EP1774092A1 - Tragelement - Google Patents

Tragelement

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Publication number
EP1774092A1
EP1774092A1 EP05752585A EP05752585A EP1774092A1 EP 1774092 A1 EP1774092 A1 EP 1774092A1 EP 05752585 A EP05752585 A EP 05752585A EP 05752585 A EP05752585 A EP 05752585A EP 1774092 A1 EP1774092 A1 EP 1774092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
supporting element
layer
layers
inner layer
support element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP05752585A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Henninger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1774092A1 publication Critical patent/EP1774092A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G3/00—Doctors

Definitions

  • the invention relates to a support element for functional units for treating a running paper, cardboard or other fibrous web within a machine for producing and / or finishing the fibrous web, wherein the support element is hollow inside.
  • the invention has the object to improve a support element of the type mentioned in that the use of fibers can be reduced in the future.
  • the invention solves this problem with a support element of the type mentioned, in which according to the invention an outer shell is provided with at least two superimposed layers.
  • the inventive Support element can be produced in a sandwich construction.
  • the sandwich construction allows a variety of constructions to make the outer shell of the support element as light as possible and still stable. Due to the sandwich construction, fewer fibers than previously used or even completely dispensed with. This reduces the manufacturing costs of the support element and also the weight of the component, since the support element now no longer has to be made massive.
  • the outer shell may have an outer layer, a middle layer and an inner layer. As a result, high strength values can be achieved with the lowest possible component weight.
  • the middle layer can have several layers. Basically, it is of course also possible to provide the outer layer and the inner layer also with several layers.
  • honeycombs may have a quadrangular or a hexagonal cross-section.
  • round or other polygonal cross sections are also possible.
  • the central layer may have a waveform. This gives the support element high rigidity and strength with the least possible use of material. For this construction, paper materials, light metals, plastics or the like are particularly well suited for the construction of the middle layer.
  • the central layer may have surfaces which are arranged with their ends in a zigzag shape to each other.
  • the central layer has a plurality of juxtaposed double T-profiles.
  • the double T-profiles take over a supporting and supporting function for the middle layer.
  • Composites, light metals, plastics or the like are also particularly suitable as materials for this construction of the middle layer.
  • the middle layer can also have a homogeneous material. This is particularly advantageous if the demands on the component weight, the stiffness and the strength are slightly lower.
  • At least one of its layers and / or at least one of the layers of the middle layer may be made of a carbon fiber reinforced plastic.
  • unreinforced plastics can also be selected for the inner layer and / or the outer layer.
  • the fiber may be a wound fiber.
  • the inner layer can be made of a steel or of a light metal in order to combine a low component weight with good mechanical properties.
  • the inner layer Since the inner layer is stretched less than the outer layers at a bending stress of the support element, it may have a relatively low modulus of elasticity.
  • the modulus of elasticity can be 80 GPa, for example. He should, however, in the longitudinal direction of - A -
  • Supporting element be at least 50 GPa, so that the support member has sufficient rigidity.
  • the inner layer and / or the outer layer should have a coefficient of thermal expansion, preferably in the longitudinal direction of the support element of at most 2 * 10 6 m / K. This can be realized by appropriate sandwich constructions and by a suitable material selection.
  • At least one of the layers and / or at least one of the layers of the middle layer, in particular the middle layer are made of a resin-impregnated paper. As a result, good strength values are realized simultaneously with a low component weight.
  • the at least one layer or the at least one layer of resin-impregnated paper can have a wall thickness of 10 to 100 mm, preferably 20 to 50 mm, in order to simultaneously achieve good strength values in addition to the low component weight.
  • the middle layer may also have a carbon fiber reinforced plastic and / or a glass fiber reinforced plastic and / or an unreinforced plastic and / or a foam and / or a rubber and / or an elastomer and / or a steel and / or a light metal with just such dimensions ,
  • the outer layer may have a relatively high modulus of elasticity. It should be at least between 60 to 300 GPa, preferably 75 to 150 GPa, in the longitudinal direction of the support element in order to give the support element sufficient rigidity.
  • the outer layer may preferably have a wall thickness of 3 mm to 40 mm, preferably 10 mm to 20 mm.
  • FIG. 1 shows a sectional view through the outer shell of a first embodiment of the support element.
  • Figure 2 is a sectional view through the outer shell of a second embodiment of the support member.
  • FIG. 3 shows a sectional view through the outer shell of a third embodiment of the support element
  • FIG. 4 shows a sectional view through the outer shell of a fourth embodiment of the support element
  • FIG. 5 shows a sectional view through the outer shell of a fifth embodiment of the support element
  • Fig. 6 is a sectional view through the outer shell of a sixth
  • Fig. 7 shows an application within a coating machine with inventively designed support beams
  • Fig. 1 shows an outer shell 10 of a support element according to the invention, which is hollow inside.
  • the outer shell 10 has an outer layer 11 and an inner layer 12. Between the inner layer 11 and the outer layer 12, a middle layer 13 is arranged. In the example, the middle layer 13 has two adjacent layers 14 and 15. By this construction and by a firm connection of the layers 11, 12 and 13 and the layers 14 and 15 with each other, one achieves for the support element a low component weight with simultaneously high strength values.
  • Fig. 2 shows an outer shell 20 of a second embodiment of the support element.
  • the outer shell 20 has an outer layer 21, an inner layer 22 and a middle layer 23 therebetween.
  • the middle layer 23 is provided with adjoining honeycomb 24.
  • the honeycombs 24 have a quadrangular cross section, so that they abut each other with their side walls 25 and thereby give the entire support member excellent rigidity and strength.
  • the honeycombs can have other polygonal or even round cross sections or a combination of several cross sections.
  • a resin-impregnated paper is particularly well.
  • plastics, foams, rubber and the like are also possible, which can be introduced into the cavities of the honeycomb 24.
  • the middle layer 33 has a wave shape. It gives the support element a high rigidity and strength with minimal use of material. Due to the minimal use of material, a minimum component weight is achieved. For this construction, a paper material, a light metal, a plastic or the like is particularly well.
  • the middle layer 33 has a thickness of 10 to 100 mm, preferably 20-50 mm.
  • Fig. 4 shows an outer shell 40 with an outer layer 41 and an inner layer 42. In between a central layer 43 is arranged.
  • the middle layer 43 has surfaces 44 which are arranged with their ends together in such a way that the surfaces 44 form a zigzag shape. This design allows even higher stiffness and strength with low component weight.
  • composite materials, light metals, plastics or the like are preferably used.
  • FIG. 5 shows an outer shell 50 with an outer layer 51, an inner layer 52 and a middle layer 53 arranged therebetween.
  • the middle layer 53 is provided with a plurality of double T-profiles 54 arranged next to one another.
  • the double T-profiles 54 assume a supporting and supporting function for the middle layer 53.
  • the central layer 53 composites, light metals and plastics or the like are particularly well suited.
  • Fig. 6 shows an outer shell 60, in which between a outer layer 61 and an inner layer 62, a homogeneous center layer 63 is provided.
  • the homogeneous center layer 63 is particularly useful when not so high demands are placed on the component weight, the rigidity and strength. Foams, elastomers, plastics and composite materials are particularly well suited for the homogeneous middle layer.
  • the mechanical properties of the support member can be further improved.
  • a wound fiber is used for the inner layer 12, 22, 32, 42, 52 and 62 and for the outer layer 11, 21, 31, 41, 51 and 61.
  • the backsheet 11, 21, 31, 41, 51 and 61 are made of a carbon fiber reinforced plastic, particularly when using a wound fiber, the backsheet 11, 21, 31, 41, 51 and 61 can have a wall thickness of 3 to 40 mm, preferably 10 to 20 mm.
  • the inner layer 12, 22, 32, 42, 52 and 62 may be made of a steel or a light metal.
  • the support element 1 according to the invention can be used very advantageously in an online or offline coating machine, where a machine-wide functional unit 2, which is shown only schematically and could be both an application unit and a squeegee device, carried by a likewise machine-wide support element or support beam 1 becomes, as can be seen from Figure 7.
  • a machine-wide functional unit 2 which is shown only schematically and could be both an application unit and a squeegee device, carried by a likewise machine-wide support element or support beam 1 becomes, as can be seen from Figure 7.
  • two support elements 1 are shown, wherein in each case a support element 1 of a roller 3 is assigned. Both rollers 3 together form a nip N, which passes through a paper, board or other fibrous web 4 for the purpose of applying a liquid or pasty application medium on one or both sides of the fibrous web 4 in the direction of arrow L. This order is for finishing purposes, in particular for improving the later printability of papers.
  • the inventively designed support beam or the so-called support member 1 is based on Funging parts 5 of the coating machine with bearing levers 6 from. This is the case when the fibrous web is not treated and / or the functional unit or the rollers or other coating machine parts for service and maintenance purposes of the functional unit 2 are accessible have to.
  • the support element 1 according to the invention can also be advantageous in various areas within the entire production machine for the fibrous web (paper machine) use, ie wherever a functional unit is provided for the treatment of the fibrous web and should be supported on a support body.
  • the support element 1 can carry such a functional unit that includes nozzle devices for moistening and / or heating the fibrous web.
  • the application is also very suitable for functional units which are scraper devices and which serve to keep the surface of rolls and drying cylinders clean, or where the scraper device is intended to remove the fibrous web from a roll surface.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tragelement (1) für Funktionseinheiten (2) zur Behandlung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (4) innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (4), wobei das Tragelement (1) innen hohl ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Tragelement (1) eine Außenhülle (10, 20, 30, 40, 50, 60) mit mindestens zwei aufeinander liegenden Lagen (11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53, 61, 62, 62) aufweist.

Description

Tragelement
Die Erfindung betrifft ein Tragelement für Funktionseinheiten zur Behandlung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, wobei das Tragelement innen hohl ausgebildet ist.
Aus dem Stand der Technik sind Tragelemente bekannt, die beispielsweise aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff hergestellt werden. Diese Tragelemente werden aus langen Fasern als massive Wickel- oder Gelegekörper hergestellt. Solche Tragelemente werden beispielsweise in der DE 41 41 133 C1 und der EP 1 211 053 A2 beschrieben. Die genannte DE-C1 beschreibt dabei ein Tragelement als Hohlkörper, der eine Schaberklinge trägt, die mit der Mantelfläche einer Walze oder eines Trockenzylinders in einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn zusammenwirkt, wogegen in der EP-A2 Tragelemente für eine Streichmaschine offenbart sind.
Nachteilig bei diesen gewickelten und massiven Tragelementen ist jedoch, dass sie eine große Menge an Fasern benötigen, um die gewünschten Bauteileigenschaften, insbesondere die Festigkeitswerte zu erreichen. Die Fasern sind jedoch sehr teuer und das Herstellungsverfahren für ein solches Tragelement aufwändig.
Die Erfindung hat die Aufgabe ein Tragelement der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Verwendung von Fasern zukünftig reduziert werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Tragelement der eingangs genannten Art, bei dem erfindungsgemäß eine Außenhülle mit mindestens zwei aufeinander liegenden Lagen vorgesehen ist. Somit kann das erfindungsgemäße Tragelement in einer Sandwichbauweise hergestellt werden. Die Sandwichbauweise ermöglicht eine Vielzahl von Konstruktionen, um die Außenhülle des Tragelements möglichst leicht und trotzdem stabil zu gestalten. Durch die Sandwichbauweise können also weniger Fasern als bisher verwendet oder sogar ganz darauf verzichtet werden. Dies reduziert die Herstellungskosten des Tragelements und auch das Bauteilgewicht, da das Tragelement jetzt nicht mehr massiv ausgeführt werden muss.
Durch die Sandwichbauweise können Lagen verschiedener Konstruktion miteinander kombiniert werden. So kann die Außenhülle eine Außenlage, eine Mittellage und eine Innenlage aufweisen. Dadurch können bei möglichst geringem Bauteilgewicht hohe Festigkeitswerte erreicht werden.
Um bei möglichst geringem Bauteilgewicht noch höhere Festigkeitswerte zu erreichen, kann die Mittellage mehrere Schichten aufweisen. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich die Außenlage und die Innenlage ebenfalls mit mehreren Schichten zu versehen.
Besonders gute Festigkeitswerte bei geringem Bauteilgewicht werden erzielt, wenn die Mittellage aneinander anliegende Waben aufweist. Vorteilhafterweise können diese Waben einen viereckigen oder einen sechseckigen Querschnitt aufweisen. Es sind jedoch auch runde oder andere mehreckige Querschnitte möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Mittellage eine Wellenform aufweisen. Dadurch erhält das Tragelement eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei möglichst geringem Materialeinsatz. Für diese Konstruktion eignen sich besonders gut zum Aufbau der Mittellage Papierwerkstoffe, Leichtmetalle, Kunststoffe oder dergleichen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Mittellage Flächen aufweisen, die mit ihren Enden zickzackförmig aneinander angeordnet sind. Durch diese Konstruktion wird eine noch höhere Steifigkeit und Festigkeit bei ebenfalls geringem Materialeinsatz verwirklicht. Für diese Konstruktion eignen sich besonders gut zum Aufbau der Mittellage Verbundwerkstoffe, Leichtmetalle, Kunststoffe oder dergleichen.
Außerdem ist eine Ausführungsform möglich, bei der die Mittellage mehrere nebeneinander angeordnete Doppel-T-Profile aufweist. Hierbei übernehmen die Doppel-T-Profile eine stützende und tragende Funktion für die Mittellage. Für diese Konstruktion der Mittellage eignen sich als Werkstoffe ebenfalls besonders gut Verbundwerkstoffe, Leichtmetalle, Kunststoffe oder dergleichen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Mittellage jedoch auch ein homogenes Material aufweisen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Anforderungen an das Bauteilgewicht, an die Steifigkeit und an die Festigkeit etwas geringer sind.
Um die mechanischen Eigenschaften des Tragelements weiter zu verbessern, kann mindestens eine seiner Lagen und/oder mindestens eine der Schichten der Mittellage, insbesondere die Innenlage und/oder die Außenlage aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff gefertigt sein. Grundsätzlich können jedoch für die Innenlage und/oder die Außenlage auch unverstärkte Kunststoffe ausgewählt werden.
Wenn die Innenlage und/oder die Außenlage einen faserverstärkten Kunststoff aufweist, kann die Faser eine gewickelte Faser sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Innenlage aus einem Stahl oder aus einem Leichtmetall gefertigt werden, um ein geringes Bauteilgewicht mit guten mechanischen Eigenschaften zu kombinieren.
Da die Innenlage bei einer Biegebeanspruchung des Tragelements geringer gedehnt wird als die äußeren Lagen, kann sie einen relativ geringen E-Modul aufweisen. Der E-Modul kann beispielsweise 80 GPa betragen. Er sollte jedoch in Längsrichtung des - A -
Tragelements mindestens 50 GPa betragen, damit das Tragelement eine ausreichende Steifigkeit hat.
Da das Tragelement in seiner bisherigen gewickelten Ausführungsform einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufgewiesen hat, sollten die Innenlage und/oder die Außenlage einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, vorzugsweise in Längsrichtung des Tragelements, von höchstens 2*106 m/K aufweisen. Dies kann durch entsprechende Sandwichkonstruktionen und durch eine geeignete Werkstoffauswahl realisiert werden.
Außerdem ist es möglich, dass mindestens eine der Lagen und/oder mindestens eine der Schichten der Mittellage, insbesondere die Mittellage, aus einem harzgetränkten Papier gefertigt sind. Dadurch realisiert man gute Festigkeitswerte gleichzeitig mit einem geringen Bauteilgewicht.
Da Papier an sich ein leichter Werkstoff ist, kann die mindestens eine Lage bzw. die wenigstens eine Schicht aus harzgetränktem Papier eine Wandstärke von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 20 bis 50 mm aufweisen, um neben dem geringen Bauteilgewicht gleichzeitig auch gute Festigkeitswerte zu erzielen.
Grundsätzlich kann die Mittellage auch einen kohlefaserverstärkten Kunststoff und/oder einen glasfaserverstärkten Kunststoff und/oder einen unverstärkten Kunststoff und/oder einen Schaumstoff und/oder ein Gummi und/oder einen Elastomer und/oder einen Stahl und/oder ein Leichtmetall mit eben solchen Abmessungen aufweisen.
Bei einer Biegebeanspruchung des Tragelements wird seine Außenlage stärker gedehnt als die inneren Lagen. Deshalb kann die Außenlage einen relativ hohen E- Modul aufweisen. Er sollte in Längsrichtung des Tragelements mindestens zwischen 60 bis 300 GPa, vorzugsweise 75 bis 150 GPa betragen, um dem Tragelement eine ausreichende Steifigkeit zu geben. Insbesondere wenn die Außenlage aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff hergestellt wird, vor allem bei Verwendung einer gewickelten Faser, kann die Außenlage vorzugsweise eine Wandstärke von 3 mm bis 40 mm, vorzugsweise 10 mm bis 20 mm aufweisen.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Tragelements anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer ersten Ausführungsform des Tragelements;
Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer zweiten Ausführungsform des Tragelements;
Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer dritten Ausführungsform des Tragelements;
Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer vierten Ausführungsform des Tragelements;
Fig. 5 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer fünften Ausführungsform des Tragelements;
Fig. 6 eine Schnittansicht durch die Außenhülle einer sechsten
Ausführungsform des Tragelements.
Fig. 7 eine Anwendungsmöglichkeit innerhalb einer Streichmaschine mit erfindungsgemäß ausgeführten Tragbalken Fig. 1 zeigt eine Außenhülle 10 eines erfindungsgemäßen Tragelements, das innen hohl ist.
Die Außenhülle 10 weist eine Außenlage 11 und eine Innenlage 12 auf. Zwischen der Innenlage 11 und der Außenlage 12 ist eine Mittellage 13 angeordnet. Die Mittellage 13 weist im Beispiel zwei aneinander anliegende Schichten 14 und 15 auf. Durch diesen Aufbau und durch eine feste Verbindung der Lagen 11 , 12 und 13 und der Schichten 14 und 15 miteinander, erreicht man für das Tragelement ein geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hohen Festigkeitswerten.
Fig. 2 zeigt eine Außenhülle 20 einer zweiten Ausführungsform des Tragelements. Die Außenhülle 20 weist eine Außenlage 21 , eine Innenlage 22 und dazwischen eine Mittellage 23 auf. Die Mittellage 23 ist mit aneinander anliegenden Waben 24 versehen. Die Waben 24 weisen einen viereckigen Querschnitt auf, sodass diese mit ihren Seitenwänden 25 aneinander anliegen und dadurch dem gesamten Tragelement eine hervorragende Steifigkeit und Festigkeit verleihen. Grundsätzlich können die Waben andere mehreckige oder auch runde Querschnitte oder eine Kombination von mehreren Querschnitten aufweisen. Für diese Konstruktion der Mittellage 23 eignet sich ein harzgetränktes Papier besonders gut. Es sind jedoch auch Kunststoffe, Schaumstoffe, Gummi und dergleichen möglich, die in die Hohlräume der Waben 24 eingebracht werden können.
Fig. 3 zeigt eine Außenhülle 30 mit einer Außenlage 31 , einer Innenlage 32 und einer dazwischen angeordneten Mittellage 33. Die Mittellage 33 weist eine Wellenform auf. Sie verleiht dem Tragelement eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei minimalem Materialeinsatz. Durch den minimalen Materialeinsatz wird ein minimales Bauteilgewicht erzielt. Für diese Konstruktion eignet sich ein Papierwerkstoff, ein Leichtmetall, ein Kunststoff oder dergleichen besonders gut.
Wenn für die Mittellage 33 ein Papierwerkstoff eingesetzt wird, kann dieser ebenfalls ein harzgetränktes Papier sein. Dadurch lassen sich die hohen Festigkeitswerte besonders gut mit dem geringem Bauteilgewicht verbinden. Vorteilhafterweise weist die Mittellage eine Dicke von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 20-50 mm auf.
Fig. 4 zeigt eine Außenhülle 40 mit einer Außenlage 41 und einer Innenlage 42. Dazwischen ist eine Mittellage 43 angeordnet. Die Mittellage 43 weist Flächen 44 auf, die mit ihren Enden in der Weise aneinander angeordnet sind, dass die Flächen 44 eine Zickzackform bilden. Diese Konstruktion ermöglicht eine noch höhere Steifigkeit und Festigkeit bei ebenfalls geringem Bauteilgewicht. Für diese Konstruktion werden bevorzugterweise Verbundwerkstoffe, Leichtmetalle, Kunststoffe oder dergleichen verwendet.
Fig. 5 zeigt eine Außenhülle 50 mit einer Außenlage 51, einer Innenlage 52 und einer dazwischen angeordneten Mittellage 53. Die Mittellage 53 ist mit mehreren nebeneinander angeordneten Doppel-T-Profilen 54 versehen. Die Doppel-T-Profile 54 übernehmen für die Mittellage 53 eine stützende und tragende Funktion. Für diese Konstruktion der Mittellage 53 sind Verbundwerkstoffe, Leichtmetalle und Kunststoffe oder dergleichen besonders gut geeignet.
Fig. 6 zeigt eine Außenhülle 60, bei der zwischen einer Außenlage 61 und einer Innenlage 62 eine homogene Mittellage 63 vorgesehen ist. Die homogene Mittellage 63 ist besonders dann zweckmäßig, wenn an das Bauteilgewicht, an die Steifigkeit und an Festigkeit nicht ganz so hohe Anforderungen gestellt werden. Für die homogene Mittellage eignen sich insbesondere Schaumstoffe, Elastomere, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe besonders gut.
Wenn insbesondere die Innenlage 12, 22, 32, 42, 52 und 62 und die Außenlage 11 , 21 , 31 , 41 , 51 und 61 aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff gefertigt sind, können die mechanischen Eigenschaften des Tragelements zusätzlich verbessert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn für die Innenlage 12, 22, 32, 42, 52 und 62 und für die Außenlage 11, 21 , 31 , 41 , 51 und 61 eine gewickelte Faser verwendet wird. Wenn die Außenlage 11 , 21 , 31 , 41 , 51 und 61 aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff hergestellt wird, insbesondere bei Verwendung einer gewickelten Faser, kann die Außenlage 11 , 21 , 31 , 41 , 51 und 61 eine Wandstärke bzw. Dicke von 3 bis 40 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Innenlage 12, 22, 32, 42, 52 und 62 aus einem Stahl oder aus einem Leichtmetall gefertigt sein.
Das erfindungsgemäße Tragelement 1 kann sehr vorteilhaft in einer online- oder offline- Streichmaschine eingesetzt werden, wo eine maschinenbreite Funktionseineinheit 2, die nur schematisch dargestellt ist und sowohl ein Auftragsaggregat als auch eine Rakeleinrichtung sein könnte, von einem ebenso maschinenbreiten Tragelement bzw. Tragbalken 1 getragen wird, wie aus Figur 7 erkennbar ist. Im Beispiel der Figur 7 sind zwei Tragelemente 1 dargestellt, wobei jeweils ein Tragelement 1 einer Walze 3 zugeordnet ist. Beide Walzen 3 bilden miteinander einen Nip N, den eine Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn 4 zum Zwecke des Auftragens eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine oder beide Bahnseiten der Faserstoffbahn 4 in Pfeilrichtung L durchläuft. Dieser Auftrag erfolgt zu Veredelungszwecken, insbesondere zur Verbesserung der späteren Bedruckbarkeit von Papieren.
Der erfindungsgemäß ausgestaltete Tragbalken bzw. das so bezeichnete Tragelement 1 stützt sich an Stuhlungsteilen 5 der Streichmaschine mit Lagerhebeln 6 ab. Die ebenfalls mit angedeuteten Hydraulikzylinder 7 ermöglichen ein Abschwenken der Tragelemente von den Walzen 3. Dies ist dann der Fall, wenn die Faserstoffbahn nicht behandelt wird und/oder die Funktionseinheit bzw. die Walzen oder anderen Streichmaschinenteile für Service- und Wartungszweckezwecke der Funktionseinheit 2 zugänglich sein müssen.
Das erfindungsgemäße Tragelement 1 lässt sich aber ebenso vorteilhaft in verschiedenen Bereichen innerhalb der gesamten Herstellungsmaschine für die Faserstoffbahn (Papiermaschine) einsetzen, also überall dort wo eine Funktionseinheit zur Behandlung der Faserstoffbahn vorgesehen ist und sich auf einem Tragkörper abstützen soll. So kann das Tragelement 1 beispielsweise eine solche Funktionseinheit tragen, die Düseneinrichtungen zur Befeuchtung und/oder Erwärmung der Faserstoffbahn beinhaltet. Geeignet ist die Anwendung auch sehr für Funktionseinheiten, die Schabereinrichtungen sind und zum Sauberhalten der Oberfläche von Walzen und Trockenzylindern dienen oder wo die Schabereinrichtung die Faserstoffbahn von einer Walzenoberfläche abnehmen soll.
Bezugszeichenliste
1 Tragelement
2 Funktionseinheit
3 Walze
4 Faserstoffbahn
5 Stuhlungsteil
6 Lagerhebel
7 Hydraulikzylinder
10 Außenhülle
11 Außenlage
12 Innenlage
13 Mittellage
14 Schicht
15 Schicht
20 Außenhülle
21 Außenlage
22 Innenlage
23 Mittel läge
24 Wabe
25 Seitenwand
30 Außenhülle
31 Außenlage
32 Innenlage
33 Mittellage 40 Außenhulle
41 Außenlage
42 Innenlage
43 Mittellage
44 Fläche
50 Außenhülle
51 Außenlage
52 Innenlage
53 Mittellage
54 Doppel-T-Profil
60 Außenhülle
61 Außenlage
62 Innenlage
63 Mittellage

Claims

Patentansprüche
1. Tragelement (1) für Funktionseinheiten (2) zur Behandlung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (4) innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (4), wobei das
Tragelement (1 ) innen hohl ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Außenhülle (10, 20, 30, 40, 50, 60) mit mindestens zwei aufeinander liegenden Lagen (11 , 12, 13, 21 , 22, 23, 31 , 32, 33, 41 , 42, 43, 51 , 52, 53, 61 , 62, 62) aufweist.
2. Tragelement (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (10, 20, 30, 40, 50, 60) eine Außenlage (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 61), eine Mittellage (13, 23, 33, 43, 53) und eine Innenlage (12, 22, 32, 42, 52, 62) aufweist.
3. Tragelement (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (13) mehrere Schichten (14, 15) aufweist.
4. Tragelement (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (23) aneinander anliegende Waben (24) aufweist.
5. Tragelement (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (33) eine Wellenform aufweist.
6. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (43) Flächen (44) aufweist, die mit ihren
Enden zickzackförmig aneinander angeordnet sind.
7. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (53) mehrere nebeneinander angeordnete Doppel-T-Profile (54) aufweist.
8. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (63) ein homogenes Material aufweist.
9. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lagen (11 , 12, 13, 21, 22, 23, 31 , 32, 33, 41, 42, 43, 51 , 52, 53, 61 , 62, 62) für und/oder mindestens eine der Schichten (14, 15), insbesondere die Innenlage und/oder die Außenlage (11 , 21 , 31 , 41 , 51, 61), aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff gefertigt ist.
10. Tragelement (1) nach Anspruch θ, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (12, 22, 32, 42, 52, 62) und/oder die Außenlage (11, 21 , 31, 41 , 51 , 61 ) eine gewickelte Faser aufweist.
11. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (12, 22, 32, 42, 52, 62) aus einem Stahl oder aus einem Leichtmetall gefertigt ist.
12. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (12, 22, 32, 42, 52, 62) einen relativ geringen E-Modul von ca. 50 bis 80 GPa aufweist.
13. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (12, 22, 32, 42, 52, 62) und/oder die Außenlage (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 61) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 2*106 m/K aufweist.
14. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lagen (11 , 12, 13, 21 , 22, 23, 31 , 32, 33, 41 , 42, 43, 51 , 52, 53, 61, 62, 62) und/oder mindestens eine der Schichten (14, 15), insbesondere die Mittellage (13, 23, 33, 43, 53), aus einem harzgetränkten Papier gefertigt ist.
15. Tragelement (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (13, 23, 33, 43, 53, 63) eine Dicke von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 20 bis 50 mm aufweist.
16. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (13, 23, 33, 43, 53) aus mit Harz getränktem Papier und/oder einem kohlefaserverstärkten Kunststoff und/oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff und/oder einem unverstärkten Kunststoff und/oder einem Schaumstoff und/oder einem Gummi und/oder einem Elastomer und/oder einem Stahl und/oder einem Leichtmetall herstellbar ist.
17. Tragelement (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlage (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 61) einen hohen E-
Modul von 60 bis 300 GPa, vorzugsweise75 bis 150 GPa aufweist.
18. Tragelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlage (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 61) eine Wandstärke von 3 bis 40 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm aufweist.
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