排水元件在造紙機以及紙板、紙漿和紙巾機械中用于纖維懸浮的排水?,F(xiàn)在的插入件和/或陶瓷插入件尤其用于吸水箱的排水元件(真空或低壓排氣機)。排水元件形成吸水箱的上蓋面(頂蓋、護蓋),稱為吸水箱蓋。為了固定在其下側(cè)上,排水元件通常具有用于接收吸水箱T型徑跡的兩個或多個凹槽。
吸水箱是造紙機濾篩部分的一部分。在濾篩部分中纖維懸浮安裝在由塑料或金屬制成的圓形的、連續(xù)的篩子的上面。篩子的下側(cè)在排水元件上滑移。排水元件具有借助纖維懸浮負壓的施加而穿過篩子抽取液體的開口。
因為篩子通過負壓壓向排水元件,排水元件必須非常平滑且耐磨,從而將篩子和排水元件自身的磨損減至最小。
因此,非常硬的材料最適合排水元件。按照現(xiàn)有技術(shù)水平,眾所周知排水元件已完全由陶瓷或塑料制造,比如纖維增強塑料(FRP),或例如具有陶瓷涂層的鋼材。陶瓷棒或陶瓷段固定在支座上,特別是在由塑料或鋼材制成的稍長的T型徑跡上,也已為人所熟知。
已證實用于排水元件的穿孔涂層是特別有利的,其中排水元件自身具有若干開口,這樣將實現(xiàn)盡可能好的排水,因為與其他設計相比,穿孔涂層具有最開放的表面,并且穿孔表面具有較均勻和平緩的排水曲線。
穿孔的設計能夠由排水元件完全由陶瓷或塑料制成的表面上的開口構(gòu)成。
由于其大硬度和非常平滑的表面,陶瓷款式具有磨損非常小的優(yōu)點。陶瓷款式具有由陶瓷制成的大元件難以生產(chǎn)且昂貴的缺點。此外,如果元件受損,整個元件就要更換。
塑料款式具有較實惠且較易于制造的優(yōu)點,同時具有比陶瓷款式硬度低和因此而磨損較大的缺點。
因此,排水系統(tǒng)已發(fā)展為具有不同材料制成的表面,特別是塑料和陶瓷,從而結(jié)合它們的優(yōu)點。
US 3404066 A示出了由硬木板組成并完全覆蓋吸水箱的排水元件。板配備有孔眼,有助于液體穿過至吸水箱中。為了使硬木板孔邊的磨損減至最小,建議將中空圓柱陶瓷插入件(例如具有高硬度的一般插入件或用硬質(zhì)材料包覆的插入件)插入至這些孔眼中。為此,孔眼具有兩個圓柱形的區(qū)域,其中面向篩子的圓柱形區(qū)域具有與陶瓷插入件的中空圓柱相同的直徑,而下方的圓柱形區(qū)域具有與陶瓷插入件的內(nèi)徑相同的直徑。將陶瓷插入件借助環(huán)氧樹脂膠固定至孔眼中。
CA 2273674 A1示出了由塑料板組成的排水元件,優(yōu)選地為聚乙烯。板具有開口,特別是長型的開口。開口在其上圓周處配備了由較硬的材料特別是陶瓷制成的無縫帶,以便該材料形成開口的上邊緣,其中該邊緣優(yōu)選地以圓形方式制造。優(yōu)選地,連續(xù)帶本身具有方形截面,其中在開口的圓形截面中得到的陶瓷套筒如先前引證的US3404066A的情形一樣。無縫帶還能夠具有圓形、橢圓形或梯形截面。
DE 1761174 A1示出了由塑料制成的排水系統(tǒng),其能夠包括多個陶瓷插入件。其中使用了封閉排水元件中的開口的插入件和嵌入至塑料材料中的長型插入件。封閉開口的插入件基本上按照前文所述來制造。長型插入件為帶有梯形底面的棱柱,其中梯形棱柱的兩個平行側(cè)面的較小者顯示為向上,以便插入件形封閉地被塑料封閉。為了制造帶有開口的排水元件,建議將封閉開口的插入件置于模具或燒結(jié)形式的底部并用塑料將其封閉。為了實現(xiàn)插入件的高度可調(diào),建議配備帶有螺紋的中空圓柱形插入件,保持與此形式不同的插入件在開口中可移動。
現(xiàn)有技術(shù)水平的缺點是單純地通過重力和/或吸力、粘合或螺絲接合將插入件保持在開口中。重力方法中的缺點是插入件特別在運輸期間或排水元件拆卸時可能從開口掉出。粘合的缺點是插入件不能或只能以高額費用再次從排水元件完全移除。螺絲接合的缺點是插入件和/或排水元件的加工昂貴,因為為了螺絲接合要有額外的開口、接納和固定。因為螺絲通常只能從排水元件的下面進入,拆卸插入件就很復雜。
在模型中用塑料重鑄插入件時雖然可能形封閉地嵌入插入件,但該制造工藝仍具有顯著缺點。由于通過用塑料重鑄來精確嵌入,插入件在破損或磨損時不能更換。當配備了帶有螺紋的插入件時,雖然確保了可更換性,但插入件因此具有復雜的形式,并且通過篩子的振動和摩擦力能夠?qū)е虏槐匾母叨日{(diào)整。
包含將插入件置于鑄?;驘Y(jié)模型中及隨后用塑料封閉的制造工藝具有顯著的缺點,即由于模型中的異物而給塑料的均勻固化造成困難,這能夠?qū)е滤芰显?或插入件中的張力,并為排水元件和/或插入件的壽命帶來了負面影響。此外,因為需要固定元件用于將插入件固定在鑄模中而需要昂貴的模具。
本發(fā)明的基本目的在于實現(xiàn)插入件在排水元件的塑料中形封閉的連接而避免上述缺點。
為了實現(xiàn)該目的,建議配備帶有至少一個固定元件的插入件,其具有倒鉤或類似倒鉤的作用,其中固定元件在插入件置入時與排水元件開口中的固定面接合。
根據(jù)本發(fā)明用于制造帶有形封閉地固定的陶瓷插入件的無張力排水元件的方法包括在第一步中由塑料燒結(jié)成板,優(yōu)選地,用高分子聚乙烯。
該板隨后通過切削加工工藝,特別是銑切和/或鉆孔來配置開口。開口在位于板的表面的遠端的區(qū)域具有帶有較大橫截面或較大直徑的部分節(jié)段。按照已知過程(例如燒結(jié)及隨后可能進行的磨削)制造的陶瓷插入件在由插入件的兩個蓋面隔開的區(qū)域中具有增大的截面或直徑。插入件增大的截面或直徑稍大于開口的部分區(qū)域的截面或直徑,其在板表面的方向上連接具有較大截面或直徑的開口的部分節(jié)段。
各個插入件塞入或壓入排水元件的各個開口中,直到插入件的增大區(qū)域與開口的增大區(qū)域嚙合。插入件在位于開口中的部分區(qū)域中由排水元件的塑料全面封閉在其一個或多個側(cè)面上。
本發(fā)明的優(yōu)點包括:
-排水元件由無張力制成的塑料板組成,
-插入件能夠形封閉地插入排水元件的開口中,
-插入件免于掉出或垂直移動,
-可能實現(xiàn)單個插入件的快速更換。
優(yōu)選地,插入件在與篩子接觸的各表面上具有陶瓷涂層或陶瓷插入件,其中其余的插入件例如由鋼材制成。
特別優(yōu)選地,插入件完全由技術(shù)陶瓷制成。
優(yōu)選地,開口延伸穿過排水元件的總厚度。
優(yōu)選地,開口以相對表面90°的角度延伸穿過排水元件。
優(yōu)選地,插入件自身具有開口,其延伸跨越插入件的總長度。
優(yōu)選地,插入件的總長度遠小于排水元件的厚度。
優(yōu)選地,開口和插入件只具有圓形截面。
優(yōu)選地,排水元件按照根據(jù)本發(fā)明的過程制造。
根據(jù)本發(fā)明的插入件也可根據(jù)本發(fā)明適用于以不同方式制造的排水元件,只要具有至少一個根據(jù)本發(fā)明的開口。
優(yōu)選地,排水元件由耐磨的塑料制成,例如玻璃纖維增強塑料或聚乙烯。
本發(fā)明將借助附圖進行說明:
圖1:在側(cè)面剖視圖中示出了特別優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的排水元件帶有已插入和將要插入的插入件。
圖2:圖2a、2b、2c和2d從上方示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性排水元件。
圖3:圖3a、3b、3c和3d在側(cè)面剖視圖中和從上方示出了根據(jù)本發(fā)明的插入件。
圖4:在側(cè)面剖視圖中示出了帶有可簡單拆卸的插入件的排水元件。
圖5:在側(cè)面剖視圖中示出了帶有插入件的排水元件,其中排水元件具有梯形壓入?yún)^(qū)域。
圖6:圖6a和6b在側(cè)面部分剖視圖中示出了帶有插入件的排水元件,其不具有開口。
圖7:在側(cè)面剖視圖中示出了帶有插入件的排水元件,其具有任意成形的蓋面。
圖8:在側(cè)面剖視圖中示出了帶有插入件的排水元件,其滑動面伸出排水元件的蓋面之上。
圖1中示出了帶有兩個插入件2的根據(jù)本發(fā)明的排水元件1,其中排水元件1具有兩個開口3。其上有篩子滑動的排水元件1的上表面在下文中稱為蓋面1a,面向吸水箱內(nèi)部的下表面稱為基面1b。
在該示例中,開口3在每個區(qū)域中具有圓形截面。此外示出了兩個插入件2,其中一個置入開口3中。
開口3具有至少兩個帶有不同直徑的區(qū)域。在具體示例中,開口3具有四個帶有不同直徑的區(qū)域。
隨后在蓋面1a上,開口3具有圓柱形區(qū)域,其用于插入件2的裝配,該區(qū)域在下文中稱為裝配開口3a。插入件2和覆蓋原件1之間的裝配這樣選擇,即從蓋面1a至插入件2的滑動面2a實現(xiàn)無縫過渡。
在開口3的裝配開口3a的下一段中,具有大于裝配開口3的直徑的區(qū)域。該區(qū)域用于接納插入件2的固定元件,下文稱為接納開口3b。通過裝配開口3a的直徑在接納開口3b上的驟然增大,在覆蓋原件1中形成環(huán)形面,其方向平行于蓋面1a。該環(huán)形面在下文中稱為固定面1c。接納開口3b在開口3的側(cè)面中形成圓周凹陷。該凹陷由蓋面1a隔開。
接納開口3b在其下端過渡至開口3的截錐形區(qū)域3c。該截錐形區(qū)域3c是依賴制造技術(shù)并在截錐形銑削的應用中形成的。使用圓柱形銑削,開口3的該區(qū)域也能夠形成圓柱形。
截錐形區(qū)域3c在其下端具有驟然減小的直徑,由此在排水元件中形成環(huán)形接觸面1d,插入件2借助其支承面2b置于其上。插入件2借助其位于排水元件的面1c、1d之間的面2c、2b這樣裝配,即插入件2可能不能進行垂直運動。
在截錐形區(qū)域3c的下端之后為通過開口3d,其延伸至排水元件1的基面1b。
插入件2具有幾乎為中空圓柱體的形狀,插入開口2d具有基本上不變的內(nèi)徑。優(yōu)選地,插入件2在插入開口2d的上邊緣具有圓形或圓相位。其上有篩子滑動的插入件2的中空圓柱的蓋面,在下文中稱為滑動面2a,中空圓柱的基面支撐在接觸面1d上作為支承面2b。支承面2b具有遠小于開口3a的外徑。
支承面2b之后為壓入棱角或壓入錐體2e,其中插入件2的外徑持續(xù)增大,直到其直徑稍微超過裝配開口3a的直徑。壓入椎體2e之后為帶有不變直徑的短區(qū)域2f,其最終驟然過渡至裝配節(jié)段2g,這樣形成環(huán)形鎖定面2c,其方向平行于滑動面2a且平行于支承面2b。
在插入插入件2時,首先將其壓入錐體2e輕易地置入開口3a中,直到其直徑超過開口3a。壓入所需的力持續(xù)增加,直到短區(qū)域2f達到裝配開口3a并借助保持不變的力沿其向下推動。一旦短區(qū)域2f經(jīng)過裝配開口3a,短區(qū)域2f到達具有相同或稍大于短區(qū)域2f的直徑的接納開口3b中。在該位置中,插入件裝配在開口3中垂直通過面2c、2b且水平通過裝配節(jié)段2g,由此避免插入件的垂直或水平運動。鎖定面2c和短區(qū)域2f及壓入錐體2e突出裝配節(jié)段2g的部分形成鎖定突出部2h。
鎖定突出部2h能夠如上所述延伸越過插入件2的整體周邊,或只越過插入件2周邊的一個或多個部分區(qū)域。同理適用于接納開口3b。
插入件2的內(nèi)徑例如為14mm,外徑約為20mm。排水元件1的厚度D例如為40mm。插入件2的長度L例如約為7mm。環(huán)形鎖定面2c的寬度約為0.5mm。環(huán)形鎖定面2c的寬度此外與排水元件1的塑料的彈性或硬度有關(guān)。塑料越硬,鎖定面2c的寬度就能用越小的尺寸。
排水元件1能夠在長期內(nèi)壓過程中以長達12m內(nèi)無焊縫的薄層或板條借助無張力的結(jié)構(gòu)進行制造。帶有7行平行開口3的排水元件1的寬度例如為220mm。排水元件1的寬度為排水元件1沿篩子的方向的延伸。排水元件1的寬度還能夠選得更大(或更小),例如寬度超過500mm,其中通過約250mm網(wǎng)柵中的基礎來進行支持。該支持在于排水元件1的固定中,這設計為,排水元件1能夠無障礙地延伸(T型徑跡、角鋼、燕尾導軌、長孔中的螺絲)。
根據(jù)本發(fā)明還可設想的是,排水元件1不是由一個連續(xù)的板制成,而是由多個以根據(jù)本發(fā)明的方法制造的板或排水元件1組成,其相互焊接或彼此間以篩子的橫向或縱向方向彼此依次安裝。例如根據(jù)本發(fā)明的排水元件1只覆蓋篩子寬度的部分區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的排水元件1本身能夠具有任意形式,其中矩形板的形式在大部分情況下都是有利的。
插入件2針對從排水元件1拔出而施加的阻力能夠調(diào)節(jié)越過環(huán)形鎖定面2c的寬度和/或其向蓋面1a或滑動面2a的傾斜。其中鎖定面2c傾斜的改變對插入插入件2所需的壓入力沒有影響。
若鎖定面2c從其與裝配圓柱2g的公共邊緣起向蓋面1a傾斜,則為鎖定突出部2h形成倒鉤。其在插入件2嘗試拔出時卡在排水元件1的塑料中。從而不可能無損移除插入件2。
若鎖定面2c從其與裝配圓柱2g的公共邊緣起由蓋面1a向外傾斜,則鎖定面2c形成截錐形鎖定突出部2h。例如該截錐具有與壓入錐體相同的傾斜,因而拔出插入件2需要與壓入插入件2相同的力。這樣的插入件2能夠在需要時隨時無損移除并通過新的插入件2進行更換,或插入其他排水元件1。
通過本發(fā)明還有可能在業(yè)已使用的全塑料排水元件中補充配備插入件2,通過裝配開口3a的打孔或銑削和接納開口3b的銑削。
在圖2a、圖2b、圖2c和圖2d中從上方示出了根據(jù)本發(fā)明的排水元件,其開口3配置了插入件2。排水元件1具有至少一行開口3。優(yōu)選地,其具有多行開口3,其中連續(xù)行的開口3向彼此偏移布置,如圖2a所示。在圖2a中行與篩子的方向成90°角(通過箭頭指示)。如圖2b所示,行也能夠相對篩子的方向斜著排列。圖2a和2b中所示的開口3和插入件2具有圓形截面。插入件2能夠按照圖3a、圖3b和圖3c的實施方式示例來實施。圖3a的插入件2具有超出整體周邊的鎖定突出部2h,從而形成環(huán)形鎖定面2c。圖3b和圖3c的插入件2具有四個鎖定突出部2c,其以有規(guī)律的距離分布在插入件2的周邊上。圖3a和圖3b的插入件2具有壓入錐體2e。
圖3c的插入件2具有基本不變的環(huán)形截面,鎖定突出部2c從該截面突出。鎖定突出部2c具有在其下端放射狀收縮的區(qū)域,其承擔了壓入錐體2e的功能。當然還可設想的是,超出整體周邊的鎖定突出部2h以這種方式實施,即借助針對支承面2b隔開的壓入錐體2e。
開口3還能夠以其他樣式分布布置在排水元件1上,如圖2c中所示。由此能夠使用不同形式的開口3和插入件2。如圖2c中所示,開口3能夠?qū)嵤殚L孔,其中插入件2具有長橢圓形式。圖3d中示出了長橢圓形插入件2的實施方式。特別在與圓形或環(huán)形不同的插入件2的截面中有利的是,多個鎖定突出部2h分布布置在插入件2的周邊上。在此情況下足以實現(xiàn)開口3的截面只在鎖定突出部2h處于插入狀態(tài)的區(qū)域中更大。
如圖2d中所示,插入件2還能夠具有任意形式的滑動面2a。2在排水元件1的左邊緣上的插入件具有三角形的形式并且沒有插入開口2d。無插入開口2d的這種插入件2考慮在篩子的方向上,優(yōu)選地,設計為沿排水元件1的前邊緣和/或后邊緣,因為在邊緣上出現(xiàn)的磨損大于邊緣之間的區(qū)域中出現(xiàn)的磨損。通過磨損,邊緣逐漸磨去棱角。通過將插入件2與排水元件1的邊緣稍微隔開安裝,倒圓的程度通過插入件2與邊緣的距離限定。
無插入開口2d的插入件2能夠按照圖6a和圖6b實施。在圖6a中,插入件2在其下端配置具有壓入錐體2e的圓柱形裝配節(jié)段2g。插入件2的該下部能夠設計為圖1、圖3a、圖3b、圖3c、圖4和圖5的插入件2,其中沒有插入開口2d。在該下段之后的板形上段能夠具有任意截面形式,例如如圖2d中所示的三角形。優(yōu)選地,該上段能夠插入開口3的相應同樣形式的插入節(jié)段3e中,或還類似圖8,突出蓋面1a。
在圖6b中示出了無插入開口2d的插入件2的其它變形。板形節(jié)段本身為裝配節(jié)段2g,其插入相應同樣形式的裝配開口3a中。從板形節(jié)段的周邊突出一個或多個鎖定突出部2c,其嚙合在開口3的側(cè)面中相應的接納處。作為修改可設想的是,圖6b的插入件2配備一個或多個任意形式的插入開口2d,以及排水元件1配置通過開口3d。
在圖2d中示出了無插入開口2d的插入件2之外的其他插入件2,其具有圓柱形插入開口2d和任意形式的滑動面2a。
所有插入件2的滑動面2a在圖2d中用倒圓角實現(xiàn),其形成與開口3的切削制造有關(guān),其中半徑通過銑削的大小預先規(guī)定。帶有幾乎為正方形的滑動面2a的插入件2能夠根據(jù)圖7或圖8有利地形成。插入件具有能夠如圖1、圖3a、圖3b、圖3c、圖4中所示的插入件2一樣實現(xiàn)的下節(jié)段。裝配節(jié)段2g之后為板形節(jié)段,其能夠具有任意截面并形成插入件2的滑動面2a。
如圖7所示,優(yōu)選地,開口3從裝配開口3a至蓋面1a具有插入開口3e,其用于接納插入件2的板形節(jié)段。板形節(jié)段的下面形成支承面2b,其置于排水元件1的接觸面1d上。不同于圖1的插入件2,支承面2b位于鎖定面2c之上。
如圖8所示,插入件2還能夠這樣使用,即上部的板形節(jié)段突出蓋面1a。在此情況下,蓋面1a同時是接觸面1d。在圖8的插入件的修改中可設想的是,上節(jié)段不是板形而是實施為截球體。
在圖4中示出了固定面1c和鎖定面2c的優(yōu)選的設計方案。固定元件2h的鎖定面2c從裝配節(jié)段2g起由滑動面2a向外傾斜并在插入狀態(tài)下一致地緊貼在固定面1c上。從上方從接觸面1d突起的支承面2b開始移動通過開口2d的適合工具能夠使插入件2從上方拉出開口3。拉動的阻力取決于鎖定面2c的傾斜度。
圖5示出了插入件2和開口3的設計方案,其中插入件2不需要設置壓入錐體,因為開口3示出了漏斗形面積,而這有助于插入件2的插入。
本說明的描述有利地描述了可由專家自由組合的發(fā)明特征。在單個排水元件1中也可包括不同設計的插入件2。