ВИТОК В ФОРМЕ СИМВОЛА БЕСКОНЕЧНОСТИ ДЛЯ СПИРАЛЬНЫХ ШВОВ
INFINITY SHAPED COIL FOR SPIRAL SEAMS

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к швам и шовным материалам, используемым в технических тканях. Более конкретно, настоящее изобретение относится к швам и шовным материалам для снижения износа шва посредством уменьшения толщины шва, в частности для уменьшения толщины шва у плоскостей поверхности ткани или под ними по меньшей мере при растяжении ткани.
[0002] Технические ткани представляют собой бесконечные структуры в форме непрерывной петли и используются, как правило, в качестве конвейерных лент. В контексте настоящего описания термин «технические ткани» относится к тканям, сконфигурированным для современных бумагоделательных машин, и техническим тканям, которые могут быть использованы в производстве нетканых материалов. В современных бумагоделательных машинах используют бесконечные ленты, сконфигурированные для использования в формующей, прессовой и сушильной секциях, а также производственные ленты, которые также могут быть использованы в секциях современных процессов бумажного производства, например в прессовой секции. В частности, технические ткани относятся к тканям, используемым за пределами бумажного производства, включая использование на подготовительном оборудовании для бумажных фабрик (т.е. пульпа) или в производстве нетканых материалов, или тканям, используемым в отраслях промышленности по производству гофрированного картона для ящиков, средствах производства продуктов питания, кожевенных заводах и в строительных и текстильных отраслях промышленности (см., например, Albany International Corp.’s 2010 Annual Report and 10-K, Albany International Corp., 216 Airport Drive, Rochester, NH 03867, датированный 27 мая 2010 года).
[0003] При создании технических тканей основная ткань может принимать различные формы. Например, ткань может быть соткана бесконечной или плоской и впоследствии переведена в бесконечную форму со швом. Технические ткани в виде бесконечных петель имеют конкретную длину, измеренную вокруг их периферии, и конкретную ширину, измеренную в поперечном направлении. В большинстве применений технические ткани должны сохранять постоянную толщину для предотвращения, например, быстрого износа в областях, в которых локальная толщина больше, чем в непосредственно окружающей области, или предотвращения образования следа на изготовленном товаре, который перемещается с их помощью или контактирует с ними.
[0004] Промышленные ткани и технические ткани, используемые, соответственно, в современных бумагоделательных машинах и в производстве нетканых материалов, например, могут иметь ширину примерно от 152,4 см до более 1005,84 см (от 5 футов до более 33 футов), длину примерно от 1219,2 см до более 12192 см (от 40 футов до более 400 футов) и могут весить примерно от 45,36 кг до более 1360,8 кг (от 100 фунтов до более 3000 фунтов).
[0005] Вследствие размера и веса технических тканей, а также конфигурации производственных станков, на которых они используются, в большинстве применений зачастую удобно устанавливать на соответствующий станок технические ткани в виде плоского изделия, имеющего кромки, ориентированные в длину и в ширину, и соединять кромки, ориентированные в ширину, например, швом для создания непрерывной ленты. Технические ткани, устанавливаемые плоскими и формируемые в структуру в виде непрерывной петли на производственном станке, известны как сшиваемые на станке ткани.
[0006] Однако у швов при работе и использовании сшиваемых на станке тканей были выявлены недостатки, состоящие в том, что швы могут иметь толщину, которая отличается от толщины кромок технической ткани, соединяемых швом. Изменения толщины между швом и кромками ткани могут приводить к образованию следов на продукте, находящемся на ткани. Кроме того, может произойти разрыв шва, если область шва имеет большую толщину, чем кромки ткани, поскольку шов подвергается воздействию от компонентов станка и возникающему истиранию или трению.
[0007] Для облечения сшивания многие технические ткани имеют сшиваемые петли, сформированные на двух противоположных кромках ткани, которые должны быть соединены. Например, сами сшиваемые петли могут быть сформированы из нитей основы плоского тканого материала. Сшиваемые петли могут быть сформированы путем удаления нитей утка на концах ткани для высвобождения конечных частей нити основы. Петли также могут быть сформированы путем повторного введения (повторного переплетения) свободных конечных частей нити основы в ткань.
[0008] Шов формируют путем соединения двух концов ткани, путем переплетения и чередования сшиваемых петель на двух концах ткани с выравниванием отверстий в петлях для создания одного прохода и путем направления стержня или штифта через проход для фиксации двух концов ткани вместе.
[0009] В качестве альтернативного варианта реализации к сшиваемым петлям на каждом из двух концов технической ткани может быть прикреплена спираль. Пример указанного способа представлен в патенте США №4896702, принадлежащем Crook, согласно которому создана многослойная техническая ткань. Как показано, трубчатую ткань основы формируют плоской для создания кромок в продольных краях ткани и в областях кромок удаляют нити, ориентированные в направлении, поперечном машинному. Спиральный виток прикрепляют к сшиваемым петлям технической ткани. В качестве альтернативы сшиваемые спирали могут быть соединены со сшиваемыми петлями по меньшей мере одной соединяющей нитью. Затем витки спиралей на двух концах технической ткани снова могут быть переплетены и соединены друг с другом на станке посредством штифта для создания шва, обычно называемого спиральным швом.
[00010] В других альтернативных решениях к кромкам прессовой ткани, подлежащим соединению, могут быть прикреплены кольца, укрепляющие шов, как описано в патенте США №7273074, принадлежащем Hansen. В соответствии с вариантами реализации патента Hansen, кольца обеспечивают укрепление шва, дублируя действие сшиваемых петель и в том числе волокон в CD (поперечном машинному направлении) в готовом шве, увеличивая тем самым прочность шва. Кольца также обеспечивают улучшенную стойкость шва к перегибам. Hansen указывает, что требуемое свойство шва прессовой ткани заключается в водо- и воздухопроницаемости, которая является такой же, как у остальной части ткани.
[00011] В петлевом шве основы ряды петель образованы из вытянутых кромочных петель нитей основы в текстильной структуре ткани. В спиральном шве каждый ряд петель образован из отдельной, заранее сформированной нитевой спирали, которая направлена вдоль и прикреплена с помощью расположенного в направлении, поперечном машинному, штифта, соединяющего указанную спираль, переплетенную с нитями в машинном направлении, такими как нити основы, с кромкой шва ткани. Витки спирали с двух концов ткани могут быть снова переплетены встречно-гребенчатым образом в чередующемся порядке и соединены друг с другом на станке с образованием спирального шва.
[00012] В альтернативном варианте спираль может быть прикреплена к технической ткани множеством нитей, расположенных в направлении, поперечном машинному направлению (CD), распущенных на некоторое расстояние от кромки шва, ориентированного в ширину, высвобождая некоторую длину нитей в машинном направлении (MD). Затем MD нити снова сплетают в ткань, формируя петли. В образованную таким образом петлевую часть кромки вставляют спирали и соединяют с петлями с помощью одного или более штифтов. Затем спирали на каждой кромке ткани переплетают и вставляют штифт с получением шва.
[00013] Независимо от того, каким образом прикреплена спираль, спиральный шов на технической ткани обычно содержит две спирали, по одной вдоль каждой кромки ткани, которые при соединении кромок ткани переплетают встречно-гребенчатым образом и выравнивают друг с другом с получением одного прохода, выполненного с возможностью вставки штифта, проволоки или т.п. для соединения кромок ткани.
[00014] Шов является важной частью сшитой ткани, поскольку обычно необходимы одинаковые физические характеристики технических тканей. Если сам шов по своей структуре и функциям не является почти идентичным технической ткани, то может потребоваться модификация шовной области для получения по существу таких же характеристик, как в основной части технической ткани для предполагаемого применения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00015] В настоящем изобретении предложены шовные элементы и применение шовных элементов для соединения концов технической ткани при создании непрерывной петли. Предложена также бесконечная структура, образованная из технической ткани и шовных элементов согласно настоящему изобретению.
[00016] В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения описаны низкопрофильные шовные элементы, которые могут обеспечивать предотвращение или по меньшей мере значительное снижение износа шва посредством уменьшения толщины шва до уровня, который находится вровень или даже под плоскостью поверхности ткани при натяжении указанной ткани в процессе применения.
[00017] При использовании в настоящем документе «низкопрофильные» швы, или шовные элементы, или сшивающие элементы представляют собой швы или компоненты швов, которые имеют такой определяемый толщиной профиль шва или шовных элементов, который является настолько же тонким или тоньше кромок ткани, для соединения которой используют указанный шов, по меньшей мере при натяжении шва по существу в направлении, поперечном шовной оси, при использовании указанной ткани. Профиль или толщина представляет собой профиль или толщину шва или шовного элемента, рассматриваемого вдоль оси шва.
[00018] В соответствии с аспектами настоящего изобретения предложены шовные элементы для применения при соединении первого конца технической ткани со вторым ее концом. По меньшей мере один из указанных элементов обеспечивает «витки в форме символа бесконечности», названные так потому, что осевая проекция витка напоминает символ бесконечности, в обычном смысле - кривую в форме цифры восемь, или математически - лемнискату. По сути, каждый элемент имеет две петли, одна из которых предназначена для прикрепления шовного элемента к технической ткани. Вторая петля первого шовного элемента обеспечена для переплетения встречно-гребенчатым образом со второй петлей второго шовного элемента и обеспечения возможности прохождения штифта или стержня через проход, сформированный переплетенными петлями.
[00019] В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения ткань может быть соткана в виде плоского полотна или сконфигурирована для получения плоского полотна после тканья с противоположными параллельными кромками и сформирована в бесконечную петлю посредством соединения противоположных кромок тканого изделия с помощью шовных элементов согласно настоящему изобретению.
[00020] Если элементы названы как соединенные, или соединяющие, или формирующие соединение в отношении кромок ткани или другого элемента, то образованное соединение обычно представляет собой штифтовое соединение, в котором компоненты соединения (элемент и ткань или элемент и элемент) обычно могут свободно вращаться в пределах некоторого градуса относительно оси указанного соединения. Характеристики элементов или «витков в форме символа бесконечности», соединенных с кромкой ткани или друг с другом, станут понятны из следующего описания.
[00021] В контексте настоящего описания витком в форме символа бесконечности является виток материала, который может быть, например, моноволокном, сплетенной комплексной нитью, с покрытием или без покрытия, или покрытой или непокрытой металлической проволокой, содержащий две петли, сформированные материалом, проходящим поочередно сверху и снизу пары параллельных линейных расположенных в одной плоскости опорных элементов и пересекающимся в пространстве между опорными элементами. Опорные элементы могут быть, например, двойной оправкой или устройством формирования спирального звена. Петли могут быть по существу одинакового размера и формы, хотя для конкретных применений предусмотрены отличающиеся размеры и формы. При создании витка в форме символа бесконечности используют двойную оправку, содержащую два смежных опорных элемента, в целом расположенных параллельно друг другу и в одной плоскости и разнесенных друг от друга с межосевым расстоянием, пропорциональным необходимому расстоянию между центрами петель витка бесконечности. Материал, например моноволокно из полиэстера, проходит вокруг первой оправки, проходит через пространство между этими двумя оправками, движется вниз и затем вокруг и поверх второй оправки, назад через пространство между оправками и под первой оправкой. Таким образом, в полном витке материал, используемый для создания витка в форме символа бесконечности, следует по стандартной криволинейной форме лемнискаты, или цифры восемь, или символа бесконечности. Последующие обороты витков в форме символа бесконечности создают аналогичным образом, смещая в осевом направлении от предыдущего винтового витка бесконечности. Обороты витков могут добавляться до тех пор, пока не будет создано необходимое количество витков или пока не будет получена необходимая осевая длина, которая может быть пропорциональна количеству витков.
[00022] Для создания витка в форме символа бесконечности могут быть использованы другие способы, как будет очевидно из представленного ниже описания.
[00023] Витки в форме символа бесконечности могут быть использованы для соединения тканых изделий или для соединения тканых изделий с получением технических тканей в виде непрерывных петель материала. При соединении с кромками ткани или соединении с другим витком в форме символа бесконечности соединение, образованное с описанными витками в форме символа бесконечности, представляет собой штифтовое соединение, обеспечивающее возможность поворота элементов, образующих соединение, вокруг оси указанного соединения в пределах некоторого градуса. Другие применения витков в форме символа бесконечности описаны далее в тексте настоящего документа или станут понятны при его прочтении.
[00024] Следует отметить, что в тексте настоящего описания и, в частности, в пунктах формулы изобретения термины, такие как «содержит», «содержащийся», «содержащий» и т.п., могут иметь значение, присвоенное им в Патентном законе США; например, они могут означать «включает в себя», «включенный», «включающий в себя» и т.п.
[00025] Задача описанных технологий заключается в получении шва для применения при изготовлении технической ткани, е которой используют указанные шовные элементы для соединения параллельных кромок ткани, ориентированных в ширину, с получением технической ткани.
[00026] Для лучшего понимания технологий, описанных в настоящем документе, преимуществ и конкретных целей изобретения, полученных в результате его использования, сделана ссылка на сопроводительный описательный материал, в котором изображены предпочтительные, но не ограничивающие варианты реализации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[00027] Приведенное ниже подробное описание, представленное в качестве примера, а не ограничения настоящего изобретения раскрытыми деталями, изложено в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые или подобные элементы и части.
[00028] На фиг. 1 изображен аксиальный вид известного витка.
[00029] На фиг. 1А показан вид в перспективе известного витка, изображенного на фиг. 1.
[00030] На фиг. 2 изображен аксиальный вид витка, показанного на фиг.1, сформированного на одиночной оправке.
[00031] На фиг. 3 изображен аксиальный вид известного спирального шва.
[00032] На фиг. 4 изображен аксиальный вид известного спирального шва, представленного на фиг. 3, под действием увеличенной растягивающей силы, поперечной оси шва.
[00033] На фиг. 5 изображен аксиальный вид витков в форме символа бесконечности согласно вариантам реализации настоящего изобретения.
[00034] На фиг. 5А показан вид в перспективе витка в форме символа бесконечности, изображенного на фиг. 5.
[00035] На фиг. 5B изображен вид в перспективе отдельной шовной петли в форме символа бесконечности согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.
[00036] На фиг. 5С изображен вид в перспективе отдельной шовной петли в форме символа бесконечности согласно другому варианту реализации настоящего изобретения.
[00037] На фиг. 6 изображен аксиальный вид витка в форме символа бесконечности, представленного на фиг. 5, сформированного на двойной оправке.
[00038] На фиг. 7 изображен аксиальный вид спирального шва в форме символа бесконечности согласно вариантам реализации настоящего изобретения.
[00039] На фиг. 8 изображен аксиальный вид шва, представленного на фиг. 7, под действием увеличенной растягивающей силы, поперечной оси шва.
[00040] На фиг. 9 представлен вид сверху спирали в форме символа бесконечности в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения, соединенной с кромками ткани.
[00041] На фиг. 10 показан вид сверху спирали в форме символа бесконечности, изображенной на фиг. 9, с переплетенными встречно-гребенчатым образом витками.
[00042] На фиг. 11 представлен вид сверху спирали в форме символа бесконечности, изображенной на фиг. 10, со штифтом, вставленным для соединения кромок ткани.
[00043] На фиг. 12 изображен аксиальный вид спирального шва в форме символа бесконечности, соединяющего кромки ткани в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00044] Варианты реализации настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых изображены варианты реализации раскрытого витка в форме символа бесконечности и его иллюстративных применений. Однако следует понимать, что применение раскрытого витка в форме символа бесконечности не ограничено этими изображенными вариантами реализации. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено изображенными вариантами реализации и их деталями, которые представлены для иллюстрации, а не ограничения.
[00045] Настоящее изобретение относится к низкопрофильным швам для технических тканей, включая технические ткани и ткани, используемые при производстве бумаги, в которых износ шва устранен или по меньшей мере снижен посредством уменьшения толщины шва до значения не более толщины ткани, соединенной указанным швом, по меньшей мере под действием на шов натяжения, приложенного по существу перпендикулярно его оси, как в случае эксплуатации сшитой ткани. То есть под действием растягивающей силы указанный шов является настолько же тонким, как и ткань, соединенная указанным швом, или тоньше нее.
[00046] Настоящее изобретение относится к швам на тканях, сформированных в непрерывные петли для применения в промышленности. В частности, настоящее изобретение относится к швам, образованным в тканях, установленных на производственный станок, обычно упоминаемых как сшиваемые на станке ткани.
[00047] Настоящее изобретение относится также к способу получения указанного улучшенного шва на технической ткани.
[00048] «Технические ткани», которые включают одежду для бумагоделательной машины, описанную выше, представляют собой бесконечные структуры в форме непрерывной петли и используются, как правило, в качестве конвейерных лент. «Технические ткани» в контексте настоящего описания относятся к тканям, сконфигурированным для современных бумагоделательных машин, и промышленным тканям. В частности, технические ткани относятся к тканям, используемым за пределами бумажного производства, включая использование на подготовительном оборудовании для бумажных фабрик (т.е. пульпа) или в производстве нетканых материалов, или тканям, используемым в отраслях промышленности по производству гофрированного картона для ящиков, средствах производства продуктов питания, на кожевенных заводах и в строительных и текстильных отраслях промышленности.
[00049] Швы на сшиваемых на станке тканях представляют собой проблему в том отношении, что толщина области шва зачастую отличается от толщины кромок ткани, соединяемых швом. Часто встречающиеся проблемы включают, но не ограничиваются ими, износ шовных петель или элементов и появление следа на продукте, находящемся на ткани, если область шва толще соединяемых кромок ткани. Износ шовного материала, обусловленный трением или истиранием в результате контакта с компонентами оборудования, может приводить к усилению следа на продукте, находящемся на ткани, и также может приводить к внезапному разрушению ткани. Обеспечивая низкопрофильный шов с толщиной под натяжением, равной или менее толщины соединяемых кромок ткани, варианты реализации настоящего изобретения позволяют исключить или по меньшей мере снизить фрикционный и абразивный износ шва.
[00050] Настоящее изобретение относится также к виткам, используемым для формирования швов в технических тканях, то есть настоящее изобретение относится к шовным виткам для технических тканей. Витки могут быть сформированы из моноволокна или сплетенной комплексной нити, с покрытием или без покрытия из полимера или полимеров, таких как полиэстер, или покрытые или непокрытые металлической проволокой, или из других материалов, известных в данной области техники как подходящие для формирования шва в технической ткани. Витки могут быть сформированы в виде непрерывного фрагмента, имеющего длину, соответствующую длине формируемого шва, измеренной в направлении ширины ткани, поперечной машинному направлению (CD). В некоторых случаях виток, сформированный в виде непрерывного фрагмента, может иметь такую же длину или почти такую же длину, как и длина формируемого шва. Могут быть подходящими другие длины витков, такие как длины меньше длины шва или больше длины шва, обрезанные до подходящей длины. В других вариантах реализации витки могут быть отдельными кусками шовного материала, сформированного в отдельных шовных петлях, с множеством отдельных шовных петель, расположенных по длине каждой из соединяемых кромок ткани.
[00051] В настоящем описании для простоты иллюстрации витки изображены как имеющие две закрытые внутренние части или узла, при направлении взгляда вдоль оси витка. Это соответствует обычному символу бесконечности или математической лемнискате. Однако предусмотрены витки, состоящие из большего количества, чем две закрытые внутренние части или два узла, и также упоминаются как витки в форме символа бесконечности, потому что они содержат обороты витка, формирующие по меньшей мере один символ бесконечности или лемнискату. Такие витки адаптированы к подобным технологиям производства с применением формирующего устройства, содержащего определенное количество опорных элементов, соответствующее количеству необходимых узлов. Витки в форме символа бесконечности, имеющие более двух узлов, имеют промышленные применения, например применения, подобные применениям, раскрытым применительно к витку с двумя узлами.
[00052] Другие варианты реализации настоящего изобретения могут обеспечивать техническую ткань с одинаковыми физическими характеристиками по всей ткани, в частности от кромки до кромки вдоль области шва, то есть вдоль ширины ткани (CD) в области шва, включая сам шов.
[00053] Петля 1 для известного из уровня техники спирального шва из спиральных витков, как показано в осевой проекции на фиг. 1 и на виде в перспективе на фиг. 1А, имеет искривленную форму, приближающуюся к круглой или овальной форме. Как показано на чертежах, последовательные витки, простирающиеся по направлению в бумагу, имеют сходную форму и приблизительно соосны. Как правило, такие витки сформированы путем размещения последовательных соосных витков материала, например моноволокна из полиэстера, на одной оправке 3, как показано на фиг. 2. Открытая внутренняя часть 2 имеет подобную форму и пропорциональна по размеру оправке 3, на которой формируют указанную внутреннюю часть 3. Несмотря на то, что оправка показана овальной формы, для оправки могут быть использованы другие формы.
[00054] Шовные материалы могут быть моноволоконными или сплетенными комплексными нитями, с покрытием или без покрытия из одного или более полимеров, таких как полиэстер, или покрытые металлической проволокой, или другими материалами, известными в данной области техники. Шовные материалы или отдельные витки могут иметь покрытие или могут быть обработаны в соответствии с конкретным применением для приобретения требуемых свойств. Поперечное сечение спиральных витков может быть круглым, прямоугольным, овальным, могут быть сплюснуты или иметь другие некруглые формы.
[00055] Когда два витка 1a и 1b соединены с противоположными кромками ткани (не показаны) и скомпонованы с формированием шва из спиральных витков, изображенного в целом ссылочным номером 5 на фиг. 3, по меньшей мере некоторые из открытых внутренних частей 2 двух петель 1 спирального витка располагаются на одной прямой для формирования прохода 4, принимающего штифт или стержень 6, тем самым формируя шов, соединяющий эти две кромки ткани. Две известные петли 1 спирального витка 1 в целом свободно поворачиваются или вращаются вокруг оси штифта, который по существу соответствует оси шва 5. Зачастую толщина шва из спиральных витков немного больше, чем толщина соединения до растягивания. Толщина C1 соединенных кромок ткани соответствует толщине спиральных петель, как показано на фиг. 3.
[00056] Когда шов 5, изображенный на фиг. 3, работает на растяжение в направлении перпендикулярно оси шва, которая соответствует оси штифта 6, то есть растягивающая сила действует в направлении длины технической ткани, обычные петли 1а и 1b спирального витка склонны к небольшому растяжению в направлении действия растягивающей силы, как показано стрелкой на фиг. 4, и сжатию на небольшое расстояние в направлении, перпендикулярном силе растяжения. То есть в случае овальных витков большой диаметр витков увеличивается, а малый диаметр уменьшается.
[00057] Кроме того, размер одного прохода 4, образованного расположенными на одной линии внутренними частями 2, уменьшается и приближается к размеру штифта 6 при смещении известных витков 1 в продольном направлении и при их растяжении. Известные петли 1 спирального витка, соединенные таким образом, сохраняют способность поворачиваться или вращаться вокруг продольной оси штифта 6.
[00058] Соответственно, первоначальная длина L1 шва на фиг. 3 увеличивается до L2 на фиг. 4, а толщина шва изменяется на небольшое значение ΔC, эквивалентное разности C1-C2. Если C1 больше C2, то шов 5 иногда называют как испытывающий «уменьшение толщины шва», поскольку толщина незначительно снижается с первого состояния растяжения до второго состояния растяжения. Известные спиральные витки специально спроектированы так, чтобы иметь минимальное удлинение. Спиральные витки обычно являются достаточно жесткими. Поэтому степень «уменьшения толщины шва» в контексте настоящего документа является небольшой. Как показано на фиг. 4, общее уменьшение толщины шва, показанное как ΔC с одной стороны шва 5, изображено лишь для простоты иллюстрации. На практике с каждой стороны шва 5 происходят приблизительно равные уменьшения толщины шва.
[00059] В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения низкопрофильный шовный элемент создан в форме витка 8 в форме символа бесконечности, показанного на фиг. 5 и 5А, сформированного в виде кривой, имеющей форму восьмерки или лемнискаты, напоминающей символ, обычно используемый для представления бесконечности, ∞. В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения непрерывный спиральный виток в форме символа бесконечности, как изображено на фиг. 5 и 5A, является витком в форме символа бесконечности, созданным из непрерывной пряди материала. При направлении взгляда параллельно оси X-X витка, непрерывный спиральный виток в форме символа бесконечности будет представляться имеющим две замкнутые кривые, формирующие первую и вторую петли 10a и 10b витка в форме символа бесконечности, соответственно, с первой и второй открытыми внутренними частями 2a и 2b, соответственно. Витки согласно вариантам реализации настоящего изобретения могут также иметь более чем две открытые внутренние части, но при этом также упоминаются как витки в форме символа бесконечности по всему тексту описания. Например, шовный материал может быть сформирован в виде трех или более замкнутых кривых, образующих три или более смежных петель витка, окружающих соответствующие открытые внутренние части, и области пересечения между смежными петлями витка, в которых шовный материал, формирующий петлю витка, пересечен с материалом, формирующим смежную петлю витка. Шовный материал может быть: a) сформован с образованием трех или более смежных петель витка, b) экструдирован по существу в линейной форме и механически деформирован в три или более смежных петель витка или c) экструдирован таким образом, чтобы экструдированный материал образовывал три или более смежных петель витка, посредством перемещения экструдирующей головки или перемещения держателя, на котором осуществляется экструзия материала.
[00060] Материал, используемый для создания витков в форме символа бесконечности, может быть любым из материалов, известных в данной области техники как подходящих для технических тканей, например, моноволокно из полиэстера, и может иметь любое подходящее поперечное сечение. Могут быть использованы материалы с круглыми формами поперечного сечения. Кроме того, в неограничивающих примерах могут быть использованы другие формы поперечного сечения, такие как овальные, прямоугольные, квадратные, треугольные, сплющенные, звездообразные или другие некруглые формы. Могут быть использованы другие формы поперечного сечения в зависимости от конкретных требований.
[00061] На фиг. 5А изображен виток 8 в форме символа бесконечности согласно вариантам реализации настоящего изобретения. Виток 8 содержит первую и вторую петли 10a и 10b. Показано, что вдоль оси Х-Х витка может проходить множество петель 10a, 10b в направлении длины L витка. Виток 8 может иметь любую комбинацию количества петель 10a, 10b и длину L витка, определяемую конкретным применением.
[00062] Ширина W витка принята перпендикулярно или в целом перпендикулярно к оси X-X и является максимальным размером между наиболее удаленной частью петли 10а и наиболее удаленной частью смежной петли 10b. Ширина W может быть одинаковой или по существу одинаковой для всех смежных пар 10a, 10b петель.
[00063] В каждой из петель 10а, 10b витка расположены открытые внутренние части 2a и 2b, соответственно. Открытые внутренние части 2а и 2b имеют оси Xa и Xb, которые параллельны или в целом параллельны оси X витка. В вариантах реализации витков согласно настоящему изобретению оси всех или по существу всех первых открытых внутренних частей 2a первых петель 10a расположены на одной прямой. Подобным образом в вариантах реализации настоящего изобретения оси всех или по существу всех вторых открытых внутренних частей 2b вторых петель 10b расположены на одной прямой. В некоторых вариантах реализации оси X, Xa и Xb могут быть расположены в одной плоскости.
[00064] В дополнение к множеству петель 10a и 10b, показанному на фиг. 5А, варианты реализации настоящего изобретения содержат отдельные элементы 8a витка в форме символа бесконечности, содержащие по меньшей мере одну полную петлю 10a и одну полную петлю 10b, как показано на фиг. 5B. Отдельные элементы 8а витка могут быть созданы путем отрезания элемента витка на фиг. 5 в подходящем положении таким образом, чтобы создавались две полные петли, и соединения свободных конечных частей 2c для формирования отдельного элемента витка. Части шовного материала 2d, которые пересекаются, то есть где одна часть витка пересекает другую или перекрещивается с ней, между открытыми внутренними частями 2a и 2b могут быть прикреплены друг к другу клеящим веществом, сваркой, пайкой или другими известными способами после формирования витка 8a. Таким образом создают одну петлю 10a и одну петлю 10b, каждая из которых образует полностью закрытую внутреннюю часть 2a или 2b, соответственно, отдельного элемента витка 8a. В качестве альтернативного варианта реализации при создании отдельных элементов витка 8a могут быть использованы другие способы, как показано на фиг. 5B и 5C. Отдельные витки могут быть сформированы из расплавленных или размягченных полимеров или смол известными способами производства пластмасс. Такие способы охватывают, в качестве неограничивающих примеров, литьевое формование, экструзионное формование, компрессионное формование, литьевое прессование или отливку. В некоторых вариантах реализации часть материала 2d шва может пересекаться в одной и той же или по существу в одной и той же плоскости между открытыми внутренними частями 2a, 2b витка 8а, как изображено на фиг. 5C. Таким образом, часть шовного материала между открытыми внутренними частями 2а, 2b может быть сформирована за одно целое с петлями 10a и 10b. Отдельные элементы 8a витка, сформированные таким образом, состоят из одной петли 10a и одной петли 10b, соединенных в положении 2d, при этом каждая из указанных петель образует полностью замкнутую внутреннюю часть 2а или 2b, соответственно.
[00065] В контексте настоящего описания термин «виток в форме символа бесконечности» охватывает непрерывные спиральные витки в форме символа бесконечности и отдельные элементы витка в форме символа бесконечности, если различие не указано в явном виде.
[00066] Непрерывные винтовые витки 8 в форме символа бесконечности могут быть созданы на формирователе витка с двойной оправкой, содержащем в целом параллельные, расположенные в одной плоскости оправки 3a и 3b, как показано на фиг. 6. Витки 8 в форме символа бесконечности могут быть созданы, например, путем пропускания материала, например, моноволокна из полиэстера, поверх первой оправки 3a, через пространство между этими двумя оправками, вниз и затем вокруг и поверх второй оправки 3b, назад через пространство между оправками и под первой оправкой 3a. Таким образом, по мере создания витков 8 в форме символа бесконечности вокруг оправок 3a и 3b формирующий виток материал следует по траектории цифры восемь. Этот рисунок может сохраняться для каждого спирального витка, смещенного в осевом направлении от предыдущего витка, до создания необходимого количества витков или необходимой осевой длины витка 8 в форме символа бесконечности, которая может быть пропорциональна количеству витков. Таким образом, спиральный элемент, содержащий множество витков 8 в форме символа бесконечности, может быть сформирован петлями 10a и 10b, причем каждая петля 10а сформирована соосно с предыдущими петлями 10a, и каждая петля 10b сформирована соосно с предыдущими петлями 10b.
[00067] Две отдельные оправки 3a и 3b, содержащие двойную оправку, изображены как имеющие круглое поперечное сечение только для простоты изображения. Оправки могут иметь любую подходящую форму, позволяющую получить необходимую форму петель 10а и 10b витка в форме символа бесконечности. Кроме того, для простоты иллюстрации оправки показаны как имеющие по существу одинаковый размер. Однако оправки 10а и 10b могут быть одинакового или по существу одинакового размера, или при необходимости одна оправка может быть больше, чем другая, или иметь отличную форму.
[00068] Для создания витков в форме символа бесконечности согласно настоящему изобретению могут быть использованы другие техники. Например, виток в форме символа бесконечности может быть сформирован из расплавленного или размягченного полимера или смолы в виде одной цельной части с использованием известных способов формования, таких как, например, литьевое формование, экструзионное формование, компрессионное формование, литьевое прессование или отливка. Материал, используемый для витка, также может быть получен экструзией в линейной или почти линейной форме и механически деформирован в лемнискату или форму символа бесконечности с применением или без применения нагрева. Кроме того, материал может быть экструдирован таким образом, чтобы экструдированный материал образовывал форму лемнискаты или символа бесконечности путем перемещения головки экструдера или путем перемещения основания или держателя, на котором осуществляется экструзия материала.
[00069] При формировании спирального шва 12 в форме символа бесконечности, изображенного на фиг. 7, первый виток 8а в форме символа бесконечности соединяют с первой кромкой ткани (не показана), а второй виток 8b в форме символа бесконечности соединяют со второй кромкой ткани (не показана) соответствующими петлями 10а витков 8а и 8b в форме символа бесконечности. В неограничивающем варианте реализации, изображенном на фиг. 7, витки 8a и 8b в форме символа бесконечности содержат петли 10a, подлежащие соединению с первой и второй кромками ткани (не показаны) посредством известного способа соединения, такого как штифтовое соединение. Петли 10b из первого витка 8a в форме символа бесконечности переплетаются с петлями 10b из второго витка 8b в форме символа бесконечности, так что открытые внутренние части 2b петель 10b по меньшей мере частично располагаются в одну линию и образуют один проход 4 в шве 12. Проход 4 может иметь такой размер, чтобы обеспечивать возможность прохождения штифта или стержня 6 через расположенные в одну линию открытые внутренние части 2b петель 10b, соединяя элементы 8a и 8b шва в форме символа бесконечности. Петли 10b первой и второй петель 8a и 8b витка в форме символа бесконечности могут переплетаться и чередоваться, т.е. поочередно переплетаться, одна петля первого витка, следующая петля второго витка, затем петля первого витка в повторяющемся порядке по всей длине шва. Однако при необходимости могут быть использованы другие схемы переплетения встречно-гребенчатым образом.
[00070] В одном из вариантов реализации спиральный шов 12 в форме символа бесконечности формируют из одной или более первых непрерывных спиральных витков 8а в форме символа бесконечности, расположенных аксиально встык и одной или более вторых непрерывных спиральных витков 8b в форме символа бесконечности, расположенных аксиально встык в CD направлении соответствующих кромок ткани. В другом варианте реализации спиральный шов 12 в форме символа бесконечности формируют из множества первых отдельных элементов витков в форме символа бесконечности, расположенных рядом так, что их открытые внутренние части расположены по существу на одной линии, и множества вторых отдельных элементов витков в форме символа бесконечности, расположенных рядом так, что их открытые внутренние части расположены по существу на одной линии в CD направлении соответствующих кромок ткани.
[00071] Одно из преимуществ описанного спирального шва 12 в форме символа бесконечности заключается в дополнительном уменьшении толщины шва, происходящем при растягивании шва и ткани направлении, в целом перпендикулярном оси шва, в направлении длины технической ткани, по сравнению с известными швами. Как показано на фиг. 7, толщина петель 10a и 10b витков в форме символа бесконечности не больше толщины С1 ткани. Как показано на фиг. 8, в отношении шва 12 действует растягивающее усилие, а толщина C2 петель 10а и 10b витков в форме символа бесконечности требуемым образом меньше толщины C1 ткани. Изображенное уменьшение толщины шва является необходимой характеристикой, поскольку она обеспечивает нахождение витка 8 в форме символа бесконечности на уровне или под плоскостью технической ткани. Расстояние ΔC, изображенное на фиг. 8, представляет собой общее уменьшение толщины шва, которому подвергается спираль. На практике уменьшение толщины шва происходит примерно равномерно по всей толщине, т.е. на верхней и нижней поверхностях спирали в форме символа бесконечности.
[00072] В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения техническая ткань может быть получена из ткани с применением описанных витков в форме символа бесконечности для формирования шва между противоположными кромками ткани. Как показано на фиг. 9, витки 8a и 8b в форме символа бесконечности могут быть соединены с противоположными частями 14a и 14b кромок ткани на стадии подготовки к соединению указанных частей кромок друг с другом. Как показано на фиг. 9, петли 10a шва в форме символа бесконечности в витках 8a и 8b в форме символа бесконечности присоединены к частям 14a и 14b кромок ткани. Соединение петель в форме символа бесконечности с тканью может быть выполнено любым способом, известным в данной области техники, например для соединения петель 10a в форме символа бесконечности к петлям, образованным на кромках ткани, может быть использован штифт или стержень, или волокна ткани могут быть вплетены в петли 10a витка в форме символа бесконечности и снова введены в ткань, или петли в форме символа бесконечности могут быть соединены с тканью прошиванием или другими известными техниками.
[00073] После присоединения витков 8a и 8b в форме символа бесконечности к частям 14a и 14b кромок ткани, соответственно, кромки ткани могут быть стянуты друг к другу так, чтобы петли 10b в форме символа бесконечности витка 8а в форме символа бесконечности могли переплетаться встречно-гребенчатым образом с петлями 10b витка 8b в форме символа бесконечности, а открытые внутренние пространства 2b петель 10b в форме символа бесконечности по меньшей мере частично совпадали друг с другом с образованием одного прохода (ссылочный номер 4 на фиг. 7), как показано на фиг. 10.
[00074] Штифт или стержень 6 может быть вставлен в образованный проход и проведен через все или по существу все петли 10b витков в форме символа бесконечности, соединяя виток 8a в форме символа бесконечности с витком 8b в форме символа бесконечности. В тех случаях, в которых витки 8a и 8b в форме символа бесконечности присоединены к противоположным кромкам одного тканого изделия, происходит образование технической ткани 16 в виде непрерывной петли. Как показано на фиг. 12, для соединения каждого витка в форме символа бесконечности с частями 14a и 14b кромок ткани может быть использован штифт, или стержень, или проволока 6, хотя может быть использована любая известная технология соединения.
[00075] Как описано выше, соединение первой петли 8 в форме символа бесконечности с кромкой ткани или второй петли 8 в форме символа бесконечности посредством штифта или иным способом приводит к образованию соединения, выполненного с возможностью поворота на некоторый угол относительно оси спиральных петель в форме символа бесконечности, соединенных таким образом. В соединениях, выполненных с помощью штифта 6 или подобного приспособления, продольная ось штифта по существу совпадает с осью спиральной петли 10b в форме символа бесконечности и по меньшей мере приближается к оси поворота указанного соединения и шва, как показано на фиг. 7.
[00076] Шов 12 на технической ткани 16, изображенный на фиг. 12, ведет себя подобно шву 12, изображенному на фиг. 7 и 8. То есть когда техническая ткань 16 находится под действием растягивающей силы, перпендикулярной или по существу перпендикулярной шву 12 в направлении длины технической ткани, т.е. продольного растяжения, шов 12 также будет испытывать растяжение и подвергаться уменьшению толщины шва. Толщина витков 8a и 8b шва в форме символа бесконечности, измеренная перпендикулярно продольному растяжению, будет уменьшаться. ΔC на фиг. 8 будет положительным, и петли витка в форме символа бесконечности будут отдаляться от плоскости ткани к внутренней части ткани, в результате чего шов станет таким же тонким или тоньше кромок 14a и 14b ткани. Одновременно с этим длина шва L1 на фиг. 7 будет увеличиваться до длины L2 на фиг. 8.
[00077] В некоторых вариантах реализации шов 12 может быть перпендикулярен продольным кромкам 15 ткани, как показано на фиг. 11. В других вариантах реализации шов может образовывать с продольными кромками ткани угол, отличный от 90°. Независимо от ориентации шва, шов 12 будет иметь по существу такие же характеристики, как описаны для варианта реализации, в котором шов перпендикулярен продольным кромкам. Растяжение технической ткани 16 в направлении длины технической ткани и размер штифтов влияют на уменьшение толщины шва до большей или меньшей степени.
[00078] Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что при установке на производственный станок может быть облегчена вставка штифта, поскольку внутреннее отверстие имеет больший размер до приложения растягивающего усилия, чем после приложения растягивающего усилия.
[00079] Таким образом, несмотря на то, что в приведенном выше описании подробно раскрыты различные варианты реализации настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение, определенное параграфами в приведенном выше описании, не следует ограничивать конкретными деталями, сформулированными в приведенном выше описании, поскольку множество очевидных изменений возможно без отступления от сущности или объема настоящего изобретения.