DE212009000145U1

DE212009000145U1 - Three-roll mill

Info

Publication number: DE212009000145U1
Application number: DE212009000145U
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: BTG Eclepens SA
Current assignee: BTG Eclepens SA
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: WO2010055099A1; FI9344U1; CN202356130U; RU112074U1; MY163761A; JP3175274U; FIU20114030U0; ES1076457Y; ES1076457U; PL120076A1; ES1076457U9; PL66119Y1; AU2009315631A1; TR201104646U2; AU2009101359A4

Abstract

Dreiwalzenmühle, die eine Speisewalze, eine Mittelwalze und eine Abführwalze, die so eingerichtet sind, dass sie sich um ihre jeweiligen Längsachsen herum drehen, sowie eine Abführrakel umfasst, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze angeordnet ist, um Fertigerzeugnis von der Abführwalze abzuschaben, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführrakel eine obere Seite, eine untere Seite sowie einen Kantenabschnitt hat, der eine hintere Seite, die der Walze zugewandt und/oder mit ihr in Kontakt ist, sowie eine vordere Seite umfasst, die zum Auffangen von abgeschabtem Material eingerichtet ist, wobei die Eingriffskante der Rakel durch einen Winkel zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite gebildet wird und der Winkel im Bereich von 50 bis 130° liegt, und die vordere Seite des Kantenabschnitts eine Breite von mehr als 100 μm hat und die Abführrakel einen verschleißbeständigen Überzug umfasst, der wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt, die zum Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist.A three-roll mill comprising a feed roll, a center roll and a discharge roll adapted to rotate about their respective longitudinal axes and a discharge squeegee disposed substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll to scrape finished product from the discharge roll characterized in that the discharge squeegee has an upper side, a lower side, and an edge portion including a rear side facing and / or in contact with the roller, and a front side adapted to receive scrapped material is, wherein the engagement edge of the doctor blade is formed by an angle between the rear side and the front side and the angle is in the range of 50 to 130 °, and the front side of the edge portion has a width of more than 100 microns and the Abführrakel one wear-resistant coating covering at least one engaging edge thereof, the is set up for contact with the Abführwalze.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Dreiwalzenmühlen mit einer Speisewalze, einer Mittelwalze, einer Abführwalze sowie einer Abführrakel, mit der Fertigerzeugnis von der Abführwalze abgeschabt wird, ein Verfahren zum Zerkleinern, Mahlen, Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren viskoser und/oder teilchenförmiger Materialien in einer derartigen Mühle, sowie den Einsatz einer Abführrakel zum Abschaben von Fertigerzeugnis von der Abführwalze in einer Dreiwalzenmühle.The present invention relates to three-roll mills having a feed roll, a center roll, a discharge roll and a Abführrakel scraped with the finished product from the discharge roll, a method for crushing, milling, mixing, fine grinding, dispersing and / or homogenizing viscous and / or particulate materials such a mill, as well as the use of a discharge blade for scraping finished product from the discharge roller in a three-roll mill.

Hintergrundbackground

Dreiwalzenmühlen werden auf zahlreichen Einsatzgebieten zum Zerkleinern, Mahlen, Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren viskoser und/oder teilchenförmiger Materialien verwendet. Zu Beispielen für Materialien, die häufig in Dreiwalzenmühlen verarbeitet werden, gehören elektronische Dickschichttinten, Hochleistungskeramik, kosmetische Erzeugnisse, Plastisole, kohlenstoff- oder graphithaltige Zusammensetzungen, Farben, Druckfarben, pharmazeutische Erzeugnisse, Chemikalien, Glas-Beschichtungsmaterialien, Dental-Zusammensetzungen, Pigmente, Beschichtungsmaterialien, Klebstoffe, Dichtstoffe sowie Lebensmittel.Three roll mills are used in a variety of applications for crushing, milling, blending, fine grinding, dispersing and / or homogenizing viscous and / or particulate materials. Examples of materials commonly used in three roll mills include thick film electronic inks, advanced ceramics, cosmetics, plastisols, carbon or graphite containing compositions, paints, printing inks, pharmaceuticals, chemicals, glass coating materials, dental compositions, pigments, coating materials, Adhesives, sealants and food.

Walzenmühlen basieren auf dem allgemeinen Prinzip, demzufolge ein Material zwischen zwei Walzen, die sich in entgegengesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, hoher Scherkraft ausgesetzt wird. Eine Dreiwalzenmühle umfasst im Allgemeinen eine Speisewalze, eine Mittelwalze und eine Abführwalze, die so eingerichtet sind, dass sie sich um ihre jeweiligen Längsachsen herum drehen, sowie eine Abführrakel, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze angeordnet ist, um Fertigerzeugnis von der Abführwalze abzuschaben. Bei einer Dreiwalzenmühle sind die Speisewalze und die Mittelwalze so eingerichtet, dass sie sich in einander entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass in die Mühle eingeleitetes Material einem ersten Spalt zwischen der Speise- und der Mittelwalze zugeführt wird. Die Mittelwalze und die Abführwalze sind so eingerichtet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass an der Mittelwalze nach dem ersten Spalt verbleibendes Material in einen zweiten Spalt zwischen der Mittelwalze und der Abführwalze eingeleitet wird. Die Abführrakel ist im Allgemeinen so eingerichtet, dass nach dem zweiten Spalt an der Abführwalze verbleibendes Material durch die Abführrakel von der Abführwalze abgeschabt wird.Roll mills are based on the general principle that a material is subjected to high shear between two rolls rotating in opposite directions and at different speeds. A three-roll mill generally includes a feed roll, a center roll, and a discharge roll configured to rotate about their respective longitudinal axes and a discharge squeegee disposed substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll for finished product from the discharge roll scrape. In a three-roll mill, the feed roll and the center roll are arranged to rotate in opposite directions so that material fed into the mill is fed to a first nip between the feed and center rolls. The center roll and the discharge roll are arranged to rotate in opposite directions so that material remaining on the center roll after the first nip is introduced into a second nip between the center roll and the discharge roll. The discharge squeegee is generally arranged to scrap material remaining after the second nip on the discharge roll from the discharge roll through the discharge squeegee.

Ein zunehmendes Interesse am Einsatz gemahlener Materialien auf zukunftsträchtigen technischen Gebieten, wie beispielsweise der Elektronik, sowie Hochleistungsmaterialien haben zu höheren Anforderungen an die Qualität und die Reinheit von Materialien geführt, die in Dreiwalzenmühlen verarbeitet werden. Dies wiederum hat zu höheren Anforderungen an die Leistung von Dreiwalzenmühlen geführt.Increasing interest in the use of ground materials in promising technical fields, such as electronics, as well as high performance materials, have led to higher demands on the quality and purity of materials processed in three-roll mills. This in turn has led to higher demands on the performance of three-roll mills.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, wenigstens einige der oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen.An object of the present invention is to meet at least some of the above-mentioned requirements.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dreiwalzenmühle zu schaffen, mit der die Qualität des Fertigerzeugnisses verbessert werden kann.Another object of the present invention is to provide a three-roll mill with which the quality of the finished product can be improved.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Sicherheit von Arbeitern zu verbessern, die eine Dreiwalzenmühle bedienen.Another object of the present invention is to improve the safety of workers who operate a three-roll mill.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Kosten zum Betreiben einer Dreiwalzenmühle zu reduzieren.Another object of the present invention is to reduce the cost of operating a three-roll mill.

Diese Aufgaben sowie weitere Aufgaben, die für den Fachmann aus der Offenbarung der vorliegenden Erfindung ersichtlich werden, werden mittels der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung erfüllt.These objects, as well as other objects which will become apparent to those skilled in the art from the disclosure of the present invention, are accomplished by the various aspects of the present invention.

Eine Dreiwalzenmühle umfasst im Allgemeinen eine Speisewalze, eine Mittelwalze und eine Abführwalze, die so eingerichtet sind, dass sie sich um ihre jeweiligen Längsachsen herum drehen, sowie eine Abführrakel, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze angeordnet ist, um Fertigerzeugnis von der Abführwalze abzuschaben.A three-roll mill generally includes a feed roll, a center roll, and a discharge roll configured to rotate about their respective longitudinal axes and a discharge squeegee disposed substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll for finished product from the discharge roll scrape.

Der hier verwendete Begriff ”Dreiwalzenmühle” soll Walzenmühlen einschließen, die wenigstens drei Walzen haben, so beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben Walzen oder mehr. Die Erfindung wird im Allgemeinen unter Bezugnahme auf eine Walzenmühle mit drei Walzen beschrieben, kann jedoch ebenso gut bei einer Walzenmühle mit mehr als drei Walzen eingesetzt werden.The term "three-roll mill" as used herein is intended to include roll mills having at least three rolls, such as three, four, five, six, seven rolls or more. The invention will generally be described with reference to a three-roll mill, but may equally well be used in a roll mill having more than three rolls.

In einer Dreiwalzenmühle sind die Speisewalze und die Mittelwalze so eingerichtet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass Material, das in die Mühle eingeleitet wird, einem ersten Spalt zwischen der Speise- und der Mittelwalze zugeführt wird. Die Mittelwalze und die Abführwalze sind so eingerichtet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass Material, das nach dem ersten Spalt an der Mittelwalze verbleibt, in einen zweiten Spalt zwischen der Mittelwalze und der Abführwalze eingeleitet wird. Die Speise-, die Mittel- und die Abführwalze können auch so eingerichtet sein, dass sie sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Die Walzen bestehen im Allgemeinen aus Hartguss, es werden jedoch auch andere Materialien eingesetzt. Die Abführwalze ist im Allgemeinen so eingerichtet, dass Material, das nach dem zweiten Spalt an der Abführwalze verbleibt, durch die Abführrakel von der Abführwalze abgeschabt wird. Die Dreiwalzenmühle kann des Weiteren eine Einrichtung zum Auffangen des Fertigerzeugnisses, beispielsweise ein Band oder eine Rutsche, umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie durch die Abführrakel an der Abführwalze abgeschabtes Material aufnimmt.In a three-roll mill, the feed roll and the center roll are arranged to rotate in opposite directions so that material introduced into the mill is fed to a first nip between the feed and center rolls. The center roller and the discharge roller are arranged to rotate in opposite directions, so that material, the remains after the first gap on the center roll, is introduced into a second gap between the center roll and the discharge roll. The feed, center, and discharge rollers may also be configured to rotate at different speeds. The rollers are generally made of chilled cast iron, but other materials are also used. The discharge roller is generally arranged so that material remaining on the discharge roller after the second gap is scraped off the discharge roller by the discharge blade. The three-roll mill may further comprise means for collecting the finished product, such as a belt or chute, adapted to receive scraped material through the discharge blade on the discharge roller.

Wenn Material durch den ersten Spalt zwischen der Speisewalze und der Mittelwalze geleitet wird, ist es einer hohen Scherkraft ausgesetzt, die Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren des Materials bewirkt. Wenn das durch den ersten Spalt hindurch geleitete Material dem zweiten Spalt zwischen der Mittelwalze und der Abführwalze zugeführt wird, wird es erneut hoher Scherkraft ausgesetzt, die weiteres Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren des Materials bewirkt. Nach dem zweiten Spalt an der Abführwalze verbleibendes behandeltes Material wird durch eine Abführrakel von der Walze abgeschabt, die hier auch als ”Rakel” oder ”Abstreifrakel” bezeichnet wird.When material is passed through the first nip between the feed roll and the center roll, it is subjected to a high shear force which causes mixing, fine grinding, dispersion and / or homogenization of the material. When the material passed through the first nip is fed to the second nip between the center roll and the discharge roll, it is again subjected to high shear, which causes further mixing, fine grinding, dispersing and / or homogenizing of the material. Treated material remaining after the second nip on the discharge roll is scraped off the roll by a discharge squeegee, also referred to herein as a "squeegee" or "doctor blade".

Einsatzgebiete, auf denen in Dreiwalzenmühlen bearbeitete Erzeugnisse verwendet werden, haben sich in den letzten Jahren schnell entwickelt. Der Einsatz gemahlener Materialien auf Gebieten der Technik, wie der Elektronik, sowie Hochleistungsmaterialien, haben zu höheren Anforderungen an die Qualität und die Reinheit der hergestellten Erzeugnisse geführt. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die oben genannten Aufgaben durch die Einführung einer verschleißfesten Beschichtung gelöst werden können, die eine Eingriffskante der Abführrakel bedeckt, die zum Abschaben des behandelten Materials von der Abführwalze eingesetzt wird.Fields of application where products processed in three-roll mills have been used have developed rapidly in recent years. The use of ground materials in the fields of engineering, such as electronics, as well as high performance materials, has led to higher demands on the quality and purity of the manufactured products. The present invention is based on the finding that the above objects can be achieved by the introduction of a wear-resistant coating covering an engagement edge of the discharge blade used for scraping off the treated material from the discharge roller.

In einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Dreiwalzenmühle, die eine Speisewalze, eine Mittelwalze und eine Abführwalze, die so eingerichtet sind, dass sie sich um ihre jeweiligen Längsachsen herum drehen, sowie eine Abführrakel umfasst, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze angeordnet ist, um Fertigerzeugnis von der Abführwalze abzuschaben, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abführrakel einen verschleißfesten Überzug umfasst, der wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt, die zum Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist.In a first aspect, the present invention provides a three-roll mill comprising a feed roll, a center roll and a discharge roll adapted to rotate about their respective longitudinal axes, and a discharge squeegee substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll is arranged to scrape finished product from the discharge roller, characterized in that
the discharge blade comprises a wear-resistant coating covering at least one engagement edge thereof adapted for contact with the discharge roller.

Die herkömmlichen Abführrakeln, die in Dreiwalzenmühlen eingesetzt werden, bestehen im Allgemeinen aus Stahl, und der Verschleiß durch den Einsatz in der Mühle kann zum Abtragen von Metallresten von der Rakel führen, die zu teilchenförmiger oder ionischer Verunreinigung des verarbeiteten Materials führen. Die Anmelder haben erkannt, dass die Qualität des gemahlenen Materials durch den Einsatz eines verschleißfesten Überzugs verbessert werden kann, der wenigstens die Eingriffskante der Abführrakel bedeckt, die zum Kontakt mit der Walze eingerichtet ist. Der verschleißfeste Überzug der vorliegenden Erfindung verringert Verunreinigung des gemahlenen Materials durch Verschleiß der Abführrakel erheblich.The conventional discharge blades used in three-roll mills are generally made of steel, and wear in the mill may result in the removal of metal debris from the squeegee that results in particulate or ionic contamination of the processed material. Applicants have recognized that the quality of the milled material can be improved by the use of a wear-resistant coating covering at least the mating edge of the discharge squeegee that is adapted to contact the roller. The wear resistant coating of the present invention substantially reduces contamination of the milled material by wear of the discharge squeegee.

Herkömmliche Rakeln werden bei der Verarbeitung schleifender Teilchen, beispielsweise von Farbpigmenten, schnell verschlissen. Häufig ist der Verschleiß der Rakel über die Länge der Rakel nicht genau gleichmäßig, d. h. bestimmte Teile der Eingriffskante der Rakel können schneller verschlissen werden als andere. Dies kann dazu führen, dass eine verschlissene Klinge eine nicht gleichmäßige Form an dem Kantenabschnitt hat, der für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist. Dies wiederum kann zu einer Abweichung, beispielsweise hinsichtlich der Teilchengrößenverteilung, in dem erzeugten Produkt über die Lebensdauer der Abführrakel führen. Mit der vorliegenden Erfindung kann dieser Effekt verringert oder im Wesentlichen ausgeschlossen werden, da der verschleißfeste Überzug dazu beiträgt, dass die Eingriffskante ihre ursprüngliche Form beibehält. Eine Rakel mit einem verschleißfesten Überzug ermöglicht so einen gleichbleibenderen und gleichmäßigeren Mahlprozess, der verbesserte Konsistenz und Qualität des hergestellten Erzeugnisses bewirkt.Conventional doctor blades are rapidly worn when processing abrasive particles such as color pigments. Often the wear of the doctor over the length of the doctor blade is not exactly uniform, d. H. Certain parts of the squeegee's engaging edge may wear out faster than others. This may result in a worn blade having a non-uniform shape at the edge portion adapted for contact with the removal roller. This in turn can lead to a deviation, for example with regard to the particle size distribution, in the product produced over the life of the discharge doctor blade. With the present invention, this effect can be reduced or substantially eliminated because the wear-resistant coating helps the engagement edge maintain its original shape. A squeegee with a wear-resistant coating thus allows a more consistent and consistent grinding process, which results in improved consistency and quality of the product being made.

Geringerer Verschleiß weist darüber hinaus zusätzliche Vorteile dahingehend auf, dass die Produktions-Ausfallzeit aufgrund von Auswechseln der Rakel verkürzt wird, der Arbeitsaufwand verringert wird und schließlich die Produktionskosten reduziert werden.In addition, less wear has the added benefit of reducing production downtime due to knife replacement, reducing labor, and ultimately reducing production costs.

Die vorliegende Erfindung bedeutet auch eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Sicherheit von Arbeitern, die Dreiwalzenmühlen bedienen. Die bei herkömmlichen Dreiwalzenmühlen eingesetzten Abstreifrakeln bestehen im Allgemeinen aus Stahl, und der Verschleiß durch den Einsatz in der Mühle führt zur Ausbildung einer sehr scharfen Kante an der Rakel. Da die Rakeln im Allgemeinen manuell ausgetauscht werden, ist die Verletzungsgefahr bei dieser Arbeit erheblich. Mit der Rakel der vorliegenden Erfindung, die einen verschleißfesten Überzug an der Eingriffskante aufweist, wird die Gefahr von Verletzungen auf zweierlei Weise verringert. Zunächst kann der verschleißfeste Überzug dazu beitragen, dass die Eingriffskante ihre ursprüngliche Form beibehält, so dass keine scharfe Kante entsteht, und dann wird durch den verschleißfesten Überzug die Lebensdauer der Klinge verlängert, wodurch die Rakeln weniger häufig ausgetauscht werden müssen. Damit werden sowohl der Kontakt mit den Rakeln als auch Gefahr, die mit dem Kontakt mit den Rakeln verbunden ist, verringert.The present invention also means a significant improvement in the safety of workers serving three-roll mills. The squeegee blades used in conventional three-roll mills are generally made of steel, and wear in the mill results in the formation of a very sharp edge on the squeegee. Since the doctor blades are generally replaced manually, the risk of injury in this work is considerable. With the doctor blade of the present invention, which has a wear-resistant coating on the engagement edge, the risk of injury is reduced in two ways. First, the wear-resistant coating can help to ensure that the engagement edge retains its original shape so that no sharp edge is created, and then the wear-resistant coating extends the life of the blade, whereby the doctor blades must be replaced less frequently. This reduces both the contact with the squeegees and the danger associated with contact with the squeegees.

Die Abführrakel kann jede beliebige Form haben, die sich zum Abschaben von Material von der Abführwalze eignet. Im Allgemeinen hat die Rakel eine Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze und eine Eingriffskante, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist. Die Rakel hat im Allgemeinen eine obere Seite, eine untere Seite sowie zwei seitliche Teile, die in der Längsrichtung der Rakel verlaufen. Die obere und die untere Seite der Rakel sind im Allgemeinen in im Wesentlichen parallelen Ebenen ausgebildet. Die Dicke der Rakel kann im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 2 mm oder im Bereich von 0,5 bis 1 mm liegen. Die Breite der Rakel zwischen den seitlichen Teilen der Rakel liegt im Allgemeinen im Bereich von 10 bis 100 mm. Die Länge der Rakel in der Längsrichtung kann je nach dem beabsichtigten Einsatz variieren und liegt normalerweise im Bereich von 0,1 bis 3 m. Die Rakel umfasst des Weiteren einen Kantenabschnitt, der an wenigstens einem seitlichen Teil der Rakel angeordnet ist. Der Kantenabschnitt umfasst die Eingriffskante, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist, und im Allgemeinen wenigstens einen Teil jeder der an die Eingriffskante angrenzenden Seiten.The discharge squeegee may be of any shape suitable for scraping material from the discharge roller. Generally, the squeegee has a longitudinal extent substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roller and an engagement edge adapted for contact with the discharge roller. The squeegee generally has an upper side, a lower side and two lateral parts extending in the longitudinal direction of the squeegee. The upper and lower sides of the doctor blade are generally formed in substantially parallel planes. The thickness of the doctor blade may generally be in the range of 0.5 to 2 mm or in the range of 0.5 to 1 mm. The width of the squeegee between the lateral parts of the squeegee is generally in the range of 10 to 100 mm. The length of the squeegee in the longitudinal direction may vary depending on the intended use and is usually in the range of 0.1 to 3 m. The squeegee further comprises an edge portion disposed on at least a side portion of the squeegee. The edge portion includes the engagement edge adapted for contact with the removal roller, and generally at least a portion of each of the sides adjacent the engagement edge.

Die genaue Form eines Rakel-Querschnitts senkrecht zu der Längsausdehnung der Rakel kann variieren. Um die mit der Handhabung der Rakeln zusammenhängenden Gefahren zu verringern, umfasst die Rakel vorzugsweise keine unnötig scharfen Kanten. Um die Verletzungsgefahren beim manuellen Handhaben der Rakel zu verringern, sollten vorzugsweise keine zwei benachbarten Seiten oder Abschrägungen eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von weniger als 50° bilden. Um die Verletzungsgefahren noch weiter zu verringern, sollten vorzugsweise keine zwei aneinander grenzenden Seiten oder Abschrägungen eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von weniger als 70° bilden.The exact shape of a squeegee cross section perpendicular to the longitudinal extent of the squeegee may vary. To reduce the risks associated with blade handling, the squeegee preferably does not include unnecessarily sharp edges. In order to reduce the risks of injury when manually manipulating the doctor blade, preferably no two adjacent sides or bevels of an edge portion of the doctor blade should form an angle of less than 50 °. In order to further reduce the risk of injury, preferably no two adjacent sides or bevels of an edge portion of the squeegee should form an angle of less than 70 °.

Daher hat in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Abführrakel eine obere Seite, eine untere Seite sowie einen Kantenabschnitt, wobei keine zwei aneinandergrenzenden Seiten eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von weniger als 50° bilden. In einer weiteren Ausführungsform bilden keine zwei aneinandergrenzenden Seiten eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von weniger als 70°.Thus, in one embodiment of the present invention, the discharge squeegee has an upper side, a lower side, and an edge portion, with no two adjacent sides of an edge portion of the squeegee forming an angle of less than 50 °. In another embodiment, no two contiguous sides of an edge portion of the squeegee form an angle of less than 70 °.

In einer Ausführungsform umfasst die Abführrakel einen Kantenabschnitt, der eine hintere Seite, die der Walze zugewandt ist und/oder mit ihr in Kontakt kommt, und eine vordere Seite hat, die zum Auffangen von abgeschabtem Material eingerichtet ist, wobei die Eingriffskante der Rakel durch einen Winkel β zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite gebildet wird und der Winkel im Bereich von 50 bis 130° oder im Bereich von 60 bis 120° oder im Bereich von 70 bis 110° liegt. Vorzugsweise kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Winkel α zwischen der oberen Seite der Rakel und der vorderen Seite des Kantenabschnitts im Bereich von 50 bis 180° liegen, und ein Winkel γ zwischen der unteren Seite der Rakel sowie der hinteren Seite des Kantenabschnitts kann im Bereich von 50 bis 180° liegen, und die Winkel α, β und γ können vorzugsweise so ausgewählt werden, dass die Summe der Winkel α, β und γ annähernd 360° beträgt, beispielsweise im Bereich von 355 bis 365° oder im Bereich von 359 bis 361° liegt. Noch besser beträgt die Summe der Winkel α, β und γ 360°.In one embodiment, the discharge squeegee includes an edge portion having a rear side facing and / or in contact with the roller and a front side adapted to receive scraped material, the engagement edge of the squeegee being supported by a squeegee Angle β is formed between the rear side and the front side and the angle is in the range of 50 to 130 ° or in the range of 60 to 120 ° or in the range of 70 to 110 °. Preferably, in the present embodiment, an angle α between the upper side of the squeegee and the front side of the edge portion may be in the range of 50 to 180 °, and an angle γ between the lower side of the squeegee and the rear side of the edge portion may be in the range of 50 to 180 °, and the angles α, β and γ are preferably selected be that the sum of the angles α, β and γ is approximately 360 °, for example in the range of 355 to 365 ° or in the range of 359 to 361 °. Even better, the sum of the angles α, β and γ is 360 °.

In einer Ausführungsform umfasst die Abführrakel einen Kantenabschnitt, der eine hintere Seite, die der Walze zugewandt ist und/oder mit ihr in Kontakt kommt, und eine vordere Seite hat, die zum Auffangen von abgeschabtem Material eingerichtet ist, wobei die Eingriffskante der Rakel durch einen Winkel β zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite gebildet wird und der Winkel im Bereich von 50 bis 130° oder im Bereich von 60 bis 120° oder im Bereich von 70 bis 110° liegt. Vorzugsweise kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Winkel α zwischen der oberen Seite der Rakel und der vorderen Seite des Kantenabschnitts im Bereich von 50 bis 130° liegen, und ein Winkel γ zwischen der unteren Seite der Rakel und der hinteren Seite des Kantenabschnitts kann im Bereich von 130 bis 180° liegen, und die Winkel α, β und γ können vorzugsweise so ausgewählt werden, dass die Summe der Winkel α, β und γ annähernd 360° beträgt, beispielsweise im Bereich von 355 bis 365° oder im Bereich von 359 bis 361° liegt. Noch besser beträgt die Summe der Winkel α, β und γ 360°. Das heißt, in einer Ausführungsform umfasst die Rakel sowohl eine obere Abschrägung als auch eine untere Abschrägung an dem Kantenabschnitt. In einer Ausführungsform, die sowohl eine obere Abschrägung als auch eine untere Abschrägung umfasst, wird die Eingriffskante der Rakel durch den Winkel β zwischen der oberen Abschrägung und der unteren Abschrägung gebildet. In dieser Ausführungsform sollte der Winkel der Eingriffskante vorzugsweise im Bereich von 50 bis 130° liegen, beispielsweise im Bereich von 60 bis 120° oder im Bereich von 70 bis 110°. Ein Winkel α zwischen der oberen Abschrägung und der oberen Seite der Rakel kann vorzugsweise im Bereich von 50 bis 130° liegen. Ein Winkel γ zwischen der unteren Abschrägung und der unteren Seite der Rakel kann vorzugsweise im Bereich von 130–180° liegen. Die Winkel α, β und γ können vorzugsweise so ausgewählt werden, dass die Summe der Winkel α, β und γ ungefähr 360° beträgt, so beispielsweise im Bereich von 355 bis 365° oder im Bereich von 359 bis 361° liegt. Noch besser beträgt die Summe der Winkel α, β und γ 360°.In one embodiment, the discharge squeegee includes an edge portion having a rear side facing and / or in contact with the roller and a front side adapted to receive scraped material, the engagement edge of the squeegee being supported by a squeegee Angle β is formed between the rear side and the front side and the angle is in the range of 50 to 130 ° or in the range of 60 to 120 ° or in the range of 70 to 110 °. Preferably, in the present embodiment, an angle α between the upper side of the squeegee and the front side of the edge portion may be in the range of 50 to 130 °, and an angle γ between the lower side of the squeegee and the rear side of the edge portion may be in the range of 130 to 180 °, and the angles α, β and γ may preferably be selected such that the sum of the angles α, β and γ is approximately 360 °, for example in the range of 355 to 365 ° or in the range of 359 to 361 ° is. Even better, the sum of the angles α, β and γ is 360 °. That is, in one embodiment, the squeegee includes both an upper chamfer and a lower chamfer at the edge portion. In an embodiment comprising both an upper chamfer and a lower chamfer, the engagement edge of the doctor blade is formed by the angle β between the upper chamfer and the lower chamfer. In this embodiment, the angle of the engagement edge should preferably be in the range of 50 to 130 °, for example in the range of 60 to 120 ° or in the range of 70 to 110 °. An angle α between the upper chamfer and the upper side of the doctor blade may preferably be in the range of 50 to 130 °. An angle γ between the lower chamfer and the lower side of the doctor blade may preferably be in the range of 130-180 °. The angles α, β and γ may preferably be selected such that the sum of the angles α, β and γ is approximately 360 °, for example in the range of 355 to 365 ° or in the range of 359 to 361 °. Even better, the sum of the angles α, β and γ is 360 °.

In einer anderen Ausführungsform sind die obere Seite der Rakel und die vordere Seite des Kantenabschnitts gleich, d. h. α = 180°, und die Eingriffskante der Rakel wird durch einen Winkel β zwischen der hinteren Seite des Kantenabschnitts und der oberen Seite der Rakel gebildet, und der Winkel liegt im Bereich von 50 bis 90°. Das heißt, in einer Ausführungsform, bei der die Rakel eine obere Seite und eine untere Seite umfasst, umfasst die Rakel eine untere Abschrägung an dem Kantenabschnitt. In einer Ausführungsform, die nur eine untere Abschrägung umfasst, wird die Eingriffskante der Rakel durch den Winkel zwischen der unteren Abschrägung und der oberen Seite der Rakel gebildet. In dieser Ausführungsform sollte der Winkel β der Eingriffskante vorzugsweise im Bereich 50 bis 90° liegen. Ein Winkel γ zwischen der unteren Abschrägung und der unteren Seite der Rakel kann vorzugsweise im Bereich von 90 bis 130° liegen. Die Winkel α, β und γ können vorzugsweise so ausgewählt werden, dass die Summe der Winkel α, β und γ annähernd 360° beträgt, so beispielsweise in dem Bereich von 355 bis 365° oder im Bereich von 359 bis 361° liegt. Noch besser beträgt die Summe der Winkel α, β und γ 360°.In another embodiment, the upper side of the squeegee and the front side of the edge portion are the same, i. H. α = 180 °, and the engagement edge of the squeegee is formed by an angle β between the rear side of the edge portion and the upper side of the squeegee, and the angle is in the range of 50 to 90 °. That is, in one embodiment where the squeegee includes an upper side and a lower side, the squeegee includes a lower chamfer at the edge portion. In an embodiment comprising only a lower chamfer, the engagement edge of the doctor blade is formed by the angle between the lower chamfer and the upper side of the doctor blade. In this embodiment, the angle β of the engagement edge should preferably be in the range 50 to 90 °. An angle γ between the lower chamfer and the lower side of the doctor blade may preferably be in the range of 90 to 130 °. The angles α, β and γ may preferably be selected such that the sum of the angles α, β and γ is approximately 360 °, for example in the range of 355 to 365 ° or in the range of 359 to 361 °. Even better, the sum of the angles α, β and γ is 360 °.

In einer anderen Ausführungsform sind die untere Seite der Rakel und die hintere Seite des Kantenabschnitts gleich, d. h. α = 180°, und die Eingriffskante der Rakel wird durch einen Winkel β zwischen der vorderen Seite des Kantenabschnitts und der unteren Seite der Rakel gebildet, und der Winkel liegt im Bereich von 50 bis 90°. Das heißt, in einer Ausführungsform, bei der die Rakel eine obere Seite und eine Unterseite umfasst, umfasst die obere Seite eine Abschrägung an dem Kantenabschnitt. In einer Ausführungsform, die nur eine obere Abschrägung umfasst, wird die Eingriffskante der Rakel durch den Winkel zwischen der oberen Abschrägung und der unteren Seite der Rakel gebildet. In dieser Ausführungsform sollte der Winkel β der Eingriffskante vorzugsweise im Bereich von 50 bis 90° liegen. Ein Winkel α zwischen der oberen Abschrägung und der oberen Seite der Rakel kann vorzugsweise im Bereich von 90 bis 130° liegen. Die Winkel α, β und γ können vorzugsweise so ausgewählt werden, dass die Summe der Winkel α, β und γ annähernd 360° beträgt, so beispielsweise im Bereich von 355 bis 365° oder im Bereich von 359 bis 361° liegt. Noch besser beträgt die Summe der Winkel α, β und γ 360°.In another embodiment, the lower side of the doctor blade and the rear side of the edge portion are the same, i. H. α = 180 °, and the engagement edge of the squeegee is formed by an angle β between the front side of the edge portion and the lower side of the squeegee, and the angle is in the range of 50 to 90 °. That is, in an embodiment where the squeegee includes an upper side and a lower side, the upper side includes a chamfer at the edge portion. In an embodiment comprising only an upper chamfer, the engagement edge of the doctor blade is formed by the angle between the upper chamfer and the lower side of the doctor blade. In this embodiment, the angle β of the engagement edge should preferably be in the range of 50 to 90 °. An angle α between the upper chamfer and the upper side of the doctor blade may preferably be in the range of 90 to 130 °. The angles α, β and γ may preferably be selected such that the sum of the angles α, β and γ is approximately 360 °, for example in the range of 355 to 365 ° or in the range of 359 to 361 °. Even better, the sum of the angles α, β and γ is 360 °.

Die Rakel kann darüber hinaus weitere Seiten oder Abschrägungen an dem Kantenabschnitt umfassen, durch die sich andere Winkel ergeben, die für den Einsatz als die Eingriffskante der Rakel geeignet sind.The squeegee may further include other sides or bevels on the edge portion which provide other angles suitable for use as the squeegee engaging edge.

Um die Verletzungsgefahren durch manuelle Handhabung der Rakel zu verringern, sollten vorzugsweise keine zwei aneinandergrenzenden Seiten oder Abschrägungen eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von weniger als 50° bilden. Wenn Winkel von weniger als 50° zwischen zwei aneinandergrenzenden Seiten an dem Kantenabschnitt der Rakel vorhanden sind, wird die Rakel unnötig schart. Aus dem gleichen Grund sollte die Breite von Seiten oder Abschrägungen an dem Kantenabschnitt der Rakel vorzugsweise 100 μm oder mehr betragen, da Seiten oder Abschrägungen mit einer Breite von weniger als 100 μm sehr scharf sein können. In einer Ausführungsform beträgt die Breite der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkeln α und β 100 μm oder mehr, vorzugsweise 200 μm oder mehr, und noch besser 300 μm oder mehr.In order to reduce the risk of injury from manual squeegee handling, preferably no two adjacent sides or bevels of an edge portion of the squeegee should form an angle of less than 50 °. If there are angles of less than 50 ° between two adjoining sides at the edge portion of the squeegee, the squeegee will be unnecessarily raked. For the same reason, the width of sides or bevels on the edge portion of the squeegee should preferably be 100 μm or more, since sides or bevels having a width of less than 100 μm may be very sharp. In one embodiment, the width of the front side of the edge portion between angles α and β is 100 μm or more, preferably 200 μm or more, and more preferably 300 μm or more.

Die Abführrakel ist im Allgemeinen in Gleitkontakt mit der Abführwalze in einem Winkel im Bereich von 10 bis 80° relativ zu einer Tangentialrichtung der Abführwalze angeordnet.The discharge blade is generally arranged in sliding contact with the discharge roller at an angle in the range of 10 to 80 ° relative to a tangential direction of the discharge roller.

Aufgrund der Art des Einsatzgebietes ist selbst eine Abführrakel mit einem verschleißfesten Überzug im Verlauf der Zeit einem bestimmten Grad an Verschleiß ausgesetzt. Wenn die Rakel verschlissen ist, wird eine Verschleißfläche an der Eingriffskante der Rakel ausgebildet. Um unnötiges Schärfen der Rakel während des Einsatzes zu vermeiden, sollte sie so eingerichtet sein, dass eine durch den Verschleiß der Rakel erzeugte Verschleißfläche keine scharfen Winkel mit angrenzenden Seiten oder Abschrägungen bildet. Dies kann in einer Dreiwalzenmühle gemäß der Erfindung erreicht werden, indem die Abführrakel in einem Winkel an der Abführwalze angeordnet wird, durch den, wenn die Rakel während des Einsatzes in der Dreiwalzenmühle verschlissen wird, eine an der Eingriffskante der Rakel erzeugte Verschleißfläche keinen Winkel von weniger als 50° mit einer daran angrenzenden Fläche bildet. In dieser Hinsicht weist die Rakel der vorliegenden Erfindung, die einen verschleißbeständigen Überzug hat, einen wichtigen Vorteil gegenüber herkömmlichen Rakeln aus Stahl auf, da der Verschleiß erheblich langsamer auftritt. Der verschleißfeste Überzug trägt dazu bei, dass die Rakel ihre ursprüngliche Kantenform über einen erheblich längeren Zeitraum beibehält, während die Kante einer herkömmlichen Rakel aus Stahl ihre ursprüngliche Form sehr schnell verlieren und eine Form annehmen kann, die durch die Positionierung und einen Winkel der Rakel an der Abführwalze bestimmt wird. Die Abführrakel kann vorzugsweise in einem Winkel an der Abführwalze angeordnet sein, durch den, wenn die Rakel während des Einsatzes in der Dreiwalzenmühle verschlissen wird, der Verschleiß nicht zur Ausbildung einer Seite des Kantenabschnitts der Abführrakel fühlt, die eine Breite von weniger als 100 μm, vorzugsweise nicht weniger als 200 μm, hat.Due to the nature of the field, even a discharge blade with a wear-resistant coating is exposed to a certain degree of wear over time. When the doctor blade is worn, a wear surface is formed on the engaging edge of the doctor blade. To avoid unnecessary sharpening of the squeegee during use, it should be arranged so that a wear surface created by blade wear does not form sharp angles with adjacent sides or bevels. This can be accomplished in a three-roll mill according to the invention by placing the discharge squeegee at an angle on the discharge roll whereby, when the squeegee wears during use in the three-roll mill, a wear surface created at the mating edge of the squeegee does not angle less than 50 ° with an adjacent surface forms. In this regard, the doctor blade of the present invention, which has a wear resistant coating, has an important advantage over conventional steel squeegees since wear is significantly slower. The wear-resistant coating helps the squeegee maintain its original edge shape for a significantly longer period of time, while the edge of a conventional steel squeegee can lose its original shape very quickly and take on a shape dictated by the positioning and angle of the squeegee the discharge roller is determined. The discharge squeegee may preferably be disposed at an angle on the discharge roller whereby, when the squeegee is worn during use in the three-roll mill, the wear does not feel to form one side of the edge portion of the discharge squeegee having a width of less than 100 μm, preferably not less than 200 μm.

In einer Ausführungsform beträgt, wenn die Rakel verschlissen ist, die Breite der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkel α und der Verschleißfläche 100 μm oder mehr, vorzugsweise 200 μm oder mehr. In einer weiteren Ausführungsform beträgt, wenn die Rakel verschlissen ist, die Breite der hinteren Seite des Kantenabschnitts zwischen dem Winkel γ und der Verschleißfläche 100 μm oder mehr, vorzugsweise 200 μm oder mehr. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Breite der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkeln α und der Verschleißfläche sowie die Breite der hinteren Seite des Kantenabschnitts zwischen dem Winkel γ und der Verschleißfläche 100 μm oder mehr, vorzugsweise 200 μm oder mehr. In one embodiment, when the squeegee is worn, the width of the front side of the edge portion between angle α and wear surface is 100 μm or more, preferably 200 μm or more. In another embodiment, when the squeegee is worn, the width of the rear side of the edge portion between the angle γ and the wearing surface is 100 μm or more, preferably 200 μm or more. In a preferred embodiment, the width of the front side of the edge portion between angles α and the wear surface and the width of the rear side of the edge portion between the angle γ and the wear surface is 100 μm or more, preferably 200 μm or more.

Die Rakel umfasst im Allgemeinen einen Kern bzw. Träger, der aus einem Material auf Eisenbasis, so beispielsweise Kohlenstoffstahl oder rostfreiem Stahl, besteht. Andere geeignete Kern- oder Trägermaterialien, beispielsweise andere Metalle oder Legierungen, keramische Materialien, Polymere oder Verbundmaterialien können ebenfalls in der Abführrakel eingesetzt werden.The doctor generally comprises a core made of an iron-based material, such as carbon steel or stainless steel. Other suitable core or support materials, for example, other metals or alloys, ceramic materials, polymers or composites may also be employed in the discharge squeegee.

Die Rakel umfasst einen verschleißbeständigen Überzug, der wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist. Der verschleißbeständige Überzug umfasst vorzugsweise ein Material, das eine Verschleißfestigkeit aufweist, die wesentlich höher ist als die von Kohlenstoffstahl oder rostfreiem Stahl. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die speziellen Beispiele für verschleißfeste Materialien beschränkt, wie sie weiter unten erwähnt werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet der Materialkunde kennt andere geeignete hochverschleißfeste Materialien, die für den Einsatz mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, und diese schließen Materialien ein, die üblicherweise bei der Werkzeugherstellung und Bearbeitung harter Materialien, wie beispielsweise von Stein oder Metallen, eingesetzt werden.The doctor comprises a wear resistant coating covering at least one engaging edge thereof adapted for contact with the discharge roller. The wear resistant coating preferably comprises a material having a wear resistance substantially higher than that of carbon steel or stainless steel. The scope of the present invention is not limited to the specific examples of wear-resistant materials as mentioned below. One skilled in the art of materials science will recognize other suitable highly wear resistant materials suitable for use with the present invention, and these include materials commonly used in tooling and machining hard materials such as stone or metals.

Der verschleißfeste Überzug der Erfindung kann beispielsweise ein Material umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus verschleißbeständigen Karbiden, Oxiden, Nitriden, Boriden, Silikaten und Gemischen daraus besteht. Der verschleißfeste Überzug kann des Weiteren ein Gemisch oder ein Verbundmaterial aus beliebigen der oben erwähnten verschleißfesten Materialien mit einem weiteren Material, wie beispielsweise einem Metall, sein.For example, the wear resistant coating of the invention may comprise a material selected from the group consisting of wear resistant carbides, oxides, nitrides, borides, silicates, and mixtures thereof. The wear resistant coating may further be a blend or composite of any of the above-mentioned wear resistant materials with another material, such as a metal.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem verschleißfesten Überzug um ein Cermet. Ein Cermet ist ein Verbundmaterial, das keramische Teilchen umfasst, die in einer Metall-Matrix dispergiert sind. In einer Ausführungsform umfasst der verschleißbeständige Überzug Wolframcarbid. Es hat sich herausgestellt, dass sich Materialien aus der Wolframcarbid-Kobalt-Familie besonders für die vorliegende Erfindung eignen. In einer Ausführungsform umfasst der verschleißbeständige Überzug ein Wolframkarbid-Kobalt-Cermet. Ein Cermet kann beispielsweise unter Verwendung von Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (high velocity oxygen fuel thermal spraying) auf die Rakel aufgetragen werden.In one embodiment, the wear-resistant coating is a cermet. A cermet is a composite material comprising ceramic particles dispersed in a metal matrix. In one embodiment, the wear resistant coating comprises tungsten carbide. It has been found that materials of the tungsten carbide-cobalt family are particularly suitable for the present invention. In one embodiment, the wear resistant coating comprises a tungsten carbide-cobalt cermet. For example, a cermet may be applied to the doctor blade using high velocity oxygen fuel thermal spraying.

Ein Cermet-Überzug weist darüber hinaus den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Reibung zwischen der Abführrakel und der Abführwalze, d. h. einer Hartguss-Walze, verglichen mit einer herkömmlichen Rakel aus Stahl, verringert werden kann, wodurch sich der Verschleiß an Rakeln und Walzen verringert, durch Reibung verursachte Wärme reduziert wird und aufgrund von geringerem Widerstand zwischen der Rakel und der Walze der Energieverbrauch verringert wird. Ein Wolframkarbid-Kobalt-Cermet ermöglicht besonders geringe Reibung. Beispielsweise ermöglicht ein Überzug aus Wolframkarbid-Kobalt-Cermet, der die Eingriffskante der Rakel bedeckt, dass der Rakel-Druck von 15 bar, wie bei herkömmlichen Rakeln aus Stahl auf 8 bar reduziert wird. Geringerer Druck an der Rakel führt zu geringerem Verschleiß der Rakel, geringerem Verschleiß der Abführwalze und geringerem Energieverbrauch aufgrund von geringerem Widerstand zwischen der Rakel und der Walze. Ohne Beschränkung auf eine spezifische wissenschaftliche Theorie wird davon ausgegangen, dass, wenn Stahl auf einem Gegenstück aus Gusseisen läuft, dies zu Hafterscheinungen führen kann, durch die die Reibung verstärkt wird. Des Weiteren kann durch die Auswirkung von Temperatur bei Kontakt aufgrund von hoher Last das Metallmaterial erweicht und verformt werden. Dadurch kann Haftverschleiß gefördert werden, wodurch die Reibung weiter zunimmt. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Phänomen auftritt, ist bei dem verschleißfesten Überzug der vorliegenden Erfindung aufgrund der mangelhaften chemischen Kompatibilität mit dem Gegenstück und der allgemeinen Stabilität des Materials erheblich geringer.A cermet coating also has the additional advantage that the friction between the discharge blade and the discharge roller, i. H. a chill roll can be reduced as compared to a conventional steel blade, thereby reducing blade and roll wear, reducing heat generated by friction, and reducing energy consumption due to less resistance between the blade and the roll. A tungsten carbide-cobalt cermet allows particularly low friction. For example, a coating of tungsten carbide-cobalt cermet covering the squeegee engaging edge allows the squeegee pressure of 15 bar to be reduced to 8 bar, as with conventional steel squeegees. Less pressure on the squeegee results in less squeegee wear, less wear on the discharge roller and less energy consumption due to less resistance between the squeegee and the roller. Without being limited to a specific scientific theory, it is believed that when steel is cast on a cast iron counterpart, it may result in adhesion that enhances friction. Further, the effect of temperature upon contact due to high load can soften and deform the metal material. As a result, adhesive wear can be promoted, whereby the friction increases further. The likelihood of this phenomenon occurring is significantly reduced in the wear resistant coating of the present invention due to poor chemical compatibility with the counterpart and overall stability of the material.

Die Dicke des verschleißfesten Überzugs kann in Abhängigkeit von dem spezifischen Material, dem Einsatzzweck und anderen Anforderungen variieren, so beispielsweise in Abhängigkeit von den Abriebeigenschaften des zu verarbeitenden Materials. Im Allgemeinen kann die Dicke des verschleißfesten Überzugs weniger als 500 μm betragen. In einer Ausführungsform beträgt die Dicke des verschleißbeständigen Überzugs weniger als 300 μm. In einer anderen Ausführungsform liegt die Dicke des der verschleißbeständigen Überzug im Bereich von 50 bis 300 μm. Die Dicke kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verschleißbeständigen Materials und dem Verfahren zum Auftragen des verschleißfesten Überzugs auch weniger als 50 μm betragen.The thickness of the wear resistant coating may vary depending on the specific material, purpose and other requirements, such as the abrasion properties of the material being processed. In general, the thickness of the wear-resistant coating may be less than 500 μm. In one embodiment, the thickness of the wear resistant coating is less than 300 microns. In another embodiment, the thickness of the wear resistant coating is in the range of 50 to 300 microns. The thickness may also be less than 50 μm, depending on the properties of the wear-resistant material and the method of applying the wear-resistant coating.

Der verschleißfeste Überzug bedeckt vorzugsweise wenigstens die Eingriffskante der Rakel, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist, da dies der Teil der Rakel ist, der dem stärksten Verschleiß ausgesetzt ist. In bestimmten Fällen, beispielsweise aus Gründen der Verschleißfestigkeit oder des Herstellungsverfahrens, kann es vorteilhaft sein, auch andere Flächen der Rakel mit dem der verschleißbeständigen Überzug zu bedecken. Daher können in verschiedenen Ausführungsformen der gesamte Kantenabschnitt, die obere Seite der Rakel, die untere Seite der Rakel oder die gesamte Oberfläche der Rakel vollständig oder teilweise mit dem verschleißfesten Überzug bedeckt sein. The wear-resistant coating preferably covers at least the engagement edge of the doctor blade which is adapted for contact with the discharge roller, since this is the part of the doctor which is subjected to the greatest wear. In certain cases, for example, for reasons of wear resistance or the manufacturing process, it may be advantageous to cover other surfaces of the doctor with the wear-resistant coating. Thus, in various embodiments, the entire edge portion, the top of the squeegee, the bottom of the squeegee, or the entire surface of the squeegee may be completely or partially covered by the wear-resistant coating.

In einem zweiten Aspekt ermöglicht die vorliegenden Erfindung den Einsatz einer Abführrakel zum Abschaben von auf einer Abführwalze einer Dreiwalzenmühle verbleibendem behandeltem Material vor, wobei die Abführrakel mit einem der verschleißbeständigen Überzug versehen ist, der wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt, die zum Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist.In a second aspect, the present invention provides for the use of a discharge scraper for scraping treated material remaining on a three-roll mill discharge roll, the discharge scraper being provided with a wear-resistant coating covering at least one engagement edge thereof adapted for contact with the discharge roll is.

Im Allgemeinen ist eine Dreiwalzenmühle zum Zerkleinern, Mahlen, Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren viskoser und/oder teilchenförmiger Materialien geeignet. In einer Ausführungsform umfasst das in der Dreiwalzenmühle der Erfindung verarbeitete Material eine viskose Flüssigkeit oder eine Paste. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Material feste oder halbfeste Teilchen. Das Material kann auch eine viskose Flüssigkeit oder eine Paste sowie feste oder halbfeste Teilchen umfassen.In general, a three-roll mill is suitable for crushing, milling, mixing, fine grinding, dispersing and / or homogenizing viscous and / or particulate materials. In one embodiment, the material processed in the three-roll mill of the invention comprises a viscous liquid or paste. In another embodiment, the material comprises solid or semi-solid particles. The material may also comprise a viscous liquid or paste as well as solid or semi-solid particles.

Ein breites Spektrum an Materialien kann in einer Dreiwalzenmühle gemäß der Erfindung verarbeitet werden, obwohl die Rakel der Erfindung, die einen verschleißfesten Überzug umfasst, besonders für die Bearbeitung von Materialien geeignet ist, die abreibende Teilchen umfassen, durch die eine herkömmliche Rakel aus Stahl schnell verschlissen werden würde.A wide variety of materials can be processed in a three-roll mill according to the invention, although the doctor blade of the invention, which includes a wear-resistant coating, is particularly suitable for working materials comprising abrading particles, by which a conventional steel doctor blade wears rapidly would become.

Zu Beispielen von Materialien, die in einer Dreiwalzenmühle gemäß der Erfindung verarbeitet werden können, gehören elektronische Dickschichttinten, Hochleistungskeramik, kosmetische Erzeugnisse, Plastisole, kohlenstoff- oder graphithaltige Zusammensetzungen, Farben, Druckfarben, Tonerteilchen, Flüssigkristall-Dispersionen, pharmazeutische Erzeugnisse, Chemikalien, Glas-Beschichtungsmaterialien, Dental-Zusammensetzungen, Pigmente, Beschichtungen, Klebstoffe, Dichtungsstoffe sowie Lebensmittel.Examples of materials that can be processed in a three-roll mill according to the invention include electronic thick-layer inks, advanced ceramics, cosmetics, plastisols, carbonaceous or graphitic compositions, paints, printing inks, toner particles, liquid crystal dispersions, pharmaceuticals, chemicals, glass Coating materials, dental compositions, pigments, coatings, adhesives, sealants and food.

Zu Beispielen von Materialien, die häufig abreibende Teilchen umfassen, für die sich die vorliegende Erfindung besonders gut eignet, gehören Druckfarben, Farbpigmente, Tonerteilchen, Kosmetik-Pigmente, Flüssigkristall-Dispersionen sowie keramische Pasten.Examples of materials which often include abrasive particles for which the present invention is particularly well suited include: printing inks, color pigments, toner particles, cosmetic pigments, liquid crystal dispersions, and ceramic pastes.

In einem dritten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren eines Materials in einer Dreiwalzenmühle mit einer Speisewalze, einer Mittelwalze und einer Abführwalze, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Einleiten eines zu behandelnden Materials in eine Einleitzone der Dreiwalzenmühle,
b) Zerkleinern, Mahlen, Mischen, Feinmahlen, Dispergieren und/oder Homogenisieren des Materials in einem ersten Behandlungsschritt zwischen der Speisewalze und der Mittelwalze sowie in einem zweiten Behandlungsschritt zwischen der Mittelwalze und der Abführwalze, und gekennzeichnet durch den Schritt
c) des Abschabens von an der Abführwalze nach Schritt b) verbleibendem behandeltem Material unter Verwendung einer Abführrakel mit einem verschleißfesten Überzug, der wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt, vor dem Auffangen des Fertigerzeugnisses.

In a third aspect, the present invention provides a method for mixing, milling, dispersing and / or homogenizing a material in a three-roll mill with a feed roll, a center roll and a discharge roll, the process comprising the steps of:

a) introducing a material to be treated into a single-pass zone of the three-roll mill,
b) crushing, grinding, mixing, fine grinding, dispersing and / or homogenizing the material in a first treatment step between the feed roller and the center roller and in a second treatment step between the center roller and the discharge roller, and characterized by the step
c) scraping off treated material remaining on the discharge roller after step b) using a discharge wiper having a wear-resistant coating covering at least one engagement edge thereof prior to collecting the finished product.

Das unter Verwendung einer Dreiwalzenmühle gemäß den oben aufgeführten Aspekten der vorliegenden Erfindung gewonnene Material weist verbesserte Qualität und Homogenität hinsichtlich der Metallverunreinigung sowie der Teilchengrößeverteilung gegenüber Erzeugnissen auf, die mit ähnlichen Dreiwalzenmühlen gewonnen werden, bei denen herkömmliche Abführrakeln aus Stahl eingesetzt werden. Die verbesserten Eigenschaften der Materialien, die mit dem Verfahren der vorliegendes Erfindung erzielt werden können, lassen sich hinsichtlich der physikalischen Parameter nicht einfach beschreiben. Daher schafft die vorliegende Erfindung in einem vierten Aspekt ein zerkleinertes, gemahlenes, gemischtes, feingemahlenes, dispergiertes und/oder homogenisiertes Material, das mit dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gewonnen werden kann.The material obtained using a three-roll mill according to the above aspects of the present invention has improved quality and homogeneity in terms of metal contamination as well as particle size distribution over products obtained with similar three-roll mills using conventional steel discharge blades. The improved properties of the materials that can be achieved with the method of the present invention are not easily described in terms of physical parameters. Therefore, in a fourth aspect, the present invention provides a comminuted, ground, mixed, finely ground, dispersed and / or homogenized material which can be obtained by the process according to the third aspect of the invention.

In einem fünften Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Abführrakel zum Abschaben von Fertigerzeugnis von einer Abführwalze in einer Dreiwalzenmühle, wobei die Rakel eine obere Seite, eine untere Seite und einen Kantenabschnitt hat, der eine hintere Seite, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist, sowie eine vordere Seite umfasst, die zum Auffangen von abgeschabten Erzeugnis eingerichtet ist, wobei die Eingriffskante der Rakel durch einen Winkel β zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite im Bereich von 70 bis 110° gebildet wird und keine zwei aneinandergrenzenden Seiten eines Kantenabschnitts der Rakel einen Winkel von 70° oder weniger bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführrakel ein verschleißfestes Cermet umfasst, das wenigstens eine Eingriffskante derselben bedeckt.In a fifth aspect, the present invention provides a discharge blade for scraping finished product from a discharge roll in a three-roll mill, the doctor having an upper side, a lower side, and an edge portion having a rear side adapted for contact with the discharge roller. and a front side adapted for catching scraped-off product, wherein the engaging edge of the squeegee is formed by an angle β between the rear side and the front side in the range of 70 to 110 ° and not two adjoining sides of an edge portion of the squeegee form an angle of 70 ° or less, characterized in that the Abführrakel a wear-resistant cermet comprising at least one engagement edge thereof covered.

Die Abführrakel des fünften Aspekts der Erfindung kann des Weiteren wie oben hinsichtlich des ersten Aspekts der Erfindung beschrieben, definiert sein.The discharge squeegee of the fifth aspect of the invention may be further defined as described above with respect to the first aspect of the invention.

Eine Rakel gemäß diesem Aspekt der Erfindung eignet sich besonders gut für Dreiwalzenmühlen zum Verarbeiten von Materialien, die abreibende Teilchen umfassen. Die erfindungsgemäße Rakel weist einige Vorteile gegenüber Rakeln aus Stahl auf, die herkömmlicherweise in Dreiwalzenmühlen eingesetzt werden, beispielsweise geringere Metall-Verunreinigung des behandelten Erzeugnisses, da der Verschleiß durch den verschleißbeständigen Überzug verringert wird, geringere Reibung an der Abführwalze der Mühle sowie bessere Sicherheit für die Arbeiter, da durch das Fehlen scharfer Winkel in Kombination mit dem verschleißfesten Überzug die mit der Handhabung der Rakeln verbundenen Gefahren erheblich verringert werden.A squeegee according to this aspect of the invention is particularly well suited for three-roll mills for processing materials comprising abrasive particles. The doctor blade according to the invention has some advantages over steel doctor blades conventionally used in three-roll mills, such as reduced metal contamination of the treated product, since wear is reduced by the wear resistant coating, less friction on the mill take-off roll and better safety for the mill Worker, since the absence of sharp angles in combination with the wear-resistant coating significantly reduces the risks associated with blade handling.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine schematische Seitenansicht einer Dreiwalzenmühle gemäß der Erfindung. 1 is a schematic side view of a three-roll mill according to the invention.

2 ist eine schematische Schnittansicht einer Abführrakel, die einen verschleißfesten Überzug umfasst, der eine Eingriffskante derselben bedeckt. 2 Fig. 13 is a schematic sectional view of a discharge blade comprising a wear-resistant coating covering an engaging edge thereof.

3a–d stellt eine schematische Ansicht anderer Querschnittsformen der Rakel dar. 3a Figure-d shows a schematic view of other cross-sectional shapes of the doctor blade.

4 stellt eine schematische Ansicht des Profils einer Rakel einer Ausführungsform der Erfindung dar. 4 Fig. 3 is a schematic view of the profile of a doctor blade of an embodiment of the invention.

5 stellt eine Rakel nach dem Stand der Technik dar, wenn sie a) neu ist und wenn sie b) verschlissen ist. 5 illustrates a prior art squeegee if it is a) new and b) worn out.

6 stellt eine Ausführungsform der Rakel der Erfindung dar, wenn sie a) neu ist und wenn sie b) verschlissen ist. 6 Figure 1 illustrates one embodiment of the doctor blade of the invention when it is a) new and when it is worn b).

7a–c sind Fotografien von Profilen der Rakeln. In den Fotografien sind die Rakeln so dargestellt, dass die untere Seite der Rakel nach oben gewandt ist. Der Kantenabschnitt der Rakeln ist nach rechts gerichtet. Eine Skale, die den Abstand von 1 mm zeigt, dient zu Bezugszwecken. 7a zeigt ein Bild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen unverschlissenen (neuen) Rakel, wobei der dunklere dreieckige Bereich an der oberen rechten Seite der Rakel der verschleißfeste Überzug ist. 7b zeigt ein Bild der erfindungsgemäßen Rakel aus 7a nach Verschleiß über 250 Stunden in einer Dreiwalzenmühle. Der dunklere dreieckige Bereich an der rechten Seite der Rakel ist der verbleibende verschleißbeständige Überzug. Diese Rakel hat keine Winkel von 50° oder weniger. 7c zeigt ein Bild der verschlissenen Bezugs-Rakel aus Stahl nach 2 Stunden in einer Dreiwalzenmühle. Der Spitzenwinkel beträgt ungefähr 25°. 7a -C are photographs of profiles of the doctor blades. In the photographs, the squeegees are shown with the bottom of the squeegee facing upwards. The edge portion of the squeegee is directed to the right. A scale showing the distance of 1 mm is for reference purposes. 7a Figure 14 shows an image of one embodiment of the unworn (new) doctor blade according to the invention, the darker triangular portion on the upper right side of the doctor blade being the wear-resistant coating. 7b shows an image of the doctor blade according to the invention 7a after over 250 hours of wear in a three-roll mill. The darker triangular area on the right side of the doctor blade is the remaining wear resistant coating. This squeegee has no angles of 50 ° or less. 7c shows an image of the worn steel reference doctor blade after 2 hours in a three-roll mill. The point angle is about 25 °.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments

In einer in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Dreiwalzenmühle eine Speisewalze 1, eine Mittelwalze 2 und eine Abführwalze 3, die so eingerichtet sind, dass sie sich um ihre jeweiligen Längsachsen herum drehen, sowie eine Abführrakel 4, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Abführwalze angeordnet ist, um Fertigerzeugnis von der Abführwalze abzuschaben. Bei der Dreiwalzenmühle dieser Ausführungsform sind die Speisewalze und die Mittelwalze so eingerichtet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass in den Zuführabschnitt der Mühle eingeleitetes Material einem ersten Spalt 5 zwischen der Speise- und der Mittelwalze zugeführt wird. Die Mittelwalze und die Abführwalze sind so eingerichtet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so dass Material, das nach dem ersten Spalt an der Mittelwalze verbleibt, in einen zweiten Spalt 6 zwischen der Mittelwalze und der Abführwalze eingeleitet wird. Die Abführrakel 4 umfasst einen verschleißbeständigen Überzug, der eine Eingriffskante derselben bedeckt, die für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet ist. Die Dreiwalzenmühle kann des Weiteren eine Rutsche oder ein Band 7 zum Auffangen von behandeltem Material umfassen.In an in 1 In the illustrated embodiment of the invention, the three-roll mill comprises a feed roll 1 , a center roller 2 and a discharge roller 3 , which are adapted to rotate around their respective longitudinal axes, as well as a discharge squeegee 4 arranged substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll to scrape finished product from the discharge roll. In the three-roll mill of this embodiment, the feed roller and the center roller are arranged to rotate in opposite directions so that material fed into the feed section of the mill reaches a first gap 5 is fed between the feed and the center roll. The center roll and the discharge roll are arranged to rotate in opposite directions so that material remaining after the first nip at the center roll enters a second nip 6 is introduced between the center roller and the discharge roller. The discharge squeegee 4 includes a wear-resistant coating covering an engagement edge thereof adapted for contact with the discharge roller. The three-roll mill may further include a chute or a belt 7 for collecting treated material.

In einer in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Abführrakel der Dreiwalzenmühle eine Leiste aus Kohlenstoffstahl, die eine Haupt-Längsausdehnung hat und eine obere Seite 8, eine untere Seite 9 sowie zwei Längsseitenteile (von denen nur einer dargestellt ist) aufweist. Die Dicke der Rakel beträgt weniger als 2 mm, und die Breite der Rakel beträgt weniger als 100 mm. An einem der seitlichen Teile ist die Rakel mit einem Kantenabschnitt 10 versehen, der eine Eingriffskante 11 umfasst, die durch einen Winkel zwischen der unteren Seite der Rakel und einer Längsseite der Rakel an dem Kantenabschnitt gebildet wird. Der Winkel zwischen der unteren Seite und der Längsseite liegt in dem Bereich von 50 bis 130°. Der Kantenabschnitt 10 umfasst die Eingriffskante und wenigstens einen Teil jeder der Seiten, der an die Eingriffskante 11 angrenzt. Die Eingriffskante ist für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet, so dass, wenn sich die Walze dreht, behandeltes Material an der Hüllenfläche der Walze von der Walze auf die obere Seite der Rakel abgeschabt wird. Die Rakel umfasst einen Überzug 12 aus Wolframkarbid-Kobalt-Cermet, der den Kantenabschnitt der Rakel bedeckt. Die Dicke des Überzugs liegt in dem Bereich von 50 bis 300 μm von der unteren Seite der Rakel her.In an in 2 In the illustrated embodiment of the invention, the three-roll mill discharge squeegee comprises a carbon steel bar having a main longitudinal extent and an upper side 8th , a lower side 9 and two longitudinal side parts (only one of which is shown). The thickness of the doctor blade is less than 2 mm and the width of the doctor blade is less than 100 mm. On one of the lateral parts is the squeegee with an edge section 10 provided, which has an engagement edge 11 which is formed by an angle between the lower side of the doctor and a longitudinal side of the doctor at the edge portion. The angle between the lower side and the long side is in the range of 50 to 130 °. The edge section 10 includes the engagement edge and at least a portion of each of the sides of the engagement edge 11 borders. The engaging edge is adapted for contact with the discharge roll so that as the roll rotates, treated material on the casing surface of the roll is scraped off the roll onto the upper side of the squeegee. The squeegee includes a cover 12 made of tungsten carbide-cobalt cermet containing the Edge portion of the squeegee covered. The thickness of the coating is in the range of 50 to 300 μm from the lower side of the doctor blade.

3a–d zeigen das Profil der Rakel in vier verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung. 3a zeigt eine Ausführungsform mit einer oberen Abschrägung und einer unteren Abschrägung, wobei der Kantenwinkel β zwischen der oberen und der unteren Abschrägung im Bereich von 50 bis 130° liegt, der Winkel α zwischen der oberen Abschrägung und der oberen Fläche im Bereich oberhalb von 90° und unterhalb von 180° liegt und der Winkel γ zwischen der unteren Abschrägung und der unteren Fläche in dem Bereich oberhalb von 90° und unterhalb von 180° liegt. Die Winkel α, β und γ werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die Summe der Winkel α, β und γ 360° beträgt. 3b zeigt eine Ausführungsform, die eine obere Abschrägung, jedoch keine untere Abschrägung hat, wobei der Kantenwinkel β im Bereich von 50 bis 90° liegt. In diesem Fall beträgt γ 180°. Die Winkel α und β werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die Summe der Winkel α, β und γ 360° beträgt. 3c zeigt eine Ausführungsform, die eine untere Abschrägung, jedoch keine obere Abschrägung hat, wobei der Kantenwinkel β im Bereich von 90 bis 130° liegt. In diesem Fall beträgt α 180°. Die Winkel β und γ werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die Summe der Winkel α, β und γ 360° beträgt. 3d zeigt eine Ausführungsform, die ein im Wesentlichen rechteckiges Profil hat, wobei sowohl der obere Winkel α als auch der Kantenwinkel β ungefähr 90° betragen. In diesem Fall beträgt γ 180°. Die Winkel α und β werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die Summe der Winkel α, β und γ 360° beträgt. 3a Figure-d show the profile of the doctor blade in four different embodiments of the invention. 3a shows an embodiment with an upper chamfer and a lower chamfer, wherein the edge angle β between the upper and the lower chamfer in the range of 50 to 130 °, the angle α between the upper chamfer and the upper surface in the range above 90 ° and is below 180 ° and the angle γ between the lower chamfer and the lower surface is in the range above 90 ° and below 180 °. The angles α, β and γ are preferably selected so that the sum of the angles α, β and γ is 360 °. 3b shows an embodiment having an upper chamfer, but no lower chamfer, wherein the edge angle β is in the range of 50 to 90 °. In this case, γ is 180 °. The angles α and β are preferably selected so that the sum of the angles α, β and γ is 360 °. 3c shows an embodiment having a lower chamfer, but no upper chamfer, wherein the edge angle β is in the range of 90 to 130 °. In this case α is 180 °. The angles β and γ are preferably selected so that the sum of the angles α, β and γ is 360 °. 3d shows an embodiment having a substantially rectangular profile, wherein both the upper angle α and the edge angle β are approximately 90 °. In this case, γ is 180 °. The angles α and β are preferably selected so that the sum of the angles α, β and γ is 360 °.

In einer anderen Ausführungsform hat die Abführrakel eine Querschnittsform, wie sie in 4 dargestellt ist. In dieser Ausführungsform umfasst die Abführrakel der Dreiwalzenmühle eine Leiste aus Kohlenstoffstab mit einer Haupt-Längsausdehnung, die eine obere Seite 13, eine untere Seite 14 sowie zwei seitliche Teile (von denen nur einer dargestellt ist) aufweist. Die obere und die untere Seite der Rakel sind in im Wesentlichen parallelen Ebenen ausgebildet. Die Dicke der Rakel beträgt weniger als 2 mm, und die Breite der Rakel beträgt weniger als 100 mm. An einem der seitlichen Teile ist die Rakel mit einem Kantenabschnitt versehen. Der Kantenabschnitt umfasst eine hintere Seite 15, die der Abführwalze zugewandt und/oder mit ihr in Kontakt ist, sowie eine vordere Seite 16, die zum Auffangen von abgeschabtem Material eingerichtet ist, und die Eingriffskante 17 der Rakel wird durch einen Winkel β zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite gebildet. Der Winkel β zwischen der hinteren Seite und der vorderen Seite liegt im Bereich von 50 bis 130°. Der Winkel α zwischen der vorderen Seite des Kantenabschnitts und der oberen Seite der Rakel liegt im Bereich von 90° bis 130° und der Winkel γ zwischen der hinteren Seite des Kantenabschnitts und der unteren Seite der Rakel liegt im Bereich von 130 bis 180°. Die Winkel α, β und γ werden so ausgewählt, dass die Summe der Winkel α, β und γ 380° beträgt. Die Breite der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkel α und Winkel β beträgt wenigstens 300 μm. Die Eingriffskante ist für Kontakt mit der Abführwalze eingerichtet, so dass, wenn sich die Walze dreht, behandeltes Material an der Hüllenfläche der Walze von der Walze auf die obere Seite der Rakel abgeschabt wird. Die Rakel umfasst einen verschleißfesten Überzug aus Wolframkarbid-Kobalt-Cermet, der den Kantenabschnitt der Rakel abdeckt. Die Dicke des Überzugs liegt in dem Bereich von 50 bis 300 μm.In another embodiment, the discharge scraper has a cross-sectional shape, as in 4 is shown. In this embodiment, the three-roll mill discharge squeegee comprises a carbon rod ledge having a major longitudinal extent which is an upper side 13 , a lower side 14 and two lateral parts (only one of which is shown). The upper and lower sides of the doctor are formed in substantially parallel planes. The thickness of the doctor blade is less than 2 mm and the width of the doctor blade is less than 100 mm. On one of the lateral parts of the doctor blade is provided with an edge portion. The edge portion includes a rear side 15 which faces and / or is in contact with the discharge roller and a front side 16 , which is adapted to collect scraped material, and the engaging edge 17 the squeegee is formed by an angle β between the rear side and the front side. The angle β between the rear side and the front side is in the range of 50 to 130 °. The angle α between the front side of the edge portion and the upper side of the squeegee is in the range of 90 ° to 130 ° and the angle γ between the rear side of the edge portion and the lower side of the squeegee is in the range of 130 to 180 °. The angles α, β and γ are selected so that the sum of the angles α, β and γ is 380 °. The width of the front side of the edge portion between angle α and angle β is at least 300 microns. The engaging edge is adapted for contact with the discharge roll so that as the roll rotates, treated material on the casing surface of the roll is scraped off the roll onto the upper side of the squeegee. The doctor blade comprises a wear-resistant coating of tungsten carbide-cobalt cermet which covers the edge portion of the doctor blade. The thickness of the coating is in the range of 50 to 300 μm.

7a zeigt eine fotografische Darstellung eines Querschnitts einer Ausführungsform der Abführrakel der Erfindung, wobei die Breite d der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkel α und Winkel β ungefähr 390 μm beträgt. 7a shows a photographic representation of a cross section of an embodiment of the discharge blade of the invention, wherein the width d of the front side of the edge portion between angle α and angle β is approximately 390 microns.

5a und 5b zeigen die Auswirkung von Verschleiß auf eine herkömmliche Rakel aus Stahl nach dem Stand der Technik. Das Profil der Rakel ändert sich in Einsatz schnell von der Form der neuen Rakel 18 in 5a zu der Form der gebrauchten Rakel 19 in 5b, die einen spitzen oberen Winkel, allgemein in einem Bereich von 20 bis 45° hat, und keine vordere Seite des Kantenabschnitts aufweist. 7c zeigt eine fotografische Darstellung eines Querschnitts einer verschlissenen herkömmlichen Rakel aus Stahl nach dem Stand der Technik. Diese Rakel hat einen sehr spitzen Winkel von ungefähr 25° und keine vordere Seite des Kantenabschnitts. 5a and 5b show the effect of wear on a conventional steel squeegee of the prior art. The profile of the squeegee changes in use quickly from the shape of the new squeegee 18 in 5a to the shape of the used squeegee 19 in 5b which has an acute upper angle, generally in a range of 20 to 45 °, and has no front side of the edge portion. 7c Figure 4 is a photograph of a cross-section of a prior art worn conventional steel doctor blade. This squeegee has a very acute angle of about 25 ° and no front side of the edge portion.

6a und 6b zeigen die Auswirkung von Verschleiß auf eine Rakel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Profil der Rakel ändert sich im Einsatz sehr langsam, da der verschleißbeständige Überzug die Eingriffskante der Rakel bedeckt. 6a stellt eine neue Rakel 20 dar, und 6b stellt die gleiche Rakel 21 dar, wenn sie verschlissen ist. Verschleiß führt nicht zur Ausbildung eines scharfen Winkels an der Rakel, und eine Breite d der vorderen Seite des Kantenabschnitts zwischen Winkel α und Winkel β von wenigstens 100 μm wird bei der verschlissenen Rakel aufrechterhalten. 7b zeigt eine fotografische Darstellung eines Querschnitts einer verschlissenen Abführrakel gemäß der Erfindung. Diese Rakel weist keine spitzen Winkel von 50° oder weniger auf, und die verbleibende Breite d der vorderen Seite des Kantenabschnitts beträgt ungefähr 250 μm. 6a and 6b show the effect of wear on a doctor according to one embodiment of the present invention. The profile of the squeegee changes very slowly in use, since the wear-resistant coating covers the engagement edge of the squeegee. 6a put a new squeegee 20 dar., and 6b put the same squeegee 21 when it is worn out. Wear does not lead to the formation of a sharp angle on the doctor blade, and a width d of the front side of the edge portion between angle α and angle β of at least 100 μm is maintained in the worn doctor blade. 7b shows a photographic representation of a cross section of a worn Abführrakel according to the invention. This squeegee has no acute angles of 50 ° or less, and the remaining width d of the front side of the edge portion is about 250 μm.

Beispiele Examples

Beispiel 1example 1

Fertigung einer Abführrakel, die einen verschleißbeständigen Überzug aus Wolframcarbid-Kobalt umfasstFabrication of a discharge squeegee comprising a wear resistant tungsten carbide-cobalt coating

Ein Träger aus Stahl mit einer Dicke von 0,600 mm und einer Breite von 50 mm wurde zunächst an einer Längsseite geschliffen, um den Kantenabschnitt zu formen, und das Aufsprühen des verschleißfesten Überzugs zu ermöglichen. Der Kantenabschnitt wurde dann unter Verwendung von Corund F60 sandgestrahlt, um die Bindekraft zwischen dem Träger aus Stahl und dem verschleißbeständigen Überzug zu verstärken. Auf den sandgestrahlten Kantenteil wurde dann unter Verwendung von Hochgeschwindigkeitsflammspritzen das verschleißfeste Wolframkarbid-Kobalt-Cermet WC-Co (88-12 Gew.-%) aufgespritzt. Die obere und die untere Seite der Rakel wurde dann geschliffen, um die gewünschte Form der Rakel herzustellen.A beam of steel 0.600 mm thick and 50 mm wide was first ground on one longitudinal side to form the edge portion and to allow spraying of the wear-resistant coating. The edge portion was then sandblasted using Corund F60 to enhance the bonding force between the steel backing and the wear resistant coating. The wear-resistant tungsten carbide-cobalt cermet WC-Co (88-12% by weight) was then sprayed onto the sandblasted edge portion using high velocity flame spraying. The top and bottom of the squeegee were then ground to produce the desired shape of the squeegee.

Beispiel 2Example 2

Verlängerung der Lebensdauer der Rakel bei Verwendung eines verschleißfesten Überzugs aus Wolframcarbid-KobaltProlonging the life of the squeegee using a wear resistant tungsten carbide cobalt coating

Beispiel 2aExample 2a

In einer Dreiwalzenmühle (Einrichtung zum Herstellen von Wertpapierdruckfarbe, Bühler SDVE 1300 CLS) wurden Versuche unter Verwendung zweier unterschiedlicher Abführrakeln durchgeführt.In a three-roll mill (device for the production of investment printing ink, Bühler SDVE 1300 CLS) experiments were carried out using two different discharge blades.

Der erste Typ Rakel war eine geschärfte Standard-Rakel A aus Stahl, die als ein Bezugsbeispiel diente (Rakel nach dem Stand der Technik).The first type of squeegee was a standard steel sharpened blade A serving as a reference (prior art squeegee).

Der zweite Typ Rakel war eine verbesserte Rakel B gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem verschleißfesten Überzug aus Wolframcarbid-Kobalt, der den Kantenabschnitt der Rakel bedeckt.The second type of doctor blade was an improved doctor blade B according to the present invention having a wear resistant tungsten carbide-cobalt coating covering the edge portion of the doctor blade.

Die folgenden Betriebsbedingungen wurden bei diesen Versuchen eingesetzt:

– Typ pigmentierter Pasten: transparentes Weiß, Weiß mit hohem Anteil an Feststoffen (high solid white), rote Paste
– Oberfläche der Walze: Gusseisen
– Temperatur der Walze: 30°C
– Abmessungen der Abführrakel: 0,635 × 40 × 1345 mm (Dicke × Breite × Länge)
– Winkel des Rakel-Halters: 55° (Gleitkontakt mit der Abführwalze relativ zu der Tangentialrichtung der Abführwalze)
– Geschwindigkeit der Abführwalze: 522 U/min
– Druck der Rakel: 8 bar

The following operating conditions were used in these experiments:

- Type of pigmented pastes: transparent white, white with high content of solids (high solid white), red paste
- surface of the roller: cast iron
- Temperature of the roller: 30 ° C
Dimensions of the discharge squeegee: 0.635 × 40 × 1345 mm (thickness × width × length)
Angle of the squeegee holder: 55 ° (sliding contact with the discharge roller relative to the tangential direction of the discharge roller)
- Speed of the discharge roller: 522 U / min
- Pressure of the squeegee: 8 bar

Die Lebensdauer der Bezugs-Rakel A (Rakel aus Stahl) beträgt im Durchschnitt ungefähr 2 Stunden. Um eine Charge von 500 kg pigmentierter Paste herzustellen, musste diese Rakel viermal entfernt werden, um sie zu schärfen. Die Verletzungsgefahr ist hoch, und die Produktions-Ausfallzeit erheblich, d. h. das Auswechseln der Rakel dauert ungefähr 10 Minuten.The service life of the reference squeegee A (steel squeegee) is about 2 hours on average. To make a batch of 500 kg of pigmented paste, this squeegee had to be removed four times to sharpen it. The risk of injury is high, and production downtime significantly, d. H. the replacement of the squeegee takes about 10 minutes.

Im Unterschied dazu hat die zweite Rakel B, die auf der gleichen Maschine mit dem gleichen Typ pigmentierter Pasten getestet wurde, eine Lebensdauer von ungefähr 250 Stunden. Während der folgenden und anderer Chargen wurde die Rakel in dem Rakel-Halter belassen und lediglich gereinigt. Auf Basis dieser Versuche ergibt sich, dass die erfindungsgemäße Rakel B potentiell über 100 mal mehr von demselben Typ Erzeugnis produzieren kann, bevor die Rakel ausgewechselt wird.In contrast, the second doctor blade B, tested on the same machine with the same type of pigmented pastes, has a life of about 250 hours. During the following and other batches, the squeegee was left in the squeegee holder and only cleaned. On the basis of these tests, it can be seen that the doctor blade B according to the invention can potentially produce more than 100 times more of the same type of product before the doctor blade is replaced.

Der Verschleiß von Rakel B war sehr gering und gleichmäßig, so dass die Bedienungsperson die Winkel des Rakel-Halters nicht ändern musste, um die Leistung zu verbessern.The squeegee B wear was very small and even, so the operator did not have to change the squeegee angle to improve performance.

Dementsprechend war die Steigerung der Produktivität (Verringerung von Produktions-Ausfallzeiten) beim Einsatz von Rakel B erheblich.Accordingly, the increase in productivity (reduction of production downtime) when using doctor blade B was significant.

Beispiel 2bExample 2b

Ein zweiter Versuch wurde mit einer stark abreibenden pigmentierten Paste durchgeführt. Vergleichsversuche wurden mit den zwei unterschiedlichen Typen A (Standard-Rakel aus Stahl) und B (erfindungsgemäße verschleißbeständige Rakel) von Abführrakeln durchgeführt, die in Beispiel 2a erwähnt sind. Die eingesetzten Betriebsbedingungen waren ebenfalls die gleichen wie die in Beispiel 2a erwähnten.A second experiment was carried out with a highly abrasive pigmented paste. Comparative experiments were carried out with the two different types A (standard steel blade) and B (wear resistant blade according to the invention) of discharge blades, which are mentioned in Example 2a. The operating conditions used were also the same as those mentioned in Example 2a.

Um eine Charge von 500 kg einer sehr stark abreibenden pigmentierten Paste zu erzeugen, waren 10 Rakeln vom Typ A über 4 Stunden beider Herstellung erforderlich. Jede Bezugs-Rakel A hatte eine Lebensdauer von ungefähr 20 bis 30 Minuten, und nach dieser Zeit war der Verschleiß an der Rakelkante so stark, dass das Abschaben vom Enderzeugnis weniger homogen ablief.To make a 500kg charge of a highly abrasive pigmented paste, 10 Type A blades were required over 4 hours of manufacture. Each reference squeegee A had a life of about 20 to 30 minutes, and after that time the squeegee blade wear was so severe that scraping from the final product was less homogenous.

Unter entsprechenden Bedingungen hatte die Rakel vom Typ B eine Lebensdauer von 15 Stunden und erzeugte vier Chargen von 500 kg abreibender pigmentierter Paste.Under appropriate conditions, the Type B doctor blade had a 15 hour life and produced four batches of 500 kg of abrading pigmented paste.

Wiederum ist die Zunahme der Produktivität erheblich.Again, the increase in productivity is significant.

Über die Versuche der Beispiele 1a und 1b hinaus sind verschiedene Messungen an dem Durchmesser der Abführwalze durchgeführt worden, um zu prüfen und zu bestätigen, ob/dass die Rakel mit dem verschleißfesten Überzug (Überzug aus Wolframkarbid-Kobalt) keinen negativen Einfluss auf die Oberfläche der Walze und auf die Abmessungen des Walzendurchmessers hatte. Die folgenden Informationen wurden ermittelt:In addition to the experiments of Examples 1a and 1b, various measurements were made on the diameter of the discharge roll to check and confirm whether / that the squeegee with the wear-resistant coating (tungsten carbide-cobalt coating) had no negative impact on the surface of the Roller and the dimensions of the roll diameter had. The following information has been determined:

No appreciable surface wear of the discharge roll after 4000 hours of operation,
After 2000 hours, a certain micro-abrasion of the cylinder occurred, which was the same for both types of doctor blades, d. H. the wear was in the range of 0.015 to 0.045 mm,
- 7a shows an image of the unworn (new) doctor blade according to the invention,
- 7b shows an image of the worn doctor blade according to the invention after 250 hours in a three-roll mill,
- 7c shows an image of the worn steel reference doctor blade after 2 hours in a three-roll mill.

Beispiel 3Example 3

Verringerung von Reibung und Rakel-Druck beim Einsatz eines verschleißbeständigen Überzugs aus Wolframkarbid-KobaltReduction of friction and squeegee pressure when using a tungsten carbide cobalt wear resistant coating

Untersucht wurden Reibung und Rakel-Druck der zwei verschiedenen Typen A (Standard-Rakel aus Stahl) und B (erfindungsgemäße verschleißbeständige Rakel) von Abführrakeln, die in 2a erwähnt werden, in einer Dreiwalzenmühle. Die Betriebsbedingungen der Dreiwalzenmühle waren ebenfalls die gleichen wie die in 2a erwähnten.Friction and squeegee pressure of the two different types A (standard squeegee made of steel) and B (wear-resistant squeegee according to the invention) of discharge squeegees were investigated 2a be mentioned in a three-roll mill. The operating conditions of the three-roll mill were also the same as those in 2a mentioned.

Um ein konstantes und homogenes Abschaben des Fertigerzeugnisses zu gewährleisten, musste der Druck der Bezugs-Rakel A während eines kurzen Zeitraums von 1 Stunde von 10 bar auf 15 bar erhöht werden. Zu direkten Konsequenzen derartiger harter Arbeitsbedingungen gehören schneller Verschleiß der Rakel aus Stahl, der zu Metall-Verunreinigung in dem verarbeiteten Material führt.In order to ensure a constant and homogeneous scraping of the finished product, the pressure of the reference doctor A had to be increased from 10 bar to 15 bar over a short period of 1 hour. Direct consequences of such severe working conditions include rapid wear of the steel squeegee, which results in metal contamination in the processed material.

Demgegenüber arbeitet die Rakel mit dem verschleißbeständigen Überzug bei einem niedrigeren und konstanten Druck von 8 bar gut.In contrast, the doctor works well with the wear-resistant coating at a lower and constant pressure of 8 bar.

Claims

A three-roll mill comprising a feed roll, a center roll and a discharge roll adapted to rotate about their respective longitudinal axes and a discharge squeegee disposed substantially parallel to the longitudinal axis of the discharge roll to scrape finished product from the discharge roll characterized in that the discharge squeegee has an upper side, a lower side, and an edge portion including a rear side facing and / or in contact with the roller, and a front side adapted to receive scrapped material is, wherein the engagement edge of the doctor blade is formed by an angle between the rear side and the front side and the angle is in the range of 50 to 130 °, and the front side of the edge portion has a width of more than 100 microns and the Abführrakel one wear-resistant coating covering at least one engaging edge thereof, di e is set up for contact with the Abführwalze.

The three-roll mill of claim 1, wherein the discharge scraper has an upper side, a lower side and an edge portion, and no two adjacent sides of an edge portion of the squeegee form an angle of less than 50 °.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the angle between the rear side and the front side is in the range of 60 to 120 °.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the angle between the rear side and the front side is in the range of 70 to 110 °.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein each of the sides of the edge portion has a width of more than 100 μm.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the discharge blade is disposed at an angle on the discharge roll whereby, when the doctor blade is worn during use in the three-roll mill, a wear surface formed on the engagement edge of the doctor blade does not angle less than 50 ° with an adjacent surface forms.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the discharge scraper is disposed at an angle on the discharge roll, whereby, when the doctor blade is worn during use in the three-roll mill, the wear does not lead to formation of a side of the edge portion of the discharge scraper having a width of less than 100 μm.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the discharge scraper has a thickness of less than 1 mm.

The three-roll mill of any one of the preceding claims, wherein the wear resistant coating comprises a material selected from the group consisting of wear resistant Carbides, oxides, nitrides, borides, silicates and mixtures thereof.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the wear-resistant coating is a cermet.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims wherein the wear resistant coating comprises tungsten carbide.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the wear-resistant coating comprises a tungsten carbide-cobalt cermet.

A three-roll mill according to any one of the preceding claims, wherein the wear-resistant coating has a thickness of less than 300 μm.

Employing a discharge blade for scraping treated material remaining on a discharge roll of a three-roll mill, the discharge scraper having an upper side, a lower side, and an edge portion having a rear side facing and / or in contact with the roll; and a front side adapted to catch scraped material, and the engagement edge of the squeegee is formed by an angle between the rear side and the front side and the angle is in the range of 50 to 130 °, and the front side of the Edge portion has a width of more than 100 microns and the discharge blade comprises a wear-resistant coating covering at least one engagement edge thereof, which is adapted for contact with the Abführwalze.

An insert according to claim 14, wherein the discharge scraper further corresponds to one of claims 2-13.

An insert according to any of claims 14-15, wherein the material comprises a viscous liquid or a paste.

An insert according to any of claims 14-16, wherein the material comprises solid or semi-solid particles.

An insert according to any of claims 14-17, wherein the material comprises a printing ink, a coloring pigment, a toner particle, a cosmetic pigment, a liquid crystal dispersion or a ceramic paste.

A discharge blade for scraping finished product from a discharge roll in a three-roll mill, the squeegee having an upper side, a lower side, and an edge portion having a rear side adapted for contact with the discharge roller and a front side for catching of scraped product, and the engagement edge of the squeegee is formed by an angle between the rear side and the front side in the range of 70 to 110 ° and no two adjoining sides of an edge portion of the squeegee make an angle of 70 ° or less, thereby characterized in that the discharge blade comprises a wear-resistant cermet covering at least one engagement edge thereof.

The discharge doctor blade of claim 19, further comprising one of claims 2-13.