AT357022B - Oxidkeramischer verschleisskoerper fuer entwaesserungselemente - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft oxydkeramische Verschleisskörper zur Verwendung als Oberflächenbelag für Entwässerungselemente in Maschinen, die einem breiigen Vlies Feuchtigkeit entziehen, insbesondere für   Papiermaschinen, Asbestzementmaschinen,   Maschinen zur Glasvliesherstellung u. dgl., zwischen dessen abriebbeständigen Teilchen sich Zuschlagstoffe, enthaltend glasbildende Komponenten befinden. 



   Entwässerungselemente für solche Maschinen bestehen bekanntermassen aus solider Oxyd-Keramik oder Verbundwerkstoffen, an deren Oberfläche oxydkeramische, harte Werkstoffe verlegt sind, um den Verschleiss an Belag und Sieb zu vermindern und den Entwässerungseffekt zu steigern. 



  Es hat sich nun gezeigt, dass oxydkeramische Werkstoffe, wie   z. B.   gesintertes Aluminiumoxyd, Siliziumcarbid, Chromoxyd, Titanoxyd sehr gute Betriebseigenschaften aufweisen. Trotzdem ist der Verschleiss, insbesondere an den Sieben oftmals ausserordentlich hoch. Zurückzuführen scheint dies auf nicht entsprechende chemische Zusammensetzung und nicht entsprechende Kristallitkorngrösse, bzw. auf einen zu hohen Anteil von Verunreinigungen im Material zu sein. Es zeigt sich nämlich, dass es bei zu hoher   Kribtallitkorngrösse   äusserst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist, eine Materialstruktur zu erreichen, welche auch bei exaktester Oberflächenbearbeitung das Vorhandensein von Poren und tiefen Kratern vermeiden lässt.

   Dementsprechend wird bei auftretendem natürlichen Abrieb die Oberfläche nicht glatt genug sein, um einen Verschleiss der darübergleitenden Siebe oder Filze zu verhindern, da der Belag eher schmirgelartig abreibend auf das Sieb bzw. den Filz wirkt. 



   Die vorerwähnten Mängel können dadurch vermieden werden, dass bei einem Verschleisskörper der eingangs erwähnten Art, gemäss der Erfindung, insbesondere bei einem pulverförmigen Ausgangsmaterial mit einer spez. Oberfläche von 1300 bis 30000   cm/g   die glasbildenden Komponen- 
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 die Gesamtmenge der gegebenenfalls einen Verschmutzungsgrad von höchstens 5% aufweisenden, bevorzugt jedoch chemisch reinen Zuschlagstoffe jedoch mindestens 0,5 Gew.-%, höchstens jedoch 6   Gew.-%,   beträgt, bevorzugt zwischen 1,5 und 6   Gew.-%   liegt, und dass gegebenenfalls die mittlere Grösse der Kristallite maximal 8   beträgt,   vorzugsweise jedoch zwischen 1, 5 bis 7 p liegt. 



   Dadurch, dass glasbildende Komponenten in dem angeführten Anteil vorhanden sind, wird sichergestellt, dass die harten oxydkeramischen Kristallite, entsprechend gebunden, einen wesentlich höheren Abriebwiderstand gegen die Abnützung in den Maschinen entgegensetzen, als reines Material, dessen Poren zwischen den Kristallkernen immer wieder die Möglichkeit von Materialablagerungen geben, sowie deren Kristalle selbst mit ihren scharfen Kanten den Abnützungseffekt an den Sieben oder Filzen wesentlich verstärken. Grössere Kristallite setzen bei der Abnützung die schärferen Kanten und grösseren Spitzen zur Einwirkung auf die darübergleitenden Siebe oder Filze ein, als dicht aneinanderliegende, durch glasartige Schmelzmasse zusätzlich verbundene, feine Kristallite.

   Die bevorzugt chemisch reinen Zuschlagstoffe stellen keine Verunreinigung dar, sondern dienen der Verbesserung der Materiaistrukturen und tragen dazu bei, einen kompakten Oxyd-Keramik-Körper zu erhalten. Als glasbildende Komponenten kommen vor allem Magnesiumoxyd,   Calciumoxyd   und Siliziumdioxyd, sowie auch Natrium- und Kaliumoxyd in Frage. Die Zuschlagstoffe können auch Schwefel (bzw.   SOJ   enthalten. 



   In besonderer Ausgestaltung der Erfindung sind in den Zuschlagstoffen mindestens 0,01 Gew.-%   FeOg, 0, 05 Gew.-% Na O, 0, 05 Gew.-% K O und 0, 01 Gew.-% SO, enthalten, wobei   sich die Gew.-% Angaben auf das Gesamtgewicht des Verschleisskörpers beziehen. Die Zuschlagstoffe können auch noch Spuren von   BOg enthalten.   



   Vorzugsweise jedoch soll die Menge an   SiO   das Doppelte der Menge an   MgO   und/oder das Doppelte der Menge an   CaO   betragen, wobei die Härte des Verschleisskörpers mindestens 6 nach Mohs beträgt. 



   Die spezifische Oberfläche des Ausgangsmaterials beeinflusst die Porigkeit des Verschleisskörpers. Erfindungsgemäss wird die spezifische Oberfläche des pulverförmigen Ausgangsmaterials mit 1300 bis 30000 cm 2/g (nach der Andreasen Sedimentierungsmethode) gewählt. Wird ein Ausgangsmaterial mit einer spezifischen Oberfläche von 30000   cm/g   eingesetzt, so erhält man-praktisch auch bei relativ niedrigem Pressdruck-porenfreie, dichte Oberflächen und Gefügequerschnitte. 

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  Bei Verwendung von Materialien mit 1300   g/cm2 spezifischer   Oberfläche entsteht ein vergleichsweise grobkörniges Endprodukt. Es kann je nach Verdichtung auch Porenbildung oder nahezu Porenfreiheit erreicht werden. 



   Bei der Herstellung von Oxydkeramikkörpern ist darauf zu achten, dass der mittlere Abstand der Kristallite mittlerer Grösse im gesinterten Zustand im Mittel maximal zirka 6 pm beträgt, gemessen vom Mittelpunkt der Kristalle. Der Zwischenraum zwischen den Kristalliten ist zumindest zum Teil, wenigstens jedoch mit 0, 5% mit einer Masse glasartiger Struktur ausgefüllt. 



   Entwässerungselemente werden nun so hergestellt, dass   z. B.   in an sich bekannter Weise die oxydkeramischen Sinterprodukte unter Berücksichtigung der vorhin beschriebenen Zusammensetzung gesintert werden, die entsprechenden Formen aus den Rohlingen herausgeschliffen werden und in Segmentform in die Maschinen eingesetzt werden, oder aber, und dies ist bevorzugt, werden die zurechtgeschliffenen Oxydkeramikplatten mittels Verbindungselementen, wie Federbügel, Schrauben, Sprengdübel u. dgl., mit durchgehenden, tragenden Grundkörpern fix verbunden, wobei der tragende Grundkörper sowohl auf mineralischer, als auch auf Kunststoffbasis aufgebaut sein kann, gegebe- 
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 schnitt durch einen Leistensauger. 



   Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Kristallgitter entspricht einer photographischen Aufnahme eines auf die vorbeschriebene Weise gefertigten Oxydkeramikkörper eines Entwässerungselementes, unter dem Elektronenmikroskop mit 6500facher Vergrösserung. Der mittlere Abstand der Kristallite   voneinander beträgt im, vorliegenden Falle   zirka 3 bis 5   jim.   Mit 1, 2,3, 4,5, 6 sind die einzelnen Kristallkörner bezeichnet und die Masslinien geben die mittleren Entfernungen voneinander an. 



   In Fig. 2 ist   mit --7-- die   oxydkeramische Verschleissplatte bezeichnet, welche im Betrieb mit dem Sieb oder Filz in gleitender Berührung steht. Durch Klammern bzw.   Bügeln --11-- sind   die segmentförmigen   Platten --7--. dicht   aneinanderliegend mit einem durchgehenden Tragkörper -   fest verbunden. --10-- ist   ein Traggerüst aus Draht oder Metallen oder Kunststoff, - eine Kunststoffhülle, wobei diese Hülle entweder vorgefertigt oder auch nachträglich angefertigt werden kann. 



   In Fig. 3 sind mit --12, 13 und   14-- Längsleisten   des Leistensaugers bezeichnet. Die einzelnen Leisten sind durch Verbindungsstege --15, 16-- miteinander fest verbunden. Die harten, starren   Längsleisten --12,   13, 14-- sowie die ebenfalls harten   Verbindungsstege --15, 16-- können   fallweise auch mit einer Oberzugsschicht --19-- aus gegebenenfalls faserverstärktem Kunstharz überzogen sein, wie dies schematisch bei der   Längsleiste --12-- dargestellt   ist. Selbstverständlich sind auch   Verstärkungseinlagen--17--,   wenn nötig, vorgesehen. --18-- ist ein Überzug aus aufgespritztem keramischen, zweckmässig oxydkeramischen Material, dessen chemische Zusammensetzung vorghergehend beschrieben wurde. 



   Mit der Beschreibung der schematisch dargestellten Beispiele in den Zeichnungen sind keineswegs alle Ausführungsvarianten erschöpft. Selbstverständlich ist die sinngemässe Anwendung auf 
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 Fischgrätdessin oder Kombinationen verschiedener Dessinform und Filz- und Rohrsauger beliebiger Ausführung ausführbar. 



   Für die Art der Ausführung ist es hiebei nicht ausschlaggebend, ob Oxydkeramikplatten nebeneinander auf einem harten, starren Träger fixiert verlegt werden oder ob der durchgehende harte, starre Träger mit einer aufgesprühten Oxydkeramikschicht versehen wird. Das Wesentliche ist darin zu sehen, dass die Zuschlagstoffe des oxydkeramischen Körpers diesem jene Eigenschaften der Zähigkeit und Härte vermitteln, welche die Lebensdauer des gesamten Belages, also einschliesslich Tragkonstruktion für die Oxydkeramik, ausserordentlich erhöhen im Gegensatz zu reinen Oxydkeramikkörpern ohne die geschilderten Zuschlagstoffe in den genannten Prozentsätzen, da bei Verwendung dieser zwar die Härte hoch ist, jedoch die Sprödigkeit und Rissebildung erhöht sind, was zu ausserordentlichen Betriebsschwierigkeiten führt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Oxydkeramischer Verschleisskörper zur Verwendung als Oberflächenbelag für Entwässerung- elemente in Maschinen, die einem breiigen Vlies Feuchtigkeit entziehen, insbesondere für Papiermaschinen, Asbestzementmaschinen, Maschinen zur Glasvliesherstellung u.

   dgl., zwischen dessen abriebbeständigen Teilchen sich Zuschlagstoffe, enthaltend glasbildende Komponenten befinden, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere bei einem pulverförmigen Ausgangsmaterial mit einer speziellen Oberfläche von 1300 bis 30000 cm 2/g die glasbildenden Komponenten in einem Ausmass von zumindest 0, 5 Gew.-% vorhanden sind, und bevorzugt in den glasbildenden Komponenten mindestens 0, 1 Gew.-% MgO und 0, 008 Gew.-% CaO und 0,02 Gew.-% SiO 2 enthalten sind, wobei sich die Gew.-% Angaben auf das Gesamtgewicht des Verschleisskörpers beziehen, dass die Gesamtmenge der gegebenenfalls einen Verschmutzungsgrad von höchstens 5% aufweisenden, bevorzugt jedoch chemisch reinen Zuschlagstoffe jedoch mindestens 0, 5 Gew.-%, höchstens jedoch 6 Gew.-%, beträgt, bevorzugt zwischen 1,

   5 und 6 Gew.-% liegt, und dass gegebenenfalls die mittlere Grösse der Kristallite maximal 8 p beträgt, vorzugsweise jedoch zwischen 1, 5 bis 7 liegt. EMI3.1 pelt so hoch wie die Menge an MgO ist und/oder etwa das Doppelte der Menge an CaO beträgt, wobei die Härte des Verschleisskörpers mindestens 6 nach Mohs beträgt.