ЛЕНТА ИЗ СОЕДИНЕННЫХ СПИРАЛЕЙ С ПРИВОДНЫМИ СТЕРЖНЯМИ
BELT OF INTERCONNECTED SPIRALS WITH DRIVE RODS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к тканям из соединенных спиралей. В частности, настоящее изобретение относится к тканям из соединенных спиралей, имеющим приводные стержни и используемым на конвейерах в качестве конвейерных лент, а также на других промышленных машинах, в которых применяются такие ткани или ленты.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Конвейер представляет собой механическую систему, обеспечивающую быстрое и эффективное перемещение мелких или крупных грузов на небольшие расстояния. Существует множество промышленных применений конвейеров. Например, в пищевой промышленности конвейеры используются для перемещения пищевых изделий через различные этапы обработки (например, от окончательного приготовления до упаковки). Также конвейер может использоваться для транспортировки изделий в коробках или иной упаковке на склад или со склада. Например, для перемещения товаров с полок, где они хранятся до погрузки, на погрузочные платформы, где ожидают загрузки грузовики.
Традиционные конвейеры содержат конвейерную ленту или ткань в виде бесконечной петли, охватывающей два или более роликов (или барабанов). В этом случае внешняя поверхность конвейерной ленты соприкасается с изделиями, а внутренняя или машинная поверхность ленты контактирует с роликами. Конвейерные ленты могут быть изготовлены практически любым способом, который включает переплетение нитей, проходящих в машинном направлении (MD), и нитей, проходящих поперек машинного направления (CD), пропиткой резиной тканой или нетканой основы, а также соединением пластмассовых или металлических спиралей.
Из патента США 4567077 (Готье), ссылка на который означает его включение в описание настоящей заявки, известна конвейерная лента, полностью изготовленная из спиралей (так называемая "лента из соединенных спиралей"). В известной ленте спирали соединены друг с другом по меньшей мере одним соизвестной ленте спирали соединены друг с другом по меньшей мере одним соединительным штифтом, соединительной шпилькой или чем-либо подобным. На фиг.1, изображающей ленту из соединенных спиралей, известную из уровня техники, показаны соединения спиралей правого 101 и левого 102 направлений плетения. Шпилька 103 вставлена между переплетенными петлями спиралей правого и левого направлений плетения. Для наглядности части спиралей на переднем плане показаны сплошными линиями, а части спиралей на заднем плане показаны пунктирными линиями. Таким способом можно многократно соединять чередующиеся спирали, образуя ленту практически любого размера. Теоретически шов может находиться в любом месте полотна ленты, откуда можно извлечь соединительную шпильку. Ленты из соединенных спиралей обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными лентами. Например, шов ленты из соединенных спиралей геометрически подобен полотну. Лента из соединенных спиралей также может быть покрыта или пропитана смолой или полимерным материалом.
Для транспортировки изделий с одной высоты на другую, конвейеры могут быть выполнены наклонными. В этом случае отсутствие каких-либо стопорных средств может привести к тому, что изделия будут смещаться, скользить, или катиться по конвейеру. Для решения этой проблемы было предложено большое количество стопорных средств. Например, на некоторых конвейерах используют ленты, покрытые резиной или полимерным материалом с высоким коэффициентом трения, препятствующим скольжению изделий. Другие средства для предотвращения скольжения могут быть выполнены в виде приводных стержней, прикрепленных к конвейерной ленте поперек машинного направления ленты. Крепление этих приводных стержней (обычно, сваркой или прошивкой проволокой) зачастую процесс трудный и трудоемкий. Более того, так как характеристики прикрепленных приводных стержней часто отличны от характеристик ленты и не вполне согласуются между собой, то крепежные средства могут вызывать местные напряжения, приводящие к выходу из строя приводного стержня или всей ленты. В свою очередь замена приводных стержней приводит к задержкам в работе конвейера, нанося пользователю значительный материальный ущерб. Следовательно, существует необходимость создания конвейерной ленты, имеющей надежно встроенные приводные стержни.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, настоящее изобретение относится к лентам из соединенных спиралей со встроенными приводными стержнями, используемым в качестве лент конвейеров или других производственных установок.
Настоящее изобретение представляет собой ленту из соединенных спиралей, содержащую полотно, образованное последовательностью спиралей, расположенных поперек машинного направления и связанных шпильками, расположенными поперек машинного направления, с образованием бесконечной петли, и приводные стержни, расположенные поперек машинного направления. Каждый приводной стержень, расположенный поперек машинного направления, образован из соединенных спиралей, встроенных в полотно. В предпочтительном варианте изобретения каждый приводной стержень, расположенный поперек машинного направления, образован из первой спирали, прикрепленной в полотне ко второй спирали, и третьей спирали, прикрепленной в полотне к четвертой спирали, причем первая и третья спирали соединены друг с другом вне плоскости полотна.
В другом варианте осуществления изобретения первая и третья спирали связаны соответственно с пятой и шестой спиралями, которые соединены между собой вне плоскости полотна. Еще в одном варианте осуществления изобретения первая и третья спирали связаны соответственно с пятой спиралью вне плоскости полотна.
К другим особенностям изобретения относится соединение первой спирали со второй, а также соединение третьей спирали с четвертой спиралью с помощью шпилек. Первая спираль предпочтительно связана с третьей спиралью с использованием шпильки. По меньшей мере один из приводных стержней, расположенных поперек машинного направления, может иметь по меньшей мере одну вставку для опоры. Вставки могут быть расположены внутри по меньшей мере одной из спиралей, содержащих приводной стержень, либо вставка может быть расположена между спиралями, содержащими приводной стержень, и полотном. Приводные стержни, расположенные поперек машинного направления, предпочтительно разнесены на одинаковое расстояние друг от друга в машинном направлении ленты.
Полотно и каждый приводной стержень, расположенный поперек машинного направления, могут быть образованы последовательностью соединенных спиралей чередующегося правого и левого направлений плетения. Лента из соединенных спиралей может быть использована в качестве конвейерной ленты. Приводные стержни, расположенные поперек машинного направления, могут быть также выполнены на машинной стороне ленты с образованием зубьев, входящих в зацепление с соответственно расположенными пазами на приводных роликах, предотвращая, таким образом, проскальзывание ленты из соединенных спиралей. Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на соответствующие чертежи, при этом сходные элементы и детали имеют одинаковое позиционное обозначение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания изобретения далее приведено описание, сопровождающееся ссылками на прилагающиеся чертежи, на которых:
фиг.1 изображает схему ленты из соединенных спиралей, известную из уровня техники, иллюстрирующую соединения спиралей правого и левого направлений плетения;
фиг.2 изображает предлагаемую ленту из соединенных спиралей, имеющую приводной стержень, образованный двумя соединенными спиралями;
фиг.3 изображает вид сбоку предлагаемой ленты из соединенных спиралей, имеющей приводной стержень, образованный четырьмя соединенными спиралями, еще в одном варианте изобретения;
фиг.4 изображает поверхность предлагаемой ленты из соединенных спиралей, имеющей приводной стержень;
фиг.5 изображает вид сбоку предлагаемой ленты из соединенных спиралей, имеющей приводной стержень, образованный двумя соединенными спиралями, еще в одном варианте изобретения;
фиг.6 изображает вид сбоку предлагаемой ленты, имеющей приводной стержень, образованный четырьмя соединенными спиралями, еще в одном варианте выполнения изобретения;
фиг.7А иллюстрирует использование предлагаемой ленты из соединенных спиралей в качестве конвейерной ленты;
фиг.7В иллюстрирует использование предлагаемой ленты из соединенных спиралей в качестве «зубчатой» ленты.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения применительно к ленте из соединенных спиралей, используемой в качестве конвейерной ленты, а также для других промышленных целей, включая бумажное производство.
На фиг.2 изображен вид сбоку предлагаемой ленты из соединенных спиралей, имеющей приводной стержень, образованный двумя соединенными спиралями, согласно настоящему изобретению. Полотно образовано соединением спиралей 201, 202 чередующегося правого и левого направления плетения путем переплетения их петель и установкой шпильки 203 способом, проиллюстрированным на фиг.1. Приводной стержень выполнен путем прикрепления в полотне ленты спирали 204 левого направления плетения к спирали правого направления плетения в полотне ленты и спирали 206 правого направления плетения к соседней спирали левого направления плетения с помощью шпилек 207. Затем, другие концы сцепленных спиралей 204, 206 соединяют между собой с помощью другой шпильки 205. Как показано на фиг.2, получившийся в результате приводной стержень выступает над плоскостью полотна, будучи, при этом, надежно в него встроенным. Следует отметить, что помимо непосредственного соединения спиралей 204 и 206 между собой они могут быть связаны с помощью дополнительного звена или ряда звеньев.
Обычно приводные стержни формируют на равноудаленном расстоянии друг от друга вдоль машинного направления ленты, располагая их поперек машинного направления ленты. Для придания жесткости или создания опоры приводным стержням вставку 208 устанавливают в одну или обе спирали приводного стержня.
На фиг.4 и 5 изображены соответственно вид поверхности и вид сбоку ленты из соединенных спиралей, в одном варианте ее выполнения, имеющей приводной стержень 402, показанный на фиг.2. На фиг.3 изображен вид сбоку предлагаемой ленты из соединенных спиралей, еще в одном варианте ее выполнения - имеющей приводной стержень, образованный четырьмя соединенными спиралями. Полотно образовано соединением спиралей 301, 302 чередующегося правого и левого направления плетения, путем переплетения их петель и установкой шпильки 203 способом, проиллюстрированным на фиг.1. Приводной стержень образован путем прикрепления в полотне спирали 304 левого направления плетения к спирали правого направления плетения и спирали 306 правого направления плетения к соседней спирали левого направления плетения с помощью шпилек 307. Другие концы соединенных спиралей 304, 306 левого и правого направлений плетения соединены соответственно со спиралями 309, 310 правого и левого направления плетения, связанными, в свою очередь, друг с другом с помощью другой шпильки 305. Как показано на фиг.3, получившийся в результате приводной стержень выступает над плоскостью полотна, будучи при этом надежно в него встроенным. Обычно приводные стержни формируют на равных расстояниях друг от друга в машинном направлении ленты, располагая их поперек машинного направления ленты. Для придания жесткости или создании опоры приводным стержням вставку 308 располагают между спиралями, содержащими приводные стержни, и полотном. В качестве альтернативы или дополнительно вставки могут быть установлены внутри по меньшей мере одной спирали приводного стержня, как показано на фиг.2, в зависимости от применения.
Фиг.6 изображает вид сбоку ленты из соединенных спиралей, представленной на фиг.3, которая имеет приводной стержень. На фиг.7А проиллюстрировано использование предложенной ленты 700 из соединенных спиралей в качестве конвейерной ленты. Как видно из чертежа, лента из соединенных спиралей образует бесконечную петлю, охватывающую два ролика 710. Приводные стержни препятствуют смещению изделий при их транспортировании на наклонном конвейере.
Приводные стержни могут быть дополнительно расположены на машинной стороне.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения приводные стержни могут быть дополнительно расположены на машинной стороне конвейера, или, как вариант, только на машинной стороне. Фиг.7 В иллюстрирует использование предложенной ленты 720 из соединенных спиралей, выполненной в виде «зубчатой» ленты. Как показано на чертеже, приводные стержни расположены внутри ленты и входят в зацепление с выемками/пазами, выполненными в роликах 730 на точно заданном расстоянии. В этом случае приводные стержни по существу действуют в качестве зубьев, которые предотвращают проскальзывание конвейерной ленты и могут также использоваться для приведения ленты в движение.
Спирали могут быть выполнены из полимера (например, полиэфира), металла или другого материала, подходящего для этой цели и известного специалистам. Спирали могут быть и иной формы, например прямоугольными, овальными или уплощенными. Кроме того, спирали могут быть выполнены из моноволоконного или многоволоконного материала. Также могут быть использованы более широкие спирали, известные из заявки на патент США 11/012, 512, 15.12.2004 г., "Улучшена ткань из спиралей". Известная ткань из соединенных спиралей предназначена для использования в бумагоделательной машине. Ткань может содержать большое количество спиралей, расположенных так, что соседние спирали переплетены друг с другом с образованием канала и соединены между собой шпилькой, проходящей через этот канал. По меньшей мере некоторые из спиралей имеют относительно большую ширину витка. Следует отметить, что эти примеры являются только репрезентативными и не ограничивают объем изобретения. В некоторых случаях может потребоваться изменение ряда характеристик материала ленты из соединенных спиралей, например регулирование ее воздухопроницаемости. Этого можно достичь, например, путем изменения размера звеньев спирали, покрытием и/или пропиткой полимерными смолами и/или использованием разнообразных нитяных вкладок или вставок. Стержни также могут быть изготовлены отдельно от ленты и, при желании, покрыты или пропитаны (за исключением части спирали, которая крепится к ленте). Спирали, содержащие стержни, могут иметь тот же размер, форму, и/или материал, что и полотно, либо могут отличаться любой из этих конструктивных особенностей. Преимущество настоящего изобретения заключается в возможности быстрой замены поврежденного стержня по сравнению со случаями, когда используются стержни другого типа.
Вставки (208, 308) представляют собой куски или полосы материала, устанавливаемые между спиралями приводных стержней и/или по меньшей мере в одну спираль приводных стержней. Такие вставки могут использоваться для создания опоры или придания жесткости приводному стержню (т.е. для сохранения профиля приводного стержня). Вставки могут также использоваться для изменения характеристик приводного стержня (например, проницаемости). Вставки могут быть выполнены из полимера (например, полиэстера), металла или другого материала, подходящего для этой цели и известного специалистам. Вставки могут быть пористыми, твердыми либо иметь любую заданную проницаемость. Форма вставок предпочтительно должна соответствовать геометрической форме полости внутри или между спиралями. Так как стержни обычно не работают на растяжение, то вставки необходимо фиксировать в определенном месте, чтобы предотвратить их перемещение. Благодаря конструктивному исполнению стержней вставки можно перемещать или демонтировать только в направлении, поперечном к машинному направлению. Крепление вставок осуществляют путем приклеивания, термообработки, смазывания или пропитки краев лент либо любыми другими способами, известными из уровня техники.
Другой особенностью настоящего изобретения является расположение петель спиралей. Заданное расстояние между петлями спиралей на шпильке получают посредством их растягивания механическим путем или расширения в ходе обработки (например, термоусадки), вставкой распорок на шпильке между петлями и/или изменением диаметра шпильки. Например, форма спиралей может быть изменена для включения "ножки" или распорки, как описано в патенте США 5915422 (Fagerholm), раскрывающем усовершенствованный способ получения усиленного шва на одежде бумагоделательных машин или машин для производства целлюлозы, в особенности, но не исключительно, при использовании плоских нитей в машинном направлении одежды. Шов состоит из двух предварительно сформированных спиралей из нитей, каждая из которых переплетена, с помощью продольных нитей одежды, с одной из кромок шва, при этом образуется ряд петель шва, переплетенных между собой и соединенных друг с другом посредством провода в виде шпильки. По меньшей мере одна спираль, а предпочтительно обе спирали, расположены между соседними петлями шва в ряду петель, в котором предварительно выполнены специальные крепежные участки, к которым крепят спираль на соответствующей кромке шва. Крепежные участки позволяют размещать петли шва на расстоянии друг от друга и имеют значительную протяженность в продольном направлении спирали. Несколько дополнительных способов соединения рассмотрены в вышеупомянутой заявке на патент США 11/01251 и заявке на патент США 11/009157, 10.12.2004 г., озаглавленной "Шпилька для ткани из спиралей", в которых предложен соединительный элемент для использования в промышленной ткани. Соединительный элемент состоит из центральной части и ряда отходящих от нее лепестков. Промышленная ткань может быть тканью из соединенных спиралей. При сжатии или натяжении соединительный элемент деформируется, что приводит к уменьшению толщины и проницаемости ткани.
Несмотря на то, что было описано использование этой ткани в качестве конвейерной ленты, существуют и другие ее промышленные применения, например при производстве некоторых нетканых материалов такими способами как гидроперепутыванием (спанлейс), аэродинамическим методом из расплава, аэродинамическим холстообразованием либо в бумажном производстве в качестве сушильной сетки.
Предлагаемая лента может быть использована, например, в качестве формующей ленты при производстве нетканых материалов. Подробное описание процесса производства нетканых материалов, в частности изготовления шлицованных или одиночных полотен из нетканого материала, можно найти в заявке на патент США 11 /285454, 22.11.2005, "Формующая лента для шлицевания полотен нетканых изделий",. В ней рассмотрена формующая сетка, используемая при изготовлении нетканых изделий, которая содержит ряд выступов заданного размера и формы, расположенных в порядке, определяющем размер и форму формуемых на ней нетканых полотен. Как правило, нетканое полотно формируется на формующей сетке и требует дополнительной обработки для разрезания холста на отдельные полотна меньшего размера. Использование вышеупомянутых приводных стержней позволяет исключить последующее разрезание сформованного нетканого полотна по меньшей мере в направлении, поперечном к машинному направлению, поскольку обеспечивает формование разъединенных, отдельных нетканых полотен непосредственно на ткани на стадии формования полотна в процессе его изготовления.
Однако приводные стержни можно использовать для создания целой сетки или ее части путем добавления дополнительных стержней или иных деталей в машинном направлении. Сетка должна быть воздухонепроницаемой, например за счет использования воздухонепроницаемых вставок, покрытий или других средств, подходящих для этой цели. Наличие на формующей ленте воздухонепроницаемых участков приводит к вытягиванию волокон, образующихся в процессе изготовления нетканых материалов за счет противоположно направленного потока воздуха или всасывания в направлении воздухонепроницаемых участков, создаваемого вакуум-коробками, расположенными на стороне ткани, на которой холст не формируется. В результате, осаждаемые на ткань волокна сосредотачиваются на воздухопроницаемых участках ткани. Поскольку волокна с обеих сторон воздухонепроницаемых участков ткани изолированы друг от друга, то эти участки нетканого полотна не могут переплестись между собой. В результате получается нетканое полотно, разделенное или разрезанное на отдельные нетканые части уже в ходе процесса обработки.
Для специалиста очевидно, что возможны различные изменения, не выходящие, однако, за пределы объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.