FI122072B

FI122072B - Schaberbladmaterial

Info

Publication number: FI122072B
Application number: FI20095612A
Authority: FI
Inventors: Pentti Miettinen
Original assignee: Exel Oyj
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2011-08-15
Also published as: FI20095612A0; FI20095612A

Description

KAAVINTERÄMATERIAALISCRAPER BLADE MATERIAL

Tämän keksinnön kohteena on kaavinterämateriaali, joka koostuu 5 useasta toisiinsa yhdistetystä kerroksesta, jotka kerrokset käsittävät ainakin runkokerroksen ja sen molemmilla puolilla runkokerrokseen nähden ulommat kerrokset, joka runkokerros on ainakin osittain mineraalikuitua, esimerkiksi lasikuitua, basaltkuitua tms., ja joissa ulommissa kerroksissa on hiilikuitua, ja joiden ulompien kerrosten 10 rakenne on matriisityyppinen kudos, joka koostuu pituussuuntaisista loimista ja poikittaissuuntaisista kuteista, jotka poikittaissuuntaiset kuteet ovat hiilikuituja.The present invention relates to a doctor blade material consisting of a plurality of interconnected layers comprising at least a base layer and on both sides thereof an outer layer relative to the base layer, said base layer being at least partially mineral fiber, e.g. wherein the outer layers 10 have a matrix-type fabric consisting of longitudinal warps and transverse wefts, the transverse wefts being carbon fibers.

Kaavinterä on terä, jolla kaavitaan telan pinnasta ylimääräistä 15 materiaalia pois, ja jota käytetään erityisesti paperikoneissa. Kaavinterä on tyypillisesti valmistettu metallista muovista tai komposiitista. Kaavinterältä vaaditaan suurta kulutuksen kestävyyttä kulutuspin-noissa ja muuten tukevaa rakennetta. Komposiitti on kevyt, mutta luja rakenne, joten se soveltuu hyvin kaavinterän valmistukseen. 20 Komposiitti voidaan valmistaa joko pultruusiomenetelmällä tai laminoimalla.A doctor blade is a knife for scraping off excess material from the roll surface, and is used particularly in paper machines. The doctor blade is typically made of metal plastic or composite. The doctor blade requires a high wear resistance in the wear surfaces and an otherwise sturdy structure. The composite has a lightweight yet sturdy structure, making it well suited for making a doctor blade. The composite can be made either by pultrusion or by lamination.

Komposiitista valmistetuissa kaavinterissä on esimerkiksi lasikuitu-runko ja pinnassa tai pinnan välittömässä läheisyydessä hiilikuituja, 25 joilla parannetaan tuotteen kulutuskestävyyttä. Nykyisin kaavinterä tehdään tyypillisesti siten, että runkomateriaalina on lasikuitu ja sen ^ molemmissa pinnoissa on hiilikuitua. Hiilikuitu on kuitenkin suhteelli- ° sen kallista, jolloin sen käyttäminen kaavinterän niissäkin osissa, 0 jotka eivät ole alttiina kovalle mekaaniselle rasitukselle, erityisesti $2 30 kulutukselle, aiheuttaa ylimääräisiä kustannuksia.Composite scraper blades, for example, have a fiberglass body and carbon fibers on or near the surface to improve the wear resistance of the product. Nowadays, a doctor blade is typically made of fiberglass with carbon fiber on both faces. However, carbon fiber is relatively expensive, so using it on parts of the doctor blade that are not subject to heavy mechanical stress, especially $ 2 30 wear, causes additional costs.

CCCC

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kaavinterämateriaali,The object of the present invention is to provide a doctor blade material,

C\JC \ J

£ jossa hiilikuituja käytetään olennaisesti aiempaa vähemmän ja g erityisesti vain alueella, joka valmiissa tuotteessa on alttiina kulutuksi 35 selle. Keksinnön mukaiselle kaavinterämateriaalille on tunnusomaista se, että ainakin osa pituussuuntaisista loimista on mineraali- ja/tai 2 luonnonkuituja, esimerkiksi lasi-, basalt-, pellava- ja/tai hamppukuituja.£ where substantially less carbon fibers are used and g, especially only in the area exposed to consumption in the finished product. The doctor blade material according to the invention is characterized in that at least part of the longitudinal warps are mineral and / or natural fibers, for example glass, basalt, linen and / or hemp fibers.

Keksinnön mukaisen kaavinterämateriaalin eräälle edulliselle toteu-5 tusmuodolle on tunnusomaista se, että ulomman kerroksen pituussuuntaisista loimista osa on hiilikuituja ja loput mineraalikuituja, edullisesti basaltkuituja.A preferred embodiment of the doctor blade material according to the invention is characterized in that a portion of the longitudinal warps of the outer layer are carbon fibers and the remainder are mineral fibers, preferably basalt fibers.

Keksinnön mukaisen kaavinterämateriaalin eräälle toiselle edulliselle 10 toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että ulomman kerroksen pituussuuntaisista loimista keskimmäiset ovat hiilikuituja ja reunimmaiset mineraalikuituja, edullisesti basaltkuituja.Another preferred embodiment of the doctor blade material according to the invention is characterized in that the middle layers of the longitudinal warps of the outer layer are carbon fibers and the extreme ones are mineral fibers, preferably basalt fibers.

Vielä eräälle keksinnön mukaisen kaavinterämateriaalin edulliselle 15 toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että kaikki ulomman kerroksen pituussuuntaiset loimet ovat mineraalikuituja, edullisesti basaltkuituja.Another preferred embodiment of the doctor blade material according to the invention is characterized in that all the longitudinal warps of the outer layer are mineral fibers, preferably basalt fibers.

Keksinnössä kudosrakenne on edullinen, koska siinä hiilikuidut ovat 20 pääsääntöisesti vain kulutuksen suuntaan. Mineraalikuidut (ja/tai luonnonkuidut) ovat pääsääntöisesti kantavana ja tukevana kerroksena hiilikuitukerrokselle ja siten ne ovat pääsääntöisesti vain pituussuuntaisia. Keksinnön mukainen materiaali on helpommin kelautuva ja jäykempi poikittaissuuntaan, eli kaavaroinnin kulutussuuntaan.In the invention, the fabric structure is advantageous because the carbon fibers therein are generally only in the direction of wear. The mineral fibers (and / or natural fibers) are, as a rule, a load-bearing and supporting layer on the carbon fiber layer and are thus generally only longitudinal. The material according to the invention is more easily retractable and stiffer in the transverse direction, i.e. the wear direction of the scraping.

2525

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten ^ toteutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, w joissaThe invention will now be explained in more detail by means of preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:

CDCD

o $2 30 Kuvio 1 esittää sivulta katsottuna ja keksinnön mukaisen materiaalin x perusrakennetta vahvasti liioiteltuna.Fig. 1 is a side elevation view showing the basic structure of the material x according to the invention strongly exaggerated.

□_□ _

C\JC \ J

£ Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen kudoksen periaatteen päältä S katsottuna, o ° 35Fig. 2 shows a top view of the tissue according to the invention, S 0, 35

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen kudoksen erään toisen toteutus- 3 muodon.Figure 3 shows another embodiment of the fabric according to the invention.

Kuviossa 1 materiaali koostuu kolmesta kerroksesta. Keskellä on ns. runkokerros 1, joka on edullisesti mineraalikuitukerros, kuten lasikui-5 tu- tai basaltkuitukerros. Se, miten tämä kerros on muodostettu ja mitä muita aineita siinä mahdollisesti on, ei ole keksinnön kannalta olennaista. Tämän runkokerroksen 1 molemmilla puolilla on ns. ulompi kerros 2. Tämä on tyypillisesti hiilikuitukerros. Lopullisessa tuotteessa hiilikuitukerros on pinnassa tai lähellä pintaa. Keksintö 10 liittyy nimenomaan tähän kerrokseen. Aivan pinnassa voi olla myös apukerros, joka on muu kuin hiilikudos. Materiaalin paksuus on 1-3 mm, edullisesti 1,5-2,5 mm.In Figure 1, the material consists of three layers. In the middle is a so-called. a backing layer 1, which is preferably a mineral fiber layer, such as a fiberglass 5 fiber or basalt fiber layer. How this layer is formed and what other materials it may contain are not essential to the invention. On both sides of this frame layer 1 there is a so-called. outer layer 2. This is typically a carbon fiber layer. In the final product, the carbon fiber layer is on or near the surface. The invention 10 relates specifically to this layer. The surface may also have an auxiliary non-carbon layer. The thickness of the material is 1-3 mm, preferably 1.5-2.5 mm.

Kuviossa 2 on esitetty eräs mahdollisuus tehdä mainittu ulompi 15 kerros 2, eli hiilikuitukerros. Kuvassa vaakasuuntaiset viivat kuvaavat poikittaissuuntaisia kuteita ja pystysuuntaiset viivat pituussuuntaisia loimia. Näitä suuntia on merkitty myös nuolilla A ja B. Tässä toteutusmuodossa kaikki kuteet ovat hiilikuituja. Sen sijaan vain keskiosan H loimet ovat hiilikuituja. Reunoilla M loimet ovat mineraali- tai 20 luonnonkuituja (tai molempia), kuten lasi-, basalt-, pellava- tai hamppukuituja. Keksinnön kannalta ei ole ratkaisevaa, miten leveitä nämä alueet M ja R ovat. Eräs mahdollisuus on tehdä alueet M n. 40 mm ja alue H n. 90 mm. Lopullinen kaavinterä tehdään katkaisemalla materiaali keskeltä (alueen H keskeltä kuvassa pystysuunnassa) 25 vinosti siten, että kaavinterän kärki tulee teräväksi. Tämä on sinänsä tunnettua eikä sitä tässä yhteydessä tarkemmin selitetä. Kaavinterän ^ kuluva teräosa muodostuu siis kulutusta kestävästä hiilikuidusta ja ^ tukialueet muusta kuin hiilikuidusta. Näin saadaan optimoitua materi- i 0 aalin valmistuskustannukset, koska kallista hiiltä ei ole sellaisissa £2 30 kohdissa, joissa sitä ei tarvita.Figure 2 shows one possibility of making said outer layer 15, i.e. a carbon fiber layer. In the figure, the horizontal lines represent the transverse wefts and the vertical lines the longitudinal warps. These directions are also indicated by arrows A and B. In this embodiment, all wefts are carbon fibers. Instead, only the warps in the central portion H are carbon fibers. At the edges M the warps are mineral or natural fibers (or both) such as glass, basalt, linen or hemp. It is not critical to the invention how wide these areas M and R are. One possibility is to make areas M about 40 mm and area H about 90 mm. The final scraper blade is made by cutting the material from the center (center of area H in the picture vertically) 25 obliquely so that the tip of the scraper blade becomes sharp. This is known per se and is not further explained herein. The wear part of the doctor blade thus consists of a wear-resistant carbon fiber and the support areas of non-carbon fiber. This will optimize the cost of manufacturing the material since no expensive carbon is present at the points where it is not needed.

CCCC

Kuviossa 3 on esitetty toinen mahdollisuus ulomman kerroksen 2 C\| £ kudoksen tekemiseksi. Siinä kuteet (nuolen B suuntaiset kuidut) ovat g jälleen kaikki hiilikuituja. Erona edelliseen toteutusmuotoon on se, ^ 35 että kaikki loimet (alue M, kuvio 3) ovat mineraali- tai luonnonkuitu ja. Loimisuuntaisia hiilikuituja ei siis ole lainkaan. Kuten aiemmin 4 todettiin, hiilen on oltava kulutuksen suuntaan (kude), mutta hyvän kelautuvuuden takaamiseksi toinen suunta (loimi) on edullisesti ainakin osaksi mineraali- tai luonnonkuitua.Fig. 3 shows another possibility for the outer layer 2 C i £ to make tissue. In the weft (the arrow B direction of the fibers) are again all g of carbon fibers. The difference with the previous embodiment is that all warps (region M, Figure 3) are mineral or natural fiber and. Thus, there are no carbon fibers in the warp direction. As stated earlier 4, the carbon must be in the direction of wear (weft), but in order to ensure good retraction, the other direction (warp) is preferably at least in part of the mineral or natural fiber.

5 Matriisina kaavinterämateriaalissa voidaan käyttää erityyppisiä hartseja (tyypillisesti epokseja tms. rakennehartseja).5 As a matrix, different types of resins (typically epoxies or other structural resins) can be used in the scraper material.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä esitettyihin toteutusmuotoesimerkkeihin, vaan sitä voidaan vaihdella 10 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the exemplary embodiments set forth above, but may be varied within the scope of the appended claims.

δδ

CMCM

CDCD

Oo

COC/O

XX

cccc

CLCL

CMCM

δδ

LOLO

0505

Oo

CMCM

Claims

1. Creator sheet material consisting of several bonded layers 5 (1, 2), said layers comprising at least one body layer (1) and in relation to the outer layer (2) on both sides thereof, said body layer (1) being at least partially of mineral fiber, for example, fiberglass, basalt fiber or the like, and which outer layer for its structure is a matrix type fabric consisting of 10 longitudinal (A) grooves and transverse (B) elements, which transverse elements are carbon fibers, characterized in that at least some of the longitudinal (A) flows are mineral and / or natural fibers, for example glass, basalt, lime and / or hemp fibers. 15

2. Schaberblad material according to claim 1, characterized in that at least part of the longitudinal channels (A) of the outer layer (2) are carbon fibers and the others are mineral fibers, preferably ball salt fibers. 20

3. Fabric sheet material according to claim 2, characterized in that the middle (H) of the longitudinal (A) of the outer layer (2) are carbon fibers and the outermost (M) are mineral fibers, preferably basalt fibers. 25

4. Schaber blade material according to claim 1, characterized in that all the longitudinal channels (A) of the outer layer (2) are c3 mineral fibers, preferably basalt fibers. CD O co X and CL (M CD m O) o o (M