説明

V型のガイドを有する布

布のキャリパーの50%以上をカプセル化するように、布の摩耗表面に結合された1つ以上のガイドを有する布を開示する。有利なことに、ガイドによる布のカプセル化は、材料の化学的親和力ではなく、ガイドと布とを結合する機構である。従って、結合強度は、いずれかの布の引裂強度と同等である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、結合されたガイドを有する布に係り、特に、ガイドによる布のカプセル化が結合機構である、布に関する。
【背景技術】
【0002】
製紙工業において、パルプ及び用紙に厚みを付けるのに使用される機器が存在する。当初、斯かる機器は、デッカー(decker)と一般的に称されていた。このような初期の装置では、調節して入力されたスラリーを有する液体の樽(vat)内で回転する多孔性のシリンダーモールドを有するシリンダーモールドを使用する。このシリンダーモールドからは、水が排出され、これにより、排出される残存するスラリーが密になる。このような種類の装置の例としては、特許文献1に開示のものがある。
【0003】
特許文献2は、シリンダーモールドを使用することのない装置を開示する。この装置は、各ロールの表面の約180°を包むように、平滑な表面のロールの単一のペアと、これらのロールの周囲に配置(trained)された単一の布とを使用する。密にされるパルプのストックは、パルプが布とロールとの間の領域の捕捉され布でロールの周囲を移動させるように、一つのロールの上部に近づく布の内部に最初に供給される。布とロールとの間に捕捉されたパルプから布を介して液体に遠心力が発生する。
【0004】
部分的に脱水されたパルプは、その後、下部の布上を他のロールへと移動し、同様に、布を介して液体にさらなる遠心力がかかる。両方のロールの表面の周囲を移動した後、パルプは、第二のロールの表面から取り除かれる。
【0005】
上述の2つのロールの軸に垂直な通路に布をガイドするため、布には、下部の表面上の端部のいずれか又は両方に沿って、ストリップ材料か、Vベルトの形状のガイドかが設けられる。このガイドは、ロールのそれぞれにおいて周囲の溝に適合することを、意図されている。
【0006】
このベルトは、布から分離され、機械的に結合される。しかしながら、装置が高速で動作するため、布上にガイドを保つのは、困難が伴う。
【0007】
この配置を向上させる試みは、特許文献3でおいてなされており、特許文献3は、布にV型ベルトのガイドを縫い合わせ、この縫い合わせた領域において布上に接着剤のバンドを提供する技術を教示する。接着剤の適用は、布の一側面から内部へと短い距離だけ延びる。また、ロールの溝よりもロールの外側上に配置されるように、布の外端部上にガイドが設けられる。
【0008】
他の工業用ベルトの適用例において、種々の制御された機械的に活性なガイドシステムを用いることなく、特定の機械が構築されている。この種の機械は、ロールの外端部に対する摩耗をガイドするためのかなり強固なVガイドをその摩耗側、又はいずれかの端部若しくは中央に機械加工されたロールにおける特定の溝に有するベルト布を必要とする。加えて、布は、機械の進行(thread−up)を促進するように、摩耗側は、低い摩耗係数を保持する必要がある。
【0009】
この種類の機械用の現在の工業的な基準には、以下の4つの手法のいずれか又はこれらを組み合わせて固定されたVガイドを有する透過性布が含まれる。この手法とは:1)種々の単繊維又は多重繊維スレッドを用いてVガイドを布上に縫い付ける手法;2)化学結合を生じるように接着剤とVガイド材料の適当な組み合わせを選択してVガイドを布上に接着する手法;3)圧力下で表面を加熱し且つ接合する融着を介した結合を生じるように、Vガイドを製造するのに使用される同種の材料で布構造を充填する手法;並びに4)熱及び圧力下で構造物を接合した化学的表面融着と熱的表面融着との組み合わせを生じるように、Vガイドに使用されるのに化学的に適合した材料で布を準備する手法;が挙げられる。
【0010】
特許文献3、4及び5は、上記の第1、第2及び第3の適用例を教示する。加えて、第4の手法は、不透過性/固形のベルトの製造に使用され続けている。
【0011】
不運なことに、上述の手法の全てには、一定の欠点がある。例えば、上記の縫い付ける手法は、スレッドの屈曲や、結合されるVガイドに布の反対側が曝露して発生する摩擦に起因した疲れ破壊に影響を受ける。他方、第2、第3及び第4の手法は、2つの境界の表面結合に依存する。この表面結合は、利用可能な表面領域の機能とともに、上述の2つの材料間の化学的親和性の機能を有する。第2から第4の手法は摩耗の問題を回避するが、この境界における理想的な結合力と屈曲疲労とが減少すると、耐久性が悪化する。布とVガイドとの間の結合強度は、布又はVガイド材料のいずれかの引裂強度よりも常に低いという関連する欠点がある。これにより、Vガイドの剥離の可能性が生じる。
【0012】
他のベルト適用例において、フラットストック(flat stock)として供給される単層又は多層のポリウレタン、ポリビニルクロライド又は合成ゴム構造は、マークを発生しないピン継目、又は時間を消費するスカイビング(skiving)を用いたスプライシング及び化学結合型処理のいずれかを介して、機械上で縫い合わされ且つエンドレスの形態に結合される。これらの構造の摩耗側上の結合用に利用可能な表面領域の多くでは、(ベルト及びVガイドにおけるポリマー間の適合性に依存した)表面処理(surface priming)の有る無しにかかわらず単純な溶融処理を用いたVガイドの結合が可能となる。しかしながら、この手法の欠点としては、結合強度が、ベルト又はVガイド材料のいずれかの引裂強度よりも常に低いことが挙げられる。
【0013】
上述の観点において、過剰な時間と、特別に時間を消費する工程を実行するのに費用のかかる外部の契約者を必要とするスカイビング及び結合処理の不便さとを回避するのに、上述の技術において、マークの生じないピンで継ぎ合わせ可能な布を使用することが、望ましい。これに関連して、コートされた螺旋布(spiral fabric)は、マークを生じずピンで容易に継ぎ合わせ可能な構造を提供することが、示唆されている。他方、現在利用可能なコートされた螺旋構造は、2つの理由で、Vガイドで製造するのが困難である。第一に、Vガイドの結合表面上における20mm未満の平面差を有する充填されていない構造は、融着結合に不十分な表面領域を呈する。第二に、均一で平滑な結合表面を有する完全に充填された構造は、2つの積層体のいずれかの引裂強度よりも低い結合強度に起因して、現在の基準に対して耐久性の点での利点が少ない。
【0014】
他の先行技術としては、以下のものが挙げられる。
【0015】
特許文献6は、従来の継ぎ合わされた抄紙機用フェルトである。成形された単繊維は、空間を置いた並行な関係でフェルトの下部に機械方向で固定され、継目を摩耗から防御する継目領域を覆っている。
【0016】
特許文献5は、紙側の端部に設けられた熱可塑性樹脂の抗屈曲部と、機械側の端部に設けられた熱可塑性樹脂のガイドリッジとを有するエンドレスの編抄紙ベルトである。このガイドリッジは、抗屈曲部と一体に成形されている。
【0017】
特許文献7は、織基礎布を有するシュー型のプレスジャケットである。この一つの表面は、樹脂でコートされ、布の全厚みには、この樹脂が充填されている。他の側には、コート層が形成されている。
【0018】
特許文献8は、織基礎布を有する、樹脂で含浸され、エンドレスに伸張されたニッププレス又はカレンダー型のベルトを開示する。この織基礎布は、第1のポリマー樹脂材料でコートされた要素を有する。ベルトの表面の少なくとも1つは、第2のポリマー材料でコートされている。この第1及び第2のポリマーは、第2のコーティングが第1のコーティングを有する上記の要素と化学結合を形成するように、互いに親和性を有する。
【0019】
特許文献4は、布の内部構造にポリウレタン樹脂を充填して形成された屈曲耐性部分を有する布を開示する。同様のポリウレタンで成形されたガイド突起部は、融解により、この屈曲耐性部上に配置されている。これらにより、このガイド突起部の近傍での布の屈曲及び摩耗により発生する切断が、意図的に回避されている。
【0020】
特許文献9は、長網抄紙機用のワイヤベルトである。幅方向に編まれ或いは切断されたこのベルトの端部上には、約10個の好ましくはプラスチック材料製の強化ストランドが設けられている。このストランドは、このベルトを過度に強化し或いはより厚くすることなく、端部を強化し、且つダメージやクラッキングに耐性を付与している。
【0021】
特許文献10は、液体における固形粒子の懸濁液を濃縮する装置である。この装置は、ワイヤーとこのワイヤーで覆われたロールの一部との間にトラップされる様式で、濃縮される懸濁液流を供給するヘッドボックスをそれぞれ有するロールを使用する。トラップされたこの懸濁液は、ワイヤーを介した液体の出現により、脱水され、濃縮される。
【0022】
特許文献11は、摩耗及び熱に起因した擦り切れを回避するように、端部に沿って形成された複数のシリコーンストリップを有する乾燥布である。このシリコーンゴムは、端部及びヤーンの端部とをカプセル化し、ドラムと直接接触するのを回避するようにヤーンを分離した乾燥布の外部表面に沿ったビーズを形成する。
【0023】
上述の文献のいくつか又は全ては特定の利点を有する一方、さらなる向上及び/又は代替的な形態が、常に所望されている。
【特許文献1】米国特許第4,106,980号明細書
【特許文献2】米国特許第4,722,793号明細書
【特許文献3】米国特許第5,039,412号明細書
【特許文献4】米国特許第5,558,926号明細書
【特許文献5】米国特許第5,840,378号明細書
【特許文献6】米国特許第5,466,339号明細書
【特許文献7】米国特許第6,214,752号明細書
【特許文献8】米国特許第6,465,074号明細書
【特許文献9】米国特許第3,523,867号明細書
【特許文献10】米国特許第5,384,014号明細書
【特許文献11】米国特許第5,731,059号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
本発明は、確実に結合されたガイドを有する布を提供することを目的とする。
【0025】
本発明は、屈曲疲労、摩耗及び剥離に耐性を示す結合されたガイドを有する布を提供することをさらなる目的とする。
【0026】
本発明は、上述の縫い付け、接着及び融着法における本質的な欠点を克服する様式で結合されたガイドを有する布を提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0027】
これらの目的及びその他の目的並びに利点は、本発明により提供される。この点、本発明は、Vガイドが結合された布に関するものであって、初期的な結合機構は、ガイド材料によって布をカプセル化することであり、2つの材料の化学的適合性によるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
本発明の目的及び利点は、図面に関連した以下の記述により、明らかとなる。
【0029】
図面を参照すると、図1は、本発明による結合されたVガイド14を有する布10の機械方向(MD)の図である。この好適実施例において、Vガイド14は、透過性の布10の摩耗側26に結合されている。図示するように、Vガイド14の材料は、布構造をカプセル化し固化した複合体を形成するように、布10の内部に十分に含浸されている。さらに図1に示すように、Vガイド14の含浸深さは、布のキャリパー(caliper)22の50%〜100%であってもよい。
【0030】
有利なことに、この結合機構は、初期的には、Vガイド14による布10のカプセル化であって、布とVガイドの材料との化学的親和性によるものではない。このことから、布10とVガイド14との間の結合強度が向上され、布又はVガイドの材料の単独のいずれか単独の引裂強度と同等となる。従って、本発明によるカプセル化されたVガイド14を有する布10は、比較試験に示すように、従来の結合されたガイドを有する布の寿命よりも2倍以上の満足のいく寿命を有する。
【0031】
布10とVガイド14との化学的適合性ではなく初期的なカプセル化による結合機構のさらなる利点としては、布10が種々の構造及び成分のほぼ全てで製造されていてもよいことである。従って、図1に例示した布10が透過性のスパイラルリンク型の構造である一方、本願で意図される他の布10の構造には、例えば、織物、成形メッシュ、MDヤーン若しくはCDヤーンアレイなどの織り及び不織材料、織り及び他の不織材料の螺旋巻きストリップが含まれる。加えて、化学的親和性は本発明における結合機構の要素ではないので、布10は、種々の、金属、合成若しくは天然フィラメント、繊維又はヤーンから製造されてもよい。これらのヤーンには、例えば、単繊維、諸より単繊維、多重繊維、諸より多重繊維などが挙げられ、単層構造、多層構造又は積層体であってもよい。合成ヤーンを使用する場合、工業用布技術における当業者がこの目的で使用するポリアミドやポリエステル樹脂などのポリマー樹脂のいずれかから典型的に成形される。
【0032】
図1に示す好適実施例において、Vガイド14は、熱可塑性材料で構築される。Vガイド14は、Vガイド14の外部寸法及び形状を保持するように加工された滑車(pully)を使用しつつ圧力下で、布10の50%以上をカプセル化するのに十分な深さにVガイド14を溶融して布に結合される。代替的に、Vガイド14は、本発明の目的に適した成形可能な熱可塑性、熱硬化性又はその他の材料で成形されてもよい。熱硬化性材料を使用した場合、室温、紫外線照射(UV)、水分、熱又はその他の適当な手段で架橋可能なものであってもよい。特に、Vガイドは、硬化処理中、形状を保持するのに十分な強度を有する架橋可能なポリマーであってもよく、この架橋は、室温、UV、水分又は熱で行われる。
【0033】
図2は、布のキャリパー22の50%以下の表面コーティング16を有する布10の機械方向の図である。この図に示すように、コイルフィラメントの上部表面24のみ完全にカプセル化されている。布10の摩耗側26上には、コイルフィラメントの下部表面12を完全にカプセル化するように50%以上を浸透するのに十分なVガイド14を形成する材料用のボイド容量が存在する。他方、Vガイド14は、第1に布10に結合され、その後布10がコートされてもよい。
【0034】
本発明の好適実施例において、コーティングの浸透深さを制御するのに、方形の剥製スパイラル(rectangular stuffed spiral)10を使用する。代替的に、開口型及び/又はその他の形状の剥製スパイラルを同様に使用してもよい。スパイラル12の表面平面の上方のコーティング厚み18は、0〜4mmであってもよい。さらに、表面コーティング16は、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、シリコーンゴム、ニトリル若しくはスチレンブタジエンゴムなどの合成ゴム又は本発明の目的に適切な他の材料を有してもよい。
【0035】
図3は、本発明の布10の摩耗表面に結合され得るVガイド14の例示的な断面図を示す。図示するように、本発明において、種々の形態のVガイド14の特徴が意図されている。例えば、Vガイドは、単一の設計、対の設計のいずれであってもよく、平坦、ハイリッジ(hi−ridge)、又はリボン型の上部表面を有してもよい。
【0036】
従って、本発明の目的及び利点が実現される。本発明による好適実施例について開示し詳細に述べてきたが、本発明の範囲及び目的は、これらの実施例に限定されるものではなく、むしろ、本発明の範囲は、添付した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】
【0037】
【図1】本発明の教示による、結合されたVガイドを有する布の機械方向の図である。
【図2】本発明によるVガイドと表面コーティングとを有する布の機械方向の図である。
【図3】本発明の教示による、Vガイドを例示した断面図である。
【符号の説明】
【0038】
10 布
12 下部表面
14 Vガイド
16 表面コーティング
18 コーティング厚み
22 布のキャリパー
24 上部表面
26 摩耗側

【特許請求の範囲】
【請求項1】
布キャリパーを有する布であって、
当該布は、前記布キャリパーの約50%以上をガイド材料でカプセル化するように、当該布の磨耗表面に結合されたガイド材料製の1つ以上のガイドを有することを特徴とする布。
【請求項2】
前記のカプセル化は、当該布とガイドとを結合する初期機構であることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項3】
前記ガイドは、布の構造の50%以上をカプセル化するように、十分な厚さでVガイドを溶融して当該布に結合されることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項4】
前記の溶融されたガイドは、固化して複合体を形成するように、当該布をカプセル化することを特徴とする請求項3に記載の布。
【請求項5】
当該布と前記ガイドとの間の結合強度は、当該布又は前記ガイドの材料のいずれか単独の引裂強度と同等であることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項6】
織物材料、スパイラルリンク、MD若しくはCDヤーンアレイ、編物若しくは成形メッシュなどの不織材料、又はストリップの幅よりも大きな幅を有する基材を形成するように究極的に螺旋に巻き取られた材料ストリップから本質的になる群から選択された構造を有することを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項7】
透過性又は不透過性であることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項8】
金属、又は合成若しくは天然の、フィラメント、繊維若しくはヤーンを有することを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項9】
前記布は、溶融可能な熱可塑性物質若しくは成形可能な熱可塑性物質又は熱硬化性物質のいずれかからなることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項10】
前記熱硬化性物質の架橋は、室温、UV、水分又は熱の少なくとも一つで行われることを特徴とする請求項9に記載の布。
【請求項11】
前記ガイドは、硬化処理中に形状を保持するのに十分な粘度を有する架橋可能なポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項12】
前記の架橋は、室温、UV、水分又は熱の少なくとも一つで行われることを特徴とする請求項11に記載の布。
【請求項13】
前記ガイドは、ガイドの寸法を保持するように加工された滑車を使用しつつ圧力下で、当該に含浸された溶融可能な熱硬化性物質であることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項14】
前記ガイドは、実質的にV型であることを特徴とする請求項1に記載のベルト。
【請求項15】
前記Vガイドは、平坦、ハイリッジ及びリボン型の上部のいずれかを有することを特徴とする請求項14に記載の布。
【請求項16】
結合されたガイドを有する当該布は、工業用のベルトとして使用されることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項17】
当該布の各端部に2つのガイドを有することを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項18】
前記布キャリパーの約50%以下をカプセル化する上部表面コーティングを有することを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項19】
当該布の表面平面上のコーティングの厚みは、0mm以上4mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の布。
【請求項20】
前記のコーティングは、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、シリコーンゴム及び合成ゴムの一つを有することを特徴とする請求項18に記載の布。
【請求項21】
前記合成ゴムは、ニトリルゴム及びスチレンブタジエンゴムの一つであることを特徴とする請求項20に記載の布。
【請求項22】
前記のコーティングの浸透深さを制御するのに、スタッファー(stuffer)を使用することを特徴とする請求項18に記載の布。
【請求項23】
前記スタッファーは、方形であることを特徴とする請求項22に記載の布。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−500799(P2007−500799A)
【公表日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−521959(P2006−521959)
【出願日】平成16年7月23日(2004.7.23)
【国際出願番号】PCT/US2004/023921
【国際公開番号】WO2005/012633
【国際公開日】平成17年2月10日(2005.2.10)
【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)】