Die Erfindung betrifft eine zum Stützen des Langsiebes einer Papiermaschine dienende Wasserabziehleiste. Solche Wasserabziehleisten sind im Sprachgebrauch der Papiermaschi nen-Fachleute auch unter dem Namen Foilleisten bekannt, in Anlehnung an den aus dem Amerikanischen übernommenen Fachausdruck hydrofoil blades , und dienen als Entwässerungsvorrichtung in Papiermaschinen. Derartige Leisten sinc in mannigfachen Ausführungen bekannt. vgl. z. B. die USA Patentschriften 2 928 465; 2 928 466; 3 140 225; 3165 440; 3 239 409; 3 239 410; 3337 394; 3377 236; 3 017 930 und 3 027 940. Es ist auch bekannt, solche Leisten aus keramischen und dgl.
Materialien herzustellen, damit sie extremen chemischen, thermischen und verschleissenden Einwirkungen gewachsen sind, denen sie im Formierungsabschnitt einer Papiermaschine ausgesetzt sind. In diesem Zusammenhang kann auch auf die kanadischen Patentschriften 838 974 und 840 719 hingewiesen werden. Wegen der grossen Sprödigkeit und Härte solcher Materialien ist es jedoch sehr schwierig aus ihnen die Abziehleisten in den gewünschten Formen herzustellen und sie davor zu bewahren,- auf das damit zusammenarbeitende, früher meistens aus Metalldrahtgewebe, neuerdings eher aus Kunststoffgewebe bestehende Langsieb, eine Absplitter- bzw. Verschleisswirkung auszuüben. Auch aus Kostengründen ist es bereits bekannt, lediglich eine Oberflächenbeschichtung aus keramischen und dgl. Materialien an den Leisten vorzusehen um ihnen die erwünschten Oberflächeneigenschaften zu verleihen.
In dieser Beziehung kann auf die USA Patentschriften 3 315 524 und 3 352 749 hingewiesen werden.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Leisten aus Materialien herzustellen, welche die erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich physikalischer und chemischer Angriffe, thermi scher Verschleissfestigkeit, Reibung und Abnützung haben und die zugleich leicht zu formen und zu bearbeiten sind, indem man ausgewählten Teilen ihrer Oberflächen, die mit dem Langsieb in Berührung stehen, isolierte Regionen von keramischen und dgl. Materialien einverleibt, die sich dadurch auszeichnen, dass sie die gewünschte Verschleissfestigkeit aufweisen. Diesbezüglich kann auf die USA-Patentschrift 3 446 702 hingewiesen werden.
Vorschläge in dieser Richtung gehen aber nur dahin, dass solche isolierten Regionen von verschleissfesten Materialien an der hintersten Region der Stützfläche der Wasserabziehleiste einverleibt werden sollen, also unmittelbar vor und bei der Knickkante, an welcher die Stützfläche und die nach hinten abfallende Fläche der Abziehleiste einander schneiden; dies basiert auf der Theorie, dass dieses die Region ist wo wahrscheinlich die Abnützung konzentriert auftritt. Die vorgenannte abfallende Fläche ist die gewölbte oder flache Fläche, die von der Unterseite des Langsiebes in Laufrichtung desselben divergiert um dynamisch das gewünschte Mass von Unterdruck herbeizuführen, durch welches die Wasserabziehleiste die Wasserabfuhr herbeiführt.
An sich ist die Verwendung von verschleissfesten Materialien hinter dieser Kante nicht unbekannt, wie dies etwa aus der USA-Patentschrift 3 393 124 zu entnehmen ist. Dagegen sind aber die harten Oberflächenteile hinter der Kante an grossen Einsätzen ausgebildet, die im wesentlichen die ganze Stützfläche bilden. Eine solche Ausbildung ist konstspielig, schwierig herzustellen und auch aus anderen Gesichtspunkten unerwünscht, weil solche grossen Einsätze auch Kanten aufweisen, welche auf das Langsieb verschleissend einwirken und deshalt deren Lebensdauer erheblich herabsetzen.
Wir haben nun herausgefunden, dass die Theorie, auf welcher die gemäss der USA-Patentschrift 3 446 702 angeordneten verschleissfesten Einsätze gestützt ist, in Wirklichkeit nicht zutrifft. Nach der in der USA-Patentschrift 3 446 702 dargelegten Theorie soll, weil sich das Langsieb auf der Kante abstützt, durch Anordnung von verschleissfestem Material bei der Kante im Bereich der Stützfläche die Abnützung der Kante und die damit einhergehende Veränderung der Wasser abzieheigenschaft der Leiste vermieden werden. Zur Vermeidung von Verwechslungen soll die obgenannte Kante am Übergang zwischen Stützfläche und abfallender Fläche Knickkante genannt werden. Versuche haben nun gezeigt, dass die Abnützung, die an der Knickkante stattfindet, von der Einlaufkante der abfallenden Fläche in die Auslaufkante der Stützfläche hinein erfolgt.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, scheint doch,dass das Langsieb, weil ein Langsieb nicht einen unendlich kleinen Abbiegungsradius hat und auch weil der Unterdruck, der durch die abfallende Fläche der Leiste dynamisch induziert wird, wahrscheinlich das Bestreben hat, das Langsieb nach dem Durchlauf an der Knickkante nach unten abzulenken, tatsächlich der Kontur des laufaufwärtigen Teiles der abfallenden Fläche der Leiste über eine kurze Distanz folgt, bevor es wieder nach oben abgelenkt wird, also weg von der abfallenden Fläche durch die Spannung, unter der es steht. Demnach löst sich das Langsieb nach oben über der Stützfläche und somit ist die kritische Region für die Abnützung des abfallenden Teiles der Leiste tatsächlich der laufaufwärtige Teil der abfallenden Fläche eher als der laufabwärtige Teil der Stützfläche.
Folgt man dem älteren Vorschlag, das verschleissfeste Material in der laufabwärtigen Region der Stützfläche anzuordnen, so wird also bei fortschreitender Abnützung der laufaufwärtigen Region der Stützfläche das Langsieb in zunehmendem Masse dem scharfen (laufabwärtigen) Rand des verschleissfesten Einsatzes ausgesetzt und demzufolge wird die Unterseite des Langsiebes einem grossen Verschleiss durch diese Kante ausgesetzt wegen der grossen Härte und dem grossen Verschleisswiderstand des Einsatzes.
Wir haben entdeckt, dass es möglich ist, die Abnützung in den abnützungsgefährdeten Regionen einer leicht herstellbaren, im Aufbau einfachen und wenig kostspieligen Wasserabziehleiste zu vermindern und zugleich eine damit einherlaufende Abnützung des Langsiebes zu vermeiden, somit die Wasserabzieheigenschaften dieser Leiste zu stabilisieren und die Reibung zu vermindern, durch Anordnung eines verschleissfesten Einsatzes an einer anderen Stelle als derjenigen, die nach dem älteren Vorschlag vorgesehen ist, nämlich so, dass er die laufaufwärtige Region der geneigten Fläche unmittelbar neben der Knicklinie bildet.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäss eine zum Stützen des Langsiebes einer Papiermaschine dienende Wasserabziehleiste, mit einer Siebstützfläche und einer Ablauffläche, die ausgehend von einer Knickkante gegenüber der Siebstützfläche nach unten geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Einsatz aufweist, an dem die Ablauffläche mindestens in deren an die Knickkante anschliessendem Teil ausgebildet ist, dagegen kein Teil der Siebstützfläche bei der Knickkante vorliegt, welcher Einsatz eine grössere Verschleissfestigkeit undioder einen kleineren Reibungswiderstand aufweist als das Material, aus welchem der Hauptkörper der Wasserabziehleiste besteht.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Einsatz einen länglichen Querschnitt hat, der sich mit seiner grössten Dimension im rechten Winkel zur Ablauffläche erstreckt, die eben ist.
Beiliegende Zeichnung stellt nebst einer bekannten Ausführung der Wasserabziehleiste auch verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar. Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufriss einer bekannten Ausführung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Masstab,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und die Fig. 4A. AB, C drei weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Die in der Fig. 1 veranschaulichte, zum Stützen des Langsiebes einer Papiermaschine dienende Wasserabziehleiste bekannter Ausführung ist gesamthaft mit 10 bezeichnet und weist einen Hauptkörperteil 12 auf, der aus Kunststoff, z. B.
aus einem Hochdichtigkeits-Polyäthylen oder aus einem anderen Material hergestellt ist, das leicht verformbar ist und die erforderlichen chemischen und thermischen Eigenschaften aufweist, die es für die Verwendung im Formierungsabschnitt einer Papiermaschine geeignet machen. Die Leiste 10 hat eine Siebstützfläche 14 und an der Frontseite, d. h. dort wo das Langsieb in Betrieb der Maschine zulauft, eine Leitfläche 16. Diese Leitfläche 16 schliesst in üblicher Weise mit der Stützfläche 14 einen spitzen Winkel ein um einen Rakeleffekt auszuüben. Die Leiste 10 hat auch eine Ablauffläche 18, die ausgehend von der Knickkante 20 von der Ebene der Stützfläche nach unten divergiert bzw. abfällt.
Nach dem zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag ist gemäss Fig. 1 ein verschleissfester Einsatz 22 hinten, d. h. am laufabwärtigen Teil der Stützfläche 14 vorgesehen zum Zwecke, der Abziehleiste eine erhöhte Verschleissfestigkeit primär bei dem hinteren Teil der Stützfläche 14 bis zur Knickkante 20 hin zu verleihen
Die Fig. 2 veranschaulicht einen Ausschnitt dieser bekannten Wasserabziehleiste nach Fig. 1 im Bereich des verschleissfesten Einsatzes. In dieser Fig. 2 ist auch ein Langsieb oder Formierungsmedium 26 veranschaulicht, das z. B. aus Metalldrahtgewebe oder aus einem Formierungsgewebe wie z. B.
demjenigen bestehen kann, das durch die Formex Company Division der Huyck Corporation in Greeneville unter dem geschützten Markennamen Form-Fab geliefert wird. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, gibt die Unterdruckregion 28 zwischen der Ablauffläche 18 und der Unterseite des Langsiebes 26 Anlass dazu, dass das Langsieb 26 nach Vorbeilaufen an der Knickkante 20 nach unten abgelenkt wird und zugleich unmittelbar vor dem Vorbeilaufen an der Knickkante 20 im Bereich der Stützfläche 14 schwach nach oben ausgewölbt wird. Es ergibt sich daraus, dass dort wo nach dem zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag ein verschleissfester Einsatz aus Keramik o. dgl.
Material am laufabwärtigen Teil der Stützfläche 14 angeordnet ist, die durch das Langsieb ausgeübte Verschleisseinwirkung in solchem Sinne wirkt, dass der laufaufwärtige Teil der Ablauffläche 18 zunehmend abgenützt wird. so dass das Langsieb 26 zunehmend einem Verschleiss ausgesetzt wird durch die die Knicklinie 20 bildende Kante des verschleissfesten Einsatzes 22. Es leuchtet ein, dass dadurch eine unerwünschte Abnützung und Beschädigung des Langsiebes hervorgerufen wird.
In der Fig. 3 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Ausbildung der Wasserabziehleiste veranschaulicht. Im Gegensatz zur bekannten Ausführung ist ein verschleissfester Einsatz, der z. B. aus Keramik, Wolfram Karbid o. dgl. besteht, so angeordnet, dass er die laufaufwärtige Endregion der Ablauffläche 18 bildet, wobei sein laufaufwärtiger Rand die Knickkante bildet. Im vorliegenden Zusammenhang versteht man unter verschleissfestem Material jedes Material, das eine grössere Verschleissfestigkeit und/oder einen kleineren Reibungswiderstand aufweist, als das Material, aus welchem der Hauptkörper der Wasserabziehleiste besteht.
Man kann somit aus Fig. 3 ersehen, dass die Abwärtsabbiegung des Längssiebes 26 durch die in der Region 28 dynamisch induzierte Saugwirkung das Langsieb 26 veranlasst, sich dei durch den verschleissfesten Einsatz 22gebildeten Region der Ablauffläche in einem im wesentlichen ebenen anschliessenden Verlauf zu nähern über die ganze Zone des gegenseitigen Kontaktes hinweg. Es leuchtet demzufolge auch ein, dass der verschleissfeste Einsatz 22 unter Ausnützung der Lehre der vorliegenden Erfindung mit grösstmöglicher Wirksamkeit benützt werden kann zur Verminderung der Abnützung und der Reibung, wobei zugleich auch die Gefahr weitgehend beseitigt wird, dass irgendwelche scharfe Ecken oder Kanten dieses Einsatzes 22, etwa jene die die Knicklinie 20 bildet, frei dem Langsieb 26 ausgesetzt sein und dasselbe beschädigen könnte.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 hat der verschleissfeste Einsatz einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt. Andere mögliche Querschnittsformen des Einsatzes sind in den Fig. 4A, 4B, 4C beispielsweise veranschaulicht ohne dass die Möglichkeiten hiermit erschöpft wären. In der Ausführung nach Fig. 4A ist ein länglicher Einsatz gezeigt, der in einem Schlitz des Leistenkörpers untergebracht ist, welcher Schlitz in einfacher Weise auf einer Sägemaschine oder einer Nutenstossmaschine erhalten werden kann. Die Fig. 4B zeigt eine Ausführung mit einem breiteren Einsatz 22, der vorteilhafterweise zur Verwendung gelangt wo breitere Verschleisszonen auftreten. Die Fig. 4C zeigt eine Ausführungsform mit einem Einsatz, der im Querschnitt T-förmig ist, wobei die in Abstand von der Ablauffläche gelegenen Schenkel des T dem Einsatz eine verbesserte Stabilität gegen Kippen verleihen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in der Zeichnung veranschaulichten und in der Beschreibung angeführten Ausführungsformen nur als Beispiele aufzufassen sind und auch noch mannigfaltige andere Möglichkeiten bestehen. Insbesondere soll darauf hingewiesen werden, dass der verschleissfeste Einsatz nicht von allem Anfang an bis genau zur Knickkante hin reichen muss und dass es vielmehr genügt, wenn die eine Kante des Einsatzes recht nahe bei dieser Knicklinie gelegen ist.
The invention relates to a water removal bar serving to support the fourdrinier wire of a paper machine. Such water removal strips are also known in the parlance of paper machine specialists under the name Foilleisten, based on the technical term hydrofoil blades adopted from the American, and serve as a drainage device in paper machines. Such strips are known in various designs. see. z. U.S. Patents 2,928,465; 2,928,466; 3,140,225; 3165 440; 3,239,409; 3,239,410; 3337 394; 3,377,236; 3,017,930 and 3,027,940. It is also known to produce strips of this type made of ceramic and the like.
Manufacture materials so that they can withstand the extreme chemical, thermal and abrasive effects to which they are exposed in the forming section of a paper machine. In this connection, reference can also be made to Canadian patents 838,974 and 840,719. Because of the great brittleness and hardness of such materials, however, it is very difficult to make the peeling strips out of them in the desired shapes and to protect them from that - on the fourdrinier, a splitter or wire mesh that works with it, previously mostly made of metal wire mesh, more recently made of plastic mesh Exerting wear effect. For reasons of cost, it is already known to merely provide a surface coating of ceramic and similar materials on the strips in order to give them the desired surface properties.
Reference can be made in this regard to U.S. Patents 3,315,524 and 3,352,749.
It has also been proposed to make strips of materials that have the necessary properties in terms of physical and chemical attack, thermal shear wear resistance, friction and wear and tear and which are also easy to shape and work by using selected parts of their surfaces with the fourdrinier are in contact, insulated regions of ceramic and similar materials incorporated, which are characterized by the fact that they have the desired wear resistance. In this regard, reference can be made to U.S. Patent 3,446,702.
However, proposals in this direction only suggest that such isolated regions of wear-resistant materials should be incorporated in the rearmost region of the support surface of the water squeegee, i.e. immediately in front of and at the kink at which the support surface and the sloping surface of the squeegee intersect ; this is based on the theory that this is the region where wear is likely to be concentrated. The aforementioned sloping surface is the curved or flat surface that diverges from the underside of the Fourdrinier wire in the running direction of the same in order to dynamically bring about the desired degree of negative pressure, through which the water drainage strip brings about the water drainage.
As such, the use of wear-resistant materials behind this edge is not unknown, as can be seen from US Pat. No. 3,393,124. In contrast, the hard surface parts behind the edge are formed on large inserts which essentially form the entire support surface. Such a design is constant, difficult to manufacture and also undesirable from other points of view, because such large inserts also have edges which have a wearing effect on the Fourdrinier wire and therefore considerably reduce its service life.
We have now found that the theory on which the wear-resistant inserts arranged in accordance with US Pat. No. 3,446,702 is based does not in fact apply. According to the theory presented in US Pat. No. 3,446,702, because the Fourdrinier is supported on the edge, the use of wear-resistant material at the edge in the area of the support surface is intended to prevent wear on the edge and the associated change in the water-removal properties of the bar will. To avoid confusion, the above-mentioned edge at the transition between the support surface and the sloping surface should be called a crease edge. Tests have now shown that the wear that takes place on the kink edge takes place from the inlet edge of the sloping surface into the outlet edge of the support surface.
Without being bound by any theory, it seems that the Fourdrinier, because a Fourdrinier does not have an infinitely small radius of curvature and also because the negative pressure that is dynamically induced by the sloping surface of the bar, probably tends to move the Fourdrinier to the To deflect the passage downwards at the crease, actually follows the contour of the upstream part of the sloping surface of the bar for a short distance before it is deflected upwards again, i.e. away from the sloping surface by the tension under which it is under. Accordingly, the Fourdrinier wire loosens up over the support surface and thus the critical region for the wear of the sloping portion of the bar is actually the upstream portion of the sloping surface rather than the downstream portion of the support surface.
If one follows the older suggestion of arranging the wear-resistant material in the downstream region of the support surface, the wire is increasingly exposed to the sharp (downstream) edge of the wear-resistant insert with increasing wear of the upstream region of the support surface, and consequently the underside of the wire becomes more and more exposed exposed to great wear and tear by this edge because of the great hardness and great wear resistance of the insert.
We have discovered that it is possible to reduce the wear and tear in the regions at risk of wear and tear of an easily manufactured, structurally simple and inexpensive water squeegee bar and at the same time avoid the associated wear of the wire, thus stabilizing the water withdrawal properties of this bar and increasing friction reduce, by arranging a wear-resistant insert at a different point than that which is provided according to the older proposal, namely so that it forms the upstream region of the inclined surface immediately next to the kink line.
The subject of the invention is accordingly a water drainage bar serving to support the Fourdrinier wire of a paper machine, with a screen support surface and a drainage surface which is inclined downward from a kink edge relative to the screen support surface, characterized in that it has an insert on which the drainage surface is at least the part adjoining the kink edge is formed, but no part of the screen support surface is present at the kink edge, which insert has a greater wear resistance and / or a lower frictional resistance than the material from which the main body of the water drainage strip is made.
A preferred embodiment is characterized in that the insert has an elongated cross section, the largest dimension of which extends at right angles to the drainage surface, which is flat.
In addition to a known version of the water drainage strip, the accompanying drawing also shows, for example, various embodiments of the subject matter of the invention.
1 shows an elevation of a known embodiment,
FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale,
3 shows a first exemplary embodiment of the subject matter of the invention, and FIG. 4A. AB, C three further embodiments of the subject matter of the invention.
The illustrated in Fig. 1, serving to support the Fourdrinier of a paper machine water removal bar of known design is designated as a whole with 10 and has a main body part 12, which is made of plastic, for. B.
is made of a high density polyethylene or other material which is easily deformable and has the necessary chemical and thermal properties to make it suitable for use in the forming section of a paper machine. The bar 10 has a screen support surface 14 and on the front side, i. H. where the fourdrinier wire converges in operation of the machine, a guide surface 16. This guide surface 16 forms an acute angle with the support surface 14 in the usual way in order to exert a doctor blade effect. The bar 10 also has a drainage surface 18 which, starting from the kink edge 20, diverges or slopes downward from the plane of the support surface.
According to the proposal belonging to the prior art, according to FIG. 1, a wear-resistant insert 22 is at the rear, i. H. provided on the downstream part of the support surface 14 for the purpose of giving the pull-off strip increased wear resistance, primarily in the rear part of the support surface 14 up to the kink edge 20
FIG. 2 illustrates a section of this known water removal strip according to FIG. 1 in the area of the wear-resistant insert. In this Fig. 2, a Fourdrinier or forming medium 26 is also illustrated which, for. B. from metal wire mesh or from a forming fabric such. B.
that supplied by the Formex Company Division of Huyck Corporation of Greeneville under the registered trademark Form-Fab. As can be seen from FIG. 2, the negative pressure region 28 between the drainage surface 18 and the underside of the Fourdrinier wire 26 causes the Fourdrinier wire 26 to be deflected downwards after passing the crease edge 20 and at the same time immediately before passing the crease edge 20 in the Area of the support surface 14 is slightly arched upwards. It results from the fact that where according to the proposal belonging to the prior art, a wear-resistant insert made of ceramic o.
Material is arranged on the downstream part of the support surface 14, the wear effect exerted by the Fourdrinier wire acts in such a way that the upstream part of the drainage surface 18 is increasingly worn. so that the fourdrinier wire 26 is increasingly exposed to wear due to the edge of the wear-resistant insert 22 forming the kink line 20. It is evident that this causes undesirable wear and tear on the fourdrinier wire.
In Fig. 3 a first embodiment of the inventive design of the water removal strip is now illustrated. In contrast to the known design, a wear-resistant insert that z. B. made of ceramic, tungsten carbide o. The like. Is arranged so that it forms the upstream end region of the drainage surface 18, with its upstream edge forming the kink edge. In the present context, wear-resistant material is understood to mean any material that has a greater wear resistance and / or a lower frictional resistance than the material from which the main body of the water removal strip is made.
It can thus be seen from Fig. 3 that the downward bending of the longitudinal sieve 26 by the suction effect dynamically induced in the region 28 causes the fourdrinier wire 26 to approach the region of the drainage surface formed by the wear-resistant insert 22 in a substantially flat subsequent course over the entire zone of mutual contact. It is therefore also evident that the wear-resistant insert 22, utilizing the teaching of the present invention, can be used with the greatest possible effectiveness to reduce wear and friction, while at the same time also largely eliminating the risk of any sharp corners or edges of this insert 22 , such as that which forms the kink line 20, could be freely exposed to the wire 26 and damage the same.
In the embodiment according to FIG. 3, the wear-resistant insert has a dovetail-shaped cross section. Other possible cross-sectional shapes of the insert are illustrated in FIGS. 4A, 4B, 4C, for example, without the possibilities being exhausted. In the embodiment according to FIG. 4A, an elongated insert is shown which is accommodated in a slot in the strip body, which slot can be obtained in a simple manner on a sawing machine or a slotting machine. 4B shows an embodiment with a wider insert 22, which is advantageously used where wider wear zones occur. 4C shows an embodiment with an insert which is T-shaped in cross section, the legs of the T located at a distance from the drainage surface giving the insert improved stability against tipping.
It should be noted that the embodiments illustrated in the drawing and cited in the description are only to be understood as examples and there are also many other possibilities. In particular, it should be pointed out that the wear-resistant insert does not have to extend right down to the kink edge from the very beginning and that it is rather sufficient if one edge of the insert is located very close to this kink line.