製造浸透樹脂的環形帶的方法
2023-07-18 05:39:56
專利名稱：製造浸透樹脂的環形帶的方法
技術領域：
本發明涉及從板料(更具體地說是從造紙機上加工成紙製品的纖維板坯)擠出水的機構，具體地說，本發明是一種製造用在造紙機的壓片板型大輥隙壓機上以及其他的造紙和加工紙的用途上的浸透樹脂的環形帶的方法，並涉及按照這種方法製成的環形帶。
造紙過程中，在造紙機的成形部分通過將紙漿澆在成形絲網上的方法在成形絲網上形成一種纖維素的纖維板坯。在成形部分上，從漿料中排出大量的水，然後將新成形的板坯送至加壓部分。該加壓部分含有一系列的使纖維板坯受到壓縮力以便從板坯中除去水的擠壓輥隙。最後將板坯送至乾燥部分，該乾燥部分具有纏繞板坯用的加熱乾燥筒，該加熱乾燥筒通過蒸發將板坯的水含量降低至所要求的程度而製成成品紙張。
能源價格上漲使得越來越希望板坯在進入乾燥部分之前儘可能多地去除它所含的水分。由於乾燥筒通常用蒸汽從內部加熱，故與生產蒸汽相關的成本相當可觀，尤其是當必須從板坯中去除大量的水時更是如此。
在傳統工藝中，加壓部分具有一系列的由成對的相鄰圓筒形壓輥形成的輥隙。近年來發現採用長的壓片板型擠壓輥隙比採用由成對相鄰壓輥形成的輥隙更為有利，這是由於板壞在輥隙中承受壓力的時間越長，它的水分便可以去除得越多，因此，存留在板坯中要通過在乾燥工步的蒸發作用來去除的水分便越少。
本發明涉及壓片板型長輥隙壓機。在這類長輥隙壓機中，輥隙是在圓筒形壓輥與弧形壓片板之間形成的。上述壓片板具有一個圓柱形凹面，其曲率半徑約等於圓筒形壓輥的半徑。當上述壓輥與壓片板彼此接近時，便形成一種沿機器方向的比在兩壓輥間形成的輥隙長5～10倍的輥隙。由於長輥隙比普通兩輥壓機的輥隙長5～10倍，故纖維板坯在長輥隙中於與兩輥壓機中相同的壓力(每平方英寸所受到的壓力)下的所謂的停留時間便相應地較長。這種新的長輥隙工藝已經使纖維板坯在長輥隙中的除水量比造紙機上普通輥隙的除水量顯著增加。
壓片板型長輥隙壓機要求使用一種特定的環形帶，例如美國專利No．5238537所公開的那一種。這種環形帶用於使支承和傳送纖維板坯並使之除水的壓布不會由於與靜止的壓片板的直接滑動接觸而快速磨損。這種環形帶必須具有光滑的不透水表面，並藉助潤滑油膜移過或者說滑過固定的壓片板。該環形帶以與壓布大致相同的速度移過輥隙，因此可使壓布受環形帶表面的磨損最小。
上述美國專利No．5238537所述的那種環形帶是用一種環圈形機織底布浸漬合成聚合物樹脂製成的。最好是，至少在環形帶的內表面上塗上預定厚度的樹脂塗層，以便使機織底布的紗不會與長輥隙壓機中的弧形壓片板直接接觸。並且規定這種塗層必須具有光滑而不透水的表面，以便容易滑過已潤滑的壓片板，並防止任何潤滑油滲入帶形件的組織而汙染壓布和纖維板坯。
上述美國專利No．5238527所述的環形帶的底布可用單紗按單層或多層織成，並且要織得足夠稀疏，以便讓浸漬材料完全浸透底布。這就可防止在環形帶成品中形成任何孔穴，這種孔穴可能會使加在環形帶與壓片板之間的潤滑劑滲過環形帶並汙染壓布和纖維板坯。上述底布可以單層機織，然後縫成環狀，或者織成管狀的環形帶。
當浸漬材料固化成固態時，它主要是通地機械互鎖的方式與底布相粘結，即，固化的浸漬材料包在底布紗的周圍。另外，固化的浸漬材料與底布紗的材料之間還可能有一些化學連結或者說粘結作用。
長輥隙壓機的環形帶(如上述美國專利No．5238537所述的那種)根據安裝它的長輥隙壓機的尺寸要求的不同，其長度(沿環圈形的縱向測量值)約為10～40英尺(約3～12米)，其寬度(橫跨環形帶的橫向測量值)約為100～450英寸(約250～1125cm)。可以想像，由於要求底布在浸漬合成聚合物樹脂之前應是環形的，所以要製造這種環形帶是相當複雜的。
儘管如此，這種環形帶還是已經成功地製造多年了。但是在製造過程中仍然存在兩個長久未決的問題
第一，仍然難於在浸漬和塗層過程中完全去除底布中的空氣。上面提到過，留在底布內部組織中的空氣可使環形帶成品中出現孔穴。這種孔穴可使加在環形帶與弧形壓片板之間的潤滑劑滲過環形帶而汙染壓布和纖維板坯。因此，重要的是將全部空氣逐出底布之外以使底布完全浸透所用的合成聚合物樹脂。
第二，在製造過程中的某些時候仍然難於在不翻轉環形帶(將它的內表面翻轉向外)的情況下使其內表面塗上一層合成聚合物樹脂。可以想像到，上述尺寸的環形帶是很不容易使其內表面翻轉向外的，而且這種翻轉動作會使浸漬和塗層的材料產生大的應變，常常會留下可能發展成穿通環形帶的全羽毛狀的孔的薄弱點。因此，普通採用的先在環形帶的外表面上塗一層聚合物樹脂材料，然後翻轉環形帶在其內表面再塗一層聚合物樹脂材料的技術一直不能獲得滿意的結果。
本發明提出了解決現有技術中存在的上述問題的辦法來製造浸透樹脂的環形帶，其措施是保證在浸漬聚合物樹脂材料時迫使空氣排出環形帶底布，並且在製造環形帶過程的任何時候都可在不必將其內表面翻轉向外的情況下對環形帶的內表面塗上一層聚合物樹脂材料。
於是，從廣義上說，本發明是一種製造浸透樹脂的環形帶的方法，其特徵在於，環形基底件完全浸透聚合物樹脂材料。在浸漬過程中，可從環形基底件中徹底去除空氣。按本發明方法製成的環形帶在其內表面上塗有聚合物樹脂材料塗層。按照本方法，在製造過程中的任何時候都無需翻轉(使其內表面翻轉向外)環形帶或其環形底布。
實施本發明方法時，首先製備一種環形基底件例如一種機織的、針織的螺旋型或編織型的底布，其長度(沿環圈測量值)等於製造環形帶所需的長度，其寬度應當至少等於環形帶所需的寬度，最好是稍寬一些。
採用一種裝置對環形基底件浸漬和塗敷聚合物樹脂材料。所述裝置具有一個外圓筒，該外圓筒的內圓柱面的周長至少等於環形基底件的長度。外圓筒的高度至少等於環形帶所需的寬度。將上述環形基底件安置在外圓筒的內圓柱面上，環形基底件最好固定或者說緊固在外圓筒的兩端，並且沿其軸線方向呈張拉狀態固定。
上述裝置的另一部分是與外圓筒同軸的、半徑小於上述內圓柱面的半徑的內圓筒，該內圓筒具有一個向內彎曲的凸部。
將內圓筒(首先是上述凸部)插入外圓筒中。內圓筒的凸部與外圓筒的內圓柱面形成一個間隙。然後將一種聚合物樹脂材料(具體說是一種無溶劑的100％固體樹脂組分)澆入上述間隙內，更具體說是澆入內圓筒的凸部與環形基底件之間。
然後將內圓筒完全移入外圓筒內，與此同時將聚合物樹脂材料澆入上述間隙內。內圓筒的凸部具有向外圓筒的內圓柱面匯聚的幾何形狀。當內圓筒移動進入外圓筒內時，上述凸部強制聚合物樹脂材料進入環形基底件內，並迫使空氣離開環形基底件，並沿內圓筒的移動方向向外排出，同時強迫環形基底件貼緊上述內圓柱面。在聚合物樹脂材料固化之後，便可從裝置中取出一種完全浸透聚合物樹脂材料的、內部沒有氣泡的、並且在其內表面也塗上樹脂材料塗層的環形帶。該環形帶的厚度等於內圓筒的半徑與外圓筒的內圓柱面半徑之差。
本發明的方法可用來製造用在造紙工業的所有方面的浸透樹脂的環形帶。這就是說，上述的環形帶可以用作軋輥的外罩和砑光機的帶件以及用在壓片板型的長輥隙壓機上。
下面較詳細說明本發明的幾個實施例。在說明過程中，隨著參看下列各附圖
圖1是長輥隙壓機的側剖視圖；圖2是按本發明方法製成的環形帶的透視圖；圖3是環形帶的另一個實施例的透視圖；圖4是環形帶的又一個實施例的透視圖；圖5是沿圖2的5-5線切取的環形帶的剖視圖；圖6是類似於圖5的剖視圖，示出環形帶在其兩面均帶有塗層；圖7是沿圖3的7-7線剖切的環形帶的剖視圖；圖8是沿圖4的8-8線剖切的環形帶的剖視圖；圖9是用於實施本發明方法的裝置的局部剖切的透視圖；圖10是圖9中圓圈內的部分的放大圖；圖11是類似於圖10的視圖，示出在已塗有塗層的環形帶的外表面上再施加塗層的情況；
圖12是圖9所示裝置中帶有環形槽的外圓筒內表面的透視圖；圖13是圖9所示裝置中帶有許多圓柱形凸部的外圓筒內表面的透視圖；和圖14是一個類似於圖10的視圖，示出在圖9所示裝置中使用帶有凹槽的內表面的外圓筒的情況。
圖1示出一種用於在造紙機上為待加工成紙製品的纖維板坯除水的長輥隙壓機的側剖視圖。壓機輥隙10由光滑圓筒形壓輥12與弧形壓片板14所限定。該弧形壓片板14的曲率半徑與圓筒形壓輥12的半徑大致相同。圓筒形壓輥12與弧形壓片板14之間的距離可由工作上與弧形壓片板14相連接的液壓機構來調節，以便控制作用在輥隙10的壓力。光滑的圓筒形壓輥12可以是一個與弧形壓片板14相匹配的受控凸面輥，從而得到一種水平橫過機器的輥隙形狀。
環形帶16以一個閉合環路穿過輥隙10，將壓輥12與弧形壓片板14分開。溼壓布18與待加工成紙張的纖維板坯20一起通過輥隙10，如圖1中箭頭所示。纖維板坯20由溼壓布18支承並在輥隙10內與光滑的圓筒形壓輥12直接接觸。纖維板坯20與溼壓布18沿箭頭所指方向穿過輥隙10，而也沿箭頭所示方向(即圖1中逆時針方向)移過壓機輥隙10的環形帶16則防止溼壓布18與弧形壓片板14直接滑動接觸和在溼潤油膜上滑過。因此，環形帶16必須是不透油的，這樣，溼壓布18和纖維板坯20就不會受到汙染。
圖2示出環形帶16的透視圖。該環形帶16具有內表面28和外表面30，在其外表面30上可看見環形帶16的機織基底組織。
圖3是環形帶32的另一個實施例的透視圖。該環形帶32具有內表面34和外表面36，在其外表面36上具有多個槽38，這些槽可以例如繞環形帶32沿縱向分布，用於臨時貯存在輥隙10中從纖維板坯中壓出的水。
另外，環形帶的外表面也可設置多個按某種所需幾何花樣排列的盲孔，用於臨時存水。圖4是這種環形帶40的另一個實施例的透視圖。該環形帶40具有內表面42和外表面44。其外表面44上帶有多個盲孔46(因為它們不完全穿透環形帶40，故稱之為盲孔)。
圖5是沿圖2中5-5線切取的環形帶16的橫剖視圖，該剖視圖是沿環形帶16的橫向或者說穿過機器的方向切取的，從圖中可以看出，環形帶16含有一種底布48。該底布48由橫向(或者說與機器方向相垂直)紗50(從圖5側面看)和縱向(或者說沿機器的方向)紗52(沿圖5的橫截面看)編織而成。圖中將底布48示作已經織成的環形帶，在環形帶的雙層織造過程中，作為經紗的橫向紗50在縱向紗即緯紗52的層疊對之上面、下面和它們之間織過。但是，必須明白，底布48也可以是單層機織物，隨後由接縫將其連接成環形帶的。還應當明白，底布48可以按單層織造法織成，或者按可用於生產造紙機布的任何其它織造法織成。它也可以是一種編織的、針織的或螺旋形的結構。在任何情況下，在環形帶16的外表面30上都可以看見經紗織過緯紗處(具體地說是在圖5中的橫向紗50織過縱向紗52處)所形成的結子54。環形帶16的內表面28(即靠壓片板的一側)塗有聚合物樹脂塗層56。底布48也浸透了聚合物樹脂，並賦予環形帶16不透油和水的功能。聚合物樹脂塗層56可以是聚氨基甲酸(乙)酯樹脂，最好是100％的固體組分，採用100％的固體樹脂系統(按照定義，它沒有溶劑材料)可以避免在聚合物樹脂固化過程中產生氣泡，這種氣泡會在樹脂塗到底布上之後穿透塗層。
這類環形帶的底布常常需要其兩面都帶有聚合物樹脂塗層，以便保證環形帶彎曲的中心軸線與底布重合。在此情況下，當環形帶繞過造紙機上的導輥等部件時，它的反覆彎曲不大會引起聚合物樹脂塗層開裂和與底布分層。而且，在某些幾何花樣中，環形帶的外表面(即靠氈墊的一側)上的任何聚合物塗層都可能帶有槽、盲孔、凹坑等，以便形成一種臨時貯存在壓機輥隙10中從纖維板坯20壓出的水的水穴。
在這方面，圖6是類似於圖5的剖視圖，其環形帶22的底布兩面都帶有聚合物樹脂塗層。環形帶22含有按環狀織造工藝由橫向紗50和縱向紗52織成的底面48。環形帶22的內表面24和外表面26(分別為靠壓片板的一側和靠氈墊的一側)都塗上一種聚合物樹脂塗層56。如前面所述的一樣，底布48浸透聚合物樹脂，使環形帶22不透油和水。環形帶22的內表面24和外表面26都是光滑的。
圖7是沿圖37-7線剖切的環形帶32的橫剖視圖。該環形帶32也具有按環狀織造工藝由橫向紗50和縱向紗52織成的底布48。環形帶32的內表面34和外表面36(分別是靠壓片板的一側和靠氈墊的一側)都塗上聚合物樹脂塗層56。如前面所述那樣，底布48浸透聚合物樹脂，使環形帶32不透油和水。在聚合物樹脂固化之後，便在環形帶32的外表面36上切出槽38。
同理，圖8示出沿圖4的8-8線切取的環形帶40的橫剖視圖。環形帶40也具有按環狀織造工藝由橫向紗50和縱向紗52織成的底布48。環形帶40的內表面42和外表面44(分別是靠壓片板的一側和靠氈墊的一側)都塗上聚合物樹脂塗層56。與前面一樣，底布48浸透聚合物樹脂，使環形帶40不透油和水。在聚合物樹脂固化之後，在環形帶的外表面44上鑽出盲孔46。
如前所述，兩個長期存在的問題使上述各種環形帶的製造變得複雜化。第一，在浸漬和塗層過程中仍然難於使底布完全去除空氣，這就是說，完全浸透一直是現有技術的塗層和浸漬工藝中長期追求但未達到的目標。第二。仍然難於在不翻轉環形底布或環形帶的情況下在製造過程中同時做出兩個表面都帶有一層合成聚合物樹脂的環形帶。本發明提出了對上述兩個問題長期探索的解決辦法。
圖9是實施本發明方法所用的裝置的局部剖切透視圖。裝置60含有一個中心導軸62，在該導軸62上設置了一個可軸向移動的圓柱形的內圓筒64。中心導軸62的方向是垂直的，並且相對於內圓筒64對中，並與內圓筒的軸線相重合。
裝置60還具有一個外圓筒66(圖9中是局部剖切的)，該外圓筒66具有圓柱形的內表面，中心導軸62也相對於該內表面對中，並與其軸線相重合。外圓筒66和內圓筒64可具有拋光的光滑表面。
內圓筒64設計成可沿中心導軸62移動，其半徑比外圓筒66小，故可置入後者的內部。內圓筒64與外圓筒66在中心導軸62上是同軸的，當前者置入後者之內部時，內圓筒64與外圓筒66之間便隔開一個距離均勻的間隙，該間隙的大小等於圓筒64的半徑與外圓筒66的半徑之差。外圓筒66的長度至少與內圓筒64一樣長，因此，內圓筒64可完全置入外圓筒66內。
內圓筒64具有一個彎曲的凸部68。該凸部68的幾何形狀向著外圓筒66會聚，並在兩者之間形成間隙70。
外圓筒66可以是整體結構，也可以由用螺栓連接在一起且易於彼此拆開的兩半部分組成。
在上述的彎曲凸部68的上方有一個可沿中心導軸62隨凸部68一起移動的聚合物樹脂分配歧管72。該歧管72具有一個或多個管嘴74，用來將聚合物樹脂材料澆入間隙70中。聚合物樹脂分配歧管72可以是任何可用於連續地環繞間隙四周對間隙70澆入聚合物樹脂材料的多種形式中的一種，例如，歧管72可以如圖9所示的具有單個或雙個管嘴74。在此情況下，管嘴或兩上管嘴最好是可繞中心導軸62轉動，以便完全圍繞間隙70的四周連續供給聚合物樹脂材料。另外，也可以不用獨立的管嘴74，而採用一個設置在間隙70上方並具有多個按固定的角度間隔環繞設置的出口的靜止環件作為聚合物樹脂分配歧管72。在任何情況下，聚合物樹脂分配歧管72供料均勻比其以準確的方式將聚合物樹脂材料注入間隙70中更為重要。
人們會注意到，導管76是從某些合適的儲料器將聚合物樹脂材料供給到分配歧管72中的。
裝置60也可具有一個蓋子(圖9未示出)，和一個真空泵，這樣外圓筒66內位於彎曲凸部68上方的容積便處於負壓下，也就是說其壓力低於外圓筒66外部的壓力，以促進從聚合物樹脂材料中去除氣泡。
說明了裝置60之後，現在回過來再敘述底布塗敷和浸漬聚合物樹脂材料以製成圖2和圖5所示各種環形帶的方法。總的說來，下面即將說明的方法適宜於在環形底布的內部或者在原先已塗過塗層的環形帶內部塗上聚合物樹脂材料塗層。
首先製成一種環形底布78(環狀織造的或單層機織再縫成環形的底布)，其長度等於環形帶成品所需的長度，其寬度則稍大於環形帶成品所需的寬度，應當明白，也可以不用上述的環形底布78而用工業上使用的任何其他形式的環形基底。
然後將底布78置於周長至少等於底布78的長度並且最好具有拋光的光滑表面的外圓筒66內。底布78可以在點80處固定在或者說緊固在外圓筒66的底部上。或者，也可以又沿外圓筒66上部的幾個點將底布固定。底布78可在相對於外圓筒66呈軸向張拉狀態下固定。
然後，將內圓筒64沿中心導軸62向上移入外圓筒66內。當凸部68和內圓筒64置入外圓筒66內，而形成足夠大的間隙70時，便立即從管嘴74向間隙70供應聚合物樹脂材料。
圖10是圖9的圓圈部位的放大圖。當管嘴74供料時，聚合物樹脂材料82便在間隙70內形成一個樹脂池84。凸部68和內圓筒64向上的移動產生強迫聚合物樹脂材料82進入底布78的靜液壓力，這就迫使底布78緊貼外圓筒66。並且以氣泡86的形態使空氣逸出底布78和樹脂池84。由於裝置60是垂直的故氣泡86在重力影響下遷移至樹脂池84之上部。使外圓筒66的內部處於上面所述的輕度真空下，可促進氣泡86的向上遷移和去除。
圖10所示的過程一直進行到內圓筒64完全進入外圓筒66內為止。此時便製成一條圖2和圖5所示那種環形帶，其厚度t等於內圓筒64和外圓筒66之間的間隙，該間隙也是內圓筒64與外圓筒66的半徑之差。
此時，要待聚合物樹脂材料82完全固化之後才從裝置60取出環形帶。這時，將仍然套在內圓筒64上的環形帶從外圓筒66中取出，所以最好使用可分成幾個扇形段的外圓筒。最後，按照專業人員熟悉的可取下環形帶的任何一種普通技術(例如通過在環形帶與內圓筒64之間通入壓縮空氣的方法)從內圓筒64上取下環形帶。
另外，也可以在聚合物樹脂材料82僅僅部分固化後，也就是說在B階段或者說未熟階段將環形帶從裝置60中取出，以便使環形帶的任一表面(內面或外面)保持附加塗層材料的連接狀態。
若要對環形帶的內表面再施加一層附加塗層，則將環形帶從內圓筒64上取下，再如同上述方法置入外圓筒66內。然後在中心導軸62上安裝一個半徑比先前用的內圓筒小的新的內圓筒64，並按照前面所述方法對環形帶的內面施加塗層。當環形帶的整個寬度已塗上附加的聚合物樹脂材料82的塗層時，也就是當內圓筒64完全進入外圓筒66之內時，塗層可以全部固化或部分地固化，這樣，便在環形帶的一個面上塗上附加的塗層或者說塗上兩層塗層。在任一種情況下，都需要再從內圓筒64上取下環形帶。
如上所述，可能需要對環形帶的外面及其內面各施加聚合物樹脂材料82的塗層，以保證環形帶的彎曲中軸線與底布相重合。在塗有上述塗層之處，可以設置槽、盲孔、凹坑等，以便臨時貯存在壓機輥隙10內從纖維板坯20中壓出的水。
圖11是一個類似於圖10的視圖，但它是將塗層施加在原先已塗有塗層的環形帶的外表面上的情況。
圖11中的環形帶88在其內表面上至少具有一層聚合物樹脂材料塗層，並且，它具有完全浸透的底布。該環形帶88被安置在一個半徑比在其內面塗敷塗層時所用的外圓筒稍大的外圓筒66上，並且在點80處固定在或者說緊固在外圓筒66之底部上(如圖9所示)。然後將環形帶88紮緊在凸部68的上方和管嘴74的下方，這樣，管嘴74便可將聚合物樹脂材料82澆到外圓筒66與環形帶88的外表面之間的池子84內(外圓筒66與環形帶88外表面之間形成間隙90)。然後將半徑與在環形帶88的內表面上施加塗層時所用的內圓筒相等的內圓筒64或者半徑與在環形帶的內表面上施加最後一層塗層(如果施加一層以上的塗層的話)時所用的內圓筒相等的內圓筒64強行向上移入環形帶88和外圓筒66內以進行與前面所述方法相似的塗層過程。在凸部68和內圓筒64向上移動所產生的靜流體壓力的作用下夾裹在聚合物樹脂材料82的池子84內的空氣便以氣泡86的形式向上移動並排出池子84之外。
如前所述，由於裝置60的方向是垂直的，故在重力的影響下汽泡86遷移至樹脂池84之上部。通過如上面所述的使外圓筒66之內部形成輕度真空，可促進氣泡86的遷移和去除。
圖11所示的過程一直進行到內圓筒64完全進入外圓筒66內為止，製成一條厚度t′等於內圓筒64與外圓筒66之間的間隙的環形帶，該間隙為內圓筒64與外圓筒66的半徑之差。
此時，在從裝置60取出環形帶88之前，聚合物樹脂材料可以完全固化。然後，從外圓筒66取下仍然處在內圓筒64上的環形帶88，並可以在仍然處在內圓筒64上的環形帶88的外表面上採用雕刻、鑽孔等方法做出如圖3、4、7和8所示的槽38、盲孔46或某些其他的凹坑或表面特徵。
另外，也可以在塗敷環形帶88外表面的最後一道塗層時通過採用其圓柱表面上具有相應特徵的外圓筒66使環形帶88的外表面上形成上述的表面特徵。例如，如圖12所示，外圓筒66的內表面可具有環形槽92，這些環形槽92可在圖3和7所示環形帶32之外表面上最終模壓出槽38。而且，如圖13所示，外圓筒66的內表面可具有許多圓柱形凸件94，這些凸件將在圖4和8所示的環形帶的外表面44上最終模壓出盲孔46。也可以通過對外圓筒66加襯底的辦法，也就是用一種具有所需表面特徵的襯底蓋住外圓筒66的內表面，做出圓周槽92或圓柱形凸件94中的任一種特徵。
圖14是與圖10類似的視圖，但是，其外圓筒66的內表面帶有環形槽92，當管嘴74供料時，聚合物樹脂材料82在間隙10中形成一個池子84。而且，凸部68和內圓筒64向上移動也產生靜流體壓力，這種壓力將迫使聚合物樹脂材料80進入底布78，並進入環形槽92中，從而迫使底布貼緊外圓筒66，並使空氣以氣泡86的形態逸出底布78和池子84之外。
如前所述，由於裝置60的垂直取向氣泡86在重力影響下遷移至池子84的上部，通過如上所述使外圓筒66的內部處於輕度真空下可促進氣泡86的遷移和去除。
圖14所示的過程一直進行到內圓筒64完全進入外圓筒66內為止，從而製成一種其總厚度t"等於內圓筒64與環形槽92底部之間的間隙、並且帶有深度等於環形槽92的深度的槽的環形帶。聚合樹脂材料82固化後，將外圓筒66折開成幾個扇形段，取出新製成的套在內圓筒64上的環形帶。
最後，按照專業人員所熟悉的取下環形帶所用的任何一種普通技術將環形帶從內圓筒64上取下。
另外，在從裝置60取出環形帶88之前，聚合物樹脂材料82可以僅僅部分地固化，以便使環形帶的任一面保持附加塗層材料的連接狀態。只有在不對環形帶的任一面再施加塗層材料(聚合物樹脂材料82)時才可完全的固化，因為，此時，不再需要保持附加塗層所需的連接狀態。可以在環形帶88的外表面施加附加的塗層，並且，在附加的塗層上可按照上面剛說明的任一種方法做出表面特徵如槽或盲孔。
當經過底布完全浸透聚合物樹脂材料並且在其內面或兩面施加了一層或幾層塗層之後，環形帶達到其所需的最終厚度時，便使聚合物樹脂材料完全固化。然後，從外圓筒66取出仍然套在內圓筒64上的環形帶。如果不通過在外圓筒66的內圓柱面上設置相應的特徵而形成槽38、盲孔46等表面特徵的話，可以在仍然套在內圓筒64上的環形帶的外表面上做出這些表面特徵。另外，可以對環形帶的外表面進行打磨，以便使它具有均勻的厚度和特定的表面光潔度。最後，可以對環形帶的邊緣進行修整，去除底布的周邊上未浸透的部分，製成具有所需寬度的環形帶。
前面剛說明的方法達到了預定的目標，即底布完全浸透所用的聚合物樹脂材料，而且底布組織中的空氣完全除盡。另外，所述的方法在製造過程中的任何時候都可在無需翻轉環形帶的情況下對環形帶之內表面塗敷聚合物樹脂材料塗層。
通過使裝置60垂直設置和採用一個蓋在外圓筒66上的蓋子以及設置一個可降低外圓筒66內空氣壓力的真空泵可促使底布內部的空氣完全除盡。空氣壓力的降低便可抽出聚合物樹脂材料內的氣泡。但是，裝置60也可以水平安裝，不過，如果這樣安裝的話，它必須繞中心導軸62轉動，以便保證聚合物樹脂材料82的池子84沿間隙70的圓周均勻分布，而不匯集在水平安裝的裝置60的底部。
用作聚合物樹脂材料82的樹脂最好是反應型的，或是與催化劑進行化學交聯的，或是加熱交聯的。最好用100％固體組分即沒有溶劑的樹脂，因為溶劑容易在固化過程中產生氣泡。最好用100％固體組分的聚氨基甲酸(乙)酯樹脂。應當明白，例如，環形帶的兩面可以塗上相同的或不同的100％固體樹脂組分，並且不要求環形帶的兩面都塗上同一類型的100％固體樹脂組分。
由於聚合物樹脂材料82容易粘在內圓筒64上，故最好對內圓筒64加上一種能使它較容易相對於已帶有塗層的環形帶內表面滑動的套筒或塗層。這種套筒或塗層也可使得更容易將帶塗層的環形帶在適當的時候從內圓筒取下。可以用聚乙烯或聚四氟乙烯(TEFLON特氟隆)作為上述的套筒或塗層材料。
顯然，熟悉本專業的人們可以對上述的實施例進行各種改進，但是，不應當在所附權利要求的範圍之外對本發明進行這樣的改進。
權利要求
1．一種用於製造浸透樹脂的環形帶的方法，包含如下步驟a)製備一種用於製造上述環形帶的環形基底件。該環形帶基底件具有一定的環繞長度和橫向寬度，所述寬度至少等於上述環形帶所需的寬度；b)製備一個具有內圓柱面的第一外圓筒，該內圓柱面的周長至少等於上述環形基底件的上述長度，其高度至少等於上述環形帶的寬度；c)將上述的環形基底件安裝在上述第一外圓筒的上述內圓柱面上；d)製備一個與上述第一外圓筒的上述內圓柱面同軸的第一內圓筒，該第一內圓筒的半徑小於上述外圓筒的內圓柱面的半徑，上述第一內圓筒還具有一個向內彎曲的凸部；e)將上述第一內圓筒的上述凸部移動入上述第一外圓筒之內部；f)將第一聚合物樹脂材料注入上述內圓柱面上的上述環形基底件與上述第一內圓筒的上述凸部之間形成的間隙內；和g)將上述第一內圓筒完全移入上述第一外圓筒內，與此同時，將第一聚合物樹脂材料注入上述間隙內。
2．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)使上述的第一聚合物材料完全固化；b)從上述的第一外圓筒內取出含有上述環形基底件和上述的完全固化的第一聚合物樹脂材料的上述環形帶和上述的第一內圓筒；和c)從上述第一內圓筒上取下上述的環形帶。
3．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)製備一個用於上述第一外圓筒上的蓋子；b)設置一個用於通過上述蓋子上的孔從上述第一外圓筒的內部抽出空氣的真空泵；和c)從上述第一外圓筒內抽出空氣，與此同時，進行將上述第一內圓筒完全移入上述第一外圓筒內並同時將上述第一聚合物材料注入上述間隙內的上述步驟。
4．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含將上述環形基底件沿入口端固定到上述第一外圓筒上的步驟。
5．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含將上述環形基底件固定到上述第一外圓筒的第一端部和第二端部上的步驟。
6．根據權利要求5的方法，其特徵在於，還包含在張緊狀態下將上述環形基底件置於上述第一外圓筒的上述第一端與上述第二端之間的步驟。
7．根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述的第一外圓筒和上述的第一內圓筒是沿垂直方向設置的。
8．根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述的第一外圓筒和上述的第一內圓筒是沿水平方向設置的，並且在繞水平軸線旋轉的同時，進行將上述第一內圓筒完全移入上述第一外圓筒內並同時將上述第一聚合物樹脂材料注入上述間隙間的上述步驟。
9．根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述第一外圓筒的上述內圓柱面上具有用以使上述第一聚合物樹脂材料上形成相應特徵的表面特徵。
10．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)使上述的第一聚合物樹脂材料部分地固化；b)從上述第一外圓筒內取出含有上述環形基底件和上述部分固化的第一聚合物樹脂材料的上述環形帶和上述的第一內圓筒；c)從上述第一內圓筒上取下上述的環形帶；d)將上述環形帶安置在上述第一外圓筒的上述內圓柱面上；e)製備一個與上述第一外圓筒的上述內圓柱面同軸的第二內圓筒，該第二內圓筒的半徑小於上述的第一內圓筒，並且也具有向內彎曲的凸部；f)將上述第二內圓筒的上述凸部移入上述第一外圓筒內；g)將第二聚合物樹脂材料澆入位於上述內圓柱面上的上述環形帶與上述第二內圓筒的上述凸部之間形成的間隙內；和h)將上述的第二內圓筒完全移入上述第一外圓筒內，並同時將第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內。
11．根據權利要求10的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)使上述的第一聚合物樹脂材料和上述的第二聚合物樹脂材料完全固化；b)從上述第一外圓筒內取出現已含有上述述環形基底件和上述完全固化的第一和第二聚合物樹脂材料的上述環形帶和上述的第二內圓筒；和c)從上述第二內圓筒上取下上述環形帶。
12．根據權利要求10的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)製備一個用於上述第一外圓筒上的蓋子；b)設置一個用於通過上述蓋子上的孔從上述第一外圓筒的內部抽出空氣的真空泵；c)從上述第一外圓筒內抽出空氣，與此同時進行將上述第二內圓筒完全移入上述第一外圓筒內並同時將上述第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內的上述步驟。
13．根據權利要求10的方法，其特徵在於，還包含將上述的環形帶沿入口端固定在上述第一外圓筒上的步驟。
14．根據權利要求10的方法，其特徵在於，還包含將上述的環形帶固定到上述第一外圓筒的第一端部和第二端部的步驟。
15．根據權利要求14的方法，其特徵在於，還包含將上述環形帶在張拉狀態下安置在上述的第一外圓筒的上述第一與第二端部之間的步驟。
16．根據權利要求10的方法，其特徵在於，上述的第一外圓筒和上述的第二內圓筒是垂直設置的。
17．根據權利要求10的方法，其特徵在於，上述的第一外圓筒和上述的第二內圓筒是水平設置的，並在繞水平軸線旋轉的同時，進行將上述第二內圓筒完全移入上述第一外圓筒內並同時將上述的第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內的上述步驟。
18．根據權利要求1的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)使上述的第一聚合物樹脂材料部分地固化；b)從上述的第一外圓筒內取出含有上述環形基底件和上述部分固化的第一聚合物樹脂材料的上述環形帶和上述的第一內圓筒；c)從上述的第一內圓筒上取下上述的環形帶；d)製備一個具有內圓柱面的第二外圓筒，該第二外圓筒的上述內圓柱面的半徑大於上述的第一外圓筒的半徑，上述的第二外圓筒與上述的第一內圓筒是同軸的；e)將上述的環形帶置入上述第二外圓筒內；f)將上述的環形帶沿入口端固定到上述第二外圓筒上；g)將上述的第一內圓筒的上述凸部移入位於上述第二外圓筒內的上述環形帶中；h)將第二聚合物樹脂材料注入到上述的環形帶與上述第二外圓筒的上述內圓柱面之間由上述第一內圓筒的上述凸部形成的間隙內；和i)將上述的第一內圓筒完全移入上述第二外圓筒內的上述環形帶中，並同時將上述第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內。
19．根據權利要求18的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)使上述的第一聚合物樹脂材料和上述的第二聚合物樹脂材料完全固化；和b)從上述第二外圓筒內取出現已含有上述環形基底件和上述的完全固化的第一和第二聚合物樹脂材料的上述環形帶，和上述的第一內圓筒。
20．根據權利要求19的方法，其特徵在於，還包含從上述的第一內圓筒上取下上述環形帶的步驟。
21．根據權利要求18的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)製備一個用在上述第二外圓筒上的蓋子；b)設置一個用於通過上述蓋子上的孔從上述第二外圓筒內抽出空氣的真空泵；和c)從上述第二外圓筒內抽出空氣，與此同時，進行將上述第一內圓筒完全移入上述第二外圓筒內的上述環形帶中並同時將上述第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內的上述步驟。
22．根據權利要求18的方法，其特徵在於，上述的第二外圓筒和上述的第一內圓筒是垂直設置的。
23．根據權利要求18的方法，其特徵在於，上述的第二外圓筒和上述的第一內圓筒是水平設置的，並在繞水平軸線旋轉的同時，進行將上述第一內圓筒完全移入上述第二外圓筒內的上述環形帶中並同時將上述第二聚合物樹脂材料澆入上述間隙內的上述步驟。
24．根據權利要求19的方法，其特徵在於，還包含如下步驟a)研磨上述環形帶的外表面，使該環形帶具有均勻的厚度，並使上述外表面具有所需的表面特徵；和b)從上述的第一內圓筒上取下上述的環形帶。
25．根據權利要求19的方法，其特徵在於，還包含在上述環形帶的外表面上切出凹槽的步驟。
26．根據權利要求19的方法，其特徵在於，還包含在上述環形帶的外表面上鑽出盲孔的步驟。
27．根據權利要求18的方法，其特徵在於，上述的第二外圓筒的上述內圓柱面上帶有可使上述的第二聚合物樹脂材料上形成相應的特徵的表面特徵。
28．一種按照權利要求2的方法製成的浸透樹脂的環形帶。
29．一種按照權利要求11的方法製成的浸透樹脂的環形帶。
30．一種按照權利要求20製成的浸透樹脂的環形帶。
31．一種按照權利要求24的方法製成的浸透樹脂的環形帶。
全文摘要
在具有外圓筒(66)和與半徑較小的內圓筒(64)同軸的內圓柱面的裝置(60)上製造一種浸透樹脂的環形帶的方法。將一環形基底件安置在外圓筒(66)的內圓柱面上。然後將具有向內彎曲的凸部(68)的內圓筒(64)插入外圓筒(66)內,在彎曲凸部(68)與上述內圓柱面之間形成間隙(70)。在內圓筒(64)逐漸移入外圓筒(66)內的同時將聚合物樹脂連續地澆入間隙(70)內。彎曲凸部(68)迫使樹脂進入環形基底件內並逐出氣泡,同時迫使環形帶貼緊上述的內圓柱面。在聚合物樹脂固化後,就可從裝置(60)中取得含有完全浸透樹脂且沒有氣泡的環形基底件且內表面上帶有塗層的環形帶。
文檔編號B29C39/02GK1204982SQ97191418
公開日1999年1月13日 申請日期1997年8月8日 優先權日1996年10月10日
發明者威廉姆·H·杜特 申請人:阿爾巴尼國際公司