JP4630279B2 - Ｖ型のガイドを有する布 - Google Patents

Description

本発明は、結合されたガイドを有する布に係り、特に、ガイドによる布のカプセル化が結合機構である、布に関する。

製紙工業において、パルプ及び用紙に厚みを付けるのに使用される機器が存在する。当初、斯かる機器は、デッカー（ｄｅｃｋｅｒ）と一般的に称されていた。このような初期の装置では、調節して入力されたスラリーを有する液体の樽（ｖａｔ）内で回転する多孔性のシリンダーモールドを有するシリンダーモールドを使用する。このシリンダーモールドからは、水が排出され、これにより、排出される残存するスラリーが密になる。このような種類の装置の例としては、特許文献１に開示のものがある。

特許文献２は、シリンダーモールドを使用することのない装置を開示する。この装置は、各ロールの表面の約１８０°を包むように、平滑な表面のロールの単一のペアと、これらのロールの周囲に配置（ｔｒａｉｎｅｄ）された単一の布とを使用する。密にされるパルプのストックは、パルプが布とロールとの間の領域の捕捉され布でロールの周囲を移動させるように、一つのロールの上部に近づく布の内部に最初に供給される。布とロールとの間に捕捉されたパルプから布を介して液体に遠心力が発生する。

部分的に脱水されたパルプは、その後、下部の布上を他のロールへと移動し、同様に、布を介して液体にさらなる遠心力がかかる。両方のロールの表面の周囲を移動した後、パルプは、第二のロールの表面から取り除かれる。

上述の２つのロールの軸に垂直な通路に布をガイドするため、布には、下部の表面上の端部のいずれか又は両方に沿って、ストリップ材料か、Ｖベルトの形状のガイドかが設けられる。このガイドは、ロールのそれぞれにおいて周囲の溝に適合することを、意図されている。

このベルトは、布から分離され、機械的に結合される。しかしながら、装置が高速で動作するため、布上にガイドを保つのは、困難が伴う。

この配置を向上させる試みは、特許文献３でおいてなされており、特許文献３は、布にＶ型ベルトのガイドを縫い合わせ、この縫い合わせた領域において布上に接着剤のバンドを提供する技術を教示する。接着剤の適用は、布の一側面から内部へと短い距離だけ延びる。また、ロールの溝よりもロールの外側上に配置されるように、布の外端部上にガイドが設けられる。

他の工業用ベルトの適用例において、種々の制御された機械的に活性なガイドシステムを用いることなく、特定の機械が構築されている。この種の機械は、ロールの外端部に対する摩耗をガイドするためのかなり強固なＶガイドをその摩耗側、又はいずれかの端部若しくは中央に機械加工されたロールにおける特定の溝に有するベルト布を必要とする。加えて、布は、機械の進行（ｔｈｒｅａｄ−ｕｐ）を促進するように、摩耗側は、低い摩耗係数を保持する必要がある。

この種類の機械用の現在の工業的な基準には、以下の４つの手法のいずれか又はこれらを組み合わせて固定されたＶガイドを有する透過性布が含まれる。この手法とは：１）種々の単繊維又は多重繊維スレッドを用いてＶガイドを布上に縫い付ける手法；２）化学結合を生じるように接着剤とＶガイド材料の適当な組み合わせを選択してＶガイドを布上に接着する手法；３）圧力下で表面を加熱し且つ接合する融着を介した結合を生じるように、Ｖガイドを製造するのに使用される同種の材料で布構造を充填する手法；並びに４）熱及び圧力下で構造物を接合した化学的表面融着と熱的表面融着との組み合わせを生じるように、Ｖガイドに使用されるのに化学的に適合した材料で布を準備する手法；が挙げられる。

特許文献３、４及び５は、上記の第１、第２及び第３の適用例を教示する。加えて、第４の手法は、不透過性／固形のベルトの製造に使用され続けている。

不運なことに、上述の手法の全てには、一定の欠点がある。例えば、上記の縫い付ける手法は、スレッドの屈曲や、結合されるＶガイドに布の反対側が曝露して発生する摩擦に起因した疲れ破壊に影響を受ける。他方、第２、第３及び第４の手法は、２つの境界の表面結合に依存する。この表面結合は、利用可能な表面領域の機能とともに、上述の２つの材料間の化学的親和性の機能を有する。第２から第４の手法は摩耗の問題を回避するが、この境界における理想的な結合力と屈曲疲労とが減少すると、耐久性が悪化する。布とＶガイドとの間の結合強度は、布又はＶガイド材料のいずれかの引裂強度よりも常に低いという関連する欠点がある。これにより、Ｖガイドの剥離の可能性が生じる。

他のベルト適用例において、フラットストック（ｆｌａｔ ｓｔｏｃｋ）として供給される単層又は多層のポリウレタン、ポリビニルクロライド又は合成ゴム構造は、マークを発生しないピン継目、又は時間を消費するスカイビング（ｓｋｉｖｉｎｇ）を用いたスプライシング及び化学結合型処理のいずれかを介して、機械上で縫い合わされ且つエンドレスの形態に結合される。これらの構造の摩耗側上の結合用に利用可能な表面領域の多くでは、（ベルト及びＶガイドにおけるポリマー間の適合性に依存した）表面処理（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｉｍｉｎｇ）の有る無しにかかわらず単純な溶融処理を用いたＶガイドの結合が可能となる。しかしながら、この手法の欠点としては、結合強度が、ベルト又はＶガイド材料のいずれかの引裂強度よりも常に低いことが挙げられる。

上述の観点において、過剰な時間と、特別に時間を消費する工程を実行するのに費用のかかる外部の契約者を必要とするスカイビング及び結合処理の不便さとを回避するのに、上述の技術において、マークの生じないピンで継ぎ合わせ可能な布を使用することが、望ましい。これに関連して、コートされた螺旋布（ｓｐｉｒａｌ ｆａｂｒｉｃ）は、マークを生じずピンで容易に継ぎ合わせ可能な構造を提供することが、示唆されている。他方、現在利用可能なコートされた螺旋構造は、２つの理由で、Ｖガイドで製造するのが困難である。第一に、Ｖガイドの結合表面上における２０ｍｍ未満の平面差を有する充填されていない構造は、融着結合に不十分な表面領域を呈する。第二に、均一で平滑な結合表面を有する完全に充填された構造は、２つの積層体のいずれかの引裂強度よりも低い結合強度に起因して、現在の基準に対して耐久性の点での利点が少ない。

他の先行技術としては、以下のものが挙げられる。

特許文献６は、従来の継ぎ合わされた抄紙機用フェルトである。成形された単繊維は、空間を置いた並行な関係でフェルトの下部に機械方向で固定され、継目を摩耗から防御する継目領域を覆っている。

特許文献５は、紙側の端部に設けられた熱可塑性樹脂の抗屈曲部と、機械側の端部に設けられた熱可塑性樹脂のガイドリッジとを有するエンドレスの編抄紙ベルトである。このガイドリッジは、抗屈曲部と一体に成形されている。

特許文献７は、織基礎布を有するシュー型のプレスジャケットである。この一つの表面は、樹脂でコートされ、布の全厚みには、この樹脂が充填されている。他の側には、コート層が形成されている。

特許文献８は、織基礎布を有する、樹脂で含浸され、エンドレスに伸張されたニッププレス又はカレンダー型のベルトを開示する。この織基礎布は、第１のポリマー樹脂材料でコートされた要素を有する。ベルトの表面の少なくとも１つは、第２のポリマー材料でコートされている。この第１及び第２のポリマーは、第２のコーティングが第１のコーティングを有する上記の要素と化学結合を形成するように、互いに親和性を有する。

特許文献４は、布の内部構造にポリウレタン樹脂を充填して形成された屈曲耐性部分を有する布を開示する。同様のポリウレタンで成形されたガイド突起部は、融解により、この屈曲耐性部上に配置されている。これらにより、このガイド突起部の近傍での布の屈曲及び摩耗により発生する切断が、意図的に回避されている。

特許文献９は、長網抄紙機用のワイヤベルトである。幅方向に編まれ或いは切断されたこのベルトの端部上には、約１０個の好ましくはプラスチック材料製の強化ストランドが設けられている。このストランドは、このベルトを過度に強化し或いはより厚くすることなく、端部を強化し、且つダメージやクラッキングに耐性を付与している。

特許文献１０は、液体における固形粒子の懸濁液を濃縮する装置である。この装置は、ワイヤーとこのワイヤーで覆われたロールの一部との間にトラップされる様式で、濃縮される懸濁液流を供給するヘッドボックスをそれぞれ有するロールを使用する。トラップされたこの懸濁液は、ワイヤーを介した液体の出現により、脱水され、濃縮される。

特許文献１１は、摩耗及び熱に起因した擦り切れを回避するように、端部に沿って形成された複数のシリコーンストリップを有する乾燥布である。このシリコーンゴムは、端部及びヤーンの端部とをカプセル化し、ドラムと直接接触するのを回避するようにヤーンを分離した乾燥布の外部表面に沿ったビーズを形成する。

上述の文献のいくつか又は全ては特定の利点を有する一方、さらなる向上及び／又は代替的な形態が、常に所望されている。
米国特許第４，１０６，９８０号明細書 米国特許第４，７２２，７９３号明細書 米国特許第５，０３９，４１２号明細書 米国特許第５，５５８，９２６号明細書 米国特許第５，８４０，３７８号明細書 米国特許第５，４６６，３３９号明細書 米国特許第６，２１４，７５２号明細書 米国特許第６，４６５，０７４号明細書 米国特許第３，５２３，８６７号明細書 米国特許第５，３８４，０１４号明細書 米国特許第５，７３１，０５９号明細書

本発明は、確実に結合されたガイドを有する布を提供することを目的とする。

本発明は、屈曲疲労、摩耗及び剥離に耐性を示す結合されたガイドを有する布を提供することをさらなる目的とする。

本発明は、上述の縫い付け、接着及び融着法における本質的な欠点を克服する様式で結合されたガイドを有する布を提供することをさらなる目的とする。

これらの目的及びその他の目的並びに利点は、本発明により提供される。この点、本発明は、Ｖガイドが結合された布に関するものであって、初期的な結合機構は、ガイド材料によって布をカプセル化することであり、２つの材料の化学的適合性によるものではない。

本発明の目的及び利点は、図面に関連した以下の記述により、明らかとなる。

図面を参照すると、図１は、本発明による結合されたＶガイド１４を有する布１０の機械方向（ＭＤ）の図である。この好適実施例において、Ｖガイド１４は、透過性の布１０の摩耗側２６に結合されている。図示するように、Ｖガイド１４の材料は、布構造をカプセル化し固化した複合体を形成するように、布１０の内部に十分に含浸されている。さらに図１に示すように、Ｖガイド１４の含浸深さは、布のキャリパー（ｃａｌｉｐｅｒ）２２の５０％〜１００％であってもよい。

有利なことに、この結合機構は、初期的には、Ｖガイド１４による布１０のカプセル化であって、布とＶガイドの材料との化学的親和性によるものではない。このことから、布１０とＶガイド１４との間の結合強度が向上され、布又はＶガイドの材料の単独のいずれか単独の引裂強度と同等となる。従って、本発明によるカプセル化されたＶガイド１４を有する布１０は、比較試験に示すように、従来の結合されたガイドを有する布の寿命よりも２倍以上の満足のいく寿命を有する。

布１０とＶガイド１４との化学的適合性ではなく初期的なカプセル化による結合機構のさらなる利点としては、布１０が種々の構造及び成分のほぼ全てで製造されていてもよいことである。従って、図１に例示した布１０が透過性のスパイラルリンク型の構造である一方、本願で意図される他の布１０の構造には、例えば、織物、成形メッシュ、ＭＤヤーン若しくはＣＤヤーンアレイなどの織り及び不織材料、織り及び他の不織材料の螺旋巻きストリップが含まれる。加えて、化学的親和性は本発明における結合機構の要素ではないので、布１０は、種々の、金属、合成若しくは天然フィラメント、繊維又はヤーンから製造されてもよい。これらのヤーンには、例えば、単繊維、諸より単繊維、多重繊維、諸より多重繊維などが挙げられ、単層構造、多層構造又は積層体であってもよい。合成ヤーンを使用する場合、工業用布技術における当業者がこの目的で使用するポリアミドやポリエステル樹脂などのポリマー樹脂のいずれかから典型的に成形される。

図１に示す好適実施例において、Ｖガイド１４は、熱可塑性材料で構築される。Ｖガイド１４は、Ｖガイド１４の外部寸法及び形状を保持するように加工された滑車（ｐｕｌｌｙ）を使用しつつ圧力下で、布１０の５０％以上をカプセル化するのに十分な深さにＶガイド１４を溶融して布に結合される。代替的に、Ｖガイド１４は、本発明の目的に適した成形可能な熱可塑性、熱硬化性又はその他の材料で成形されてもよい。熱硬化性材料を使用した場合、室温、紫外線照射（ＵＶ）、水分、熱又はその他の適当な手段で架橋可能なものであってもよい。特に、Ｖガイドは、硬化処理中、形状を保持するのに十分な強度を有する架橋可能なポリマーであってもよく、この架橋は、室温、ＵＶ、水分又は熱で行われる。

図２は、布のキャリパー２２の５０％以下の表面コーティング１６を有する布１０の機械方向の図である。この図に示すように、コイルフィラメントの上部表面２４のみ完全にカプセル化されている。布１０の摩耗側２６上には、コイルフィラメントの下部表面１２を完全にカプセル化するように５０％以上を浸透するのに十分なＶガイド１４を形成する材料用のボイド容量が存在する。他方、Ｖガイド１４は、第１に布１０に結合され、その後布１０がコートされてもよい。

本発明の好適実施例において、コーティングの浸透深さを制御するのに、方形の剥製スパイラル（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｓｔｕｆｆｅｄ ｓｐｉｒａｌ）１０を使用する。代替的に、開口型及び／又はその他の形状の剥製スパイラルを同様に使用してもよい。スパイラル１２の表面平面の上方のコーティング厚み１８は、０〜４ｍｍであってもよい。さらに、表面コーティング１６は、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、シリコーンゴム、ニトリル若しくはスチレンブタジエンゴムなどの合成ゴム又は本発明の目的に適切な他の材料を有してもよい。

図３は、本発明の布１０の摩耗表面に結合され得るＶガイド１４の例示的な断面図を示す。図示するように、本発明において、種々の形態のＶガイド１４の特徴が意図されている。例えば、Ｖガイドは、単一の設計、対の設計のいずれであってもよく、平坦、ハイリッジ（ｈｉ−ｒｉｄｇｅ）、又はリボン型の上部表面を有してもよい。

従って、本発明の目的及び利点が実現される。本発明による好適実施例について開示し詳細に述べてきたが、本発明の範囲及び目的は、これらの実施例に限定されるものではなく、むしろ、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によって決定されるべきものである。

本発明の教示による、結合されたＶガイドを有する布の機械方向の図である。 本発明によるＶガイドと表面コーティングとを有する布の機械方向の図である。 本発明の教示による、Ｖガイドを例示した断面図である。

符号の説明

１０ 布
１２ 下部表面
１４ Ｖガイド
１６ 表面コーティング
１８ コーティング厚み
２２ 布のキャリパー
２４ 上部表面
２６ 摩耗側

Claims (22)

1. 布キャリパーを有する布であって、
   当該布は、前記布キャリパーの５０％以下を充填する上部表面コーティングを持ち、
   当該布に結合される領域に前記布キャリパーの５０％以上をガイド材料で充填するように、当該布の摩耗表面の機械方向の端部に結合された１つ以上のガイドを有し、
   前記ガイドは、実質的にＶ型であることを特徴とする布。
2. 前記の充填は、当該布とガイドとを結合する結合機構であることを特徴とする請求項１に記載の布。
3. 前記ガイドは、布の構造の５０％以上を充填するように、十分な厚さでガイドを溶融して当該布に結合されることを特徴とする請求項１に記載の布。
4. 前記の溶融されたガイドは、固化して複合体を形成するように、当該布に充填することを特徴とする請求項３に記載の布。
5. 当該布と前記ガイドとの間の結合強度は、当該布又は前記ガイドの材料のいずれか単独の引裂強度と同等であることを特徴とする請求項１に記載の布。
6. 織物材料又は不織材料から本質的になる群から選択された構造を有することを特徴とする請求項１に記載の布。
7. 当該布は、スパイラルリンク、ＭＤ若しくはＣＤヤーンアレイ、編物、成型メッシュ、又はストリップの幅よりも大きな幅を有する基材を形成するように最終的には螺旋に巻き取られる材料ストリップから本質的になる群から選択された構造を有することを特徴とする請求項６に記載の布。
8. 透過性又は不透過性であることを特徴とする請求項１に記載の布。
9. 金属、又は合成若しくは天然の、フィラメント、繊維若しくはヤーンを有することを特徴とする請求項１に記載の布。
10. 前記ガイドは、溶融可能な熱可塑性物質若しくは成形可能な熱可塑性物質又は熱硬化性物質いずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の布。
11. 前記熱硬化性物質の架橋は、室温、ＵＶ、水分又は熱の少なくとも一つで行われることを特徴とする請求項１０に記載の布。
12. 前記ガイドは、硬化処理中に形状を保持するのに十分な粘度を有する架橋可能なポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の布。
13. 前記の架橋は、室温、ＵＶ、水分又は熱の少なくとも一つで行われることを特徴とする請求項１２に記載の布。
14. 前記ガイドは、ガイドの寸法を保持するように加工された滑車を使用しつつ圧力下で、当該布に含浸された溶融可能な熱硬化性物質であることを特徴とする請求項１に記載の布。
15. 前記Ｖガイドは、平坦、ハイリッジ及びリボン型の上部のいずれかを有することを特徴とする請求項１に記載の布。
16. 結合されたガイドを有する当該布は、工業用のベルトとして使用されることを特徴とする請求項１に記載の布。
17. 当該布の各端部に２つのガイドを有することを特徴とする請求項１に記載の布。
18. 当該布の表面平面上のコーティングの厚みは、０ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の布。
19. 前記のコーティングは、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、シリコーンゴム及び合成ゴムの一つを有することを特徴とする請求項１に記載の布。
20. 前記合成ゴムは、ニトリルゴム及びスチレンブタジエンゴムの一つであることを特徴とする請求項１９に記載の布。
21. 前記のコーティングの浸透深さを制御するのに、スタッファー（ｓｔｕｆｆｅｒ）を使用することを特徴とする請求項１に記載の布。
22. 前記スタッファーは、方形であることを特徴とする請求項２１に記載の布。

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