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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Festlegen von Hartmaterialelementen auf einem Träger in Bauteilen von Papiermaschinen. Derartige Einrichtungen finden in Maschinenteilen zur Unterstützung der Siebe oder Filze Verwendung. Solche Maschinenteile sind etwa Brusttischleisten, Hinterleisten, Deflektoren, Stütztische, Nasssaugkastenbeläge, Foils, Lochplatten, Filzsaugkastenbeläge u. dgl. Schon die brit. Patentschrift Nr. 1, 082, 929 beschreibt z. B. derartige Ausführungen. So ist z. B. auch bekannt, dass Hartbelagauflagen aus Sinterkeramik z. B. auf rostfreiem Stahl aufgelegt und mit diesem durch Klebung verbunden werden können.
Auch sind Ausführungen bekannt, die eine Verklebung oder Unterbringung auf oder in Kunststoffschichten, z. B. wasserabweisenden Kunststoff, z. B. Niederdruckpolyäthylen, verwenden. Obwohl der theoretische Gedanke dieser Ausführung bestechend ist, zeigt die Praxis, dass allen diesen Belägen insbesonders deshalb keine lange Lebensdauer beschieden ist, als zwar der Hartbelag aus Oxydkeramik verschleissfest ist, jedoch infolge verschiedener thermischer Ausdehnungskoeffizienten eine ununterbrochene Relativbewegung zwischen dem Oxydkeramikmaterial und den Trägerwerkstoffen aus Kunststoff besteht. Selbst dann, wenn versucht wurde, die Oxydkeramik direkt im Kunststoff einzubetten, treten Veränderungen der absoluten Lage der beiden Stoffe zueinander auf, welche nicht zuletzt auch ihre Ursache im kalten Fluss des Kunststoffes haben.
Schnellaufende Papiermaschinen sind jedoch ausserordentlich empfindlich gegenüber Abweichungen von der theoretisch ebenen Oberfläche des Belages, welcher das darüberlaufende Sieb trägt. Schon die kleinsten Unebenheiten und Stufen bewirken, dass die harte Oxydkeramikkante das Sieb, insbesondere bei Verwendung von Kunststoffsieben, dieses anritzen und in kurzer Zeit zerstören.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Ausgleich der verschiedenen Längsdehnung zwischen den Hartmaterialelementen und dem Trägerwerkstoff zu gestatten, ohne dass eine Höhenverschiebung zwischen den einzelnen Teilen auftritt. Erreicht wird dies, wenn gemäss der Erfindung die Hartmaterialelemente auf ihrer dem aus bildsamem, erhärtbarem Material, z. B. chemisch gebundenen Silikaten oder aushärtbaren Kunststoffen,
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Anpressdruck zwischen den Hartmaterialelementen und/oder der Anpressdruck zwischen den Hartmaterial- elementen und dem Trägerkörper und/oder der Anpressdruck an den Berührungspunkten zwischen den Schenkeln der Federbügel bzw. jenen der Spreizdübel und den Schlitzwandungen mindestens 1 g beträgt, jedoch einen Wert von 95% der Bruchfestigkeit der Hartmaterialelemente nicht übersteigt.
Als Trägermaterial erweisen sich neben den Werkstoffen der Silikattechnik auch geschäumte Werkstoffe mit Zuschlagstoffen, wie z. B. Quarz oder erhärtende Kunststoffe, beispielsweise Polyester, Epoxydharz od. dgl. oder Sinterkeramik, selbstverständlich mit oder ohne Stützgerüst, welches aus Stahl oder andern Werkstoffen, z. B. auch einem Trägergerüst aus glasfaserverstärktem Polyester, bestehen kann, als geeignet. Der Trägerwerkstoff soll einen ähnlichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen wie die Hartmaterialelemente. Die Toleranzgrenze für den thermischen Ausdehnungskoeffizienten liegt für einen Temperaturbereich von 0 bis 3000 bei etwa 1 X 10-4 bis 1 X 10-7.
Die Schlitze für die Aufnahme der Enden der bügelartigen Federelemente sowie der Spreizdübel können verzahnungsartig angeordnet sein. An Stelle durchgehender Nuten können diese auch unterbrochen sein oder aber auch durch gegeneinander gerichtete, von der Senkrechten abweichende eingebohrte oder eingeschliffene Schlitze abgelöst werden. Zur Verbindung der Hartmaterialien mit dem Trägerwerkstoff werden nun nicht nur die Adhäsionskräfte, Klebkräfte, welche auf beide Werkstoffe einwirken, herangezogen, sondern auch die mechanische Festigkeit der Verbindungsmittel.
Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass zur Verstärkung des Anpressdruckes der Federbügel zwischen den Schenkeln der Federbügel, Keile angeordnet sind, die an den Schenkeln der Federbügel anliegen, bevorzugt an ihnen fixiert sind, beispielsweise durch Löten, Schweissen, Kleben oder Nieten. Dadurch entsteht eine festhaftende, rein mechanisch haltende Verbindung zwischen der Feder und der Hartmaterialplatte aus Oxydkeramik.
Zur Sicherung des Niveaus zwischen benachbarten Hartmaterialelementen sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die die Stossfugen begrenzenden Seitenwände der Hartmaterialelemente mit gegebenenfalls konischen Aussparungen, z. B. Nuten, versehen, in welchen die Stossfugen überbrückende Einlagen, z. B. Federn aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus Stahl u. dgl. gelagert sind. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass die Oberfläche der Belagteile vollständig plan und stufenfrei ist und die einzelnen Hartbelagteile aus Oxydkeramik, welche nur beschränkte Abmessungen aufweisen, fugenfrei und dicht verlegt sind, so dass sich auch in längerem Betrieb keine Änderung ergibt. Die Hartmaterialelemente sind hiebei durch die bügelartigen Federelemente auf dem Träger, der eine starre Unterlage bildet, fixiert.
Die Einlagen können auch aus keramischem Material, etwa Oxydkeramik oder aus härtbaren Kunststoffen bestehen. Die Aussparungen und Einlagen müssen sich nicht über die ganze Fugenlänge erstrecken, sondern es können die Schlitze auch zur Aufnahme scheibenförmiger Einlagen kreisbogenförmig ausgebildet sein.
Benachbarte Hartmaterialelemente können durch einen Federbügel aneinandergepresst werden, dessen eines Ende in einen Schlitz des einen Hartmaterialelementes eingreift und dessen zweites Ende in einen Schlitz des benachbarten Elementes eingreift. Der Federbügel ist hiebei von einem ausgehärteten Material umschlossen,
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wobei durch den Aushärtungsprozess infolge Schwinden des Materials Kräfte wirksam werden, die die
Hartmaterialelemente nicht nur gegen den Träger pressen, sondern die benachbarten Elemente auch aneinanderpressen. Um eine absolut sichere Verbindung zwischen den Hartmaterialelementen (Oxydkeramik- platten), deren Federbügeln und den starren Trägerwerkstoffen zu erreichen, können Gerüststäbe, welche zumindest durch einen Federbügel je Hartmaterialelement hindurchgeführt sind, angeordnet werden.
Ein
Trägergerüst wird die Verformbarkeit des ganzen Maschinenteiles nach der erfolgten Aushärtung praktisch verhindern.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch nebeneinander verlegte Hartmaterialelemente (Oxydkeramikplatten) und den mit diesen fix verbundenen
Träger, Fig. 2 in schaubildlicher Darstellung schematisch die gegeneinander lagegesicherten Hartmaterialelemente,
Fig. 3 in Draufsicht eine Anordnung, durch welche eine Höhenverschiebbarkeit der Oxydkeramikplatten gegeneinander vermieden wird, Fig. 4 in einem Querschnitt das Kräftespiel der Federbügel und die Wirkungsweise der um die Stossfugen der Hartmaterialelemente angebrachten, aushärtbaren Trägermassen, um die innige
Verbindung zwischen den Hartmaterialelementen und dem Trägermaterial zu erhalten und Fig. 5 in schaubildlicher Darstellung mögliche Schlitzausbildungen in den Hartmaterialelementen zur Bildung einer inneren
Verzahnung gegenüber dem Trägermaterial.
In Fig. 1 sind mit--l--Oxydkeramikelemente bezeichnet, die dicht aneinanderliegen, wobei die
Stossfuge mit--I--bezeichnet ist.--2--ist der starre Trägerkörper,--3 und 4--sind Ballen aus beim
Erhärten schwingendem Material, welche die Stossfugen-I-überbrücken ud im ausgehärteten Zustand die Oxydkeramikplatten--l--aneinanderpressen. Der Federbügel --5-- greift in benachbarte Hartmaterialelemente-l-ein. Die Ballen-3 und 4 oder 10-sind zweckmässigerweise unregelmässig angeordnet, in der Weise, dass zwischen dem Trägerkörper-2-eine satte und einwandfreie Verbindung mit den Oxydkeramikplatten --1-- hergestellt wird.
--6-- sind Federbügel zur Fixierung der Keramikplatten mit dem starren Trägerkörper --2--. Die Keile--7, 8--dienen zur Erhöhung des Anpressdruckes der Federn --6-- an die Oxydkeramik und der innigen Verbindung mit Träger--L--. Die Federbügel --5 und 6-- oder die Ballen--3, 4, 10 und auch 25--greifen in unter schrägem Winkel gegen die Oberfläche gerichtete, gerade oder kreisbogenförmige Nuten ein, die gegebenenfalls auch konisch ausgebildet sind. Der Teil--9--soll eine zusätzliche Verankerung im Trägerkörper --2-- darstellen. --11-- stellt einen Spreizdübel dar, wobei der Anpressdruck durch Einschrauben einer Schraube--12--in ein Gewinde des Spreizdübels erreicht wird.
Fig. 2 zeigt eine prinzipielle Anordnung von Schlitzen--14--und Fassteilen--13--, welche die gegenseitige Höhenverschiebung der Oxydkeramikplatten verhindern. Fig. 3 zeigt die Anordnung der Fassteile gemäss Fig. 2 im Grundriss. --15-- sind scheibenförmige Ausnehmungen, --16-- durchgehende Schlitze.
Fig. 4 zeigt prinzipiell das Kräftespiel, welches einerseits zwischen den Hartmaterialelementen--l--und dem Trägerkörper--2--bzw. den Federbügeln--6--und zwischen den Hartmaterialelementen--l--und dem diese verbindenden Ballen--4--herrscht. Darüber hinaus ist in Fig. 4 eine mit einer gegebenenfalls elastischen Dehnschichte--21--ausgefüllte Trennfuge zum Ausgleich der Längenspannungen zu sehen. Die wie vorher geschilderten Hartbeläge werden zweckmässigerweise so hergestellt, dass die dicht aneinanderliegenden Hartmaterialelemente zuerst durch Federbügel --5-- aneinandergepresst werden, diese hierauf samt den in die Oxydkeramikplatte eindringenden Fugen mit einem bildsamen Material, z.
B. chemisch gebundenen Silikaten oder Kunststoffen oder Giessharzen, überstrichen werden, so dass unregelmässige Oberflächen entstehen-3, 4, 10--.
Nach dem Aushärten derselben werden die Trägerkörper --2-- hergestellt, so, dass mit Hilfe der Federbügel - und deren Zubehör --7, 8, 9-- eine starre, unnachgiebige Verbindung zwischen den Hartmaterialelementen-l-und dem Trägerkörper-2-entsteht. Die Auswahl der Materialien und deren Zusammensetzung für den Trägerkörper-2-soll zweckmässigerweise so erfolgen, dass das Schwindmass geringer ist als jenes der Ballen--3, 4, 10 oder 25--. Bei Verwendung von Fertigteilen für den Trägerkörper - 2--bleiben Aussparungen konischer Ausführung zur Aufnahme des Ballens--25--offen, in welche die Federbügel --6-- eingebracht und nachher die konische Ausnehmung zur Bildung des Ballens--25-- ausgegossen wird.
Um den Belagteilen ein entsprechendes Äusseres zu geben, kann die Oberfläche des Trägerwerkstoffes - 2--mit einer Schichte Kunststoff, z. B. einem Giessharz, überzogen werden. Diese Massnahme ist auch dafür geeignet, eine gewisse Anpassung an diejenigen Maschinenteile, auf welche der Belag aufmontiert werden muss, zu erleichtern, da der Kunststoffüberzug leichter bearbeitbar ist als der harte Trägerwerkstoff.
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