DE202009008817U1

DE202009008817U1 - Headbox of a material web machine

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Publication number: DE202009008817U1
Application number: DE202009008817U
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: FI8093U1; FIU20080221U0

Abstract

Stoffauflauf (100) einer Materialbahnmaschine, der eine von einer Unterlippe (51) und einer Oberlippe (52) begrenzte Stoffauflaufdüse (50) umfasst, wobei die Oberseite (51a) der Unterlippe (51) und die Unterseite (52a) der Oberlippe (52) die Strömungsfläche (V) der Stoffauflaufdüse (50) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Strömungsfläche (V) der Stoffauflaufdüse (50) durch thermisches Spritzen beschichtet ist.Headbox (100) of a material web machine comprising a headbox nozzle (50) delimited by a lower lip (51) and an upper lip (52), the upper side (51a) of the lower lip (51) and the lower side (52a) of the upper lip (52) forming the flow area (V) of the headbox nozzle (50), characterized in that at least a part of the flow area (V) of the headbox nozzle (50) is coated by thermal spraying.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft einen dem Oberbegriff von Schutzanspruch 1 gemäßen Stoffauflauf einer Materialbahnmaschine.The Invention relates to the preamble of protection claim 1 Headbox of a material web machine.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Innenflächen der Stoffaufläufe von Materialbahnmaschinen, wie zum Beispiel Papier-, Karton- und Tissuemaschinen, sind der abrasiven Wirkung der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Partikel ausgesetzt. Diese abrasive Wirkung tritt besonders stark am Spitzenteil der Unterlippe der Stoffauflaufdüse, wo Druck und Geschwindigkeit der Faserstoffsuspension hoch sind, in Erscheinung. Zum Beispiel die in der Faserstoffsuspension einzusetzenden Füllstoffe wie Kaolin, Calciumcarbonat und TiO₂ sind von Natur aus hart und abrasiv.The inner surfaces of the headboxes of material web machines, such as paper, board and tissue machines, are exposed to the abrasive action of the particles contained in the pulp suspension. This abrasive action is particularly pronounced at the tip portion of the headbox lower lip, where the pressure and velocity of the pulp suspension are high. For example, fillers such as kaolin, calcium carbonate and TiO _{2 to be used} in the pulp suspension are inherently hard and abrasive.

Die Oberseite der Stoffauflauf-Unterlippe ist bei den Lösungen gemäß Stand der Technik zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit hartverchromt. Zum Hartverchromen wird die Unterlippe des Stoffauflaufs in ein Becken versenkt, in dem die Verchromung elektrolytisch erfolgt. Die Länge der Unterlippe in Maschinenrichtung beträgt etwa 60–90 cm, ihre Breite in Maschinenquerrichtung je nach Maschinenbreite 5–10 m. Die Hartverchromung eines so großen Bauteils im Elektrolytbecken gestaltet sich schwierig und ist ein anspruchsvoller Prozess. Bei der Hartverchromung bildet sich am Spitzenteil der Unterlippe des Stoffauflaufs im Allgemeinen kein spitzer (scharfer) Winkel wie er zur Bildung eines einwandfreien Suspensionsstrahls erforderlich ist. Auch bleiben bei der Hartverchromung an der Chromfläche leicht Poren zurück, sodass die Oberfläche von ungleichmäßiger Beschaffenheit ist. Der poröse Anteil der Chromfläche ist empfindlicher gegen Abnutzung und Korrosion. Zur Erneuerung der Chromfläche muss die Unterlippe in ein Becken versenkt und durch Säurebehandlung von dem alten Chrom befreit werden bevor sie erneut verchromt werden kann. Die zu verchromende Fläche der Unterlippe muss von guter, d. h. ebener Be schaffenheit sein, weil ja die Verchromung Unregelmäßigkeiten der Fläche nicht ausgleicht, sondern diese unter Umständen sogar betont. Die ursprüngliche Porosität der Unterlippenfläche darf beim Hartverchromungsprozess nicht zunehmen. Wird die Dicke der Chromschicht allzu sehr erhöht, nimmt deren Porigkeit leicht zu stark zu.The Top of the headbox lower lip is at the solutions according to the prior art to increase the wear resistance hard chrome plated. For hard chrome plating the lower lip of the headbox is lowered into a basin, in the chromium plating is carried out electrolytically. The length of the Lower lip in the machine direction is about 60-90 cm, their width in the cross machine direction depending on machine width 5-10 m. The hard chrome plating of such a large component in the electrolyte basin turns out to be difficult and is a demanding process. at the hard chrome plating forms at the tip of the lower lip of the headbox generally no sharp (sharp) angle like him to education a proper suspension jet is required. Also stay with hard chrome plating on the chrome surface easily pores back, so that the surface of uneven texture is. The porous portion of the chromium surface is more sensitive against wear and corrosion. To renew the chrome surface The lower lip must be sunk into a basin and treated with acid be removed from the old chrome before being chrome plated again can. The surface of the lower lip to be chromed must be of good, d. H. to be flat, because the chrome plating is irregular the surface does not compensate, but this under certain circumstances even stressed. The original porosity of Lower lip surface must not during hard chrome plating process increase. If the thickness of the chromium layer is increased too much, their porosity increases slightly too much.

Im FI-Patent 118211 ist ein statisches Entwässerungselement für eine Materialbahnmaschine beschrieben. Das Entwässerungselement hat eine thermisch aufgespritzte, aus Pulverpartikeln bestehende Beschichtung. Die Pulverpartikel bestehen aus Agglomeraten, die sich aus Primärpartikeln gebildet haben. Die mittlere Größe der Primärpartikel beträgt unter 0,5 μm. Das Entwässerungselement kann aus Keramik oder Metall bestehen, und die Beschichtung kann durch thermisches Aufspritzen von Pulverpartikeln zum Beispiel nach dem Plasma- oder dem Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren erfolgen. Die Primärpartikel können aus Oxiden, zum Beispiel Chromoxiden, oder Karbiden, zum Beispiel Wolframkarbiden, bestehen. Man erhält so eine dichte Beschichtung von homogener Struktur.in the FI patent 118211 a static dewatering element for a material web machine is described. The dewatering element has a thermally sprayed powder particle coating. The powder particles consist of agglomerates that have been formed from primary particles. The mean size of the primary particles is less than 0.5 μm. The dewatering element may be made of ceramic or metal, and the coating may be by thermal spraying powder particles, for example, by the plasma or high speed flame spraying method. The primary particles may consist of oxides, for example chromium oxides, or carbides, for example tungsten carbides. This gives a dense coating of homogeneous structure.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die hauptsächlichen charakteristischen Merkmale des erfindungsgemäßen Materialbahnmaschinen-Stoffauflaufs sind im kennzeichnenden Teil von Schutzanspruch 1 aufgeführt.The main characteristic features of the invention Material web machine headbox are in the characterizing part of Protection claim 1 listed.

Die erfindungsgemäße Lösung betrifft den Stoffauflauf einer Materialbahnmaschine, der eine von einer Unterlippe und einer Oberlippe begrenzte Stoffauflaufdüse, die in einem Auslaufschlitz, d. h. einer Lippenöffnung endet, umfasst. Wenigstens das Spitzenteil der Unterlippe hat eine durch thermisches Spritzen hergestellte Beschichtung. Das thermische Spritzen erfolgt bevorzugt unter Einsatz von Karbid oder Oxidkeramik.The Solution according to the invention relates to the headbox a material web machine, one of a lower lip and a Upper lip limited headbox nozzle, which in an outlet slot, d. H. a lip opening includes. At least the top part the lower lip has one made by thermal spraying Coating. The thermal spraying is preferably carried out using of carbide or oxide ceramics.

Unter thermischem Spritzen sind Beschichtungsprozesse zu verstehen, bei denen der zur Herstellung der Beschichtung einzusetzende Zusatzwerkstoff innerhalb oder außerhalb des Spritzgeräts teilweise oder völlig bis auf schmelzflüssigen Zustand erhitzt wird und als fein verteilter Partikelnebel mit Hilfe eines Gasstroms auf die vorbehandelte Fläche aufgetragen wird. Thermische Spritzverfahren sind:

– Flammspritzen, bei dem als Wärmequelle ein Sauerstoff/Brenngas-Gemisch dient,
– Lichtbogenspritzen, das auf einem elektrischen Lichtbogen basiert,
– Plasmaspritzen, das auf einem Plasmabogen basiert,
– Vakuumplasmaspritzen, das in einer evakuierten Kammer erfolgt,
– Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF, (Highvelocity oxy-fuel-Verfahren))
– Detonationsspritzen, das unter Einsatz einer Detonationskanone erfolgt.

Thermal spraying is to be understood as meaning coating processes in which the filler material to be used for producing the coating is partially or completely heated to molten state inside or outside the sprayer and is applied to the pretreated surface as a finely divided particle mist with the aid of a gas stream. Thermal spraying methods are:

Flame spraying in which an oxygen / fuel gas mixture serves as the heat source,
- Arc spraying based on an electric arc,
Plasma spraying based on a plasma arc,
Vacuum plasma spraying, carried out in an evacuated chamber,
- high velocity flame spraying (HVOF, (highvelocity oxy-fuel-process))
- Detonation spray, which is done using a detonation gun.

Die erfindungsgemäß beschichtete Unterlippe hat eine bessere Verschleißfestigkeit als eine hartverchromte Unterlippe, und das thermische Spritzen kann direkt auf die Unterlippe ohne die beim Hartverchromen erforderlichen Tauchvorrichtungen erfolgen.The According to the invention coated lower lip has a better wear resistance than a hard chromed lower lip, and the thermal spraying can directly on the lower lip without the required during hard chrome plating devices done.

Der spitze (scharfe) Winkel des Spitzenteils der erfindungsgemäß beschichteten Unterlippe bleibt erhalten, sodass der Suspensionsstrahl makellos aus der Lippenöffnung austritt.Of the acute (sharp) angle of the tip portion of the invention coated Lower lip is retained so that the suspension jet is flawless the lip opening emerges.

Die durch thermisches Spritzen vorgenommene Beschichtung ermöglicht im Vergleich zur Hartverchromung eine größere Schichtdicke ohne Porenbildung in der Beschichtung. Die größere Schichtdicke wiederum ermöglicht eine Bearbeitung der beschichteten Fläche.The made by thermal spraying coating allows Compared to hard chrome plating a larger one Layer thickness without pore formation in the coating. The bigger one Layer thickness in turn allows processing of the coated Area.

Beim thermischen Spritzen ist auch die Möglichkeit gegeben, bei Bedarf nur einen Teil der Oberseite der Unterlippe zu beschichten, während bei der Hartverchromung die gesamte Oberseite der Unterlippe beschichtet werden muss.At the thermal spraying is also given the opportunity if necessary to coat only a part of the top of the lower lip, while in hard chrome plating the entire top of the Lower lip must be coated.

Beim thermischen Spritzen ist keine Unterlage, d. h. Fläche von so guter Beschaffenheit wie bei der Hartverchromung erforderlich. Beim thermischen Spritzen können Ungleichmäßigkeiten der Unterlage in gewissem Grade ausgeglichen werden.At the thermal spraying is not a substrate, d. H. area as good as hard chrome plating. In thermal spraying can be irregularities be compensated to some extent.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt den Stoffauflauf einer Materialbahnmaschine. 1 shows the headbox of a material web machine.

2 zeigt die Unterlippe des Stoffauflaufs seitlich betrachtet. 2 shows the lower lip of the headbox side view.

3 zeigt eine andere Ausführungsform der Unterlippe des Stoffauflaufs seitlich betrachtet. 3 shows another embodiment of the lower lip of the headbox considered laterally.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt schematisch einen zu einer Materialbahnmaschine gehörenden Stoffauflauf 100, der einen Verteiler 10, ein Rohrleitungssystem 20, eine Zwischenkammer 30, einen Turbulenzgenerator 40 und eine Stoffauflaufdüse 50, die in der Lippenöffnung 60 endet, umfasst. Die Stoffauflaufdüse 50 wird von/zwischen der Unterlippe 51 und der Oberlippe 52 gebildet. Die (nicht dargestellte) Faserstoffsuspension wird über den Verteiler 10 zur Lippenöffnung 60 und weiter in die (nicht dargestellte) Formier-, d. h. Blattbildungs partie geleitet. Am Ende der Stoffauflaufdüse 50 wird die Faserstoffsuspension auf die Produktionsgeschwindigkeit der Blattbildungspartie beschleunigt, wobei die Strömungsflächen V der Stoffauflaufdüse 50 der abrasiven Wirkung des Füllstoffs ausgesetzt sind. Die Strömungsflächen V werden von der Oberseite 51a der Unterlippe 51 und von der Unterseite 52a der Oberlippe 52 gebildet. Besonders stark dem Verschleiß ausgesetzt ist das Spitzenteil A der Oberseite 51a der Unterlippe 51. 1 schematically shows a belonging to a material web machine headbox 100 , the distributor 10 , a piping system 20 , an intermediate chamber 30 , a turbulence generator 40 and a headbox nozzle 50 in the lip opening 60 ends, includes. The headbox 50 gets from / between the lower lip 51 and the upper lip 52 educated. The pulp suspension (not shown) passes through the manifold 10 for lip opening 60 and further into the (not shown) forming, ie sheet forming partie passed. At the end of the headbox nozzle 50 the pulp suspension is accelerated to the production speed of the sheet forming section, wherein the flow areas V of the headbox nozzle 50 exposed to the abrasive effect of the filler. The flow surfaces V are from the top 51a the lower lip 51 and from the bottom 52a the upper lip 52 educated. Particularly exposed to wear is the tip portion A of the top 51a the lower lip 51 ,

2 zeigt schematisch die Unterlippe 51 des Stoffauflaufs 100 seitlich betrachtet. Die Unterlippe 51 besteht hier aus einem einzigen einheitlichen Teil. In dem aus der Lippenöffnung 60 des Stoffauflaufs 100 austretenden Suspensionsstrahl herrscht am Ende der Stoffauflaufdüse nahe bei der Lippenöffnung 60 ein Druck von ca. 0,5 MPa, wobei die Oberseite 51a der Unterlippe 51 infolge der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Partikel einem relativ starken Verscheiß ausgesetzt ist. Die in der Faserstoffsuspension enthaltenen Partikel haben eine abschleifende Wirkung auf die Oberseite 51a der Unterlippe 51 und insbesondere auf den an der Spitze A der Unterlippe befindlichen Abschnitt der Oberseite 51a. Die abgenutzte Oberseite 51a der Unterlippe 51 wirkt sich nachteilig auf die Qualität des aus der Lippenöffnung austretenden Suspensionsstrahls aus. Die abrasive Wirkung der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Partikel kann auch dazu führen, dass der Winkel der Spitze A der Oberseite 51a der Unterlippe 51 an Spitzheit verliert, wobei dann der Suspensionsstrahl nicht kontrolliert aus der Lippenöffnung 60 austritt. 2 schematically shows the lower lip 51 of the headbox 100 viewed laterally. The lower lip 51 here consists of a single unitary part. In the from the lip opening 60 of the headbox 100 exiting suspension jet prevails at the end of the headbox nozzle near the lip opening 60 a pressure of about 0.5 MPa, with the top 51a the lower lip 51 as a result of the particles contained in the pulp suspension is exposed to a relatively strong Verscheiß. The particles contained in the pulp suspension have an abrasive effect on the top 51a the lower lip 51 and in particular to the portion of the upper side located at the tip A of the lower lip 51a , The worn top 51a the lower lip 51 adversely affects the quality of the suspension jet emerging from the lip opening. The abrasive action of the particles contained in the pulp suspension can also cause the angle of the tip A of the top 51a the lower lip 51 loses its sharpness, in which case the suspension jet is not controlled from the lip opening 60 exit.

Gemäß der Erfindung wird wenigstens der Endabschnitt der Oberseite 51a der Unterlippe 51 des Stoffauflaufs 100, d. h. der ca. 100 mm lange unmittelbar vor der Lippenöffnung 60 befindliche Abschnitt A der Oberseite 51a der Unterlippe 51 durch thermisches Spritzen beschichtet. Das thermische Spritzen erfolgt bevorzugt mit Karbid oder Oxidkeramik. Auf entsprechende Weise kann auch die Unterseite 52a der Oberlippe 52 beschichtet werden.According to the invention, at least the end portion of the top 51a the lower lip 51 of the headbox 100 ie the approximately 100 mm long immediately before the lip opening 60 located section A of the top 51a the lower lip 51 coated by thermal spraying. The thermal spraying is preferably carried out with carbide or oxide ceramics. In the same way can also the bottom 52a the upper lip 52 be coated.

3 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform der Unterlippe 51 von der Seite betrachtet. Das Spitzenteil A der Unterlippe 51 besteht hier aus einem separaten Teil, das bei Bedarf ausgewechselt werden kann. 3 schematically shows another embodiment of the lower lip 51 viewed from the side. The top part A of the lower lip 51 here consists of a separate part that can be replaced if necessary.

Vor dem thermischen Beschichten wird die zu beschichtende Fläche plangeschliffen, und nach dem thermischen Spritzen kann die Beschichtung bei Bedarf noch geschliffen und poliert werden, damit der gewünschte Endzustand erreicht wird.In front the thermal coating becomes the area to be coated ground flat, and after thermal spraying, the coating can If necessary, be sanded and polished, so that the desired Final state is reached.

Vorangehend wurden lediglich einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, und für den Fachmann versteht es sich, dass diese im Rahmen der beigefügten Schutzansprüche auf vielerlei Weise modifiziert werden können.foregoing were only some preferred embodiments of This invention will be understood by those skilled in the art itself, that this within the scope of the attached claims can be modified in many ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- FI 118211 [0004]

Claims

Headbox ( 100 ) of a material web machine, one of a lower lip ( 51 ) and an upper lip ( 52 ) limited headbox nozzle ( 50 ), wherein the top side ( 51a ) of the lower lip ( 51 ) and the underside ( 52a ) of the upper lip ( 52 ) the flow area (V) of the headbox nozzle ( 50 ), characterized in that at least part of the flow area (V) of the headbox nozzle ( 50 ) is coated by thermal spraying.

Headbox according to claim 1, characterized in that the tip part (A) of the top ( 51a ) of the lower lip ( 51 ) is coated by thermal spraying.

Headbox according to claim 1, characterized in that the upper side ( 51a ) of the lower lip ( 51 ) is coated by thermal spraying.

Headbox according to claim 3, characterized in that the underside ( 52a ) of the upper lip ( 52 ) is coated by thermal spraying.

Headbox according to any one of claims 1 to 4, characterized in that by thermal spraying Coating formed a carbide or an oxide ceramic coating is.

Headbox according to claim 2, characterized in that the tip part (A) of the top ( 51a ) of the lower lip ( 51 ) a firm, inseparable part of the lower lip ( 51 ).

Headbox according to claim 2, characterized in that the tip part (A) of the top ( 51a ) of the lower lip ( 51 ) consists of a separate, detachable part of the lower lip.