FI67898C - Spiralvira och foerfarande foer dess tillverkning - Google Patents

Description

67898

Spiraaliviira ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on spiraaliviira, erikoi-5 sesti paperikoneen kuivatusviira, joka viira koostuu - viiran pituussuunnassa vierekkäin sijaitsevista, poikkisuuntaisista lankaspiraaleista, jolloin viereisten spiraalien kierteet sijaitsevat keskenään lomittain, - parittaisten lankaspiraalien lomittain sijaitsevien 10 kierreosien läpi ulottuvista poikkisuuntaisista sidelangois- ta, ja - lankaspiraalien vapaissa sisätiloissa sijaitsevista täyte-elimistä viiran ilmanläpäisevyyden rajoittamista varten.

15 Spiraaliviira, joka on valmistettu yhdistämällä lan- kaspiraaleja parittain toisiinsa sidelangoilla radaksi, on rakenteesta johtuen erittäin avoin, jolloin ilmanläpäise- 3 2 vyys saattaa olla 18000 m /m h mittauspaineen ollessa 100 Pa. Tällainen viira ei sovellu kaikkiin paperikonei-20 siin suuresta ilmanläpäisevyydestä johtuen. Liian avoin viira aiheuttaa nimittäin paperikoneella helposti puhaltamista, mikä tarkoittaa sitä, että viiran läpi kulkee niin paljon viiraa, että raina irtoaa viiran pinnasta. Tämä aiheuttaa helposti rainan katkeamista. Tämän takia joutuu 25 viiranvalmistaja usein pienentämään viiran läpäisevyyttä, jotta se soveltuisi paperikoneen kuivatusviiraksi.

DE-hakemusjulkaisuista 3 039 873 ja 2 419 751 on aikaisemmin tunnettua pienentää spiraaliviiran ilmanläpäise-vyyttä täyttämällä lankaspiraalien sisään jäävät vapaat ti-30 lat täytemateriaalilla. Tämä voi tapahtua kiertämällä lanka jo spiraalin valmistusvaiheessa lankamaisen täytemateriaalin ympäri tai vaihtoehtoisesti joko työntämällä lanka-spiraalien sisätiloihin suhteellisen jäykkiä nauhoja tai vetämällä mainittuihin tiloihin suhteellisen pehmeitä lan-35 koja. Vetäminen tapahtuu parhaiten koukulla, johon lanka 2 67898 on pujotettu kaksinkerroin. Jäykät nauhat sensijaan saadaan lankaspiraalien sisälle yksinkertaisesti syöttämällä nauha kahden telan välistä, jolloin nauha pujottaa itsensä spiraalin läpi.

5 Jäykät täytenauhat voivat olla poikkileikkaukseltaan erimuotoisia, mutta niille on kaikille ominaista alkuperäisen muodon säilyminen. Tällaiset täytenauhat asettuvat lanka-spiraaliin vastakkaisilta puolilta työntyvien viereisten lomittaisten kierreosien väliin siten, että nauhan pitkitit) täisreunat korkeintaan kevyesti koskettavat näiden kierre-osien taitekohtia. Jotta täytenauha olisi työnnettävissä lankaspiraaliin, täytyy nauhan sopia melko väljästi spiraalin sisään liian suuren sisääntyöntökitkan välttämiseksi. Tästä johtuen voi täytenauha peittää olennaisesti vain sen 15 osan lankaspiraalin vapaasta sisätilasta, joka sijaitsee vastakkaisten kierreosien taitekohtien välillä. Tunnetuilla täytenauhoilla saadaan viiran läpäisevyys pienennetyksi 3 2 arvoon noin 7000 m /m h.

Pehmeillä täytelangoilla voidaan spiraaliviiran il- 3 2 20 manläpäisevyys pudottaa korkeintaan arvoon 3000 m /m h.

Usein on kuitenkin tarvetta tiivistää viira joko koko le- 3 2 veydeltä tai ainakin reunoista alle 3000 m /m h olevaan arvoon. Viiran läpäisevyyden pienentäminen on lisäksi käytännössä hankalaa, koska täytelangat joudutaan erikseen vetä-25 mään koukulla lankaspiraalin läpi, mikä vaatii erillisen laitteiston ja tekee täyttämistapahtuman hitaaksi.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada spiraa-liviira, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka mahdollistaa huomattavan alhaisen ilmanläpäisevyyden aikaan-30 saamisen yksinkertaisilla täytenauhoilla. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella spiraaliviiralla, jolle on tunnusomaista se, - että täyte-elimet ovat muodoltaan sellaisia nauhoja, joissa nauhan pitkittäisreunojen välinen etäisyys suu-35 renee, kun nauha litistyy pitkittäisreunojen tasoa vastaan poikittaisessa suunnassa, ja 67898 - että nauhan pitkittäisreunat painautuvat lomittais-ten kierreosien välisiin kulmiin.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että täytemateriaalina käytetään nauhaa, joka on poikkileikkausmuodol-5 taan sellainen, että nauha litistyy ja levenee, kun viira saatetaan lämpövenytyksen alaiseksi viiran ns. fikseerauk-sessa. Täten nauhalle voidaan valita sellainen muoto, että se on suhteellisen väljästi ja helposti työnnettävissä lan-kaspiraalin sisään, mutta litistämisen jälkeen kuitenkin 10 levittäytyy lankaspiraalin sisätilassa kierteen reunasta reunaan ja siten tiivistää lankaspiraalin sisätilan laajemmin kuin tähän asti on ollut mahdollista täytenauhaa käytettäessä. Viiran lämpökäsittely, jossa toisiinsa liitettyjä lankaspiraaleja venytetään lämmössä, on normaali 15 toimenpide kaikille kuivatusviiroille viiran fikseeraami-seksi lopulliseen asiakasmittaan.

Keksinnön mukaisella spiraaliviiralla voidaan saavut-3 2 taa 500-1000 m /m h olevia ilmanläpäisevyysarvoja.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä edellä selite-20 tyn tapaisen spiraaliviiran valmistamiseksi ja tälle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 9.

Menetelmä on nopea, koska se ei vaadi mitään erillistä laitteistoa, jolla täytenauhat vedetään lankaspiraalien 25 sisään, vaan nauhat voidaan yksinkertaisesti työntää spiraalien sisään samanaikaisesti kun spiraaliviiraa valmistetaan ja sisääntyöntämiseen voidaan käyttää samaa tekniikkaa, jolla spiraalien sidelangat syötetään viiraan.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten 30 oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää päältä nähtynä spiraaliviiran osaa, kuviot 2 ja 3 esittävät suuremmassa koossa viiraa sivulta nähtynä ennen viiran lämpövenytystä ja vastaavasti sen jälkeen, ja 35 kuviot 4-6 esittävät täytenauhan vaihtoehtoisia pro- fiilimuotoja.

4 67898

Piirustuksen kuviossa 1 esitetty spiraaliviira koostuu lukuisista viiran poikkisuuntaisista lankaspiraaleista 1, jotka sijaitsevat viiran pituussuunnassa vierekkäin siten, että viereisten spiraalien kierteet 2 ulottuvat keske-5 nään lomittain. Parittaisten lankaspiraalien lomittaisten osien 2a läpi on pujotettu poikkisuuntainen sidelanka 3, joka toimii yhteenliittävänä nivelakselina spiraalien välillä. Spiraaliviiraan kuuluu lisäksi lankaspiraalien vapaisiin sisätiloihin 4 työnnetyt täytenauhat 5.

10 Täytenauhalla 5 on kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä toteu tusmuodossa V-muotoinen poikkileikkausmuoto. Täytenauhan muoto on suunniteltu sellaiseksi, että nauhan pitkittäis-reunojen 5a välinen etäisyys A, kuv. 2, suurenee arvoon B, kuv. 3, kun nauhaa litistetään pitkittäisreunojen kautta 15 kulkevaa tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa C.

Tällainen litistyminen aikaansaadaan nauhaan, kun viiraa venytetään lämmössä viiran fikseerausta varten, jolloin spiraalien alkuaan ympyränmuotoiset kierteet muuttuvat muodoltaan litteiksi kuvioissa 2 ja 3 esitetyllä tavalla.

20 Täytenauhan materiaali on tällöin valittu sellaiseksi, että nauhalla on mekaanisesti jäykkä perusmuoto, joka kuitenkin pystyy muovautumaan spiraalin muodon muuttuessa lämpöveny-tyksessä ja avautumaan spiraalin puristamana. Materiaalina voi olla muovia, joko termoplastista, jolloin lämpö pehmit-25 tää materiaalia, tai kertamuovista, jolloin vain mekaaninen puristus muovaa materiaalia. Täytenauha voi myös olla suhteellisen kovaa kumia tai metallia.

Kun täytenauha litistyy viiran lämpövenytyksessä ja nauhan pitkittäisreunat loittonevat toisistaan, työntyvät 30 pitkittäisreunat kierteiden lomittaisten osien 2a alle, ts. kierteiden lomittaisten osien välisiin kulmiin 6. Nauhan leviäminen tukkii täten tehokkaasti spiraalin avonaisuuden. Tämän edistämiseksi on nauhan pitkittäisreunat 5a edullisesti tehty kärkeä kohti suippeneviksi.

35 Kuviot 4-6 esittävät vaihtoehtoisten toteutusmuoto jen mukaisia täytenauhoja 15, 25 ja 35, joille kaikille on

II

5 67898 ominaista se, että niiden pitkittäisreunojen välinen etäisyys suurenee, kun nauhaa litistetään.

Esimerkki

Valmistettiin viira, jossa oli 225 lankaspiraalia 5 metriä kohti. Spiraalit tehtiin halkaisijaltaan 0,7 mm olevasta polyesterilangasta ja sidelangat olivat halkaisijaltaan 0,9 mm paksuja polyesterilankoja.

Viiraa valmistettaessa spiraalien sisään syötettiin väljästi kuvion 2 mukaisia täytenauhoja, jotka oli valmis-10 tettu jäykästä 0,2 mm polyesterinauhasta.

Viiraa venytettiin 20 % sen alkuperäisestä pituudesta lämpötilassa 190°C. Tällöin spiraalit venyivät niin paljon, että niiden lukumäärä väheni 190 spiraaliin metriä kohti. Spiraalien muodonmuutoksen vaikutuksesta täytenauhat 15 litistyivät niin paljon, että niiden pitkittäisreunat työntyivät tiiviisti spiraalien lomittaisten osien alle.

Lämpökäsittely valitaan siten, että lämpö on käytetyn täytemateriaalin pehmenemislämpötila-alueella, esim. polyesterillä 180-200°C ja polyamidilla 160-170°C.

20 Piirustus ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voivat keksinnön mukainen spiraaliviira ja menetelmä sen valmistamiseksi vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa. Täytenauhat voivat myös olla bikompo-25 nenttimateriaalia, jonka komponentit laajenevat eri tavalla lämmössä. Tätä komponenttien erilaista lämpölaajeneraista voidaan käyttää hyväksi täytenauhan litistymisen eli keksinnön edellyttämän muodonmuutoksen aikaansaamiseksi lämmön avulla, niin että täytemateriaali tukkii mahdollisimman te-30 hokkaasti spiraalien sisätilat. On myös mahdollista käyttää reiällistä täytenauhaa, mikäli halutaan säätää viiran läpäisevyys arvoon, joka on täysin avonaisen 3a pienen läpäisevyyden välillä. Täytenauhat voivat ulottua koko viiran poikki tai vain sen määrätyn alueen, esim. molempien reuna-35 alueiden yli. Spiraaliviira voi myös olla suunniteltu käytettäväksi suodatus- tai kuljetusviirana.

Claims (10)

1. Spiraaliviira, erikoisesti paperikoneen kuivatus-viira, joka viira koostuu 5. viiran pituussuunnassa vierekkäin sijaitsevista, poikkisuuntaisista lankaspiraaleista (1), jolloin viereisten spiraalien kierteet (2) sijaitsevat keskenään lomittain, - parittaisten lankaspiraalien lomittain sijaitsevien kierreosien (2a) läpi ulottuvista poikkisuuntaisista side- 10 langoista (3), ja - lankaspiraalien vapaissa sisätiloissa (4) sijaitsevista täyte-elimistä (5) viiran ilmanläpäisevyyden rajoittamista varten, tunnettu siitä, 15. että täyte-elimet ovat muodoltaan sellaisia nauho ja (5), joissa nauhan pitkittäisreunojen (5a) välinen etäisyys (A) suurenee, kun nauha litistyy pitkittäisreunojen tasoa vastaan poikittaisessa suunnassa, ja - että nauhan (5) pitkittäisreunat (5a) painautuvat 20 lomittaisten kierreosien (2a) välisiin kulmiin (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen spiraaliviira, tunnettu siitä, että täytenauha (5) koskettaa lan-kaspiraalin (1) kierrettä (2) vähintään kolmessa pisteessä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen spiraaliviira, 25 tunnettu siitä, että täytenauhalla (5) on U-, V-, M- tai sentapainen avoin profiilimuoto.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen spiraaliviira, tunnettu siitä, että täytenauha (5) on poikkileik-kausmuodoltaan sellainen, että se litistyy mekaanisen pu- 30 ristuksen tai puristuksen ja lämmön vaikutuksesta.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen spiraaliviira, tunnettu siitä, että täytenauha (5) on bikompo-nenttimateriaalia, jonka komponenteilla on erilainen lämpölaajeneminen, ja on poikkileikkausmuodoltaan sellainen, 35 että se litistyy lämmön vaikutuksesta. 7 67898

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen spiraaliviira, tunnettu siitä, että täytenauhan (5) pitkittäisreunat (5a) ovat teräviä.

6 67898

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 5 spiraaliviira, tunnettu siitä, että täytenauhojen (5) pituus on pienempi kuin lankaspiraalin (1) sisätilan (4) pituus.

8. Menetelmä spiraaliviiran, erikoisesti paperikoneen kuivatusviiran valmistamiseksi, jonka menetelmän mu- 10 kaisesti - joukko lankaspiraaleja (1) sovitetaan vierekkäin siten, että viereisten spiraalien kierteet (2) asettuvat keskenään lomittain, - parittaisten lankaspiraalien lomittaisten kierre-15 osien (2a) läpi työnnetään sidelanka (3), - lankaspiraaleja venytetään lämmön alaisina poikit-taissuunnassa sidelankojen tasossa spiraalien kierteiden (2) muuttamiseksi litteiksi, ja - lankaspiraalien vapaisiin sisätiloihin (4) sovite-20 taan täytemateriaalia (5), tunnettu siitä, että - lankaspiraalien (1) sisätiloihin (4) työnnetään ennen venyttämistä muodoltaan sellainen täytenauha (5), jonka pitkittäisreunojen (5a) välinen etäisyys (A) suurenee nau- 25 hän litistyessä pitkittäisreunojen tasoa vastaan poikittaisessa suunnassa, ja - täytenauhoja (5) litistetään lankaspiraalien lämpö-venytyksen avulla siten, että kunkin täytenauhan pitkittäisreunat (5a) työntyvät lomittaisten kierreosien (2a) väli- 30 siin kulmiin (6).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täytenauhoja (5) litistetään lanka-spiraalien (1) aikaansaaman mekaanisen puristuksen avulla.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, t u n -35 n e t t u siitä, että täytenauhoja (5) litistetään lanka-spiraalien (1) lämpövenytyksessä kehitetyn lämmön avulla. 67898 8