FI87377C - Spiralledband med delade spiraler - Google Patents

Description

ziyn

SPIRAALINIVELHIHNA, JOSSA ON JAETUT SPIRAALIT - SPIRAL-LEDBAND MED DELADE SPIRALER

Tämän keksinnön kohteena on spiraalinivelhihna, joka muodostuu useista keskenään lomittaisista muovispiraaleista, jotka on yhdistetty toisiinsa sisään työnnetyillä pistolangoilla.

Tämän kaltaisia spiraalinivelhihnoja tunnetaan julkaisusta DE-A-29 38 221. Spiraalien valmistukseen voidaan siinä käyttää vain tiettyjä muoveja, nimittäin sellaisia, jotka ovat spiralisoitavissa, kuten polyesteri. Spiraalien valmistaminen polyamidista tuottaa jo huomattavia vaikeuksia, koska vain erittäin suurilla kustannuksilla onnistuu spiraalien valmistaminen niin, että kierrekaaret ovat yhdessä tasossa. Tavallisella tavalla polyamidispiraaleja on kierretty. Poly-akryylista ei voida valmistaa spiraaleja, vaikka juuri tämä materiaali olisi korkean hydrolyysinkestävyytensä johdosta erityisen sopiva spiraalinivelhihnoihin, joita käytetään paperikoneiden kuivausosassa.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada spiraalinivelhihna, jolla on laajemmat käyttömahdollisuudet ja joka mahdollistaa suuremman variaation erilaisia ominaisuuksia. Keksinnön mukaiselle spiraalinivelhihnalle on tunnusomaiset piirteet esitetty patenttivaatimuksissa. Tämä tehtävä on ratkaistu siten, että ainakin osassa spiraaleja on kaksi komponenttia, jolloin ensimmäinen komponentti on spiraalin sisäpuolella ja toinen komponentti spiraalin ulkopuolella.

Jaettaessa spiraalin poikkileikkaus useampiin komponentteihin on mahdollista käyttää muoveja tai materiaaleja, jotka eivät ole spiralisoitavissa. Spiraalinivelhihnan kaikki spiraalit tai vain osa spiraaleista voivat koostua useasta komponentista. Yksinkertaisimmassa tapauksessa kukin spiraali koostuu kahdesta komponentista, joista ensimmäinen 2 87577 komponentti on spiraalin sisäpuolella ja toinen komponentti spiraalin ulkopuolella. Ensimmäinen, spiraalin sisäpuolella oleva komponentti koostuu tällöin yleensä spiralisoitavasta materiaalista, erityisesti polyesteristä. Toisena, spiraalin ulkopuolella olevana komponenttina voidaan käyttää erityisen kulutuskestävää materiaalia, kuten polyamidia. Mikäli spi-raalinivelhihnaa on tarkoitus käyttää paperikoneen kuivaus-osassa, koostuu toinen komponentti edullisesti polyeetteri-eetteriketonista, koska tämä materiaali on suuressa määrin hydrolyysinkestävää. Hydrolyysinkestävänä toisena komponenttina voidaan käyttää myös akryyli-multifiili-lankaa, esim. Dralon-T (Bayer Ag:n tavaramerkki).

Edullinen on myös sovellutusmuoto, jossa toinen, ulkopuolella oleva komponentti koostuu polyesteristä ja ensimmäinen, sisäpuolella oleva komponentti koostuu polyeetterieet-teriketonista. Polyeetterieetteriketonin (lyh. PEEK) kulutuskestävyys on tosin parempi kuin polyesterin. Kuitenkin tällä sovellutusmuodolla on se etu, että hydrolyysikestävään materiaaliin (polyeetterieetteriketoniin) ei kohdistu kulutusta, joten se pysyy spiraalinivelhihnan kestoajan täydessä poikkileikkausmuodossa. Erityisen tarkoituksenmukainen tämä sovellutusmuoto on niissä tapauksissa, joissa spiraalinivelhihnan elinikää rajoittaa enemmän hydrolyysi kuin kulutus. Ensimmäinen komponentti voi tällöin olla halkaisijaltaan 0.2 mm PEEK-monofilamentti, joka sijaitsee toisen komponentin kourussa, joka toinen komponentti on halkaisijaltaan 0.6 mm polyesteri-monofilamentti. Ensimmäisen komponentin (PEEK) paino-osuus on noin 7.5 paino-% koko spiraalinivel-hihnasta ja noin 10 paino-% itse spiraalista. Valmistettaessa näitä spiraaleja kierretään molemmat komponentit yhdessä tuurnan päälle.

Komponenttien välinen rajapinta voi olla sileä. Tavallisesti ei ole vaaraa, että komponentit liikkuvat toisiinsa nähden, koska spiraalit ovat keskenään kitkalukittuvasti lomittain.

3 87577 niin että komponenttien kierrekaaret ovat tiukasti viereisten spiraalien kierrekaarien välissä, johon ne lukittuvat. On olemassa myös mahdollisuus muodostaa rajapinnassa yksi komponentti kuperaksi ja toinen koveraksi, niin että komponenttien välille syntyy tietty muotolukitus. Jos toisen komponentin halkaisija on pieni koko spiraaliin verrattuna, valetaan se ensimmäisen komponentin ulkopuolella olevaan kouruun.

Lämpöfikseerattaessa spiraalinivelhihnaa voidaan myös yksi komponentti, yleensä toinen, muokata ulkopuolella olevalle komponentille. Jos toinen, ulkopuolella sijaitseva komponentti on esimerkiksi suhteellisen paksu multifilamentti-lanka, voidaan spiraalinivelhihnaa lämpöfikseerauksen aikana pinnallisesti puristaa. Tällöin toinen komponentti levenee, jolloin tukipinta suurenee.

Spiraalinivelhihnojen valmistuksen yleisen teknologian suhteen viitataan julkaisuun DE-A-29 38 221. Sen mukaan on erityisen tarpeellista, että lämpöfikseeraus suoritetaan siten, että valmiissa spiraalinivelhihnassa spiraaleissa ei enää ole minkäänlaista vetojousimaista esijännitystä, eli kierrekaaret sijaitsevat tiiviisti rinnakkain, mutta eivät kuitenkaan kohdista toisiinsa mainittavaa voimaa. Lämpöfik-seerattaessa tunkeutuvat edelleen kierrekaaret hieman pis-tolankamateriaaliin, niin että nämä tulevat aaltomaisiksi. Ainakin kahdesta komponentista koostuvien spiraalien valmistus tapahtuu siten, että ensimmäinen, sisäpuolella oleva komponentti, joka on spiralisoitavaa materiaalia, kierretään tunnetulla tavalla tuurnan ympärille ja irrotetaan tuurnasta. Koska ensimmäinellä komponentilla ei yleensä ole pyöreätä poikkileikkausprofiilia, vaan nelikulmainen tai sen ulkopuolella on kouru, on huolehdittava siitä, että spiraalilan-kaa ei, kierrettäessä tuurnalle, pyöritetä pituusakselinsa ympäri, eli että se säilyttää suuntansa. Tämä saavutetaan siten, että ensimmäisen komponentin lanka johdetaan tämän 4 87377 langan poikkileikkausprofiiliin sovitetun ohjaimen läpi, ennen kuin lankaa kierretään tuurnalle. Toinen ja mahdolliset muut komponentit kierretään yhdessä ensimmäisen komponentin kanssa tuurnalle. Jotta toisen komponentin lanka kiertyisi tarkasti ensimmäisen komponentin päälle, ohjataan myös toinen komponentti välittömästi ennen kiertämistä ohjaimen läpi, joka vastaa toisen langan profiilia, ellei langan poikkileikkaus ole pyöreä.

Erityisesti materiaaleilla kuten polyakryyli, joka ei ole spiralisoitavissa, voidaan toinen komponentti myös jälkeenpäin kiertää lähinnä ensimmäisestä komponentista koostuvalle spiraalille.

Joka tapauksessa spiraalin lanka koostuu kiertämisen jälkeen koko pituudeltaan jatkuvasti vähintään kahdesta komponentista .

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti edullisten sovellutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 1 esittää spiraalinivelhihnan pituussuunnassa.

Kuv. 2-6 esittävät kahdesta komponentista rakentuvan spi-raalilangan useita poikkileikkauksia.

Kuviossa 1 on esitetty spiraalinivelhihnan pituussuuntainen leikkaus. Jokainen spiraali 1 koostuu useista pitkittäisistä kierteistä, joissa on kierrekaaret 7 ja kierrevarret 8. Spiraalit 1 ovat keskenään lomittain, niin että spiraalin kier-revarsi 8 on kitkalukittuvasti kosketuksessa kahden vierekkäisen spiraalin 1 kierrekaariin 7. Toisiinsa kosketuksessa olevat kierrekaaret 7 ovat päällekkäin niin pitkälle, että ne sulkevat sisäänsä kanavan, johon on työnnettävissä pisto-lanka 6.

5 87377

Pistolanka 6 sitoo spiraalit 1 lujasti toisiinsa. Kierrevar-ret 8 muodostavat spiraalinivelhihnan ylä- ja alapuolen.

Kuv.l mukaisesti on jokainen spiraali 1 jaettu ja ne muodostuvat ensimmäisestä, sisemmästä komponentista 2 ja toisesta, ulommasta komponentista 3, joka on kierretty ensimmäisen komponentin 2 päälle. Molemmilla komponenteilla on litteä, olennaisesti suorakulmainen poikkileikkaus. Yhdellä tai molemmilla komponenteilla voi kuitenkin olla myös puoliympyrän- tai kalotinmuotoinen poikkileikkaus, kuten kuviossa 2 on esitetty. Sisempi komponentti 2 on polyesteri-monofila-mentti, kun taas ulompi komponentti 3 on polyamidi-monofila-mentti ja antaa siten spiraalinivelhihnalle kokonaisuudessaan paremman kulutuskestävyyden.

Komponenttien 2, 3 välisen sidoksen parantamiseksi ja niiden keskinäisen asennon varmistamiseksi voi komponenttien 2, 3 välinen rajapinta olla poikkileikkaukseltaan muodostettu kaarevaksi, niin että syntyy tietty muotolukitus komponenttien 2, 3 välille, kts. kuv.3.

: Kuv.4 mukaisessa sovellutusmuodossa on ensimmäinen, sisempi komponentti 2 polyesteri-monofilamentti, jonka halkaisija on 0.6 mm ja jossa on ulospäin avoin kouru 5, jonka syvyys on 0.2 mm. Spiraalin valmistuksessa järjestetään kouruun 5 po-lyeetterieetteriketoni-monofilamentti, jonka halkaisija on 0.2 mm. Polyeetterieetteriketonilla on paperikoneolosuhteis-sa erittäin hyvä kestävyys, huomattavasti parempi kuin esimerkiksi polyesterillä. Korkeiden materiaalikustannusten johdosta polyeetterieetteriketonia ei tähän saakka ole mainittavassa määrin käytetty paperikoneen kudonnaisvarusteis-sa.

Koska kuv.4 mukaisessa sovellutusmuotoesimerkissä polyeette-rieetteriketonista koostuvalla toisella komponentilla 3 on 6 87377 olennaisesti pienempi halkaisija kuin spiraalilla 1 kokonaisuudessaan, jäävät kustannukset useissa tilanteissa siedettäviin rajoihin. Myös jos ensimmäinen, polyesteristä koostuva komponentti 2 tuhoutuu täysin, on toinen, 0.2 mm vahvasta polyeetterieetteriketoni-monofilamentista muodostuva komponentti 3 riittävän vahva pitämään spiraalinivelhihnan koossa. Kestoikä pitenee näin olennaisesti.

Kouruun 5 voidaan sijoittaa myös multifilamenttilanka tai kehruukuitulanka toiseksi komponentiksi 3. Lanka ei tällöin saa olla lämpöfikseerattava, koska ensimmäinen, polyesteristä koostuva komponentti 2 toimii multifilamentti- tai kehruukuitulangan tukena tai pitimenä. Toinen komponentti voi sen vuoksi koostua esim. akryyli-multifilamenttilangas-ta, jota on kaupallisesti saatavissa tavaramerkkinä Dralon- T. Tällaisella akryyli-multifilamenttilangalla on polyesteriin verrattuna olennaisesti parempi hydrolyysinkestävyys. Akryyli-multifilamentteja ei yksinään voida muotoilla spiraaleiksi, koska ne eivät ole lämpöfikseerattavissa tiettyyn muotoon.

Kuv.4 mukaisessa sovellutusmuodossa hyödynnetään polyesterin ja akryylin ominaisuuksia. Polyesteri-monofiili antaa tarvittavan stabiliteetin, kun taas akryyli-multifilamenttilanka, joka sijaitsee spiraalin 1 ulkopuolella, antaa hydrolyy-sinkestävyyttä. Spiraalien ulkopuoli on erityisessä hydro-lyysivaarassa.

Toisen komponentin 3 muodostavan akryyli-multifilamenttilan-gan vahvuus voidaan tällöin valita siten, että se joko täyttää ensimmäisen komponentin 2 kourun 5 tarkkaan tai ulottuu hieman sen ulkopuolelle. Spiraalinivelhihnaan tulee tällöin pehmeä yläpinta, mikä johtaa parempiin markkeerausominai-suuksiin. Sen lisäksi suurenee paperin puristuspinta kuumennettua kuivaussylinteriä vasten. Kuvioiden 5 ja 6 sovellu-tusmuotoesimerkissä on ensimmäinen, sisempi komponentti po- 7 87377 lyesteri-monofiili, jonka poikkileikkaus on olennaisesti 0.6 * 0.6 mm. Ensimmäisen komponentin ulospäin osoittava yläpinta on muodostettu koveraksi, niin että syntyy syvennys 9, jonka maksimisyvyys on 0.2 mm. Syvennykseen 9 voidaan asettaa multifilamenttilanka, kehruukuitulanka tai kerrattu monofiililanka (esim. 6 * 0.2 mm) toiseksi komponentiksi 3. Tarkoituksenmukaisesti koostuu toinen komponentti 3 termoplastisesta muovista, vaikka tämä ei ole aivan välttämätöntä. Toisen komponentin 3 päällyslangan vahvuus on edullisesti 0.6 - 0.7 mm, eli hieman enemmän kuin olennaisesti nelikulmaisen komponentin 2 mitta.

Kuten kuviossa 5 on esitetty, sijaitsee päällyslanka 3 polyesterilangan 2 päällä ja suurentaa siten spiraalin 1 kokonaismittaa huomattavasti. Tällaisesta spiraalista 1 tehtyä spiraalinivelhihnaa voidaan lämpöfikseerauksen aikana puristaa, niin että lämpötilan ja päällyslangan 3 puristuksen vaikutuksesta poikkileikkaus muuttaa muotoaan ja litistyy, kts. kuv.6. Toisen komponentin 3, eli päällyslangan, poikittaismitta suurenee tällöin, ja on mahdollista, että litistää päällyslankaa niin voimakkaasti, että tämä koskettaa päällyslangan 3 niitä osia, jotka kuuluvat spiraalin 1 vierekkäisiin kierrevarsiin 8, jolloin muodostuu spiraalini-velhihnan suljettu yläpinta. Suljetulla, pehmeällä yläpinnalla saavutetaan pitkälle markkeeraamattomuus ja suurennetaan paperin puristuspintaa kuivaussylinterissä. Samanaikaisesti pienenee spiraalinivelhihnan ilmanläpäisevyys.

Toinen, spiraalin ulkopuolella oleva komponentti voi myös olla metallilanka tai heijastavaa materiaalia. Metallilangan avulla vähennetään staattista sähköä ja parannetaan paperin lämmitystä.

Claims (7)

8 87377

1. Spiraalinivelhihna, jossa on useita muovispiraaleja (1). jotka koostuvat suorista kierrevarsista (8) ja kierrekaarista (7), jolloin spiraalin (1) kierrekaaret (7) ovat vetoketju-maisesti kosketuksessa viereisten spiraalien (l) kierrekaa-riin (7), ja pistolankoja (6), jotka ovat työnnettyinä niihin kanaviin, jotka kulloinkin kahden toisiinsa kosketuksessa olevan spiraalin (1) kierrekaaret (7) muodostavat, tunnettu siitä, että ainakin osa spiraaleista (1) on valmistettu filamenttimateriaalista, jossa on vähintään kaksi komponenttia (2,3), jotka ovat spiraalin pituussuuntaista rajapintaa myöten kosketuksessa toisiinsa, ja että spiraalit (1) on kierretty siten, että toinen mainituista komponenteista (2) on spiraalin (1) sisäpuolella ja toinen (3) spiraalin (1) ulkopuolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen spiraalinivelhihna, tunnettu siitä, että rajapinta on muodostettu koveraksi tai kuperaksi.

3. Jonkin patenttivaatimuksista 1-2 mukainen spiraalinivelhihna, t u n n e t t u siitä, että toinen, ulkopuolella sijaitseva komponentti (3) on valettu ensimmäisen komponentin (2) kouruun (5).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen spiraalinivelhihna, tunnettu siitä, että ensimmäinen komponentti (2) koostuu polyesteristä ja toinen komponentti (3) polyeet-teriketonista.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen spiraalinivelhihna, tunnettu siitä, että ensimmäinen komponentti (2) koostuu polyesteristä ja toinen komponentti (3) on akryyli - m u 1 t. i f i 1 a m e n t. t i 1 a n k n tai kehruukuitulanka. 9 87377

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-2 mukainen spiraalinivel-hihna, tunnettu siitä, että toisen komponentin (3) poikkileikkaus on litteä ja poikittaismitta suurempi kuin ensimmäisen komponentin (2).

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-2 mukainen spiraalinivel-hihna, tunnettu siitä, että ensimmäinen, sisäpuolella sijaitseva komponentti (2) on polyeetteriketonimonofilament-ti, joka on valettu toisen, ulkopuolella sijaitsevan, polyes-teri-monofi1amentista koostuvan komponentin (3) kouruun. 10 87377