专利名称:用于工作织物的接缝及其制造方法
本申请是1988年8月3日申请的、申请号为No.07/227,884的部分连续申请(上述申请于1990年3月27日已批准为专利,专利号为4,911,683)。
在本发明之前,环形带作为运送许多材料的输送装置频繁地使用在各种工业场合。例如,用来把仓库中的商品或产品运送到铁路货车或卡车上的环形织物组成的大负荷运输带;用于包裹或邮件的输送带;用于排除污水由此产生处理后废物的过滤器织物;用于从气流中去除杂质或携带水以增加温度的过滤织物带;作为压榨毛布、压榨织物、成形钢丝和在纸上或其它形成机器上用来干燥织物的带。
本发明涉及那些被用于上述用途的、并制成环形的带和该带的两端连接在一起的方法和结构。以前,用于环形带的织物在装配之前就被制成环形的。而且,由于织物是环形的,在连接处运转的机器不得不部分地拆开,以便使织物能够滑到或套在机器上。显然这是一种费时、费钱、且经常会出危险的安装方法。在这种装配方法中,环形织物通常是沉重的和坚硬的。为了简化这种过程,织物可以制成一条开式带,即是不封闭的带。但是,当两端对到一起时,特制的端部能够穿过一根用于连接它们的枢轴,这样就得到了一条环形织物。在多数情况下,这样将平的、开环织物穿过机器是很容易的。一旦织物环绕在滚子上时,就把的两端连接起来形成环形。在多数情况下,只在织物中加入适当的连接结构,织物就可以制成环形的。因此,在织物两端形成的特殊线圈,织物两端的线圈相互啮合,并通过枢轴或销钉穿过线圈把两端连接在一起。其它的织物连接方法还包括使用分离的被固定的线圈材料,如螺旋线或金属环。
如上所述,通过线圈接缝连接织物的优点之一就是使那些沉重的、不方便的织物带能够很容易地安装在机器上。例如,使用在造纸机上作为压榨毛布的织物,可能重达1200磅,长度超过400英尺,宽度超过400英寸。虽然,线圈接缝有利于织物的安装。但是,线圈接缝必须具有足够的强度来承受在其处的机器的拉力。而且,在某些情况下,对那些对带体要求绝对均匀的应用场合,在结构上有足够的孔隙以维持其正常的气孔率。例如,现在已知的用于造纸毛布上的和申请人所知道的接缝式织物,在美国专利第4,698,250;4,695,498;4,574,435;4,250,822;4,123,022;4,026,337;4,006,760;3,815,645;3,653,097;3,283,388;和2,883,734中已公开。
在拉伸时由于织造结构或构成方法的不同,由线圈的滑动或拉伸使毛布的使用受到限制后,这种在现有技术中公知的利用经线形成接缝并用于造纸毛布的接缝结构所带来的问题之一是经常发生失效。结果是线圈被削弱并导致毛布的完全失效。
下面将要描述,本发明的结构不依赖于任何特殊的织造结构,连接线圈即使在过载拉伸下,也不会从毛布上拉开。因为,它们与毛布是作为一整体形成的。
本发明涉及一种由纱线和纤维组成的造纸机压榨毛布,在安装造纸机以前为非连续织物的毛布,通过采用插入在由接缝结构所形成的相互啮合线圈中的销钉或轴线使安装好的毛布成变一条连续的压榨毛布。
本发明在造纸机毛布上的应用,可作造纸机上的成形织物,压榨织物或干燥织物,以及作为过滤器织物。根据本发明,这种织物由编织的底布或无编织平行排列的纱线所构成,如美国专利3,097,413所述的非编织毛布可以被织成环形的或平的。如果织成平的,织物的端部通常用手工编织来连接,从而形成环形结构的织物基层。一旦织物基层形成后,如需要,可以使用多层纤维毛毡材料。例如,通过针织技术或粘结装置,使织物对线圈成形过程作好准备,通过线圈成形过程,把最后的织物连接起来。最初的基层长度大约为所要制成长度的两倍。
最初的织物基层先制成连续的环形圈,然后把它折叠起来。这样,在织物的两相对端形成自然的折叠。如果有机器方向的纱线,必要时可通过剥掉多余的纤维毛毡材料或与机器方向垂直的纱将它们露出来。在织物的弯头处产生的被折叠织物两端的线圈或通道,通过用针织方法,带树脂的浸渍剂或其它固化装置被加固。然后,线圈之间相互啮合。用一根枢轴或纱线插入到相互啮合的线圈或通道中,以便将两相对端连接起来,从而就构成了进一步加工的连续圈的第二织物基层。在枢轴被插入到相互啮合的线圈或通道后,环形织物被拉长到规定尺寸,然后进行热定形,这种热定形可用作产生加固织物和纱线线圈附加的作用。此时,可将纤维毛毡材料针织上,以便生产出规定尺寸和重量的织物。
本发明的独特的接缝结构具有与织物整体相同的均匀厚度和孔隙率。不管织物尺寸和重量,毛布能够比传统的环形毛布更容易地安装在造纸机上。而且,接缝结构可以使用任何编织的或无编织的织物。
本发明的另一种形式,可以设想织物体可以通过纵向和横向延伸的纱以传统的方式和图案交织而成。然后,一条或多条确定的分经线或纱线被织在与工作织物的至少一端相邻或间隔的纵向延伸的纱线中。织物被折叠和弯曲后,将分经线去掉,从而形成安装枢轴的横向开口,枢轴用于固定折叠织物的两端。横向开口最好与折叠织物的末端间隔开,以便当织物自身折叠时来补偿织物内部和外部的纵向尺寸的不同。
因此,本发明的目的就是提供一种工作织物和其制造方法。在本发明中,织物首先制成环形带,并将其折叠,然后弯曲。弯曲后的织物的端部用枢轴连接,枢轴插在织物端部形成的通道里。
本发明的其它目的、特性及其优点在参照附图进行描述之后,就会变得很清楚了。
附图中表示了实现本发明的最佳实施例。
图1为构成本发明的造纸毛布的环形织物体的透视图;
图2为如图1所示的环形织物体被压平后的透视图;
图3是从折叠的两端将横于机器方向的多余的纱线或纤维毛层去掉,以便露出在机器方向上所形成的线圈两端,和织物体用于相互连接的端部被折叠后的、被压扁和织物体的透视图;
图4为织物体两端外露线圈的放大透视图;
图5为外露线圈端相互连接并且通过枢轴锁好后的放大透视图;
图6为在枢轴被插入相互啮合的线圈端之前,表示被隔开的交错线圈的外露线圈端的放大透视图;
图7为本发明改进型式的放大透视图,其中,通过在折叠织物体的弯曲的两端开槽,从而形成了可安装枢轴的通道;
图8为本发明改进型的俯视图,它表示出在插入枢轴之前的开有槽的两端;
图9为环形编织工作织物上部夹层的透视图,图中示出了分经线的明确的位置,这些分经线被布置在环形工作织物的两端,并将它们去掉,以形成安装枢轴的横向开口。
参见附图,特别是附图1,底布一般用10来表示。底布10是用公知技术将它制成环形毛布,而且它是由纱线结构12和纤维毛层材料14组成。纱线结构12可以在普通织带机上织出,使经线或机器方向的线与纬线或垂直于机器方向的线按预先确定的样式交织而成。或者纱线由没经编织所形成或成层的平行排列的线所组成,或者,如在下文所述的,没有纱线形成的完全未经编织的结构。本发明的最佳实施例如图1-6所示,正如下文要描述的,纱线组织仅仅在机器方向延伸以确保构成环形接缝。
机器方向的纱线的成分包括普通纺织纤维聚合材料,如聚酰胺、聚酯、稀烃等,以及矿物纤维和天然纤维。具有耐热材料、钢、碳或其它合金和聚合物或聚合混合物的特殊的线用于特殊应用场合。线的构成可以限制为单根纱线,如单丝纤维,或由多个单丝纤维组成,如股纱、加捻弹力纱或辩子纱。也可以使用短纤维纱和复丝。组成本发明的最好的纱是单丝尼龙或聚酰胺单纤维。
底布10是先由尼龙单丝组成的,并在其一面或两面附有纤维毛层材料14的纱结构12。纤维毛层材料14最好借助针织工艺附着在底布10上,这在造纸毛布制造技术中是公知的。然而,毛布也可以通过将毛层材料14用合适的粘结剂或树脂粘到底布10上来完成。还可以设想将毛层14缝合后钉在底布10上。纤维毛层材料14可以由如前所述的在纱线结构中所使用的纺织纤维聚合物或类似材料所组成。最好的纺织纤维聚合物是聚酰胺,因为它具有较高的韧性、抗磨损性和热定形性。毛层材料可由各种尺寸组成。但是,纤维的最佳尺寸是6至25登尼尔。毛层纤维的重量也不一样,但最佳重量范围是每平方码2.5至5盎司。不难理解,附着在底布10上的毛层14的重量将依据制成产品所需要的重量来确定。
在最初的底布10的环形圈形成之后,正如图2所表示的,将底布折叠起来,其后从单基层环形底布10变换到由标号16表示的双基层开端底布,它的厚度大约为单基层底布厚度的两倍。可以理解,如前所述的单基层底布10没有必要被限制是单层的,它可以电一条或多条纱线排列组成的双层或三层结构。
在折叠状态下,折叠处或弯曲处18在织物的两端构成,折叠织物就形成了第二个双基层织物16。下面将要描述双基层织物16的端部折叠处或弯曲处的曲率限定了形成线圈接缝的线圈结构的初始段。为了形成接缝处线圈,折叠端18的附近区域的横于机器方向的毛层纤维被剥掉,以便露出机器方向纱线的线圈20和22,如图2所示。这一步骤并不是在所有场合都必须的,这取决于底布的结构和端部的使用。第二个底布16的相对两端被剥去毛层纤维,露出线圈20和22,如图3和图4所示,两个端头向相对方向弯曲,使线圈20和22彼此接近,并使线圈20和22相互啮合。然后如图5所示,用一条枢轴线或销钉24插入到线圈20和22中,使双基层织物16的两端相互连接。现在在这种结构中,毛层的尺寸大约为底布10的一半。
如上所述和进一步参见图6,还可设想,横于机器方向的线23与机器方向的纱22以传统的方式编织而成。对此,在把织物的两端横于机器方向的线23和毛层材料一起剥掉,以便露出端部线圈20和22,如图6所示。
这些在接缝处需要绝对均匀的造纸织物,如长网造纸机和的钢丝织物,纸张在钢丝织物上形成,或在高级纸张的压榨毛布上,水流的均匀是必须的。或在重载、高速压榨毛布上,织物的不均匀性会对压力辊产生破坏性的颤动或振动。间隔的线圈能够相互啮合并被锁住。例如,如图6所示,将线圈20和22的间隔线圈切去,然后销轴24插入未切掉的线圈20和22内。通过销紧间隔的线圈所得到的接缝或多或少地张开,并且更符合织物16的带体的连续性。
如图4或图6所示的线圈20和22相连接后,依据设计,就构成了第二个底布16组成的连续带。底布16和新制作的线圈接缝最好在控制时间、张力和温度的条件下、并根据普通热定形造纸织物工艺规程进行热定形。当出现合适的张力时,销住的线圈20和22将构成经编线圈接缝。并且在设计中只使用了用于接缝的间隔线圈,而那些未锁住的线圈,如图6所示,将其收缩或弯到更小。实际上,使用间隔的线圈的最好方法是切去那些不必锁住的线圈,以便使剩下的部分与织物保持在同一平面,而且基本上是很难分开的。
枢轴24可以由单丝纱线或复丝纱线组成,它们包括不同的坚韧的树脂聚合物,如聚酰胺、聚脂和类似物,无论是单、双成股的或编织构造。如果需要,在不一处接缝处可以使用一个或多个枢轴,枢轴可以由不锈钢杆或软轴制成,它们可以是有涂层的或没有涂层的、带有塑料材料或其它适合的高强度材料。在用于加固的热定形操作过程中,使用钢的或大直径的枢轴是为了防止枢轴的弯曲或扭转变形。可以理解,枢轴24相对是直的,以便准确的插入由相互啮合的线圈20和22所限定的通道。
织物16的热定形可以由几个不同的热定形装置来实现,如把织物放在加热的空气中或一个加热的烘筒中。红外线或其它合适的热源,发生装置也可以被用来作为加热源。在本发明中最好使用加压热空气烘箱或加热油烘筒。热定形温度是可以改变的。但是如果所使用的是聚酰胺或聚脂单纤维的纱线结构,那么最佳热定形温度范围是在300°~400°F之间。在热定形之后,织物可以安装在传统的造纸毛布针织机上,在预定的长度范围内被延伸和在预先设定的拉紧力内安装。使用特殊设计的制毡针,刺织物底布就使各层之间压实、加固,而且更结实。在针刺过程中,在新的接缝处最好使用一种另时枢轴线。因为在针刺过程中,枢轴线会引出事故。一种新的毛布结构为本发明所实现,一种新型枢轴线或纱线由主顾在其设备中安装使用。
可以理解,很多纤维毛层可以被织到底布上,毛层纤维增加量的多少取决于所制成的毛布所需要的重量。纤维毛层可以被织到其正面或背面,或者两面都有,这由要求和织物的用途所决定。纤维毛层通常由如前第一织物基层所述相同或相似的材料或重量所组成。完成针织工艺后,织物可以清洗、热处理、树脂处理或由顾客提出的特殊的织物的其它方法。尽管图中未示出,也可以理解,针织在底部上的多纤维状毛层夹层将覆盖在线圈接缝上,将保护接缝免受磨损,还保护由环形工作织物传输的纸张没有接缝的印痕。还可以设想出,用于织物上的毛层纤维的涂层能在接缝区附近被切割或被分割,以便在接缝工艺过程中提供进入接缝区的入口。
现在参见图7、8,它示出了本发明的改进型。它包括通常由26所指示的折叠织物体,该织物体形成环形织物体之前被弯曲和压缩,然后以如图1-3和前面所述的方式折叠。如图7和8所示折叠后的织物体26有两个端28和30,它们之间的连接将在以下描述。
在图7和8所示的本发明的结构中,织物体26是没有任何编织线的,特别是如图1-6所示的本发明的前述形式的机器方向上的纱线被取消了。为了替代具有与毛层材料相结合的机器方向的纱线,织物体26包括毛层材料的夹层,它们以便利的方式粘合在一起,生产出所希望的厚度和重量的结构。显然尼龙纤维是最佳的。但毛层材料可以由任何公知的复合纤维组成。尽管能采用粘接剂、树脂、热定型这样的技术,还可以设想用针织工艺将组成织物体26的毛层材料的夹层固定在一起。虽然织物体的折叠需要一个相对挠性的、限制所使用的夹层量的结构。
由于机器方向的纱线已从织物体26中取消,部部28和30的连接就要借助于别的技术。如图8所示,端部28沿着弯曲或折叠线被切割掉,形成了许多相互间隔的凹槽32和凸台34。类似地,端部30也沿着弯曲或折叠线被切割,也形成了许多相互间隔的凹槽34和凸台38。当端部28和30相互连接时,凸台34和38与凹槽32和36相互啮合,如图7和8所示。实际上,形成了一条铰接线。而且,由于凸台34和38由双夹层材料形成,一条连续通道或孔40在凹槽32和36与凸台34和38中延伸,之后用一个枢轴42插入通道40内,将两端部锁在一起。
现在参见图9,它表示了本发明的替代形式,为了方便起见,该环形交织的工作织物的上部夹层一般由标号43来表示。织物体43由许多纵向延伸的纬线或沿机器方向的纱线和许多横向延伸的经线或横于机器方向的纱线交织而成,经线和纬线用传统的方法织成一条环形带。
如图9所示,特定间隔的分经线48与纬线44交织在一起,并且当特定间隔的分经线48从织物中抽出后,在织物体中就形成了横向延伸的通道。当织物体被弯向并被折叠如图3所示的位置时,为了补偿织物体内外夹层之间纵向尺寸的差别,至少一个特定分经线48从织物体的至少一端向内间隔一段距离。如图3所示,两个特定间隔的分经线48从它们相应的端部向内间隔一段距离。将由前面所描述的材料制成的合适的枢轴插入横向延伸的通道中,该通道是通过去掉用于压榨毛布环形结构的织物体43中的特定间隔的分经线48而形成。尽管从织物边缘向内偏移的最佳范围是从0至10英寸左右。但特定间隔的分经线的适当的偏移是能够改变的。实际上,位于织物一层内的特定的分经线48可用于补偿它的纵向尺寸相对未加工的或加工过的织物体43的另一层纵向尺寸的差异。
可以看到,特定的分经线48的横截面的尺寸决定了通道的尺寸,在特定的分经线从工作织物中去掉后,用于安装枢轴的通道是由纵向纬线44构成。特定的分经线48可以由任何适合的横截面尺寸构成,它可以具有比织物体43中的其它编织纱线大些,小些或同样的横截面尺寸。如图9所示的特定分经线48的横截面尺寸大小比横向的纱线46的横截面尺寸大些。特定的分经线48横截面尺寸的选择取决于织物体43的特性,以及组装织物体时使用的枢轴的类型和其横截面尺寸。
形成可抽出的特定纱线48的材料可以改变。可以设想,特定的纱线48可由单纤维线或多纤维线构成,它们由若干韧性的聚合物树脂,如聚酯,聚酰胺、聚乙烯、聚苯撑或聚丙烯的硫化物以及类似物组成。它们可以是单根、多根、成股或编织结构。还可以设想,可移去的特定分经线48还可以由不锈钢杆或软轴制成,它们可以是有涂层或没有涂层的、带有塑料材料或其它适合的高强度材料。还可以设想,特定的分经线48可以由聚合物或其它可溶解于合适溶剂中的材料制成。可以理解,可移去的特定的纱线也可以由与形成纵向纬线44或横向纱线46同样的材料和尺寸构成。
本发明特殊结构的实施例已经示出和描述,对本领域技术人员来说,那些没有脱离本发明本质精神和范围的局部改进和重新排列方式都已是很清楚的,除了在从属权利要求书的范围内所指出的,同样也不局限于在实施例中描述和示出的特殊形式。
权利要求
1.一工作织物包括一条环形织物体,该织物体具有由自身折叠后所形成的两相对的端部,从而所述织物的相对内表面在整个织物体中被贴在一起,将所述被折叠的织物体弯曲过来,使相对的两端靠近,还包括用于连接所述相对和靠近的两端的装置,使所述的织物体形成一条双层环形结构的带。
2.如权利要求1所述的工作织物,所述的织物体至少包括许多在纵向延伸的平行纱线,在所述织物体的相对两端的纱线形成了相对着的线圈,所述的连接装置包括一根枢轴,它穿在所述的线圈上,以便将所述的相对两端连接起来。
3.如权利要求2所述的工作织物,所述的织物体由编织织物所构成,该织物包括与纵向延伸纱线垂直的纱线。
4.如权利要求1所述的工作织物,所述的被折叠的织物体的纵同长度大约是被折叠前织物体的一半。
5.如权利要求2所述的工作织物,在所述相对端的间隔的线圈实质上是可以除去的。
6.如权利要求2所述的工作织物,所述的织物体还可由无纺材料制成。
7.如权利要求6所述的的工作织物,所述的织物体包括用于加固所述纵向延伸纱线的部分。
8.如权利要求7所述的工作织物,所述的加固部分是由针织到所述物体上面的纤维毛层构成。
9.如权利要求8所述的工作织物,所述的被用来连接纤维毛层的加因部分还包括粘结树脂或聚合物。
10.如权利要求1所述的工作织物,所述的织物体包括无纺材料。
11.如权利要求1所述的工作织物,所述织物体的相对的端部可以被切掉,以形成间隔排列的槽口和凸台,所述的相对端的槽口和凸台相互啮合并形成一条通道,所述连接装置包括一个插入所述通道中的枢轴,以便将所述的相对端锁在一起。
12.如权利要求11所述的工作织物,所述的织物体由纤维材料组成。
13.一种制造工作织物的方法,包括先将一织物体制压缩成一环形结构;第二步将该环形织物体压缩成扁平状态,从而形成了两个相对设置的折叠端,并且使织物体的相对内表面在整个织物体中处于相贴的关系;然后将所说的织物体弯曲,以使它的两端处于相邻的位置;最后将所述相邻两端锁在一起,从而形成了一条双层结构的环形织物体。
14.如权利要求13的方法,还包括制成所述织物体的材料至少许多平行和纵向延伸的纱线组成。
15.如权利要求14的方法,还包括剥掉所述的织物体的端部,以露出许多线圈,将相对两端的线圈相互啮合,然后通过将枢轴穿过相互啮合的线圈,以便将所述的相对两端连接在一起。
16.如权利要求15的方法,还包括将相对两端部的间隔线圈切掉。
17.如权利要求15所述的方法,还包括在所述的织物体上加上纤维毛层材料。
18.如权利要求17所述的方法,还包括在所述的织物体上涂上粘接树脂或聚合物,用于连接所述的纤维毛层。
19.如权利要求13的方法,还包括用无纺材料制成所述织物体。
20.如权利要求19所述的方法,还包括在所述织物的端部制成间隔的槽口,其中槽口与槽口之间形成间隔的凸台,端部的槽口和凸台相互啮合,然后用一个枢轴穿过啮合端的槽口和凸台,以便将所述的两端部连接在一起。
21.一种工作织物包括由织物体自身弯曲所形成的具有相对的两部部的环形体,在整个织物体中,所述的织物体的相对内表面贴在一起,所述的织物体包括许多纵向延伸的平行纱线和相对所述的从向纱线垂直的横向延伸的纱线,横向开口被限定在邻近所述织物体的每一个相对端部,通过插入或与所述的纵向纱线交织而成的特定分经线,然后从插入或交织的部位取出特定的分经线,所述弯曲的织物体被折叠成具有相对的两端部,所形成的横向开口被靠在一起,销轴装置穿入所述的横向开口,以连接所述的相对或邻近端部,从而形成双层结构的编织的织物体。
22.如权利要求21所述的工作织物,所述的可去掉的特定的分经线由单丝或复丝线构成,它们可从聚酰胺、聚脂、聚乙烯、聚丙烯和聚苯撑硫化物中选择。
23.如权利要求21所述的工作织物,所述的可去掉的特定分经线可由金属线材制成。
24.如权利要求21所述的工作织物,所述的特定分经线可由可溶性材料制成。
25.如权利要求21所述的工作织物,所述的纵向延伸的纱线与所述的横向纱线和特定分经线相互交织。
26.如权利要求21所述的工作织物,至少有一个所述的特定分经线相对于所述织物体的端部被偏置,以便在织物体自身弯曲并折叠后,来补偿织物体内外层纵向尺寸的不同。
27.一种制造工作织物的方法,包括许多纵向延伸的纱线和许多相对于纵向纱线垂直的横向延伸的分经线,并且它们被交织在一起,还包括将环形织物体变化到弯曲状态,形成相对立的两端部,所述织物体的相对的内表面在整个织物体中处于贴邻状态,在所述织物体相对的两端部附近,通过特定分经线与所述的纵向纱线的交织,形成了横向开口,至少一个被间隔开的所述特定分经线在其相应的端部形成,然后抽出所述的特定分经线,折叠所述的织物体,使相对的端部处于邻近,状态,然后将销轴穿入形成在所述织物体的横向开口中,以便使相对的邻近两端部连接到一起,从而形成的双层环形结构的织物体。
全文摘要
本发明公开了一种具有线圈接缝构造的环形工作织物及其制造方法。该织物被用作造纸毛布,造纸干燥织物,成型钢丝或过滤织物。由预定材料制成的具有纵向延伸纱线的环形带,然后将其折叠起来,并将折叠后形成的两折叠端部的材料剥掉,以露出端部线图。在织物两端部所形成的线圈相互啮合,形成能插入枢轴元件的横向延伸通道,以便将折叠织物的两端部连接起来,从而形成了双层环形结构的工作织物。
文档编号D21F1/00GK1055158SQ90102468
公开日1991年10月9日 申请日期1990年3月26日 优先权日1988年8月3日
发明者罗伯特·W·莱格, 小威廉·O·霍金 申请人:坦费尔特有限公司