DE9113542U1

DE9113542U1 - scraper

Info

Publication number: DE9113542U1
Application number: DE9113542U
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2001-11-01

Description

Anwaltsakte: P 4887 GM
J.M. Voith GmbH
Kennwort: "CFK-Balken I"Attorney file: P 4887 GM
JM Voith GmbH
Password: "CFK-Balken I"

Schaberscraper

Die Erfindung betrifft einen Schaber zur Verwendung in Maschinen zur Herstellung oder Verarbeitung von Faserstoffbahnen, z.B. Papierbahnen, im einzelnen mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a scraper for use in machines for producing or processing fibrous webs, e.g. paper webs, in particular with the features specified in the preamble of claim 1.

Ein derartiger Schaber ist bekannt aus US-PS 3,134,126. In dieser Veröffentlichung ist das Problem beschrieben, daß der die Schaberklinge tragende Schaberbalken mitunter eine Durchbiegung erleidet. Diese Durchbiegung wird dadurch verursacht, daß (im Querschnitt gesehen) im Betrieb eine der Längswände des Schaberbalkens eine höhere Temperatur annimmt als eine andere Längswand. Zur Lösung dieses Problems sind im Inneren des bekannten Schaberbalkens Kanäle vorgesehen, durch die eine Temperierflüssigkeit strömt. Hierdurch will man erreichen, daß der Schaberbalken isotherm bleibt, so daß die erwähnte Durchbiegung vermieden wird. Diese bekannte Konstruktion erfordert einen hohen Bauaufwand und komplizierte Regeleinrichtungen, die den gewünschten Erfolg sicherstellen müssen.Such a scraper is known from US-PS 3,134,126. This publication describes the problem that the scraper beam carrying the scraper blade sometimes suffers from a deflection. This deflection is caused by the fact that (seen in cross-section) one of the longitudinal walls of the scraper beam reaches a higher temperature than another longitudinal wall during operation. To solve this problem, channels are provided inside the known scraper beam through which a tempering liquid flows. The aim of this is to ensure that the scraper beam remains isothermal, so that the aforementioned deflection is avoided. This known design requires a high level of construction effort and complicated control devices that must ensure the desired result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaber derart zu gestalten, daß er mit möglichst einfachen Mitteln zumindest weitgehend durchbiegungsfrei gehalten werden kann, obwohl die Längswände des Schaberbalkens im Betrieb unterschiedliche Temperaturen annehmen.The invention is based on the object of designing a scraper in such a way that it can be kept at least largely free of deflection using the simplest possible means, although the longitudinal walls of the scraper beam assume different temperatures during operation.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmal gelöst.This object is achieved according to the invention by the feature specified in the characterizing part of claim 1.

Besonders gutes Ergebnisse sind zu erwarten, wenn der Schaberbalken gemäß Anspruch 2 aus einem mit Kohlenstoffasern verstärkten Kunststoff gefertigt ist.Particularly good results can be expected if the scraper bar according to claim 2 is made of a plastic reinforced with carbon fibers.

Die Erfindung macht Gebrauch von der bekannten Tatsache (Z. "Kunststoffe" 73 (1983, Heft 6, Seiten 309 - 314), daß gewisse Faserverbundwerkstoffe, z.B. Kunststoffe, die mit Kohlenstofffasern verstärkt sind, in der Richtung der Haupt-Faserorientierung eine extrem niedrige Wärmedehnzahl aufweisen. Die Wärmedehnzahl solcher Werkstoffe kann gleich Null sein oder sogar im negativen Bereich liegen. Besteht nun ein Schaberbalken aus einem derartigen Faserverbundwerkstoff, dann kann erwartet werden, daß eine (oben beschriebene) einseitige Erwärmung des Balkens nicht, jedenfalls nicht mehr in nennenswertem Maße, zu einer unerwünschten Durchbiegung des Balkens führt. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Schaberbalkens bestehen darin, daß er - verglichen mit herkömmlichen Stahlkonstruktionen - ein geringeres Gewicht und somit eine geringere Durchbiegung unter dem Eigengewicht aufweist. Diese Vorteile sind bei einer drehbaren Walze, deren Mantel aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist, schon bekannt (DE-GM 84 06 019).The invention makes use of the known fact (Z. "Kunststoffe" 73 (1983, issue 6, pages 309 - 314) that certain fiber composite materials, e.g. plastics reinforced with carbon fibers, have an extremely low thermal expansion coefficient in the direction of the main fiber orientation. The thermal expansion coefficient of such materials can be zero or even in the negative range. If a scraper beam is made of such a fiber composite material, then it can be expected that one-sided heating of the beam (as described above) will not lead to undesirable deflection of the beam, at least not to any significant extent. Further advantages of the scraper beam according to the invention are that it is lighter than conventional steel constructions and therefore has less deflection under its own weight. These advantages are already known for a rotating roller whose casing is made of a fiber composite material. (DE-GM 84 06 019).

Bei herkömmlichen Schabern ist es bekannt, eine über die Bahnbreite möglichst gleichmäßige Anpreßkraft der Schaberklinge (beispielsweise an die Mantelfläche einer Walze oder eines Trockenzylinders) dadurch zu erzielen, daß die Anpreßkraft erzeugt wird durch das Eigengewicht des Schaberbalkens, der um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist. Diese Methode ist mit einem aus Kunststoff gefertigten Schaberbalken wegen seines relativ niedrigen Gewichtes nicht in allen Fällen anwendbar; denn man muß hierzu die Drehachse des Schaberbalkens unter Umständen außerhalb des Balken-Profils anordnen. In diesem Fall werden zum Andrücken der Schaberklinge bevorzugt andere VorkehrungenWith conventional scrapers, it is known to achieve a contact pressure of the scraper blade that is as uniform as possible across the width of the web (for example on the surface of a roller or a drying cylinder) by generating the contact pressure through the weight of the scraper beam, which is pivoted about a rotation axis. This method cannot be used in all cases with a scraper beam made of plastic due to its relatively low weight; this may require the rotation axis of the scraper beam to be positioned outside the beam profile. In this case, other measures are preferred for pressing the scraper blade.

getroffen; dazu gehören beispielsweise Verschwenken des Schaberbalkens mit Hilfe von Pneumatikzylindern oder Verschwenken der Schaberklinge relativ zum Schaberbalken mit Hilfe eines Schlauches, der durch ein Druckmittel verformbar ist. Diese Vorkehrungen sind bekannt aus der US-PS 4,789,432.taken; these include, for example, pivoting the scraper bar with the help of pneumatic cylinders or pivoting the scraper blade relative to the scraper bar with the help of a hose that can be deformed by a pressure medium. These precautions are known from US-PS 4,789,432.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert anhand der Zeichnung, die schematisch einen Schaber in Seitenansicht zeigt.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing, which schematically shows a scraper in side view.

Dargestellt ist ein sogenannter Abnahmeschaber, dessen Klinge an der äußeren Mantelfläche eines Trockenzylinders 2 anliegt, zwecks Reinigung der Mantelfläche und ggf. zwecks Abnahme einer bis zur Schaberklinge laufenden Papierbahn. Die Schaberklinge ist mittels einer insgesamt mit 3 bezeichneten Halte- und Schwenkvorrichtung an einem Schaberbalken 4 befestigt, der einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist. Alle die bisher genannten Bauteile sind beispielsweise Teile einer Papierherstellungsmaschine; sie haben alle eine Längserstreckung (senkrecht zur Zeichenebene) in der sogenannten Maschinen-Querrichtung. Der Schaberbalken 4 hat drei Längswände 4a, 4b, 4c, die sich ebenfalls in der Maschinen-Querrichtung erstrecken und im Betrieb unterschiedliche Temperaturen annehmen können. Sie sind deshalb aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt, worin die Haupt-Faserorientierung ebenfalls quer zur Maschinenrichtung verläuft, also ungefähr senkrecht zur Zeichenebene. Die Haupt-Faserorientierung kann jedoch auch unter einem kleinen Winkel (z.B. kleiner als 15°) zur Maschinen-Querrichtung verlaufen. Die Wärmedehnungszahl des Faserverbundwerkstoffes in der Richtung der Haupt-Faserorientierung ist nahezu gleich Null, jedenfalls aber sehr gering (etwa 2-10"⁶ K"¹).Shown is a so-called removal scraper, the blade of which rests on the outer surface of a drying cylinder 2 for the purpose of cleaning the surface and, if necessary, for the purpose of removing a paper web running up to the scraper blade. The scraper blade is attached to a scraper beam 4 by means of a holding and pivoting device, designated overall by 3, which has an essentially triangular cross-section. All of the components mentioned so far are, for example, parts of a paper manufacturing machine; they all have a longitudinal extension (perpendicular to the plane of the drawing) in the so-called cross-machine direction. The scraper beam 4 has three longitudinal walls 4a, 4b, 4c, which also extend in the cross-machine direction and can assume different temperatures during operation. They are therefore made of a fiber composite material in which the main fiber orientation also runs transversely to the machine direction, i.e. approximately perpendicular to the plane of the drawing. However, the main fiber orientation can also run at a small angle (e.g. less than 15°) to the cross-machine direction. The thermal expansion coefficient of the fiber composite material in the direction of the main fiber orientation is almost zero, but in any case very low (about 2-10" ⁶ K" ¹ ).

An seinen beiden Enden ruht der Schaberbalken 4 mit Hilfe je eines Lagerzapfens 5 in einem Support 6. Die Drehachse 7 der Lagerzapfen 5 ist zugleich die Längsachse des Schaberbalkens. Der gesamte Schaber kann um diese Längsachse 7, die sich ebenfalls in der Maschinen-Querrichtung erstreckt, verschwenkt werden, z.B. mit Hilfe eines an einem Hebel 8 angreifenden Pneumatik-Zylinders 9. Die Haltevorrichtung 3 für die Schaberklinge kann in bekannter Weise mit Hilfe von zwei Druckschläuchen 10, 11 um eine Schwenkachse 12 verschwenkt werden. Hierdurch kann die Anpreßkraft, mit der die Schaberklinge 1 am Trockenzylinder 2 anliegt, gesteuert werden.The scraper beam 4 rests at both ends in a support 6 with the help of a bearing pin 5. The rotation axis 7 of the bearing pin 5 is also the longitudinal axis of the scraper beam. The entire scraper can be pivoted about this longitudinal axis 7, which also extends in the transverse direction of the machine, e.g. with the help of a pneumatic cylinder 9 acting on a lever 8. The holding device 3 for the scraper blade can be pivoted in a known manner with the help of two pressure hoses 10, 11 about a pivot axis 12. This allows the contact pressure with which the scraper blade 1 rests on the drying cylinder 2 to be controlled.

Heidenheim, 30.10.91
0609k/DSh/Srö/26-29Heidenheim, 30.10.91
0609k/DSh/Srö/26-29

Claims

Attorney file: P 4887 GM J.M. Voith GmbH Keyword: "CFK-Balken I" Claims

1. Scraper for use in machines for producing or processing fibrous webs, e.g. paper webs, in particular for interaction with the outer surface of a roller or a drying cylinder (1), with at least a scraper blade (1) that can be pressed against the outer surface and with a scraper bar (3) that directly or indirectly supports the scraper blade(s) and has a longitudinal axis (7) that extends transversely to the web running direction, in particular parallel to the axis of rotation of the roller or drying cylinder (1),

characterized by the following features:

a) the scraper beam (3) is made of a material known per se, reinforced with fibre material, in which a predominant proportion of the fibre material extends essentially in the direction of a so-called main fibre orientation and whose thermal expansion coefficient in the direction of the main fibre orientation is zero or deviates at most slightly from the value zero;

b) the main fibre orientation is at least approximately parallel to the longitudinal axis (7) of the scraper beam (3);

2. Scraper according to claim 1, characterized in that the scraper bar (3) is made of a plastic reinforced with carbon fibers.

Heidenheim, 30.10.91
0609k/DSh/Srö/25