FI106139B - Sauvakaavin - Google Patents

Description

Sauvakaavin 106139 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen sauvakaavin.

5

Paperia tai kartonkia päällystettäessä liikkuvan rainan pinnalle applikoidaan ensin päällysteseosta, minkä jälkeen ylimääräinen päällysteseos poistetaan rainan pinnalta ja päällystekerroksen pinta tasoitetaan. Lopuksi päällysteen 10 joukossa oleva ylimääräinen vesi poistetaan kuivattimilla.

Teräpäällystyksessä päällystemäärää säädetään ja päällyste-kerroksen pinta tasoitetaan kaavinterällä. Päällystemäärää voidaan säätää myös sauvakaapimella, liinaharjalla tai erilaisilla teloilla tai kaavinlistoilla.

15

Useimmissa teräpäällystimissä kaavinterän tilalla voidaan käyttää sauvakaavinta. Sauvakaavin koostuu koko paperi- tai kartonkikoneen levyisestä runko-osasta ja siihen kiinnitetystä joustavasta kuormitusletkusta sekä kehdosta, johon 20 kaapimen sauva on pyörivästi laakeroitu. Sauvaa pyöritetään kehdossa toimilaitteen avulla tavallisesti liikkuvan rainan » I I 4 kulkusuuntaa vastaan. Kehto on yleensä valmistettu polymee- • « * . rista, mutta sen materiaalina voidaan myös käyttää esimer- kiksi metallia. Myös kaavinsauvan materiaalina voidaan • · ·· ♦ 25 käyttää polymeeriä tai metallia.

··· • · · • · »

Tunnetun tekniikan mukaisissa sauvakaapimissa yleisesti esiintyvä ongelma on kaapimen värähtely, jonka takia kaa-vittavasta päällysteseoskerroksesta muodostuu epätasainen.

:]·, 30 Värähtely aiheuttaa myös sauvaa pyörittävien moottoreiden • « • * ‘ .···. käyntiin selvästi havaittavaa nykimistä. Värähtelyn arvel- • · • · « ·, laan johtuvan kehdon ja siinä pyörivän sauvan välisestä • I « • · « ***. suuresta kitkasta. Värähtelyn on todettu lisääntyvän pape- • · ♦ * · · ri- tai kartonkikoneen leveyden kasvaessa. Kitkan pienentä- 2 106139 miseksi kehdon ja sauvan väliin voidaan johtaa vettä, joka toimii voiteluaineena. Voitelussa käytettävä vesi saattaa kuitenkin vuotaa kehdosta päällysteseoksen sekaan, jolloin päällysteseos laimenee ja päällystysjälki heikkenee.

5

Toinen sauvakaapimissa yleisesti esiintyvä ongelma on sauvan sekä kehdon nopea kuluminen, joka myös aiheuttaa päällystys jäljen epätasaisuutta. Erityisesti uretaanista valmistettujen kehtojen on todettu kuluvan nopeasti. Kulumista 10 on yritetty vähentää mm. pinnoittamalla sauva kromilla, lasi- tai hiilikuidulla tai keraamisilla pinnoitteilla, mikä parantaa ainoastaan sauvan kulumisominaisuuksia, mutta ei oleellisesti paranna sauvan ja kehdon välisiä kitkaominai-suuksia.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja saada aikaan aivan uudentyyppinen sauvakaavin.

20 Keksintö perustuu siihen, että ainakin sauvakaapimen kehto pinnoitetaan ohuella pinnoitekerroksella. Tarvittaessa myös · kehtoon laakeroitu sauva voidaan pinnoittaa. Pinnoitteena käytetään kovaa, hyvät liuku- ja voiteluominaisuudet omaa- « · t vaa materiaalia, jolloin kitkakerroin kehdon ja siinä pyö- • · · • · ♦ '·* * 25 rivän sauvan välillä pienenee. Samalla kaapimen värähtely • · · *·* * sekä pyörivän sauvan ja kehdon kuluminen vähenevät. Pinnoi- tekerros muodostetaan esimerkiksi niin sanottuja tyhjiöpin- • « « noitusmenetelmiä, kuten fysikaalista kaasufaasipinnoitusta • · · *, * käyttämällä.

• · · : V 30 •»· ·...· Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sauvakaapi- : melle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaati- • « · :*·.! muksen 1 tunnusmerkkiosassa.

« · 3 106139

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön mukaisen ratkaisun avulla sauvakaapimen sauvan ja 5 kehdon väliset liukuominaisuudet paranevat, jolloin kaapi-men värähtely ja siitä johtuvat ongelmat vähenevät tai poistuvat kokonaan. Parantuneiden liukuominaisuuksien ansiosta sauvaa pyörittävät toimilaitteet voivat olla teholtaan aiempaa pienempiä. Sauva ja kehto kuluvat hitaammin, minkä 10 takia kaapimen huollontarve vähenee ja käyttöikä pitenee.

Sauvan ja kehdon välissä ei välttämättä enää tarvitse käyttää voitelevaa vettä, jolloin vesivuodoista aiheutuvat ongelmat poistuvat. Samalla myös sauvakaapimen rakenne yksinkertaistuu, koska voiteluveden käsittelyä varten ei tarvita 15 erillisiä yhteitä tai muita laitteita. Pinnoitteen avulla voidaan parantaa myös kehdon ja sauvan korroosionkestoa.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.

20 ·*·' Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista sauvakaavinta, jos- sa kehto on pinnoitettu.

• I ( f I r ( i · *··’ Kuvio 2 esittää toista keksinnön mukaista sauvakaavinta, • * · ' • · * 25 jossa sekä kehto että sauva on pinnoitettu.

• · * • « « m

Kuvion 1 sauvakaavin käsittää kartonki- tai paperikoneen • · • · · levyiset runkokappaleet 2, 8, joiden väliin on asetettu * « · • · * joustava kuormitusletku 4. Runkokappaleessa 2 on kehto 3, • · « • · · : ·’ 30 johon sauva 1 on pyörivästi laakeroitu. Sauvaa 1 pyörite- tään toimilaitteella tavallisesti päällystettävän rainan 5 kulkusuuntaa vastaan. Sauvaa 1 painetaan kuormitusletkulla 4 päällystettävää rainaa 5 vasten, jolloin rainan 5 pinnal 4 106139 le applikoitu ylimääräinen päällysteseos poistuu ja pääl-lysteseoskerros tasoittuu.

Kehto 3 on päällystetty pinnoitekerroksella 6, jonka pak-5 suus vaihtelee tyypillisesti muutamasta nanometristä muutamaan kymmeneen mikrometriin. Pinnoitteena 6 on edullista käyttää kovaa, hyvät liuku- ja voiteluominaisuudet omaavaa materiaalia.

10 Kuviossa 2 sekä sauvakaapimen kehto 3 että siihen pyöriväs-ti laakeroitu sauva 1 on pinnoitettu 6, 7. Pinnoitekerroksella 7 voidaan parantaa sauvan 1 kulumiskestävyyttä ja pienentää kehdon 3 ja sauvan l välistä kitkakerrointa. Sauvan 1 pinnoitekerros 7 voi olla samaa materiaalia kuin keh-15 don 3 pinnoite 6. Tavallisesti pinnoitteet 6, 7 ovat kuitenkin eri materiaalia, jolloin pintojen kiinnitarttuminen ja kuluminen on yleensä vähäisempää.

Pinnoitekerrokset 6, 7 voidaan muodostaa esimerkiksi tyh- 20 jiöpinnoituksella. Yksi tyhjiöpinnoitusmenetelmä on niin sanottu fysikaalinen kaasufaasipinnoitus (PVD, Physical Va- V.' pour Deposition), jossa pinnoitus tapahtuu tyhjiössä tai alipainekammiossa, johon kaasufaasissa oleva pinnoitemate- **··* riaali tuodaan. Pinnoitemateriaali höyrystetään tavallises- • · ♦

* « I

*·* * 25 ti elektronisuihkun tai resistiivisen kuumennuksen avulla.

• · · • · · ’·* * Kaasufaasissa oleva pinnoitemateriaali kiinnittyy pinnoi tettavan kappaleen pinnalle. Tarvittaessa pinnoitus voidaan suorittaa korotetussa, noin 400-500°C:n, lämpötilassa.

* · · • · · * « » · V 30 Tyhj iöpinnoituksella valmistettu pinnoitekerros on melko « · ohut; sen paksuus vaihtelee tyypillisesti välillä 1 nm - 90 μιη. Ohuudestaan huolimatta pinnoitekerros on täysin tiivis ja myötäilee pinnoitettavan kappaleen muotoja halkeilemat- 5 106139 ta, koska pinnoite muodostetaan atomitason kasvumekanisioilla. Tyhjiöpinnoituksella pinnoitettava materiaali voi olla lähes mitä tahansa materiaalia, kuten metallia, kiveä, muovia tai lasia. Pinnoitemateriaalina puolestaan käytetään 5 esimerkiksi metalleja, metalliseoksia, oksideja, nitridejä tai karbideja. Eri pinnoitteiden ominaisuudet saattavat poiketa huomattavasti toisistaan.

Kehdon 3 ja sauvan 1 pinnoitteiden 6, 7 materiaalina voi-10 daan käyttää esimerkiksi piimolybdeeniseosta, jossa pii antaa pinnoitteelle 6, 7 kovuuden ja molybdeeni hyvät voitelu- ja liukuominaisuudet. Toinen edullinen pinnoitevaih-toehto on tyhjiöpinnoituksella muodostettu timanttipinnoite (DLC, Diamond Layer Coating), jonka kovuus vaihtelee tyy-15 pilliseti välillä 6 000 - 10 000 HV. Pinnoite kestää hyvin happoja ja emäksiä. Lisäksi timanttipinnoitteen kitkakerroin on alhainen useimpia materiaaleja vasten. Esimerkiksi teräksen ja timanttipinnoitteen välinen kitkakerroin kuivassa liukukosketuksessa on tyypillisesti 0,1, joka on vain 20 noin viidesosa kahden teräksen välisestä kitkakertoimesta vastaavissa olosuhteissa. Muita keksinnön mukaisessa rat-kaisussa käytettäviä edullisia pinnoitemateriaaleja ovat '!·' kromi ja kromiteflonseos.

* · · • · · 'j* ’ 25 Keksinnöllä voi myös olla edellä kuvatusta poikkeavia so-• * « ’·’ ’ vellusmuotoja.

• · · • · « Käytettävä pinnoitusmenetelmä voidaan valita melko vapaas- • · · « · *. ti. Pinnoitus voidaan suorittaa tyhjiöpinnoituksen sijasta I* « : .·’ 3 0 myös esimerkiksi termisellä ruiskupinnoituksella, jossa su- • * t '··' lassa tilassa olevaa pinnoiteplasmaa sumutetaan pinnoitet- : : : tavan kappaleen pintaan. Termisessä ruiskupinnoituksessa pinnoitemateriaaleina käytttään yleensä metalleja ja muove- 6 106139 ja, kuten kromia, molybdeenia tai teflonia. Kehdon 3 ja sauvan 1 pinnoitteiksi 6, 7 soveltuvia meteriaaleja on lukuisia, minkä takia sopiva pinnoitemateriaali on valittava tapauskohtaisesti mm. sovelluskohteelta vaadittavien omi-5 naisuuksien mukaan. Keksinnön mukaista sauvakaavinta voidaan käyttää esimerkiksi myös filminsiirtopäällystimen telan pinnalla olevan päällystemäärän säätöön ja päällys-teseoskerroksen tasoittamiseen.

» • « * · · · • · · « * · · • · · • · · • I1 • 1 · • · 1 * · · • · · • · » · · • « ·

Claims (9)

1. Liikkumaan sovitetun kartonki- tai paperirainan (5) pintaan applikoidun tai filminsiirtopäällystimen telan pin-5 nalla olevan päällystemäärän säätöön ja päällysteseos- ; kerroksen tasoittamiseen tarkoitettu sauvakaavin, joka käsittää - runkokappaleen (2), 10 runkokappaleeseen (2) sovitetun kehdon (3), ja - kehtoon (3) pyörivästi laakeroidun sauvan (1), 15 tunnettu siitä, että kehdon (3) pyörimään sovitettua sauvaa (1) vasten myötäilevästi sovitetut pinnat on pinnoitettu kulumiskestävyyttä ja liukuominaisuuksia parantavalla pinnoitteella (6).

2. Stavschaber enligt patentkrav 1, kännetecknad av att staven (1) är belagd med en ytbeläggning (7), som förbättrar slitagehällfasthet och glidegenskaper. • · · • · · • · · • · · ·...' 25

3. Stavschaber enligt patentkrav 1 eller 2, kanne- • · · • · · V 1 t e c k n a d av att ytbeläggningens (6, 7) tjocklek • φ · t · · V ’ är 1 nm - 90 pm. * 1 1 • · ’”·1 4. Stavschaber enligt nägot av patentkraven 1-3, * · 30 kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) :,i.: utgörs av en kiselmolybdenblandning. ( · « « ·

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sauvakaavin, tunnettu siitä, että sauva (1) on pinnoitettu kulutuskestävyyttä ‘'l' ja liukuominaisuuksia parantavalla pinnoitteella (7) . **· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sauvakaavin, tun- · « ' • · · 25 nettu siitä, että pinnoitteen (6, 7) paksuus on 1 nm * · · • · · - 90 pm. ··» • · · • « «

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sauvakaavin, i « « tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on piimolyb- • · · . 30 deeniseosta.

5. Stavschaber enligt nägot av patentkraven 1 -3, • · 106139 10 kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) är av diamant.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sauvakaavin, « · « ’ tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on timanttia. 8 106139

6. Stavschaber enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) är av krom.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sauvakaavin, tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on kromia.

7. Stavschaber enligt nägot av patentkraven 1-3, 10 kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) utgörs av en kromteflonblandning.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sauvakaavin, tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on kromiteflon-seosta.

8. Stavschaber enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) bildats medelst ett vakuumbeläggningsförfarande.

8. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen sau- 10 vakaavin, tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on muodostettu tyhj iöpinnoitusmenetelmällä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sauvakaavin, tunnettu siitä, että pinnoite (6, 7) on muodostettu 15 termisellä ruiskupinnoitusmenetelmällä. « 1 M • « « • 4 9 9 9 · · ··· • · · • · · • 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 · ί • · · • · · • · « 9 106139 , 1. Stavschaber för regiering av den mängd bestryknings- 5 sinet som applicerats pä ytan av en rörlig kartong- eller pappersbana (5) eller som befinner sig pä ytan av en filmtransferbestrykningsanordning och för utjämning av bestrykningssmetskiktet, vilken stavschaber omfattar 10. en stomme (2), - en vid stommen (2) anordnad vagga (3), och - en i vaggan (3) roterbart lagrad stav (1), 15 kännetecknad av att de ytor som är anordnade att ansmyga sig mot den vid vaggan (3) roterbart anordnade staven (1) är belagda med en ytbeläggning (6), som för-bättrar slitagehällfasthet och glidegenskaper. 20

9. Stavschaber enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att ytbeläggningen (6, 7) bildats medelst ett termiskt spritsbeläggningsförfaran- 20 de. • · t • · · • t « • · · • · • · • « · • · · • · « • · · » • · · • · · • · · ··· • · • « ··· « · · « · · • · · « « « • · · • · « « • · · 1 • · · • · · • · · • ·