EP1683915A1

EP1683915A1 - Doctor blade

Info

Publication number: EP1683915A1
Application number: EP06100500A
Authority: EP
Inventors: Ferdinand Schmatz; Josef Kerschbaumer; Josef Schneid; Thomas Dr. Stübegger; Benno Dr. Bader; Norbert Dr. Gamsjäger; Georg Dr. Mag. Gobec
Original assignee: Voith Patent GmbH; Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2006-07-26
Also published as: DE102005002640A1

Abstract

Scraper blade for a machine for producing or processing a web of material comprises a number of layers laminated together, including a continuously abradable layer.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Schaberklinge zur Beschaberung eine Walze in einer Maschine zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung einer Materialbahn, insbesondere eine Faserstoffbahn wie Papier, Karton oder Tissue.This invention relates to a doctor blade for beschaberung a roller in a machine for producing and / or further processing a web, in particular a fibrous web such as paper, cardboard or tissue.

Die EP 0 944 470 beschreibt eine Schaberklinge mit einer mittleren Schicht mit Schleifpartikeln und mit äußeren Schichten mit Karbon- und / oder Glasfasern. Durch diese Anordnung soll eine Schaberklinge geschaffen werden, mit welcher eine Beschaberung der Walze, eine Reinigung der Walze und ein Polieren der Walze möglich ist.EP 0 944 470 describes a scraper blade having a middle layer of abrasive particles and outer layers of carbon and / or glass fibers. By this arrangement, a doctor blade is to be created, with which a Beschaberung the roller, a cleaning of the roller and a polishing of the roller is possible.

Die US 4,549,933 beschreibt eine Schaberklinge mit mehreren Kohlefaser verstärkten Schichten aus Epoxydharz. Gemäß dieser Druckschrift sind die Kohlefasern in einer Schicht im wesentlichen zueinander unidirektional orientiert, wobei sich die Orientierung der Kohlefasern verschiedener Schichten zum Teil unterscheidet. Hierdurch soll eine Schaberklinge mit inhomogener Steifigkeit geschaffen werden.US Pat. No. 4,549,933 describes a doctor blade having a plurality of carbon fiber reinforced layers of epoxy resin. According to this document, the carbon fibers in a layer are substantially unidirectionally oriented with respect to one another, with the orientation of the carbon fibers of different layers differing in some respects. This is to create a scraper blade with inhomogeneous rigidity.

Die oben genannten Schaberklingen weisen eine oftmals zu geringe Standzeit auf und sind nicht an spezielle Anwendungen anpassbar.The above-mentioned doctor blades often have too short a service life and are not adaptable to specific applications.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schaber klinge mit verlängerter Standzeit vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig aufgebaut ist.It is the object of the present invention to provide a scraper blade with extended life, which is simple and inexpensive.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß der Erfindung weist die Schaberklinge eine Anzahl von miteinander laminierten Schichten auf, wobei zumindest eine der Schichten zur Reduktion bzw. Verhinderung eine r Bartbildung der Schaberklinge als kontinuierlich verschleißende Schicht ausgebildet ist.According to the invention, the scraper blade has a number of layers laminated together, wherein at least one of the layers for reducing or preventing ragging of the scraper blade is formed as a continuously-wearing layer.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Reduktion der Standzeit einer Schaberklinge im wesentlichen durch eine Bartbildung der Schaberklinge in der Kontaktzone zwischen Schaberklinge und Walzenoberfläche hervorgerufen wird. Durch die Bartbildung wird die idealerweise linienförmige Kontaktzone zwischen Schaberklinge und Walzenoberfläche verbreitert, wodurch sich die Beschaberungseigenschaften der Schaberklinge auf die Walzenoberfläche erheblich verschlechtern. Eine Bartbildung, so haben Untersuchungen der Anmelderin gezeigt, wird bspw. durch ein Aufspleißen der Verstärkungsfasern in der Schaberklinge bewirkt. Eine Bartbildung der Schaberklinge bei deren Verschleiß wird abhängig von der Position einer kontinuierlich verschleißenden Schicht vermieden oder zumindest reduziert. Somit wird durch Anordnung einer kontinuierlich verschleißenden Schicht an geeigneter Stelle des Schichtsystems der Schaberklinge die Bartbildung der Schaberklinge reduziert oder sogar vollständig verhindert.The invention is based on the finding that the reduction of the service life of a doctor blade is essentially caused by a beard formation of the doctor blade in the contact zone between the doctor blade and the roll surface. The formation of a beard widens the ideally linear contact zone between the doctor blade and the roll surface, as a result of which the doctor blade's Beschaberungseigenschaften on the roll surface deteriorate significantly. A beard formation, as investigations by the applicant have shown, is effected, for example, by splicing of the reinforcing fibers in the doctor blade. A beard formation of the scraper blade during its wear is avoided or at least reduced depending on the position of a continuously wearing layer. Thus, by arranging a continuously-wearable layer at a suitable location of the layer system of the doctor blade, the scarfing of the doctor blade is reduced or even completely prevented.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine weitere Schicht bzw. sind mehrere weitere Schichten vorgesehen ist, die eine zur kontinuierlich verschleißenden Schicht unterschiedliche Funktion erfüllt bzw. die jeweils zueinander unterschiedliche Funktionen erfüllen.According to an advantageous embodiment of the invention, at least one further layer or a plurality of further layers is provided which fulfills a function which is different for the continuously-wearing layer or which respectively fulfill mutually different functions.

Durch die zumindest eine weitere Schicht, die eine andere Funktion erfüllt als die zumindest eine die Bartbildung verhindernde Schicht, ist es möglich eine Schaberklinge zu schaffen, die eine erhöhte Standzeit hat und die darüber hinaus, basierend auf der spezifischen Funktion der einen Schicht oder den jeweiligen spezifischen zueinander unterschiedlichen Funktionen der mehreren Schichten, an unterschiedliche Einsatzzwecke individuell angepasst werden kann.By virtue of the at least one further layer, which fulfills a different function than the at least one curd-preventing layer, it is possible to provide a doctor blade which has an increased service life and which, based on the specific function of the one layer or the other specific mutually different functions of the multiple layers, can be adapted to different purposes individually.

Es werden also Schichten mit jeweils unterschiedlichen Funktionen miteinander laminiert und eine Schaberklinge geschaffen, die eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen kombiniert. Durch diese modulare Fertigung der Schaberklinge, wobei die einzelnen Module jeweils durch Schichten unterschiedlicher Funktion gebildet werden, ist auch die Herstellung der Schaberklinge einfacher und somit kostengünstiger.Thus, layers each having different functions are laminated together and a doctor blade is created which combines a variety of different functions. Through this modular production of the doctor blade, wherein the individual modules are each formed by layers of different function, the production of the doctor blade is easier and thus cheaper.

Basierend auf den obigen Erläuterungen ist es somit möglich unabhängig von der zur Verfügung Stellung bzw. Ausgestaltung einer Bartbildung verhindernden Schicht möglich, als weiteren Aspekt der Erfindung eine Schaberklinge vorzuschlagen, die zur Erfüllung unterschiedlicher Funktionen zueinander unterschiedliche Funktionseinheiten aufweist. Hierbei werden die unterschiedlichen Funktionseinheiten vorzugsweise durch Schichten gebildet, die miteinander laminiert sind.Based on the above explanations, it is thus possible, regardless of the available position or configuration of a beard-preventing layer, to propose, as a further aspect of the invention, a doctor blade which has different functional units to fulfill different functions. Here, the different functional units are preferably formed by layers which are laminated together.

Nahezu alle Anforderungen an die spezifische Anwendung und / oder Position der Schaberklinge in der Maschine können erfüllt werden, wenn die zueinander unterschiedlichen Funktionen die folgenden sind:

Verhinderung bzw. Reduzierung der Bartbildung,
Reinigung der Walzenoberfläche,
Polieren der Walzenoberfläche,
Abstützen der Schaberklinge auf der Walzenoberfläche,
Beeinflussung der Steifigkeit der Schaberklinge,
Schmierung des tribologischen Systems Schaberklinge und Walzenoberfläche.

Almost all requirements for the specific application and / or position of the doctor blade in the machine can be met if the mutually different functions are the following:

Prevention or reduction of beard formation,
Cleaning the roll surface,
Polishing the roll surface,
Supporting the doctor blade on the roll surface,
Influencing the rigidity of the doctor blade,
Lubrication of the tribological system scraper blade and roller surface.

Versuche haben ergeben, dass die Bartbildung dann besonders effektiv reduziert wird, wenn eine der beiden Deckschichten des die Schaberklinge bildenden Laminats die kontinuierlich verschleißende Schicht ist. Dies ist damit zu begründen, dass eine Bartbildung der Schaberklinge im wesentlichen durch ein "Ausfransen" einer der beiden Deckschichten, bzw. der beiden Deckschichten bewirkt wird.Experiments have shown that the formation of a beard is particularly effectively reduced if one of the two outer layers of the doctor blade-forming laminate is the continuously-wearing layer. This is due to the fact that a beard formation of the doctor blade is essentially caused by a "fraying" of one of the two cover layers, or of the two cover layers.

Demzufolge wird die Bartbildung nahezu bis vollständig verhindert, wenn beide Deckschichten durch eine kontinuierlich verschleißende Schicht gebildet werden.As a result, the whisker formation is almost completely prevented when both cover layers are formed by a continuously-wearing layer.

Nach konkreten Ausgestaltungen der Erfindung enthält die kontinuierlich verschleißende Schicht ein Matrixmaterial und zumindest einen partikelförmigen und /oder faserförmigen Füllstoff, der in das Matrixmaterial eingebettet ist.According to specific embodiments of the invention, the continuously-wearing layer contains a matrix material and at least one particulate and / or fibrous filler which is embedded in the matrix material.

Hierbei ist sowohl denkbar, dass der Füllstoff isotrope oder anisotrope Verschleißeigenschaften aufweist.In this case, it is conceivable that the filler has isotropic or anisotropic wear properties.

As a filler with isotropic wear properties is preferably used:

Glasfaser und / oder Partikel die Quarz oder Glas oder thermoplastischen Kunststoff oder duromeren Kunststoff enthalten. Isotrope Füllstoffe haben den Vorteil, dass diese orientierungsunabhängig die gleichen Verschleißeigenschaften haben, wodurch deren Einbettung in das Matrixmaterial besonders einfach und somit kostengünstig ist.Glass fiber and / or particles containing quartz or glass or thermoplastic or thermosetting plastic. Isotropic fillers have the advantage that they have the same wear-independent the same orientation properties, whereby their embedding in the matrix material is particularly simple and therefore cost-effective.

Liegt ein faserförmiger Füllstoff mit anisotropen Verschleißeigenschaften vor, so sind die Fasern orientiert, insbesondere in Maschinenrichtung orientiert, angeordnet um einen kontinuierlichen Verschleiß zu gewährleisten.If a fibrous filler with anisotropic wear properties is present, the fibers are oriented, in particular oriented in the machine direction, arranged in order to ensure continuous wear.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die die Walzenoberfläche reinigende Schicht zumindest einen abrasiven partikelförmigen und / oder faserförmigen Füllstoff. Der Füllstoff ist vorzugsweise in ein Matrixmaterial eingebettet.According to a further preferred embodiment of the invention, the roller surface-cleaning layer contains at least one abrasive particulate and / or fibrous filler. The filler is preferably embedded in a matrix material.

As an abrasive filler are preferably used alone or in combination:

Kohlefasern, Keramikfasern, Metalloxide oder Carbide.Carbon fibers, ceramic fibers, metal oxides or carbides.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass durch die die Walzenoberfläche polierende Schicht eine definierte Rauhigkeit der Walzenoberfläche eingestellt wird.A further embodiment of the invention provides that a defined roughness of the roll surface is set by the layer polishing the surface of the roll.

Versuche haben gezeigt, dass die Polierwirkung der die Walzenoberfläche polierenden Schicht besonders effektiv ist, wenn diese zumind est einen abrasiven Füllstoff enthält, dessen Größe kleiner ist als die Größe des Füllstoffs den die die Walzenoberfläche reinigende Schicht enthält. Die, im Vergleich zu den Partikel der Reinigungsschicht, kleineren Partikel der Polierschicht, bewirken eine Reduktion der Oberflächenrauhigkeit (Ra-Wert), die durch die größeren Füllstoffe der reinigenden Schicht hervorgerufen wurde. Somit wird bspw. in einem ersten Schritt die Walzenoberfläche gereinigt und in einem zweiten Schritt die Walzenoberfläche durch die feineren Partikel nachpoliert um eine glatte Walzenoberfläche zu erhalten.Experiments have shown that the polishing action of the roll surface polishing layer is particularly effective if it at least contains an abrasive filler whose size is smaller than the size of the filler containing the roll surface cleaning layer. The smaller particles of the polishing layer compared with the particles of the cleaning layer cause a reduction in the surface roughness (Ra value) caused by the larger fillers of the cleaning layer. Thus, for example, in a first step, the roll surface is cleaned and in a second step the roll surface is polished by the finer particles to obtain a smooth roll surface.

Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die die Schaberklinge auf der Walzenoberfläche abstützende Schicht eine Verschleißrate hat, die ungleich der Verschleißrate der die Walzenoberfläche polierenden Schicht und / oder der die Walzenoberfläche reinigenden Schicht ist. Hierdurch wird ein konstanter Anpressdruck der Schaberklinge, also im Wesentlichen der Stützschicht, an die Walzenoberfläche erzeugt. Durch den unterschiedlichen Anpressdruck der Reinigungs- und/oder Polierschicht im Vergleich zur Stützschicht kann die Polierwirkung oder die Reinigungswirkung eingestellt werden, indem der Eingriff der Reinigungsschicht oder Polierschicht in die Walzenoberfläche verstärkt oder abgeschwächt wird.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the layer supporting the doctor blade on the roll surface has a wear rate which is unequal to the rate of wear of the roll surface polishing layer and / or the roll surface cleaning layer. As a result, a constant contact pressure of the scraper blade, that is to say substantially the support layer, is produced on the roller surface. By the different contact pressure of the cleaning and / or polishing layer in comparison to the support layer, the polishing effect or the cleaning effect can be adjusted by the engagement of the cleaning layer or polishing layer is reinforced or attenuated in the roll surface.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die die Steifigkeit der Schaberklinge beeinflussende Schicht in Maschinenrichtung ein zur Quermaschinenrichtung unterschiedliches Elastizitätsmodul hat. So ist es bspw. möglich, die Steifigkeit der Schaberklinge in Maschinenrichtung größer als in Maschinenquerrichtung vorzusehen. Hierdurch wird erreicht, dass die Schaberklinge in Maschinenrichtung eine zur Beschaberung ausreichende Steifigkeit hat und in Maschinenquerrichtung ausreichend flexibel ist, um sich an Unebenheiten der Walzenoberfläche anpassen zu können.A further particularly preferred embodiment of the invention provides that the layer influencing the rigidity of the doctor blade has a modulus of elasticity that differs from the transverse machine direction in the machine direction. Thus, for example, it is possible to provide the rigidity of the doctor blade in the machine direction greater than in the cross machine direction. This ensures that the doctor blade has sufficient rigidity in the machine direction for Beschaberung and is sufficiently flexible in the cross-machine direction to adapt to unevenness of the roll surface can.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die die Steifigkeit der Schaberklinge beeinflussende Schicht in Maschinenrichtung und / oder in Quermaschinenrichtung wirkende Piezoelemente aufweist, wodurch die Steifigkeit in Maschinenrichtung und /oder in Quermaschinenrichtung variabel beeinflussbar ist.It is preferably provided that the layer influencing the rigidity of the doctor blade has piezo elements acting in the machine direction and / or in the cross machine direction, whereby the stiffness in the machine direction and / or in the cross machine direction can be variably influenced.

Untersuchungen haben ergeben, dass der Verschleiß des tribologischen Systems Walzenoberfläche / Schaberklinge besonders gering ist, wenn die die Schmierung des tribologischen Systems Schaberklinge und Walzenoberfläche beeinflussende Schicht einen Friktionskoeffizienten im Bereich von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise von 0,1 bis 0,3 hat.Investigations have shown that the wear of the tribological system roll surface / doctor blade is particularly low if the layer influencing the lubrication of the tribological system doctor blade and roll surface has a friction coefficient in the range from 0.01 to 0.5, preferably from 0.1 to 0, 3 has.

Konkret wird die die Schmierung des tribologischen Systems Schaberklinge und Walzenoberfläche beeinflussende Schicht durch ein Matrixmaterial und zumindest einen partikelförmigen und / oder faserförmigen Füllstoff gebildet, wobei der Füllstoff in das Matrixmaterial eingebettet ist.Specifically, the layer which influences the lubrication of the tribological system doctor blade and roll surface is formed by a matrix material and at least one particulate and / or fibrous filler, the filler being embedded in the matrix material.

Als Füllstoff können allein oder in Kombination Verwendung finden: MoS2, Graphit, Teflon, PE, PP, flüssige Additive die nicht in das Materixmaterial chemisch eingebunden sind wie bspw. Silikon, reaktive Additive die mit zumindest einer reaktiven Koppelstelle an das Materixmaterial gebunden sind wie bspw. funktionale Silane, Vinylverbindungen.The filler can be used alone or in combination: MoS2, graphite, Teflon, PE, PP, liquid additives which are not chemically incorporated into the Materixmaterial such as silicone, reactive additives which are bound to the Materixmaterial with at least one reactive coupling site such as Functional silanes, vinyl compounds.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiel en näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaberklinge im Querschnitt,
Fig. 2: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaberklinge im Querschnitt.

The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1: a first embodiment of a scraper blade according to the invention in cross-section,
Fig. 2: A second embodiment of a scraper blade according to the invention in cross section.

Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaberklinge 1 im Querschnitt in abschnittweiser nicht maßstäblicher Darstellung.1 shows a first embodiment of a doctor blade according to the invention 1 in cross section in sections not to scale.

Die erfindungsgemäße Schaberklinge 1 ist in Kontakt mit einer Walzenoberfläche 2 einer sich in Richtung des Pfeils 19 drehenden Walze 3 dargestellt. Die Schaberklinge 1 weist eine Anzahl von miteinander laminierten Schichten 4 bis 8 auf.The scraper blade 1 according to the invention is shown in contact with a roller surface 2 of a roller 3 rotating in the direction of the arrow 19. The doctor blade 1 has a number of layers 4 to 8 laminated together.

Zur Reduktion bzw. Verhinderung einer Bartbildung der Schaberklinge 1 sind die oberste Schicht 4 und die unterste Schicht 8 der Schaberklinge 1 als kontinuierlich verschleißende Schichten ausgebildet.To reduce or prevent the formation of a beard of the doctor blade 1, the uppermost layer 4 and the lowermost layer 8 of the doctor blade 1 are formed as layers which wear continuously.

Jede der beiden kontinuierlich verschleißenden Schichten 4 und 8 wird in der vorliegenden Ausführungsform durch ein Matrixmaterial 9, welches beispielsweise thermoplastische Grundmaterialien wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, hochleistungs- Thermoplaste wie, Polyetheretherketon oder Polyphenylensulfid; Duroplastmaterialien wie Cyanatesterharze, Phenol-Formaldehyd Harze vorzüglich Epoxydharze, Polyurethanharze oder Sintermaterialien oder Grafit umfasst gebildet, in den ein partikelförmiger Füllstoff 10 eingebettet ist.Each of the two continuous wear layers 4 and 8 is in the present embodiment by a matrix material 9, which for example, thermoplastic base materials such as polypropylene, polyethylene, polyamide, high performance thermoplastics such as, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide; Thermoset materials such as cyanate ester resins, phenol-formaldehyde resins, preferably epoxy resins, polyurethane resins or sintered materials or graphite, in which a particulate filler 10 is embedded.

Der partikelförmige Füllstoff 10 weist in der vorliegenden Ausführungsform isotrope Verschleißeigenschaften auf und kann bspw. allein oder in Kombination enthalten: Quarz oder Glas oder thermoplastischen Kunststoff oder duromeren Kunststoff.The particulate filler 10 in the present embodiment has isotropic wear properties and may contain, for example, alone or in combination: quartz or glass or thermoplastic or duromeric plastic.

Die weiteren Schichten 5, 6 und 7 erfüllen zueinander unterschiedliche Funktionen. Des weiteren erfüllen die Schichten 5 bis 7 zu der obersten Schicht 4 und zu der untersten Schicht 8 unterschiedliche Funktionen.The further layers 5, 6 and 7 fulfill mutually different functions. Furthermore, the layers 5 to 7 to the top layer 4 and to the bottom layer 8 perform different functions.

Die Schicht 5 ist eine die Walzenoberfläche 2 reinigende Schicht.The layer 5 is a roller surface 2 cleaning layer.

Die Schicht 6 ist eine die Walzenoberfläche 2 polierende Schicht. Aus Sicht der Schaberklinge 1 läuft die Walze 3 immer gegen die Schaberklinge 1.The layer 6 is a roll surface 2 polishing layer. From the perspective of the doctor blade 1, the roller 3 always runs against the doctor blade. 1

Die Schicht 7 ist eine Schaberklinge auf der Walzenoberfläche abstützende Schicht.The layer 7 is a doctor blade on the roll surface supporting layer.

Die Walzenoberfläche 2 reinigende Schicht 5 enthält in der Ausführungsform der Figur 1 einen abrasiven partikelförmigen Füllstoff 11, der in ein Matrixmaterial 12 eingebettet ist. Das Matrixmaterial 12 kann beispielsweise thermoplastische Grundmaterialien wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, Hochleistungs-Thermoplaste wie, Polyetheretherketon oder Polyphenylensulfid; Duroplastmaterialien wie Cyanatesterharze, Phenol-Formaldehyd Harze vorzüglich Epoxydharze Polyurethanharze oder Sintermaterialien oder Grafit enthalten.The roll surface 2 cleaning layer 5 contains in the embodiment of Figure 1 an abrasive particulate filler 11 which is embedded in a matrix material 12. The matrix material 12 may include, for example, thermoplastic base materials such as polypropylene, polyethylene, polyamide, high performance thermoplastics such as, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide; Duroplast materials such as cyanate ester resins, phenol-formaldehyde resins, preferably epoxy resins, polyurethane resins or sintered materials or graphite.

Als abrasiver partikelförmiger Füllstoff 11 findet bspw. allein oder in Kombination Verwendung:As an abrasive particulate filler 11 is used, for example, alone or in combination use:

Die Abrasivstoffe können Stoffe aus den Gruppen z.B. Carbide, Metalle und deren Oxide z.B. Chrom, Eisen, Aluminium, Silizium und/oder Füllstoffe in der Größe von Nanopartikel bis zum Milimterbereich mit enger, d.h. nur eine Größenordnung wie Nanopartikel, oder breiter, von Nano- bis zu Milimeterpartikel, Verteilung der Korngrößen sein.The abrasives may contain substances from the groups eg carbides, metals and their oxides eg chromium, iron, aluminum, silicon and / or fillers in the size of nanoparticles up to the milimter range with narrow, ie only on the order of nanoparticles, or wider, of nano-particles. up to millimeter particles, distribution of grain sizes.

Die die Walzenoberfläche 2 polierende Schicht 6 enthält einen abrasiven partikelförmigen Füllstoff 13, dessen Größe kleiner ist als die Größe des Füllstoffs 11 den die die Walzenoberfläche 2 reinigende Schicht 5 enthält.The roll surface 2 polishing layer 6 contains an abrasive particulate filler 13, the size of which is smaller than the size of the filler 11 containing the roll surface 2 cleaning layer 5.

Die die Walzenoberfläche 2 polierende Schicht 6 ist derart ausgelegt und auf das Material der Walzenoberfläche 2 abgestimmt, dass eine definierte Rauhigkeit der Walzenoberfläche 2 eingestellt werden kann.The roll surface 2 polishing layer 6 is designed and tuned to the material of the roll surface 2 that a defined roughness of the roll surface 2 can be adjusted.

Die die Schaberklinge 1 auf der Walzenoberfläche 2 abstützende Schicht 7 ist des weiteren derart ausgebildet, dass diese eine Verschleißrate hat, die ungleich der Verschleißrate der die Walzenoberfläche 2 polierenden Schicht 6 und / oder der die Walzenoberfläche 2 reinigenden Schicht 5 ist. Um die beschriebenen Effekte zu erreichen, muss die abstützende Schicht 7 eine höhere oder geringere Härte als die Schicht 5 oder 6 aufweisen. Dies erreicht man im gegenständlichen Fall durch die Variation der Füllstoffhärte bei gleich bleibendem Füllstoffanteil, beispielhaft erreicht man eine härtere Einstellung durch den Austausch von Quarzmehl durch Siliziumcarbid, eine weichere Einstellung durch den Austausch mit Talk. Des Weiteren kann auch der Anteil an Füllstoffen mit gleicher Mohsscher Härte zur Einstellung der Härte der Schicht einsetzen; so führt eine Steigerung von 10% SiC in einer Epoxidharzformulierung zu einem Härteansteig von mehr als 3 ShD.The doctor blade 1 on the roll surface 2 supporting layer 7 is further formed such that it has a wear rate that is different from the wear rate of the roll surface 2 polishing layer 6 and / or the roller surface 2 cleaning layer 5. In order to achieve the described effects, the supporting layer 7 must have a higher or lower hardness than the layer 5 or 6. This is achieved in the present case by the variation of the filler hardness while maintaining the filler content, by way of example a harder adjustment is achieved by the replacement of quartz powder by silicon carbide, a softer setting by the exchange with talc. Furthermore, the proportion of fillers having the same Mohs hardness can also be used to adjust the hardness of the layer; Thus, an increase of 10% SiC in an epoxy resin formulation leads to a hardness increase of more than 3 ShD.

Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaberklinge 14 im Querschnitt in abschnittweiser nicht maßstäblicher Darstellung.2 shows a second embodiment of a doctor blade according to the invention 14 in cross section in sections not to scale.

Im folgenden sollen nur die Unterschiede zur Ausführungsform der Figur 1 besprochen werden. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the following, only the differences from the embodiment of FIG. 1 will be discussed. Identical features are provided with the same reference numerals.

Die Schaberklinge 14 weist eine Anzahl von miteinander laminierten Schichten 15, 16, 17, 5 bis 7 auf.The doctor blade 14 has a number of layers 15, 16, 17, 5-7 laminated together.

Zur Reduktion bzw. Verhinderung einer Bartbildung der Schaberklinge 14 sind die oberste Schicht 15 und die unterste Schicht 16 der Schaberklinge 14 als kontinuierlich verschleißende Schichten ausgebildet.To reduce or prevent the formation of a beard of the doctor blade 14, the uppermost layer 15 and the lowermost layer 16 of the doctor blade 14 are formed as layers which wear continuously.

Jede der beiden kontinuierlich verschleißenden Schichten 15 und 16 wird in der vorliegenden Ausführungsform durch ein Matrixmaterial 9, welches beispielsweise thermoplastische Grundmaterialien wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, Hochleistungs-Thermoplaste wie, Polyetheretherketon oder Polyphenylensulfid; Duroplastmaterialien wie Cyanatesterharze, Phenol-Formaldehyd Harze vorzüglich Epoxydharze, Polyurethanharze oder Sintermaterialien oder Grafit umfasst, gebildet, in den ein faserförmiger Füllstoff 18 eingebettet ist.Each of the two continuous wear layers 15 and 16 is in the present embodiment by a matrix material 9, which for example, thermoplastic base materials such as polypropylene, polyethylene, polyamide, high performance thermoplastics such as, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide; Thermoset materials such as cyanate ester resins, phenol-formaldehyde resins, preferably epoxy resins, polyurethane resins or sintered materials or graphite, in which a fibrous filler 18 is embedded.

Der faserförmige Füllstoff 18 weist in der vorliegenden Ausführungsform isotrope Verschleißeigenschaften auf und kann bspw. Glasfaser enthalten.The fibrous filler 18 in the present embodiment has isotropic wear properties and may include, for example, glass fiber.

Die Schaberklinge 14 weist zusätzlich zur Schaberklinge 1 eine die Steifigkeit der Schaberklinge 14 beeinflussende Schicht 17 auf.In addition to the doctor blade 1, the doctor blade 14 has a layer 17 which influences the rigidity of the doctor blade 14.

Die die Steifigkeit der Schaberklinge 14 beeinflussende Schicht 17 hat in der Ausführungsform der Figur 2 in Maschinenrichtung ein zur Quermaschinenrichtung unterschiedliches Elastizitätsmodul, wobei die Steifigkeit der Schaberklinge 14 in Maschinenrichtung größer als in Quermaschinenrichtung ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Schaberklinge 14 in Maschinenrichtung eine zur Beschaberung ausreichende Steifigkeit hat und in Maschinenquerrichtung ausreichend flexibel ist, um sich an Unebenheiten der Walzenoberfläche 2 anpassen zu können.In the embodiment of FIG. 2, the layer 17 influencing the rigidity of the scraper blade 14 has a modulus of elasticity different in the machine direction relative to the cross machine direction, wherein the stiffness of the scraper blade 14 is greater in the machine direction than in the cross machine direction. This ensures that the doctor blade 14 has sufficient rigidity in the machine direction for Beschaberung and is sufficiently flexible in the cross-machine direction to adapt to unevenness of the roll surface 2 can.

Die die Steifigkeit der Schaberklinge 14 beeinflussende Schicht 17 weist in der vorliegenden Ausführungsform Lagen aus Kohlefasern auf, von denen mehrere in Maschinenrichtung und dazwischen liegende Lagen in Quermaschinenrichtung orientiert sind.In the present embodiment, the layer 17 influencing the rigidity of the doctor blade 14 has layers of carbon fibers, several of which are oriented in the cross-machine direction in the machine direction and intermediate layers.

Claims

Doctor blade for a machine for producing and / or further processing a material web, in particular a fibrous web, which has a number of layers laminated together,
characterized,
in that at least one of the layers is designed to reduce or prevent the formation of a beard of the doctor blade as a continuously wearing layer.

Scraper blade according to claim 1,
characterized,
that at least one further layer is provided, which fulfills a function which is different from that of the continuously-wearing layer.

Scraper blade according to claim 1 or 2,
characterized,
that a plurality of further layers are provided, which fulfill mutually different functions.

Scraper blade according to claim 2 or 3,
characterized,
that the different functions are the following: Cleaning the roll surface,

Polishing the roll surface,

Supporting the doctor blade on the roll surface,

Influencing the rigidity of the doctor blade,

- Lubrication of the tribological system scraper blade - roller surface.

Scraper blade according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the uppermost and / or lowermost layer is a continuous wear layer.

Scraper blade according to one of claims 1 to 5,
characterized,
includes that the continuous wear layer comprises a matrix material and at least one particulate and / or fibrous filler embedded in the matrix material.

Scraper blade according to claim 6,
characterized,
isotropic or that the filler has anisotropic wear properties.

Scraper blade according to claim 7,
characterized,
that is used as a filler with isotropic wear properties: glass fiber and / or particles containing quartz or glass or thermoplastic or thermosetting plastic.

Scraper blade according to claim 7,
characterized,
that fibrous filler oriented with anisotropic wear properties, in particular oriented in the machine direction, is arranged.

Scraper blade according to one of claims 4 to 9,
characterized,
in that the roll surface-cleaning layer contains at least one abrasive particulate and / or fibrous filler.

Scraper blade according to claim 10,
characterized,
that are used as abrasive filler alone or in combination: carbon fibers, ceramic fibers, metal oxides or carbides.

Scraper blade according to one of claims 4 to 11,
characterized,
in that a defined roughness of the roll surface is set by the layer polishing the surface of the roll.

Scraper blade according to one of claims 4 to 12,
characterized,
in that the roll surface polishing layer contains at least one abrasive filler whose size is smaller than the size of the filler containing the roll surface cleaning layer.

Scraper blade according to one of claims 4 to 13,
characterized,
that the doctor blade-supporting on the roll surface layer has a wear rate which is equal to the rate of wear of the roll surface be polished layer and / or of the roll surface cleaning layer.

Scraper blade according to one of claims 4 to 14,
characterized,
in that the layer influencing the rigidity of the doctor blade has a modulus of elasticity different in the machine direction than the cross machine direction.

Scraper blade according to one of claims 4 to 15,
characterized,
in that the layer which influences the lubrication of the tribological system doctor blade and roll surface has a friction coefficient in the range from 0.01 to 0.5, preferably from 0.1 to 0.3.

Scraper blade according to claim 16,
characterized,
in that the layer which influences the lubrication of the tribological system doctor blade and roll surface contains a matrix material and at least one particulate and / or fibrous filler which is embedded in the matrix material.

Scraper blade according to claim 17,
characterized,
that find use as filler alone or in combination:
MoS2, graphite, Teflon, PE, PP, liquid additives which are not chemically incorporated into the Materixmaterial such as silane oil, reactive additives which are bonded to the Materixmaterial with at least one reactive coupling site such as functional silanes, vinyl compounds.