parece ser sin embargo el disco de material eléctricamente no conductor, cuyos bordes son redondeados con el objeto de la durabilidad y la seguridad del cable metálico (5) o de los cables metálicos (5), y asimismo de la reducción del efecto de estas caras extremas (2 y 3) en el proceso de hilatura.
Otra posible variante de la realización del electrodo de hilatura (1) según la invención, es la variante en la que, en las caras extremas (2 y 3), se han realizado, en vez de las ranuras radiales, aberturas en las que están situados uno o varios cables metálicos (5). Sin embargo, durante la utilización del electrodo de hilatura (1) con esta estructura aparecen dificultades producidas especialmente por la influencia de la solución de polímeros que está en el campo electrostático entre los electrodos de recogida y de hilatura (1) dispuestos en las superficies de las caras extremas (2 y 3). Se evita el peligro de iniciación del proceso de hilatura en las caras extremas mediante medios de limpieza adecuados de la solución de polímeros distribuida en las caras extremas.
Aplicabilidad industrial
El electrodo de hilatura, según la presente invención, es aplicable a un dispositivo para la producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones acuosas y no acuosas de polímeros.
Lista de marcas de referencia
1
electrodo de hilatura
2
cara extrema
20
bisagra
201
rueda dentada
202
anillo distanciador
21
ranura radial
22
ranura radial
23
ranura radial
24
ranura radial
25
ranura radial
26
ranura radial
3
cara extrema
30
bisagra
301
rueda dentada
302
anillo distanciador
31
ranura radial
32
ranura radial
33
ranura radial
34
ranura radial
35
ranura radial
36
ranura radial
4
árbol
41
eje del árbol
5
cable metálico
514
cable metálico
525
cable metálico
536
cable metálico
6
depósito de solución de polímeros
7
solución de polímeros
8
accionamiento
81
rueda dentada de accionamiento
82
rueda dentada de accionamiento.

Claims (9)

1. Electrodo rotativo de hilatura (1), de forma alargada, para el dispositivo para la producción de nanofibras mediante hilatura electrostática de soluciones de polímeros, que comprende un par de caras extremas (2, 3), estando situadas entre las mismas elementos de hilatura formados por hilos metálicos, que están distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia y son paralelos al eje de rotación (41) del electrodo rotativo de hilatura (1), que sirve para transportar la solución de polímeros desde el depósito de la solución de polímeros al campo eléctrico para la hilatura, caracterizado porque las caras extremas (2, 3) están fabricadas de un material eléctricamente no conductor y todos los elementos de hilatura están conectados entre sí de una forma eléctricamente conductiva.
2. Electrodo rotativo de hilatura (1), según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de hilatura están formados por un cable metálico (5) extendido alternativamente desde una cara extrema (2, 3) a la otra en las ranuras (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) o aberturas realizadas a lo largo de la circunferencia de las caras extremas (2, 3).
3. Electrodo rotativo de hilatura, según la reivindicación 2, caracterizado porque el cable metálico (5) discurre sobre la cara extrema (2, 3) hasta la ranura siguiente (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) o hasta una abertura, a través de la que pasa a la segunda cara extrema (2, 3).
4. Electrodo rotativo de hilatura, según la reivindicación 2, caracterizado porque el cable metálico (5) discurre sobre la cara extrema (2, 3) en sentido transversal a la ranura (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) o a la abertura en el lado opuesto de la circunferencia de la cara extrema (2, 3).
5. Electrodo rotativo de hilatura, según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de hilatura están divididos en parejas formadas por un cable metálico (5), mientras que estos cables metálicos se cruzan en las caras extremas (2, 3).
6. Electrodo rotativo de hilatura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las caras extremas (2, 3) están montadas sobre el árbol (4).
7. Electrodo rotativo de hilatura, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las caras extremas (2, 3) están montadas sobre un tubo de separación eléctricamente no conductor.
8. Electrodo rotativo de hilatura, según la reivindicación 6, caracterizado porque el tramo del árbol (4) entre las caras extremas está recubierto por un tubo de separación eléctricamente no conductor.
9. Electrodo rotativo de hilatura, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las caras extremas (2, 3) en el lado exterior están conectadas axialmente con las bisagras (20, 30) montadas de forma rotativa y alineadas axialmente en las paredes opuestas del depósito (6) de la solución (7) de polímeros, mientras que las ranuras radiales (21, 22, 23, 24, 25, 26) o las aberturas en la cara extrema (2) están dispuestas contra las ranuras radiales (31, 32, 33, 34, 35, 36) o las aberturas en la segunda cara extrema (3), y las bisagras (20, 30) están acopladas con el accionamiento (8) del electrodo de hilatura (1).
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