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Verfahren zur Herstellung von Spinndüsen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Spinndüsen aus thermoplastischen Massen mit Hilfe
von Stechnadeln.
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Es ist an sich bekannt, durch Einstechen von Draht, beispielsweise
in weiches Glas, Löcher oder kleine Öffnungen in diesem herzustellen. So ist u.
a. eine Arbeitsweise bekanntgeworden, nach. der dünne Drähte, die in eine Glasplatte
eingeschmolzen sind, in weiches Glas eingestochen werden, und zwar dergestalt, daß
die Drähte in ihrer Längenrichtung in das durch eine Heizquelle erweichte Glas eingeführt
werden. Die Ausübung eines beachtlichen Druckes beim Einstechen der Drähte war nicht
möglich, da die Halteplatte, in der die Drähte verankert sind, aus Glas besteht,
daher während des Arbeitsvorganges ebenfalls warm und weich wird und so eine .zu
geringe technische Festigkeit besitzt. Nach dem Eindrücken wurden die Drähte aus
dem erweichten Glasstückchen herausgezogen. Hierbei kam es aber offenbar zu Schwierigkeiten,
denn in der Beschreibung jener älteren Arbeitsweise findet sich die Vorschrift,
daß man unbedingt zum Einstechen Drähte benutzen müsse, die nicht vom Glas benetzt
werden, d. h. ein Verschmelzen von Glas und Metall in der Grenzschicht muß vermieden
werden; praktisch können somit also nur Edelmetalle, Molybdän-oder Wolframdrähte,
verwendet werden.
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Die durch diese Arbeiten erzielbaren Löcher sind nichtganz zylindrisch
und sind ungleichmäßig, wodurch so gestochene Glasplatten für viele Zwecke unbrauchbar
werden.
Ein Vensuch, nach dieser Arbeitsweise beispielsweise Spinndüsen
herzustellen, für welche in der Regel 5o bis Zoo, aber auch 6oo bis 3000 $öhrungen
notwendig sind, scheitert, weil es technisch nicht möglich ist, diese große Vielzahl
von Drähten -aus dem Glas sauber herauszuziehen, schon . -dem- dem.
einfachen Gründe, weil eine solche Beanspruchung das Glas nicht verträgt.
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Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten. Das neue Verfahren
besteht darin, daß der Führungskörper derStechnadeln in den von derAußenpreßform
umgebenen Düsenhaltekörper eingeführt wird, worauf die thermoplastische Masse mittels
eines kurzen harten schlagartigen Druckes eingepreßt wird. Als thermoplastische
Masse kommen in Betracht Glas, Quarzglas und Kunststoffe. Um die Stechnadel vor
Oxydation zu schützen, empfiehlt es sich, in einer Neutralgas-, vorzugsweise Wasserstoffatmosphäre
zu arbeiten. Zur Leitung der Lochenden ist ein Führungskörper vorgesehen, der derart
ausgestattet ist, daß er nach dem Herausziehen der Nadeln aus dem Glas das an den
Nadeln gegebenenfalls anhaftende Glas abstreift und darüber hinaus als. Führungskörper
für vollkommene parallele Lage der einzelnen Löcher sorgt. Dieser Führungskörper
ist vorteilhaft aus Stahl angefertigt, . und- - die Bohrungen in ihm, welche als
Führung der Stechnadeln dienen, sind solchen Durchmessers, daß die Stechnadeln .gerade
hier durchgeführt werden können, aber praktisch kein Spielraum zwischen Bohrungswandung
und Nadel verbleibt.
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Die Herstellung solcher Führungskörper, die ebenfalls 5oo bis 25oo
Bohrungen oder mehr in der Technik, besitzen müssen, kann aus einem Massivkörper
oder zusammengesetzten Körper erfolgen oder aus einem Blechpaket, wobei im letzteren
Fall in jedem Blechteil nur eine halbe Rille eingepreßt ist. Wird dieses Blechpaket
nun so geordnet, daß Rille auf Rille kommt, so entstehen die zylindrischen Führungen.
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Wie nach der neuen Arbeitsweise gearbeitet werden kann, soll an Hand
- der Zeichnungen, welche den fortlaufenden Arbeitsgang darstellen, erläutert werden.
In Fig. i wird zunächst schematisch die zur Durchführung das neuen Verfahrens dienende
Vorrichtung als Ganzes dargestellt. Fig. 2 ist-_der Seitenriß dieser schematischen
Darstellung, und- zwar sind hierbei die Stechnadeln in der Arbeitsstellung dargestellt.
Das. Beispiel ist so gewählt, däß auch kegelförmige Löcher gestochen werden können.
Fig. 3 und q. stellen den fortlaufenden Arbeitsgang dar. Es -bedeutet in diesen
und in den folgenden Figuren i die Stechnadel, welche an sich aus@beliebigem hartem
Stoff besteht. Bewährt haben sich Platinlegierungen, die -einen sehr hohen Iridium-
oder Rhodiumgehalt aufweisen oder sonst härtende Zusätze enthalten. 2 ist der Klemmkörper
für alle Nadeln. Dieser hat die Aufgabe, nach dem Einstellen der Nadeln auf gleiche
Höhe alle Nadeln in dieser Lage zu halten. 3 sind Zwischenstücke in diesem harten
Körper. i i isst die Klemmrichtung. 4 ist der Drahtführungskörper nach der Erfindung
mit den Führungsöffnungen für die Stechnadeln i. 5 ist die Fläche, worauf die Nadeln
auf gleiche Höhe eingestellt werden. Das geschieht dadurch, daß die einzelnen Klemmplatten
2 des Klemmkörpers unbelastet sind, so daß sämtliche Nadeln lose in dem Führungskörper
¢ spielen können. Steheh die Nadeln senkrecht, so stellen sich die Nadeln. alle
auf gleiche Höhe ein. Die Fläche 5 wird nach der Einstellung der Stechnadeln entfernt.
Vorher werden die Nadeln durch Zusammenpressen des Klemmkörpers 2 in Richtung der
Pfeile i i in ihrer Lage festgehalten.. 6 ist der Hohlraum, in dem die thermoplastische
Masse 7 mit großer Geschwindigkeit unter schlagartigem Druck eingepreßt wird. 8
ist der Stempel, der die thermoplastische Masse, beispielsweise das Glas, in den
Raum 6 hineinpreßt. Beim Anwärmen der thermoplastischen Masse 7 befindet sich diese
auf dem Stempel 8. 9 ist eine Führung aus beispielsweise 'hitzebeständigem
Stahl, die dazu dient, die etwa auf 6oo bis goo° C erwärmte thermoplastische Masse
so zu führen, daß sie dort hineingepreßt wird, wo sie hin soll. io ist beispielisweise
eine Düsenfassung für die gelochte Platte. Diese besteht vorwiegend aus säurebeständigem
Metall, es kann jedoch auch Porzellan usw. verwendet werden.
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Wird nun das erweichte Glas bzw. die thermoplastische Masse in den
Raum 6 schlagartig eingedrückt, so hat eis das Bestreben, jeden, auch den kleinsten
Hohlraum auszufüllen. Soll nun z. B. eine Lochplatte mit 5o Löchern hergestellt
werden, so stehen aus dem Führungskörper q. kleine Nadeln heraus, die in dem gewählten
Beispiel konisch angeschliffen isind. Soll das Loch ein Fertigmaß von o,i mm haben,
so ist die Nadel aus praktischen Gründen o,i bis 0,3 mm dick. Nachdem nun
die thermoplastische Masse in den Raum 6 eingepreßt ist, wird sofort nach einem
gelinden Erstarren in der Grenzschicht Glas/Metall das angespitzte Drahtbündel mit
einem Ruck- hinausgezogen. Das geschieht dadurch, daß die Haltekörper 2 und 3, die
ein starres System bilden, um so. viel angehoben werden, daß sämtliche Spitzen in
dem Führungskörper q. verschwinden.
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Nach dem Herausziehen wird die Hülse io aus der Maschine ausgeworfen
und sieht dann so aus wie in Fig.3. -Um die gepreßte thermoplastische Masse spannungsfrei
zu machen, wird dieser Körper in einem Ofen gekühlt. Es ist nicht unbedingt erforderlich,
daß als Fassung Metall oder Glas verwendet wird und daß Glas in diese Fassung eingepreßt
wird, sondern es kann auch Fassung und die Düsenplatte aus einem Stück bestehen.
In diesem Falle ist das einzupressende Glas gepreßt und sieht so aus wie in Fig.
5, jedoch zunächst ohne Loch. Dieser Glaskörper befindet sich in einem Haltekörper,
der nicht gezeichnet ist. Nun wird @dieser Haltekörper auf etwa 6o :bis 9oo° C erwärmt.
Bei dieser Temperatur ist die thermoplastische Masse weich. Dann wird dieser Körper
nach oben bewegt, wie der Pfeil in Fig. 2 zeigt. Hierbei pressen sich die Nadeln
in den
Boden. dieses Hütchens ein, es sieht dann aus, wie in Fig.
5 gezeichnet. Fig.6 ist das fertig bearbeitete Hütc:ien. Die Form der einzudrückenden
Löcher kann beliebig sein, vorwiegend jedoch konisch. In Fig. ; ist eine Anzahl
beispielsweiser Formen abgebildet. Zu bemerken wäre noch, daß die Nadel, damit sie
eine genügend hohe Lebensdauer hat, vor dem Oxydieren zu schützen ist. Bei den geringeren
Lochdurchmessern, die o,o5 bis o,2 mm betragen, vermag eine geringe Oxydation die
Umfänge der Nadel erheblich zu verändern. Aus diesem Grunde ist dieser ganze Teil
bzw. Raum 6 und die Körper 7 und 8 in einer Wasserstoffatmosphäre bzw. Neutralgasatmosphäre
zu halten.
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Wie bereits eingangs ausgeführt, stellen die Fig.3 und ,4 den fortlaufenden
Arbeitsgang dar, und zwar die Arbeitsweise, bei der der Boden aus einem anderen
Werkstoff besteht als der Ring g. Die Fig. 5 und 6 stellen den fortlaufenden Arbeitsgang
dar bei Verwendung eines Bodens aus dem gleichen Werkstoff wie der Ring.