FI119065B

FI119065B - Paperikoneen kangas, jossa on litteitä konesuuntaisia lankoja

Info

Publication number: FI119065B
Application number: FI20031544A
Authority: FI
Inventors: Henry J Lee
Original assignee: Asten Ag
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2008-07-15
Also published as: DK0612882T3; EP0532510A1; ATE172764T1; AU649570B2; EP0553501B1; ES2102711T3; EP0612882A1; EP0553501A3; JP3179752B2; DE69130423D1; FI20031544A; DE69105130C5; DE69126545D1; DK0553501T3; ES2107977T1; FI925483A; ES2107978T1; EP0532510B1; DK0532510T3; EP0612882B1

Description

119065

PAPERIKONEEN KANGAS, JOSSA ON LITTEITÄ KONESUUNTAISIA LANKOJA

Tämä keksintö koskee paperikoneen kankaita ja erityisesti kankaita, jotka käsittävät litteitä monofilamenttilankoja.

Keksinnön tausta 5 Paperikoneet käsittävät yleensä kolme osaa: muodostus, puristus ja kuivaus. Paperikoneen kankaita käytetään kuljettamaan jatkuvaa paperiarkkia paperinvalmistuslaitteiston läpi paperia valmistettaessa. Paperikoneen kankaiden vaatimukset ja toivotut ominaisuudet vaihtelevat sen koneen osan mukaan, missä kyseisiä 10 kankaita käytetään.

Synteettisten lankojen kehityttyä on käytetty muotoiltuja monofilamenttilankoja paperikoneen kankaiden muodostamiseen. Esimerkiksi US-patentista 4 290 209 käy selville kangas, joka on kudottu litteistä monofilamenttilangoista; US-patentti 15 4 755 420 kuvaa ei-kudottua rakennetta, missä paperikoneen kangas käsittää litteistä monofilamenttilangoista tehtyjä spiraaleja.

Alalla tunnetaan lukuisia kudoksia, joita käytetään erilaisten tuloksien aikaansaamiseksi. Esimerkiksi US-patentti 20 4 438 788 kuvaa kuivauskangasta, jossa on kolme kerrosta koneen poikkisuuntaisia lankoja kudottuna yhteen litteiden konesuun-taisten monofilamenttilankojen kanssa siten, että sitoutumatto-mia lankajuoksuja muodostuu kankaan sekä ylä- että alapinnalle. *"* Lankajuoksut pyrkivät muodostamaan kankaaseen sileän pinnan.

**“ 25 Läpäisevyys on tärkeä kriteeri paperikoneen kankaiden raken- f · · :·· : teessä. Erityisesti kankailla, jotka on tehty kulkemaan kor- * * keillä nopeuksilla nykyaikaisissa kuivauslaitteistoissa, on t· · • \! suotavaa saada aikaan kuivauskankaita, joilla on suhteellisen alhainen läpäisevyys.

• · · 30 US-patentista 4 290 209 käy selville litteiden monofilament- tiloimilankojen käyttö kudottuna vierekkäin toistensa kanssa, • # · I.I jotta saataisiin aikaan kangas, jolla on alennettu läpäisevyys.

• · *·* Vaikka litteät loimilangat on kudottu vierekkäin toistensa / * * jtj : kanssa, tarvitaan kuitenkin lisäkeinoja, kuten täytelankoja 35 alentamaan kankaan läpäisevyyttä. Kuten mainitussa patenttijul- • · · * . kaisussa on huomautettu, on suotavaa välttää pörröisten, tilaa vievien täytelankojen käyttöä läpäisevyyden • · · • * · • · 2 119065 alentamiseen, sillä ne tekevät kankaan alttiiksi vieraiden aineiden tarttumiselle tai veden pidättämiselle.

US-patentti 4 290 209 ja US-patentti 4 755 420 huomioivat käytännön rajoituksia kankaan kudosrakenteen määrittävien ko-5 nesuuntaisten loimilankojen sivusuhteessa (poikkileikkauksen leveyden suhde korkeuteen). Korkein käytännöllinen sivusuhde, joka käy selville näistä patenttijulkaisuista, on 3:1, ja sivusuhde on sopivimmin pienempi kuin 2:1.

US-patentista 4 621 663, joka on siirretty nyt esillä olevan 10 keksinnön haltijalle, kuvaa yhtä yritystä käyttää korkean sivusuhteen omaavia lankoja (suuruusluokaltaan 5 : 1 ja enemmän) määrittämään paperikoneen kuivauskankaan pinta. Kuten siinä patentissa on selostettu, on järjestetty kudottu peruskangas kannattamaan korkean sivusuhteen omaavia pintalankoja. Kudottu 15 peruskangas käsittää tavanomaisia pyöreitä lankoja ja se saa aikaan rakenteellista tukea ja stabiliteettia siinä patentissa kuvatulle kankaalle.

US-patentti 4 815 499 kuvaa litteiden lankojen käyttöä muo-dostuskankaan yhteydessä. Tämä patentti kuvaa yhdistelmä-20 kangasta, joka muodostuu yläkankaasta ja alakankaasta, jotka on sidottu yhteen sidelangoilla. Litteille konesuuntaisille langoille käytetyt sivusuhteet sekä ylä- että alakankaassa ovat huomattavasti alle 3:1.

• · · · Käytössä paperikoneen kankaat on muodostettu päättömiksi Γ" 25 hihnoiksi. Käytettävissä on kudontatekniikoita, joilla kankaat • · · • · · *** ; kudotaan aluksi päättömiksi. On kuitenkin käytännön rajoituksia * päättömiksi kudottujen kankaiden kokonaiskoolle sekä siihen I* · : *,· liittyviä asennusvaikeuksia. Sitä paitsi kaikkia paperivalmis- • · · !t#>: tuslaitteistoja ei ole suunniteltu ottamaan vastaan päätöntä 30 kangasta.

Litteitä kudottuja kankaita toimitetaan usein siten, että • · · .···. niissä on vastakkaiset päät, jotka saumataan yhteen asennet- • « ‘Γ taessa kangasta paperinvalmistuslaitteistoon. Tavallisesti • · ·.· · kankaan toinen pää pujotetaan paperinvalmistuslaitteiston mää- 35 rittelemän kiemurtelevan radan läpi ja yhdistetään sen jälkeen . vastakkaiseen päähän muodostamaan jatkuva hihna.

. , Erilaiset saumaustekniikat ovat alalla hyvin tunnettuja.

• · * *· Eräs tunnettu saumausmenetelmä on muodostaa konesuuntaiset langat kankaan kummassakin päässä lenkkisarjaksi. Sen jälkeen 3 119065 kankaan päiden lenkit yhdistetään toisiinsa kangasta asennettaessa määrittämään kanavan, jonka läpi liitostappi työnnetään lukitsemaan päät yhteen.

Esimerkiksi US-patentit nrot 4 026 331, 4 438 789, 5 4 469 142, 4 846 231, 4 824 525 ja 4 883 096 selostavat erilai sia tappisaumoja, joissa käytetään konesuuntaisia lankoja muodostamaan päätylenkkejä. Kussakin näistä patenteista konesuun-tainen lanka kuitenkin ulkonee kankaan päädystä ja kutoutuu takaisin kankaaseen itsensä viereen. Näin ollen lenkeillä on 10 luontainen kierto- tai vääntötekijä eivätkä ne ole kokonaan kohtisuorassa kankaan tasoon nähden. US-patentti 4 883 096 käsittelee tätä ongelmaa nimenomaisesti.

15 Yhteenveto ja keksinnön tarkoitukset Tämä keksintö saa aikaan paperikoneen kankaan, joka käsittää koneen poikkisuuntaisten eli KPS-lankojen järjestelmän kudottuna yhteen konesuuntäisten eli KS-lankojen järjestelmän 20 kanssa valitussa toistomallissa jolloin KS-lankojen järjestelmä sisältää ainakin litteiden KS-monofilamenttilankojen ensimmäisen kerroksen, jolloin KPS-lankojen järjestelmä käsittää KPS- . lankakerroksen jossa langat joilla on ensimmäinen halkaisija, • · · ja langat joilla on toinen, suurempi halkaisija vuorottelevat; 25 ja KS-lankojen mainitun ensimmäisen kerroksen toistomallissa • · ·,· · on kahden tyyppisiä KS-lankoja, jolloin ensimmäisellä tyypil- ·:··· lä KS-lankoja on juoksut jotka joka toistossa kutoutuvat kolmen KPS-langan yli ja kutoutuvat seuraavan, mainitun en- • · ,·*, simmäisen halkaisijan omaavan KPS-langan ali muodostaen nive- • · 30 Ien, ja toisella tyypillä KS-lankoja on kahden KPS-langan siirtymä suhteessa ensimmäiseen tyyppiin, ja sillä on juoksut • · · *·*.* jotka joka toistossa kutoutuvat kolmen KPS-langan yli ja • · · kulkevat seuraavan, mainitun ensimmäisen halkaisijan omaavan : .·. KPS-langan ali muodostaen nivelen, jolloin mainittu ensimmäi- « « · "1/ 35 nen KS-lankojen kerros aiheuttaa kiharruksen niveliin kudo- • · *** tuissa KPS-langoissa.

* * Keksinnön edullisia sovellusmuotoja on esitetty epäitsenäi- • · ·.*·; sissä patenttivaatimuksissa.

119065 4

Edullisessa sovellusmuodossa kangas käsittää toisen kerroksen litteitä monofilamentti-KS-lankoja siten, että ensimmäinen KS-lankojen kerros määrittelee kankaan toisen puolen, ja toinen KS-lankojen kerros määrittelee kankaan vastakkaisen 5 puolen.

Eräässä sovellusmuodossa toinen KS-lankojen kerros muodostuu kahden tyyppisistä KS-langoista siten, että ensimmäinen KS-lankojen tyyppi kutoutuu joka toistossa joka neljännen KPS-langan yli muodostaen nivelen, ja toisen KS-lankojen 10 tyypillä on kahden KPS-langan siirtymä ensimmäiseen tyyppiin nähden ja kutoutuu joka toistossa joka neljännen KPS-langan yli muodostaen nivelen, jolloin mainittu toinen KS-lankojen kerros aiheuttaa kiharruksen niveliin kudotuissa KPS-langoissa.

15 Eräässä sovellusmuodossa mainitussa KS-lankojen järjes telmässä on lankoja pareittain päällekkäin pystysuorasti kohdakkain.

Eräässä sovellusmuodossa mainitun KS-lankajärjestelmän tosiasiallinen loimitäyttö on alueella 160 - 250 %.

20 Eräässä sovellusmuodossa mainitussa KPS-lankojen järjes telmässä on ainoastaan mainittu KPS-lankakerros, jossa ensimmäisen ja toisen halkaisijan omaavat langat vuorottelevat.

··* j. Piirustusten lyhyt selostus t*** 25 Kuvio 1 on kaaviollinen esitys paperikoneen kankaasta joka • · · *·· · ei ole esillä olevan keksinnön mukainen; * '* kuvio 2 on poikkileikkaus kuviossa 1 esitetystä kankaasta ·· · • *#! pitkin viivaa 2-2; kuvio 3a on poikkileikkaus kuviossa 1 esitetystä kankaasta *·* 30 pitkin viivaa 3-3; kuvio 3b on poikkileikkaus aikaisemmin tunnetusta kudosra- • » · I.I kenteesta; • · • · *;* kuvio 4a esittää kuviossa 1 esitetyn kankaan lankojen suun- • · •4; ί tausta sen jälkeen, kun kangas on valmis, esittäen vain kahta :***; 35 päällekkäistä KS-lankaa; «·· * . kuvio 6 on kaaviollinen esitys tämän keksinnön mukaan tehdyn kankaan sovellutuksesta; • · * * · *. *: kuvio 7 on poikkileikkauskuva kuviossa 6 esitetystä kan kaasta pitkin viivaa 7-7; 119065 kuvio 8 on poikkileikkauskuva kuviossa 6 esitetystä kankaasta pitkin viivaa 8-8; kuvio 9 on perspektiivikuva kuvioissa 6-8 esitetyn kankaan osasta; 5 kuvio 10 esittää lankojen suuntausta kuviossa 6 esitetyssä valmiissa kankaassa esittäen yhden KS-langan muodostamaa loppu-lenkkiä; kuvio 11 esittää päältä nähtynä kuvion 6 mukaan muodostetun kankaan vastakkaisia päitä juuri ennen päiden tappisaumaamista 10 yhteen.

Yksityiskohtainen selostus

Viitaten kuvioihin 1, 2 ja 3a on esitetty paperikoneen kui-15 vauskangas 10, joka käsittää ylä-, keski- ja alakerroksen koneen poikkisuuntaisia lankoja 11, 12, 13 (jäljempänä KPS), jotka on kudottu yhteen KS-lankojen järjestelmän 14 - 19 kanssa, jotka kutoutuvat peräkkäin valitun toistomallin mukaan. KS-järjestelmä käsittää ylempiä KS-lankoja 14, 16, 18, jotka ku-20 toutuvat yhteen KPS-lankojen 11, 12 kanssa, ja alempia KS- lankoja 15, 17, 19, jotka kutoutuvat yhteen KPS-lankojen 12, 13 kanssa.

Ylemmät KS-langat 14, 16, 18 määrittelevät sitoutumattomia .·. lankajuoksuja kankaan 10 yläpintaan kutoutumalla kahden ylä- Γ" 25 kerroksen KPS-langan 11 yli ja pudoten kankaaseen kutoutumaan * 9 · **· j sisäiseksi niveleksi yhden keskikerroksen KPS-langan 12 ali ja * * yhden KPS-langan 11 ali ja sen jälkeen nousten kankaan pintaan 91 » : *,· jatkamaan langan toistomallia. Ylempien KS-lankojen 14, 16, 18 ··» sitoutumattomat juoksut yläkerroksen KPS-lankojen 11 yli ovat 30 porrastettuja niin, että ylä- ja keskikerroksen kaikki KPS- langat 11, 12 pidetään kudoksessa.

*·* ' ,·*·, Kuten alan ammattimiehet huomaavat, esitetty kudontamalli • # kuvioissa 1, 2 ja 3a saa tulokseksi kankaan yläpintaan toimi- • · ·.· j kassidoksen. Vaikkakin kuvioissa 1, 2 ja 3a esitetty kahden 35 langan yli juokseva toimikassidos on edullinen sovellutus, alan *99 * , ammattimiehille on selvää, että lankajuoksun pituus, KS- [ [ lankojen lukumäärä toistomallissa ja KS-lankojen järjestys • · * *· " voidaan valita halutulla tavalla niin, että syntyy muitakin malleja, toimikkaita tai ei-toimikkaita.

6 119065

Kuten parhaiten nähdään kuvioista 2 ja 3a, alemmat KS-langat 15, 17, 19 kutoutuvat suoraan vastaavien ylempien KS-lankojen 14, 16, 18 alapuolelle pystysuorasti päällekkäisessä suhteessa. Alemmat langat kutoutuvat vastaavien ylempien lankojensa kään-5 teiskuvaksi. Kukin alempi KS-lanka 15, 17, 19 juoksee alakerroksen kahden KPS-langan 13 ali, nousee kankaaseen yhden KPS-langan 13 yli ja muodostaa nivelen keskikerroksen yhden KPS-langan 12 ympäri, minkä jälkeen lanka palaa kankaan alapintaan jatkamaan toistomalliaan juosten alakerroksen kahden seuraavan 10 KPS-langan 13 ali.

Kunkin päällekkäisten lankojen parin suhteen sisäinen nivel, jonka yksi KS-lanka muodostaa keskikerroksen KPS-lankojen 12 ympärille, jää toisen KS-langan juoksun piilottamaksi. Esimerkiksi kuvioissa 1 ja 3a alempi KS-lanka 15 on kuvattu kutomaan 15 nivel KPS-langan 12 yli, kun taas KS-lanka 14 kutoo juoksunsa KPS-lankojen 11 yli piilottaen siten alemman KS-langan 15 sisäisen nivelen. Samoin kuvioissa 1 ja 3a ylempi KS-lanka 18 on kuvattu kutomaan nivel KPS-langan 12 ali, alemman KS-langan 19 piilottaessa sen juostessaan KPS-lankojen 13 yli. Ylemmät KS-20 langat 14, 16, 18 kudotaan vierekkäin toistensa suhteen. Tämä säilyttää niiden keskinäisen yhdensuuntaisen konesuuntaisen suuntauksen ja pienentää läpäisevyyttä. Tällainen konesuuntais-ten lankojen tiivis kutominen tunnetaan alalla 100~%:sena loi- **** mitäyttönä, kuten on selitetty US-patentissa 4 290 209. Kuten • · · ·*” 25 siinä on selostettu (ja tässä käytetty), tosiasiallinen loimi- • ♦ · Σ" ί luku kudotussa kankaassa voi vaihdella välillä noin 80 - 125 % ♦ yhdessä kerroksessa ja silti sitä pidetään 100-%:sena loimi-j täyttönä.

;***; KS-lankojen 14, 16 ja 18 ahtautuminen pakottaa myös KS- ·· * 30 langat 15, 17, 19 päällekkäiseen asentoonsa vastaavien KS- lankojen 14, 16, 18 alapuolelle. Sopivimmin KS-langat 15, 17 ja • « · I.I 19 ovat samaa kokoa kuin KS-langat 14, 16 ja 18 niin, että ne • · *···* kudotaan samoin 100-%:seksi loimitäytöksi. Tämä saa aikaan sen, : :*: että edullisen sovellutuksen kokonaiskankaassa on 200-%:nen ··· i 35 loimi täyttö KS-lankoja.

• · · • > Koska alemmat KS-langat 15, 17, 19 sopivimmin kudotaan myös * 100-%:seksi loimitäytöksi, niillä on samoin se vaikutus, että • · ylemmät KS-langat 14, 16, 18 pidetään päällekkäisessä suhteessa alempiin KS-lankoihin 15, 17, 19 nähden. Näin ollen vastaavat 7 119065 KS-lankaparit 14 ja 15, 16 ja 17, 18 ja 19 ovat kaksin kertaisesti lukittuja paikoilleen lisäten siten kankaan stabiliteettia.

Kuten US-patentissa nro 4 290 209 on esitetty, on todettu 5 että konesuuntaiset litteät langat kutoutuvat tiiviimpään kosketukseen koneen poikkisuuntaisten lankojen ympärille kuin pyöreät langat. Sivusuhdetta 3 : 1 pidettiin kuitenkin käytännöllisenä rajana tällaisille kudotuille langoille, jotta yleinen kankaan stabiliteetti säilytettäisiin. Nyt esillä oleva 10 päällekkäinen KS-lankajärjestelmä säilyttää kankaan stabiliteetin ja konesuuntaisen lujuuden ja sallii lisätyn sivusuhteen omaavan lankojen käytön, sopivimmin alueella 2:1-6:1 läpäisevyyden hallitsemiseksi tehokkaammin.

KS-lankojen korkea sivusuhde merkitsee alentunutta lä-15 päisevyyttä. Korkean sivusuhteen omaavat langat ovat leveämpiä ja ohuempia kuin tavanomaiset litteät langat, joiden sivusuhde on alle 3 : 1 ja joilla on sama poikkileikkauspinta-ala. Yhtä suuri poikkileikkauspinta-ala merkitsee sitä, että vertailukelpoisilla langoilla on olennaisesti sama lineaarinen lujuus. 20 Korkean sivusuhteen omaavien lankojen suurempi leveys merkitsee vähemmän välejä kankaan leveydellä kuin tavanomaisilla langoilla niin, että kankaassa on vähemmän aukkoja, joiden läpi nes-teet voivat virrata. Korkean sivusuhteen omaavien lankojen f · · · .·, suhteellinen ohuus sallii litteiden KS-lankojen kietoa eli j*” 25 sitoa tehokkaammin koneen poikkisuuntaisia lankoja pienentäen *** * konesuuntaisten ja koneen poikkisuuntaisten lankojen välisien välien kokoa.

• · · • V Esimerkiksi kuviossa 3b on esitetty yksikerroksisella, lit- teällä konesuuntaisella loimijärjestelmällä kudottu kangas, 30 jonka loimilankojen poikkileikkauksen leveys on 1,5 yksikköä ja poikkileikkauksen korkeus on 1 yksikkö, toisin sanoen sivusuhde ,···, on 1,5 : 1. Tällainen kangas voitaisiin korvata kankaalla, « · jossa on nyt esillä oleva päällekkäisten KS-lankojen kaksois- • ♦ ·.· · järjestelmä, jonka KS-lankojen leveys on kaksi kertaa niin 35 suuri eli 3 yksikköä, ja korkeus puolet eli 0,5 yksikköä. Täl laisilla KS-langoilla on siten nelinkertaisesti suurempi si- . ] vusuhde 6:1, kuten on esitetty kuviossa 3a.

• < · *· *ϊ Ohuemmat, leveämmät KS-langat hallitsevat tehokkaammin lä päisevyyttä, samalla kun kankaan konesuuntainen lujuus säilyy 8 119065 olennaisesti muuttumattomana, koska KS-lankojen poikkileikkauksen pinta-ala kankaan leveydellä säilyy samana. Edellä esitettyä esimerkkiä varten, jota on kuvattu kuvioissa 3a ja 3b, tavanomaisessa KS-lankojen yksittäisjärjestelmä-kankaassa 5 on kuusi tavanomaista vierekkäistä litteätä lankaa 9 yksikön kangasleveydellä, jonka poikkileikkauksen pinta-ala on 9 neliö-yksikköä, ts. 6 x (1 y. x 1,5 y.). Ohuemmat, leveämmät korkean sivusuhteen omaavat langat, jotka on kudottu vierekkäin päällekkäisinä KS-lankoina, määrittelevät kankaan, jossa on kolme 10 päällekkäistä paria KS-lankoja 9 kangasleveyden yksiköllä. Siten tällaisen kankaan poikkileikkauspinta-ala on myös 9 ne-liöyksikköä, ts. (3 x (0, 5 y. x 3 y.)) + (3 x (0, 5 y. x 3 y.)) kangasleveyden 9 yksiköllä.

Yhdessä esimerkissä kangas kudottiin kuvioiden 1, 2 ja 3 15 mukaisesti, jolloin KPS-langat 11, 12, 13 olivat polyesteri- monofilamenttilankoja, joiden halkaisija oli 0,6 mm ja jotka oli kudottu yhteen KS-lankojen 14 - 19 kanssa, jotka olivat litteitä polyesterimonofilamenttilankoja, joiden leveys oli 1,12 mm ja korkeus 0,2 mm. Näin ollen litteiden KS-lankojen 20 sivusuhde oli 5,6 : 1. Kangas kudottiin käyttäen 48 loimilan-kaa/tuuma ja kutomakone]ännitystä 40 PLI (naulaa/lineaarinen tuuma) ja 12,5 KPS-lyöntilankaa/tuuma/kerros (kolme kerrosta).

Kangas lämpökiinnitettiin tavanomaisessa lämpökiinnityslait- teistossa lämpötila-, jännitys- ja aikaolosuhteiden ollessa !*** 25 tunnetuilla alueilla polyesterimonofilamenttilankoja varten.

• « · ··· | Esimerkiksi tavanomaiset polyesterikankaat lämpökiinnitetään

* *· parametrien ollessa lämpötila 340 - 380°F, jännitys 6-15 PLI

M » ; (naulaa/lineaarinen tuuma) ja aika 3-4 minuuttia. Stabiilin rakenteensa johdosta tämän keksinnön mukaiset kankaat ovat ··· 30 kuitenkin sallivampia lämpökiinnityksen parametrien vaihteluil- * · lp • *

Kankaalla oli loimikerroin 6000 PLI (naulaa/neliötuuma) • · ·** mitattuna American Society for Testing and Materials'in J ASTM D-1682-64 standardilla. Kangas venyi alle 0,2 % pituutta ;***; 35 lämpökiinnityksen aikana. Tämä tulos tekee kankaiden valmis- ··« * . tuksen tämän keksinnön mukaisesti hyvin luotettavaksi saavut taessaan halutut mittaominaisuudet verrattuna tavanomaisiin • « • · · *. *: kankaisiin.

Tuloksena saadussa lämpökiinnitetyssä kankaassa oli 12,5 9 119065 KPS-lankaa/tuuma/kerros loimitäytön ollessa 106 % sekä ylempien että alempien KS-lankojen osalta antaen tulokseksi 212-%:sen tosiasiallisen loimitäytön kankaalle. Valmiin kankaan läpäisevyys on 83 CFM mitattuna ASTM D-737-75 standardilla.

5 Kuten on esitetty kuviossa 4a, kun kangas 10 kudotaan, kolme kerrosta KPS-lankoja 11, 12, 13 puristuvat kokoon. Tämä puristus yhdessä KS-lankojen suhteellisen ohuen dimension kanssa alentaa kankaan kaliiperia. Näin ollen kankaan koko-naiskaliiperi voidaan pitää suhteellisen alhaisena eikä merkit-10 tävästi suurempana kuin tavanomaisten kankaiden, jotka on kudottu ilman päällekkäisiä KS-lankapareja. Edellä esitetyssä esimerkissä valmiin kankaan kaliiperi oli 0,050 tuumaa.

Alan ammattimiehet käsittävät, että jos joko ylemmät KS-langat 14, 16, 18 tai alemmat KS-langat 15, 17, 19 kudotaan 15 100-%:na loimitäyttönä, kokonaisloimitäyttö päällekkäiselle kankaalle on merkittävästi yli 100 %, mikä edesauttaa kankaan läpäisevyyden pienentämistä.

Tällä kankaalla, jossa on päällekkäisiä KS-lankoja, todetaan olevan merkittävästi suurempi loimitäyttöprosentti kuin kan-20 käillä, joiden tosiasiallinen loimitäyttö on 125 % ei-pääl-lekkäisiä KS-lankoja, mikä on saatu aikaan ahtamalla ja loimi-säikeiden sivuttaisella aaltoilulla. Vaikkakin 200-%:nen loimi- ... täyttö on sopivin, kangas voidaan kutoa 100-%:sella täytöllä • ·« · joko ylemmille tai alemmille KS-langoille pienemmällä täyttöas-j*]! 25 teella toisille KS-langoille käyttäen lankoja, jotka eivät ole '·* | yhtä leveitä kuin ne KS-langat, jotka on kudottu 100-%:sella ' loimitäytöllä. Esimerkiksi ylälangat 14, 16, 18 voisivat olla 1 ·♦ · : V yksikön levyisiä alalankojen 15, 17, 19 ollessa 0,75 yksikköä ί Ϊ leveitä, mistä seuraisi kangas, jonka loimitäyttö on sunnilleen 30 175 %.

Tällaisia vaihteluita voidaan käyttää saamaan aikaan väli-• · · * • v koitu läpäisevyysaste. Vaihtoehtoisesti tällaisia vaihteluita • · *y voitaisiin käyttää muodostuskankaan valmistuksessa. Sellaisessa • » ♦.· · tapauksessa alemmat KS-langat kudottaisiin 100-%:sella loimi- :***; 35 täytöllä määrittämään kankaan konepuoli ja ylemmät KS-langat ··· * , kudottaisiin olennaisesti alemmalla täyttöprosentilla saamaan ] | aikaan avoimempi paperinmuodostuskangas.

• · · • ·♦ • f

Viitaten kuvioihin 6, 7 ja 8 on esitetty edullinen sovellu- 10 119065 tus kankaasta 20, joka on tehty tämän keksinnön mukaisesti. Paperikoneen kangas 20 muodostuu yhdestä kerroksesta KPS-lankoja 21a, 21b, jotka on kudottu yhteen päällekkäisten KS-lankojen 22 - 25 järjestelmän kanssa, jotka kutoutuvat vali-5 tussa sidosmallissa. KS-lankajärjestelmä käsittää ylempiä KS-lankoja 22, 24, jotka määrittävät lankajuoksuja kankaan 20 yläpinnalle kutoutumalla kolmen KPS-langan yli, seuraavan yhden KPS-langan 21a ali muodostaen nivelen ja sen jälkeen palaten juoksemaan seuraavan kolmen KPS-langan yli jatkaen toistomal-10 lia.

Alemmat KS-langat 23, 25 kutoutuvat suoraan vastaavien ylempien KS-lankojen 22, 24 alapuolella pystysuoraan päällek käisessä suhteessa. Alemmat KS-langat kutoutuvat vastaavien ylempien KS-lankojensa käänteiskuvana. Kukin alempi KS-lanka 15 23, 25 juoksee kolmen KPS-langan ali, kutoutuu ylöspäin seu raavan yhden KPS-langan 21a ympäri muodostaen nivelen ja sen jälkeen jatkaa toistomallissa juosten seuraavan kolmen KPS-langan ali.

Kuten nähdään kuvioista 6 ja 8, alempien KS-lankojen 23, 25 20 muodostamat nivelet jäävät ylempien KS-lankojen 22, 24 muodostamien lankajuoksujen peittämiksi. Samoin ylempien KS-lankojen 22, 24 muodostamat nivelet jäävät alempien KS-lankojen 23, 25 muodostamien lankajuoksujen peittämiksi.

···· .·, Kuviossa 8 esitetyn nivelalueen läheisyydessä olevan kankaan Γ" 25 kaliiperilla on taipumus olla jonkin verran suurempi kuin ei- • · · *“ | nivel-KPS-lankojen 21b kohdalla olevan, kuviossa 7 esitetyn • ft·· * * kankaan kaliiperi. KPS-langat 21a, joiden ympäri nivelet muo- ·· « I V dostuvat, tulevat kuitenkin kiharaisiksi, mikä pienentää kan- ··* kaan kaliiperia sillä alueella, kuten on esitetty kuviossa 8. 30 Lisäksi hieman suuremman halkaisijan omaavia KPS-lankoja käyte-tään sopivimmin KPS-lankoina 21b, jotka on esitetty kuviossa 7 *·* · ,···^ ja joiden ympäri ei kudota KS-langoilla niveliä, kankaan kalii- • t *;* perin eron poistamiseksi. Sopivimmin paksumman KPS-langan 21b • · ·.· · halkaisija on yhtä suuri kuin ohuemman KPS-langan 21a halkaisi- 35 ja plus KS-lankojen paksuus t.

·*· * . Yhdessä esimerkissä kangas kudottiin kuvioiden 6-9 mukai- t ] sesti, jolloin KPS-langat 21a, 21b olivat halkaisijaltaan 0,6 • · · *· *i ja 0,8 mm polyesterimonofilamenttilankoja, jotka oli kudottu yhteen KS-lankojen 22 - 25 kanssa, jotka olivat litteitä poly- 11 1 19065 esterimonofilamenttilankoja, joiden leveys oli 1,12 mm ja korkeus 0,2 mm. Näin ollen litteiden KS-lankojen sivusuhde oli 5.6 : 1. Kangas kudottiin käyttäen yhteensä 48 loimilankaa per tuuma kutomakonejännityksellä 40 PLI (naulaa per lineaarinen 5 tuuma) ja 20 KPS-lyöntilankaa per tuuma. Läpäisevyys oli keskimäärin 90 CFM saadussa kankaassa.

Toisessa esimerkissä kangas kudottiin kuvioiden 6, 7 ja 8 mukaisesti, jolloin KPS-langat 21a, 21b olivat polyesteri- monofilamenttilankoja halkaisijaltaan 0,7 mm ja kudottuna yh-10 teen KS-lankojen 22 - 25 kanssa, jotka olivat litteitä poly-esterimonofilamenttilankoja, joiden leveys oli 1,12 mm ja korkeus 0,2 mm. Näin ollen litteiden KS-lankojen sivusuhde oli 5.6 : 1. Kangas kudottiin käyttäen 22 KPS-lyöntilankaa per tuuma. Kangas lämpökiinnitettiin käyttäen tavanomaisia menetellä miä. Kankaalla oli 6000 PSI kerroin. Kangas venyi alle 0,2 % pituutta lämpökiinnityksen aikana. Saadussa kankaassa oli 22 KPS-lankaa per tuuma 106 % loimitäytöllä sekä ylempien että alempien KS-lankojen suhteen, josta seuraa 212 % tosiasiallinen loimitäyttö kankaalle. Valmiin kankaan kaliiperi oli 0,048 20 tuumaa ja ilman läpäisevyys 60 CFM.

Kuten parhaiten näkyy kuviosta 9, korkean sivusuhteen omaavat langat 22 - 24 sitovat tehokkaasti KPS-lankoja 21a kudosra-kenteessa. Tämän sitomisen määrä voidaan ilmaista kosketus-kaaren Θ asteena ja kosketussitomisen pinta-alana, KSP seuraa- ··· :1·· 25 vasti: • · 1 • · · ·· · · ' 1 KSP = n d ( Θ ) w 360° • · ··· • · • 9 999 30 missä d = KPS-langan halkaisija Θ = sen kaaren asteluku, jolla KS- ja KPS-lankojen • · 9 M välillä on kosketus t i *“1 w = KS-langan leveys • · I : : n = vakio pn ♦ ·· 1 .···. 35

Sen kaaren asteluku, jolla KS-langat 22 - 25 ovat kosketuk- M·1· * sessa KPS-lankojen 21a kanssa, riippuu KPS-lankojen tiheydestä *,1·; kudoksessa. Edellä esitetyssä esimerkissä käyttäen vuorotellen 0,6 mm ja 0,8 mm KPS-lankoja 0,2 mm paksujen KS-lankojen kans- 12 119065 sa, kosketuskaaren asteluku voidaan pitää edullisella alueella 60 - 180° vaihtelemalla KPS-lankojen lyöntilukua alkaen 14 lyöntiä per tuuma korkeintaan 28,22 lyöntiä per tuuma asti.

Edullisessa sovellutuksessa, missä lyöntiluku on 20 lyöntiä 5 per tuuma, kosketuskaaren Θ asteluku on suunnilleen 101°. Tästä seuraa sitomiskosketuspinta-alaksi suunnilleen 0,79 mm2 kussakin kankaan nivelessä.

Hakijan korkean sivusuhteen omaavien lankojen, ts. lankojen, joiden leveys : paksuus suhde on ainakin 3:1, käyttö saa 10 aikaan lisätyn litteiden KS-lankojen sitomiskosketuksen KPS-lankojen 21a kanssa. Tästä saadaan vertailuesimerkki muuntamalla kosketussitomispinta-alan, KSP:n yhtälöä määriteltäväksi KS-lankojen paksuudella.

Koska KS-langan leveys w on yhtä suuri kuin KS-langan pak-15 suus t kerrottuna sivusuhteella, w > 3t langoille, joiden sivusuhde on yli 3:1. Näin ollen kankaat, jotka on tehty tämän keksinnön mukaisesti käyttäen korkean sivusuhteen omaavia KS-lankoja, omaavat lisätyn KPS-lankojen sitomisen KS-langoilla siten, että: 20 KSP > n d ( ® ) 3t 360° 4 • 44 4 • ••4

Kuten parhaiten näkyy kuviosta 10, saumauslenkkejä muodosta- 4 I*** 25 vat ylemmät KS-langat 22. Vastaavat alemmat KS-langat 23 leika- • · 4 ··· j taan valittu matka kankaan päästä ja ylemmät KS-langat 22 kudo- * * taan taaksepäin leikattujen alempien KS-lankojen 23 vapautta- ·· 4 • maan tilaan.

Ylemmät KS-langat 24 kudotaan samoin taaksepäin tilaan, joka 30 vapautui leikkaamalla taaksepäin alempia KS-lankoja 25. Kuten parhaiten näkyy kuviosta 10, ylemmät KS-langat 24 kuitenkin • · · l»l kudotaan taaksepäin uloimpana päädyssä olevaa KPS-lankaa 21b *“ vasten.

4 · j Kuten nähdään kuviosta 11, sarja saumauslenkkejä muodostuu :***· 35 kankaan kumpaankin vastakkaiseen päähän 27, 28. Kun kangas • 44 * , asennetaan paperinvalmistuslaitteistoon, vastaavat KS-lankojen 4···· 22 muodostamat päätylenkit sovitetaan yhteen ja tappi 29 työn- 4 4« ·* ‘ϊ netään niiden läpi lukitsemaan yhteensovitetut lenkkisarjat.

Koska saumauslenkit L muodostetaan kutomalla taaksepäin KS- 13 11906 5 lankoja 22 suoraan itsensä alapuolelle, lenkkiin ei kohdistu mitään sivuttaista kiertoa tai vääntöä ja lenkit ovat kohtisuorassa kankaan tason suhteen. Tämä helpottaa kankaan vastakkaisten päiden 27, 28 lenkkisarjojen yhteensovittamista.

5 Kohtisuorat lenkit ovat erityisen edullisia silloin, kun KS-langat 22, 24 muodostavat 100 % loimitäytön ja vierekkäisiä lenkkejä erottaa yksittäiset KS-langat, joiden leveys on sama kuin KS-lenkkilankojen 22, kuten nähdään kuviosta 10. Sivut-tainen kierto tai vääntö saumauslenkeissä tekee saumausvaiheen 10 vaikeammaksi erityisesti silloin, kun lenkin vastaanottavat välit kankaan yhden pään lenkkien välissä ovat olennaisesti saman levyisiä kuin lenkit kankaan vastakkaisessa päässä ja päin vastoin.

Viitaten kuvioissa 6-11 esitettyyn kankaaseen lenkin muo-15 dostavat KS-langat 22 kudotaan sopivimmin taaksepäin noin 2 tuumaa, kun taas ei-lenkin muodostavat KS-langat 24 sopivimmin kudotaan taaksepäin 1 tuuma.

Erilaisia muita kudosmalleja, jotka käyttävät tämän keksinnön mukaista kudosrakennetta, voidaan muodostaa tämän kek-20 sinnön puitteissa. Tällaisia kankaita muodostetaan helposti tämän keksinnön mukaisesti.

···

»M

• · • · · • · · ·#♦ · • · ·♦ f ♦ · ♦ ♦ · • · : : ··· • · • · · « · » ♦ · ··· • · • · • · 1 • · « ··· · • · · • ♦ • ·

• M

· ♦ · • · «

Claims

14 1 19065

1. Kudottu paperikoneen kangas, joka käsittää koneen poik-kisuuntaisten eli KPS-lankojen järjestelmän kudottuna yhteen 5 konesuuntaisten eli KS-lankojen järjestelmän kanssa valitussa toistomallissa jolloin KS-lankojen järjestelmä sisältää ainakin litteiden KS- monofilamenttilankojen (22, 24) ensimmäisen kerroksen, tunnettu siitä, että KPS-lankojen järjestelmä käsittää KPS-lankakerroksen 10 (21a, 21b) jossa langat (21a) joilla on ensimmäinen halkaisija, ja langat (21b) joilla on toinen, suurempi halkaisija vuorotte-levat; ja KS-lankojen mainitun ensimmäisen kerroksen toisto-mallissa on kahden tyyppisiä KS-lankoja; 15 jolloin ensimmäisellä tyypillä (22) KS-lankoja on juoksut jotka joka toistossa kutoutuvat kolmen KPS-langan (21b, 21a, 21b) yli ja kutoutuvat seuraavan, mainitun ensimmäisen halkaisijan omaavan KPS-langan (21a) ali muodostaen nivelen; 20 ja toisella tyypillä (24) KS-lankoja on kahden KPS- langan siirtymä suhteessa ensimmäiseen tyyppiin, ja sillä on juoksut jotka joka toistossa kutoutuvat kolmen KPS-langan . (21b, 21a, 21b) yli ja kulkevat seuraavan, mainitun ensimmäi- II» **** sen halkaisijan omaavan KPS-langan (21a) ali muodostaen nive- • ••i 25 Ien; • · :,· ♦ jolloin mainittu ensimmäinen KS-lankojen kerros ai- *:1 2 3 4 5·: heuttaa kiharruksen niveliin kudotuissa KPS-langoissa (21a) . ·· « • · · • · • » .1··. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kangas, tunnettu siitä, ··«' 30 että se käsittää toisen kerroksen litteitä monofilamentti-KS-, . lankoja (23, 25) siten, että ensimmäinen KS-lankojen (22, 24) • I · j[·1 kerros määrittelee kankaan toisen puolen, ja toinen KS- • t *··«1 lankojen (23, 25) kerros määrittelee kankaan vastakkaisen j1. puolen. 2 M· « 35 3 • · 4 '1' 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kangas, tunnettu siitä, 5 että toinen KS-lankojen (23, 25) kerros muodostuu kahden it1.j tyyppisistä KS-langoista siten, että ensimmäinen KS-lankojen (25) tyyppi kutoutuu joka toistossa joka neljännen KPS-langan is 1 19065 (21a) yli muodostaen nivelen; ja toisen KS-lankojen (23) tyypillä on kahden KPS-langan siirtymä ensimmäiseen tyyppiin nähden ja kutoutuu joka toistossa joka neljännen KPS-langan (21a) yli muodostaen nivelen; jolloin mainittu toinen KS-5 lankojen (23, 25) kerros aiheuttaa kiharruksen niveliin kudotuissa KPS-langoissa (21a).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen kangas, tunnettu siitä, että mainitussa KS-lankojen järjestelmässä on lankoja 10 pareittain päällekkäin pystysuorasti kohdakkain.

5. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen kangas, tunnettu siitä, että mainitun KS-lankajärjestelmän tosiasiallinen loimitäyttö on alueella 160 - 250 %. 15

6. Jonkin aikaisemmista patenttivaatimuksista mukainen kangas, tunnettu siitä, että mainitussa KPS-lankojen järjestelmässä on ainoastaan mainittu KPS-lankakerros, jossa ensimmäisen ja toisen halkaisijan omaavat langat vuorottelevat. 20 ·*·· 1. Vävt pappersmaskintyg vilket omfattar ett system av trädar Mf 25 tvärs maskinriktningen (CMD-trädar) sammanvävda med ett sy- • · ·,· ; stem av trädar i maskinriktningen (MD-trädar) i ett valt •Ϊ*·! repetitionsmönster, varvid systemet av MD-trädar omfattar ·***· ätminstone ett första lager f lata MD-monof ilamentträdar (22, • · ,···, 24), kännetecknat därav, att • · 30 systemet av CMD-trädar omfattar ett lager CMD-trädar , , (21a, 21b) väri trädar (21a) med en första diameter förekom- * · · *·*·' mer turvis med trädar (21b) med an andra, större diameter; och • ·'. i repetitionsmönstret för nämnda första lager MD-trädar *·· ! ,···, 35 förekommer tvä typer av MD-trädar; • · "* varvid den första typen (22) MD-trädar har lopen vilka i ***** varje repetition vävs över tre CMD-trädar (21b, 21a, 21b) och ϊ,*·ί vävs under följande CMD-träd (21a) vilken har nämnda första diameter, bildande en led; 16 1 1 9065 och den andra typen (24) av MD-trädar bar en förskjut-ning om tvä CMD-trädar i förhällande tili den första typen, och den har lopen vilka i varje repetition vävs over tre CMD-trädar (21b, 21a, 21b) och vävs under följande CMD-träd (21a) 5 vilken har nämnda första diameter, bildande en led; varvid nämnda första lager MD-trädar förorsakar rynkning hos de CMD-trädar (21a) vilka är vävda i leder.

2. Tyg enligt patentkrav 1, kännetecknat därav att den omfat-10 tar ett andra lager flata monofilament-MD-trädar (23, 25) sä, att det första lagret MD-trädar (22, 24) definierar tygets ena sida, och det andra lagret MD-trädar (23, 25) definierar tygets motsatta sida.

3. Tyg enligt patentkrav 2, kännetecknat därav att det andra lagret MD-trädar (23, 25) formas av tvä typer MD-trädar sä, att den första typen MD-trädar (25) i varje repetition vävs över var fjärde CMD-träd (21a) bildande en led; och den andra typen MD-trädar (23) har en förskjutning om tvä CMD-trädar i 20 förhällande tili den första typen och i varje repetition vävs över var fjärde CMD-träd (21a) bildande en led; varvid nämnda andra lager MD-trädar (23, 25) förorsakar rynkning hos de , CMD-trädar (21a) vilka är vävda i leder. *·· MM ··· ···* 25

4. Tyg enligt patentkrav 2 eller 3, kännetecknat därav att i • « :,· · nämnda system av MD-trädar finns trädar vilka ligger parvis i *ϊ**ϊ jämnbredd vertikalt över varandra. ·· · • I I • I

• · ,···, 5. Tyg enligt patentkrav 2, 3 eller 4, kännetecknat därav att M«* 30 den reellä varpfyllnaden hos nämnda MD-trädsystem är inom .. intervallet 160*250 %.

::: • · ··· • · *.««* 6. Tyg enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat • ·'. därav, att det i nämnda system av CMD-trädar finns endast M* « .·*·. 35 nämnda lager CMD-trädar, i vilket trädar med en första och en • · ·* andra diameter förekommer turvis. e • e i ·. ·: