DE20208906U1

DE20208906U1 - Anordnung zum Schaben eines Bandes oder eines weichen Walzenbezugs in Papier oder Kartonmaschinen

Info

Publication number: DE20208906U1
Application number: DE20208906U
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2012-06-08
Also published as: US20020189777A1; DE10225399A1; US7033459B2; DE10225399B4; FIU20010246U0

Description

ANORDNUNG ZUM SCHABEN EINES BANDES ODER EINES WEICHEN WALZENBEZUGS IN PAPIER- ODER KARTONMASCHINEN

Gegenstand der Erfindung ist eine zum Schaben eines Bandes 5 oder eines weichen Walzenbezugs in Papier- oder Kartonmaschinen dienende Anordnung, die einen bei der Oberfläche des Bandes oder des weichen Walzenbezugs platzierten Schaber mit einer Schaberklinge zum Schaben der Oberfläche mittels des Schabers aufweist, wobei die Schaberklinge, um ein Einschneiden der Klinge in die Oberfläche zu vermeiden, zumindest teilweise aus einem Werkstoff besteht, dessen Härte im Wesentlichen ebenso groß oder geringer als die Werkstoffhärte der zu schabenden Oberfläche ist.

Besonders in Verbindung mit Papier- und Kartonmaschinen müssen die beim Nasspressen, Trocknen, Kalandrieren und Streichen einzusetzenden Bänder, insbesondere die Transferbänder, um sie sauber zu halten, geschabt werden. Die besagten Bänder sind

20nun allerdings von relativ weicher Beschaffenheit und somit besonders beim Schaben mit Metallklingen empfindlich gegen Beschädigungen. So werden denn diese Schaberklingen statt aus Metall gewöhnlich aus diversen Kunststoffen gefertigt. Allerdings sind gewisse Kunststoffe, besonders die bekannten faserverstärkten Kunststoffe, für das Schaben von Bändern zu hart, so dass zur Vermeidung von Beschädigungen und zur Minimierung der Abnutzung weichere Werkstoffe als die bekannten faserverstärkten Kunststoffe eingesetzt werden müssen. Die Spitze einer zum Beispiel aus solchem Werkstoff gefertigten Klinge wird beim Auftreffen auf einen am Band eventuell vorhandenen Buckel oder eine quer verlaufende Kerbe/Rille gestaucht, und beschädigt das Band somit nicht. Allgemein gesehen sind die zum Schaben von Walzen eingesetzten Schaberklingen zu hart und somit nicht zum Schaben weicher

35Bänder geeignet.

Die aus weichem Werkstoff gefertigte Schaberklinge, insbesondere ihre Spitze, zeigt jedoch unter der Einwirkung

von Belastung, Temperatur und Belastungszeit nachteilige Biegungs- und Kriecherscheinungen mit der Folge eines mangelhaften Schabergebnisses.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine neuartige Anordnung zum Schaben von Bändern und weichen Walzenbezügen in Papierbzw. Kartonmaschinen bereitgestellt werden, mit der ein besseres Schabergebnis als bisher erzielt wird und deren zugehörige Schaberklinge sich in der Fertigung und im Betrieb vorteilhafter als die bisherigen Klingen gestaltet. Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung gehen aus den beigefügten Schutzansprüchen hervor. Die Schaberklinge für die erfindungsgemäße Anordnung kann je nach den gewünschten Eigenschaften auf mehrere verschiedene Weise ausgeführt

I5werden. Im Betrieb zeigt die Schaberklinge keine nachteilige Biegung, so dass mit ausreichend hoher Anpresskraft gearbeitet werden kann und demzufolge ein gutes Schabergebnis gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Schaberklinge hat zwei funktionale Teile, die zusammen die Schaberklinge bilden.

Dabei werden die vorteilhaften Eigenschaften beider Teile genutzt mit dem Ergebnis einer Schaberklinge, die an dem weichen Band bzw. an dem weichen Walzenbezug keine Beschädigungen verursacht. Die Schaberklinge kommt auch in der Herstellung vorteilhaft zu stehen und kann in bereits

25vorhandene Schaber eingebaut werden.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die

beigefügten Zeichnungen, in denen einige Ausführungsformen der

Erfindung dargestellt sind, im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur la die Teilansicht einer in Verbindung mit einem Band eingesetzten erfindungsgemäßen Anordnung seitlich betrachtet;
Figur Ib eine Variante der Schaberklinge von Figur la;

Figur Ic die Teilansicht einer anderen Ausführung der in der erfindungsgemäßen Anordnung einzusetzenden Schaberklinge im Schnitt;

Figur 2a analog zu Figur Ic eine dritte Ausführung der in der

erfindungsgemäßen Anordnung einzusetzenden Schaberklinge;

Figur 2b analog zu Figur Ic eine vierte Ausführung der in der erfindungsgemäßen Anordnung einzusetzenden Schaberklinge;

Figur 2c analog zu Figur Ic eine fünfte Ausführung der in der

erfindungsgemäßen Anordnung einzusetzenden

Schaberklinge;
lOFig. 3a - 3c Varianten der Schaberklingen von Fig. la bis Ic.

In Figur la ist ein Teil der erfindungsgemäßen Anordnung in Verbindung mit dem Band 10', das die zu schabende Oberfläche 10 bildet, gezeigt. Die Laufrichtung des Bandes 10' ist durch einen Pfeil angegeben. Die Anordnung umfasst einen Schaber, dessen Klingenhalter 11 ebenfalls nur zum Teil gezeigt ist. In Figur la ist in den Spalt 13 zwischen den Backen 12 und 12' des Klingenhalters die Schaberklinge 14 eingesetzt, die, dient sie zum Schaben eines Bandes oder eines weichen Walzenbezugs, zumindest teilweise aus einem Werkstoff besteht, dessen Härte im Wesentlichen gleich groß oder geringer als die Härte des Werkstoffs der zu schabenden Oberfläche ist, so das ein Einschneiden der Klinge in die Oberfläche vermieden wird. In der Praxis kann der Werkstoff auch härter als die Oberfläche sein, Hauptsache sie vermag nicht in die Oberfläche einzudringen. Es ist vorteilhaft, die passenden Härtegrade für jedes Werkstoffpaar getrennt zu ermitteln. Unter Einschneiden ist hier zum Beispiel das Eindringen der Klinge in die Oberfläche oder eine sonstige von der Klinge verursachte

30Beschädigung zu verstehen. Durch Einsatz des Schabers wird die Oberfläche des Bandes von der Klinge saubergeschabt. In den Figuren Ic bis 2c sind andere Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, wobei einander entsprechenden funktionalen Teilen jeweils die gleiche Bezugszahl zugeordnet ist.

Gemäß der Erfindung ist der oben definierte, die Oberfläche nicht beschädigende Werkstoff in Form einer über die gesamte Klingenbreite reichenden Schicht 15 angeordnet. Außerdem ist

diese Schicht 15 durchweg wenigstens halb so dick wie die Schaberklinge 14, so dass eine ausreichende Verschleißbeständigkeit gewährleistet ist. Weiter ist die Schicht 15 mit einer Stützkonstruktion 16 versehen, die zusammen mit der Schicht 15 die Schaberklinge 14 bildet. Auf diese Weise wird ein nachteiliges Biegen der Klinge vermieden; gleichzeitig können höhere Schaberanpresskräfte zur Wirkung gebracht werden. Weiter können die Schaberklingen nun auch dünner als bisher ausgeführt werden. In der Praxis erstreckt sich die Stützkonstruktion zumindest bei der noch ungebrauchten Schaberklinge bis in einen gewissen Abstand von der Berührungsstelle zwischen Klinge 14 und Band 10', das heißt, die Stützkonstruktion reicht nicht bis an das Band heran. Dabei kann dann ohne Gefahr einer Bandbeschädigung für die Stützkonstruktion ein gegenüber dem Bandmaterial wesentlich härterer Werkstoff eingesetzt werden. In den Figuren la bis 3c sind die Klingen in noch unbenutztem Zustand gezeigt, und ihre Verschleißreserve ist gestrichelt dargestellt. Selbst beim Schaben mit abgenutzter Klinge trifft das Band stets zunächst auf eine Schicht, die statt einzuschneiden eher gestaucht wird. Die Befestigung der Schaberklinge im Klingenhalter kann auch auf eine andere bekannte Weise erfolgen als zum Beispiel in Figur la dargestellt ist.

Der vorgenannte die zu schabende Oberfläche nicht beschädigende Werkstoff besteht zum Beispiel aus hochdichtem Polyethylen (HDPE), aus Polyurethan (PU) oder Polytetrafluorethylen (PTFE), die von weicher Beschaffenheit sind und einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben. Die genannten Werkstoffe sind so weich, dass sie in die herkömmlichen Band- oder Bezugswerkstoffe nicht durch Einschneiden einzudringen vermögen. Auch andere entsprechende Eigenschaften aufweisende Werkstoffe kommen für die Fertigung der Schaberklinge in Frage. Die Schicht und die Stützkonstruktion werden auf passende Weise aneinander gefügt, zum Beispiel durch Kleben, Laminieren oder passendes Platzieren der Stützkonstruktion in der Gussphase.

In Figur la ist die Stützkonstruktion 16 an der Oberfläche der Schicht 15 angeordnet, wobei unter Oberfläche hier die in Bandlaufrichtung betrachtet erste Schaberklingenfläche zu 5verstehen ist. Hier befindet sich diese Oberfläche zuoberst, kann aber natürlich je nach Position auch zuunterst liegen. Wie Figur Ib zeigt, kann die Stützkonstruktion 16 auch getrennt, d.h. lose angeordnet sein und verharrt dann, in den Halter eingespannt, dank einer formschlüssigen Verriegelung an ihrer Stelle auf der Schicht 15. Beim Auswechseln der Klinge lässt sich die Stützkonstruktion dann leicht entfernen und zusammen mit der neuen Klinge wieder einbauen. Wegen der geringen Dicke der Stützkonstruktion wird sie, um ausreichende Steifigkeit zu erzielen, aus Metall oder Verbundwerkstoff gefertigt. Wegen der Härte dieser Werkstoffe endet die Stützkonstruktion an der Verschleißreserve der Schaberklinge. Die Verschleißreserve wird so bemessen, dass sich die ungestützte Schicht nicht in nachteiliger Weise verbiegen kann und die Verschleißreserve bis zum Klingenwinkel-Grenzwert reicht oder in der Praxis ansonsten ausreicht. Der Klingenwinkel verändert sich mit der Abnutzung der Klinge und mit dem Schwenken des Klingenhalters, und für ihn sind gewisse positionsabhängige Grenzwerte vorgegeben. In den Figuren la bis 3c ist die Verschleißreserve durch eine gestrichelte Linie

25markiert. Die Schaberklinge kann auch so modifiziert werden, dass die Verstärkungsfasermenge allmählich zunimmt, wobei sich dann die Abnutzung nach Erreichen eines bestimmten Winkels verlangsamt.

Die Stützkonstruktion ist ein fester Bestandteil der Schaberklinge und wird in Verbindung mit der Fertigung der Klinge an die Schicht gefügt. Bei der Ausführungsform in Figur Ib kann die Stützkonstruktion 16 allerdings lose eingesetzt werden, wobei sich dann zum Beispiel die durch Wärmeausdehnung zwischen Schicht und Stützkonstruktion verursachten Spannungen vermeiden lassen. In den Figuren la und Ib ist die Stützkonstruktion 16 aus Metallblech oder aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt.

2 :

Allgemein beträgt die Dicke der an die Verschleißreserve der Klinge grenzenden Stützkonstruktion 5 bis 40 %, bevorzugt 15 bis 30 % der Schaberklingendicke, wodurch eine ausreichende Steifigkeit der Klinge erzielt wird. In Figur Ic ist die Stützkonstruktion 16 in die Schicht 15 eingebettet und besteht bevorzugt aus Metallblech, das im Bedarfsfall zum Aneinanderbinden der Schicht 15 und der Stützkonstruktion 16 verschiedenartige Ansätze 17 aufweist. Nach Figur 2a kann die Stützkonstruktion 16 zum Beispiel auch aus Fasergewebe oder Stapelfasern bestehen, die der Schaberklinge die gewünschte Steifigkeit verleihen. Die Stützkonstruktion kann in den verschiedenen Ausführungen in ihrer Form variieren und auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. In den Figuren 3a

I5bis 3c sind weitere Ausführungsformen der Stützkonstruktion 16 gezeigt. Das der Oberfläche 10 zugewandte Ende 17 der Stützkonstruktion 16 ist hier so geformt, dass die Stützkonstruktion 16 nicht in die Oberfläche 10 einschneiden kann. Bei dicken Stützkonstruktionen kann ein bloßes Abrunden

20diesem Zweck genügen. In den Figuren 3a bis 3c ist das eine Ende der Stützkonstruktion nach Art einer Skispitze geformt, das bei abgenutzter Schaberklinge an der Oberfläche 10 anliegen kann ohne jedoch diese zu beschädigen.

25In Figur 2b ist die Stützkonstruktion 16 an der Unterseite der Schicht 15 angeordnet; außerdem reicht sie bis nahe an die Berührungsstelle zwischen Schaberklinge 14 und Band 10' heran. Abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht die Stützkonstruktion hier aus Kunststoff und hat eine Dicke von 20 bis 50 %, bevorzugt von 30 bis 40 % der Klingendicke. Die Stützkonstruktion ist härter als die Schicht 15 und verleiht der Klinge ausreichende Steifigkeit. Ein vorteilhafter Werkstoff für die Stützkonstruktion ist in diesem Fall Polyurethan (PU) oder Polypropylen (PP), das gute

35Verschleißfestigkeit hat und in seiner Härte passend gewählt werden kann. Dank ihrer Konstruktion kommt die Schicht in Bandlaufrichtung betrachtet stets vor der Stützkonstruktion. Trifft die Stützkonstruktion mit Abnutzung der Schaberklinge

eventuell auf das Band, so wird dieses nicht beschädigt, sondern die Schicht wird beim Auftreffen auf einen Buckel gestaucht.

Figur 2c zeigt eine aus den obigen Ausführungsformen entwickelte Schaberklinge 14. Bei ihr ist auf der Oberseite der Schicht 15 eine härtere Zusatzschicht 18 angeordnet, die sich bis zur Berührungsstelle zwischen Klinge 14 und Band 10' erstreckt. Außerdem ist die Grenzfläche zwischen der Schicht 15 und der Stützkonstruktion 16 ebenflächig ausgeführt, was die Fertigung der Schaberklinge erleichtert. Die besagte Ausführungsform hat umgekehrte Anfangsschrägung, wobei dann auch bei der neuen Klinge 14 die Schicht 15 vor der Stützkonstruktion 16 auf das Band trifft. Die dünne Zusatzschicht 18 bleibt die ganze Zeit über scharf und verbessert so das Schabergebnis. Durch die Zusatzschicht wird gleichzeitig eine erhöhte Steifigkeit der Klinge erzielt. Die harte aber dünne Zusatzschicht wird gleich der weichen Schicht gestaucht und verursacht somit keine Bandbeschädigung. In der Praxis besteht die Zusatzschicht aus einer separaten Konstruktion oder sogar aus einer Beschichtung. Die Zusatzschicht kann zum Beispiel auch thermisch durch Spritzen, durch Anstrich oder Aufdampfen hergestellt werden. Die Zusatzschicht kann ferner aus Keramik wie Glas oder diversen

25Oxiden bestehen; auch verschiedene Metalle und Polymere kommen dafür in Frage. Das Wesentliche dabei ist, dass die Zusatzschicht dünn genug ist, damit sie das Stauchen der Schicht 15 nicht verhindert. Durch verschiedenartige Beschichtungen können in die Klinge auch gewünschte Verstär-

30kungen oder Versteifungen eingebaut werden. Die Zusatzschicht ist in Verbindung mit Figur 2c beschrieben, kann aber auch in den weiter oben behandelten Ausführungsformen eingesetzt werden.

35Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein gutes Schabergebnis erzielt. Außerdem zeichnet sich die bei dieser Anordnung einzusetzende Schaberklinge durch einfache Konstruktion und durch Sicherheit beim Schaben von Bändern und

weichen Walzenbezügen aus. Mit den verschiedenen Ausführungen lässt sich für die verschiedenen Positionen jeweils der passende Schabeffekt erzielen, und die Befestigung der Schaberklinge kann auf mehrere verschiedene Weise erfolgen. 5Wesentlich dabei ist jedoch die am Band oder am Walzenbezug keine Beschädigung verursachende Schaberklinge, bei der eine Schicht aus einem Werkstoff, der nicht in die zu schabende Oberfläche eindringt, und eine damit verbundene Stützkonstruktion zusammenwirken. Eine solche Schaberklinge hat ausreichende Verschleißreserve und kann ausreichend belastet werden.

Claims

1. Zum Schaben eines Bandes oder eines weichen Walzenbezugs in Papier- oder Kartonmaschinen dienende Anordnung, die einen bei der Oberfläche (10) des Bandes oder des weichen Walzenbezugs platzierten Schaber mit einer Schaberklinge (14) zum Schaben der Oberfläche (10) mittels des Schabers aufweist, wobei die Schaberklinge (14), um ein Einschneiden der Klinge (14) in die Oberfläche (10) zu vermeiden, zumindest teilweise aus einem Werkstoff besteht, dessen Härte im Wesentlichen ebenso groß oder geringer als die Werkstoffhärte der zu schabenden Oberfläche (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Werkstoff in Form einer über die gesamte Breite der Schaberklinge (14) reichenden Schicht (15) angeordnet ist, deren Dicke durchweg wenigstens die Hälfte der Dicke der Schaberklinge (14) ausmacht, und die mit einer Stützkonstruktion (16) versehen ist, die zusammen mit der Schicht (15) die Schaberklinge (14) bildet, und die Stützkonstruktion (16) zumindest bei der noch ungebrauchten Schaberklinge (14) sich bis auf einen gewissen Abstand von der Berührungsstelle zwischen Schaberklinge (14) und Oberfläche (10) erstreckt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (16) im Inneren der Schicht (15) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (16) an der Ober- und/oder Unterseite der Schicht (15) angeordnet ist.

4. Anordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bis an die Verschleißreserve der Schaberklinge (14) erstreckende Stützkonstruktion (16) aus Metall oder Verbundkunststoff besteht und ihre Dicke 5 bis 40 %, bevorzugt 15 bis 30% der Dicke der Schaberklinge (14) beträgt.

5. Anordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (16), um zu verhindern, dass sie in die Oberfläche (10) einschneidet, an ihrem der Oberfläche (10) zugewandten Ende gerundet ist und/oder einen geformten Abschnitt (17) aufweist.

6. Anordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bis nahe an die Berührungsstelle zwischen Schaberklinge (14) und Oberfläche (10) erstreckende Stützkonstruktion(16) aus Kunststoff besteht und eine Dicke von 20 bis 50%, bevorzugt von 30 bis 40% der Dicke der Schaberklinge (14) hat.

7. Anordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung des Schabergebnisses an der Oberfläche der Schicht (15) eine aus härterem Werkstoff bestehende und bis zur Berührungsstelle zwischen Schaberklinge (14) und Oberfläche (10) reichende Zusatzschicht (18) angeordnet ist, die von einer separaten Konstruktion oder einer Beschichtung gebildet wird und aus härterem Werkstoff als die Schicht (15) besteht.