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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen zur Unterstützung der Siebe oder Filze von Papiermaschinen, wie Siebtische, Foils u. dgl. in Form eines an seiner Oberfläche mit Hartmaterialelementen versehenen Trägers. Solche Bauteile können beispielsweise Brustwalzen, Hinterwalzen, Deflektoren, Stütztische,
Nasssaugkastenbeläge, Foils, Lochplatten, Filzsaugkastenbeläge u. dgl. sein. Zur Verbindung zweier Teile auf dem
Gebiet der Papiermaschinen wurde ein Verfahren bekannt, gemäss welchem so vorgegangen wird, dass ausgehend von der Trennfuge zwischen den beiden zu verbindenden Platten in jede Platte Ausnehmungen eingebracht werden, die sich gegen das Innere der betreffenden Platte öffnen.
Eine der Ausnehmungen wird dann zur Gänze von schmelzbarem Material gefüllt, und die zweite Ausnehmung ist so bemessen, dass deren Volumen geringer ist als das Volumen der mit dem schmelzbaren Material bereits gefüllten Ausnehmungen. Nachdem die
Ausnehmungen in der soeben beschriebenen Weise vorbereitet sind, werden die beiden Platten so aufeinandergelegt, dass die beiden Ausnehmungen in den Platten fluchten. Dann wird das aus den beiden Platten gebildete Aggregat erwärmt, wobei das in der Innenplatte befindliche Material schmilzt und in die darunterliegende Ausnehmung der Platte übertritt. Da jedoch das Volumen dieser Ausnehmung geringer ist als das Volumen der zuerst mit dem schmelzbaren Material gefüllten Ausnehmung, kommt es zu einem Überstand des geschmolzenen Materials, das nun die Fuge zwischen den beiden Ausnehmungen überdeckt.
Da sich die beiden Ausnehmungen gegen das Innere der jeweiligen Platte erweitern, entsteht eine Verbindung zwischen diesen beiden Platten. Bei dem bekannten Verfahren wird als schmelzbares Material ein solches angewendet, das bei einer Abkühlung nicht schrumpft. Das bekannte Verfahren ist kompliziert in seiner Durchführung und bedarf einer genauen Dimensionierung der Ausnehmungen in den zu verbindenden Platten.
Es ist auch bereits bekannt, Hartbeläge aus Sinterkeramik z. B. auf rostfreiem Stahl aufzulegen und mit diesem durch Kleben zu verbinden. Auch sind Verfahren zur Herstellung von Bauteilen zur Unterstützung der
Siebe oder Filze in Papiermaschinen bekannt, bei welchen zum Festhalten der Hartmaterialelemente eine
Verklebung oder Unterbringung auf oder in Kunststoffschichten, z. B. wasserabweisenden Kunststoffen, z. B.
Niederdruckpolyäthylen, vorgesehen wird. Obwohl der theoretische Gedanke dieser Ausführung bestechend ist, zeigt die Praxis, dass allen diesen Belägen trotz Verwendung von Hartmaterial deshalb keine lange Lebensdauer beschieden ist, weil infolge verschiedener thermischer Ausdehnungskoeffizienten ständig eine Relativbewegung zwischen dem Oxydkeramikmaterial und den Trägerwerkstoffen aus Kunststoff besteht. Selbst dann, wenn versucht wurde, die Oxydkeramik direkt im Kunststoff einzubetten, treten Veränderungen der Lage der beiden
Materialien zueinander auf, welche nicht zuletzt auch ihre Ursache im kalten Fluss des Kunststoffes haben.
Durch diese Lageänderungen entstehen in der dem Sieb zugewandten Belagfläche Unebenheiten und Stufen, die bei schnellaufenden Papiermaschinen das Sieb anritzen und in kurzer Zeit zerstören.
Um diesen Übelstand zu vermeiden, zeigt die Erfindung einen Weg in der Weise, dass die an ihrer dem
Träger zugewandten Oberfläche mit mindestens einem gegen diese Oberfläche unter einem von 90 abweichenden Winkel geneigten Schlitz versehenen Hartmaterialelemente, im Bereich des Schlitzes mit einem ballenartigen, den Schlitz füllenden Auftrag aus einem schwindungsfähigen Material, z. B. aus chemisch gebundenen Silikaten, aus Kunststoffen, z. B.
Giessharzen versehen wird, dass dieser ballenartige Auftrag erhärten gelassen wird, worauf dann auf die mit den Ballen versehene Oberfläche der Hartmaterialelemente, der Träger in
Form eines den Ballen umschliessenden Auftrages aus schwingungsfähigem Material, von insbesondere geringerem Schwindmass gegenüber dem Material für den ballenartigen Auftrag aufgebracht und erhärten gelassen wird oderder Träger in Form eines Fertigteiles mit sich gegen die Hartmaterialfläche verjüngenden Durchbrechungen zur Aufnahme des Ballens bzw. von in die beispielsweise geraden oder kreisförmigen Schlitze mit ihren freien Enden eingesetzten Federelementen auf die die Schlitzöffnungen aufweisende Oberfläche der Hartmaterialelemente aufgelegt und die Durchbrechungen mit einem schwindungsfähigen erhärtenden Material, z. B.
Giessharzen, Silikaten, Beton, chemisch gebundenem Magnesit, gegebenenfalls glasfaserverstärkt, ausgefüllt werden. Durch die erfindungsgemässe Verfahrensführung wird eine feste Halterung der Hartmaterialelemente am Träger erzielt. Die Hartmaterialelemente werden hiebei fest an den Träger gepresst und liegen satt an diesem an, insbesondere durch die beim Schwinden des Materials entstehenden Kräfte. Als schwindungsfähige Materialien können auch geschäumte Werkstoffe mit Zuschlagstoffen wie z. B. Quarz, oder erhärtende Kunststoffe, beispielsweise Polyester, Epoxydharze dgl., gegebenenfalls verstärkt, z. B. mit Glasfasern oder Sinterkeramik oder chemisch gebundene keramische Werkstoffe Verwendung finden. Die Federelemente können beispielsweise aus rost- und säuberbeständigem Stahl oder glasfaserverstärkten Kunststoffen bestehen.
In Weiterbildung der Erfindung wird der ballenartige Auftrag, die Fuge zwischen benachbarten Hartmaterialelementen überbrückend, aufgebracht, wobei die von dem Auftrag zu füllenden Schlitze in Richtung zur Fuge geneigt sind. Durch diese Massnahme werden benachbarte Hartmaterialelemente aneinandergepresst, so dass die Lagesicherung der Hartmaterialelemente weiter verbessert ist. Der Verbesserung der Verankerung ist es weiters dienlich, wenn in Weiterbildung der Erfindung vor dem Aufbringen des ballenartigen, die Schlitze füllenden Auftrages, in die beispielsweise geraden oderkreisförmigen Schlitze die freien Enden von bügelartigen Federelementen eingesetzt werden.
Hiebei ist es von Vorteil, wenn der Anpressdruck zwischen den Hartmaterialelementen und/oder der Anpressdruck zwischen den Hartmaterialelementen und dem Träger und/oder der Anpressdruck an den Berührungspunkten zwischen den Schenkeln der Federbügel und den
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Schlitzwandungen auf mindestens 1 g/mm2 gehalten wird, jedoch einen Wert von 95% der Bruchfestigkeit der Hartmaterialelemente nicht übersteigt.
Eine weitere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstärkung des Anpressdruckes der Federbügel zwischen den Schenkeln der Federbügel Keile eingebracht werden, die an den Schenkeln der Federbügel anliegen, bevorzugt an diesen fixiert sind, beispielsweise durch Löten, Schweissen, Kleben oder Nieten. Durch diese Massnahme entsteht eine festhaftende, rein mechanisch haltende Verbindung zwischen den Federbügeln und den Hartmaterialelementen. Die Verbindung zwischen dem Keil und den Schenkeln der Federbügeln kann auch durch Verschrauben oder Verkeilen erfolgen. Jedenfalls muss die Verbindung zwischen Keil und Federbügelschenkel so haftend sein, dass sich der Federbügel in seinem Bett nicht mehr bewegen kann.
Zur Vermeidung eines Unterschiedes im Niveau benachbarter Hartmaterialelemente können gegebenenfalls zusätzlich etwa parallel zur Oberfläche der Hartmaterialelemente verlaufende durchgehende Schlitze in den Seitenflächen der Hartmaterialelemente angeordnet werden, in welche entsprechend gegengeformte starre Teile (Leisten) aus Stahl, Keramik, Oxydkeramik oder auch aus aushärtbaren Kunststoffen, gegebenenfalls glasfaserverstärkt, eingreifen. Diese Schlitze und Verbindungsmittel müssen nicht durchgehend sein, sondern können auch z. B. durch Ausschleifen scheibenförmiger Hohlräume hergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beispielsweise erläutert. Es zeigen : Fig. 1 im Querschnitt einen Bauteil, wie er unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt werden kann, wobei auch die Ergebnisse verschiedener Verfahrensvarianten dargestellt sind, Fig. 2 in einer Seitenansicht einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Bauteil, wobei Vorkehrungen zur zusätzlichen Sicherung des Niveaus benachbarter Hartmaterialelemente getroffen sind, Fig. 3 in Draufsicht einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Bauteil, wobei ebenfalls Vorkehrungen zur zusätzlichen Sicherung des Niveaus benachbarter Hartmaterialelemente in der Darstellung hervorgehoben sind, Fig.
4 macht in grösserem Detail das Kräftespiel ersichtlich, durch welches eine einwandfreie Fixierung der Hartmaterialelemente am Träger sichergestellt wird und Fig. 5 zwei benachbart angeordnete, für die Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Hartmaterialelemente.
Fig. l veranschaulicht eine Reihe dicht aneinanderliegender z. B. aus Oxydkeramik bestehende Hartmaterialelemente-l-, wobei mit --I-- die Fuge zwischen benachbarten Hartmaterialelementen --1-- bezeichnet ist. --2-- ist der starre Träger,-3 und 4-bezeichnen einen ballenartigen Auftrag, der
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die Schlitze der Hartmaterialelemente--l--eingreifen. In Fig. 1 ist mit--10--ein weiterer Auftrag aus schwindungsfähigem Material bezeichnet, der in Schlitze eingreift, die zwischen den Seitenrändern eines
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angeordneten Schlitze, die gegeneinander geneigt sind, eingreift.
Die ballenförmigen Aufträge--3, 4 und 10-haben unregelmässige Oberflächengestalt, was ihre Verankerung in dem ebenfalls aus schwindungsfähigen Material bestehenden Träger --2-- verbessert und eine satte, einwandfreie Verbindung der Hartmaterialelemente - mit dem Träger --2-- sicherstellt. Aus Fig. 1 ist auch ein bügelartiges Federelement in Form eines
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Spreizdübels-11-ersichtlich.- eingebettet werden. Um den Anpressdruck der Federelemente --6-- an die Hartmaterialelemente - l--zu erhöhen und die Verbindung zu verbessern, können zwischen den Federschenkeln Keile--7, 8-befestigt werden.
Die Schlitze, in welche die ballenförmigen Aufträge-3, 4, 10-bzw. die Federelemente --5, 6, 11-- eingreifen, können gerade oder kreisbogenförmig (Fig. 5), gegebenenfalls auch konisch ausgebildet sein. Die Federelemente werden unter Spannung in die Schlitze eingeführt. Der Spanndruck muss mindestens 1 g/mm2 betragen, um einen Effekt zu erzielen. Die Spannung soll jedoch nicht mehr als 95% der Bruchfestigkeit des Materials betragen, damit kein Bruch erfolgt. Um die Sicherheit der Verbindung zwischen
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nach der erfolgten Aushärtung praktisch verhindern. Auch Querstäbe--9--können zur Verbesserung der Verankerung im Träger --2-- Verwendung finden.
Aus den Fig. 2 und 3 sind Massnahmen zur Sicherung der gegenseitigen Höhenlage benachbarter
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Hartmaterialelemente ersichtlich. Gemäss Fig. 2 sind die Seitenflächen der Hartmaterialelemente mit parallel zu ihrer Oberfläche verlaufenden Schlitzen --13-- versehen, in welche Passleisten --14-- eingesetzt sind, welche die Fuge --1-- zwischen benachbarten Hartmaterialelementen überbrücken. Gemäss Fig. 3 sind zur
Sicherung der Höhenlage benachbarter Hartmaterialelemente scheibenförmige Passteile. -15-- vorgesehen oder auch durchgehende Schlitze-16-, in welche Passteile eingreifen.
Fig. 4 zeigt im Prinzip das Kräftespiel, welches einerseits zwischen den Hartmaterialelementen--l-und dem Träger-2-bzw. zwischen den Federelementen --6-- und den Hartmaterialelementen-l-und dem auch benachbarte Hartmaterialelemente verbindenden ballenartigen Auftrag --4-- herrscht. Die bügelartigen Federelemente --6--liegen hiebei an den Stellen--17, 18,19 und 20an den Wandungen der Schlitze--22, 23--an. Die Wirkung der zwischen den Schenkeln der Federelemente angeordneten Keile ist ebenfalls aus Fig. 4 ersichtlich. Darüber hinaus ist in den Fig. l und 4 eine mit einer gegebenenfalls elastischen Dehnschichte ausgefüllte Trennfuge --21-- zum Ausgleich der Längenspannungen zu sehen.
Um dem Bauteil ein entsprechendes Äusseres zu geben, kann die Oberfläche des Trägers --2-- mit einer Schichte eines Kunststoffes, z. B. eines Giessharzes, überzogen werden. Diese Massnahme ist auch geeignet, eine gewisse Anpassung an diejenigen Maschinenteile zu erleichtern, auf welche der Bauteil aufmontiert werden muss, da der Kunststoffüberzug leichter bearbeitbar ist als das harte Material des Trägers--2-. Die Bauteile werden zweckmässigerweise so hergestellt, dass die dicht aneinanderliegenden Hartmaterialelemente zuerst durch bügelartige Federelemente-5-aneinandergepresst werden, worauf die Federelemente in einen ballenartigen Auftrag --3-- aus einem schwindungsfähigen, bildsamen Material, z.
B. chemisch gebundenen Silikaten oder Kunststoffen oder Giessharzen, das in die Schlitze, in welche die Federn eingreifen, eindringt, durch Überstreichen eingebettet werden, so dass der Auftrag eine unregelmässige Oberfläche besitzt. Die bügelartigen Federelemente können auch entfallen, wie dies für einen ballenartigen Auftrag --4-- dargestellt ist. Auch können ballenartige Aufträge--10--vorgesehen werden, welche keine Fuge--I--zwischen aneinanderschliessenden Hartmaterialelementen überbrücken.
Nach dem Aushärten des bzw. der ballenartigen Aufträge--3, 4, 10--wird der Trägerin Form eines den Ballen umschliessenden Auftrages aus schwindungsfähigem Material, von insbesondere geringerem Schwindmass gegenüber dem Material für den ballenartigen Auftrag aufgebracht und erhärten gelassen. Hiedurch wird eine starre, unnachgiebige Verbindung
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des Trägermaterials geringer ist als die Schwindung des Materials der ballenartigen Aufträge--3, 4, 10--. Bei Verwendung von Fertigteilen für den Träger --2-- sind in diesem konische Durchbrechungen--25-ausgenommen, in welche Federelemente hineinragen, die in den Schlitzen der Hartmaterialelemente--l-- verankert sind. Nachträglich werden die Durchbrechungen--25--ausgegossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen zur Unterstützung der Siebe oder Filze von Papiermaschinen, wie Siebtische, Foils u. dgl. in Form eines an seiner Oberfläche mit Hartmaterialelementen versehenen Trägers,
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einem gegen diese Oberfläche unter einem von 900 abweichenden Winkel geneigten Schlitz versehenen Hartmaterialelemente, im Bereich des Schlitzes mit einem ballenartigen, den Schlitz füllenden Auftrag aus einem schwindungsfähigen Material, z. B. aus chemisch gebundenen Silikaten, aus Kunststoffen, z. B.
Giessharzen, versehen wird, dass dieser ballenartige Auftrag erhärten gelassen wird, worauf dann auf die mit den Ballen versehene Oberfläche der Hartmaterialelemente, der Träger in Form eines den Ballen umschliessenden Auftrages aus schwindungsfähigem Material, von insbesondere geringerem Schwindmass gegenüber dem Material für den ballenartigen Auftrag aufgebracht und erhärten gelassen wird oder der Träger in Form eines Fertigteiles mit sich gegen die Hartmaterialfläche verjüngenden Durchbrechungen zur Aufnahme des Ballens bzw. von in die beispielsweise geraden oder kreisförmigen Schlitze mit ihren freien Enden eingesetzten Federelementen auf die die Schlitzöffnungen aufweisende Oberfläche der Hartmaterialelemente aufgelegt und die Durchbrechungen mit einem schwindungsfähigen erhärtenden Material, z. B.
Giessharzen, Silikaten, Beton, chemisch gebundenem Magnesit, gegebenenfalls glasfaserverstärkt, ausgefüllt werden.
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