DE3200397A1

DE3200397A1 - Entwaesserungsklinge fuer papiermaschinen

Info

Publication number: DE3200397A1
Application number: DE19823200397
Authority: DE
Inventors: Gen Katsuta Mimura
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1982-10-14
Also published as: US4425189A; SE454091B; JPS57154798U; JPS599038Y2; DE3200397C2; CA1170093A; SE8200037L

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung, betrifft eine Entwässerungs- bzw. Trocknungsklinge bzw. ein Entwässerungs- bzw. Trocknungsinesser. In der vorliegenden Anmeldung werden diese Ausdrücke synonym verwendet. Die erfindungsgemäße Trocknungsklinge ist für Papiermaschinen des Tragflächentyps und des Vakuumflachentyps geeignet.

Als Entwässerungsklingen für Papiermaschinen verwendet man solche, die aus Keramikmaterialien, insbesondere gesinterten Aluminiumoxidkeramikmaterialien, hergestellt sind, da sie sehr gute Eigenschaften aufweisen und eine lange Gebrauchsdauer besitzen.

Eine lange Entwässerungsklinge, die in den Drahtteilen der Papiermaschine in einer Papiermühle verwendet wird, umfaßt beispielsweise, wie es in der beigefügten Figur 1 dargestellt ist, einen aus einem synthetischen Harz, wie Polyäthylen, Polyester, faserverstärkten Kunststoffen (FRP) oder ähnlichen Materialien hergestellten Grundteil 1 mit einem Hohlteil (T-Rille) 4 an seiner Unterseite, so daß er in eine Tragschiene paßt und auf der Tragschiene gleitet und damit das Ein- und Ausbauen der Klinge in der Papiermaschine leicht ist. Die Klinge umfaßt weiterhin einen Oberflächenteil 2, der so befestigt ist, daß man Keramikmaterialien oder Wolframcarbid verlegt oder Keramikmaterialien einsetzt. Eine solche bekannte Klinge besitzt Nachteile. Wenn der Grundteil 1 aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist, welches eine geringe Härte aufweist, biegt sich die Klinge zum Zeitpunkt des Einbaus der Klinge in eine Papiermaschine, was Unterschiede im Gehalt bzw. dem Niveau oder, in den Abständen bei den Säumen 3 auf dem Oberflächenteil ergibt, und man erhält uneinheitliches Papier, das Streifen aufweist, da sich das Papier auf einem ungleichmäßigen Oberflächenteil 2 bewegt.

Zur Beseitigung der"oben erwähnten Nachteile wurde eine Entwässerungsklinge vorgeschlagen, wie sie in der beigefügten Figur 2 dargestellt ist. Diese umfaßt einen Oberflächenteil 2, der aus Keramikmaterialien hergestellt ist, und einen Grundteil 1, der aus einem synthetischen Harzmaterial integral mit dem Oberflächenteil geformt bzw. gepreßt ist und der einen Hohlteil 4 auf seiner Unterseite aufweist, und ein Verstärkungsmaterial 5, das aus Stahl hergestellt und in dem Grundteil eingelegt ist, so daß vermieden wird, daß sich die Klinge biegt. Der Oberflächenteil 2 besitzt einen Schwalbenschwanz 6, so daß sichergestellt ist, daß der Grundteil 1 und der Oberflächenteil 2 zusammenpassen. Diese Klinge ist eine verbesserte Ausführung, und sie erleichtert nicht nur den Austausch der Klingen, sondern es wird weiterhin vermieden, daß ein Schleifen erforderlich ist, um Unterschiede in den Niveaus der einzelnen Oberflächenteile wegzunehmen. Diese Klinge hat jedoch den Nachteil, daß, da die Höhe der Klinge begrenzt ist und die Dicke des Oberflächenteils 2 nicht so bzw. zu stark vermindert werden kann, die Höhe h des Verstärkungsmaterials 5 infolgedessen beschränkt ist, was zur Folge hat, daß sich eine ungenügende Festigkeit zum Verhindern eines Verbiegens des Verstärkungsmaterials 5 in der Richtung seiner Länge, insbesondere wenn die Klinge lang ist, ergibt.

' Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwässerungsklinge für eine Papiermaschine zur Verfügung zu stellen, mit der die oben erwähnten Nachteile überwunden werden.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Entwässerungsklinge für eine Papiermaschine zur Verfügung gestellt, die einen aus Keramikmaterialien hergestellten Oberflächenteil und einen Grundteil umfaßt, wobei letzterer aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist und einen Hohlteil (T-Nut) auf Roiner Unterseite hat, so daß er auf einer Trügerschiene für

die Entwässerungsklinge verschiebbar ist; dieser Oberflächenteil hat wenigstens zwei vorstehende Teile auf seiner Unterseite zum Versenken derselben in den Grundteil, und ein Verstärkungsmaterial ist in dem Grundteil verlegt bzw. eingelegt, und der obere Teil des Verstärkungsmaterials befindet sich in Kontakt mit der Unterseite des Oberflächenteils und ist in einer Nut oder einem Hohlteil angeordnet, die bzw. der mittels wenigstens zweier vorstehender Teile des Oberflächenteils ausgebildet ist.

In den beigefügten Zeichnungen sind die Figuren 1 und 2 perspektivische Ansichten von konventionellen Klingen des Ein-und-Ausbau-Typs, die Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Klinge gemäß der Erfindung, die Figur 4 ist eine Querschnittsansicht eines anderen Beispiels einer Klinge gemäß der Erfindung, die Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundteils, in dem Schlitze vorgesehen sind, die Figur 6 ist eine Aufsicht auf den Grundteil, die Figur 7 zeigt eine Querschni U !/.ansieht l.'uxjs der Linie VII-VII der Figur 6, die Figur 8 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie VIII-VIII der Figur 6, die Figur 9 zeigt eine Aufsicht auf einen Grundteil, und die Figur 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X der Figur 9.

Die Erfindung sei nun in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert.

Der Oberflächenteil 2 ist aus Keramikmaterialien hergestellt, beispielsweise aus gesintertem Aluminiumoxid mittels konventioneller Technik, und er hat einen Vorderteil 12 mit einem spitzen Winkel, eine flache Ebene 13 und eine geneigte Ebene 14. Die flache Ebene 13 trägt ein Drahtgitter, und Wasser wird durch Saugen mittels Vakuum, das mittels der flachen Ebene erzeugt wird, von einem Pulpenbrei mit Hilfe der geneigten Ebene 14 zu dem Zeitpunkt entfernt, wenn das

Drahtgitter auf der flachen Ebene abläuft. Der Oberflächenteil 2 hat wenigstens zwei vorstehende Teile 7 an den beiden Enden, wie in Figur 3 gezeigt ist, oder den inneren Teilen, wie in Figur 4 gezeigt ist. Die vorstehenden Teile bilden eine Nut oder einen Hohlteil 8 und sind mit dem Grundteil 1 kombiniert bzw. zusammengefügt.

Der Grundteil 1, der einen Hohlteil (T-Nut) 4 zum Verschieben auf einer Trägerschiene einer Papiermaschine hat, ist aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt, vorzugsweise aus einem wärmehärtenden Harz. Beispiele von wärmehärtenden Harzen sind Epoxyharze, ungesättigte Polyesterharze, Phenolharze, Melaminharze und Harnstoffharze.

In dem Grundteil 1 ist ein Verstärkungsmaterial 5 eingelegt bzw. versenkt, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Das Verstärkungsmaterial, das aus Stahl, Aluminium, etc. hergestellt ist, sollte in der Nut angeordnet sein, die durch die beiden vorstehenden Teile 7 ausgebildet ist, und es sollte die Form des Buchstabens "T" haben. Da Stahlprofile vom L-Typ kommerziell erhältlich sind, werden zwei Stahlprofile vom L-Typ so kombiniert, daß die Form eines "T" ausgebildet wird. Durch die Verwendung des Verstärkungsmaterials vom T-Typ wird der Fluß des synthetischen Harzes zum Zeitpunkt des Formens bzw. Pressens des Grundteils besser im Vergleich mit dem EaIl, in dem das Verstärkungsmaterial die Form eines " I I " hat, wie in Figur 2 gezeigt ist; das führt dazu, daß der Grundteil, der das Verstärkungsmaterial vom T-Typ enthält, wie er in Figur 3 oder 4 gezeigt ist, stärker bzw. fester als derjenige wird, welcher das VerstärkungsnMtorial vom " Γ I "-Typ enthält, wie in Figur 2 gezeigt ist. Weiter zeigen die erhaltenen Klingen, wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind, bessere Ergebnisse, was das Verhindern eines Verbiegens dieser Klingen anbetrifft, als die Klinge der Figur 2.

Bei der praktischen Produktion der Entwässerungsklinge nach der Erfindung wird der Oberflächenteil 2 so in einer Form angeordnet, daß die Hauptoberfläche des Oberflächenteils in Kontakt mit der Formoberfläche ist und die vorstehenden Tei-Ie 7 nach aufwärts stehen, dünn wird das Verstürkiingsrnatorial 5 auf dem Oberflächenteil 2 innerhalb der Nut 8 angeordnet, und danach wird ein flüssigesHarz eingegossen und gehärtet, so daß dadurch die Klinge integral bzw. als einstückiges Teil geformt wird. In diesem Falle kann, da das Verstärkungsmaterial 5 in der Form stabil angeordnet bzw. in die Form stabil gelegt werden kann, d.h. in der Form eines umgekehrten T, die Produktionsleistungsfähigkeit der Herstellung der Entwässerungsklinge beträchtlich erhöht werden.

Da Stahlmaterial als Verstärkungsmaterial verwendet wird, wird das Gewicht des Grundteils aufgrund des Gewichts des Stahlmaterials viel schwerer bzw. sehr schwer, was zu einer Herabsetzung der Handhabbarkeit beim Ausbauen und Einbauen der Klinge führt. Um ein leichtgewichtiges Grundteil herzustellen, ist es zu bevorzugen, ein synthetisches Harzmaterial zu verwenden, das vorzugsweise 10 bis 65 Vol.-% eines Füllstoffs, der ein spezifisches Gewicht von 0,9 oder weniger hat, in der Form von hohlen Mikrokügelchen enthält.

Der Füllstoff sollte in Form hohler Mikroperlen oder Mikrokügelchen mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 oder weniger vorliegen. Wenn das spezifische Gewicht größer als 0,9 ist, kann das Ziel des Hersteilens von Klingen mit leichtem Gewicht nicht erreicht werden. Im Hinblick auf das spezifische Gewicht und die Verstärkungswirkung sollte der Füllstoff in Form von hohlen Mikrokügelchen vorliegen. Die Teilchengröße der Mikrokügelchen ist ausreichend, wenn sie im Bereich von 5 bis 300/um liegt. Beispiele von Füllstoffen sind inerte siliciumhaltige Materialien, beispielsweise FiI-lite 52/7 mit der Zusammensetzung: Si0„ 55 - 61%, Al„0_

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26 - 30%, Na₂O + K₂O 0,5 - 4% und Fe₃O₃ 4% oder weniger, jeweils Gewichtsprozent (hergestellt von Nippon Fillite K.K., Japan), Mikrokapseln, die aus üblicherweise verwendeten synthetischen Harzen hergestellt sind, oder Ballons, die aus 5 organischen Materialien hergestellt sind. Wenn die Menge an · •Füllstoff geringer als 10 Vol.-% ist, ist die Wirkung der !

Verringerung des Gewichts ungenügend. Wenn andererseits die ' Menge an Füllstoff über 65 Vol.-% liegt, kann der bekannte Gießvorgang nicht durchgeführt werden, was zur Folge hat, daß das Formen des synthetischen Harzes schwierig wird und daß die Eigenschaften der gebildeten Produkte nicht einheitlich bzw. gleichförmig sind. Das Formen des IGrundteils kann nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise durch Gießen, erfolgen.

Zum Beispiel kann der Grundteil 1 erhalten werden, indem man 100 Gewichtsteile Epoxyharz (Epikote 815, Shell Chemical Co.), 43 Gewichtsteile Füllstoff (Fillite 52/7, spezifisches Gewicht etwa 0,7, Teilchengröße 5 - 300 /um, Nippon Fillite K.

K.) und 40 Gewichtsteile eines Härtungsmittels (Epomate B002, Ajinomoto Co., Inc.) vermischt, das Gbmisch in eine Form gießt und das Gemisch härtet. Das erhaltene gehärtete Produkt (der Grundteil) hat ein spezifisches Gewicht von etwa 0,92 bis 1,2, wodurch der Grundteil wesentlich leichter als der bekannter Klingen ist. Dadurch wird die Handhabbarkeit beim Ausbauen und Einbauen der Klinge wesentlich verbessert.

Die Entwässerungsklinge hat üblicherweise eine Länge von 2 bis 8 m, wenn sie in dem Drahtteil einer Papiermaschine verwendet wird. Wenn die Klinge, wie sie in Figur 3 oder 4 gezeigt ist, aufgrund von Formingsschrumpfung des synthetischen Harzmaterials, das für den Grundteil verwendet worden ist, und/oder aufgrund des Unterschieds in den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Keramikitiaterialien und des synthetischen Harzmaterials noch in der Längsrichtung der Klinge verbogen ist, werden

ein oder mehrere Sch'litze in dem Grundteil ausgebildet, und zwar vorzugsweise nahezu senkrecht zur Iängsrichtung des Grundteils.

Um die Erläuterung zu erleichtern, ist in Figur 5 nur der Grundteil aus der Entwasseruny:;klinye der Fi<jur 3, in welcher der Oberflächenteil und der Grundteil integral bzw. einstückig geformt sind, herausgenommen bzw. dargestellt. Die Länge der Klinge beträgt beispielsweise 4 m. Die Figur 6 ist eine Aufsicht auf den Grundteil der Figur 5, der drei Schlitze 10 hat, und zwar zwei auf einer Seite und einen auf der anderen Seite des Grundteils, und diese Schlitze sind durch das Verstärkungsmaterial voneinander getrennt. Die Breite jedes Schlitzes 10 beträgt in diesem Falle etwa 0,2 mm. Die Breite des Schlitzes kann in dem Bereich von

mehr als 0,05 mm bis 0,5 mm liegen, vorzugsweise im Bereich i von 0,1 mm bis 0,4 mm, und noch mehr bevorzugt im Bero ich von 0,2 mm bis 0,3 mm. Wonn die Breite zu groß isti zum

Beispiel mehr als O,5 mm beträgt, wird die Festigkeit des |

Grundteils unerwünscht herabgesetzt. Wonn andererseits die \ Breite zu klein ist, zum Beispiel 0,05 mm oder weniger, wird die Ausbildung der Schlitze zum Zeitpunkt des Formens des Grundteils schwierig, da ein dünner Film in die Form eingesetzt wird, gefolgt vom Gießen des synthetischen Harzmaterials und der Entfernung des dünnen Filmes, so daß sich die vorstehend beschriebenen Schlitze ergeben.

Im Falle der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Schlitze wird jeder Schlitz, wie in Figur 7 oder 8 dargestellt, über etwa eine Hälfte des Querschnitts des Grundteils, der durch das Verstärkungsmaterial 5 unterteilt ist, ausgebildet. Jedoch kann der Schlitz auch in der in den Figuren 9 und 10 gezeigten Weise ausgebildet werden. Weiter muß der Schlitz 1O nicht notwendigerweise das Verstärkungsmaterial 5 erreichen, wie in Figur 7 oder 8 gezeigt, sondern seine Wirkung kann auch erreicht werden, wenn der Schlitzbereich nur etwa 2/3

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odor mehr des in den Figuren 7 oder 8 gezeigten Bereichs beträgt.

Der Abstand zwischen den Schlitzen ist nicht beschränkt, aber es ist zu bevorzugen, Schlitze mit einem konstanten Abstand auszubilden, der zum Beispiel von 2 m bis 20 cm beträgt, vorzugsweise etwa 1 m, und zwar abwechselnd auf einer Seite und der anderen Seite des Grundteils sowie getrennt durch das Verstärkungsmaterial, wie in Figur 5 oder 6 gezeigt. Zum Beispiel ist es, wenn die Länge der Klinge 5 m beträgt, zu bevorzugen, vier Schlitze mit je einem Ab- j

ι stand von 1 m auszubilden, und zwar zwei auf einer Seite ,

und die restlichen beiden auf der anderen Seite des Grund- ; teils abwechselnd und getrennt durch das Verstärkungsmate- )

rial.

Die Entwässerungsklinge, die ein geschlitztes Grundteil hat, . ' wie in Figur 5 gezeigt, kann ohne Bewirken eines Verbiegens bei einer Temperatur von -20 C bis +60 C verwendet werden. Dagegen kommt es bei einer konventionellen Entwässerungsklinge, wie sie in Figur 2 gezeigt ist, zu einem Verbiegen mit einem Maximalwert von 50 bis 100 mm, wenn diese während einer Stunde auf -20 C gehalten wird.

Wie oben erwähnt, kann sich die Entwässerungsklinge nach der Krrindnnq nur scliwor verbiegen, woil das Vorstärkungsmnterial in der speziellen Form in das Grundteil eingefügt ist, und weil nötigenfalls ein· oder mehrere Schlitze in dem Grundteil ausgebildet sind, so daß die Handhabbarkeit des Ausbauens und Einbauens der Entwässerungsklinge beträchtlich verbessert ist. Weiter ist der kommerzielle Wert der Entwässerungsklinge nach, der Erfindung dadurch beträchtlich erhöht, daß der Nachteil des Verbiegens beseitigt ist. Außerdem kann das Gewicht der Entwässerungsklinge beträchtlich vermindert werden, indem ein synthetisches Harz, das einen speziellen leichtgewichtigen Füllstoff enthält, verwendet wird.

Leerseite

Claims

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K RAU S'äi WEfsk£f ^:"

PAT E N TA N WÄ LTE

UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · D R.-l N G. ANN EKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 -TELEFONOeQZyQyOyT-VQyOVB · TELEX O5-2121BB kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

3167 JS/an

HITACHI CHEMICAL COMPANY, LTD.
Tokyo, Japan

Entwässerungsklinge für Papiermaschinen

PATENTANSPRÜCHE

"Η 1.) Entwässerungsklinge für Papiermaschinen, die einen

aus Keramikmaterial hergestellten Oberflächenteil und einen aus synthetischem Harzmaterial hergestellten sowie einen
Hohlteil auf seiner Unterflache aufweisenden Grundteil umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenteil (2) auf seiner Unterfläche wenigstens zwei vorstehende Teile (7) zum Versenken derselben in dem Grundteil (1) hat, und daß ein Verstärkungsmaterial (5) in dem Grundteil (1) versenkt ist, wobei der obere Teil des Verstärkungsmaterials (5) die Unterfläche des Oberflächenteils (2) berührt und in einer Nut (8) angeordnet ist, die von den vorstehenden Teilen (7) des Oberflächenteils (2) gebildet ist.
2. Entwässerungsklinge nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial (5) aus Stahl sowie in der Form des Buchstabens T hergestellt
ist.
3. Entwässerungsklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekenn zei chne t , daß das Kunstharz ein wärmehärtendes Harz ist.
4, Entwässerungsklinge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das wärmehärtende Harz ein Epoxyharz, ein ungesättigtes Polyesterharz, ein Phenolharz, ein Melaminharz oder ein Harnstoffharz ist.
5. Entwässerungsklinge nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Grundteil (1) aus einem wärmehärtenden Harz hergestellt ist, das 10 bis 65 Vol.-% eines Füllstoffs, der ein spezifisches Gewicht von 0,9 oder weniger hat, in der Form von hohlen Mikrokügelchen enthält.
6. Entwässerungsklinge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Mikrokügelchen aus inertem kieselsäurehaltigen bzw. siliciumhaltigen.Material hergestellt sind.
7. Entwässerungsklinge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundteil (1) einen oder mehrere Schlitze (10) hat.
8. Entwässerungsklinge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (10) ganz oder nahezu senkrecht zur Längsrichtung des Grundteils (1) ausgebildet ist.
9. F.ni.wäsBorunysklingo nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (10) in einem konstanten Abstand abwechselnd auf der einen Seite und der anderen Seite des Grundteils (1), getrennt durch das Verstärkungsmaterial (7), ausgebildet ist.