FI93756B - Puristinkangas - Google Patents

Description

93756

PURISTINKANGAS

Keksinnön kohteena on puristinkangas, jota käytetään paperikoneen puristinosassa kannattelemaan, 5 siirtämään märkää kuituarkkia sekä poistamaan siitä vettä muodostettaessa sitä paperiksi. Tarkemmin sanottuna se koskee päistään avointa kangasta, jonka päät liitetään neulasauman avulla yhteen asennettaessa sitä koneeseen. Keksintö koskee edelleen punotun langan 10 käyttöä säikeenä puristinkankaan konesuunnassa (MD).

Päättömät kudokset ovat paperin ja paperituotteiden valmistuksessa käytettävien koneiden avainkom-ponenetteja. Tärkeimpiä ovat tällöin puristinosassa käytettävät kankaat. Puristinkangas ei toimi vain 15 eräänlaisena kuljetinnauhana siirrettäessä märkää kuituarkkia valmistettaessa sitä paperiksi puristinosan läpi, vaan se myös läpäisee vettä, joka puristetaan mekaanisesti arkista, kun se kulkee puristimen kautta. Erityisesti puristin puristaa vettä arkista kankaaseen.

20 Aivan viime aikoihin asti puristinosassa käy tettävät puristinkankaat on toimitettu päättöminä, so ne on kudottu päättömänä silmukkana ilman saumaa. Tämä on tapahtunut saumaus- ja kudontateknologian rajoitusten vuoksi. Lisäksi puristinosa asettaa erityisiä lisä-25 vaatimuksia, joita ei esiinny paperikoneen muissa osis-: sa.

Historiallisesti useimmat menetelmät avoimen kankaan päiden liittämiseksi yhteen perustuvat saumaan, joka on paksumpi kuin kangasrungon muu osa. Tämä aihe-30 uttaa paljon ongelmia puristinosassa käytettävään kankaaseen. Paksumpi sauma joutuu alttiiksi korkeammille puristusvoimille joka kerta kulkiessaan puristinnipin lävitse, mikä heikentää saumaa ja lyhentää täten kankaan elinikää. Lisäksi potentiaalisesti vahinkoa aihe-35 uttavia värähtelyjä voi syntyä puristinkoneistossa paksumman sauma-alueen kulkiessa toistuvasti puristinosan lävitse. Lopuksi märkä kuituraina, joka on melko heikko 93756 2 puristinosassa korkean vesipitoisuutensa ansiosta, voi tulla saumakohdan merkitsemäksi, mikäli ei rikkoonnu sen vaikutuksesta, saumakohdan aiheuttaessa lisäpuris-tusta.

5 Huolimatta näistä merkittävistä epäkohdista on hyvin toivottavaa kehittää koneessa saumattava (OMS) puristinkangas, sen suhteellisen helppouden ja varmuuden vuoksi, jolla se voidaan asentaa koneeseen. Tämä edellyttää yksinkertaisesti edellisen päistään avoimen 10 puristinkankaan pään vetoa koneen lävitse, eri ohjain-ja kiristystelojen sekä muiden komponenttien ympäri. Sitten kaksi päätä voidan liittää yhteen koneen sopivassa paikassa ja jännitys säätää kankaan kiristämiseksi. Itse asiassa uusi kangas asennetaan tavallisesti 15 samaan aikaan, kun vanha poistetaan. Tällaisissa tapauksissa uuden kankaan pää liitetään vanhan kankaan päähän, ja vanhaa kangasta käytetään vetämään uusi kangas sen oikeaan asemaan koneessa.

Sitä vastoin päättömän kankaan asentaminen 20 puristinosaan on vaikea ja aikaa vievä toimenpide. Kone on pysäytettävä suhteellisen pitkäksi ajaksi sillä aikaa, kun vanha kangas leikataan pois tai poistetaan muulla tavoin. Uusi kangas täytyy sitten luiskauttaa sopivaan asemaan puristimien välillä oleviin kitoihin 25 kehyksen kautta ja muiden koneen komponenttien ympäri.

Tämän toimenpiteen vaikeutta lisää vielä se tosiasia, että uuden sukupolven puristinkankaat tulevat vähitellen paksummiksi ja jäykemmiksi. Nämä ominaisuudet lisäävät uuden kankaan asentamiseen tehdashenkilökunnan 30 osalta kuluvaa aikaa ja vaivaa. Tässä yhteydessä käyttökelpoinen koneessa saumattava puristinkangas olisi edistys, jota teollisuus on kauan halunnut.

Eräs menetelmä päistään avoimen kankaan päiden liittämiseksi yhteen on käyttää neulasaumaa, jonka 35 nimen mukaan sen keskeinen elementti on neula tai tappi, joka liittää puristinkankaan päiden silmukat yhteen.

93756 3

Eräs menetelmä päistä avoimen kankaan valmistamiseksi, joka voidaan liittää paperikoneessa neula-sauman avulla on kutoa kangas siten, että konesuunnassa (MD) olevien lankojen päät voidaan kääntää taaksepäin 5 ja kutoa kudoksen runkoon ja yhdensuuntaisesti kone-suunnan kanssa. Toinen tekniikka käyttää tapaa kutoa "päättömänä", mikä normaalisti muodostaa jatkuvan kan-gassilmukan. Kuitenkin valmistettaessa neulasaumattava puristinkudos, toinen reuna kankaasta kudotaan siten, 10 että runkolangat muodostavat silmukoita, yksi sarja lomittuvia silmukoita kudotun kankaan kutakin päätä varten.

Kankaan päät liitetään yhteen tuomalla ne lähelle toisiaan, silmukat lomittain ja sisäkkäin kan-15 kaan kummassakin päässä. Neula sijoitetaan sitten muodostuneen tilan lävitse väliin jäävien silmukoiden keskustojen kautta sauman muodostamiseksi. Sauman alue on vain hiukan paksumpi kuin kangasnauhan runko, koska muodostuneet silmukat muodostuvat konesuuntaisista 20 runkolangoista.

Esillä oleva keksintö koskee silmukoissa itsessään olevia ongelmia. Konesuunnassa olevalla langalla tavanomaisesti kudotussa puristinkangasrakenteessa, tasokudotussa tai päättömänä kudotussa, ei aiemmin ole 25 ollut lisävaatimuksia koskien silmukan muodostusta ja : yhtenäisyyttä.

Yhtä yksittäiskuitua käytettiin alunperin konesuunnassa koneessa saumatuissa puristinkankaissa, koska se oli jäykempi ja sillä oli hyvät silmukanmuo-30 dostusominaisuudet. Mutta kokemus osoitti, että ainoastaan kudonta ei ollut vaikeata, vaan myös riittävän konesuuntaisen joustavuuden aikaansaaminen monenlaisia samanaikaisia puristimia varten oli vaikeaa. Seurauksena tästä jännityshäiriöt ja sauman repeäminen ovat 35 aiheuttaneet ongelmia.

Standardia tekstiiliä varten tarkoitettua kerrattua/kierteistä yksittäiskuitulankaa on käytetty 4 93756 konesuunnassa pyrkimyksenä ratkaista nämä ongelmat. Kudontaprosessissa on ilmennyt, että on paljon helpompaa käyttää sellaista kuin yhtä yksittäiskuitua. Sen parantunut joustavuus ja lujuus antaa vastauksen yhden 5 yksittäiskuidun jännitvs-ja väsymisongelmille. Kuitenkin pyrittäessä muoaritämään silmukoita neulasaumaa § varten näistä konesuuntaisista langoista, on ilmennyt vaikeita ongelmia. Näin muodostetuilla silmukoilla on pyrkimyksenä deformoitua kärjessä. Lisäksi koko sil-10 mukka deformoituu mieluummin tai taipuu pyrittäessä pakottamaan neula silmukka-aukon lävitse.

Toinen ongelma syntyy seurauksena ilmiöstä, jota kutsutaan senkundääriseksi kierrevaikutukseksi. Todetaan, että ideaalisesti neulasaumasilmukat orien-15 toituvat edullisesti silloin, kun niiden tasot ovat kohtisuorassa kankaan tasoa vastaan ja yhdensuuntaisia konesuunnan kanssa. Tällainen orientoituminen mahdollistaa silmukoiden lomittumisen kudoksen kummassakin päässä ja vuorottelemisen helposti liitettäessä päät 20 muodostamaan neulasauma. Sekundäärinen kierrevaikutus havaitaan kerratusta langasta muodostetun silmukan pyrkiessä kääntymään akselin ympäri silmukan tasossa. Kun tämä tapahtuu, se aiheuttaa silmukan siirtymisen sen ideaalisesta suunnasta, joka on tarpeen neulasauman 25 muodostamiseksi. Tällainen siirtyminen tekee vaikeaksi, • jos ei mahdottomaksi, silmukoiden lomittumisen ja vuo rottelemisen oikealla tavalla puristinkankaan kummassakin päässä saumauksen aikana samaten kuin neulan pakottamisen lomittuneiden silmukoiden muodostamien 30 aukkojen lävitse.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tämä ongelma. Koneessa saumatuilla silmukoilla, jotka muodostetaan keksinnön mukaisesti, on kerratun yksittäiskuitulangan vetolujuus ja väsymisvastus, kui-35 tenkaan ne eivät käyttäydy vastaten sekundääristä kier-revaikutusta.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta

II

93756 5 viitataan vaatimusosaan.

Esillä oleva keksintö poistaa puutteet, joita aiheuttaa kerratuista/kierteisistä konesuuntaisista langoista valmistettujen koneessa saumattavien silmu-5 koiden pyrkimys altistua sekundääriselle kierrevaiku-tukselle. Se poistaa edelleen säikeiden pyrkimyksen erota toisistaan lankasilmukan kärjessä, mikä estää silmukoiden lomittumisen helposti. Keksintöön liittyy yhdistelmälangan käyttö, joka lanka muodostuu punotuis-10 ta yksittäiskuiduista konesuunnassa, pikemmin kuin yksinkertaisesta tai kerratusta/kierteisestä langasta. Sen edut perustuvat siihen, että tällaisella langalla on suurempi joustavuus ja vetolujuus konesuunnassa samaten kuin kyky muodostaa neulasaumasilmukka, jolla 15 on suurempi lujuus.

Yhdistelmälanka, joka sisältää punottua yksit-täiskuitua, omaa paremman kyvyn säilyttää yhtenäisyytensä kuin kerrattu yksittäiskuitulanka, ja se mahdollistaa hyvän silmukan muodostumisen. Tällä tavoin muo-20 dostetut silmukat lomittuvat helposti, mikä on edellytyksenä neulalle, joka sulkee sauman. Toisin kuin kerrattu lanka, punottu lanka on tasapainoinen niin, että sekundääristä kierrevaikutusta ei esiinny. Lisäetuna tällaiset langat muodostavat jäykemmän silmukan, joka 25 ei helposti vahingoitu tai deformoidu muiden silmukoi-• den tai neulan ansiosta.

Esillä olevan keksinnön mukaisilla langoilla on konesuuntainen kerratun/kierteisen langan joustavuus ja, saatujen todisteiden mukaan, parempi väsymiskestä-3 0 vyys.

Lisäksi koetulokset osoittavat, että tällaiset ’ langat säilyttävät muotonsa kuormitettuna paremmin kuin kerrattu/kierteinen lanka. Tältä osin se käyttäytyy enemmän yhden yksittäiskuidun tavoin kuin kerrattu/ 35 kierteinen lanka sen ollessa puristusjännityksen alaisena, eikä se litisty helposti. Tästä seurauksena pu-ristinkankaan paksuus ja tyhjien tilojen tilavuus on 93756 6 helpompi säilyttää kuormitettuna käytettäessä punottua lankaa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen yhdistelmä-langan muihin sovellutusesimerkkeihin kuuluu yksittäis-5 kuitu- tai monikuitusisukset tai bulkkiset jatkuvat kuitusisukset, joita ympäröivät punotut yksittäis-kuidut, samaten kuin monikuitukääreet tai bulkkiset jatkuvat (BCF) kuitukääreet.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskoh-10 taisesti suoritusesimerkkien avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää päältä katsottuna saumattua puristin-kangasta, jota esillä oleva keksintö koskee, kuva 2 esittää perspektiivikuvaa avopäisen puristin-15 kankaan toisesta päästä, joka kangas on tarkoitettu saumattavaksi asennettaessa paperikoneen puristinosaan neulasauman avulla, koneessa saumattavat silmukat voidaan nähdä puristinkankaan oikeassa reunassa, kuva 3a esittää leikkausta puristinkankaasta, ja siinä 20 näkyy koneessa saumattava silmukka, joka on kudottu tasokudontatekniikalla, kuva 3b esittää vastaavasti puristinkangasta, joka on kudottu muunnetulla päättömän kudonnan tekniikalla, kuvat 4a - 4e esittävät leikattuna konesuuntaisia 25 lankoja, joita käytetään muodostettaessa koneessa sau-• mättäviä silmukoita keksinnön mukaisesti.

Useammassa kuin yhdessä kuvassa käytetyille osille on annettu samat viitenumerot.

Viitaten kuviin, kaaviomaisesti esitetty pu-30 ristinkangas 10 on liitetty päättömään muotoon sauman 12 avulla, kuten on esitetty kuvassa 1. Sauma 12 on ; suljettu saattamalla koneessa saumattavat silmukat avoimen puristinkankaan 10 kummassakin päässä lähelle toisiaan ja, tarkemmin sanottuna, lomittain vuorotellen 35 kankaan kummassakin päässä. Toimenpide täydennetään sijoittamalla neula lomittain asetettujen silmukoiden rajoittaman tilan lävitse.

93756 7

Ensisijaiseen esillä olevan keksinnön sovellutukseen kuuluu puristinkankaan kudonta järjestäen langan yhdistelmäsäikeet konesuuntaan. Tärkeä piirre, keksinnön toteuttamiseksi, yhdistelmälangoissa on se, 5 että niissä on punottuja yksittäiskuitujen säikeitä.

Kuva 2 esittää avopäisen, vielä saumaamattoman puristinkankaan 10 toista päätä 14. Koneessa saumattavat silmukat 16 on muodostettu kutomalla punottujen konesuuntaisten (MD) lankojen päät takaisin puristin-10 kankaan 10 kudosrunkoon tai kutomalla puristinkangas 10 modifioidulla päättömän kudonnan tekniikalla. Kuvassa 2 konesuunta ja konesuuntaan nähden poikittaisuunta on merkitty nuolilla MD ja vast. CD.

Kuvat 3a ja 3b esittävät suurennettuna leik-15 kausta puristinkankaan 10 päätä 14, ja niissä näkyy kuvan 2 silmukoiden 16 muodostuminen. Kummassakin kuvassa 3a ja 3b silmukat 16 on muodostettu konesuuntai-sista langoista 18, joiden voidaan selvästi nähdä olevan esillä olevan keksinnön mukaisia yhdistelmälankoja. 20 Konesuuntaan nähden poikittaiset (CD) langat 12 on esitetty leikkauksessa yksittäiskuitulankoina pelkästään havainnollisuuden vuoksi, toisentyyppisiä lankoja voidaan käyttää konesuuntaan nähden poikittaisuunnassa. Kuituvanu 23 on esitetty neulattuna kudottuun rakentee-25 seen kummassakin kuvassa.

| Kuvat 3a ja 3b eroavat toisistaan pääasiassa siltä osin, millä tavoin silmukat 16 on muodostettu kummassakin kuvassa. Kuvassa 3a silmukka 16 on muodostettu kutomalla konesuuntainen (MD) lanka 18 takaisin 30 puristinkankaan 10 runkoon. Tätä menettelyä tarvitaan, jos kangas on kudottu tasokudontana. Toisaalta kuvassa 3b puristinkangas 10 on kudottu muunnetulla päättömän kudonnan tekniikalla. Tällä tekniikalla konesuuntaiset langat 18 yksinkertaisesti kudotaan edestakaisin niiden 35 ollessa kudelankoja tällaisessa kudonnassa ja muodostaessa silmukoita 16 puristinkankaan kummassakin päässä.

Kuvat 4a - 4e esittävät esillä olevan keksin- 8 95756 nön mukaisten yhdistelmälankojen 18 viittä erilaista sovellutusta leikkauksena. Luonteenomaisina piirteinä kussakin sovellutuksessa on punottu lanka muodostuen joukosta, tyypillisesti kahdeksasta yksittäiskuidusta 5 20. Näillä yksittäiskuiduilla 20 on halkaisija välillä 0,003 - 0,012 tuumaa (0,076 - 0,30 mm). Ohuempia tai paksumpia yksittäiskuituja voidaan käyttää riippuen tarpeesta; esim. karkeat yksittäiskuidut olisivat hyväksyttäviä sellaisissa paperikoneissa käytettäviä 10 kankaita varten, jotka tuottavat raskaampaa paperia.

Kuvassa 4a on esitetty poikkileikkaus yksittäiskuidusta 20 punotusta langasta 18. Tämä yhdistelmä-lanka 18 käsittää tässä tapauksessa kahdeksan säiettä tai yksittäiskuidun 20 "päätä", muodostaen kuvion, jota 15 voidaan kuvata ontoksi, huokoiseksi putkiloksi.

Kuva 4b esittää konesuuntaisen langan 18 toista sovellutusta, jossa yksikuituiset säikeet 20 ympäröivät monikuitujen 22 muodostamaa sisusta. Kuva 4b voi esittää vastaavaa tapausta, jossa monikuitulanka 22 on 20 kehrätty lanka tai jossa se on korvattu bulkkisella jatkuvalla filamentilla (BCF). Bulkkiseen jatkuvaan filamenttiin (BCF) kuuluu jatkuvia kuitusäikeitä, joita ei ole kierretty eikä kehrätty yhteen. Pikemminkin kuidun säikeiden sykkyrät muodostavat elimet, jotka 25 pitävät säikeet yhdessä bulkkisessa jatkuvassa filamen- • tissa.

Kuva 4c esittää leikkausta konesuuntaisesta yhdistelmälangasta 18, johon kuuluu yksittäiskuituja 20, jotka on punottu yksittäiskuidun muodstaman sisuk-30 sen 24 ympärille. Samoin kuva 4d esittää konesuuntaista yhdistelmälankaa 18, jossa yksittäiskuidut 20 on punot-‘ tu kerratun yksittäiskuitulangan 26 muodostaman sydämen ympärille.

Kuva 4e esittää esillä olevan keksinnön mukai-35 sen konesuuntaisen yhdistelmälangan 18 vielä erästä sovellutusta. Tässä tapauksessa punottujen yksittäis-kuitujen 20 muodostama säie on ympäröity monikuituisel- 93756 9 la kääreellä 28.

Kuten kuvat esittävät, esillä oleva keksintö tarkoittaa laajaa kokoelmaa lankoja käytettäväksi muodostettaessa koneessa saumattavia silmukoita konesuun-5 täisistä langoista, ja seuraavien esittäessä esimerkkejä langoista:

Halkaisija

Tyyppi l/iooo 10 tuumaa mm 8-päinen punos 36 0,91 punos/2x3 kerrattua sisusta 55 1,4 punos/kehrätty lankasisus 39 0,99 punos/kehrätty lankasisus 46 1,1 15 punos/bulkkinen jatkuva filamentti- lankasisus 48 1,2 punos/bulkkinen jatkuva filamentti-lanka & 0,016" (0,41 mm) yksittäis- kuitusisus 48 1,2 20 punos/kehrätty lanka & 0,016" (0,41 mm) yksittäiskuitusisus 52 1,3

Esillä olevan keksinnön muuntelut ovat ilmeisiä alan ammattimiehelle poikkeamatta keksinnön suojapii-25 ristä, kuten on määritelty oheisissa patenttivaatimuk-: sissa.

Claims (9)

1. 93756
2. 1. Päistään avoin puristinkangas (10), joka on tarkoitettu käytettäväksi paperikoneen puristinosassa, 5 ja joka on suunniteltu suljettavaksi neulasaumalla (12), ja johon kankaaseen kuuluu koneensuuntaisten (MD) lankojen järjestelmä ja konesuunnan suhteen poikittaissuuntaisten (CD) lankojen järjestelmä, jossa koneensuuntaisten (MD) lankojen järjestelmä on kudottu yhteen 10 poikittaissuuntaisten (CD) lankojen järjestelmän lankojen kanssa muodostamaan päistään avoin puristinkangas (10), joka on muodoltaan suorakaiteenmuotoinen, jolla on pituus, leveys, kaksi pituussuuntaista reunaa, ja kaksi leveyssuuntaista reunaa, ja jossa koneensuuntai-15 set (MD) langat ulottuvat päistään avoimen puristinkan-kaan pituudelle kahden leveyssuuntaisen reunan välillä, ja jotka koneensuuntaiset (MD) langat muodostavat silmukoita (16) pitkin kumpaakin leveyssuuntaista reunaa niiden liittämiseksi toisiinsa neulasaumalla (12), joka 20 on integroituna päistään avoimeen puristinkankaaseen, tunnettu siitä, että koneensuuntaiset (MD) langat (18), jotka ulottuvat päistään avoimen puristin-kankaan (10) pituudelle, ovat punottuja lankoja, jotka on muodostettu punomalla yhteen joukko yksikuitulankoja 25 (20), ja jotka punotut langat muodostavat silmukat (16) j siten, että silmukat säilyttävät ennaltamäärätyn asen non päistään avoimen puristinkankaan kahdella leveys-suuntaisella reunalla silmukoiden lomittumisen helpottamiseksi, kun leveyssuuntaiset reunat tuodaan yhteen 30 neulasauman muodostamiseksi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päistään avoin ' puristinkangas, tunn ettu siitä, että joukko yksikuitulankoja (20) punotuissa langoissa, jotka ovat päistään avoimen puristinkankaan (10) koneensuuntaisia 35 (MD) lankoja (18), on punottu muodostamaan huokoisia putkia, joissa on keskusytimet.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin il 93756 puristinkangas, tunnettu siitä, että punottuihin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (18), kuuluu monikuitulanka (22), joka on punotun langan keskusytimessä. 5 4 . Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin puristinkangas, tunnettu siitä, että punottuihin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (i8), kuuluu jatkuvia irtokuitufilamentteja (BCF) (22), jotka ovat punotun langan keskusytimessä.
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin puristinkangas, tunnettu siitä, että punottui hin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (18), kuuluu monikuituinen kääre (28).
6. 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin 15 puristinkangas, tunnettu siitä, että punottui hin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (18), kuuluu kehrätty lanka (26), joka on punotun langan keskusytimessä.
7. 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin 20 puristinkangas, tunnettu siitä, että punottui hin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (18), kuuluu kääre (28) kehrätystä langasta.
8. 8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin puristinkangas, tunnettu siitä, että punottui- 25 hin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja • (18), kuuluu yksikuitulanka (24), joka on punotun lan gan keskusytimessä.
9. 9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen päistään avoin puristinkangas, tunnettu siitä, että punottui- 30 hin lankoihin, jotka ovat koneensuuntaisia (MD) lankoja (18), kuuluu kerrattu yksikuitulanka (24), joka on punotun langan keskusytimessä. 93756