DE2603951C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Metallfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallfasern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Erfindung geht von einer bekannten Vorrichtung dieser Art aus (DE-OS 24 18 235). Bei dieser Vorrichtung ist eine Stabilisations- oder Kristallisationsebene aus nicht ferromagnetischem Material vorgesehen, welche im Reaktionsraum verschoben wird. Die Transportgeschwindigkeit entspricht dabei der Wachstumsgeschwindigkeit der Fasern. Allerdings kann mit einer solchen Vorrichtung kein Metallfaserstrang beliebiger Länge hergestellt werden. Darüber hinaus ist ein kontinuierlich ablaufender Fertigungsprozeß mit dieser Vorrichtung nicht durchführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der als bekannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sie eine kontinuierliche Herstellung eines Metallfaserstranges beliebiger Länge ermöglicht.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß auch bei Unterbrechung der Zufuhr der Metallverbindung, insbesondere des dampfförmigen Carbonyls, die Weiterführung bzw. Wiederaufnahme der Faserproduktion ohne Schwierigkeiten möglich ist

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausftthrangsbeispielen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wiedergeben, beispielsweise näher erläutert; es zeigt

F i g, 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindmgsgemäße Vorrichtung, die mit einer Vorratsrolle arbeitet, ίο Fig.2 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung, die mit einem endlosen Band arbeitet und

Fig.3 einen Vertikalschnitt durch das Verschlußteil des Reaktionsraumes.

In den Fi g. 1 und 2 ist mit 1 der Sammelbehälter für is die zu verdampfende Metallverbindung bezeichnet, bei der es sich beispielsweise um Eisencarbonyl (Fe(CO)s handeln kann. Aus diesem Sammelbehälter wird die flüssige Metallverbindung über ein Ventil 2 und eine Pumpe 3 dem Verdampfer 4 zugeführt und gelangt dann von dort aus durch das Verschlußteil 6 in den Reaktionsraum 7. Das Inertgas wird in der Wärmvorrichtung 8 beispielsweise auf etwa 500" C erhitzt und gelangt von dort dann in den Ringkanal 9 des Verschlußteiles 6. Dieser Ringkanal 9 weist wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, was später noch beschrieben wird, ?uf seinem Umfang mit Abstand voneinander angeordnete Austrittsöffnungen auf, so daß das Inertgas praktisch wie aus einem nur mit einer äußeren Reihe von öffnungen versehenen Brausekörjo per in den Reaktionsraum 7 gelangt

Der beispielsweise im Querschnitt kreisförmige Kupferdraht 10 ist auf eine Vorratsrolle 11 aufgewickelt und wird schräg durch den Reaktionsraum 7 hindurchgeführt Unterhalb des Reaktionsraumes 7 befindet sich ein Sammelbehälter 12, in welchem ein mit einem kegel- oder keilförmigen Kopf 13 versehener Abstreifer 14 im allgemeinen mittig angeordnet ist Dieser Abstreifer 14 weist eine zentrale Bohrung 15 auf, durch die der Kupferdraht 10 hindurchgeführt wird. Die Kegelspitze des Abstreiferkörpers besorgt ein nach allen Seiten erfolgendes Abstreifen bzw. Ablenken der Metallfasern von dem Band 10, welches sowohl als Stabilisations- bzw. Kristallisationsfläche als auch als Transporteinrichtung dient

Unterhalb des Sammelbehälters 12 sind zwei Rollen 16 angeordnet, die den Kupferdraht 10 zwischen sich fassen und ihn kontinuierlich durch den Reaktionsraum 7 hindurchführen. Dks den Reaktionsraum 7 umgebende Magnetspule ist mit 17 und die Heizung des so Reaktionsraumes mit 18 bezeichnet. Die Heizung 18 ist von Isoliermaterial 19 und dieses wiederum von einem Außenmantel 20 umgeben. Mit 21 ist ein Thermostat bezeichnet mit dessen Hilfe die Thermostatflüssigkeit auf gleichbleibender Temperatur gehalten wird, die sowohl den Carbonylverdampfer 4 als auch den Verschlußteil 6 sowie das Abschlußteil 31 durchströmt Die Thermostatflüssigkeit bewegt sich dabei in einem Kreislauf, und zwar von einem Sammelbehälter aus über die Leitung 22 in den Carbonylverdampfer 4, von dort aus über die Leitung 22' in das beheizte Verschlußteil 6 des Reaktionsraumes und aus diesem Verschlußteil 6 dann über die Leitung 23 irr den ringförmigen Abschlußteil 31 und von dort zurück zum Thermostat.

Mit 24 ist ein Austrittskanal aus dem Reaktionsraum 7

bezeichnet, welcher über einen Filter 25 zu der nicht dargestellten Absaugvorrichtung führt. Der Filter 25 ist so ausgebildet, daß er z. B. Teile von entstandenen

Fasern oder superfeine Fasern aus der weiteren

Absaugleitung fernhält. Durch die öffnung 26 kann CO₂ in den Sammelbehälter 12 eingeführt werden, um die erzeugten Metallfasern zu schützen.

Die Darstellung in F i g, 2 weicht von der Darstellung in Fig, 1 nur insofern ab, als hier ein kontinuierliches Band für die Kristallisations- bzw. Stabilisationsfläche sowie den Transport der Metallfasern dargestellt ist, welches als endloses Band ausgebildet ist und Ober Umlenkrollen 27,28 geführt wird. Mit 29 ist ein Behälter bezeichnet, in welchem das umlaufende endlose Band gesäubert wird, was beispielsweise mit Hilfe eines Bades erfolgen kann, durch das das Band hindurchgeführt wird.

Die Vorrichtung gemäß den Darstellungen in den F i g, 1 und 2 wird vorzugsweise in senkrechter Anordnung verwendet, weil der Carbonyldampf schwerer ist als Luft und sich daher bei einer solchen Anordnung besonders günstig im Reaktionsraum verteilt

In F i g. 1 und 2 ist in dem Verschlußteil mit der Bezugszahl 30 eine ringförmig ausgebildete Heizung bezeichnet, die für die Erwärmung des Bandes und zur Temperaturstabilisierung des Inertgases diwit Das in den Reaktionsraum eintretende Cabonylgas wird bis unmittelbar vor dem Eintritt in den Reaktionsraum auf eher konstanten Temperatur durch den Thermostaten in der Höhe gehalten, daß ein vorzeitiger Zerfall verhindert wird.
Bei der Darstellung in Fig.3 wird durch die Rohrleitung 22 die Thermostatflüssigkeit und durch die Leitung 32 das erhitzte Inertgas dem Kopf- bzw, Verschlußteil 6 zugeführt Durch die Leitung 33 erfolgen die Zufuhr des Carbonylgases sowie des Trägergases, welches ebenfalls vorgewärmt werden kann. Mit 11 ist wieder die Vorratsrolle für den Kupferdraht 10 bezeichnet Am Ende des Rohres 32 ist der ringförmige Kanal 9 zu erkennen, in welchem das Inertgas auf den Umfang des unterhalb des Verschlußteils befindlichen Reaktionsraumes 7 verteilt wird. Von dort aus gelangt es dann durch die Bohrungen 34, die auf dem Umfang mit einem gewissen Zwischenabstand angeordnet sind, in den darunter befindlichen Reaktionsraum 7.

Bei der Darstellung in F i g. 3 handelt es sich um eine detaillierte Darstellung des Verschlußteils 6, welches in den F i g. 1 und 2 nur schematisch d α gestellt ist um die Übersichtlichkeit der Zeichnungen zi? erhalten. Das Rohr, durch welches die Thermostatflüssigkeit aus dem Verschlußteil wieder austritt ist nicht veranschaulicht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Herstellung von Metallfasern durch Verdampfen einer Metallvsrbindung in einem Trägergas im Magnetfeld unter Einwirkung von Wärme, bestehend aus einem Reaktionsraum, in dem magnetische Feldlinien im wesentlichen parallel zur Wand des Reaktionsraumes verlaufen, und aus einer Transportvorrichtung, welche durch den Reaktionsraum eine Stabilisations- und Kristallisationsfläche bewegt, an der die Metallfasern anwachsen und Ketten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportvorrichtung der Körper (10) eines Bandes oder eines Drahtes vorgesehen ist, dessen im Reaktionsraum bewegbarer Teil mit seiner äußeren Oberfläche als Stabilisations- bzw. Kristallisationsfläche dient, von der außerhalb des Reaktionsraumes (7) die Fasern abnehmbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine« dem Reaktionsraum (7) zugeordneten Verschluß (6), in dem eine Rohrleitung (22) zur Einführung einer Thermostatflüssigkeit, eine Rohrleitung (32) zur Zuführung von erhitztem Inertgas und eine Rohrleitung (33) zur Zufuhr der gasförmigen Metallverbindung in den Reaktionsraum (7) untergebracht sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht aus Kupfer besteht

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Metallfasern ein Abstreifer (14) mit einem k-ugel- oder keilförmig ausgebildeten Kopf und mit einer Aussparung (15) für den Körper (10) des Bar ies oder Drahtes vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußteil (6) an der dem Reaktionsraum (7) zugewandten Fläche mit einer umlaufenden Nut (9) versehen ist, aus welcher das Inertgas durch mit Abstand voneinander angeordnete Öffnungen austritt