SI9720078A - Lopatica za prekrivanje - Google Patents

Abstract

Lopatica za prekrivanje za nanašanje prekrivnega materiala na potujočo tkanino (41), podrobneje prekrivne tekočine na potujoči papirni trak. Lopatica za prekrivanje je sestavljena iz jeklenega traku (3), ki je opremljen vzdolž robnega področja (7), namenjenega naleganju na trak (41), s prevleko, odporno proti obrabi (5). Omenjena prevleka je narejena iz materiala, ki ima trdoto po Shore A od okoli 10 do okoli 100.ŕ

Description

LOPATICA ZA PREKRIVANJE

Pričujoč izum se nanaša na lopatico za prekrivanje, s katero se na potujočo tkanino nanaša prekrivni material oziroma podrobneje, prekrivno tekočino ali pasto na potujoči papirni t rak.

Tradicionalna tehnologija prekrivanja z lopatico je zasnovana na dejstvu, da se lahko lopatica odkloni, se pravi, da se bo lopatica v svoji prečni smeri odklonila, ko bo z enim svojim vzdolžnim robom nalegla na potujoči trak. V nasprotju s tem švedski patent 468 344 opisuje tehnologijo, kjer ima lopatica namesto možnosti odklona gibljivo pritrditev, ki omogoča gibanje lopatice k in proč od potujočega traku. Z uporabo te tehnologije je mogoče uporabiti lopatice za prekrivanje, ki v bistvu nimajo sposobnosti upogibanja.

Ker je prvenstvena funkcija lopatice za prekrivanje izravnava in odstranitev viška prekrivne tekočine, ki vsebuje trdne delce, naprimer titanovega dioksida, kalcijevega karbonata in podobno, je področje roba lopatice, ki nalega na potujoči trak podvrženo stalni obrabi. Tako obrabo lahko povzročijo tudi delci, ki se nahajajo v samem papirnem traku. Takoj, ko doseže lopatica določeno stopnjo obrabe, jo je potrebno zamenjati. Taka menjava lopatice povzroči velike stroške, ki so na eni strani posledica cene lopatice same po sebi in po drugi strani, kar je bolj bistveno, zaradi prekinitve proizvodnje, ki jo povzroči menjava lopatice.

Zato je pomembna lastnost lopatic za prekrivanje, da je njihova odpornost proti obrabi ali abraziji tako visoka, kot je le mogoče. Ker morajo imeti lopatice, ki se uporabljajo v tradicionalni tehniki prekrivanja z lopatico, tudi prožnostne lastnost, kar ima za posledico do neke mere nižjo odpornost proti obrabi, postane kvaliteta lopatice kompromis med prožnostnimi lastnostmi in odpornostjo proti obrabi.

Dodatno k dejstvu, da je odpornost proti obrabi lopatic odvisna od materiala lopatice, je poznano tudi prekrivanje njene površine, ki nalega, z materiali, odpornimi proti obrabi, naprimer s keramičnimi materiali ali s kromom. Z ozirom na dejstvo, da se morajo taki sloji, ki so odporni proti obrabi, nanašati na podolgovate in tanke materiale, pogosto jeklene trakove, nastajajo v proizvodnji lopatic določene omejitve, kar ima za posledico velike proizvodne stroške.

Glavni cilj pričujočega izuma je zagotoviti lopatico za prekrivanje z izboljšano odpornostjo proti obrabi. Dodaten cilj izuma je zagotoviti lopatice za prekrivanje, katere je možno izdelati z nizkimi stroški.

še nadaljnji cilj izuma je zagotoviti lopatice, ki dajejo kvalitetnejši prekrivni sloj. Za te in druge cilje, ki bodo pojasnjeni z opisom, ki sledi, zagotavlja pričujoči izum lopatice za prekrivanje potujočega traku s prekrivnim materialom. Izum bo v nadaljevanju opisan še posebej v zvezi z nanašanjem prekrivne tekočine na potujoči papirni trak, čeprav ni omejen le na to. Lopatica za prekrivanje po izumu vsebuje trak iz jekla ali drugega materiala s stabilno obliko, kateri je vzdolž področja roba, namenjenega, da nalega na trak, ki je opremljen s prevleko, odporno proti obrabi. Odgovarjajoče pričujočemu izumu je bilo presenetljivo odkrito, da je možno pridobiti znatno prednost z uporabo lopatice za prekrivanje, kjer je omenjena prevleka lopatice narejena iz materiala z relativno nizko trdoto, namreč s trdoto med okoli 10 do okoli 100 po Shore A.

Dejstvo, da nudi uporaba lopatice za prekrivanje s prevleko iz relativno mehkega materiala visoko odpornost proti obrabi v kombinaciji s pomembnimi proizvodnimi prednostmi, je bilo popolno presenečenje za strokovnjake te stroke. Konvencionalna veda je priznavala iskanje prevlek iz trdih materialov, naprimer iz keramike, kovin in podobno, z namenom da se doseže visoka odpornost proti obrabi. Relativno kompliciran postopek, ki je potreben za nanašanje te vrste trdih prevlek, povzroča visoke proizvodne stroške in s tem neželjeno visoko ceno končnega izdelka.

V zvezi s pričujočim izumom je prednostno, da je trdota prevleke, ki se jo nanese na lopatico za prekrivanje, po Shore A med okoli 30 in okoli 80, še posebej med okoli 40 in okoli 70. še posebej je prednostno, da trdota po Shore A leži znotraj področja od okoli 50 do okoli 60.

Presenetljiva opažanja, na katerih temelji pričujoči izum, namreč možnost uporabe relativno mehkega materiala za prevleko, pomenijo, da je omenjeni material za prevleko lahko organski polimer. Primeri uporabnih polimerov so poliuretani, stiren butadien polimeri; to so polimeri gumaste vrste in poliolefini.

še posebej prednostna vrsta polimerov so poliuretani, katerih gradnike predstavljajo polioli in diisocianati. Običajni

.....4 -diisocianati za poliuretanske sisteme so toluen diisocianat, difenilmetan diisocianat in naftalen diisocianat. Ravno tako so na voljo manj običajni diisocianati, kot naprimer heksametilen diisocianat in isoforon diisocianat. Poliuretani so na voljo naprimer kot esteruretani, eteruretani in uretani z osnovo iz hidroksil zaključenih polibutadienov.

V kolikor leži trdota prevleke v zgoraj omenjenih mejah, za praktični rezultat ni bistveno, kakšno vrsto čistega poliuretana se uporabi v pričujočem izumu.

Izvedeni poizkusi z uporabo postopka po pričujočem izumu so pokazali, da ima material visoko odpornost proti obrabi ali odpornost proti abraziji, ravno tako pa nudi tudi druge prednosti, kot je izboljšana prekritost vlaken in proizvodljivost , to je, zabeležena je bila nizka frekvenca odpovedi. Mehka prevleka se bolje sklada s površino papirja ter s tem zmanjšuje efekt zamazovanja v primerjavi s tradicionalnimi trdimi lopaticami oziroma trdimi prevlekami lopatic. Izboljšana proizvodljivost je verjetno posledica dejstva, da mehka prevleka na robu lopatice lažje dovoli prehod delcev, ki so prisotni v papirnem traku ali v prekrivni pasti s tem, da delec mehki material elastično deformira. Neposredno po prehodu delca se material prevleke povrne nazaj v prvotno obli ko.

Z ozirom na elastičnost prevleke na robu lopatice na stiku s potujočim trakom, se rob lopatice do neke mere prilagodi obrisu površine papirja, kar ima za posledico željen pojav, da prekrivni sloj pokrije vlakna v papirni osnovi bolj enakomerno kot tradicionalno prekrivanje, kjer se uporablja trde lopatice ali trde prevleke lopatic. Ta pojav je bil dokazan z obširnimi pilotskimi poizkusi, kjer se je preučevala frekvenca odpovedi ter prekritost vlaken. Ob primerjavi frekvence pretrganja se je štelo število pretrganj, ki so se zgodila pri lopatici. Primerjava je potekala pri enakih pogojih glede na kvaliteto osnovnega papirja, preizkusnega časa, z enakimi nastavitvami prekrivnih strojev itd.

Primerjava glede na prekrivanje vlaken je bila narejena s tako imenovanimi testi gorljivosti in obarvanji z absorbcijsko vrsto barve kroda. Pri testu gorljivosti se prekrita papirna površina zmoči z okoli 10% raztopino amonijevega klorida. Ta kemikalija povzroča potemnitev celuloznih vlaken, kadar se papir segreje na okoli 300-400^eC z uporabo toplotne pištole ali v peči. Bel prekrivni sloj se nato pojavi kot kontrast proti temni podlagi.

Ta test povsem jasno pokaže, kako je prekrivni sloj razporejen po površini papirja. Rezultat primerjave očitno pokaže, da s polimerom prevlečena lopatica po izumu naredi prekrivni sloj bolj enakomerne debeline v primerjavi z jekleno lopatico običajne vrste, ki daje ožgan efekt, zaradi večje količine prevleke v dolinah papirne površine in manj prevleke na vrhovih papirne površine.

Test obarvanja ravno tako pokaže enak rezultat, ker barvo bolj vpija področje, kjer je sloj prevleke tanjši. Z ozirom na dejstvo, da doline papirne površine bolj zapolni lopatica, prekrita s polimerom, v primerjavi z jekleno lopatico, površinske nepravilnosti do neke mere ostanejo, pri čemer so pozitivni vplivi zmanjšanja frekvence trganja in izboljšane

6prekritosti vlaken zelo pomembni za mnoge lastnosti papirja.

Ustrezna debelina jeklenega traku, uporabljenega v lopatici za prekrivanje po pričujočem izumu, je v področju od 0.2 do okoli 2 mm. Ustrezna debelina nanešene prevleke je v področju od 0.5 do okoli 5 mm.

V eni od izvedb lopatice za prekrivanje, narejeni po izumu, prevleka pokriva omenjeno področje roba, obenem pa ima posnet rob, da se poveča stična površina med prevleko in potujočim t rakom.

Primerna širina prevleke, kot se jo vidi v ravnini lopatice in pravokotno na njeno vzdolžno smer, je od okoli 5 do 25 mm, vendar ta dimenzija ni posebno kritična.

Za napravo za prekrivanje potujočega traku zagotavlja izum tudi sredstva za podporo in transport traku ter dve nasprotni prekrivni lopatici, ki segata preko traku in nalegata nanj z enim robnim področjem. Lopatici sta na nasprotnih robovih nameščeni v držalo lopatice, ki ga ima vsaka lopatica posebej, s pritrditvijo, ki dovoljuje omenjenemu robnemu področju gibanje k in proč od traku brez bistvenega odklona lopatice. V tej napravi, narejeni po izumu, so nameščena potisna sredstva, ki lahko na omenjenih robnih področjih pritisnejo vsako lopatico da nalega na trak, ki se pomika naprej med nasprotnima si lopaticama za prekrivanje. Značilna lastnost naprave je, da sta obe prekrivni lopatici opremljeni s prevleko v skladu s predhodnim opisom.

Naprava, narejena po izumu, je še posebej uporabna za prekrivanje tankih kvalitetnih papirjev, ki jih je težko proizvajati z nizko frekvenco pretrganj. V postopku prekrivanja, kjer se trak pomika naprej med dvema nasprotnima si lopaticama za prekrivanje, je uporaba lopatic z mehkimi prevlekami še posebej ugodna. V napravi, ki je narejena po pričujočem izumu, za dvostransko prekrivanje potujočega traku z uporabo skupaj postavljenih lopatic za prekrivanje, so pilotski poizkusi pokazali znatno znižanje frekvence pretrganj. Postopek uporabe skupaj postavljenih prekrivnih lopatic je imel prej le omejeno uporabo zaradi dejstva, da je imela uporaba tradicionalnih trdih lopatic ali trdih prevlek lopatic zlahka za posledico odpoved traku. Odpoved traku nastane zaradi tega, ker grudice ali delci v pasti in/ali v traku pogosto ne morejo mimo reže med lopaticama in se ustavijo, s čimer pretrgajo t rak.

Preizkusi v primerjalnih testih med tradicionalnimi jeklenimi lopaticami in jeklenimi lopaticami, ki so bile vzdolž robov za naleganje prevlečene s polimerom in sicer s poliuretanom z osnovo difenilmetan diisocianata (MDI) s trdoto okoli 60° po Shore A, pri čemer so bili ostali pogojih podobni, so pokazali, da je delovanje tradicionalnih lopatic v dveh urah povzročilo 11 pretrganj, medtem ko lopatice s poliuretansko prevleko niso povzročile niti enega pretrganja.

Postopek, osnovan na uporabi mehkih prevlek preko trdih nosilnih materialov skladno s pričujočim izumom, ni omejen le na uporabo poliuretanov takih vrst, kot so za primer podani zgoraj, ampak se lahko uporabijo tudi drugi materiali, ki imajo glede trdote take lastnosti, ki zadovoljujejo zahtevam delovanja, ter hkrati nudijo nizko frekvenco pretrganj in ustrezno kvaliteto, ki jo zahteva specifična proizvodnja. Značilna lastnost lopatice za prekrivanje po pričujočem izumu je dejstvo, da se prevleko pritrdi z vulkanizacijo, lepljenjem ali ulivanjem na nosilni material, ki je v obliki traku iz jekla ali drugega dimenzijsko stabilnega materiala, ki ima zahtevano obliko in namestitvene tolerance, kot so ravnost, širina, dolžina in debelina. Postopek po pričujočem izumu, katerega osnova je uporaba mehkih materialov za prevleko, ima nadaljnjo prednost, da se jekleni trak lahko upogne ali zvije, ne da bi se prevleka poškodovala ali odtrgala.

Pričujoč izum bo v nadaljevanju ponazorjen s primeri, ki izuma ne omejujejo, v povezavi s priloženimi risbami, kjer:

- risbe 1-3 shematsko prikazujejo prečne prereze skozi različno konstruirane lopatice za prekrivanje po pričujočem izumu;

- risba 4 shematski prikaz naprave po pričujočem izumu z dvema skupaj postavljenima napravama za prekrivanje; in risba 5 kaže detajl področja okoli skupaj postavljenih lopatic za prekrivanje s pripadajočimi prevlekami.

Risba 1 prikazuje robno področje lopatice za prekrivanje, ki je v splošnem označena z 1 in katero sestavljata jeklen trak 3 in prevleka 5 preko robnega področja 7 jeklenega traku 3. Jeklen trak 3 ima na zunanjem robu posnet rob 9, kateremu ustreza na prevleki 5 odgovarjajoč posneti rob 11, s čimer se površina naleganja s potujočim trakom poveča.

Risba 2 kaže drugo izvedbo prevleke 5, ki ima v tem primeru del

915, ki pokriva zunanji rob 17 jeklenega traku 3. Tudi v tem primeru ima prevleka 5 posnet rob 11.

Končno kaže risba 3 tretjo izvedbo lopatice za prekrivanje po pričujočem izumu, kjer je prosti rob 17 jeklenega traku 3 raven in brez prevleke. Pri tej izvedbi je prevleka 19 konstruirana s tetraedrskim prečnim prerezom, kjer zopet posneti rob 11 definira površino naleganja s potujočim trakom.

V izvedbah, prikazanih na risbah 1-3 je določenim dimenzijam in kotom pripisana označba. V tabeli, ki sledi, so podane vrednosti in območja teh dimenzij in kotov. Dimenzije a, b, c, i n d so v mi 1 imet ri h.

-TO

TABELA

*o	1	1	i	„Si -0
X	o m	o O t—1 1 O	o m 1-1 1 o	1
CG.	o O CJ	1 o o m tn »h m	o o m 1 o tn	o O m 1 «n
0	o O m	1 o e in in rd ΚΓ	o O VO 1 O	o O ΛΟ 1 O
Ό	1	1	1	1 m o in
υ	o CJ	in 1 t-l CJ	1 m o m	1 in • o in
JQ	o CJ	m 1 iH CJ	1 m • o m	1
»0	co o	1 VO O t-J	m Cl • CN o I	0.25 -2
	Risba 1 naprimer	Risba 1-2 prednostno območje	Ri sba 1-2 območj e	Risba 3 območje

Risba 4 prikazuje napravo po pričujočem izumu, katera vsebuje dve skupaj postavljeni pripravi za prekrivanje z lopatico, ki sta v splošnem označeni s 25, 27. Vsaka priprava za prekrivanje z lopatico vsebuje lopatico za prekrivanje 29, 31 in držalo lopatice 33, 35, ki ima gibljivo povezavo z odgovarjajočo lopatico tako, da se ta lahko pomakne k ali proč od potujočega traku. Lopatici 29, 31 pritisneta v naleganje s potujočim trakom 41 potisni letvi 37, 39, ki pritiskata na lopatice v bližini njunih prostih robov.

Pripravi 25, 27 za prekrivanje z lopatico, ki sta prikazani na risbi 4 le shematsko, sta lahko konstruirani skladno z napravo, opisano v patentni prijavi W093/05887. Izvedba konstrukcijskih detajlov je narejena tako, da se sklicuje na opis v omenjeni patentni vlogi.

Kot je nadalje razvidno iz risbe 4, je papirni trak 41 pripeljan v smeri navzdol v režo med dvema lopaticama za prekrivanje 29, 31. Pred režo se na papirni trak z obeh strani nanaša prekrivna pasta s shematsko prikazanima nanašalcema 43, 45, zaradi česar nastane pred režo med lopaticama za prekrivanje 29, 31 jezerce 47 prekrivne paste.

Risba 5 kaže podrobnost področja okoli prostih robov skupaj postavljenih lopatic za prekrivanje 29, 31 s prevlekami 5, ki imajo površine 11 za naleganje s posnetimi robovi.

Kot je že prej omenjeno, izum ni omejen le na risbah prikazane izvedbe, ker so spremembe in modifikacije očitne izurjenim strokovnjakom. Tako izum ni omejen na noben drug način kot ta, ki je razviden iz patentnih zahtevkov, ki sledijo.

Claims (10)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Lopatica za prekrivanje za nanašanje prekrivnega materiala na potujočo tkanino (41), še posebej prekrivne tekočine na potujoči papirni trak, pri čemer je lopatica za prekrivanje sestavljena iz jeklenega traku (3), ki je vzdolž robnega področja (7), ki je namenjeno naleganju na trak (41), opremljen s proti obrabi odporno prevleko (5), označena s tem, da je omenjena prevleka narejena iz materiala, katerega trdota je med okoli 10 do okoli 100 po Shore A.
2. 2. Lopatica za prekrivanje po zahtevku 1, označena s tem, da ima material trdoto od okoli 30 do okoli 80, še posebej pa od okol i 40 do okoli 70.
3. 3. Lopatica za prekrivanje po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da je omenjeni material organski polimer.
4. 4. Lopatica za prekrivanje po zahtevku 3, označena s tem, da je organski polimer izbran med poliuretani, stiren-butadien polimeri in poliolefini.
5. 5. Lopatica za prekrivanje po zahtevku 4, označena s tem, da je organski polimer poliuretan.
6. 6. Lopatica za prekrivanje po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, označena s tem, da ima jekleni trak (3) debelino v območju od okoli 0.2 do okoli 2 mm.
7. 7. Lopatica za prekrivanje po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, označena s tem, da ima prevleka (5) debelino v

   --13 območju od okoli 0.5 do okoli 5 mm.
8. 8. Lopatica za prekrivanje po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, označena s tem, da prevleka (5) pokriva omenjeno robno področje (7) ter da vsebuje ravnino za povečanje površine (11), ki nalega na trak (41).
9. 9. Lopatica za prekrivanje po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, označena s tem, da ima prevleka (5), kot se jo vidi v ravnini lopatice (1) in pravokotno na vzdolžno smer lopatice (1), širino od okoli 5 do okoli 25 mm.
10. 10. Naprava za prekrivanje potujočega traku (41), ki vsebuje nosilna sredstva ter sredstva za transport traku in dve nasprotni si lopatici za prekrivanje (29, 31), ki segata prečno preko traku (41) in nalegata nanj z enim robnim področjem in kateri sta na nasprotnem robu nameščeni v držalo (33), kjer je vsaka lopatica pritrjena tako, da omenjenemu robnemu področju (7) dovoljuje gibljivost k in proč od traku (41) brez bistvenega odklona lopatice (29, 31), in katera nadalje vsebuje potisna sredstva (37, 39), ki so nameščena tako, da pride vsaka lopatica (29, 31) z omenjenim robnim področjem (7) v stik s trakom (41), ki se pomika naprej med nasprotnima si lopaticama za prekrivanje (29, 31), označena s tem, da sta obe lopatici za prekrivanje konstruirani skladno z zahtevami v kateremkoli patentnem zahtevku od 1 do 9. ,