(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の構成を備える、工業用の布。
・布幅に等しい横方向長さをもつ複数の無限大コイルであり、それらのコイルは、第１のループ、第２のループおよびそれらのループ間の交差あるいは重なり領域をもち、しかも、第１の無限大コイルの第１および第２のループの中の一つが、隣接する無限大コイルの第１および第２のループの中の一つと互いにかみ合い、単一の通路を形成する。
・前記通路を通して伸びるピントル。
・前記第１の無限大コイルあるいは隣接する無限大コイルに対し、前記布の必要な縦方向長さに達するまで追加される、１あるいは２以上の無限大コイル。
【請求項２】
前記無限大コイルの軸に直角な張力荷重によって、前記無限大コイルの厚さが減少する、請求項１の工業用の布。
【請求項３】
前記第１の無限大コイルの第２のループが、前記隣接する無限大コイルの第１のループに交互に互いにかみ合う、請求項１の工業用の布。
【請求項４】
前記無限大コイルは、被覆あるいは非被覆のモノフィラメント、よりマルチフィラメント、または金属ワイヤーで形成される、請求項１の工業用の布。
【請求項５】
前記無限大コイルを作る、前記モノフィラメント、よりマルチフィラメント、または金属ワイヤーは、円形、長方形、正方形、卵形、平らにしたもの、星形、あるいは溝付きの形をしている、請求項４の工業用の布。
【請求項６】
前記無限大コイルは、連続的ならせん無限大コイルである、請求項１の工業用の布。
【請求項７】
次の構成および条件を備える、工業用の布／ベルト。
・各無限大コイル要素が、第１のループ、第２のループ、および前記第１のループが前記第２のループと交差する、交差あるいは重なり領域をもち、しかも、前記工業用の布の幅よりも小さい縦方向長さをもつ、複数の無限大コイル要素。
・開放の内部構成部分をもつ、第１の無限大コイル要素の前記第２のループと、開放の内部構成部分をもつ、第２の無限大コイル要素の前記第１のループとが、前記第１の無限大コイル要素の第２のループの前記開放の内部構成部分が少なくとも部分的に前記第２の無限大コイル要素の前記第１のループの前記開放の内部構成部分と整列し、それらを貫通する通路を形成するように互いにかみ合うこと。
・前記整列したループによって形成される通路内に配置され、前記第１の無限大コイル要素を前記第２の無限大コイル要素に連結する、ピントル。
【請求項８】
前記無限大コイル要素は、互いに次に続く無限大コイルを個々の列に整列して、布／ベルトの必要な広さ（幅）に達するように配列されている、請求項７の工業用の布。
【請求項９】
無限大コイル要素の個々の列の複数がかみ合い、連結して、必要な長さの布／ベルトが形成されている、請求項７の工業用の布。
【請求項１０】
前記第１の無限大コイル要素の第２のループが、前記第２の無限大コイル要素の第１のループに交互に互いにかみ合う、請求項７の工業用の布。
【請求項１１】
前記無限大コイル要素は、被覆あるいは非被覆のモノフィラメント、よりマルチフィラメント、または金属ワイヤーで形成される、請求項７の工業用の布。
【請求項１２】
前記コイルを作る、被覆あるいは非被覆のモノフィラメント、よりマルチフィラメント、または金属ワイヤーの断面は、円形、長方形、卵形、あるいは平らにしたものの形をしている、請求項１１の工業用の布。
【請求項１３】
前記無限大コイル要素は、隣接する列の複数のコイル要素にかみ合うことによって形成されるチャンネル内に、ピントルあるいはピンを挿入することにより連結されている、請求項９の工業用の布。
【請求項１４】
前記無限大コイル要素は、溶融あるいは軟化したポリマーあるいはレジンから射出成形、押出し成形、圧縮成形、トランスファー成形、あるいは注型（鋳込み）を用いて形成されている、請求項７の工業用の布。
【請求項１５】
前記複数のコイル要素が、次のａ、ｂ、ｃのいずれか一つの条件を満たす、請求項７の工業用の布。
ａ．前記第１および第２のループを成形により形成すること。
ｂ．直線状の形態に押出し、前記第１および第２のループを機械的に変形すること。
ｃ．押出しヘッドを動かすか、材料が押し出される容器を動かすかのいずれかによって、前記第１および第２のループを押出すようにすること。
【請求項１６】
前記無限大コイル要素は、布の広さ（幅）よりも小さい横方向長さをもつ、不連続ならせんの無限大コイルである、請求項７の工業用の布。
【請求項１７】
３あるいは４以上の隣接コイルループを形成する３あるいは４以上の閉じた曲線として形成したコイル材料であって、前記３あるいは４以上のコイルループが、互いの開放した内部構成部分を取り囲む、複数のコイル材料と、コイルループを形成するコイル材料が、隣接のコイルループを形成する材料と交わる、隣接するコイルループの間の重なり領域とを備える、工業用の布。
【請求項１８】
前記コイル材料は、モノフィラメント、よりマルチフィラメント、あるいは金属ワイヤーである、請求項１７の工業用の布。
【請求項１９】
前記コイル材料は、次のａ、ｂ、ｃのいずれかである、請求項１７の工業用の布。
ａ．前記３あるいは４以上の隣接するコイルループを成形により形成したもの。
ｂ．前記３あるいは４以上のコイルループを、直線状の形態に押出し、そして、機械的に変形したもの。
ｃ．前記３あるいは４以上のコイルループ形成する押出し材料を、押出しヘッドを動かすか、材料が押し出される容器を動かすかのいずれかによって、押出して形成したもの。
【請求項２０】
前記コイル要素は、被覆されたものである、請求項１８の工業用の布。
【請求項２１】
前記隣接するコイルループは、平らである、請求項１７の工業用の布。
【請求項２２】
次の構成および条件を備える、工業用の布の形成用コイル。
・隣接するループ間に交差あるいは重なり領域をもつ複数のループを備える、少なくとも１つの無限大コイル要素であって、それらループのそれぞれが、平行で、かつ、それら複数のループの他のループのそれぞれの軸と同一直線上である軸をもつもの。
・前記複数のループの１つの軸線に平行に見ると、複数のループのそれぞれが、それぞれの開放した内部構成部分によって閉じた曲線を形成すること。
【請求項２３】
前記複数のループは、少なくとも２つの閉じた曲線を形成する、請求項２２のコイル。
【請求項２４】
次の構成および条件を備える、工業用の布の形成用コイル。
・コイル軸線。
・そのコイル軸線に平行な軸方向の長さ。
・その軸方向の長さに直角をなす幅。
・連続するらせん状の複数の無限大コイル要素を形成する連続的なストランドであって、前記複数の無限大コイル要素のそれぞれは、第１のループ、第２のループおよびそれらのループ間の交差あるいは重なり領域をもち、それらの各ループは、前記コイルの軸線に平行である。
・前記第１のループの軸線は互いに同一直線上にあり、そして、少なくとも前記第２のループの軸線は互いに同一直線上にあり、それにより、前記コイル軸線に平行に見ると、複数のループのそれぞれが、開放した内部構成部分によって閉じた曲線を形成するように見えること。
【請求項２５】
前記複数の無限大コイル要素は、前記コイル軸線の長さに沿って連続する、請求項２４のコイル。
【請求項２６】
前記コイルは、モノフィラメント、よりマルチフィラメント、あるいは金属ワイヤーから形成される、請求項２４のコイル。
【請求項２７】
前記コイルは、被覆されたものである、請求項２６のコイル。
【請求項２８】
前記複数のコイル材料は、次のａ、ｂ、ｃのいずれかである、請求項２４のコイル。
ａ．前記第１および第２のループを成形により形成したもの。
ｂ．前記第１および第２のループを、直線状の形態に押出し、そして、機械的に変形したもの。
ｃ．前記第１および第２のループ形成する押出し材料を、押出しヘッドを動かすか、材料が押し出される容器を動かすかのいずれかによって、押出して形成したもの。
【請求項２９】
第１のコイルループおよび第２のコイルループを形成する２つの閉じた曲線をもつレムニスケートを形作るコイル材料であって、それら第１および第２のコイルループは、互いの第１および第２の開放した内部構成部分を取り囲むコイル材料と、前記第１のコイルループを形成するコイル材料が、前記第２のコイルループを形成する材料と交わる、前記閉じた曲線の間の重なり領域とを備える、工業用の布の形成用コイル要素。
【請求項３０】
前記コイル材料は、モノフィラメント、よりマルチフィラメント、あるいは金属ワイヤーから形成される、請求項２９のコイル要素。
【請求項３１】
前記コイル要素は、被覆されたものである、請求項３０のコイル要素。
【請求項３２】
前記レムニスケートは、平らである、請求項２９のコイル要素。
【請求項３３】
３あるいは４以上の隣接コイルループを形成する３あるいは４以上の閉じた曲線として形成したコイル材料であって、前記３あるいは４以上のコイルループが、互いの開放した内部構成部分を取り囲む、複数のコイル材料と、コイルループを形成するコイル材料が、隣接のコイルループを形成する材料と交わる、隣接するコイルループの間の重なり領域とを備える、工業用の布の形成用コイル要素。
【請求項３４】
前記コイル材料は、モノフィラメント、よりマルチフィラメント、あるいは金属ワイヤーである、請求項３３のコイル要素。
【請求項３５】
前記コイル要素は、次のａ、ｂ、ｃのいずれかである、請求項３３のコイル要素。
ａ．前記３あるいは４以上の隣接するコイルループを成形により形成したもの。
ｂ．前記３あるいは４以上の隣接するコイルループを、直線状の形態に押出し、そして、機械的に変形したもの。
ｃ．前記３あるいは４以上の隣接するコイルループを形成する押出し材料を、押出しヘッドを動かすか、材料が押し出される容器を動かすかのいずれかによって、押出して形成したもの。
【請求項３６】
前記コイル要素は、被覆されたものである、請求項３４のコイル要素。
【請求項３７】
前記隣接するコイルループは、平らである、請求項３３のコイル要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工業用の布（ファブリック）に関する。さらに詳しくは、この発明は、らせん形の要素あるいは無限大の形をしたコイル要素を組み立て、連続のあるいは無端のループに形成した工業用布／ベルトに関する。
【引用による組み入れ】
【０００２】
ここで引用するすべての特許、特許出願、文書および／または文献を引用によってここに組み入れ、しかもまた、この発明を実施する上で使用する。
【背景技術】
【０００３】
工業用の布は、連続のループの形態の無端の構造物であり、一般に、コンベヤーベルトのやり方で用いる。ここに全体にわたって用いるように、「工業用の布」は、現代の製紙機械用に形成した布（ファブリック）、および不織製品の製造に用いる工学布を指す。現代の製紙機械は、無端の布／ベルトを使用し、プロセスベルトとして、たとえばシュープレスあるいはトランスファーベルトなどに用いるだけでなく、成形、プレス、および乾燥の各部分に用いる。すなわち、現代の製紙プロセスの各部分、たとえばプレス部分などでも用いる。また、工学布は、特には、製紙機械とは別のところで用いる布／ベルトを指す。その使用例として、たとえば、ペーパーミル（すなわち、パルプ）のための準備機械、あるいは、不織製品の製造、または、段ボール工業、食品製造設備、皮革なめし、ならびに、建築製品およびテキスタイル製造に用いる布がある（たとえば、オルバニーインターナショナル  ２０１０年報および１０−Ｋ、オルバニーインターナショナル、アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州０３８６７、ロチェスター、エアポート  ドライブ  ２１６、２０１０年、５月２７日を参照）。
【０００４】
工業用の布を形成するとき、ベース構造物あるいはその構成要素については、多くの異なる形態を採ることができる。たとえば、布を無端に織ることができるし、あるいは平織りし、ついで、縫合によって無端形態にすることができる。無端のループとしての工業用布は、その周りを縦方向に測る際の特定の長さと、それを横切るように横に測る際の特定の幅とをもつ。多くの適用において、工業用布は均一な厚さ、すなわち、キャリパーを維持しなければならない。それは、ある区域の厚さがすぐ近くを取り巻く区域よりも大きい場合に生じる、たとえば、特定区域の早期摩耗、あるいは、その上を運びあるいはそれに接触して製造した品物に好ましくないマーキングを生じることを防ぐためである。
【０００５】
現代の製紙機械、および不織製品の製造に用いる布は、たとえば、幅が約５フィート（１ｍ５０ｃｍ）から３３フィート（１０ｍ）を越え、長さが約４０フィート（１２ｍ）から４００フィート（１２０ｍ）を越え、そして、重さは約１００ポンド（４５ｋｇ）から３，０００ポンド（１３６０ｋｇ）を越える。
【０００６】
それらの大きさおよび重さ、およびそれらを用いる工業用機械の形態のために、多くの適用において、しばしば便利なのは、妥当な機械上に縦および横の端がある平らな品物として工業用布を取り付け、そして、たとえば横の端を縫合で接合し、連続のベルトを形成することである。平らなものを取り付け、工業用機械上で連続のループ構造物に形成するとき、そのような工業用布は、機械上で縫合可能な布（オン−マシーン  シーマブル  ファブリック）として知られている。
【０００７】
しかし、縫合によって、工業用布が、縫合が結合されるその端の厚さと異なる厚さあるいはキャリパーをもつ点で、機械上で縫合可能な布の機能および使用において問題が生じる。縫合と布端との間における厚さの変動によって、その布で運ぶ製品にマーキングをもたらす可能性がある。また、もし縫合区域が布端よりも大きな厚さをもつと、縫合が機械の構成要素や結果として生じる摩耗あるいは摩擦にさらされるにつれて、縫合の機能不全をも結果として生じるであろう。
【０００８】
縫合を容易にするため、工業用途の多くの布は、結合すべき布の２つの反対端に縫合ループを備えている。たとえば、縫合ループそれ自体は、平織り布の縦糸から作ることができる。縫合ループは、布の端の横糸を取り除くことにより、縦糸の端部分を自由にして形成することができる。ループは、それら縦糸の自由な端部分を布に再び導入すること（再び織ること）によって形成する。
【０００９】
縫合については、布の２つの端を引き合わせること、布の２つの端で縫合ループを互いにかみ合わせ、かつ互い違いにしてループの穴を整列し単一の通路を形成すること、そして、その通路にピン、あるいはピントルを通して布の２つの端を一緒にロックすることにより形成する。
【００１０】
それとは別に、らせんリンクコイルの最も早い段階の使用例の１つに、工業用布の２つの端のそれぞれの場所の縫合ループに縫合らせんを取り付けている。この方法の１つの例は、多層の工業用布を形成する、クルックの米国特許第４，８９６，７０２号が示す。それが示すように、管状のベース布を形成し、平らにして布の縦方向の末端に端を形成し、それら端の区域における横方向の（「ＣＤ」）糸を取り除く。その工業用布の縫合ループに、らせんコイルを取り付ける。代わりに、縫合らせんを、少なくとも１つの連結糸によって縫合ループに連結することができる。工業用布の２つの端にあるらせんのコイルは、その後再び互いにかみ合わせ、ピントルで互いに機械上で結合し、通例らせん縫合と称する縫合を形成する。
【００１１】
縫合がどのように形成されているかにかかわらず、縫合の構成は布の残りの部分と異なる。特性の中でも、たとえば、空気あるいは水に対する透過性、厚さあるいはキャリパー、および密度の特性の均一性が、工業用ベルトには望ましい。公知の機械上で縫合可能な布において、縫合区域の構成は、布の残りの部分のそれと異なる。工業用布の縦および横にわたって均一な物理的な特性が一般的に好ましく、それが要求されるので、縫合は、縫合を伴う布の重要な部分である。もし縫合自体が、工業用布の残りの部分と構造的および機能的にほぼ同じでないとしたら、縫合区域を改変することにより、予定する適用に対し、工業用布の主要な構成部分と充分に同じ特性を得ることが必要である。
【００１２】
縫合が本体と同様である、１つの良く知られた布として、たとえば、ゴーティアの米国特許第４，８３９，２１３号が示す、らせんリンクベルトがある。その‘２１３特許は、隣接するリンクを組み合わせることにより形成したチャンネルに、ロッドを挿入して集合させたらせんを得、それらのらせんによって構成したコンベヤーベルトを示す。そのベルトは、らせんの内部に挿入した、平らあるいは他の形をした部材（「スタッファ」（stuffer、詰め物）として知られる）を含む。それらの部材は、らせんの内部の空間を完全にあるいは部分的に満たすためのものである。しかし、そのようなベルトを用いることには、特定の欠点がある。たとえば、らせんの内部にスタッファを入れて必要な小さな空気透過性を得ていることから、そのベルトの本体は比較的に堅くて曲がらない。さらに、付加的な費用、スタッファを入れるための別の工程、および付加的な重さが加わるという、欠点がある。らせんリンクコイルでベルトの広さの全体を構成すると、ベルトが機械上を走行するとき、１つの場所でＣＤ方向に横切る「アンジップ」（ジッパー開け）の問題が生じることがある。その問題は、ベルトの破損を来すことになり、製紙機械の構成部品に重大な損傷を生じる可能性がある。
【００１３】
工業用布の別の例として、ハンセンの米国特許第６，９１８，９９８号がある。そこに示すものは、前もって形成したリングから製造した布に関する。‘９９８特許のリングは、ＭＤ糸あるいはＣＤ糸、ピントルまたはワイヤーに連結され、平らな布を形成し、それらの端が互いに結合して連続ループを形成している。この特許のリングは、好ましくは、堅くて曲がらない材料から製造される。そのために、リングは比較的に堅く、かつ圧縮できない。
【００１４】
したがって、工業用布、たとえば、機械上で縫合可能な布に対し、容易に製造することができ、そして、布の縦および横の全体にわたって均一な特性を備えるという要求がある。
【発明の概要】
【００１５】
それで、この発明の一実施例は、一緒に結合した複数のらせん要素から作られる、機械上で縫合可能な布／ベルトであり、そのベルトの縦および横にわたって均一の特性を与えるものである。
【００１６】
この発明の一実施例は、互いに取り付けることにより、工業用の布／ベルトを形成することができるらせん要素を提供する。さらには、この発明による複数のらせん要素から形成される、無端の構造物、およびここに示すらせん要素を伴う無端の工業用の布／ベルトであり、機械上で縫合可能なものを作る方法を提供する。
【００１７】
この発明の考え方によれば、工業用の布／ベルトを形成するのに用いるらせん要素の形は、「無限大コイル」である。なぜ、そういう名かというと、そのコイルを軸方向から見ると、無限大の記号、８の字の形をした曲線、あるいは数学のレムニスケート曲線に似ているからである。そのように、各要素は、２つのループをもち、１つの要素の第１のループが隣接する要素の第２のループと互いにかみ合う。かみ合ったループは、通路を形成し、そこにピンあるいはピントルを受け入れる。これらの複数の要素は、互いにかみ合い、かつ一緒に結合して、必要な布の長さを形成する。
【００１８】
この出願の中で用いるように、無限大コイルは、たとえば、モノフィラメント、よりマルチフィラメント、被覆あるいは非被覆のもの、または被覆あるいは非被覆の金属ワイヤーなどの材料で形作る。その無限大コイルは、２つのループを備えるが、それら２つのループは、一対の平行な線形であり同一平面上のサポート部材の上と下とを互い違いに通り、その一対のサポート部材の間の空間で交差する材料によって形成される。サポート部材は、たとえば、ダブルのマンドレルあるいはらせんリンク型のファーミング装置である。ループについては、特定の用途に対して異なる大きさおよび形が考えられるが、ループは、実質的に同じ大きさおよび形である。無限大コイルを形成する際、ダブルマンドレルは、２つの隣接するサポート部材であって、一般に互いに平行かつ同一平面上にあり、互いに離れ、中心と中心との間隔が無限大コイルのループにおける必要な中心と中心との距離につり合った、２つのサポート部材を備えるものを用意する。材料、たとえば、ポリエステルモノフィラメントは、第１マンドレルの上を通り、２つのマンドレルの間の空間を通り抜け、下を通ってぐるりと回ってから第２のマンドレルの上を越え、マンドレルの間の空間を通して戻り、第１のマンドレルの下を通る。こうして、完全に回転し、用いた材料は、レムニスケート、あるいは８の字、または無限大の記号の基礎の曲線形を描く無限大コイルを形成する。続く次の無限大コイルの回転は、先の無限大コイルから軸線をオフセットさせて同様のやり方で形成する。コイルの回転は、必要な数のコイルが形成されるまで、あるいは、コイルの数に比例する必要な軸方向長さが結果として生じるまで、追加することができる。
【００１９】
無限大コイルを形成するために、他の方法を用いることができる。そのことは、以下の説明から明らかになるであろう。この発明の一実施例は、布の広さに等しいＣＤ長さをもつ複数の無限大コイルを備える、工業用布である。それらのコイルは、第１の無限大コイルの第１および第２のループの１つが隣接する無限大コイルの第１および第２のループの１つと互いにかみ合い、単一の通路を形成するように配列されており、その通路を通して伸びるピントルがあり、そして、第１の無限大コイルあるいは隣接する無限大コイルに加わる１あるいは２以上の無限大コイルがあり、それにより、布の必要なＭＤ長さを得ている。
【００２０】
この発明の別の実施例は、それぞれの無限大コイルが第１のループおよび第２のループをもつ、複数の無限大コイルを備える、工業用の布／ベルトである。そこにおいて、開放した内部の構成部分をもつ、第１の無限大コイル要素の第２のループと、開放した内部の構成部分をもつ、第２の無限大コイル要素の第１のループとが、互いにかみ合い、第１の無限大コイル要素の第２のループの開放した内部構成部分と、第２の無限大コイル要素の第１のループとが少なくとも部分的に整列され、それにより、それらを貫く通路が形成されている。そして、整列されたループが形成する通路に配置したピントルがあり、第１の無限大コイル要素と第２の無限大コイル要素とが結合されている。
【００２１】
この発明のさらに別の実施例は、３あるいは４以上の隣接コイルループを形成する３あるいは４以上の閉じた曲線として形成した複数のコイル材料を備える、工業用布である。その３あるいは４以上のコイルループは、互いの開放した内部構成部分を取り囲んでいる。そして、その工業用布は、コイルループを形成するコイル材料が、隣接コイルループを形成するコイル材料と交わる、隣接するコイルループ間に重なり領域を備える。
【００２２】
この発明のさらに別の実施例は、複数のループを備える、少なくとも１つの無限大コイル要素を含むコイルである。各ループは軸線をもち、その軸線は複数のループの他のループのそれぞれのものの軸線に平行かつ同一直線上にある。そこにおいて、複数のループの一つの軸線に平行に見ると、複数のループのそれぞれが、各自の開放した内部構成部分によって閉じた曲線を形成している。
【００２３】
この発明のさらに別の実施例は、コイル軸線、そのコイル軸線に平行な軸方向の長さ、軸方向の長さに直角をなす幅、連続するらせん状の複数の無限大コイル要素になる連続的なストランドをもつコイルである。複数の無限大コイル要素のそれぞれは、少なくとも第１のループおよび第２のループをもち、それらの各ループは、コイルの軸線に平行かつ同一直線上にある。そこにおいて、少なくとも第１のループの軸線は互いに同一直線上にあり、そして、少なくとも第２のループの軸線は互いに同一直線上にあり、それにより、コイル軸線に平行に見ると、複数のループのそれぞれが、開放した内部構成部分によって閉じた曲線を形成するように見える。
【００２４】
この発明のさらに別の実施例は、第１のコイルループおよび第２のコイルループを形成する２つの閉じた曲線をもつレムニスケートを形作るコイル材料を備えるコイル要素である。それら第１および第２のコイルループは、互いの第１および第２の開放した内部構成部分を取り囲んでいる。そして、閉じた曲線間に重なり領域があり、その中で第１のコイルループを形成するコイル材料が、第２のコイルループを形成する材料と交わっている。
【００２５】
この発明のさらに別の実施例は、３あるいは４以上の隣接コイルループを形成する３あるいは４以上の閉じた曲線として形成したコイル材料を備える、コイル要素である。その３あるいは４以上のコイルループは、互いの開放した内部構成部分を取り囲む。そして、そのコイル要素は、コイルループを形成するコイル材料が、隣接するコイルループを形成する材料と交わる、隣接コイルループ間に重なり領域を備える。
【００２６】
この明細書および特にはクレームの中で用いる用語「備える（comprises）」、「備えた（comprised）」、「備えている（comprising）」およびそれと同様な用語は、米国特許法におけるそれらの意味であり、また、「含む（includes）」、「含んだ（included）」、「含んでいる（including）」およびそれと同様な用語の意味をもつ。
【００２７】
この発明、その利点およびそれを用いることにより得る特定の物をより良く理解するため、以下の好ましい実施形態および実施例（それらに限定されるわけではない）説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】今までのらせんリンクコイルを軸方向から見た図である。
【図１Ａ】図１の今までのらせんリンクコイルの斜視図である。
【図２】シングルマンドレル上で形成した図１のらせんリンクコイルを軸方向から見た図である。
【図３】ピンで結合した今までのらせんリンクコイルを軸方向から見た図である。
【図４】この発明の一実施例による、無限大コイルを軸方向から見た図である。
【図４Ａ】図４の無限大コイルの斜視図である。
【図４Ｂ】この発明の一実施例による、別々の無限大ループの斜視図である。
【図４Ｃ】この発明の別の実施例による、別々の無限大ループの斜視図である。
【図５】ダブルマンドレル上で形成した図４の無限大コイルを軸方向から見た図である。
【図６】この発明の一実施例による、ピンで結合した２つの無限大コイルを軸方向から見た図である。
【図７】布／ベルトの軸に交わる増大した張力荷重を受けた、図６の無限大コイルを軸方向から見た図である。
【図８】この発明の一実施例であって、挿入したピントルを伴う工業用の布／ベルトの平面図である。
【図９】この発明の一実施例であって、図８に示すコイルリンク布／ベルトを軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
無限大コイルおよびその適用例についての実施例を示す添付の図面を参照しながら、以下に、この発明の実施例を説明する。しかし、無限大コイルの適用例は、図に示すそれらの実施例に限定されないことを理解されたい。さらにまた、この発明は、図に示す実施例およびその詳細な説明に限定されない。それらは、実例として示すものであり、限定するものではない。
【００３０】
この発明は、工業用の布／ベルトに関し、工学布および製紙に用いる布を含む。この発明は、また、そのような工業用の布／ベルトを製造するための方法にも関する。
【００３１】
この発明の典型的な実施例によれば、その布／ベルトは、発明のコイルあるいはらせん要素の複数をピンでまとめて布を形成したものである。
【００３２】
コイルあるいはらせん要素は、モノフィラメントあるいはよりマルチフィラメント、被覆あるいは非被覆によって、ポリマーあるいは複数のポリマーで作ることができる。たとえば、ポリエステル、被覆あるいは非被覆の金属ワイヤー、または、公知の他の材料で形成することができる。コイルは、連続的な部分品として形成され、布／ベルトの横方向（ＣＤ）の広さとして測るとき、形成すべき布／ベルトの広さが妥当な長さをもつ。いくつかの例において、連続的な部分品として形成されるコイルは、形成すべき布／ベルトの広さと同じ長さかほとんど同じ長さである。たとえば、布／ベルトの広さよりも短い長さ、あるいは布／ベルトの広さよりも大きく、妥当な長さに整えたものなど、他のコイルも有用である。他の実施例において、コイルは、別々のループを形成する個々の部分品であり、布／ベルトの広さと交わるように個々のループの多くを配列する。
【００３３】
コイルの軸に沿って見るとき、図示しやすくするため、この出願のコイルは、２つの取り囲む（周りを閉じた）内部構成部分あるいは結節点をもつように示す。これは、共通の無限大の記号あるいは数学のレムニスケートと一致する。しかし、２つの周りを閉じた内部構成部分あるいは結節点が３以上のコイルも考えることができる。それらのコイルもまた、少なくとも１つの無限大記号あるいはレムニスケートを形成するコイル曲がりを備えているので、無限大コイルと称する。そのようなコイルを製造するためには、必要な数の結節点に相当する数のサポート部材を伴う成形装置を用いる同様の技術が役に立つ。３以上の結節点を伴う無限大コイルは、工業上の用途があり、たとえば、２−結節点コイルに対するものと同様に用いる。
【００３４】
図１の軸方向から見た図、および図１Ａの斜視図に示す、今までのらせんコイル縫合のループ１は、円あるいは卵の形に近似した曲線形である。引き続くコイルは、同様の形であり、ほぼ同軸で、図の紙面の中に伸びている。一般に、そのようなコイルは、たとえばポリエステルモノフィラメントなどの引き続く同軸コイル材料を、図２に示すシングルマンドレル上に配置することにより形成する。開放する内部構成部分２は、同様に形作られ、大きさがその上で形成するマンドレル３につり合う。卵形のマンドレルを示すが、マンドレルには、他の形のものを用いることができる。
【００３５】
用いる材料として、１あるいは２以上のポリマー、たとえばポリエステルから形成されるモノフィラメントがある。断面において、らせんコイルは、円、長方形、卵形、平ら、あるいは他の非円形にすることができる。
【００３６】
たとえば、２つのコイル１ａおよび１ｂを向かい合っている布の端（図示しない）に接合し、図３の符号５で示すらせんコイル縫合を形成するように配置するとき、２つのらせんコイルループ１の開放する内部構成部分２の少なくともいくつかを整列し、通路４を形成し、ピントルあるいはピン６を受け入れるようにし、そして、２つの布端を連結する縫合を形成する。今までの２つのらせんコイルループ１は、縫合５の軸線に実質的に一致するピントルの軸周りに自由に旋回あるいは回転する。
【００３７】
全体のらせんリンク布は、それらの先行技術のコイルから、隣接するコイルを互いにかみ合わせ、ピンを挿入することによって、必要な布の長さを得ることができる。そのことは、米国特許第４，８３９，２１３号が示す。その特許の全体を参照によってここに組み入れる。
【００３８】
図３の縫合５（あるいは、それらの先行技術のコイルおよびピンで全体が構成された布）を、ピントル６の軸に相当する縫合／布の軸に直角、すなわち、その工業用布の長さ方向に張力をかけて据えると、今までのらせんコイルループ１ａおよび１ｂは、張力の方向に少し伸びて、その張力に直角の方向の距離が少し縮む。すなわち、卵形のコイルの場合には、コイルの長径が大きくなり、短径が小さくなる。
【００３９】
この発明の一実施例によれば、図４および４Ａにおける無限大コイル８の形態で提供する。その形態は、数字の８の形をした曲線、あるいはレムニスケート曲線であり、無限大を表すために一般に用いる記号、∞に似ている。この発明の一実施例によれば、図４および４Ａに示す連続的ならせん無限大コイルは、連続的なストランド材料から形成した無限大コイルである。コイルの軸Ｘ−Ｘに平行に見るとき、連続的ならせん無限大コイルは、第１および第２の開放する内部構成部分２ａおよび２ｂをそれぞれ伴う、第１および第２の無限大コイルループ１０ａおよび１０ｂを形成する、２つの閉じた曲線をもつように見える。この発明の実施例のコイルは、また、２を越える３以上の開放する内部構成部分をもつことができ、この明細書の全体を通して、それらもまた無限大コイルと称する。たとえば、それらは、３あるいは４以上の隣接するコイルループを形成する、３あるいは４以上の曲線をもつことになる。その３あるいは４以上のコイルループは、それぞれの開放する内部構成部分を取り囲み、そして、コイル材料がその中にコイルループを形成する隣接するコイルループの間の交差領域が、隣接するコイルループを形成する材料と交わる。
【００４０】
無限大コイルを形成するために用いる材料は、工業用布に適切なものと知られる、どの材料をも良い。たとえば、ポリエステルモノフィラメントがあり、適正な断面であればどのような形でも良い。断面が円形の材料を用いることができる。さらには、限定されるわけではなく、他の断面形状を用いることもできる。たとえば、卵形、長方形、正方形、３角形、平らにしたもの、星形、溝付きあるいはその他の非円形のものを、特定の要求に応じて用いることができる。
【００４１】
図４Ａは、この発明の一実施例による無限大コイル８を示す。コイル８は、第１および第２のループ１０ａおよび１０ｂを備える。図に示すように、複数のループ１０ａ，１０ｂは、コイル長さＬの方向におけるコイル軸Ｘ−Ｘに沿って伸びる。コイル８は、ループ１０ａ，１０ｂの数、およびコイル長さＬについてどのような組み合わせにもすることができる。それは、特定の適用によって決まる。
【００４２】
コイルの広さ（幅）Ｗは、軸Ｘ−Ｘに直角、あるいは大体において直角に選び、それは、ループ１０ａの最も外部の部分と、隣接するループ１０ｂの最も外部の部分との間の最大の寸法である。広さ（幅）Ｗは、隣接するループ対１０ａ，１０ｂのすべてに対して同じか、あるいは実質的に同じになる。
【００４３】
コイルループ１０ａおよび１０ｂのそれぞれの内部は、開放の内部構成部分２ａおよび２ｂである。それら開放の内部構成部分２ａおよび２ｂは、軸ＸａおよびＸｂをもち、それらの軸はコイル軸Ｘに平行、あるいは大体において平行である。この発明のコイルの実施例において、すべての、あるいは実質的にすべての、第１のループ１０ａの第１の開放の内部構成部分２ａは、同一直線上にある。同様に、この発明のコイルの実施例において、すべての、あるいは実質的にすべての、第２のループ１０ｂの第２の開放の内部構成部分２ａは、同一直線上にある。いくつかの実施例において、軸Ｘ、ＸａおよびＸｂは同一平面上にある。
【００４４】
図４Ａに示す複数のループ１０ａおよび１０ｂに加えて、この発明の実施例は、図４Ｂに示すように、少なくとも１つの完全なループ１０ａおよび１つの完全なループ１０ｂを備える個々の無限大コイル要素８ａを含む。個々の無限大コイル要素８ａを形成するには、図４のコイル要素を妥当な位置で切断し、２つの完全なループを形成し、自由端部分２ｃを接合することによって行う。コイルの１つの部分が他の部分の上を交差、あるいは開放の内部構成部分２ａおよび２ｂの間に交わる、コイル８ａの部分については、コイル８ａを形成した後で、接着剤、溶接、ボンディング結合、あるいは他の公知の方法によって、互いに取り付ける。そのようにして、個々のコイル要素８ａにおける各ループが、それぞれ完全に閉じた内部構成部分２ａおよび２ｂを形成する、１つのループ１０ａおよび１つのループ１０ｂを形成する。それとは別に、図４Ｂおよび４Ｃに示す個々のコイル要素８ａを他の技術を用いて形成することができる。個々のコイルは、公知のプラスチック加工技術によって、溶融あるいは軟化したポリマーあるいはレジンから形成することができる。そのような方法として、限定するわけではないが、射出成形、押出し成形、圧縮成形、トランスファー成形、あるいは注型（鋳込み）がある。いくつかの実施例において、縫合材料２ｄの部分は、図４Ｃに示すコイル８ａの開放の内部構成部分２ａ，２ｂの間の同一、あるいは実質的に同一の平面上に交わる。こうして、開放の内部構成部分２ａ，２ｂ間のコイル８ａの部分は、ループ１０ａおよび１０ｂと統合的に形成される。こうして形成される個々のコイル要素８ａは、部分２ｄで接合され、それぞれが完全に閉じた内部構成部分２ａあるいは２ｂを形成する、１つのループ１０ａおよび１つのループ１０ｂを備えている。
【００４５】
ここで用いるとき、明確に区別をしない限り、「無限大コイル」は、連続的ならせん無限大コイルおよび個々の無限大コイルの両方を含む。
【００４６】
連続的ならせん無限大コイル８は、図５に示すような一般的に平行で同一平面上のマンドレル３ａおよび３ｂを備える、ダブルマンドレルコイルフォーマ上で形成することができる。無限大コイル８は、たとえば、ポリエステルモノフィラメントなどの材料を、第１のマンドレル３ａの上を通し、２つのマンドレル間の空間を通し、第２のマンドレル３ｂ下それから周囲、そして上を通し、マンドレル間の空間および第１のマンドレル３ａの下を通して戻るように通すことによって形成することができる。このように、無限大コイル８として数字の８の径路をたどるコイル形成材料が、マンドレル３ａおよび３ｂの周りに形成される。このパターンを、先のものから軸方向にオフセットした各コイルの曲げに対して続けて行い、必要なコイル数、あるいはコイル数につり合う、無限大コイル８の必要な軸方向長さを形成する。このようにして、複数の無限大コイル８を備えるらせん要素は、各ループ１０ａが先のループ１０ａと同軸に、しかも、各ループ１０ｂが先のループ１０ｂと同軸になった形態で、ループ１０ａおよび１０ｂを伴うものを形成することができる。
【００４７】
ダブルマンドレルを備える２つの個々のマンドレル３ａおよび３ｂについて、単に作図を容易にするため、丸い断面をもつものとして示している。マンドレルは、妥当などのような形にもすることができ、それにより、無限大コイルループ１０ａおよび１０ｂの必要な形を生じる。マンドレルの大きさについても、作図を容易にするため、実質的に同じ大きさで示している。しかし、マンドレル３ａおよび３ｂは、同じ大きさ、あるいは実質的に同じ大きさにすることができるし、または、必要に応じて、一方のマンドレルを他のものより大きく、あるいは形を異ならせることができる。
【００４８】
発明の無限大コイルを形成するため、他の技術を用いることができる。たとえば、無限大コイルは、溶融あるいは軟化したポリマーあるいはレジンからワンピース構造で成形することができる。成形には、公知の成形方法、たとえば、射出成形、押出し成形、圧縮成形、トランスファー成形、あるいは注型（鋳込み）を用いることができる。コイル用の材料は、また、直線状あるいは直線に似た形態に押出し、そして、レムニスケート曲線あるいは無限大の形に機械的に変形することができる。変形は、熱を加えるか、熱を加えずに行う。材料は、また、押出しヘッドを動かすか、材料が押し出されるベッドあるいは容器を動かすかのいずれかによって、押出した材料がレムニスケート曲線あるいは無限大の形を形成するように押出すようにすることもできる。
【００４９】
この発明の一実施例によれば、工業用の布／ベルト１２は、上記実施例により形成した２つの無限大の形をしたコイルを互いにかみ合わせることによって、形成することができる。無限大コイル布／ベルト１２を形成する際、第１の無限大コイル８ａを第２の無限大コイル８ｂに連結する。その連結は、たとえば、図６に示すピントルなどの公知の連結方法を用いて、それら無限大コイル８ａおよび８ｂの互いのループ１０ａ，１０ｂを通して行う。より詳しくは、第１の無限大コイル８ａからのループ１０ａが、第２の無限大コイル８ｂからのループ１０ｂに対し、ループ１０ａ，１０ｂの開放の内部構成部分２ａ，２ｂが少なくとも１部整列し、縫合１２に単一の通路４を形成するようにかみ合わせる。通路４は、ピントルあるいはピン６がループ１０ａ，１０ｂの整列した開放の内部構成部分２ａ，２ｂを通り抜け、それによりコイル要素８ａおよび８ｂを連結することができる大きさである。同様に、第３の無限大コイル８ｃ（図示しない）を、８ｂのものを８ａのものに連結した同じやり方で第２の無限大コイル８ｂに、そして、第４の無限大コイル８ｄ（図示しない）を、８ｃのものを８ｂのものに連結した同じやり方で第３の無限大コイル８ｃに、その他同じようにして、布／ベルトの必要な長さが得られるまで行う。
【００５０】
第１および第２の無限大コイルループ８ａおよび８ｂからのループ１０ａ，１０ｂは、互いにかみ合い、互い違いに、すなわち、交互にかみ合う。第１のコイルからの１つのループ、第２のコイルからの次のループ、次に、布の長さに沿う繰り返しパターンにおける第１のコイルからのループが後に続く。しかし、必要に応じて、かみ合いについて他のパターンを用いることができる。
【００５１】
この発明の一実施例によれば、工業用の布１２は、たとえば図８に示すように、ここに示した互いにかみ合わせ、ピントルあるいはピン６を用いて連結した、数個の無限大コイルを用いることにより形成することができる。図８に示すように、無限大コイル８ａ，８ｂ，ほかは、互いに連結し布／ベルト１２を形成している。さらに詳しくは、無限大コイル８ａおよび８ｂは、互いに向かうように引っ張られ、無限大コイル８ａのループ１０ａが無限大コイル８ｂのループ１０ｂにかみ合い、たとえば、図９に示すように、ループ１０ａ，１０ｂの開放の内部空間２ａ，２ｂが互いに少なくとも部分的に整列し、単一の通路（図６の符号４を参照）を形成する。
【００５２】
ピントルあるいはピン６が、形成した通路、ならびに無限大コイルループ１０ｂのすべて、あるいは実質的にすべてを通り抜け、無限大コイル８ａを無限大コイル８ｂと連結する。
【００５３】
図９に示す工業用の布／ベルト１２は、図６および７のコイル１２と同様の挙動を示す。すなわち、工業用布１２が直角方向、あるいは実質的に直角方向の張力、すなわち、長さあるいは縦方向の張力を受けると、布１２は、張力を受けて幾分か薄くなる。フレキシブルな（今までのらせんリンクコイルに比べて）無限大コイル８ａおよび８ｂは、縦方向の張力に対して直角に測定する厚さを減少する。図７のΔＣは、プラスであり、無限大コイルループは、布の表面の面から離れて、布の内部に向かって動き、結果的に全体の布を薄くする。同時に、布の長さ、図６のＬ１は、図７のＬ２へと大きくなる。用途に応じて、たとえば乾燥布の場合、薄い布は、乾燥部分において好ましくないシート打ちを生じる伴出エアを少なくする。
【００５４】
この発明の技術のさらなる利点は、工業機械上への据付けに際して、一緒に連結して布を無端のループにする、２つの平行な布の端上の最後の２つのコイルを据え付けるとき、ピントルの挿入が容易であることである。というのは、張力がかかる運転時よりも張力がかかる前の機械への据付けのときの方が、ピントルを入れる内部の開口が大きいからである。
【００５５】
それらの無限大コイルを備える布の別の利点は、先行する今までのらせんリンクコイルにおけるような、大きな開放の「内部空間あるいは空隙」がないという事実である。したがって、布の小さな空気透過性を得るためにスタッファは必要ではなく、それによって、全体の剛性、重さ、および布コストを減じる。
【００５６】
この発明の一実施例によれば、工業用布は、複数の無限大コイル８を互いに連結し、無限大コイルリンク布を形成するようにして構成する。ビリングズの米国特許第７，５７５，６５９号およびペリンの米国特許第７，３６０，６４２号などに示すような（それらの特許は、この出願の出願人に譲渡されており、参照によって、ここに組み入れる）、らせんリンク布は、今までのらせんコイルから構成されるものを示す。ビリングズは、製紙機械用のらせんリンク布を示し、一方、ぺリンは、コンベヤーベルトとして用いるらせんリンクベルトを示している。
【００５７】
同様のやり方で、現在明らかにする無限大コイルは、図６の布／ベルト１２を形成するように、ピントルあるいはそれと同様なもので、互いに連結することができる。追加の無限大コイル８を互いにかみ合わせ、そして、上で述べたように、ピントル６あるいはそれと同様なもので、追加の無限大コイルを連結することによって、さらに、その行為を繰り返すことによって、無限大コイルリンク布１８を製造することができる。その一部を図９に示すが、その図は、ピントル６の軸に平行に見た図である。図に示すように、複数の無限大コイルを縦方向に連結し、無限大コイルリンク構造物あるいは妥当な長さの縫合を得るようにする。その構造物の広さ（幅）は、無限大コイルの長さによって決めることができる。このように形成した布において、向かい合う布の端は、ピントルで連結し、連続的なループ形態の工業用布（図示しない）を形成する。
【００５８】
無限大コイルリンク工業用布１８の利点は、構造物の構成部分を変更する必要なく、幅および長さの全体にわったて薄いキャリパーおよび均一な機械的な特性を備えることである。いくつかの適用で重要なことは、布の残りの部分と異なる構造を伴う縫合を欠くことにより生じる均一な表面特性である。そのような縫合は、表面特性に不連続性を引き起こす。
【００５９】
一実施例によれば、工業用の布／ベルト１２は、たとえば、図４Ｂに示すような、無限大コイル要素８ａを複数用いて形成することができる。この実施例において、複数の無限大コイル要素８ａは、次のものを互いに単一の列に整列して、最終的な布の必要な広さ（幅）を達成する。そのような無限大コイル要素８ａの隣接する列からの無限大ループ１０ａおよび１０ｂは、互いにかみ合わせ、ピントルあるいはピン６を用いて連結する。そのことは、必要な長さの布／ベルト１２を形成する、上の実施例において説明したとおりである。それらの工程は、手動で成し遂げることができるし、あるいは、特定の機械を用いて成し遂げることができる。その機械は、個々の要素を列に整列し、それから、隣接する列の無限大コイル要素を互いにかみ合わせて最終的な布を形成するように構成される。
【００６０】
別の実施例によれば、工業用の布／ベルト１２は、たとえば、図４Ｃに示すような無限大コイル要素８ａを複数用いることにより形成することができる。この実施例において、複数の無限大コイル要素８ａは、次のものを互いに単一の列に整列して、最終的な布の必要な広さ（幅）を達成する。そのような無限大コイル要素８ａの隣接する列からの無限大ループ１０ａおよび１０ｂは、互いにかみ合わせ、ピントルあるいはピン６を用いて連結する。そのことは、必要な長さの布／ベルト１２を形成する、上の実施例において説明したとおりである。それらの工程は、手動で成し遂げることができるし、あるいは、特定の機械を用いて成し遂げることができる。その機械は、個々の要素を列に整列し、それから、隣接する列の無限大コイル要素を互いにかみ合わせて最終的な布を形成するように構成される。
【００６１】
この発明のいろいろな実施例について詳しく説明したが、上述した文章によって定まるこの発明は、上の説明で述べた特定の内容に限定されるわけではない。当業者は、多くの変形をすることができるが、それらの変形はこの発明の考え方を示すクレームの内容を越えることはない。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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