包括無窮形狀線圈的工業織物的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業織物。更具體地，本發明涉及這樣一種工業織物/帶，其由螺旋元件或無窮形狀的線圈元件組裝而成，并形成為連續環或無端環。
[0002]以引用方式并入
[0003]本文所引用的所有的專利、專利申請、文獻和/或參考以引用方式并入本文，并且可以在本發明的實施中采用。
【背景技術】
[0004]工業織物意為連續環形式的無端結構，并且通常以傳送帶的形式應用。本文公開通篇所用的“工業織物”是指構造用于現代造紙機的織物，以及可以用于非織造物生產的工程織物。現代造紙機采用無端織物/帶，該無端織物/帶構造用于成形部、壓榨部以及干燥部，還有采用處理帶，例如也可以用于現代造紙處理的區段例如壓榨部的靴形壓榨或傳送帶。工程織物具體是指織物/帶，除了用于造紙之外，還用在造紙廠的制備機械上(即紙漿)，或者用在非織造物生產中的織物/帶；或者，用在瓦楞紙板工業、食品生產設施、制革以及建筑產品和紡織工業中所用的織物。(例如參見Albany Internat1nal 201AnnualReport and 10-K，Albany Internat1nal，216Airport Drive，Rochester，NH 03867,2010年5月27日)。
[0005]在工業織物的形成中，其基底結構或構件可以采用多種不同的形式。例如，該織物可以為織造無端狀，或者為平織的并且隨后使其成為具有接縫的無端形式。工業織物(如無端環)具有圍繞其周向測得的規定長度以及橫跨其測得的規定寬度。在許多應用中，工業織物必須維持均一的厚度(thickness或caliper)，以防止例如局部厚度大于周圍緊鄰區域厚度的區域中出現過早磨損，或者避免承載于其上或與其接觸的被制造商品出現令人反感的印記。
[0006]用于現代造紙機的工業織物以及非織造物生產中的工業織物，例如其可以具有的寬度為大約5英尺至33英尺以上，長度從約40英尺至400英尺以上，以及重量從大約100鎊至3，000鎊以上。
[0007]由于工業織物的尺寸和重量以及其所應用的工業機器的結構，在許多應用中通常方便的是，將工業織物作為具有長度方向邊緣以及寬度方向邊緣的平坦物品安裝到合適的機器上，并用例如接縫來連接寬度邊緣而形成連續帶。當在工業機器上安裝平坦并且形成為連續環的結構時，這種工業織物已知為可機上縫合織物。
[0008]但是，在可機上縫合織物的功能上以及使用上，接縫存在問題，S卩，其具有的厚度不同于接縫連接處工業織物邊緣的厚度。接縫與織物邊緣之間厚度的變化會導致織物上所承載的產品出現印記。如果接縫區域具有大于織物邊緣的厚度，由于接縫暴露于機器組件并導致磨損或摩擦，這還會導致接縫失效。
[0009]為了便于縫合，許多工業使用的織物具有縫合環，其形成在織物將要連接的兩個相對邊緣上。例如，縫合環自身可以由平織織物的經紗形成。可以通過將織物端處的瑋紗移除以使經紗出現自由端部，從而形成縫合環。通過將經紗的自由端部重新引入(重新織入)織物而形成環。
[0010]通過將織物的兩端聚攏在一起，使織物的兩端處的縫合環交叉對插并交替以對齊環中的開口，從而形成單個通道，并通過引導銷釘或銷穿過該通道而將織物的兩端鎖定在一起，從而形成接縫。
[0011]可替代地，在螺旋連接線圈的最早應用之一中，縫合螺旋可以在工業織物兩端的各端處附接至縫合環。此方法的示例示出于發明人為Crook的美國專利N0.4，896，702，其中形成了多層的工業織物。如所示，形成管狀基底織物并使其扁平化，以在織物的長度方向的末端形成邊緣，并且移除在該邊緣區域內的機器橫向(“CD”)紗線。將螺旋線圈附接至工業織物的縫合環。可替代地，該縫合螺旋可以通過至少一根連接紗線連接至縫合環。工業織物兩端處的螺旋線圈也可以之后在機器上通過銷再次彼此交叉對插和連接，以形成通常被稱作螺旋接縫的接縫。
[0012]無論如何形成接縫，該接縫的結構都不同于織物其余部分的結構。工業帶中期望的是具有均一的特性(其中包括例如透氣或透水性、厚度、以及密度)。在已知的可機上縫合織物中，接縫區域的結構不同于織物其余部分的結構。由于橫過工業織物長度和寬度上的均一物理特性通常是優選的，并且可能是所要求的，因此接縫是被縫合織物的關鍵部分。如果接縫自身在結構上以及功能上沒有近乎相同于工業織物其余部分，接縫區域的更改則是必需的，以獲得充分相似于預期應用的工業織物的主要部分的特性。
[0013]—種周知的織物是例如發明人為Gauthier的美國專利N0.4，839，213公開的螺旋連接帶，其具有相似于接縫的本體。該‘213專利公開了一種由螺旋制成的傳送帶，螺旋通過將桿插入相鄰螺旋交叉對插所形成的通道而組裝在一起。該帶包括平坦或其它形狀的組件(稱為“填充物”)，將其插入到螺旋之內以便完全地或部分地填充螺旋內的空間。但是，使用這種帶存在一定的缺點。例如，為了獲得期望的較低透氣性，在螺旋內使用了填充物，因此該帶具有相對硬挺的本體。此外，附加費用、插入填充物的單獨處理步驟、以及附加的質量都是缺點。當螺旋連接線圈制成全寬度時，有時會在一處位置失敗，并且當帶在機器上運轉時，帶會橫過⑶“被拉開”，這會導致帶失效以及對造紙機組件的明顯損害。
[0014]工業織物的另一個實例公開于發明人為Hansen的美國專利N0.6，918，998，其涉及用預制環件制造的織物。專利‘998中的環件與MD或CD紗線、銷或線材相連接，以形成平坦織物，該織物的端部彼此連接而形成連續的環帶。此專利中公開的環件優選由剛性材料制成，使得其相對硬挺并不可壓縮。
[0015]因此，工業織物例如可機上縫合織物存在這樣的需求:其易于制造并且在織物的整個長度和寬度上具有均一的特性。
【發明內容】
[0016]據此，本發明的一個實施例為一種可機上縫合織物/帶，其由多個螺旋元件連接在一起而制成，以跨越帶的長度和寬度提供均一的特性。
[0017]本發明的一個實施例提供螺旋元件，其可以彼此附接而形成工業織物/帶。還提供了一種由多個根據本發明的螺旋元件形成的無端結構，以及一種由本發明公開的螺旋元件制造無端工業織物/帶的方法，其可以機上縫合。
[0018]根據本發明的方面，用于形成工業織物/帶的螺旋元件成型為“無窮形狀線圈”，這樣命名是因為該線圈的軸向視圖近似于“無窮”符號、通常地數字“8”形狀的曲線、或者數學上的雙紐線。如此，各個元件具有兩個環，并且一個元件的第一環與相鄰元件的第二環相交叉對插，以接受銷或銷釘穿過由交叉對插環所形成的通道。多個這些螺旋元件交叉對插并連接到一起，直至形成所要求的織物長度。
[0019]如此應用中所使用的，無窮形狀線圈為材料成形線圈，該材料可以為例如單絲、絞合多絲、涂覆或未涂覆、或者涂覆或未涂覆的金屬線，其包括兩個環，該環由這樣的材料形成，其交替穿過一對平行線性共面支撐件之上和之下，并在該支撐件之間的空間中交叉。該支撐件可以為例如雙心軸或螺旋連接型成形裝置。環可以為大致相同的尺寸和形狀，但在某些應用中預期可以采用不同的尺寸和形狀。在形成無窮形狀線圈時，雙心軸設置為包括兩個相鄰的支撐件，通常彼此平行并共面，并且彼此間隔開，其中心間距與無窮形狀線圈環所期望的中心距相對應。材料(例如聚酯單絲)經過第一心軸、穿過兩個心軸之間的空間、向下經過第二心軸并隨后圍繞到第二心軸的頂部之上、往回穿過心軸之間的空間并位于第一心軸之下。因此，在完整的轉環中，用于形成無窮形狀線圈的材料沿行雙紐線、或數字“8”或“無窮”符號的基本彎曲形狀。以相同的方式形成隨后的無窮形狀線圈轉環，其軸向上從之前的無窮形狀線圈轉環偏置。可以增加線圈轉環，直至形成所期望的線圈數量或者產生所期望的軸向長度(其可以與線圈數量相對應)。
[0020]如下文公開所說明的，可以使用其它方法形成無窮形狀線圈。本發明的一個實施例為一種包括多個無窮形狀線圈的工業織物，該無窮形狀線圈具有的CD長度等于織物的寬度，該線圈布置為第一無窮形狀線圈的第一環和第二環之一與相鄰無窮形狀線圈的第一環和第二環之一相交叉對插，以形成單個的通道，銷延伸穿過該通道，以及，將一個或多個無窮形狀線圈加入第一無窮形狀線圈或相鄰無窮形狀線圈，直至獲得織物的所需MD長度。
[0021]本發明的另一個實施例是一種工業織物/帶，其包括多個無窮形狀線圈元件，各無窮形狀線圈元件具有第一環和第二環，其中，具有開放內部的第一無窮形狀線圈元件的第二環與具有開放內部的第二無窮形狀線圈元件的第一環相交叉對插，使得第一無窮形狀線圈元件的第二環的開放內部至少部分地對齊于第二無窮形狀線圈元件的第一環，以形成從中穿過的通道，以及，銷布置在由對齊的環所形成的通道中，以將第一無窮形狀線圈元