HUT73283A - Spinnerette and a method of manufacturing it. - Google Patents

Description

A találmány tárgya szálképző fej és eljárás annak előállítására. A találmány tárgya különösen szálképző fej alakos cellulóztermékeknek (például szálaknak) oldószerben, elsősorban harmadrendű amin N-oxidban oldott cellulózból való fonására.

McCorsley 4,416,698 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírása, amire itt a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk, olyan rendszert ismertet cellulózszálak előállítására, amelyben a cellulózt alkalmas oldószerben, így például harmadrendű amin N-oxidban oldják. Az ilyen rendszerek egyik jellemzője, hogy az általában fonóoldatnak nevezett oldat egyrészt forró, másrészt - ha jelentős mennyiségű cellulózt tartalmaz - viszkózus, ami 15 bar és 200 bar közötti extrudálási nyomások alkalmazását igényli. Az ilyen nyomások hasonlóak az ömledékes szálhűzásos polimer rendszerekben, így például poliészter rendszerekben fellépő nyomásokhoz.

Miután a cellulózoldatot az oldószerben elkészítették, az , oldatot extrudálják vagy fonják egy alkalmas alaksajtoló szerszámszerelvényben, ami tartalmaz egy nem meghatározott szálképző rózsát. A szálképző rózsa alakos anyagot állít elő, amit vízbe vezetnek, hogy a cellulózt az amin-oxid oldószernek az extrudált anyagból történő kimosása útján regenerálják.

Mesterségesen alakított anyagszálak előállítása oldatnak vagy folyadéknak a szálak kialakítása végett egy szálképző fejen át történő extrudálása vagy fonása útján természetesen jól ismert. Kezdetben viszonylag kevés filamentszálat állítottak elő. Ezeket a filamentszálakat egyedileg csévélték fel, és folytonos szálanyagként használták. Ez azt jelentette, hogy az előállítandó folytonos szálak számát a szálaknak az a száma határozta meg, • · · amennyit szárítás előtt vagy után egyedileg fel lehetett csévélni.

Ha azonban a szálat szálkábel alakban állítják elő, vagy ha a szálat vágott szálként állítják elő, akkor más kritériumok vonatkoznak az egyszerre előállítható szálak számára. A szálkábelt lényegében párhuzamos, egyedileg nem kezelt szálakból álló köteg képezi. A vágott szálakat lényegében rövid szálpászmákból álló massza képezi. Vágott szálakat elő lehet állítani vagy száraz szálkábel vágása útján, vagy szálkábel kialakításával, azt még nedvesen vágva, és a vágott szálmasszát szárítva.

Minthogy szálkábel termék vagy vágott termék esetében nem kell filamentszálakat kezelni, ezért egyidejűleg nagyon nagy számú pászmát vagy szálat lehet előállítani.

így a szálkábel vagy vágott szál előállítására szolgáló szálképző fejek esetében - a folytonos szálanyag gyártásával , összehasonlítva - gazdaságossági szempontból fontos a sok szálképző lyukkal ellátott szálképző fejek használata.

Kezdetben a folytonos filamentszál előállítására szolgáló szálképző fejben 20...100 lyuk lehetett. Nagyobb szálképzési sebesség alkalmazása növeli a termelékenységet. Szálkábel vagy vágott szálak előállítására használt szálképzó fejekben a lyukak száma több ezer, sőt több tízezer lehet. A termelékenység így mind több lyuk alkalmazása, mind nagyobb sebességek útján növelhető. Kezdetben az ilyen, sok lyukat tartalmazó szálképző fejeket vastag lapokként, poliészter szálképző rózsával készítették. Ilyen vastag lapokban azonban a nagyszámú lyuk kialakítása drága és időigényes. Ezért megkísérelték vékonyabb

lapok alkalmazását. Vettek egy fémcsészét és a csészén átmenő lyukakat alakítottak ki. így csésze alakú szálképző fejet alakítottak ki úgy, hogy a lyukak a csésze alsó részében valamilyen alkalmas minta szerint voltak elrendezve. Ezt a csészét azután a fonott anyaéf előállítása végett becsavarták a szálképző rózsába.

A szálképző rózsák előállítása azonban nagyon drága és időigényes folyamat. Minden lyukat egyedileg kell lyukasztani. A lyukak gyakran bonyolult alakúak, és egy sor fúrási, lyukasztás! vagy forgácsolási művelettel kell előállítani őket, amelyeket csak az utóbbi időben fél-automatizáltak.

Minden gyártási folyamatban fennáll hibák előfordulásának kockázata, és bármilyen alacsony is az adott hibaszázalék, a szálképző rózsában előforduló hibák abszolút száma a szálképző rózsában lévő lyukak számának növekedésével növekszik. Ez azt jelentheti, hogy bekövetkezik egy olyan helyzet, amelyben nem, célszerű a szálképző rózsa egyetlen oldalában a lyukak számát növelni, mivel a végtermékben várhatólag olyan sok hiba lesz, hogy újratisztítás nélkül nem használható.

Ennek a problémának az egyik megoldási módja az úgynevezett szálképző csoportrózsa vagy gyűszűrózsa alkalmazása. A szálképző csoportrózsában sok kis gyűszű van, és mindegyik gyűszűben adott számú, például 1 és 1500 közötti számú lyuk van. Az ilyen szálképző csoportrózsákat széleskörűen alkalmazzák cellulóz viszkózeljárással folyó előállításában. A szálképző csoportrózsák egyedi gyűszűit viszonylag olcsón lehet gyártani, és ha egy gyűszűben egy lyukban hiba van, akkor ezt a gyűszűt ki lehet cserélni. így nem vész kárba sok ezer lyuk előállítására fordított munka. A szálképző csoportrózsa gyűszűit egy tartóba helyezik úgy, hogy a fonóoldatnak a szálképző fej belsejében ható nyomása a szálképző fejeket erősen a csoportrózsatartó szerelvénybe nyomja.

Az ilyen csésze alakú’, szálképző rózsás, sok lyukat tartalmazó típusú vagy szálképző csoportrózsa típusú szálképző rózsaszerelvényeket széleskörűen használják viszkóz-cellulóz előállításában. A viszkóz-cellulózt nedves fonással állítják elő. Ilyen szálképző rózsákra példák található az Ullman Encyclopaedia of Chemical Industry-ban (5.kiadás, 1987, A10 kötet, 554.oldal).

Ullman arra is utal, hogy poliolefin szálak fonásához téglalapalakú szálképző fejeket használnak.

Találmányunk célja olyan szálképző fej kialakítása és előállítása, amely különösen alkalmas cellulózszálaknak oldószerben oldott cellulózból való előállítására, és elsősorban vágott cellulózszálaknak oldószerben, így például amin-oxidban , oldott cellulózból való előállítására.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a szálképző fej tartalmaz egy fém nyíláslapot, amelyben több lyuk van alakos terméknek fonóoldatból való fonására. A nyíláslap a kerületén egy fém kerettaghoz van hegesztve.

A találmány szerinti szálképző fej egyik előnyös kiviteli alakja, amely több egyedi cellulózszálnak oldószerben oldott cellulózból való előállítására szolgál, tartalmaz egy kerettagot, amelyben átmenő lyukak vannak. A lyukakon átmegy az oldat és kialakítja az elemi szálakat. A kerettaghoz közelebb eső lyukak átmérője a legkisebb átmérőjű részen nagyobb, mint a kerettagtól távolabbi részen lévő lyukaké.

A találmány szerinti szálképző fej egy további előnyös kiviteli alakja, amely több elemi cellulózszálnak oldószerben oldott cellulózból való előállítására szolgál, tartalmaz

i) egy fém keretszerkezetet, aminek van egy felülnézetben lényegében téglalapalakú külé'ő fala; a külső fal a fal két éle között a szálképző fej mélységével egyenlő mélységű teret határol; a téglalapalakú keretszerkezetnek van hossza és szélessége, és a hossza nagyobb, mint a szélessége, úgyhogy ezek egy nagytengelyt és egy kistengelyt határoznak meg, ii) a fal kerülete körül a fallal egy darabként kialakított, kifelé álló karimát, iii) legalább egy nagytengely irányú belső merevítő falat és legalább egy, a nagytengelyre keresztirányú, kistengely irányú belső merevítő falat a külső falon belül, amik így több, a keretszerkezeten átmenő nyílást határolnak, iv) a külső fal részeiben és a merevítő falak részeiben a külső éleknél hornyokat mindegyik nyílás kerülete körül, amelyek mindegyik nyílásban egy nyíláslapot fogadnak be,

v) több fém nyíláslapot, amelyek úgy vannak méretezve, hogy beilleszkednek a nyílások körüli hornyokba, vi) több fonólyukat, amelyek mindegyik nyíláslapban ki vannak alakítva, és amelyeken át a cellulózoldat az elemi szálak kialakítása végett áthaladhat, vii) a nyíláslapok a hornyokban a keretszerkezethez és a merevítő falakhoz vannak hegesztve mindegyik nyíláslap teljes kerülete mentén.

A feladatot több egyedi cellulózszálat oldószerben (előnyös módon harmadlagos amin-oxidban) oldott cellulózból előállító szálképző fej gyártására szolgáló eljárás tekintetében úgy oldjuk meg, hogy annak során

i) előállítunk egy fém keretszerkezetet, aminek van egy felülnézetben lényegében téglalapalakú külső fala; a külső fal a fal két éle között a szálképzó fej mélységével egyenlő mélységű teret határol; a téglalapalakú keretszerkezetnek van hossza és szélessége, és a hossza nagyobb, mint a szélessége, úgyhogy ezek egy nagytengelyt és egy kistengelyt határoznak meg, ii) elkészítünk a fal egyik kerületi élén a fallal egy darabként kialakított, a fal kerülete mentén kifelé álló karimát, iii) a külső falon belül kialakítunk legalább egy nagytengely irányú belső merevítő falat és legalább egy, a nagytengelyre keresztirányú, kistengely irányú belső merevítő falat, amik több, a keretszerkezeten átmenő nyílást határolnak, iv) a külső fal részeiben és a merevítő falak részeiben a külső éleknél hornyokat alakítunk ki mindegyik nyílás kerülete , körül, amelyek mindegyik nyílásban egy nyíláslapot fogadnak be,

v) mindegyik merevítő falat úgy alakítjuk ki, hogy a hornyos éltől távoli felső él kúposán keskenyedik, vi) kialakítunk több nemrozsdásodó acél nyíláslapot, amelyek úgy vannak méretezve, hogy beilleszkednek a nyílások körüli hornyokba, vii) kialakítunk több fonólyukat mindegyik nyíláslapban, amelyeken át a cellulózoldat az elemi szálak kialakítása végett áthaladhat; a lyukak kúposak úgy, hogy átmérőjük a nyíláslap egyik oldalán nagyobb, mint a másik oldalon, viii) miután a fonólyukakat mindegyik nyíláslapban kialakítottuk, elhelyezzük a nyíláslapokat a nyílásokban lévő ·

- 8 hornyokban úgy, hogy a nyíláslapnak a lyukak nagyobb átmérőjű részét tartalmazó oldala a horony feneke felé mutasson, és ix) a nyíláslapokat elektronsugárral a keretszerkezethez és a rácsos falakhoz hegesztjük mindegyik nyíláslap teljes kerülete mentén.

Találmányunkat annak példaképpen! kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

ΙΑ. , 1B. és 2A, 2B. ábra korábbi, egyszerű csésze típusú és szálképző csoportrózsa típusú szálképző fejek kialakítása, a

3. ábra a találmány szerinti szálképző fej perspektivikus képe, a

4 .	ábra a	3 .	ábra	szerinti	szálképző	fej	felülnézete, az
5 .	ábra a	3 .	ábra	szerinti	szálképző	fej	metszete, a
6 .	ábra	az	5. ábrán látható sarok	nagyobb méretarányban
ábrázolva, a

7. ábra a 6. ábrán látható sarok még nagyobb méretarányban , ábrázolva, a

8. ábra egy nyíláslap perspektivikus képe, a

9A-9G. ábra, nyíláslapok részeinek felülnézetei, a

10. ábra egy lyuk metszete, és a

11. ábra egy szálképző fej metszete.

Az 1A. és 1B. ábrán - ezek közül az 1A. ábrán metszetben egy ismert szálképző fej látható, amit egy csésze alakú 1 lemez képez. Az 1 lemez az 1B. ábrán hátulnézetben látható. Az 1 lemeznek van egy vele egy darabként kialakított 2 karimarésze. A 2 karimarész egy 4 szálképző rózsa hátsó részére csavart nagy 3 anyával van megfogva. A 4 szálképző rózsát bármilyen alkalmas 5 kapcsolóelem egy 6 csővel köti össze, amely fonóoldatot szállít.

Az ilyen ismert készülék több 7 lyukat tartalmaz, amelyek a csésze 8 fenekében vannak kialakítva, és a fonóoldatból előállítják a filamentszálakat, amelyek a szálakat képezik. Ha az ilyen szálképző fejet viszkózrajon előállítására használják, akkor a szálképző fejet egy fonófürdőbe merítik, hogy regenerálják a cellulózszálakat az fonóoldatból, ahogyan az bemegy a fonófürdőbe. Folytonos szálas viszkóz előállításakor a 7 lyukak száma kb. 10 és 100 között van.

Szálkábel (szálkábelként használt, több, lényegében párhuzamos egyedi szál) vagy vágott szálak (szálkábel vágása útján előállított rövid egyedi száldarabok) előállítása végett a 7 lyukak száma nagyon nagy lehet. Az ilyen típusú ismert készülékek átmérője tipikusan 10 cm és 50000 lyukat is tartalmazhatnak. A lyukak elrendezhetők minták szerint, így például szegmensekbe, amilyeneket például Ullman (i.m. 5.kiadás, 1987, A10 kötet, 554.oldal) ismertet.

A fentebb vázolt okok következtében a szálképző fejben lévő lyukak számának növelése gyakorlati gyártási problémákat okozhat, minthogy a statisztikai hibaarányt gyakorlatilag nem lehet nullára csökkenteni. Ennek a problémának az egyik megoldása a 2A. és 2B. ábrán látható szálképző csoportrózsa. A szálképző csoportrózsának a 2A. ábrán látható része hatékonyan helyettesíti a csésze alakú 1 lemezt és a 3 anyát, és belső menettel van az 1. ábra szerinti 4 szálképző rózsára csavarva. A 2A. és 2B. ábrán látható kiviteli alakban a szálképző csoportrózsa tartalmaz egy lényegében csésze alakú 9 elemet, amely el van látva az előbb említett belső 10 menettel, és amelyben egy sor lépcsős 11 furat van kialakítva. Ezeknek a furatoknak belül van a nagyobb, 12 ··· β

- 10 átmérőjük, és kívül van a kisebb, 13 átmérőjük. A lépcsős 11 furatokban egy sor 14 gyűszű van. A 14 gyűszűknek van egy velük egy darabként kialakított 15 karimája, egy gyűrű alakú 16 fala és egy 17 fenékrésze. A 18 fonólyukak a 17 fenékrészben vannak kialakítva. Az ilyen ismert készülékekben a gyűszűket a tulajdonképpeni tartó belseje felől helyezik be, úgyhogy a fonóoldat nyomásának hatása a fonóoldatot erős érintkezésbe hozza a gyűszűkkel, úgyhogy a gyűszűk érintkezésbe kerülnek a lyukak kúpos részével. A gyűszűk belülről történő behelyezésének az a célja, hogy javítsa a gyűszűk tömör zárását a lyukakban azáltal, hogy a nyomás alatt álló fonóoldat a tömör zárást javító irányban hat. Szükség esetén mindegyik gyűszű a lyukba becsavarható, vagy a lyukban úgy rögzíthető, hogy a lyuk 12 átmérőjénél anyamenetet készítünk, és a 11 furat 12 átmérőnél lévő menetes részébe nem ábrázolt cső alakú, külső menetes tagot csavarunk be. A 14 gyűszűk túlnyúlhatnak a 9 elem lapján. Ez világosan látható Ullman Enciklopédiájában (i.m. 5.kiadás, 1987, A10 kötet, 554.oldal).

A 3-8. ábrán látható egy találmány szerinti szálképző fej. A szálképző fej lényegében téglalapalakú, ahogyan ez a 3. ábrán látható. A szálképző fej lényegében cilinderkalap alakú, és van egy téglalapalakú külső, 20 fala, amely egy vele egy darabként kialakított, felső 21 karimataggal van ellátva. A 21 karimatag lyukakat tartalmazhat. A 20 falon belül van egy sor, 22, 23, 24 merevítő fal, amelyek a 20 fallal egy darabként vannak kialakítva vagy hozzá vannak hegesztve. A merevítő szerkezet egy darabból álló egység esetén egyetlen lemezből vagy vékony táblából forgácsolható. A 22 és 23 merevítő fal a szálképző fej • ·

nagytengelyének irányában, a 24 merevítő fal a szálképző fej nagytengelyre keresztben lévő kistengelyének irányában van kialakítva. A merevítő falak a külső, 20 fallal együtt egy sor 25 nyílást vagy ablakot képeznek. A szálképző fej külső falának és merevítő falainak anyaga előítyös módon nemrozsdásodő acél, még előnyösebb módon AISI 304 jelű nemrozsdásodó acél. A 22, 23 és 24 merevítő fal felső része ék alakban keskenyedve lényegében késéleket, mégpedig 27, 28 és 29 késéit lépez. A 24 merevítő fal 27 késéle a merevítő falon középen helyezkedik el, míg a 22, 23 merevítő fal 28 és 29 késéle (lásd az 5. ábrát) a merevítő fal egyik oldalán helyezkedik el, úgyhogy a d távolságok mind egyenlőek, és ezért a nyílások hossza azonos, és a nyílások területe azonos. Ezt azt jelenti, hogy használat közben lényegében egyenlő mennyiségű fonóoldat megy át mindegyik nyíláson. Az ék alakban keskenyedő merevítő falak alkalmazása csökkenti a fonóoldat nyomásesését a szálképző rózsában a lapos felső részű merevítő falakhoz képest.

A kerületi külső, 20 fal és a 22, 23, 24 merevítő fal alsó vége határolja a nyílások alsó élét. Valamennyi merevítő fal alsó része ugyanabban a 30 síkban van, mint a külső, 20 fal talpa. A falakban minden nyílás körül 31 horony van, ami egy 32 nyíláslapot fogad be. A 32 nyíláslap is nemrozsdásodó acélból, a jelen esetben AISI 430 jelű nemrozsdásodó acélból készül. A 32 nyíláslapban egy sor szálképző lyuk van, amelyeket a szokványos gyártási eljárásokkal készítenek. Ilyen eljárásokat ismertet a Fiber Producer 1978.decemberi számának 42-50. oldalán Schwab (Enka cég), vagy a Fiber Producer 1978.áprilisi számának 14-18. és 74-75. oldalán Langley (Spinning Services and Systems cég).

• · · · · · · _Λ · · · · · · · · ♦·· ··'·« ·· ♦ ♦.· ··« .♦ _t<

- 12 Mindkét cikk tartalmára a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk. A szálképző fejben lévő lyukak előnyös módon kúposak úgy, hogy nagyobb belső átmérőjük a szálképző rózsa belsejében, és kisebb belső átmérőjük a szálképző rózsán kívül van, ahogyan ez a 7. ábrán látható. Az elkészített 32 nyíláslapokat ezután a szálképző fej keretszerkezetében és merevítő falaiban lévő 31 hornyokba helyezzük és a kerület mentén elektronsugaras 33 hegesztéssel rögzítjük, hogy a 32 nyíláslapok a nyílásokban tömören zárjanak.

Azáltal, hogy a 32 nyíláslapok vastagságát a 31 horony mélységével egyenlő értékűre választjuk és elektronsugaras hegesztést alkalmazunk, a szálképző fej alsó oldala sima lapot képez és lényegében egyetlen, 30 síkban van.

A 32 nyíláslapokat könnyen lehet kezelni és lyukasztani, mivel a lyukasztást a szálképző rózsába való beszerelés előtt végezzük és alakjuk lényegében téglalapalakú és sík. Nincs szükség arra, hogy csésze alakú, karimás tagban lyukasszunk lyukakat, mint az ismert szálképző fejekben. Ez azt jelenti, hogy a lapban az élekhez szorosan közeli lyukakat lehet lyukasztani, és így a fonólyukak nagyon közel lehetnek a lap külső falaihoz és merevítő falaihoz. Az elektronsugaras hegesztés minimálja a szerelvény deformálódását. A fentebb említett két acélminőség használata esetén a nyíláslapokhoz használt lágyabb acélt lehet lyukasztani az alakos fonólyukak kialakítása végett, és még a keret anyagához lehet hegeszteni. Előnyös az elektronsugaras hegesztés, mivel ezzel a módszerrel nagyon jól záró kötést kapunk anélkül, hogy a lapok a szükségesnél nagyobb mértékben deformálódnának.

Más hegesztési módként alkalmazható

• «

- 13 lézerhegesztés vagy plazmaíves hegesztés.

Látható, hogy a szálképző fejnek sima alsó oldala van, és kis alkatrészekből, így nyíláslapokból egyszerűen gyártható úgy, hogy nagyszámú egyedi szálpászma előállításához nagy területtel rendelkezik. ·''

A fém 32 nyíláslapok vastagsága előnyös módon 0,5...3,0 mm.

A hegesztett szerkezet lehetővé teszi, hogy a lapok kibírják a használat közben rájuk ható nagy belső nyomásokat. Ez azt jelenti, hogy a lapok olyan vékonyak lehetnek, hogy vastagságuk 0,5 mm és még lehetővé teszik nagy nyomású fonóoldat használatát a gyártási folyamatban. Alkalmazhatók vastagabb, így 0,75 mm vagy 1 mm vagy 1,25 mm vagy 1,5 mm vagy 2 mm vagy 2,5 mm vagy 3 mm vastag lapok is. A lapok hossza a nagytengely irányában szinte tetszőleges, mivel a lapok a kistengely két oldalán hegesztéssel tartva vannak. A lap szélessége tipikusan 50, de lehet 10, 15,

20, 25, 30, 35 vagy 45 mm széles is. A lapok hossza elérheti az,

500 mm-t, sőt még ennél is több lehet. A hossz tipikusan 100, 150, 200, 250, 300, 350 vagy 400 mm, és a hosszúság/szélesség arány 1:1 és 50:1 között lehet.

AISI 430 jelű nemrozsdásodó acél lemez alkalmazása a 32 nyíláslap anyagaként lehetővé teszi a lyukak könnyű lyukasztását a lapon át. A lyukak a lapban szabályosan vannak elrendezve. A 9A-9G. ábrán láthatók a szabályos elrendezés előnyös alakjai. A 9A. ábrán az 57, 58 lyukak egyenlő oldalú háromszögek sarkaiban vannak úgy, hogy a háromszögek alapjai és csúcsai párhuzamosak a nyíláslap egyik, 40 élével, A 9B. ábrán a 41 lyukak hatszögek sarkaiban vannak, ismét úgy, hogy a hatszögek egyik éle párhuzamos a nyíláslap egyik, 42 élével. A 9C. ábrán a 43 lyukak egyenlőszárú háromszögek sarkaiban vannak úgy, hogy az egyenlőszárú háromszögek alapja rövidebb, mint a szárak. Egy másik változat szerint az alapok hosszabbak lehetnek, mint a szárak. Az alapok párhuzamosak a nyíláslap egyik, 44 élével. A 9D. ábrán a 45 lyukak négyzetek sarkaiban vannak, és a négyzet egyik éle párhuzamos a nyíláslap egyik, 46 élével.

A 9E. ábrán a 47 lyukak rombuszok sarkaiban vannak úgy, hogy a rombusz egyik átlója párhuzamos a nyíláslap egyik, 48 élével.

A 9F. ábrán a lyuk két váltakozó, 49 és 50 sorban vannak elrendezve úgy, hogy a sorok derékszöget zárnak be a nyíláslap egyik, 51 élével. A soroknak nem kell a nyíláslapra merőlegeseknek lenniük. Például a 9G. ábrán az 52 lyukak egyeneseken vannak elrendezve úgy, hogy az 53 egyenes 54 szöget zár be a nyíláslap 56 élére merőleges 55 egyenessel.

Tipikusan 2775 lyuk van egy nyíláslapban, és a lyukak középpontjai közötti távolság 0,7 és 1,5 mm között van, tipikusan,

1,2 mm. így a 9A. ábrán ábrázolt lyukak esetében mindegyik 57 lyuk 1,2 mm-re van a legközelebbi szomszédos 58 lyuktól.

Nyilvánvaló, hogy különböző elrendezésekben a középpontok közötti távolság lyukról lyukra más és más lesz.

Egy tipikus lyuk keresztmetszete a 10. ábrán látható. A lyuk lényegében trombita alakú, és van egy lényegében párhuzamos, 60 lyukszakasza, aminek van egy 61 belső átmérője és egy 62 hossza. A párhuzamos 60 lyukszakasz felett van egy kúpos, 63 lyukszakasz. A szűk 60 lyukszakasz 62 hossza közelítőleg egyenlő a szűk 60 lyukszakasz 61 belső átmérőjével. A lyuk hossza lényegében a hajszálcső vagy lényegében párhuzamos 60 lyukszakasz hossza. A kúpos 63 lyukszakasz arra szolgál, hogy fonóoldatot juttasson a

lyuk 60 lyukszakaszába. A 60 lyukszakasz átmérője 25 mikrométer vagy 35 mikrométer vagy 40 mikrométer vagy mikrométer vagy 60 mikrométer vagy mikrométer vagy 80 mikrométer vagy mikrométer vagy

100 mikrométer vagy 110 mikrométer vagy

120 mikrométer vagy

150 mikrométer lehet a szálképző fej használatával előállítandó szál adott decitex-számától (0,1 g/1000 m) függően. A 62 hossz egyenlő lehet a 61 belső átmérővel, vagy a 61 belső átmérő 0,1...10-szerese vagy 0,5...2-szerese lehet.

A szálképző fejben lévő lyukak elkészíthetőek bármilyen szokványos módon, rendszerint fúrással, lyukasztással és üregeléssel. A tipikus gyártási folyamatokat leírja Schwab, illetőleg Langley korábban idézett cikke a Fiber Producer-ben.

Nem lényeges, hogy a találmány szerinti szálképző fejben mindegyik lyukban azonos legyen az átmérő a kapilláris 60 lyukszakaszban.

A 11. ábrán látható egy szálképző fej felülnézete. Ennek a szálképző fejnek van egy külső, 70 karimája, és hat, 71-76 nyíláslapot tartalmaz. A nyíláslapok a 3-8. ábrán ábrázolt módon vannak egy keretszerkezetbe behegesztve. A 71-74 nyíláslap két oldalán a 71A, 71B-74A, 74B laprészben a lyukak kapilláris szakaszának átmérője körülbelül 10 %-kal nagyobb, mint a 71-74 nyíláslap többi részében lévő kapilláris szakaszoké. Hasonlóképpen a lyukak kapilláris szakaszának átmérője a 75A, 75B és 76A, 76B laprészben körülbelül 10 %-kal nagyobb, mint a 75 és 76 nyíláslap többi részében lévő lyukak átmérője.

A kúpos 63 lyukszakasz folytonos kúpként történő kialakítása helyett könnyebb a kúpot egy sor csonkakúp alakú szakaszként • ····· · φ ··· «···· ·· ·♦*···· φ φ φ φ

- 16 kialakítani, ami átmegy a párhuzamos, 60 lyukszakaszba.

A találmány szerinti hegesztett szerkezetű szálképző fejnek számos előnye van az ismert szerkezetekhez képest.

A hegesztett szerkezet lehetővé teszi vékony nyíláslapok alkalmazását, és ugyanakkor nagy területet szolgáltat, amelyen a lyukakat el lehet készíteni. A vékony nyíláslapokat keretszerkezetté lehet hegeszteni, ami kibírja a nagy nyomású fonóoldat használatakor fellépő deformáló hatásokat. Ennek az előnynek különösen nagy a jelentősége akkor, ha a szálképző fejet nagy viszkozitású fonóoldattal használják. A nagy viszkozitású fonóoldatok használata elkerülhetetlenül azt jelenti, hogy nagy kibocsátás szükségessége esetén nagy, 200 bárig terjedő nyomásokat kell alkalmazni ahhoz, hogy a fonóoldat át legyen hajtva a lyukakon.

A hegesztett szerkezet emellett minimálja a szálképző fejen belüli holttereket, ahol a fonóoldat megrekedhet. Ezek a holtterek egyenetlen fonást okoznának, különösen meleg fonóoldatnak hideg részbe történő fonásakor. A hegesztett szerkezet egyszerű módon kialakítható úgy, hogy az alsó oldal sima legyen.

További előnyt jelent, hogy könnyen lehet téglalapalakú szerkezeteket kialakítani. A lapokban az élekhez közel lehetnek a lyukak, mivel a lapokat előgyártják a keretszerkezetbe való behegesztés előtt. Valamennyi lap azonos méretű lehet. Ez azt jelenti, hogy a nyíláslapokat ismétlődő alapon lehet gyártani, és ha az egyik lapban hibás lyukak vannak, akkor csak ezt az egy lapot kell kicserélni. Ezért az egyetlen nagy lapot tartalmazó szálképző fejjel összehasonlítva a találmány szerinti szálképző • ♦ · · · · · • ····· · · **· ««··· ·· ···· ♦·· ·· «·

- 17 fejet jóval egyszerűbben lehet gyártani és kevésbé van annak kitéve, hogy nyomás hatására deformálódik. Az 1A. ábra szerinti típusú egyedi szálképző rózsalapok alkalmazásakor sajtolással nagyon nehéz olyan szálképző rózsát előállítani, amelyben a lyukak közel vannak az élekhez·, mivel az alakítás a csésze alakú elem belsejében nehéz. Ha csak egy lapot használnak, akkor annak a behorpadás elkerülése végett vastagnak kell lennie. Ez azt jelenti, hogy nehéz a lapban lyukakat készíteni és ezért a lyukakat nem lehet egymáshoz közel elhelyezni.

A 16...18 tömeg% krómot és kevés (0,5 %-nál kevesebb) nikkelt, kevés (0,5 tömeg%-nál kevesebb) mangánt, kevés (0,5 tömeg%-nál kevesebb) molibdént, valamint kevés (0,12 tömeg%-nál kevesebb) szenet tartalmazó AISI 430 jelű nemrozsdásodó acél alkalmazása azt jelenti, hogy a lapok lyukaszthatok és hegeszthetők, de ugyanakkor még megfelelnek a használati feltételeknek.

Claims (16)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   nyíláslapot (32), amelyben több lyuk van alakos terméknek fonóoldatból való fonására, é's a nyíláslap (32) a kerületén egy fém falakból (20, 22, 23, 24) álló kerettaghoz van hegesztve.
2. 2. Szálképző fej több cellulóz filamentszálnak oldószerben oldott cellulózoldatból való fonására, amely szálképző fejnek van

   egy átmenő lyukakkal ellátott részt határoló fala (20) , és az

   oldat a lyukakon áthaladva kialakítja a filamentszálakat, azzal jellemezve, hogy a falhoz (20) közelebb eső lyukak átmérője (61) a legkisebb átmérőjű lyukszakaszon (60) nagyobb, mint a faltól (20) távolabbi részen lévő lyukaké.
3. 3. A 2. igénypont szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy az a rész, amin az oldat a filamentszálak kialakítása végett átmegy, tartalmaz egy fém nyíláslapot (32), amelyben 500...10000 lyuk van.

   4 . Az 1. vagy 3. igénypont szerinti szálképző fej, azzal j ellemezve, hogy a falnak (20) a nyíláslappal (32) ellentett végén vele egy darabként kialakított, kifelé álló karimatagja

   (21) van.
4. 5. Az 1., 3. vagy 4. igénypont szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a nyíláslap (32) elektronsugárral van a falakból (20, 22, 23, 24) álló kerettaghoz van hegesztve.
5. 6. Az 1. és a 2-5. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a falban (20) van egy horony (31), amelybe a nyíláslap (32) be van helyezve és bele van hegesztve.
6. 7. A 6. igénypont szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy több nyíláslapot (32) tartalmaz, amelyeknek a vastagsága 0,5 és 3,0 mm között van és lényegében megegyezik a horony (31) mélységével.
7. 8. Az 1. és a 3-7. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a nyíláslap (32) anyaga nemrozsdásodó acél, előnyös módon AISI 430 jelű nemrozsdásodó acél.
8. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a kerettag anyaga nemrozsdásodó acél, előnyös módon AISI 304 jelű nemrozsdásodó acél.
9. 10. Az 1. és a 3-9. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a keretszerkezet téglalapalakú és a nyíláslap (32) úgy van a keretszerkezetbe behegesztve, hogy a nyíláslap (32) egyik belső oldalának kerülete a keretszerkezethez illeszkedik, a fonólyukak egy lyukszakaszának (60) belső átmérője kúpos, és a nyíláslap (32) belső oldalán , nagyobb.
10. 11. Az 1. és a 3-9. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a lyukak belső átmérője (61) a nyíláslap középső részében kisebb, mint a nyíláslap (71, 72, 73, 74, 75, 76) legalább egyik élén (71A, 71B, 72A, 72B, 73A, 73B, 74A, 74B, 75Ά, 75B, 76A, 76B) a szomszédos lyukak átmérője.
11. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a fémkeret belsejében van legalább egy belső merevítő fal (22, 23, 24), amely legalább két nyílást (25) határol, és amelyben a nyílások (25) téglalapalakúak.
12. 13. A 12. igénypont szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a merevítő falak (22, 23, 24) felső élei ék alakban keskenyednek oly módon, hogy mindegyik nyílásnak (25) a belépésnél az ék alakú élek által meghatározott területe egyenlő.
13. 14. A 13. igénypont szerinti szálképző fej, azzal jellemezve, hogy a merevítő falak (22, 23, 24) felső éle lényegében ugyanabban a Msíkban van, mint a kerettag karimatagjának (21) felső oldala.
14. 15. Szálképző fej több cellulóz filamentszálnak oldószerben oldott cellulózból való előállítására, azzal jellemezve, hogy tartalmaz

    i) egy fém keretszerkezetet, aminek van egy felülnézetben lényegében téglalapalakú külső fala (20); a külső fal a fal (20) két éle között a szálképző fej mélységével egyenlő mélységű teret határol; a téglalapalakú keretszerkezetnek van hossza és szélessége, és a hossza nagyobb, mint a szélessége, úgyhogy ezek egy nagytengelyt és egy kistengelyt határoznak meg, ii) a fal (20) kerülete körül a fallal egy darabként kialakított, kifelé álló karimatagot (21), iii) legalább egy nagytengely irányú belső merevítő falat (22, 23) és legalább egy, a nagytengelyre keresztirányú, kistengely irányú belső merevítő falat (24) a külső falon (20) belül, amelyek így több, a keretszerkezeten átmenő nyílást (25) határolnak, iv) a külső fal (20) részeiben és a merevítő falak (22, 23, 24) részeiben a külső éleknél hornyokat (31) mindegyik nyílás (25) kerülete körül, amelyek mindegyik nyílásban egy nyíláslapot (32) fogadnak be, • · · · « * · • . ·♦· · · ♦ • · · · · · · to ♦· ··♦· ··« ·* ·

    v) több fém nyíláslapot (32), amelyek úgy vannak méretezve, hogy beilleszkednek a nyílások (25) körüli hornyokba (31) , vi) több fonólyukat, amelyek mindegyik nyíláslapban (32) ki vannak alakítva, és amelyeken^?át a cellulózoldat a filamentszálak kialakítása végett áthaladhat, vii) a nyíláslapok (32) a hornyokban a keretszerkezethez és a merevítő falakhoz (22, 23, 24) vannak hegesztve mindegyik nyíláslap (32) teljes kerülete mentén.
15. 16. Eljárás több cellulóz filamentszálat oldószerben oldott cellulózból előállító szálképző fej gyártására szolgáló eljárás, azzal jellemezve, hogy annak során

    i) előállítunk egy fém keretszerkezetet, aminek van egy felülnézetben lényegében téglalapalakú külső fala; a külső fal a fal két éle között a szálképző fej mélységével egyenlő mélységű teret határol; a téglalapalakú keretszerkezetnek van hossza és szélessége, és a hossza nagyobb, mint a szélessége, úgyhogy ezek egy nagytengelyt és egy kistengelyt határoznak meg, ii) elkészítünk a fal egyik kerületi élén a fallal egy darabként kialakított, a fal kerülete mentén kifelé álló karimát, iii) a külső falon belül kialakítunk legalább egy nagytengely irányú belső merevítő falat és legalább egy, a nagytengelyre keresztirányú, kistengely irányú belső merevítő falat, amelyek több, a keretszerkezeten átmenő nyílást határolnak, iv) a külső fal részeiben és a merevítő falak részeiben a külső éleknél hornyokat alakítunk ki mindegyik nyílás kerülete körül, amelyek mindegyik nyílásban egy nyíláslapot fogadnak be, ···: .·*. :···.-% ···?

    . * .· ··· · . » ·· <·.· ···* *.,· *.,*

    v) mindegyik merevítő falat úgy alakítjuk ki, hogy a hornyos éltől távoli felső él ék alakban keskenyedik, vi) kialakítunk több nemrozsdásodó acél nyíláslapot, amelyek úgy vannak méretezve, hogy beilleszkednek a nyílások körüli hornyokba, '· vii) kialakítunk több fonólyukat mindegyik nyíláslapban, amelyeken át a cellulózoldat a filamentszálak kialakítása végett áthaladhat; a lyukak kúposak úgy, hogy átmérőjük a nyíláslap egyik oldalán nagyobb, mint a másik oldalon, viii) miután a fonólyukakat mindegyik nyíláslapban kialakítottuk, elhelyezzük a nyíláslapokat a nyílásokban lévő hornyokban úgy, hogy a nyíláslapnak a lyukak nagyobb átmérőjű részét tartalmazó oldala a horony feneke felé mutasson, és ix) a nyíláslapokat elektronsugárral a keretszerkezethez és a merevítő falakhoz hegesztjük mindegyik nyíláslap teljes kerülete mentén.

    17. A 15 . vagy 16. igénypont szerinti eljárás , azzal j ellemezve, hogy a fém keretszerkezetet és a belső merevítő falakat (22, 23, 24) tömör lapból forgácsoljuk. 18 . A 15. , 16 . vagy 17. igénypont szerinti élj árás , azzal

    jellemezve, hogy a lyukak legkisebb átmérője 25...200 mikrométer.
16. 19. A 15-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lyukak középpontjai közötti távolság 0,5...3,0 mm.