DE1272077B

DE1272077B - Device for applying a metallic coating to an endless strand of insulating material, such as fibers, using the gas plating process

Info

Publication number: DE1272077B
Application number: DE19571272077
Authority: DE
Inventors: Howard J Homer; Hermann R Nack; John R Whitacre
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1957-11-04
Filing date: 1957-11-04
Publication date: 1968-07-04

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.Device for applying a metallic coating to a endless strand of insulating material, such as fibers, after the gas plating process Die The invention relates to a device for coating insulating material in essentially uninterrupted continuous length with metal that decomposes of gaseous metal-containing compounds that decompose at higher temperatures being knocked down.

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.When metal is deposited from a high temperature itself decomposing metal-containing compound on heated objects occurs first Difficulty to heat the insulation material in a suitable manner. Appropriate the insulating material itself becomes the plating as the only part with which the precipitate is deposited Brought into contact with the releasing gas. However, this contact with the gas has an effect a certain cooling of the insulation material itself. With many insulation materials is the temperature to which they can be heated due to the properties of the Materials limited. As a result, measures are sought to despite the inclination the insulation material to cool down while the metal is being deposited, a suitable temperature for the material in question during the precipitation process maintain.

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.This problem is of particular concern when using continuous insulation material be coated very quickly with metal and therefore the supply of heat in particular should be done intensively, because otherwise the material will cool down to below the temperature in which the effective decomposition of the high temperature decomposing metal-containing Connection takes place and a metallic coating is formed.

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.The device according to the invention for metallizing essentially Endless insulating materials, such as fiberglass, is apt to solve this problem easy to solve. In the device, the insulating material is up to Decomposition temperature of a metal-containing substance that decomposes under high temperature Gas heated by irradiation, heat transfer and heat conduction.

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.One of the objects of the invention is to provide a compactly built device to create that takes up little space, can be produced economically can be easily transported from one place to another. can and at the same time produces metallic coatings with particularly favorable efficiency.

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.Another important aim of the invention is to provide a device in which the material to be coated with metal successively during its passage is heated and metallized.

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.Another important aim of the invention is to provide the device with reflective devices equip the heat on the strand of material to concentrate and thereby promote the coating of this strand with metal and maintain the temperature required for metal deposition.

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.Another object of the invention is to provide a device with heat reflective To create facilities with a heat source for heating the constantly moving Thread, fibers or strand can interact, and around the fibers or to pass the strand on with as little friction as possible.

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.Plating devices are from the German patent 533,644, U.S. Patent 2,700,365 and British Patent 724 799 known. However, these devices are primarily used for metal objects plated, with relatively high heating temperatures are used, which of course are not applicable to an insulating material such as synthetic fibers and the like. It is even with these known devices not possible to do one in one operation Strand of insulating material evenly and continuously over its entire surface to metallize. It is also not possible with the known devices, on one as simple as with the device according to the invention, a desired thickness to produce the metal plating. With the device according to the German Patent specification 927 962 deals with inorganic or organic material, however, this is in the form of a film, with the film on only one side at a time can be treated. A continuous process that takes place in one operation Plating of the entire surface of the material to be treated in strand form, such as glass fiber bundles, synthetic fibers such as nylon and the like, is compatible with this device not possible.

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.The device of US Pat. No. 2,785,651 is also used the cladding of fiber material such as fiberglass. Here the strand is first preheated and then passes through two plating chambers. How based on Tests have shown that this arrangement and mode of operation are not as complete Plating possible as with the device according to the invention, in which the strand alternately heated, plated, reheated and plated, whatever has the advantage of choosing a certain number of heating and plating zones to vary the thickness of the metal coating as desired.

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.The device according to the invention solves those presented above Tasks that include applying thicker metal coatings on relative deep melting insulation materials, such that a plurality of transverse depressions is provided in a channel, with every second transverse recess metal strips and Has heating elements for heating the same. That about these horizontal stripes in the canal moving items to be treated, preferably in the form of a strand, is on heated to the transverse depressions provided with the heating elements and then passed Passing a one-piece raised horizontal strip that is rounded on its front side is, to the next transverse depression, in which the action of the gaseous, decomposable Metal connection takes place. Following this, the strand crosses one more with A transverse recess provided with a heating element, is heated up again and then arrives via another raised horizontal strip to another cross recess, where again the action of the decomposable metal compound takes place. The number of alternating arranged transverse depressions and raised horizontal stripes can be varied as required.

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.The surface of the material is heated in the heating zone to such an extent that that they are in spite of entering the zone in which the decomposition of the compound takes place, the cooling that takes place is hot enough to precipitate the Metal to achieve in sufficient measure.

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.Because of the fast passage speed of the to be treated Material only the surface of the same is intensely heated, while the inside of the material has not yet reached the temperature of the surface, the device is according to the invention particularly advantageously applicable to materials that are not without Deformation or change can be heated to the temperature that is necessary for effective metal elimination.

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.For a detailed explanation of the invention, reference will be made below the embodiments shown in the drawings of the device according to the Invention brought a detailed description. F i g. 1 is a perspective representation, partly in section, of an embodiment of the device, which is used to coat a fiber strand with metal; F i g. 2 is a Section along line 2-2 of FIG. 1; F i g. 3 is a section along line 3-3 of FIG F i g. 1; F i g. Figure 4 is a perspective view of part one in another Way executed device according to the invention; F i g. 5 is a partial view; partly in section showing a different version of the individual parts in the F i g. Fig. 1 illustrates the device shown; F i g. 6 is a similar partial view like that in Fig. 5, which shows another different embodiment; F i g. Figure 7 is a section through parts of one formed in a further different manner Contraption. In FIGS. 1 to 3 inclusive there is a device for covering endless fiberglass with metal shown. As can be seen from the figures, there is the device consists of a lower part t made of insulating material and an upper part 3, which is also made of insulating material.

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.In the lower part made of insulating material t is over the length of the lower part distributed a number of heating devices 5 arranged at intervals. Each heating device is individually via lines 7 from a not shown Power source fed with electricity. The windings of these heaters extend across the entire width of the lower part 1 and are preferably close against the insulating material.

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.Opposite each set of heating devices is the surface of the base 1 provided with transverse depressions 9. In each recess is a metal strip 11, preferably made of iron or other from the field of induction heaters influenced metallic material, bedded to by the induction heating devices to be heated. The lower part 1 is located between the depressions 9 one-piece raised transverse strips 13, each of the same height and on their front side at 15 are rounded to the strand or fibers of the device to be treated material to slide easily over you.

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.Between the recesses 9, recesses 17 designed in the same way are provided which, however, are not equipped with metal inserts. These depressions leave a free space in which the coating of the threads or fibers guided through the device with metal takes place. Therefore, opposite each supply line 19 for metal-releasing gas provided in the upper part 3 is a free space formed by a recess 17.

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.From the F i g. 2 and 3 it can be seen that the feed line 19 is provided on one side of the longitudinal center line of the upper part 3, while an outlet line 21 is on the other side of the longitudinal centerline. The outlet line 21 is to a device for generating a vacuum and for Suction of the decomposed and other gases from the space connected.

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.As a result, that which enters through the supply line 19 flows Gas crosses the device and, as it passes, touches the fibers and occurs on the other side of the device. On the upper part 3 there are also supply lines 23 and outlet conduits 25 attached to the longitudinal ends in order for the passage an inert gas such as carbonic acid. This creates a gas seal at each end of the space through which the material is drawn or at each of the raised transverse strips 13 at the ends.

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.As shown in FIG. 2 can be seen, extends over the entire Length of the device is a channel formed by a recess in the upper part 3 27, which is in communication with the recesses 9 and 17, but above the raised one Transverse strips 13 only leaves a narrow space to allow the passage of the with to allow material to be coated onto the metal coating through the device. That inert gas such as CO 2 passed from one end of the device to the other enters this channel under pressure and flows out of the device one of the lines 31 or 33 to the outside. This way are the ends of the device separated from the outside air by gas, with the assistance of flexible, cuffs 34 attached to the conduit openings, which the metallized material let pass.

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.In FIG. 1 is the device with a reel 35 for glass fibers which are combined to form a strand 37. The reel 35 is from a Reel bracket 39 supported. The leading end of the strand 37 is in any convenient manner Way passed through the device to from the one at the other end of the device provided further reel 41 to be added. The reel 41 is about a Drive belt 43 and a gear 45 driven by a motor 47.

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.The strand 37 is therefore pulled forward by the motor 47 and is at its passage is somewhat supported by the raised transverse strips 13. He's going through the irradiation is heated particularly from the metal strips 11, which in turn be heated by the induction coils. So the heated strand is over the first raised transverse strip 13 (see Fig. 1) following the end transverse strip, and metal-containing gas is supplied to it via the recess 17. The strand is sufficiently heated to cause a decomposition of the gas and a precipitate of To produce metal from it. As it moves forward, the strand will go through the second of the metal strips 11 is reheated and over the second of the depressions 17 covered with metal again. It is clear that a large number of such depressions and strips can be provided within a short distance and that the Strand 37 alternately heated during its passage and the action of the metal-containing Gases is then subjected.

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.In FIG. 5 shows a raised transverse strip 13 ′ which has a metal surface 14. The metal surface 14 is rounded at the edges 16 in order to avoid scraping off the fibers passed over it. The surface 14 is also concave opposite the channel of the device and reflects any heat from the transverse strip 13 ', which is supplied to it by the insulating material 1' , onto the fibers.

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.The F i g. Figure 6 shows an even more effective arrangement in which the transverse strips 13 "of the lower part 1" with a strand 37 "opposite the strand 37" convex metallic surface 18 are provided. This surface 18 serves both to reflecting the heat from its reflective surface into the channel than also to guide the strand softly.

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.In the case of the FIG. 7, the upper part 3 'is on the surface of the channel is provided with a projection 20 which is convex towards the channel, the one received from the top by the action of the metal strip 11 ' Heat is reflected back against the strand and also has a narrow sliding surface forms for the strand if it should bob upwards.

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.Again to the F i g. 1 coming back, it is pointed out, that the upper part made of insulating material and also made of insulating material existing base can be held together in any suitable way, for example as in FIG. 4 screws connecting through the upper part and the lower part 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.In the case of the FIG. 4 has the upper part downwardly projecting lateral flanges 32 which adjoin wider flanges 36. The flanges 36 rest against the raised transverse strips 13 of the lower part 1 and are supported by these. The screws 51 pass through the upper part 30 into the Lower part 1 and hold these parts tightly together, so that the device as a unit, if necessary, can be transported. This construction agrees with the in F i G. 1, except for the arrangement of the flanges on the upper part.

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.But it can also, as shown in FIGS. 1 to 3 inclusive shown, it is preferred to have the channels extending along their entire length To close plates 53 in order to prevent the escape of metal-containing gas. The plates 53 are attached to the upper part 3 and the lower part 1 by means of screw bolts 55 attached. This training requires less machining by machine tools than the embodiment according to FIG. 4th

Als Isoliermaterial wird zur Herstellung der Vorrichtung nach der Erfindung zweckmäßig Glimmer, geeignete Kunststoffe oder anderes Material, das gut gegen Wärme isoliert, verwendet.As an insulating material for the production of the device according to the Invention expedient mica, suitable plastics or other material that works well insulated against heat, used.

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.The materials used in working with the device can include not only glass fibers in the form of fiber bundles, coarse web and yarns, but also materials such as nylon, Orlon, diols and other synthetic fibers or natural fibers or webs made from them. Here it is only necessary to regulate the heat supplied by the induction heating devices so that it softens the material is prevented from passing through the device. So is the temperature applicable to glass is very high, but hardly a metal-containing one Connection will have to be subjected to such a high temperature. Nylon on the other hand softens at 160 ° C, and consequently the temperature of the device is allowed to do so Do not exceed temperature. The temperature of the device is also allowed for Orlon do not exceed 230 ° C while for saran the temperature of the device relatively low, must remain at about 180 ° C.

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.Due to the way in which the heating process of the material takes place, the surface temperatures can exceed the temperatures set above, without that the material of the fiber strand or yarn undergoes changes. That's on attributed to the fact that the material is only briefly heated and then the metal Exiting gas is exposed, which with the decomposition of the gas a cooling causes. The repeated heating and cooling does not have a harmful effect on the material and rather causes an increase in strength, as for example with nylon, in which a rearrangement of the molecules presumably brings about this improvement, and generally by increasing the strength by about 10 to 15 percent.

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.The compound that decomposes in the heat must be chosen so that they are at the surface temperature of the material passed through the device decomposed. Such metal-containing gases decompose under the action of heat generally within a certain temperature range to the maximum extent. This, of course, is the temperature that is preferable for carrying out the process is. This can be done in such a way that the surface temperature of the Material is increased as much as the surface can handle. Then will the metal-releasing gases are supplied in sufficient quantities to produce a rapid Bring about precipitation of the metal.

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.The following examples are intended to explain the method of operation with the device according to the invention and thus this itself in more detail. Example I Spun threads of glass fibers are passed through the described device at a speed of about 16 in / min. drawn. The temperature is increased by the heat radiated from the strips 11, the strips themselves having a temperature of about 315-340 ° C. After passing over the first metal strip 11 (on the left in FIG. 1), the fiber material enters the first chamber 17, which is stored with nickel carbonyl flowing transversely through the depression. When the gas passes over the advancing fibers, the nickel is deposited on the glass, while the evaluated gas is sucked off through the outlet openings 40 and 21 together with the non-decomposed gas.

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.This process is repeated. The temperature of each metal strip 11 is the same. A metal precipitate forms on the glass fibers, which completely surrounds every single fiber of the spun. The metal coating works not only as a metallization of each individual glass fiber, but also serves as one Sliding layer between the individual glass fibers to prevent the fibers from chafing against one another to prevent.

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.The pressure of the carbonyl in the device is roughly atmospheric Pressure. The air is removed from the device at the beginning of the work process, best by flushing the device with carbonic acid, which is passed through the Line 23 enters and is sucked off through the outlet line 25. To this Bringing through the flow preceding the operation is generally one end of the chamber connected to allow the carbonic acid to flow through, for example from the left end of the chamber to the right end of the chamber. In this way the device is purged of all gases.

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.The pressure inside the device does not cause any difficulties, since it roughly coincides with the atmospheric pressure, so as much as possible copious deposition of metal is achieved.

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.When the fibers are coated with nickel, a coating of about 0.00008 is obtained mm easily reached when the recesses 9 and 17 are each approximately 20 mm wide and 12 have elevations between them up to 18 mm wide, and if there are five depressions each 9 and 17 are provided one behind the other. Example II With the device according to the invention For example, Orlon fibers can be coated with iron as a fiber bundle, the is excreted from iron carbonyl. In this case, the temperature of the metal strips 11 can be maintained at approximately 260-275 ° C. The precipitation of iron that when passing through a device with five wells 9 and 17 in the im Connection with the example 1 described type is achieved in general at 0.0006 to 0.0009 mm at a throughput speed of about 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.Others for gas plating with the device according to the invention suitable metal-separating compounds are the carbonyls of chromium, molybdenum, Tungsten, cobalt and mixed metal carbonyls.

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.Compounds of other groups that can be used are nitroxyls, such as copper nitroxyl, Nitroxyl carbonyls, for example cobalt nitrosyl carbonyl, hydrides such as antimony hydride and tin hydride, metal alkyls such as chromium chloride, and carbonyl halogens such as Osmium carbonyl bromide, ruthenium carbonyl chloride and the like.

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.When using any of these compounds it is necessary to have the Speed of passage of the fiber strands concerned, the inclination of the material for softening at high temperatures, for the decomposition of these compounds by the action of heat to adjust the required temperature.

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.The device according to the invention can be used particularly advantageously, since it is portable, takes up little space and has a low manufacturing cost requires, but for the treatment of materials, such as saran, which are relatively soft at low temperature, can also be used.

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.It is of course clear that the present invention is adaptable can be modified for different purposes and conditions of use can, such modifications falling within the scope of the inventive concept.

Claims

Claims: 1. Device for applying a metallic coating to an endless strand of insulating material, such as glass fibers, in the form of fiber bundles, synthetic fibers or natural fibers, according to the gas plating process by depositing metal from a gaseous or vaporous compound that separates metal when heated, wherein the strand passes through heating and plating zones, characterized in that the device consists of an upper part (3) made of insulating material with a longitudinal channel (27) formed therein for the passage of the strand to be metallized and a lower part (1) made of insulating material that the lower part (1) has channel-shaped depressions running transversely to the longitudinal direction of the channel, of which alternately every second (9) on the bottom is covered with metal plates heated by induction and the intermediate, non-heatable depressions (17) each have a feed line at one end (19) for the plating gas and at the opposite end an outlet line (21) for the decomposed gas that between the ceiling of the channel (27) and the elevations (13) formed between the depressions (9,17) only a narrow space is left for the implementation of the metallizing strand, and that further means for continuously pulling the strand through the device are arranged in the longitudinal channel (27).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the between the depressions (9, 17) lying convex or concave Elevations (13) are formed with heat-reflective coatings (14,16,18).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that feed lines (23) and outlet lines (25) for an inert gas are arranged in the upper part at the two ends of the channel (27). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 533 644, 724 799, 927 962; UNITED STATES. Patent Nos. 2,700,365, 2,785,651, 2,785,997, 2,789,064.