DE1962910A1 - Aus Walze und Abstreichleiste bestehende Anordnung - Google Patents

Description

DlPL.-INO. WILFRID RAECK 1 Q fi ? Q 1 Π

PATENTANWALT I iJ O £ >J IU

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

12. Dezember 1969/P
- BE 242 -

BELOIT CORPORATION,

1, St. Lawrence Avenue,, Beloit, Wisconsin 55511,

USA

Aus Walze und Abstreichleiste bestehende
Anordnung

"In einer Anzahl industrieller Anwendungsfälle muß laufendes
Bandmaterial von einer Trag- oder Führungswalze abgezogen werden, wozu man Abstreifvorrichtungen verwendet. Ein in direkter Berührung mit der Walze stehendes Abstreifmesser, das das Material von der Walze entfernt, bildet für viele Verfahren ein von vornherein dazugehörendes Bauelement, ohne welches das
Verfahren undurchführbar wäre. Derartige Abstreifmesser oder
-vorrichtungen werden in Verbindung mit einer Walze besonders häufig bei der Papierherstellung verwendet, wo laufende Bahnen aus Papier oder Papierstoff während des Herstellungsverfahrens über eine Folge von Walzen geführt sind,

Bei solchen Anordnungen ist es erforderlich, das Papier von

einer V/alze abzunehmen und es in eine nachfolgende Verfahrensstufe zu überführer·» Hoch hHufig&v· -werden solche Äbste-

0 o 9 ii a % / ν; s ^

BAD ORIGINAL

oder Abstreifvorrichtung verwendet, um eine Walze zu reinigen, nachdem das Material abgenommen worden ist. In diesen Fällen dient das Abstreifmesser dazu, an dem Umfang der Walze hängengebliebene feine Partikel aus Papier oder Papierstoff oder andere Verunreinigungen zu beseitigen, damit bei der weiteren Rotation der Walze eine glatte saubere Oberfläche mit der ankommenden Bahn in Berührung tritt. Aufgrund der bei der Papierherstellung üblichen hohen Geschwindigkeiten, die beispielsweise für eine laufende Paple rbahn oberhalb 15125 m/s liegen, ist es eine unerläßliche Forderung, die Oberfläche der Walzen dauernd in einem sauberen Zustand zu halten.

Im Hinblick auf die Funktion werden ein Abstreifmesser fast durchweg aus metallischem Material hergestellt. Auch öle V/alzen, die in Verbindung mit einer Abnehmer- oder Abstreifvorrichtung verwendet werden, sind bisher aus Metall hergestellt worden, so daß zwischen VJsJLze und Abstreifvorrichtun;* eine Metall-Metall-EerHhrung vorliegt, die aus verschiedenen Gründen nachteilig und unerwünscht ist, insbesondere wegen der auftretenden Reibungswärme, Vielehe die Papierherstellung bzw. die darüber laufende Papierbahn nachteilig beeinflußt und wegen der übermä2^n Abnutzung von Walze und Abstreifverrichtung. Gegenüber starker Erwärmung und oder unzulässig hoher Abnutzung ausreichend widerstandsfeste Metalle sind für die geschilderten Anwendungszi-rseke zu teuer, während andererseits bei Verwendung billiger metallischer Werkstoffe die Betriebskosten insbesondere aufgrund von Reparaturen und Auswech selarbeiten und damit im Zusammenhang stehendem Bestriebsstill stand stark ansteigen.

Auch die Verwendung von anderen Werkstoffe für dieAußenflache der Walze ist bisher noch nicht erfolgreich möglich gewesen. Die Walze nsuß hohen Spalt drücken und/oder hohen Geschwindigkeiten gewaohsen sein, ohne daß ihr Werkstoff bzw. ihre Oberfläche und ihr Aufbau dadurch nachteilig beeinflußt wird, vor

009828/1191

BAD ORfGfNAL

allem dann, wenn eine Walze in einer Pressenpartie oder in einem anderen, hohen Beanspruchungen und Kräften ausgesetzten Bereich verwendet wird. Darüber hinaus müssen solche Walzen in der Lage sein, dem dauernden Kentakt der Abstreifvorrichtunc standzutot lten, ohne da.? dabei die Walzeneberfläche oder die Abstreifverrichtung beschädigt wird.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Glasfasermaterial und andere gewebte Erzeugnisse als We>.lzendecke oder -mantel in Verbindung mit Abstreifvorrichtungen zu verwenden. Bei Versuchen mit solchen Materialien hat sich jedoch herausgestellt, daß an der Abstreifvorrichtung eine übermäßige Abnutzung auftritt. Möglicherweise aufgrund der Faserverteilung in der regelmäßigen Orientierung bewirken die Fasern eine offensichtlich beträchtliche Abnutzung an den in diesem Zusammenhang verwendeten /bstreifvorrichtungen. Darüber hinaus kann angenommen werden, daJ die Fasern selbst aufgrund der Gewebestruktur einer Relativbewegung gegenüber der Abstreifvorrichtung entgegenzuwirken versuchen.

Gemä»3 der Erfindung werden die beim Zusammenwirken von Walzen und Abstreifvorrichtungen auftretenden Schwierigkeiten beseitigt. Es wird eine wesentliche verringerte Abnutzung der Abstreifvorrichtung erreicht, während die Walze selbst die erwUnschte saubere Oberfläche behält, ohne daiB die Walze besonders erhitzt und abgenutzt wird. Zu diesem Zweck v.ird gemäi der Erfindung eine'Walzenabdeckung zur Anwendung bei Walzen vorgeschlagen, die mit einer Abstreif- oder Abnehmervorrichtung zusammenwirken. Der Walzenbelag besteht aus einer nicht gewebten Matte, die um die Walze herumgelegt bwz. herumgewickelt und mit einem hitzehärtenden Kunstharz verklebt wird. Verzugsweise hat die nicht gewebte Matte eine Zugfestigkeit von mindestens 0,9 ^g cm.

009828/1191

BAD ORIGINAL

9S2910

g nicht

I'iaterialis::,. :\ :■■- ges:^ -isr* ürii.i^img :fü^ di;g nicht

tfö t>jL i.-iofei'il.j i^auraWOua. .: - tsrs^ S^^aXi, cxSeZ¹^ i"ü»j,^rOilA Ä-rf8^Ii

{7i33o;3'3 oder Kupf'Srsside}^ Pol.yi.'lefirifasern, die aahlreiölisn andSi'en Asst-aiifas-sr-n "and dergle„-;Iiei.i. Bisse sämtlichen Fasern geiiören einer Klasse su., die mai. su dner nlchtgewefcten Matte mit ausreicnender Formbeständigkeit und Festigkeit verarbeiten kann.

Die hitzehärtbaren Kunststoffe, Sie zum Verkleben der als Abdeckung oder Belag um die Walze gewickelten nicht gewebten Matte verwendet werden, lassen sich allgemein definieren als Kondensationspolymere oder Co-Polymere, die durch Reaktion der funktionellen Gruppen der organischen Verbindungen oder Zusammensetzungen mit möglicher Elimination von Wasser oder ähnlichen Nebenprodukten gebildet werden. Eine Anzahl von Sorten hitzehärtbarer Kunststoffe, die bei der Durchführung der Erfindung sv.⁷eckmä3igerweise verwendet werden können, sind im folgenden angegeben.

Phenolharze werden durch Reaktion von Phenolen mit Aldehyden, beispielsweise Phenol- und Formaldehyd hergestellt. Harnstoff- und Melaminharze entstehen durch Reaktion zv;ischen dem Wasserstoff der Amingruppen von Harnstoff oder Melamin und dem Hydroxyl des hydrierten Formaldehyds.

Zwei eng verwandte Gruppen sind die Alkyd- und Polyesterharze, die in Polyesterharzen von vornherein modifiziert oder unmodifiziert sind. Polyesterharze entstöien durch Reaktion einer polybasischen Säure,beispielsweise Adipinsäure, Sebacinsäure usw. mit einer pclyfunktionellen Komponente wie Glykol, Glyzerin usw. Die modifizierten oder Alkydharze enthalten ein Fettsäureglyzerid oder eine Fettsäure, beispielsweise Linolsäure.

009828/1191

- BAD ORiGINAL

Eine andere als Klebstoff bei der Erfindung.verwendbare Gruppe von hitzehärtbarem Kunstharzen, die als bevorzugte Gruppe der hitzehärtbaren Harze angesehen wird, sind die Epoxyharze. Epoxide enthalten Epoxygruppen, die entweder mit Diaminen oder zweifachbasischen Anhydriden präpariert werden« Epoxide entstehen typisch aus der Reaktion von Phenol und Azeton zur Erzeugung von Bisphenol-A, das wiederum mit Epichlorhydrin zur Reaktion gebracht wird, um ein' Epoxy-Zwischenprodukt darzustellen. Diamin oder diabasLsche Anhydride dienen zur Präparierung/unct zur Darstellung des hitzhärtbaren Harzes.

Eine weitere Gruppe für die Erfindung verwendbarer hitzehärtbarer Harze sind die Acrylharze, die aus Acrylat oder Methacrylat-Ester-Polymeren bestehen, obwohl sie andererseits auch Acrylnitril und Chloracrylat-Polymere enthalten können. Diese Polymere werden allein oder mit Domonomeren. polymerisiert, um das Harz zu erzeugen.

Die Herstellung der Ummantelung oder des Belages auf der Walze besteht aus relativ einfachen Maßnahmen... die in bekannter Weise durchgeführt werden. Beispielsweise wird eine aus /crylfasern bestehende, nlchtgewebte Matte um die abzudeckende Walze herumgelegt. Vor dem Umwickeln der Walze mit der nichtgewebten Matte wird as hitzhärtbare Harz aufgetragen, um die Matte zu durchtränken, und anschließend läßt man das Harz bis zu seiner endgültigen Aushärtung abbindea.

In einem Anwendungsbeispiel wurde eine aus Acrylfasern bestehende Matte von 127 mm Breite in einem Arbeitsgang auf die Walze aufgebracht, und zwar unter Anwendung einer geringen Wickelsteigung.Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Mischung oder Lösung aus Epoxyharz und Aushärtungsmitteln auf die Matte

009828/1191

BAO ORIQtNAU

aufgetragen und zum Aushärten gebracht. Die verklebte aus Aorylfasern bestehende Matte war 1,3 mm dick und hatte eine Zugfestigkeit oberhalb 3*58 kg/cm, Probestücke der Matte wurden eine Zugspannung ausgesetzt, wobei sich eine Dehnung im Bereich zwischen 12 % bis 15 % ergab. Unter Spannung verringert sich die verklebte Matte in der Breite, jedoch nicht in der Dicke.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Walzenbelag, der auf die Walze zur Anwendung in Kombination mit der Abstreifvorrichtung aufgebracht worden ist, zur Erzielung einer gleichmäßig glatten Oberfläche nachbearbeitet, die für die spezielle Anwendung der Walze erforderlich ist. Der Belag kann zur Erzielung einer glatten Oberfläche durch einfache Werkzeuge bearbeitet werden, und in den meisten Fällen ist es nicht erforderlich, eine Schleifmaschine oder andere sorgfältigere Bearbeitungen anzuwenden.

Zum Nachweis der Durchführbarkeit und Wirksamkeit der Erfindung sind mehrere Untersuchungen durchgeführt worden, in denen de,r an der Abstreifvorrichtung auftretende Abnutzungsgrad sorgfältig gemessen worden ist. Bei dem ersten Versuch wurde eine aus Acrylfasern bestehende nichtgewebte Matte als Abdeckung auf eine Walze aufgebracht und mit einem Epoxyharz verklebt. Der Walze wurde eine übliche Abstreifvorrichtung oder Abstreifmesser zugeordnet, und die Walze wurde 40 Tage lang mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 13,75 m/s betrieben. Nach Beendigung des Versuches wurden Walze und Abstreifvorrichtung überprüft. Dabei stellte sich heraus, daß sich der Durchmesser um 0,025 mm erhöht hatte, und zwar wahrscheinlich aufgrund einer geringen _y Quellwirkung, die der als Kühlmittel verwendeten Wasserbrause zugeschrieben werden kann· Die Abnutzung des Abstreifmessers betrug 0,35 mm, wobei dieser Grad der Abnutzung weit niedriger als die bisher üblichen Werte liegt.

009828/1191
BAD ORIGINAL

ν 4

Bei dem zweite.; Versuch -W.::-:- sin G-^.Ä-faser.j£"-j.:-:.s in i;ar gleichen Weise-als Belag v„e ;..'..ne Varus gewi■:!:.■".-.- .„".:! sit dem gleichen Epoxyharz ^i? iem ^rst^n '^r^::-■"■:■ : ^rklÄ Unter Verwendung ries gi.!i^i->- AsrsuilisauÄa.:.:. . v/. ;c::l·"/ .identischen A bsi reif ve-^ .ζ:ί ■ ng wurrie die ϊ : ^; ;■ : -:>:■ ■"??.££ .nit demunter 3etriebsbÄdlir>^.-;...ger. anliegend^ä..;. '.':.-".-piifnsösi fr mit einer U;sfangsgeschv.'nc.i;, ^t von 3,>7£ ■--■ : ^^isien* Di« Untersuchung der Vfe-z·;* ■' i Abschluß-de·, ^r:v-j;:s>isa 5r,;:^b eine Durchmesser abnähme u;: ■" -,- . 25 mm, d_äh» ei:."^i: "^^"schlafii g · baren Wert. Jedoch ergab alt Messung der Atnu^zw?:ν des Ab» Streifmessers einen Wert von 1,4 mm _Λ d,h, Btnx^ ' iir als 4mal höhere Abnutzung als beim ersten Versuch währejii iner 7ersuchsdauer, die etwas mehr sl3 die Hälfte viis isi;2 ersten Versuoh beträgt« Man kann ohne weiters unterstellen, daß die Abnutzung wesentlich höher gewesen wäre, wenn de? Betriebsanlagedruck zwischen Walze und Abstreifmesser nac^ustiert worden wäre, Aui3erdem stellte sich heraus, das sich die bei dem zweiten Versuch versandete Walze aufgrund der srheblich größeren Abnutzung der Abstreifvorrichtung schwieriger reini» gen läßt, und daß man zu diesem Zweck eine Nachstellung vornehmen muß, wenn die Walze in einem technischen Verfahren verwendet wird.

Die vorstehenden Ergebnisse bestätigen dieMSglichkeit, eine mit einer Abstreifvorrichtung zusammenarbeitende Walze während einer sehr langen Zeitdauer zu betreiben, ohne daß die Abstreifvorrichtung oder die Wal ze in ihren Abmessungen merklich beeinträchtigt werden, wenn der Walzenbelag aus einer um die Walze herumgewickelten nicht gewebten Matte besteht, die mit einem hitzehärtbaren Harz verklebt ist. Solche Walzen können in Verbindung mit Abstreifmessern oder -vorrichtungen in einer Vielzahl von Anwandungszwecken eingesetzt werden, beispielsweise im Verfahren der Papierherstellung, in der Textilindustrie, in der Nachrungsmittelindustrie usw..

009828/1191

BAD ORIGINAL

Claims (6)

Dipl.-incl WILFRID RAECK -PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003 BELOIT CORPORATION, Beloit, Wisconsin, USA 12. Dezember I969 / F - BE 242 - Patentansprüche

1. Walze, diemit einer Abstreifvorrichtung zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vi'alze einen Belag aufweist, der aus um die Walze herumgewickelter, nichtgewebter Matte besteht und mit einem hitzehärtbaren Harz verklebt ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte eine Zug- bzw. Zerreißfestigkeit von wenigstens ^u,9 kg/cm aufweist.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtgewebte Matte aus Acrylfasern besteht.

4. Walze nach Anspruch 3, d'adurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz aus der Gruppe der Acryl- und Epoxyharze ausgewählt ist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz ein Epoxyharz ist.

6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenbelag η ach der Verklebung der Matte mit dem Harz zu· Erzielung einer glatten Oberfläche maschinell bearbeitet ist.

009828/1191

COPY