EP2651632B1

EP2651632B1 - Imprägnierte klingenbeschichtung

Info

Publication number: EP2651632B1
Application number: EP11787852.0A
Authority: EP
Inventors: Jürgen ANGERLER; Alexander Etschmaier
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: CN103347688A; DE102010062901A1; EP2651632A1; WO2012079923A1; US20130269897A1

Description

Die Erfindung betrifft Klingen für Maschinen zur Papierherstellung und bezieht sich im Besonderen auf die Ausbildung von Klingen zur Verwendung beim Kreppen oder Streichen einer Papierbahn.
Um die für den jeweiligen Einsatzzweck einer Papiersorte erforderlichen Oberflächeneigenschaften zu erzeugen, muss die im Papierherstellungsprozess produzierte Faservliesbahn, die sogenannte Rohpapierbahn, in der Regel einer gesonderten Behandlung unterzogen werden. Hochwertige Papiersorten werden hierzu gestrichen, Hygienepapiere gekreppt.
Mit dem Kreppverfahren werden Papiersorten mit Oberflächenstrukturen erzeugt. Hierzu wird eine üblicherweise als Kreppschaber bezeichnete Klinge mit ihrer Arbeitskante an die Oberfläche eines Trockenzylinders oder Yankeezylinders (dampfbeheizter Zylinder von meist mehreren Metern Durchmesser) angelegt, die die Papierbahn von dem Zylinder ablöst. Zum Erzeugen der Oberflächenstruktur weist der Kreppschaber eine nahe seiner Arbeitskante angeordnete Auflauffläche auf, auf der die Papierbahn beim Aufprallen gestaut und hierdurch strukturiert wird.
Zum Glätten der Papierbahnoberfläche wird auf diese eine meist pastenförmige Strichlage aus Pigmenten, Bindemitteln und Hilfsstoffen aufgestrichen. Das Streichen der Papierbahn kann in einem gesonderten Arbeitsgang erfolgen, wird üblicherweise jedoch in den Papierherstellungsprozess durch Einbindung eines Streichwerks in die Papiermaschine integriert. Glatte Papieroberflächen werden mit einem Streichverfahren erzielt, bei dem die Strichmasse auf das Papier aufgebracht und die überschüssige Masse anschließend mit einer Klinge abgenommen wird. Durch den von der als Streichmesser bezeichneten Klinge auf die Strichmasse ausgeübten Druck werden die Vertiefungen der Papieroberfläche mit der Strichmasse aufgefüllt und so eine gleichmäßige Oberfläche des gestrichenen Papiers erzielt.
Da bei beiden Verfahren starke Kräfte auf die Klingen einwirken, werden an deren mechanische Beständigkeit und Abriebfestigkeit hohe Anforderungen gestellt. Im Bereich der belasteten Stellen werden Kreppschaber und Streichmesser daher üblicherweise mit einer Beschichtung versehen, die eine höhere Verschleißfestigkeit bzw. geringere Verschleißrate aufweist als das Grundmaterial der Klinge. Solche Beschichtungen werden zumeist aus- einem abriebfesten Material unter Verwendung von Metalloxiden oder Hartmetallen, bei denen ein Metallcarbid in einer Cobalt-, Nickel- oder Eisenmatrix eingebettet ist, gefertigt. Zum Aufbringen von physikalisch wie chemisch möglichst homogenen Beschichtungen werden vorzugsweise thermische Spritztechniken verwendet, wobei das Beschichtungsmaterial häufig in mehreren Hüben aufgebracht wird. Jeder der Hübe bringt eine dünne Lage Beschichtungsmaterial auf das Grundmaterial der Klinge bzw. auf die zuletzt darauf aufgebrachte Beschichtungslage auf. Das Auftragen der Beschichtung in mehreren dünnen Lagen stellt dabei sicher, dass sich die Komponenten des Beschichtungsmaterials beim Aufbau der Beschichtung nicht entmischen können. Bei Beibehalten der Beschichtungsparameter kann so aufgrund der chemischen wie physikalischen Identität der einzelnen Lagen eine makroskopisch homogene Beschichtung erzeugt werden.
Dennoch erlaubt das Verschleißverhalten dieser Beschichtungen unter den im Betrieb vorherrschenden Bedingungen keine langen Standzeiten, so dass Kreppschaber und Streichmesser zum Aufrechterhalten der Papierqualität noch immer in sehr kurzen Intervallen gewechselt werden müssen. Partikel und Verunreinigungen an und innerhalb der Papierbahnen führen darüber hinaus zu lokalen Belastungsspitzen an den Klingen, die an den Klingenbeschichtungen regelmäßig Beschädigungen hervorrufen, wodurch die Qualität des erzeugten Papiers gemindert wird.
Aus der WO 2010/040236 A1 geht eine Rakel, insbesondere zum Abrakeln von Druckfarbe von einer Oberfläche einer Druckform und/oder zur Verwendung als Papierstreichmesser hervor, welche einen flachen und länglichen Grundkörper mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich umfasst, wobei wenigstens der Arbeitskantenbereich mit einer ersten Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung überzogen ist. In der ersten Beschichtung sind monokristalline und/oder polykristalline Diamantpartikel dispergiert, wobei eine Partikelgröße der Diamantpartikel wenigstens 5 nm und weniger als 50 nm misst. Die Beschichtung soll die Standzeit der Rakel verlängern und gleichzeitig gewährleisten, dass die Streichfarbe gleichmäßig abgestrichen wird.
Es ist daher wünschenswert, eine Klingenbeschichtung für Kreppschaber und Streichmesser anzugeben, die eine verbesserte Verschleißbeständigkeit aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Klinge zur Behandlung von Faservliesbahnen einen Grundkörper und eine, zumindest einen Teil der Oberfläche des Grundkörpers bedeckende, Beschichtung auf, wobei die Beschichtung wenigstens den Teil der Klingenoberfläche ausbildet, der zum Kontakt mit der Faservliesbahn vorgesehen ist, und wobei die Beschichtung an der Kontaktoberfläche ein offenporiges Material aufweist, dessen Poren wenigstens teilweise mit einem Polymer verfüllt sind.
Eine Klinge gemäß dieser Ausführungsform weist an der zum Kontakt mit einem an ihr entlanggeführten Gegenstand vorgesehenen Kontaktfläche gute Gleiteigenschaften und eine schmutzabweisende Wirkung aus. Diese Eigenschaften verringern die auf die Beschichtung einwirkenden Kräfte, wodurch die Standzeit der Beschichtung verlänger und die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung während des Einsatzes der Klinge verringert wird. Die schmutzabweisende Wirkung der Kontaktfläche verhindert die Anlagerung von Partikeln und Verunreinigungen an und nahe der mit der Papierbahn in Kontakt stehenden Beschichtungsoberfläche und verbessert so die produzierte Papierqualität.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwandlungen, generell als nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen sind, und in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen.
Bei Ausführungsformen umfasst das Polymer ein Epoxidharz, da dieses das offenporige Beschichtungsmaterial im nichtvernetzten bzw. teilvernetzten Zustand gut benetzt und dadurch tief in die Poren der Beschichtung eindringen kann. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst das Polymer vorteilhaft ein Silicon-Polyesterharz, da dieses sehr gute Antihaft- und damit Gleiteigenschaften mit ausgezeichneter schmutzabweisender Wirkung verbindet. Zur Verbesserung der gleit- und schmutzabweisenden Eigenschaften der Kontaktoberfläche der Beschichtung können in dem Polymer Füllstoffe eingebettet sein, wobei die Füllstoffe von bevorzugten Ausführungsformen hiervon Polyfluorethylen (PFE) und insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) enthalten. Bei vorteilhaften Ausführungsformen liegen die Füllstoffe in Form von Partikeln und insbesondere in Form von Partikeln mit mittleren Durchmessern aus dem Bereich von 0,1 bis 5 µm vor. Statt von einem Epoxidharz oder Silicon-Polyesterharz mit PFE bzw. PTFE aufweisenden Füllstoffen kann das Polymer auch direkt von Polyfluorethylen und insbesondere Polytetrafluorethylen gebildet sein oder von einem Polymer, das einen solchen Stoff umfasst. Zum Einbringen von Polytetrafluorethylen in die Poren der Beschichtung werden vorzugsweise Polytetrafluorethylenpartikel mit Größen aus dem Bereich von etwa 50 bis 100 nm aufgeschlämmt und die so erhaltene Dispersion in die Poren eingebracht, beispielsweise mithilfe eines Tauchbads, durch Aufspritzen oder durch Auftragen mit einem Pinsel oder einem anderen Streichgerät. Vorzugsweise wird hierzu ein Polymer verwendet, dass in Form von Partikeln mit einer Größenverteilung vorliegt, bei der wenigstens 65 Prozent der Partikel eine oder mehrere Größen aus dem Bereich von 50 bis 100 nm aufweisen.
Das offenporige Grundmaterial der Beschichtung ist bei Ausführungsformen von einer Oxidkeramik oder von einer Mischung von zwei oder mehreren Oxidkeramiken gebildet. Weitere Ausführungsformen weisen ein offenporiges Beschichtungsgrundmaterial auf, das eine oder mehrere Oxidkeramiken umfasst. Die Oxidkeramiken sind bei bevorzugten Ausführungsformen unter Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Magnesiumoxid Chrom(III)-oxid, Yttriumoxid und Titanaten ausgewählt, die eine gute mechanische Beständigkeit mit hoher Abriebfestigkeit verbinden und mit modernen Hochgeschwindigkeits-Spritzverfahren wie beispielsweise HVOF auf den Grundkörper der Klinge aufgetragen werden können. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst das offenporige Material der Beschichtung ein Hartmetall, das ebenfalls eine gute mechanische Beständigkeit mit hoher Abriebfestigkeit verbinden und mit modernen Hochgeschwindigkeits-Spritzverfahren effektiv, und ökonomisch auf den Klingengrundkörper aufgebracht werden kann. Die Porosität des Beschichtungsgrundmaterials beträgt vorzugsweise zwischen 2 und 10 Prozent, wobei diese Werte die Flächenanteile der Poren in einem das Material durchsetzenden Querschliff wiedergeben. Der mittlere Porendurchmesser des Beschichtungsgrundmaterials weist bei Ausführungsformen einen Wert aus dem Bereich von 5 bis 15 µm auf. Zur Verbesserung der Haftung der Beschichtung auf dem Klingengrundkörper ist bei Ausführungsformen eine Haftschicht zwischen diesen angeordnet.
Bevorzugt ist eine wie zuvor angegebene Klinge als Kreppschaber mit einer Arbeitskante und einer Auflauffläche oder als Streichmesser ausgebildet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt ist. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen in unterschiedlicher Anzahl und Kombination als bei den untenstehend angeführten Beispielen verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen

Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Kreppschaber im Bereich um die Arbeitskante zeigt, und
Figur 2: einen schematischen Querschnitt durch ein Streichmesser im Bereich um dessen Wate zeigt.

Die schematische Darstellung von Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den vorderen Bereich eines mit einer Beschichtung 12 versehenen Kreppschabers 10. Der Kreppschaber 10 weist einen beispielsweise aus Stahl geformten Grundkörper 11 auf, auf dem eine Beschichtung 12 aufgebracht ist. Die Beschichtung 12 nimmt wenigstens den Teil des Kreppschabers 10 ein, der mit dem Trocken- oder Yankeezylinder und dem Faservlies der Papierbahn in Berührung kommt. Zur besseren Haftung kann, wie in Figur 1 veranschaulicht ist, zwischen der Beschichtung 12 und dem Grundkörper 11 eine Zwischenschicht 13 vorgesehen sein. Die Arbeitskante, mit der der Kreppschaber am Trocken- bzw. Yankeezylinder anliegt, schließt an die Auflauffläche an, auf die die Papierbahn aufprallt. Auflauffläche und Arbeitskante 14 sind an der Beschichtung 12 ausgebildet.
Wie der schematischen Detaildarstellung A der Beschichtung 12 im Bereich der Arbeitskante 14 zu entnehmen ist, weist die Beschichtung 12 zwei Komponenten auf, eine von einem Beschichtungsgrundmaterial gebildete Beschichtungsmatrix bzw. Beschichtungsträgerschicht, in der kleinste Hohlräume 17. ausgebildet sind, und ein in den Hohlräumen 17 der Beschichtungsmatrix angeordnetes Polymer. Die Dichte der Hohlräume ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa konstant. Die Hohlräume entstehen beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf den Grundkörper 11 bzw. auf die Haftvermittlerschicht 13 und werden Poren genannt. Die Dichte der Poren 17 muss nicht wie dargestellt in etwa konstant sein, sondern kann sich von der Oberfläche der Beschichtung in Richtung zum Grundkörper verändern, beispielsweise um ein schnelles Einlaufen des Kreppschabers 10 zu begünstigen. Die Beschichtungsmatrix ist offenporig ausgeführt, wobei unter dem Begriff "offenporig" zu verstehen ist, dass tiefer in der Matrix gelegene Hohlräume mit an der Oberfläche der Beschichtung gelegenen Hohlräumen verbunden sind. Die Porosität der Beschichtungslage 12, d.h. das Verhältnis des Porenvolumens zum Gesamtvolumen der Beschichtung 12, ist in Figur 1 stark übertrieben dargestellt. In der Regel weist die Beschichtung 12 eine Porosität im Bereich von etwa 2 bis 10 Prozent auf, wobei diese Werte, wie zuvor bereits erwähnt, die Flächenanteile der Poren in einem das Material durchsetzenden Querschliff wiedergeben.
Zur Herstellung der Beschichtung 12 wird zunächst das Beschichtungsgrundmaterial auf den Grundkörper 11 oder, falls ein Haftvermittler verwendet wird, auf die zuvor z.B. unter Verwendung eines thermischen Spritzverfahrens auf den Grundkörper 11 aufgebrachte Haftvermittlerschicht 13 aufgetragen. Die Auswahl von für die Ausbildung der Haftvermittlerschicht geeigneten Materialien richtet sich sowohl nach dem zur Ausbildung des Grundkörpers verwendeten Material, als auch nach dem jeweils verwendeten Beschichtungsgrundmaterial. Besteht der Grundkörper 11 an der zu beschichtenden Oberfläche beispielsweise aus Stahl, dann kann bei den nachstehend aufgeführten Beschichtungsmaterialien das Material für die Haftvermittlerschicht unter Aluminium, Nickel, Chrom und Legierungen hiervon, wie z.B. AlNi oder NiCr ausgewählt sein.
Zum Auftrag des Beschichtüngsgrundmaterials wird vorzugsweise ein thermisches Spritzverfahren verwendet. Die Spritzbeschichtung erfolgt hierbei bevorzugt in mehreren Hüben, beispielsweise mit 10 bis 100 Hüben. Jeder Hub erzeugt eine dünne Lage des Beschichtungsmaterials, wobei die erste Lage direkt auf die Oberfläche des Grundkörpers 11 oder der darauf zuvor aufgebrachten Haftvermittlerschicht, und weitere Lagen auf die jeweils zuvor aufgebrachte Lage aufgespritzt werden. Die physikalische Homogenität bzw. umgekehrt die Porosität der einzelnen Lagen kann über die Parameter des verwendeten Verfahrens eingestellt werden. Zum Beispiel kann bei dem mit dem Akronym HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) bezeichneten Spritzverfahren die Porosität durch das Verhältnis von Brennstoff zu Sauerstoff und über die Förderrate des zur Schichtbildung verwendeten Pulvermaterials eingestellt werden. Durch Verändern der Parameter von Lage zu Lage kann die Porosität über die Schichttiefe in den oben angegebenen Bereichen verändert werden.
Als Beschichtungsgrundmaterial eignen sich handelsübliche Hartmetallpulver mit ca. 8-10 % Cobalt und Wolframmonocarbid als Hartstoff. Zur Ausbildung keramischer Beschichtungen werden vorzugsweise Pulver oxidkeramischer Materialien, wie z. B. Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Magnesiumoxid, Crom(III)-oxid, Yttriumoxid und Titanate, verwendet.
Nach dem Aufbringen des Beschichtungsgrundmaterials werden dessen offene Poren mit einem Polymer verfüllt. Unter dem Verfüllen von Poren wird in dieser Schrift das Einbringen von Material in die Poren verstanden, wobei das eingebrachte Material das jeweilige Porenvolumen nicht vollständig ausfüllen muss, aber kann. Bei teilweisem Ausfüllen der Poren kann sich das eingebrachte Material an den Porenwänden anlegen, es kann aber auch ganz oder teilweise von den Porenwänden abgelöst im Porenvolumen angeordnet sein.
Als Polymere eignen sich Duroplaste und Thermoplaste, die auf Basis von Einkomponenten- und Zweikomponentensystemen hergestellt werden können. Geeignet sind insbesondere Duroplaste, deren Zersetzungstemperatur so weit oberhalb der Einsatztemperatur der Klingenbeschichtung liegt, dass sich der Duroplast elastisch verhält. In analoger Weise eignen sich Thermoplaste, deren Glasübergangstemperatur soweit oberhalb der Einsatztemperatur der Klingenbeschichtung liegt, dass bei einem Einsatz der mit dem Polymer imprägnierten Klinge keine störende Erweichung des Polymers auftreten kann. Als grober Richtwert für die Mindestdifferenz zwischen Einsatztemperatur und Zersetzungs- bzw. Glasübergangstemperatur können 20 °C angegeben werden. Unter Einsatztemperatur ist die Betriebstemperatur der Klingenbeschichtung während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Klinge zu verstehen.
Als Polymere eignen sich insbesondere Epoxidharze und Epoxidharze mit darin eingebetteten Füllstoffpartikeln, beispielsweise aus einem Polyfluorethylen (PFE) und insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Da Epoxidharz im nichtvernetzten bzw. teilvernetzten Zustand eine gute Benetzung des Beschichtungsgrundmaterials zeigt, kann es, beispielsweise durch Kapillarwirkung unterstützt, tief in dessen offene Poren eindringen und diese verfüllen. Die Viskosität des Epoxidharzes kann durch die Zugabe von Lösungsmitteln, wie zum Beispiel Alkoholen oder Ketonen, verringert werden, um die Eindring- bzw. Penetrationstiefe des Polymers an die Dicke der Beschichtung anzupassen. Der Imprägniervorgang, d.h. das Einbringen des Materials in die Poren der Klingenbeschichtung kann mithilfe eines Tauchbads; durch Aufspritzen, oder mithilfe von Streichwerkzeugen wie z. B. Pinseln oder Spachteln ausgeführt werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Kreppschabers 10 wird unter Verwendung eines thermischen Spritzverfahrens eine etwa 50 µm starke NiAl₅-Haftvermittlerschicht 13 auf einen Oberflächenbereich eines aus Stahl geformten Grundkörpers 11 aufgebracht. Auf die freie Oberfläche der Haftvermittlerschicht 13 wird anschließend mittels einem Plasmaspritzverfahren, beispielsweise dem oben angeführten HVOF-Verfahren, eine Cr₂O₃-Keramik aufgetragen. Das zum Auftrag verwendete Cr₂O₃-Pulver weist vorzugsweise eine Korngrößenverteilung auf, bei der die Korngröße, die von 90 % der Hartstoffkörner nicht überschritten wird, wenigstens doppelt so groß und vorzugsweise wenigstens dreimal so groß ist, wie die Korngröße, die von 10 % der Hartstoffkörner nicht unterschritten wird, wobei insbesondere eine Korngrößenverteilung von 15/45, bei der 90 % der Pulverkörner nicht größer als 45 µm und 10 % der Pulverkörner nicht kleiner als 15 µm sind bevorzugt wird.
Die Stärke der aufgebrachten Cr₂O₃-Schicht beträgt gemäß Ausführungsbeispielen etwa 300 µm, die Porosität der Schicht etwa 2 bis 3 %, wobei die mittleren Porendurchmesser im Bereich von etwa 5 bis 15 µm liegen. Unter Porendurchmesser ist hierbei der Durchmesser eines Kreises zu verstehen, dessen Flächeninhalt dem Porenquerschnitt an der jeweiligen Stelle entspricht. Die Härte einer solcherart hergestellten Cr₂O₃-Beschichtungslage kann mit etwa 1150 HV0,3 (Vickershärte in HV) angegeben werden. Nach dem Auftragen der Cr₂O₃-Beschichtung wird in deren Poren 17 ein Füllmaterial eingebracht. Das Füllmaterial setzt sich aus einem mit Isobutanol gemischten Silicon-Polyesterharz zusammen, das PTFE-Partikel mit mittleren Größen von 0,1 bis 5 µm enthält. Die Anteile des Silicon-Polyesterharzes am Füllmaterial betragen zwischen 40 und 70 Gew. -%, die des Isobutanol zwischen 10 und 60 Gew.-% und die der PTFE-Partikel zwischen 2 und 20 % Gew.-%.
Eine ebenfalls bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen in der Wahl des Füllmaterials. Das Füllmaterial dieser Ausführungsform besteht aus einer Mischung aus Epoxidharz und Isobutanol, die PTFE-Partikel mit mittleren Durchmessern von 0,1 bis 5 µm enthält. Die Anteile des Epoxidharzes am Füllmaterial betragen wiederum zwischen 40 und 70 Gew.-%, die des Isobutanol zwischen 10 und 60 Gew.-% und die der PTFE-Partikel zwischen 2 und 20 % Gew.-%..
Die Tiefe, bis zu der das Füllmaterial in die Beschichtungsmatrix 16 vordringt, wird über die Viskosität des Füllmaterials und die Temperatur der Beschichtungsmatrix beim Verfüllvorgang beeinflusst. Bei hohen Lösungsmittelanteilen ist die Viskosität des Füllmaterials gering, wodurch die Poren bis in große Tiefen verfüllt werden können. Durch Aufheizen der Beschichtungsmatrix während des Verfüllens kann die maximale Eindringtiefe des Füllmaterials unter der Voraussetzung, dass die Temperatur genügend unterhalb der Vernetzungstemperatur liegt, weiter erhöht werden. Für die oben angegebenen Füllmaterialsysteme eignen sich Penetrationstemperaturen aus dem Bereich von etwa 70 bis etwa 90 °C, und vorzugsweise um 80 °C, womit bei den oben angegebenen mittleren Porendurchmessern von etwa 5 bis 15 µm Eindringtiefen von etwa 800 bis etwa 1000 µm erzielt werden können.
Nach dem Einbringen des Füllmaterials in die Poren der Beschichtungsmatrix 12 wird dieses vorzugsweise thermisch vernetzt, wodurch die Imprägnierung der Beschichtungsmatrix 16 abgeschlossen ist. Schließlich wird die freie Oberfläche der imprägnierten Beschichtung 12 feingeschliffen um eine glatte Auflauffläche und eine glatte Arbeitskante zu schaffen. Bei einem solchen Rückschliff werden üblicherweise etwa 50 µm Beschichtungsmaterial abgetragen. Die beschriebene Reihenfolge von Imprägnierung und Feinschliff ist nicht zwingend und kann gegebenenfalls auch umgekehrt.ausgeführt werden.
Durch das in die Beschichtungsmatrix eingebrachte Polymer können Faservlies und Trocken- bzw. Yankeezylinder mit geringer Reibung an den jeweiligen Kontaktflächen des Kreppschabers entlang gleiten. Durch die erhöhte Gleitfähigkeit der Kontaktflächen wird der Abrieb der Beschichtung reduziert. Außerdem erhalten die Kontaktflächen durch die Polymerschicht eine schmutzabweisende Wirkung, wodurch Beschädigungen der Beschichtung durch von dem Faservlies oder dem Trocken- bzw. Yankeezylinder mitgeführte Partikel und Verunreinigungen reduziert und so die Qualität des gekreppten Papiers verbessert wird.
Die schematische Darstellung von Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den vorderen Bereich eines mit einer Beschichtung 22 versehenen Streichmessers 20. Das Streichmesser weist einen Grundköper 21 auf, der beispielsweise aus Stahl gebildet sein kann, sowie eine Beschichtung 22 und eine bei einigen Ausführungsformen zwischen beiden angeordnete haftvermittelnde Schicht 23. Die Beschichtung 22 nimmt wenigstens den Teil des Streichmessers 20 ein, der mit dem Faservlies der Papierbahn bzw. einem darauf aufgebrachten Strichmaterial in Berührung kommt. Ferner weist das Streichmesser 20 eine Fase auf, die allgemein als Wate bezeichnet wird. In der Regel überdeckt die Beschichtung 22 den Grundkörper 21 wie in der Figur veranschaulicht auch im Bereich der Wate.
Abgesehen von der Geometrie entspricht der Beschichtungsaufbau des Streichmessers dem des Kreppschabers, d. h. die Beschichtung besteht aus einer wie oben beschriebenen porösen Beschichtungsmatrix, deren Poren wenigstens teilweise mit einem wie ebenfalls oben angeführten Polymer verfüllt sind. Auch beim Einsatz eines solchen Streichmessers weist die Kontaktfläche der Beschichtung zur Papierbahn eine verbesserte Gleitfähigkeit und schmutzabweisende Wirkung auf, und reduziert so die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Beschädigungen der Beschichtung, die in einem sich auf dem gestrichenen Papier in Form von linienförmigen Unregelmäßigkeiten äußernden Microlining führen können.
Durch die gleitfähigere und schmutzabweisend wirkende Beschichtungsoberfläche setzen sich beim Gebrauch des Streichmessers weniger Schmutz und Strichmaterial auf der dem Papier gegenüberliegenden Seite ab, wodurch die Gefahr des nassen und des trockenen Überkochens als auch die der Bartbildung an der Klingenspitze deutlich verringert wird.
Klingen gemäß der beschriebenen Erfindung weisen aufgrund der besseren Gleiteigenschaften an der Beschichtungsoberfläche eine verbesserte Abriebfestigkeit auf, als Klingen mit nicht entsprechend imprägnierten Beschichtungen. Die Imprägnierung verringert auch die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen der Beschichtung während des Betriebs und verbessert aufgrund ihrer schmutzabweisenden Wirkung die Qualität einer mit der Klinge bearbeiteten Papierbahn.

Claims

Klinge zur Behandlung von Faservliesbahnen, mit einem Grundkörper (11, 21) und einer zumindest einen Teil der Oberfläche des Grundkörpers bedeckenden Beschichtung (12, 22), wobei die Beschichtung wenigstens den Teil der Klingenoberfläche ausbildet, der zum Kontakt mit der Faservliesbahn vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (12, 22) an der Kontaktoberfläche ein offenporiges Material (16) aufweist, dessen Poren (17) wenigstens teilweise mit einem Polymer verfüllt sind.
Klinge nach Anspruch 1, worin das Polymer ein Epoxidharz umfasst.
Klinge nach Anspruch 1, worin das Polymer ein Silicon-Polyesterharz umfasst.
Klinge nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, worin in dem Polymer Füllstoffe eingebettet sind.
Klinge nach Anspruch 4, worin die Füllstoffe Polyfluorethylen und insbesondere Polytetrafluorethylen enthalten.
Klinge nach Anspruch 4 oder 5, worin die Füllstoffe in Form von Partikeln und insbesondere in Form von Partikeln mit mittleren Durchmessern aus dem Bereich von 0,1 bis 5 µm vorliegen.
Klinge nach Anspruch 1, worin das Polymer Polyfluorethylen und insbesondere Polytetrafluorethylen umfasst.
Klinge nach Anspruch 7, worin das Polymer in Form von Partikeln mit einer Größenverteilung gebildet ist, bei der wenigstens 65 Prozent der Partikel eine oder mehrere Größen aus dem Bereich von 50 bis 100 nm aufweisen.
Klinge nach einem der.vorhergehenden Ansprüche, worin das offenporige Material (16) der Beschichtung eine Oxidkeramik oder mehrere Oxidkeramiken aufweist.
Klinge nach Anspruch 9, worin das offenporige Material (16) der Beschichtung unter Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Magnesiumoxid, Chrom(III)-oxid, Yttriumoxid und Titanaten ausgewählt ist.
Klinge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das offenporige Material (16) der Beschichtung ein Hartmetall umfasst.
Klinge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das offenporige Material eine Porosität aus dem Bereich von 2 bis 10 % aufweist.
Klinge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der mittlere Porendurchmesser einen Wert aus dem Bereich von 5 bis 15 µm aufweist.
Klinge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin zwischen der Beschichtung (12, 22) und dem Grundkörper (11, 21) eine Haftschicht (13, 23) angeordnet ist.
Klinge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klinge (10, 20) als Kreppschaber (10) mit einer Arbeitskante (14) und einer Auflauffläche (15) ausgebildet ist.
Klinge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Klinge (10, 20) als Streichmesser (20) ausgebildet ist.