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Düse, insbesondere zum Spinnen für Kunstseide, sowie Verfahren zur Herstellung der ersteren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Spinndüse, die alle wesentlichen Vorteile einer Edelmetalldüse, wie solche besonders in der Kunstseidenindustrie in Anwendung kommen, besitzt, ohne die diesen letzteren anhaftenden Nachteile, wie den hohen Anschaffungspreis und die geringe mechanische Festigkeit, verursacht durch die geringe Stärke des verwendeten Metalls.
Der Düsenkörper wird aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt und weist Öffnungen auf, die entweder gross gehalten oder auch einfache Durehlöeherungen sein können. Stücke aus edlem Metall mit vorteilhaft flacher Oberfläche, wie dünne Platten oder Scheiben und mit Spinnöffnungen versehen, werden an den Düsen, u. zw. über den Öffnungen derselben festhaftend angebracht, beispielsweise mittels eines glasigen Emails, das durch Anwendung entsprechend hoher Temperatur geschmolzen wird. Die Anbringung wird so vorgenommen, dass die Spinnöffnungen mit den erwähnten Öffnungen oder Durch- löcherungen übereinstimmen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Düse angegeben und ist das Verfahren zur Herstellung vieler Öffnungen im Düsenkörper schematisch angedeutet. Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer Porzellandüse und la einen teilweisen Schnitt derselben in erheblicher Vergrösserung. Fig. 2 zeigt eine Düse, deren Körper aus Metall besteht. Fig. 2a ist ein teilweiser Schnitt derselben, bedeutend vergrössert.
Fig. 3 und 3a zeigen wieder eine andere Düsenform, letztere Figur wieder in starker Vergrösserung. Fig. 4 zeigt eine Abänderung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform. Fig. 5 und 6 zeigt schematisch das Verfahren zur Herstellung der Edelmetallteile der erfindungsgemässen Düse.
Die Düse in Fig. 1 und la hat runde Form ; a ist die Achse, b die Bodenfläehe, c die Wand, d (in Fig. l) der Flansch ; diese Teile sind alle aus Porzellan. Die Bodenfläche b hat Löcher e mit einer Erweiterung f auf der äusseren Seite der Bodenfläche b (Fig. la). Kleine Scheiben Platin h sind mittels eines glasigen Emails g innerhalb der Erweiterungen f auf das Porzellan der Grundfläche b angekittet. In diesem Ausführungsbeispiel weist jede Edelmetallscheibe eine einzige Spinnöffnung i auf, wie in der Fig. la ersichtlich ist. Doch kann jede Scheibe auch mehrere Spinnöffnungen haben.
Die Düse der Fig. 2 besitzt einen Körper, der hauptsächlich aus Nickel oder einem andern geeigneten unedlen Metall besteht. In diesem Fall ist die ganze Oberfläche oder der grösste Teil derselben mit dem glasigen Email überzogen, damit das unedle Metall gegen die Einwirkung von Säuren oder Alkalien besser geschützt sei, wie auch gegen schädliche Oxydation bei der Hitze, wenn die Düsen zwecks Reinigung der Öffnungen auf höhere Temperaturen erhitzt werden.
Die Fig. 3 und 3a zeigen eine Düse von runder Form, vorteilhaft aus Porzellan, mit der Wand e, einem Flansch d (Fig. 3) und einer grossen Öffnung mit einer entsprechend grossen ringförmigen Erweiterung f, innerhalb welcher mittels eines glasförmigen Emails eine grosse Platinscheibe hangekittet ist ; diese Scheibe h bildet daher selbst die Bodenfläche der Düse und weist mehr oder weniger zahlreiche Spinnöffnungen i auf, wie in Fig. 3a ersichtlich.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht die Bodenfläche b und den Flansch d einer Düse (deren Körper aus Porzellan sein kann), wobei in der Bodenfläche b sieben Öffnungen oder verhältnismässig grosse Löcher angebracht sind. In den Erweiterungen der Löcher des Düsenkörpers sind Edelmetallscheiben eingebracht, wobei jede der sieben Scheiben h mehr oder weniger zahlreiche Spinnöffnungen hat.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren gestattet ep, eine glosse Anzahl von Öffnungen regelmässig und dicht aneinander herzustellen.
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Zu diesem Zwecke werden in einem zylindrischen Bolzen, der vorteilhaft aus Platin besteht, beispielsweise sieben aehsenparallele Löcher gebohrt, wie in Fig. 5, Bild A, ersichtlich, das die Ansicht von einem Ende aus gesehen zeigt. Diese Löcher werden mit sieben genau passenden Stäbchen aus einem unedlen Metall, z. B. Nickel, gefüllt, welche so die Seelen darstellen, was in Fig. 5, Bild A, durch vertikal schraffierte Linien angedeutet ist. Der Zylinder A wird nun zu Draht ausgezogen, bis sein äusserer Durchmesser auf eine Stärke vermindert ist, die der der ursprünglichen Metallseelen entspricht, die in A eingeschoben wurden.
Dann werden die unregelmässigen Endstücke des zu grosser Länge ausgezogenen Drahtes entfernt und sieben passende Stäbchen von entsprechender Länge abgeschnitten und in sieben Löcher eines zweiten in gleicher Weise vorgebohrten Platinbolzens, der in Fig. 5, Bild B, angedeutet ist, eingebracht ; dies geschieht in derselben Weise, wie vorher bei Bild A beschrieben, mit dem Unterschied nur, dass B mit zusammengesetzten Seelen gefüllt wird. Es ist ohne weiteres verständlich, dass B jetzt 7 x 7 = = 49 lösliche Metallseelen enthält und könnte das Verfahren hier beendigt werden. Man kann aber auch anderseits den so adjustierten Bolzen B neuerlich zu Draht ausziehen und dann wieder in sieben Stäbchen zerschneiden und nun einerseits einen dritten durchbohrten Platinbolzen 0 so wie früher damit füllen.
Es ist ersichtlich, dass die Anzahl der (gleich grossen) Seelen im Bolzen 0 jetzt 49 x 7 = 343 erreicht ; würde man eine weitere Verfahrensstufe einschalten, so würde die Anzahl der Seelen 74 = 2401 erreichen.
Das schliessliche Drahtziehen kann so lange fortgesetzt werden, bis alle runden Metallseelen einen beliebig kleinen Durchmesser von etwa 0'08-0'013 mm haben. Der Draht wird dann auf maschinellem Wege in kurze flache Stücke zerschnitten werden, die kleine Scheiben darstellen und welche, nachdem durch chemische Behandlung die in ihnen enthaltenen unedlen Metallseelen herausgelöst wurden, in der richtigen Lage angekittet werden, so dass sie Düsen bilden, von der im Zusammenhang mit den Fig. 1 und la, 2 und 2a beschriebenen Art.
Fig, 6 zeigt eine Scheibe in vergrössertem Massstab, die aus einem zusammengesetzten Draht", der einen Durchmesser von 1'6 mm besitzt, herausgeschnitten wurde und 49 Spinnöffnungen aufweist, deren jede einen Durchmesser von 0'08 mm hat. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, wurde das geschilderte Verfahren bei der Stufe B, Fig. 5, unterbrochen. Sobald der zusammengesetzte Bolzen B genügend ausgezogen ist, wird er in den Hohlraum eines entsprechenden Platinrohrs D, Fig. 5, eingebracht. Man setzt dann das Drahtausziehen fort, bis das gefüllte Rohr D einen Durchmesser von 1'6 mm besitzt ; dieses wird dann auf maschinellem Wege in Scheibchen quer zerschnitten und diese chemisch behandelt. Die Zeichnung, Fig. 6, zeigt das Endprodukt in vergrössertem Massstabe.
Da das Material während des Drahtziehens erhitzt wird, um es weich zu machen und die einzelnen Platinelemente, die zunächst mit benachbarter Oberfläche aneinanderlagen, aneinanderzuschweissen, entsteht schliesslich ein einheitlicher Körper, wie dies im Diagramm angedeutet ist.
Düsen mit vielfach durchlöcherten Scheiben können auch als Filter bei der Kunstseideherstellung verwendet werden. Im letzteren Fall müssen die Düsen in bezug auf die Stromrichtung der viskosen Lösung umgekehrt werden. Es wird so die Reinigung des Filters erleichtert und seine mechanische Widerstandsfähigkeit gegen höhere Druckbeanspruchung erhöht. Solche Filter mit ganz kleinen Durchgangsöffnungen werden zweifellos zur Notwendigkeit, wenn kleine Spinnöffnungen von einer Grössenordnung von annähernd 0'005 cm Durchmesser oder noch weniger in Frage kommen ; diese Notwendigkeit ergibt sich um so mehr, als keine gut verwendbare Einrichtung für die Ausscheidung kleiner Teilchen, die als festere Anteile in viskoser Lösung suspendiert auftreten, bisher bekannt ist.
Das anzuwendende Edelmetall kann vorteilhaft aus einer Legierung von Platin und Gold bestehen, sobald die Praxis einen grösseren Wärmeausdehnungskoeffizienten als den des reinen Platins wünschenwert erscheinen lässt. Auch kann in geringem Prozentsatz irgendein anderes geeignetes Metall in Verbindung mit edlen Metallen angewendet werden, was sich mitunter als vorteilhaft erweisen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Düse, insbesondere zum Spinnen für Kunstseide und zur Trennung von festen Anteilen aus Suspensionen mit einer oder mehreren kleinen, über Öffnungen einer Auflagerplatte sitzenden Scheiben aus schwer löslichem Metall, in welchen Durchströmöffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes die Form eines dünnen Plättchens oder einer Scheibe aufweisende Metallstück mittels eines Emailkittes auf der Leiste einer schmalen, in der Stirnfläche der Auflagerplatte, rund um eine Öffnung in derselben befindlichen Aussparung befestigt ist.
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Nozzle, particularly for spinning rayon, and methods of making the former.
The object of the invention is a spinneret which has all the essential advantages of a noble metal nozzle, such as those used particularly in the rayon industry, without the disadvantages inherent in the latter, such as the high purchase price and the low mechanical strength, caused by the low strength of the used Metal.
The nozzle body is made of any suitable material and has openings, which can either be kept large or simple through-holes. Pieces made of noble metal with an advantageous flat surface, such as thin plates or discs and provided with spinning openings, are attached to the nozzles, u. between the same firmly attached over the openings, for example by means of a glassy enamel, which is melted by applying a correspondingly high temperature. The attachment is carried out in such a way that the spinning openings correspond to the openings or perforations mentioned.
In the drawings, exemplary embodiments of the nozzle are given and the method for producing many openings in the nozzle body is indicated schematically. Fig. 1 shows a section of a porcelain nozzle and la a partial section of the same in considerable enlargement. Fig. 2 shows a nozzle whose body is made of metal. Fig. 2a is a partial section thereof, significantly enlarged.
3 and 3a again show another nozzle shape, the latter figure again in a greatly enlarged. FIG. 4 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 3. FIGS. 5 and 6 schematically show the method for producing the noble metal parts of the nozzle according to the invention.
The nozzle in Fig. 1 and la has a round shape; a is the axis, b the bottom surface, c the wall, d (in Fig. 1) the flange; these parts are all made of porcelain. The bottom surface b has holes e with an extension f on the outer side of the bottom surface b (Fig. La). Small platinum disks h are cemented to the porcelain of the base area b by means of a glassy enamel g within the extensions f. In this exemplary embodiment, each noble metal disc has a single spinning opening i, as can be seen in FIG. However, each disc can also have several spinning openings.
The nozzle of Fig. 2 has a body composed primarily of nickel or other suitable base metal. In this case the whole surface or most of it is covered with the glassy enamel, so that the base metal is better protected against the action of acids or alkalis, as well as against harmful oxidation in the heat when the nozzles are open to clean the openings higher temperatures are heated.
3 and 3a show a nozzle of round shape, advantageously made of porcelain, with the wall e, a flange d (Fig. 3) and a large opening with a correspondingly large annular extension f, within which a large one by means of a glass-shaped enamel Platinum disk is cemented; this disk h therefore itself forms the bottom surface of the nozzle and has more or less numerous spinning orifices i, as can be seen in FIG. 3a.
4 shows a plan view of the bottom surface b and the flange d of a nozzle (the body of which can be made of porcelain), with seven openings or relatively large holes being made in the bottom surface b. Noble metal disks are placed in the widened areas of the holes in the nozzle body, each of the seven disks h having more or less numerous spinning orifices.
The method described below allows ep to produce a large number of openings regularly and close to one another.
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For this purpose, for example, seven axially parallel holes are drilled in a cylindrical bolt, which is advantageously made of platinum, as can be seen in FIG. 5, image A, which shows the view from one end. These holes are made with seven perfectly matching sticks made of a base metal, e.g. B. nickel, filled, which so represent the souls, which is indicated in Fig. 5, picture A, by vertically hatched lines. The cylinder A is now drawn out into wire until its outer diameter is reduced to a thickness that corresponds to that of the original metal cores that were inserted into A.
Then the irregular end pieces of the excessively long drawn wire are removed and seven matching rods of the appropriate length are cut off and inserted into seven holes of a second platinum bolt pre-drilled in the same way, which is indicated in FIG. 5, picture B; this happens in the same way as previously described for picture A, with the only difference that B is filled with composite souls. It is easy to understand that B now contains 7 x 7 = = 49 soluble metal souls and the process could be ended here. On the other hand, however, you can pull out the bolt B adjusted in this way again to wire and then cut it again into seven sticks and fill a third pierced platinum bolt 0 with it as before.
It can be seen that the number of souls (of the same size) in bolt 0 now reaches 49 x 7 = 343; If a further process stage were to be switched on, the number of souls would reach 74 = 2401.
The final wire drawing can be continued until all round metal cores have an arbitrarily small diameter of around 0'08-0'013 mm. The wire is then mechanically cut into short flat pieces, which represent small disks and which, after the base metal cores contained in them have been removed by chemical treatment, are cemented in the correct position so that they form nozzles from which the im Connection with Figs. 1 and la, 2 and 2a described type.
6 shows, on an enlarged scale, a disk which was cut out of a composite wire "which has a diameter of 16 mm and has 49 spinning orifices, each of which has a diameter of 0" 08 mm the process described was interrupted at step B, Fig. 5. As soon as the assembled bolt B has been sufficiently drawn out, it is inserted into the cavity of a corresponding platinum tube D, Fig. 5. The wire drawing is then continued until the filled pipe D has a diameter of 16 mm; this is then cut transversely by machine into slices and these are chemically treated. The drawing, FIG. 6, shows the end product on an enlarged scale.
Since the material is heated during the wire drawing process to make it soft and the individual platinum elements, which initially touched one another with an adjacent surface, are welded together, a uniform body is finally created, as indicated in the diagram.
Nozzles with multiple perforated disks can also be used as filters in the manufacture of rayon. In the latter case, the nozzles must be reversed with respect to the direction of flow of the viscous solution. This makes it easier to clean the filter and increases its mechanical resistance to higher pressure loads. Such filters with very small through-openings are undoubtedly a necessity when small spinning openings of a size of approximately 0'005 cm in diameter or even less come into question; This necessity arises all the more since no well-usable device for the elimination of small particles, which occur as solid fractions suspended in viscous solution, is known up to now.
The noble metal to be used can advantageously consist of an alloy of platinum and gold as soon as practice shows that a greater coefficient of thermal expansion than that of pure platinum is desirable. Any other suitable metal can also be used in conjunction with noble metals in a small percentage, which will prove advantageous from time to time.
PATENT CLAIMS: 1. Nozzle, in particular for spinning rayon and for separating solid parts from suspensions with one or more small disks made of sparingly soluble metal, which are seated over openings in a support plate and in which flow openings are arranged, characterized in that each of the Form of a thin plate or a disc having metal piece is fastened by means of an enamel cement on the bar of a narrow recess located in the end face of the support plate around an opening in the same.