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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.