带有插入件的排水元件的制作方法

排水元件在造纸机以及纸板、纸浆和纸巾机械中用于纤维悬浮的排水。现在的插入件和/或陶瓷插入件尤其用于吸水箱的排水元件(真空或低压排气机)。排水元件形成吸水箱的上盖面(顶盖、护盖)，称为吸水箱盖。为了固定在其下侧上，排水元件通常具有用于接收吸水箱T型径迹的两个或多个凹槽。

吸水箱是造纸机滤筛部分的一部分。在滤筛部分中纤维悬浮安装在由塑料或金属制成的圆形的、连续的筛子的上面。筛子的下侧在排水元件上滑移。排水元件具有借助纤维悬浮负压的施加而穿过筛子抽取液体的开口。

因为筛子通过负压压向排水元件，排水元件必须非常平滑且耐磨，从而将筛子和排水元件自身的磨损减至最小。

因此，非常硬的材料最适合排水元件。按照现有技术水平，众所周知排水元件已完全由陶瓷或塑料制造，比如纤维增强塑料(FRP)，或例如具有陶瓷涂层的钢材。陶瓷棒或陶瓷段固定在支座上，特别是在由塑料或钢材制成的稍长的T型径迹上，也已为人所熟知。

已证实用于排水元件的穿孔涂层是特别有利的，其中排水元件自身具有若干开口，这样将实现尽可能好的排水，因为与其他设计相比，穿孔涂层具有最开放的表面，并且穿孔表面具有较均匀和平缓的排水曲线。

穿孔的设计能够由排水元件完全由陶瓷或塑料制成的表面上的开口构成。

由于其大硬度和非常平滑的表面，陶瓷款式具有磨损非常小的优点。陶瓷款式具有由陶瓷制成的大元件难以生产且昂贵的缺点。此外，如果元件受损，整个元件就要更换。

塑料款式具有较实惠且较易于制造的优点，同时具有比陶瓷款式硬度低和因此而磨损较大的缺点。

因此，排水系统已发展为具有不同材料制成的表面，特别是塑料和陶瓷，从而结合它们的优点。

US 3404066 A示出了由硬木板组成并完全覆盖吸水箱的排水元件。板配备有孔眼，有助于液体穿过至吸水箱中。为了使硬木板孔边的磨损减至最小，建议将中空圆柱陶瓷插入件(例如具有高硬度的一般插入件或用硬质材料包覆的插入件)插入至这些孔眼中。为此，孔眼具有两个圆柱形的区域，其中面向筛子的圆柱形区域具有与陶瓷插入件的中空圆柱相同的直径，而下方的圆柱形区域具有与陶瓷插入件的内径相同的直径。将陶瓷插入件借助环氧树脂胶固定至孔眼中。

CA 2273674 A1示出了由塑料板组成的排水元件，优选地为聚乙烯。板具有开口，特别是长型的开口。开口在其上圆周处配备了由较硬的材料特别是陶瓷制成的无缝带，以便该材料形成开口的上边缘，其中该边缘优选地以圆形方式制造。优选地，连续带本身具有方形截面，其中在开口的圆形截面中得到的陶瓷套筒如先前引证的US3404066A的情形一样。无缝带还能够具有圆形、椭圆形或梯形截面。

DE 1761174 A1示出了由塑料制成的排水系统，其能够包括多个陶瓷插入件。其中使用了封闭排水元件中的开口的插入件和嵌入至塑料材料中的长型插入件。封闭开口的插入件基本上按照前文所述来制造。长型插入件为带有梯形底面的棱柱，其中梯形棱柱的两个平行侧面的较小者显示为向上，以便插入件形封闭地被塑料封闭。为了制造带有开口的排水元件，建议将封闭开口的插入件置于模具或烧结形式的底部并用塑料将其封闭。为了实现插入件的高度可调，建议配备带有螺纹的中空圆柱形插入件，保持与此形式不同的插入件在开口中可移动。

现有技术水平的缺点是单纯地通过重力和/或吸力、粘合或螺丝接合将插入件保持在开口中。重力方法中的缺点是插入件特别在运输期间或排水元件拆卸时可能从开口掉出。粘合的缺点是插入件不能或只能以高额费用再次从排水元件完全移除。螺丝接合的缺点是插入件和/或排水元件的加工昂贵，因为为了螺丝接合要有额外的开口、接纳和固定。因为螺丝通常只能从排水元件的下面进入，拆卸插入件就很复杂。

在模型中用塑料重铸插入件时虽然可能形封闭地嵌入插入件，但该制造工艺仍具有显著缺点。由于通过用塑料重铸来精确嵌入，插入件在破损或磨损时不能更换。当配备了带有螺纹的插入件时，虽然确保了可更换性，但插入件因此具有复杂的形式，并且通过筛子的振动和摩擦力能够导致不必要的高度调整。

包含将插入件置于铸模或烧结模型中及随后用塑料封闭的制造工艺具有显著的缺点，即由于模型中的异物而给塑料的均匀固化造成困难，这能够导致塑料元件和/或插入件中的张力，并为排水元件和/或插入件的寿命带来了负面影响。此外，因为需要固定元件用于将插入件固定在铸模中而需要昂贵的模具。

本发明的基本目的在于实现插入件在排水元件的塑料中形封闭的连接而避免上述缺点。

为了实现该目的，建议配备带有至少一个固定元件的插入件，其具有倒钩或类似倒钩的作用，其中固定元件在插入件置入时与排水元件开口中的固定面接合。

根据本发明用于制造带有形封闭地固定的陶瓷插入件的无张力排水元件的方法包括在第一步中由塑料烧结成板，优选地，用高分子聚乙烯。

该板随后通过切削加工工艺，特别是铣切和/或钻孔来配置开口。开口在位于板的表面的远端的区域具有带有较大横截面或较大直径的部分节段。按照已知过程(例如烧结及随后可能进行的磨削)制造的陶瓷插入件在由插入件的两个盖面隔开的区域中具有增大的截面或直径。插入件增大的截面或直径稍大于开口的部分区域的截面或直径，其在板表面的方向上连接具有较大截面或直径的开口的部分节段。

各个插入件塞入或压入排水元件的各个开口中，直到插入件的增大区域与开口的增大区域啮合。插入件在位于开口中的部分区域中由排水元件的塑料全面封闭在其一个或多个侧面上。

本发明的优点包括：

-排水元件由无张力制成的塑料板组成，

-插入件能够形封闭地插入排水元件的开口中，

-插入件免于掉出或垂直移动，

-可能实现单个插入件的快速更换。

优选地，插入件在与筛子接触的各表面上具有陶瓷涂层或陶瓷插入件，其中其余的插入件例如由钢材制成。

特别优选地，插入件完全由技术陶瓷制成。

优选地，开口延伸穿过排水元件的总厚度。

优选地，开口以相对表面90°的角度延伸穿过排水元件。

优选地，插入件自身具有开口，其延伸跨越插入件的总长度。

优选地，插入件的总长度远小于排水元件的厚度。

优选地，开口和插入件只具有圆形截面。

优选地，排水元件按照根据本发明的过程制造。

根据本发明的插入件也可根据本发明适用于以不同方式制造的排水元件，只要具有至少一个根据本发明的开口。

优选地，排水元件由耐磨的塑料制成，例如玻璃纤维增强塑料或聚乙烯。

本发明将借助附图进行说明：

图1：在侧面剖视图中示出了特别优选的根据本发明的排水元件带有已插入和将要插入的插入件。

图2：图2a、2b、2c和2d从上方示出了根据本发明的示例性排水元件。

图3：图3a、3b、3c和3d在侧面剖视图中和从上方示出了根据本发明的插入件。

图4：在侧面剖视图中示出了带有可简单拆卸的插入件的排水元件。

图5：在侧面剖视图中示出了带有插入件的排水元件，其中排水元件具有梯形压入区域。

图6：图6a和6b在侧面部分剖视图中示出了带有插入件的排水元件，其不具有开口。

图7：在侧面剖视图中示出了带有插入件的排水元件，其具有任意成形的盖面。

图8：在侧面剖视图中示出了带有插入件的排水元件，其滑动面伸出排水元件的盖面之上。

图1中示出了带有两个插入件2的根据本发明的排水元件1，其中排水元件1具有两个开口3。其上有筛子滑动的排水元件1的上表面在下文中称为盖面1a，面向吸水箱内部的下表面称为基面1b。

在该示例中，开口3在每个区域中具有圆形截面。此外示出了两个插入件2，其中一个置入开口3中。

开口3具有至少两个带有不同直径的区域。在具体示例中，开口3具有四个带有不同直径的区域。

随后在盖面1a上，开口3具有圆柱形区域，其用于插入件2的装配，该区域在下文中称为装配开口3a。插入件2和覆盖原件1之间的装配这样选择，即从盖面1a至插入件2的滑动面2a实现无缝过渡。

在开口3的装配开口3a的下一段中，具有大于装配开口3的直径的区域。该区域用于接纳插入件2的固定元件，下文称为接纳开口3b。通过装配开口3a的直径在接纳开口3b上的骤然增大，在覆盖原件1中形成环形面，其方向平行于盖面1a。该环形面在下文中称为固定面1c。接纳开口3b在开口3的侧面中形成圆周凹陷。该凹陷由盖面1a隔开。

接纳开口3b在其下端过渡至开口3的截锥形区域3c。该截锥形区域3c是依赖制造技术并在截锥形铣削的应用中形成的。使用圆柱形铣削，开口3的该区域也能够形成圆柱形。

截锥形区域3c在其下端具有骤然减小的直径，由此在排水元件中形成环形接触面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之间的面2c、2b这样装配，即插入件2可能不能进行垂直运动。

在截锥形区域3c的下端之后为通过开口3d，其延伸至排水元件1的基面1b。

插入件2具有几乎为中空圆柱体的形状，插入开口2d具有基本上不变的内径。优选地，插入件2在插入开口2d的上边缘具有圆形或圆相位。其上有筛子滑动的插入件2的中空圆柱的盖面，在下文中称为滑动面2a，中空圆柱的基面支撑在接触面1d上作为支承面2b。支承面2b具有远小于开口3a的外径。

支承面2b之后为压入棱角或压入锥体2e，其中插入件2的外径持续增大，直到其直径稍微超过装配开口3a的直径。压入椎体2e之后为带有不变直径的短区域2f，其最终骤然过渡至装配节段2g，这样形成环形锁定面2c，其方向平行于滑动面2a且平行于支承面2b。

在插入插入件2时，首先将其压入锥体2e轻易地置入开口3a中，直到其直径超过开口3a。压入所需的力持续增加，直到短区域2f达到装配开口3a并借助保持不变的力沿其向下推动。一旦短区域2f经过装配开口3a，短区域2f到达具有相同或稍大于短区域2f的直径的接纳开口3b中。在该位置中，插入件装配在开口3中垂直通过面2c、2b且水平通过装配节段2g，由此避免插入件的垂直或水平运动。锁定面2c和短区域2f及压入锥体2e突出装配节段2g的部分形成锁定突出部2h。

锁定突出部2h能够如上所述延伸越过插入件2的整体周边，或只越过插入件2周边的一个或多个部分区域。同理适用于接纳开口3b。

插入件2的内径例如为14mm，外径约为20mm。排水元件1的厚度D例如为40mm。插入件2的长度L例如约为7mm。环形锁定面2c的宽度约为0.5mm。环形锁定面2c的宽度此外与排水元件1的塑料的弹性或硬度有关。塑料越硬，锁定面2c的宽度就能用越小的尺寸。

排水元件1能够在长期内压过程中以长达12m内无焊缝的薄层或板条借助无张力的结构进行制造。带有7行平行开口3的排水元件1的宽度例如为220mm。排水元件1的宽度为排水元件1沿筛子的方向的延伸。排水元件1的宽度还能够选得更大(或更小)，例如宽度超过500mm，其中通过约250mm网栅中的基础来进行支持。该支持在于排水元件1的固定中，这设计为，排水元件1能够无障碍地延伸(T型径迹、角钢、燕尾导轨、长孔中的螺丝)。

根据本发明还可设想的是，排水元件1不是由一个连续的板制成，而是由多个以根据本发明的方法制造的板或排水元件1组成，其相互焊接或彼此间以筛子的横向或纵向方向彼此依次安装。例如根据本发明的排水元件1只覆盖筛子宽度的部分区域。根据本发明的排水元件1本身能够具有任意形式，其中矩形板的形式在大部分情况下都是有利的。

插入件2针对从排水元件1拔出而施加的阻力能够调节越过环形锁定面2c的宽度和/或其向盖面1a或滑动面2a的倾斜。其中锁定面2c倾斜的改变对插入插入件2所需的压入力没有影响。

若锁定面2c从其与装配圆柱2g的公共边缘起向盖面1a倾斜，则为锁定突出部2h形成倒钩。其在插入件2尝试拔出时卡在排水元件1的塑料中。从而不可能无损移除插入件2。

若锁定面2c从其与装配圆柱2g的公共边缘起由盖面1a向外倾斜，则锁定面2c形成截锥形锁定突出部2h。例如该截锥具有与压入锥体相同的倾斜，因而拔出插入件2需要与压入插入件2相同的力。这样的插入件2能够在需要时随时无损移除并通过新的插入件2进行更换，或插入其他排水元件1。

通过本发明还有可能在业已使用的全塑料排水元件中补充配备插入件2，通过装配开口3a的打孔或铣削和接纳开口3b的铣削。

在图2a、图2b、图2c和图2d中从上方示出了根据本发明的排水元件，其开口3配置了插入件2。排水元件1具有至少一行开口3。优选地，其具有多行开口3，其中连续行的开口3向彼此偏移布置，如图2a所示。在图2a中行与筛子的方向成90°角(通过箭头指示)。如图2b所示，行也能够相对筛子的方向斜着排列。图2a和2b中所示的开口3和插入件2具有圆形截面。插入件2能够按照图3a、图3b和图3c的实施方式示例来实施。图3a的插入件2具有超出整体周边的锁定突出部2h，从而形成环形锁定面2c。图3b和图3c的插入件2具有四个锁定突出部2c，其以有规律的距离分布在插入件2的周边上。图3a和图3b的插入件2具有压入锥体2e。

图3c的插入件2具有基本不变的环形截面，锁定突出部2c从该截面突出。锁定突出部2c具有在其下端放射状收缩的区域，其承担了压入锥体2e的功能。当然还可设想的是，超出整体周边的锁定突出部2h以这种方式实施，即借助针对支承面2b隔开的压入锥体2e。

开口3还能够以其他样式分布布置在排水元件1上，如图2c中所示。由此能够使用不同形式的开口3和插入件2。如图2c中所示，开口3能够实施为长孔，其中插入件2具有长椭圆形式。图3d中示出了长椭圆形插入件2的实施方式。特别在与圆形或环形不同的插入件2的截面中有利的是，多个锁定突出部2h分布布置在插入件2的周边上。在此情况下足以实现开口3的截面只在锁定突出部2h处于插入状态的区域中更大。

如图2d中所示，插入件2还能够具有任意形式的滑动面2a。2在排水元件1的左边缘上的插入件具有三角形的形式并且没有插入开口2d。无插入开口2d的这种插入件2考虑在筛子的方向上，优选地，设计为沿排水元件1的前边缘和/或后边缘，因为在边缘上出现的磨损大于边缘之间的区域中出现的磨损。通过磨损，边缘逐渐磨去棱角。通过将插入件2与排水元件1的边缘稍微隔开安装，倒圆的程度通过插入件2与边缘的距离限定。

无插入开口2d的插入件2能够按照图6a和图6b实施。在图6a中，插入件2在其下端配置具有压入锥体2e的圆柱形装配节段2g。插入件2的该下部能够设计为图1、图3a、图3b、图3c、图4和图5的插入件2，其中没有插入开口2d。在该下段之后的板形上段能够具有任意截面形式，例如如图2d中所示的三角形。优选地，该上段能够插入开口3的相应同样形式的插入节段3e中，或还类似图8，突出盖面1a。

在图6b中示出了无插入开口2d的插入件2的其它变形。板形节段本身为装配节段2g，其插入相应同样形式的装配开口3a中。从板形节段的周边突出一个或多个锁定突出部2c，其啮合在开口3的侧面中相应的接纳处。作为修改可设想的是，图6b的插入件2配备一个或多个任意形式的插入开口2d，以及排水元件1配置通过开口3d。

在图2d中示出了无插入开口2d的插入件2之外的其他插入件2，其具有圆柱形插入开口2d和任意形式的滑动面2a。

所有插入件2的滑动面2a在图2d中用倒圆角实现，其形成与开口3的切削制造有关，其中半径通过铣削的大小预先规定。带有几乎为正方形的滑动面2a的插入件2能够根据图7或图8有利地形成。插入件具有能够如图1、图3a、图3b、图3c、图4中所示的插入件2一样实现的下节段。装配节段2g之后为板形节段，其能够具有任意截面并形成插入件2的滑动面2a。

如图7所示，优选地，开口3从装配开口3a至盖面1a具有插入开口3e，其用于接纳插入件2的板形节段。板形节段的下面形成支承面2b，其置于排水元件1的接触面1d上。不同于图1的插入件2，支承面2b位于锁定面2c之上。

如图8所示，插入件2还能够这样使用，即上部的板形节段突出盖面1a。在此情况下，盖面1a同时是接触面1d。在图8的插入件的修改中可设想的是，上节段不是板形而是实施为截球体。

在图4中示出了固定面1c和锁定面2c的优选的设计方案。固定元件2h的锁定面2c从装配节段2g起由滑动面2a向外倾斜并在插入状态下一致地紧贴在固定面1c上。从上方从接触面1d突起的支承面2b开始移动通过开口2d的适合工具能够使插入件2从上方拉出开口3。拉动的阻力取决于锁定面2c的倾斜度。

图5示出了插入件2和开口3的设计方案，其中插入件2不需要设置压入锥体，因为开口3示出了漏斗形面积，而这有助于插入件2的插入。

本说明的描述有利地描述了可由专家自由组合的发明特征。在单个排水元件1中也可包括不同设计的插入件2。