JPH01275475A - 基盤ヘセラミツクセグメントの固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、支持体材料に対して固定させるセラミックの
亀裂を防止する独％な形状寸法をもつ装置に関する。詳
細には、本発明は、セラミックの熱膨張係数と異なる熱
膨張係数をもつ支持体材料に対しセラミックを固着する
独特な形状寸法をもつ装置に関する。

製紙織物工業では、外部から加えられるかあるいは連動
で訪導される真空によりて発生される力に逆って製紙織
物を支持する多数の細長い部材を有する装置が存在する
。これらの部材は、高速度でそれら【対して摺動する極
めて耐久性の製紙織物の研磨作用に耐えねばならない。

これらの部材の形状は、それら固有性能に対しｊ！要で
ある。従っていかなる摩耗も好ましくないことは言５″
！でもない。通常これらの部材は排水装置で１Ｔ”字断
面で摺動可能にとシつけられている。これらの部材は、
紙の等数変更に適合あるいは掃除あるいは保守を容易に
するため、定期的に取り外すさなければならない。

過去２０年の間これらの支持部材は、たいてい高密度ポ
リエチレンからのつくられた。しかしながら近頃必然的
な工業変化は、著しく大きい耐久力をもつ支持部材に対
する必要をもたらした。

製紙織物の再循壌徴維の使用の増加は、はるかに多くの
摩耗環境をもたらした。良好な織物掃除技術は、休止時
間を少なくし結果として支持部材保守に要する時間を減
少した。

支持部で結合されるセラミック＃摩耗セグメントは、極
めて大きい摩耗抵抗に対する上記要求に応えるために使
用されてきた。しかしながら、これらの部材の機械的の
保全性には各種の問題があった。結合の破損は、セグメ
ントの減損をもたらした。雄蟻溝は、機械的支持体を追
加するためセラミックに対し高い費用を加え九。しかし
ながら。

これらの雄蟻溝は使用している間に削シ落された。

比較的に剪断抵抗性であ・りかつ雄蟻溝よりもかなシ安
価である雌蟻溝をもつセラミックセグメントは、ｇ！ｉ
撃負荷のもとに亀裂を発生する傾向が強い。

この亀裂発生は、高温度で接着性結合材料を硬化してい
る間発生した内部応力に部分的に基因−している。これ
らの応力は、セラミックおよび支持体の部材が熱膨張係
数を異にする結果である。本発明は、これらの内部応力
の大きさを減少させる支持体に対して雌蟻溝をもつセラ
ミックを固定する改良形状寸法をもつ装置に関する。

本発明の第１目的は、セラミックの熱膨張係数と異なる
熱膨張係数をもつ支持体材料に対して多数のセラミック
タイルを固着する装置を提供することにある。

本発明の第２目的は、広い温度範囲を通じてそれらのセ
ラミックタイルで過剰応力を発生せず、従って衝撃型式
の剪断負荷による破損に対する抵抗を改良する形状寸法
の装置を提供することにある。− 本発明の第３目的は、硬質接着剤を用いて支持体材料に
対してセラミックタイルを結合する装置を提供すること
にある。この硬質接着剤は蟻溝と関連して働らき、本接
着剤の結合破損の場合でも所定の個所にセラミックタイ
ルを保持できる機械的固定楔を提供するものである。

本発明の第４目的は、高さが過大とならず、従って現存
設計の改造を可能にする支持部材に対するセラミックタ
イル固着設計装置を提供することにある。加わるに、こ
の設計装Ｒは諸部材の固定を容易にさせかつ低コストで
あるセラミックタイルを使用させる。

本発明の第５目的は、形状設計が剪断負荷よシもむしろ
主として圧縮負荷へセラミックに働らく負荷を変換させ
る装置を提供することにある。

以下添付図面を参照して本発明の好しい実施例？説明す
る。添付図面では若干の図面を通じて同じ参照番号は、
対応する部分を指示する。

添付図面を参照して説明するに第１および第２図では本
発明によりセラミックタイルを固着する装置の好しい実
施例が示されている。この２つの成分装置は、全体とし
て参照数字２０によって指示される。耐摩耗面３０およ
び下面に分った雌蟻溝３１を有するセラミックタイル３
０は、支持体４０に対し固着される。雌蟻溝は、セラミ
ックの全長に沿って延びかつ中央に設けられている。

若干のセラミックタイルを取シっける支持体４０は、補
間的に形成したセラミックの雌３！！溝を受け入れる雄
蟻溝４１をもっている。この支持体は、製紙工程で使用
される各種の装置の任意の装置に対して支持体の底の°
Ｔ＃字状のキースロット４２によって固着する。スロッ
ト４２は、＠Ｔ′字形状の上面へ切シ込まれかつその全
長に亘って延びる溝４３をもっている。＃＄４３は、蟻
溝４１の下方の支持体の横断面積を減少する。

セラミック３０は、接着剤３０によって支持体４０に対
し固着される。２つの成分を接着するため、個別にな−
）之複数のセラミックセグメントは。

さかさまに回転されかつそれらの蟻溝が連続するトラフ
を形成するように一直線に並べられる。それからこのト
ラフは、接着剤を充満する。支持体の雄の！４ｍは、ト
ラフの中へ降下されかつ不必要な空気および過剰接着剤
は、支持体の上部面とセラミックの底との間から押し出
される。次に接着Ｍ／ｆｉ、セラミック３０と支持体４
ｏとの閾で硬質結合を形成するように温度数的９３．５
℃（約２００’Ｆ）で硬化させる。硬質接着剤５ｏは、
剛性σｌ定楔”を形成し、結合全体が破損する場合です
ら支持体に対してセラミックを固定する。

ストレーダージ分析の示すところによれば、セラミック
セグメントは、組立体が冷却される場合上面の高い張力
で破損する。このことは、支持体の比較的大きい収縮の
ためセラミックで曲げモーメント型式の応力を発生する
ことを指示している。

通常法着剤は、約９３，５℃（約２００’Ｆ）で硬化さ
れる。セラミックセグメントは、組立体が約−１７，８
℃（約０９Ｆ）へ冷却される場合、蟻溝範囲の緑に沿り
て亀裂を発生しようとする傾向がある。

雄蟻溝の下部に溝をもたないセラミックセグメントの応
力は１次式から計算することができる。

すなわち Ｅ＝（Ｋ、−に２　）Ｔ ここにＥけ、支持体の歪であシ、Ｋ、はガラス億維支持
体の熱膨張係数であシ、に２は、セラミ゛ツクの熱膨張
係数であり、では、冷却時の温度１化である。

もしに２＝　４　Ｘ　Ｉ　Ｏ−６／’ＦＫ　ｘ　　＝ｌ
ＯＸ　１０−’／　０ＦＴ＝２００　°Ｆ その時 Ｅ＝１００／２ 支持体の応力は、下記の関係式から計算することができ
る。すなわち Ｙ＝Ｓ／Ｅ ここにＹ＝ギヤング率Ｓ＝応力　Ｅ＝歪従って、５＝Ｙ
Ｅ ＝　　（４Ｘ１０’）（０，００１２）＝　４８００ボ
ン）’屏雄蟻溝の下部の横断面積を乗算したこの応力は
、基体の任意の点におけるポンドで示す張力を与える。

約２．５４ｃ！ｎ（１吋）の長さで計算される蟻溝の下
の厚さ約４．８ｃＩＭ（０，１８８吋）をもつ支持体に
対して、その張力は、下記の通シとなる。すなわち 張力＝　４８００ボンド／吋２ＸＯ，１８８吋２張力＝
９０２ｙＰ！ンド（約４０８ｋｇ）この張力は、セラば
ツクの曲げモーメントをもたらし、従ってセラミックの
中立軸と支持体との間の距離であるアームによって働ら
く。もし蟻溝上のセラミックの厚さがＯ，１５０吋であ
シまた蟻溝自体の厚さが０．１００吋であると、そのと
きアームは次式によりＡされる。すなわち アーム＝歿（０，１８８吋）十捧（０，１５０吋）＋０
．１００吋アーム＝０．２６９吋（約６．８　ｃｍ　）
生ずる曲げモーメントは下式で示される。すなわち、 セラミックの曲げモーメント ＝支持体の張力×アーム ＝９０２，１５ンドＸ　０．２６９吋 −＝２４１吋・ポンド（約２７７４ａｎａＸＦ）この曲
げモーメン）ＣＭ）は、下記のようＫｆｆｔ算できるセ
ラミックの応力（Ｓ）を発生する。すなわち、 最大Ｓ　＝　Ｍ’Ｃ／Ｉ 最大５＝２４１（０，０７５）１０．０００２８ここに
Ｍ＝２４１吋ボンド、Ｃ＝０．０７５吋、、Ｉ＝０．０
Ｏ０２８吋４最大５＝６４．７５０ポンド／吋２（４，
５３２に９／備　）”Ｚ５ｉｖ／が％カイ４．。００．
１！：ｙ　ｒ／吋２（３”、０８０に９／ｃｍ　）で破
壊するから、亀裂は、予想できる。

支持体の断面の面積を減少することは、この応力を減少
させることによりて亀裂の危険を減少する。この場合、
＊溝下部の支持体厚さが３／工６吋（約４．８　ｃｍ　
）からｌ／１６吋（約１．５６ｎ）まで減少させること
を除いて同じ分析結果である。

長さ１吋（約２．５　ｍ　）で計算される蟻溝下部の面
積に対し、熱収縮応力による張力は１次式で表される。

すなわち、 張力＝応力Ｘ面積 ＝４８００ポンド／吋　Ｘｏ、０６２吋２張力＝２９７
ポンド（約１３４ｋｇ） この、張力が働らくアームは、 アーム＝１／１２（０，０６２吋）−１（０，ｔｓｏ吋
）＋１．００吋アーム＝０．２０６吋（約５．２　ｃｒ
ｔｔ　）セラミックで発生される曲げモーメント（Ｂ、
Ｍ）が次のように計算される。すなわち セラミックの８．Ｍ＝張力×アーム ＝２９７ポンドＸ０．２０６吋 ＝６１ポンド・吋（約６９７ＣＰ１Ｍ・ｋｇ）それから
セラミックの最大応力は、上述のように、次式から計算
される。すなわち、 最大応力＝ＭＣ／Ｉ 最大応力＝（６１）（０，０７５）１０．０００２８最
大応力＝１６．３８８ポンド／吋２（約１１４７ｃｍｋ
ｌｉ　）ここにＭ＝６１ポンド吋、　Ｃ＝０．０７５吋
、　　Ｉ＝０．０００２８吋４本新規発明は、既存の設
計に関する応力ヲ７５％だけ減少させる。この分析およ
び旧技術および新発明双方を使用して製造される極めて
多量の製品は、不発明の価値を証明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例のセグメントの概略
斜視図、第２図は、本発明の好ましい実施例の独特な形
状設計を示す横断面図である。 ３０・・・セラミックセグメント、４０・・・支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミックの熱膨張係数と異なる熱膨張係数をもつ
   細長い支持体に対し多数のセラミックタイルを固着する
   装置において、 上記セラミックタイルがそれぞれその下面で形成されか
   つその長さ方向に延びる雌蟻溝をもっており、上記セラ
   ミックがその雌蟻溝内部で通常室温以上の硬化温度の接
   着剤によって上記支持体に対し接着されており、上記接
   着支持体が上記セラミックの上記雌蟻溝内に受け入れか
   つ固着するため支持体の表面から突出しかつ長さ方向に
   延びる雄蟻溝フランジと、機械の補間形成されるキー支
   持部材を摺動可能に受け入れるため上記支持体の底で長
   さ方向に延びて形成されるキースロット溝とから成る一
   方、さらに上記キースロットの上面でその延長部として
   形成される溝を備え、それによって上記支持体の横断面
   積を上記雄蟻溝の下部で減少させ、従つて上記セラミッ
   クが破損する前に耐えることができる最大張力以下にま
   で接着剤の硬化後セラミックで発生される曲げモーメン
   トを減少させるものから成ることを特徴とする装置。 ２、細長い支持体材料に対し多数のセラミックタイルを
   固着する装置において、 上記キースロットの延長部として形成される上記溝が上
   記雄蟻溝フランジの下部の上記範囲の厚さを約０．１６
   ｃｍ（１／１６吋）まで減少させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、支持体材料に対し多数のセラミックを固着する装置
   において、 上記セラミックで発生される上記曲げモーメントが上記
   セラミックタイルの中立軸と上記支持体との間の距離と
   上記雄蟻溝下の上記面積に対する張力との積であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、細長い支持体材料に対し多数のセラミックタイルを
   固着する装置において、 上記張力が上記雄蟻溝下の上記面積と上記支持体の応力
   との積であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の装置。 ５、細長い支持体材料に対し多数のセラミックタイルを
   固着する装置において、 上記応力が上記支持体の歪とヤング率との積であること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６、細長い支持体材料に対し多数のセラミックタイルを
   固着する装置において、 上記支持体の上記歪が上記接着剤の上記硬化温度と上記
   装置を冷却する温度との差と、上記細長い支持体材料と
   上記セラミック材料との上記熱膨張係数の差との積であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、細長い支持体に対し多数のセラミックタイルを固着
   する装置において、 上記接着剤の上記硬化温度と上記装置を冷却する上記温
   度との上記差が約１１１℃（２００°Ｆ）であることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８、細長い支持体材料に対し多数のセラミックタイルを
   固着する装置において、 上記支持体材料がセラミックであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。９、細長い支持体材料
   に対し多数のセラミックタイルを固着する装置において
   、 上記支持体材料が繊維ガラスであることを特徴とする特
   許請求の範囲第８項記載の装置。