DE102013205597A1

DE102013205597A1 - Schaber

Info

Publication number: DE102013205597A1
Application number: DE102013205597.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Etschmaier; Craig Everson
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-02
Also published as: EP2784215A1

Abstract

Eine Schaberklinge zur Reinigung und/oder Konditionierung einer bewegten Oberfläche, insbesondere einer Walzenoberfläche oder einer Transferbandoberfläche, zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, besteht zumindest bereichsweise aus einer Eisenlegierung mit amorphen Phasen.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schaber zur Reinigung und/oder Konditionierung einer bewegten Oberfläche, beispielsweise einer Walze oder einem Band in einer Maschine zur Herstellung oder Veredelung einer Faserstoffbahn, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In der Papierindustrie sind Schaberklingen aus Schwarzstahl oder Edelstahl weit verbreitet. Sie werden hauptsächlich zur Reinigung und zur Konditionierung von bewegten Oberflächen eingesetzt, beispielsweise von Walzen oder von Transportbändern.
Die Walzen können dabei verschiedene Oberflächen bzw. Bezüge aufweisen, z. B. Keramik, Composite, Stahl etc.
Bekannte Nachteile von Schaberklingen aus Stahl liegen einerseits in der begrenzten Lebensdauer bedingt durch Abrieb, die ein häufiges Wechseln der Schaberklingen notwendig machen, und andererseits in der Korrosionsneigung, welche sich kritisch auf die Prozessstabilität und die Papierqualität auswirken können.
Es liegt entsprechend im Interesse des Papiermachers, eine Schaberklinge zur Verfügung zu haben, welche nicht zu Korrosion neigt und eine hohe Abriebsbeständigkeit aufweist.
Aus der WO2010/027813 und aus der WO2012/061282 sind Metalllegierungen bekannt, welche korrosionsbeständige und abriebsbeständige Eigenschaften aufweisen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Schaberklinge aus einer Eisenlegierung zumindest bereichsweise mit amorphen Phasen herzustellen.
Die amorphen Phasen sind Hartphasen und verleihen der Schaberklinge eine hohe Abriebsbeständigkeit. Gleichzeitig wird die Korrosionsanfälligkeit gesenkt, da keine Korngrenzen vorliegen, die Angriffsflächen für Korrosion bilden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung kann die Eisenlegierung Anteile von Chrom, Bor, Wolfram, Mangan, Molybdän, Silizium, Kohlenstoff oder einer Mischung daraus enthalten.
Bevorzugt kann der Anteil von Chrom an der Eisenlegierung 5 bis 40% betragen.
Der Anteil von Bor, Wolfram, Mangan an der Eisenlegierung kann vorzugsweise 0 bis 12% betragen.
Der Anteil von Molybdän an der Eisenlegierung kann 0 bis 20% betragen.
Bevorzugt kann der Anteil von Silizium an der Eisenlegierung 0 bis 7% betragen.
Der Anteil von Kohlenstoff an der Eisenlegierung kann vorteilhafterweise 0 bis 10% betragen.
Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.
Schaber für die Anwendung in Maschinen zur Herstellung oder Verarbeitung von Bahnmaterial wie Papier, Karton etc. sind in vielen Positionen zur Konditionierung oder Reinigung bewegter Oberflächen oder zur Führung der Materialbahn vorgesehen. Die Schaber weisen gewöhnliche eine ein- oder mehrteilige Schaberklinge auf, die in einem Schaberhalter gelagert ist. Je nach Anwendung wirken auf die Schaberklinge starke tribologische Kräfte, die hohen Abrieb bedingen. Die Anwendung derartiger Schaberklingen in feucht-warmer Umgebung und die Einwirkung der chemischen Bestandteile des Bahnmaterials führen zu hoher Korrosionsneigung.
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Schaberklingen sind gegenüber herkömmlichen Schabern aus Stahl aus einer Eisenlegierung gebildet, die Chrom, Bor, Wolfram, Mangan, Molybdän, Silizium, Kohlenstoff oder einer Mischung daraus enthält. An der Eisenlegierung kann der Anteil von Chrom 5 bis 40%, der Anteil von Bor, Wolfram oder Mangan 0 bis 12%, der Anteil von Molybdän 0 bis 20%, der Anteil von Silizium 0 bis 7% und der Anteil von Kohlenstoff 0 bis 10% betragen.
Gegenüber herkömmlichen Schabern wird die Legierung so hergestellt, dass die Fernordnung der Atome im Material verhindert wird, so dass das Material nicht in kristalliner, sondern in amorpher Form vorliegt.
Die Verhinderung einer Fernordnung beim Abkühlen der vorstehend genannten Legierungen wird durch eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit aus der Schmelze erreicht. Abkühlungsraten von 10³ bis 10⁶ Kelvin/Sekunde sind hier je nach Legierungszusammensetzung notwendig. Kühlt die Schmelze langsamer ab, ist eine Fernordnung bzw. Kristallisierung möglich. Eine Nahordnung der amorphen Phase besitzt eine Ordnung von ca. 50 nm. Kristalline Bereiche mit einer Fernordnung von weniger als 500 nm, bevorzugt weniger als 100 nm, zu einem Anteil von bis zu 50% zeigten bei Versuchen im Einsatz als Klingenlegierung keine negative Performance, so dass es möglich ist, einen kristallinen Anteil zu dulden.
Hergestellt wird das Klingenmaterial z. B. durch Erschmelzen der Einzelkomponenten oder Vorlegierung in einem Induktionsofen, Elektrolichtbogenofen, Plasmalichtbogenofen oder ähnlichen Schmelzsystemen unter Schutzgas.
Die erschmolzene Legierung wird in geeignete schnellabkühlende Formen oder auf Oberflächen wie gekühlte Walzen oder ähnliches gegossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010/027813 [0006]
WO 2012/061282 [0006]

Claims

Schaberklinge zur Reinigung und/oder Konditionierung einer bewegten Oberfläche, insbesondere einer Walzenoberfläche oder einer Bespannungsoberfläche, zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaberklinge zumindest bereichsweise aus einer Eisenlegierung mit amorphen Phasen besteht.
Schaberklinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenlegierung Anteile von Chrom, Bor, Wolfram, Mangan, Molybdän, Silizium, Kohlenstoff oder einer Mischung daraus enthält.
Schaberklinge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Chrom an der Eisenlegierung 5 bis 40% beträgt.
Schaberklinge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Bor, Wolfram, Mangan an der Eisenlegierung 0 bis 12% beträgt.
Schaberklinge nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Molybdän an der Eisenlegierung 0 bis 20% beträgt.
Schaberklinge nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Silizium an der Eisenlegierung 0 bis 7% beträgt.
Schaberklinge nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Kohlenstoff an der Eisenlegierung 0 bis 10% beträgt.