FI90261C - Paperikonekangas - Google Patents

Description

1 90261

Paperikonekangas

Keksinnon kohteena on kaksikerroksinen paperikone-kangas, joka kasittaå yhden pituussuuntaisen lankajarjes-5 telman ja kaksi poikkisuuntaista lankajarjestelmaa, jotka sitoutuvat toisiinsa 16-vartisen mallikerran mukaan, jol-loin ylempi poikkisuuntainen, kankaan paperipuolella oleva lanka tekee alapuolella olevaan poikkilankaan nahden lyhy-empiå lankajuoksuja kankaan ylåpinnalle ja sitoutuu ainakin 10 kahteen pituussuuntaiseen lankaan mallikerran aikana.

Em. tyyppisia paperikonekankaita tunnetaan alalia useita. Esimerkkeinå voidaan mainita FI-patenttihakemuksis-sa 823830, 872079 ja 873506. Nåissa tunnetuissa ratkaisuis-sa on pyritty pitkåan kåyttoikaån kåyttåmallå alapinnalla, 15 ts. paperikoneen teloihin koskettavalla pinnalla pitkiå poikkisuuntaisten lankojen muodostamia juoksuja ja lisåksi alapuolen poikkilankoina erittåin paksuja lankoja, jotka kaareutuvat poispain viiran pinnasta. Kaikissa em. tapauk-sissa on ollut pyrkimyksenå se, ettå pituussuuntaiset lan-20 gat suojataan kokonaan kulutukselta.

FI-hakemuksen 823830 mukaisen ratkaisun epåkohtana on kuitenkin mm. se, etta paksun alalangan ylapolveke tyon-tyy ylåkerroksen poikkilankojen vierelle muotoilupintaan ja siten huonontaa pinnan tasaisuutta. Myos alalangan sitoutu-25 misesta johtuva diagonaalinen raidoitus nåkyy herkasti pin-nassa, mikali kaytetåån paksua alalankaa. Edelleen haitta-puolena muotoiluviirassa on paksun alalangan aiheutteuna ve-denpoistomarkkeeraus, joka johtuu siitå, etta viiran pinnasta viiran pohjaan pain muodostuu suuria suoria aukkoja, 30 jolloin paperi muodostuu epåtasaiseksi.

FI-hakemuksen 873506 mukaisen viiran heikkoutena on epatasainen sidos. Tasså ratkaisussa pituussuuntaiset lan-gat kulkevat vierekkåin kolmen lankaparin ajan lankaparien valissa. Em. suhteellisen pitka alue, 3/8 mallikerran pi-35 tuudesta, jossa pituussuuntaiset langat sijaitsevat tii- 2 90261 viisti vierekkain aiheuttaa sen, ettå pituussuuntaiset langat ryhmittyvåt pareittain muodostaen tiiviitå ja har-voja pituussuuntaisia alueita. Ko. hakemuksen mukainen ratkaisu voi myos aiheuttaa paperipuolelle diagonaalisen 5 kapean juovituksen, joka aiheutuu pituussuuntaisten lanko-jen ylåpolvekkeiden ryhmittymisestå.

FI-hakemuksien 873506 ja 872079 ratkaisuissa on py-ritty aikaansaamaan kangas, jossa koneensuuntaisten lanko-jen suojaus on aiempia ratkaisuja parempi. Talloin kudoksen 10 alapinnalla sijaitsevat poikkisuuntaiset paksut langat ovat kaarevassa asennossa ja alkavat kaytossa ensiksi kulua lan-kajuoksun keskikohdasta. Kun em. poikkisuuntaiset langat ovat ku luneet poikki, ovat koneensuuntaiset langat edelleen vahingoittumattomia. Tallainen ratkaisu ei olellisesti pa-15 ranna viiran kulutuskeståvyyttå, sillå konetta vasten oleva kosketuspinta on pieni johtuen kulutuksen kohteena olevien lankojen kaareutumisesta lankajuoksuissa. Kuluminen on aluksi nopeata, kunnes alemmat poikkilangat ovat kuluneet sen verran, ettå konetta vasten on alemmasta poikkilangasta 20 lahes koko lankajuoksun mittainen alue. Tåsså vaiheessa on kuitenkin alempi poikkilanka kaventunut keskiosastaan niin paljon, ettå se on lahes poikki. Kun alempi poikkisuuntai-nen lanka on kulunut kokonaan poikki, on viira kulunut lop-puun. Viiraa ei enåå voi kåyttåå, vaikka sen pituussuuntai-25 set langat ovat tåysin ehjiå. Nåinollen pituussuuntaisten lankojen tåydellisestå suojaamisesta ei ole viiran kåytto-iån kannalta erityistå hyotyå.

Molempien em. hakemusten mukaisten ratkaisujen pin-tarakenne koostuu vuorottelevista pidemmistå ja lyhyemmistå 30 poikittaislankojen juoksuista. Eripituisista pintalankojen juoksuista aiheutuu yleenså markkeerausongelmia, sillå nii-tå on melko mahdotonta saada tåysin samaan tasoon. Fl-ha-kemuksessa 873506 on esitetty keinoksi sijoittaa koneen poikkisuuntaisen alalangan ali kulkevat pituussuuntaisten 35 lankojen alapolvekkeet suoraan ylåpinnan lyhyemmån poikki- 3 90261 lankajuoksun alle. Em. toimenpide ei kuitenkaan ole tyydyt-tåvå, sillå kaytånnossa lyhyempi lankajuoksu nousee kor-keammalle kuin Ilman ulkoisten voimien vaikutusta oleva pitempi lankajuoksu.

5 Keksinnon tarkoituksena on saada aikaan sellainen paperikonekangas, jonka avulla aiemmin tunnetun tekniikan epåkohdat voidaan eliminoida. Tåhån on pååsty keksinnon mu-kaisen paperikonekankaan avulla, joka on tunnettu siitå, ettå alempi poikkisuuntainen lanka tekee 13 langan mittai-10 sia lankajuoksuja kankaan alapinnalle ja sitoutuu kudokseen kulkemalla mallikerran aikana kahden låhekkåin olevan pi-tuussuuntaisen langan yli niin, ettå em. kahden pituussuun-taisen langan våliin jåå yksi pituussuuntainen lanka, joka kulkee alemman poikkisuuntaisen langan ylåpuolelta.

15 Keksinnon etuna on ennenkaikkea kulutuskeståvyyden parantuminen aiemmin tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna. Em. seikka johtuu siita, ettå konetta vasten oleva kulutus-pinta on erittåin suuri, koska pituussuuntaiset langat on saatettu samaan tasoon poikkisuuntaisten lankojen kanssa. 20 Tåmå mahdollistetaan sillå, ettå poikki- ja pituussuuntais-ten lankojen koneeseen påin suunnattujen uloimpien tasojen korkeusero on sellainen, ettå kun poikkisuuntainen alalanka on kulunut poikki, on pituussuuntainen lanka kulunut ala-polvekkeistaan korkeintaan sen verran, ettå kudoksen veto-25 lujuus on riittåvån suuri viiran kåyton kannalta. Toisin sanoen pitkå kåyttoikå saavutetaan suurella kulutuspinnal-la, joka muodostuu alempien poikkisuuntaisten lankojen pit-kistå oleellisesti suorana kulkevista polvekkeista ja pi-tuussuuntaisten lankojen alapuolisista polvekkeista. Alem-30 pien poikkilankojen ja pituussuuntaisten lankojen koneeseen påin olevien uloimpien tasojen ero on tåhån asti totuttua pienempi, jolloin kuluminen kohdistuu heti mahdollisimman suureen lankavolyymiin ja myohemmåsså vaiheessa molempiin lankajårjestelmiin. Etuna on myos se, ettå viiran rakenne 35 on tasainen sekå vedenpoiston ettå pinnan markkeerauksen 4 90261 kannalta. Koska paperia vasten olevalla pinnalla poikki-suuntaiset langat ovat samassa tasossa, on paperimassalle olemassa riittåvasti kannatuspintaa. Tasaisen sidoksen ja sopivankokoisten lankojen ansiosta keksinnOn mukaisen vii-5 ran pinnassa ei ole suuria vapaita aukkoja, vaan vedenpois-to tapahtuu tasaisesti kautta viiran ja siten paperi muo-dostuu formaatioltaan tasaiseksi.

Keksintoa ryhdytaan selvittamaan seuraavassa tarkem-min oheisessa piirustuksessa esitettyjen edullisten suori-10 tusesimerkkien avulla, jolloin kuvio 1 esittaa keksinnOn mukaisen paperikonekankaan erSsta sovellutusesimerkkia pituussuuntaisten lankojen suunnassa nahtyna kuvantona, kuvio 2 esittaa kuvion 1 mukaista sovellutusesimerk-15 kiå poikkisuuntaisten lankojen suunnassa néhtyna kuvantona, kuvio 3 esittaa kuvioiden 1 ja 2 mukaista sovellutusesimerkkia sidospiirroksena, kuvio 4 esittaa keksinnOn mukaisen paperikonekankaan toista sovellutusesimerkkia pituussuuntaisten lankojen 20 suunnassa nahtynå kuvantona, kuvio 5 esittaa kuvion 4 mukaista sovellutusesimerkkia poikkisuuntaisten lankojen suunnassa nahtyna kuvantona, kuvio 6 esittaa kuvioiden 4 ja 5 mukaista sovellutusesimerkkia sidospiirroksena, 25 kuvio 7 esittaa keksinnOn mukaisen paperikonekankaan kolmatta sovellutusesimerkkia pituussuuntaisten lankojen suunnassa nahtyna kuvantona, kuvio 8 esittaa kuvion 7 mukaista sovellutusesimerkkia poikkisuuntaisten lankojen suunnassa nahtyna kuvantona 30 ja kuvio 9 esittaa kuvioiden 7 ja 8 mukaista sovellutusesimerkkia sidospiirroksena.

Kuvioissa 1-3 on esitetty keksinnOn eras edullinen sovellutusmuoto. Viitenumeron 1 avulla on esitetty pituus-35 suuntaisen lankajarjestelman muodostavat pituussuuntaiset 5 90261 langat. Viitenumerolden 2 ja 3 avulla on puolestaan merkit-ty poikkisuuntaiset langat, jotka muodostavat kaksi poik-kisuuntaista lankajSrjestelmaa. Em. pituussuuntaiset ja poikkisuuntaiset langat sitoutuvat toisiinsa 16-vartisen 5 mallikerran mukaan. Kuviossa 3 on esitetty kuvioiden 1 ja 2 mukainen sovellutusmuoto sidospiirroksena. Oheisessa si-dospiirroksessa musta ruutu tarkoittaa sita, etta pituus-suuntainen lanka on poikkisuuntaisen langan paållå.

KeksinnOn olennaisen idean mukaan alemmat poikki-10 suuntaiset langat 3 muodostavat 13 pituuslangan mittaisia lankajuoksuja kankaan alapinnalle. Ylemmat poikkisuuntaiset langat 2 muodostavat alapuolella olevaan poikkilankaan nSh-den lyhyempia lankajuoksuja kankaan yiapinnalle, ts. esi-merkiksi muotoilupintana toimivalle pinnalle. Alemmat poik-15 kisuuntaiset langat 3 sitoutuvat mallikerran aikana kahteen toisiaan lahelia olevaan pituussuuntaiseen lankaan 1. Ter-milia kahteen toisiaan lahelia olevaan pituussuuntaiseen lankaan tarkoitetaan tassa yhteydessa sita, etta poikkisuuntaiset langat 3 sidotaan kahdella lahekkain sijaitse-20 valla, mutta ei vierekkaiselia pituussuuntaisella langalla 1. Alempien poikkilankojen 3 vahvuus on lisaksi valittu pituussuuntaisten lankojen 1 suhteen niin, etta mikali lan-kojen 3 kuluvat kaytttssa poikki, niiden alitse kulkevien pituussuuntaisten lankojen 1 murtolujuus, ts. kankaan pi-25 tuussuuntainen murtolujuus, on yli 150 N/cm.

Alempien poikkilankojen 3 paksuuden oikealla valin-nalla eliminoidaan aiemmin kaytettyjen paksujen pitkajuok-suisten lankojen aiheuttamat haitat kankaan muotoilupuolel-la. Eras naista haitoista on alapuolen poikkilankojen yia-30 polvekkeiden nakyminen kankaan muotoilupinnalla.

Kayttamaiia aiempiin ratkaisuihin verrattuna ohuem-paa pitkajuoksuista lankaa saadaan kankaan alapinnalle suh-teellisen suorana kulkevat lankajuoksut, jotka alkavat ku-lua koko juoksun pituudelta eivMtka vain keskikohdastaan, 35 kuten aiemmin tunnetuissa pitkan alapuolisen lankajuoksun 6 90261 omaavissa viiroissa.

Merkittavin etu kåytettaessa suhteellisen vahaisia lankajarjestelmien vaiisia korkeuseroja on kulumisen hidas-tuminen siinå vaiheessa, kun poikkisuuntaisten alempienlan-5 kojen 3 konetta koskettava taso saavuttaa konesuuntaisten lankojen 1 alapolvekkeiden alimman tason. Kulumisen hi-dastuminen johtuu siita, etta kulumiselle alttiiksi tulee suurempi lankavolyymi, ts. poikkilankojen 3 pitkat juoksut ja konesuuntaisten lankojen 1 alapolvekkeet, joita on yh-10 della konesuuntaisella langalla 1 kaksi yhta mallikertaa kohti. Taten mytts kankaan vedenpoisto-ominaisuudet pysyvat kauemmin vakioina.

Mikaii kankaan pituus- ja poikkisuuntaisten lankojen koneen puoleisten tasojen erot ovat suuret, kuluvat ensin 15 pelkastaan poikkisuuntaiset langat. Kulumisnopeus eli kankaan lapimitan pienenemisnopeus on tållOin suurempi kuin siina tapauksessa, ettå kulutuksen kohteena ovat lisaksi my6s konesuuntaisten lankojen alapolvekkeet. Tåssa tapauksessa ei konesuuntaisten lankojen sailymisestå taysin ehja-20 na ole enaa mitaan hyOtya, vaan kangas, esimerkiksi viira, on joka tapauksessa kayttdkelvoton, kun alapuolen poikkisuuntaiset langat ovat kuluneet poikki.

Kuten edelia on todettu valitaan keksinnOssa alem-pien poikkisuuntaisten lankojen 3 paksuus sellaiseksi, etta 25 kun ne paperikoneessa ajettaessa ovat kuluneet poikki, myOs konesuuntaiset langat 1 eli loimilangat ovat kuluneet kor-keintaan siina maarin, etta kankaan pituussuuntainen veto-lujuus on våhintåan 150 N/cm. Taildin on voitu kayttaa hy-våksi mahdollisimman pitkaan suurta kulutusvolyymia ja ku-30 luminen on ollut mahdollisimman hidasta.

Kulumisen hidastamisella pystytaan estamaan kankaan, esimerkiksi viiran ominaisuuksien muuttumista paperikoneessa ajon aikana. Kun viiran koneenpuoleisten poikkisuuntaisten lankojen 3 uloin taso on lahelia konesuuntaisten lanko-35 jen 1 ulointa tasoa konepuolella, tapahtuu kuluminen aluksi 7 90261 suhteellisen nopeasti, kunnes molempien, konesuuntaisen ja alemman poikkisuuntaisen lankajårjestelmån uloimmat tasot sivuavat toisiaan, Jonka jålkeen kuluminen on huomattavasti hitaampaa kåytttsså olevan suuren lankavolyymin johdosta.

5 Lopullista kulumista hidastaa edelleen polyamidin tai jon-kun muun synteettisen kulutusta keståvån materiaalin kåyttd konepuolen poikkilankajårjestelmåsså.

Kone- ja poikkisuuntaisten lankojen koneenpuoleiset uloimmat tasot saadaan 1SheIle toisiaan valitsemalla kude-10 lankatyyppi sekå kutomis- ja låmpdkåsittelyprosessi sopi-viksi. Mitå låhempånå em. kahden lankajårjestelmån uloimmat tasot ovat toisiaan, sitå nopeammin pååståån normaalitilan-teeseen, jossa kuluminen on hidasta ja sen vuoksi myds ku-lumisesta johtuvat muutokset viiran ominaisuuksissa ovat 15 pieniå ja tapahtuvat hitaasti. Mitå nopeammin viira kuluu, sitå enemmån sen låpåisykyky heikkenee johtuen nopean kulu-misen aiheuttamasta materiaalisiirtymåstå lankojen jåttO-puolella. Kun kulumista hidastetaan, våhenee myOs låpåisy-kyvyn heikentyminen.

20 Alempi, konetta vasten oleva poikkisuuntainen lanka 3 sidotaan siis kudokseen kahdella pituussuuntaisella lan-galla 1 kuten aiemmin on todettu. Em. kaksi pituussuuntais-ta lankaa 1 eivåt ole kudoksen vierekkåisiå lankoja. Tåmån rakenteen ansiosta kudoksen stabilisuus paranee verrattuna 25 sellaiseen muilta osin vastaavaan kudokseen, jossa pitkå-juoksuiset poikkilangat on sidottu yhdellå pituussuuntaisella langalla tai kahdella vierekkåisellå pituussuuntaisella langalla mallikertaa kohti. Kudoksen kyky vastustaa nimenomaan vinottaista poikkeutusta paranee, kun pitkåjuok-30 suiset poikkilangat sidotaan kahdella låhekkåin sijaitse-valla, mutta ei kudoksen vierekkåisellå pituussuuntaisella langalla.

Konepuoleista poikkilankaa 3 sitovien kahden konesuuntaisen langan 1 våliin voi jåådå yksi tai useampia lan-35 koja. Kuvioiden 1-3 suoritusmuodossa em. kahden konesuun- 8 90261 taisen langan 1 våliin jaSvS konesuuntainen lanka on sovi-tettu kulkemaan ylemmSn ja alemman poikkisuuntaisen langan 2, 3 valissa. TSllainen ratkaisu el kultenkaan ole alnoa mahdollisuus, vaan konepuoleista poikkilankaa 3 sitovien 5 konesuuntaisten lankojen valissa oleva lanka tai langat voivat sijaita myiis ylenunSn poikkisuuntaisen lankajSrjes-telmån ylSpuolella riippuen kåytettavSsta sidosmallista. Olennaista tassS suhteessa on se, etta koneenpuoleinen poikkisuuntainen lanka sitoutuu kahteen lahekkain sijait-10 sevaan konesuuntaiseen lankaan mallikerran aikana ja pape-ripuolen poikkisuuntainen lanka sitoutuu kahteen tai useam-paan toisistaan eriliaan olevaan konesuuntaiseen lankaan mallikerran aikana.

Kuvioissa 4-6 on esitetty keksinnOn muk a i sen paper!-15 konekankaan toinen edullinen sovellutusmuoto. Kuviot 4-6 esittåvat kudosta samalla tavoin kuin kuviot 1-3. Viitenu-merolla 11 on kuvattu pituussuuntaisia lankoja, jotka muo-dostavat pituussuuntaisen lankajårjestelmån. Viitenumeroil-la 12 ja 13 on kuvattu poikkisuuntaisia lankoja, jotka muo-20 dostavat kaksi poikkisuuntaista lankajarjestelmaa. Lanka-jSrjestelmat sitoutuvat toisiinsa samoin kuin edelld on kuvattu kuvioiden 1-3 yhteydessa. Kuvio 6 on sidospiirros.

Kuvioiden 4-6 suoritusmuoto vastaa olennaisesti kuvioiden 1-3 suoritusmuotoa. Erona on ainoastaan se, etta 25 kuvioiden 4-6 suoritusmuodossa alemman poikkisuuntaisen langan 13 sitovien kahden pituussuuntaisen langan 11 vaiis-sa oleva pituussuuntainen lanka on sovitettu kulkemaan ko. kohdalla ylemman poikkilangan 12 yli.

Kuvioissa 7-9 on esitetty keksinndn mukaisen paperi-30 konekankaan kolmas sovellutusesimerkki. Viitenumerolla 21 on kuvattu pituussuuntaisia lankoja, jotka muodostavat pituussuuntaisen lankajarjestelman. Viitenumeroilla 22 ja 23 on merkitty poikkisuuntaisia lankoja, jotka muodostavat kaksi poikkisuuntaista lankaj ar jestelmaa. Lankaj ar j estelmat 35 sitoutuvat toisiinsa samoin kuin edelia on esitetty kuvioi- 9 90261 den 1-3 ja 4-6 yhteydessa. Kuvloiden 7-9 sovellutusesimerk-ki eroaa kuvioiden 4-6 sovellutusesimerkista siina, etta kuvioiden 7-9 esimerkissa ylempl poikkisuuntainen lanka 22 sitoutuu useampaan tolslsta erlliaan olevaan pituussuuntai-5 seen lankaan kuln lanka 12 kuvioiden 4-6 esimerkissa.

Edelia esitettyja sovellutusesimerkkeja el ole mi-tenkaan tarkoitettu rajoittamaan keksintoa, vaan keksintoa voidaan muunnella patenttivaatimusten pulttelssa taysin va-paasti. Keksintoa el eslmerkiksl ole rajoitettu mihinkaan 10 tiettyyn lankamateriaaliin, vaan mita tahansa sopivaa lan-kamateriaalia voidaan kayttaa.

Claims (6)

10 90261

1. Kaksikerroksinen paperikonekangas, joka kasittaa yhden pituussuuntaisen lankajarjestelman ja kaksi poikki- 5 suuntaista lankajarjestelmåå, jotka sitoutuvat toisiinsa 16-vartisen mallikerran mukaan, jolloin ylempi poikkisuun-tainen, kankaan paperipuolella oleva lanka (2,12,22) tekee alapuolella olevaan poikkilankaan (3,13,23) nåhden lyhyem-pia lankajuoksuja kankaan ylåpinnalle ja sitoutuu ainakin 10 kahteen pituussuuntaiseen lankaan mallikerran aikana, tunnettu siita, etta alempi poikkisuuntainen lanka (3,13,23) tekee 13 langan mittaisia lankajuoksuja kankaan alapinnalle ja sitoutuu kudokseen kulkemalla mallikerran aikana kahden lahekkain olevan pituussuuntaisen langan 15 (1,11,21) yli niin, etta em. kahden pituussuuntaisen langan valiin jaa yksi pituussuuntainen lanka, joka kulkee alemman poikkisuuntaisen langan (3,13,23) ylåpuolelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperikonekangas, tunnettu siita, etta kahden pituussuuntaisen langan 20 (1), joiden yli alempi poikkisuuntainen lanka (3) kulkee, valiin jååvå, poikkisuuntaisen langan (3) ylåpuolelta kul-keva pituussuuntainen lanka on sovitettu kulkemaan ko koh-dalla ylemmån ja alemman poikkisuuntaisen langan (2,3) vå-lisså.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperikonekangas, tunnettu siita, etta kahden pituussuuntaisen langan (11,21), joiden yli alempi poikkisuuntainen lanka (13,23) kulkee, valiin jååvå, poikkisuuntaisen langan (13,23) ylåpuolelta kulkeva pituussuuntainen lanka on sovitettu kulke-30 maan ko. kohdalla ylemmån poikkisuuntaisen (12,22) langan yli.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen paperikonekangas, tunnettu siitå, ettå kahden pituussuuntaisen langan (1,11 21), joiden yli alempi poikki-35 suuntainen lanka (3,13,23) kulkee, våliin jååvå pituussuun- li 11 90261 tainen lanka on ainakin toisen em. pituussuuntaisen langan viereinen lanka.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen paperikonekangas, tunnettu siitå, etta kahden pi- 5 tuussuuntaisen langan (1,11,21), joiden yli alempi poikki-suuntainen lanka (3,13,23) kulkee, våliin jaåva pituussuun-tainen lanka on em. kummankin pituussuuntaisen langan viereinen lanka.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukai-10 nen paperikonekangas, tunnettu siitå, etta alemman poikkisuuntaisen langan (3,13,23) vahvuus on valittu siten, etta jos ko. lanka kuluu poikki, kankaan pituussuuntainen murtolujuus on yli 150 N/cm. 12 90261