[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
(Al
2O
3), Zirkonoxid (Zr
2O
3), Titanoxid (TiO
2), Yttriumoxid (Y
2O
3), Kalziumoxid (CaO), Wolframcarbid (W
2C, WC) oder Chromoxid (Cr
2O
3) 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.
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.