Вакуумный барабан с внутренним поворотным клапаном - RU2603924C1

Чертежи

Показать все 23 чертежа(ей)

Описание

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение в общем относится к области вакуумных барабанов и, в частности, к вакуумным барабанам для хранения, управления, перемещения, складывания, наматывания и другой обработки гибких материалов.

Один известный тип вакуумного барабана включает в себя вращающуюся внешнюю цилиндрическую стенку, ограничивающую внутреннее пространство, и множество отверстий, проходящих сквозь цилиндрическую стенку и образующих канал для связи по текучей среде с внутренним пространством. Одна или несколько неподвижных вакуумных магистралей расположены во внутреннем пространстве и функционально соединены с источником вакуума. Вакуум может быть выборочно приложен к одной или нескольким вакуумным магистралям путем управления источником вакуума.

В другом известном типе вакуумного барабана каждая из вакуумных магистралей способна вращаться с внешней цилиндрической стенкой. Например, первое множество отверстий в цилиндрической стенке образует канал для связи по текучей среде с одной магистралью и второе множество отверстий в цилиндрической стенке образует канал для связи по текучей среде с другой магистралью. Вакуум может быть выборочно приложен к первому множеству отверстий и/или второму множеству отверстий в любой области вращения внешнего цилиндра путем регулировки вакуума, приложенного источником вакуума к соответствующей магистрали. Регулировка источника вакуума чаше всего осуществляется с помощью одного или нескольких клапанов (например, соленоидных клапанов). Другими словами, вакуум, прикладываемый к каждой из магистралей, может быть выборочно "включен" и "выключен" путем открывания и закрывания клапана.

Тем не менее, остается потребность в вакуумном барабане, способном изменять свой вакуумный профиль даже в то время, когда вакуумный барабан обрабатывает материал при высокой производительности технологической линии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте настоящее изобретение предоставляет вакуумный барабан, содержащий внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса. Внутренний ротор выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси и ограничивает внутреннюю камеру, открытую часть и закрытую часть, в направлении вдоль окружности. Промежуточный статор выполнен без возможности вращения (т.е., не вращается), содержит вторую ось и окружает внутренний ротор. Промежуточный статор ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Барабан внешнего корпуса выполнен с возможностью движения вокруг третьей оси и окружает промежуточный статор. Барабан внешнего корпуса ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Внутренний ротор и промежуточный статор вместе ограничивают границу раздела внутреннего поворотного клапана, предусмотренную для управления каналом для связи по текучей среде между внутренней камерой и внешним корпусом.

В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса являются концентрическими и имеют общую ось.

В некоторых вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора ограничивает первую открытую часть и вторую открытую часть в направлении вдоль окружности. Первая открытая часть предусмотрена для изоляции текучей среды от второй открытой части. В различных вариантах осуществления открытая часть внутреннего ротора может содержать множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Первая открытая часть промежуточного статора может содержать множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Вторая открытая часть промежуточного статора может содержать множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Открытая часть барабана внешнего корпуса может содержать множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. В некоторых вариантах осуществления единственное вспомогательное отверстие внутреннего ротора может быть выровнено, в осевом направлении, с единственным вспомогательным отверстием первой открытой части промежуточного статора, единственным вспомогательным отверстием второй открытой части промежуточного статора и парой вспомогательных отверстий барабана внешнего корпуса.

В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть промежуточного статора может быть отделена от второй открытой части промежуточного статора, в направлении вдоль окружности, с помощью разделителя, содержащего перепускное отверстие для сброса положительного избыточного давления.

В некоторых вариантах осуществления промежуточный статор ограничивает внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. Закрытая часть ограничивает процентную долю закрытой части внутренней поверхности и процентную долю закрытой части внешней поверхности, которая меньше процентной доли закрытой части внутренней поверхности.

В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор соединен с первым приводным механизмом для вращения внутреннего ротора с постоянной скоростью и барабан внешнего корпуса соединен со вторым приводным механизмом. Второй приводной механизм отличается от первого приводного механизма и выполнен с возможностью вращения в одном направлении, вращения в противоположных направлениях или осуществления колебаний барабана внешнего корпуса относительно вращения внутреннего ротора.

В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор соединен с приводным механизмом для вращения внутреннего ротора с непостоянной скоростью.

В некоторых вариантах осуществления радиальный зазор между барабаном внешнего корпуса и промежуточным статором составляет менее 0,010 дюйма и радиальный зазор между промежуточным статором и барабаном внешнего корпуса составляет менее 0,010 дюйма.

В некоторых вариантах осуществления внутренняя камера соединена с источником вакуума, имеющим канал, проходящий в радиальном направлении относительно первой оси.

В другом аспекте настоящее изобретение предоставляет способ создания кольцевого профиля вакуума в вакуумном барабане. Способ включает в себя предоставление вакуумного барабана, содержащего внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса. Внутренний ротор выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси, ограничивает внутреннюю камеру, а также ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Промежуточный статор выполнен без возможности вращения и содержит вторую ось, окружает внутренний ротор и ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Барабан внешнего корпуса выполнен с возможностью движения вокруг третьей оси, окружает промежуточный статор и ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Способ включает в себя воздействие вакуумом на внутреннюю камеру. Способ также включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем движения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса с открытой частью промежуточного статора, одновременно вращая внутренний ротор внутри промежуточного статора для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части внутреннего ротора с открытой частью промежуточного статора. Способ также включает в себя блокирование поступления вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем вращения внутреннего ротора внутри промежуточного статора для полного выравнивания закрытой части внутреннего ротора с открытой частью промежуточного статора или вращения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора для полного выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса с закрытой частью промежуточного статора.

В некоторых вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора ограничивает первую открытую часть и вторую открытую часть в направлении вдоль окружности и способ включает в себя приложение вакуума к первой открытой части промежуточного статора, приложение вакуума ко второй открытой части промежуточного статора, одновременно продолжая осуществлять приложение вакуума к первой открытой части промежуточного статора, и блокировании попадания вакуума к первой открытой части промежуточного статора, одновременно осуществляя приложение давления текучей среды к первой открытой части промежуточного статора и одновременно осуществляя приложение вакуума ко второй открытой части промежуточного статора.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя осуществление колебаний барабана внешнего корпуса путем попеременного и повторяемого движения барабана внешнего корпуса в первом направлении и втором направлении, при этом первое направление противоположно второму направлению.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя воздействие вакуумом на открытую части барабана внешнего корпуса в первом положении, одновременно с его перемещением в первом направлении и блокирование поступления вакуума в открытую часть барабана внешнего корпуса в первом положении, одновременно с его перемещением во втором направлении.

В другом аспекте настоящее изобретение предоставляет способ создания кольцевого профиля вакуума в вакуумном барабане. Способ включает в себя предоставление вакуумного барабана, содержащего внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса. Внутренний ротор вращается вокруг общей оси, ограничивает внутреннюю камеру, а также ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Промежуточный статор выполнен без возможности вращения вокруг общей оси, окружает внутренний ротор и ограничивает первую открытую часть, вторую открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Барабан внешнего корпуса вращается вокруг общей оси, окружает промежуточный статор и ограничивает открытую часть и закрытую часть в направлении вдоль окружности. Способ дополнительно включает в себя приложение воздействия вакуумом на внутреннюю камеру. Способ также включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры в первую открытую часть промежуточного статора путем вращения внутреннего ротора внутри промежуточного статора для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части внутреннего ротора с первой открытой частью промежуточного статора для определения первого открытого состояния клапана. Способ также включает в себя блокирование попадания вакуума из внутренней камеры в первую открытую часть промежуточного статора путем вращения внутреннего ротора внутри промежуточного статора для полного выравнивания закрытой части внутреннего ротора с первой открытой частью промежуточного статора для определения первого закрытого состояния клапана. Способ дополнительно включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры во вторую открытую часть промежуточного статора путем вращения внутреннего ротора внутри промежуточного статора для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части внутреннего ротора со второй открытой частью промежуточного статора для определения второго открытого состояния клапана. Способ дополнительно включает в себя блокирование поступления вакуума из внутренней камеры во вторую открытую часть промежуточного статора путем вращения внутреннего ротора внутри промежуточного статора для полного выравнивания закрытой части внутреннего ротора со второй открытой частью промежуточного статора для определения второго закрытого состояния клапана. Способ также включает в себя блокирование поступление вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем полного выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса с закрытой частью промежуточного статора для определения первого положения корпуса. Способ также включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем движения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора в первом направлении для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса с первой открытой частью промежуточного статора для определения второго положения корпуса при первом открытом состоянии клапана. Способ также включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем движения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора в первом направлении для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса со второй открытой частью промежуточного статора для определения третьего положения корпуса при втором открытом состоянии клапана. Способ также включает в себя передачу вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем движения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора во втором направлении, противоположном первому направлению, в третье положение корпуса при втором открытом состоянии клапана. Способ также включает в себя этап блокирования поступления вакуума из внутренней камеры в открытую часть барабана внешнего корпуса путем движения барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора во втором направлении во второе положение корпуса при первом закрытом состоянии клапана.

В различных вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя воздействие давлением текучей среды к первой открытой части промежуточного статора при первом закрытом состоянии клапана и при втором открытом состоянии клапана.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показано схематическое изображение части примерной производственной системы для изготовления изделий, содержащей два складывающих устройства;

На фиг. 2 показан вид сбоку одного из складывающих устройств по фиг. 1, извлеченного из производственной системы;

На фиг. 3 - 8 показаны схематические изображения складывающего устройства по фиг. 2 с примерным изделием в различных положениях и конфигурациях;

На фиг. 9 показан вид в перспективе примерного вакуумного барабана;

На фиг. 10 показан вид в поперечном сечении вакуумного барабана по фиг. 9, выполненном вдоль линии A-A;

На фиг. 11 показан вид в перспективе и в разобранном состоянии вакуумного барабана по фиг. 9;

На фиг. 12A, 12B и 12C показаны виды в поперечном сечении вакуумного барабана по фиг. 11, выполненном вдоль линий B-B, C-C и D-D соответственно;

На фиг. 13 показан вид в поперечном сечении промежуточного статора по фиг. 11, выполненном вдоль линии E-E;

На фиг. 14 показана блок-схема примерного способа согласно настоящему изобретению;

На фиг. 15 показана блок-схема другого примерного способа согласно настоящему изобретению;

На фиг. 16 - 23 показаны виды в перспективе и в поперечном сечении примерного вакуумного барабана в различных конфигурациях и состояниях.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показан схематический вид части примерной производственной системы, обозначенной в общем номером 50, для производства изделий (таких, как средства личной гигиены), содержащей два складывающих устройства, обозначенных в общем номером 100. Изображенная конфигурация производственной системы 50 содержит два складывающих устройства 100, но предполагается, что система может содержать меньше (т.е., одно) или больше складывающих устройств. Складывающие устройства 100 способны поддерживать точный контроль над изделием во время его складывания при высокой производительности технологической линии. В результате изделия, изготовленные изображенной системой 50, складываются более точно, с большей однотипностью и с меньшим усилием (и, таким образом, с меньшими повреждением и деформацией изделий), чем складывающее устройство известного уровня техники, такое как лопастное складывающее устройство. В данном контексте термин “высокая производительность технологической линии” относится к скоростям изготовления изделий, составляющим 400 изделий в минуту (изд./мин) или больше, таким как от 400 изд./мин до 4000 изд./мин, или от 600 изд./мин до 3000 изд./мин, или от 900 изд./мин до 1500 изд./мин. Тем не менее, следует понимать, что скорость изготовления изделий напрямую зависит от изготавливаемого изделия. Таким образом, термин “высокая производительность технологической линии” является относительным и может отличаться от одного изделия к другому.

Исключительно для наглядности, изображенная производственная система 50 и, таким образом, складывающее устройство 100 будет описано здесь как применяемое с производственной системой для изготовления одноразового подгузника для приучения к горшку. Тем не менее, следует понимать, что производственная система 50 и складывающее устройство 100 могут быть выполнены с возможностью изготовления и складывания различных других изделий, включая, без ограничения, другие типы средств личной гигиены, изделий из фольги, изделий из пленки, тканых изделий, упаковочных изделий, промышленных изделий, пищевых продуктов и т.п., одноразового или многоразового использования и поглощающие или не поглощающие, в пределах объема изобретения. Другие подходящие средства личной гигиены, которые могут быть изготовлены системой 50 и сложены складывающим устройством 100, включают в себя, без ограничения, подгузники, одежду, используемую при недержании у взрослых, ежедневные прокладки и женские гигиенические прокладки.

Как изображено на фиг. 1, множество отдельных подгузников 500 для приучения к горшку подаются вдоль первого транспортирующего элемента, обозначенного в общем номером 80. Первый транспортирующий элемент 80 подает каждый из подгузников 500 для приучения к горшку (в общем обозначенном термином "изделие”) в предварительно сложенной конфигурации в одно из двух складывающих устройств 100 для складывания подгузников для приучения к горшку из предварительно сложенной конфигурации в сложенную конфигурацию. Сложенные подгузники 500 для приучения к горшку транспортируются от соответствующего складывающего устройства 100 вторым транспортирующим элементом, обозначенным в целом номером 105, к другим компонентам (не изображены) системы 50. Поскольку оба складывающих устройства 100, изображенных на фиг. 1, являются по существу одинаковыми, здесь предоставлено описание лишь одного из них.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, половина подгузников 500 для приучения к горшку подается к каждому из складывающих устройств 100. Устройства, подходящие для использования в качестве первого транспортирующего элемента 80, хорошо известны в данной области техники и включают в себя, без ограничения, барабаны, ролики, ленточные конвейеры, пневматические конвейеры, вакуумные конвейеры, наклонные желоба и т.п. В качестве примера, первый транспортирующий элемент 80 изображен здесь в виде вакуумного ленточного конвейера. В некоторых вариантах осуществления первый транспортирующий элемент 80 может включать в себя вспомогательное транспортирующее устройство 82 для способствования поддержанию подгузников для приучению к горшку в контролируемом положении в ходе движения вперед, как изображено на фиг. 1. Вспомогательные транспортирующие средства хорошо известны в данной области техники и, например, включают в себя вспомогательные ленты, вакуумные средства, вспомогательные ролики, вторичные конвейерные ленты, направляющие пластины и т.п.

Рассмотрим фиг. 2, на которой наглядно изображен вид сбоку примерного складывающего устройства 100 по фиг. 1. Складывающее устройство 100 содержит приемный барабан 110, вакуумный барабан 150, складывающий барабан 170 и передающий барабан 190. Каждый из приемного барабана 110, вакуумного барабана 150, складывающего барабана 170 и передающего барабана 190 обозначен в общем своим соответствующим ссылочным номером. Подходящие приемные барабаны, складывающие барабаны и передающие барабаны описаны в опубликованной заявке на патент США № 2012/0152695, поданной 17 декабря 2010 г., содержание которой полностью включено в данное описание посредством ссылки, если они не противоречат друг другу.

Приемный барабан 110 выполнен с возможностью вращения в направлении, указанном стрелкой. Приемный барабан 110 может включать в себя выступающий сцепляющий элемент 127, выполненный с возможностью приема, удержания и подачи подгузника 500 для приучения к горшку, проходящего сквозь складывающее устройство 100. Выступающий сцепляющий элемент 127 может включать в себя множество круглых отверстий, расположенных таким образом, чтобы в общем соответствовать профилю предварительно сложенной конфигурации подгузника 500 для приучения к горшку. Изображенный приемный барабан 110 выполнен с возможностью приема и удержания одного подгузника 500 для приучения к горшку за один оборот. Тем не менее, в различных вариантах осуществления, приемный барабан 110 может быть выполнен с возможностью приема и удержания множества подгузников 500 для приучения к горшку за один оборот. В различных вариантах осуществления выступающий сцепляющий элемент 127 может находиться на одном уровне с остальной частью цилиндра или может быть выступающим. В некоторых вариантах осуществления отверстия могут иметь любое подходящее расположение, количество, форму или размер.

Вакуумный барабан 150 может включать в себя выступающую шайбу 164 (в общих чертах, "область сцепления”), выполненную с возможностью приема части подгузника для приучения к горшку из приемного барабана 110 и для передачи части в складывающий барабан 170. Выступающая сцепляющая шайба 164 может включать в себя множество круглых отверстий, расположенных таким образом, чтобы в общем соответствовать профилю предварительно сложенной конфигурации подгузника 500 для приучения к горшку. В некоторых вариантах осуществления шайба 164 может находиться на одном уровне с остальной частью внешнего цилиндра вакуумного барабана 150. В некоторых вариантах осуществления отверстия в шайбе 164 могут иметь любое подходящее расположение, количество, форму или размер.

Изображенный складывающий барабан 170 выполнен с возможностью вращения в направлении, указанном стрелкой. Складывающий барабан 170 также может включать в себя выступающую шайбу 186, выполненную с возможностью приема части подгузника 500 для приучения к горшку из вакуумного барабана 150 и для передачи части в приемный барабан 110. Выступающая шайба 186 может включать в себя множество круглых отверстий, расположенных в виде любой подходящей формы, такой как в виде треугольника. В различных вариантах осуществления выступающая шайба 186 может находиться на одном уровне с внешней поверхностью складывающего барабана 170. В некоторых вариантах осуществления отверстия в шайбе 186 могут иметь любое подходящее расположение, количество, форму или размер.

Передающий барабан 190 может вращаться в направлении, указанном стрелкой Передающий барабан 190 может включать в себя выступающий сцепляющий элемент 206, выполненный с возможностью приема подгузника 500 для приучения к горшку в его сложенной конфигурации из приемного барабана 110. Выступающий сцепляющий элемент 206 может включать в себя множество круглых отверстий, расположенных в любой подходящей форме, такой как в форме профиля подгузника 500 для приучения к горшку в его сложенной конфигурации. В некоторых вариантах осуществления выступающий сцепляющий элемент 206 может находиться на одном уровне с остальной частью внешнего цилиндра передающего барабана 190. В некоторых вариантах осуществления отверстия в сцепляющем элементе 206 могут иметь любое подходящее расположение, количество, форму или размер.

Каждый из приемного барабана 110, вакуумного барабана 150, складывающего барабана 170 и передающего барабана 190 описан здесь как использующий вакуум для удержания подгузника 500 для приучения к горшку на его соответствующем внешнем цилиндре. Тем не менее, предполагается, что другие подходящие конструкции (например, связующее вещество, фрикционные элементы, нановолоски), способные захватывать, удерживать и высвобождать подгузник 500 для приучения к горшку, могут использоваться вместо вакуума или в сочетании с ним.

Рассмотрим фиг. 3-8, где изображено примерное складывающее устройство 100, складывающее иллюстративный подгузник 500 для приучения к горшку. Приемный барабан 110 выровнен таким образом, чтобы сцепляющий элемент 127 подвергался воздействию вакуума. Приемный барабан 110 вращается в первом направлении. Как изображено, приемный барабан 110 вращается в направлении против часовой стрелки, как указано стрелкой (в общем, в первом направлении). Приемный барабан 110 может приводиться в движение с любой подходящей скоростью. В некоторых вариантах осуществления приемный барабан 110 приводится в движение с постоянной окружной скоростью и, подходящим образом, с той же скоростью, с которой подгузник 500 для приучения к горшку движется на первом транспортирующем элементе 80.

Иллюстративный подгузник 500 для приучения к горшку содержит передний край 527, первую часть 571 и вторую часть 572. Первая часть 571 расположена вблизи от переднего края 527, а вторая часть 572 находится на удалении от переднего края 527. Когда передний край 527 подгузника 500 для приучения к горшку достигает приемного барабана 110, подгузник 500 для приучения к горшку выравнивается со сцепляющим элементом 127 приемного барабана 110 и захватывается им, как изображено на фиг. 3. По мере того, как приемный барабан вращается в противоположную сторону от первого транспортирующего элемента 80, передний край 527 и первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку поднимаются с первого транспортирующего элемента и перемещаются на приемный барабан. По мере того, как вторая часть 572 подгузника 500 для приучения к горшку подается на приемный барабан 110 первым транспортирующим элементом 80, она выравнивается с приемным барабаном и захватывается им по существу таким же образом, что и передний край 527, как изображено на фиг. 4 и фиг. 5.

По мере того, как подгузник 500 для приучения к горшку поворачивается приемным барабаном 110, передний край 527 подгузника для приучения к горшку приближается к вакуумному барабану 150, как видно на фиг. 3. Барабаны выполнены таким образом, чтобы приемный барабан 110 ограничивал первую зону 529 захвата с вакуумным барабаном 150. Вакуум внутри приемного барабана 110 может быть блокирован или уменьшен вблизи первой зоны 529 захвата для способствования высвобождению переднего края 527 и, впоследствии, всей первой части 571 подгузника 500 для приучения к горшку по мере ее поворота за пределы первой зоны 529 захвата, как изображено на фиг. 4.

По мере того, как передний край 527 подгузника 500 для приучения к горшку приближается к первой зоне 529 захвата, шайба 164 вакуумного барабана 150 перемещается к приемному барабану 110 в первой зоне 529 захвата, как показано на фиг. 3. Вакуумный барабан 150 выполнен таким образом, чтобы по мере приближения переднего края 527 подгузника 500 для приучения к горшку к шайбе 164 вакуумного барабана 150 подгузник 500 для приучения к горшку подвергали воздействию вакуума с тем, чтобы подгузник 500 для приучения к горшку захватывался шайбой 164 вблизи первой зоны 529 захвата. В некоторых вариантах осуществления сжатый воздух может использоваться для способствования перемещению первой части 571 от приемного барабана 110 к шайбе 164 вакуумного барабана 150.

Первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку перемещается к шайбе 164 вакуумного барабана 150, в то время как вакуумный барабан 150 движется в направлении по часовой стрелке (в общих чертах, во втором направлении), противоположном вращению приемного барабана 110. В некоторых вариантах осуществления вакуумный барабан 150 может вращаться с по существу такой же окружной скоростью, что и приемный барабан 110, когда первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку перемещается от приемного барабана 110 к элементу вакуумного барабана 150.

Вторая часть 572 подгузника 500 для приучения к горшку остается удерживаемой приемным барабаном 110, поскольку продолжается приложение вакуума в этой области на приемном барабане 110, как изображено на фиг. 5. Как только передний край 527 подгузника 500 для приучения к горшку перемещен от приемного барабана 110 к вакуумному барабану 150 (или вскоре после этого), внешний цилиндр вакуумного барабана 150 начинает замедляться относительно приемного барабана 110. В различных вариантах осуществления внешний цилиндр вакуумного барабана может приводиться в движение с переменной окружной скоростью. В некоторых вариантах осуществления внешний цилиндр вакуумного барабана может вращаться в направлении по часовой стрелке и затем вращаться в направлении против часовой стрелки для определения колебательного движения. Из-за замедления, остановки и изменения направления вращения относительно внешнего цилиндра приемного барабана 110 подгузник 500 для приучения к горшку начинает складываться, как изображено на фиг. 6, в то время как первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку по-прежнему надежно удерживается шайбой 164 с помощью вакуума.

Теперь, когда вакуумный барабан 150 вращается в направлении против часовой стрелки, первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку соприкасается с шайбой 186 складывающего барабана 170 во второй зоне 531 захвата, ограниченной вакуумным барабаном 150 и складывающим барабаном 170, как изображено на фиг. 6. На этом этапе способа внешний цилиндр складывающего барабана 170 вращается в общем с такой же окружной скоростью, что и внешний цилиндр вакуумного барабана 150, но в противоположном направлении (т.е., по часовой стрелке). Окружная скорость вращения внешних цилиндров вакуумного барабана 150 и складывающего барабана 170 в этот момент процесса складывания меньше окружной скорости вращения приемного барабана 110. В результате вторая часть 572 подгузника 500 для приучения к горшку движется быстрее первой части 571.

Поскольку вакуум, прикладываемый вакуумным барабаном 150, теперь блокируется вблизи второй зоны 531 захвата, первая часть 571 подгузника для приучения к горшку перемещается от шайбы 164 вакуумного барабана 150 к шайбе 186 складывающего барабана 170, как изображено на фиг. 7. Складывающий барабан 170 выполнен с возможностью осуществления приложения вакуума к первой части подгузника 500 для приучения к горшку. В результате первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку перемещается к шайбе 186 складывающего барабана 170 во второй зоне 531 захвата.

Как только первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку перемещена от вакуумного барабана 150 к складывающему барабану 170, окружная скорость вращения внешнего цилиндра складывающего барабана 170 увеличивается его приводом в сборе таким образом, чтобы в общем совпадать с окружной скоростью вращения внешнего цилиндра приемного барабана 110. Как изображено на чертежах, внешний цилиндр складывающего барабана 170 вращается в направлении по часовой стрелке, противоположном направлению против часовой стрелки внешнего цилиндра приемного барабана 110. Первая часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку возвращается в сцепление со сцепляющим элементом 127 внешнего цилиндра приемного барабана 110 в третьей зоне 533 захвата, ограниченной между складывающим барабаном 170 и приемным барабаном 110, таким образом чтобы первая часть 571 подгузника для приучения к горшку располагалась поверх второй части 572, как изображено на фиг. 7.

Складывающий барабан 170 выполнен таким образом, чтобы внутренний вакуум заканчивался вблизи третьей зоны 533 захвата. В результате вакуум, удерживающий первую часть 571 подгузника 500 для приучения к горшку на шайбе 186 складывающего барабана 170, блокируется для того, чтобы позволить первой части 571 подгузника 500 для приучения к горшку перемещаться обратно к приемному барабану 110, и подгузник 500 для приучения к горшку располагается в своей сложенной конфигурации, как изображено на фиг. 8.

Подгузник 500 для приучения к горшку, находящийся в своей сложенной конфигурации, затем перемещается от приемного барабана 110 к передающему барабану 190 в четвертой зоне 535 захвата, ограниченной между приемным барабаном и передающим барабаном. Внешний цилиндр приемного барабана 110 продолжает вращаться в направлении против часовой стрелки с постоянной окружной скоростью. Внешний цилиндр передающего барабана 190 вращается приблизительно с той же окружной скоростью, что и внешний цилиндр приемного барабана 110, но по часовой стрелке.

Приемный барабан выполнен с возможностью блокирования вакуума приемного барабана 110 вблизи четвертой зоны 535 захвата. В результате, подгузник 500 для приучения к горшку свободен от воздействия вакуума приемного барабана 110 в данной области. Передающий барабан 190 выполнен таким образом, чтобы воздействие вакуумом начиналось вблизи четвертой зоны 535 захвата. Таким образом, внешний цилиндр передающего барабана 190 захватывает подгузник 500 для приучения к горшку и перемещает подгузник 500 для приучения к горшку от приемного барабана 110 к передающему барабану.

Как также изображено на фиг. 1, передающий барабан 190 переносит подгузник 500 для приучения к горшку и перемещает подгузник 500 для приучения к горшку ко второму транспортирующему элементу 105, переносящему подгузник 500 для приучения к горшку к дополнительным компонентам производственной системы 50. В изображенном варианте осуществления второй транспортирующий элемент 105 представляет собой вакуумный ленточный конвейер. Другие устройства, подходящие для использования в качестве второго транспортирующего элемента 105, хорошо известны в данной области техники и включают в себя, без ограничения, барабаны, ролики, пневматические конвейеры, вакуумные конвейеры, наклонные желоба и т.п.

Рассмотрим фиг. 9, на которой изображен примерный вакуумный барабан согласно настоящему изобретению, обозначенный в общем номером 150. На фиг. 10 показан вид в поперечном сечении вакуумного барабана 150 по фиг. 9, выполненном вдоль линии A-A. На фиг. 11 показан вид в перспективе и в разобранном состоянии вакуумного барабана 150 по фиг. 9. На этом изображении видно, что вакуумный барабан 150 содержит внутренний ротор 20, промежуточный статор 22 и барабан 24 внешнего корпуса. Внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса согласно настоящему изобретению ограничивают осевое направление 10, направление 12 вдоль окружности и радиальное направление 14, как изображено на фиг. 9. Радиальное направление 14 определено как любое количество направлений, “исходящих” в перпендикулярном направлении наружу из центральной оси, как изображено на фиг. 10. Для лучшего изображения внутренней структуры вакуумного барабана на фиг. 12A показан вид в поперечном сечении барабана 24 внешнего корпуса по фиг. 11, выполненном вдоль линии B-B, на фиг. 12B показан вид в поперечном сечении промежуточного статора 22 по фиг. 11, выполненном вдоль линии C-C, и на фиг. 12C показан вид в поперечном сечении внутреннего ротора 20 по фиг. 11, выполненном вдоль линии D-D. Подобным образом, на фиг. 13 показан вид в поперечном сечении промежуточного статора 22 по фиг. 11, выполненном вдоль линии E-E.

Барабаны внешнего корпуса, промежуточные статоры и внутренние роторы согласно настоящему изобретению ограничивают одну или несколько открытых частей и одну или несколько закрытых частей. В данном контексте термины “открытые части” и “закрытые части” определены относительно направления вдоль окружности и не относительно осевого направления. “Открытая часть” определена как один ряд в направлении вдоль окружности, но может включать в себя одно или несколько вспомогательных отверстий в пределах указанного ряда в осевом направлении. В различных вариантах осуществления открытая часть может включать в себя первую открытую часть, вторую открытую часть, третью открытую часть и т.д. Данная открытая часть выполнена с возможностью изоляции текучей среды от других открытых частей относительно направления вдоль окружности и может включать в себя несколько вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении.

Внутренний ротор 20 выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси 26 и ограничивает внутреннюю камеру 28, открытую часть 30 и закрытую часть 32, как изображено на фиг. 11. В различных вариантах осуществления открытая часть внутреннего ротора может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть внутреннего ротора может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, содержащих множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор 20 может включать в себя открытую часть 30, содержащую один ряд с несколькими вспомогательными отверстиями A - L, проходящими в осевом направлении 10, как изображено на фиг. 11 и фиг. 12C. Вспомогательные отверстия A - L могут быть разделены с помощью опорных элементов 31 (фиг. 12C), помогающих обеспечить структурную целостность внутреннего ротора 20 без существенного уменьшения общей площади открытой части 30.

Промежуточный статор 22 неподвижен относительно второй оси 34 и не вращается. Промежуточный статор 22 окружает внутренний ротор 20. Внутренний ротор 20 выполнен с возможностью вращения внутри промежуточного статора 22, как изображено на фиг. 10. Промежуточный статор 22 ограничивает открытую часть 36 и закрытую часть 38, как изображено на фиг. 11 и фиг. 12B. В различных вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, при этом каждый ряд содержит множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. В некоторых вариантах осуществления открытая часть 36 промежуточного статора 22 может ограничивать первую открытую часть 52 (фиг. 11) и вторую открытую часть 54 (фиг. 12B), каждая из которых содержит несколько вспомогательных отверстий A - L, проходящих в осевом направлении 10. Вспомогательные отверстия A - L разделены с помощью опорных элементов 37, помогающих обеспечить структурную целостность промежуточного статора 22 без существенного уменьшения общей площади первой открытой части 52 или второй открытой части 54, как изображено на фиг. 11, фиг. 12B и фиг. 13.

Внутренний ротор 20 и промежуточный статор 22 определяют границу 40 раздела внутреннего поворотного клапана, выполненную с возможностью управления каналом для связи по текучей среде между внутренней камерой 28 и открытой частью 36 промежуточного статора 22, как изображено на фиг. 10. Кроме этого, поскольку первая открытая часть 52 выполнена с возможностью изоляции текучей среды от второй открытой части 54, канал для связи по текучей среде между внутренней камерой 28 и первой открытой частью 52 может управляться отдельно от канала для связи по текучей среде между внутренней камерой 28 и второй открытой частью 54.

Барабан 24 внешнего корпуса выполнен с возможностью движения относительно третьей оси 42 и окружает промежуточный статор 22, как изображено на фиг. 10. Барабан 24 внешнего корпуса ограничивает открытую часть 44 и закрытую часть 46, как изображено на фиг. 11 и фиг. 12A. В различных вариантах осуществления открытая часть барабана внешнего корпуса может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть барабана внешнего корпуса может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, при этом каждый ряд содержит множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Например, открытая часть 44 барабана внешнего корпуса 24 может ограничивать множество открытых частей, содержащих несколько вспомогательных отверстий 66, проходящих в осевом направлении 10, как изображено на фиг. 11 и фиг. 12A. Барабан 24 внешнего корпуса и промежуточный статор 22 определяют границу 48 переноса, выполненную с возможностью управления каналом для связи по текучей среде между открытой частью 36 промежуточного статора 22 и открытой частью 44 барабана 24 внешнего корпуса, как изображено на фиг. 10.

В различных вариантах осуществления одна или две из первой оси 26, второй оси 34 и третьей оси 42 могут отличаться от остальных двух или одной оси, соответственно. В некоторых вариантах осуществления первая ось 26, вторая ось 34 и третья ось 42 являются одинаковыми. В этих вариантах осуществления внутренний ротор 20, промежуточный статор 22 и барабан 24 внешнего корпуса расположены концентрично относительно общей оси 68, как изображено на фиг. 10.

В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть заданного барабана может быть отделена от второй открытой части указанного барабана с помощью любых подходящих средств. В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть может быть отделена от второй открытой части посредством разделителя. Например, как снова изображено на фиг. 10, первая открытая часть 52 промежуточного статора 22 отделена от второй открытой части 54 промежуточного статора 22 посредством разделителя 70. Разделитель 70 может содержать вторую линию 71 подачи текучей среды, проходящую в осевом направлении 10, как хорошо видно на фиг. 12B. Детали разделителя 70 изображены на фиг. 13, которая представляет собой вид в поперечном сечении по фиг. 11, выполненный вдоль линии E-E. Разделитель 70 также может включать в себя перепускные отверстия 72, образующие канал для связи по текучей среде между второй линией 71 подачи текучей среды и первой открытой частью 52 или второй открытой частью 54. В различных вариантах осуществления может использоваться любое подходящее количество перепускных отверстий 72. В варианте осуществления по фиг. 13, два перепускных отверстия 72 расположены внутри каждого вспомогательного отверстия A - L для выравнивания с каждым столбцом вспомогательных отверстий 66 на барабане 24 внешнего корпуса (фиг. 11). В различных вариантах осуществления перепускные отверстия могут образовывать канал для связи по текучей среде с первой открытой частью, второй открытой частью или с обеими частями. Вторая линия подачи текучей среды и перепускные отверстия могут быть выполнены с возможностью подачи положительного избыточного давления в первую открытую часть, вторую открытую часть или в обе части.

В различных вариантах осуществления внутренний ротор и/или барабан внешнего корпуса могут/может приводиться в движение посредством любого подходящего привода в сборе и приводного механизма. Например, внутренний ротор может быть соединен с любым подходящим первым приводом в сборе для вращения внутреннего ротора вокруг первой оси. Подобным образом, барабан внешнего корпуса может быть соединен с любым подходящим вторым приводом в сборе для вращения барабана внешнего корпуса вокруг третьей оси. В различных вариантах осуществления первый привод в сборе и второй привод в сборе могут быть отдельными. В некоторых вариантах осуществления единственный привод в сборе может вращать как внутренний ротор, так и барабан внешнего корпуса. В различных вариантах осуществления внутренний ротор и/или барабан внешнего корпуса могут приводиться в движение в первом направлении, втором направлении или в обоих направлениях, при этом первое направление противоположно второму направлению. В различных вариантах осуществления внутренний ротор и/или барабан внешнего корпуса могут приводиться в движение с постоянной скоростью или непостоянной скоростью.

В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор 20 соединен с первым приводным механизмом (не изображен) посредством вала 88 ротора (фиг. 11) для вращения внутреннего ротора 20 с постоянной скоростью, в то время как барабан 24 внешнего корпуса соединен со вторым приводным механизмом (не изображен) посредством вала 90 барабана корпуса (фиг. 11) для вращения в одном направлении, вращения в противоположных направлениях или осуществления колебаний внешнего корпуса относительно вращения внутренней катушки. В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор может вращаться вокруг первой оси в первом направлении с постоянной скоростью, в то время как барабан внешнего корпуса может осуществлять колебания относительно третьей оси, чередующиеся между первым направлением и вторым направлением с непостоянной скоростью.

В различных вариантах осуществления промежуточный статор 22 ограничивает внутреннюю поверхность 74 и внешнюю поверхность 76, как изображено на фиг. 10. Закрытая часть 38 промежуточного статора 22 ограничивает процентную долю закрытой части внутренней поверхности 78 и процентную долю закрытой части внешней поверхности 79. В различных вариантах осуществления процентная доля закрытой части внутренней поверхности больше, меньше или равна процентной доле закрытой части внешней поверхности. Например, вариант осуществления, изображенный на фиг. 10, имеет процентную долю 78 закрытой части внутренней поверхности, равную около 56%, и процентную долю 79 закрытой части внешней поверхности, равную примерно 40%. Обладание процентными долями закрытой части внутренней поверхности, отличающимися от процентных долей закрытой части внешней поверхности, в различных вариантах осуществления позволяет больше оптимизировать профиль вакуума путем оптимизации границы раздела поворотного клапана и/или границы переноса.

В различных вариантах осуществления внутренний ротор и барабан внешнего корпуса могут иметь диаметры относительно промежуточного статора для обеспечения любого подходящего радиального зазора. Например, в некоторых вариантах осуществления радиальный зазор между барабаном внешнего корпуса и промежуточным статором составляет менее 0,030, 0,020 или 0,010 дюйма и радиальный зазор между промежуточным статором и барабаном внешнего корпуса составляет менее 0,030, 0,020, или 0,010 дюйма. В некоторых вариантах осуществления радиальный зазор между барабаном внешнего корпуса и промежуточным статором составляет от около 0,005 до около 0,007 дюйма. Подобным образом, в некоторых вариантах осуществления радиальный зазор между внутренним ротором и промежуточным статором составляет от около 0,005 до около 0,007 дюйма. Относительно небольшие зазоры способствуют лучшему запиранию клапана, изоляции текучей среды и канала для связи по текучей среде от барабана к барабану и меньшим потерям вакуума и/или давления между барабанами.

В различных вариантах осуществления внутренняя камера 28 внутреннего ротора 20 может быть соединена с любым подходящим источником вакуума. Как изображено на фиг. 11, внутренняя камера 28 внутреннего ротора 20 соединена с источником вакуума (не изображен) посредством канала 84, расположенного в радиальном направлении относительно центральной оси. Внутренний ротор 20 содержит отверстия 86 источника вакуума, как изображено на фиг. 11. Отверстия 86 источника вакуума обеспечивают постоянный канал для связи по текучей среде от источника вакуума через канал 84 во внутреннюю камеру 28 во время вращения внутреннего ротора 20.

Любой из описанных здесь вакуумных барабанов может использоваться для создания кольцевого профиля вакуума. Рассмотрим далее фиг. 14, где наглядно изображена блок-схема примерного способа 94 согласно настоящему изобретению. Способ 94 включает в себя этап 96 предоставления вакуумного барабана с внутренним ротором, промежуточным статором и барабаном внешнего корпуса. Подходящие вакуумные барабаны включают в себя описанные здесь вакуумные барабаны.

Внутренний ротор содержит внутреннюю камеру, образующую канал для связи по текучей среде с источником вакуума. Внутренний ротор ограничивает открытую часть и закрытую часть и выполнен с возможностью движения относительно первой оси. Промежуточный статор выполнен без возможности движения относительно второй оси и окружает внутренний ротор. Промежуточный статор также ограничивает открытую часть и закрытую часть. Барабан внешнего корпуса окружает промежуточный статор и ограничивает открытую часть и закрытую часть.

Способ 94 дополнительно содержит этап 98 приложения вакуума к внутренней камере внутреннего ротора. В различных вариантах осуществления этап 98 также может включать в себя непрерывное приложение вакуума к внутренней камере. В некоторых вариантах осуществления этап 98 может включать в себя прерывающееся воздействие вакуумом на внутреннюю камеру.

Способ 94 дополнительно содержит этап 102 выравнивания открытой части внутреннего ротора с открытой частью статора и этап 104 выравнивания открытой части барабана внешнего корпуса с открытой частью статора. Этапы 102 и 104 способа 94 позволяют выполнять этап 106 передачи вакуума из внутренней камеры через барабан внешнего корпуса. В различных вариантах осуществления этап 102 может включать в себя вращение внутреннего ротора внутри промежуточного статора в первом направлении для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части внутреннего ротора с открытой частью промежуточного статора. В различных вариантах осуществления этап 104 может включать в себя движение барабана внешнего корпуса вокруг промежуточного статора в первом направлении в первое положение корпуса, которое по меньшей мере частично выравнивает открытую часть барабана внешнего корпуса с открытой частью промежуточного статора.

Способ 94 дополнительно содержит этап 108 выравнивания закрытой части внутреннего ротора с открытой частью статора. Этап 108 позволяет выполнять этап 112 блокирования попадания вакуума из внутренней камеры внутреннего ротора в открытую часть промежуточного статора.

В некоторых вариантах осуществления способа 94 открытая часть промежуточного статора включает в себя первую открытую часть и вторую открытую часть, выполненную с возможностью изоляции текучей среды от первой открытой части. В некоторых вариантах осуществления способ 94 дополнительно содержит этапы приложения вакуума к первой открытой части промежуточного статора, последующего приложения вакуума ко второй открытой части промежуточного статора, одновременно блокируя попадание вакуума к первой открытой части. В некоторых вариантах осуществления этап 104 может включать в себя осуществление колебаний барабана внешнего корпуса для выравнивания открытой части внешнего корпуса с открытой частью промежуточного статора.

Рассмотрим далее фиг. 15, где наглядно изображена блок-схема другого примерного способа 120 согласно настоящему изобретению. Способ 120 включает в себя этап 122 предоставления вакуумного барабана с внутренним ротором, промежуточным статором и барабаном внешнего корпуса. Подходящие вакуумные барабаны включают в себя описанные здесь вакуумные барабаны.

Внутренний ротор содержит внутреннюю камеру, образующую канал для связи по текучей среде с источником вакуума. Внутренний ротор ограничивает открытую часть и закрытую часть и выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси. Промежуточный статор выполнен без возможности движения относительно второй оси и окружает внутренний ротор. Промежуточный статор также ограничивает первую открытую часть, вторую открытую часть и закрытую часть. Барабан внешнего корпуса окружает промежуточный статор и ограничивает открытую часть и закрытую часть. Способ 120 дополнительно содержит этап 124 приложения вакуума к внутренней камере внутреннего ротора. В различных вариантах осуществления этап 124 также может включать в себя непрерывное приложение вакуума к внутренней камере.

Способ 120 дополнительно содержит этап 126 выравнивания открытой части внутреннего ротора с первой открытой частью промежуточного статора и этап 128 вращения барабана внешнего корпуса в первом направлении в первое положение корпуса для выравнивания открытой части барабана корпуса с первой открытой частью промежуточного статора. Этапы 126 и 128 облегчают выполнение этапа 130 передачи вакуума из внутренней камеры внутреннего ротора через барабан внешнего корпуса.

Способ 120 дополнительно содержит этап 131 выравнивания открытой части внутреннего ротора со второй открытой частью промежуточного статора и этап 132 вращения барабана внешнего корпуса в первом направлении для выравнивания открытой части барабана корпуса со второй открытой частью промежуточного статора. Этапы 131 и 132 облегчают выполнение этапа 134 передачи вакуума из внутренней камеры внутреннего ротора через барабан внешнего корпуса.

Способ 120 дополнительно содержит этап 136 вращения барабана внешнего корпуса во втором направлении, противоположном первому направлению, в первое положение корпуса и, таким образом, выравнивания открытой части барабана корпуса с первой открытой частью промежуточного статора. Способ 120 также включает в себя этап 138 выравнивания закрытой части внутреннего ротора с первой открытой частью промежуточного статора одновременно с этапом 136. Этапы 136 и 138 облегчают выполнение этапа 140 блокирования попадания вакуума из внутренней камеры внутреннего ротора через барабан внешнего корпуса в первом положении корпуса.

Рассмотрим далее фиг. 16 - 23, на которых наглядно изображен вид в поперечном сечении другого примерного вакуумного барабана 210 в различных конфигурациях и состояниях. Фиг. 16 - 23 представлены последовательно для изображения примерных этапов создания кольцевого профиля вакуума. Вакуумный барабан 210 включает в себя внутренний ротор 212, промежуточный статор 214 и барабан 216 внешнего корпуса. Каждый из барабанов 210, 212, 214 и 216 ограничивает осевое направление 10, направление 12 вдоль окружности и радиальное направление 14. В различных вариантах осуществления барабаны 212, 214 и/или 216 могут включать в себя любые или все из соответствующих признаков и комбинаций любых внутренних роторов, промежуточных статоров и/или барабанов внешнего корпуса, описанные здесь.

Внутренний ротор 212 выполнен с возможностью вращения вокруг общей оси 218 и ограничивает внутреннюю камеру 220, открытую часть 222 и закрытую часть 224. В различных вариантах осуществления открытая часть внутреннего ротора может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и/или форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть внутреннего ротора может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, содержащих множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор может включать в себя одну открытую часть, содержащую несколько вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении 10. Тем не менее, для ясности, только одно вспомогательное отверстие открытой части 222 видно на изображениях в поперечном сечении по фиг. 16 - 23. В различных вариантах осуществления вспомогательные отверстия могут быть разделены опорными элементами, помогающими обеспечить структурную целостность внутреннего ротора 212 без существенного уменьшения общей площади открытой части 222.

Промежуточный статор 214 неподвижен относительно общей оси 218 и не вращается. Промежуточный статор 214 окружает внутренний ротор 212. Внутренний ротор 212 выполнен с возможностью вращения внутри промежуточного статора 214. Промежуточный статор 214 ограничивает открытую часть 226 и закрытую часть 228. В различных вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и/или форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть промежуточного статора может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, содержащих множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Тем не менее, для ясности, только одно вспомогательное отверстие открытой части 226 видно на изображениях в поперечном сечении по фиг. 16 - 23. В некоторых вариантах осуществления и, как изображено, открытая часть 226 промежуточного статора 214 может ограничивать первую открытую часть 230 и вторую открытую часть 232. В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть и/или вторая открытая часть промежуточного статора могут/может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, содержащих множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. Тем не менее, для ясности, только одно вспомогательное отверстие первой открытой части 230 и только одно вспомогательное отверстие второй открытой части 232 видны на изображениях в поперечном сечении по фиг. 16 - 23.

Внутренний ротор 212 и промежуточный статор 214 определяют границу 234 раздела внутреннего поворотного клапана, выполненную с возможностью управления каналом для связи по текучей среде между внутренней камерой 220 и открытой частью 226 промежуточного статора 214. Кроме этого, поскольку первая открытая часть 230 выполнена с возможностью изоляции текучей среды от второй открытой части 232, канал для связи по текучей среде между внутренней камерой 220 и первой открытой частью 230 может управляться отдельно от канала для связи по текучей среде между внутренней камерой 220 и второй открытой частью 232.

Барабан 216 внешнего корпуса выполнен с возможностью движения вокруг общей оси 218 и окружает промежуточный статор 214. Барабан 216 внешнего корпуса ограничивает открытую часть 236 и закрытую часть 238. В различных вариантах осуществления открытая часть барабана внешнего корпуса может иметь любое подходящее количество, конфигурацию и/или форму отверстий и вспомогательных отверстий. В некоторых вариантах осуществления открытая часть барабана внешнего корпуса может включать в себя несколько открытых частей, расположенных в виде рядов, содержащих множество вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении. В некоторых вариантах осуществления открытая часть 236 барабана внешнего корпуса может ограничивать множество открытых частей 240 - 249, содержащих несколько вспомогательных отверстий, проходящих в осевом направлении 10. Тем не менее, для ясности, только одно вспомогательное отверстие для каждой из открытых частей 240 - 249 видно на изображениях в поперечном сечении по фиг. 16 - 23.

Барабан 216 внешнего корпуса и промежуточный статор 214 определяют границу 250 переноса, выполненную с возможностью управления каналом для связи по текучей среде между открытой частью 226 промежуточного статора 214 и открытой частью 236 барабана 216 внешнего корпуса. Подобным образом, барабан 216 внешнего корпуса также ограничивает производственную поверхность 262, противоположную границе 250 переноса.

Первая открытая часть заданного барабана может быть отделена от второй открытой части указанного барабана в направлении вдоль окружности с помощью любых подходящих средств. В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть может быть отделена от второй открытой части посредством закрытой части. В некоторых вариантах осуществления первая открытая часть может быть отделена от второй открытой части посредством закрытой части, содержащей разделитель. Например, первая открытая часть 230 промежуточного статора 214 необязательно может быть отделена от второй открытой части 232 промежуточного статора 214 посредством разделителя 252. В различных вариантах осуществления разделитель может быть цельным. В других вариантах осуществления разделитель 252 может включать в себя вторую линию 254 подачи текучей среды, проходящую в осевом направлении 10, как изображено на фиг. 16 - 23. Разделитель также может содержать одно или несколько отверстий, образующих канал для связи по текучей среде между второй линией подачи текучей среды и первой открытой частью и/или второй открытой частью промежуточного статора. В различных вариантах осуществления отверстия в разделителе могут образовывать канал для связи по текучей среде сжатой текучей среды из второй линии подачи текучей среды и открытой части промежуточного статора. В этих вариантах осуществления отверстия могут быть обозначены термином "перепускные отверстия". Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 16 - 23, разделитель 252 включает в себя перепускное отверстие 256, способствующее функционированию канала для связи по текучей среде между второй линией 254 подачи текучей среды и первой открытой частью 230 промежуточного статора 214.

Далее рассмотрим фиг. 16, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, вращающимся вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Внутренняя камера 220 образует канал для связи по текучей среде с источником вакуума. В различных вариантах осуществления источник вакуума может быть выполнен с возможностью воздействия вакуумом на внутреннюю камеру 220. В различных вариантах осуществления вакуум, приложенный к внутренней камере 220, может подаваться непрерывно или может подаваться с перерывами. В различных вариантах осуществления вакуум может быть приложен на первом уровне и/или на втором уровне, отличающемся от первого уровня. Вакуум из внутренней камеры 220 может подаваться в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 путем вращения внутреннего ротора 212, в направлении вдоль окружности 12, внутри промежуточного статора 214, для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части 222 внутреннего ротора 212 с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214 для определения границы 234 раздела поворотного клапана в первом открытом состоянии клапана, как изображено на фиг. 16. Подобным образом, попадание вакуума из внутренней камеры 220 во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214 может блокироваться путем полного выравнивания закрытой части 224 внутреннего ротора 212 со второй открытой частью 232 промежуточного статора 214 для определения границы 234 раздела поворотного клапана во втором закрытом состоянии клапана, как также изображено на фиг. 16.

Как также изображено на фиг. 16, барабан 216 внешнего корпуса вращается вокруг общей оси 218 в первом направлении 260 корпуса и в первом положении корпуса. Попадание вакуума из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 блокируется из открытой части 236 барабана 216 внешнего корпуса путем полного выравнивания открытой части 236 барабана 216 внешнего корпуса с закрытой частью 228 промежуточного статора 214. Таким образом, вакуум из внутренней камеры 220 передается в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214, но его движение из открытой части 236 корпуса блокируется. В этом положении корпуса и в этом состоянии границы раздела поворотного клапана, в вакуумном барабане 210 нет усилия вакуума, приложенного к производственной поверхности 262 барабана 216 внешнего корпуса.

Далее рассмотрим фиг. 17, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, продолжающим вращение вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана остается в первом открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса продолжает вращаться вокруг общей оси 218 в первом направлении 260 корпуса во второе положение корпуса. В этом положении и при этом состоянии клапана, вакуум из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 подается через первую открытую часть 240 барабана 216 внешнего корпуса, поскольку первая открытая часть 240 барабана 216 внешнего корпуса выровнена с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214. Таким образом, вакуум из внутренней камеры 220 передается в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 и передается в первую открытую часть 240 барабана 216 внешнего корпуса, но его движение в остальные открытые части 241 - 249 барабана 216 внешнего корпуса остается заблокированным.

Далее рассмотрим фиг. 18, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, по-прежнему вращающимся вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана остается в первом открытом состоянии клапана. Дополнительно, вакуум из внутренней камеры 220 теперь подается во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку внутренний ротор 212 повернулся внутри промежуточного статора 214 для по меньшей мере частичного выравнивания открытой части 222 внутреннего ротора 212 со второй открытой частью 232 промежуточного статора 214 для определения границы 234 раздела поворотного клапана во втором открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса продолжает вращаться вокруг общей оси 218 в первом направлении 260 корпуса в третье положение корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана, вакуум из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 подается через множество открытых частей 240 - 249 барабана 216 внешнего корпуса. В некоторых вариантах осуществления внутренний ротор и барабан внешнего корпуса могут вращаться в одном и том же направлении и открытая область внутреннего ротора может “вести” открытую область барабана внешнего корпуса, как изображено на фиг. 18. Эта последовательность барабанов позволяет откачивать воздух из второй открытой части 232 промежуточного статора 214 перед выравниванием открытой части/открытых частей барабана корпуса со второй открытой частью 232 и сводит к минимуму любую задержку усилия вакуума, доступного производственной поверхности 262.

Далее рассмотрим фиг. 19, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, по-прежнему вращающимся вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Вакуум из внутренней камеры 220 по-прежнему подается в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана по-прежнему находится в первом открытом состоянии клапана. Подобным образом, вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана остается во втором открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса продолжает вращаться вокруг общей оси 218 в первом направлении 260 корпуса в четвертое положение корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана, вакуум из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 подается через множество открытых частей 242 - 249 барабана 216 внешнего корпуса и вакуум из второй открытой части 232 промежуточного статора 214 подается через открытые части 240 - 241 барабана 216 внешнего корпуса.

Далее рассмотрим фиг. 20, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, продолжающим вращение вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана по-прежнему находится в первом открытом состоянии клапана. Подобным образом, вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана по-прежнему находится во втором открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса продолжает вращаться вокруг общей оси 218 в первом направлении 260 корпуса в пятое положение корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана блокируется попадание вакуума из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 к производственной поверхности 262 барабана 216 внешнего корпуса и вакуум из второй открытой части 232 промежуточного статора 214 продолжает подаваться через множество открытых частей 240 - 249 барабана 216 внешнего корпуса.

Далее рассмотрим фиг. 21, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, продолжающим вращение вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Попадание вакуума из внутренней камеры 220 в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 теперь блокируется путем полного выравнивания закрытой части 224 внутреннего ротора 212 с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214 для определения границы 234 раздела поворотного клапана в первом закрытом состоянии клапана. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана остается во втором открытом состоянии клапана. Барабан внешнего корпуса 216 прекратил вращаться вокруг общей оси 218 в этом шестом положении корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана блокируется попадание вакуума из первой открытой части 230 промежуточного статора 214 и в нее, и вакуум, проходящий через вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, продолжает подаваться через множество открытых частей 240 - 249 барабана 216 внешнего корпуса.

Далее рассмотрим фиг. 22, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, продолжающим вращение вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Попадание вакуума из внутренней камеры 220 остается заблокированным из первой открытой части 230 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана находится в первом закрытом состоянии клапана. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана по-прежнему находится во втором открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса теперь вращается вокруг общей оси 218 во втором направлении 264 корпуса. Второе направление 264 корпуса противоположно первому направлению 260 корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана блокируется попадание вакуума к первой открытой части 230 промежуточного статора 214. Таким образом, попадание вакуума к последней открытой части 249 барабана 216 внешнего корпуса блокируется, в то время как вакуум из второй открытой части 232 промежуточного статора 214 продолжает подаваться через множество открытых частей 240 - 248 барабана 216 внешнего корпуса.

Далее рассмотрим фиг. 23, на которой изображен вакуумный барабан 210 с внутренним ротором 212, продолжающим вращение вокруг общей оси 218 в первом направлении 258 ротора. Попадание вакуума из внутренней камеры 220 в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 остается заблокированным, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана находится в первом закрытом состоянии клапана. Вакуум из внутренней камеры 220 продолжает подаваться во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, поскольку граница 234 раздела поворотного клапана по-прежнему находится во втором открытом состоянии клапана. Барабан 216 внешнего корпуса теперь вращается вокруг общей оси 218 во втором направлении 264 корпуса. В этом положении и в этом состоянии границы раздела клапана блокируется попадание вакуума к первой открытой части 230 промежуточного статора 214. Таким образом, также блокируется попадание вакуума к открытым частям 240 - 249.

В некоторых вариантах осуществления давление текучей среды может быть приложено к первой открытой части и/или второй открытой части промежуточного статора для способствования высвобождению материала из производственной поверхности. В некоторых вариантах осуществления давление текучей среды может быть приложено к первой открытой части и/или второй открытой части промежуточного статора, в то время как попадание вакуума из указанной первой и/или второй открытой части промежуточного статора заблокировано, для способствования высвобождению материала из производственной поверхности. В качестве альтернативы или дополнения, давление текучей среды может быть приложено ко всей открытой части внешнего корпуса или к ее части. В некоторых вариантах осуществления давление текучей среды может быть приложено к первой открытой части промежуточного статора, в то время как попадание вакуума от указанной первой части промежуточного статора заблокировано, и в то время как вакуум передается через вторую часть промежуточного статора. Эта конфигурация может способствовать высвобождению материала из части производственной поверхности, одновременно продолжая удерживать материал во второй части производственной поверхности. В различных вариантах осуществления давление текучей среды может быть приложено непосредственно ко всей открытой части внешнего корпуса или к ее части.

Например, в положении корпуса и в состоянии границы раздела клапана, изображенных на фиг. 22, давление текучей среды может быть приложено из второй линии 254 подачи текучей среды к первой открытой части 230 промежуточного статора 214 посредством перепускного отверстия 256. Поскольку попадание вакуума из внутренней камеры 220 в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 заблокировано, давление текучей среды может подаваться через открытую часть 249 барабана 216 внешнего корпуса. Одновременно, поскольку вакуум из внутренней камеры 220 подается во вторую открытую часть 232 промежуточного статора 214, вакуум может подаваться через открытые части 240 - 248 барабана 216 внешнего корпуса. Приложение давления таким образом может способствовать удалению изделия с первой части производственной поверхности 262, одновременно продолжая удерживать изделие на второй части производственной поверхности 262.

В другом примере, в положении корпуса и в состоянии границы раздела клапана, изображенных на фиг. 23, давление текучей среды может быть приложено из второй линии 254 подачи текучей среды к первой открытой части 230 промежуточного статора 214 посредством перепускного отверстия 256. Поскольку попадание вакуума из внутренней камеры 220 в первую открытую часть 230 промежуточного статора 214 заблокировано, давление текучей среды может подаваться через открытую часть 236 барабана 216 внешнего корпуса. Приложение давления таким образом может способствовать полному удалению изделия с производственной поверхности 262.

В общем, способ и устройство согласно настоящему изобретению позволяют подавать вакуум к производственной поверхности 262 барабана 216 внешнего корпуса, когда она выровнена с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214, в то время как барабан 216 внешнего корпуса движется в первом направлении 260 корпуса. Дополнительно, способ и устройство согласно настоящему изобретению также позволяют блокировать попадание вакуума к производственной поверхности 262, когда она выровнена с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214, в то время как барабан 216 внешнего корпуса движется во втором направлении 264 корпуса. В некоторых вариантах осуществления способ и устройство согласно настоящему изобретению также позволяют подавать давление текучей среды к производственной поверхности 262, когда она выровнена с первой открытой частью 230 промежуточного статора 214, в то время как барабан 216 внешнего корпуса движется во втором направлении 264 корпуса.

В различных вариантах осуществления последовательность этапов, изображенных на фиг. 16 - 23, может повторяться один или несколько раз в продолжающемся способе создания кольцевого профиля вакуума. В частности, повторяющаяся последовательность этапов, изображенных на фиг. 16 - 23, приводит к тому, что внутренний ротор 212 непрерывно вращается в первом направлении 258 ротора, в то время как барабан 216 внешнего корпуса поочередно вращается в первом направлении 260 корпуса и во втором направлении 264 корпуса для создания колебательного движения. Вращение внутреннего ротора 212 используется для поочередного перехода границы 234 раздела поворотного клапана между первым открытым состоянием клапана и первым закрытым состоянием клапана. Подобным образом, вращение внутреннего ротора 212 используется для поочередного перехода границы раздела поворотного клапана между вторым открытым состоянием клапана и вторым закрытым состоянием клапана. В некоторых вариантах осуществления вращение внутреннего ротора 212 используется для создания повторяющейся последовательности, где: во-первых, граница раздела поворотного клапана находится в первом открытом состоянии клапана и втором закрытом состоянии клапана; во-вторых, граница раздела поворотного клапана находится в первом открытом состоянии клапана и одновременно во втором открытом состоянии клапана; в-третьих, граница раздела поворотного клапана находится в первом закрытом состоянии клапана и одновременно во втором открытом состоянии клапана; и, в-четвертых, граница раздела поворотного клапана находится в первом закрытом состоянии клапана и одновременно во втором закрытом состоянии клапана.

Хотя изобретение было описано подробно в отношении его конкретных вариантов осуществления, следует понимать, что специалисты в данной области техники, после осознания вышеизложенного, легко поймут возможность осуществления изменений, вариаций и эквивалентов этих вариантов осуществления. Соответственно, объем настоящего изобретения следует определять как объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов. Кроме того, также предусматриваются все комбинации и/или подкомбинации раскрытых вариантов осуществления, диапазонов, примеров и альтернатив.

Реферат

Группа изобретений относится к области вакуумных барабанов и может применяться в обработке гибких материалов. Вакуумный барабан содержит внутренний ротор, промежуточный статор и барабан внешнего корпуса. Внутренний ротор содержит открытую и закрытую части и выполнен с возможностью вращения внутри промежуточного статора. Промежуточный статор выполнен без возможности вращения и содержит открытую и закрытую части. Барабан внешнего корпуса содержит открытую и закрытую части и выполнен с возможностью движения вокруг промежуточного статора. Внутренний ротор и промежуточный статор вместе ограничивают границу раздела внутреннего поворотного клапана. Граница раздела внутреннего поворотного клапана обеспечивает управление каналом для связи по текучей среде между внутренней камерой и внешним корпусом. Достигается возможность изменения вакуумного профиля барабана во время высокопроизводительной обработки материала. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 25 ил.

Формула