Ремень пресса
Изобретение относится к ремням пресса, используемым в бумагоделательном производстве, в частности в прессах башмачного типа. Ремень пресса имеет замкнутый контур и выполнен из эластомера. Ремень имеет внутреннюю и внешнюю поверхность и три слоя армирующих нитей, установленных внутри материала эластомера. Внешний слой нитей образован продольными, смежными в поперечном направлении армирующими нитями ремня пресса. Материал и/или структура армирующих нитей внешнего слоя нитей являются настолько более гибкими, чем материал и/или структура армирующих нитей внутреннего слоя нитей, что при деформации они поглощают больше энергии и восстанавливаются после деформации медленнее, чем нити внутреннего слоя нитей. Обеспечивается увеличение срока службы ремня пресса за счет предотвращения появления и распространения трещин. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к ремню пресса, выполненному из эластомера и образующему замкнутый контур, имеющему внутреннюю и внешнюю поверхности и три слоя армирующих нитей, находящихся внутри материала эластомера, причем внутренний слой ближайший к внутренней поверхности образован продольными и смежными в поперечном направлении армирующими нитями ремня пресса, и средний слой образован поперечными, смежными в продольном направлении армирующими нитями ремня пресса.
Ремни пресса используются в различных прессах, используемых в производстве бумаги, в частности в прессах башмачного типа, между сеткой бумагоделательной машины и башмаком пресса или валом для формирования поверхности для увеличения рабочей зоны прессования пресса.
Известные ремни пресса обычно представляют собой ремень, содержащий эластомер, такой как полиуретан или резина, внутренняя часть которого включает несущую структуру, выполненную из нитей. Несущая структура может быть тканью или состоять из слоев отдельных нитей, уложенных поперек друг друга. Такие решения, например, описаны в американских патентах 4238287, 5134010 и 5238537 и в японском патенте 0756651.
В процессе использования ремень подвергается достаточно большим механическим напряжениям как из-за сжатия, так и, особенно, из-за изгиба, возникающего в различных местах участка прессования. Со временем эти напряжения могут вызвать образование трещин в материале ремня, которые постепенно выведут его из использования из-за повреждений. При использовании ремней иногда возможно образование случайного скапливания бумажной массы, проходящей через пресс, которая может привести к повреждению или разрушению ремня пресса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель данного изобретения, с одной стороны, состоит в том, чтобы предотвратить появление трещин в ремне пресса, с другой стороны, остановить их распространение и, таким образом, увеличить срок службы ремня.
Ремень согласно изобретению характеризуется тем, что внешний слой нитей, самый близкий к внешней поверхности ремня, сформирован продольными и смежными в поперечном направлении армирующими нитями ремня пресса, которые при деформации поглощают энергию и с задержкой восстанавливают свою первоначальную форму после деформации.
Основная идея изобретения состоит в том, что самым близким к поверхности ремня пресса со стороны листа является слой отдельных нитей, проходящих по длине ремня пресса и выполненных из упругого материала, поглощающего энергию, пошедшую на деформацию, причем этот слой нитей, деформирующийся и растягивающийся, когда ремень изгибается, с одной стороны, обеспечивает резкий изгиб, а с другой стороны, с задержкой возвращается из деформированного состояния в, по существу, свое исходное состояние, используя часть энергии, пошедшей на деформацию, предохраняя материал эластомера от повреждений и предотвращая существующие дефекты от значительного их расширения.
Преимущество ремня пресса согласно изобретению заключается в том, что после образования трещин их распространение прекращается или значительно замедляется в гибком слое нитей, который, однако, не существенно повышает жесткость, но обеспечивает достаточно резкие изгибы и непредусмотренную деформацию.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет описано более подробно на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг.1 - схематичный перспективный вид ремня пресса, образующего замкнутый контур,
Фиг.2 - схематичный вид продольного сечения ремня пресса,
Фиг.3 - схематичный вид поперечного сечения ремня пресса,
Фиг.4 - схематичный вид продольного сечения ремня пресса согласно изобретению, имеющего поперечную трещину,
Фиг.5 - схематичный вид поперечного сечения ремня пресса согласно изобретению через трещину, и
Фиг.6 - схематичный вид башмачного пресса, в котором используется ремень пресса согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг.1 схематично изображен ремень пресса, образующий замкнутый контур. Ремень имеет внутреннюю и внешнюю поверхности. Ремень пресса изготовлен из упругого материала, позволяющего ему сгибаться в продольном направлении по заданному радиусу кривизны в обоих направлениях так, чтобы обеспечить его продвижение через башмачный пресс, например, схематично изображенный на Фиг.6.
На Фиг.2 показано частичное продольное сечение ремня пресса. Ремень изготовлен из эластомерного материала. Этим материалом может быть, например, резина или синтетический материал типа полиуретана или подобного материала, имеющий достаточную гибкость и упругость, которые удовлетворяют условиям использования и требованиям, предъявляемым к ремню пресса. Кроме того, на чертеже показана несущая структура, состоящая из трех слоев 5-7 нитей, образованных наложением нитей. Внутренний продольный слой 5 нитей ремня пресса состоит из либо множества нитей 5', смежных в поперечном направлении ремня пресса, либо одной или более смежных спиральных нитей 5', размещенных в поперечном направлении ремня пресса. Он дополнительно содержит средний слой 6, состоящий из смежных нитей 6', поперечных продольному направлению ремня пресса. Эти слои 5, 6 нитей не обязательно должны быть скреплены друг с другом или связаны друг с другом иным образом, хотя это естественно возможно. Кроме того, на Фиг.2 изображен третий слой 7 нитей, состоящий из нитей 7', расположенных по продольному направлению ремня 1. Эти нити 7' являются отдельными нитями, смежными в поперечном направлении ремня 1 пресса, или они могут состоять из одной или более смежных нитей 7', установленных по спирали в поперечном направлении ремня 1 пресса.
Нити 5' и 6' внутренних слоев 5 и 6 нитей обычно являются моноволокнами или поливолокнами, выполненными из полиамида, полипропилена, полиэтилена, арамида, поливинилового спирта или других подходящих полимерных материалов. Материал и/или структура нитей 7' внешнего слоя 7 нитей, в свою очередь, являются более гибкими, чем, по меньшей мере, нити 6' среднего слоя 6. Таким образом, они могут поглощать энергию в свою структуру во время деформации, таким образом обеспечивая их восстановление с задержкой после их деформации. Внешние нити 7' являются предпочтительно поливолоконными нитями, которые либо переплетены, либо скручены до высокого уровня известным самим по себе способом. Они могут быть изготовлены, например, из смеси полиамида и эластана, полиэстера или его смеси или полиэстера, который обработан для придания ему гибкости. Важным является то, что нити 7' деформируются и таким образом растягиваются в своем продольном направлении, когда ремень пресса согнут так, что его внешняя поверхность 3 растягивается.
На Фиг.3 представлено схематичное изображение поперечного сечения ремня 1 пресса, изображенного на Фиг.1. Видно, что отдельные нити 7' или одна или более смежных спиралей расположены смежно друг к другу, на таком расстоянии друг от друга, что материал 4 ремня заполняет пространство вокруг нитей 7'. Также видно, что поперечные нити 6' расположены над внутренними нитями 5', например, на малом расстоянии от них. Кроме того, отдельные нити 7' или одна или более спиральных крученых нитей 7' расположены над средними нитями 6'. Внешние нити 7' могут либо соприкасаться со средними нитями 6', либо, как показано на Фиг.3, находиться на некотором расстоянии от них. Нити 7' предпочтительно являются поливолоконными нитями соответственно переплетенными или скрученными до высокого уровня кручения. Кроме того, нити 7' могут иметь такую же толщину, что и внутренние и средние нити 5' и 6', но предпочтительно они несколько тоньше последних. Внутренние нити 5' и средние нити 6' могут также иметь различную толщину, причем внутренние нити 5' могут быть тоньше средних нитей 6'. Если армирующие нити 5', 6' внутреннего и среднего слоев 5, 6 являются поливолоконными нитями, то армирующие нити 7' внешнего слоя 7 предпочтительно являются скрученными до более высокой степени кручения, чем первые. В некоторых случаях это возможно и для нитей 5' внутреннего слоя 5 нитей, для того чтобы они были более гибкими, чем нити 7' внешнего слоя 7 нитей.
На Фиг.4 представлено боковое сечение в продольном направлении ремня пресса в точке, где на его внешней поверхности 3 образовалась поперечная трещина 8. Трещина 8 проходит от внешней поверхности 3 вниз до внешних продольных нитей 7' ремня 1 пресса. В этой точке нити 7' несут материал 4 ремня пресса и препятствуют распространению трещины 8 к внутренней поверхности 2 ремня 1 пресса. Соответственно замедляется распространение трещины 8 и задерживается приведение в негодность ремня 1 пресса, и увеличивается срок службы ремня пресса, несмотря на образование трещин.
На Фиг.5 представлено продольное сечение ремня пресса с Фиг.4 в направлении трещины 8. Как видно, трещина 8 образовалась в ремне 1 пресса и расширилась в своем продольном направлении и в то же время по основной части растяжения до нитей 7'. Отсюда следует, что распространение трещины замедленно, поскольку нити 7' несут материал 4 ремня, таким образом увеличивая срок службы ремня пресса, несмотря на трещину.
Фиг.6 представляет ремень пресса в обычном сушильном аппарате, например в башмачном прессе. Башмачный пресс содержит вал 9. Башмачный пресс 10 прижимается силой F к валу, при этом ремень 1 пресса и волоконное полотно 12 между ремнем пресса и валом 9 перемещаются по дуговой поверхности 11 башмака пресса в направлении стрелки V. Волоконное полотно 12 размещается под валом 9, и ремень 1 пресса плавно движется по поверхности 11 башмака 10 пресса. Между валом 9 и волоконным полотном 12 размещаются также одна или более структур бумагоделательной машины, таких как войлоки или сетки 13. В таком башмачном прессе ремень 1 пресса обязательно подвергается высоким напряжениям, когда ему приходится очень резко изгибаться по малому радиусу на краях башмака 10 башмачного пресса.
В данном описании и на чертежах настоящее изобретение было описано на примере, который ни в коем случае не ограничивает его объем. Слои нитей могут выполняться при изготовлении ремня пресса множеством способов, известных сами по себе. Существенно, чтобы материал и/или структура продольных внешних нитей, т.е. нитей, ближайших к поверхности ремня пресса со стороны волоконного полотна, были гибкими, более гибкими, чем другие продольные нити, и были предпочтительно поливолокнистыми нитями, переплетенными или скрученными для создания подходящей гибкой и долговечной структуры. Соответственно, волокна поливолокнистых нитей внешнего слоя нитей могут быть несколько тоньше, чем волокна поливолокнистых нитей некоторых внутренних слоев нитей, причем внешний слой нитей может содержать меньше волокон, материал внешнего слоя может быть более гибким, чем материал внутренних слоев нитей и т.д.
1. Ремень (1) пресса, выполненный из эластомера, образующий замкнутый контур и имеющий внутреннюю поверхность (2) и внешнюю поверхность (3) и три слоя армирующих нитей (7', 5', 6'), расположенных внутри материала эластомера, причем внутренний слой (5) нитей, ближайший к внутренней поверхности (2), образован продольными и смежными в поперечном направлении армирующими нитями (5') ремня пресса, средний слой (6) нитей образован поперечными, смежными в продольном направлении армирующими нитями (6') ремня (1) пресса, и внешний слой (7) нитей, ближайший к внешней поверхности ремня (1) пресса, образован продольными и смежными в поперечном направлении армирующими нитями (7') ремня (1) пресса, отличающийся тем, что материал и/или структура армирующих нитей (7') внешнего слоя (7) нитей являются настолько более гибкими, чем материал и/или структура армирующих нитей (5') внутреннего слоя (5) нитей, что при деформации ремня (1) пресса они поглощают больше энергии и восстанавливаются после деформации медленнее, чем нити (5') внутреннего слоя (5) нитей.
2. Ремень по п.1, отличающийся тем, что материал и/или структура армирующих нитей (7') внешнего слоя (7) нитей являются более гибкими, чем материал и/или структура армирующих нитей (6') среднего слоя (6) нитей.
3. Ремень по п.2, отличающийся тем, что материал и/или структура армирующих нитей (7') внешнего слоя (7) нитей являются настолько более гибкими, чем материал и/или структура армирующих нитей (6') внутреннего слоя (6) нитей, что при деформации ремня (1) пресса они поглощают больше энергии и восстанавливаются после деформации медленнее, чем нити (6') внутреннего слоя (6) нитей.
4. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что армирующие нити (7') внешнего слоя (7) нитей являются поливолокнистыми нитями, скрученными до высокого уровня скручивания.
5. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что армирующие нити (5', 6') одного из внутреннего и среднего слоев (5, 6) нитей являются поливолокнистыми нитями, причем армирующие нити (7') внешнего слоя (7) нитей закручены до уровня скручивания, превышающего уровень скручивания нитей внутреннего или среднего слоя.
6. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что внешний слой (7) нитей состоит из множества отдельных параллельных друг другу армирующих нитей (7').
7. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что внешний слой (7) нитей представляет собой одну или более смежных армирующих нитей (7'), скрученных по спирали в поперечном направлении ремня (1) пресса.
8. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть внутреннего и среднего слоев (5, 6) нитей составлена из множества параллельных друг другу отдельных армирующих нитей (5', 6') в одном и том же слое.
9. Ремень по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что внутренний слой (5) нитей состоит из одной или более смежных спиральных армирующих нитей (5'), скрученных в поперечном направлении ремня (1) пресса.
