SK78999A3 - Coating blade - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka náterového stierača na nanášanie náterového materiálu na pohybujúci sa pás, najmä náterovej kvapaliny alebo pasty na pohybujúci sa pás papiera.

Doterajší stav techniky

Tradičná technológia natierania stieračom je založená na skutočnosti, že stierač sa môže vychýliť, t.j. že stierač vo svojom priečnom smere bude vystavený vychýleniu, keď sa jednou svojou pozdĺžnou hranou dostane do styku s pohybujúcim sa pásom. Na rozdiel od toho švédsky patent 468 344 uvádza technológiu, pri ktorej stierač namiesto vychýlenia má pohyblivé upevnenie, ktoré umožňuje pohyb stierača smerom k pohybujúcemu sa pásu a od neho. Použitím tejto technológie možno použiť náterové stierače, ktoré v podstate nie sú ohybné.

Pretože prvotnou funkciou náterového stierača je zarovnávanie a odstraňovanie prebytku náterovej kvapaliny s obsahom tvrdých častíc, napr. oxidu titaničitého, uhličitanu vápenatého a pod., ostrie sekcie stierača, ktoré sa dostane do styku s pohybujúcim sa pásom, bude vystavené sústavnému opotrebúvaniu. Opotrebúvanie môže byť zapríčiňované aj časticami, ktoré sa nachádzajú v samom páse papiera. Len čo stierač dosiahne určitý stupeň opotrebenia, musí sa vymeniť. Výmena stierača predstavuje vysoké náklady, jednak náklady na stierač ako taký, ale aj, a to podstatnou mierou, náklady v dôsledku prerušenia výroby pri výmene stierača.

Dôležitou vlastnosťou náterových stieračov je preto čo najvyššia možná odolnosť proti opotrebeniu alebo abrázii. Pretože stierače, ktoré sa používajú v tradičných technikách s náterovými stieračmi, majú mať taktiež pružnosť, čo má do určitej miery za následok nižšiu odolnosť proti opotrebeniu, kvalita stierača sa stáva kompromisom medzi schopnosťou pružiť a odolnosťou proti opotrebeniu.

Okrem skutočnosti, že odolnosť stierača proti opotrebeniu závisí od materiálu stierača, je taktiež známe povliekanie záberovej plochy stierača materiálmi odolnými proti opotrebeniu, napr. keramickými materiálmi alebo chrómom. Vzhľadom na skutočnosť, že vrstvy odolné proti opotrebeniu sa majú nanášať na podlhovasté a tenké materiály, často oceľové pásy, vzniknú pri výrobe obmedzenia, ktoré majú za následok vysoké výrobné náklady.

Podstata vynálezu

Hlavným predmetom tohto vynálezu je poskytnutie náterového stierača so zlepšenou odolnosťou proti opotrebeniu. Ďalším predmetom vynálezu je poskytnutie náterového stierača, ktorý možno vyrábať s nízkymi nákladmi.

Ešte ďalším predmetom vynálezu je poskytnutie stierača, ktorého výhodou je kvalita náterovej vrstvy. Z týchto a ďalších predmetov, ktoré budú jasné z nasledujúceho opisu, poskytuje tento vynález náterový stierač na nanášanie náterového materiálu na pohybujúci sa pás. Hoci vynález nie je obmedzený týmto dokumentom, bude ďalej opísaný najmä v spojitosti s nanášaním náterovej kvapaliny na pohybujúci sa pás papiera. Náterový stierač podľa tohto vynálezu sa skladá z pásu ocele alebo iného tvarovo stáleho materiálu, ktorý je pozdĺž sekcie ostria, ktorá má byť v styku s pásom, opatrená povlakom odolným proti opotrebeniu. V súlade s týmto vynálezom sa prekvapujúco zistilo, že ak je uvedený povlak zhotovený z materiálu s relatívne nízkou tvrdosťou, menovite s tvrdosťou 10 až 100 podľa Shorea A, získajú sa podstatné výhody v súvislosti s použitím náterového stierača.

Skutočnosť, že použitie náterového stierača s povlakom z pomerne mäkkého materiálu viedlo k vysokej odolnosti proti opotrebeniu v kombinácii s dôležitými prevádzkovými výhodami, bola veľmi prekvapujúca pre skúseného odborníka. Podľa zvyklostí v konvenčnej technike sa na získanie vysokej odolnosti proti opotrebeniu hľadali tvrdé materiály, napr. cermety, kovy a pod., a pomerne zložité postupy, ktoré sa museli použiť na nanášanie typov tvrdých povlakov, mali za následok vysoké výrobné náklady a tým aj nežiaduco vysokú cenu finálneho výrobku.

V súvislosti s týmto vynálezom je výhodné, ak povlak nanesený na náterový stierač má tvrdosť podľa Shorea A 30 až 80, alebo výhodnejšie 40 až 70. Osobitne výhodné je, ak tvrdosť podľa Shorea A leží v intervale od 50 do 60.

Prekvapivé pozorovanie, na ktorom je založený tento vynález, t.j. možnosť použitia pomerne mäkkého materiálu ako povlaku znamená, že ako uvedený povlakový materiál sa môže použiť organický polymér. Príkladmi použiteľných polymérov sú polyuretány, styrénbutadiénové polyméry, t.j. polyméry typu kaučuku a polyolefíny.

Osobitne výhodným typom polyméru sú polyuretány, ktorých stavebnými prvkami sú zvyčajným spôsobom tvorené polyoly a diizokyanáty. Pre polyuretánové systémy sú zvyčajné diizokyanáty: toluéndiizokyanát, difenylmetándiizokyanát a naftaléndiizokyanát. Takisto sú k dispozícii menej obvyklé diizokyanáty, napr. hexametyléndiizokyanát a izoforóndiizokyanát. Polyuretány sú k dispozícii napr. ako esterouretány, éteruretány a uretány na báze polybutadiénov s hydroxylovým zakončením.

Pre praktický výsledok nie je kritické, ktorý typ polyuretánu sa v tomto prípade použije, pokiaľ tvrdosť polyuretánu leží vo vyššie uvedenom intervale.

Pokusy vykonané s použitím postupov podľa tohto vynálezu ukázali, že materiál má za následok vysokú odolnosť proti opotrebeniu alebo odolnosť proti abrázii, boli však zaznamenané aj ďalšie výhody, napr. zlepšené pokrývanie vláken a zlepšená schopnosť prevádzky, t.j. malá početnosť porúch. Mäkký povlak má zlepšenú poddajnosť voči povrchu papiera a tým vedie k nižšiemu efektu tmelového (putty) dojmu v porovnaní s tradičnými tvrdými stieračmi alebo stieračovými povlakmi. Zlepšená schopnosť prevádzky je pravdepodobne dôsledkom skutočnosti, že mäkký povlak na ostrí stierača umožňuje ľahký prechod častíc prítomných v páse papiera alebo v náterovej paste tým, že mäkký materiál sa časticou pružne deformuje. Bezprostredne po prechode častice povlakový materiál nadobudne svoju východiskovú polohu.

Vzhľadom na pružnosť povlaku na ostrí stierača v styku s pohybujúcim sa pásom sa ostrie stierača takisto do určitej miery prispôsobuje obrysom papierového povrchu, čo má za následok taký požadovaný účinok, že náterová vrstva pokrýva vlákna surového papiera rovnomernejšie ako pri tradičnom natieraní s použitím tvrdých stieračov alebo tvrdých stieračových povlakov. Tento efekt sa preukázal pri rozsiahlych poloprevádzkových pokusoch, kde sa študovali výsledky so zreteľom na početnosť porúch a pokrytie vláken. Porovnávali sa početnosti trhlín pásu, ktoré vznikali na stierači. Pracovné operácie sa vykonávali za rovnakých podmienok čo do kvality surového papiera, časovej dĺžky operácie, premenných veličín nanášacieho stroja atď.

Pri porovnávaní pokrytí vláken sa výsledky študovali pomocou tzv. „skúšok horenia“ a zafarbenia absorpčným typom farby „kroda“. Skúška horenia sa vykonáva pri navlhčení pokrytého povrchu papiera 10% roztokom chloridu amónneho. Použitie tejto chemikálie má za následok stmavnutie celulózových vláken papiera, keď sa papier zahreje na 300 až 400 °C s použitím horúcovzdušnej pištole, alebo v peci. Kontrastne proti tmavému substrátu potom vystúpi biela náterová vrstva.

Táto skúška ukazuje celkom jasne, ako bola náterová vrstva na povrchu papiera rozložená. Výsledok tohto porovnania jasne ukazuje, že v súlade s týmto vynálezom polymérom povlečený stierač poskytuje náterovú vrstvu s rovnomernejšou hrúbkou v porovnaní s oceľovým stieračom zvyčajného typu, ktorý dáva plápolavý (flámy) efekt a tak väčšie množstvo náteru v „údoliach“ povrchu papiera a menej náteru na „vrcholkoch“ povrchu papiera.

Sfarbovacia skúška taktiež ukázala rovnaký výsledok tým, že farba sa viac absorbuje na sekciách, kde je náterový materiál tenší. Vzhľadom na skutočnosť, že „údolia“ povrchu papiera sú polymérom povlečeným stieračom v porovnaní s oceľovým stieračom zaplnené, povrchové nepravidelnosti do určitej miery zostanú, pričom kladné efekty zníženej početnosti trhlín a zlepšeného krytia vlákien majú väčšiu dôležitosť pre mnoho akostí papiera.

Oceľový pás používaný na náterový stierač podľa tohto vynálezu má hrúbku ležiacu výhodne v intervale od 0,2 do 2 mm. Nanesený povlak má hrúbku, ktorá leží výhodne v intervale od 0,5 do 5 mm.

Vo zvláštnom vyhotovení náterového stierača podľa tohto vynálezu povlak pokrýva sekciu ostria a je opatrený úkosom na zväčšenie styčného povrchu povlaku na pohybujúcom sa páse.

Šírka povlaku v rovine stierača a kolmo na jeho pozdĺžny smer je výhodne 5 až 25 mm, ale tento rozmer nie je osobitne kritický.

Vynález taktiež poskytuje zariadenie na natieranie pohybujúceho sa pásu, ktoré sa skladá z prostriedkov na nesenie a posun pásu a dva protiľahlé náterové stierače, umiestnené naprieč pásu a dotýkajúce sa jednou sekciou ostria pásu, a ktoré na protiľahlej strane sú usporiadané pre každý stierač v stieračovom držiaku s upevnením, ktoré umožňuje pohyb sekcie ostria smerom k pásu a od neho bez podstatného odklonu stierača. V tomto zariadení podľa vynálezu sú usporiadané prítlačné mechanizmy, ktoré môžu každú sekciu ostria uviesť do styku s pásom, posunovaným medzi protiľahlými náterovými stieračmi. Charakteristickým znakom zariadenia je to, že obidva náterové stierače sú opatrené povlakom v súlade s vyššie uvedeným opisom.

Zariadenie podľa tohto vynálezu je použiteľné najmä na natieranie tenkých druhov papierov, ktoré sa ťažko vyrábajú s nízkou početnosťou trhlín. V špeciálnom náterovom postupe, kde sa pás zavádza medzi dva protiľahlé stierače, je použitie stieračov s mäkkými povlakmi osobitne výhodné. V zariadení podľa tohto vynálezu na dvojstranné natieranie pohybujúceho sa pásu s použitím v susedstve ležiacich náterových stieračov poloprevádzkové pokusy ukázali podstatné zníženie početnosti trhlín. Spôsob použitia v susedstve ležiacich náterových stieračov pôvodne našiel obmedzenú použiteľnosť s ohľadom na skutočnosť, že ľahko zapríčiňoval poruchy pásu, ak sa použili tradičné tvrdé stierače, alebo tvrdé stieračové povlaky. Poruchy pásu vznikajú vzhľadom na skutočnosť, že kúsky alebo častice v paste a/alebo v páse často nemôžu prejsť medzerou medzi stieračmi bez toho, aby sa zachytili a tak spôsobili trhlinu v páse.

Ako ukázali príklady v porovnávacích skúškach s tradičnými oceľovými stieračmi a t oceľovým stieračom, ktorý bol pozdĺž sekcie styčného ostria povlečený difenylmetándiizokyanátom (MDI) s tvrdosťou 60° podľa Shorea a za inak podobných podmienok, tradičné stierače po dvojhodinovej prevádzke vykázali 11 trhlín, kdežto stierač povlečený polyuretánom nezapríčinil ani jednu trhlinu.

Postup založený na použití mäkkých povlakov na tvrdých nosičových materiáloch nie je obmedzený, v súlade s týmto vynálezom, na použití iba polyuretánových typov, ktoré sú ako príklady uvedené vyššie, ale môže sa taktiež opierať o ďalšie materiály, ktoré majú vlastnosti tvrdosti vyhovujúce požiadavkám na schopnosť prevádzky so súčasnou nízkou početnosťou trhlín a kvalitou zodpovedajúcou určitej výrobe. Charakteristickým znakom náterového stierača v súlade s týmto vynálezom je skutočnosť, že povlak je upevnený vulkanizáciou, nalepením alebo naliatím na nosičový materiál, ktorý má formu pásu ocele alebo iného rozmerovo stáleho materiálu, ktorý vyhovuje požadovaným tvarovým a polohovým toleranciám, napr. rovnosti, šírke, dĺžke a hrúbke. Postupy podľa tohto vynálezu, založené na použití mäkkých povlakových materiálov, vyúsťujú aj do výhody možnosti ohýbať a navíjať oceľový pás bez toho, aby sa povlak poškodil alebo oddelil.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Tento vynález bude v nasledujúcej časti doložený neobmedzujúcimi príkladmi v súvislosti s priloženými obrázkami, pričom:

Obr. 1 až 3 schematicky znázorňujú rezy náterovými stieračmi podľa tohto vynálezu, navrhnuté s rozličnými prierezmi, obr.4 schematicky znázorňuje zariadenie podľa vynálezu s dvoma v susedstve ležiacimi náterovými mechanizmami, a obr. 5 znázorňuje detail oblasti okolo dvoch susedných náterových stieračov s pridruženými povlakmi.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje sekciu ostria náterového stierača všeobecne označeného 1, skladajúceho sa z oceľového pásu 3 a povlaku 5 naprieč sekcie ostria 7 oceľového pásu 3. Oceľový pás 3 je na svojom vonkajšom boku opatrený úkosom 9 a povlak 5 má zodpovedajúci úkos H, čím sa styčná plocha s pohybujúcim sa pásom zväčší.

Obr. 2 znázorňuje ďalšie vyhotovenie povlaku 5, v tomto prípade opatrenom časťou 15, kryjúcou vonkajší bok 17 oceľového pásu 3. Aj v tomto prípade má povlak 5 úkos H.

Konečne obr. 3 znázorňuje tretie vyhotovenie náterového stierača podľa tohto vynálezu, kde voľný bok 17 oceľového pásu 3 je rovný a nepovlečený. V tomto vyhotovení je povlak 19 skonštruovaný so štvoruholníkovým prierezom, opäť s úkosom H, definujúcim plochu styku s pohybujúcim sa pásom.

Vo vyobrazených vyhotoveniach na obr.l až 3 boli určitým rozmerom a uhlom pridelené označenia. V dolnej tabuľke sú uvedené hodnoty a intervaly týkajúce sa týchto rozmerov a uhlov. Veličiny týkajúce sa a, b, c, d sú v milimetroch.

Tabuľka

1 1	a	b 1	1 c !	D	a	β	γ δ
Obr.l	0,8	2,0	2,0		30°	20°	5°
Príklad
Obr. 1-2	0,6-1	1-2,5	1-2,5	-	15-45°	15-35°	0-10°
Výhodný
Interval
Obr. 1-2	0,25 - 2	0,5-5	0,5 -	-	0-60°	5-50°	0-15° -
Interval			5
Obr.3	0,25 - 2	-	0,5 -	0,5-5	0-60°	5-50°	0-75
Interval			5

Obr.4 znázorňuje zariadenie podľa tohto vynálezu, skladajúce sa z dvoch susedných náterových stieračových mechanizmov všeobecne označených 25. 27. Každé náterové stieračové zariadenie sa skladá z náterového stierača 29, 31 a stieračového držiaka 33, 35, ovládaného pohyblivým upevnením príslušného stierača, takže sa môžu pohybovať smerom k pohybujúcemu sa pásu a od neho. Stierače 29. 31 sa uvádzajú do styku s pohybujúcim sa pásom 41 pomocou prítlačných líšt 37, 39, ovládajúcich stierače blízko ich voľných bokov.

Náterové stieračové mechanizmy 25, 27. ktoré sú zobrazené len schematicky na obr.4, môžu byť skonštruované v súlade s patentovou prihláškou WO 93/05887, a pokiaľ ide o konštrukčné podrobnosti, odkazuje sa na opis uvedenej patentovej prihlášky.

Ako je ďalej z obr.4 zrejmé, pás papiera 41 je vedený smerom dolu do štrbiny medzi dvoma náterovými stieračmi 29, 31. Pred štrbinou je na obidve strany pásu papiera 41 nanesená náterová pasta pomocou schematicky zobrazených aplikátorov 43, 45, ktoré pred štrbinou medzi náterovými stieračmi 22, 31 vytvárajú zádrž 47 náterovej pasty.

Obr. 5 znázorňuje detail oblasti okolo voľných bokov susedných náterových stieračov 29, 31 s povlakmi 5 so skosenými stykovými plochami 11.

Ako bolo pôvodne naznačené, vynález nie je obmedzený na znázornené vyhotovenia, lebo zmeny a modifikácie sú skúsenému odborníkovi zrejmé. Preto vynález nie je nijako obmedzený, len ako je zrejmé z pripojených patentových nárokov.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Náterový stierač na nanášanie náterového materiálu na pohybujúci sa pás (41), najmä náterovej kvapaliny na pohybujúci sa pás papiera, skladajúci sa z oceľového pásu (3), ktorý pozdĺž sekcie ostria (7), určenej na styk s pásom (41), je opatrený povlakom (5) odolným proti opotrebeniu, vyznačujúci sa tým, že povlak (5) je tvorený materiálom, ktorý má tvrdosť podľa Shorea A od 10 do 100.
2. 2. Náterový stierač podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že materiál má tvrdosť 30 až 80, s výhodou 40 až 70.
3. 3. Náterový stierač podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že materiál je tvorený organickým polymérom.
4. 4. Náterový stierač podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že organický polymér je vybraný z polyuretánov, styrénbutadiénových polymérov a polyolefinov.
5. 5. Náterový stierač podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že organickým polymérom je polyuretán.
6. 6. Náterový stierač podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 5, vyznačujú c i sa t ý m, že oceľový pás (3) má hrúbku v intervale 0,2 až 2 mm.
7. 7. Náterový stierač podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž 6, vyznačujú c i sa tým, že povlak (5) má hrúbku v intervale 0,5 až 5 mm.
8. 8. Náterový stierač podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 7, vyznačujú c i sa t ý m, že povlak (5) pokrýva sekciu ostria (7) a je opatrený úkosom na zväčšenie plochy (11) styku s pásom (41).
9. 9. Náterový stierač podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 8, vyznačujú c i sa t ý m, že povlak (5), videné v rovine stierača (1) a kolmo na pozdĺžny smer stierača (1), má šírku 5 až 25 mm.
10. 10. Zariadenie na natieranie pohybujúceho sa pásu (41), skladajúce sa z mechanizmov na nesenie aposun pásu a dvoch protiľahlých náterových stieračov (29, 31) umiestnených naprieč pásu (41) a dotýkajúcich sa pásu jednou bočnou sekciou, a ktoré na protiľahlom boku sú uložené do stieračového držiaka (33) pre každý stierač s upevnením, ktoré umožňuje pohyblivosť sekcie ostria (7) smerom k pásu (41) a od neho bez podstatného odklonenia stierača (29, 31), ďalej zahŕňajúci prítlačné mechanizmy (37, 39) usporiadané tak, že každý stierač (29, 31) sa sekciou ostria (7) uvádza do styku s pásom (41) posunovaným medzi protiľahlými náterovými stieračmi (29, 31), vyznačujúci sa tým, že obidva náterové stierače (29, 31) sú skonštruované v súlade s tým, na čo bol uplatňovaný nárok v ktoromkoľvek z nárokov laž9.