專利名稱:用于將織物安裝入造紙機的多層式繩索裝具的制作方法
技術領域:
本發明涉及造紙技術。更具體地說,本發明涉及一種用以將可縫合造紙織物牽引至造紙機的引導裝具。
背景技術:
造紙過程中,在造紙機成形部,通過將纖維漿沉積到移動的成形織物上形成纖維素纖維網,纖維漿也就是纖維素纖維的水分散體。漿體中大部分的水通過成形織物排出,而纖維素纖維網則留在成形織物的表面。
剛形成的纖維素纖維網從成形部進入壓榨部,壓榨部包括一系列壓榨壓區。纖維素纖維網被壓榨織物支撐,或者通常情況下位于兩層這樣的壓榨織物之間,穿過壓榨壓區。在壓榨壓區中,纖維素纖維網受到壓縮力的作用,該壓縮力從其中將水擠出,并使網中的纖維素纖維彼此粘附,使得纖維素纖維網轉變為紙幅。水由該一層壓榨織物或多層壓榨織物所吸收,并且理想的情況是不回到紙幅中去。
紙張最終進入干燥部,干燥部包括至少一個可轉動的干燥轉鼓系列或烘筒系列,這些轉鼓或烘筒由蒸汽在內部進行加熱。干燥織物引導剛形成的紙張以彎曲路徑依次繞行該系列中的每個轉鼓,且干燥織物將紙張緊貼在轉鼓的表面。加熱的轉鼓通過蒸發作用降低紙張的含水量至期望的水平。
應該了解的是,成形、壓榨及干燥織物在造紙機上都采用無端環(endless loop)的形式,并且都起到傳送帶的作用。應該進一步了解的是,紙張生產是一種以相當快的速度進行的連續過程。也就是說,在成形部,纖維漿連續地沉積到成形織物上,而剛生產出的紙張在離開干燥部后就被連續地卷繞到輥筒上。
如上所述,成形織物起到成形和運送生產中的紙類產品至壓榨部的作用。然而,成形織物還需要處理水移除及紙張成形問題。即,成形織物被設計成可以使水通過(即控制排水速率),而同時防止纖維及其它固體隨水通過。如果水分排出過快或過慢,紙張品質及機器效率都會受影響。為了控制排水,成形織物中用于排水的空間必須經過合理設計,該空間通常稱為空隙容積。
壓榨織物還參與紙張表面的整飾過程。即,將壓榨織物設計成具有光滑表面以及均勻回彈性的結構,從而在穿過壓榨壓區的過程中,賦予紙張光滑無痕的表面。在壓榨壓區,壓榨織物吸收從濕紙中榨出的大量水分。因此,壓榨織物中提供走水通道的空隙容積也很重要。織物在其整個使用期還必須具有足夠的透水性。最后,在紙張離開壓榨壓區時,壓榨織物必須能夠防止從濕紙中吸收的水分又返回紙中而將其回濕。
織造織物采取許多不同的形式。例如,它們可被織成環形、或者先平織然后用接縫將其轉變為環狀形式。織造織物通常呈無端環狀形式,或可縫合成此類形式,該形式從縱向測量具有規定的長度,從橫向測量具有規定的寬度。由于造紙機結構變化很多,因此紙織造織物制造商必須將織物及其他紙織造織物做成所需要的尺寸,以配合客戶所用造紙機中的具體位置。毋庸多說,因為每一織物通常必須按定單制作,因此該要求使生產流程很難流水化。
現代造紙機的織物寬度可為5到33英尺以上,長度可為40到400英尺以上,重量則可為大致100到3000磅以上。這些織物會磨損并需要更換。織物更換通常包括停機、移除磨損的織物、準備安裝織物以及安裝新織物。雖然許多織物是環狀的,但當前用于造紙機壓榨部的織物中約有半數是機上縫合形式。有些造紙工業加工帶(PIPBs)被設計成具有機上可縫合能力,如以Transbelt之名銷售的某輸送帶。此類織物的安裝包括牽引織物體至造紙機并將該織物的首尾端相連形成環狀帶。目前幾乎所有的干燥織物都具有某種形式的接縫。
將織物體裝入造紙機的重要一點是橫貫織物的張力必須均勻一致。如果沒有達成均勻的張力,且該織物一部位的拉力大于另一部位的拉力,則該織物沿織物寬度方向會起泡或起皺。
安裝織物體的另一要點是防止織物體的縫合處受損。為了避免或最小化安裝期間對縫合處造成損害的機會,在該縫合處本身必須避免不均勻的張力、重力和壓力。
過去一般做法是使用釘、縫合和/或粘合材料將拉鏈和維可牢尼龍搭扣型(Velcro-type)的導件連接至織物。然而,由于這些連接方法會損傷織物表面,因此更適宜使用不損傷織物的連接方法。
安裝織物,特別是非常長的織物的另一要點是使織物體在機器中完全對準,從而該織物在機器方向(MD)上精確地引導,并且不會擺動或偏移至機器的一側。如果該織物的引導或軌跡不佳,織物會接觸造紙機的支撐框架并使織物受損。
對于具有可在造紙機上接合的接縫的織物和傳送帶而言,已嘗試過使用各種類型的導件協助安裝。為了避免或減小安裝和操作時對織物體造成損傷的可能性,應將導件設計為使橫貫該織物體具有均勻的張力。過去已有幾種設計此類導件的嘗試。
Rhyne的美國專利5,306,393和5,429,719描述了一種將織物體安裝至造紙機的裝置及方法。該方法包括提供一種自調整織物安裝裝具,該裝具具有引導邊以及多個設置在該引導邊附近的間隔空孔,多種繩索連接于該多個間隔空孔,通過安裝裝具和線接收裝置固定拉繩,拉動該拉繩,以及通過該安裝裝具自動重新調整該拉繩,通過該方法試圖橫貫織物獲得均勻的張力。
有些導件為方形或矩形,矩形的長維度位于機器方向(MD)或橫機器(CD)方向。在導件的寬度方向上,把多條繩或帶連接在該導件等間距的位置上。導件以及所連帶的造紙織造織物或傳送帶通過織物的整個行程。造紙織造織物或傳送帶的首尾端被拉在一起,并通過接縫連接使織物成為環狀。拆除該導件,對織物的使用準備完畢。然而,在織物行程中,多條繩或帶會被固定設備掛住,即使沒有撕破或者損壞織物,也會引起安裝困難且耗費時間。
目前業界使用的導件也有類似等腰三角形的,該形狀是移除等腰三角形的頂部形成的梯形。導件通常是用機織材料制成,但也可使用無紡材料。導件基部有拉鏈,拉鏈把導件與要安裝于造紙機上的織物的端部相連接。因為只有一條繩索連接在導件頂部附近從而將織物牽引至造紙機,因此該設計較佳。當從織物材料切除該三角形時,織物紗線系統之一從基部一直延伸至頂部,而另一紗線系統與之成90度角。
圖1為現有技術導件10的頂視圖。導件10形狀近似等腰三角形,且用織物材料制成。導件10的基部12沿其邊緣12具有拉鏈的一半,拉鏈的另一半則連接在織物或傳送帶上,該拉鏈把導件10與要安裝于造紙機上的織物的端部相連接。造紙廠員工可在設有孔14的頂部附近連接繩索并牽引織物至造紙機。當從織物材料切除該三角形時,織物紗線系統之一從基部一直延伸至頂部,而另一紗線系統與之成90度角。當牽引繩索時,如圖1a所示,橫貫導件和所連接的織物16上分布的力不均,使織物體在側邊18處隆起。
為了使重量/張力分散更好,可把全寬鋼條插入導件的基部。然而,鋼條又重又厚,而且有時難以通過由兩個壓榨輥或由靴形物和對輥所形成的壓區。
使用此類導件,即使在該三角形/梯形的頂部設4英尺寬(橫機器或CD)的加強鋼條,牽引繩索時,力在該導件和所連接的織物體上仍然分布不均。當牽引上方的頂部時,大部分力在導件的中心4英尺的范圍內分布。在牽引織物至造紙機時,這會使織物的中央隆起,使縫合更加困難,以及,引發織物或傳送帶16以及導件10的邊緣產生下垂18和20。
此類導件的缺點是負荷總是集中于沿著導件中央向下的區域。在牽引織物通過機器時,該缺點導致導件中央以及與之相連的織物的中央領先于邊緣且在中央形成波浪,使安裝時縫合以及引導織物通過其行程的工作更加困難。在牽引織物通過織物行程時,該缺點經常導致織物的邊緣下垂。任何織物邊緣的下垂或隆起/起波(即任何與相對平坦的織物輪廓相偏離之處)會導致織物被固定設備掛住,或不易通過兩個壓榨輥之間形成的縫隙。在該邊緣下方插入繩索以克服織物和導件的邊緣下垂的嘗試通常導致邊緣卷曲及折疊,而這也是不希望的。
雖然上述類型的機上可縫合織物或傳送帶的安裝方法和裝置具有特別的優點,但如上所述,它們也具有隨之而來的缺點。
發明內容
本發明是一種幫助裝載造紙織物的裝置。該裝置為下述問題提供解決方案橫貫織物產生均勻負荷,以及調整織物而不損傷織物接縫區域。
因此,本發明的主要目的之一是要克服上述各種裝置的缺點。
本發明的另一目的是要提供一種將織物安裝入造紙機的裝置及方法,可均勻地分布該織物上的負荷,使安裝和縫合更容易。
據此,本發明是一種多層式織物裝載裝具,用以將織物安裝到造紙機上。該裝載裝具具有第一部分以及多個橫貫其寬度的隔開的孔,該第一部分具有剛性支撐元件以及在橫機器方向上連接于織物的端部。第一層由依次穿過孔的繩索形成,以構成自調整繩圈。第二層繩索依次穿過第一層的繩圈,以構成第二層的自調整繩圈。拉環聚攏第二層的繩圈,并用于將該織物牽引至造紙機。
本發明的其它方面包括該拉環可以是德耳塔形。第一部分可為織造織物。優選地,在橫機器方向上,第一部分的寬度與該織物的寬度相當。孔優選為索眼,以及剛性支撐元件優選為橫貫第一部分插入的金屬條。通過拉鏈方式、針接縫、拆散或其它縫合方法,第一部分可連接至該織物。
本發明的另一實施例為與優選實施例類似的多層式織物裝載裝具,但其進一步包括跨接層,該跨接層由多個繩索跨接部分構成,該繩索跨接部分可滑動地連接第一層的自調整繩圈與第二層的自調整繩圈。
為了更完全地理解本發明,參照下述說明及附圖,其中圖1是現有技術導件的俯視圖;
圖1a是連接至圖1中導件的織物被牽引后的側視圖;圖2是造紙用的壓榨部的側視圖;圖3是造紙用的干燥部的側視圖;圖4是根據本發明的多層式繩索裝具優選實施例的俯視圖;圖5是根據本發明的多層式繩索裝具另一實施例的俯視圖。
具體實施例方式
首先,圖2示出造紙機壓榨部的側視圖。圖3示出典型造紙機干燥部的側視圖。這些部分所使用的織物的路徑示于圖中。本發明用于將織物裝入此類造紙機。
本發明的多層式織物裝載裝具是連接至導件的繩索裝具,以幫助將織物裝入造紙機。該裝具是自平衡式且包括至少兩層,其中各層由繩索的連續長度制成。該導件在其橫向上由剛性元件支撐。例如,可插入金屬條貫穿該導件的整個寬度。繩索第一層(或級)由以下方式形成將繩索固定于該導件的一個邊緣的孔,使該繩索松散成圈地穿過該導件橫向上的一連串的孔,以及將該繩索的端部固定于該導件另一邊緣的孔。繩索第二層由以下方式形成把繩索穿在第一層的繩圈和拉環之間。所用拉環優選為德耳塔形(三角形或Δ形),圓環處在張力下時,繩圈聚集于拉環的一側會產生摩擦及阻力,德耳塔形拉環可降低摩擦及阻力。其它連接繩索第一層和第二層的方式也可使用,如條狀物、各繩圈交點處的環狀物或其它連接裝置。
現在參照圖4說明本發明的優選實施例。該多層式織物裝載裝具包括導件部分400、第一繩索裝具層430、第二繩索裝具層440和拉環450。該導件優選由織造織物材料制作,且在橫機器方向上連接至將裝入造紙機的織物的端部。該導件在橫貫其寬度上可具有剛性支撐元件410。此元件可以是插入袋或套中的金屬條,該袋或套由在導件材料上折疊折片119而制成。該元件應具有足夠的CD剛度,從而在橫貫該導件的寬度上均勻分布拉伸負荷,并且夠薄、夠輕以容易穿過該造紙機。橫貫該導件寬度的是一連串均勻間隔的孔420,或索眼。該索眼用以將導件連接至裝具的第一繩索層。該第一層430通過以下方式形成將該繩索的一端連接至該導件的末端索眼。然后該繩索松散地穿過連續的索眼,進而形成一串繩圈。之后該繩索的端部被連接至該導件的另一邊緣上的末端索眼。該第二層440以類似方式形成將該繩索的一端連接至該第一層的該第一繩圈。然后將繩索松散地穿過連續的第一層繩圈,進而形成第二系列繩圈。之后將繩索的末端銜接至第一層的最后一繩圈。該第二層繩圈被聚攏并穿過拉環450。要注意的是,如果該拉環為一閉合環,則該第二層繩索在形成繩圈時必須穿過該環。當向遠離該導件的方向牽引該拉環時,糾結在一起的該第一和第二層繩索會張緊。由于該糾結的繩圈并沒有被固定地銜接(亦即,它們僅互相交叉),該繩索可以滑動,從而使該裝具可以自我調整。拉力由該自調整裝具繩圈橫貫導件分布。可以將另一繩索連接至拉環以牽引裝具。
該導件通過一定連接方式在其基部400與織物固定。在一優選實施例中,該導件由拉鏈連接至該織物,拉鏈的一半連接在該導件的基部400。拉鏈的另一半連接在該織物的端部或其附近。其他適合此目的的連接方式亦可使用。
作為另一種替代方案,如2002年6月21日申請的美國專利第10/177,821號所披露,該導件可由拆散區域連接;其內容以引用的方式并入本文。此拆散區域大致與該導件的寬度平行分布。該拆散區域大約為1英寸寬,且由多條機器方向紗線形成。拆散的紗線連接該導件的兩個連續織物部分。該拆散區域在織物端部設置在接縫環或其他縫合結構之上。然后可使銷線穿過該拆散區域及接縫環,從而將導件的一側固定至織物。一旦將織物安裝完成,拆去銷線,以分開導件。
同樣地,可按將裝具繩索固定至該導件所要求的間距,用拆散區域形成孔。這使拉繩或纜繩可以可靠連接,而不需要使用索眼,并且,由于如果需要的話,在使用中可以將它們重新定位,這樣在牽引操作中可以將其定位以使橫貫織物產生均勻張力。
應注意的是,雖然優選使拆散區域延伸于該導件的整個或基本上整個寬度,但并不需要一定這樣做。可只在要連接繩索或纜繩的區域中有這種拆散區域。這當然會在一定程度上限制該繩索或纜繩在使用中為調整不同應用中的張力差異而做的重新定位。在拆散區域延伸于該導件的寬度的情況下,可在其上標示具體應用時繩索或纜繩的優選位置。
應注意的是,任何拆散區域中的機器方向紗線的數量都必須足以提供必要的強度以牽引該織物,但不應過大以至阻止裝具繩索插入(及穿過)這類區域。
欲將織物安裝至造紙機時,導件400連接至織物,以及繩索連接至拉環450,從而將該織物拉過并環繞機器的組件。由于裝具的設計以及采用剛性支撐元件,施加至該導件的負荷橫貫織物均勻分布。該織物的邊緣不下垂,負荷分布也十分均勻。另外,導件設計使其能夠以相對重的負荷重復使用。
本發明的多層式繩索裝具的另一實施例示于圖5。根據此實施例的多層式織物裝載裝具包括導件部分500、第一繩索裝具層530、跨接層(spanning tier)560、第二繩索裝具層540以及拉環550。該導件優選在橫跨其寬度上具有剛性支撐元件510。橫跨該導件的寬度具有一連串均勻隔開的孔520或索眼。該第一和第二層以與參考圖4所述的相同方式形成。然而,如圖5所示,由多個繩索跨接部分組成的跨接層可滑動地連接第一層的自調整繩圈和第二層的自調整繩圈。該跨接部分優選以繩索做成,并具有圈或環,從而滑動地連接至該第一和第二層繩圈。當該拉繩朝遠離該導件的方向牽引時,該第一、第二和跨接層繩索會張緊。由于該跨接部分并沒有被固定地連接,該繩索可以滑動,使該裝具可以自調整。
此外,在本發明中,該繩索的長度可以由纜繩或針織/編織的帶狀材料制成。因此,其它(帶狀)材料可用來取代該繩索材料。
再者,雖然該導件可以由織造織物材料制成,無紡材料,包括強化與非強化紡粘型材料也可使用。還可以使用針織材料。三軸織物材料也可使用。
本發明的設計以均勻的方式分布負荷,由于織物呈平坦狀,因此使安裝和縫合更為容易。因為該負荷分布使該織物維持平坦狀,并防止其與固定元件如吸入箱或噴水器接觸,因此該導件還可均勻地將織物牽引至機器。
對于本領域技術人員來說,可以容易地對上述實施方案進行多種修改和改進,或應用于其它領域,而不偏離本發明的目的、精神和范圍。所有這些改動均在本發明權利要求范圍內。雖然詳細描述優選實施例以說明本發明的目的和優點,但本發明并不局限于此。
權利要求
1.一種多層式織物裝載裝具,用以將織物安裝至造紙機,包括第一部分,其具有在橫機器方向上連接至所述織物端部的第一連接邊緣,具有多個在橫機器方向上橫貫所述第一部分寬度的隔開的孔,以及具有橫貫所述第一部分整個寬度的剛性支撐元件;第一繩索,其依次穿過所述多個孔,以形成用于所述裝具第一層的自調整繩圈;所述第一繩索的第一末端被連接至所述第一部分中的第一邊緣孔;所述第一繩索的第二末端從所述第一邊緣孔連接至所述第一部分另一邊緣上的第二邊緣孔;第二繩索,其依次穿過所述第一層的自調整繩圈,以形成用作所述裝具第二層的自調整繩圈;所述第二繩索的第一末端被連接至所述第一層的第一繩圈,以及所述第二繩索的第二末端被連接至所述第一層的最后一繩圈;拉環,其聚攏所述第二層的所述自調整繩圈,以將所述織物牽引至所述造紙機。
2.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述拉環為德耳塔形。
3.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述第一部分為織造織物。
4.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中在橫機器方向上,所述第一部分的寬度和所述織物的寬度相當。
5.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述孔為索眼。
6.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述孔由拆散區域形成。
7.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述支撐元件為橫貫所述第一部分的寬度所插入的金屬條。
8.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中通過拉鏈方式將所述第一部分與所述織物連接,或將所述第一部分與織物線圈縫合/釘住。
9.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述第一部分通過拆散區域與該織物連接。
10.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,進一步包括跨接層,該跨接層由多個繩索跨接部分構成,該繩索跨接部分可滑動地連接所述第一層的自調整繩圈與所述第二層的自調整繩圈。
11.根據權利要求1所述的織物裝載裝具,其中所述第一和第二繩索可由帶狀材料制成,以代替繩索材料。
全文摘要
一種多層式織物裝載裝具,用以將織物安裝至造紙機。該裝載裝具包括帶有剛性支撐元件(410)的第一部分(400)以及多個橫貫其寬度的隔開的孔(420),該第一部分在橫機器方向上連接至該織物的端部。第一層(430)由依次穿過孔的繩索形成,以構成自調整繩圈。第二繩索依次穿過該第一層的繩圈,以構成第二層(440)的自調整繩圈。拉環(450)聚攏該第二層的繩圈,并用以將織物牽引至造紙機。
文檔編號D21F7/00GK1714200SQ200380103581
公開日2005年12月28日 申請日期2003年10月28日 優先權日2002年11月18日
發明者庫堤斯·L·葛納, 艾倫·L·畢林斯 申請人:阿爾巴尼國際公司