(57)【要約】  シュープレス用ベルトのようなプレス用のベルトを形成する方法は、長手方向軸心（Ａ１）を有する細長い円筒形のコア（２０）を用意するステップと、コア（２０）を長手方向軸心（Ａ１）の回りに回転させるステップと、前記長手方向軸心と実質的に平行であり且つその上方にあるノズル通路に沿って移動可能であると共に、少なくとも１つの上流側出口（２４）及び下流側出口（２６）を有し、これら出口は互いに所定距離だけ長手方向に位置ずれしている、ノズル（２２）を用意するステップと、ノズル（２２）が前記ノズル通路に沿って移動するときに、下流側ストリップが重なり合う螺旋状内側層を形成すると共に、上流側ストリップが前記内側層の上にあって重なり合う螺旋状外側層を形成するように、前記ノズル出口（２４，２６）を介して前記コア（２０）に高分子材料の複数のストリップを付着するステップとを含んでいる。【選択図】図４
2006528287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスのエンドレスベルトを形成する方法であって、
長手方向軸心を有する細長い円筒形のコアを用意するステップと、
該コアを前記長手方向軸心の回りに回転させるステップと、
前記長手方向軸心と実質的に平行であり且つその上方にあるノズル通路に沿って移動可能であると共に、少なくとも１つの上流側出口及び下流側出口を有し、これら出口は互いに所定距離だけ長手方向に位置ずれしている、ノズルを用意するステップと、
前記ノズルが前記ノズル通路に沿って移動するときに、下流側ストリップが重なり合う螺旋状内側層を形成すると共に、上流側ストリップが前記内側層の上にあって重なり合う螺旋状外側層を形成すべく、前記ノズル出口を介して前記コアに高分子材料の複数のストリップを付着するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記上流側ストリップ及び前記下流側ストリップの各々は先導縁及び後続縁を備え、前記下流側ストリップの前記後続縁は、前記付着するステップ中に前記上流側ストリップの前記先導縁の下流側に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記高分子材料、該高分子材料の温度、前記コアの回転速度、及び前記両ノズル出口の位置ずれ距離のうちの少なくとも１つは、前記下流側ストリップが付着されるときに、付着されつつある前記下流側ストリップの部分の下にある前記下流側ストリップの先行付着部分が沈下に耐えるように十分に硬化すべく選択されている、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記高分子材料、該高分子材料の温度、前記コアの回転速度、及び前記両ノズル出口の位置ずれ距離のうちの少なくとも１つは、前記上流側ストリップが付着されるときに、付着されつつある前記上流側ストリップの部分の下にある前記内側層の部分が沈下に耐えるように十分に硬化すべく選択されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記高分子材料は、天然ゴム、ＳＢＲ、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ＥＤＰＭ、及びポリウレタンからなるグループから選択されている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記上流側ストリップの厚さは約０.１〜０.３インチの間である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記下流側ストリップの厚さは約０.０１〜０.１５インチの間である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記上流側ストリップの厚さは約０.１〜０.３インチの間である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記下流側ストリップの前記先導縁は、それぞれが付着されつつあるときに、前記上流側ストリップの前記後続縁から約０.５〜７インチに配置されている、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記コアは、前記エンドレスベルトの高分子基層で覆われたマンドレルから構成されており、該基層は、前記内側層に接合されると共に、前記マンドレルから除去可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
円周方向補強繊維を前記内側層上に付着するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記円周方向補強繊維は、前記下流側ストリップの一部分の上に付着され、その後前記下流側ストリップの前記部分の上にある前記上流側ストリップの部分を付着する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記円周方向補強繊維は、該補強繊維を前記内側層に埋め込むのに十分なテンションで前記内側層の上に螺旋状に巻き付けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
プレスのエンドレスベルトを形成する方法であって、
長手方向軸心を有する細長い円筒形のコアを用意するステップと、
該コアを前記長手方向軸心の回りに回転させるステップと、
高分子材料の下流側ストリップを、該下流側ストリップが重なり合う螺旋状内側層を形成するように、前記コアに付着させるステップと、
次いで、高分子材料の上流側ストリップを、該上流側ストリップが前記内側層の上にあって重なり合う螺旋状外側層を形成するように、前記内側層の上に付着させるステップとを含んでおり、
前記上流側ストリップは、前記下流側ストリップが溶融していて前記上流側ストリップに接合可能であり、前記下流側ストリップの付着に十分に近い時間内であるが、実質的な沈下を避けるのに十分に前記下流側ストリップが硬化した時間を隔てて付着される方法。
【請求項１５】
前記上流側及び下流側ストリップを付着させるステップは、前記コア上の異なる軸方向部位で実質的に同時に行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記上流側及び下流側ストリップを付着させるステップは、上流側及び下流側ノズル出口を有する単一の付着ノズルを用いて行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記高分子材料は、天然ゴム、ＳＢＲ、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ＥＤＰＭ、及びポリウレタンからなるグループから選択されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記上流側ストリップの厚さは約０.０１〜０.１５インチの間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記下流側ストリップの厚さは約０.１〜０.３インチの間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記コアは、前記エンドレスベルトの高分子基層で覆われたマンドレルから構成されており、該基層は、前記内側層に接合されると共に、前記マンドレルから除去可能である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
円周方向補強繊維を前記内側層上に付着するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記円周方向補強繊維は、前記下流側ストリップの一部分の上に付着され、その後前記下流側ストリップの前記部分の上にある前記上流側ストリップの部分を付着する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記円周方向補強繊維は、該補強繊維を前記内側層に埋め込むのに十分なテンションで前記内側層の上に螺旋状に巻き付けられる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
シュープレスにおいて使用するためのエンドレスベルトであって、
螺旋状に重なり合って巻かれた第１の高分子材料のストリップから形成される、実質的に円筒形の内側層と、
該内側層の上に円周方向に覆い被さると共に、螺旋状に重なり合って巻かれた前記第１の高分子材料のストリップから形成される、実質的に円筒形の外側層と、
を備えているエンドレスベルト。
【請求項２５】
前記内側層に埋め込まれた円周方向補強繊維を更に備えている、請求項２４に記載のエンドレスベルト。
【請求項２６】
前記内側層の下で円周方向にあると共に、第２の高分子材料から形成された実質的に円筒形の基層を更に備えている、請求項２５に記載のエンドレスベルト。
【請求項２７】
前記高分子材料は、天然ゴム、ＳＢＲ、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ＥＤＰＭ、及びポリウレタンからなるグループから選択されている、請求項２４に記載のエンドレスベルト。
【請求項２８】
前記上流側ストリップの厚さは約０.０１〜０.１５インチの間である、請求項２４に記載のエンドレスベルト。
【請求項２９】
前記下流側ストリップの厚さは約０.１〜０.３インチの間である、請求項２４に記載のエンドレスベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的には工業用プレスのベルトに関し、特に、工業用プレスのベルトを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
典型的な製紙工程において、（紙「原料」として知られる）セルロース繊維の水スラリーもしくは懸濁液は、２つ以上のロール間を走行する織った金網及び／又は合成材料製エンドレスベルトの上側走行部の表面上に送り込まれる。「地合構成織物」としばしば呼ばれるこのベルトは、その上側走行部の上面にある製紙表面を設けており、この製紙表面は、紙原料のセルロース繊維を水性媒体から分離して湿った紙ウェブを形成するフィルタとして作用している。この水性媒体は、重力により、或いは、地合構成織物の上側走行部の下面（即ち、「マシン側」）に接触配置される真空吸引装置により、水切り穴として知られる地合構成織物の網目から排水される。
【０００３】
この地合構成部を去った後、紙ウェブは、抄紙機のプレス部に搬送され、同プレス部において、「圧搾フェルト」と通常呼ばれる別の織物で覆われた１つ以上のプレス（多くの場合、ローラプレス）のニップを通って絞られる。当該プレスからの圧力によって紙ウェブから更に水分が除去され、この水分除去は、圧搾フェルトの「コアもしくはバット（butt）」層の存在によりしばしば促進される。その後、紙は更なる水分除去のために乾燥部に運ばれる。乾燥後の紙は、二次処理及び包装の準備ができている。
【０００４】
これまでの２５年間又は３０年間にわたり、抄紙機のプレス部のために「シュープレス」が開発されてきた。シュープレスはロール又は類似の構造を含み、それは、対峙するロール又は類似の構造のシューと組み合っている。シューの表面は幾分凹面となっていて、その曲率は組み合うロールの凸面形状に近似している。この構造は、紙の走行方向のニップ幅を増し、それにより一層多くの水量がその中に除去されることを可能にするものである。
【０００５】
エンドレスベルトもしくはブランケットは、シュープレス運転中に伝統的に使用されてきた。このベルトは、プレスのシューに覆い被さって接触しており、上述したような圧搾フェルトがシュープレス用ベルトに覆い被さると共に、紙ウェブが圧搾フェルトの上にある。シュープレス用ベルト及び圧搾フェルトは、ニップを通って走行し、そうする際に、紙ウェブを運びニップに通す。圧搾フェルトは、シューの前後に配置された１組の駆動ローラにより又はプレスローラ自体により駆動される。もっと前の具体例においては、シュープレス用ベルトはシューの前後に配置された複数組の駆動ローラによっても駆動されていた。しかしながら、幾つかの新しい構造においては、シュープレス用ベルトは、シューのどちらかの側に配置された円形ヘッドプレートにクランプで止められるか或いはさもなければ固定されているので、該ヘッドプレートの回転によりシュープレス用ベルトを回転させてニップ中を通させるようになっている。
【０００６】
性能要求事項から考えると、シュープレス用ベルトは、駆動ローラ又はヘッドプレートの周りを通ると共に、シューを通過するのに十分な可撓性があり、且つニップ内で圧力の繰返し作用に耐えるのに十分な耐久力がなければならない。これらの性能パラメータのため、大抵のエンドレスベルトは、全体が又は大部分が高分子材料（しばしばポリウレタン）から形成されている。また、多くのシュープレス用ベルトは、高分子層と高分子層との間にある又は高分子層中に埋設された補強繊維も含んでいる。さらに、シュープレス用ベルトは、紙ウェブからの水が通るのを促進するように構成されていてもよい。このため、幾つかのシュープレス用ベルトは、圧搾フェルトに近い表面に複数の溝又は盲穴を有しており、これらが、圧搾フェルトを出る紙から水を排出するのに役立っている。
【０００７】
多くのベルトは回転成形（casting)工程で形成される。典型的な回転成形プロセス（図１及び図２に例示されている）において、金属製マンドレル又はコア１０は、一端又は両端でコア１０を支持する回転治具内に水平に配置されている。成形ノズル１２は、回転治具に直接に或いは別個に（例えば、移動カート又は搬送台上に）装着されているので、それはロールの長手方向軸心に沿って移動することができる。
【０００８】
成形プロセスが始まるときに、ノズル１２は、コア１０の一端の上方に位置決めされている。ノズル１２では、溶融ポリマー１４が連続的に供給される。治具がコア１０をその長手方向軸心回りに回転させるときに、ノズル１２は、高分子材料のストリップ１６をコア１０に付着させる。コア１０が回転するにつれて、ノズル１２は、コア１０の長手方向軸心に沿ってゆっくり並進する。典型的には、コア１０の回転速度及びノズル１２の並進速度は、コア１０が特定の円周方向部位を越えて回転するときに、ノズル１２がそれにより付着されている高分子ストリップ１６の幅よりも小さいある距離だけ長手方向に移動されるようになっている。その結果、付着されたストリップ１６の各部分は、その付着の直前に付着されたストリップ１６ａの部分の上に覆い被さると共に、その付着の直後に付着されるストリップ１６ｂの部分の下に重なる（図２参照）。ストリップ１６はそれらが互いに接するときに未だ溶融しているので、接合がストリップ１６とストリップ１６との間に起こることが可能となり、ベルトの完全性を向上させることができる。典型的には、１つのストリップ１６の部分は、付着される材料とその厚さに応じて、２〜７つの他のストリップの諸部分の上に部分的に覆い被さることになる。
【０００９】
上述したプロセスは、多層の高分子材料を有するベルトに等しく適用可能である。換言すれば、典型的な成形プロセスは、ベルトの基層（即ち、半径方向内側）をそれがマンドレルを覆って形成されるように付着すること、及び／又はベルトの基層を半径方向に上から覆って被さる外側層を付着することを含んでいる。かかるプロセスは、外側層の付着が基層上への補強材の付着の後になるので、補強繊維もしくは繊維網がベルトに含まれる場合に特に適用可能である。
【００１０】
上述したプロセスは、多くのベルトの形成に適するかも知れないが、厚いベルトに対しては少なくとも１つの潜在的な欠点を有している。コアに付着した高分子材料は、溶融しており、従って、それが冷却して硬化するまで、（後から重なり合う層の重量であっても）荷重を受けると多少の展性がある。高分子材料のストリップについての冷却速度は、材料の厚さに大きく左右されるのが一般的である。このような状況であるから、比較的に厚い高分子材料のストリップをコアに付着させる場合、その重量により、付着されたばかりの高分子ストリップ（即ち、それが部分的に上に覆い被さるもの）が荷重を受けて沈下される可能性がある。この傾向は、下にある高分子材料の厚さにより深刻になり、これにより下にある材料はより薄いストリップの場合よりもゆっくり硬化させられることになる。その結果、幾つかの材料の成形に対しては得てして実際的な厚さ制限がある。
【００１１】
より厚いベルトを形成するための１つの解決策は、隣接する層間の重なり合いの度合いを増すがストリップの実行可能な厚さを維持することである。このようにして、下位層は迅速に硬化することができるが、ベルト全体の最終的な厚さはより厚くなる。しかしながら、この解決策は成形時間のかなりの長期化になる。
【００１２】
これまでのことは、シュープレス用ベルトの形成についての別の解決策が依然として必要であることを表わしている。
【発明の開示】
【００１３】
本発明は、第１の形態として、シュープレス用ベルトのようなプレスのためのベルトを形成する方法を提供することができる。この方法は、長手方向軸心を有する細長い円筒形のコアを用意するステップと、該コアを前記長手方向軸心の回りに回転させるステップと、前記長手方向軸心と実質的に平行であり且つその上方にあるノズル通路に沿って可動であると共に、少なくとも１つの上流側出口及び下流側出口を有し、これら出口は互いに所定距離だけ長手方向に位置ずれしている、ノズルを用意するステップと、前記ノズルが前記ノズル通路に沿って移動するときに、下流側ストリップが重なり合う螺旋状内側層を形成すると共に上流側ストリップが前記内側層の上にあって重なり合う螺旋状外側層を形成するように、前記ノズル出口を介して前記コアに高分子材料の複数のストリップを付着するステップとを含んでいる。この方法は、付着されつつあるものの下にある高分子材料が沈下に耐えるのに十分なほど硬化するので、これまで実現可能であったよりも厚い厚さに形成することが可能である、シュープレス用ベルト又はカレンダー用ベルトのようなベルトを製造することができる。
【００１４】
幾つかの実施形態において、コアは、マンドレルと、内側層に接合すると共にベルトの一部としてマンドレルから除去可能な高分子材料の層とから構成されている。この高分子材料の層は、ベルトの基層として機能しうると共に、補強繊維（典型的には、軸方向に広がる補強繊維）を含むことさえできる。その他の実施形態において、円周方向繊維が下流側ストリップの部分を覆って付着されており、その後同一部位の上に上流側ストリップが付着される。
【００１５】
第２の形態として、本発明は、プレスのエンドレスベルトを形成する方法であって、長手方向軸心を有する細長い円筒形のコアを用意するステップと、該コアを前記長手方向軸心の回りに回転させるステップと、高分子材料の下流側ストリップを、該下流側ストリップが重なり合う螺旋状内側層を形成するように、前記コアに付着させるステップと、次いで、高分子材料の上流側ストリップを、該上流側ストリップが前記内側層の上にあって重なり合う螺旋状外側層を形成するように、前記内側層の上に付着させるステップとを含む方法に向けられている。前記上流側ストリップは、前記下流側ストリップが溶融していて前記上流側ストリップに接合可能である、前記下流側ストリップの付着に十分に近い時間内であるが、実質的な沈下を避けるのに十分に前記下流側ストリップが硬化した時間を隔てて、付着されるべきである。この方法において、特にコアがマンドレルと上述の高分子材料層とから構成されている場合、上述した軸方向及び／又は円周方向補強繊維をベルトに付着させてもよい。
【００１６】
第３の形態として、本発明は、シュープレスにおいて使用するためのエンドレスベルトであって、螺旋状に重なり合って巻かれた第１の高分子材料のストリップから形成される、実質的に円筒形の内側層と、該内側層の上に円周方向に覆い被さると共に、螺旋状に重なり合って巻かれた前記第１の高分子材料のストリップから形成される、実質的に円筒形の外側層とを備えているエンドレスベルトに向けられている。上述したように、かかるベルトは、これまで実現できなかった厚さに形成することができる。
【００１７】
特定の実施形態において、ベルトは高分子基層も含んでおり、また、円周方向補強繊維が内側層中に存在している。典型的には、かかるベルトは、天然ゴム、ＳＢＲ、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ＥＤＰＭ、及びポリウレタンからなるグループから選択した高分子材料で形成され、好ましいのはポリウレタンである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の好適な実施形態で示されている、本発明についてより詳細に説明することにする。しかしながら、本発明は、種々の形態で実施可能であり、ここに記載した実施形態に限定されるものと考えるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、開示が徹底的且つ完全であって、本発明の範囲が当業者に十分に伝えられるように提供されている。図において、同様の数字は全体にわたり同様の要素に言及しており、幾つかの構成要素又は装備の厚さ及び寸法は明瞭にするために誇張して示すことがある。
【００１９】
図を参照すると、図３及び図４には、符号１９で総括的に表わされた成形システムが例示されている。この成形システム１９は、コア２０と多重出口ノズル２２とを備えている。マンドレル自体（該マンドレルは、金属から形成されるのが典型的であると共に、随意に、その表面が高分子材料で被覆されている）から構成することができ、或いはベルトの高分子材料の上位層と関連し、成形システム１９を用いて付加されるべき当該層の下にあるマンドレルから構成することができる（図５、図５Ａ及び図５Ｂに関連して記載される）コア２０は、細長く、実質的に円筒形であり且つ水平に配置されていると共に、コア２０をその長手方向軸心Ａ１の回りに回転させる治具（図示せず）に装着されている。コア２０をその長手方向軸心Ａ１の回りに回転させる治具の構造は、そうするためにこの技術に習熟した者にとって既知の任意のものとすることができ、ここで詳細に説明する必要はない。例証的な治具及びマンドレルは、同時係続及び同時譲渡の米国仮特許出願第６０/３７８,１４６号に記載されており、その開示内容の全体はここに組み込まれる。
【００２０】
再び図３及び図４を参照すると、ノズル２２は、溶融高分子材料源（図示せず）と流体連通すると共に、長手方向軸心Ａ１に実質的に平行且つその上方にあるノズル通路Ｎに沿って移動可能である。この通路Ｎに沿ってノズル２２を並進させるための装置の構造は、そのような運動を生じさせるためにこの技術に習熟した者にとって既知の任意のものとすることができ、ここで詳細に説明する必要はない。
【００２１】
ノズル２２は、高分子材料のための２つの別個の出口、即ち、上流側出口２４と、該上流側出口２４から長手方向にずれた下流側出口２６とを備えている。ここで使用されているように、用語「上流側」及び「下流側」は、長手方向軸心Ａ１及びノズル通路Ｎと平行である反対方向に言及しており、「下流側」方向は、ノズル２２が高分子材料を供給しながら移動する方向を指し、「上流側」方向は、「下流側」方向とは反対の方向を指している。上流側出口２４は、高分子材料の上流側ストリップ３６を連続的に供給し、下流側出口２６は、高分子材料の下流側ストリップ２８を連続的に供給するようになっている。上流側及び下流側ストリップ３６，２８はそれぞれ、典型的には実質的に矩形及び/又は細長い上流側及び下流側出口２４，２６の断面形状をとっている。
【００２２】
図４から分かるように、上流側及び下流側出口２４，２６は、典型的には約１〜１３度である角度αでノズル通路Ｎに対して傾斜していることが好ましい。また、上流側出口２４の先導縁と下流側出口２６との間には位置ずれ距離ｄがあり、この距離は、代表的には約０.５〜７インチ（約１．２７〜１７．７８センチ）であり、また、この距離は、処理中の上流側及び下流側ストリップ３６，２８間の距離にほぼ等しい。出口２４，２６は、同様の幅及び厚さ又は異なる幅及び厚さの高分子材料のストリップを付着するように構成することが可能である。約０.０１〜３インチ（約０．０３〜７．６２センチ）の厚さが典型的である。
【００２３】
作動中、図３及び図４に示すように、コア２０は長手方向軸心Ａ１を中心として回転される。ノズル２２はコア２０の一端から始める。高分子材料は、上流側及び下流側ストリップ３６，２８が上流側及び下流側ノズル２４，２６から同時に且つ連続的に流れてくるときに、コア２０に付着される。高分子材料が付着されるにつれて、ノズル２２はノズル通路Ｎに沿ってゆっくり並進する。コア２０の１回転中のノズル２２の並進距離は、上流側及び下流側ストリップ３６，２８の幅よりも小さいので、上流側及び下流側ストリップ３６，２８の各々は、位置ずれ距離ｄだけ互いに離れた重複方式でコア２０に螺旋状に巻き付けられる。換言すれば、コア２０が１回転するときに、付着されつつある下流側ストリップ２８の部分は、コア２０に接触する下流側ストリップ２８の先導縁３０及び後続縁３２を以前に付着された下流側ストリップ２８の部分の後続縁の下流側に位置させて、複数の先行する下流側ストリップ２８の部分と部分的に重なり合っている。同様に、付着されつつある上流側ストリップ３６の部分は、以前に付着された下流側ストリップ２８の部分と接触する上流側ストリップ３６の先導縁３８及び後続縁４０を以前に付着された下流側ストリップ２８の部分の後続縁の下流側に位置させて、複数の先行する上流側ストリップ３６の部分と部分的に重なり合っている。下流側ストリップ２８の重なり合う諸部分は結合して内側層３４を形成し、上流側ストリップ２８の重なり合う諸部分は結合して外側層４２を形成する。
【００２４】
付着される高分子材料は、ベルトの製造に適当であると当業者に知られている任意のものとすることができ、例えば、天然ゴム、スチレンブタジェン（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ＥＤＰＭ、ポリエステル及びポリウレタンを使用することができ、好ましいのはポリウレタンである。高分子材料は、その物理的特性及び製造特性を修正もしくは良くすることができる添加剤及び充填剤を含んでいてもよい。例示的な材料、添加剤及び充填剤は、ロマンスキー(Romanski)に対する米国特許第４,２２４,３７２号、クレンケル(Krenkel)等に対する米国特許第４,８５９,３９６号及びクローニン(Cronin）等に対する米国特許第４,９７８,４２８号の各明細書に記載されており、それらの各々の全開示内容はここに組み込まれる。高分子材料は、該材料がノズル２２からコア２０上に流れてそこに接合されるのを可能にする温度で付着されなければならない。
【００２５】
幾つかの実施形態において、ノズル２２の並進速度、コア２０の回転速度、及び／又は出口２４，２６間の位置ずれ距離ｄのうちの少なくとも１つは、下流側ストリップ２８が付着されるときに、付着されている下流側ストリップ２８の部分の下にある下流側ストリップ２８の諸部分が相当な沈下に耐えるべく、十分に硬化するように選択されている。また、これらのパラメータの１つ以上は、上流側ストリップ３６が下流側ストリップ２８を覆い付着されつつあるときに、付着されている上流側ストリップ３６の部分の下にある下流側ストリップ２８の諸部分が相当な沈下に耐えるべく十分に硬化するように選択されていてもよい。従って、上流側及び下流側ストリップ３６，２８から形成された内側層及び外側層３４，４２は成形中にそれらの形状を維持することが可能となり、その結果、単一ノズルにより単一パスで付着される層の厚さと比較して内側層及び外側層３４，４２の総厚さの増大を実現することができる。
【００２６】
当業者にとって、多重出口ノズル２２の使用が好ましいが、本発明の実施形態は２つの別個のノズルを用いて行い得ることが明らかであろう。多重ノズルが採用されれば、それらが付着する上流側及び下流側ストリップは、実質的に同時か或いは同時にではなく付着されてもよいが、下流側ストリップが依然として溶融していて上流側ストリップに接合し得る、十分に近い時間内に付着されなければならない。また、当業者にとって明らかに違いないが、２つ以上のノズル及び／又はノズル出口を使用して、高分子材料の２つ以上のストリップを付着させてもよい。
【００２７】
符号１２０で大まかに表わされたシュープレス用ベルトの追加実施形態が図５、図５Ａ及び図５Ｂに例示されている。このベルト１２０は、基層１２２と、軸方向に延びる補強繊維１２４と、円周方向に延びる補強繊維１２６と、内側層１３０及び外側層１３２から構成されるトップ側原料（stock)層１２８とを備えている。例示した実施形態において、基層１２２は、軸方向繊維１２４（これらは基層２２の底面の約０.０２５”〜０.０５０”上方に配置されている)を完全に包囲すると共に、軸方向繊維１２４の上部の約０.０２０”上方に広がっている。円周方向繊維１２６は、トップ側原料層１２８（全部ではないが大部分がトップ側原料層１２８の内側層１３０）内に埋め込まれている。このトップ側原料層１２８は、円周方向繊維１２６を覆うと共に封止している。また、トップ側原料層１２８は、基層１２２と架橋すると共に、更なる仕上げ作業に適する厚さ（代表的には約０.１〜３インチ）をもたらしている。代表的なベルト１２０は、直径が約４０〜８０インチ（約１０１．６〜２０３．２２センチ）、長さが約５０〜４００インチ（約１２７〜１０１６センチ）及び厚さが０.１００〜０.４００インチ（約０．２５４〜１．０１６センチ）でありうる。
【００２８】
補強繊維１２４，１２６は、任意の適当な補強材料から形成されているが、通常、直径が約０.００８〜０.０５０インチ（約０．０２０〜０．１２８センチ）のポリエステル、アラミド又はその他の高機能性繊維から形成されることになる。繊維１２４，１２６は、モノフィラメントであるか又はモノフィラメント糸としてもよい。また、繊維１２４，１２６が平らなリボン形状を取り得ることを企図しているが、その理由は、この形状が特性及び製造上の利点をもたらす可能性を有するからである。
【００２９】
図５及び図５Ａを参照すると、ベルト１２０は、次の方法で準備することができる。マンドレル１２９を用意した後、軸方向補強繊維１２４をマンドレル１２９の端部上に取り付ける。例示した実施形態において、軸方向繊維１２４は、最初、複数の積層多繊バンド１４０に形成されており、その各々が、平行な関係で糸にされていると共に、各端でラミネーションシート１４２又はその他のシート材料と積層された複数の繊維１２４（例えば、一度に７０本）を含んでいる。軸方向繊維１２４をマンドレル１２９に取り付け所望通りに位置決めした後、基層１２２が図５に符号１５０で表わされたような成形ノズルを用いて付着される。この基層１２２は、軸方向繊維１２４を十分に埋める厚さ（軸方向繊維１２４の最高面を約０.２００インチ（約０．５０８センチ）超える厚さが好ましい）まで付着されるのが好ましい。付着中、マンドレル１２９がその軸心を中心として回転するとき、ノズル１５０は、マンドレル１２９の一端で開始し、軌道（図示せず）上を軸方向に移動する。このようにして、マンドレル１２９の支持面１３１が基層１２２で覆われるようになる。
【００３０】
図５、図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、トップ側原料層１２８及び円周方向繊維１２６は、基層１２２の付着後（好ましくは基層１２２が依然として半軟質である間）に付着される。繊維の個々のクリール（図示せず）は、静止状態に装着されるか又はカート（やはり図示せず）に装着されており、該カートは、トップ側原料層１２８を付着する多重出口ノズル１５６に取り付けられてそれと連携して軸方向に移動する。ノズル１５６は、出口１５８を介してトップ側原料層１２８の内側層１３０を付着させる(代表的には約０.０１〜０.１５インチ（約０．０３〜０．３８センチ）の厚さで)と同時に、出口１６０を介して、付着されつつある内側層１３０の部分の上流にトップ側原料層１２８の外側層１３２を付着する（代表的には約０.１〜０.３インチ（約０．２５〜０．７６センチ）の厚さ）。こうして、図５Ａに例示したように、所定の軸方向部位で外側層１３２が内側層１３０の上に付着される前に、マンドレル１２９の数回転が起こる。マンドレル１２９が内側層１３０の付着部位から２７０度回転されると直ぐに、円周方向繊維１２６は、内側層１３０を覆って付着される（そして、例示した実施形態において、円周方向繊維１２６に加えられるテンションのため、内側層１３０内に埋め込まれるようになる）。１組が６本かそれ以上の数の円周方向繊維１２６を一度に巻き付けて内側層１３０とすることができる。円周方向繊維１２６の付着後のマンドレルの数回転に続いて、外側層１３２が内側層１３０及び露出した円周方向繊維１２６を覆って付着される。
【００３１】
上述したプロセスは、前述した特性上の利点の多くを達成することができる。加えて、内側層１３０の付着後ではあるが外側層１３２の付着前に円周方向繊維１２６をトップ側原料層１２８に組み入れることは、該トップ側原料層１２８内への空気の随伴を防止することを助成し得る。ベルト製造についてのこの一般的プロセスの他の形態は、上述した同時係続及び同時譲渡の米国仮特許出願第６０/３７８,１４６号に記載されている。
【００３２】
上述したことは、本発明を例示するものであって、本発明を限定する意味にとられるべきではない。本発明の例示的実施形態について記載してきたが、当業者には即座に明らかであるように、本発明の新規な教示事項及び利点から著しく逸脱することなく、該例示的実施形態において多くの改変が可能である。従って、かかる改変の全ては特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内に含まれるものと考えられる。本発明は、添付の特許請求の範囲により規定されており、同特許請求の範囲と同等のことはそこに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】単一出口ノズルを用いる先行技術の成形プロセスの部分斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿ったそのコア、ベルト及び成形ノズルの拡大部分断面図である。
【図３】本発明のプロセスの一実施形態を実施するための多重出口付き成形ノズルを有する成形システムの部分斜視図である。
【図４】図３の線４−４に沿ったそのコア、ベルト及び成形ノズルの拡大部分断面図である。
【図５】本発明のプロセスの別の実施形態を実施するための代わりの成形システムの斜視図である。
【図５Ａ】図５の線５Ａ−５Ａに沿ったそのコア、ベルト及び成形ノズルの大きく拡大した断面図である。
【図５Ｂ】円周方向補強繊維の付着を説明する図５のコア、ベルト及び成形ノズルの端面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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