(57)【要約】  本発明は、ブレード(10)における複合材の基本構造(15)は、少なくとも含浸ステージ(12)と硬化ステージ(14)を介して繊維(11)を引き抜く、引き抜き成形工程(20)で少なくとも製造され、前記基本構造(15)は少なくとも１つの摩耗領域(16.1,16.2)を備えており、及び前記ブレード(10)は基本構造(15)と摩耗領域(16.1,16.2)が形成されるブレードブランク(22)から切離される、ブレード(10)の製造方法に関する。前記ブレード(10)の摩耗領域は、前記基本構造(15)の端部から外側に突出するエッジ構造部(16.1,16.2)を形成する。さらに、本発明はまた、対応するブレード及び本発明によるブレードを製造するための構成要素に関する。【選択図】      図１
2009509801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ブレード（10）における複合材基本構造（15）が、少なくとも含浸ステージ（12）と硬化ステージ（14）とを介して、繊維（11）を引き抜く、引き抜き成形工程（20）で少なくとも製造され、
−前記基本構造（15）は、少なくとも１つの摩耗領域（16.1,16.2）を備え、及び
−前記ブレード（10）は、基本構造（15）及び摩耗領域（16.1,16.2）が形成されるブレードブランク（22）から切離される、ブレード（10）の製造方法であって、
前記摩耗領域は前記基本構造（15）の端部の外側に突出しているエッジ構造部（16.1,16.2）から形成されることを特徴とするブレード（10）の製造方法。
【請求項２】
前記エッジ構造部（16.1,16.2）は、前記引き抜き成形工程（20）で、前記基本構造（15）に結合されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エッジ構造部（16.1,16.2）は、前記基本構造（15）の両端部に結合され、及び前記引き抜き成形工程（20）を介して前記繊維（11）を引き抜くことは、前記エッジ構造部（16.1,16.2）から行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記エッジ構造部（16.1,16.2）と前記基本構造（15）との間の結合を確保するために、前記エッジ構造部（16.1,16.2）に結合部（17.1〜17.8,25）が配設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記エッジ構造部（16.1,16.2）と前記基本構造（15）との間の結合の強さを増すために、結合部（17.1〜17.8）から群（18.1〜18.3）が形成され、前記群に所属する前記結合部は対称的なパターンに形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
複合材基本構造（15）が形成され、そこに少なくとも１つの摩耗領域（16.1,16.2）が設けられ、ブレード（10）のうちの少なくともその基本構造（15）は、引き抜き成形工程（20）で製造され、そこでは繊維（11）は少なくとも含浸ステージ（12）及び硬化ステージ（14）を介して引き抜かれる、ブレード（10）であって、
前記摩耗領域は、基本構造（15）の端部の外側に突出しているエッジ構造部（16.1,16.2）に配設されることを特徴とするブレード（10）。
【請求項７】
エッジ構造部（16.1,16.2）が、前記基本構造（15）の両端部に設けられることを特徴とする請求項６に記載のブレード（10）。
【請求項８】
結合部（17.1〜17.8,25）が、前記エッジ構造部（16.1,16.2）と前記基本構造（15）との間の結合を確保するために、前記エッジ構造部（16.1,16.2）に配設されることを特徴とする請求項６又は７に記載のブレード（10）。
【請求項９】
結合部（17.1〜17.8）は群（18.1〜18.3）を形成し、その群（18.1〜18.3）の前記結合部（17.1〜17.8）は、前記エッジ構造部（16.1,16.2）と前記基本構造（15）との間の結合の強さを増すために、対称的なパターンに配設されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のブレード（10）。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法により製造されるブレード（10）を製造するためのエッジ構造部（16.1,16.2）であって、
前記ブレード（10）における、前記エッジ構造部（16.1,16.2）と前記基本構造（15）との間の結合を確保するために、結合部（17.1〜17.8）が前記エッジ構造部（16.1,16.2）に配設されることを特徴とするエッジ構造部（16.1,16.2）。
【請求項１１】
ブレード（10）の基本構造（15）に、少なくとも１つの摩耗領域（16.1,16.2）が配設され、前記ブレード（10）の前記基本構造（15）は、含浸ステージ（12）及び硬化ステージ（14）を少なくとも介して繊維（11）を引き抜く、引き抜き成形工程（20）で製造される、ブレード（10）における前記複合材基本構造（15）の製造方法であって、
前記基本構造（15）の外側に突出するエッジ構造部（16.1,16.2）のために、硬化ステージ（14）で、前記基本構造（15）の端部に空間（24）が配設され、それがブレード（10）に前記摩耗領域（16.1,16.2）を形成することを特徴とする方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの摩耗領域（16.1,16.2）を配設可能な、ブレード（10）の複合材基本構造（15）であって、
前記基本構造（15）の外側に突出しているエッジ構造部（16.1,16.2）のために、空間（24）が、前記基本構造（15）の端部に配設され、それはブレード（10）に前記摩耗領域（16.1,16.2）を形成するために設けられることを特徴とする複合材基本構造（15）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−ブレードにおける複合材の基本構造は、少なくとも含浸ステージと硬化ステージを介して繊維を引き抜く引き抜き成形工程で少なくとも製造され、
−前記基本構造は少なくとも１つの摩耗領域を備えており、
−前記ブレードは基本構造と摩耗領域が形成されるブレードブランクから切離される、ブレードの製造方法に関する。
【０００２】
さらに、本発明はまた、この方法により製造されたブレード、ブレードの構成要素、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、複合材ブレードは、例えば、抄紙機のドクターに使用される。ブレードの基本材料は、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂のような高分子材料のようなものである。繊維強化材、例えば炭素、ガラス、及び／又はボロン繊維、及び／又は、例えば金属繊維のような他の連続繊維が、１つ又はそれ以上高分子構造に加えられても良い。このような繊維を配向することにより、引き伸ばしたブレードに適度な強度と剛性を与えることができる。この繊維は高分子マトリックスに結合され、それらが共に板状の硬い複合材構造を形成するようになる。
【０００４】
複合材ブレードの１つの利点は、適度な強度を有し、ドクターが使用されるロール表面に対して穏やかに作用するが、そのドクター力を損なうことがなく、同時に軽いことが満たされることである。
【０００５】
フィンランド特許ＦＩ-101637（国際公開第99/12726号パンフレット）には、複合材ブレードに関する先行技術のうちの１つの形態が開示されている。ここには引き抜き成形法を用いて製造され、研削粒子と繊維強化材とが組み合わされるドクターブレードが記載されている。これらはドクターされる対象物に対してクリーニングと修理をするために使用される。研削粒子が含まれている修理層は、それを炭素繊維に接触させることによって、例えば炭素繊維組織にマトリックス剤を含浸させることによって形成可能である。研削粒子は、ブレードの少なくとも１つのエッジに沿って存在し、摩耗領域、すなわちブレードの‘ワークエッジ’を形成する。
【０００６】
先行技術の別の形態は、フィンランド特許出願ＦＩ-981312（国際公開第99/64674号パンフレット）に開示されている。ここでもまた、ブレードは、例えば引き抜き成形法で、複合材料により製造され、一方、摩耗領域の表面はセラミックコーティングされている。このセラミックは複合材の表面にアンカー構造により接着されている。このアンカー構造により複合材の到るところに接着される。セラミックコーティングは、例えば溶射又は他の適当な処理を用いて、複合材の表面に加工される。コーティングをする工程は、引き抜き工程と実質的に別々に行われる。このことが、ブレードの製造を複雑にする。
【０００７】
複合材ブレードについての３つ目の形態は、米国特許第4,549,933号に開示されている。
【０００８】
今、これらに記載されたブレード構造は、引き抜き成形法、例えば、ブレードの基本構造にガラス繊維強化材が投入される引き抜き成形法により製造される。引き抜きのためだけに強化材を配置することは、ブレードの製造コストを増大させる。さらに、研削粒子がブレードの基本構造、例えば容易に摩耗する炭素繊維複合材に結合されることから、又は複合材にしっかり固定されたセラミックコーティングの厚さが限定されることから、ブレードの作業許容範囲は、かなり限定される。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第99/12726号パンフレット
【特許文献２】国際公開第99/64674号パンフレット
【特許文献３】米国特許第4,549,933号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、複合材ブレードを製造するための方法、その方法により製造されたブレード、そのブレードの構成要素、及び構成要素を製造するための方法を提供することを目的とする。本発明によるブレードの製造方法の特徴は、請求項１に記載されており、その方法により製造されたブレードの特徴は、請求項６に、そのブレードのエッジ構造部の特徴は、請求項６に、そのブレードの基本構造を製造する方法の特徴は、請求項１１に、その方法により製造された基本構造の特徴は、請求項１２に記載されている。
【００１１】
第１の実施形態によると、本発明による製造方法において、ブレードブランクが形成されるとき、基本構造に関して分離部を形成するエッジ構造部は、ブレードの複合材基本構造に結合される。ブレードの縦軸方向に対して直角に、すなわちブレードの横軸方向に基本構造の端部から明らかに突き出ているこのエッジ構造部は、ブレードブランクから切離された準備ブレードに、すなわちそのブレードの少なくとも１つの摩耗領域に形成可能である。
【００１２】
好ましい実施形態によると、エッジ構造部が引き抜き成形法を実行中に既に基本構造部に結合されているなら、繊維、又は通常、ブレードブランクは、引き抜き成形法において、基本構造から突き出ているエッジ構造部で引き抜かれる。このように、複合材部分の端部から外側に突き出ているエッジ構造部は、ブレードの基本構造のその両側に鋳造される。このため、特別な線引き繊維を複合材に投入する必要がないので、工程で形成されるブレードブランクは先行技術に従った引き抜き成形法により形成される。エッジ帯状片に沿って引くことにより繊維の配向の安定性も改善する。
【００１３】
本発明によるブレードを製造する別の方法では、引き抜き成形法で製造されるブレードの基本構造に後でエッジ構造部を結合することができる。いずれにせよ、どちらの方法でも、エッジ構造部が基本構造に形成され、このように強化プラスチック構造が形成されているブレードが形成される。
【００１４】
両側にエッジ構造部が結合された基本構造は、ブレードとして驚くほど多様な用途がある。同じブレードが２回も使用可能である。このように、ひとたび１つのエッジの摩耗範囲を使い切ってしまっても、このブレードは反対側を使用することができる。一方、ブレードを製造する際に、その長手軸方向に沿ってブレードブランクを２つに分けることもできる。これによって、単一片の適切な寸法のブランクから、２つの異なるタイプの摩耗エッジを備えた２つのブレードが得られる。このブレードのワーキングエッジの１つは、特別なエッジ部構造を備え、もう一方のエッジは複合材基本材料により成る。従って、一旦１つのエッジの摩耗範囲を使い切ってしまったとしても、異なるドクターポジションで同じブレードが使用可能である。
【００１５】
一実施形態によると、特別な結合部がエッジ構造部に設けられる。これらは基本構造に設けられるとともに、ブレード本体における基本構造の端部から外側へ突出している、エッジ構造部の結合を確実にするために使用可能である。一実施形態によると、含浸剤が結合部に対応する点でエッジ構造部を介して浸透できるように、その結合部は形成可能である。三次元の結合部を使用することによりエッジ構造部を実際の基本構造にしっかりと係合することができ、成形効果が増進される。この結合部は、すべての方向に十分な結合力を有するように纏めることも可能である。このことは、形成された結合部群で互いに関連する個々の結合部が有する性質に影響を与えるのにも有用である。
【００１６】
本発明の別の特徴は、添付の請求項により明らかになり、本発明により達成されるさらに別の効果は、説明部分により照会される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、以下に記載された実施形態により限定されるものではなく、添付図を参照しつつさらに詳細に検証される。
【００１８】
図１は、複合材ブレード１０を製造するための、本発明による方法の一例を示している。本発明によるブレード１０は、ダイ引き抜き成形法としても知られている工程２０で、引き抜き成形法技術を使用して少なくとも一部が製造される。引き抜き成形それ自体は、当業者にとって従来から知られている技術であり、そのため特に詳細にこれに関連することについて記載する必要はない。
【００１９】
とはいえ、引き抜き成形工程２０では、繊維又は繊維マット１１が、引き抜き成形法の特徴である基本ステージを介して引き抜かれ、それによってブレードブランク２２が形成され、それは真っ直ぐにされるか又はリール２７に巻かれ、ブレード１０はそこから切離される。繊維１１は、例えば、炭素繊維及び／又はガラス繊維及び／又はアラミド繊維及び又はボロン繊維であり、これは本発明の基本的思想によって限定されるものではない。例えば、炭素繊維及びガラス繊維により構成される複合材を形成する場合、その割合は４０／６０であり、さらに通常３５／６５である。複合材は任意の繊維配向を有することができる。一実施形態によると、ガラス繊維層は、例えばブレード１０の長手軸方向に平行に配向され、一方炭素繊維を含む層のうちの少なくともいくつかは、ブレード１０の長手軸方向に配向されない。
【００２０】
ブレードブランク２２は、強化プラスチック構造の形態でいくつかの繊維層を備えた剛体の形状プロファイルを有する基本構造１５から構成され、それは少なくとも１つの摩耗領域１６．１，１６．２が備えられている。図１においてブランク２２の引き抜き方向が、矢印で示されている。工程２０のステージとして、ここでは少なくとも含浸ステージ１２と硬化ステージ１４が挙げられる。
【００２１】
繊維１１は、あらかじめセットされた一連のリール２１に配置される。そこからガイド（図示せず。）によりそれらは先ず含浸ステージ１２に導かれる。そこで、例えば高分子材料のようないくつかの選択された過剰のマトリックス剤２３に繊維１１は含浸される。高分子材料の例としては、フッ化物処理された熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又は（エポキシ）樹脂が挙げられる。例えばナノ粒子で満たされた樹脂のように、添加剤を有する樹脂も挙げられる。含浸は過剰状態で実施され、過剰分は含浸ステージ１２から流れ出ている。含浸１２に次いで、実際のダイ引き抜き成形、例えば硬化ステージ１４に移る。
【００２２】
引き抜き成形１４で、高分子２３に含浸された繊維１１は、選択された種類のダイ１４’を介して引き抜かれる。設定温度及び設定圧力の効果は、引き抜き成形１４にも関連する。これらの結果として、高分子２３は固まり、強度を得て、繊維１１はダイ１４’によって規定される所望の形状に硬化する。硬化ステージ１４は、当業者に知られているような、ある種の化学反応であり、その化学反応は異なる温度／圧力効果でその領域に生じ、その配置は当業者にとって明らかであろう。最終的な硬化は、例えば後硬化オートクレーブ（図示せず。）で、後硬化として実行される。
【００２３】
出来上がったブレードブランク２２は、例えばリール２７に巻き取られ、又は真っ直ぐにされ、引き抜き手段１９により引き抜かれる。引き抜き手段１９は、例えば少なくとも２つのローラを有するニップにより構成され、そこを通ってブレードブランク２２がリール２７に進行する。最も幅の狭いタイプのブレード、すなわち１００〜１５０ｍのブレードブランク２２の場合、リール２７に巻き取られ、その後変化可能である。出来上がったブレード１０は、例えば後のステージで所望のサイズにそれらを切断することによって、あるいは巻き取らずに、ブランク２２から切離される。上述した工程は、多くの異なる方法に変更可能である。
【００２４】
本発明による製造工程２０で、ブレード１０における少なくとも１つの摩耗領域は、独立したエッジ構造部１６．１，１６．２により形成され、この場合これらは、引き抜き成形工程２０の際に既に複合材基本構造１５に結合される。この工程２０により、意外な積層板複合型ブレードが形成され、同様に連続する引き抜き成形工程２０で複合材基本構造１５と摩耗するエッジ構造部１６．１，１６．２とのいずれもが同時に形成され、このエッジ構造部は例えばラミネート加工によって一体化されており、及び実際の基本構造１５の端部の外側に突き出している。エッジ構造部１６．１，１６．２又は少なくともその一部１６．１’，１６．２’は、摩耗抵抗処理又はコーティングが設けられていても良く、それらは例えば従来技術による方法を用いて、実行可能である。この驚くべき特徴として、引き抜き成形工程２０を実行した結果として得られるブレードブランク２２については、特別な摩耗抵抗領域を形成するために、さらに加工する必要がなく、それらはすでにエッジ帯状片１６．１，１６．２本体にあり、鋳造により複合材１５に結合される。このことは、製造技術における明らかな利点である。
【００２５】
図１による実施形態では、エッジ帯状片１６．１，１６．２は引き抜き成形工程２０における基本構造１５の両側に係合されている。この帯状片１６．１，１６．２は、コイル１６’から工程フローに導入される。帯状片１６．１，１６．２の材料によっては、それらは高分子材料２３で含浸されても良い。これは、複合材帯状片の場合に特に適用される。実際の硬化ステージ１４の前に帯状片１６．１，１６．２は、繊維１１に対してダイ１４’の入り口側２６から位置合わせされ、１つの完全なブレードブランク２７を形成し及び複合材の側面方向に複合材１５のエッジの外側に突出する構造を形成するために、それらが繊維強化複合材１５と一体化するようになっている。換言すると、高分子材料２３で含浸された繊維１１がダイ１４’に送り込まれるのと同様に、エッジ帯状片１６．１，１６．２は、できるだけ高分子材料２３で処理され、ダイ１４’で帯状片１６．１，１６．２は、その全幅及び全長が、例えば複合材基本構造１５のエッジの両側に形成される。この鋳造はダイ１４’で実行され、その空間は帯状片１６．１，１６．２に利用できる。
【００２６】
実際の複合材基本構造１５に対して両側にエッジ帯状片１６．１，１６．２を取り付けることは、製造技術、すなわちブレードブランク２２が、例えば特に高分子含浸繊維１１が、基本構造１５の側面方向でそこから外側に突出しているこれらのエッジ構造部１６．１，１６．２により引き抜き成形工程２０を介して引き抜かれるということに関して驚くべき利点がある。帯状片１６．１，１６．２を使用して引き抜きをすることにより、繊維の方向の安定性が改善される。帯状片を引き抜くことにより、実際の引き抜き繊維／糸の必要性がなくなる。一方、複合材１５又は帯状片１６．１，１６．２に一体化された引き抜き繊維もまた、所望によりさらに使用可能である。引き抜き糸は、例えば、摩耗抵抗コーティング／処理の設けられる、帯状片１６．１，１６．２の作業先端部１６．１’，１６．２’に配設される。この糸は、作業先端部１６．１’，１６．２’をシールドする作用もある。
【００２７】
引き抜き可能にするために、互いに接するローラニップを有すると共に、そのニップが交互にいくつかあっても良い引き抜き手段１９が、基本構造１５の両端にあるエッジ帯状片１６．１，１６．２を引き抜くのをサポートすることができるように、その長手軸方向に配設される。この場合、ローラは、主な引き抜き圧が帯状片１６．１，１６．２に作用するように、製造される外形の厚さにしたがうように形成可能である。このような引き抜きローラ１９のセットが、基本構造１５の両端から突出している帯状片１６．１，１６．２に対して平行な２つのニップがあることも可能である。引き抜き手段１９を実行することに対する別種の可能性もある。エッジ帯状片１６．１，１６．２の寸法については、もう少し後で述べる。
【００２８】
帯状片１６．１，１６．２の材料は特に限定されず、帯状のプラスチック帯状片、金属帯状片、複合材、又はガラスが挙げられる。複合材帯状片における繊維は、長手方向及び横軸方向に任意に配向される。さらに、繊維の角度は特に限定されない。エッジ帯状片１６．１，１６．２を形成する複合材は、基本構造１５の複合材（例えば２００℃の使用温度。）に比べて、かなりの耐熱性（例えば４００℃の使用温度。）を有する。これにより、基本構造１５を形成する複合材のそれよりも何倍もの価格に成り、そのため摩耗領域にそれを使用することは賢明である。
【００２９】
帯状片１６．１，１６．２は、その表面がセラミック面、焼結面、ダイヤモンド表面、貴金属面、クロム面、又はこれらのうちのいくつかを組み合わせた面を有するように処理されることができる。窒化物、酸化物、及び炭化物などの異なる種類の表面も熱処理表面であるが可能である。処理又はコーティングは、エッジ構造部１６．１，１６．２全体に適用しても良いし、又は‘作業点’のみ、例えばドクターされる対象に当接する実際の摩耗範囲１６．１’，１６．２’のみに適用しても良い。エッジ帯状片１６．１，１６．２におけるコーティング又は表面処理、それ自体は、本発明の基本的思想を限定するものではなく、その代わりに引き抜き成形工程よりも前にエッジバンド帯状片１６．１，１６．２に施される、種々のコーティング又は処理は、当業者にとって明らかである。もちろん、ある理由のために状況により要求される場合には、処理及びコーティングは、引き抜き成形工程の後に前処理の代わりに施されるか又は前処理と共に施されても良い。
【００３０】
図２ａ及び２ｂは、本発明による複合材ブレード１０の一例を示し、それはブレードブランク２２から切離すことにより得られる。図２ａは、ブレード１０の断面図を示し、図２ｂは、ブレード１０の部分側面図を示している。ブレード１０は、複合材構造として、いくつかの繊維層を含む基本構造１５を有している。基本構造１５は、そこにラミネート加工されている、少なくとも１つの摩耗領域１６．１，１６．２を備えている。このようなブレード１０は、本発明による引き抜き成形工程２０で製造され、繊維１１は、例えば少なくとも含浸ステージ１２と硬化ステージ１４とのような、この工程を特徴付けるステージを介して引き抜かれる。
【００３１】
ブレード１０における摩耗領域のうちの少なくとも１つは、独立したエッジ構造部１６．１，１６．２を形成し、それは例えば本発明による引き抜き成形工程２０の際に、基本構造１５に固定される。エッジ構造部１６．１，１６．２は、基本構造１５の両端に固定され、実際の引き抜き繊維がなくても、引き抜き成形工程２０を介して繊維１１を引き抜くことができるようにする。この実施形態では、基本構造１５に備えられたエッジ帯状片１６．１，１６．２は、長手軸方向及び横軸方向に平らになるように、完全にシート形状を形成する。もちろん、エッジ帯状片１６．１，１６．２は、複合材基本構造１５に対して小さい角度を有することができる。
【００３２】
本発明によるブレード１０の全幅としては、６０〜３５０ｍｍ、例えば１５０〜２５０ｍｍが挙げられる。その場合、エッジ帯状片１６．１，１６．２の幅としては、２〜１００ｍｍ、例えば５〜６０ｍｍが挙げられる。ブレード１０における基本構造１５の材料の厚さとしては、０．５〜１０ｍｍ、例えば１〜５ｍｍが挙げられる。この場合、エッジ帯状片１６．１−１６．２の材料の厚さとしては、０．１〜６ｍｍ、例えば０．２〜４ｍｍが挙げられる。エッジ帯状片１６．１−１６．２の基本構造１５への侵入幅は、基本構造１５の幅の、例えば１〜９０％になり得る。エッジ帯状片１６．１，１６．２は、この侵入領域では、その少なくとも一方の側（非対称継ぎ手）又は両側を基本構造１５の繊維層によって包囲され、一方、その他の領域では、それは実際の基本構造１５本体から明らかに分離され、基本構造１５の端部から突出している。ドクターするとき、摩擦熱は、例えば金属エッジ帯状片１６．１，１６．２から繊維複合材１５に効果的に移送され、ブレード１０の作業点１６．１’，１６．２’からブレード１０における他の場所に、熱を効果的に移動させる。
【００３３】
一実施形態によると、結合部１７．１−１７．８又は少なくともいくつかの固定形状を、本発明によるブレードにおけるエッジ帯状片１６．１，１６．２に配設可能である。これらは、エッジ帯状片１６．１，１６．２と基本構造１５との間のキャスト結合を確実にすることを意図するものである。図２ｂの差込図は、結合部１７．１−１７．８を配列する方法の一例を示している。
【００３４】
結合部１７．１−１７．８は、それを製造するとき又はエッジ帯状片１６．１，１６．２が引き抜き成形工程２０に送り込まれるときにのみ、例えばエッジ帯状片の巻線に関してコイル１６’に配設可能である。エッジ帯状片１６．１，１６．２における結合部１７．１−１７．８の寸法／形状／配置が変わる場合には、例えばその時製造されているブレードブランク２２に基づいて、その寸法及び特性が許容されるのであれば、いくつかのタイプのブレードを製造するときの、設定寸法のエッジ帯状片１６．１，１６．２を使用することが可能である。固定部１７．１−１７．８本体は、帯状片１６．１，１６．２が引き抜き成形工程２０に送られる前に製造され、この場合、エッジ帯状片ブランク１６’は、別の方法で既にその最終形状になっている。連続的でありかつ安定した引き抜き成形工程を得るために、その最終形状に既に形成済みのエッジ帯状片１６．１，１６．２、例えば結合部１７．１−１７．８を備えたエッジ帯状片は、実行するのに最も有利な形状である。本発明は、結合部１７．１−１７．８を備えて成るエッジ帯状片ブランク１６’にも関するということは注目されるべきであり、それによって、帯状片１６．１，１６．２は、本発明によるブレード１０を製造するために、例えば連続的引き抜き成形工程２０に導入可能である。
【００３５】
結合部１７．１−１７．８は、エッジ帯状片１６．１，１６．２と基本構造１５との間の結合を強固にすることに加えて、それらは含浸剤２３のための三次元空間も形成し、その工程に送り込まれるエッジ帯状片１６．１，１６．２はまた、複合材１１，２３と共に引き抜き成形ダイ１４’に導入される前に含浸剤２３に含浸されることができる。
【００３６】
結合部１７．１−１７．８を形成する方法の一例としては、スタンピングである。粗面化はまた、結合部のほかに又はスタンピングの場所に形成することに対する問題になり得るが、しかしスタンピングによって帯状片１６．１，１６．２に与えられる明らかな三次元形状は、帯状片１６．１，１６．２に含浸剤２３を浸透させ／保持させることができ、同時にエッジ構造部１６．１，１６．２と基本構造１５との間のキャスト結合を確実にするための実質的な機械的固定を形成する。粗面化をすることにより、必ずしも含浸剤／繊維に対する十分な固定／浸透空間が得られるものではなく、なぜなら複合材１５の熱膨張は、例えば金属エッジ帯状片１６．１，１６．２の熱膨張とかなり相違するからである。このような熱膨張は、結合部に弱点をもたらし、例えば使用するときにブレードが壊れてしまうことになるかもしれない。帯状片１６．１，１６．２が引き抜き成形工程２０に導入される直前に、スタンピングが行われるなら、スタンピング手段（図示せず。）はまた、引き抜き成形工程２０の一部を形成する。
【００３７】
帯状片１６．１，１６．２が複合材であるなら、例えば高分子材料２３にそれを含浸させることが可能であろう。帯状片１６．１，１６．２がステージ１２で含浸剤２３に浸されるなら、その表面の所望の領域が含浸されることになる。含浸領域は、例えばまさにステージ１４で複合材基本構造１５と共に形成される領域になり得る。浸漬に関しては、多量の含浸剤２３が結合部１７．１−１７．８にも付着し、その含浸剤は、特にその表面張力及び結合部１７．１−１７．８の有利な形状のおかげで付着されたままとなる。
【００３８】
結合部１７．１−１７．８は、互いに少し離れている結合部対称群１８．１−１８．３を形成させることができる。群同士の距離としては、３〜１０００ｍｍ、例えば５〜３００ｍｍが挙げられる。一実施形態によると、群１８．１−１８．３に所属する結合部１７．１−１７．８は、帯状片１６．１，１６．２の片側から見て、非対称の配置を形成することができ、対になる結合部（例えば１７．１，１７．５）は帯状片１６．１の反対側にある。このような配置は帯状片１６．１，１６．２と基本構造１５との間の結合の強さを増大させるために使用される。結合部１７．１−１７．８を互いに設定された距離をおいてグループ化するために、スタンピング機／引き抜き成形での帯状片１６．１，１６．２の搬送速度を考慮して、スタンピング機によりそれらが別々に作られるように調製される。
【００３９】
一実施形態によると、結合部１７．１−１７．８の群１８．１−１８．３は、星型を形成することができる。別の型もまた取り得る。このような星型１８．１−１８．３では、磁石の東西南北の位置に４つの型取られた付着翼１７．２，１７．４，１７．６，１７．８が、その間の磁石の四隅点に対して付着翼１７．１，１７．３，１７．５，１７．７がある。帯状片１６．１，１６．２のプレートの両側に交互に行えるように、この型取りは両面に行われる。この結果、すべての２番目の型取りは、帯状片１６．１，１６．２の片側に凹面カップ形状を形成し、すべての他の型取りは凸面キャップ形状を形成する。このカップ／キャップの直径として１〜１５ｍｍ、例えば２〜２０ｍｍが挙げられる。型取りで、エッジ構造部は、カップ及びキャップのエッジ部分は‘押し抜きされる’ので、これは、含浸剤２３を一層固定／浸透させる孔を提供する。
【００４０】
押し抜きの結果、この押し抜きされた点を介して、帯状片１６．１，１６．２の一方の側にある含浸剤２３は、帯状片１６．１，１６．２のもう一方の側の含浸剤２３と接触させられる。押し抜きによって貫通した点から含浸剤２３は、帯状片１６．１，１６．２を介して‘スパイク’を形成するので、このことは、さらに結合を強化する。帯状片１６．１，１６．２と複合材１５との間の結合は、ステージ１２で実際の付着カップ１７．１〜１７．８に既に固着している含浸剤２３を一旦硬化させ、その場所に帯状片１６．１，１６．２を保持する隆起を形成することによってもさらに強化される。
【００４１】
図３は、結合部２５の第２の実施例を示す。図３での帯状片１６．１は、軸位像としてそれを試験しているときが示されている。結合部２５は、帯状片１６．１のエッジが複合材１５に鋳造されるベンド２５に形成される。
【００４２】
ベンド２５は、帯状片１６．１の長軸方向に沿って互いに距離をおいて存在し、それらは、交互に帯状片１６．１の反対側を向くようにすることができる。帯状片１６．１の長軸方向に対するベンド２５の長さは、例えば、１０〜１００ｍｍ、及びベンド間の距離１０〜１００ｍｍを挙げることができる。ベンド２５は互いに直ちに追従可能であり、または図３に示される場合のように、それらの間のベントしない保護領域があることが可能である。
【００４３】
帯状片１６．１における平面プレートの基本特性に対する、ベンド２５の角度は、９０度またはそれより大きくても良い。その場合に、鋭い折り返しを使用してベンドが形成され、その時ベンドは帯状片１６．１を複合材基本構造１５に強固に保持するかぎ型の‘キャッチ’が形成される。
【００４４】
種々の波形状（例えば、正弦波、のこぎり形状、または四角形）もまた結合部の例として挙げられる。通常、帯状片１６．１，１６．２における平面状及びプレート状の基本特性からのずれに結びつく構造に注意することは可能である。
【００４５】
複合材１５にエッジ構造部１６．１，１６．２を配設する結合配列を使用することにより、すべての方向に対してかなりの高強度が達成され、そのため、エッジ構造部１６．１，１６．２が複合材基本構造１５に確実に固定が維持される。このことにより、特に図２ａ及び２ｂに示された実施形態が可能になる。これはブレード１０の耐久性に関して重要であり、なぜなら長軸方向に柔軟性のあるブレードは、取扱い時にとても長く、使用される場所で装着されるからである。従って、応力はブレード１０のすべての方向に発生する。複合材１５とそれに結合された帯状片１６．１，１６．２とにより、ブレード１０は、ブレードの幅方向に要求される剛性と同様に、その長軸方向にかなりの柔軟性が達成され、その両方がドクターされるロールの全長さに接触するドクターを維持するのに重要である。
【００４６】
図４は、本発明によるブレード１０を製造するための第２の実施形態を示す。この場合には、帯状片１６．１，１６．２は、連続する引き抜き成形工程２０において基本構造１５に結合されるのではなく、代わりに結合は後操作として行われる。引き抜き成形工程２０で、連続複合材形状プロファイル基本構造１５のみが製造され、ブレード１０の製造方法及び基本構造として本発明はまた関連する。ここではダイ１４’には型があり、それによって収納部２４又はより一般的にはエッジ構造部１６．１，１６．２のための空間が、基本構造１５のその端部の両方に形成される。帯状片１６．１，１６．２は、引き抜き成形工程２０の後にこの収納部２４に結合可能である。
【００４７】
例えば、結合部１７．１〜１７．８を備えた帯状片１６．１，１６．２が基本構造１５の端部に形成された溝２４に配置されるように、結合が行われ、その後帯状片１６．１，１６．２は電気抵抗として作用するように配置されることができる。帯状片１６．１，１６．２を流れる電流は、マトリクス剤の使用温度までその温度を上昇させる。これにより帯状片１６．１，１６．２が複合材基本構造１５を溶融し、同時に強力なキャスト結合がそれらの間に形成され、結合部１７．１〜１７．８が強化される。熱可塑性樹脂の場合これを融解と称し、熱硬化性樹脂の場合、帯状片１６．１，１６．２の形態に浸透及び付着する樹脂と称される。どの場合も複合材のマトリックス剤２３が融解し、帯状片１６．１，１６．２との可能な結合形態をとる。電気融解が終わると、マトリックス剤は硬化し、帯状片１６．１，１６．２は実際の基本構造１５に強固に鋳造されることになる。帯状片１６．１，１６．２の基本構造１５へのこのような後結合は、特に、例えばどちらも複合材により構成されている場合には、基本構造１５と帯状片１６．１，１６．２との間の熱膨張の違いをできるだけ排除するのに有利である。この実施形態によると、少なくとも１つの摩耗領域を有する基本構造１５を設けることは、引き抜き成形工程２０（オンライン）で既に、又はその後（オフライン）に行うことができる。基本構造１５に帯状片１６．１，１６．２を接着することもまた可能である。
【００４８】
上述した実施形態では、ブレード１０の基本構造１５は、例えば、実質的に角のない板状といった形状プロファイルである。本発明の範囲で‘形状プロファイル’という用語は、基本構造１５が全範囲にわたって平板であるものからも逸脱できるように、とても広く解釈し得る。図５は、形状プロファイルを有する複合材基本構造１５である、第２の適用例を示す。ここでは、エッジ帯状片１６．１，１６．２が基本構造１５から突出しているところの基本構造１５の端部は、基本構造１５における平面プレートの中心部に対して選択された角度にある。角度αは、例えば０〜９０°にすることができる。角度αは、基本構造１５における１つの端部に、又は両方の端部にあっても良い。この種の形状プロファイル構造の使用は、特に、ウェブの移動を制御するのに有利である。
【００４９】
図６ａ及び６ｂは、この結合を実行するためのさらに別の実施形態を示している。図６ａでは、エッジ構造部１６．１と基本構造１５との両方に、反対方向のつめ２８．１，２８．２があり、エッジ構造部１６．１が基本構造１５の深い溝２４に一旦押し込まれると、エッジ構造部１６．１が強固にとどまることは確実である。図６ａでは、基本構造１５のつめ２８．２は、溝２４に面している。図６ｂでは、溝２４に内部形状２８．３があり、これに対応してエッジ構造部にも外部形状がある。例えば、図３に示されるエッジ構造部のタイプは、この基本構造に適用可能である。
【００５０】
本発明による方法で製造されたブレードブランク２２から、いくつかの異なる操作位置のためのブレード１０を作ることが可能である。抄紙機又はボード機のドクターブレード及びクリーニングブレードとして使用可能なブレード１０以外にも、塗工機／装置、又はパルプ機、印刷機、ティシュー機、又はウェブ形状、製紙及びこれらに厳密に関連した領域及び仕上げ点／処理点に一般に関連している用途にも適用可能であり、そこでは、１つ以上の目的のためにドクターが行われる。さらにブレード１０は、前述の機械において、動作及び紙の品質を維持するクリーニングブレードとして、及び／又は修理ブレードとして使用可能であり、そこではロールの最初の状態を維持するため、又はそれを実行するために、ドクターされる表面は、ブレードにより修理（例えば、下塗り／研磨）される。クリーニングブレードの場合には、ロールの表面に付着している好ましくない物質が、そこから除去される。さらに、本発明によるエッジ構造部１６．１，１６．２を備えた繊維強化プラスチック複合材ブレード１０は、ペーパーウェブ用の移動ドクターとして使用するのにも適している。
【００５１】
例えば、塗工装置で帯状片１６．１，１６．２に摩擦抵抗先端部１６．１’，１６．２’を配設することは、かなり重要である。先端部１６．１’，１６．２’にほんの少しの摩擦を受けても、ブレード１０とドクターされる表面との間の接触角に変化が生じ、その表面に残っている塗工量に直ちに影響する。その表面は、例えば、塗工ロール、又は塗工方法に依存する塗工されるウェブである。換言すると、これは塗工される紙の品質に直接に影響する。先行技術によると、塗工装置においてブレードは、ほんの数時間の間隔で交換されなければならない。従って、帯状片１６．１，１６．２の摩耗領域に永久的に作られる摩耗表面があると、ブレード１０の有用な操作時間が増すだろう、なぜならそれを使用することにより、ロール／ウェブに塗工する量をできるだけ長時間安定させることが可能になるからである。
【００５２】
最も簡単には、ブレード１０は、リール２７から所定の長さを切り取ることによってブレードブランク２２から切離し可能である。エッジ帯状片構造部１６．１，１６．２は、ブレード１０に２つの摩耗エッジ１６．１’，１６．２’を備え、リバーシブルブレードとして使用可能である。ブレード１０の１つのエッジ１６．１’が完全に摩耗しきってしまうとき、ブレード１０はリバーシブル可能であり、もう一方のエッジ１６．２’が使用可能である。両方のエッジ１６．１’，１６．２’が一旦摩耗しきってしまっても、ブレード１０はその長手軸方向（図２ａの破線）に対して真中で、驚くことにさらに分割可能である。これによってさらに２つの同一のブレードを提供し、その分割された表面、例えば、ブレード１０の複合材基本構造１５は、摩耗ブレード部になる作業領域を形成する。このようなブレードは、通常のドクターブレードとして、例えば、いくらか‘柔らかい’ロール位置で使用可能であり、そこではまさに複合材ブレードが一般的に好都合である。
【００５３】
複合材１５の端部の外側に突出しているエッジ構造部１６．１，１６．２を順に使用することにより、複合材基本構造１５の摩耗を減少させる。一般的にも、エッジ構造部１６．１，１６．２は、複合材基本構造１５より摩耗に対して抵抗力がある。
【００５４】
第２の実施形態によると、ブレード１０は、ブレードブランク２２からの切離しに関連して、図２ａ及び２ｂに示される破線にそって既に直接に分割可能である。分割は、所望の種類の作業点を作るように実行可能である。このように、初めから２つの異なる種類の作業領域を備えている２つの同一のブレードが直ちに得られる。一方の作業領域は帯状片を有し、もう一方の作業領域は基本構造１５である。ブレード１０を使用するのに適用可能な範囲は驚くほど多様である。
【００５５】
ブレードホルダーの隙間を保ちつつ、ブレードがホルダーから落ちないようにする、保持要素及び／又は保持形状（図示せず。）は、それ自体知られているように、ブレード１０の作業エッジ１６．１’，１６．２’の反対側のエッジ、すなわち基本構造１５及び／又はエッジ部１６．１，１６．２のどちらかに配設可能である。
【００５６】
上記とそれに関連する図面は本発明を説明しようとしているだけであることが理解されるに違いない。従って、本発明は、請求項に開示され又は記載された実施例だけに限定されるものではなく、関連する請求項に定義される本発明の思想の範囲内で、本発明について多くの異なる変更及び適用が可能であり、このことは当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明による製造方法の一実施例の簡単な説明図を示している。
【図２】図２ａと図２ｂとは、別の方向から見た本願の一例として、本発明により製造されたブレードを示している。
【図３】図３は、エッジ帯状片における結合部の他の例を示している。
【図４】図４は、本発明によるブレードを製造するための複合材基本構造の別の例を示している。
【図５】図５は、本発明によるブレードを製造するための複合材基本構造の第３の例を示している。
【図６】図６ａと図６ｂとは、エッジ帯状片と基本構造における結合部の配置を示すさらに別の例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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