説明

向上されたスパイラル布

本発明は、抄紙機又はこれに類似する機械に使用するスパイラルリンク布(10)に関する。このスパイラルリンク布は、並んで隣り合ったスパイラルコイルが、チャネル(26)を形成するように、互いに噛み合わされる様式で配列され、このチャネル(26)を介して延びるピントル(24)によって相互接続された複数のスパイラルコイル(12、14)を有してもよい。この複数のスパイラルコイルの少なくともいくつかは、約12mm又はそれよりも長いコイル幅を有する。コイルの幅に対するコイルの厚みの比率は、約0.5以下であってもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スパイラル布に関する。特に、本発明は、抄紙機又はその他の工業適用例に利用される比較的大きな幅のコイルを有するスパイラルリンク布に関する。
【背景技術】
【0002】
製紙工程中、セルロース製の繊維ウェブは、繊維スラリー、つまりセルロース繊維の水性懸濁液を、抄紙機の形成部において移動する形成布上に堆積して、形成される。このスラリーからは、形成布を介して大量の水が排出され、形成布の表面上にセルロース製の繊維ウェブが残存する。
【0003】
新規に形成されたセルロース製の繊維ウェブは、形成部から、一連のプレスニップを含むプレス部へと進む。セルロース製の繊維ウェブは、布、又はしばしば2つの斯かるプレス布で支持されたプレスニップを通過する。プレスニップにおいて、セルロース製の繊維ウェブには、圧縮力がかけられ、これが、水を絞り出し、且つ、ウェブにおけるセルロース製の繊維が互いに結合して、セルロース製の繊維ウェブから紙シートとなる。上記の水は、プレス布又は各種布によって受容され、理想的には、紙シートに戻らない。
【0004】
紙シートは、蒸気で内的に加熱された少なくとも一連の回転可能乾燥ドラム又はシリンダを含む乾燥部へと最終的に進む。新規に形成された紙シートは、この一連の乾燥ドラムのそれぞれの周囲に連続して配置された乾燥布でセルペンタイン路(serpentine path)に向けられ、ここでドラムの表面に近接して紙シートを保持する。加熱されたドラムは、紙シートの水分含量を、蒸発を介して、所望のレベルにまで低減する。
【0005】
当然のことながら、形成布、プレス布及び乾燥布は、全て、抄紙機上で無端ループの形態をとり、コンベアの機能を有する。さらに、当然のことながら、製紙は、かなりの速度で進行する連続工程である。つまり、上記の繊維スラリーは、形成部で形成布上に連続的に堆積される一方、新規に製造された紙シートは、乾燥部を脱出した後、連続してロール上に巻き取られる。
【0006】
現代の抄紙機における各種布は、5フィート〜33フィート以上の幅、40フィート〜400フィート以上の長さ、及び約100ポンド〜3,000ポンド以上の重量を有してもよい。これらの布は、摩耗し、交換の必要がある。各種布の交換は、しばしば、機械の運転の停止、摩耗した布の除去、布を導入するための設定、及び新規の布の導入を必要とする。
【0007】
例えば、乾燥部用の固形の支持ビーム故、全ての乾燥布は、継目(seam)を有する必要がある。この布の導入は、布本体を機械に引き上げること、及び無端ベルトを形成するようにこの布の端部を接合することを含む。種々の作動性布の継目領域は、使用時、製造される紙製品に、この継目領域によって周期的なマーキングが生じないように、布の本体に近接して挙動する必要がある。
【0008】
布は、Gauthierが教示する特許文献1のように、スパイラルコイルから完全に形成されてもよい。なお、この文献を参照して、本願に取り込む。斯かる布において、スパイラルコイルは、少なくとも1つの接続ピン、ピントル、又はこれらに類するものによって、互いに接続される。従って、理論的には、継目は、接続ピンが望まれてもよい布本体の種々の位置に起こり得る。スパイラルリンク布は、従来の布に対して、複数の利点を提供する。例えば、スパイラルリンク布の継目は、布の本体と形態学的に同様であり、従って、紙シートへのマーキングは、少ない。また、スパイラルリンク布は、平坦化(flattening)に耐えてもよく、従って、流動体(特に空気)に対する一定の透過性を補完し、その他は、通過することとなる。これらの利点のある特徴があるゆえ、スパイラルリンク布は、抄紙機、特に、紙シートの乾燥に用いられており、ここで、水蒸気は、スパイラルリンク布を通過して除去される。スパイラルリンク布は、工業的なコンベアとして機能する他の工業的な適用例があり、適用例に応じて、コートされてもよく、また、その他、樹脂で含浸されてもよい。
【0009】
不運なことに、スパイラルリンク布の製造は、労力のかかる作業であり、且つ高価なものである。例えば、スパイラルリンク布は、コイル状にされ且つ組み立てられる必要のある多くの小型のスパイラル要素で構成される。このプロセスは、コイル化、互いの噛み合わせ(interdigitating)、及びスパイラルコイルの相互連結の多重的な製造ステップによって、コストのかかるものとなる。また、ピン、ピントル又はこれらに類するものが、互いに噛み合わされたスパイラルコイルで形成された小型のチャネルを介して挿入されるため、スパイラルコイルの相互連結は、困難となる。スパイラルコイルの有する小さな幅によって、大量のピントルを必要とし、各種布は、5フィート〜33フィート以上の幅と、40フィート〜400フィート以上の長さとで形成されてもよいため、斯かる布の製造時間が長くなってしまう。さらに、大量のピントルが布を実質的に覆い、布の動作中、対角線上に布を強固とすることとなる。
【0010】
また、ヤーン又はこれに類する形態のスタッファー(stuffer)は、布の透過性を低下させるように、各スパイラルコイルの内部空間の内部に典型的に挿入される。現在、スタッファーは、同時に一箇所に、各スパイラルコイルの内部空間に押し込まれ、又は詰め込まれる。理解されるように、斯かる詰め込み方法は、布の全幅を横切り上記の小型のコイルの開口部への挿入を促進するようにスタッファーが十分堅く強固である必要があるため、スタッファーとして使用され得る材料が制約される。さらに、スタッファーは布に押し込まれるので、スタッファーを挿入する工程は、ゆっくりしたものとなり、労働力のかかるものとなり得る。
【特許文献1】米国特許第4,567,077号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、幅の広いスパイラルコイルを用いたスパイラルリンク布を提供することにより、上記の欠点を克服するものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、幅の広いスパイラルコイルを有するスパイラルリンク布が先行技術の欠点を克服し得ることを、見出した。
【0013】
従って、並んだ複数のスパイラルコイルを含み得る、抄紙機又はその他の工業上の適用例に使用するスパイラルリンク布を提供する。このスパイラルコイルは、一連の平行なピントルによって、互いに噛み合わされ且つ相互に連結されてもよく、このピントルは、噛み合わされたスパイラルコイルで形成されるチャネルを介して延在する。各スパイラルコイルは、約12mm以上の幅を有する。コイルの厚みに対するコイルの幅の比率は、約0.5以下であってもよい。これらの大型のスパイラルコイルにより、スタッファーが透過性を含む従来の役割を越えたものであるように、従来に認識されていなかったスタッファーを多様に選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明について、図面を参照して、以下に説明する。なお、図面に付した同様の符号は、同様の要素又は部品を参照するものである。
【0015】
より良好に本発明を理解するため、以下の記載及び添付の図面について、述べる。
【0016】
抄紙機の乾燥布の観点から、本発明の好適実施例について、述べる。しかしながら、留意されるべきように、本発明は、抄紙機の他の部分に使用されてもよく、また、工業用布として従来から見出されているスパイラルリンク布のその他の設定にも使用され得る。従って、本発明である必要がある。
【0017】
図1A及び1Bは、本発明の実施例によるスパイラルリンク布10の図である。スパイラルリンク布10は、コイル12及び14などの並んだ複数のスパイラルコイルを有してもよく、各コイルは、コイルの厚みとコイルの幅18とを有する。スパイラルコイル12及び14は、布の長手方向(布の進行方向又は機械方向に沿って)に対して横方向に実質的に配置される。スパイラルコイル12及び14の巻き(turn)は、所定の様式で傾斜していてもよい。スパイラルコイル12及び14は、互いに噛み合わされ、且つ噛み合わされたスパイラルコイル12及び14で形成されたチャネル26を介して延在する平行又は実質的に平行な一連のピントル若しくはピン24又はこれらに類するものによって、相互に連結される。さらに、スタッファー挿入物28は、スパイラルコイル12及び14の開口部20及び22内に挿入されても、その他配置されてもよい。
【0018】
本発明は、従来の設計よりも有意に幅の広いスパイラルコイル12及び14を提供する。例えば、コイルの幅18は、約12mm〜150mm、又は約0.5インチ〜6インチであってもよい。さらに、スパイラルコイル12及び14は、コイルの幅18に対するコイルの厚み16の比率が約0.5以下のものであってもよい。
【0019】
本発明の一般例として、スパイラルコイル12及び14は、断面が丸められていてもよく、コイルの厚み16が3.3mmであり、コイルの幅18が28.5mmであってもよい。スパイラルコイル12及び14は、この場合、コイルの幅18に対するコイルの厚み16の比率が約0.11のものとなる。
【0020】
さらに、スパイラルコイル12及び14は、ポリマー(ポリエステルなど)、金属、又は当業者公知のこの目的に適したその他の材料で形成されてもよい。理解されるように、スパイラルコイル12及び14の作製に使用される、モノフィラメントなどの出発物質であるヤーン又は材料は、種々の形状であってもよい。例えば、円形、方形、楕円であってもよく、また、平坦化されたものであってもよく、その形状は、スパイラルリンク布10の究極的な使用、及び必要とする特性に基づいて、当業者によって決定され得るものである。さらに、スパイラルコイル12及び14は、モノフィラメント又はマルチフィラメントの材料で形成されてもよく、マルチフィラメントであれば、形状を保持する能力をコイルに保有することを確保するため、必要に応じて、種々の処理を施されても、コーティングされてもよい。スパイラルコイル12及び14は、それ自体で、種々の形態をとってもよく、例えば、図に示すように、円形や、螺旋形や、楕円形であってもよい。
【0021】
本発明の幅の広いスパイラルコイルは、現在のスパイラルリンク布10の設計に対して、利点を提供する。例えば、コイルの幅18は、布の長さ辺りのコイルの数を決定する。幅の広いコイルは、布の長さ辺りのコイル又は組立体(assemblies)の数を少なくし、布の製造をより早くし得る。本発明の幅の広いコイルは布の長さ辺り、相互に連結するのにより数の少ないピントルを必要とし得るので、本発明のスパイラルリンク布は、より簡単に形成可能であり、労力もコストも少なくてすむ。さらに、本発明の幅の広いスパイラルコイルによって、チャネル26を介したピントル24の導入が簡便かつ即座に行い得る。従って、本発明は、スパイラルリンク布10を製造する時間もコストも効果的に低減し得る。
【0022】
ピントル24には、前もって皺を形成されてもよく、或いは、段階的な径を有してもよい。つまり、ピントルの径は、その長さを通じて、同様のものでなくてもよい。図2に示すように、第1部分25は、第1の径を有し、第2部分27は、第1の径とは異なる第2部分27を有する。このように、ピントル24は、より幅の広いコイルの空間を設けてもよく、且つより少ない材料を使用してもよい。また、本発明に包含されるように、ピントルは、非円形の形状を代替的に有してもよく、或いは、圧力下で変形されてもよい。さらに、ピントル24は、柔軟性を有してもよく、動作中、布の対角線方向の応力(stress)又は張力(strain)を低減してもよい。
【0023】
また、本発明のスパイラルコイルは、全ての方向において布の初期的な構造部材として機能する一方、スタッファー挿入物28用のキャリアとして機能してもよい。例えば、スパイラルコイル12及び14は、布のMD方向の強度及び連続性を提供するとともに、無端ベルトとするように、継目又は基礎を提供してもよい。しかしながら、本発明のスパイラルコイルは従来のものよりも幅が広く、従って、従来技術で可能であるものよりも大きいスタッファーを収納し得るので、スタッファーがスパイラルリンク布の構造的な特徴を補完し得るのも、本発明の一様相である。例えば、スタッファー挿入物の成分は、スパイラルリンク布の機械を横切る方向(CD)の剛性及び対角方向の応力/張力を改変してもよい。従って、スタッファー挿入物28は、例えば透過性などの布の特性及び特徴を最適化するように設計されてもよい。
【0024】
図3は、本発明の実施例による、スパイラルリンク布30及び32の一部の並んで配置された図の写真である。図示するように、スパイラルリンク布30及び32は、スタッファー挿入物40及び42の挿入用の内部空間を提供する比較的幅の広いスパイラルコイル34及び36を有する。スタッファー挿入物40及び42は、強固又は柔軟性を有する1つ以上の異なる材料で形成されてもよい。
【0025】
本発明のスタッファー挿入物は、織成された、編まれた、又は成形された材料で形成されてもよく、或いは、ポリマー材料又はフィルムの成形シートで形成されてもよく、且つ連続であってもよく、複数の不連続な部分で形成されてもよい。また、スタッファー挿入物は、スパイラルコイルの内部に単に配置されてもよく、或いは、スパイラルコイルに結合又は固定されてもよい。固定される場合、スタッファー挿入物は、端部、中央又はコイルに沿った種々の位置で、スパイラルコイルに固定されてもよい。スタッファー挿入物は、溝、リッジ、又はスタッファー挿入物をコイルに固定するのを促進するようなものを有する端部を含んでもよい。また、スタッファー挿入物は、布に所望する透過性又は透過性特性を得るように、伸張又は緩和されてもよい。
【0026】
さらに、本発明は、個々のスタッファーの長さの全長に亘って少なくとも1つの径の不均一なスタッファー挿入物を有してもよい。多くの乾燥部において、シートの水分特性は、シートの端部が中央部よりもより乾燥するように、なっている。中央においてより透過性を有する布は、望ましくない不均一な特性を平坦化するのに貢献することとなる。例えば、本発明のスパイラルリンク布において、スタッファー挿入物は、布の端部又は先端において、長さ方向に沿って1つの効果的な径と、布の中央で第2の効果的な径とを有してもよい。効果的な径とは、所望する布の特性に影響を与える円形及び非円形の断面を有するスタッファーの両方の能力を規定する相対的な用語である。布の端部近傍のスタッファーの効果的な径は、布の中央におけるものよりも大きくてもよい。このことは、シートの水分特性を修正するように、スパイラルリンク布に、布の中央よりも低い透過性を有する端部の領域を保持させることとなる。もちろん、シートの特性が端部で湿り、中央で乾燥するようになっている場合、布の端部に比べて布の中央領域でより透過性を低くするように設計された、スタッファー挿入物を有するスパイラルリンク布を構築してもよい。代替的に、皺付け、折り曲げ、穿孔、及びこれらに類するものに限定されない、スタッファーの種々の機械的改変は、不均一な様式におけるスタッファーの全体に分布されてもよい。本発明の斯かるスタッファーには、スタッファーの長さに亘って分布された複数の「しわ」又は「折り曲げ」となるような様式で「皺付け」又は「折り曲げ」られたスタッファーを有してもよい。例えば、スタッファーは、スタッファーの中央に存在するよりも多くの数の「しわ」又は「折り曲げ」が布の端部に亘って分散されたものを有してもよい。
【0027】
理解されるように、現在のスタッファーの設計は、スパイラルリンク布10の全幅に亘って小型のコイルの開口部に押し込まれ得るように、十分堅く且つ強固でなければならない。このことは、ヤーンの使用に典型的に関連する。逆に、本発明の幅の広いスパイラルコイルによって、スタッファー挿入物がスパイラルコイルから引き抜かれ得る。スタッファー挿入物は、レイピア(rapier)、把持部、又はこれらに類するもので、引き抜かれてもよい。このように、スパイラルリンク布を作製する工程は、より早くなり、且つより労力のかからないものとなり得る。従って、本発明は、布の製造時間及びコストを効果的に低減し得る。理解されるように、当業者公知なように、その他の方法によって、本発明のスパイラルコイルの内部のスタッファー挿入物を引き抜いてもよい。
【0028】
さらに、本発明のスタッファー挿入物は、押し込みに代えて布から引き抜かれてもよいので、従来のスタッファーよりも、より柔らかく、柔軟で、より安価な材料で形成されてもよい。結果として、本発明の布は、穿孔技術のスパイラルリンク布よりも、より柔軟であってもよく、対角方向に強固でなくてもよく、これにより、布の案内性(guiding)及び進行性(tracking)が向上する。
【0029】
このように、本発明の利点が理解されるであろう。好適実施例について詳細に開示し述べてきたが、本発明の範囲及び目的は、これにより限定されるべきものではなく、むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1A】本発明の実施例によるスパイラルリンク布の図である。
【図1B】本発明の実施例によるスパイラルリンク布の図である。
【図2】本発明のスパイラルリンク布に使用し得るピントルの図である。
【図3】スタッファーを挿入した本発明のスパイラルリンク布の写真である。
【符号の説明】
【0031】
10 スパイラルリンク布
12 スパイラルコイル
14 スパイラルコイル
16 厚み
18 幅
20 開口部
22 開口部
24 ピントル
25 第1部分
26 チャネル
27 第2部分
28 スタッファー挿入物
30 スパイラルリンク布
32 スパイラルリンク布
34 スパイラルコイル
36 スパイラルコイル
40 スタッファー挿入物
42 スタッファー挿入物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
抄紙機に使用するスパイラルリンク布であって、
並んだスパイラルコイルの隣り合うものが、チャネルを形成するように互いに噛み合わされ、且つ前記チャネルを介して延在するピントルによって相互に連結されるような所定の様式で配置された複数のスパイラルコイルを有し、
少なくともいくつかの前記の複数のスパイラルコイルは、約12mm以上のコイルの幅を有することを特徴とするスパイラルリンク布。
【請求項2】
各スパイラルコイルは、関連するコイルの厚みを有し、
コイルの幅に対するコイルの厚みの比率は、約0.5以下であることを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項3】
前記スパイラルコイルは、モノフィラメント、又はコーティングされたマルチフィラメントで形成されることを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項4】
前記モノフィラメントは、円形、方形、楕円、平坦化、又はその他の非円形の形状を有することを特徴とする請求項3に記載のスパイラルリンク布。
【請求項5】
前記ピントルは、円形のピントル、非円形のピントル、前もって皺を形成されたピントル、及び段階的な径のピントルからなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項6】
少なくとも1つ以上のスパイラルコイルの内部に配置されたスタッファー挿入物をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項7】
前記スタッファー挿入物は、織成された、編まれた、若しくは成形された材料、又はポリマー材料若しくはフィルムの成形シートで形成された材料を有することを特徴とする請求項6に記載のスパイラルリンク布。
【請求項8】
前記スタッファー挿入物は、長さに沿って少なくとも1つの径が不均一であることを特徴とする請求項6に記載のスパイラルリンク布。
【請求項9】
前記スタッファー挿入物は、長さに沿って種々の効果的な径を有することを特徴とする請求項8に記載のスパイラルリンク布。
【請求項10】
前記スタッファー挿入物は、長さ及び/又は径に亘って不均一な様式で分布された、皺、折り曲げ、及び/又は孔を有することを特徴とする請求項8に記載のスパイラルリンク布。
【請求項11】
1つ以上のスパイラルコイルの内部に配置されたスタッファー挿入物をさらに有し、
当該布は、幅に沿って、種々の透過性を有することを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項12】
前記は、円形、楕円又はその他の非円形の形状を有することを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項13】
前記の複数のスパイラルコイルは、約12mm〜150mmの範囲のコイルの幅を有することを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項14】
前記スタッファー挿入物は、溝又はリッジを有する端部を含むことを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項15】
前記スタッファー挿入物は、個々のスパイラルコイルに結合又は固定されていることを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項16】
前記スタッファー挿入物は、連続又は不連続であることを特徴とする請求項1に記載のスパイラルリンク布。
【請求項17】
抄紙機に使用するスパイラルリンク布の形成方法であって:
チャネルを形成するように、並んだスパイラルコイルの隣り合うものが互いに噛み合わされる所定の様式で、複数のスパイラルコイルを配置するステップと;
前記の互いに噛み合わされたスパイラルコイルで形成された前記チャネルのそれぞれを介して、ピントルを延在させるステップと;
を有し、
少なくともいくつかの前記の複数のスパイラルコイルは、約12mm以上のコイルの幅を有することを特徴とする方法。
【請求項18】
各スパイラルコイルは、関連するコイルの厚みを有し、
コイルの幅に対するコイルの厚みの比率は、約0.5以下であることを特徴とする請求項17に記載の方法。
【請求項19】
少なくとも1つのスパイラルコイルを介して、スタッファー挿入物を挿入するステップをさらに有することを特徴とする請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記スタッファー挿入物は、前記の少なくとも1つのスパイラルコイルから引き抜かれることを特徴とする請求項19に記載の方法。

【図1A】
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【図1B】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2008−524458(P2008−524458A)
【公表日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−546682(P2007−546682)
【出願日】平成17年11月21日(2005.11.21)
【国際出願番号】PCT/US2005/042034
【国際公開番号】WO2006/065454
【国際公開日】平成18年6月22日(2006.6.22)
【出願人】(591097414)アルバニー インターナショナル コーポレイション (110)
【氏名又は名称原語表記】ALBANY INTERNATIONAL CORPORATION
【Fターム(参考)】