(19)
(11) EP 3 904 593 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
03.11.2021  Patentblatt  2021/44

(21) Anmeldenummer: 21167898.2

(22) Anmeldetag:  12.04.2021
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D21G 3/00(2006.01)
D21G 3/04(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
D21G 3/005; D21G 3/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 30.04.2020 DE 102020111761

(71) Anmelder: Joh. Clouth GmbH & Co. KG
42499 Hückeswagen (DE)

(72) Erfinder:
  • Modtler, Kai
    42929 Wermelskirchen (DE)

(74) Vertreter: DREISS Patentanwälte PartG mbB 
Friedrichstraße 6
70174 Stuttgart
70174 Stuttgart (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) ABSTREIFER FÜR FLEXIBLE MATERIALBAHNEN VON EINER WALZE


    (57) Es wird ein Abstreifer vorgestellt, dessen Grundkörper aus einer oder mehreren Gewebelagen aus einem Fasermaterial besteht, wobei die Gewebelagen in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Abstreifer für flexible Materialbahnen, z.B. für Papierbahnen von einer Walze, z.B. von Presswalzen, wobei der Abstreifer parallel zur Achse der Walze angeordnet ist und mit einer Abstreiferkante auf der Oberfläche der sich drehenden Walze gleitend anliegt. Die Oberfläche des Abstreifers ist mindestens im Bereich seiner Abstreiferkante mit einer verschleißfesten Oberflächenbeschichtung versehen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Abstreifers.

    [0002] Es ist bekannt Transportwalzen, die flexible Bahnen fördern, mit Abstreifern zu versehen, um zu verhindern, dass die Materialbahn (gegebenenfalls auch nur örtlich) auf der Oberfläche der Transportwalze haften bleibt und/oder auf die Transportwalze aufgewickelt wird. Des Weiteren soll das Verschmutzen der Walzenoberfläche verhindert werden. Solche Abstreifer sind einem erheblichen Verschleiß unterworfen, da sie permanent an der Walze streifen.

    [0003] Gehärtete Abstreifer aus Metall können die glatte Oberfläche der Walze beeinträchtigen und so zu erheblichen Schäden führen. Darüber hinaus führt das Härten zu erheblichen Spannungen in dem Abstreifer. Daher neigen gehärtete Abstreifer aus Metall zum Verziehen, mit der Folge, dass die Abstreiferkante nicht gleichmäßig über die gesamte Länge der Walze auf dieser aufliegt. Insbesondere bei Presswalzen, z.B. aus Granit oder einen Steinersatz-Material, für die Papierherstellung leidet darunter die Qualität der Papieroberfläche erheblich.

    [0004] Aus der DE-U-295 13 296 ist ein Abstreifer aus Metall bekannt, der mit einer Beschichtung versehen ist. Diese Abstreifer sind für manche Anwendungszwecke zu steif und liegen nicht über die ganze Länge der Walze, die mitunter eine Länge von 10 m und mehr aufweisen kann, mit gleichbleibendem und ausreichendem Druck auf dieser auf. Wird der Anpressdruck erhöht, so dass der Abstreifer mit Sicherheit über die ganze Länge der Walze mit ausreichendem Druck anliegt, dann erhöht sich auch der Verschleiß an der Walze und am Abstreifer.

    [0005] Aus der DE 20 2017 105 119 ist ein aus faserverstärktem Kunststoff bestehender Abstreifer bekannt, der mit einer Beschichtung versehen ist. Dieser Abstreifer hat sich in der Praxis bewährt.

    [0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Abstreifer der oben genannten Art weiter so zu verbessern, dass bei geringem Verschleiß die Oberflächenqualität der mit dem Abstreifer zusammenwirkenden Walze über lange Zeit erhalten bleibt. Außerdem soll die Lebensdauer erhöht und gleichzeitig die Herstellungskosten verringert werden.

    [0007] Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Abstreifer aus, der einen aus faserverstärktem thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff bestehenden Grundkörper aufweist, dessen Oberseite im Bereich der Abstreiferkante und einem sich anschließenden kurzen Stück des Grundkörpers eine Oberflächenbeschichtung zum Schutz der Oberfläche vor Verschleiß (nachfolgend Verschleiß-Schutzschicht) aufweist.

    [0008] Erfindungsgemäß besteht der Grundkörper aus einer thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffmatrix in die eine, bevorzugt aber mehrere Lagen eines Gewebes (nachfolgend Gewebelagen) eingebettet sind. Die Verbindung von Kunststoffmatrix und Gewebelage(n) erfolgt durch Wärmezufuhr und Druck. Dazu werden Walzen oder Platten eingesetzt.

    [0009] Dieser Aufbau des Grundkörpers und die Art der Fertigung wirken sich in verschiedener Hinsicht vorteilhaft auf die Gebrauchseigenschaften des Produkts aus:
    Jeweils mehrere Fasern bilden die Fäden eines Gewebes mit Schuss- und Kettfäden. Diese Fäden sind durch die Bindung des Gewebes miteinander "verbunden" und relativ zu der Drehachse der Walze bzw. der Bewegungsrichtung der Walzenoberfläche ausgerichtet. Das gilt für Abstreifer bei denen nur eine oder mehrere Gewebelagen in die Kunststoffmatrix eingebettet sind.

    [0010] Insbesondere die Fasern, welche parallel zur Umfangsrichtung der Walzenoberfläche verlaufen, verlaufen parallel zu der Bewegungsrichtung der Oberfläche der rotierenden Transportwalze auf der Walzenoberfläche an. Dadurch haben sie keine oder nur eine sehr geringe abrasive Wirkung. Dadurch wird die Walzenoberfläche geschont; außerdem verlängert sich die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Abstreifers.

    [0011] Ein weiterer positiver Effekt der Bindung der Fasern in einem Gewebe ist darin zu sehen, dass die Fäden (Schuss- oder Kettfäden) des Gewebes einen wellenförmigen Verlauf haben. Dadurch ergibt sich ebenfalls eine annähernd tangentiale Anlage der Fasern an der Oberfläche der Walze und eine weitere Verringerung der abrasiven Wirkung der Fasern, die aus einem an sich sehr harten Material bestehen. Die Fasern des Gewebes bestehen bevorzugt aus Glas, Kohle und/oder Basalt. Selbstverständlich sind auch Mischungen dieser Fasern untereinander oder mit weiteren Fasern möglich.

    [0012] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dicke des Grundkörpers etwa einen Millimeter oder 1,5 mm beträgt und bis zu sechs Gewebelagen umfasst.

    [0013] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Verhältnis der Fasern zu der Kunststoffmatrix (Thermoplast oder Duroplast) in einem Bereich zwischen 59/41 Gewichts-% bis 62/38 Gewichts-% liegt. Dieser relativ schmale Bereich hat sich als sehr guter Kompromiss zwischen Elastizität des Grundkörpers, Verschleißfestigkeit und der Bindung der verschiedenen Gewebelagen untereinander durch die thermoplastische oder duroplastische Kunststoffmatrix erwiesen.

    [0014] Als besonders geeignete Kunststoffmatrix hat sich der thermoplastische Kunststoff Polypropylensulfid (PPS) erwiesen. Diese Kunststoffmatrix hat im Vergleich mit allen anderen Kunststoffen die besten Ergebnisse gezeigt. Der Wirkmechanismus warum dieser Kunststoff so besonders vorteilhaft ist, konnte in den Versuchen nicht geklärt werden. Aber die vorteilhafte Wirkung ist zweifelsfrei gegeben.

    [0015] Als besonders vorteilhaftes Material für die Verschleißschutzschicht hat sich eine Mischung aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid erwiesen. Auch hier lässt sich die vorteilhafte Wirkung der Verschleißschutzschicht aus diesen Materialien in Versuchen nachweisen.

    [0016] In erfindungsgemäßer Weiterbildung des Abstreifers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verschleißschutzschicht eine Breite von weniger als 20 mm, bevorzugt von weniger als 16 mm und besonders bevorzugt eine Breite von 12 mm hat. Diese sehr schmale Verschleißschutzschicht erfüllt die an sie gestellten Anforderungen vollumfänglich. Eine breitere Schutzschicht ist nicht wirkungsvoller, so dass durch die Reduktion der Breite der Verschleißschutzschicht die Herstellungskosten, aber auch der Materialeinsatz signifikant reduziert werden kann.

    [0017] Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls durch das Verfahren gemäß der nebengeordneten Ansprüche 10 und 11 gelöst. Danach werden zur Herstellung eines Grundkörpers eines Abstreifers folgende Verfahrensschritte durchlaufen: Zunächst wird das Gewebe konfektioniert, d.h. es wird auf die gewünschten Maße zugeschnitten. Anschließend wird der thermoplastische Kunststoff, der später die Kunststoffmatrix des Abstreifers bzw. des Grundkörpers des Abstreifers bildet, auf das Gewebe aufgebracht. Der Kunststoff wird bevorzugt als Pulver aufgebracht. Dabei wird die Menge des aufgebrachten Kunststoffpulvers so dosiert, dass das gewünschte Gewichtsverhältnis zwischen Faser und Kunststoffmatrix bei dem fertigen Abstreifer eingehalten wird. Anschließend wird das Gewebe mit dem thermoplastischen Kunststoff durch gleichzeitiges Erwärmen und Pressen oder durch gleichzeitiges Erwärmen und Walzen verbunden.

    [0018] Durch das Pressen oder Walzen wird eine sehr glatte Oberfläche erzielt. Außerdem wird dafür Sorge getragen, dass der thermoplastische Kunststoff, der durch das Erwärmen fließfähig geworden ist, in die Zwischenräume zwischen den Schuss- und Kettfäden des Gewebes eindringt. Das Pressen oder Walzen führt auch dazu, dass immer an den Kreuzungspunkten zwischen Schuss- und Kettfäden das Gewebe nahe an die Oberfläche des Abstreifers gelangt, so dass nach sehr kurzer Einlaufzeit die Fäden des Gewebes an der Oberfläche der Walze anliegen und somit eine sehr hohe Verschleißbeständigkeit bei minimaler abrasiver Wirkung erzielt wird.

    [0019] Der gleiche Effekt lässt sich auch erzielen, wenn anstelle eines thermoplastischen Pulvers das Gewebe mit einem Duroplast in flüssigem Zustand besprüht oder auf andere Weise benetzt wird. Das Aushärten des Duroplasts und die Herstellung einer festen Verbindung zwischen Duroplast und dem Gewebe erfolgt durch Erwärmen und gleichzeitigem Ausüben von Druck mit Hilfe von Walzen oder Platten.

    [0020] Auch hier werden die Fasern bzw. die Fäden des Gewebes beanspruchungsgerecht ausgerichtet..Im Bereich der Kreuzungspunkte zwischen Schuss- und Kettfäden ist die Überdeckung der Schuss- und Kettfäden mit dem thermoplastischen bzw. dem duroplastischen Material/Kunststoff sehr gering. Dadurch wird das Einlaufen des erfindungsgemäßen Abstreifers verkürzt und gleichzeitig die abrasive Wirkung der Fasern verringert.

    [0021] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mehrere Gewebelagen übereinandergelegt werden und anschließend erst die Verbindung zwischen den Gewebelagen und der Kunststoffmatrix hergestellt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei einer Dicke des Abstreifers von etwa 1 mm bis zu sechs Gewebelagen übereinandergelegt werden.

    [0022] Nach dem Verbinden von Kunststoffmatrix und der oder den Gewebelagen wird an der Kante des Abstreifers eine geometrisch sehr präzise geformte Abstreiferkante ausgebildet. Das kann beispielsweise durch eine Schleifscheibe oder eine Säge erfolgen. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Kante eine Fase mit einem Winkel zwischen 20° und 30° ausbildet. Besonders bevorzugt sind Winkel von 24° und 27°. Es hat sich in praktischen Versuchen erwiesen, dass auf diese Weise ein sehr guter Kompromiss zwischen dem Keilwinkel der Abstreiferkante und damit der mechanischen Belastbarkeit einerseits und andererseits der abstreifenden Wirkung der Abstreiferkante zwischen der Walzenoberfläche und Verschmutzungen bzw. einem anhaftenden Papierstreifen, erreicht wird. Dadurch wird der Verschleiß in diesem Bereich der Abstreiferkante wirksam verhindert.

    [0023] Weil der Grundkörper aus faserverstärktem thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff besteht, ist dieser relativ flexibel und kann problemlos an die Form der Walze angepasst werden. Daher wird die in der Regel spröde und sehr harte Verschleiß-Schutzschicht nicht auf Biegung beansprucht, so dass sie nicht bricht oder abplatzt, wenn die Abstreiferkante gegen die Walze gepresst wird.

    [0024] Erfindungsgemäß besteht die Verschleiß-Schutzschicht aus einem oxidkeramischen Spritzwerkstoff. Derartige Werkstoffe werden in Pulverform bereitgestellt und nach dem Aufschmelzen auf den Grundkörper aufgetragen. Dies kann im Plasmaspritzverfahren, im Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren oder im Flammspritzverfahren erfolgen. Beim Flammspritzen wird ein pulver- oder drahtförmiger Spritzzusatzwerkstoff in einer Brenngas-Sauerstoff-Flamme geschmolzen und mit Hilfe der expandierenden Verbrennungsgase und eines Zerstäubergases auf die vorbehandelte Oberfläche des Grundwerkstoffs geschleudert. Die Oberfläche des Grundkörpers wird hierbei nicht aufgeschmolzen.

    [0025] Beim Plasmaspritzverfahren wird der pulverförmige Spritzwerkstoff durch einen Plasmastrahl geschmolzen und auf die Oberfläche des Grundkörpers geschleudert. Vorzugsweise werden hierbei hochschmelzende Metalle, bzw. deren Oxide oder Karbide, verspritzt. Das Plasma wird durch einen im Gas oder Gasgemisch brennenden Lichtbogen erzeugt. Der Plasmastrahl besitzt eine hohe Energiedichte und wird durch die Spritzdüse gebündelt und beschleunigt. Durch diesen längeren stabilen Plasmastrahl werden die Turbulenzen im Plasmarandbereich unterdrückt, wodurch die Auftragsrate auf die Oberfläche erhöht werden kann.

    [0026] Beim Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren wird der aufgeschmolzene Werkstoff mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgetragen, wodurch dem Entstehen von Poren entgegengewirkt wird.

    [0027] Die erfindungsgemäße Verschleiß-Schutzschicht besitzt eine homogene Struktur und muss, falls gewünscht, lediglich an ihrer Oberseite etwas geglättet werden. Da das aufgeschmolzene Keramikpulver zwar eine sehr hohe Temperatur im Bereich von mehreren Tausend Grad Celsius, jedoch eine vernachlässigbare Masse besitzt, wird beim Auftragen des Spritzwerkstoffs der aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehende Grundkörper nicht in Mitleidenschaft gezogen.

    [0028] Erfindungsgemäß haben sich als geeignete oxidkeramische Spritzwerkstoffe Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkonoxid (Zr2O3), Titanoxid (TiO2), Yttriumoxid (Y2O3), Kalziumoxid (CaO), Wolframcarbid (W2C, WC) oder Chromoxid (Cr2O3) herausgestellt.

    [0029] Dabei kann der Spritzwerkstoff aus diesen Werkstoffen bestehen oder diese Werkstoffe enthalten, wobei auch Mischungen dieser Stoffe denkbar sind. Aluminiumoxid hat den Vorteil, dass es eine gute Beständigkeit gegen Abrasion, einen geringen Gleitverschleiß und eine geringe Reibung aufweist. Außerdem ist Aluminiumoxid nicht elektrisch leitend. Aluminiumoxid ist ferner beständig gegen viele Säuren und Laugen.

    [0030] Chromoxid besitzt eine harte, dichte Schicht mit hohem Verschleiß- und Korrosionswiderstand. Es ist beständig gegen Säuren und Laugen.

    [0031] Zirkonoxid ist ebenfalls verschleißbeständig und kratzfest. Es besitzt einen hohen Widerstand gegen Metallschmelzen und Partikelerosion.

    [0032] Wolframcarbid hat eine mit Diamant vergleichbare Härte. Es ist außerdem schwach leitend. Bei Mischungen können die obigen Merkmale in Grenzen miteinander kombiniert werden.

    [0033] Bei einem erfindungsgemäßen Beispiel weist die Verschleiß-Schutzschicht eine Dicke von 10 µm bis 400 µm, insbesondere von 20 µm bis 200 µm, und bevorzugt von 30 µm bis 50 µm auf. Je nach Anforderung an die Flexibilität und Größe des Abstreifers kann die Schichtdicke frei gewählt werden. Aufgrund des durch Aufspritzen schichtweise hergestellten Aufbaus ist die Auflage über ihre Gesamtdicke gleichermaßen homogen.

    [0034] Das Aufbringen eines spritzfähigen Werkstoffes mittels eines Flammspritz- oder eines Plasmaspritzverfahrens hat zum einen den wesentlichen Vorteil, dass die Oberflächenbeschichtung fest mit dem Grundkörper verbunden ist, zum anderen, dass die Oberflächenbeschichtung über ihre gesamte Dicke homogen und porenfrei ist. Daher ist gewährleistet, dass die Oberfläche der Walze von der erfindungsgemäß beschichteten Abstreiferkante stets gleichmäßig abgerakelt wird.

    [0035] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung.

    [0036] Es zeigen:
    Figur 1
    einen vereinfacht dargestellten durch eine Walzenanordnung mit einem erfindungsgemäßen Abstreifer 3;
    Figur 2
    ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abstreifers;
    Figur 3
    ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abstreifer und
    Figur 4
    ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.

    Beschreibung der Ausführungsbeispiele



    [0037] Über eine Walze 1, bspw. eine Presswalze, die z.B. aus Metall oder aus Granit besteht, wird eine Materialbahn 2 geführt, wie sich aus der Figur 1 ergibt.

    [0038] Die Materialbahn kann ein Vorläuferprodukt von Papier sein, die mit Hilfe der Presswalze 1 und den Gegenwalzen 1a, und 1b gepresst und verdichtet oder kalandriert wird.

    [0039] Wenn die Materialbahn 2 reißen sollte, dann muss verhindert werden, dass sich die Materialbahn 2 auf der Walze 1 aufwickelt oder dass sich während des regulären Betriebs Schmutz auf der Walze 1 ansammelt. Zu diesem Zweck ist parallel zu einer Dreh-Achse der Walze 1 ein Abstreifer 3 vorgesehen. Der Abstreifer 3 liegt mit seiner Abstreiferkante 4 auf der Oberfläche 5 der Walze 1 an. Im Bereich der Abstreiferkante 4 ist der Abstreifer 3 abgeschrägt. Dabei haben sich Winkel zwischen 20° und 30° bewährt. Als ganz besonders vorteilhaft haben sich die Winkel 24° und 27° erwiesen.

    [0040] Der erfindungsgemäße Abstreifer 3 besitzt einen aus faserverstärktem thermoplastischem Kunststoff bestehenden Grundkörper 7. Der thermoplastische Kunststoff wird durch die Zugabe von Fasern aus Glas, Kohle, Basalt verstärkt. Dabei können Fasern oder Filamente geeigneter Länge eingesetzt werden. Auch Mischungen der oben genannten Fasern sind möglich, um die vorteilhaften Eigenschaften verschiedener Fasern zu kombinieren.

    [0041] Auf der von der Materialbahn 2 abgewandten Seite des Grundkörpers 7 ist eine erfindungsgemäße Verschleiß-Schutzschicht 6 im Bereich der Abstreiferkante 4 vorgesehen. Die Verschleiß-Schutzschicht 6 erstreckt sich über die gesamte Länge des Abstreifers 3; in den meisten Fällen ist es ausreichend, wenn die Verschleiß-Schutzschicht 6 eine Breite von etwa 2 bis 4 cm hat.

    [0042] Die Verschleiß-Schutzschicht 6 kann auch auf der Walze 1 zugewandten Seite des Grundkörpers 7 aufgebracht sein.

    [0043] Die Verschleiß-Schutzschicht 6 besteht vorzugsweise aus OxidKeramik, z.B. Wolframcarbid, und wird durch einen (thermischen) Spritzvorgang aufgebracht. Dazu wird das Spritzpulver bei einer hohen Temperatur von ca. 4700 °C geschmolzen und mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 7 geschossen. Durch die hohe kinetische Energie verschweißen die auftretenden Teilchen zum größten Teil mit dem Grundkörper 7, so dass eine besonders dichte und fest haftende Schicht entsteht. Mit jedem Spritzvorgang wird eine Schicht mit einer Dicke von etwa 0,01 bis 0,015 mm aufgetragen. Angestrebt wird eine Schichtdicke von etwa 0,08 mm, so dass in der Regel etwa acht Beschichtungsvorgänge durchgeführt werden.

    [0044] Bei entsprechender Kühlung oder durch einen gewissen zeitlichen Abstand zwischen den Spritzvorgängen bleibt die Temperatur des zu beschichtenden Grundkörpers 7 unter 80°C, so dass der aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Grundkörper nicht in seiner Stabilität beeinträchtig wird.

    [0045] Um ein Einwandern oder gar Unterwandern der Oberflächenbeschichtung 6 durch aggressive Medien sicher zu verhindern, können die Poren der Oberflächenbeschichtung 6 versiegelt sein. Besonders vorteilhaft kann die Versiegelung durch einen Zweikomponenten-Epoxidharzlack erfolgen, so dass neben einer guten Korrosionsfestigkeit auch eine hohe Standzeit des Abstreifers 3 ohne Beschädigung der Oberfläche 5 der Walze 1 erreicht wird.

    [0046] In der Figur 2 ist ein erfindungsgemäßer Abstreifer 3 stark vergrößert und nicht maßstäblich dargestellt. Wie sich aus der Figur 2 ergibt, ist die Abstreiferkante 4 nicht unbedingt als "scharfe", schneidenartige Kante ausgebildet. Vielmehr wird oft die Kante zwischen der abgeschrägten Fläche und der Seite, die der Walze 1 zugewandt ist, gebrochen. In der Figur 2 ist das die Unterseite des Abstreifers 3.

    [0047] Die erfindungsgemäße Verschleiß-Schutzschicht 6 wird bevorzugt in einem Bereich aufgetragen, der die abgeschrägte Fläche und die der Walze 1 abgewandte Seite umfasst. In der Figur 2 ist die der Walze 1 abgewandte Seite die Oberseite des Abstreifers 3.

    [0048] Optional kann auch die der Walze 1 zugewandte Seite mit der erfindungsgemäße Verschleiß-Schutzschicht 6 versehen werden. In der Figur 2 ist das die Unterseite des Abstreifers 3.

    [0049] Anhand der Figur 3 soll ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abstreifer mit zwei Gewebelagen exemplarisch dargestellt werden. Der Abstreifer 3 ist in seiner Ausrichtung zu der Walze 5 gemäß Figur 1 dargestellt, allerdings sind die Größenverhältnisse nicht maßstäblich.

    [0050] Der Grundkörper des Abstreifers 3 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Gewebelagen, die jeweils aus Schussfäden 11 und Kettfäden 13 bestehen, die beispielsweise in der Art einer Leinenbindung miteinander verwoben sind. Durch die Bindung werden die Fasern und die Fäden des Gewebes ausgerichtet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Schussfäden 11 parallel zu einer Drehachse der Walze 5, während die Kettfäden 13 orthogonal zu der Drehachse verlaufen und somit in Richtung der Umfangsbewegung der Walze 5 ausgerichtet sind.

    [0051] Dadurch, dass die Gewebelagen beim Herstellungsprozess zwischen Walzen oder Platten gepresst werden, werden die Fäden 11 bzw. 13 an der Oberfläche des Abstreifers 3 gequetscht, so dass die Fasern an der Oberfläche des Abstreifers 3 sehr dicht aneinander liegen und parallel ausgerichtet sind. Diese Deformation ist zeichnerisch in der Figur 3 dargestellt.

    [0052] Wenn nun beispielsweise ein Kettfaden 13 im Bereich der Spitze des Abstreifers 3 dort, wo sich der Kontakt zu der Walze 5 einstellt, parallel zur Oberfläche des Abstreifers 3 und zu der Umfangsbewegung der Walze 5 verläuft, dann werden erstens der Verschleiß des Abstreifers minimiert und gleichzeitig haben die durch die Kettfäden gerichteten Fasern aus Basalt, Glas oder anderen Fasern, nur eine sehr geringe abrasive Wirkung auf die Oberfläche der Walze 5. Dies bedeutet, dass gleichzeitig die Lebensdauer des Abstreifers 3 verlängert wird und die Beeinträchtigungen an der Oberfläche der Walze 5 sehr stark reduziert werden gegenüber ungeordneten Fasern.

    [0053] Der gleiche Effekt ergibt sich selbstverständlich auch, wenn nur eine Gewebelage oder mehrere Gewebelagen in dem Abstreifer 3 übereinandergestapelt angeordnet sind.

    [0054] In der Figur 4 ist der Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß beispielsweise dem Anspruch 10 dargestellt. Das Verfahren beginnt in einem Startblock. In einem ersten Block 101 wird das Gewebe zugeschnitten, so dass es in seinen Hauptabmessungen etwa den späteren Hauptabmessungen des Abstreifers 3 entspricht.

    [0055] In einem zweiten Schritt 103 wird der thermoplastische Kunststoff beispielsweise Propylensulfid in pulverförmiger Form auf das Gewebe bzw. die verschiedenen Gewebelagen aufgebracht.

    [0056] Anschließend werden, im Fall eines Abstreifers mit mehreren Gewebelagen die Gewebelagen in einem optionalen Schritt 105 übereinandergelegt und schließlich werden in einem weiteren Schritt 107 das Gewebe bzw. die Gewebelagen mit dem thermoplastischen Kunststoff durch gleichzeitiges Erwärmen und Pressen bzw. durch gleichzeitiges Erwärmen und Walzen zwischen zwei gegenläufig rotierenden Walzen miteinander verbunden.

    [0057] Dadurch ergibt sich die in der Figur 3 dargestellte Deformation der Schuss- bzw. Kettfäden und die vorteilhaften Gebrauchseigenschaften des erfindungsgemäßen Abstreifers. Danach ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet.

    [0058] In entsprechender Weise verläuft auch das Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch 11 ab. Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstelle eines thermoplastischen Kunststoffs in Pulverform auf das Gewebe ein duroplastischer, noch nicht ausgehärteter Kunststoff in flüssiger Form auf das Gewebe aufgebracht wird.


    Ansprüche

    1. Abstreifer für eine Walze (1), wobei der Abstreifer (3) in eingebautem Zustand parallel zu einer Drehachse der Walze (1) angeordnet ist und mit einer Abstreiferkante (4) auf der Oberfläche (5) der sich drehenden Walze (1) gleitend anliegt, wobei die Oberfläche des Abstreifers (3) mindestens im Bereich seiner Abstreiferkante (4) mit einer Verschleiß-Schutzschicht (6) versehen ist, wobei der Abstreifer (3) einen aus faserverstärktem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Grundkörper (7) aufweist und die Verschleiß-Schutzschicht (6) einen oxidkeramischen Werkstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (7) mindestens eine Lage eines Gewebes aufweist.
     
    2. Abstreifer für eine Walze (1), wobei der Abstreifer (3) in eingebautem Zustand parallel zu einer Drehachse der Walze (1) angeordnet ist und mit einer Abstreiferkante (4) auf der Oberfläche (5) der sich drehenden Walze (1) gleitend anliegt, wobei die Oberfläche des Abstreifers (3) mindestens im Bereich seiner Abstreiferkante (4) mit einer Verschleiß-Schutzschicht (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (3) einen aus faserverstärktem duroplastischen Kunststoff bestehenden Grundkörper (7) aufweist, dass der Grundkörper (7) mindestens eine Lage eines Gewebes aufweist.
     
    3. Abstreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe Fasern aus Glas, Kohle und/oder Basalt enthält.
     
    4. Abstreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Fasern und der Kunststoffmatrix in einem Bereich von 59/41 Gewichts-% bis 62/38 Gewichts-% liegt.
     
    5. Abstreifer nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Polypropylensulfid ist.
     
    6. Abstreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleiß-Schutzschicht (6) Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkonoxid (Zr2O3), Titanoxid (TiO2), Yttriumoxid (Y2O3), Kalziumoxid (CaO), Chromoxid (Cr2O3), Wolframcarbid (W2C, WC) oder eine Mischung hiervon enthält oder aus diesen Materialien oder Mischungen besteht.
     
    7. Abstreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleiß-Schutzschicht (6) eine Breite von weniger als 20 mm, bevorzugt von weniger als 16 mm und besonders bevorzugt eine Breite von 12 mm hat.
     
    8. Abstreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (3) im Bereich der Abstreiferkante (4) abgeschrägt ist und einen Winkel zwischen 20° und 30° aufweist.
     
    9. Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers (7) eines Abstreifers (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 sowie 3 bis 8 umfassend die Verfahrensschritte:

    - Konfektionieren des Gewebes

    - Aufbringen des thermoplastischen Kunststoffs in Pulverform auf das Gewebe

    - Verbinden des Gewebes mit dem thermoplastischen Kunststoff durch gleichzeitiges Erwärmen und Pressen oder Walzen.


     
    10. Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers (7) eines Abstreifers (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8 umfassend die Verfahrensschritte:

    - Konfektionieren des Gewebes

    - Aufbringen eines duroplastischen Kunststoffs auf das Gewebe,

    - Verbinden des Gewebes mit dem duroplastischen Kunststoff und Aushärten des duroplastischen Kunststoffs durch gleichzeitiges Erwärmen und Pressen oder Walzen.


     
    11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (7) aus mehreren Gewebelagen besteht, und dass auf jede Gewebelage thermoplastischer Kunststoff in Pulverform aufgebracht wird, und dass die Gewebelagen vor dem Verbinden mit dem thermoplastischen Kunststoff übereinandergelegt werden, so dass durch das gleichzeitige Erwärmen und Pressen oder Walzen auch die Gewebelagen durch den thermoplastischen Kunststoff miteinander verbunden werden.
     
    12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (7) aus mehreren Gewebelagen besteht, und dass auf jede Gewebelage duroplastischer Kunststoff in flüssiger Form aufgebracht wird, und dass die Gewebelagen vor dem Verbinden mit dem thermoplastischen Kunststoff übereinandergelegt werden, so dass durch das gleichzeitige Erwärmen und Pressen oder Walzen auch die Gewebelagen durch das Aushärten des duroplastischen Kunststoffs miteinander verbunden werden.
     
    13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff durch die Erwärmung kurzzeitig seine Fließtemperatur erreicht, so dass durch das gleichzeitige Erwärmen und Pressen oder Walzen auch die Gewebelagen durch den thermoplastischen Kunststoff miteinander verbunden werden.
     
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (7) eine Abstreiferkante (4) ausgebildet wird, und die Verschleißschutzschicht in einem an die Abstreiferkante (4) anschließenden Bereich aufgebracht wird.
     
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleiß-Schutzschicht (6) im im Plasmaspritzverfahren, im Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren oder im Flammspritzverfahren aufgebracht wird.
     
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Verschleiß-Schutzschicht (6) eine Versiegelung aufgebracht wird.
     




    Zeichnung
















    Recherchenbericht









    Recherchenbericht




    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente