SE463466B - Pressvals foer anvaendning i en pappersmaskin samt foerfarande foer tillverkning av en saadan pressvals - Google Patents

Description

465 466 vid tillämpning av vilka det kan användas med förut känd gjutteknik tillverkade valsstommar med gavlar och axeltappar. Med valsstommen åstadkoms huvudsakligen valsens mekaniska hållfasthet, medan valsens ' ytegenskaper och ytans hållfasthet åstadkoms på ett nytt sätt.

Förut kända är även syntetiska stenvalsar. Vissa egenskaper hos 9 dessa har tills vidare varit otillräckliga för uppnående av ett lyckat resultat. Ifrågavarande kända valsar är i princip valsar med en polymeryta, där stenmjöl såsom kvartssand är tillsatt i hårdgummi eller polyuretan. En brist hos dessa valsar har varit att pappersbanan fäster alltför väl vid valsytan och att den mekaniska hållbarheten är dålig.

Det har varit omöjligt att använda särskilt polymerbaserade valsar i förhöjd temperatur (över 80°CL I sökandens patentansökan FI-850107 beskrivs en pressvals, vars ytskikt är bildat av en blandning av ett metallpulver och ett oorganiskt ämne. Metallens uppgift är att tjänstgöra som bidemedel och öka valsbeläggningens seghet. Det oorganiska ämnets uppgift är att åstadkomma en slitstark yta med lämplig ytenergi. Valsytans ytenergi måste nämligen ligga inom vissa gränser för att pappersbanans lösgöring från pressvalsens yta ska vara behärskad. Ytenergin hos granit, vars ytegenskaper åstadkommer en kontrollerad lösgöring av pappersbanan från valsytan, varierar som funktion av ytsträvheten så, att granitvalsen fungerar då ytenergin ligger mellan 41 och 50 md/m2. Faktorer som påverkar ytenergin förutom ytmaterialet även förhållandet mellan hydrofila och hydrofoba komponenter i ytan. Ytenergin kan regleras så att den håller sig inom vissa lämpliga gränser. Pappersbanan har hydrofila och hydrofoba grupper, och ytan av valsen enligt ansökningen FI-850107 och uppfinningen består även av hydrofila och hydrofoba komponenter. Eftersom ett hydrofilt ämne avvisar ett hydrofobt ämne och tvärtom åstadkoms en behärskad lösgöring av banan genom blandning av hydrofila och hydrofoba ämnen i lämpliga proportioner så, att ytenergin hos pressvalsens yta hålls inom rätt område.

Det primära ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en pressvals och ett förfarande för tillverkning av denna, vid användning av vilka lösgöringen av pappersbanan från valsytan är kontrollerad och hållbarheten av valsen mot temperaturer och mekaniska påfrestningar är bättre än förut.

Pressvalsen enligt uppfinningen är huvudsakligen kännetecknad 463 466 därav, att pressvalsens ytbeläggning är framställd av ett bandformigt material som utgörs av en beläggning med hydrofila ytegenskaper samt innehåller rikligt med krom, varvid beläggningsmaterialet är så valt, att det huvudsakligen åstadkommer både kontrollerad lösgöring av pappersbanan från valsbeläggningen och en hållfasthet för valsen mot lika ytpåfrestningar..

På valsen enligt föreliggande uppfinning har en lämplig ytenergi nu åstadkommits på ett bättre sätt än förut genom att metallkomponenten uttryckligen är rostfritt stål innehållande krom, där kromhalten i metallen är 9-35 %. Rostfritt stål som innehåller riligt med krom är ett hydrofilt material (krom ökar vätbarhetenh genom kromlegeringen får konstruktionen å andra sidan slitstarka kromkarbider. Kromen ökar även stålets korrosionshärdighet. Kromlegerat rostfritt stål är alltså även som sådant ett alternativ, i synnerhet för oblekta papperskvaliteter. I en sådan legering skiljs ett “keramiskt ämne" från själva stålet i form av kromkarbid. Materialet är till priset mycket fördelaktigare om den keramiska komponenten inte behöver inblandas i materialet skilt för sig.

Valsen enligt uppfinningen kan tillverkas på flera olika sätt, som beskrivits i patentansökning FI-850107.

Ytebläggningen enligt uppfinningen tillverkas på valsstommen på senare beskrivna sätt. Valsstommarna tillverkas på förut känt sätt t ex genom gjutning eller genom böjning och svetsning av plåt. Denna valsstomme, som naturligtvis även uppvisar gavlar och axeltappar, ger huvudsakligen valsen den mekaniska hållfasthet den behöver, medan valscylindermantelns önskade ytegenskaper och ytans mekaniska hållfasthet åstadkoms med den uppfinningsenliga ytbeläggningen.

Förfarandet enligt uppfinningen är huvudsakligen kännetecknat av, att nämnda cylindermantel beläggs med en ytbeläggning som innehåller metall genom bandsvetsning under det att valsen roterar.

Vid en fördelaktig utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen frammatas det 30-150 mm breda, typiskt 60 mm breda, och ca 0,5 mm tjocka svets-tillsatsämnesbandet med en större hastighet än svetshastigheten.

Den i pulverbåge skeende smältningen ger ett 3-5 mm tjockt skikt. Man kan svetsa ett eller flera skikt, vanligtvis dock endast ett skikt.

Lämpliga material är t ex legerade material med rikligt med krom.

Om man önskar en blandning av metall och keram (t ex Al203, Si02, iioz, zroz, sic. Tic. cr3c2. wc. Nbç, vc, çf7@3) 465 466 kan man åstadkomma ytbeiäggningen på två sätt: 1. Man framstäïier ett tiïïsatsämnesband av ett puïver (en biandning av meta11 och keram) genom vaïsning och sintring. 2. Man använder önskade keramiska komponenter i skyddspuïvret, varvid skyddspuivret ïegerar det svetsade ytmateriaïet som befinner sig i smäit tiïistånd.

Uppfinningen beskrivs i det föïjande i detaïj under hänvisning ti11 den bifogade ritningen.

Figur 1 visar schematiskt beiäggningsförfarandet enïigt uppfinningen.

Figur 2 visar schematiskt principen för framstäïining av ett tilïsatsband.

I figur 1 är en vaïsstomme som ska förses med en ytbeiäggning betecknad med hänvisningssiffran 1 och dess axeïtappar med hänvisningssiffran 2. Vid svetsförfarandet enïigt uppfinningen används ett sådant svetshuvud 3, som matar ett svetsband 4 deïvis e11er heït av metal] med en större hastighet än svetshastigheten ti11 ytan av vaïsen 1 medan vaisen roterar i den i figuren 1 med hänvisningssiffran 5 betecknade ritningen. Smäïtningen sker i en puïverbåge, som i figur 1 är betecknad med hänvisningssiffran 6, varvid smäïtningen resuïterar i en ytbeïäggning 7 enïigt figur 1. Vaïsstommens 1 yta kan vid behov förvärmas med en fïäkt 8 före ytbeïäggningen. I skyddspuïvret 6 kan vid behov tiiïsättas keramiska komponenter, varvid skyddspuïvret 6 ïegerar det ytmateriaï som är i smäït tiiïstånd under svetsningen.

Det keramiska ämnet kan även införas i ytbeïäggningen genom framstä11ning av ett tiiïsatsämnesband, som redan färdigt innehåïïer både en meta11 och en keramisk komponent.

Figur 2 visar framstäiiningen av ett sådant tiiïsatsämnesband 42 som innehåiïer både metaii och keramiskt ämne. Ett bïandat puïver 9 matas med ïämplig hastighet in meïian två va1sar 10, 11, som pressar samman pu1vret 9. Det sammanpressade puïvret 12 genomgår sedan sintring 13, varefter tiïïsatsämnesbandet 4' är färdigt och ïindas tili en ru11e 4'.

Vid användning av bandsvetsförfarandet uppnås fiera fördeiar, av 465 466 -viïka må nämnas den höga beiäggningshastigheten, det goda resuitatet, den ïåga och enhetïiga penetrationen, den goda reproduceringen och genomförbarheten samt den enkïa konstruktionen av anordningen.

Förfarandet ïämpar sig dessutom vä] för en verkstad, det är ett ekonomiskt beïäggningsförfarande, med förfarandet åstadkoms en utomordentïig förhandsstyrka melian ytbeläggningen och underlaget och investeringskostnaderna är ïåga.

Uppfinningens olika detaijer kan variera inom ramen för den i de vidstående patentkraven definierade uppfinningstanken.

Claims (10)

4 3 4 6 45 P a t e n t k r a v ___________________

1. l. Pressvals för användning i en pappersmaskin, vilken vals uppvisar gavlar och axeltappar (2) samt en cylindermantel, som är tillverkad av metall och som huvudsakligen ger valsen dess mekaniska hâllfasthet kän- n e t e c k n a d därav, att nämnda valsbeläggning som är framställd och på vilken cylindermantel (1) finns en ytbeläggníng (7), av bandformigt material utgörs av en beläggning med hydrofila ytegen- skaper och innehåller rikligt med krom, varvid beläggningsmaterialet är så valt, att det huvudsakligen åstadkommer både kontrollerad lös- göring av pappersbanan från valsbelåggningen och en hållfasthet för valsen mot olika ytpåfrestningar.

2. Pressvals enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att beläggningsmetallen är rostfritt stål, som innehåller krom.

3. Pressvals enligt något av patentkraven l-2, Ik ä n n e t e c k - n a d därav, att kromandelen i beläggningsmetallen är 9-35 %.

4. Pressvals enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att valsens beläggningsmaterial förutom metall innehåller en komponent eller komponenter av ett keramiskt ämne.

5. Förfarande för tillverkning av en pressvals enligt något av patent- kraven 1-4 för användning i en pappersmaskin, vilken pressvals uppvisar gavlar och axeltappar samt en oylindermantel av metall, k ä n n e - t e c k n a t därav, att nämnda cylindermantel (1) beläggs med en ytbeläggning (7) som innehåller metall genom bandsvetsning under det att valsen roterar. *

6. Förfarande enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett keramiskt tillsatsämne används med i svetsbandet vid nämnda bandsvetsning. 466 466

7. Förfarande enligt något av patentkraven 5-6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att svetsníngen sker 1 en skyddspulverbåge.

8. Förfarande enligt något av patentkraven 5-7, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det keramiska tillsatsämnet blandas i den smälta svetsen med hjälp av skyddspulvret.

9. Förfarande enligt något av patentkraven 5-8, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det keramiska tillsatsämnet väljs bland följande föreningar! A1203, S102, Ti02, ZIOZ, SÉC, TIC, Cr3C2, WC, NbC, VC, Cr7C3.

10. Förfarande enligt något av patentkraven 5-9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att svets-tíllsatsämnesbandet är 30-150 mm brett och ca 0,5 mm tjockt.