-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf einen Vorspann gerichtet, der verwendet
wird, um ein nähbares
Gewebe zur Papierherstellung auf eine Papiermaschine zu ziehen,
insbesondere eines, das haltbar ist und seine Wiederverwendung erlaubt.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Gewebe
können
in modernen Papierherstellungsmaschinen eine Breite von 5 (1,5 m)
bis über
33 Fuß (10,1
m) und eine Länge
von 40 (12,2 m) bis über
400 Fuß (121,9
m) und ein Gewicht von annähernd
100 (45,4 kg) bis 3000 Pfund (1360,8 kg) aufweisen. Diese Gewebe
verschleißen
und müssen
ersetzt werden. Der Austausch der Gewebe ist häufig damit verbunden, die Maschine
außer
Betrieb zu nehmen, das verschlissene Gewebe zu entfernen, montieren,
um ein Gewebe zu installieren, und das neue Gewebe zu installieren.
Während
viele Gewebe endlos sind, ist etwa die Hälfte derjenigen, die in Preßabschnitten
der Papiermaschinen heutzutage verwendet werden, auf der Maschine
nähbar.
Alle verwendeten Trocknergewebe weisen eine Naht irgendeiner Art
auf. Es wird beabsichtigt, daß Papierindustrie-Verarbeitungsbänder (PIPBs)
eine Fähigkeit
aufweisen, auf der Maschine genäht
zu werden, wie einige Transferbänder,
die als Transbelt® bekannt sind. Die Installation
des Gewebes umfaßt
das Ziehen des Gewebekörpers
auf eine Maschine und Verbinden der Gewebeenden, um ein endloses
Band zu bilden.
-
Ein
wichtiger Aspekt des Ladens eines Gewebekörpers auf eine Papiermaschine
ist, daß es eine
einheitliche Spannung über
dem Gewebe gibt. Wenn keine einheitliche Spannung erzielt wird und ein
Abschnitt des Gewebes mehr zieht als ein anderer, dann kann das
Gewebe Blasen oder Furchen über
die Gewebebreite bilden.
-
Ein
weiterer Aspekt des Ladens eines Gewebekörpers ist das Verhindern einer
Beschädigung
der Gewebekörpernaht.
Um die Mög lichkeit
einer Beschädigung
der Naht während
der Installation zu vermeiden oder zu minimieren, muß eine Spannung, Gewicht
und Druck auf die Naht selbst vermieden werden.
-
Ein
weiterer Aspekt des Ladens eines Gewebes, insbesondere von sehr
langen, ist die richtige Ausrichtung des Gewebekörpers in der Maschine, damit
das Gewebe genau in die Maschinenrichtung (MD) geführt wird
und nicht schwingt oder zu einer Seite der Maschine läuft. Wenn
das Gewebe schlecht geführt
wird oder läuft,
kann es den Papiermaschinen-Halterahmen berühren und ein Gewebeschaden verursacht
werden.
-
Für Gewebe
und Bänder
mit Nähten,
die auf der Papiermaschine miteinander verbunden werden können, sind
verschiedene Typen von Vorspannen ausprobiert worden, um die Installation
zu unterstützen.
Um die Möglichkeit
einer Beschädigung
des Gewebekörpers
und der Maschine während
der Installation und des Betriebs zu vermeiden oder zu minimieren,
sollte der Vorspann so gestaltet werden, daß es eine einheitliche Spannung über den
Gewebekörper gibt.
Es hat verschiedene Versuche gegeben, solche Vorspanne zu gestalten.
-
Die
US-Patente Nr.
5,306,393 und
5,429,719 ,
beide von Rhyne, beschreiben eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Installation eines Gewebekörpers
auf einer Papiermaschine. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen eines
selbstausrichtenden Gewebebeschickungsharnisches mit einer Vorderkante
und mehreren beabstandeten leeren Durchführungen, die benachbart zur
Vorderkante angeordnet sind, an die mehrere Seile angebracht werden,
Befestigen eines Zugseils durch den Beschickungsharnisch und eine
Bahnaufnahmevorrichtung, Ziehen des Zugseils, und automatische Nachstellung des
Zugseils durch den Beschickungsharnisch, um zu versuchen, eine einheitliche
Spannung über
das Gewebe zu erzielen.
-
Einige
Vorspanne sind quadratisch oder rechteckig, wobei die Längenabmessung
entweder in die MD oder CD verläuft.
Es werden mehrere Seile oder Riemen am Vorspann an gleichmäßig voneinander
beabstandeten Stellen über
die Breite des Vorspanns angebracht, und der Vorspann mit dem angebrachten
Gewebe oder Band zur Papierherstellung wird durch die Gewebepassage
gezogen, und die Enden des Gewebes oder Bandes zur Papierherstellung
werden zusammengebracht und durch eine Naht verbunden, um das Gewebe
endlos zu machen. Der Vorspann wird entfernt und das Gewebe ist
gebrauchsfertig. Jedoch können
die mehreren Seile oder Riemen an feststehenden Ausrüstungsteilen
in der Gewebepassage angehängt
werden, was eine schwierige und zeitaufwendige Installation, wenn kein
Reißen
und Beschädigung
des Gewebes verursacht.
-
Es
gibt auch Vorspanne, die gegenwärtig
in der Industrie verwendet werden, die wie ein gleichschenkliges
Dreieck geformt sind, dessen Scheitelpunkt entfernt ist, um ein
Trapezoid zu formen. Die Vorspanne werden aus einem gewebten Material hergestellt.
Das Material kann auch ein Vlies sein, aus dem der Vorspann hergestellt
wird. Die Basis eines Vorspanns weist einen Reißverschluß auf, der verwendet wird,
um den Vorspann an einem Ende des Gewebes anzubringen, das auf der
Papiermaschine installiert wird. Eine solche Gestaltung wird bevorzugt,
da nur ein Seil nahe des Scheitelpunkts angebracht wird, um das
Gewebe auf die Maschine zu ziehen. Wenn das Dreieck aus einem gewebten Material
geschnitten wird, geht eines der Garnsysteme in der Webung gerade
von der Basis zum Scheitelpunkt und das andere liegt in einem 90°-Winkel dazu.
-
1 zeigt eine Draufsicht
eines Vorspanns 10 des Stands der Technik. Der Vorspann 10 ist
wie ein gleichschenkliges Dreieck geformt und aus einem gewebten
Material hergestellt. Die Basis 12 des Vorspanns 10 weist
eine Hälfte
eines Reißverschlußkante 12 auf,
die verwendet wird, um den Vorspann 10 an ein Ende des
Gewebes anzubringen, das auf der Papiermaschine installiert wird,
an dem die andere Hälfte
der Reißverschlußkante an
dem Gewebe oder Band angebracht ist. Das Personal der Papierfabrik kann
ein Seil nahe des Scheitelpunkts anbringen, der mit einem Loch 14 versehen
ist, und das Gewebe auf die Maschine ziehen. Wenn das Dreieck aus
einem gewebten Material geschnitten wird, geht eines der Garnsysteme
in der Webung gerade von der Basis zum Scheitelpunkt und das andere
liegt in einem 90°-Winkel
dazu. Wenn an dem Seil gezogen wird, wie in 1a gezeigt, wird die Kraft über den
Vorspann als auch über
den angebrachten Gewebekörper
ungleichmäßig verteilt,
was bewirkt, daß sich
der Gewebekörper
auf den Seiten aufbauscht.
-
Es
können
Stahlstangen über
die gesamte Breite an der Basis des Vorspanns zur besseren Gewichts-/Spannungsverteilung
eingesetzt werden. Jedoch sind die Stangen schwer, dick und manchmal schwierig
durch die Quetschstelle zu führen,
die durch die beiden Quetschwalzen oder durch ein Gleitstück und eine
gegenüberliegende
Walze gebildet werden.
-
Mit
einem Vorspann dieses Typs wird selbst mit einer 4 Fuß (1,2 m)
breiten Stahlverstärkungsstange
(in die Quermaschinenrichtung oder CD) am Scheitelpunkt des Dreiecks/Trapezoids,
wenn an dem Seil gezogen wird, die Kraft ungleichmäßig über den
Vorspann und über
den befestigten Gewebekörper
verteilt. Wenn an dem obigen Scheitelpunkt gezogen wird, wird der
größte Teil
der Kraft über
vier Fuß in
die CD an der Mitte des Vorspanns verteilt. Dies bewirkt, daß sich die
Mitte des Gewebes aufbauscht, was es schwieriger macht, es zu nähen, und häufig bewirkt,
daß die
Kanten des Gewebes oder Bands 16 und des Vorspanns 10 erschlaffen 18 und 20,
während
es auf die Papiermaschine gezogen wird.
-
Der
Nachteil dieses Typs Vorspann ist, daß die Belastung immer längs seiner
Mitte konzentriert wird. Dies bewirkt, daß sowohl die Mitte des Vorspanns
als auch das an ihm angebrachte Gewebe die Kanten führen und
Wellen in der Mitte bilden, während
sie durch die Maschine gezogen werden, was es schwieriger macht,
sie zu nähen
als auch das Gewebe durch die Passage während der Installation zu leiten.
Dies bewirkt häufig,
daß die
Kanten des Gewebes erschlaffen, während es durch die Gewebepassage
gezogen wird. Jedes Erschlaffen der Gewebekanten oder Aufbauschen/Welligkeit
(jedes Verlassen des verhältnismäßig ebenen
Gewebeprofils) kann bewirken, daß das Gewebe an feststehenden Anlagenteilen
anhängt
wird, oder nicht leicht durch den Spalt geht, der zwischen den beiden Quetschwalzen
gebildet wird. Versuche, sowohl das Gewebe als auch die Vorspannkanten
beim Erschlaffen zu korrigieren, indem Seile längs der Kanten eingefügt werden,
führen üblicherweise
dazu, daß sich die
Kanten einrollen und umfalten, was ebenfalls nicht wünschenswert
ist.
-
Während die
obenerwähnten
Arten von Verfahren und Vorrichtungen zur Installation eines auf der
Maschine nähbaren
Gewebes oder Bandes bestimmte Vorteile aufweisen, weisen sie auch
damit verbundene Nachteile auf, die oben erläutert werden.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es
ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile der Vorrichtungen
zu überwinden,
die bisher erwähnt
wurden.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Installation eines Gewebes in einer Papiermaschine
bereitzustellen, die die Belastung auf den Gewebeaufbau zur leichteren
Installation und zum leichteren Zusammennähen gleichmäßig verteilt.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Installation
eines Gewebes in einer Papiermaschine bereitzustellen, die haltbar
ist und eine wiederholte Verwendung zuläßt.
-
Dieses
Problem wird nach Anspruch 1 durch einen Gewebebeschickungsvorspann
gelöst,
der im wesentlichen in der Form eines Dreiecks vorliegt, das zwei
Seiten und eine Basis und einen Scheitelpunkt aufweist, zur Installation
eines Gewebes zur Papierherstellung, das eine Vorderkante aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorspann aufweist:
- a) ein Substrat eines Materials,
das ein Material aufweist, das mit einer Polymerbeschichtung beschichtet
ist, die eine erste Oberfläche
und eine zweite Oberfläche
mit dem Substrat dazwischen bereitstellt;
- b) Verstärkungsstreifen,
die in Abständen
auf der ersten Oberfläche
angeordnet sind und sich in eine Richtung von der Basis zum Scheitelpunkt erstecken;
- c) eine erste Befestigungseinrichtung längs der Basis, um die Basis
an die Vorderkante eines Gewebes zur Papierherstellung anzubringen;
und
- d) eine zweite Befestigungseinrichtung nahe dem Scheitelpunkt
zur Befestigung des Vorspanns daran.
-
Zusätzliche
Merkmale bevorzugter Ausführungsformen
können
den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 13 entnommen werden.
-
Der
erfinderische Vorspann kann aus mindestens einem Abschnitt eins
Polymermaterials gestaltet werden, um ein Dreieck mit einem verjüngten Scheitelpunkt
zu bilden. Das Dreieck ist vorzugsweise gleichschenklig, wobei die
gesamte Vorspannlänge
der Basis zur Vorspannbreite geteilt durch 1,5 äquivalent ist. In bevorzugten
Ausführungsformen weist
der Vorspann mit polymeren PVC (Polyvinylchlorid) beschichtete,
gewebte grobe Gewebe auf, die aus Polyamid- oder Polyestergarnen
gewebt sind, üblicherweise
Monofilamente, die durch eine HF-Schweißanlage miteinander zusammengesetzt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind zusätzliche
geschmolzene Streifen aus PVC in regelmäßigen Abständen angeordnet, um die Vorspannstruktur
zu verstärken.
Es gibt eine Schleife, die aus einem übergeschlagenen Material besteht,
die am verjüngten
Scheitelpunkt vorgesehen ist, so daß eine Metallstange darin angeordnet
werden kann, mit einem Zugangsloch, das um einen Abschnitt der Stange
in der Mitte ausgeschnitten ist, um es zuzulassen, daß ein Seil
oder andere Einrichtungen befestigt werden, um den Vorspann zu ziehen.
Abhängig
vom Gewebegewicht, der erzielten Belastungsverteilung und der Festigkeit
des Vorspannmaterials selbst, könnte mehr
als ein Seil am Scheitelpunkt befestigt werden.
-
Der
Vorspann ist durch eine Befestigungseinrichtung an seiner Basis
angebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vorspann
durch einen Reißverschluß am Gewebe
befestigt, wobei eine Hälfte
des Reißverschlußkante an
die Basis des Vorspanns angebracht ist. Eine andere Hälfte des Reißverschlusses
ist am Gewebe angebracht. Es könnten
andere Einrichtungen für
diesen Zweck verwendet werden, um den Vorspann am Gewebe zu befestigen.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 zeigt eine Draufsicht
eines Vorspanns des Stands der Technik.
-
1a zeigt eine Seitenansicht
eines Gewebes, das an dem Vorspann der 1 befestigt ist, nachdem an ihm gezogen
worden ist.
-
2 zeigt eine Seitenansicht,
die einen Preßabschnitt
darstellt, der bei der Papierherstellung verwendet wird.
-
3 zeigt eine Seitenansicht,
die einen Trocknerabschnitt darstellt, der in der Papierherstellung
verwendet wird. 4 zeigt
eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
5 ist eine seitliche Schnittansicht,
die längs
der Linie 5-5 der 4 aufgenommen
ist.
-
6 zeigt ein Bild der Draufsicht
der bevorzugten Ausführungsform
der 4, die an einem
Gewebe angebracht ist.
-
7 zeigt eine detaillierte
Ansicht einer teilweisen Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform der 4, die den Scheitelpunkt
des Vorspanns zeigt.
-
8 zeigt eine detaillierte
Ansicht einer zweiten teilweisen Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform
der 4, die die zusätzlichen
geschmolzenen/verschmolzenen MD-Streifen und Kantenstreifen zeigt.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
-
Als
Anfang zeigt 2 eine
Seitenansicht des Preßabschnitts
einer Papierherstellungsmaschine. 3 zeigt
eine Seitenansicht des Trocknungsabschnitts einer typischen Papierherstellungsmaschine.
Der Weg des Gewebes, das in diesen Abschnitten verwendet wird, wird
darin dargestellt.
-
Die 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform des vorliegenden
erfinderischen Vorspanns 110. Der Vorspann 110 ist
wie ein Dreieck mit einem verjüngten
Scheitelpunkt 112 und einer Basis 114 geformt.
Das Dreieck ist vorzugsweise gleichschenklig. Das Vorspannsubstrat 115 kann
aus einem Polyestermaterial oder anderen Material bestehen, das
für diesen
Zweck geeignet ist. In bevorzugten Ausführungsformen weist das Vorspannsubstrat 115 mit PVC
beschichtete, gewebte grobe Gewebe auf, die durch eine HF-Schweißanlage
oder eine andere Einrichtung, die für diesen Zweck geeignet ist,
miteinander zusammengesetzt sind. Vorzugsweise sind annähernd 900
g/m2 PVC-Beschichtung 117 aufgebracht.
Um die Struktur zu verstärken,
können
geschmolzene Streifen 116 aus PVC in regelmäßigen Abständen angeordnet
sein. Zum Beispiel können die
Streifen 2 cm breit sein und jeweils 15 bis 20 cm voneinander entfernt
angeordnet sein. Es sind außerdem
Streifen um die Seiten und die Basis des Dreiecks gefaltet. Es gibt
eine Schleife 118, die aus einer Klappe 119 eines übergeschlagenen
Vorspannmaterials besteht, die am verjüngten Scheitelpunkt 112 vorgesehen
ist, so daß eine
Metallstange 120 durch die Schleife 118 über den
Scheitelpunkt 112 eingefügt werden kann. Die Schleife 118 mißt vorzugsweise
10 cm in die Maschinenrichtung (MD). Es können laterale PVC-Streifen 121 über der
Klappe 118 zu Verstärkungszwecken
angeordnet sein. Es ist ein Zugangsloch 122 um einen Abschnitt
der Stange 120 in der Mitte ausgeschnitten, so daß ein Seil 124 oder
eine andere Befestigungseinrichtung befestigt werden kann, um den
Vorspann 110 zu ziehen. Abhängig vom Gewebegewicht, der
erzielten Belastungsverteilung und der Festigkeit des Vorspannmaterials
selbst, kann mehr als ein Seil um die Stange am Scheitelpunkt 112 gewickelt
werden, obwohl ein einzelnes Seil bevorzugt wird.
-
Der
Vorspann wird an dem Gewebe durch eine Befestigungseinrichtung an
seiner Basis 114 befestigt. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Vorspann 110 am Gewebe durch einen Reißverschluß 126 angebracht,
wobei eine Hälfte
der Reißverschlußkante der
Basis 114 des Vorspanns befestigt ist. Eine andere Hälfte des
Reißverschlusses
ist an dem Gewebe befestigt. Es können auch andere Einrichtungen
eingesetzt werden, die für
diesen Zweck geeignet sind.
-
Wenn
das Gewebe 128 auf einer Papiermaschine installiert werden
soll, wird das Seil durch das Zugangsloch 122 an der Stange 120 angebracht
und daran gezogen, um das Gewebe 128 durch und um die Komponenten
der Maschine zu ziehen. Die Belastung, die auf den Vorspann ausgeübt wird,
wird gleichmäßig über ihn
verteilt. Die Kanten erschlaffen nicht und die Belastungsverteilung
ist sehr gleichmäßig. Außerdem läßt die struppige
Gestaltung des Vorspanns seinen wiederholten Gebrauch mit sehr schweren
Belastungen zu. Die Vorspanngestaltung kann durch die Verwendung
einer anderen Schicht aus einem festeren Material weiter verbessert
werden, oder indem mehr als eine Materialschicht, wie Bahnen aus
gewebten Polypropylengarnen oder Bänder verwendet werden, die
in bezug zueinander geeignet orientiert sind, um die Belastungsverteilung zu
maximieren, wobei sie eine verstärkte
Mehrschichtstruktur bilden. In einer anderen Alternative können unterschiedliche
Polymerbeschichtungen, wie Polyurethan, oder Beschichtungen verwendet werden,
die in einer gewissen Weise biologisch abbaubar sind, sobald der
Vorspann seine Nutzlebensdauer erreicht hat.
-
Während ein
gewebtes grobes Gewebe aufgeführt
worden ist, könnten
zusätzlich
auch nichtgewebte Materialien, einschließliche verstärkte und nicht-verstärkte Spinnvliese
verwendet werden. Es kann auch gewirktes Material verwendet werden.
Außerdem
können
die Kosten reduziert werden, indem die Gesamtvorspannlänge (Höhe des Dreiecks)
für einige
Vorspanne, entweder für
schwere Gewebe oder sehr breite Gewebe reduziert wird. Es kann auch
dreiachsig gewebtes Material verwendet werden.
-
Die
Vorspanngestaltung verteilt die Belastung in einer gleichmäßigen Weise,
die eine einfacheres Zusammennähen
zuläßt, da das
Gewebe eben ist. Der Vorspann zieht außerdem das Gewebe infolge der
Belastungsverteilung, die das Gewebe eben hält und den Kontakt mit feststehenden
Elementen, wie Saugkästen
oder Brausen verhindert, gleichmäßig auf
die Maschine.
-
Außerdem benötigt die
Gestaltung üblicherweise
nicht die Verwendung mehrerer Seile über die Breite, was kommerziell
unerwünscht
ist. Noch benötigt
die Gestaltung mehrere Riemen oder dicke, schwere Metallstangen über die
gesamte Breite, die bekannte Nachteile haben.
-
Folglich
werden durch die vorliegende Erfindung ihre Vorteile realisiert
werden, und es sind hierin bevorzugte Ausführungsformen offenbart und
beschrieben worden.