DE2110564A1 - Auswechselbare Draenagevorrichtung fuer Papiermaschinen - Google Patents

Description

Dr. W. P. Radt
Dipl.-Ing. E. E. Hnkener
Dipl.-Ing. W. Ernesti _{TUT T},,

^Pate;^tanf^te MlJEAL '216

463 Bochum

Heinridi-König-Straße 12 Fernsprecher 4 IS SO, 4 23 27 Telegrammadresse: Radtpatent Bodmm

71 123
WE/GN

Auswechselbare Dränagevorrichtung für Papiermaschinen

Die Erfindung "betrifft eine auswechselbare Dränagevorrich- * tung für Papiermaschinen, insbesondere einen für diese Vorrichtung verwendbaren Einsatz aus einem abriebfesten Werkstoff.

Auswechselbare Dränagevorrichtungen für Papiermaschinen sind an sich bekannt und werden in großer Zahl benutzt. Eine solche Dränagevorrichtung ist beispielsweise in der kanadischen Patentschrift 717 289 beschrieben. Im allgemeinen bestehen Dränagevorrichtungen dieser Art aus Kunststoff mit hohem Molekulargewicht und großer Dichte, wie z.B. Polyäthylen, das zwar ein sehr inertes, aber hinsichtlich der Abnutzung nicht sehr widerstandsfähiges Material ist. Um die Abnutzung zu verringern, ist bereits vorgeschlagen worden, abriebfeste Einsätze an der Oberfläche einer Dränagevorrichtung zu verwenden.

Derartige Einsätze mit großer Abriebfestigkeit sind bisher aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt worden. So hat man beispielsweise Einsätze aus Wolfram oder Siliziumkarbid hergestellt und unmittelbar auf der Dränagevorrichtung angeordnet. In einem anderen Fall hat man einen Überzug aus Wolframkarbid auf einem Untergrundkörper aufgebracht und diesen Körper als Einsatz für die Dränagevorrichtung verwendet. Es ist auch vorgeschlagen worden, mehrere neben-

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- 2 einanderliegende Einzelelemente zu verwenden.

Bei der Verwendung von Einzelelementen aus einem abriebfesten Werkstoff zur Bildung eines Einsatzes für eine Dränagevorrichtung haben sich Schwierigkeiten ergeben, weil die einzelnen Elemente ihre vorgegebene Lage nicht beibehalten. Ein besonderes Problem bei diesen Einsätzen entsteht durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Körpers der Dränagevorrichtung einerseits und des Einsatzes andererseits. Der Einsatz hat im allgemeinen einen sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, während der aus Polyäthylen bestehende Körper der Vorrichtung einen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 120 χ 10 hat.

Papiermaschinen arbeiten in der Regel in einem Temperaturbereich von 55 "bis 85°C. hieraus ergibt sich, daß der Unterschied in der Ausdehnung zwischen dem Einsatz und dem Körper der Vorrichtung in einer relativ großen Maschine sehr beachtlich sein kann. Auf der anderen Seite kann bereits ein sehr kleiner Spalt zwischen den nebeneinanderliegenden Einzelelementen des Einsatzes Fehler bei dem herzustellenden Papierprodukt hervorrufen. Einsatzkörper, die aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt sind, haben deshalb bisher in der Praxis keinen Eingang gefunden.

Hinzu kommt noch, daß Einsätze, die vollständig aus Siliziumkarbid o. dgl. bestehen, relativ spröde sind und nicht die Schmiegsamkeit bzw. die Flexibilität der übrigen Teile der Vorrichtung besitzen. Bei diesen Einsätzen können daher leicht Beschädigungen durch Absplitterungen an den Kanten während der Benutzung auftreten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine auswechselbare Dränagevorrichtung für Papiermaschinen zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht auftreten.

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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe eine auswechselbare Dränagevorrichtung derart ausgebildet, daß sie aus einem langgestreckten Grundkörper mit einer Tragfläche . und einer hierzu abgewinkelten Fläche besteht, daß in diesem Grundkörper eine in Längsrichtung verlaufende, an den Seiten unterschnittene Nut für die Aufnahme eines Einsatzes aus einem abriebfesten Werkstoff enthalten ist, dessen Oberfläche die Tragfläche bildet, um die Abnutzung des Siebes der Papiermaschine auf der Dränagevorrichtung zu -verringern, daß der Einsatz aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammengesetzt ist, die mit ihren Stirnflächen aneinanderliegen und durch ein sich über die Länge der Einzelelemente erstreckendes Spannorgan mit Verbindungsmitteln gegeneinander verspannt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat jedes Einzelelement eine unter 150 mm liegende Länge und auf der der Tragfläche abgewandten Seite rundherum abgeschrägte Kanten.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Spannorgan aus einer Stange und zwei an den Enden des Einsatzkörpers angreifenden, mittels der Stange gegeneinander bewegbaren Spannbacken besteht. Die Stange enthält gemäß der weiteren Erfindung wenigstens an einem Ende ein ( Gewinde und ist mit diesem Ende in einer Gewindebohrung einer der beiden Spannbacken gelagert.

Die Verbindungsmittel können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch aus an den Einzelelementen wirksamen Haftverbindungen, z.B. Klebeverbindungen,bestehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen;

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Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Abschnitt einer auswechselbaren Dranagevorrichtung mit einem Einsatz hoher Verschleißfestigkeit,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung in der Ebene der Linie 2-2 der·· Mg. 1,

Pig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

™ Fig. 4 eine Stirnansicht eines Teils der Vorrichtung nach

Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer bei der Vorrichtung nach Fig. •vorgesehenen Spannbacke,

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht der Vorrichtung mit zwei Spannbacken in einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Spannbacke | in der abgewandelten Ausführungsform entsprechend

Fig. 6,

Fig. 8 eine der Fig. 4- entsprechende Stirnansicht eines Teils der Vorrichtung mit einer im Querschnitt

anders geformten Nut für die Aufnahme der Spannbacken,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Spannbacke für die Verwendung in der Nut nach Fig. 8,

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Fig. 10 in einer perspektivischen Darstellung einen Abschnitt eines Einsatzes mit hoher Verschleißfestigkeit in vergrößertem Maßstab,

Fig. 11 in einer perspektivischen Darstellung eine abge wandelte Ausführungsform eines Einsatzes hoher Verschleißfestigkeit,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Einsatzes hoher Verschleißfestigkeit,

15 eine Schnittansicht des Einsatzes in einer Ebene entlang der Linie 13-1$ der Fig. 12 und

Fig. 14 eine Stirnansicht einer Vorrichtung mit einem eingelegten Einsatz hoher Verschleißfestigkeit entsprechend den Figuren 12 und I3.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 wird so in einer Papiermaschine angeordnet, daß das Sieb der Maschine (nicht dargestellt) über die Vorrichtung 10 in Richtung des Pfeiles 7 hinwegläuft.

Die Vorrichtung 10 enthält einen {xrundkÖrper 12 aus einem geeigneten Werkstoff hoher Dichte und hohem Molekulargewicht, wie Polyäthylen, mit einer Führungskante 14, einer Auflagefläche 16 und einer abgewinkelten Fläche 18. Die Vorrichtung ist unter dem Sieb einer Papiermaschine in der Weise angeordnet, daß das Sieb sich über die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles 7 bewegt. Die Fläche 16 bildet den Abstützbereich für das Sieb, während die Fläche 18 eine Saugwirkung in bezug auf das Sieb verursacht.

In dem Grundkörper 12 der Vorrichtung 10 ist eine Nut 20 enthalten, die sich mit ihrer offenen Seite über die ganze

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Länge der Vorrichtung in der Stützfläche 16 erstreckt. In den beiden Wandungen der NUt 20 sind am oberen Ende schwalbenschwanzförmige Einschnitte 22 für die iftufnähme eines entsprechend geformten Einsatzes 24 enthalten.

Unterhalb der schwalbenschwanzförmigen Einschnitte 22 verläuft eine Vertiefung 26, die sich mit ihren Enden bis nahe an die Enden des Grundkörpers 10 erstreckt und an den Enden in tiefer eingeschnittene Nutbereiche 28 übergeht.

Der Einsatz 24 hoher Verschleißfestigkeit besteht aus einer Vielzahl von Elementen 30, von denen jedes im Querschnitt der schwalbenschwanzförmigen Nut 22 angepaßt ist, so daß die einzelnen Elemente 30 in axialer Hichtung in die Nut 22 einschiebbar sind.

Die zur Verspannung der Elemente 30 innerhalb der Nut 22 vorgesehenen Mittel sind in den Figuren 1 bis 4 dargestellt. Zu diesen Mitteln gehört eine Stange 31» die sich in der Vertiefung 26 unterhalb der eingelegten Elemente 30 nahezu über die ganze Länge der Vorrichtung erstreckt. An jedem Ende der Stange 3I sitzt eine Spannbacke 32 bzw. 34·» von denen jede aus einem oberen Abschnitt 36 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt und einem nach unten abgebogenen Flansch 38 i&it einer Bohrung besteht. Die Spannbacke 32 enthält eine Gewindebohrung 40, in die ein am Ende der Stange 31 befindliches Gewindeende einschraubbar ist.

Die andere Spannbacke 3^- entspricht in ihrer Form der Spannbacke 32, enthält aber anstelle einer Gewindebohrung eine Durchgangsbohrung. Die Stange 3I weist an diesem Ende einen Sechskantkopf 44 für das Aufsetzen eines Steck-

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sclilüssels auf. Durch Drehung der Stange 31 können die beiden Spannbacken 32 und y± in Richtung aufeinander bewegt werden.

Bei der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform sind die Elemente 30 formschlüssig in die schwalbenschwanzförmig ausgebildete Nut 22 dicht nebeneinanderliegend eingesetzt. An den Enden liegen die Spannbacken 32 und 34, deren oberer Abschnitt der Querschnitt sform der Elemente 30 angepaßt ist, wobei die Stirnfläche 46 einer Spannbacke an der gegenüberliegenden !Fläche des äußersten Elementes 30 anliegt. Durch entsprechende Drehung der Stange 31 können nun mit Hilfe der Spannbacken 32 und 3^ die Elemente 30 fest gegeneinander gepreßt werden und somit den Einsatz 24- bilden. Die durch djias Verspannen hervorgerufene Dehnung der Stange 3I verhindert, daß sie sich während des Prozesses infolge der Erwärmung verlängert und dadurch bei den Elementen 30 der vorgegebene Spannzustand verlorengeht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, erstreckt sich der nach unten abgebogene Flansch 38 der Spannbacken soweit in den tiefer liegenden Teil der Nut 28, daß das Ende auf dem Boden der Hut 28 aufliegt. Durch diese Abstützung des Flansches 38 wird eine zusätzliche Stabilisierung der Spannbacken 32 und 34 während der Krafteinwirkung durch die Stange 5I erzielt.

Die in den Figuren 6 bis 7 dargestellte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 5 mit Ausnahme der Spannbacken, die hier mit 50 und 52 bezeichnet sind. Diese Spannbacken weisen in ihrem oberen Abschnitt 54 schrägverlaufende Oberflächen 56 und 58 entsprechend der schwalbenschwanzf örmig ausgebildeten Hut 22 in der Vorrichtung 10 auf. An den oberen Abschnitt schließt

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sich ein unterer Abschnitt 60 mit einer Gewindebohrung 62 an, in die das Gewindeende 42 der Stange 31 einschraubbar ist. Die Spannbacke 52 hat die gleiche Form wie die Spannbacke 50} die Bohrung enthält Jedoch kein Gewinde.

Während der Verspannung bewegen sich die Spannbacken ^O und 52 in der schwalbenschwanzförmigen Nut 22 und in dem tiefer liegenden Teil 28 der Nut 20. Der Boden der Abschnitte 60 der Spannbacken 50 und 52 ruht dabei auf dem Grund des tiefer liegenden Teils 28 der Nut 20, so daß in gleicher Weise wie durch die Lasche 35 eine Stabilitäts- m verbesserung während der Krafteinwirkung der Stange 31 erzielt wird.

Die in den Figuren 8 und 9 wiedergegebene Ausführungsform, der Spannbacken 50' und 52'entspricht im wesentlichen der Ausführung nach den Figuren 6 und 7 mit dem Unterschied, daß am unteren Abschnitt 60 noch auf jeder Seite ein Ansatz 64 bzw. 66 vorhanden ist. Diese Ansätze greifen in entsprechend geformte Einschnitte 68 und ?0 in dem tiefer liegenden Teil 28 der Nut 20 ein.

Bei beiden Ausführungsformen nach den Figuren 6 bis 9

kann der untere Abschnitt 60 der Spannbacken so bemessen W sein, daß im eingesetzten Zustand zwischen dem Abschnitt 60 und den Wandungen des tiefer liegenden Teils 28 der Nut 20 auf beiden Seiten ein Spalt freibleibt.

Aus der in Fig. 10 wiedergegebenen Stirnansicht eines Elementes 30 geht hervor, daß die Oberfläche eben ist und daß sich an diese ebene Fläche zwei schräg verlaufende Flä chen 72 und 74 mit einer solchen Neigung anschließen, daß das Element formschlüssig in die im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildete Nut 22 der Vorrichtung 10 einsetzbar ist. Bei jedem Element 30 ist in der Nähe des Bodens rundherum eine abgeschrägte Kante 76 vorhanden. Diese

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abgeschrägte Kante 76 ist verhältnismäßig wichtig, da sie Beschädigungen vermeiden hilft, die an den Elementen während ihrer Benutzung als Einsatz in einer Papiermaschine auftreten können.

Weiterhin können Schaden dadurch vermieden werden, daß die Stange 31 erst unter Spannung gesetzt wird, nachdem die Vorrichtung 10 in der Papiermaschine eingesetzt worden ist.

In I'ig. 11 ist eine Ausführungsform eines Einsatzes dargestellt, der aus einer Vielzahl von Einzelelementen ent-3_0 sprechend den Elementen 30 besteht, die auf einer Lamelle oder Platte 100 angeordnet sind.

Die einzelnen Elemente 30 sind mit der Platte 1Ö0 festverleimt und dadurch in ihrer Lage gehalten. Der fertige Einsatz 24 kann in der Weise erzeugt werden, daß die Platte

I^ 100 gedehnt wird uninunmehr die Elemente 30 aufgeklebt werden, so daß sie nach Aufhebung der Dehnung fest gegeneinander gepreßt werden. Durch eine solche Vordehnung der Platte 100 ist gewährleistet, daß die Elemente 30 ihre gegeneinander verspannte Lage unter den in der Papiermaschine auftretenden Temperaturen beibehalten.

Es kann zweckmäßig sein, die Elemente 30 auch an ihren Stoßflächen miteinander zu verkleben, da dann die nebeneinanderliegenden Kanten an den oberen Flächen der Elemente in einer innigen Verbindung stehen.

Die Elemente 30 können auch zuerst zusammengepreßt und dann in dem zusammengepressten Zustand auf der Platte 100 aufgeklebt werden.

Anstelle einer mechanischen Dehnung kann die Platte 100 auch durch Erhitzen gedehnt werden. In diesem Fall werden

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die Elemente 30 aufgeklebt, wenn die Platte 100 unter erhöhter Temperatur steht.

Wenn die Platte aus einem Material besteht, das im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie die EIemente 30 hat, braucht die Platte selbstverständlich nicht vorgedehnt zu werden. Im allgemeinen wird man aber eine Vordehnung der Platte 100 anwenden müssen.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig. 11 werden für ein Zahlenbeispiel für die Abmessungen der Elemente 30 folgende Werte genannt:

Länge L <T I50 mm , vorzugsweise 50 mm Breite B <f 10 mm, vorzugsweise 6 mm Stärke T ca. 4 mm

Bei einem 6 mm breiten Element beträgt die Stärke vorzugsweise etwa 3 mm. Die vorgenannten Abmessungen gelten für die Elemente 30 der verschiedenen bisher beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung.

In den Figuren 12,13 und 14 ist eine Ausführungsform abgebildet, bei der der Einsatz 102 zylindrisch ausgebildet ist und aus einer Vielzahl von einzelnen Ringelementen 104 besteht. Durch den Einsatz erstreckt sich in axialer Richtung eine Stange 106, die an einem Ende mit einem Gewinde 108 versehen ist. Die Stange 106 trägt zwei an den Enden des Einsatzes angreifende Spannscheiben 100 mit kreisrundem Querschnitt, die mit Hilfe einer auf dem Gewinde sitzenden Mutter die Verspannung der Ringelemente bewirken. Die aneinanderliegenden Stirnflächen der Ringelemente 104 können auch leicht konisch ausgebildet werden, um eine noch bessere gegenseitige Anlage zu erreichen.

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Die Einbaulage des zylindrischen Einsatzes 102 in einer Dränagevorrichtung 10' ist aus Fig. 14 ersichtlich. Für das Einschieben des Einsatzes 102 enthält die Vorrichtung 10' eine Hut mit kreisrundem Querschnitt, die an der Oberfläche einen Spalt aufweist, so daß der aus dem Spalt herausragende Abschnitt des Einsatzes 102 an der höchsten Stelle der Dränagevorrichtung 10' liegt.

Paten tansprüche

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Claims (1)

1. P c t e η t. a η s ρ r ü c Ii e

   rTj Auswechselbare Drjina-^ ve: ι icLtuv.;" /'.':■ r; \i •.₌rr..f3.'3cr-i;j.f.T., ο ϊ. d u r G L r e 3: e η :i ζ e i ^r: λ : r : , ■;£■·£ rl ν -\..v einen langgestreckten Gvuiidkörr ei· : .'·. e-in·;.- Γλ-β;'fläche ι .-.·.· ^c:i.i:£T hierzu e.bgev.inkelten iläche ee^teht, !-·/£ !:_ ili cn. ^randl..örper eir.e in Län^GPicLtui;; "oi-.· r.-ui"o^a(., r:. der.
   ."^rJ.uen unterscte-ittcne liut fi^;r die -/ Γι^Ιλχ. p.±:.et; ^iiiHPt^ r..Uα einem abrie1:"c-fct-cn '.7εΓ>:Γ.:1"θί'Γ «ill el'"'-'. J.r.t, doc-t'tn Ci_> flücLe die Tra£i-.üclie bildet, uiri die j-J-Avv:zum~ neo Liebes eel Papifirn.ascLii-f. ;,uf der Drär-ci^evür-j·;' ^i//; :.r i:v v.-rj'ii.-IC ,CiT., daß der Lir-satr, ε^^" einer 7'j e-1;...-. j;J. vor; --,:^: < - ™λ. J el'-hu.. . τ-en LuE£.u.eiiC^r: ^ e-tzt ist, cie i.it i"' re-. _;;⁴:ii! ί ircj.er. i:i:(.-:'.n eneeiO.iegfin urd '^n-f.-i: ein :d.c]„ H":;·:.:- .":.-- l";.f;;(. Gt.:- I.:ijZf.lel<-Lieiite or^trt ',.Iionce:- .i\,omic:\"'^::- : :" i Λτ\ ': , :; p'Btit

   IS' 2. Vorrichtung i.^cL Ai^epruch 1, c:&o";:-c:,. _;jfeKe^n;::eichiiefc,
   da£ tiedes Linzeleiemeijt; eine τλογ ].;O ΐ.α:. 1; e: -i.n'Je Lün^
   \\qx und auf der uer Tra-::i'l&'--^ e"b :e:-;^njton oei :o i-.-.nalic
   um sb^reschrägt-G Kanter; c.ui'v.'eint.

   ;;. Vcr-richtung nach AncjprucL 1, <;.& ν..-i'cL ^el-it-r.r.
   k 2C dali das Spannorjen aus einer L^enne -χζΑ rv:'.i an doj. Jnuon

   dec Einsatzes angreifenden, mitcelc aer Sce^e r:er;er.einander bev;eßbaren Spanii'oacken besteht;.

   4. Vorrichtung nach Anspruch J, da'^;i;rch gekennzeichnet,
   as£ die Stange wenigsten ε an eineci Lrde ein Gevinde aufv.-eist und mit' diesem £n&e in einer Gevändetohrun^ einer
   der beiden Spannbacken gelagert ist.

   p. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, üai die Verbindungsmittel aus an den Einzelelementen wirksame* E aft verbindungen, z.B. Rlebeverbindungen, bestehen.

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