DE2412149A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SOLID, THREADY MATERIAL DIRECTLY FROM THE MELT - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SOLID, THREADY MATERIAL DIRECTLY FROM THE MELTInfo
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Description
KDB/RST 29. Oktober 1973KDB / RST October 29, 1973
2412H92412H9
BATTELLE DEVELOPMENT CORPORATION COLUMBUS/OHIO (V.St.A.)BATTELLE DEVELOPMENT CORPORATION COLUMBUS / OHIO (V.St.A.)
Verfahren zur Herstellung von festem, fadenförmigem Material direkt aus der SchmelzeProcess for the production of solid, thread-like material directly from the melt
ssssssssseissssssssssssssssszxssssssxsssssessss»= =ssssssssseissssssssssssssssssszxssssssxsssssessss »= =
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf das technische Gebiet der Herstellung von festen, fadenförmigen Erzeugnissen /durch Bewegung einer kontinuierlichen Abschreckfläche, die mit einem Bad von schmelzflüssigem Material in Berührung stehtr Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines solchen fadenförmigen Materials durch in Berührung Bringen der Oberfläche der Schmelze mit einem über den Umkreis laufenden Vorsprung bzw. mit einer peripheren Vorwölbung, die Bestandteil eines rotierenden, wärmeableitenden Bauteils ist.The present invention relates generally to the technical field of the preparation of solid, filamentary products / by moving a continuous chill surface, which communicates with a bath of molten material in contact r The invention relates particularly to a method for producing such a thread-like material through in Bringing the surface of the melt into contact with a protrusion running over the circumference or with a peripheral protrusion which is part of a rotating, heat-dissipating component.
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In der DT-OS 2 225 684 wird ein Verfahren zur Herstellung von fadenförmigem, festem Material direkt aus einem Bad mit schmelzflüssigem Material offenbart. Mit Hilfe eines rotierenden, wärmeableitenden Bauteils, das zumindest eine Vorwölbung an seiner Peripherie besitzt, wird eine begrenzte, langgestreckte Fläche - nämlich ein Teil dieser Vorwölbung - in die Oberfläche der Schmelze eingeführt und ein an der Wölbung anhaftender Faden verfestigt. Ferner führt die Rotation des Bauteils zu einem spontanen Ablösen des Fadens von dem formgebenden Bauteil, während bei der Rotation die Vorwölbung wieder in die Schmelze geführt wird. Die Ausführung dieses Verfahrens ist mit mindestens drei Schwierigkeiten verbunden, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden.In DT-OS 2 225 684 a method for the production of thread-like, solid material directly from a bath with molten Material disclosed. With the help of a rotating, heat-dissipating component that has at least one protrusion on its Periphery possesses a limited, elongated area - namely a part of this bulge - in the surface of the Introduced melt and solidified a thread adhering to the bulge. Furthermore, the rotation of the component leads to a spontaneous one Detachment of the thread from the shaping component, while the protrusion is guided back into the melt during the rotation. the Practicing this method presents at least three difficulties which the present invention solves will.
Die erste Schwierigkeit besteht darin, daß die Rotation des; wärmeableitenden Bauteils eine Strömung der das Bauteil umgebenden Atmosphäre verursacht. An der äußeren Fläche der rotierenden Scheibe, wo die Verfestigung des Fadens stattfindet, wird das Bauteil am schnellsten bewegt (mindestens mit einer Geschwindigkeit über 0,9 m/sec); diese Fläche kann eine Schicht der Umgebungsluft in die Schmelzenoberfläche mitreisen, wodurch die formgebende Fläche von der Schmelze getrennt wird. Außer demThe first difficulty is that the rotation of the ; heat-dissipating component causes a flow of the atmosphere surrounding the component. The component is moved fastest on the outer surface of the rotating disc, where the solidification of the thread takes place (at least at a speed of more than 0.9 m / sec); this surface can carry a layer of the ambient air into the melt surface, whereby the shaping surface is separated from the melt. Aside from that
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Hervorrufen der Störströmung, die durch die Trennung verursacht wird, ist von Nachteil, daß die Atmosphäre im allgemeinen ein Oxydationsmittel gegenüber der Schmelze darstellt sowie daß die Strömung eines solchen oxydierenden Gases in die Schmelze zur Reaktion des Gases mit der formgebenden Fläche und Einbringung von Oxyden an der kritischen Stelle führen kann. Erfindungsgemäß wird durch Einleiten eines Stromes von nichtoxydierendem Gas in den Bereich zwischen dem schmelzflüssigen Material und dem rotierenden Bauteil an der Eintrittsstelle desBauteils in die Schmelzenoberfläche das bekannte Verfahren entscheidend verbessert, weil die Gaseinleitung derartig ausgeführt werden kann, daß die anhaftende Schicht von oxydierendem Gas zerstört und durch nichtoxydierendes Gas ersetzt wird. Ein in das schmelzflüssige Material eingeleitetes, nichtoxydierendes Gas verhindert eine Oxydbildung am Ort der beginnenden Fadenverfestigung.Induction of the perturbation flow caused by the separation is disadvantageous that the atmosphere in general represents an oxidizing agent to the melt and that the flow of such an oxidizing gas into the melt can lead to the reaction of the gas with the shaping surface and the introduction of oxides at the critical point. According to the invention is made by bubbling a stream of non-oxidizing gas into the area between the molten material and the rotating component at the point of entry of the component into the Melt surface improves the known process decisively, because the gas introduction can be carried out in such a way, that the adhering layer of oxidizing gas is destroyed and replaced by non-oxidizing gas. One in the molten one Non-oxidizing gas introduced into the material prevents the formation of oxide at the point where the thread solidification begins.
Zweitens vermag die geregelte Einleitung eines nichtoxydierenden Gases eine Barriere zu schaffen, die verhindert, daß sich einzelne feste Materialteilchen auf der Oberfläche der Schmelze dort ansammeln, wo das rotierende Bauteil solche Verunreinigungen in die Schmelze und an den Ort ziehen könnte, an dem dieSecond, the regulated introduction of a non-oxidizing Gases to create a barrier that prevents individual solid material particles from settling on the surface of the melt collect where the rotating component could pull such contaminants into the melt and to the place where the
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Fadenverfestigung beginnt. Die schwinmfähigen Festkörper können in Fora von Oxyden des schmelzflüssigen Materials vorliegen, oder sie können aus einen in die Oberfläche zur Vermeidung von Oxydation an der Schmelzenoberfläche eingeleiteten Zuschlagstoff bestehen.Thread consolidation begins. The vibratable solids can be in the form of oxides of the molten material or they can consist of an additive introduced into the surface to avoid oxidation on the surface of the melt.
Schließlich wird durch das Ausschalten von oxydierendem Gas und von Verunreinigungs-Partikeln an der Stelle, an der das rotierende Bauteil in die Schmelze eintritt, die Stabilität des Ablösungspunktes der festen Fäden von den rotierenden Bauteil erhöht und außerdem die spontane Fadenablösung gefördert.Finally, by switching off oxidizing gas and contaminant particles at the point where the rotating component enters the melt, increases the stability of the separation point of the solid threads from the rotating component and also promotes spontaneous thread separation.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß die vorliegende Erfindung eine Verbesserung des bekannten Verfahrens beinhaltet, bei dem nit einem rotierenden, wärmeableitenden Bauteil, das zumindest eine periphere Vorwölbung besitzt, fadenförmiges Material durch Berühren der Schmelzenoberfläche mit dieser Vorwölbung ausgebildet wird, so daß ein fadenförmiges Erzeugnis auf dem peripheren Vorsprung verfestigt und spontan abgelöst wird. Die Erfindung umfaßt die Einleitung und Hinführung eines nichtoxydierenden Gases zu der Stelle, an der das rotierende Bauteil in die Schmelzenoberfläche eintritt. Nach einer bevor-In summary, it should be noted that the present invention includes an improvement of the known method in which nit a rotating, heat-dissipating component, which at least has a peripheral protrusion, thread-like material is formed by contacting the melt surface with this protrusion, so that a thread-like product on the peripheral protrusion is solidified and spontaneously peeled off. the Invention comprises the introduction and supply of a non-oxidizing gas to the point at which the rotating component enters the melt surface. After a pre-
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zugten Ausführungsart der Erfindung ist außerdem eine Poliereinrichtung vorhanden, die auf die am Umkreis angeordnete Vorwölbung des rotierenden Bauteils einwirkt, wodurch die Ablösung des an diesem Bauteil gebildeten Fadens weiter verbessert wird.The preferred embodiment of the invention is also a polishing device present, which acts on the protrusion of the rotating component arranged on the circumference, whereby the detachment of the thread formed on this component is further improved.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung und aus den beigefügten Abbildungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor. Further features, advantages and possible uses of the invention emerge from the following illustration and from the accompanying figures of exemplary embodiments of the invention.
Es zeigtIt shows
Figur 1 in vergrößerter Darstellung eine Querschnittsdarstellung der Stelle, an der das Gas eingeleitet wird,FIG. 1 shows, in an enlarged illustration, a cross-sectional illustration of the point at which the gas is introduced,
Figur 2 im Querschnitt eine bevorzugte Ausführungsart der Vorwölbung auf dem rotierenden Bauteil in einer Ausführungsart nach dem Stand der Technik, FIG. 2 shows, in cross section, a preferred embodiment of the protrusion on the rotating component in a state-of-the-art design,
Figur 3 eine Gesamtansicht einer die Erfindung verkörpernden Anordnung bei Verwendung in Verbindung mit einer einzigen peripheren Vorwölbung und mit örtlich begrenzter Einleitung von nxchtoxydxerendem Gas.Figure 3 is an overall view of an arrangement embodying the invention when used in conjunction with a single peripheral protrusion and with localized initiation of non-oxidizing gas.
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Figur 4 eine Gesamtansicht einer die Erfindung verkörpernden Ausführungsart, bei der das rotierende Bauteil teilweise umschlossen ist, um die Einleitung von Gas zu der Oberfläche des schmelzflüssigen Materials zu erleichtern, Figure 4 is an overall view of an embodiment embodying the invention, in which the rotating component is partially is enclosed to facilitate the introduction of gas to the surface of the molten material,
Figur 5 eine Gesamtansicht einer Ausführungsart der Erfindung, bei der die Einrichtung zum Schutz des schmelzflüssigen Materials vor oxydierendem Gas aus einem Festkörper besteht, der vorzugsweise Sauerstoff von dem System abführt und der außerdem einen Schutz oder eine Abschirmung für das schmelzflüssige Material darstellt, undFIG. 5 shows an overall view of an embodiment of the invention in which the means for protecting the molten Material from oxidizing gas consists of a solid, which preferably removes oxygen from the system and which also provides protection or shielding for the molten material, and
Figur 6 eine Aufsicht auf eine Ausführungsart der Erfindung, bei der ein diskontinuierlicher Faden hergestellt wird, und zwar unter Verwendung eines Bades zum Polieren der peripheren Vorwolbung oder Kante des rotierenden Bauteils. Figure 6 is a plan view of an embodiment of the invention, at a discontinuous thread is made using a bath for polishing the peripheral protrusion or edge of the rotating component.
Figur 1 erläutert eine Variante der Lehre nach der DT-OS 2 225 684, nach der ein rotierendes, wärmeableitendes Bauteil 30 mit zumindest einer peripheren Vorwolbung bzw. einem Vorsprung 31 am Umfang alt der Oberfläche 11 eines Bades aus schmelzflüssigem Material 10 in Berührung gebracht wird. Eine schmale Kante 32Figure 1 explains a variant of the teaching according to DT-OS 2 225 684, according to which a rotating, heat-dissipating component 30 with at least one peripheral protrusion or a projection 31 on the Perimeter old of the surface 11 of a bath of molten material 10 is brought into contact. One narrow edge 32
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der Vorwölbung 31 gerät dabei mit der Schmelzenoberfläche 11 in Berührung. Das Bauteil 50 kann in relativ hohe Rotationsgeschwindigkeiten versetzt werden, um ein fadenförmiges Erzeugnis 20 auszubilden. Nach vorliegender Erfindung wird bei einer Anordnung nach der vorgenannten DT-OS eine Quelle mit nichtoxydierendem Gas in einer derartigen Veise hinzugefügt, daß der Gasstrom hauptsächlich auf die Stelle 51 gerichtet ist, an der die Kante 32 in die Schmelzenoberfläche 11 eintritt. Durch die Einleitung von nichtoxydierendem Gas zu dieser Stelle wird erfindungsgemäß die Arbeitsweise nach dem Stand der Technik entscheidend verbessert.the protrusion 31 comes into contact with the melt surface 11. The component 50 can be set at relatively high rotational speeds in order to produce a thread-like product 20 train. According to the present invention, in an arrangement according to the aforementioned DT-OS, a source of non-oxidizing gas is added in such a way that the Gas flow is mainly directed to the point 51 at which the edge 32 enters the melt surface 11. Through the The introduction of non-oxidizing gas to this point, according to the invention, decisively improves the method of operation according to the prior art.
Der Stand der Technik, auf den die vorliegende Erfindung aufbaut, arbeitet im wesentlichen nach der Lehre in der zuvor genannten Offenlegungsschrift. Das schmelzflüssige Material ist nach einer bevorzugten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung ein schmelzflüssiges Metall, weil ein solches Material bei einer Temperatur über seinem Schmelzpunkt unter Gleichgewichtsbedingungen normalerweise, gegen Oxydation an der Ungebungsluft empfindlich ist. Obgleich die Vorteile, die si<h bei einem solchen Verfahren unter Verwendung von schmelzflüssigen NichtmetallenThe prior art on which the present invention is based works essentially according to the teaching in the above-mentioned laid-open specification. The molten material is after In a preferred embodiment of the present invention, a molten metal because of such a material normally at a temperature above its melting point under equilibrium conditions, against oxidation in the ambient air is sensitive. Although the advantages of such a Process using molten non-metals
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ergeben, nicht so drastisch sein mögen wie bei der Verwendung von Metallen, so ist die vorliegende Erfindung dennoch auf jedes schmelzflüssige Material anwendbar, das in Nähe der Schmelztemperatur, d.h. innerhalb einer Abweichung von maximal 25?6 von der in 0K gemessenen, unter Gleichgewichtsbedingungen gültigen Schmelztemperatur,die folgenden Eigenschaften aufweist: Oberflächenspannung im Bereich zwischen IO und 2500 dyn/cm;may not be as drastic as when using metals, the present invention is nevertheless applicable to any molten material which is close to the melting temperature, ie within a maximum deviation of 25-6 from that measured in 0 K, under equilibrium conditions valid melting temperature, which has the following properties: surface tension in the range between 10 and 2500 dyn / cm;
rrrr
Viskosität im Bereich von 10 bis 1 Poise; angemessener diskreter Schmelzpunkt (d.h. eine diskontinuierliche Viskosität gegenüber der Temperaturkurve).Viscosity in the range of 10 to 1 poise; reasonable discrete melting point (i.e. a discontinuous viscosity versus the temperature curve).
Das scheibenähnliche, wärmeableitende Bauteil nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, wie es in Figur 2 dargestellt ist, besitzt einen Krümmungsradius (r) in einer Ebene parallel zu der Rotationsachse an der Kante 32 zwischen 0,0125 mm und 2,5 mm(zwischen 0,0005 und 0,1 Zoll) und vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 10 cm und 75 cm (zwischen 4 und 30 Zoll). Die bevorzugte Rotationsgeschwindigkeit des Bauteils 30 ergibt eine lineare Geschwindigkeit an dem Kreisumfang 32 über 0,9 m/sec (3 Fuß/sec). Die Kante 32 ist in diesem Fall mit der Fläche 11 in Berührung und besitzt eine Eintauchtiefe in die Oberfläche nicht über 1,5 mm (0,06 Zoll). Das Bauteil 30 oder der AbschnittThe disk-like, heat-dissipating component according to a preferred one The embodiment of the invention, as shown in Figure 2, has a radius of curvature (r) in one plane parallel to the axis of rotation at edge 32 between 0.0125 mm and 2.5 mm (between 0.0005 and 0.1 inches), and preferably one Between 10 cm and 75 cm (between 4 and 30 inches) in diameter. The preferred rotational speed of the component 30 results a linear velocity on circumference 32 in excess of 0.9 m / sec (3 feet / sec). The edge 32 is in this case with the surface 11 in contact and has a surface immersion depth not more than 1.5 mm (0.06 inches). The component 30 or the section
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dieses Bauteils, der die Kante 3 2 umfaßt, braucht nicht aus einem besonderen Material zu bestehen, aber es muß die Fähigkeit besitzen, Wärme von der Kante 32 in das Bauteil 30 zu leiten, um die Verfestigung an der Kante 32 einzuleiten und damit den Faden 20' auszubilden. Als Faden 20* wird der feste Teil des endgültigen Fadens 20 bezeichnet, der entsteht, während die angrenzende Kante 32 sich noch unter der Gleichgewichtsfläche 11 der Schmelze 10 befindet.this component, which includes the edge 3 2, need not consist of a special material, but it must have the ability have to conduct heat from the edge 32 into the component 30 in order to initiate the solidification at the edge 32 and thus the Form thread 20 '. The solid part of the denotes the final thread 20, which is produced while the adjacent edge 32 is still below the equilibrium surface 11 the melt 10 is located.
Der liern der vorliegenden Erfindung liegt in der Verbesserung bei der Bildung und Ablösung des Fadens 20; diese Verbesserung wird durch Ausschalten verschiedener nachteiliger Effekte erreicht und zwar durch Einführung eines nichtoxydierenden Gases in den Bereich 12 der Schinelzenoberflache 11. Das Gas 41 ist zunächst so angeordnet und ausgerichtet, daß es ein in einzelnen Partikeln vorhandenes, an der Oberfläche 11 schwimmendes Material von dem Eintrittspunkt 51 weglenkt. Die Figuren 1, 3 und 4 zeigen auf der Oberfläche 11 eine in dem Bereich 12 durch die Wirkung des Gases 41 unterbrochene Schicht aus einzelnen Partikeln von Zuschlagstoffen 15; diese schwimmende Schicht kann jedoch auch aus dem Oxyd des schmelzflüssigen AusgangsmaterialsThe objective of the present invention lies in the improvement in the formation and detachment of the thread 20; this improvement is achieved by eliminating various adverse effects namely by introducing a non-oxidizing gas into the area 12 of the fuselage surface 11. The gas 41 is initially arranged and aligned in such a way that there is a material floating on the surface 11, which is present in individual particles steers away from entry point 51. Figures 1, 3 and 4 show on the surface 11 a in the area 12 through the Effect of the gas 41 interrupted layer of individual particles of aggregates 15; this floating layer can but also from the oxide of the molten starting material
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bestehen. Der Gasfluß muß nicht eine derartige Richtung aufweisen, daß er den Zuschlagstoff 15 oder eine oxydische Verunreinigung vollständig von der Stelle 51 wegbefördert, sondern es genügt, das schwimmende Material in Bewegung zu halten, so daß nicht eine Menge an der Stelle 51 angesammelt und durch die Bewegung der Kante 32 in die Schmelze hineingezogen v/erden kann.exist. The gas flow does not have to be in such a direction that it completely transports the aggregate 15 or an oxidic impurity away from the point 51, but it is sufficient to keep the floating material in motion, so that not a quantity can be accumulated at the point 51 and drawn into the melt by the movement of the edge 32.
Das Gas 41 braucht keine besonderen chemischen Eigenschaften zu besitzen, um diese Aufgabe zu erfüllen, jedoch wird das Verfahren weiterhin verbessert, wenn die Oxydation der Schmelzenfläche 11 in dem Bereich 12, wo der schützende Zuschlagstoff 15 nicht vorhanden ist, auf ein Minimum reduziert wird. Dies wird durch Wahl einer Gaszusammensetzung erreicht, die entweder im wesentlichen inert ist (wie beispielsweise Stickstoff oder Argon) oder durch Verwendung eines Gases, das gegenüber dem schmelzflüssigen Material als Reduktionsmittel dient, oder zumindest durch Einsatz eines Gases, das das schmelzflüssige Material nicht oxydiert. Ein solches Gas wird hier als nichtoxydierendes Gas bezeichnet, und der Fachmann benötigt keine weiteren Angaben über die Zusammensetzung eines solchen Gases, weil die relativen Oxydationseigenschaften von schmelzflüssigen Materialien und Gasen wohlbekannt sind. Ein besonderer ErfolgThe gas 41 does not need any special chemical properties possess to accomplish this task, however, the procedure will further improved when the oxidation of the melt surface 11 in the area 12 where the protective aggregate 15 is not is present, is reduced to a minimum. This is achieved by choosing a gas composition that is either im is essentially inert (such as nitrogen or argon) or by using a gas that is resistant to the molten material serves as a reducing agent, or at least by using a gas that does not oxidize the molten material. Such a gas is here called non-oxidizing Denotes gas, and the person skilled in the art does not need any further information about the composition of such a gas, because the relative oxidizing properties of molten materials and gases are well known. A particular success
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hat sich bei Versuchen mit schmelzflussigen Metallen unter Verwendung folgender Gase eingestellt: Acetylen, Naturgas, Argon, Stickstoff, Methan, von gekracktem Amoniakgas und aufbereitetem Gas (eine Mischung von etwa 20 Volumenprozent H„ und 80 Volumenprozent N2). Es ist jedoch einzusehen, daß das Gas nur nichtoxydierend in dem Bereich 12 zu sein braucht, also dort, wo die Kante 32 in die Schmelzenoberfläche 11 eintritt^ daher kann das angelieferte Gas aus einem reduzierenden Gas bestehen, aber die Verbrennung eines reduzierenden Gases in der Atmosphäre führt ebenfalls zu reduzierenden oder inerten Verbrennungsprodukten an der Stelle 12, die die Aufgabe gemäß der Erfindung erfüllen wurden. Reduzierende Gase besitzen einen Vorteil gegenüber verhältnismäßig inerten Gasen, der darin liegt, daß sie nicht nur einfach den Sauerstoff in der Umgebung des Verfahrens ersetzen, sondern daß sie durch Verbrennung zum tatsächlichen Aufnehmen und Verbrauchen von Sauerstoff gebracht werden können, so daß sich nichtoxydierende Verbrennungsprodukte an der kritischen Stelle bei der Durchführung des Verfahrens ergeben. Die Verbrennungsprodukte können Feststoffe enthalten; das Verfahren führt bei Verwendung von Acetylen zu einzelnen Kohlenstoffteilchen innerhalb des nichtoxydierenden Gases und zu außerordentlich guten Ergebniesen. has been found in experiments with molten metals using the following gases: acetylene, natural gas, argon, nitrogen, methane, cracked ammonia gas and processed gas (a mixture of about 20 percent by volume H 2 and 80 percent by volume N 2). It is understood, however, that the gas only needs to be non-oxidizing in the area 12, i.e. where the edge 32 enters the melt surface 11 ^ therefore the gas supplied can consist of a reducing gas, but the combustion of a reducing gas in the Atmosphere also leads to reducing or inert combustion products at point 12 which would accomplish the object of the invention. Reducing gases have an advantage over relatively inert gases in that they not only simply replace the oxygen in the vicinity of the process, but that they can be made to actually take up and consume oxygen by combustion so that non-oxidizing products of combustion become attached the critical point in the implementation of the procedure. The products of combustion can contain solids; the process, when using acetylene, leads to individual carbon particles within the non-oxidizing gas and to extremely good results.
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Das Gas 41 wirkt ferner in einer anderen Weise, die für das Verfahren vorteilhaft ist. Wegen der hohen Rotationsgeschwindigkeiten des wärmeableitenden Bauteils wird in der Nähe der Kante 32 durch die Strömungswirkung eine Gasschicht, die Umgebungsluft enthält, beschleunigt. Wird das Verfahren mit hohen Geschwindigkeiten ausgeführt, kann dadurch an der Kante oxydierendes Gas aus der Umgebung in die Schmelze eingeblasen oder injiziert werden. Die örtlich begrenzte Oxydation der Schmelze ist für das Verfahren schädlich, jedoch beruht eine zusätzliche Schwierigkeit auf der Tatsache, daß das eingeführte Gas die Kante 32 von der Schmelze 10 trennt, so daß kurzzeitig die Bildung des Fadens 20' gestört wird. Wird die Kante 32 einer Strömung aus nichtoxydierendem Gas ausgesetzt, kann die Schicht aus oxydierendem Gas zumindest teilweise entfernt und dadurch das Ausmaß der Oxydation an der Stelle der Fadenbildung verringert werden.The gas 41 also acts in a different way that is advantageous for the process. Because of the high rotation speeds of the heat-dissipating component becomes a gas layer, the ambient air, in the vicinity of the edge 32 due to the flow effect contains, accelerates. If the process is carried out at high speeds, this can lead to the edge oxidizing gas from the environment can be blown or injected into the melt. The localized oxidation of the Melt is detrimental to the process, but an additional difficulty arises from the fact that the introduced Gas separates the edge 32 from the melt 10 so that the formation of the thread 20 'is disrupted for a short time. If the edge 32 exposed to a flow of non-oxidizing gas, the layer of oxidizing gas can at least partially removed and this will reduce the extent of oxidation at the point of thread formation.
Figur 3 erläutert eine Ausführungsart der Erfindung, bei der man das nichtoxydierende Gas in den Bereich 12 auftreffen läßt, also dort, wo das rotierende Bauteil 30 in die Schmelzenoberfläche 11 eintritt; dies wird durch die Verwendung einer düsenähnlichen, rohrförmigen Gasleitung erreicht, die mit einer Quelle für das Gas 41 verbunden ist.FIG. 3 illustrates an embodiment of the invention in which the non-oxidizing gas is allowed to impinge on region 12, that is, where the rotating component 30 enters the melt surface 11; this is achieved through the use of a nozzle-like, reached tubular gas line, which is connected to a source for the gas 41.
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Figur 4 zeigt eine Ausführungsart der Erfindung, bei der ein Abschnitt des Bauteils 30 teilweise durch das Teil 45 umgeben ist. Nichtoxydierendes Gas wird in diese Umhüllung 45 aus der Gaszulieferung 40 in derartiger Weise eingeleitet, daß ein Gasfluß in Richtung auf den Bereich 12 und die Stelle 51 hervorgerufen wird. Diese Ausführungsart beeinflußt das Verfahren in mancher Beziehung in der gleichen Weise wie die örtliche Einführung von Gas bei Verwendung einer Düse, weil dort eine gute Möglichkeit für das nichtoxydierende Gas besteht, von dem rotierenden Bauteil an der formgebenden Kante durch die Wirkung des Strömungswiderstandes an dieser Kante mitgerissen zu werden. Die Kante 32 besitzt während der Rotation eine verhältnismäßig lange Verweilzeit in der nichtoxydierenden Atmosphäre, weshalb sie bei Eintritt in die Oberfläche des schmelzflüssigen Materials im wesentlichen frei von Sauerstoff ist.Figure 4 shows an embodiment of the invention in which a Section of the component 30 is partially surrounded by the part 45. Non-oxidizing gas is in this envelope 45 from the Gas supply 40 initiated in such a way that a gas flow in the direction of the area 12 and the point 51 is caused. This embodiment affects the process in some respects in the same way as the Local introduction of gas when using a nozzle, because there is a good possibility for the non-oxidizing gas there, from the rotating component at the shaping edge to be carried away by the effect of the flow resistance at this edge. The edge 32 has during rotation a relatively long residence time in the non-oxidizing atmosphere, which is why it is when entering the surface of the molten material is essentially free of oxygen.
Figur 5 zeigt eine Vorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Einführung von oxydierendem Gas in denjenigen Bereich 12 zu verhindern, in dem die Kante 32 in die Oberfläche des schmelzflüssigen Materials an der Stelle 51 eintritt. Das rotierende, wärmeableitende Bauteil 30 ist in Bezug auf das Bad mit schmeizflüssigem Material 10 in der gleichen Weise angeordnet wie in den anderen Ausführungsarten der Erfindung. Jedoch ist in diesemFigure 5 shows a device which is provided to the To prevent the introduction of oxidizing gas into the area 12 in which the edge 32 enters the surface of the molten material at location 51. The rotating, Heat dissipating member 30 is arranged with respect to bath of molten material 10 in the same manner as in FIG the other embodiments of the invention. However, in this one
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Ausführungsbeispiel eine feste Abdeckung 22 über der Schmelze angeordnet, um den Zutritt von Gas aus der Umgebung in die Schmelzenoberfläche 11 zu verwehren. Die erfinderische Idee dieser Ausfuhrungsart liegt in der Auswahl eines Materials für die Abdeckung 22, das, wenn es erhitzt wird, den Sauerstoff in der Atmosphäre im Bereich der Abdeckung absorbiert oder mit diesem Sauerstoff reagiert, so daß dann das Gas in dem. Bereich zwischen der Schmelzenoberfläche 11 und der Abdeckung 22 ein nichtoxydierendes Gas enthalten wird. Besonderer Erfolg wurde bei Verwendung einer Abdeckung aus festem Kohlenstoff oder aus Graphit festgestellt, wobei die von der Schmelzenoberfläche abgestrahlte Wärme zur Temperaturerhöhung der Abdeckung bis zu einem solchen Wert ausgenutzt wurde, bei dem Luft bei Berührung mit der Abdeckung infolge der Reaktion des vorhandenen Säuerstoffs mit dem Kohlenstoff und Bildung von Kohlenstoffmonoxyd oder Kohienstoffdioxyd oder einer Mischung von beiden, bei der der Rest im wesentlichen nichtoxydierendes Stickstoffgas war, in ein nichtoxydierendes Gas umgewandelt wurde. Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung war das Gas, das mit der Abdeckung in Kontakt kam, gegenüber der Abdeckung bei der erhöhten Arbeitstemperatür im wesentlichen inert. Sowohl bei der vorgenannten Verwendung des Wortes inert und auch an den übrigen Stellen in dieser Offenbarung, an denen das Gas als im wesentlichen inert beschriebenEmbodiment a fixed cover 22 is arranged over the melt to prevent the entry of gas from the environment into the To refuse melt surface 11. The inventive idea of this type of embodiment lies in the selection of a material for the cover 22 which, when heated, absorbs or with the oxygen in the atmosphere in the area of the cover this oxygen reacts, so that then the gas in the. Area between the melt surface 11 and the cover 22 will contain non-oxidizing gas. Particular success has been achieved with the use of a cover made of solid carbon or made of Graphite found, with the heat radiated from the melt surface increasing the temperature of the cover up to such a value has been used, at which air in contact with the cover as a result of the reaction of the oxygen present with the carbon and the formation of carbon monoxide or carbon dioxide or a mixture of both, in which the remainder was essentially non-oxidizing nitrogen gas, in a non-oxidizing gas has been converted. In a preferred embodiment of the invention, the gas was that associated with the cover came into contact, opposite to the cover at the elevated working temperature essentially inert. Both in the aforementioned use of the word inert and in the other places in this Disclosure in which the gas is described as being essentially inert
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wurde, ist nicht unbedingt ein als chemisch inertes Gas klassifiziertes Gas, wie beispielsweise Argon, Helium oder Kryton, gemeint. Um ein im wesentlichen inertes Gas im Sinne dieser Offenbarung handelt es sich nämlich dann, wenn es nicht mit einer merklichen Geschwindigkeit mit einer der Komponenten des verwendeten Systems reagiert. Stickstoff ist im wesentlichen inert im Bezug auf manche schmelzflüssige Metalle und fällt daher in der Beschreibung unter die Klasse der im wesentlichen inerten Gase.is not necessarily a chemically inert gas classified gas, such as argon, helium or Kryton, meant. To an essentially inert gas in the sense This revelation is in fact when it is not at a noticeable rate with one of the components of the system used reacts. Nitrogen is essentially inert with respect to some molten metals and therefore falls in the description under the class of essentially inert gases.
Graphit besitzt den zusätzlichen Vorteil, daß es mit einem Induktions-Heizsystem, das zur Aufheizung der Schmelze verwendet wird, gekoppelt werden kann, so daß seine Aufheizung nicht vollständig von der Abstrahlung der Schmelzenoberfläche abhängig ist. Außerdem ist Graphit leicht abschleifbar; es kann daher eine Abdeckung mit dichter Passung hergestellt werden, indem das rotierende Teil 3O zürn Abschleifen der endgültigen Passung bzw. der öffnung, 'in der das Bauteil 30 rotiert, verwendet wird. Natürlich muß in der Abdeckung 30 Vorsorge getroffen werden, um den Austritt des noch an der Kante 32 anhaftenden Fadens 20 aus der Abdeckung zu ermöglichen.Graphite has the additional advantage that it can be combined with an induction heating system, which is used to heat the melt, can be coupled so that its heating is not complete depends on the radiation of the melt surface. In addition, graphite can be easily abraded; it can therefore be a cover can be made with a tight fit by grinding the rotating part 3O to the final fit or the opening in which the component 30 rotates is used. Of course, in the cover 30 precautions must be taken, in order to enable the thread 20, which is still adhering to the edge 32, to emerge from the cover.
Die Ausführungsart nach Figur 5 kann mit der Ausführungsart nachThe embodiment according to FIG. 5 can be compared with the embodiment according to
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Figur 4 durch einfaches Hinzufügen der umhüllung 45 auf das rotierende Bauteil und Anpassen der Umhüllung an die Abdeckung kombiniert werden. In gleicher Weise könnte das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 mit dem nach Figur 3 bei Verwendung einer an bestimmter Stelle angeordneten Quelle mit nichtoxydierendem Gas kombiniert werden. Obgleich das nichtoxydierende Gas örtlich begrenzt entweder über oder unter der Abdeckung 22 eingeführt werden könnte, besteht eine bevorzugte Ausführungsart der vorliegenden Erfindung darin, das nichtoxydierende Gas in den Bereich zwischen der Abdeckung 22 und der Oberfläche 11 des schmelzflüssigen Materials 10 einzuleiten.Figure 4 by simply adding the cover 45 to the rotating component and adapting the casing to the cover are combined. In the same way, the embodiment according to FIG. 5 with that according to FIG. 3 when using a non-oxidizing source arranged at a certain point Gas can be combined. Although the non-oxidizing gas is locally introduced either above or below the cover 22 a preferred embodiment of the present invention is to inject the non-oxidizing gas into the area between the cover 22 and the surface 11 of the molten material 10.
Sowohl mit der Ausführungsart der Erfindung, bei der eine Sauerstoff-"aufnehmende"-Abdeckung verwendet wird, als auch bei den anderen Ausführungsarten, bei denen lediglich eine Quelle mit nichtoxydierendem Gas verwendet und mit dem schmelzflüssigen Material in Berührung gebracht wird, ist zu beachten, daß gewisse Kombinationen aus Gas, Verbrennungsprodukten, schmelzflüssigen Materialien und Gas-"aufnehmenden"-Körpern gefährlich sein können. Der Fachmann, der mit oxydationsempfindlichen schmelzflüssigen Materialien arbeitet, sollte in ausreichendem Maße mit der möglichen Gefahr von Mischungen der vorgenanntenBoth with the embodiment of the invention in which an oxygen "pick up" cover is used and with the other versions using only one source of non-oxidizing gas and one of molten gas Material is brought into contact, it should be noted that certain combinations of gas, combustion products, molten liquid Materials and gas "absorbing" bodies can be dangerous. Those skilled in the art working with oxidation-sensitive molten materials should be sufficiently familiar with the possible danger of mixtures of the foregoing
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Komponenten vertraut sein, ohne daß es hier einer besonderen Lehre bzw. Erläuterung über das Verhalten aller Kombinationen von Gasen, Temperaturen, Füllkörper und schmelzflüssigen Materialien bedarf, die beim Betrieb nach vorliegender Erfindung sicher sein würden. Die folgenden speziellen Beispiele werden es dem Fachmann auf diesem Gebiet ermöglichen, das Zusammenwirken der verschiedenen Materialkomponenten nach der Erfindung zu verstehen, ohne daß alle bekannten einsetzbaren Materialkombinationen angegeben werden müßten.Components be familiar, without there being any special teaching or explanation about the behavior of all combinations of gases, temperatures, packing and molten liquids Requires materials that would be safe to operate in accordance with the present invention. The following specific examples will be enable the person skilled in the art to understand the interaction of the various material components according to the invention to understand without all known usable combinations of materials having to be specified.
Die vorliegende Erfindung beeinflußt in vorteilhafter Weise die spontane Ablösung des Fadens allein durch Einleiten eines nichtoxydierenden Gases an der Stelle, an der das wärmeableitende Bauteil in die Oberfläche der Schmelze eintritt. Darüber hinaus, läßt sich jedoch die Ablösung von diskontinuierlichen Fäden durch Polieren der peripheren Kante der Scheibe im Anschluß an die Ablösung des Fadens weiter verbessern. Das Polieren der Kante in Verbindung mit der Einführung von nichtoxydierendem Gas führt zu einer starken Verbesserung der Stabilität der spontanen Fadenablösung von der Kante auf dem Umfang des wärmeableitenden Bauteils. Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet der Ausdruck "Polieren" ein sanftes, mäßiges Abreiben, das durch eine Relativbewegung zwischen der Kante und einem anderen festenThe present invention works in an advantageous manner the spontaneous detachment of the thread simply by introducing a non-oxidizing gas at the point where the heat-dissipating gas Component enters the surface of the melt. In addition, however, the separation of discontinuous threads can be achieved Polishing the peripheral edge of the disc following the Further improve detachment of the thread. The polishing of the edge in connection with the introduction of non-oxidizing gas leads to a great improvement in the stability of the spontaneous thread detachment from the edge on the circumference of the heat-dissipating component. In the context of this invention, the term "polishing" means a gentle, moderate abrasion, which is carried out by a Relative movement between the edge and another fixed
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Material herbeigeführt wird. Wenn des weiteren das Polieren derart durchgeführt wird, daß auch die inneren Oberflächen der zur Erzeugung von diskontinuierlichen Fäden vorhandenen Einkerbungen in dem rotierenden Bauteil berührt werden, wird das Eintreten der spontanen Ablösung noch weiter verbessert. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung erfolgt die Polierbewegung (Pfeil 61) nicht in einer parallelen Richtung, sondern schräg zu der Bewegungsrichtung 37 der am Kreisumfang angeordneten Vorwölbung auf dem rotierenden, wärmeableitenden Bauteil 30. Eine Anordnung mit einem rotierenden Rad, wie es in Figur 6 dargestellt ist, bei der die Rotationsachse des Polierrades 60 schräg zu dem rotierenden, v/ärmeableitenden' Bauteil verläuft, ist eine Ausführungsart eines solchen Systems. Für Metalle, die im wesentlichen aus Eisen bestehen, wird der Prozentsatz an diskontinuierlichen Fäden, die spontan abgelöst werden, weiter erhöht, wenn die Temperatur des schmelzflüssigen Materials weniger als 222°C (4000F) über dem Schmelzpunkt, des schraelzflüssigen Eisens unter Gleichgewichtsbedingungen liegt.Material is brought about. Furthermore, if the polishing is carried out in such a way that the inner surfaces of the notches in the rotating component used for generating discontinuous filaments are also touched, the occurrence of the spontaneous separation is further improved. According to a preferred embodiment of the invention, the polishing movement (arrow 61) does not take place in a parallel direction, but at an angle to the direction of movement 37 of the protrusion arranged on the circumference of the circle on the rotating, heat-dissipating component 30. An arrangement with a rotating wheel, as shown in FIG is shown with the axis of rotation of the polishing wheel 60 at an angle to the rotating "heat dissipating" component, is one embodiment of such a system. For metals, consisting essentially of iron, the percentage of discontinuous filaments, which are detached spontaneously is further increased when the temperature of the molten material is less than 222 ° C (400 0 F) above the melting point of the schraelzflüssigen iron under equilibrium conditions lies.
Naturgas mit einer Fließgeschwindigkeit von O,O142 m /min (0,5 cfm) wurde durch eine Düse mit einem Durchmesser von 6,3 mm (1/4 Zoll) zu der Eintrittsstelle einer Scheibe in die OberflächeNatural gas with a flow rate of 0.0142 m / min (0.5 cfm) was fed through a 6.3 mm (1/4 inch) diameter nozzle to the entry point of a disc into the surface
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des schmelzflüssigen Materials gerichtet. Das Material bestand im wesentlichen aus AISI 1330 Legierungsstahl (0,3 Gew.-% C; 1,2 bis 2,2% Mn; 0,1 bis 0,7% Si), wobei die Temperatur des schnelzflüssigen Stahles zwischen 1616°C und 1638°C lag. Das wärmeableitende Bauteil wurde mit Wasser gekühlt und bestand aus einer Kupferscheibe mit einer einzigen V-förmigen, peripheren Vorwölbung, die mit der Oberfläche des schmelzflüssigen Stahls in Berührung gebracht wurde. Die Scheibe besaß einen Durchmesser von 20,8 cm (8 Zoll), war 1,27 cm (1/2 Zoll) dick, und die Schenkel des Vs waren zueinander im Winkel von- 90° angeordnet (Winkel 0 in Figur 2). Auf der umlaufenden Kante oder Vorwölbung auf- der Scheibe waren Einkerbungen angeordnet, um Fäden einer Länge entsprechend dem Abstand zwischen den Einkerbungen zu erzeugen. Die Scheibe lief mit 250 bis 270 Upm um. Es entstanden Stahlfäden mit einer Länge von 2,54 cm (1 Zoll) und einem effektiven Durchmesser von etwa 0,508 mm (0,020 Zoll) in kontinuierlicher Weise während/stunden. Während des Herstellungsvorganges wurde, wie in allen Bespielen, das Auftreten von an der Scheibenkante klebenden Fasern nach jeder Unterbrechung des Gasflußes dorthin, wo die Scheibenkante in die Schmelzenoberflache eintrat, beträchtlich erhöht.of the molten material directed. The material consisted essentially of AISI 1330 alloy steel (0.3 wt% C; 1.2 to 2.2% Mn; 0.1 to 0.7% Si), the temperature of the high-melt steel being between 1616 ° C and 1638 ° C. That The heat-dissipating component was water-cooled and consisted of a copper disk with a single V-shaped peripheral Bulge that coincides with the surface of the molten steel was brought into contact. The disc had a diameter of 20.8 cm (8 inches), was 1.27 cm (1/2 inch) thick, and the legs of the V were at -90 degrees from one another (Angle 0 in Figure 2). On the surrounding edge or protrusion Notches were arranged on the disc to give threads of a length corresponding to the distance between the notches produce. The disk rotated at 250 to 270 rpm. It came into being Steel filaments 2.54 cm (1 inch) in length and about 0.508 mm (0.020 inch) in effective diameter in continuous Way during / hours. During the manufacturing process, As in all examples, the appearance of fibers sticking to the edge of the pane after each interruption of the gas flow there, where the disc edge entered the melt surface, considerable elevated.
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Acetylen wurde durch eine herkömmliche Schweißdüse (Spitze Wr. 3, US-Typ) auf die Stelle gerichtet, an der die Scheibe in die Schmelzenoberfläche eintrat. Die Schmelze bestand aus Stahl, der nominalen Zusammensetzung SAE 1024 bei einer Temperatur von etwa 1593°C (29OO°F). Der gleiche Scheibentyp wie in Beispiel 1 wurde verwendet und mit etwa 260 Upm in Drehung versetzt. Hergestellt wurden 25,4 mm lange Fasern in kontinuierlicher Weise ohne wesentliche Faseranhaftung an der Scheibe über einen Zeitraum von 20 Minuten.Acetylene was through a conventional welding nozzle (tip Wr. 3, US type) aimed at the point where the disk entered the melt surface. The melt consisted of steel, of nominal composition SAE 1024 at a temperature of about 1593 ° C (2900 ° F). The same type of disk as in example 1 was used and rotated at about 260 rpm. Manufactured became 25.4 mm long fibers in a continuous manner without substantial fiber adhesion to the disc over a period of 20 minutes.
Naturgas wurde in eine Teil-Umhüllung ähnlich der in Figur 4 mit einer Fließgeschwindigkext von etwa 0,0283 m /min (1 cfm) eingeleitet, wobei die Bedeckung durch die Umhüllung etwa 1/3 des gesamten Umfangs der Scheibe ausmachte. Das schmelzflüssige Material war Stahl des Typs SAE 1034 (mit einer Zusammensetzung von 0,35 Gew.-% C; 0,49 bis 0,52% Mn; Of28 bis 0,37% Si) mit einer Temperatur von etwa 154O°C (280O0F). Das rotierende, wärmeableitende Bauteil wurde mit Wasser gekühlt und bestand aus einer Kupferscheibe mit einer Dicke von 38,1 mm (1,5 Zoll), einen Durchmesser von 20,8 cm (8 Zoll) und mit sechs V-förmigenNatural gas was introduced into a partial envelope similar to that in Figure 4 at a flow rate of about 0.0283 m / min (1 cfm), with the envelope covering about 1/3 of the entire circumference of the disc. The molten material was SAE 1034 steel (with a composition of 0.35% by weight C; 0.49 to 0.52% Mn; O f 28 to 0.37% Si) with a temperature of about 150 ° C (280O 0 F). The rotating heat dissipating member was water cooled and consisted of a copper washer 38.1 mm (1.5 inches) thick, 20.8 cm (8 inches) in diameter, and six V-shaped
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peripheren Vorwölbungen (4 pro Zoll) rait Neigungswinkeln θ der Schenkel von 90°. Jede der sechs Kanten besaß Einkerbungen, um 25,4 mm (1 Zoll) lange Fasern zu erzeugen. Die Scheibe rotierte mit 210 Upm, und das Einleiten von Gas in die Umhüllung ergab ein nichtoxydierendes Gas an den Stellen, an denen die sechs Kanten in die Schmelzenoberfläche eintraten, und führte zu einer bedeutenden Verringerung des Auftretens von an der formgebenden Kante anklebenden Fasern.peripheral protrusions (4 per inch) rait angles of inclination θ the Leg of 90 °. Each of the six edges were notched to create 25.4 mm (1 inch) long fibers. The disc rotated at 210 rpm, and blowing gas into the envelope gave a non-oxidizing gas where the six edges entered the melt surface, and resulted in a significant reduction in the incidence of fibers sticking to the forming edge.
Naturgas wurde in eine Umhüllung eingeleitet, wie sie auch nach Beispiel 3 verwendet wurde, und zwar mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,0283 bis 0,0566 m /min (1 bis 2 cfm). Das schmelzflüssige Material war nominal SAE 1024 Stahl mit einer Temperatur von 15210C (277O°F). Das wärmeableitende Bauteil bestand aus drei aneinander angrenzenden Scheiben mit Durchmessern von 20,8 cm (8 Zoll) und jeweiliger Dicke von 12,7 mm (0,5 Zoll), wobei eine Scheibe aus Kupfer, die andere aus Aluminium und die dritte aus Messing bestand. Jede Scheibe wurde mit Wasser gekühlt und besaß eine V-förmige Kante am Umkreis. Die Scheiben rotierten mit 250 Upm und standen in Berührung mit der Schmelze. An jeder Scheibe entstand ein kontinuierlicher Faden mit dem gleichen Ablösungspu.nkt am Umkreis bei jeder dieser drei formgebenden Kanten. Die Ab^-ösungspunkte blieben stabil, wobei keinNatural gas was introduced into an envelope as used in Example 3 at a flow rate of 0.0283 to 0.0566 m / min (1 to 2 cfm). The molten material was nominally SAE 1024 steel having a temperature of 1521 0 C (277O ° F). The heat dissipating component consisted of three contiguous disks each having a diameter of 20.8 cm (8 inches) and each 12.7 mm (0.5 inch) thick, with one disk made of copper, the other made of aluminum, and the third made of brass duration. Each disc was water cooled and had a V-shaped edge around the perimeter. The disks rotated at 250 rpm and were in contact with the melt. A continuous thread was created on each disc with the same detachment point on the circumference of each of these three shaping edges. The separation points remained stable, with none
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Fadenanhaften während der Gaseinleitung in die Umhüllung auftrat.Thread sticking occurred during gas introduction into the envelope.
Die gleiche zusammengesetzte, wärmeableitende Scheibe und das gleiche schmelzflüssige Material wie in Beispiel 4 wurden mit verschiedenen anderen Gasen, die in die Umhüllung eingeleitet wurden, verwendet. Argon mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,0142 m3/min (0,5 cfm), Stickstoff mit 0,O283 bis.0,0566 m3/min (1 bis 2 cfm), Acetylen mit 0,0071 m /min (0,25 cfm) und Wasserstoff mit 0,0283 bis 0,0566 m /min (1 bis 2 cfm) führten alle zur verbesserten Beständigkeit bei der Ablösung der gebildeten Fasern gegenüber dem Herstellungsvorgang ohne Verwendung eines Schutzgases, jedoch war keines der Gase in diesem Beispiel gleichermaßen wirksam wie das Naturgas nach Beispiel 4.The same composite heat dissipating disk and molten material as in Example 4 were used with various other gases introduced into the enclosure. Argon at a flow rate of 0.0142 m 3 / min (0.5 cfm), nitrogen at 0.0283 to 0.0566 m 3 / min (1 to 2 cfm), acetylene at 0.0071 m / min (0 , 25 cfm) and hydrogen at 0.0283 to 0.0566 m / min (1 to 2 cfm) all resulted in improved resistance to detachment of the formed fibers over the manufacturing process without the use of a protective gas, but none of the gases were in this example equally effective as the natural gas according to example 4.
Acetylen wurde durch eine Düse hindurch auf die Stelle gerichtet, an der die Scheibe in die Schmelze eintrat, wie dies in Figur 3 gezeigt.ist. In dieser Ausführungsart der Erfindung wurde ein kreisförmiges Polierrad, das aus einem hitzebeständigen Bespannstoff bestand, in entgegengesetzter Richtung zu der Scheibe in Rotation versetzt und mit der Umkreiskante der Scheibe in Berührung gebracht. Der Poliereffekt des Rades erhöhte den Prozentsatz der diskonti-Acetylene was directed through a nozzle to the point where the disk entered the melt, as shown in Figure 3 shown. is. In this embodiment of the invention, a circular polishing wheel made of a heat-resistant covering material, rotating in the opposite direction to the disk offset and brought into contact with the peripheral edge of the disc. The polishing effect of the wheel increased the percentage of discounted
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nuierlichen, spontan von der Scheibe abgelösten Fäden. Das schmelzflüssige Material war nominal SAE 1024-Stahl mit einer Temperatur von 1566°C (285O°F) . ■ '. ' natural threads spontaneously detached from the disc. The molten material was nominally SAE 1024 steel with a temperature of 1566 ° C (2850 ° F). ■ '. '
Die Anordnung nach Beispiel 6 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Rotationsachse des kreisförmigen Polierrades schräg zu der des rotierenden, wärmeableitenden Bauteils angeordnet wurde, wodurch das Polieren der peripheren Vorwölbung unter einem Winkel erfolgte. Das Auftreten iron an dem rotierenden Bauteil anhaftenden Fäden wurde bei diesem Ausführungsbeispiel weiter gegenüber dem nach Beispiel 6 verringert. Dies war vermutlich das Ergebnis des Bespannstoffes des Polierrades, das eine größere Wirkung auf die Oberfläche der peripheren Vorwölbung zwischen den Einkerbungen ausübt, die zur Unterteilung des Fadens in diskrete Längen vorhanden sind.The arrangement of Example 6 was repeated, except that the axis of rotation of the circular polishing wheel obliquely to that of the rotating, heat-dissipating component, whereby the polishing of the peripheral protrusion under took place at an angle. The appearance of iron on the rotating component Adhering threads were further reduced in this exemplary embodiment compared to that according to Example 6. This was probably that Result of the covering material of the polishing wheel, the larger one Has an effect on the surface of the peripheral protrusion between the notches, which divide the thread into discrete lengths are available.
Die Erfindung wurde sowohl zur Herstellung von diskontinuierlichen als auch von kontinuierlichen metallischen Fäden mit einem effektiven Durchmesser von weniger als 1,5 mm (0,06 Zoll) eingesetzt. Der effektive Durchmesser entspricht dem Durchmesser eines runden Fadens mit der gleichen Querschnittsfläche wie der im Querschnitt nichtrunde Faden, der nach vorliegender Erfindung erzeugt wurde.The invention was used both for the production of discontinuous as well as continuous metallic filaments with an effective diameter of less than 1.5 mm (0.06 inches). The effective diameter corresponds to the diameter of a round thread with the same cross-sectional area as the in cross-section non-circular thread, which was produced according to the present invention.
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Claims (27)
Material von der Stelle weggelenkt wird, an der die Kante
des rotierenden Bauteils (30) in die Schmelzenoberfläche eintritt. 10. The method according to claim \, characterized, gekennzeighnet that the introduction of the gas takes place in such a way that on the surface of the molten material (10) floating solid
Material is deflected away from where the edge is
of the rotating component (30) enters the melt surface.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |