DE3413471C2

DE3413471C2 -

Info

Publication number: DE3413471C2
Application number: DE19843413471
Authority: DE
Inventors: Ramon Blanco Torrance Calif. Us Fernandez; Stephen Edward Redondo Beach Calif. Us Palguta; Renato Santiago Gardena Calif. Us Del Mundo
Original assignee: HITCO NEWPORT BEACH CALIF US
Current assignee: Hitco Carbon Composites Inc
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1990-01-04
Also published as: FR2547603A1; GB2138740B; GB8408286D0; JPS6253627B2; GB2138740A; JPS59223362A; FR2547603B1; DE3413471A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung zweier Bahnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a connection of two webs according to the preamble of claim 1.

Dabei soll eine neue Bahn aus karbonisierbarem Material in einen Behandlungsofen eingeführt werden, wobei sich die beiden Bahnenden überlappen und zwischen den sich überlappenden Bahnenden eine elastische Kleberschicht, wie aus Silicon, angeordnet ist.A new web made of carbonizable material is to be used be introduced into a treatment furnace, the overlap both web ends and between the overlapping ones Web ends an elastic adhesive layer, such as made of silicone, is arranged.

Es ist bekannt, Polyacrylnitril oder ein anderes karbonisierbares Material dadurch zu karbonisieren, daß das Material zuerst oxidiert und anschließend in einer Schutzgasatmosphäre auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, um das Material im wesentlichen zu karbonisieren. Im Fall von Polyacrylnitril wird solches Material häufig in Form einer langen Bahn von parallelen Spinnkabeln bearbeitet. Die Bahn wird unter mechanischer Spannung auf relativ komplexen Wegen, die durch Rollen in einem oder mehreren Oxidationsöfen definiert sind, geführt, bevor sie in einen Karbonisierungsofen einläuft. In dem Oxidationsofen geht die Bahn mehrfach durch verschiedene Stufen des Ofens, die jeweils auf Temperaturen gehalten sind, die zu einer erwünschten Oxidation der Polyacrylnitril-Spinnkabel führen. It is known to be polyacrylonitrile or another carbonizable To carbonize material in that the material first oxidized and then in a protective gas atmosphere is heated to a temperature sufficient to Essentially carbonize material. In the case of polyacrylonitrile such material is often in the form of a long Web of parallel spun cables processed. The web is under mechanical tension relatively complex paths through roles in one or several oxidation furnaces are defined before being put into enters a carbonation furnace. In the oxidation furnace the path several times through different stages of the furnace, the are each kept at temperatures that lead to a desired oxidation of the polyacrylonitrile spun cable.

Die Polyacrylnitril-Spinnkabel sind so beschaffen, daß die Bahn nicht in Ruhestellung bleiben darf, sondern ständig durch den Oxidationsofen bewegt werden muß, wenn dieser auf die Oxidationstemperaturen aufgeheizt ist. Ein unbewegtes Verweilen der Bahn auch nur für kurze Zeit würde sehr schnell zu Faserschädigungen und einer möglichen exothermen Reaktion der Polyacrylnitril- Spinnkabel führen. Auch wenn die Bahn ständig durch den Ofen bewegt wird, dürfen keine losen Enden oder Knoten in den Spinnkabeln vorhanden sein. Wenn solche losen Enden oder Knoten vorhanden sind, findet normalerweise eine exotherme Reaktion derselben im heißen Ofen statt, was zu einer Prozeßunterbrechung führt und häufig sogar ein Abbrechen des gesamten Prozesses und erneutes Einführen der Bahn in den Oxidationsofen nach dessen Abkühlung erforderlich macht.The polyacrylonitrile spinning cables are designed so that the web may not remain at rest, but constantly through the Oxidation furnace must be moved if it is at the oxidation temperatures is heated up. An unmoving lingering Web even for a short time would very quickly cause fiber damage and a possible exothermic reaction of the polyacrylonitrile Guide the spinning cord. Even if the train constantly through the When the oven is moved, there must be no loose ends or knots in the oven Spinning cables are present. If such loose ends or knots an exothermic reaction usually takes place the same takes place in the hot furnace, which leads to a process interruption leads and often even a break off of the whole Process and reinsert the web into the oxidation furnace after cooling.

Aus diesem Grund wird die Bahn aus Polyacrylnitril-Spinnkabeln typischerweise in den kalten Oxidationsofen eingeleitet. Dies erfolgt, indem die einzelnen Spinnkabel an verschiedenen Stellen entlang der Länge einer Einfädelvorrichtung, an deren gegenüberliegenden Enden Seile befestigt sind, mit der Einfädelvorrichtung verknüpft werden. Die Seile dienen dem Zweck, die Einfädelvorrichtung mit den daran befestigten Spinnkabeln in und durch den Oxidationsofen zu ziehen. Da der Ofen kalt ist, findet keine exotherme Reaktion der Knoten und losen Enden der Spinnkabel an deren Verknüpfungsstellen mit der Einfädelvorrichtung statt.For this reason, the web is made of polyacrylonitrile spun cables typically introduced into the cold oxidation furnace. This is done by connecting the individual spun cables to different Places along the length of a threading device at the opposite ends are attached to ropes Threading device can be linked. The ropes serve the purpose the threading device with the attached spin cables to pull in and through the oxidation furnace. Because the oven is cold there is no exothermic reaction of the knots and loose ends the spinning cable at their connection points with the threading device instead of.

Wenn die Einfädelvorrichtung die Spinnkabel vollständig durch den Oxidationsofen gezogen hat, wird dieser eingeschaltet und auf Oxidationstemperaturen aufgeheizt, während die Spinnkabel- Bahn weiter durch den Ofen bewegt wird. Normalerweise dauert es zwei Stunden, bis der Ofen Oxidationstemperaturen erreicht, und während dieser Zeit wird die Bahn ständig durch den Ofen gezogen. Wenn der Ofen Oxidationstemperaturen erreicht, werden neue Bahnabschnitte, die in den Ofen einlaufen und durch ihn gezogen werden, in erwünschter Weise oxidiert. Die vorhergehenden Bahnabschnitte, die typischerweise ca. 90-180 kg Polyacrylnitril- Spinnkabel umfassen, müssen als Ausschuß beseitigt werden. Da die Polyacrylnitril-Spinnkabel relativ teuer sind, stellt dies einen erheblichen Kostennachteil hinsichtlich der Gesamtwirtschaftlichkeit des Prozesses dar.When the threading device completely through the spinning cable has pulled the oxidation furnace, it is switched on and heated to oxidation temperatures while the spun cable Web is moved further through the furnace. Usually it takes two hours until the furnace reaches oxidation temperatures, and during this time the web is constantly going through the oven drawn. When the furnace reaches oxidation temperatures new track sections that enter the furnace and through it drawn, oxidized in a desired manner. The previous ones Web sections, which are typically approx. 90-180 kg polyacrylonitrile Spuncables must be disposed of as rejects will. Since the polyacrylonitrile spun cables are relatively expensive, this represents a significant cost disadvantage in terms of Macroeconomics of the process.

Es ist meistens nicht praktikabel oder sogar unmöglich, Prozesse dieser Art ununterbrochen ablaufen zu lassen, weil hierfür rund um die Uhr Personal anwesend sein müßte. Ferner führen Stromausfälle und andere Unterbrechungen normalerweise dazu, daß der Oxidationsofen abkühlen muß, wonach der vorher erläuterte Anfahrvorgang zu wiederholen ist. Auch sind die Längen von Rohspinnkabeln auf den Vorratsspulen begrenzt, so daß periodische Abschaltungen erforderlich sind. Somit ist der Verlust erheblicher Mengen an Polyacrylnitril-Spinnkabeln zur Routine geworden und bildet einen notwendigen Bestandteil derartiger Verfahren.It’s mostly not practical or even impossible To let processes of this kind run continuously because staff would have to be present around the clock. Further usually cause power outages and other interruptions to the fact that the oxidation furnace must cool, after which the previously Repeat the starting procedure is to be repeated. They are too Lengths of raw spun cables limited on the supply spools, see above that periodic shutdowns are required. Thus the Loss of significant amounts of polyacrylonitrile spun cables Become routine and forms a necessary part such procedures.

Weil zur Vorbereitung der Oxidation frischer Polyacrylnitril- Spinnkabel eine Materialbahn unter geeigneter mechanischer Spannung im Oxidationsofen vorhanden sein muß, besteht ein Verfahren, daß üblicherweise für die Abschaltung des Prozesses angewandt wird, darin, die Bahn weiter durch den Ofen laufen zu lassen, nachdem der Ofen abgeschaltet und bis er soweit abgekühlt ist, daß die Bahn zum Stillstand gebracht werden kann. Mit dem nachfolgenden Anfahren beginnt die Bewegung der Bahn durch den Ofen, und dieser wird auf die Oxidationstemperaturen erwärmt. Diejenigen Abschnitte der Bahn, die während der Abkühlung und dem nachfolgenden Einschalten des Ofens durch den Ofen geführt wurden, sind Ausschuß und müssen beseitigt werden.Because to prepare the oxidation of fresh polyacrylonitrile Spinning cable a web of material under suitable mechanical There must be voltage in the oxidation furnace Procedures that are usually used to shutdown the process is used in that the web continues to run through the furnace leave after the oven is turned off and until it is ready has cooled down that the web is brought to a standstill can. With the subsequent start, the movement of the Roll through the furnace and this will set the oxidation temperatures warmed up. Those sections of the web that are used during the Cooling and the subsequent switching on of the furnace by the Furnaces have been rejected and must be disposed of.

In manchen Fällen werden die einzelnen Spinnkabel der Bahn am Einlaß zum Ofen abgetrennt, nachdem der Ofen abgekühlt und der Durchlauf der Bahn unterbrochen ist. In diesem Fall kann der Prozeß erneut angefahren werden, indem die zu oxidierende Bahn an den im Ofen verbliebenen Polyacrylnitril-Spinnkabeln befestigt wird. In solchen Fällen werden die einzelnen Spinnkabel der Bahn, die in den Ofen einzuführen sind, mit den einzelnen Spinnkabeln der im Ofen verbliebenen Bahn verknüpft, wonach der Durchlauf der Bahn durch den Ofen beginnt. Um eine exotherme Reaktion der Knoten und losen Enden an den Verknüpfungsstellen der Spinnkabel zu vermeiden, wird der Ofen stufenweise eingeschaltet, wobei jede Stufe erst eingeschaltet wird, nachdem die Verknüpfungsstellen der Spinnkabel diese Stufe passiert haben. Dabei gehen wiederum erhebliche Mengen der Polyacrylnitril-Spinnkabel verloren, bevor der Ofen auf die Betriebstemperatur aufgeheizt werden und die Oxidation der Bahn in der erwünschten Weise beginnen kann.In some cases, the individual spinning cables of the web on Separated inlet to the furnace after the furnace cooled and the Run of the web is interrupted. In this case, the Process restarted by the path to be oxidized on the polyacrylonitrile spun cables remaining in the oven is attached. In such cases, the individual spun cord the web to be fed into the furnace with the linked individual spinning cables of the web remaining in the furnace, after which the passage of the web through the furnace begins. To one exothermic reaction of the nodes and loose ends at the junctions To avoid the spun cord, the oven gradually switched on, with each stage only switched on is after the connection points of the spinning cable this Stage. Again, substantial quantities go the polyacrylonitrile spun cord was lost before the furnace hit the Operating temperature can be heated and the oxidation of the web can start in the desired way.

Wenn die Bahn Polyacrylnitril-Gewebe anstatt einzelner -Spinnkabel umfaßt, werden Abschnitte des Gewebes unter Einsatz unterschiedlicher Techniken miteinander verbunden. Gemäß US-PS 40 77 822 werden Bahnen von Polyacrylnitril- Spinnkabeln unter Verwendung mehrerer Schichten von Silikongummi-Kleber miteinander verspleißt. Eine solche Kleberlage wird zwischen überlappenden Abschnitten der Bahnen aufgebracht, und weitere Kleberlagen werden auf die Außenseiten der überlappten Bahnabschnitte aufgebracht. Dann werden Wärme und Druck zur Einwirkung gebracht, um die Silikongummi-Kleberschichten auszuhärten.If the web is polyacrylonitrile fabric instead of individual spun cord sections of tissue are used different techniques combined. According to US Pat. No. 4,077,822 discloses webs of polyacrylonitrile Spin cables using multiple layers of Silicone rubber glue spliced together. Such Adhesive layer is between overlapping sections of the sheets applied, and more layers of adhesive are on the outer sides of the overlapped web sections applied. Then there will be warmth and pressure is applied to the silicone rubber adhesive layers harden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Verbindung zweier Bahnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß während des Hindurchführens durch einen Behandlungsofen über komplizierte Wege eine stabile und gleichzeitig flexible Verbindung besteht, wobei die Gefahr, daß die Enden des karbonisierbaren Materials entzündet werden, ausgeschaltet oder zu einem Minimum reduziert wird.The invention is based on the problem of a connection two webs according to the preamble of claim 1 so to design that during the passage through a Treatment furnace through complicated ways a stable and at the same time flexible connection exists, with the risk that the ends of the carbonizable material are ignited, is switched off or reduced to a minimum.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt. According to the invention, the problem is solved by claim 1 solved. Further embodiments of the invention are in the Subclaims placed under protection.

Gemäß Erfindungsgegenstand soll die neue Bahn mit einer zweiten Bahn in Form eines Vorläufers aus hochwarmfestem Material verbunden werden. Dabei wird an der der zweiten Bahn abgewandten Seite der ersten Bahn eine Schutzabdeckung aus flexiblem hochwarmfestem Material angeordnet. Diese Schutzabdeckung steht über die Endkante der ersten Bahn über. Auf der gesamten Innenfläche der Schutzabdeckung ist eine elastische Kleberschicht aufgebracht, derart, daß die verklebten Flächen eine umfassende Abdeckung für den Endabschnitt der ersten Bahn bilden.According to the subject matter of the invention, the new track is to have a second Web in the form of a precursor made of highly heat-resistant material get connected. It is on the second lane side of the first web facing away from a protective cover flexible high-temperature resistant material. This protective cover protrudes beyond the end edge of the first sheet. On the entire inner surface of the protective cover is elastic Adhesive layer applied such that the bonded surfaces a comprehensive cover for the end section of the first track form.

Die auf diese Weise erhaltene Verbindung ist auch angesichts der komplizierten Führungswege eines Oxidationsofens bzw. Karbonisierofens flexibel, sie widersteht jedoch den dort herrschenden extremen Temperaturen. Darüber hinaus hält die Verbindung auch gegenüber Zugbeanspruchungen. Auf diese Weise können die eingangs ausführlich geschilderten Probleme zu Beginn eines Karbonisiervorganges in überraschend einfacher Weise gelöst werden.The connection obtained in this way is also in view of the complicated routes of an oxidation furnace or carbonization furnace flexible, but resists those who rule there extreme temperatures. It also keeps the connection going against tensile loads. That way they can Problems described in detail at the beginning of a Carbonation process solved in a surprisingly simple way will.

Während die eigentliche Bahn aus einer Anzahl von Spinnkabeln einer Polyacrylnitril-Verbindung bestehen kann, kann die zweite Bahn in Form des Vorläufers ebenso wie die Schutzabdeckung aus Glas-Gewebe bestehen. Für die weitere Sicherheit kann die Endkante der ersten Bahn durch ein Band umschlossen sein. Zweckmäßigerweise können die Kleberschichten durch Anwendung von Hitze und Druck auf die erste und die zweite Bahn sowie auf die Schutzabdeckung ausgehärtet sein. Wählt man die Breite sowohl der Schutzabdeckung als auch der zweiten Bahn größer als die Breite der ersten Bahn aus karbonisierbaren Spinnkabeln, so sind auch die Seitenkanten noch besser geschützt. Die Kleberschichten bestehen vorzugsweise aus Silikongummi- Kleber. While the actual web consists of a number of spinning cables one polyacrylonitrile compound can exist, the second Web in the form of the precursor as well as the protective cover Glass fabrics are made. For further security, the The end edge of the first sheet should be enclosed by a tape. The adhesive layers can expediently be applied of heat and pressure on the first and second lanes as well as on the protective cover has hardened. If you choose the width both the protective cover and the second sheet are larger than the width of the first web of carbonizable spinning cables, so the side edges are even better protected. The adhesive layers are preferably made of silicone rubber Glue.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigtWith the aid of the drawing, the invention will be explained, for example explained. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Einrichtung, die für ein Verfahren zur Oxidation einer karbonisierbaren Spinnkabel-Bahn eingesetzt wird; Figure 1 is a plan view of a device which is used for a method for the oxidation of a carbonizable spinning cable web.

Fig. 2 eine Perspektivansicht von Teilen der Füllfaden- Einführvorrichtung und des ihr benachbarten Spanngerüsts der Einrichtung nach Fig. 1; Fig. 2 is a perspective view of parts of the filling thread insertion device and the adjacent tensioning frame of the device according to Fig. 1;

Fig. 3 eine Perspektivansicht zweier zu verbindender Bahnen und einer Schutzabdeckung und Fig. 3 is a perspective view of two webs to be connected and a protective cover and

Fig. 4 eine Endansicht der Enden der zu verbindenden Bahnen und der Schutzabdeckung von Fig. 3 zusammen mit den Kleber-Zwischenlagen der fertigen flexiblen Verbindung. Fig. 4 is an end view of the ends of the webs to be joined and the protective cover of Fig. 3 together with the adhesive intermediate layers of the finished flexible connection.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen zuerst ein Verfahren und eine Einrichtung zur Oxidation einer Polyacrylnitril- Spinnkabel-Bahn oder einer anderen Bahn aus karbonisierbaren Spinnkabeln erläutert werden.For a better understanding of the invention, a Method and device for the oxidation of a polyacrylonitrile Spider cable web or another web made of carbonizable Spinning cables are explained.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung, die in einem kontinuierlichen Verfahren zur Oxidation einer Bahn aus karbonisierbaren Spinnkabeln verwendet wird. Die Einrichtung umfaßt ein Spulengatter 10 mit einer Mehrzahl Aufsteckspulen 12, auf die Spinnkabel aus karbonisierbarem Material gewickelt sind. Im vorliegenden Fall bestehen die Spinnkabel aus Polyacrylnitril, wobei jedes Spinnkabel aus 3000-12 000 Filamenten besteht je nachdem, wie eng die Spinnkabel in der aus ihnen gebildeten Bahn voneinander beabstandet sind. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß einzelne Spinnkabel 14 von den verschiedenen Aufsteckspulen 12 abgewickelt und durch eine Gruppe 18 von Fixkämmen in eine Füllfaden-Einführvorrichtung 16 gezogen werden. Die Fixkämme 18 dienen als Führungen, während die Spinnkabel 14 von den Aufsteckspulen 12 abgewickelt und zu einer relativ flachen, im wesentlichen horizontal verlaufenden Bahn 20 am Einlaß in die Füllfaden-Einführvorrichtung 16 gezogen werden. Die Breite der Bahn 20 kann bis zu ca. 134 cm betragen, und die Bahn besteht aus bis zu 600 Spinnkabeln 14. Figure 1 shows an apparatus used in a continuous process for oxidizing a web of carbonizable spun tow. The device comprises a creel 10 with a plurality of slip-on coils 12 , on which spinning cables made of carbonizable material are wound. In the present case, the spun cables consist of polyacrylonitrile, each spinning cable consisting of 3000-12000 filaments, depending on how closely the spun cables are spaced apart in the web formed from them. From Fig. 1 it can be seen that individual spinning cables 14 are unwound from the various plug-on spools 12 and pulled into a filler thread insertion device 16 by a group 18 of fixed combs. The fixed combs 18 serve as guides, while the spinning cables 14 are unwound from the plug-on spools 12 and drawn into a relatively flat, essentially horizontal web 20 at the inlet into the filler thread insertion device 16 . The width of the web 20 can be up to approximately 134 cm, and the web consists of up to 600 spinning cables 14 .

Die Füllfaden-Einführvorrichtung 16 dient zum Einflechten eines Füllfadens zwischen die verschiedenen Spinnkabel 14, so daß die verschiedenen Spinnkabel 14 der Bahn 20 für die weitere Bearbeitung zusammengehalten werden. Eine Füllfaden-Einführvorrichtung ist z. B. in der eigenen US-PS 41 73 990 angegeben. Der von der Füllfaden-Einführvorrichtung 16 eingeflochtene Füllfaden wird typischerweise nach der Oxidation und Weiterbearbeitung der Bahn 20 entfernt, so daß die Spinnkabel 14 einzeln oder gruppenweise und nicht nur als Teil der Gesamtbahn 20 aufwickelbar sind.The filler thread insertion device 16 serves to braid a filler thread between the different spinning cables 14 , so that the different spinning cables 14 of the web 20 are held together for further processing. A filler insertion device is e.g. B. specified in its own US-PS 41 73 990. The stuffer yarn-from the introducer 16 interwoven stuffer yarn is typically removed after the oxidation and further processing of the web 20 so that the individual tows 14 or in groups and not just as part of the overall web 20 can be wound.

Nach dem Einflechten des Füllfadens wird die Bahn 20 in ein Spanngerüst 22 gefördert, das aus mehreren voneinander im Abstand angeordneten Rollen 24 besteht. Innerhalb des Spanngerüsts 22 folgt die Bahn 20 einem wechselnden Weg um die verschiedenen Rollen 24, bevor sie aus dem Spanngerüst 22 austritt und in einen ersten Oxidationsofen 26 einläuft. Das Spanngerüst 22 ist konventionell aufgebaut und gewährleistet eine erwünschte mechanische Spannung der Bahn 20, wenn diese in den Oxidationsofen 26 einläuft.After the filling thread has been woven in, the web 20 is conveyed into a tensioning frame 22 , which consists of a plurality of rollers 24 arranged at a distance from one another. Within the tensioning frame 22 , the web 20 follows an alternating path around the various rollers 24 before it emerges from the tensioning frame 22 and enters a first oxidation furnace 26 . The tensioning frame 22 is constructed conventionally and ensures a desired mechanical tension of the web 20 when it enters the oxidation furnace 26 .

Der Oxidationsofen 26 bildet zusammen mit einem zweiten Oxidationsofen 28 eine Oxidationsofen-Einheit 30. Im ersten Oxidationsofen 26 folgt die Bahn 20 einem relativ gewundenen Verlauf um mehrere voneinander verschiedene Rollen 32, die jeweils an entgegengesetzten Enden des Ofens 26 angeordnet sind. Aus dem ersten Oxidationsofen 26 wird die Bahn 20 in den zweiten Oxidationsofen 28 gezogen, in dem sie wiederum einer relativ gewundenen Bahn folgt, während sie um eine Mehrzahl Rollen 34 an jeweils entgegengesetzten Enden des Ofens 28 läuft. Typischerweise sind die Oxidationsöfen 26 und 28 im Inneren in mehrere verschiedene Stufen unterteilt (in Fig. 1 nicht dargestellt), deren jede auf einer Temperatur gehalten wird, die relativ zu den Temperaturen in den übrigen Stufen etwas unterschiedlich ist. Die Rollen 32 und 34 in den Öfen 26 und 28 unterhalten in Verbindung mit dem Spanngerüst 22 und einem Spanngerüst 35 außerhalb des Auslaßendes des Ofens 28 eine erwünschte mechanische Spannung in der Bahn 20, während diese durch die Öfen 26 und 28 gezogen wird. Wenigstens ein Teil der mechanischen Spannung tritt infolge einer Schrumpfung des die Bahn 20 bildenden Polyacrylnitril-Materials während der Oxidation desselben auf. Am Austrittsende des zweiten Oxidationsofens 28 wird die Bahn 20 durch das Spanngerüst 35 gefördert und auf eine umlaufende Wickelwalze 36 gewickelt, auf der sie vor der Karbonisation und weiteren Bearbeitung aufbewahrt wird. Das Spanngerüst 35 ist ähnlich wie das Spanngerüst 22 aufgebaut.The oxidation furnace 26 forms, together with a second oxidation furnace 28, an oxidation furnace unit 30 . In the first oxidation furnace 26, the web 20 follows a relatively tortuous path about a plurality of different rollers 32, which are respectively disposed at opposite ends of the furnace 26th The web is drawn into the second oxidation furnace 28. 20 from the first oxidation furnace 26 in which they, in turn, follows a relatively tortuous path as it passes around a plurality of rollers 34 at respective opposite ends of the furnace 28th Typically, the oxidation furnaces 26 and 28 are internally divided into several different stages (not shown in Figure 1), each of which is maintained at a temperature that is somewhat different relative to the temperatures in the remaining stages. The rollers 32 and 34 in the furnaces 26 and 28 , in conjunction with the tenter 22 and a tenter 35 outside the outlet end of the furnace 28, maintain a desired tension in the web 20 as it is pulled through the furnaces 26 and 28 . At least part of the mechanical stress occurs due to shrinkage of the polyacrylonitrile material forming the web 20 during its oxidation. At the exit end of the second oxidation furnace 28 , the web 20 is conveyed through the tensioning frame 35 and wound on a revolving winding roller 36 , on which it is stored before carbonization and further processing. The clamping frame 35 is constructed similarly to the clamping frame 22 .

Fig. 2 zeigt im einzelnen einen Teil der Einrichtung von Fig. 1, insbesondere die Füllfaden-Einführvorrichtung 16 und das Spanngerüst 22. Nach Fig. 2 werden die von den Aufsteckspulen 12 durch die Fixkämme 18 abgezogenen einzelnen Spinnkabel 14 zwischen zwei einander gegenüberliegende Rollen 38 und 40 gezogen, wo die Bahn 20 gebildet wird. Wie in der bereits erwähnten US-PS 41 73 990 beschrieben ist, werden abwechselnd aufeinanderfolgende Spinnkabel 14, die zwischen den Rollen 38 und 40 ablaufen, von den übrigen Spinnkabeln 14 durch Geschirre 42 und 44, die Teil der Füllfaden-Einführvorrichtung 16 sind, getrennt. Eine Greifereinheit 46 führt einen Füllfaden 48 zwischen die getrennten Spinnkabel 14 ein, unmittelbar bevor die getrennten Spinnkabel 14 wieder in eine einzige Ebene aufeinander zu laufen unter erneuter Bildung der nunmehr den Füllfaden 48 aufweisenden Bahn 20. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Füllfaden 48 abwechselnd zickzackförmig über die Breite der Bahn 20 hin- und herverläuft. FIG. 2 shows in detail a part of the device from FIG. 1, in particular the filling thread insertion device 16 and the tensioning frame 22 . According to FIG. 2, the individual spinning cables 14 drawn from the slip-on spools 12 by the fixed combs 18 are drawn between two opposing rollers 38 and 40 , where the web 20 is formed. As described in the aforementioned US Pat. No. 4,173,990, successive spinning cables 14 , which run between the rollers 38 and 40 , are separated from the other spinning cables 14 by harnesses 42 and 44 , which are part of the filler thread insertion device 16 , in alternation . A gripper unit 46 inserts a filling thread 48 between the separated spinning cables 14 immediately before the separated spinning cables 14 run together again in a single plane with renewed formation of the web 20 now having the filling thread 48 . From Fig. 2 it can be seen that the filling thread 48 alternately zigzag across the width of the web 20 back and forth.

Die aufeinanderfolgenden Schritte zum Einleiten der Bahn 20 in die Oxidationsöfen 26 und 28 sind folgende: Zuerst wird ein Vorläufer in Form einer langen Bahn aus warmfestem Material 68 durch die Oxidationsöfen 26 und 28 bewegt, wonach das Hinterende des Vorläufers 68 mit dem Vorderende der zu oxidierenden Spinnkabel-Bahn 20 verbunden wird. Dann wird der Vorläufer 68 dazu benutzt, die Spinnkabel-Bahn 20 durch die Öfen 26 und 28 zu ziehen, wo die Spinnkabel der Bahn 20 in erwünschter Weise oxidiert werden. Wenn das Vorderende der Spinnkabel-Bahn 20 aus dem Spanngerüst 35 angrenzend an das Austrittsende des zweiten Ofens 28 ausgelaufen ist, kann dieses Ende vom Hinterende des Vorläufers 68 abgetrennt werden. Durch die Verwendung eines warmfesten Vorläufers 68 können die Öfen 26 und 28 bereits auf die Oxidationstemperaturen gebracht werden, bevor die Bahn 20 aus karbonisierbaren Spinnkabeln in die Öfen einläuft und durch diese geführt wird, wodurch der Verlust an karbonisierbaren Spinnkabeln minimiert oder sogar ausgeschlossen wird.The sequential steps to introduce the web 20 into the oxidation furnaces 26 and 28 are as follows: First, a precursor in the form of a long web of heat-resistant material 68 is moved through the oxidation furnaces 26 and 28 , after which the rear end of the precursor 68 with the front end of the one to be oxidized Spider cable web 20 is connected. The precursor 68 is then used to pull the tow 20 through the furnaces 26 and 28 where the tow 20 of the web 20 is oxidized as desired. If the front end of the spun cable web 20 has run out of the tenter 35 adjacent to the outlet end of the second furnace 28 , this end can be separated from the rear end of the precursor 68 . By using a heat-resistant precursor 68 , the furnaces 26 and 28 can already be brought to the oxidation temperatures before the web 20 of carbonizable spinning cables enters and is guided through the furnaces, thereby minimizing or even eliminating the loss of carbonizable spinning cables.

Gemäß dem ersten Schritt wird der warmfeste Vorläufer 68, der eine lange Bahn aus warmfestem Material wie Silika- oder Aramid-Gewebe ist, in die Oxidationsöfen 26 und 28 eingeleitet, bis er vollständig oder im wesentlichen vollständig die Öfen durchlaufen hat, wobei sein Hinterende außerhalb des Einlaufs 50 zum Ofen 26 und nahe diesem verbleibt. In einem zweiten Schritt werden die Oxidationsöfen 26 und 28 auf die Oxidationstemperaturen aufgeheizt, wenn dies noch nicht geschehen ist. In einem dritten Schritt wird das Vorderende der aus den Spinnkabeln 14 bestehenden und durch die Füllfaden-Einführvorrichtung 16 gebildeten Bahn 20 mit dem Hinterende des Vorläufers 68 verbunden. In einem vierten Schritt wird der Durchlauf des Vorläufers durch die Öfen 26 und 28 fortgesetzt, so daß die Bahn 20 in und durch die Oxidationsöfen 26 und 28 geführt wird. Wenn das Vorderende der Bahn 20 aus karbonisierbaren Spinnkabeln 14 vollständig durch beide Öfen 26 und 28 und das Spanngerüst 35 gelaufen ist, kann in einem fünften Schritt dieses Vorderende von dem Hinterende des Vorläufers getrennt werden.According to the first step, the heat-resistant precursor 68 , which is a long sheet of heat-resistant material such as silica or aramid fabric, is introduced into the oxidation furnaces 26 and 28 until it has completely or substantially completely passed the furnaces, with its rear end outside of inlet 50 to and near furnace 26 . In a second step, the oxidation furnaces 26 and 28 are heated to the oxidation temperatures if this has not yet been done. In a third step, the front end of the web 20 consisting of the spun cables 14 and formed by the filling thread insertion device 16 is connected to the rear end of the precursor 68 . In a fourth step, the passage of the precursor is continued through the ovens 26 and 28, so that the web 20 is guided into and through the oxidation furnaces 26 and 28th In a fifth step, when the front end of the web 20 of carbonizable spun cables 14 has passed completely through both furnaces 26 and 28 and the tenter 35 , this front end can be separated from the rear end of the precursor.

Gemäß dieser aufeinanderfolgenden Schritte kann der warmfeste Vorläufer 68 in die Öfen 26 und 28 einlaufen, wenn diese bereits auf die Oxidationstemperatur aufgeheizt sind. Der Vorläufer kann in den aufgeheizten Öfen 26 und 28 verbleiben, ohne dadurch Schaden zu nehmen. In einem typischen Fall, bei dem die Einrichtung von Fig. 1 für eine bestimmte Zeitdauer abgeschaltet werden soll, wird der warmfeste Vorläufer in die Öfen 26 und 28 eingeleitet, während das Verfahren abgeschaltet ist und die Öfen abkühlen. Beim erneuten Anfahren werden die Öfen 26 und 28 auf die Oxidationstemperaturen gebracht, während der warmfeste Vorläufer sich in Ruhestellung in ihnen befindet. Inzwischen kann die Hinterkante des Vorläufers mit der Vorderkante der Bahn 20 verbunden werden, so daß bei Erreichen der Oxidationstemperaturen der Vorläufer und danach die Bahn 20 durch die Öfen 26 und 28 gefördert werden können.According to these successive steps, the heat-resistant precursor 68 can enter the furnaces 26 and 28 if they have already been heated to the oxidation temperature. The precursor can remain in heated furnaces 26 and 28 without being damaged. In a typical case where the device of FIG. 1 is to be shut down for a period of time, the heat resistant precursor is introduced into the ovens 26 and 28 while the process is off and the ovens cool. When starting up again, the furnaces 26 and 28 are brought to the oxidation temperatures, while the heat-resistant precursor is at rest in them. In the meantime, the trailing edge of the precursor can be connected to the leading edge of the web 20 , so that the precursors and then the web 20 can be conveyed through the furnaces 26 and 28 when the oxidation temperatures are reached.

Die Erfindung beschreibt eine flexible Verbindung zwischen einer Bahn 20 aus karbonisierbarem Material und einem warmfesten Vorläufer 68. Der Aufbau der Verbindung ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. The invention describes a flexible connection between a web 20 made of carbonizable material and a heat-resistant precursor 68 . The structure of the connection is shown in FIGS. 3 and 4.

Gemäß Fig. 3 wird in einem ersten Schritt eine Schutzabdeckung 66 aus Glasgewebe, Aramidgewebe oder einem anderen warmfesten flexiblen Material vorgesehen. Nach Fig. 3 hat die Schutzabdeckung 66 eine Breite W gleich der Breite der den warmfesten Vorläufer bildenden langen Bahn 68. Die Bahn 68 besteht ebenfalls aus Glas- oder Aramidgewebe oder einem anderen warmfesten Material. Die Breite W sowohl der Schutzabdeckung 66 als auch der Bahn 68 ist um ca. 12,7 mm größer als die Breite der Bahn 20 aus karbonisierbaren Spinnkabeln. Die Länge L der Schutzabdeckung 66 ist in geeigneter Weise bemessen, im vorliegenden Fall beträgt sie 25,4 cm.According to FIG. 3, a protective cover 66 made of glass fabric, aramid fabric or another heat-resistant flexible material is provided in a first step. According to FIG. 3, the protective cover 66 has a width W equal to the width of the heat-resistant precursor forming long web 68. The web 68 is also made of glass or aramid fabric or other heat-resistant material. The width W of both the protective cover 66 and the web 68 is approximately 12.7 mm larger than the width of the web 20 made of carbonizable spinning cables. The length L of the protective cover 66 is suitably dimensioned, in the present case it is 25.4 cm.

Im zweiten Schritt wird auf das Ende der Bahn 68 an deren Rand 74 eine Kleberschicht 72 aufgebracht. Die Größe der Kleberschicht 72 entspricht in etwa der Größe der Schutzabdeckung 66.In the second step, an adhesive layer 72 is applied to the end of the web 68 at the edge 74 thereof. The size of the adhesive layer 72 corresponds approximately to the size of the protective cover 66 .

In einem dritten Schritt wird ein Ende 78 der karbonisierbaren Spinnkabel-Bahn 20 auf einen Teil der Kleberschicht 72 so aufgelegt, daß die Bahn 68 und ihre Kleberschicht sich um jeweils ca. 6,35 mm über jeden der entgegengesetzten Ränder der Bahn 20 hinaus erstrecken. Vorher werden auf entgegengesetzte Seiten des Endes 78 der Bahn 20 Bandabschnitte aufgebracht, wobei die über das Band hinaus vorstehenden Enden der Spinnkabel abgeschnitten werden unter Bildung einer Kante 80 der Bahn 20. Ein oberer Bandabschnitt 82 ist in Fig. 3 gezeigt, und der entgegengesetzte untere Bandabschnitt ist dort nicht sichtbar. Das Ende 78 der Bahn 20 wird so auf die Kleberschicht 72 gelegt, daß das Ende 78 nur einen Teil der Kleberschicht 72 überdeckt. Im vorliegenden Fal überdeckt das Ende 78 der Bahn 20 ca. 60% der Fläche der Kleberschicht 72, so daß der Rand 80 sich ca. 15,2 cm vom Rand 74 der Bahn 68 entfernt befindet. Dadurch bleibt ein ca. 10,1 cm breiter Streifen der Kleberschicht 72 unbedeckt. In a third step, one end 78 of the carbonizable spun web 20 is placed over a portion of the adhesive layer 72 so that the web 68 and its adhesive layer each extend approximately 6.35 mm beyond each of the opposite edges of the web 20 . Tape sections are previously applied to opposite sides of the end 78 of the web 20 , the ends of the spun cable projecting beyond the tape being cut to form an edge 80 of the web 20 . An upper band section 82 is shown in FIG. 3 and the opposite lower band section is not visible there. The end 78 of the web 20 is placed on the adhesive layer 72 such that the end 78 covers only part of the adhesive layer 72 . In the present case, the end 78 of the web 20 covers approximately 60% of the area of the adhesive layer 72 , so that the edge 80 is approximately 15.2 cm from the edge 74 of the web 68 . This leaves an approximately 10.1 cm wide strip of adhesive layer 72 uncovered.

In einem nächsten Schritt wird auf die Unterseite der Schutzabdeckung 66 eine zweite Kleberschicht 86 aufgebracht. Sowohl die Kleberschicht 86 als auch die erste Kleberschicht 72 können aus Silikongummi-Kleber bestehen. Die Kleberschichten 72 und 86 sind im vorliegenden Fall jeweils ca. 3,2 mm dick, sie können aber jede im Einzelfall erforderliche Dicke aufweisen.In a next step, a second adhesive layer 86 is applied to the underside of the protective cover 66 . Both the adhesive layer 86 and the first adhesive layer 72 can consist of silicone rubber adhesive. In the present case, the adhesive layers 72 and 86 are each approximately 3.2 mm thick, but they can have any thickness required in the individual case.

In einem nächsten Schritt wird die Schutzabdeckung 66 auf das Ende 78 der Bahn 20 und die freien Abschnitte der Kleberschicht 72 so aufgelegt, daß sowohl die Schutzabdeckung 66 als auch die Kleberschicht 86 sich im wesentlichen gleich weit wie die erste Kleberschicht 72 erstrecken. Dadurch wird die Kleberschicht 86 an der Unterseite der Schutzabdeckung 66 mit dem Ende 78 der Bahn 20 und mit den freien Abschnitten der Kleberschicht 72 verbunden. Die Schutzabdeckung 66, deren Breite W um 12,7 mm größer als die Breite der Bahn 20 ist, erstreckt sich über jeden der entgegengesetzten Ränder der Bahn um 6,3 mm hinaus.In a next step, the protective cover 66 is placed on the end 78 of the web 20 and the free portions of the adhesive layer 72 so that both the protective cover 66 and the adhesive layer 86 extend substantially the same distance as the first adhesive layer 72 . As a result, the adhesive layer 86 on the underside of the protective cover 66 is connected to the end 78 of the web 20 and to the free sections of the adhesive layer 72 . The protective cover 66 , the width W of which is 12.7 mm greater than the width of the web 20 , extends 6.3 mm beyond each of the opposite edges of the web.

In einem nächsten Schritt werden die Bahnen 20 und 68 sowie die Schutzabdeckung 66 und die zugehörigen Kleberschichten 72 und 86 mit Wärme und Druck beaufschlagt, um den Kleber auszuhärten. Er wurde gefunden, daß ein Silikongummi- Kleber durch die Verwendung eines Härtebeschleunigers aus Zinnoctoat innerhalb von 5-15 min unter Beaufschlagung mit einem Druck von 0,48-1,03 bar bei einer Temperatur von 93,3-149°C im wesentlichen vollständig aushärtet. Die Erwärmung unter Druck kann in einer Luftpresse unter Verwendung von zueinander entgegengesetzten Teflon-Trennfolien, die auf entgegengesetzte Heizplatten in der Presse gelegt sind, durchgeführt werden.In a next step, the webs 20 and 68 as well as the protective cover 66 and the associated adhesive layers 72 and 86 are subjected to heat and pressure in order to cure the adhesive. It has been found that a silicone rubber adhesive is essentially complete within 5-15 minutes by using a tin octoate hardness accelerator under a pressure of 0.48-1.03 bar at a temperature of 93.3-149 ° C hardens. The heating under pressure can be carried out in an air press using opposing Teflon separating foils placed on opposite heating plates in the press.

Die fertige Verbindung ist in Fig. 4 gezeigt. Es ist ersichtlich, daß das Ende 78 der Bahn 20 zwischen der warmfesten Bahn 68 und der warmfesten Schutzabdeckung 66 eingeschlossen und geschützt ist. Die Enden der einzelnen die Bahn 20 bildenden Spinnkabel am Rand 80 sind vollständig von der Schutzabdeckung 66, der Bahn 68 und den dazwischen befindlichen Kleberschichten 72 und 86 umgeben und umschlossen, wodurch die Gefahr exothermer Reaktionen in der Hochtemperaturumgebung bei der Oxidation und ähnlichen Bearbeitungsvorgängen minimiert bzw. ausgeschlossen wird. Zugleich hat sich die Verbindung als äußerst fest sowie hochflexibel erwiesen. Am Ende des Oxidationsverfahrens oder eines anderen Bearbeitungsschritts kann die Bahn 20 von der Bahn 68 getrennt werden, indem die Bahn 68 angrenzend an die Verbindung über ihre Breite durchschnitten oder alternativ die Verbindung selbst, die aus der Bahn 68, der Schutzabdeckung 66, den Kleberschichten 72 und 86 und eventuell einem Abschnitt des Endes 78 der Bahn 20 besteht, durchtrennt wird.The finished connection is shown in Fig. 4. It can be seen that the end 78 of the sheet 20 is enclosed and protected between the heat-resistant sheet 68 and the heat-resistant protective cover 66 . The ends of the individual spun cables forming the web 20 at the edge 80 are completely surrounded and enclosed by the protective cover 66 , the web 68 and the adhesive layers 72 and 86 located between them, thereby minimizing or minimizing the risk of exothermic reactions in the high temperature environment during oxidation and similar processing operations is excluded. At the same time, the connection has proven to be extremely firm and highly flexible. At the end of the oxidation process or other processing step, the web 20 can be separated from the web 68 by cutting the web 68 adjacent its connection across its width, or alternatively the connection itself, which consists of the web 68 , the protective cover 66 , the adhesive layers 72 and 86 and possibly a portion of the end 78 of the web 20 is severed.

Claims

1. Connection of two webs for introducing a new web of carbonizable material into a treatment furnace, the two web ends overlapping and an elastic adhesive layer, such as silicone, being arranged between the overlapping web ends,
characterized,

a) that the new, first web ( 20 ) is connected to a second web ( 68 ) in the form of a precursor made of highly heat-resistant material,
b) a protective cover ( 66 ) made of flexible, highly heat-resistant material is arranged on the side of the first web ( 20 ) facing away from the second web ( 68 ),
c) that the protective cover ( 66 ) overhangs the end edge ( 80 ) of the first web ( 20 ), and that
d) an elastic adhesive layer is applied to the entire inner surface of the protective cover ( 66 ) in such a way that the glued surfaces form a comprehensive cover for the end section ( 78 ) of the first web ( 20 ).

2. Connection according to claim 1, characterized in that the first web ( 20 ) consists of a number of spinning cables ( 14 ) of a polyacrylonitrile compound.

3. Connection according to claim 1 or claim 2, characterized in that the second web ( 68 ) and the protective cover ( 66 ) consist of glass fabric.

4. Connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end edge ( 80 ) of the first web ( 20 ) is enclosed by a band ( 82 ).

5. Connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adhesive layers by application of heat and pressure on the first ( 20 ) and the second web ( 68 ) and on the protective cover ( 66 ) are cured.

6. Connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the width (W) of both the protective cover ( 66 ) and the second web ( 68 ) is greater than the width of the first web ( 20 ) made of carbonizable spinning cables.