EP0135544B1 - Entwässerungselement für den nassteil einer papiermaschine - Google Patents

Entwässerungselement für den nassteil einer papiermaschine Download PDF

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EP0135544B1
EP0135544B1 EP84900849A EP84900849A EP0135544B1 EP 0135544 B1 EP0135544 B1 EP 0135544B1 EP 84900849 A EP84900849 A EP 84900849A EP 84900849 A EP84900849 A EP 84900849A EP 0135544 B1 EP0135544 B1 EP 0135544B1
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EP
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sucker
machine
felt
projection
watering
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EP84900849A
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Karl-Dieter Fuchs
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Feldmuehle AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48—Suction apparatus
    • D21F1/52—Suction boxes without rolls
    • D21F1/523—Covers thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48—Suction apparatus
    • D21F1/483—Drainage foils and bars

Definitions

  • the invention relates to a strip-shaped drainage element for the sieve or felt part of a fiber dewatering machine, in particular paper machine, such as a sieve table, foil, support table, wet vacuum cleaner, suction device, pipe suction device, felt suction device, the coating of which consists of individual segments made of hard materials and is in sliding contact with the sieve or felt.
  • paper machine such as a sieve table, foil, support table, wet vacuum cleaner, suction device, pipe suction device, felt suction device, the coating of which consists of individual segments made of hard materials and is in sliding contact with the sieve or felt.
  • a sieve table such as a sieve table, foil, support table, wet vacuum cleaner, suction device, pipe suction device, felt suction device, the coating of which consists of individual segments made of hard materials and is in sliding contact with the sieve or felt.
  • sintered aluminum oxide, silicon carbide or the like which abut one another with their abutting surfaces, have a shoulder on the side facing away from the sie
  • Last-shaped drainage elements for the screen or felt part of a fabric dewatering machine which are made up of individual segments made of hard materials in combination with other materials, are known.
  • the introduction of the dewatering elements equipped with hard materials enabled the advantageous high working speeds of the dewatering machine currently in use.
  • a decisive disadvantage of the structure of segments is that joints between the individual segments can damage the screen and felt and cause errors such as water streaks in the paper to be produced - especially if there are manufacturing-related tolerances between the individual segments.
  • This disadvantage can be eliminated by grinding a completely installed drainage element at the manufacturer. Nevertheless, there may be gaping at the connection joints if the drainage elements are stressed by bending, torsion and / or thermal expansion.
  • GB-A-1 232681 can also consist of individual segments with stepped connecting surfaces at their longitudinal ends which extend over the entire width of the segments, where the hard material bodies carrying the screen are not in one brittle plastic such as polyethylene are stored.
  • the polyethylene expands more than the hard materials and is ground off the sieve, the machine then cools down under other operating conditions, the material ground down in the butt joints is missing and this construction also affects the vacuum and thus strip formation in the Paper.
  • the object of the present invention is now to provide a strip-shaped drainage element for the screen or felt part of a fabric dewatering machine, which has no shoulders, steps or gaps in any of them when subjected to bending, torsion in the longitudinal direction or thermal expansion at the joints of the individual ceramic segments Length can be manufactured and sanded ready, is easy to assemble and is safe and easy to handle.
  • the advantage of the invention is that an overlapping adhesive connection of the individual segments creates a structure that can be regarded as a self-supporting drainage element in terms of strength and can be handled safely as such. Since the upper and lower parts are made of materials with the same thermal expansion coefficient, this composite construction does not experience any forces due to thermal expansion due to thermal expansion, which leads to changes in shape or deformation, particularly at the joints, and thus to component failure.
  • the non-positive and form-fitting overlapping adhesive connection enables a substantial enlargement of the surfaces that are connected to each other and thus a reduction in the specific surface load by a factor of 1.4 to 2.0.
  • the critical shear strength of the adhesive connection is greater than the critical static strength of the selected hard materials made of ceramic material, it is achieved that no plastic or elastic deformations and the associated change in shape of the strip-shaped drainage element occur at the connection points.
  • the invention provides that the segment made of hard materials is not formed in one part and processed by grinding, but rather is assembled from the separately manufactured processed upper part and shoulder by means of an overlapping adhesive connection.
  • the upper part and the neck advantageously consist of the same material with the same specific material characteristics.
  • the approach is not subject to such great demands regarding grain size distribution, surface hardness, pore volume, pore distribution, grinding and polishability as the upper part. You can therefore also use starting materials that only meet the requirements for strength and thermal expansion coefficient, while the upper part in contact with the screen or felt additionally z. B. should have as few pores as possible so that no filler particles can deposit therein, which in turn lead to sieve and felt damage. Pores in the approach, however, are favorable for better adhesion of the adhesive.
  • the batch can be produced, for example, from the waste generated during the processing of the green moldings.
  • the adhesive connection surface should be identical to the neutral axis of the entire cross-section, or may be above the neutral axis. If the adhesive surface lies in the neutral axis, then there are no tensile, compressive or other stresses. If the adhesive surface is above the neutral axis, the adhesive layer is only loaded by compressive stresses. In this way, a high level of security of the connection is guaranteed. If the adhesive were subjected to peeling, the security of the connection would be only a fraction of that in the case of shear or shear stress.
  • Figure 1 shows the two-part segment (1), consisting of the upper part (2) and the approach (3), which can be manufactured individually and are easy to edit.
  • the upper part (2) and shoulder (3) have the same length and are each shifted by half the length on their horizontal adhesive connection surfaces (4) by means of the adhesive layer (8).
  • the adjacent upper part (2 ') adjoins the upper part (2). This is in turn non-positively connected to the two components via the horizontal and vertical connecting surface (4) and (5) by means of the adhesive layer (8).
  • This structure is repeated by alternately attaching approach (3) and upper part (2) until the desired length of the drainage element has been reached.
  • FIG. 2 shows a drainage element in the sectional view in the plane of the line IV-IV drawn in Figure 1.
  • the upper part (2) is designed in the form of a foil.
  • the connection to the neck (3) is made by the adhesive layer (8).
  • the approach (3) has a T-shaped cross section.
  • the drainage element is connected to the supporting structure by means of a profile strip (9) shown in FIG.
  • Figure 3 shows a drainage element of a second embodiment in a perspective view.
  • the structure is again made up of two-part individual segments (1).
  • the direction of wire travel is indicated by the arrow (6).
  • the upper part (2) is formed in the form of a foil and wider than the neck (3).
  • the approach (3) has a dovetail cross-section for connection to the profile bar, not shown here.
  • the thickness of the extension (3) in the vertical extension is greater than the thickness of the top (2).
  • the upper part (2) has the same overall length as the extension (3) and is offset by half the overall length on the extension (3) by means of the adhesive layer (8).
  • Figure 4 shows the vertical section through a drainage element in its structure on the support structure of a fabric dewatering machine.
  • the contact surface (11) of the upper part (2) touches the sieve or the felt, the direction of which is indicated by the arrow (6).
  • the attachment (3) the cross section of which is trapezoidal, non-positively connected to the upper part (2), engages in the profile strip (9), which is made of plastic, glass fiber reinforced plastic or metal.
  • the profile strip (9) in turn encompasses a T-shaped metal profile (12) of the supporting structure (10) of the fabric dewatering machine.
  • the dewatering segment with its extension (3) can only move freely in the recess of the profile strip (9) transversely to the direction of wire travel.
  • the profile strip (9) on the T-shaped metal profile (12) with the supporting structure (10) can only move freely transversely to the direction of wire travel (6). With this arrangement, thermal expansions in the assembled structure are compensated for by slip, so that no bending stresses occur on the drainage element.

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  • Paper (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein leistenförmiges Entwässerungselement für den Sieb- oder Filzteil einer Faserstoffentwässerungsmaschine, insbesondere Papiermaschine, wie Siebtisch, Foil, Stütztisch, Nasssauger, Sauger, Rohrsauger, Filzsauger, dessen in gleitender Berührung mit dem Sieb oder Filz stehender Belag aus einzelnen Segmenten aus Hartstoffen, wie gesinterem Aluminiumoxid, Siliziumkarbid o. ä. besteht, die mit ihren Stossflächen aneinanderliegen, an der der Siebseite abgewandten Seite einen Ansatz aufweisen und wobei die einzelnen Segmente auf einer quer zur Maschinenlaufrichtung sich erstreckenden Profilleiste befestigt sind, die ihrerseits auf der Tragkonstruktion der Entwässerungsmaschine aufgebracht wird und die einzelnen Segmente untereinander durch Verklebung verbunden sind. (US-A-4047993).
  • Leistenförmige Entwässerungselemente für den Sieb- oder Filzteil einer Stoffentwässerungsmaschine, die aus einzelnen Segementen aus Hartstoffen in Vebindung mit anderen Stoffen aufgebaut sind, sind bekannt. Die Einführung der mit Hartstoffen ausgerüsteten Entwässerungselemente hat die vorteilhaften hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der heute im Gebrauch befindlichen Stoffentwässerungsmaschine ermöglicht.
  • Der Aufbau der Entwässerungselemente aus einzelnen Segmenten ist deshalb erforderlich, weil Körper aus Hartstoffen nicht in beliebig grossflächiger Ausbildung in einem Stück hergestellt werden können, wie das beispielsweise bei Kunststoffen der Fall ist.
  • Ein entscheidender Nachteil des Aufbaues aus Segmenten besteht darin, dass Stossstellen zwischen den einzelnen Segmenten Sieb und Filz beschädigen können sowie Fehler wie Wasserstreifen im zu erzeugenden Papier verursachen - insbesondere, wenn zwischen den einzelnen Segmenten fertigungsbedingte Toleranzen bestehen. Dieser Nachteil kann durch Überschleifen eines fertig aufgebauten Entwässerungselementes beim Hersteller beseitigt werden. Trotzdem kann es zum Klaffen an den Verbindungsstössen kommen, wenn die Entwässerungselemente durch Biegung, Torsion und/oder Wärmedehnung belastet werden.
  • Aus der EP-A-005691 ist bekannt, Hartstoffsegmente mit Steatitunterteilen zu verkleben, wobei die Steatitunterteile gegenüber den Hartstoffsegmenten versetzt sind. Als Kleber wird dabei ein Kunstharz eingesetzt, der so elastisch ist, dass er die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen kompensieren kann, ohne zerstört zu werden. In der Praxis bildet sich dabei allerdings zwischen den einzelnen Hartstoffsegmenten ein Spalt, der zwar meniskusartig vom elastischen Kleber überbrückt wird, sich aber trotzdem unterhalb des Berührungsbereiches zwischen Keramikleiste und Sieb erstreckt und damit das sich hinter der Leiste aufbauende Vakuum beeinflusst, so dass es in diesem Bereich zur Streifenbildung im Papier kommt. Derselbe Effekt tritt in verstärktem Masse bei dem Gegenstand der GB-A-1 232681 auf, die auch aus einzelnen Segmenten mit an ihren längsseitigen Enden sich über die ganze Breite der Segmente erstreckende gestufte Verbindungsflächen bestehen können, wo die das Sieb tragenden Hartstoffkörper in einem nicht spröden Kunststoff wie Polyäthylen eingelagert sind. Das Polyäthylen dehnt sich bei Erwärmung stärker aus als die Hartstoffe und wird vom Sieb abgeschliffen, kühlt sich dann die Maschine durch andere Betriebsbedingungen ab, fehlt das in den Stossfugen abgeschliffene Material und es kommt auch bei dieser Konstruktion zur Beeinträchtigung des Vakuums und damit zur Streifenbiidung im Papier. _
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein leistenförmiges Entwässerungselement für den Sieb- oder Filzteil einer Stoffentwässerungsmaschine zu schaffen, das bei Beanspruchung durch Biegung, Torsion in Längsrichtung oder bei Wärmedehnung an den Stossstellen der einzelnen Keramiksegmente keine Absätze, Stufen oder Spalten aufweist, in beliebiger Länge herstellbar und fertig geschliffen werden kann, einfach zu montieren ist und sicher und einfach handhabbar ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch überlappende Klebeverbindungen der einzelnen Segmente ein Gebilde entsteht, das festigkeitsmässig als selbsttragendes Entwässerungselement betrachtet werden kann und als solches sicher gehandhabt werden kann. Da Oberteil und Unterteil aus Werkstoffen gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, treten bei dieser Verbundkonstruktion bei Temperaturänderungen keine Kräfte aufgrund von Wärmedehnungen auf, die zu Formänderung oder Verformungen besonders an den Stossstellen und damit zum Versagen des Bauteils führen.
  • Die kraft- und formschlüssige überlappende Klebeverbindung ermöglicht gegenüber einer Klebung mit stumpfem Stoss eine wesentliche Vergrösserung der miteinander in Verbindung stehenden Flächen und somit eine Verminderung der spezifischen Flächenbelastung um den Faktor 1,4 bis 2,0.
  • Da die kritische Scherfestigkeit der Klebeverbindung grösser ist als die kritische statische Festigkeit der gewählten Hartstoffe aus keramischem Werkstoff, wird erreicht, dass an den Verbindungsstellen keine plastischen oder elastischen Verformungen und damit verbundene Formänderung des leistenförmigen Entwässerungselementes auftreten.
  • Zur Durchführung der Klebeverbindung sind allgemein bekannte Klebstoffe einsetzbar, sofern sie nur die geforderte hohe Festigkeit erreichen. Ganz besonders bevorzugt werden jedoch 2 Komponentenkleber auf Basis von Epoxidharz eingesetzt, da die damit ausgeführte Verbindung aufgrund der erforderlichen Aushärtungszeit ein nachträgliches Ausrichten der einzelnen Segmente nach dem Zusammenfügen noch gestattet.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Segment aus Hartstoffen nicht in einem Teil ausgeformt und durch Schleifen bearbeitet wird, sondern aus dem separat hergestellten bearbeiteten Oberteil und Ansatz mittels überlappender Klebeverbindung zusammengesetzt wird. Oberteil und Ansatz bestehen dabei vorteilhaft aus dem gleichen Werkstoff mit gleichen spezifischen Werkstoffkennzahlen.
  • An den Ansatz werden jedoch keine so grossen Anforderungen bezüglich Korngrössenverteilung, Oberflächenhärte, Porenvolumen, Porenverteilung, Schleif- und Polierbarkeit wie an das Oberteil gestellt. Man kann daher auch Ausgangswerkstoffe einsetzen, die nur den Anforderungen an Festigkeit und thermischen Ausdehnungskoeffizienten genügen, während das mit dem Sieb oder Filz in Berührung stehende Oberteil zusätzlich z. B. möglichst wenig Poren aufweisen soll, damit darin keine Füllstoffpartikel ablagern können, die wiederum zu Sieb- und Filzbeschädigungen führen. Poren im Ansatz sind dagegen günstig für eine bessere Haftung des Klebstoffes. Der Ansatz kann beispielsweise aus den bei der Bearbeitung der grünen Formkörper anfallenden Abfälle hergestellt werden.
  • Die Klebeverbindungsfläche soll mit der neutralen Achse des Geamtquerschnittes identisch sein, oder kann oberhalb der neutralen Achse liegen. Liegt die Klebefläche in der neutralen Achse, dann treten keinerlei Zug-, Druck- oder andere Spannungen auf. Liegt die Klebefläche über der neutralen Achse, wird die Klebeschicht nur durch Druckspannungen belastet. Auf diese Art und Weise ist eine hohe Sicherheit der Verbindung garantiert. Würde die Klebung auf Schälung beansprucht, dann betrüge die Sicherheit der Verbindung nur einen Bruchteil gegenüber derjenigen bei Schub-oder Scherbeanspruchung.
  • Die nachfolgenden Figuren dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, ohne dass die Erfindung auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist:
    • Fig. zeigt ein Entwässerungselement in Seitenansicht quer zur Maschinenlaufrichtung,
    • Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Figur 1 in der Ebene der Linie V-V,
    • Fig.3 zeigt ein Entwässerungselement einer weiteren Ausführungsform in perspektivischer Darstellung,
    • Fig.4 zeigt die Schnittansicht eines Entwässerungselementes mit Profilleiste und Tragkonstruktion der Stoffentwässerungsmaschine.
  • Figur 1 zeigt das zweiteilige Segment (1), bestehend aus Oberteil (2) und dem Ansatz (3), die einzeln herstellbar und leicht bearbeitbar sind. Oberteil (2) und Ansatz (3) weisen die gleiche Länge auf und sind jeweils um die halbe Länge verschoben an ihren horizontalen Klebeverbindungsflächen (4) mittels der Klebstoffschicht (8) kraftschlüssig verbunden. An das Oberteil (2) schliesst sich das benachbarte Oberteil (2')an. Dieses ist mit den beiden Bauteilen über die horizontale und vertikale Verbindungsfläche (4) und (5) mittels der Klebestoffschicht (8) wiederum kraftschlüssig verbunden. Dieser Aufbau wiederholt sich durch abwechselndes Ansetzen von Ansatz (3) und Oberteil (2), bis die gewünschte Länge des Entwässerungselementes erreicht worden ist.
  • Figur 2 zeigt ein Entwässerungselement in der Schnittansicht in der Ebene der in der Figur 1 gezeichneten Linie IV-IV. Oberteil (2) ist in Form eines Foils ausgebildet. Die Verbindung zum Ansatz (3) wird durch die Klebstoffschicht (8) hergestellt. Der Ansatz (3) weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Mittels einer in Figur 4 dargestellten Profilleiste (9) wird das Entwässerungselement mit der Tragkonstruktion verbunden.
  • Figur 3 zeigt ein Entwässerungselement einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht. Der Aufbau erfolgt wiederum aus zweiteiligen Einzelsegmenten (1). Die Sieblaufrichtung ist durch den Pfeil (6) angedeutet. Das Oberteil (2) ist in Form eines Foils durchgebildet und breiter als der Ansatz (3). Der Ansatz (3) weist zur Verbindung mit der hier nicht dargestellten Profilleiste einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf. Die Stärke des Ansatzteils (3) in vertikaler Erstreckung ist grösser als die Stärke des Oberteils (2). Das Oberteil (2) weist die gleiche Baulänge auf wie der Ansatz (3) und ist um die halbe Baulänge versetzt auf dem Ansatz (3) mittels der Klebstoffschicht (8) befestigt.
  • Figur 4 zeigt den vertikalen Schnitt durch ein Entwässerungselement in seinem Aufbau auf der Tragkonstruktion einer Stoffentwässerungsmaschine. Die Kontaktfläche (11) des Oberteils (2) berührt das Sieb oder den Filz, dessen Laufrichtung durch den Pfeil (6) angedeutet wird. Der mit dem Oberteil (2) kraftschlüssig verbundene Ansatz (3), dessen Querschnitt trapezförmig ist, greift in die Profilleiste (9) ein, die aus Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff oder Metall gefertigt ist. Die Profilleiste (9) ihrerseits umgreift ein T-förmiges Metallprofil (12) der Tragkonstruktion (10) der Stoffentwässerungsmaschine. Das Entwässerungssegment ist mit seinem Ansatz (3) in der Ausnehmung der Profilleiste (9) nur quer zur Sieblaufrichtung frei beweglich. Ebenso ist die Profilleiste (9) auf dem T-förmigen Metallprofil (12) mit der Tragkonstruktion (10) nur quer zur Sieblaufrichtung (6) frei beweglich. Durch diese Anordnung werden Wärmedehnungen in dem zusammengesetzten Aufbau durch Gleitschlupf ausgeglichen, so dass an dem Entwässerungselement keine Biegebeanspruchungen auftreten.

Claims (3)

1. Leistenförmiges Entwässerungselement für den Sieb- oder Filzteil einer Faserstoffentwässserungsmaschine, insbesondere Papiermaschine, wie Siebtisch, Foil, Stütztisch, Nasssauger, Sauger, Rohrsauger, Filzsauger, dessen in gleitender Berührung mit dem Sieb oder Filz stehender Belag aus einzelnen Segmenten (1) aus Hartstoffen, wie gesintertem Aluminiumoxid, Siliziumkarbid o. ä. besteht, die mit ihren Stossflächen (5) aneinanderliegen, an der der Siebseite abgewandten Seite einen Ansatz (3) aufweisen und wobei die einzelnen Segmente (1) auf einer quer zur Maschinenlaufrichtung sich erstreckenden Profilleiste (9) befestigt sind, die ihrerseits auf der Tragkonstruktion (10) der Entwässerungsmaschine aufgebracht wird und die einzelnen Segmente (1) untereinander durch Verklebung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (1) aus einem für sich gesinterten Oberteil (2) und einem ebenfalls für sich gesinterten Unterteil (Ansatz 3) bestehen, diese den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen und die miteinander verklebten vertikalen Stossflächen (5) bzw. horizontalen Berührungsflächen (4) so angeordnet sind, dass das Oberteil (2) und der Ansatz (3) in Längsrichtung des Entwässerungselementes zueinander versetzt sind.
2. Leistenförmiges Entwässerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (2) und der Ansatz (3) aus dem gleichen Werkstoff bestehen.
3. Leistenförmiges Entwässerungselement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des gesamten Profiles, bestehend aus Ansatz (3) und Oberteil (2) so gewählt ist, dass die neutrale Achse des Geamtquerschnittes sich parallel zur Längsachse des Entwässerungselementes erstreckt und in der Ebene der horizontalen Klebefuge (Berührungsfläche 4) verläuft.
EP84900849A 1983-02-24 1984-02-22 Entwässerungselement für den nassteil einer papiermaschine Expired EP0135544B1 (de)

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JP (1) JPS60500819A (de)
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DE (2) DE3306457C2 (de)
FI (1) FI80093C (de)
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