DE2033592B2

DE2033592B2 - Abrasionstestgerät

Info

Publication number: DE2033592B2
Application number: DE2033592A
Authority: DE
Inventors: Anton 8901 Anhausen Breunig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-07
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2033592A1; DE2033592C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Abrasionstestgerät zur Ermittlung der Abrasion an Sieben, Saugerbelägen, Druckplatten u. ä., hervorgerufen durch Füllstoffe oder andere körnige Materialien.

Das Abrasionstestgerät findet Verwendung in Laboratorien und Betrieben, in denen derartige Abrasionsprobleme auftreten, so z. B. in der Zellstoff- und Papierindustrie zur Bestimmung des Verschleißes an Zellstoff- und Papiermaschinensieben, der dort verwendeten Saugerbeläge (Holz, Keramik, Kunststoff u. ä.), hervorgerufen durch die dort eingesetzten Füllstoffe;
in der Keramikindustrie zur Ermittlung der Abrasions

wirkung von Kaolinsorten;

in der Druckfarbenindustrie zur Bestimmung der Abrasivität der Füllstoffe in den Druckfarben auf Druckplatten, Zylinder u. ä.

"■ Derartige Abrasionsmessungen müßten in all den genannten Industriezweigen laufend durchgeführt werden, um bereits vor dem praktischen Einsatz die Füllstoffe, Siebe, Beläge u. ä. prüfen und überwachen zu können. Wenn erst im praktischen Einsatz ermittelt

πι werden kann, ob die Füllstoffe, Siebe, Beläge u. ä. zweckmäßig und geeignet sind oder nicht, so ist dies häufig mit erheblichen Kosten und Betriebsstörungen verbunden. Diese Messungen sind auch insofern von zunehmender Bedeutung, da bei der Papierherstellung

ι s die Tendenz zu immer höheren Füllstoff mengen besteht.

Die bisher für den Abrasionstest zur Verfügung

stehenden Geräte haben den Nachteil, daß die einzelnen Versuche verhältnismäßig teuer und umständlich sind und außerdem die Versuchsergebnisse nicht ausreichend genau sind bzw. zur Erzielung ausreichender Genauigkeit größte Sorgfalt angewendet werden und geschultes Personal zur Verfügung stehen muß. Dies ist teilweise, auf komplizierten Aufbau und teilweise auf nicht praxisnaher Funktion zurückzuführen.

Es ist bekannt:

1. DE-PS 3 78 496: Dieses Gerät ist für die Prüfung von textlien Geweben auf Durchscheuern u. ä. konzipiert, jedoch für die Prüfung beispielsweise von

j» Papiermaschinensieben sowohl hinsichtlich der Arbeitsweise — intermittierende Scheuerung, wechselnde Streichrichtung — als auch wegen der fehlenden Suspension und Art der Einspannung des Prüflings (ballig) ungeeignet und praxisfremd. Zudem kann bei

>'' dieser Anordnung die für die Prüfung erforderliche genau definierte Belastung kaum mit ausreichender Genauigkeit erreicht werden (Reibung, Fertigungstoleranzen bei den Bauteilen).

_w Es ist weiter bekannt:

2. DE-PS 3 80 345: Dieses Gerät entspricht von seiner Konzeption her nicht den Forderungen für die Prüfung von beispielsweise Papiermaschinensieben, da bei diesem Gerät der Prüfling nur durch Reibung mit

■fj einem ihn umgebenden Schleifmittel abgenutzt wird. Für die Prüfung von Papiermaschinensieben ist jedoch die Reibung des Siebes gegen anderen Körper (in der Praxis gegen den Saugerbelag) unter Anwesenheit des suspensionsförmigen abrasiven Materials (in der Praxis

^r'O beispielsweise Kaolin) erforderlich.

Es ist letztlich bekannt:

3. DE-PS 8 32 806: Hierzu kann das gleiche wie zu 1. gesagt werden.

^r>^r> 4. Ein weiteres Gerät ist unter der Bezeichnung »Valley-Tester« bekannt, es kommt aus dem angelsächsischen Raum. Dieses Gerät wurde speziell für die Prüfung von Papiermaschinensieben entwickelt. Geräteaufbau: Ein Kunststoffklotz reibt unter Belastung mit hin- und hergehender Bewegung auf einem eingespannten Sieb in einem Suspensionsbehälter. Der Kunststoffklotz muß nach einer gewissen Anzahl von Versuchen an der Reibfläche nachgearbeitet werden (Bearbeitungsgenauigkeit). Die Suspension wird umgepumpt, es erfolgen Ablagerungen und Absetzungen von Partikeln des abrasiven Materials, dadurch infolge Verdünnung der Suspension scheinbar geringere Abrasion. Aus diesen Gründen könn3n mit diesem Gerät keine

reproduzierbaren Versuchsergebnisse erzielt werden, die Versuchsgenauigkeit ist nicht ausreichend. Die Versuchskosten sind vielfach höher als bei dem angemeldeten Gerät.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die als Stand der Technik bekannten unter 1 bis 4 beschriebenen Geräte entweder wegen ihrer Aufgabenstellung oder ihrer technischen Ausgestaltung und ihrer Versuchsgenauigkeit für die Prüfung von Papiermaschinensieben, Füllstoffen, Saugerbelägen u. ä. ungeeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Abrasionstest an Fü'slstoffen, Sieben, Belägen u. ä. unter praxisnahen Bedingungen mit einem einfach zu bedienenden Gerät schnell und kostengünstig mit ausreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit durchführen zu können.

Diese Aufgabe wurde mit dem Abrasio~stestgerät gemäß den Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Gerät ist seit mehreren Jahren bei einem repräsentativen Teil der europäischen und in zunehmendem Maß außereuropäischen Keramik-, Siebtuch- und Papierindustrie und einschlägigen Forschungsinstituten im Einsatz und hat bei den gewerblichen Anwendern zu teilweise erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen geführt. Sowohl Lieferant als auch Abnehmer iiaben damit verbindlich anericannte Prüfmöglichkeiten.

Die diesem Gerät eigene Prüfmethode im Merkblatt V/27.5/75 des Vereins der Zellstoff- und Papier-Chemiker und -Ingenieure festgelegt und damit von der einschlägigen Industrie als verbindlich anerkannt worden.

Die Aufgabe wird vorteilhaft dadurch gelöst, daß sich ein Prüfkörper unter einer definierten Belastung auf einer eingespannten Prüffläche bei Anwesenheit von einer Suspension von Füllstoffen oder anderer körniger Materialien eine bestimmte Zeitdauer lang dreht bzw. eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen durchführt. Durch Wägung des Prüfkörpers, der Prüffläche oder beider vor und nach dem Versuch wird die Abrasion festgestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen Blätter 1—3 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

B I a 111 das komplette Abrasionstestgerät,

B1 a 112 die Mitnehmerklaue und den Prüfkörper vergrößert,

B 1 a 11 3 den Testzylinder vergrößert.

Das Abrasionstestgerät besteht aus einem elektromotorisch angetriebenen Rührkopf mit Antriebswelle 1, Stab 2, Kupplungsstift 3, Zusatzgewicht 4, Mitnehmerklaue 5 mit Haltefedern 6, Prüfkörper 7 und dem Testzylinder = Suspensionsbehälter mit Bodenplatte 8, Spannrohr 9, Diclitring 10, Überwurfmutter 11, Zylinder 12 und Prüffläche 13.

Der Stab 2 ist in der Antriebswelle 1 mit engem Spiel axial leicht verschiebbar geführt, so daß die Belastung, ί bestehend aus Stab 2, Zusatzgewicht 4, Mitnehmerklaue 5 und Prüfkörper 7 praktisch verlustlos nach unten wirken kann. In gekuppeltem Zustand graft der durch den Stab 2 gehende Kupplungsstift 3 in einen in der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 1 eingearbeite-

:o ten Schlitz, wodurch auch in gekuppeltem Zustand eine ausreichende axiale Verschiebbarkeit gewährleistet ist, was für eine einwandfreie Übertragung der Belastung erforderlich ist. Unten am Stab 2 befindet sich die abnehmbare Mitnehmerklaue 5, in der der Prüfkörper 7

aufgenommen wird. Die Mitnehmerklaue 5 ist derart ausgebildet, daß der Prüfkörper 7 nur mit einer kleinen Fläche zentrisch berührt wird, damit sich der Prüfkörper 7 auf Fluchtfehler oder kleine Unebenheiten der Prüf fläche 13 einstellen kann. Seitlich an der Mitneh-

2(i merklaue 5 sind Haltefedern 6 angebracht. Diese verhindern ein Herausfallen des Prüfkörpers 7 beim Einführen in den Testzylinder, sind jedoch so gestaltet, daß sie die Einstellbarkeit des Prüfkörpers 7 gegen die Prüffläche 13 nicht beeinträchtigen. Der Prüfkörper 7

2) berührt die Prüffläche 13 linienförmig, wenn er als Rundzylinder ausgeführt ist.

Der Prüfkörper 7 besteht entweder aus einem zylindrischen runden Kern mit einem Schlauch- oder Rohrüberzug oder aus zylindrischem Vollmaterial.

i« Schlauch- oder Rohrüberzug oder Vollmaterial bestehen entweder aus dem zu prüfenden Material oder aus anderem für den Versuch geeigneten Material, falls nur die untenliegende Prüffläche 13 zu untersuchen ist Der Prüfkörper 7 kann auch anstatt der runden Form eine

π andere, beispielsweise eine vieleckige haben, wenn dies für den Abrasionstest erforderlich oder zweckmäßig ist.

Der Testzylinder = Suspensionsbehälter besteht aus

einer Bodenplatte 8, Spannrohr 9, Dichtring 10,

Überwurfmutter 11 und Zylinder 12. Die Prüf fläche 13, bestehend aus dem zu prüfenden Material, siebförmig oder Vollmaterial, wird in die Bodenplatte 8 eingelegt und mit Spannrohr 9 und Überwurfmutter 11 plan eingespannt. Der radial wirkende Dichtring 10 verhindert ein Austreten der Suspension auch bei verschieden dicken Prüfflächen 13.

Bei geeigneter Gestaltung und Dimensionierung des Testzylinders erfolgt durch die Drehbewegung des Prüfkörpers 7 eine ständige Durchmischung der Suspension, so daß Absetzungen und Ablagerungen von

5ü Materialpartikeln vermieden werden. Dies ist neben der einwandfrei definierten Belastung von entscheidender Bedeutung für eine genaue und reproduzierbare Abrasionsprüfung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abrasionstestgerät zur Ermittlung der Abrasion an Sieben, Saugerbelägen und Druckplatten, die durch Füllstoffe oder andere körnige Materialien hervorgerufen wird, mit einem elektromotorisch angetriebenen, belasteten Prüfkörper in einem Suspensionsbehälter, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) In einer als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle (1) ist ein Stab (2) gelagert, der am oberen Ende mittels eines Kupplungsstiftes (3) axial verschieblich mit der Antriebswelle (1) verbunden ist und an dessen unterem Ende über eine Mitnehmerklaue (5) mit Haltefedern (6) ein Prüfkörper (7) gegenüber einem Prüfling (13) angeordnet ist;

b) am oberen Ende des Stabes (2) ist zur Erreichung einer definierten Gesamtbelastung ein Zusatzgewicht (4) angeordnet;

c) der Prüfling (13), auf dem der Prüfkörper (7) mit definierter Belastung reibt, ist in der Bodenplatte (8) als Teil des Suspensionsbehälters (12) fest eingespannt;

d) der Prüfkörper (7) besteht aus einem zylinderförmigen Drehkörper mit schlauch- bzw. rohrförmigem Überzug aus vorgebbarem Material.

2. Abrasionsiestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkörper aus zylindrischem rundem Vollmaterial besteht.

3. Abrasionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkörper (7) eine zylindrische, vieleckige Form besitzt.

4. Abrasionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerklaue (5) den Prüfkörper (7) oben nur mit einer kleinen Fläche berührt.

5. Abrasionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (6) derart ausgebildet sind, daß sie die Einstellbarkeit des Prüfkörpers (7) gegenüber der Prüffläche (13) nicht behindern,

6. Abrasionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüffläche (13) in der Bodenplatte (8) beispielsweise mittels Spannrohr (9) und Überwurfmutter (11) plan eingespannt wird.

7. Abrasionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannrohr (9) gegen die Bodenplatte (8) mit einer radial wirkenden Dichtung abgedichtet ist, beispielsweise mit Dichtring (10).