Способ и устройство для стабилизации петель несшитых швов

Способ и устройство для стабилизации петель несшитых швов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к производству бумаги. В частности, настоящее изобретение относится к устройству для стабилизации шовных петель ткани, используемой в производстве бумаги, до сшивания ткани на бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов.

Уровень техники

В процессе изготовления бумаги формируют целлюлозное волокнистое полотно, осаждая волокнистую массу, то есть водную дисперсию волокон целлюлозы на движущуюся формующую сетку в формовочной части бумагоделательной машины, пресспате или оборудования для нетканых материалов. Во время этого процесса из волокнистой массы сквозь формующую сетку уходит большое количество воды, оставляя на поверхности формующей сетки целлюлозное волокнистое полотно.

Сформированное таким образом целлюлозно-волокнистое полотно перемещается из формовочной части в прессовую часть, содержащую ряд прессующих валков. При прохождении между прессующими валками целлюлозно-волокнистое полотно поддерживается прессовой тканью или часто располагается между двумя прессовыми тканями. В валках целлюлозно-волокнистое полотно подвергается сжатию, в результате чего вода из него отжимается, а волокна в полотне соединяются друг с другом, превращая целлюлозно-волокнистое полотно в бумажный лист. Вода поглощается прессовой тканью или тканями и, в идеальном случае, не возвращается в бумажное полотно.

В конце концов бумажное полотно попадает в сушильную часть, содержащую по меньшей мере один ряд вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, нагреваемых изнутри паром. Сформированный лист бумаги направляется по извитой траектории последовательно вокруг каждого из барабанов с помощью сушильной ткани, которая прижимает бумажное полотно к поверхности барабанов. Нагретые барабаны уменьшают содержание воды в бумажном полотне до желаемого уровня путем ее испарения.

Необходимо отметить, что формующая, прессовая и сушильная ткани для бумагоделательной машины, пресспате или оборудования для нетканых материалов выполнены в виде бесконечных (т.е. замкнутых в кольцо) петель и используются по принципу конвейера. Следует также отметить, что изготовление бумаги представляет собой непрерывный процесс, осуществляемый со значительной скоростью. То есть в формовочной части волокнистую пульпу непрерывно осаждают на формующую сетку, в то время как только что изготовленный лист бумаги на выходе из сушильной части непрерывно сматывают в рулоны.

Тканые материалы могут иметь различную форму. Например, тканые материалы могут быть выполнены в виде бесконечной ткани или в виде плоской ткани с последующим формированием бесконечной ткани со швом. Тканые материалы обычно выполняют в виде бесконечных петель или сшивают в этом виде, причем ткань имеет определенную длину, измеряемую вдоль ткани, и определенную ширину, измеряемую поперек ткани. Конфигурации бумагоделательных машин, пресспате или оборудования для нетканых материалов сильно отличаются, поэтому производители оснастки для указанного оборудования постоянно нуждаются в производстве тканей и других вспомогательных материалов, размеры которых соответствуют размерам определенных частей конкретных бумагоделательных машин заказчиков. Такая потребность в тканях определенных размеров затрудняет ускорение производственного процесса, так как каждая ткань выполняется в соответствии с определенным заказом.

Ткани в современных бумагоделательных машинах, пресспате или оборудовании для нетканых материалов могут иметь в ширину от 5 до более 33 футов (от 1,5 м до 10 м и более), а в длину - от 40 до более 400 футов (от 12 м до 120 м и более), и весить от 100 до более 3000 фунтов (от 45 кг до 1300 кг и более). Эти ткани изнашиваются и требуют замены. Замена ткани часто требует остановки машины, удаления изношенной ткани, регулировки станка для установки ткани и непосредственно самой установки новой ткани. Несмотря на то, что многие ткани выполнены в виде бесконечных лент, около половины тканей, применяемых в прессующих частях бумагоделательной машины, пресспате или оборудования для нетканых материалов, пригодны для сшивания на станке. Практически все сушильные ткани имеют шов. Некоторые конвейерные ленты, используемые в производстве бумаги (PIPBs - Paper Industry Process Belts), например транспортные ленты, известные как Transbelt, выполнены с возможностью сшивания на машине. Установка ткани на машине включает натягивание ткани на машину и соединение краев ткани для формирования бесконечной ленты.

Шов обычно является наиболее ответственной частью сшиваемой ткани, так как однородное качество, низкий уровень загрязнения и превосходная работоспособность ткани требуют формирования шва, по возможности сходного с остальной тканью по толщине, структуре, прочности, проницаемости и т.д. В общем, область вокруг шва любой пригодной ткани должна иметь свойства, аналогичные свойствам основной части ткани, например свойства водо- и воздухопроницаемости для предотвращения периодического загрязнения зоной шва бумажного изделия, производимого с использованием ткани. Кроме того, шов должен быть выполнен с возможностью выдерживать периодические циклы нагрузки/разгрузки, так как прессовая ткань подвергается воздействию сжимающих нагрузок. Выполнение этих требований связано со значительными техническими препятствиями, однако существует насущная необходимость в усовершенствовании сшиваемой ткани по причине сравнительного удобства и безопасности ее установки на машине.

Многие современные ткани имеют шовные петли на поперечных краях двух концов ткани для облегчения ее сшивания. Шовные петли сформированы нитями, идущими в направлении движении ткани в машине. Шов формируют путем сведения вместе двух концов прессовой ткани, чередования шовных петель, находящихся на двух концах ткани, и пропускания так называемой шпильки или стержня через канал, образованный шовными петлями для соединения двух концов ткани вместе.

Обычно на бумажных фабриках сменные ткани заказывают заранее по причине ограниченного срока службы таких тканей и необходимости их частой замены. Эти ткани могут храниться среди запасов материалов в течение относительно долгих периодов времени в условиях повышенной температуры и влажности, типичных для многих бумажных фабрик. При транспортировке и ткани во время установки ее на машину. Таким образом, достижение максимальной легкости соединения шва является первоочередной задачей.

Все сшиваемые ткани проявляют некоторый дисбаланс крутящего момента в шовных петлях, что зависит по меньшей мере частично от переплетения и дизайна ткани. Известны многочисленные попытки модификации структуры текстильной ткани-основы для предотвращения возникновения такого дисбаланса. Некоторые из этих модификаций достигли ограниченного успеха, однако шовные петли по-прежнему деформируются и поворачиваются при длительном хранении ткани, а усилия, возникающие в ткани, остаются значительными. К сожалению, смежные петли деформируются по-разному.

В настоящее время через шовные петли на обоих краях ткани после осуществления приемочного контроля, но до отгрузки ткани, пропускают моноволокно или металлический провод определенного диаметра, который обычно называют предохранительным тросом. Функцией предохранительного троса является защита шовных петель от повреждения. Обычно трос вставляют и вынимают как одно целое, поэтому диаметр троса должен быть значительно меньше диаметра отверстия в петлях для минимизации силы трения и обеспечения свободного прохождения троса через петли.

Благодаря тому, что диаметр троса меньше диаметра отверстия в петлях, петли могут смещаться или отклоняться от расположения на одной линии. Такая деформация и наклонное положение сохраняются до тех пор, пока петли не зацепляются за внешние части предохранительного троса. Деформированность петель затрудняет их чередование и пропускание через них штифта для формирования шва. Следовательно, ткани, находящиеся на хранении в течение длительного периода времени, часто имеют значительно деформированные шовные петли, которые очень трудно сшивать. Деформация шовных петель может происходить достаточно быстро после их формирования в зависимости от материала, формы, переплетения нитей и т.д. Преимущество недеформированных шовных петель заключается в скорости и легкости сшивания ткани при ее установке на бумагоделательной машине.

Таким образом, существует необходимость получения способа защиты и стабилизации положения шовных петель до установки и сшивания ткани на бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет собой устройство для стабилизации несшитых петель в сшиваемой ткани. Устройство предохраняет шовные петли от деформации, возникающей с течением времени под действием дисбаланса крутящего момента или под действием других сил, и, таким образом, обеспечивает простоту соединения и сшивания петель.

Соответственно настоящее изобретение предоставляет устройство для стабилизации шовных петель сшиваемой ткани до установки ее на бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов. Устройство имеет множество стабилизирующих элементов, соединенных друг с другом и расположенных на некотором расстоянии друг от друга для чередования с шовными петлями на сшиваемом краю ткани. Кроме того, устройство выполнено с предохранительным тросом, который пропускается через шовные петли и чередующиеся стабилизирующие элементы, скрепляя таким образом стабилизирующее устройство с петлями. Чередующиеся стабилизирующие элементы закрепляют шовные петли в положении, ограничивающем перемещение петель в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине. Множество стабилизирующих элементов предпочтительно стабилизирует шовные петли в требуемом положении, в котором петли проще и быстрее сшить, чем при их естественном положении.

Другие особенности настоящего изобретения заключаются в том, что множество стабилизирующих элементов может представлять собой петли устройства спирального типа. Множество стабилизирующих элементов может в качестве варианта представлять собой шовные петли на кромке полосы сшиваемой ткани. Ткань предпочтительно является прессовой тканью, имеющей сторону с отворотом и сторону без отворота, при этом указанное устройство обеспечивает чередование с шовными петлями на стороне ткани, не имеющей отворота. Если ткань имеет первый и второй сшиваемые края, первое устройство может переплетаться с шовными петлями первого сшиваемого края, а второе устройство может переплетаться с шовными петлями второго сшиваемого края. Альтернативно первый край устройства может переплетаться с шовными петлями первого сшиваемого края, а второй край устройства может переплетаться с шовными петлями второго сшиваемого края.

Другой вариант выполнения изобретения представляет собой удлиненный элемент сложной формы, прессованный элемент или фасонный элемент, содержащий чередующиеся выемки и выступы, причем выступы имеют либо круглую либо некруглую форму поперечного сечения. Выступы обычно содержат полость, которая может чередоваться с шовными петлями, позволяя вставлять предохранительный трос.

Еще один вариант изобретения представляет собой способ стабилизации шовных петель сшиваемой на машине ткани перед установкой ткани на бумагоделательную машину, пресспате или оборудование для нетканых материалов. Этот способ включает этапы чередования множества стабилизирующих элементов стабилизирующего устройства с шовными петлями на сшиваемом краю ткани. Затем через шовные петли и чередующиеся стабилизирующие элементы пропускают предохранительный трос. Таким образом стабилизирующее устройство соединяют с шовными петлями. Стабилизирующее устройство закрепляет шовные петли в положении, ограничивающем перемещение петель в направлении, перпендикулярном к направлению движения ткани в машине.

Способ может дополнительно включать этапы изъятия предохранительного троса из шовных петель сшиваемого края и удаление стабилизирующего устройства из шовных петель ткани. После этого ткань готова к установке на машине и сшиванию.

Настоящее изобретение подробно описано ниже со ссылками на приведенные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания сущности изобретения ниже приводятся ссылки на описание и фиг.3 и 4, на которых:

фиг.3 представляет собой увеличенный вид ткани, имеющей устройство спирального типа, установленное в шовные петли, в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.4 изображает а) увеличенный вид спереди и б) увеличенные виды сбоку удлиненного элемента стабилизирующего устройства в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ

ПРИМЕРОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 изображены шовные петли 100 не установленной на машине ткани после ее хранения в течение 20 месяцев, причем петли расположены неравномерно, отклоняются от одной линии и имеют разное направление, что вызвано возникающими в ткани внутренними усилиями, деформирующими петли с течением времени. На фиг.1 изображена вставка, показывающая образец ткани со стабилизированными шовными петлями 110, при этом ткань также хранилась в течение 20 месяцев. Несмотря на то, что указанный образец ткани подвержен воздействию внутренних сил так же, как и ткань, изображенная на фиг.1, однако в этом случае образец ткани имеет сторону с отворотом и сторону без отворота, скрепленные вместе в течение периода хранения. Такое скрепление эффективно устраняет любое пространство, позволяющее петлям перекручиваться и отклоняться от расположения на одной линии. Следовательно, петли были стабилизированы и сохранили расположение на одной линии. Однако скрепление вместе свисающей и несвисающей сторон ткани для защиты петель не всегда практично и удобно.

По существу, настоящее изобретение предлагает равномерную стабилизацию петель несколько другим способом. Перед отгрузкой ткани предлагаемое устройство вставляют в шовные петли с каждой стороны ткани для поддержания стабильности петель посредством «закрепления» их в положении, ограничивающем перемещение петель в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине. Фактически настоящее изобретение может даже применяться целенаправленно для установки петель в желательное положение, более удобное, чем естественное положение петель. Таким образом, с помощью устройства можно переориентировать петли, обеспечив более быстрое их сшивание.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения представляет собой стабилизирующее устройство спирального типа, изображенное на фиг.2 и 3. На фиг.2 изображена прессовая ткань со стабилизирующим устройством, установленным в шовные петли на стороне без отворота, в соответствии с настоящим изобретением. Петли спирального устройства чередуются с шовными петлями ткани, а предохранительный трос вставляется для соединения петель спирального устройства и шовных петель. На фиг.2 изображена 0,5 миллиметровая спираль, устанавливаемая в 0,5 миллиметровые шовные петли прессовой ткани перед ее отгрузкой. Обычно в шовные петли устанавливают только предохранительный трос. В данном случае оператор вставляет спиральный стабилизатор в соответствии с настоящим изобретением и соединяет петли стабилизатора с шовными петлями с помощью предохранительного троса (или штифта).

На фиг.3 представлен увеличенный вид участка ткани со стабилизирующим устройством 310 спирального типа, установленным в шовные петли 300, в соответствии с настоящим изобретением. Предохранительный трос пропускают и через шовные петли и через спирали для фиксации устройства на месте. При этом ограничивается пространство, необходимое петлям для перекручивания и отклонения от расположения на одной линии, то есть пространство между петлями и спиралями с каждой стороны. Из фиг.3 видно, что этот способ может использоваться для значительного ограничения смещения шовных петель в течение длительного времени.

После удаления предохранительного троса, обычно перед сшиванием, спиральное устройство фактически выпадает из шва и может быть выброшено или использовано повторно. На этой стадии любой дисбаланс крутящего момента, возникающий в ткани, может снова повлиять на расположение петель, однако этим силам обычно требуются дни или недели, чтобы повлиять на процесс сшивания, а для сшивания ткани потребуются минуты, поэтому воздействие любых дисбалансирующих сил является незначительным и не затрудняет процесс сшивания.

На фиг.4 изображены увеличенные виды удлиненного элемента или фасонного элемента, выполненного прессованием или формовкой, в соответствии с настоящим изобретением. На виде спереди (а) показаны расположенные с интервалами круглые выступы, вставляемые между шовными петлями. На виде сбоку показаны выровненные круглые выступы, через которые пропускают предохранительный трос для скрепления элемента с концом ткани и предохранения таким образом шовных петель.

Настоящее изобретение охватывает все типы устройств для стабилизации несшитых петель в сшиваемой прессовой ткани и для предотвращения деформации шовных петель под действием дисбаланса крутящего момента или под действием других сил, и, таким образом, для удобства соединения и сшивания петель. Настоящее изобретение, в частности, может включать металлические или пласмассовые пружины, крюк отсекателя или ограничителя сшиваемого материала, зазубренные стержни, гребни, тросы или другие приспособления, которые могут быть использованы для стабилизации шовных петель ткани после транспортировки и до установки ткани в бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов. Различные размеры, формы, углы «петель» и типы исходных материалов могут комбинироваться с различными видами швов для обеспечения оптимального расположения петель в течение длительного времени. Данное стабилизирующее устройство может иметь круглую либо некруглую форму поперечного сечения (включая прямоугольную форму либо форму застежки-молнии).

Например, описанное устройство может просто состоять из полосы сшиваемой ткани, имеющей шовные петли на каждой стороне. Эти петли могут вводиться в зацепление с каждой из сшиваемых сторон и перемещаться или удерживаться на месте посредством предохранительного троса.

Альтернативно устройство также может быть выполнено из металла или полимеров в любой форме в сочетании с предохранительными тросами любой формы для заполнения пространства между петлями, при этом должно выполняться условие удобного удаления устройства.

Указанный «элемент» также может быть сформирован секционным, с секциями любой длины, при этом общая длина секций и ширина шва ткани должны находиться в определенном соотношении.

Следовательно, настоящее изобретение не ограничено типами устройств, изображенных на прилагающихся чертежах.

Кроме того, устройство, применяемое, в частности, для прессовых тканей, может использоваться для различных тканей для бумагоделательных машин, пресспате или оборудования для нетканых материалов, например для формующей и сушильной ткани, ткани TAD, ткани, сформированной из волокнистой массы, прессовой ткани, а также для некоторых конвейерных лент, используемых в производстве бумаги. Предлагается также использование устройства для других промышленных тканей, например для тканей, применяемых в производстве нетканых материалов посредством, например, гидросплетения или пневмоформования.

Таким образом, в данном изобретении решаются его задачи и достигаются преимущества, и, несмотря на то, что в данный документ включено подробное описание нескольких вариантов выполнения изобретения, эти варианты приведены только в качестве примера и не ограничивают объем изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения.

1. Устройство для стабилизации шовных петель ткани до установки ее на бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов с последующим сшиванием ткани, содержащее:

множество стабилизирующих элементов, соединенных друг с другом и расположенных на некотором расстоянии друг от друга для чередования с шовными петлями на сшиваемом краю ткани; и

предохранительный трос, пропускаемый через шовные петли и чередующиеся стабилизирующие элементы и скрепляющий таким образом стабилизирующее устройство с шовными петлями;

причем чередующиеся стабилизирующие элементы закрепляют шовные петли в положении, ограничивающем перемещение шовных петель в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой устройства спирального типа.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой шовные петли на кромке полосы сшиваемой ткани.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой прессованные или фасонные устройства, содержащие выступы с круглой формой поперечного сечения.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество стабилизирующих элементов имеет некруглую форму поперечного сечения.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ткань представляет собой формующую ткань, прессовую ткань, сушильную ткань, ткань для формования или прессования пульпы, ткань TAD, конвейерные ленты, используемые в производстве бумаги, или ткань, применяемую в производстве нетканых материалов.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ткань содержит первый и второй сшиваемые края; при этом первое устройство переплетается с шовными петлями первого сшиваемого края, а второе устройство переплетается с шовными петлями второго сшиваемого края.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ткань содержит первый и второй сшиваемые края; при этом первый край устройства переплетается с шовными петлями первого сшиваемого края, а второй край устройства переплетается с шовными петлями второго сшиваемого края.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество стабилизирующих элементов стабилизирует шовные петли в требуемом положении, в котором процесс сшивания осуществляется проще и быстрее, чем при естественном расположении шовных петель.

10. Способ стабилизации шовных петель ткани до установки ткани на бумагоделательной машине, пресспате или оборудовании для нетканых материалов с последующим сшиванием ткани, включающий следующие этапы:

чередование множества стабилизирующих элементов стабилизирующего устройства с шовными петлями на сшиваемом краю ткани и

пропускание предохранительного троса через шовные петли и чередующиеся стабилизирующие элементы с обеспечением соединения стабилизирующего устройства с шовными петлями;

причем стабилизирующее устройство закрепляет шовные петли в положении, ограничивающем перемещение шовных петель в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:

изъятие предохранительного троса из шовных петель сшиваемого края ткани и

удаление стабилизирующего устройства из шовных петель ткани, в результате чего ткань оказывается готовой к установке и сшиванию.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой устройства спирального типа.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой шовные петли на кромке полосы сшиваемой ткани.

14. Способ по п.10, отличающийся тем, что множество стабилизирующих элементов представляет собой прессованные или фасонные устройства, содержащие выступы с круглой формой поперечного сечения.

15. Способ по п.10, отличающийся тем, что множество стабилизирующих элементов имеет некруглую форму поперечного сечения.

16. Способ по п.10, отличающийся тем, что ткань представляет собой формующую ткань, прессовую ткань, сушильную ткань, ткань для формования или прессования пульпы, ткань TAD, конвейерные ленты или ремни, используемые в производстве бумаги, или ткань, применяемую в производстве нетканых материалов.

17. Способ по п.10, отличающийся тем, что ткань имеет первый и второй сшиваемые края; при этом первое стабилизирующее устройство переплетается с шовными петлями первого сшиваемого края, а второе стабилизирующее устройство переплетается с шовными петлями второго сшиваемого края.

18. Способ по п.10, отличающийся тем, что ткань имеет первый и второй сшиваемые края; причем первый край стабилизирующего устройства переплетается с шовными петлями первого сшиваемого края, а второй край стабилизирующего устройства переплетается с шовными петлями второго сшиваемого края.

19. Способ по п.10, отличающийся тем, что множество стабилизирующих элементов стабилизирует шовные петли в требуемом положении, в котором процесс сшивания осуществляется проще и быстрее, чем при естественном расположении шовных петель.