Пластина для опорного валика с областью сниженного вакуума для применения в системе перемещения со скольжением и отрезания и способ ее применения - RU2622670C1
Код документа: RU2622670C1
Чертежи
Описание
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится, главным образом, к вакуумному валику для перемещения со скольжением, используемого в производстве изделия. В частности, некоторые аспекты данного изобретения относятся к опорному валику, пластине опорного валика и/или системе перемещения со скольжением и отрезания, применяемой в производстве впитывающего изделия или подобного, и способам их применения.
Различные впитывающие изделия, предназначенные для индивидуального ношения, такие как подгузники, трусы для приучения к горшку, женские гигиенические продукты, изделия для взрослых, страдающих недержанием, перевязочные материалы, предметы медицинской одежды и тому подобное, производятся с помощью процессов, в которых отдельные части или сегменты изделий расположены на непрерывно движущемся полотне изделий. В этих процессах вакуумный валик для перемещения со скольжением, опорный валик, или тому подобное могут быть использованы при отрезании, транспортировке и перемещении сегмента на движущееся полотно изделий. Например, известный производственный процесс перемещения со скольжением и отрезания использует вакуумный барабан, вращающийся с большей скоростью чем поступающее полотно, из которого должен быть вырезан сегмент. Поступающее полотно, таким образом, перемещается со скольжением по поверхности барабана, пока отрезной нож не отрежет правильный отрезок полотна, тем самым образуя сегмент. Отрезной нож может быть установлен на отрезной валик, который движется со скоростью поверхности, аналогичной скорости вращающегося вакуумного барабана и который отрезает сегмент от поступающего полотна, когда нож соприкасается с вращающимся вакуумным барабаном. Отрезанный сегмент удерживается на поверхности барабана с помощью вакуума, создаваемого через отверстия, выполненные в барабане. Сегмент удерживается и транспортируется на барабане в позицию перегрузки, в которой сегмент перемещается на непрерывно движущееся полотно изделий, образующее по меньшей мере часть впитывающего изделия.
Однако при использовании этого известного процесса для неоднородных поступающих полотен могут возникнуть одна или более проблем. То есть в некоторых применениях поступающее полотно (т.е. полотно, из которого должны быть вырезаны отдельные сегменты) может содержать множество областей материала, обладающих разными механическими свойствами. Например, поступающее полотно может содержать основную подложку с одним или более компонентами крепления, расположенными на ней. Один или более компонентов крепления могут содержать любой подходящий материал, используемый для закрепления впитывающего изделия на пользователе, например, материал с крючками. В этих случаях, эта неоднородность поступающего полотна может вызывать проблемы, когда поступающее полотно перемещается со скольжением по поверхности вакуумного барабана. Например, материал крепления (например, крючка) может сцепляться с поверхностью скольжения с большей силой трения, чем окружающая его основная подложка поступающего полотна, тем самым вызывая нежелательный износ в области вакуумного барабана, контактирующей с областью крепления. Кроме того, когда компонент крепления содержит материал с крючками, крючки могут становиться изношенными или деформированными вследствие взаимодействия крючков с поверхностью вращающегося барабана.
Таким образом, остается потребность в вакуумном барабане, который решает одну или более из проблем, вызванных известными процессами перемещения со скольжением и отрезания при изготовлении впитывающих изделий или подобного. В частности, остается потребность в применении улучшенного вакуумного барабана для перемещения со скольжением при отрезании и транспортировке отдельных сегментов из неоднородных поступающих полотен.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
В одном аспекте пластина выполнена с возможностью соприкосновения с полотном, содержащим первую область, обладающую первой характеристикой, вторую область, обладающую второй характеристикой, отличной от первой характеристики. Пластина в общем содержит по существу изогнутую стенку, содержащую внутреннюю поверхность, наружную поверхность и множество вакуумных отверстий, проходящих между внутренней и наружной поверхностями и выполненных с возможностью сообщения по текучей среде с источником вакуума. По меньшей мере одна область вакуума приспособлена для соприкосновения с первой областью полотна, и по меньшей мере одна область сниженного вакуума приспособлена для приема второй области полотна. Множество вакуумных отверстий сконфигурированы так, что, когда они подключены к источнику вакуума, разрежение по меньшей мере в одной области вакуума больше чем разрежение в по меньшей мере одной области сниженного вакуума, чтобы первая область полотна прижималась к пластине с большей силой, чем вторая область.
В другом аспекте система перемещения со скольжением и отрезания, как правило, содержит узел подачи полотна, ножевой валик и опорный валик. Опорный валик содержит барабан, имеющий внутреннюю поверхность и наружную поверхность; множество вакуумных отверстий, проходящих между внутренней поверхностью и наружной поверхностью; и по меньшей мере одну область вакуума и по меньшей мере одну область сниженного вакуума на наружной поверхности. Узел подачи полотна выполнен с возможностью подачи полотна, имеющего основную подложку и материал крепления, на опорный валик со скоростью, которая меньше чем скорость поверхности опорного валика, так чтобы полотно перемещалось со скольжением вдоль наружной поверхности опорного валика. Ножевой валик выполнен с возможностью соприкосновения с полотном, перемещающимся со скольжением по наружной поверхности опорного валика, и отрезания сегмента от полотна. Опорный валик выполнен с возможностью транспортировки сегмента посредством разрежения, прикладываемого источником вакуума к наружной поверхности вакуумного валика. Множество вакуумных отверстий сконфигурировано так, чтобы разрежение по меньшей мере в одной области вакуума было больше чем разрежение по меньшей мере в одной области сниженного вакуума. Когда полотно перемещается со скольжением вдоль наружной поверхности опорного валика, основная подложка примыкает по меньшей мере к одной области вакуума, и материал крепления примыкает по меньшей мере к одной области сниженного вакуума так, что основная подложка полотна прижимается к опорному валику с большей силой чем материал крепления.
В еще одном аспекте рассматривается способ изготовления сегмента полотна из непрерывного полотна. Этот способ в общем включает подачу полотна, содержащего основную подложку и материал крепления, на опорный валик системы перемещения со скольжением и отрезания. Опорный валик имеет область вакуума и область сниженного вакуума. Основная подложка полотна, как правило, совпадает с областью вакуума, а материал крепления, как правило, совпадает с областью сниженного вакуума. Опорный валик вращается так, чтобы скорость поверхности опорного валика была больше чем скорость, с которой подается непрерывное полотно на опорный валик, чтобы полотно перемещалось со скольжением относительно опорного валика. Отдельный сегмент отрезают от непрерывного полотна во время перемещения со скольжением полотна относительно опорного валика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 изображен вид сбоку системы перемещения со скольжением и отрезания в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
На фиг. 2 изображен вид в перспективе приведенного в качестве примера полотна, используемого в системе перемещения со скольжением и отрезания, изображенной на фиг. 1.
На фиг. 3 изображен вид в перспективе одного варианта осуществления опорного валика, применяемого в системе перемещения со скольжением и отрезания, изображенной на фиг. 1.
На фиг. 4 изображен вид, развернутый в одной плоскости, пластины опорного валика как части опорного валика, изображенного на фиг. 3.
На фиг. 5A-5D изображены поперечные разрезы альтернативных вариантов осуществления вакуумных отверстий, выполненных в поверхности опорного валика, изображенного на фиг. 3.
На фиг. 6 изображен вид в перспективе другого варианта осуществления опорного валика, применяемого в системе перемещения со скольжением и отрезания, изображенной на фиг. 1.
На фиг. 7 изображен вид в перспективе еще одного варианта осуществления опорного валика, применяемого в системе перемещения со скольжением и отрезания, изображенной на фиг. 1.
На фиг. 8 приведена фотография неповрежденных крючков материала крепления.
На фиг. 9 приведена фотография поврежденных крючков материала крепления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Обратимся к графическим материалам, где на фиг. 1 изображена подходящая система перемещения со скольжением и отрезания, в общем обозначенная 10, соответствующая одному варианту осуществления изобретения, применяемая для изготовления впитывающих изделий. Впитывающие изделия могут представлять собой, например, подгузники, трусы для приучения к горшку, женские гигиенические продукты, изделия для взрослых, страдающих недержанием, перевязочный материал, предметы медицинской одежды и подобное. Система перемещения со скольжением и отрезания 10 может применяться для помещения отдельной части или сегмента 22 на непрерывно движущееся полотно 24 изделий. В частности, поступающее полотно 12 может подаваться на опорный валик 16 через узел подачи полотна, такой как, например, один или более приводных валиков 14. В приведенном варианте осуществления подходящий клей наносят на полотно 12 в установке 15 нанесения клея до того, как оно достигнет опорного валика 16, или после. Следует понимать, что установка 15 нанесения клея может быть расположена в разных местах в системе 10. Также следует понимать, что в других подходящих вариантах осуществления установка 15 нанесения клея может быть исключена.
В проиллюстрированном варианте осуществления опорный валик 16 является вакуумным барабаном, выполненным в виде цилиндрического барабана, имеющего внутреннюю поверхность 29, наружную поверхность 30 и одно или несколько вакуумных отверстий 32, проходящих между внутренней поверхностью и наружной поверхностью (как показано на фиг. 3). Опорный валик 16 может внутри содержать или может быть иным образом соединен с подходящим источником вакуума (таким как, например, вакуумный насос, вакуумная камера и т.д., не показанным), который способен выборочно прилагать разрежение (т.е. отрицательное давление) через одно или более вакуумных отверстий 32, так что материалы, расположенные на наружной поверхности 30 опорного валика, в целом, притягиваются к наружной поверхности и закрепляются на ней. В некоторых вариантах осуществления источник вакуума может быть способен прилагать вакуум в диапазоне от 1 до 20 дюймов водяного столба, и более предпочтительно в диапазоне от 3 до 10 дюймов водяного столба, и еще более предпочтительно в диапазоне от 4 до 7 дюймов водяного столба.
В одном подходящем варианте осуществления поступающее полотно 12 подается на опорный валик 16 с более медленной линейной скоростью (обозначенной V1 на фиг. 1), чем скорость поверхности опорного валика (обозначенная V2 на фиг. 1). Другими словами, скорость поверхности опорного валика 16 превышает скорость, с которой поступающее композитное полотно 12 подается на опорный валик. В результате, передний край поступающего полотна 12 зацепляется и перемещается со скольжением относительно наружной поверхности 30 опорного валика 16. Следует понимать, что поступающее полотно 12 может быть подано на опорный валик 16 с любой подходящей скоростью. Например, в одном подходящем варианте осуществления поступающее полотно 12 подается на опорный валик 16 со скоростью от приблизительно 1/2 до приблизительно 1/20 скорости поверхности опорного валика. Другими словами, скорость поверхности опорного валика 16 от приблизительно двух до приблизительно двадцати раз превышает скорость, с которой поступающее полотно 12 подается на опорный валик. В одном предпочтительном варианте осуществления поступающее полотно 12 подается на опорный валик 16 со скоростью приблизительно 1/10 скорости поверхности опорного валика. Другими словами, скорость поверхности опорного валика в десять раз превышает скорость, с которой поступающее полотно подается на опорный валик.
Система перемещения со скольжением и отрезания 10, изображенная на фиг. 1, дополнительно содержит ножевой валик 18, имеющий одно или более лезвий 20 ножа (одно лезвие ножа изображено на фиг. 1). Как показано на фиг. 1, лезвие 20 ножа ориентировано в продольном направлении 50 на ножевом валике 18 (т.е. направлении, по существу параллельном центральной оси ножевого валика и опорного валика 16) и может быть выполнено с возможностью отрезания материала, присутствующего на наружной поверхности 30 опорного валика, когда лезвие ножа соприкасается с поверхностью опорного валика. Таким образом, когда поступающее полотно 12 подается на опорный валик 16, лезвие 20 ножа будет отрезать поступающее полотно в направлении поперек машины или поперечном направлении, когда лезвие ножа соприкасается с поверхностью 30 опорного валика, тем самым образуя отдельный сегмент 22.
Например, в показанном варианте осуществления ножевой валик 18 содержит одно лезвие 20 ножа, так что система перемещения со скольжением и отрезания 10 выполнена с возможностью отрезания поступающего полотна 12 один раз за оборот ножевого валика. То есть, для каждого полного оборота ножевого валика 18, лезвие ножа будет соприкасаться с наружной поверхностью 30 опорного валика 16 один раз, таким образом формируя один сегмент 22 за оборот ножевого валика. В других вариантах осуществления ножевой валик 18 может содержать больше, чем одно лезвие 20 ножа, так что система перемещения со скольжением и отрезания 10 выполнена с возможностью отрезания поступающего полотна 12 более, чем один раза за оборот ножевого валика 18, что будет понятно специалистам в данной области техники.
После того, как сегмент 22 был отрезан от поступающего полотна 12 с помощью ножевого валика 18, сегмент будет транспортироваться со скоростью поверхности опорного валика 16 на непрерывно движущееся полотно 24 изделий. То есть после отрезания от поступающего полотна 12, сегмент 22 будет удерживаться на наружной поверхности 30 опорного валика 16 посредством вакуума, подводимого через вакуумные отверстия 32, проходящие между внутренней и наружной поверхностями опорного валика. Таким образом, сегмент 22 будет перемещаться с той же скоростью поверхности, что и опорный валик 16, пока он не достигнет полотна 24 изделий, где он помещается на полотно изделий, чтобы формировать часть впитывающего изделия.
В изображенном варианте осуществления каждый из сегментов 22 клеится к движущемуся полотну 24 изделий. В частности, сегмент 22, имеющий на себе клей, и движущееся полотно 24 изделий направляются через зазор, образованный опорным валиком 16 и толкателем 23 (или другим подходящим устройством, например, валиком). Следует понимать, что сегмент 22 может быть прикреплен к движущемуся полотну изделий с использованием любой подходящей техники соединения.
Объединенные полотно 24 изделий и сегмент 22 затем перемещаются далее по технологической линии для дальнейшей обработки (например, разрезания на отдельные впитывающее изделия, складывания впитывающих изделий, упаковывания впитывающих изделий и др.). В одном подходящем варианте осуществления движущееся полотно 24 изделий подается со скоростью, по существу равной скорости (т.е. скорости наружной поверхности 30 опорного валика 16), с которой к ней подается сегмент 22.
Теперь обратимся к фиг. 2, в одном подходящем варианте осуществления обращенная к опорному валику поверхность 25 поступающего полотна 12 (т.е. поверхность, предназначенная для примыкания к наружной поверхности 30 опорного валика 16) может быть неоднородной (т.е. может содержать области, имеющие различную высоту, выполненные из разных материалов, обладающих разными механическими или физическими свойствами (например, прочностью, пористостью, плотностью), и т.п.). Таким образом, неоднородное полотно имеет области с разными характеристиками. То есть поступающее полотно 12 имеет по меньшей мере две области, при этом одна из областей (первая область) обладает первой характеристикой, а вторая область обладает второй характеристикой, отличной от первой характеристики.
В приведенном в качестве примера варианте осуществления обращенная к опорному валику поверхность 25 поступающего полотна 12, показанного на фиг. 2, содержит основную подложку 26 с одной или более полосами материала 28 крепления (например, подходящего материала крепления с охватываемыми элементами), экструдированного на основную подложку или прикрепленного к ней другим способом. В показанном варианте осуществления, например, поступающее полотно 12 содержит две полосы материала 28 крепления, экструдированного на основную подложку 26, но, в других вариантах осуществления поступающее полотно 12 может иметь любое количество полос материалов 28 крепления и/или других неоднородных компонентов вдоль обращенной к опорному валику поверхности 25.
Как показано на фиг. 3, опорный валик 16 выполнен с возможностью размещения неоднородной обращенной к опорному валику поверхности 25 поступающего полотна 12. То есть, если разрежение является приблизительно равным вдоль продольного направления 50 опорного валика, неоднородная обращенная к опорному валику поверхность 25 поступающего полотна 12 может приводить к одной или более проблемам. Например, в некоторых вариантах осуществления материал 28 крепления, например, представляет собой материал крепления с охватываемыми элементами, и более предпочтительно, полимерный (например, полиэтиленовый, полипропиленовый) материал с крючками. В таких вариантах осуществления, когда обращенная к опорному валику поверхность 25 поступающего полотна 12 перемещается со скольжением по опорному валику 16, крючки могут вызывать нежелательный износ поверхности 30 опорного валика. То есть, вакуум может притягивать поступающее полотно 12 к поверхности 30 опорного валика 16, вызывая чрезмерное трение в кольцевых областях поверхности, контактирующих с крючками материала 28 крепления. Кроме того, и, в частности, когда материал 28 крепления (например, крючки) изготовлены из относительно мягкого материала, такого как полиэтилен, взаимодействие крючков с поверхностью 30 опорного валика 16 может приводить к деформации крючков или иному износу. Например, перемещение со скольжением крючков по поверхности 30 опорного валика 16 может приводить к прижатию и уплощению верхушек крючков, тогда как взаимодействие крючков с вакуумными отверстиями 32 может приводить к изгибанию, деформации или даже срезанию крючков. На фиг. 8, например, приведена фотография неповрежденных крючков, а на фиг. 9 приведена фотография крючков, поврежденных системой перемещения со скольжением и отрезания и, в частности, в результате контакта с опорным валиком.
Соответственно, в некоторых вариантах осуществления изобретения разрежение в области опорного валика 16, которая взаимодействует с материалом 28 крепления, уменьшается или убирается, таким образом, уменьшается сила трения об материал крепления, когда поступающее полотно 12 перемещается со скольжением по опорному валику и/или когда сегмент 22 транспортируется опорным валиком. Это станет более понятно со ссылкой на фиг. 3. На фиг. 3 изображен первый вариант осуществления опорного валика 16 системы перемещения со скольжением и отрезания 10, применяемого для снижения вакуума в области опорного валика, которая полностью примыкает к материалу 28 крепления во время использования. Как видно на фиг. 3, опорный валик 16 содержит множество вакуумных отверстий 32. Опорный валик 16 может дополнительно содержать другие отверстия или подобное, например, множество установочных отверстий 33, без отрыва от объема этого изобретения.
Как видно, множество вакуумных отверстий 32 расположены на поверхности 30 опорного валика 16, так что указанная поверхность содержит области вакуума 34 и области сниженного вакуума 36. В частности, области вакуума 34 являются частями поверхности 30, на которых вакуумные отверстия 32 предоставлены равномерно по окружности опорного валика 16. Данные области вакуума 34, как правило, притягивают материал к наружной поверхности 30 опорного валика 16 (такой как поступающее полотно 12) при подаче материала на опорный валик. Напротив, области 36 сниженного вакуума в проиллюстрированном варианте осуществления определены частями наружной поверхности 30, на которых отверстия 32 для вакуума не предоставлены равномерно по окружности опорного вала 16 (например, полосами по окружности поверхности, не содержащими отверстий). Следовательно, материал, подаваемый на внешнюю поверхность 30 опорного валика 16, не будет притягиваться к опорному валику в областях сниженного вакуума 36 или будет притягиваться к опорному валику в меньшей степени, чем в случае материала, совпадающего с областями вакуума 34.
Области вакуума 34 опорного валика 16 могут располагаться в соответствующем месте в продольном направлении 50, так что области вакуума, как правило, совпадают с основной подложкой 26 контактирующей с опорным валиком поверхности 25 поступающего полотна 12, тогда как области сниженного вакуума 36 могут размещаться в соответствующем месте в продольном направлении, так что области сниженного вакуума, как правило, совпадают с материалом 28 крепления контактирующей с опорным валиком поверхностью поступающего полотна. В приведенном в качестве примера варианте осуществления основная подложка 26 включает нетканое полотно с относительно высокой пористостью. Материал 28 крепления с другой стороны имеет относительно низкую пористость. В одном подходящем варианте осуществления материал 28 крепления является непроницаемым для жидкости, тогда как основная подложка 26 является проницаемой для жидкости.
В этих вариантах осуществления разрежение (отрицательное давление), создаваемое источником вакуума, будет сильнее в частях поверхности 30 опорного валика 16, контактирующего с основной подложкой 26, и слабее или даже отсутствовать в частях поверхности, где опорный валик контактирует с материалом 28 крепления. Так как сила трения между материалом 28 крепления и наружной поверхностью 30 опорного валика 16 уменьшается вдоль полос, примыкающих к материалу крепления (вследствие сниженного разрежения, обеспеченного на областях сниженного вакуума 36), поверхность опорного валика может не быть склонной к износу или такому сильному износу в этих областях. Кроме того, и в частности, когда материал 28 крепления содержит материал с крючками, изготовленный, например, из полимера, уменьшенная сила трения в области сниженного вакуума 36 может уменьшать или исключать повреждение крючков, вызванное известными системами перемещения со скольжением и отрезания. Например, уменьшенная сила трения в областях сниженного вакуума 36 может уменьшать или устранять сжатие полимерных крючков так, чтобы крючки не деформировались при перемещении в полном объеме на полотно 24 изделий. Более того, и благодаря сниженному вакууму в областях сниженного вакуума 36, приведенного в качестве примера опорного валика 16, крючки не будут зацепляться за вакуумные отверстия при перемещении со скольжением по поверхности 30 опорного валика. Соответственно, это уменьшает или исключает срезание, изгиб или другую деформацию крючковых креплений, которые в противном случае могут возникнуть вследствие зацепления крючков за вакуумные отверстия.
Несмотря на то что опорный валик 16 показан на фиг. 3 без вакуумных отверстий 32 в областях сниженного вакуума 36, в других вариантах осуществления области сниженного вакуума могут содержать вакуумные отверстия 32, при этом все еще предоставляя сниженное разрежение без отступления от объема настоящего изобретения. Например, в некоторых вариантах осуществления вакуумные отверстия 32 могут быть выполнены в области сниженного вакуума 36, хотя и расположены менее плотно, чем вакуумные отверстия в области вакуума 34. То есть, опорный валик 16 может содержать меньше вакуумных отверстий на единицу площади в области сниженного вакуума 36, чем в области вакуума 34, так что разрежение (и соответствующая сила трения и т. д.) будет меньше в области сниженного вакуума, чем в области вакуума.
Кроме того, в случае известных опорных валиков, содержащих равномерно распределенные вакуумные отверстия 32 вдоль своей поверхности, некоторые или все отверстия внутри области сниженного вакуума могут быть закрыты для снижения разрежения и/или силы трения внутри области сниженного вакуума 36, например, посредством размещения ленты над некоторыми из вакуумных отверстий, введения зажимных винтов в некоторые из вакуумных отверстий и т.д.
Альтернативно, вакуумные отверстия 32 могут быть выполнены в области сниженного вакуума 36 с меньшим диаметром, чем отверстия, выполненные в области вакуума 34, таким образом предоставляя сниженное разрежение в области сниженного вакуума. Более того, в других вариантах осуществления форма вакуумных отверстий 32, выполненных в области сниженного вакуума 36, может изменяться так, чтобы разрежение и/или сила трения в области сниженного вакуума уменьшалась по сравнению с известными системами перемещения со скольжением и отрезания. Например, в некоторых вариантах осуществления профиль поперечного сечения вакуумных отверстий 32 в области сниженного вакуума 36 может изменяться для снижения разрежения и/или силы трения в области сниженного вакуума, как будет рассмотрено более полно с использованием фиг. 5A-5D.
Теперь обратимся к фиг. 4, в некоторых вариантах осуществления опорный валик 16, содержащий области сниженного вакуума 36, может быть образован с использованием одной или более изогнутых пластин, прикрепленных к вакуумному барабану или подобному. На фиг. 4 изображен вид, развернутый в одной плоскости, одной изогнутой пластины 38 опорного валика в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Пластина 38 опорного валика может быть образована с использованием любого подходящего материала, и в некоторых случаях может быть выполнена из, например, металла (такого как нержавеющая сталь), пластмассы, углеродного волокна. Хотя на фиг. 4 пластина 38 опорного валика показана в плоском виде (т.е. по существу в плоской конфигурации), следует понимать, что на практике она будет иметь изогнутое поперечное сечение с радиусом кривизны, приблизительно равным радиусу опорного валика 16.
Пластина 38 опорного валика имеет внутреннюю поверхность (не показана на фиг. 4) и наружную поверхность 30, при этом вакуумные отверстия 32 проходят между внутренней и наружной поверхностями и сконфигурированы так, что в пластине опорного валика образованы области вакуума 34 и области без вакуума 36. Как рассмотрено с использованием фиг. 3, области вакуума 34 представляют собой области пластины 38 опорного валика, где вакуумные отверстия 32 расположены через одинаковые промежутки вокруг окружности пластины опорного валика, тогда как области сниженного вакуума представляют собой области пластины опорного валика, где вакуумные отверстия не расположены через одинаковые промежутки вокруг окружности пластины опорного валика. Альтернативно, области сниженного вакуума 36 могут представлять собой области пластины 38 опорного валика, где вакуумные отверстия 32 расположены менее плотно, чем в областях вакуума 34, где вакуумные отверстия меньше чем вакуумные отверстия в областях вакуума, где профиль поперечного сечения вакуумных отверстий отличается от профиля поперечного сечения вакуумных отверстий в области вакуума и т. п.
В некоторых вариантах осуществления может быть желательным наличие в определенных зонах областей вакуума 34 опорного валика 16 большего усилия вакуума чем в других зонах. Таким образом, в некоторых зонах областей вакуума 34 плотность вакуумных отверстий 32 может быть больше в одной зоне, так что разрежение в этой зоне соответственно будет больше. В этих вариантах осуществления при поступлении в полном объеме на вакуумный барабан или подобное, большее разрежение и/или сила трения могут действовать на поступающее полотно 12 в определенных зонах по окружности, чем в других зонах. Несмотря на это, даже в таких вариантах осуществления области сниженного вакуума 36 приспособлены создавать сниженное разрежение и/или силу трения по сравнению с областями вакуума 34 в более плотных зонах.
За счет выполнения в пластине 38 опорного валика группы вакуумных отверстий 32, предназначенных для создания сниженного разрежения и/или уменьшенной силы трения в определенных областях пластины (например, в областях сниженного вакуума 36), известные системы перемещения со скольжением и отрезания могут быть модифицированы в целях эффективной обработки, например, поступающего полотна 12 с неоднородной обращенной к опорному валику поверхностью 25. Например, вакуумные или опорные валики в системе перемещения со скольжением и отрезания могут быть сконфигурированы так, чтобы пластины, содержащие вакуумные отверстия, могли быть удалены или заменены в соответствии с конкретным применением, для технического обслуживания барабана и/или пластины и т. п. Соответственно, при использовании системы перемещения со скольжением и отрезания, например, для производства впитывающих изделий, содержащих сегменты 22 (выполненные из неоднородного поступающего полотна 12), опорный барабан может быть оснащен пластиной 38 опорного валика. В таких вариантах осуществления сниженное разрежение и/или сила трения могут присутствовать в месте, где опорный валик 16 примыкает к материалу 28 крепления поступающего полотна 12.
В других вариантах осуществления форма и/или механические свойства опорного валика 16 и/или вакуумных отверстий, выполненных в нем, могут изменяться с целью снижения разрежения и/или силы трения в зоне опорного валика, которая примыкает к материалу 28 крепления поступающего полотна 12. Это станет более понятно со ссылкой на фиг. 5-7. Во-первых, на фиг. 5A-5D изображен вид профиля поперечного сечения вакуумных отверстий 32, 46, 146, 246, соответственно, выполненных в опорном валике 16 в соответствии с некоторыми аспектами изобретения. Как было рассмотрено, вакуумные отверстия 32, 46, 146, 246 могут проходить между внутренней и наружной поверхностями опорного валика 16 так, чтобы источник вакуума притягивал материал (например, поступающее полотно 12) к поверхности опорного валика. Как видно на фиг. 5A, в некоторых вариантах осуществления вакуумное отверстие 32 может содержать в целом постоянное поперечное сечение. Например, вакуумное отверстие 32 может представлять собой отверстие с постоянным диаметром вдоль всей своей осевой длины. То есть диаметр отверстия 32, граничащего с внутренней поверхностью, по существу равен диаметру отверстия, граничащего с наружной поверхностью.
В некоторых вариантах осуществления поверхность 30 опорного валика 16 также может содержать одно или более вакуумных отверстий 46, как показано на фиг. 5B, которые не имеют в целом постоянного поперечного сечения. То есть и в отличие от вакуумных отверстий 32 вакуумные отверстия 46 могут иметь изменяющийся диаметр вдоль своей осевой длины. Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 5B, вакуумное отверстие 46 имеет верхнюю часть с фаской, при этом диаметр вакуумного отверстия является наибольшим рядом с наружной поверхностью 30 опорного валика 16 и становится меньше вдоль осевой длины вакуумного отверстия. Таким образом, стенки вакуумного отверстия 46 с фаской могут образовывать больший угол с поверхностью 30 опорного валика 16, чем стенки, которые вакуумное отверстие 32 образует с поверхностью опорного валика.
В некоторых вариантах осуществления одно или более вакуумных отверстий 46 с фасками могут быть выполнены в области, которая полностью примыкает к материалу 28 крепления, с целью снижения, например, трения между материалом крепления и поверхностью 30 опорного валика 16, когда поступающее полотно 12 перемещается со скольжением по опорному валику. То есть благодаря тому, что стенки вакуумного отверстия 46 с фаской образуют больший угол с наружной поверхностью 30 опорного валика 16, чем стенки вакуумного отверстия 32, материал 28 крепления будет более легко перемещаться со скольжением вдоль поверхностей примыкания (т.е. поверхности опорного валика и боковой стенки вакуумного отверстия). В таких вариантах осуществления материал 28 крепления будет с меньшей вероятностью деформироваться или срезаться, чем если бы он в другом случае входил в контакт с приблизительно прямым углом, который образуют боковые стенки вакуумных отверстий 32 с поверхностью 30 опорного валика 16.
Например, в вариантах осуществления, в которых материал 28 крепления содержит полимерный материал с крючками, крючки могут быть склонны к сгибанию, деформированию или даже срезанию, когда они входят в контакт с опорным валиком 16 и, в частности, когда они входят в контакт с боковой стенкой вакуумных отверстий 32 опорного валика. Тем не менее, сгибание, деформирование или срезание полимерных крючков можно уменьшить или вообще этого избежать, когда они входят в контакт с вакуумными отверстиями 46 с фаской опорного валика 16, поскольку, как было рассмотрено, полимерные крючки могут более легко скользить вдоль поверхностей примыкания вакуумных отверстий и поверхности 30 опорного валика 16 благодаря фаске, выполненной между стенками вакуумного отверстия и поверхностью 30 опорного валика.
Следует понимать, что профиль поперечного сечения вакуумного отверстия, используемого в области сниженного вакуума 36, не ограничивается тем, который показан на фиг. 5B (т.е. поперечное сечение с фаской), а наоборот может иметь любое подходящее поперечное сечение, которое снижает силу трения, вызванную материалом 28 крепления, перемещающимся со скольжением вдоль поверхности 30 опорного валика 16. Например, в других подходящих вариантах осуществления поперечное сечение вакуумного отверстия 146, выполненного в области сниженного вакуума 36, может иметь в целом форму усеченного конуса (как показано на фиг. 5C), может иметь в целом цилиндрическую форму, но при этом иметь скругленные кромки в месте, где боковые стенки вакуумного отверстия 246 встречаются с поверхностью 30 опорного валика 16 (как показано на фиг. 5D), или может иметь любое другое подходящее поперечное сечение, чтобы крючковый или другой материал, перемещающийся со скольжением вдоль поверхности опорного валика, не деформировался с легкостью. Как показано на фиг. 5C, вакуумное отверстие 146 в форме усеченного конуса сужается вовнутрь от наружной поверхности 30 опорного валика 16 в направлении внутренней поверхности. То есть диаметр вакуумного отверстия 146 уменьшается от наружной поверхности к внутренней поверхности. Однако, следует понимать, что диаметр вакуумного отверстия может увеличиваться от наружной поверхности к внутренней поверхности.
Кроме того, следует понимать, что любая из вышеизложенных конфигураций для снижения разрежения и/или силы трения в зоне области сниженного вакуума 36 может быть скомбинирована без отклонения от объема этого изобретения. Например, в некоторых вариантах осуществления вакуумные отверстия 32 могут быть предусмотрены в области сниженного вакуума 36, однако могут быть расположены менее плотно, чем вакуумные отверстия, выполненные в области вакуума 34 (таким образом снижая разрежение в этой области), могут быть меньше чем вакуумные отверстия, выполненные в области вакуума (таким образом снижая разрежение и/или снижая зацепление материала 28 крепления за внутреннюю часть вакуумного отверстия), и/или могут содержать профили поперечного сечения, отличные от профилей поперечного сечения вакуумных отверстий, выполненных в области вакуума (таким образом уменьшая силу трения между скользящим материалом крепления и поверхностью 30 опорного валика 16).
Теперь обратимся к фиг. 6, в других вариантах осуществления материал, покрывающий и/или образующий опорный валик и/или пластину опорного валика в области, которая полностью примыкает к материалу 28 крепления поступающего полотна 12, может отличаться от материала, покрывающего и/или образующего остальную часть опорного валика и/или пластину опорного валика. Например, на фиг. 6 изображен опорный валик 116, содержащий полосы 148. Как и в случае опорного валика 16, рассмотренного с использованием фиг. 3 и 4, опорный валик 116 может представлять собой вакуумный барабан с пластиной опорного валика, прикрепленной к его окружности через одно или более установочных отверстий 133. Полосы 148 расположены на опорном валике 16 в таком месте, что они будут примыкать к материалу 28 крепления неоднородного поступающего полотна 12, когда полотно подается на поверхность 130 опорного валика и перемещается со скольжением по нему. Кроме того, полосы 148 могут быть выполнены из материала с механическими свойствами, отличными от остальной поверхности 130 опорного валика 116, так что, когда вакуум втягивается через поверхность опорного валика посредством источника вакуума, образуются области вакуума 134 и области сниженного вакуума 136. В этих вариантах осуществления области сниженного вакуума 136 могут иметь сниженное разрежение и/или силу трения, при полном контактировании с поступающим полотном 12, так что материал 28 крепления поступающего полотна деформируется менее чем, если бы области сниженного вакуума были образованы из того же материала что и области вакуума.
Например, в некоторых вариантах осуществления полосы 148 могут быть выполнены из износостойкого материала и/или могут обеспечивать уменьшенное сопротивление трению в областях сниженного вакуума 136 при контакте с поступающим полотном 12. Например, покрытие TEFLON®, предоставляемое компанией DuPont, или любой другой подходящий материал может быть нанесен на опорный валик 116 и/или пластину опорного валика, даже если валик или пластина содержит вакуумные отверстия 132 в области сниженного вакуума 136. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления известный опорный валик может быть модифицирован, чтобы предоставлять по меньшей мере некоторые преимущества, как описано в данном документе, за счет нанесения подходящего покрытия на области опорного валика, которые будут полностью примыкать, например, к полосам материала 28 крепления, расположенного на неоднородном поступающем полотне 12.
В других вариантах осуществления полосы 148 могут быть выполнены из, например, пористого металла (такого как пористая сталь), ячеистого материала или подобного. В этих вариантах осуществления вакуум все еще может втягиваться через полосы 148 благодаря порам/отверстиям, присутствующим в пористом металле и/или ячеистом материале. Таким образом, материал (например, поступающее полотно 12) все еще может притягиваться к поверхности 130 опорного валика 116. Однако, вследствие того, что поры/отверстия, присутствующие в полосах 148, могут быть меньше чем вакуумные отверстия 32, выполненные в области вакуума 134 опорного валика 116, в полосах 148 может создаваться сниженное разрежение и/или сила трения, в результате чего обеспечивается область сниженного вакуума 136 и преимущества, подобные вышеописанным. Кроме того, так как в некоторых вариантах осуществления поры/отверстия пористого металла/ячеистого материала могут иметь диаметр, который меньше чем, например, диаметр крючков или подобного, присутствующего на материале 28 крепления, крючки не будут зацепляться за поры/отверстия, когда поступающее полотно 12 перемещается со скольжением по поверхности 130 опорного валика 116. Таким образом, даже если крючки изготовлены из относительно мягкого материала (такого как, например, полиэтилен) крючки могут не быть подверженными к изгибанию, срезанию, деформированию и т. п., так как они перемещаются со скольжением по поверхности 130 опорного валика 116.
Теперь обратимся к фиг. 7, в других вариантах осуществления опорный валик 216, использующийся в системе перемещения со скольжением и отрезания 10, изображенной на фиг. 1, может содержать одну или более канавок 249, предназначенных для приема неоднородного поступающего полотна 12. В частности, опорный валик 116 (или пластина опорного валика, приспособленная для прикрепления по окружности вакуумного валика через одно или более установочных отверстий 233) может содержать одну или более канавок 249, каждая в соответствующей области на поверхности 230 опорного валика 216, который полностью примыкает к материалу 28 крепления на поступающем полотне 12. Факультативно (как показано на фиг. 7), поверхность 230, а также канавки 249 могут содержать вакуумные отверстия 232, которые притягивают материал к поверхности опорного валика 216 с помощью источника вакуума. Принимая во внимание преимущество данного изобретения, следует понимать, что в других вариантах осуществления канавки 249 могут не содержать каких-либо вакуумных отверстий 232, могут содержать меньше (т. е. с меньшей плотностью) и/или меньшие вакуумные отверстия, чем области вакуума 234 опорного валика 216, и/или могут содержать вакуумные отверстия, имеющие профиль поперечного сечения, отличный от вакуумных отверстий, выполненных в областях вакуума.
В этом варианте осуществления материал 28 крепления (например, полимерные крючки) может быть менее подвержен сгибанию, срезанию, деформированию и т. п., когда поступающее полотно 12 перемещается со скольжением вдоль поверхности 230 опорного валика 216. То есть при притягивании поступающего полотна 12 к поверхности 230 опорного валика 216 посредством вакуума, подаваемого через вакуумные отверстия 232, канавки 249 будут принимать материал 28 крепления. Например, ширина и/или глубина каждой канавки 249 могут в достаточной степени иметь такой размер, чтобы принимать материал 28 крепления так, чтобы материал крепления не контактировал с наружной поверхностью 230 опорного валика 216, когда поступающее полотно 12 поступает в систему перемещения со скольжением и отрезания 10. В другом подходящем варианте осуществления глубина канавки 249 может быть такой, что материал 28 крепления лишь слегка контактирует с наружной поверхностью 230 опорного валика 216, когда поступающее полотно 12 поступает на систему перемещения со скольжением и отрезания 10. Например, глубина канавки 249 может быть слегка меньше толщины материала 28 крепления, и/или вакуум, прикладываемый к опорному валику 216, может притягивать материал крепления в канавку, так что материал крепления контактирует с поверхностью дна канавки, хотя и с меньшей силой трения чем, если бы опорный валик не содержал канавок 249.
В любом случае, тогда как основная подложка 26 перемещается со скольжением вдоль поверхности 230 опорного валика 216, материал 28 крепления может не перемещаться со скольжением вдоль поверхности 230 или, альтернативно, может только слегка перемещаться со скольжением по поверхности вследствие углублений, образованных в поверхности канавками 249. В этих вариантах осуществления материал 28 крепления (например, полимерные крючки) будет менее подвержен сгибанию, срезанию, деформированию и т. п., так как крючки не будут контактировать или, альтернативно, только слегка контактировать с поверхностью 230 опорного валика 216 во время процесса перемещения со скольжением и отрезания.
В некоторых вариантах осуществления разрежение, прикладываемое к опорному валику 16, используемому в системе перемещения со скольжением и отрезания 10, может изменяться в боковом направлении 50 опорного валика. Например, в некоторых вариантах осуществления опорный валик 16 может содержать множество вакуумных камер (не показаны), с разной степенью разрежения, прикладываемой к каждой камере. В этих вариантах осуществления вакуумные камеры и соответствующие отрицательные давления, приложенные к ним, могут быть сконфигурированы таким образом, что сниженное разрежение и/или сила трения прикладывается к поступающему полотну 12 в областях поверхности 30 опорного валика 16, который полностью примыкает к материалу 28 крепления поступающего полотна (т. е. области сниженного вакуума 36).
Например, в некоторых вариантах осуществления, поверхность 30 опорного валика 16 может содержать вакуумные отверстия 32, расположенные через одинаковые промежутки в боковом направлении 50 так, чтобы вакуумные отверстия были расположены как в области вакуума 34, так и в области сниженного вакуума 36 (в отличие от варианта осуществления, изображенного на фиг. 3, где вакуумные отверстия присутствуют только в области вакуума). Однако, опорный валик 16 может дополнительно содержать множество вакуумных камер с разным разрежением, приложенным к каждой камере. Таким образом, опорный валик 16 может содержать множество вакуумных камер, при этом каждая камера соответствует одной из областей вакуума 34 или областей сниженного вакуума 36 или пребывает с ней в сообщении по текучей среде. В одном варианте осуществления опорный валик может содержать две вакуумные камеры, при этом первая из двух вакуумных камер пребывает в сообщении по текучей среде с областями вакуума 34, а вторая из двух вакуумных камер пребывает в сообщении по текучей среде с областями сниженного вакуума 36.
В этих вариантах осуществления первое разрежение может прикладываться к вакуумной камере(ам), пребывающей в сообщении по текучей среде с областями вакуума 34, а второе разрежение может прикладываться к вакуумной камере(ам), пребывающей в сообщении по текучей среде в областях сниженного вакуума 36. Кроме того, разрежение, прикладываемое к вакуумной камере(ам), соответствующей областям вакуума 34, может быть большим отрицательным давлением (т. е. большим вакуумом), чем разрежение, прикладываемое к вакуумной камере(ам), соответствующей областям сниженного вакуума 36. Таким образом, материал (например, поступающее полотно 12), перемещающийся со скольжением вдоль поверхности 30 опорного валика 16 в областях сниженного вакуума 36 будет испытывать сниженное разрежение и/или силу трения по сравнению с материалом, перемещающимся со скольжением вдоль поверхности опорного валика в областях вакуума 34. В качестве примера камеры, соответствующие областям вакуума 34, могут испытывать вакуум в диапазоне приблизительно от 1 до 20 дюймов водяного столба, и камеры, соответствующие областям сниженного вакуума 36, могут испытывать значительно меньший вакуум (например, в половину или менее) чем области вакуума, такие как, например, без вакуума, с вакуумом в диапазоне от 0,5 до 10 дюймов водяного столба и т. п. Предполагается также, что в других подходящих вариантах осуществления положительное давление может быть приложено к областям сниженного вакуума 36, чтобы уменьшить трение между материалом 28 крепления и наружной поверхностью опорного валика. Соответственно, часть материала (например, материал 28 крепления поступающего полотна 12), которая полностью примыкает и перемещается со скольжением по областям сниженного вакуума 36, может быть менее подвержена сгибанию, срезанию, деформированию и т. п., как было рассмотрено выше.
Система перемещения со скольжением и отрезания 10 и любое из следующего: вышеупомянутых опорных валиков 16, 116, 216 и/или опорных пластин 38, как описано в данном документе, могут быть использованы для расположения отдельного сегмента 22 на полотне 24 изделий, чтобы формировать части впитывающего изделия, такого как подгузник или подобное, в частности, когда сегмент образуется из полотна 12, имеющего неоднородную обращенную к опорному валику поверхность 25. Например, принадлежащие настоящему заявителю заявки на патент США № 13/953364, озаглавленная “Folded Absorbent Article with a Fastening System”, № 13/953380, озаглавленная “Absorbent Article Having a Fastening System” и 13/953396 озаглавленная “Absorbent Article Having a Fastening System With Low Stiffness”, каждая из которых была подана 29 июля 2013 г., и каждая из которых полностью включена в данный документ посредством ссылки, описывают впитывающее изделие, содержащее первичный второй компонент крепления и вторичный первый компонент крепления, расположенные на наружном покрытии подгузника. Некоторые варианты осуществления системы перемещения со скольжением и отрезания 10, описанные в данном документе, могут быть использованы при производстве подгузника, описанного в каждой ссылочной заявке, для размещения первичного второго компонента крепления и/или вторичного первого компонента крепления на наружном покрытии подгузника.
Например, в систему перемещения со скольжением и отрезания 10 может подаваться полотно, которое содержит основную подложку, выполненную из материала первичного второго компонента крепления (например, нетканого петельного материала), и две полосы, экструдированные или другим способом прикрепленные к основной подложке, выполненной из материала вторичного первого компонента крепления (например, материала с крючками, такого как полимерный материал с крючками). В этих вариантах осуществления, когда полотно, содержащее первичный второй компонент крепления и вторичный первый компонент крепления, подано на систему перемещения со скольжением и отрезания 10, вторичный первый компонент крепления может примыкать и перемещаться со скольжением по области сниженного вакуума 36, 136, 236 опорного валика 16, 116, 216, таким образом снижая или исключая сгибание, срезание или деформацию крючков, которые в противном случае могли бы возникнуть, если бы опорный валик не содержал область сниженного вакуума.
В этом письменном описании используются примеры для раскрытия изобретения, включая лучший вариант осуществления, а также для предоставления возможности любому специалисту в области техники, к которой относится изобретение, применять изобретение на практике, включая изготовление и использование любых устройств или систем и осуществление любых включенных способов. Объем патентования настоящего изобретения определяется формулой изобретения и может включать другие примеры, очевидные специалистам в области техники, к которой относится изобретение. Эти другие примеры должны быть в пределах объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, не отличающиеся от буквального изложения формулы изобретения, или если они включают эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквального изложения формулы изобретения.
Реферат
Группа изобретений относится к области устройств для манипулирования полотном. Пластина, выполненная с возможностью соприкосновения с полотном, содержит первую область и вторую область. Характеристики областей пластины различны между собой. Пластина имеет по существу изогнутую стенку с внутренней поверхностью и наружной поверхностью. Множество вакуумных отверстий проходят между внутренней и наружной поверхностями. Отверстия выполнены с возможностью пребывания в сообщении по текучей среде с источником вакуума. По меньшей мере одна область вакуума приспособлена для соприкосновения с первой областью полотна. По меньшей мере одна область сниженного вакуума приспособлена для приема второй области полотна. Множество вакуумных отверстий сконфигурированы так, что, когда они подключены к источнику вакуума, разрежение по меньшей мере в одной области вакуума больше, чем разрежение в по меньшей мере одной области сниженного вакуума. Улучшается работа вакуумного барабана при отрезании и транспортировке сегментов из неоднородных поступающих полотен. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.
