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DE1272077B - Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen UEberzuges auf einem endlosen Strang aus Isoliermaterial, wie Fasern, nach dem Gasplattierverfahren - Google Patents

Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen UEberzuges auf einem endlosen Strang aus Isoliermaterial, wie Fasern, nach dem Gasplattierverfahren

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DE1272077B
DE1272077B DE19571272077 DE1272077A DE1272077B DE 1272077 B DE1272077 B DE 1272077B DE 19571272077 DE19571272077 DE 19571272077 DE 1272077 A DE1272077 A DE 1272077A DE 1272077 B DE1272077 B DE 1272077B
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DE
Germany
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strand
metal
insulating material
channel
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19571272077
Other languages
English (en)
Inventor
Howard J Homer
Hermann R Nack
John R Whitacre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Priority to DE19571272077 priority Critical patent/DE1272077B/de
Publication of DE1272077B publication Critical patent/DE1272077B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen Überzuges auf einem endlosen Strang aus Isoliermaterial, wie Fasern, nach dem Gasplattierverfahren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überziehen von Isoliermaterial in im wesentlichen ununterbrochen fortlaufender Länge mit Metall, das bei der Zersetzung von gasförmigen, unter höherer Temperatur zerfallenden, metallhaltigen Verbindungen niedergeschlagen wird.
  • Beim Niederschlagen von Metall aus einer bei hoher Temperatur sich zersetzenden metallhaltigen Verbindung auf beheizte Gegenstände tritt zunächst die Schwierigkeit auf, das Isolationsmaterial in geeigneter Weise zu erhitzen. Zweckmäßig wird das Isoliermaterial selbst der Plattierung als einziges Teil mit dem den Niederschlag abgebenden Gas in Berührung gebracht. Diese Berührung mit dem Gas wirkt aber auf eine gewisse Abkühlung des Isolationsmaterials selbst hin. Bei vielen Isolationsmaterialien ist die Temperatur, auf die sie erhitzt werden können, durch die Eigenschaften des Materials begrenzt. Infolgedessen werden Maßnahmen angestrebt, um trotz der Neigung des Isolationsmaterials sich während des Niederschlagens von Metall abzukühlen, eine für das betreffende Material geeignete Temperatur während des Niederschlagvorganges aufrechtzuerhalten.
  • Dieses Problem ist von besonderer Bedeutung, wenn endloses Isoliermaterial sehr schnell mit Metall überzogen werden und daher die Zuführung der Wärme besonders intensiv erfolgen soll, weil sich sonst das Material bis unter die Temperatur abkühlen könnte, bei der die wirksame Zersetzung der bei hoher Temperatur zerfallenden metallhaltigen Verbindung stattfindet und sich ein metallischer überzug bildet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Metallisieren von im wesentlichen endlosen Isoliermaterialien, beispielsweise Glasfasern, ist geeignet, dieses Problem auf einfache Weise zu lösen. In der Vorrichtung wird das Isoliermaterial bis zur Zersetzungstemperatur eines sich unter hoher Temperatur zersetzenden metallhaltigen Gases durch Bestrahlung, Wärmeübertragung und Wärmezuleitung erhitzt.
  • Eines der Ziele der Erfindung ist, eine gedrängt gebaute Vorrichtung zu schaffen, die nur geringen Raum in Anspruch nimmt, wirtschaftlich herstellbar ist, leicht von einer Stelle zur anderen Einsatzstelle transportiert werden. kann und dabei mit besonders günstigem Wirkungsgrad metallische Überzüge herstellt.
  • Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist ferner, eine Vorrichtung zu schaffen, in der das mit Metall zu überziehende Material während seines Durchganges nacheinander erhitzt und metallisiert wird.
  • Ein ebenfalls wichtiges Ziel der Erfindung ist, die Vorrichtung mit reflektierenden Einrichtungen auszustatten, um die Hitze auf den Materialstrang zu konzentrieren und dadurch das Überziehen dieses Stranges mit Metall zu fördern und die für das Niederschlagen von Metall erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung mit Wärme reflektierenden Einrichtungen zu schaffen, die mit einer Wärmequelle zum Beheizen des ständig bewegten Fadens, der Fasern oder des Stranges zusammenwirken können, und um die Fasern oder den Strang unter möglichst geringer Reibung weiterzuleiten.
  • Vorrichtungen zum Plattieren sind aus der deutschen Patentschrift 533 644, der USA.-Patentschrift 2 700 365 sowie der britischen Patentschrift 724 799 bekannt. Mit diesen Vorrichtungen werden jedoch vornehmlich Metallgegenstände plattiert, wobei relativ hohe Erhitzungstemperaturen zur Anwendung kommen, die naturgemäß bei einem Isoliermaterial, wie Kunstfasern u. dgl., nicht anwendbar sind. Es ist auch mit diesen bekannten Vorrichtungen nicht möglich, in einem Arbeitsgang einen Strang aus Isoliermaterial auf seiner gesamten Oberfläche gleichmäßig und kontinuierlich zu metallisieren. Auch gelingt es mit den bekannten Vorrichtungen nicht, auf eine so einfache Weise, wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, eine gewünschte Dicke der Metallauflage zu erzeugen. Mit der Vorrichtung gemäß der deutschen Patentschrift 927 962 wird zwar anorganisches oder organisches Material behandelt, jedoch liegt dies in Folienform vor, wobei die Folie jeweils nur auf einer Seite behandelt werden kann. Eine kontinuierliche und in einem Arbeitsgang erfolgende Plattierung der gesamten Oberfläche von in Strangform vorliegendem Behandlungsgut, wie Glasfaserbündeln, Kunstfasern, wie Nylon u. dgl., ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.
  • Die Vorrichtung der USA.-Patentschrift 2785651 dient zwar ebenfalls der Plattierung von Fasermaterial, wie Glasfasern. Hierbei wird der Strang zunächst vorerhitzt und läuft dann durch zwei Plattierungskammern. Wie sich auf Grund von Versuchen ergeben hat, ist mit dieser Anordnung und Arbeitsweise keine so vollständige Plattierung möglich wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Strang abwechselnd erhitzt, plattiert, wieder erhitzt und plattiert wird, was insbesondere den Vorteil hat, durch die Wahl einer bestimmten Anzahl Erhitzungs- und Plattierungszonen die Dicke des Metallbelages nach Wunsch zu variieren.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung löst die im vorhergehenden gestellten Aufgaben, zu denen unter anderem das Aufbringen dickerer Metallüberzüge auf relativ tief schmelzenden Isoliermaterialien gehört, derart, daß eine Mehrzahl von Quervertiefungen in einem Kanal vorgesehen ist, wobei jede zweite Quervertiefung Metallstreifen und Heizelemente zur Erhitzung derselben aufweist. Das über diese Querstreifen im Kanal sich hinwegbewegende Behandlungsgut, vorzugsweise in Form eines Stranges, wird an den mit den Heizelementen versehenen Quervertiefungen erhitzt und gelangt dann nach Passieren eines einteiligen erhöhten Querstreifens, der an seiner Vorderseite abgerundet ist, zu der nächsten Quervertiefung, in der die Einwirkung der gasförmigen, zersetzbaren Metallverbindung erfolgt. Im Anschluß daran überquert der Strang wieder eine mit Heizelement versehene Quervertiefung, wird dabei wieder aufgeheizt und gelangt dann über einen weiteren erhöhten Querstreifen zu einer weiteren Quervertiefung, wo erneut die Einwirkung der zersetzbaren Metallverbindung stattfindet. Die Anzahl der abwechselnd angeordneten Quervertiefungen und erhöhten Querstreifen ist je nach Bedarf variierbar.
  • Die Oberfläche des Materials wird in der Beheizungszone so weit erhitzt, daß sie trotz der beim Eintreten in die Zone, in der die Zersetzung der Verbindung stattfindet, erfolgenden Abkühlung genügend heiß ist, um ein Niederschlagen des Metalls in hinreichendem Maß zu erzielen.
  • Da bei der schnellen Durchgangsgeschwindigkeit des zu behandelnden Materials nur die Oberfläche desselben intensiv erhitzt wird, während das Innere des Materials noch nicht die Temperatur der Oberfläche erreicht hat, ist die Vorrichtung nach der Erfindung besonders vorteilhaft bei Materialien anwendbar, die nicht ohne Verformung oder Veränderung auf diejenige Temperatur erhitzt werden können, die für eine wirksame Metallausscheidung erforderlich ist.
  • Zur eingehenden Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung eine in Einzelheiten gehende Beschreibung gebracht. F i g. 1 ist eine perspektivische Darstellung, zum Teil im Schnitt, einer Ausführung der Vorrichtung, die zum Überziehen eines Faserstranges mit Metall eingesetzt ist; F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1; F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1; F i g. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines Teiles einer in anderer Weise ausgeführten Vorrichtung nach der Erfindung; F i g. 5 ist eine Teilansicht, zum Teil im Schnitt, die eine abweichende Ausführung von Einzelteilen der in der F i g. 1 gezeigten Vorrichtung veranschaulicht; F i g. 6 ist eine ähnliche Teilansicht wie die in F i g. 5 gezeigte, die eine andere abweichende Ausführung dargestellt; F i g. 7 ist ein Schnitt durch Teile einer in einer weiteren anderen Weise ausgebildeten Vorrichtung. In den F i g.1 bis einschließlich 3 ist eine Vorrichtung zum Überziehen endloser Glasfasern mit Metall gezeigt. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung aus einem Unterteil t aus Isoliermaterial und aus einem Oberteil 3, das ebenfalls aus Isoliermaterial besteht.
  • In dem aus Isoliermaterial gefertigten Unterteil t ist über die Länge des Unterteiles verteilt eine Anzahl von Heizeinrichtungen 5 in Abständen angeordnet. Jede Heizeinrichtung wird einzeln über Leitungen 7 von einer nicht dargestellten Stromquelle mit Strom gespeist. Die Wicklungen dieser Heizeinrichtungen erstrecken sich quer über die gesamte Breite des Unterteiles 1 und liegen vorzugsweise dicht gegen das Isoliermaterial an.
  • Gegenüber jedem Satz Heizeinrichtungen ist die Oberfläche des Unterteiles 1 mit Quervertiefungen 9 versehen. In jeder Vertiefung ist ein Metallstreifen 11, vorzugsweise aus Eisen oder anderem von dem Feld der Induktionsheizeinrichtungen beeinflußtem metallischem Werkstoff, gebettet, um durch die Induktionsheizeinrichtungen erhitzt zu werden. Zwischen den Vertiefungen 9 befinden sich mit dem Unterteil 1 einteilige erhöhte Querstreifen 13, die jeweils gleich hoch und an ihrer Vorderseite bei 15 abgerundet sind, um den Strang oder die Fasern des in der Vorrichtung zu behandelnden Materials leicht über sich hinweggleiten zu lassen.
  • Zwischen den Vertiefungen 9 sind in gleicher Weise ausgebildete Vertiefungen 17 vorgesehen, die jedoch nicht mit Metalleinlagen ausgestattet sind. Diese Vertiefungen lassen einen freien Raum, in weichem das Überziehen der durch die Vorrichtung geführten Fäden oder Fasern mit Metall stattfindet. Daher ist gegenüber jeder in dem Oberteil 3 vorgesehenen Zuführungsleitung 19 für metallabgebendes Gas ein durch eine Vertiefung 17 gebildeter freier Raum.
  • Aus den F i g. 2 und 3 ist zu erkennen, daß die Zuführungsleitung 19 an einer Seite der Längsmittellinie des Oberteiles 3 vorgesehen ist, während eine Austrittsleitung 21 sich auf der anderen Seite der Längsmittellinie befindet. Die Austrittsleitung 21 ist an eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums und zum Absaugen der zersetzten und sonstigen Gase aus dem Zwischenraum angeschlossen.
  • Infolgedessen strömt das durch die Zuführungsleitung 19 eintretende Gas quer durch die Vorrichtung und berührt bei seinem Durchgang die Fasern und tritt an der anderen Seite der Vorrichtung aus. An dem Oberteil 3 sind ferner Zuführungsleitungen 23 und Austrittsleitungen 25 an den Längsenden angebracht, um für die Durchführung eines inerten Gases, wie Kohlensäure, zu dienen. Dadurch bildet sich ein Gasabschluß an jedem Ende des Raumes, durch den das Material gezogen wird, bzw. an jedem der an den Enden befindlichen erhöhten Querstreifen 13.
  • Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, erstreckt sich über die gesamte Länge der Vorrichtung ein durch eine Vertiefung des Oberteiles 3 gebildeter Kanal 27, der mit den Vertiefungen 9 und 17 in Verbindung steht, aber über den erhöhten Querstreifen 13 nur einen engen Zwischenraum läßt, um die Hindurchführung des mit dem Metallüberzug zu versehenden Materials durch die Vorrichtung zuzulassen. Das inerte Gas, beispielsweise C02, das von einem Ende der Vorrichtung zum anderen geleitet wird, tritt in diesen Kanal unter Druck ein und strömt aus der Vorrichtung durch eine der Leitungen 31 bzw. 33 nach außen. Auf diese Weise sind die Enden der Vorrichtung durch Gas von der Außenluft abgetrennt, und zwar unter der Mitwirkung nachgiebiger, an den Leitungsöffnungen angebrachter Manschetten 34, welche das metallisierte Material durchtreten lassen.
  • In der F i g. 1 ist die Vorrichtung mit einer Haspel 35 für Glasfasern versehen, die zu einem Strang 37 zusammengefaßt sind. Die Haspel 35 wird von einem Haspelbock 39 abgestützt. Das vordere Ende des Stranges 37 wird in irgendeiner zweckmäßigen Weise durch die Vorrichtung hindurchgeführt, um von der am anderen Ende der Vorrichtung vorgesehenen weiteren Haspel 41 aufgenommen zu werden. Die Haspel 41 wird über einen Treibriemen 43 und ein Getriebe 45 von einem Motor 47 angetrieben.
  • Der Strang 37 wird also durch den Motor 47 vorgezogen und wird bei seinem Durchgang etwas durch die erhöhten Querstreifen 13 abgestützt. Er wird durch die Bestrahlung besonders von den Metallstreifen 11 aus erhitzt, welche ihrerseits durch die Induktionsspulen erwärmt werden. So wird der erhitzte Strang über den ersten dem Endquerstreifen folgenden erhöhten Querstreifen 13 (s. F i g. 1) geführt, und über der Vertiefung 17 wird metallhaltiges Gas an ihn herangeführt. Der Strang ist hinreichend erhitzt, um eine Zersetzung des Gases und einen Niederschlag von Metall aus demselben hervorzurufen. Bei seiner Weiterbewegung wird der Strang durch den zweiten der Metallstreifen 11 wieder erhitzt und über der zweiten der Vertiefungen 17 wieder mit Metall überzogen. Es ist klar, daß eine große Zahl solcher Vertiefungen und Streifen innerhalb einer kurzen Strecke vorgesehen werden können und daß der Strang 37 bei seinem Durchgang abwechselnd erhitzt und der Wirkung der metallhaltigen Gase anschließend unterworfen wird.
  • In der F i g. 5 ist ein erhöhter Querstreifen 13' dargestellt, der eine Metalloberfläche 14 aufweist. Die Metallfläche 14 ist an den Kanten 16 abgerundet, um ein Abschaben der darüber hinweggeführten Fasern zu vermeiden. Die Fläche 14 ist außerdem gegenüber dem Kanal der Vorrichtung konkav ausgebildet und reflektiert jede Hitze von dem Quersteifen 13', die diesem von dem Isoliermaterial l' zugeführt wird, auf die Fasern.
  • Die F i g. 6 zeigt eine noch wirksamere Anordnung, bei der die Querstreifen 13" des Unterteils 1" mit einer gegenüber dem darüber hinweggeführten Strang 37" konvexen metallischen Fläche 18 versehen sind. Diese Fläche 18 dient sowohl dazu, die Hitze von seiner spiegelnden Oberfläche aus in den Kanal zu reflektieren, als auch um den Strang weich zu führen.
  • Bei der in der F i g. 7 gezeigten Ausführung ist das Oberteil 3' an der Oberfläche des Kanals mit einem auf den Kanal zu konvexen Vorsprung 20 versehen, der die von dem Oberteil durch die Wirkung des Metallstreifens 11' aufgenommene Hitze zurück gegen den Strang reflektiert und außerdem eine schmale Gleitfläche für den Strang bildet, wenn dieser nach oben wippen sollte.
  • Nochmals auf die F i g. 1 zurückkommend, wird darauf hingewiesen, daß das aus Isoliermaterial bestehende Oberteil und das ebenfalls aus Isoliermaterial bestehende Unterteil auf irgendeine geeignete Weise zusammengehalten werden können, beispielsweise wie in der F i g. 4 durch Oberteil und Unterteil verbindende Schrauben 51.
  • Bei der in der F i g. 4 dargestellten Ausführung besitzt das Oberteil nach unten ragende seitliche Flansche 32, die sich an breitere Flansche 36 anschließen. Die Flansche 36 liegen gegen die erhöhten Querstreifen 13 des Unterteiles 1 an und werden von diesen abgestützt. Die Schrauben 51 treten durch das Oberteil 30 in das Unterteil 1 und halten diese Teile fest zusammen, so daß die Vorrichtung als Einheit, wenn notwendig, transportiert werden kann. Diese Bauweise stimmt mit der in F i g. 1 gezeigten bis auf die Anordnung der Flansche an dem Oberteil überein.
  • Es kann aber auch, wie in den F i g. 1 bis einschließlich 3 gezeigt, vorgezogen werden, die Kanäle mit der gesamten Länge entlang sich erstreckenden Platten 53 zu verschließen, um ein Entweichen von metallhaltigem Gas zu verhindern. Die Platten 53 sind an dem Oberteil 3 und dem Unterteil l durch Schraubbolzen 55 befestigt. Diese Ausbildung erfordert weniger Bearbeitung durch Werkzeugmaschinen als die Ausführung nach der F i g. 4.
  • Als Isoliermaterial wird zur Herstellung der Vorrichtung nach der Erfindung zweckmäßig Glimmer, geeignete Kunststoffe oder anderes Material, das gut gegen Wärme isoliert, verwendet.
  • Die Materialien, die beim Arbeiten mit der Vorrichtung verwendet werden können, umfassen nicht nur Glasfasern in Form von Faserbündeln, grobem Gespinst und Garnen, sondern auch Materialien, wie Nylon, Orlon, Diolen sowie sonstige Kunstfasern oder natürliche Fasern bzw. Gespinsten aus solchen. Hierbei ist es nur notwendig, die von den Induktionsheizeinrichtungen zugeführte Wärme so zu regeln, daß ein Weichwerden des Materials bei seinem Durchgang durch die Vorrichtung verhindert wird. So ist zwar die bei Glas anwendbare Temperatur sehr hoch, aber kaum eine metallhaltige Verbindung wird einer so hohen Temperatur unterworfen werden müssen. Nylon dagegen wird bei 160° C weich, und infolgedessen darf die Temperatur der Vorrichtung diese Temperatur nicht überschreiten. Ebenso darf für Orlon die Temperatur der Vorrichtung nicht über 230° C hinausgehen, während für Saran die Temperatur der Vorrichtung verhältnismäßig niedrig, bei etwa 180° C bleiben muß.
  • Infolge der Art, in der der Heizvorgang des Materials stattfindet, können die Oberflächentemperaturen über die oben angesetzten Temperaturen hinausgehen, ohne daß das Material des Faserstranges oder Garnes Veränderungen erfährt. Das ist auf den Umstand zurückzuführen, daß das Material nur kurz beheizt und dann dem Metall ausscheidenden Gas ausgesetzt wird, welches mit der Zersetzung des Gases eine Abkühlung bewirkt. Das wiederholte Erhitzen und Kühlen wirkt nicht schädlich auf das Material ein und bewirkt eher eine Steigerung der Festigkeit, wie beispielsweise bei Nylon, bei dem vermutlich eine Umstellung der Moleküle diese Verbesserung bewirkt, und zwar im allgemeinen durch eine Steigerung der Festigkeit um etwa 10 bis 15 Prozent.
  • Die sich in der Hitze zersetzende Verbindung muß so gewählt werden, daß sie sich bei der Oberflächentemperatur des durch die Vorrichtung geführten Materials zersetzt. Solche sich unter Wärmewirkung zersetzenden metallhaltigen Gase zerfallen im allgemeinen innerhalb eines gewissen Temperaturbereiches in maximalem Ausmaß. Das ist natürlich die Temperatur, die für die Durchführung des Verfahrens vorzuziehen ist. Das kann in der Weise durchgeführt werden, daß die Oberflächentemperatur des Materials so weit gesteigert wird, als die Oberfläche es vertragen kann. Dann werden die Metall ausscheidenden Gase in hinreichender Menge zugeführt, um ein schnelles Niederschlagen des Metalls herbeizuführen.
  • Die nachfolgenden Beispiele sollen die Arbeitsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und damit diese selbst näher erläutern. Beispiel I Gespinnste aus Glasfasern werden durch die beschriebene Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 16 in/Min. gezogen. Die Temperatur wird durch die von den Streifen 11 ausgestrahlte Hitze gesteigert, wobei die Streifen selbst eine Temperatur von etwa 315 bis 340° C besitzen. Nach dem Durchgang über den ersten Metallstreifen 11 (links in der F i g. 1) tritt das Fasermaterial in die erste Kammer 17, die mit quer durch die Vertiefung strömendem Nickelcarbonyl gespeichert wird. Wenn das Gas über die vorbewegten Fasern streicht, schlägt sich das Nickel auf dem Glas nieder, während das ausgewertete Gas zusammen mit dem nicht zersetzten Gas durch die Austrittsöffnungen 40 und 21 abgesaugt wird.
  • Dieser Vorgang wiederholt sich. Die Temperatur jedes Metallstreifens 11 ist dabei gleich hoch. Auf den Glasfasern bildet sich ein Metallniederschlag, der jede einzelne Faser des Gespinnstes vollkommen umgibt. Der Metallüberzug wirkt nicht nur als Metallisierung jeder einzelnen Glasfaser, sondern dient auch als eine Gleitschicht zwischen den einzelnen Glasfasern, um ein Abscheuern der Fasern aneinander zu verhindern.
  • Der Druck des Carbonyls in der Vorrichtung entspricht etwa dem atmosphärischen Druck. Die Luft wird aus der Vorrichtung bei Beginn des Arbeitsvorganges entfernt, am besten, indem die Vorrichtung mit Kohlensäure durchspült wird, welche durch die Leitung 23 eintritt und durch die Austrittsleitung 25 abgesaugt wird. Um dieses dem Arbeitsvorgang vorangehende Durchströmen herbeizuführen, wird im allgemeinen ein Ende der Kammer angeschlossen, um die Kohlensäure durchströmen zu lassen, beispielsweise von dem linken' Ende der Kammer zu dem rechten Ende der Kammer. Auf diese Weise wird die Vorrichtung von allen Gasen gereinigt.
  • Der Druck innerhalb der Vorrichtung bereitet keine Schwierigkeiten, da er ungefähr mit dem atmosphärischen Druck übereinstimmt, damit ein möglichst reichliches Niederschlagen von Metall erreicht wird.
  • Beim Überziehen der Fasern mit Nickel wird ein Dberzug von etwa 0,00008 mm leicht erreicht, wenn die Vertiefungen 9 und 17 je ungefähr 20 mm breit und 12 bis 18 mm breite Erhöhungen zwischen sich aufweisen, und wenn je fünf Vertiefungen 9 und 17 hintereinander vorgesehen sind. Beispiel II Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können beispielsweise Orlonfasern als Faserbündel mit Eisen überzogen werden, das aus Eisencarbonyl ausgeschieden wird. In diesem Fall kann die Temperatur der Metallstreifen 11 auf ungefähr 260 bis 275° C gehalten werden. Der Niederschlag von Eisen, der beim Durchgang durch eine Vorrichtung mit je fünf Vertiefungen 9 und 17 in der im Zusammenhang mit dem Beispiel 1 beschriebenen Art erzielt wird, liegt im allgemeinen bei 0,0006 bis 0,0009 mm bei einer Durchgangsgeschwindigkeit von etwa 24 m/Min.
  • Andere für die Gasplattierung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignete metallausscheidende Verbindungen sind die Carbonyle von Chrom, Molybdän, Wolfram, Kobalt und gemischte Metallcarbonyle.
  • Vertvendbare Verbindungen anderer Gruppen sind Nitroxyle, wie Kupfernitroxyl, Nitroxylcarbonyle, beispielsweise Kobaltnitrosylcarbonyl, Hydride, wie Antimonhydrid und Zinnhydrid, Metallalkyle, wie Chromchlorid, und Carbonylhalogene, wie beispielsweise Osmiumcarbonylbromid, Rutheniumcarbonylchlorid u. dgl.
  • Bei der Verwendung jeder dieser Verbindungen ist es notwendig, die Durchgangsgeschwindigkeit der betreffenden Faserstränge der Neigung des Materials zum Weichwerden bei der hohen, für die Zersetzung dieser Verbindungen durch Hitzeeinwirkung erforderlichen Temperatur anzupassen.
  • Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft verwendbar, da sie transportfähig ist, geringen Raum einnimmt und niedrige Herstellungskosten erfordert, dabei aber für die Behandlung von Materialien, wie Saran, die bei relativ geringer Temperatur weich werden, auch verwendbar ist.
  • Es ist natürlich klar, daß die vorliegende Erfindung zur Anpassung an verschiedene Verwendungszwecke und Verwendungsbedingungen abgewandelt werden kann, wobei solche Abwandlungen in den Rahmen des Erfindungsgedankens fallen.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen überzuges auf einen endlosen Strang aus Isoliermaterial, wie Glasfasern, in Form von Faserbündeln, Kunstfasern oder natürlichen Fasern, nach dem Gasplattierverfahren durch Niederschlagen von Metall aus einer gas- oder dampfförmigen, beim Erhitzen Metall abscheischeidenden Verbindung, wobei der Strang Erhitzungs- und Plattierungszonen durchläuft, d a -durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Oberteil (3) aus Isoliermaterial mit einem darin ausgebildeten Längskanal (27) für die Durchleitung des zu metallisierenden Stranges und aus einem Unterteil (1) aus Isoliermaterial besteht, daß das Unterteil (1) quer zur Längsrichtung des Kanals verlaufende kanalförmige Vertiefungen aufweist, von denen abwechselnd jede zweite (9) am Boden mit durch Induktion erhitzten Metallplatten belegt ist und die dazwischenliegenden, nicht beheizbaren Vertiefungen (17) jeweils am einen Ende eine Zuführungsleitung(19) für das Plattierungsgas und am gegenüberliegenden Ende eine Austrittsleitung (21) für das zersetzte Gas haben, daß zwischen der Decke des Kanals (27) und den zwischen den Vertiefungen (9,17) gebildeten Erhöhungen(13) nur ein enger Zwischenraum gelassen ist zur Durchführung des zu metallisierenden Stranges, und daß ferner Mittel zum kontinuierlichen Durchziehen des Stranges durch die Vorrichtung im Längskanal (27) angeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Vertiefungen (9,17) liegenden konvex oder konkav ausgebildeten Erhöhungen (13) mit Hitze reflektierenden Überzügen (14,16,18) ausgebildet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil an den beiden Enden des Kanals (27) Zuführungsleitungen (23) und Austrittsleitungen (25) für ein inertes Gas angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 533 644, 724 799, 927 962; USA. Patentschriften Nr. 2 700 365, 2 785 651, 2 785 997, 2 789 064.
DE19571272077 1957-11-04 1957-11-04 Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen UEberzuges auf einem endlosen Strang aus Isoliermaterial, wie Fasern, nach dem Gasplattierverfahren Pending DE1272077B (de)

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