DE60010335T2 - Siebe für eine vibrationstrennvorrichtung und verfahren zur herstellung - Google Patents

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Lee David SCHULTE
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, und ein System zum Herstellen eines Siebes für die Verwendung in Vibrationstrennvorrichtungen. Die Siebe dienen insbesondere jedoch nicht ausschließlich zum Trennen von Feststoffen von zirkulierendem Öl (Schlamm), das beim Bohren von Öl- und Gasquellen verwendet wird.
  • Die Notwendigkeit für die Kontrolle von Feststoffen in Bohrschlamm, der beim Bohren von Kohlenwasserstoffquellen verwendet wird, ist wohl bekannt im Stand der Technik.
  • Bohrschlamm, typischerweise eine Mischung von Ton, Wasser und verschiedenen Additiven, wird durch einen hohlen Bohrstrang (Rohr, Bohrkragen, Bohrspitze, usw.) abwärts gepumpt in ein gerade gebohrtes Bohrloch und tritt durch Löcher in einer Bohrspitze aus. Der Bohrschlamm nimmt Bohrtrümmer (Steine) und andere Feststoffe in dem Bohrloch auf und fördert sie nach oben weg von der Bohrspitze und aus dem Bohrloch in einem Raum zwischen den Bohrlochwänden und dem Bohrstrang. Am oberen Ende des Bohrloches wird der mit Feststoffen beladene Schlamm über eine Vibrationstrennvorrichtung entladen, d. h. eine Vorrichtung, die typischerweise eine Serie von Sieben aufweist, die in Schichten oder flach zueinander angeordnet sind. Die Siebe filtern und entfernen die Feststoffe aus dem Schlamm, wenn der Schlamm durch die Siebe hindurch läuft. Der Schlamm wird dann neu verwendet. Wenn erbohrte Feststoffe nicht aus dem Schlamm, der während des Bohrvorganges verwendet wird, entfernt werden, so kann ein Wiederzuführen der erbohrten Feststoffe Probleme hinsichtlich des Gewichtes, der Viskosität und der Geleigenschaften im Schlamm erzeu gen, wobei gleichzeitig der Abrieb an den Schlammpumpen und anderer mechanischer Ausrüstung, die für das Bohren verwendet werden, erhöht wird.
  • Bei einigen Vibrationstrennvorrichtungen wird ein feines Siebgewebe für das vibrierende Sieb verwendet. Das Sieb kann hierbei zwei oder mehr übereinander liegende Schichten des Siebgewebes aufweisen. Die Schichten können miteinander verbunden werden. Ein Träger, so z. B. eine perforierte oder mit Öffnungen versehene Platte, kann unterhalb des Siebes oder der Siebe verwendet werden. Der Rahmen des vibrierenden Siebes ist elastisch an einem Träger aufgehängt oder an diesem montiert und wird in Vibrationen durch einen Vibrationsmechanismus versetzt, wobei der Vibrationsmechanismus z. B. ein mit dem Rahmen verbundenes Unwucht-Gewicht auf einer rotierenden Welle aufweisen kann. Jedes Sieb kann durch eine Vibratoranordnung in Schwingungen versetzt werden, um einen Fluss der ausgefilterten Feststoffe auf den oberen Flächen des Siebes zu erzeugen, so dass die Feststoffe entfernt und abgeführt werden können. Die Feinheit oder Grobheit der Maschen eines Siebes können variieren, und zwar in Abhängigkeit der Schlammflussrate und der Größe der zu entfernenden Feststoffe.
  • Viele Siebe, die bei Vibrationstrennvorrichtungen verwendet werden, sind flach oder annähernd flach (d. h. im Wesentlichen zweidimensional). Andere Siebe sind aufgrund ihrer gewellten, eingedrückten oder aufgebauchten Oberfläche dreidimensional. Die U.S.-Patente 5,417,793, 5,417,858 und 5,417,859 beschreiben nicht-flache Siebe für die Verwendung in Vibrationstrennvorrichtungen. Diese Siebe haben eine untere ebene Lochplatte mit einer Vielzahl von in Abstand angeordneten Durchbrüchen oder Öffnungen. Die Unterseiten der Mulden des gewellten Siebmateriales werden mit der Lochplatte verbunden. Solche Siebe haben verschiedene Probleme, Mängel und Nachteile, unter anderem: ver ringerten Fließbereich aufgrund der durch feste Teile abgedeckten Fläche der Lochplatte; die Notwendigkeit, entweder relativ teure Lochplatten zu kaufenoder feste Platten selbst zu perforieren; das Gewicht der Lochplatten erhöht den Abrieb bei Teilen wie Gummistützvorrichtungen für das Sieb oder Kissen und kann die geforderte Vibration behindern; ein großer Plattenoberflächenbereich erfordert eine relativ hohe Anzahl von Verbindungseinrichtungen, um die Siebe mit der Platte zu verbinden; ein Endsieb, welches relativ schwer ist, erhöht die Handhabungsprobleme, das Risiko und die Kosten beim Verschiffen.
  • Ein Vibrationssieb kann aus einer oder mehreren Schichten eines Maschendrahtes gebildet werden. Maschendraht wird generell beschrieben durch den Durchmesser der Drähte aus denen er gewoben ist, der Anzahl der Drähte pro Einheitslänge (die so genannte Maschenzahl) und die Form oder Größe der Öffnungen zwischen den Drähten. Maschendraht gibt es in verschiedenen Sorten. Maschendraht der Sorte „Market" hat generell Drähte mit relativ großem Durchmesser. Die Sorte „Mill" hat vergleichsweise Drähte mit geringerem Durchmesser und die Sorte „Bolting Cloth" hat Drähte mit dem geringsten Durchmesser. Die Art des gewellten Maschendrahtes hängt von der Verwendung ab. Drähte mit kleinerem Durchmesser haben geringere Oberfläche und daher geringeren Widerstand, was in größeren Fließraten resultiert. Drähte mit kleinerem Durchmessern ergeben, für eine vorgegebene Öffnungsgröße, einen höheren Prozentsatz der offenen Fläche im Hinblick auf die Gesamtfläche des Siebes, wodurch höhere Fließraten und eine erhöhte Kapazität möglich sind. Jedoch reißt Maschendraht der Sorte „Bolting Cloth" eher als Siebe aus Maschendraht der Sorte „Market" oder „Mill", insbesondere wenn sie unter schwierigen Bedingungen, so. z. B. bei Bohr- und Bergbauverfahren verwendet werden. Drähte mit geringerem Durchmesser tendieren dazu, weniger Zugfertigkeit zu haben und brechen leichter und zudem tendiert feinerer Maschendraht dazu, seine Form nicht gut zu halten. Die meisten Maschendrähte haben auch den Nachteil einer „Verstopfung mit ähnlich großen Teilchen". Während der Vibration trennen sich die Drähte ausreichend, so dass Teilchen mit im Wesentlichen der gleichen Größe oder einer etwas größeren Größe als die Öffnungen zwischen die Drähte fallen können und dort festgeklemmt werden, so dass dadurch die Öffnungen des Siebes „verstopft" werden und die Kapazität des Siebes reduziert wird. Wenn ein Teilchen eingeklemmt wird, wenn die Drähte in ihrer maximalen Entfernung voneinander sind, ist es fast unmöglich, das Teilchen zu befreien manchmal kann es jedoch vorkommen, dass die Drähte sich weiter voneinander entfernen und das eingeklemmte Teilchen freigeben. Unglücklicherweise ist mancher Maschendraht, insbesondere vom Typ „Bolting Cloth" gespannt. Das Spannen der Drähte schränkt deren Bewegung ein. Diese eingeschränkte Bewegung ist vorteilhaft, um die Form des Maschendrahtes zu halten, die Größe der Öffnungen gleichmäßig zu halten, um auf diese Weise einen besseren „Siebpunkt" zu erhalten und um den Abrieb der Drähte durch ein Gegeneinanderreiben zu reduzieren. Jedoch reduziert die beschränkte Bewegung der Drähte die Wahrscheinlichkeit, dass dann, wenn ein ähnlich großes Teilchen eingeklemmt wurde, die Drähte sich anschließend voneinander trennen, um das Teilchen freizugeben. Die Verwendung von Drähten mit kleineren Durchmessern und kleineren Profilen, reduziert eine Verstopfung. Mit einem Draht mit kleinerem Durchmesser wird ein Teilchen wesentlich unwahrscheinlicher eingeklemmt bei seinem Gang durch die Öffnung.
  • Es können auch Mehrfach-Schichten von Maschendrähten verwendet werden, um die Verstopfung zu mildern. Das U.S.-Patent Nr. 4,033,865 beschreibt, zwei Siebe derart übereinander zu schichten, dass zumindest ein Draht der unteren Schicht der beiden Siebe jede Öffnung in dem oberen Sieb schneidet. Die Öffnungen in jedem Sieb sind mindestens zweimal so breit wie die Durchmesser der Drähte, wobei das untere Sieb Öffnungen mit der gleichen Größe oder ein wenig größer als die Öffnungen in dem oberen Sieb aufweist. Das untere Sieb, wenn es eng gegen das obere Sieb gehalten wird, hindert Teilchen daran, ausreichend tief in eine Öffnung in dem oberen Sieb einzuwandern, um gefangen zu werden. Eine gewisse Relativbewegung der beiden Schichten hilft ebenfalls, Teilchen, die in der oberen Schicht gefangen sind, freizusetzen. Diese Zwei-Schichten-Anordnung hat den Vorteil einer feineren „Trennung", so dass auch kleinere Teilchen ausgesiebt werden können. Oft wird auch eine dritte Stützschicht aus relativ grobem Mill-Maschendraht verwendet, um den größten Teil der Beladung auf dem Sieb zu tragen und die Zugfestigkeit des Siebes zu erhöhen.
  • Ein weiteres Problem bei vielen Anwendungen ist das Reißen des Siebes. Das Problem kann insbesondere akut werden bei Hochleistungsanwendungen, so z. B. beim Bohren und beim Bergbau. Ein gerissenes Sieb muss entweder ersetzt oder repariert werden. Um eine Reparatur zu erleichtern, werden die Siebschichten mit einem starren oder halbstarren Stützpanel verbunden, das ein Muster von großen Öffnungen aufweist, die auf dem Sieb eine Vielzahl von kleineren Zellen von Maschendraht bilden. Wenn ein Riss in dem Sieb auftritt, wird der in einer Zelle verbleibende Maschendraht, in der der Riss auftrat, herausgeschnitten und die Zelle abgedeckt. Die Kapazität des Siebes wird dadurch zwar verringert, jedoch wird seine Standzeit vergrößert. Typischerweise können mehrere Zellen eines Siebes repariert werden, bevor dessen Kapazität so weit abfällt, dass ein Ersatz erforderlich ist. Leider beschränkt die Verbindung des Siebes mit dem Stützpanel weiterhin die relative Bewegung der Schichten und der Drähte in jeder Siebschicht, so dass das Problem der Verstopfung noch erhöht wird.
  • Verstopfen und Reißen der Siebe reduzieren die Kapazität des Siebes fortlaufend während seiner Betriebszeit. Obwohl die Kapazität erhöht werden kann, indem die gesamte Fläche der Siebe erhöht wird, ist die Größe der Siebe jedoch bei den meisten Anwendungen beschränkt, so z. B. bei Bohrausrüstungen und insbesondere bei solchen auf Offshore-Plattformen. Es erfolgt somit generell ein Kompromiss zwischen der Kapazität, der Langlebigkeit, der Reparaturmöglichkeit und des Widerstandes gegen Verstopfung bei den Sieben. Es besteht eine Notwendigkeit für ein unterstütztes (entweder nicht flaches oder flaches) Sieb, das brauchbar, wirkungsvoll und kosteneffektiv, ferner einfach und billig herzustellen, leicht zu handhaben und relativ unaufwendig zu transportieren ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Siebes für eine Vibrationstrennvorrichtung angegeben, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine erste Lage aus Siebmaterial unter eine Kleberauftragsvorrichtung zu platzieren, eine Menge von heißem fließfähigem Kleber mit der Kleberauftragsvorrichtung auf Bereiche der ersten Lage des Siebsmaterials in einem Muster aufzutragen und anschließend zumindest eine zweite Lage aus Siebmaterial hierauf aufzupressen und den heißen fließfähigen Kleber abzukühlen, um so das Sieb zu bilden.
  • Andere Merkmale und Schritte bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 26 angegeben.
  • Die vorliegende Erfindung gibt auch ein Sieb an, das zumindest zwei Lagen eines Maschenmaterials aufweist, die durch das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung zusammengeklebt sind. Die vorliegende Erfindung gibt auch eine Rolle aus einem Sieb an, die durch das Verfahren hergestellt wurde.
  • Die vorliegende Erfindung gibt auch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Siebes für eine Vibrationstrennvorrichtung an, wobei die Vorrichtung eine Kleber abgebende Düse zum Aufbringen von heißem fließfähigem Kleber, zumindest eine weitere Rolle aus Maschenmaterial und eine Pressstation aufweist, um das Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen.
  • Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 30 bis 37 aufgeführt.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun im Rahmen von Ausführungsbeispielen auf die anliegenden Figuren Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht eines Systems entsprechend der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2A eine schematische Aufsicht auf einen Teil des Systems gemäß 1 ist;
  • 2B eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines Systemes entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, wobei ein alternativer Verfahrensweg eines Teiles des Systemes angegeben wird;
  • 3 eine schematische Aufsicht eines Teiles eines Systemes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei ein alternativer Verfahrensweg eines Teiles des Systemes angegeben wird;
  • 4 eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines Systemes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei ein alternativer Betriebsweg eines Teiles des Systemes angegeben wird;
  • 5 eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines Systemes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, in der ein alternativer Verfahrensweg eines Teiles des Systemes angegeben wird; und
  • 6A bis 6D Aufsichten auf Klebermuster sind, die durch ein System entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebracht wurden.
  • In 1 ist schematisch ein System 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung zum Aufbringen zum Kleber in einem gewünschten Muster auf ein Sieb oder Siebe (oder Maschenmaterial bzw. Maschenmaterialien) gezeigt und kann dazu verwendet werden, jedes hier beschriebene Sieb herzustellen, das Kleber oder Klebematerialien zwischen zwei oder mehreren Schichten von Sieben und/oder Maschenmaterialien verwendet.
  • Heißer Kleber für das Aufbringen auf ein Sieb oder Siebe oder auf Maschenmaterialien oder Kombinationen hiervon wird zu Düsen 1, 2 von einer Klebervorrichtung 10 über Leitungen 11, 12 und 13 geführt. Es kann natürlich auch eine Düse fortgelassen werden; andererseits können auch mehr als zwei Düsen verwendet werden. Die Leitung 11 kann eine beheizte Leitung oder ein beheiztes Rohr sein, das durch einen optionalen Heizapparat 19 beheizt wird. Es kann jedes geeignete bekannte Klebersystem verwendet werden, z. B. Heißklebersysteme die Kleber aufheizen und dann in eine Fließleitung pumpen. Bei einem speziellen Aspekt können BulkMeter-Applikatoren mit Modell 5530, 5540 oder 5506, die käuflich bei der Nordson Corporationmit Sitz in Amherst, Ohio erworben werden können, in Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung worben werden können, in Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden (z. B. für das Gerät 10 im System gemäß 1).
  • Von einer rotierenden Walze 4 wird eine Lage eines Siebes oder Maschenmateriales 6 von der Walze 4 abgewickelt und über eine Mitläufenolle 8 in eine Position unter den Düsen 1, 2 bewegt (oder unter nur einer von diesen, wenn eine von ihnen fortgelassen wird). Eine Bremse 3 spannt das Sieb bzw. Maschenmaterial 6 wenn dieses von der Walze 4 abgezogen wird. Bei einigen Anwendungen wird eine Rolle aus gewebtem Draht (Siebmaterial oder Maschenmaterial) mit Längen zwischen z. B. 30 m bis 90 m (100 bis 300 Fuß) von der Walze 4 abgewickelt.
  • Das Sieb- oder Maschenmaterial 6 mit einem darauf abgelegten Klebermuster (jeder hier beschriebene Kleber) wird zwischen drehenden stationären (im Bezug zu der vertikalen Position) Walze 14 und einer drehenden einstellbaren (im Hinblick auf die vertikale Position) Walze 16 transportiert. Bei einigen Anwendungen ist es vorteilhafter, dass die Walzen 8, 14 so eng wie möglich zu einander stehen. Jede Walze in dem System oder jede Rolle kann eine angetriebene Rolle oder Walze sein, die z. B. von einem Motor mit einem geeigneten Getriebe, Wellen, Verbindungen, etc. angetrieben wird, um das gewebte Drahtmaterial (Sieb- oder Maschenmaterial) von der Walze 4 abzuziehen. Bei einer speziellen Ausführungsform ist die Walze 38 eine angetriebene Walze, die das gewebte Drahtmaterial von der Walze 4 abzieht. Die angetriebene Walze 4 (oder eine angetriebene Walze oder Rolle) kann kontinuierlich gedreht werden, wenn ein Kleber auf dem Sieb- oder Maschenmaterial abgelegt wird; oder sie kann angetrieben in Intervallen gedreht werden, so dass ein gewünschter Bereich einer Schicht eines Maschendrahtes unter der bzw. den Düsen zur Abgabe eines Klebermusters positioniert wird. Nach dem Aufbringen des gewünschten Kleber musters auf den Bereich der Schicht wird die Walze aktiviert, um den Bereich mit dem Klebemuster zu entfernen und einen neuen nicht behandelten Bereich unter die Düse oder die Düsen zu positionieren.
  • Eine zweite Lage 18 aus Sieb- oder Maschenmaterial, die von einer drehenden Walze 20 abgewickelt wird und ggf. eine dritte Lage 22 aus Sieb- oder Maschenmaterial, die von einer drehenden Walze 24 abgewickelt wird, werdenebenso zwischen den Walzen 14, 16 transportiert, durch die alle Lagen zusammengepresst werden. Bremsen 26, 28 liefern an die Walzen 20 bzw. 24 einegewünschte Spannung. Der Pressdruck auf die kombinierten Lagen kann eingestellt werden, indem die vertikale Position der einstellbaren Walze 16 eingestellt wird. Es liegt im Rahmen dieser Erfindung, ein Sieb mit jeder gewünschten Anzahl von Schichten oder Lagen von Siebmaterial (Sieb- und/oder Maschenmaterial) herzustellen, das ein, jedoch hierauf nicht beschränktes, Endprodukt mit zwei, drei, vier, fünf, oder mehr Schichten einschließt.
  • Bei bestimmten Aspekten wird die einstellbare Walze 16 so positioniert, dass die zwischen den Walzen 14 und 16 transportierten Lagen miteinander verbunden werden und Teile der Lagen in Kleber des Klebermusters eingekapselt sind. Eine der oder beide Walzen 14, 16 können eine angetriebene Walze sein, z. B. angetrieben mit einem Motor, um die verschiedenen Lagen zwischen den Walzen von ihren entsprechenden Walzen abzuziehen. Die Walzen können auch als Wärmesenken fungieren, die dem Kleber Wärme entziehen, und/oder eine Kühlflüssigkeit kann durch eine oder beide Walzen geleitet werden, um den Kleber zu kühlen.
  • Optional kann ein Sieb und/oder eine Kombination aus Maschenmaterial 30, das zwischen den Walzen 14 und 16 austritt, in gewünschten Längen mit einer Schneidvorrichtung 32 geschnitten werden, die einen Träger 34 und ein Schneidgerät 36 aufweist; alternativ kann das Maschenmaterial 30 auf eine Walze 38 aufgewickelt werden.
  • Gemäß einem speziellen Aspekt kann die Lage 6 eine Schicht aus relativ grobem Maschendraht (und kann bei bestimmten Ausführungsformen ein beliebiger grober, hier beschriebener Maschendraht sein); die Lage 18 ist eine Schichtaus mittlerem Maschendraht (und kann jeder mittlerer Maschendraht sein, z. B. jedoch nicht ausschließlich mit einer Siebgröße zwischen 20 und 250); die Lage 32 ist eine Schicht aus feinem Maschendraht (und kann aus jedem feinen hier offenbarten Maschendraht sein).
  • Jeder geeignete bekannte Bewegungsmechanismus kann verwendet werden, um die Düse oder die Düsen oberhalb einer Schicht aus Sieb oder Maschenmaterial zu bewegen. Ein Bewegungsmechanismus 40 ist schematisch in 2A gezeigt und umfasst einen ersten Stab 41 rechtwinklig zu einem zweiten Stab 42, an dem beweglich eine Kleberdüse 44 montiert ist. Der zweite Stab 42 hat einen Finger 45, der sich abwärts in einen Führungskanal 43 des ersten Stabes 41 erstreckt. Wenn der zweite Stab 42 sich in Bezug zu dem ersten Stab 41 bewegt, bewegt sich der Finger 45 in dem Führungskanal 43, um die Bewegung des zweiten Stabes 42 zu führen. Die Kleberdüse 44 bewegt sich entlang des zweiten Stabes 42, wobei z. B. ein Schaft 46, der sich abwärts von einem Knopf 47 erstreckt, sich in einer länglichen Öffnung 48 bewegt, um die Bewegung der Kleberdüse 44 in Bezug zu dem zweiten Stab 42 zu führen. Eine geeignete Bewegung des zweiten Stabes 42 in Bezug zu dem ersten Stab 41 und gleichzeitig der Kleberdüse 42 in Bezug zu dem zweiten Stab 42 macht das Aufbringen eines Kleberbettes in einem gewünschten Muster auf einem Sieb- oder Maschenmaterial unterhalb der Düse 44 möglich. Eine, zwei, drei, vier oder mehr Kleberdüsen können beweglich an dem zweiten Stab angeordnet sein; berdüsen können beweglich an dem zweiten Stab angeordnet sein; oder es können mehrere Kleberdüsen verwendet werden, von denen jede einen Bewegungsmechanismus aufweist. Alternativ und für jede hier offenbarte Ausführungsform können die Schicht bzw. die Schichten des Siebmateriales unter einer festen Düse oder festen Düsen bewegt werden, um ein gewünschtes Klebemuster aufzubringen. Z. B. wird ein Teil einer Rolle aus Maschenmaterial, auf den ein Klebermuster aufgebracht werden soll, auf einem beweglichen und nicht ausziehbarem Tisch oder einem anderen geeigneten Träger mit einer oberhalb montierten Düse oder Düsen platziert.
  • 2B zeigt ein System 80 entsprechend der vorliegenden Erfindung mit zwei Bewegungsmechanismen 81, 82 für Düsen (mit dem Mechanismus gemäß 2A) jeweils mit einer Düse AA bzw. mit einer Düse BB. Bei einem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Düse AA von der angegebenen Position 1a zu einer neuen Position 2a bewegt, wobei sie ein erstes Kleberbett auf dem Sieb- oder Maschenmaterial 6 (gleich dem in 1) entlang eines Pfades von der Position 1a zur Position 2a ablegt. Die Düse BB wird aus ihrer Anfangsposition 4a zu einer neuen Position 5a bewegt (und kann bewegt werden, bevor die Düse AA bewegt wird), wobei sie während ihrer Bewegung ein Kleberbett auf das Sieb- oder Maschenmaterial 6 entlang des Pfades von Position 4 zur Position 5 ablegt. Das Sieb- oder Maschenmaterial 6 wird dann um ein vorbestimmtes Inkrement (nach rechts oder nach links wie in 2B dargestellt) bewegt, und die Düse AA wird zurück in ihre Position 1a bewegt (wobei sie ein neues Kleberbett auf dem Sieb- oder Maschenmaterial während ihrer Bewegung ablegt, wobei dieses neue Kleberbett in Abstand zu dem ersten Kleberbett gelegen ist), und, in ähnlicher Weise wird die Düse BB zurück zur Position 4a bewegt, wobei sie ein korrespondierendes Kleberbett ablegt. Alternativ können beide Düsen auf eine Folgeposition bewegt werden (anstatt zurück zu den Positionen 1a bzw. 4a bewegt zu werden); z. B. zu der Position 3a für die Düse AA und der Position 6a für die Düse BB. Es liegt im Rahmen dieser Erfindung, dass die Düsen anschließend in ihre Anfangsposition bewegt werden, wobei anschließend eine Bewegung oder Vorschalten des Sieb- oder Maschenmateriales erfolgt, wobei ein Kleberbett abgelegt wird, wenn sie das Sieb- oder Maschenmaterial in der umgekehrten Richtung überqueren (oder es wird kein Kleberbett abgelegt). Die Bewegungen von der Position 1a zu 2a nach 3a (Düse AA) und der Position 4a zu 5a nach 6a (Düse BB) können dann wiederholt werden. Alternativ kann nur eine der Düsen verwendet werden, die in eine zweite Position bewegt wird und optional zu einer dritten Position und anschließend optional zurück zu der zweiten und dann zu der ersten Position bewegt wird. Obwohl die Düsenpfade, die in 2B gezeigt sind, im Wesentlichen gerade sind, liegt es im Rahmen dieser Erfindung, dass einer oder beide Pfade gebogen, zickzackförmig oder wellig verlaufen, wenn man sie von oben anschaut.
  • Typischerweise hat ein abgelegtes Kleberbett von oben gesehen eine Breite zwischen 0,12 cm und 0,24 cm (3/64 und 3/32''), wobei in einer speziellen Ausführungsform diese Breite ungefähr 0,16 cm (1/16'') ist. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist der Abstand Kleberdüse oberhalb einer Schicht aus Sieb- oder Maschenmaterial zwischen 0,95 cm und 1,6 cm (3/8'' bis 5/8'') und die Düse (oder Düsen) werden mit einer Geschwindigkeit von 1,3 bis 2 m pro Minute (4 bis 6 Fuß pro Minute) bewegt (oder die Schicht des Sieb- oder Maschenmaterials wird unterhalb einer stationären Düse oder Düsen mit dieser Geschwindigkeit bewegt).
  • 3 zeigt ein System 50 entsprechend der vorliegenden Erfindung ähnlich dem System in 1, bei dem die Düsen 1, 2 anfänglich auf gegenüber liegenden Seiten eines stationären Bereichs einer Schicht aus Sieb- oder Ma schenmaterial positioniert sind. Die Düse 1 bewegt sich aus einer Position A in eine Position B und legt dabei ein Kleberbett X ab, und kehrt dann ihre Bewegung um und bewegt sich von Position B in die Position C und legt dabei ein Kleberbett Y ab. Gleichzeitig bewegt sich die Düse 2 aus einer Position D in eine Position E und legt dabei ein Kleberbett P ab und kehrt dann ihre Richtung um und bewegt sich in eine Position F, wobei sie ein Kleberbett Q ablegt. Wenn diese Bewegungen der Düsen wiederholt werden, wird ein Klebermuster R auf dem Sieb- oder Maschenmaterial 6 abgelegt. Wenn die Düsen den gewünschten Bereich der Schicht des Sieb- oder Maschenmaterials mit dem gewünschten Muster bedeckt haben, wird die Schicht unter den Düsen bewegt, so dassdiese dann über einem neuen Schichtbereich positioniert werden, auf den das Muster abgelegt werden soll. Wenn der neue Bereich korrekt positioniert ist, beginnen die Düsen wie oben geschildert ein Klebermuster abzulegen. Alternativ kann das Sieb- oder Maschenmaterial ebenfalls unter den Düsen bewegt werden, wenn der Kleber abgegeben wird.
  • 4 zeigt ein System 60 gemäß der vorliegenden Erfindung, ähnlich dem System in 1, mit einer einzigen Kleberdüse 61, die ein Kleberbett auf das Sieb- oder Maschenmaterial 6 ablegt und sich aus einer Position G in eine Position H, dann in eine Position I, dann in eine Position J und dann in eine Position K bewegt. Indem dieser Bewegungszyklus wiederholt wird, wird ein Klebermuster S auf dem Sieb- oder Maschenmaterial 6 abgelegt. Wenn das gewünschte Muster auf einen Bereich des Sieb- oder Maschenmaterials abgelegt ist, wird der Kleberfluss (optional) abgestellt und das Sieb- oder Maschenmaterial 6 wird unter den Düsen bewegt, so dass Kleber auf einen anderen Bereich des Sieb- oder Maschenmateriales 6 abgelegt werden kann. Alternativ kann die Schicht des Sieb- oder Maschenmateriales 6 unterhalb der Düse 61 bewegt werden, wenn Kleber abgelegt werden soll; oder nach einer Düsenbewegung (z. B. vom Punkt G zum Punkt H zum Punkt I) wird bei einer anderen Ausführungsform das Sieb- oder Maschenmaterial (z. B. nach einem Vorschalten um eine gewünschte Distanz) unterhalb der Düse bewegt, wonach anschließend die Düse in einem umgekehrten Pfad bewegt wird (z. B. vom Punkt I zum Punkt J zum Punkt K).
  • 5 zeigt ein System 70 gemäß der vorliegenden Erfindung, ähnlich dem System gemäß 1, mit einer Reihe von Kleberdüsen 72 und einer Kleberdüse 71. Die Düsenreihe 72 legt mehrere Kleberbetten 73 auf dem Sieb- oder Maschenmaterial 6 ab. Die Düse 71 wird oberhalb des Sieb- oder Maschenmateriales bewegt, um mehrere Kleberbetten 74 abzulegen, wodurch ein Klebermuster T auf dem Sieb- oder Maschenmaterial 6 erzeugt wird. Entweder wird die Reihe von Düsen in Bezug zu der Schicht aus Sieb- oder Maschenmaterial 6 bewegt, oder es wird die Schicht unterhalb der Reihe von Düsen bewegt oder beides. Es ist ebenfalls möglich, die gesamte Reihe von Düsen in einem Winkel im Hinblick auf die Bewegungsrichtung der Schicht des Sieb- oder Maschenmaterials 6 zu bewegen. Ebenso kann eine Reihe von Düsen an der Seite der Schicht 6 verwendet werden anstelle lediglich einer einzigen Düse wie der Düse 71.
  • Die 6A bis 6D zeigen mögliche Klebermuster, die mit Systemen entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können (Systemen entsprechend den Systemen in 2, 2B und 3 bis 5, jedoch nicht hierauf beschränkt). Diese Muster können durch entsprechende Steuerung des Bewegungsablaufes des Sieb- oder Maschenmaterials und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Bewegungsrichtung der Düse bzw. Düsen erreicht werden. In den 6A bis 6D werden die Winkelwerte in Grad angegeben (entweder „°" oder „deg"), die Längenwerte in Zoll („inches" oder „in" oder eine Zahl, z. B. bedeutet „1,38" in 6A 1,38 Zoll) und Flächenwerte in Quadratzoll („sq. in."). Folgendes liegt ebenfalls im Rahmen dieser Erfindung: so können die hier beschriebenen Reihen von Düsen (z. B. jedoch nicht darauf beschränkt, die Reihe von Düsen in dem System 70) durch beliebige, ein Muster erzeugende Rollen ersetzt werden; oder jede Düse in jedem System in den 1 bis 5 durch Muster erzeugende Rollen, oder es kann eine Rolle ersetzt werden, um ein Klebebett abzulegen, das bisher durch eine beliebige Düse in einem beliebigen System gemäß den 1 bis 5 abgelegt wurde.
  • Bei den hier beschriebenen Systemen kann das Abkühlen des heißen von einer Düse oder mehreren Düsen ablegten Klebers durch die Verwendung von einem oder mehreren Gebläsen oder Kühlern bewirkt werden, oder indem eine Kühlflüssigkeit durch eine oder mehrere Walzen zirkuliert wird und/oder durch Walzen, die in Kontakt stehen und/oder nahe dem heißen Kleber platziert sind.

Claims (37)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Siebes für eine Vibrationstrennvorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Platzieren einer ersten Lage aus Siebmaterial unter eine Kleberauftragsvorrichtung, Auftragen einer Menge von heißem fließfähigen Kleber mit der Kleberauftragsvorrichtung auf einen Bereich der ersten Lage des Siebmaterials in einem Muster und anschließendes Aufpressen zumindest einer zweiten Lage aus Siebmaterial hierauf, und Abkühlen des heißen fließfähigen Klebers, um so das Sieb zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Lage aus Siebmaterial lösbar auf eine erste drehbare Walze gewickelt ist, wobei das Verfahren ferner das Abrollen der ersten Lage aus Siebmaterial von der ersten Walze und das Positionieren eines Bereiches der ersten Lage unter die Kleberauftragsvorrichtung aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Lage aus Siebmaterial lösbar auf eine zweite Walze gewickelt ist und das Verfahren ferner das Abrollen eines Teiles der zweiten Lage von der zweiten Walze und das Positionieren des Teiles der zweiten Lage benachbart zu einem Teil der ersten Lage aufweist, auf den Kleber aufgebracht worden ist, und das Bewegen des Teiles der zweiten Lage und des Teiles der ersten Lage zwischen gegenüberliegende drehbare mit Abstand angeordnete Walzen aufweist, um den Teil der zweiten Lage und den Teil der ersten Lage zusammenzupressen, um eine zusammengepresste Lage aus der ersten und der zweiten Lage aus Siebmaterial zu bilden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ferner die zweite Lage und die erste Lage kontinuierlich zwischen den gegenüberliegenden mit Abstand angeordneten Walzen bewegt werden, um ein kontinuierliches Blatt von zusammengepressten Siebmaterialien zu erzeugen.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei ferner das kontinuierliche Blatt aus zusammengepresstem Siebmaterial geschnitten wird, um Teilblätter aus zusammengepresstem Siebmaterial zu bilden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine dritte Lage aus Siebmaterial lösbar auf eine dritte Walze gewickelt wird, wobei ferner ein Teil der dritten Lage von der dritten Walze abgewickelt und der Teil der dritten Lage benachbart zu einem Teil der ersten und zweiten Lage positioniert wird und der Teil der dritten Lage und die Teile der ersten und zweiten Lagen zwischen gegenüberliegenden drehbaren und mit Abstand angeordnete Walzen bewegt werden, um diese zusammenzupressen und eine zusammengepresste Lage aus der ersten, zweiten und dritten Lage aus Siebmaterial zu bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ferner die Lagen kontinuierlich zwischen den gegenüberliegenden mit Abstand angeordneten Walzenhindurch bewegt werden, um ein kontinuierliches Blatt aus zusammengepresstem Siebmaterial zu erzeugen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ferner das kontinuierliche Blatt aus zusammengepresstem Siebmaterial geschnitten wird, um Teilblätter aus zusammengepresstem Siebmaterial zu bilden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das kontinuierliche Blatt aus zusammengepresstem Siebmaterial auf eine Walze aufgewickelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der heiße fließfähige Kleber auf einen Bereich der ersten Lage aus Siebmaterial mit Hilfe einer Kleber abgebenden Düse aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ferner der Kleber mit Hilfe der kleberabgebenden Düse auf die erste Lage aus Siebmaterial aufgespritzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die zumindest eine abgebende Düse mehrere von voneinander getrennte Kleber abgebenden Düsen ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei ferner die zumindest eine Kleber abgebende Düse über die erste Lage aus Siebmaterial bewegt wird, um darauf das Klebermuster zu formen.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, wobei ferner die erste Lage aus Siebmaterial unter der zumindest einen Kleber abgebenden Düse be wegt wird, um das Klebermuster auf der ersten Lage aus Siebmaterial zu formen.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei ferner die zumindest eine Kleber abgebende Düse über der ersten Lage aus Siebmaterial bewegt wird, um darauf das Klebermuster zu formen, und die erste Lage aus Siebmaterial unter der zumindest einen Kleber abgebenden Düse bewegt wird, um das Klebermuster auf der ersten Lage aus Siebmaterial zu formen.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lage aus Siebmaterial eine grobe Maschenweite aufweist.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lage eine grobe Maschenweite und die zweite Lage eine mittlere Maschenweite aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 6 oder einem hiervon abhängigen Anspruch, wobei die erste Lage eine grobe Maschenweite, die zweite Lage eine mittlere Maschenweite und die dritte Lage eine feine Maschenweite aufweist.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Muster durch eine Serie von mehreren benachbarten ähnlich geformten, sich wiederholenden geschlossenen Tropfenformen mit einem offenen zentralen Bereich und Kleberwulsträndern gebildet wird, wobei die Serie sich über im Wesentlichen den gesamten Bereich der ersten Lage aus Siebmaterial erstreckt, auf den Kleber in dem Muster aufgebracht wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei jeder geschlossene Tropfen eine von oben gesehene vierseitige Figur aufweist.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die vierseitige Figur ein Parallelogramm ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Parallelogramm Innenwinkel von etwa 60°, 60°, 120° und 120° aufweist.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die vierseitige Figur ein Rechteck ist.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die vierseitige Figur ein Quadrat ist.
  25. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem hiervon abhängigen Anspruch, wobei zumindest eine der zwei gegenüberliegenden drehbaren mit Abstand angeordneten Walzen eine angetriebene Walze ist.
  26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner die Menge des Klebers aufgeheizt wird.
  27. Sieb mit zumindest zwei Lagen aus Maschenmaterial, die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zusammengeklebt sind.
  28. Sieb nach Anspruch 27, wobei das Sieb eine Siebrolle ist.
  29. Vorrichtung zum Herstellen eines Siebes für eine Vibrationstrennvorrichtung, wobei die Vorrichtung zumindest eine Kleber abgebende Düse (1, 2) zum Aufbringen von heißem fließfähigen Kleber und eine Pressstation (14, 16) aufweist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26 durchzuführen.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei die Abgabedüse mehrere Abgabedüsen (1, 2) aufweist.
  31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, wobei ferner eine erste Walze (4) vorgesehen ist, die im Betrieb eine erste Rolle aus Maschenmaterial aufnimmt.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei ferner eine zweite Walze (20) vorgesehen ist, die im Betrieb eine zweite Rolle aus Maschenmaterial aufnimmt.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei ferner eine dritte Walze (24) vorgesehen ist, die im Betrieb eine erste Rolle aus Maschenmaterial aufnimmt.
  34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei ferner eine Walze (38) vorgesehen ist, auf die im Betrieb ein Sieb aufgewickelt wird.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei die Pressstation (14, 60) gegenüberliegende in Abstand angeordnete Walzen aufweist.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei zumindest eine der beiden gegenüberliegenden Walzen eine angetriebene Walze ist.
  37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 36, wobei ferner eine Heizvorrichtung zum Aufheizen des heißen fließfähigen Klebers vorgesehen ist.
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