FI111343B - Kaavinterä ja terän pidin - Google Patents

Description

111343 5

Kaavinterä ja terän pidin Schaberbett och en hällare för bettet

Keksintö kohdistuu laitteistoon, joka käsittää paperi- tai kartonkikoneessa käytettävän kaavinterän pitimen ja pitimeen asetettavan kaavinterän.

Paperi-, kartonki- ja jälkikäsittelykoneissa käytetään kaapimia poistamaan telojen 10 pinnalle muodostuvia epäpuhtauksia. Kaavin muodostuu kaavinterästä, joka tulee kosketukseen telapinnan kanssa irrottaen epäpuhtaudet ym. sekä teräpitimestä, johon terä on kiinnitetty. Pidin puolestaan on kiinnitetty koneen rungossa olevaan kaavinpalkkiin. Kaavaroinnin yhteydessä voidaan käyttää ilma-, vesi- ja/tai kemikaalisuihkuja puhdistus-tapahtuman tehostamiseksi.

15

Kaavinterä on tavallisimmin valmistettu metallista. Metalliterien haittapuolia ovat telapinnan pinnoittuminen kaavinmetallilla sekä helposti tapahtuva telapintojen vahingoittuminen. Telapinnan pinnoittuminen metallilla on ei-toivottua, sillä telan pintaominaisuuksien muuttuminen vaikuttaa arvaamattomasti ajettavuuteen. Ajettavuussyistä 20 telapintojen vähäinenkin vioittuminen, esim. naarmuuntuminen on vakava haitta. Erityisesti polymeeristen telapintojen kaavaroinnissa metalliterillä on suuria ongelmia. Näiden ongelmien voittamiseksi metalliteriä on pinnoitettu erilaisilla materiaaleilla mm. keräämillä. Esimerkkeinä pinnoitetuista metalliteristä mainittakoon EP 0 262 137, jossa hiiliteräksestä valmistettu kaavinterä on pinnoitettu molybdeenillä tai molybdeenilejeerin-25 gillä liekkiruiskutuksella, sekä SE 437 681, jossa teräksestä valmistettu kaavinterä on pinnoitettu useammalla keraamisella pinnoitekerroksella plasma- tai liekkiruiskutus-menetelmää käyttäen.

Viime vuosina metalliterien ohella on alettu enenevässä määrin käyttää kuitulujitetusta 30 polymeerimateriaalista valmistettuja kaavinteriä. Tällaisia ns. komposiittiteriä on esitetty esimerkiksi US-patentissa 4,549,933 sekä FI-patenttihakemuksissa 972776 ja 973659. Komposiittiterillä on metalliteriin nähden useita etuja mm. keveys, hinta, muotoilun 3NSDOCID: <FI 111343B1 | > 2 111343 vapaus sekä hellävaraisuus telapinnoitteelle. Toisaalta komposiittiterät kuluvat metallite-riä nopeammin ja jättävät polymeerimateriaalia telapintaan. Komposiittiterien pinnoittamista keräämillä tms. kulutusta paremmin kestävällä materiaalilla ei ole voitu tehdä, koska keraaminen materiaali ei tartu polymeeriseen pintaan eikä polymeerinen materiaali 5 toisaalta kestä korkeassa lämpötilassa tapahtuvaa ruiskutuspinnoitusta.

Myös kaavinterän pidin on perinteisesti valmistettu teräksestä. Pitimiä on myös valmistettu muovista ja komposiittisista materiaaleista, mutta niiden hankauskestävyydessä on ollut ongelmia. Kaavinterät kiinnitetään pitäneen metalliniitein tai muiden vastaavien 10 avulla. Teriä vaihdetaan tiuhaan ja metalliniitit hankaavat ja kuluttavat pidintä voimakkaasti. Erityisesti sisäpinnan naarmuuntuminen on ongelma, koska naarmuuntunut pinta vaikeuttaa uuden terän paikalleen asettamista ja hiilikuituteriä käytettäessä myös terän vahingoittumisriski pitimen naarmuuntuneisuuden vuoksi on ilmeinen.

15 Keksinnön päämääränä on kevyempi, kulutusta kestävämpi ja edullisempi kaavinterä ja terän pidin sekä laitteisto.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle, kaavinterälle ja terän pitimelle on tunnusomaista mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

20

Havaittiin, että tunnetun tekniikan mukaisten ratkaisujen ongelmat ja epäkohdat voidaan välttää keksinnön mukaisella ratkaisulla, jossa kaavinterä ja/tai terän pidin on valmistettu komposiittimateriaalista, jonka päälle on valmistettu keraamipinnoite. Komposiittiterä ei naarmuta telan pintaa, kuten esimerkiksi keräämillä tai karbidilla päällystetty terä, josta 25 pinnoite on kulunut pois ja metalli tullut esiin. Komposiittimateriaali voi olla kuitulujitettua kertamuovia tai kestomuovia. Keraamipinnoite pystytään valmistamaan ja saadaan pysymään komposiittirakenteen päällä siten, että komposiittirakenteeseen valmistetaan metallilangasta, -verkosta, -foliosta, -jauheesta tai vastaavasta ankkurirakenne, joka mahdollistaa keraamin kiinnittymisen komposiitin pintaan tai mikäli ankkurirakenne on 30 pinnan alapuolella, pinnan alapuolelle. Ankkurirakenne voi olla komposiitin pinnalla, osittain komposiittirakenteessa tai kokonaan komposiittirakenteen sisään upotettuna hyvin BNSDOCID:<FI 111343B1 I > 111343 3 lähellä pintaa. Keraamipäällyste valmistetaan komposiitin pintaan termisen ruiskutuksen avulla lämpötilassa, joka on alle 150 °C, jolloin komposiitti ei oleellisesti sula tai muuten vaurioidu. Komposiittimateriaalista valmistettujen terien tai teräpitimien muotoilulla ei ole rajoituksia. Keksinnön mukainen kaavinterä ja pidin voidaan valmistaa 5 kerta- tai kestomuovista lujitteena lasi- tai hiilikuitu, boorikuitu ja yleisesti kuitukom-posiitti tai niiden yhdistelmä. Hiilikuitu on erityisen edullinen, koska se on lämmönjohta-vuudeltaan hyvin lähellä metallien lämmönjohtavuutta. Komposiitin pintaan tai sekaan istutetaan metallilankaa, metallilistaa, metalliverkkoa, metallifoliota, metallijauhetta, metallimuoviyhdistelmiä tai muovikeraamijauhetta. Sopivia menetelmiä komposiittiterien 10 ja pitimien valmistamiseksi ovat valu, puristusmuovaus, pultruusio- ja ekstruusiomenetel-mät sekä erilaisten menetelmien yhdistelmät. Menetelmän valintaan vaikuttaa myös haluttujen kuitusuuntien orientaatio. Pultruusiomenetelmä on edullisin menetelmä hyvän tuotantonopeuden kannalta. Komposiittimateriaalista valmistetun kaavinterän tai terän pitimen päälle valmistetaan keraaminen pinnoite termisen ruiskutuksen tai elektrolyyttis-15 ten menetelmien, kuten sivelyn tai autokatalyyttisten menetelmien kuten kemiallisen nikkelöinnin avulla, jossa keraami on dispersiona. Sopivia keraamisia materiaaleja ovat kaikki tavanomaiset keraamit. Kuitenkin edullisia ovat ne, jotka ovat helposti ruiskutettavissa, hinnaltaan halpoja ja kemiallisesti kestäviä, kuten AI2O3 ja C^Og. Kaavinte-rään voidaan valmistaa keraamipinnoite joko koko pinnan alueelle tai ainoastaan 20 kulutusalueelle riippuen terän käyttökohteesta. Edullisesti terän leveydestä pinnoitetaan 1/3 osa. Kaavinterän tai terän pitimen pinnoitus voi tapahtua samalla keräämillä tai eri keraamien yhdistelmällä ja keraamikerroksia voidaan valmistaa yksi tai useampi päällekkäin. Mikäli komposiittikappaleita ei täysin pinnoiteta keraamipinnoitteella, voidaan komposiittimateriaalin mahdollinen vettyminen estää valmistamalla komposiitin 25 pintaan suojapinnoite, esimerkiksi elektrolyyttisesti. Keksinnön mukaisia laitteistoja, jotka käsittävät kaavinterän ja kaavinterän pitimen, voidaan käyttää paperi- ja kartonki-konelinjoilla, jotka käsittävät myös painokoneet ja päällystyskoneet. Valinnaisesti vain joko terä tai pidin on keräämillä pinnoitettua komposiittimateriaalia ja toinen on metallia tai muuta soveltuvaa materiaalia.

30 BNSDOCID: <FI 111343B1 I > 4 111343

Seuraavassa kuviossa keksintöä on havainnollistettu esimerkinomaisesti erään edullisen keksinnön mukaisen ratkaisun avulla, jonka yksityiskohtiin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus rajoittaa.

5 Kuviossa 1 on esitetty kaavionomaisesti kaavinterä ja kaavinterän pidin. Kaavinterä 1 on sijoitettu kaavinterän pitimeen 2. Kaavinterän 1 ydinosa 3 käsittää komposiittimateriaalia, jonka pintakerroksessa on ankkurikerros 5, jonka päälle on valmistettu keraami-kerros 6. Teränpitimen 2 ydinosa 4 käsittää komposiittimateriaalia, jonka pintakerrokseen on kiinnitetty ankkurikerros 5, jonka päälle on valmistettu keraamikerros 6. Ennen 10 keraamipinnoitteen valmistamista voidaan käyttää erilaisia välikerroksia 7, joilla tasataan keraamin ruiskutuksessa syntyvää lämpöä ja pienennetään komposiitin vaurioitumisvaa-raa. Välikerrokset voivat olla metallia, esim. alumiini- ja nikkelipohjaisia materiaaleja, edullisesti ruiskutettua metallia. Tässä ratkaisussa terä on pinnoitettu ainoastaan kulutus-alueelta ja pidin sisäpuolelta, joka joutuu kosketuksiin terän kanssa. Terä on edullista 15 pinnoittaa etupuoleltaan, jolloin terän teroittuminen ja terävänä pysyminen toteutuvat parhaiten.

Keksinnön mukaisen kaavinterän ja terän pitimen etuja ovat laitteiston hyvä kemiallinen kestävyys, komposiittiterä on helposti asennettavissa pitimeen ja käsittely on helppoa.

20 Sekä terä että pidin ovat kevyitä ja ne on helppo työstää. Molemmat kestävät hyvin kulutusta ja naarmuuntumista, jolloin niiden käyttöikä on aikaisempia ratkaisuja pidempi. Komposiitista valmistettu kaavinterän pidin on erittäin kevyt. Kun konenopeudet ovat kasvaneet, on vaikeissakin kohteissa tilanpuutteen vuoksi jouduttu menemään kaavinpalk-kien suhteen ylikriittiseen mitoitukseen tunnetun tekniikan mukaisten ratkaisujen kanssa, 25 joka aiheuttaa pienemmän kaavinpalkin jäykkyyden. Palkin pienemmästä jäykkyydestä johtuen pitimen keventäminen on edullista, sillä pitimen massan pieneneminen vähentää osaltaan palkin taipumaa. Komposiittimateriaalista valmistettu terän pidin on hinnaltaan kilpailukykyinen, koska pitimen valmistuskustannukset ovat edullisempia ja toisaalta terien käyttökustannukset ovat pienempiä johtuen siitä, että teriä ei tarvitse niin usein 30 vaihtaa. Edelleen nämä terät kuluttavat teloja huomattavasti vähemmän, koska ne eivät naarmuta pintaa. Dimensioihin nähden laitteistolla on suurempi jäykkyys ja vähän BNSDOCID:<FI 111343B1 I > 5 111343 massaa, jolloin tarvitaan vähemmän kuormitusenergiaa, poislukien painovoimaan perustuva kuormitus. Pieni pitimen massa helpottaa asennusta ja siirtelyä.

BNSDOCID: <Ft 111343B1 l >

Claims (7)

111343

1. Paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen laitteisto, joka käsittää kaavinterän pitimen (2) ja pitimeen asetettavan terän (1), tunnettu siitä, että pidin (2) ja/tai terä (1) käsittää 5 komposiittimateriaalia, jonka pinnalle tai pinnan osalle on valmistettu keraamipinnoite (6), että komposiittimateriaali käsittää kuitulujitettua kerta- tai kestomuovia, edullisesti hiili-, lasi- tai boorikuitulujitettua kerta- tai kestomuovia ja että komposiittimateriaalin sekaan tai pintaan on kiinnitetty ankkurirakenne (5), joka voi olla metallilankaa, metalli-verkkoa, metaliilistaa, metallifoliota, metallijauhetta, metallimuoviyhdistelmiä, muovi-10 keraamijauhetta, keraamijauhetta tai näiden yhdistelmää keraamipinnoitteen (6) ja/tai välikerroksen (7) kiinnittämistä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että keraamipinnoite (6) käsittää AI2O3, C^O}, TiC^, ZrC>2 tai niiden yhdistelmät ja välikerros (7) käsittää 15 metallia, edullisesti AI- tai Ni-pohjaista metallia.

3. Paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen kaavinterä (1), tunnettu siitä, että terä (1) käsittää komposiittimateriaalia, jonka pinnalle tai pinnan osalle on valmistettu keraamipinnoite (6), että komposiittimateriaali käsittää kuitulujitettua kerta- tai kestomuovia, 20 edullisesti hiili-, lasi- tai boorikuitulujitettua kerta- tai kestomuovia ja että komposiittimateriaalin sekaan tai pintaan on kiinnitetty ankkurirakenne (5), joka voi olla metallilankaa, metaliilistaa, metalliverkkoa, metallifoliota, metallijauhetta, metallimuoviyhdistelmiä, muovikeraamijauhetta, keraamijauhetta tai näiden yhdistelmää keraamipinnoitteen (6) ja/tai välikerroksen (7) kiinnittämistä varten. 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kaavinterä (1), tunnettu siitä, että keraamimateriaali käsittää AI2O3, Cr203, TiC^, ZrC>2 tai niiden yhdistelmät ja välikerros (7) käsittää metallia, edullisesti AI- tai Ni-pohjaista metallia.

5. Paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen terän pidin (2), tunnettu siitä, että pidin (2) käsittää komposiittimateriaalia, jonka pinnalle on osittain tai kokonaan valmistettu BNSDOCID:<Fi 11134301 f > 111343 keraamipinnoite (6), että komposiittimateriaali käsittää kuitulujitettua kerta- tai kesto-muovia, edullisesti hiili-, lasi- tai boorikuitulujitettua kerta- tai kestomuovia ja että komposiittimateriaalin sekaan tai pintaan on kiinnitetty ankkurirakenne (5), joka voi olla metallilankaa, metallilistaa, metalliverkkoa, metallifoliota, metallijauhetta, metalli-5 muoviyhdistelmiä, muovikeraamijauhetta, keraamijauhetta tai näiden yhdistelmää keraamipinnoitteen (6) ja/tai välikerroksen (7) kiinnittämistä varten.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pidin (2), tunnettu siitä, että keraamipinnoite (6) käsittää AI2O3, (¾O3, T1O2, Zr02 tai niiden yhdistelmät ja välikerros (7) käsittää 10 metallia, edullisesti AI- tai Ni-pohjaista metallia.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen pidin (2), tunnettu siitä, että pitimen (2) sisäpuoli on pinnoitettu keräämillä. BNSDOCID: <FI 111343B1 I > 111343