DE3826485A1 - Verfahren zum wickeln von solvatierte kondensationsharze enthaltenden fasern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von aus Fasern gewickel­ ten Verbundgegenständen und mehr im besonderen Verbundteile für Flugzeug-Gasturbinen.

Es wurde kürzlich für vorteilhaft befunden, Komponenten für Flugzeug-Gasturbinen (z.B. Kanäle, Gehäuse, Rohre, Hauben bzw. Klappen) aus Kohlenstoff- oder Glasfaserkabeln, imprägniert mit hochwertigen Harzen, durch Wickeln herzustellen.

Derzeit erfolgt das Faserwickeln hauptsächlich durch Kombinie­ ren eines Harzes mit der Faser bei Zimmertemperatur unmittelbar vor dem Wickeln des harzimprägnierten Kabels auf einen formen­ den Dorn (Naßwickeln). Übliche Harze schließen Epoxyharze ein, die mit Amin- oder Anhydrid-Härtern vermischt sind oder Poly­ ester, die mit Peroxid-Katalysatoren und Styrol als reaktivem Verdünnungsmittel vermischt sind. Diese Harz-Faser- oder Ver­ bundsysteme sind relativ leicht zu verarbeiten, weisen einen guten Übergang der Eigenschaften der Bestandteile in Verbund­ stoffeigenschaften auf und sind für viele Anwendungen kosten­ effektiv. Für Anwendungen bei erhöhter Temperatur sind diese Systeme jedoch stark beschränkt, vergleicht man sie mit Syste­ men mit hochwertigen Harzen, die hohe Glasübergangstemperaturen Tg aufweisen. Ein solches Harzsystem wird als TGMDA/DDS bezeich­ net und besteht aus tetrafunktionellem Epoxyharz (Tetraglyci­ dyläthermethylendianilin) und einem Hochtemperatur-Härtungs­ mittel (Diaminodiphenylsulfon). Dieses Harzsystem wird von Ciba-Geigy hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Araldite MY720 vertrieben.

Hochwertige Harze haben üblicherweise eine Viskosität bei Zim­ mertemperatur, die ausreichend hoch ist, so daß diese Harze das Faserkabel nicht benetzen und durchdringen. Sie müssen daher er­ hitzt werden, um ihre Viskosität zu verringern, doch reagieren sie dann zu rasch, um eine praktikable Topfzeit zu gestatten. TGMDA/DDS-Systeme müssen auf nahe 100°C erhitzt werden, um die Viskosität auf einen brauchbaren Wert zu verringern. Bei diesen Temperaturen erhöht sich jedoch die Viskosität aufgrund der be­ ginnenden Härtungsreaktion rasch. Außerdem reicht die Reaktions­ wärme kombiniert mit der Masse des erhitzten Harzes aus, um eine durchgehende bzw. unkontrollierte Reaktion zu beginnen, die große Mengen giftigen Rauches erzeugen kann.

Ein anderes als TGMDA-Epoxyharz ist in "Recent Resin Develop­ ments for Filament Winding", S. Lehman, 28. National SAMPE- Symposium, April 1983, Seiten 347-358 offenbart. Lehman be­ nutzte EA9101-Harz, ein von der Dexter Corporation (Hysol Divi­ sion) erzeugtes Einkomponentenharz. Von EA9101 wird berichtet, daß es Eigenschaften habe, die gleich denen des TGMDA-Harzes sind oder diese übersteigen. Erhitzt auf eine Temperatur von etwa 83°C (entsprechend 180°F) hatte das Harz eine ausreichend geringe Viskosität (etwa 1,4 Pa · s), um es zum Naßwickeln ein­ setzen zu können. Während EA9101 eine geringere Reaktivität aufweist als das übliche TGMDA/DDS, nimmt seine Viskosität bei der Wickeltemperatur doch noch rascher zu als die der meisten bei Umgebungstemperatur verwendeten Wickelharze.

Zwei Harze sind beschrieben in "Resins and Impregnation Systems for Higher Temperature Filament Winding Usage", Brown et al, 29. National SAMPE-Symposium, April 1984, Seiten 1141-1154. Diese Harze werden von der Dexter Corporation (Hysol Division) hergestellt. Eines war ein basisches EA9101, modifiziert mit einem Epoxid-Verdünnungsmittel, vermindert in der Reaktivität und erhältlich unter der Bezeichnung LR100-697. Die Modifikation führte zu einer geringen und recht konstanten Viskosität von 0,3 Pa · s bei einer Temperatur von 66°C (150°F). Der Tg war jedoch auch von 213°C auf 160°C vermindert, was einen ernsten Kompro­ miß hinsichtlich der Harzeigenschaften darstellt. Das andere Harz war ein Biphenolharz mit Acetylen-Endgruppen mit der Be­ zeichnung LR100-698. Dieses Harz hatte eine sehr geringe Visko­ sität (0,2 Pa · s) bei 66°C (150°F) und wies während eines acht­ stündigen Wickelns eine sehr geringe Zunahme auf. Darüber hin­ aus hatte dieses Harz eine bemerkenswert hohe Tg von 260°C (550°F). Unglücklicherweise wurden die eindrucksvollen Harz­ eigenschaften nicht auf die aus Fasern gewickelten Verbundstoffe übertragen. Diese Verbundstoffe hatten schlechte mechanische Eigenschaften und eine besorgniserregende Tendenz zum interla­ minaren Versagen, was ein ernsthaftes Zugeständnis hinsichtlich der Integrität des Verbundstoffes darstellt.

Ein anderes Herangehen an die mit der hohen Viskosität von Hoch­ temperaturharzen verbundenen Probleme ist das der Verwendung von vorimprägnierten Faserkabeln. Vorimprägnierte Kabel werden üblicherweise vor und getrennt vom Wickelvorgang hergestellt. Tatsächlich können diese vorimprägnierten Kabel von einer ande­ ren Firma hergestellt und zur späteren Verwendung gelagert wer­ den. Vorimprägnierte Kabel werden hergestellt, indem man zuerst die Harzviskosität mittels eines geeigneten Lösungsmittels zur Bildung eines solvatierten Harzes vermindert. Das trockene Kabel wird durch ein bei Zimmertemperatur befindliches Bad des solva­ tierten Harzes gezogen, indem das Kabel vom Harz benetzt und durchdrungen wird. Das harzimprägnierte Kabel führt man durch einen Trockenofen, in dem überschüssiges Lösungsmittel ausge­ trieben wird. Das getrocknete Kabel wird zur späteren Verwen­ dung auf Spulen gewickelt.

Nach "Resins and Impregnation Systems for High Temperature Ser­ vice Filament Winding Usage", 29. National SAMPE-Symposium, Aprilil 1984, Seiten 1141-1154, arbeiteten Brown et al auch mit dem solvatierten Epoxyharz EA9101. Das Harz wurde in einem Lö­ sungsmittel aus 75/25 Aceton/Methanol gelöst und zum Imprägnie­ ren hochdehnbarer Kohlenstoff-Fasern (Hysol Grafil XAS 6K-6000 Fasern) benutzt. Die Spulen mit der getrockneten Kohlenstoff- Faser erforderten ein geringes Maß an Bremszug (weniger als etwa 5 N - entsprechend 0,5 kg/Kraft), um den Kabelabrieb zu vermin­ dern. Eine Menge von 2% Epoxid auf den Fasern war ebenfalls hilfreich beim Verhindern des Abriebs bzw. Fusselns. Der Harz­ gehalt des vorimprägnierten Kabels wurde durch die Anteile an Harz und Lösungsmittel im Bad gesteuert. Als Ergebnis dessen mußte aufgrund zu starker Lösungsmittelverdampfung frisches Lösungsmittel während des Betriebs hinzugegeben werden. Eine Temperatur des Trockenofens von 83 bis 99°C (180 bis 210°F) reichte aus, überschüssiges Lösungsmittel abzutreiben, und das getrocknete Kabel wurde auf Spulen gewickelt und später zum Wickeln von Verbundstoffen benutzt.

Mit den vorimprägnierten Kabeln überwindet man zwar das Visko­ sitätsproblem, doch bleiben andere. Die trockene Kohlenstoff- Faser muß völlig frei sein von Defekten und ohne gebrochene Fa­ sern, eine schwere Anforderung bei Spulen, auf denen das Kabel üblicherweise bis zu 4800 Metern (3 Meilen) lang ist. Das vor­ imprägnierte Kabel darf auf der Spule nicht an sich selbst haf­ ten, weil sonst die Fasern beim Abspulen brechen und eine Unter­ brechung im Betrieb verursachen. Auch ist das mit einem Harz hoher Viskosität vorimprägnierte Kabel während des Aufwickelns schwierig zu verteilen, was zu einer ungleichmäßigen Vertei­ lung der Fasern über die Dicke des gewickelten Verbundstoffes führt.

Verschiedene Faserwickeltechniken mit PMR15-Harz wurden von K.I. Clayton, "High Temperature Plastic Laminate Evaluation", University of Dayton Research Institute (UDRI) in AFWAL-TR-84­ 4190, März 1985 berichtet. PMR15 ist ein hochwertiges Polyimid­ harz, das von Serafini et al in "Thermally Stable Polyimids from Solutions of Monomeric Reactants", NASA TN D-6611, 1972 beschrieben ist. Die Bezeichnung PMR15 gibt die Art des Harzes an (Polymerisation von monomeren Reaktanten) sowie ein formu­ liertes Molekulargewicht von 1500. Clayton gab Beschreibungen von mit PMR15-Kohlenstoff-Fasern gewickelten Zylindern und Druckflaschen, die von verschiedenen Organisationen hergestellt und mechanisch durch UDRI getestet wurden.

Aerojet und Brunswick benutzten vorimprägniertes Band zum Wik­ keln von Flaschen und hatten beträchtliche Schwierigkeiten beim Anordnen und Sichern des Bandes. Thiokol benutzte ein eigenes Verfahren zum Naßwickeln sowohl von Flaschen als auch Zylindern. Rohr stellte dicke (30 Lagen) Zylinder durch Trockenwickeln, Imprägnieren und Trennen nach jeder dritten Schicht her. UDRI stellte Zylinder durch Naßwickeln und Trennen nach jeder Schicht oder jeder zweiten Schicht her. Das Trennen schloß eine Nylon­ abziehschicht ein, das manuelle Wickeln von perforiertem Schrumpfband und Aussetzen gegenüber Vakuum bei 66°C (150°F) für 1 Stunde. Das Verfahren zum Herstellen der Zylinder war außerordentlich arbeitsintensiv und erforderte wahrscheinlich 8 bis 16 Stunden Vorbereitung vor dem Formen und Nachhärten. Die Verarbeitungsinformationen im Bericht zeigen, daß das Naß­ wickeln besser ist als das Trockenwickeln oder Wickeln von vor­ imprägnierten Fasern.

Bei all den obigen Fällen nach dem Stande der Technik, bei denen Graphitfasern mit einem PMR-Harz nach dem Wickeln und vor dem Härten imprägniert wurden, war es erforderlich, nach 1 bis 3 Wickelvorgängen entweder zu trennen oder zusammenzudrücken, um eine Faltenbildung zu vermeiden. Ein anderes Problem mit eini­ gen der angewendeten Harze, z.B. PMR15 unter Verwendung eines trockenen vorimprägnierten Materials, war die Schwierigkeit, die Fasern fest gegen den Stahldorn zu halten und das Abspalten eines Teiles des Faserharzes während des Wickelns. Die Falten­ bildung bei vielen der Druckflaschen und Zylinder wurde teilweise einer Volumenänderung des Polyimidharzes aufgrund von chemi­ schen Reaktionen und Lösungsmittelverlust zugeschrieben. Zieht man die zusätzliche Vorbereitung in Betracht, die bei anderen Harzen nicht erforderlich ist, dann erweist sich das Faserwik­ keln mit PMR15 als nicht sehr kosteneffektiv unter Anwendung der obigen Verfahren.

Die Kinetik der Imidisierungsreaktion für PMR-Polyimidharze wur­ de durch Lauver in "Kinetics of Imidization and Crosslinking in PMR Polyimid Resin", Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Band 17, 1979, Seiten 2529-2539 offenbart. Lauver führt aus, daß die Imidisierungsreaktion zwei unter­ schiedliche Stadien aufweist. Anfänglich ist die Reaktionsge­ schwindigkeit groß, und sie vermindert sich sehr stark mit fortschreitender Reaktion. Es wird darauf hingewiesen, daß das Zwei-Stadien-Verhalten der Reaktion einen deutlichen Vorteil bei der Verarbeitung von PMR-Polyimidharz bildet, da es das stufenweise oder partielle Imidisieren durch Auswahl der Tempe­ ratur statt durch sorgfältige Kontrolle der Zeit gestattet.

Youngs präsentierte ein Konzept des Wickelns von vorimprägnier­ ten thermoplastischen Bändern in "Advanced Composite Thermo­ plastics: A New Structural Material", Society of Plastics Engineers 43. Annual Technical Conference Proceedings, 20. April bis 2. Mai 1985, Seiten 1181-1183. Im Gegensatz zu den wärmehärt­ baren Harzen enthalten thermoplastische Materialien üblicher­ weise kein Lösungsmittel und sie unterliegen auch keiner Här­ tungsreaktion. Sie haben jedoch sehr hohe Viskositäten bei Zimmertemperatur, die durch Erwärmen vermindert werden können. Der Vorschlag bestand darin, eine Heizquelle hoher Intensität (IR, Ultraschall, heißes Gas oder Laser) aufzustellen, um das vorimprägnierte Band auf die Schmelztemperatur des Harzes zu erhitzen. Obwohl behauptet wurde, daß das vorimprägnierte ther­ moplastische Band unter Anwendung dieses Konzepts gewickelt worden war, sind keine Photographien, Verfahrensparameter, Ma­ terialeigenschaften oder andere Beweise gezeigt worden.

Verbundstoffe aus Polyimidharz und Kohlenstoff-Fasern sind sehr wirksam bei der Verminderung des Gewichtes und der Kosten von Flugzeugtriebwerken. Die Materialien der Bestandteile müssen hervorragend sein, und ihre Verarbeitung zu einem Verbundstoff ist noch teurer. Einige kosteneffektive Verfahren sind verfüg­ bar, die weniger arbeitsintensiv sind als das übliche Auflegen der vorimprägnierten Materialien und das Härten im Autoklaven. Ein solches Verfahren ist das Aufwickeln. Es ist jedoch schwie­ rig, mit einem einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen enthaltenden Polyimid, wie PMR15, hochwertige und porenfreie Verbundmaterialien durch Faserwickeln zu erhalten.

Die flüchtigen Bestandteile im PMR15 kommen aus zwei Quellen: (1) dem Methanol, das bei der Harzsynthese als Lösungsmittel benutzt und bei der Reaktion der Monomeren erzeugt wird und (2) dem Wasser, das kondensiert, wenn das solvatierte Harz imi­ disiert. Bei typischen Verarbeitungstemperaturen befinden sich sowohl Wasser als auch Methanol in der Dampfphase. Während die flüchtigen Bestandteile das Fließen erleichtern, werden sie aber auch im Inneren des Verbundmaterials eingefangen und ver­ ursachen eigenschaftsvermindernde Poren und Schrumpfrisse. Das Einfangen von flüchtigen Bestandteilen ist besonders unangenehm beim Verarbeiten mit einer erhitzten Wand. Das nahe der Wand befindliche Harz reagiert früh bei der Verarbeitung und bildet eine Sperre für das Herausdiffundieren von flüchtigen Bestand­ teilen. Darüber hinaus verursacht ein beträchtlicher Masse- und damit verbundener Volumenverlust ein Schrumpfen und Knicken bzw. Ausbeulen der Fasern. Eine typische durch Faserwickeln erhaltene Form, ein Rotationskörper, verschlimmert diese Probleme nur.

Der Lösungsmittelgehalt in den Harzen, die in vorimprägnierten Kabeln vorhanden sind, liegt unterhalb von etwa 30 Gew.-% des Harzes. Üblicherweise liegt der Lösungsmittelgehalt bei etwa 8 bis 11 Gew.-% Lösungsmittel, bezogen auf das Harz, da vor dem Versand ein Teil des Lösungsmittels entfernt wird.

Die vorliegende Erfindung richtet sich daher nicht notwendiger­ weise auf den bisherigen Stand der Technik.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hochwertige Harz/Faser-Verbundstoffe unter Verwendung eines verbesserten, kosteneffektiven Verfahrens einschließlich dem Faserwickeln zu schaffen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ver­ besserte Vorrichtung zu schaffen, die imprägnierte Faserkabel für das Wickeln vorbereitet.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschrei­ bung, Zeichnung und den spezifischen Beispielen, die den Umfang der vorliegenden Erfindung aber in keiner Weise einschränken sollen.

Es wurde festgestellt, daß die Aufgaben der vorliegenden Erfin­ dung gelöst werden mit einem Faserkabel, das mit mindestens einem solvatierten Kondensationsharz imprägniert ist, indem man das imprägnierte Harz zuerst mindestens einem zweistufigen Heiz­ verfahren unterwirft, um Lösungsmittel zu entfernen und das Harz teilweise umzusetzen und danach das behandelte Kabel einer Temperatur unterwirft, die mindestens so hoch ist wie die Tem­ peratur bei der zweiten bzw. abschließenden Stufe des Heizver­ fahrens, während man das Kabel unter einer verdichtenden Kraft aufwickelt.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung schließt in Betriebsfolge eine erste Heizeinrichtung zum Er­ hitzen des mit einem solvatierten Kondensationsharz imprägnier­ ten Faserkabels auf eine erste Temperatur zur Entfernung von Lösungsmittel, eine zweite Heizeinrichtung zum Erhitzen des Ka­ bels auf eine zweite Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, um das Harz mindestens teilweise reagieren zu lassen, eine dritte Heizeinrichtung zum Erhitzen von Harz und Kabel auf eine dritte Temperatur, die mindestens so hoch ist wie die zweite Temperatur, während das Kabel aufgewickelt wird und eine Kabel-Fördereinrichtung ein, um das Kabel nacheinander durch die erste, zweite und dritte Heizeinrichtung zu bewegen.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine diagrammartige Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Ausfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 eine diagrammartige, fragmentarische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegen­ den Erfindung.

Bei der Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß die Aufgaben gelöst werden, wenn das Kabel mit einem solvatierten Kondensationsharzprodukt impräg­ niert, mindestens ein Teil des Lösungsmittels entfernt und das Harz auf dem Faserkabel teilweise, nicht aber vollständig umge­ setzt wird, z.B. in einem Verdampfer-Reaktor. Typische Harze schließen aus Monomeren erhaltene Kondensationsharze ein, wie Polyimide oder Phenolharze sowie solvatierte Epoxyharze, obwohl wegen ihrer höheren Betriebstemperaturen die Polyimide und Phenolharze bevorzugt sind.

Geeignete Polyimidharze sind solche von der PMR-Art, wie PMR15 mit einem Molekulargewicht von 1500, PMR10 mit einem Molekular­ gewicht von 1000 und LARC 160 mit einem Molekulargewicht von 1600. Das im Zusammenhang mit diesen Harzen benutzte Lösungs­ mittel ist Methanol oder eine Mischung von Methanol und Propa­ nol. Um brauchbare Verbundstoffmatrizes zu ergeben, müssen diese Harze imidisiert und vernetzt (reagiert bzw. umgesetzt) werden. Obwohl das Vernetzen keine ungewöhnlichen Probleme mit sich bringt, führt die Umsetzung, wie die Imidisierung, zur Kondensation von Wassermolekülen, die zu einem beträchtlichen Massen- und Volumenverlust, Poren, eingeschlossenen flüchtigen Bestandteilen, Schrumpfung und Faserknicken führen können. Das Ergebnis ist häufig ein Verbundstoff mit nur mäßigen Eigenschaf­ ten oder die Anwendung eines Verfahrens, das kompliziert und teuer ist und zu einer zu großen Zahl von Stufen, Transport von flüchtigen Bestandteilen und Ausbluten sowie einem möglichen Rückfüllen von Harzen in Poren und Risse führt. Geeignete Phenol­ harze sind Reaktions-Kondensationsprodukte von Phenol und Form­ aldehyd mit einem sauren Katalysator (der einen Novolac erzeugt) oder einem alkalischen Katalysator (der ein Resol erzeugt). Der Lösungsmittelgehalt (Aceton oder Methanol) der meisten Harze liegt im allgemeinen bei mindestens etwa 30 Gew.-% oder mehr vom Harzgewicht, damit die Harze in Lösung bleiben. Vor­ zugsweise liegt der Lösungsmittelgehalt im Bereich zwischen 30 und 50 Gew.-% vom Harz. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie brauchbar bei Lösungsmittelgehalten oberhalb von etwa 10 Gew.-%, unterhalb dessen das Verfahren im allgemeinen nicht erforderlich ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Lösungsmittel, das sich im Harz befindet, entfernt und das Harz umgesetzt, während sich die Kabel durch eine Reihe von mindestens zwei Heizzonen bewegen, z.B. im Verdampfer-Reaktor der vorliegenden Erfindung, wobei die Lösungsmittelentfernung in einer gesteuer­ ten Weise erfolgt. Allgemein wird das Gewicht des Harzes um 30% vermindert, was zum mindesten die Hälfte des Lösungsmittels wirksam beseitigt.

Die benutzten Faserkabel sind vorzugsweise Kohlenstoff-Faserka­ bel, obwohl Glas- oder Aramidfaserkabel oder ähnliche ebenfalls benutzt werden können, wo die strukturelle Festigkeit und Flexi­ bilität der Kohlenstoff-Faserkabel nicht erforderlich ist.

Die in der vorliegenden Erfindung mit Harz imprägnierten Faser­ kabel können hergestellt werden durch Anwenden einer ausreichen­ den Menge an solvatiertem Harz auf das Faserkabel, damit dieses mit dem Harz imprägniert wird, wie es an sich bekannt ist und praktiziert wird. Vorzugsweise soll die verwendete Menge aus­ reichen, um das Kabel zu imprägnieren, aber es soll weniger ein­ gesetzt werden, als eine Menge, die Überschußharz auf der Ober­ fläche des Kabels zurückläßt, das die Handhabung beeinträchtigen könnte.

Die harzimprägnierten Faserkabel werden durch einen mehrstufigen Verdampfer-Reaktor geleitet, z.B. einen mit zwei Stufen. In der ersten Stufe unterliegt das unbehinderte Kabel geringer Masse einem raschen Temperaturanstieg, der mindestens einen Teil des Lösungsmittels austreibt. Das restliche Lösungsmittel wird dann in der zweiten Stufe ausgetrieben, bei der eine höhere Tempera­ tur als in der ersten Stufe angewendet wird, um das Harz reagie­ ren zu lassen. Das Harz auf dem Kabel reagiert teilweise aber nicht vollständig in der zweiten Stufe, wo eine kontrollierte Reaktion stattfindet (z.B. eine Imidisierung im Falle von Poly­ imiden), wobei Kondensationsprodukte freigesetzt werden. Diese Produkte werden geeigneterweise durch ein fließendes, nicht oxidierendes Gas, z.B. ein inertes Gas, aus der Vorrichtung ent­ fernt. Das Lösungsmittel und die Kondensationsprodukte können bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Aufrechterhalten eines Gegenstromes aus einem solchen Gas durch den Reaktor aus dem Verdampfer-Reaktor herausgespült wer­ den.

Die Temperatur in der ersten Stufe wird bei einem ausreichend hohen Wert gehalten, um Lösungsmittel auszutreiben, das nicht chemisch an das Harz gebunden ist. Für ein Lösungsmittel, wie Methanol, liegt der bevorzugte Temperaturbereich zwischen min­ destens 80°C und nicht mehr als 130°C.

Bei einem Beispiel, bei dem PMR15-Harz in den Kabeln benutzt wird, werden die Kabel durch die erste Stufe mit einer Ge­ schwindigkeit von etwa 1 bis 6 mm/s und vorzugsweise 2,6 mm/s befördert. Die Länge der ersten Stufe ist nicht kritisch, ob­ wohl sie vorzugsweise nicht mehr als 400 mm lang ist, wenn eine Aufenthaltszeit von etwa 150 Sekunden erforderlich ist, um Lö­ sungsmittel auszutreiben. Vorzugsweise übersteigt die Aufent­ haltszeit in der ersten Stufe etwa 7 Minuten nicht, und sie liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,6 bis 7 Minuten. Es ist möglich, die Länge der Stufe in Abhängigkeit von der Temperatur und der erforderlichen Aufenthaltszeit zur Entfer­ nung der erwünschten Menge Lösungsmittel zu variieren. Beim Er­ hitzen der Faserkabel in der ersten Stufe ist es möglich, die Temperatur des Kabels von Zimmertemperatur bis zur Temperatur der ersten Stufe mit einer Geschwindigkeit zu erhöhen, die ge­ ringer ist als 1°C/s, um das Verdunsten des Lösungsmittels zu vermeiden. Es wurde festgestellt, daß bei diesem Beispiel Tem­ peraturen von mehr als 150°C ein Verdunsten des Lösungsmittels verursachen und die Reaktion zu sehr beschleunigen. Solche erhöhten Temperaturen verursachen Probleme, da es schwierig ist, die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels und die Reaktionsbedingungen zu kontrollieren.

Der Verdampfer-Reaktor der vorliegenden Erfindung kann unter einer inerten Gasatmosphäre gehalten werden, indem man ein bil­ liges Inertgas, üblicherweise Stickstoff, benutzt. Die Gasströ­ mung ist vorzugsweise der Richtung der Kabelzuführung entgegen­ gesetzt. Das Inertgas kann vom Auslaßende der letzten Stufe aus zugeführt werden und kontinuierlich im Gegenstrom durch alle Stufen strömen. Alternativ kann man das Inertgas an verschiede­ nen Zwischenpunkten, vorzugsweise im Gegenstrom, in die Vorrich­ tung einführen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die in der zweiten Stufe aufrechterhaltene Temperatur von etwa 110 bis etwa 200°C variieren. Vorzugsweise im Falle von PMR15-Harz liegt der Temperaturbereich unterhalb von 180°C (355°F). Es wurde festgestellt, daß die Gesamtlänge der beiden Stufen im Heizrohr etwas in Abhängigkeit von der in jeder Stufe erwünsch­ ten Aufenthaltszeit variiert werden kann, obwohl vorzugsweise die Länge der zweiten Stufe nicht mehr als 1 Meter beträgt, wenn eine Geschwindigkeit von 2,6 mm/s benutzt wird und die erforder­ liche Aufenthaltszeit weniger als etwa 7 Minuten, vorzugsweise etwa 2,5 bis 7 Minuten, beträgt.

Die wärmebehandelten, harzimprägnierten Faserkabel, die aus der zweiten Stufe des Heizrohres austreten, werden mit einer er­ hitzten, verdichtenden Walze in Berührung gebracht, die bei einer Temperatur gehalten ist, die mindestens so hoch ist wie die in der zweiten Stufe benutzte Temperatur. Vorzugsweise wird die erhitzte verdichtende Walze bei einer Temperatur von 200 bis 270°C gehalten. Es wurde festgestellt, daß die Tempe­ ratur der Walze mindestens so hoch sein muß wie die Reaktions­ temperatur in der letzten Stufe des Verdampfer-Reaktors, um das Harz zu erweichen und sein leichtes Fließen zu gestatten. Das harzimprägnierte Faserkabel wird in dem Maße mit der er­ hitzten Walze in Berührung gebracht, in dem das Kabel auf den Dorn gewickelt wird. Die Walze ist so angeordnet, daß sie mindestens eine geringe Kraft im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des harzimprägnierten Faserkabels ausübt, während dieses auf den Dorn gewickelt wird, wodurch es die Verdich­ tung des Faserkabels auf dem Dorn unterstützt. Die verdichtete Form hat einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen und weist wenig oder kein Schrumpfen nach der Verdichtung auf.

Eine Ausführungsform der verbesserten Vorrichtung zur Ausfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein abgestuftes Harz/Faser-Ausgabesystem, einen Verdampfer-Reaktor, einen Wik­ keldorn und üblicherweise einen Fördermechanismus ein. Diese Bestandteile sind auf einem Rahmen montiert, der leicht modifi­ ziert und eingestellt werden kann.

Fig. 1 gibt eine diagrammartige Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder. Die allgemein bei 10 gezeigte Vorrichtung ist mit einem Halterungs- und Abwickelgerät oder einer Zuführungseinrichtung 6 für das Faserkabel 7 ver­ sehen, wie es beim Wickeln von Faserkabeln üblicherweise be­ nutzt wird. In Fließfolge mit dem genannten Gerät befindet sich ein zugausübendes Gerät, üblicherweise ein Paar von Stäben 11 und 12, das vorzugsweise aus einem polytetrafluoräthylenartigen Material, wie Teflon hergestellt oder damit überzogen ist. Üb­ licherweise wird der erste Stab 11 des Paares mit einer gerin­ geren Geschwindigkeit angetrieben, als das Kabel gewickelt wird und außerdem in einer umgekehrten Richtung zur Bewegung des Kabels, um einen Reibzug auf das Kabel auszuüben. Der andere Stab 12, mit Rillen zur Führung des Kabels, ist frei sich in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit zu drehen wie das Kabel. Ein Tensiometer 13 mißt den Kabelzug. Ein mechanisches Analog- oder elektronisches Digitalablesen, das mit einem Computer-Kontrollsystem kompatibel ist, kann be­ nutzt werden. In Reihe mit dem zugausübenden Gerät befindet sich das Harzausgabesystem 14, das aus einem Harzreservoir 15 mit einem Harzzuführungsrohr 16 besteht. In naher Beziehung zum Reservoir 15, aber in einem Abstand davon, befindet sich ein fixierter Verteilerstab, über den das Kabel gezogen wird, so daß es sich spreizt und das Benetzen durch das Harz erleich­ tert. Harz wird vom Reservoir 15 zugeführt. Das Zuführungsrohr 16 endet z.B. 1 bis 2 mm oberhalb des ausgebreiteten Kabels. In Reihe mit und nach dem Harzreservoir 15 befindet sich eine Faseraufnahmewalze 18, die das Kabel nicht nur aufnimmt, sondern überschüssiges Harz auspreßt.

Die Vorrichtung der Fig. 1 ist mit einem Verdampfer-Reaktor 19 versehen, der auf die Fasersammelrolle 18 folgt. Vorzugsweise ist der Verdampfer-Reaktor 19 aus zwei Widerstands-Rohröfen 8 A und 8 B vom Konvektionstyp zusammengesetzt, der ersten und zwei­ ten Heizeinrichtung, die, wie dargestellt, tandemartig angeord­ net sind, wobei sich ein langgestreckter zentraler Kanal oder ein solches Rohr 20 allgemein in Linie mit der Rolle 18 durch beide Öfen erstreckt und das Kabel durchläßt. Es können z.B. auch Widerstandsheizstäbe 9, die fragmentarisch in Fig. 1 ge­ zeigt sind, eingeschlossen sein. Der Kanal 20 hat eine Öffnung 20 a an seinem ersten oder stromaufwärts gelegenen Ende und eine Öffnung 20 b an seinem zweiten oder stromabwärts gelegenen Ende. Vier Thermoelemente 21 a, 21 b, 21 c und 21 d, üblicherweise aus Chromel-Alumel-Material hergestellt, befinden sich an vier Punkten entlang der Außenseite des Rohres und innerhalb des Ofens, um das Überwachen und Steuern des Ofens durch eine Ofen­ steuerung 22 an sich bekannter Art zu unterstützen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Ofensteuerung 22 durch Leiter, wie 22 a und 22 b für den Ofen 8 A sowie 22 c und 22 d für den Ofen 8 B verbunden, um das Erhitzen der Öfen gemäß einem vorausgewählten Muster und in Antwort auf Signale von den Ther­ moelementen zu steuern. Ein solches Steuern und Anzeigen kann unter Verwendung an sich bekannter elektrischer Geräte erfol­ gen. Der Verdampfer-Reaktor ist mit Auslaßeinrichtungen 23 a und 23 b in Fig. 1 und 23 in Fig. 2 versehen, so daß Rauch aus dem Verdampfer-Reaktor austreten und gesammelt und kondensiert werden kann, vorzugsweise in einer gesteuerten Weise, für die nachfolgende Handhabung wie zur Analyse, zur Verfahrensüberwa­ chung und/oder zur Umgebungskontrolle oder -sicherheit.

In Reihe mit dem Verdampfer-Reaktor 19 und auf diesen folgend befindet sich ein Dorn 24, der mit einer vorausgewählten Ge­ schwindigkeit angetrieben ist, um das Kabel durch die Vorrich­ tung und einen Querbewegungsmechanismus 25 zu ziehen, bei dem die Querbewegung z.B. durch eine Kugelschraube geliefert wird und die Bewegungsumkehr durch Grenzschalter erzielt wird. Eine gewichtsbelastete erhitzte Kabelwickel- und Verdichtungsein­ richtung, wie der Verdichter 26, der eine dritte Heizeinrich­ tung einschließt, erweicht das wärmebehandelte, harzimpräg­ nierte Kabel und preßt es auf der vorher gewickelten Oberfläche an Ort und Stelle.

Eine andere Ausführungsform des Verdampfers-Reaktors der vor­ liegenden Erfindung ist in fragmentarischer diagrammartiger Ansicht in Fig. 2 gezeigt, wobei die mit gleichen Bezugszahlen versehenen Elemente die gleiche Bedeutung haben wie in Fig. 1. In Fig. 2 ist der Verdampfer-Reaktor 19 innerhalb einer Hülle 30, wie einem Kasten aus klarem Kunststoff angeordnet, wobei geeignete Öffnungen vorhanden sind, um den Durchgang des Faser­ kabels 7 zu gestatten. In Fig. 2 ist die Auslaßeinrichtung 23 in einer Wand der Umhüllung 30 angeordnet, um Gas vom stromauf­ wärts gelegenen Ende der ersten Heizeinrichtung oder dem Ofen 8 A zu entfernen.

Die folgenden Beispiele demonstrieren Einrichtungen zum Ausfüh­ ren des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1

Ein 12K-Kohlenstoff-Faserkabel wurde unter einem Zug von etwa 7 N seitlich ausgebreitet. Eine 50%ige Methanollösung von PMR15- Polyimidharz wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,2 ml/mm durch Sprühen des Harzes auf das ausgebreitete Kabel aus einem geschlossenen Reservoir aufgebracht, das unter einem Stickstoff- Gasdruck von 40 bis 100 kPa gehalten wurde, um das Faserkabel zu sättigen. Das Harz-Zuführungsrohr wurde etwa 1 bis 2 mm oberhalb des ausgebreiteten Kabels angeordnet, um das Aussetzen des Harzes gegenüber der Luft minimal zu halten. Dann ließ man das ausgebreitete Kabel unter einer Teflon-Walze hindurchgehen, um die Fasern zu sammeln und zu einem Kabel neuzuformen, sowie überschüssiges freies Harz aus dem Kabel auszudrücken. Das harzimprägnierte, neu gebildete Faserkabel wurde durch einen Ofen geführt, der aus einem Paar von Rohröfen bestand, die mit­ einander verbunden hintereinander angeordnet waren, um zwei Heizstufen zu schaffen. Die kombinierten Öfen hatten eine Länge von etwa 800 mm und einen Innendurchmesser von etwa 25 mm. Ein nicht oxidierendes oder inertes Gas, wie Stickstoff bei Umge­ bungstemperatur, wurde in den Ofen eingeführt, z.B. durch ein Rohr 28 in der Zeichnung, etwa 100 mm stromaufwärts vom strom­ abwärts gelegenen Ofenausgang.

Die Länge der ersten Stufe wurde durch die Distanz in den Ofen begrenzt, bei der die Wandtemperatur zuerst 110°C (230°F) er­ reicht, eine Temperatur, die hoch genug ist, um Lösungsmittel auszutreiben, ohne eine zu starke Imidisierung zu induzieren. Die Aufenthaltszeit in dieser Stufe ist eine Funktion der Stu­ fenlänge und der Geschwindigkeit, mit der das harzimprägnierte Kabel durch den Ofen geführt wird. Beim vorliegenden Beispiel wurde das Kabel mit einer Geschwindigkeit von 2,35 mm/s durch den Ofen geführt. Die erste Stufe war 300 mm lang und die Auf­ enthaltszeit betrug 128 Sekunden. Die zweite Stufe mit einer Maximaltemperatur von 138°C (280°F) war 500 mm lang und hatte eine Aufenthaltszeit von 212 Sekunden.

Das aus der zweiten Stufe austretende Kabel wurde in die Form eines 20 mm breiten Ringes auf einem bei Zimmertemperatur be­ findlichen kreisförmigen Dorn mit einem Durchmesser von 130 mm gewickelt. Das wärmebehandelte, harzimprägnierte Kabel wurde durch ein gewichtsbelastetes Abdichtungseisen, das durch den Konsolidator 26 in der Zeichnung repräsentiert und so montiert ist, daß er eine Kraft senkrecht zur Dornoberfläche ausübt, auf die vorher gewickelte Oberfläche gepreßt. Das Eisen wurde auf einer Temperatur von etwa 220°C (430°F) gehalten, die das nun thermoplastische Harz erweichte und zum Fließen brachte, was die Verdichtung bzw. Verfestigung erleichterte.

Der gewickelte Ring wurde geformt und bei einer Temperatur von 315°C (600°F) nachgehärtet und untersucht. Er wies keine durch Schrumpfung induzierten Knicke auf und hatte die folgenden Eigenschaften: Spezifisches Gewicht 1,45; Harzgewicht 24%; Fa­ servolumen 62% und Porenvolumen 11%, weniger als die maximalen 12%, die in dem hergestellten Gegenstand erwünscht sind.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Heizstufen anders waren. Im Beispiel 2 wurde das Kabel durch den Ofen mit einer Geschwindigkeit von 2,63 mm/s bewegt. Die erste Stufe war 375 mm lang und die Aufenthaltszeit betrug 143 Sekunden. Die zweite Stufe mit einer maximalen Temperatur von 131°C (267°F) war 425 mm lang und die Aufenthaltszeit be­ trug 161 Sekunden.

Der im Beispiel 2 erhaltene gewickelte Ring wurde geformt und wie in Beispiel 1 nachgehärtet. Er wies keine durch Schrumpfung induzierten Knicke auf und hatte die folgenden Eigenschaften: Spezifisches Gewicht 1,45; Harzgewicht 33%; Faservolumen 55% und Porenvolumen 8%.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme anderer Heizstufen. Im Beispiel 3 wurde das Kabel mit einer Geschwindigkeit von 2,70 mm/s durch den Ofen bewegt. Die erste Stufe war 115 mm lang und hatte eine Aufenthaltszeit von 42 Sekunden. Die zweite Stufe mit einer Maximaltemperatur von 147°C (295°F) war 685 mm lang mit einer Aufenthaltszeit von 252 Sekunden.

Der gewickelte Ring wurde geformt und nachgehärtet wie in den Beispielen 1 und 2. Er wies keine durch Schrumpfung induzierten Knicke auf und hatte die folgenden Eigenschaften: Spezifisches Gewicht 1,50; Harzgewicht 28%, Faservolumen 61% und Porenvolumen 7%.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit bezug auf spezifische Bei­ spiele und Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte klar sein, daß auch andere Beispiele benutzt werden können. So wurde das Konvektionserhitzen beschrieben, obwohl auch andere Heizeinrichtungen, wie Infrarot, Mikrowellen, Laser und ähnliche benutzt werden können. Auch das Verdichten der Kabel auf dem Dorn kann durch Anwendung verschiedener Kombinationen von Wärme und Druck in dem Bereich bewirkt werden, an dem das Kabel mit dem Dorn beim Aufwickeln in Berührung kommt.

Die vorliegende Erfindung gestattet die Steuerung des Masse- und Volumenverlustes innerhalb annehmbarer Grenzen der sich ergeben­ den Schrumpfung ohne die Nachteile, die bisher beim Stande der Technik aufgetreten sind, weil die imprägnierten Kabel relativ unbelastet sind und die Diffusionspfade für das Lösungsmittel und das kondensierte Wasser viel kürzer sind als sie nach der Konsolidierung sein würden.

Claims (20)

1. Verfahren zum Herstellen eines aus Fasern gewickelten Körpers, ausgehend von einem Faserkabel, das ein solva­ tiertes Kondensationsharz einschließt, gekennzeichnet durch die Stufen:
Entfernen bei einer ersten Temperatur von mindestens einem Teil des Lösungsmittels im solvatierten Harz;
zumindest teilweises aber nicht vollständiges Reagieren des Harzes und Entfernen von Kondensationsprodukten bei einer zweiten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur und
Wickeln des Kabels während man es auf eine dritte Tempe­ ratur erhitzt, die mindestens bei der zweiten Temperatur liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem entferntes Lösungs­ mittel und Kondensationsprodukte gesammelt und für die nachfolgende Handhabung kondensiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Entfernung des Lösungsmittels und die Reaktion des Harzes vor dem Wik­ keln in einer nicht oxidierenden Atmosphäre ausgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Temperatur im Bereich von 80 bis 165°C liegt und eine Temperatur ist, bei der das Lösungsmittel nicht verdunstet und die zweite Temperatur im Bereich von 110 bis 200°C liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die erste Temperatur nicht höher als etwa 150°C liegt und die zweite Tempera­ tur etwa 180°C nicht übersteigt.

6. Verfahren zum Herstellen eines Rotationskörpers, der aus einem Faserkabel, imprägniert mit mindestens einem solva­ tierten Kondensationsharz vor dem Härten zusammengesetzt ist, gekennzeichnet durch die Stufen:
in Berührungbringen des Faserkabels mit mindestens einem solvatierten Kondensationsharz, um das Faserkabel zu im­ prägnieren;
Aussetzen des imprägnierten Faserkabels gegenüber minde­ stens zwei Heizstufen in einer nicht oxidierenden Atmosphä­ re,
wobei die erste Heizstufe bei einer ersten Temperatur er­ folgt, die ausreichend hoch ist, zumindest einen Teil des Lösungsmittels während der Aufenthaltszeit des Kabels innerhalb der ersten Stufe abzutreiben und
die zweite Stufe bei einer zweiten Temperatur ausgeführt wird, die höher ist als die erste Temperatur und ausrei­ chend hoch, um das Kondensationsharz während der Aufent­ haltszeit des Kabels innerhalb der zweiten Stufe zumindest teilweise aber nicht vollständig umzusetzen;
Aussetzen des aus der zweiten Stufe austretenden Kabels gegenüber einer Temperatur, die mindestens so hoch ist wie die zweite Temperatur und
Wickeln des Kabels unter einer verfestigenden bzw. ver­ dichtenden Kraft, während das Kabel zumindest bei der zweiten Temperatur gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, worin die erste Temperatur et­ wa 80 bis 165°C und die zweite Temperatur etwa 110 bis 200°C beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Faserkabel für etwa 0,5 bis 7 Minuten in der ersten Heizstufe und für etwa 2,5 bis 7 Minuten in der zweiten Heizstufe gehalten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, worin die verdichtende Kraft bei einer Temperatur von 200 bis 270°C auf das Kabel aus­ geübt wird.

10. Vorrichtung zum Wickeln eines mit einem solvatierten Kon­ densationsharz imprägnierten Faserkabels, gekennzeichnet durch: einen Verdampfer-Reaktor, der in Betriebsfolge ein­ schließt

• a) eine erste Heizeinrichtung, um das Faserkabel auf eine erste Temperatur zu erhitzen, bei der Lösungsmittel aus dem Harz entfernt wird,
• b) eine zweite Heizeinrichtung, um das Kabel auf eine zweite Temperatur zu erhitzen, die höher ist als die erste Temperatur und bei der das Harz zumindest teil­ weise reagiert,
• c) eine dritte Heizeinrichtung, um das Kabel vom Ver­ dampfer-Reaktor auf eine dritte Temperatur zu erhit­ zen, die mindestens so hoch ist wie die zweite Tempe­ ratur, während das Kabel gewickelt wird und
• d) eine Kabelfördereinrichtung, um das Kabel in Betriebs­ folge durch die erste, zweite und dritte Heizein­ richtung zu bewegen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die erste und zweite Heizeinrichtung aufeinanderfolgende Rohröfen umfassen, die einen durchgehenden Kanal aufweisen, um das Kabel passieren zu lassen, mit einer Öffnung jeweils am strom­ aufwärtigen und stromabwärtigen Ende, wobei der Kanal durch die aufeinanderfolgenden Rohröfen hindurchgeht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einer Einrichtung zum Einführen eines nicht oxidierenden Gases in den Kanal.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Gas in der Nähe des stromabwärts gelegenen Endes in den Kanal ein­ geführt wird und dieser den Strom des Gases zum strom­ aufwärts gelegenen Ende gestattet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einer Auslaßeinrich­ tung, die zwischen dem stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Ende mit dem Kanal verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einer Auslaßeinrich­ tung, die so angeordnet ist, daß sie Gas vom stromauf­ wärts gelegenen Ende der ersten Heizeinrichtung entfernt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einer zusätzlichen Ka­ belwickel- und -verdichtungseinrichtung, die das Kabel vom Verdampfer-Reaktor erhält und die ein gewichtsbela­ stetes Abdichteisen einschließt, das von der dritten Heiz­ einrichtung erhitzt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, die zusätzlich eine Kabel­ wicklungs- und -verdichtungseinrichtung einschließt, die das Kabel vom Verdampfer-Reaktor erhält und eine von der dritten Heizeinrichtung erhitzte Walze einschließt.

18. Vorrichtung zum Wickeln von harzimprägnierten Faserka­ beln, umfassend in Betriebsfolge:
eine Faserkabel-Zufuhreinrichtung;
eine Harz-Zuführeinrichtung, die eine Einrichtung zum Imprägnieren des Faserkabels einschließt;
einen Verdampfer-Reaktor, der in Betriebsfolge ein­ schließt

• a) eine erste Heizeinrichtung, um das Faserkabel auf eine erste Temperatur zu erhitzen, die Lösungsmittel aus dem Harz entfernt,
• b) eine zweite Heizeinrichtung, die das Faserkabel auf eine zweite Temperatur erhitzt, die höher ist als die erste Temperatur und bei der das Harz zumindest teilweise reagiert,

eine Kabelwicklungs- und -verdichtungseinrichtung mit einer dritten Heizeinrichtung, um das aus dem Verdampfer- Reaktor kommende Kabel auf eine dritte Temperatur zu erhitzen, die mindestens so hoch ist wie die zweite Tem­ peratur und das Kabel während des Wickelns zusammenzu­ pressen und
eine Kabel-Fördereinrichtung, um das Kabel von der Faser­ kabel-Zuführeinrichtung zur Kabelwickel- und -verdichtungs­ einrichtung durch die Vorrichtung zu bewegen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, worin die erste und zweite Heizeinrichtung aufeinanderfolgende Rohröfen umfaßt, die einen durchgehenden Kanal aufweisen, um das Kabel hindurch­ gehen zu lassen und mit einer Öffnung jeweils am strom­ aufwärts und am stromabwärts gelegenen Ende, wobei der Ka­ nal durch die aufeinanderfolgenden Rohröfen hindurch­ geht.