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Die Erfindung betrifft Schaberklingen für Maschinen zur Papierherstellung und bezieht sich im Besonderen auf die Ausbildung von Streichmessern zur Aufbringung eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine Faserbahn wie eine Papier- oder Kartonbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Faserbahnen wie Papier- oder Kartonbahnen werden oftmals mit einem flüssigen oder pastösen Medium gestrichen, um beispielsweise eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen oder die Bedruckbarkeit zu verbessern. Derartige Streichmesser liegen auf der bewegten Faserbahn an und sorgen dafür, dass das zugeführte Streichmedium gleichmäßig verteilt wird. Die Faserbahn wird dabei durch eine geeignete Gegenfläche wie beispielsweise eine Walze gestützt.
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Bedingt durch das großzügige Zumessen des Streichmediums verschmutzen die Streichmesser auch an ihrer der Faserbahn abgewandten Seite recht schnell und auch stark, so dass Überstände von Ablagerungen über die Spitze der Klinge hinauswachsen und den Strichauftrag auf der Faserbahn beeinträchtigen können, beispielsweise durch Streifen.
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Es ist daher wünschenswert, ein Streichmesser anzugeben, welches nicht so schnell verschmutzt, so dass die Strichqualität gleichbleibend gewährleistet ist.
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Es ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt, Beschichtungen einzusetzen, welche Verschmutzungen entgegenwirken. Dies ist bisher jedoch nur für Putzschaber bekannt, beispielsweise aus der
WO 2013/004729 A1 . Hier ist lediglich die Vorderseite der Klinge, an welcher sich abgeschaberte Verunreinigungen ansammeln, beschichtet.
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Demgegenüber soll ein Streichmesser angegeben werden, welches geringe Verschmutzungsneigung aufweist.
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Erfindungsgemäß ist dabei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen, dass das Streichmesser an einer der Faserbahn abgewandten Rückseite eine Beschichtung aufweist, welche von einem Polymer gebildet ist.
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Ein Streichmesser gemäß dieser Ausführungsform ist leicht sauberzuhalten, da die Haftung von Verunreinigungen auf dem Polymer geringer ist als auf dem Grundkörper.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwandlungen, generell als nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z. B. Komponenten, Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen sind, und in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen.
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Bei Ausführungsformen umfasst das Polymer ein Epoxidharz, da dieses das metallische Material des Grundkörpers im nichtvernetzten bzw. teilvernetzten Zustand gut benetzt und somit gut auf diesem haftet. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst das Polymer vorteilhaft ein Silicon-Polyesterharz, da dieses eine ausgezeichnete schmutzabweisende Wirkung mit sehr guten Antihafteigenschaften verbindet. Zur Verbesserung der schmutzabweisenden Wirkung können in dem Polymer Füllstoffe eingebettet sein, wobei die Füllstoffe bei bevorzugten Ausführungsformen hiervon Polyfluorethylen (PFE) und insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) enthalten. Bei vorteilhaften Ausführungsformen liegen die Füllstoffe in Form von Partikeln und insbesondere in Form von Partikeln mit mittleren Durchmessern aus dem Bereich von 0,1 bis 5 µm vor. Anstatt eines Epoxidharzes oder Silicon-Polyesterharzes mit PFE bzw. PTFE aufweisenden Füllstoffen kann das Polymer auch direkt von Polyfluorethylen und insbesondere Polytetrafluorethylen gebildet sein oder von einem Polymer, das einen solchen Stoff umfasst.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der beiliegenden Figur. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt ist. Insbesondere können bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen die bei den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen angeführten Merkmale in von den Beispielen abweichender Anzahl und Kombination verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die beiliegende Figur Bezug genommen, die einen schematischen Querschnitt durch ein Streichmesser im Bereich von dessen Vorderkante zeigt.
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Die schematische Darstellung von 1 zeigt einen Querschnitt durch den zum Aufbringen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserbahn, insbesondere auf eine Papier- oder Kartonbahn, vorgesehenen vorderen Bereich eines mit einer Beschichtung 14 versehenen Streichmessers 10.
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Das Streichmesser 10 weist einen Grundkörper 11 auf, der aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Stahl, vorzugsweise aus Edelstahl, gebildet sein kann, und eine Beschichtung 14 trägt. An einer Grenzfläche zu der Beschichtung 14 kann der Grundkörper 11 eine aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellte haftvermittelnde Schicht aufweisen.
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Die Beschichtung 14 nimmt wenigstens den Teil des Streichmessers 10 ein, der an einer Rückseite 13 des Grundkörpers 11 ausgebildet ist. Das Streichmesser 10 weist eine endständige Abkantung 16 auf, welche gewöhnlich als Stumpf bezeichnet wird. In der Regel überdeckt die Beschichtung den Grundkörper 11 wie in der Figur gezeigt im Bereich der des Stumpfes.
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Nach einer vorbereitenden Bearbeitung des Grundkörpers 11 und ggf. dem Aufbringen der Haftvermittlungsschicht wird auf deren Oberfläche ein Polymer aufgetragen. Das Polymer füllt dabei die durch die Oberflächenrauheit des Grundkörpers 11 gegebenen Vertiefungen auf, wodurch sich eine formschlüssige Verbindung ergibt.
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Die Oberflächenrauhigkeit kann dabei durch verschiedene Techniken hergestellt werden, beispielsweise durch Sandstrahlen, Anrauhen mit Bürsten o.ä.
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Als Polymere eignen sich Duroplaste und Thermoplaste, die auf Basis von Einkomponenten- und Zweikomponentensystemen hergestellt werden können. Geeignet sind insbesondere Duroplaste, deren Zersetzungstemperatur so weit oberhalb der Einsatztemperatur des Streichmessers 10 liegt, dass sich der Duroplast elastisch verhält. In analoger Weise eignen sich Thermoplaste, deren Glasübergangstemperatur soweit oberhalb der Einsatztemperatur des Streichmessers 10 liegt, dass bei einem Einsatz des mit dem Polymer beschichteten Streichmessers 10 keine störende Erweichung des Polymers auftreten kann. Als grober Richtwert für die Mindestdifferenz zwischen Einsatztemperatur und Zersetzungs- bzw. Glasübergangstemperatur können 20 °C angegeben werden. Unter Einsatztemperatur ist die Betriebstemperatur des Streichmessers 10 während des bestimmungsgemäßen Einsatzes zu verstehen.
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Als Polymere eignen sich insbesondere Epoxidharze und Epoxidharze mit darin eingebetteten Füllstoffpartikeln, beispielsweise aus einem Polyfluorethylen (PFE) und insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Da Epoxidharz im nichtvernetzten bzw. teilvernetzten Zustand eine gute Benetzung des Grundkörpers 11 zeigt, weist es eine gute Haftung darauf auf.
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Die Viskosität des Epoxidharzes kann durch Zugabe von Lösungsmitteln, wie zum Beispiel Alkoholen oder Ketonen, verringert werden, beispielsweise um ein Aufspritzen des Polymers zu ermöglichen. Bei höheren Viskositäten wird ein Aufbringen des Polymers mithilfe von Streichwerkzeugen wie z. B. Pinseln oder Spachteln bevorzugt. Bei Verwendung eines Tauchbads kann das Beschichten der Oberfläche des Grundkörpers 11 auch durch Eintauchen in ein noch flüssiges Polymer erfolgen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Polymerausgangsmaterial eine Mischung aus Epoxidharz und Isobutanol verwendet, die PTFE-Partikel mit mittleren Durchmessern von 0,1 bis 5 µm enthält. Die Anteile des Epoxidharzes am Polymerausgangsmaterial betragen zwischen 40 und 70 Gew.-%, die des Isobutanol zwischen 10 und 60 Gew.-% und die der PTFE-Partikel zwischen 2 und 20 % Gew.-%. Das Polymer/Lösungsmittelgemisch wird vorzugsweise auf die den Grundkörper 11 aufgespritzt.
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Eine andere bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen in der Wahl des Polymerausgangsmaterials, wobei ein mit Isobutanol gemischtes Silicon-Polyesterharz verwendet wird, das PTFE-Partikel mit mittleren Größen von 0,1 bis 5 µm enthält. Die Anteile des Silicon-Polyesterharzes am Polymerausgangsmaterial betragen wiederum zwischen 40 und 70 Gew.-%, die des Isobutanol zwischen 10 und 60 Gew.-% und die der PTFE-Partikel zwischen 2 und 20 % Gew.-%. Das Polymer/Lösungsmittelgemisch wird vorzugsweise auf den Grundkörper 11 aufgespritzt.
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Nach dem Aufbringen des Polymergrundmaterials auf den Grundkörper 11 wird dieses vorzugsweise thermisch vernetzt, wodurch die Ausbildung der polymeren Beschichtung 14 abgeschlossen ist.
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Statt oder in Verbindung mit den oben beschriebenen Polymermaterialien können auch Silicone zur Ausbildung der Beschichtung 14 verwendet werden. Polymerausgangsmaterialien geringer Viskosität werden vorzugsweise zur Ausbildung verhältnismäßig dünner Beschichtungen 14 verwendet, beispielsweise für Dicken von 20 bis etwa 50 µm, Polymerausgangsmaterialien höherer Viskosität für entsprechend dickere Beschichtungen 14 von beispielsweise bis zu 80 µm.
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Durch die polymere Oberfläche der Streichmesserbeschichtung wird die Haftung von Verschmutzungen auf dem Streichmesser reduziert, so dass diese leichter von der Streichmesserklinge 10 abgeführt werden können und sich dort nicht anhäufen. Hierdurch wird die Funktion des Streichmessers 10 gegenüber herkömmlichen Ausführungen deutlich verbessert.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der endständige Stumpf 16 ebenfalls mit der Beschichtung 14 zumindest teilweise beschichtet sein. Dadurch kann die Bartbildung durch Ablagerungen in diesem Bereich weiter reduziert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Insbesondere ist es z.B. möglich und denkbar, zunächst weitere Schichten wie beispielsweise thermische Spritzschichten, Hartmetallbeschichtungen oder Keramikbeschichtungen auf den Grundkörper 11 aufzubringen und darauf die polymere Beschichtung 14 anzubringen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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