CN102271635A - 用于制备具有侧缝的吸收制品的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于制备吸收制品的方法及设备，更具体地讲涉及利用多个加工工位的设备及方法，所述加工工位用于加工吸收制品并且可被构造成沿着由可恒定或可变的半径限定的各种预定行进路径移动。制造设备和方法的特定实施方案包括具有多个围绕旋转轴作轨道运行的加工工位的加工轮。加工工位可被构造成在所述加工工位围绕旋转轴作轨道运行时执行与吸收制品的制造相关联的多种类型的操作。加工轮能够被构造成在加工轮围绕旋转轴旋转时调节加工工位沿其作轨道运行的路径。因此，轨道路径能够被调节以适应不同尺寸坯料的制造而不必物理移动或重新配置及重新排列其他加工设备，例如密封工位。

Description

用于制备具有侧缝的吸收制品的方法及设备
发明领域
本公开涉及用于制备吸收制品的方法及设备，更具体地讲涉及利用多个旋转工位的设备及方法，所述旋转工位用于加工吸收制品并且可被构造成沿着由不同半径限定的各种预定路径移动。
发明背景
婴儿和其他失禁患者穿用一次性吸收制品例如尿布来吸收并容纳尿液和其它身体流出物。吸收制品不仅可用于容纳排泄物，而且还可使这些排泄物与穿着者的身体、穿着者的衣服和被褥隔离。
尿布能够被构造成以多种方式贴合穿着者的身体。例如，一些尿布可被构造为套穿裤型尿布或训练裤。诸如训练裤的尿布可在入厕训练之前和/或期间用于婴儿。训练裤可被构造为具有“闭合型”底座构型，其中底座适于套穿在穿着者的腿部及下体上而无需任何附加的扣紧步骤。
闭合型底座尿布可被制造为具有缝合到后耳片上的前耳片以形成闭合型底座。在一些构型中，闭合型底座尿布也可具有可手撕侧缝。侧缝可被构造为邻接型接缝或重叠侧缝。
在制造过程期间，闭合型底座尿布可由切割成特定构型和尺寸的坯料制成。制造过程可涉及某种类型的密封步骤以在尿布中形成侧缝。例如，在完全组合之后，可沿中心横向区域折叠坯料并将前后片的侧边缝合在一起以形成闭合型底座。在其他方法中，侧缝可如下形成：折叠裆部内的底座以便前部和后部的纵侧区域重叠形成接缝区域，随后用超声能量对其进行处理以切断第一区域中的接缝区域内的材料同时粘结邻近第一区域的边缘区域中的接缝区域材料以形成无凸缘接缝。
在一些制造构型中，接缝和折叠操作可在具有多个折叠工位及相关接缝机构的加工轮上自动进行。各种类型的此类加工轮已描述于美国专利公开2008/0083489以及美国专利5,779,831和7,322,925中。所述加工轮提供高速生产训练裤的能力。然而，重新构造加工轮的各个组件以改变用于不同尺寸的吸收制品的制造过程会相当繁琐。例如，加工轮的一些组件可需要重新排列，所述重新排列会耗时且昂贵。例如，可需要不同尺寸的折叠工位以适应不同尺寸的尿布。此类不同尺寸的折叠工位可需要与缝合工位重新排列。此外，不同尺寸的折叠工位也可需要操作工位的物理位置的改变，所述操作工位例如邻近加工轮定位的排放工位。
发明概述
本公开的方面涉及用于制备吸收制品的方法及设备，更具体地讲涉及利用多个加工工位的设备及方法，所述加工工位用于加工吸收制品并且可被构造成沿着由可恒定或可变的半径限定的各种预定行进路径移动。
在一种形式中，用于制备具有侧缝的吸收制品的设备包括：适于绕旋转轴旋转的轮子；限定围绕旋转轴的第一圆周形状的第一轨道，其中所述第一轨道相对于轮子静止；限定围绕旋转轴的第二圆周形状的第二轨道，其中所述第二轨道相对于轮子静止；以及设置在轮子上的多个折叠机构。每个折叠机构包括：与第一轨道活动连接的第一从动构件，所述第一从动构件具有近端部分和远端部分；与第一从动构件活动连接的托架臂；与托架臂连接的夹持构件；以及与托架臂连接并与第二轨道活动连接的第二从动构件。随着轮子旋转，第一从动构件的远端部分在相应于第一圆周形状的绕着旋转轴的第一轨道路径中作轨道运动，并且第二从动构件相应于第一轨道与第二轨道之间的相对径向距离相对于第一从动构件移动。
在另一种形式中，用于制备具有侧缝的吸收制品的设备包括：适于绕旋转轴旋转的轮子；限定围绕旋转轴的第一圆周形状的第一轨道，其中所述第一轨道相对于轮子静止；以及设置在轮子上的多个折叠机构。每个折叠机构包括：与第一轨道活动连接的第一从动构件，所述第一从动构件具有近端部分和远端部分；与第一从动构件活动连接的托架臂；以及与托架臂连接的夹持构件。随着轮子旋转，托架臂相对于第一从动构件选择性枢转，并且第一从动构件的远端部分在相应于第一圆周形状的绕着旋转轴的第一轨道路径中作轨道运动，其中第一轨道路径由距旋转轴的可变距离限定。
在另一种形式中，用于制备具有侧缝的吸收制品的方法包括以下步骤：将纤维网切割成离散的坯料；将坯料传输至设置在绕旋转轴旋转的轮子上的折叠机构，其中每个折叠机构包括：与第一轨道活动连接的第一从动构件，所述第一从动构件具有近端部分和远端部分，与第一从动构件可枢转连接的托架臂，与托架臂连接的夹持构件，以及与托架臂连接并与第二轨道活动连接的第二从动构件；使第一从动构件的远端部分在相应于由第一轨道限定的第一圆周形状的绕着旋转轴的第一轨道路径中移动；并且通过使第二从动构件相对于第一从动构件相应于第一轨道与第二轨道之间的相对径向距离移动来启动折叠机构以折叠坯料。
附图概述
图1示出了具有重叠侧缝的吸收制品。
图1a示出了图1中侧缝的详细视图。
图2示出了具有邻接型侧缝的制品。
图2a示出了图2中侧缝的详细视图。
图3示出了用于形成具有侧缝的吸收制品的坯料的顶部平面图。
图4示出了图3中坯料沿线IV-IV截取的剖面图。
图4a-4e示出了用于形成具有侧缝的制品的坯料的不同实施方案的剖面图。
图5为用于形成缝合制品的加工轮的工艺图。
图6a为加工轮的加工工位的等轴视图。
图6b为图6a中加工工位的顶部正视图。
图6c为图6a中加工轮沿线I-I截取的局部剖面图。
图6d为图6c中加工轮沿线II-II截取的局部剖面图。
图6e为处于伸长位置的折叠机构的视图。
图6f为处于回缩位置的折叠机构的视图。
图7a示出了形成邻接型侧缝的夹具和密封器的示意性顶视图。
图7b示出了形成组合的重叠和邻接型侧缝的夹具和密封器的示意性顶视图。
图7c示出了形成三层重叠侧缝的夹具和密封器的示意性顶视图。
图8a为构造为折叠并缝合较小尺寸坯料的加工轮的示意性侧视图。
图8b为显示图8a中折叠工位的轨道路径的轮廓。
图9a为构造为折叠并缝合较大尺寸坯料的加工轮的示意性侧视图。
图9b为显示图9a中折叠工位的轨道路径的轮廓。
发明详述
以下术语的解释可用于理解本公开：
本文所用“吸收制品”是指其主要功能为吸收并容纳污物和垃圾的消费品。本文所用“尿布”是指一般由婴儿和失禁人员围绕下体穿着的吸收制品。术语“一次性的”在本文中用来描述通常不打算洗涤、或者复原、或作为吸收制品再使用的吸收制品(例如，它们旨在在单次使用后丢弃，并且也可被构型成可回收利用、堆肥处理或以其它与环境相容的方式进行处理)。
术语“面向身体的表面”是指吸收制品和/或它们的组件的如下表面，当吸收制品被穿着时所述表面面向穿着者的身体；并且术语“面向衣服的表面”是指吸收制品和/或它们的组件的如下表面，当吸收制品被穿着时所述表面背离穿着者的身体。吸收制品及它们的组件，包括顶片、底片、吸收芯以及它们的组件的任何单独材料，具有面向身体的表面和面向衣服的表面。
本文所用术语“设置”是指元件在特定部位或位置以与其它元件作为宏一体结构或作为接合到另一个元件上的独立元件而形成(接合和定位)。
如本文所用，术语“接合”包括多种构型，其中通过将一种元件直接附加于另一种元件来使该元件直接固定到另一种元件上，以及通过将一种元件附加于中间元件、中间元件又附加于另一种元件来使该元件间接固定到另一种元件上。
术语“基底”在本文中用来描述主要为二维的(即在XY平面中)形式、并且其厚度(在Z方向上)与其长度(在X方向上)和宽度(在Y方向上)相比相对较小(即1/10或更小)的材料。基底的非限制性实例包括层或纤维材料、薄膜和箔片诸如塑料薄膜或金属箔片，它们可单独地使用或可层压成一个或多个纤维网、层、薄膜和/或箔片。因此，纤维网为一种基底。
术语“非织造材料”在本文中是指通过诸如纺粘法、熔喷法等方法由连续(长)丝(纤维)和/或不连续(短)丝(纤维)制成的材料。非织造材料不具有纺织丝或编织丝图案。
术语“纵向”(MD)在本文中用来指加工过程中材料流的方向。术语“横向”(CD)在本文中用来指大致垂直于纵向的方向。
如本文所用，术语“可拉伸的”是指材料在以约400gm/cm的负载所进行的滞后测试的上升曲线上可拉伸至至少105％的伸长长度。术语“不可拉伸的”是指材料在以约400gm/cm的负载所进行的滞后测试的上升曲线上不能够拉伸至至少5％。
如本文所用，术语“弹性的”和“弹性体的”是指任何如下的材料：在施加偏置力时，所述材料可拉伸至为其松弛初始长度的至少约110％的伸长长度(即可拉伸至超过其初始长度的10％)，而无破裂或断裂，并且在释放外加力时恢复其伸长的至少约40％。例如，具有100mm的初始长度的材料可至少延伸至110mm，并且在移除该力时它将回缩至106mm的长度(40％的恢复)。本文所用术语“非弹性的”是指不属于上述“弹性”定义范围之内的任何材料。
如本文所用，术语“可延展的”是指任何如下的材料，在施加偏置力时，所述材料可拉伸至为其松弛初始长度的至少约110％的伸长长度(即可拉伸至10％)，而无破裂或断裂，并且在释放外加力时显示出为小于其伸长的约40％的极小的恢复。
术语“正在活化”、“活化”或“机械活化”是指制备比加工之前更具延展性的基底或弹性体层压材料的方法。“实时拉伸”包括拉伸弹性体并将所述拉伸的弹性体粘结到基底上。在粘结之后，将拉伸的弹性部件释放，从而使其收缩而导致“波纹”基底。当波纹部分被拉伸至使基底达到至少一个原始平面尺寸程度左右时，波纹基底可拉伸。然而，如果基底也是弹性的，则在与弹性部件粘结之前，基底可拉伸超过基底的松弛长度。当被粘结到基底上时，弹性部件被拉伸其松弛长度的至少25％。
本公开的方面涉及用于制备吸收制品的方法及设备，更具体地讲涉及利用多个加工工位的设备及方法，所述加工工位用于加工吸收制品并且可被构造成沿着由可恒定或可变的半径限定的各种预定行进路径移动。本文所公开的制造设备和方法的特定实施方案包括具有多个围绕旋转轴作轨道运行的加工工位的加工轮。加工工位可被构造成在所述加工工位围绕旋转轴作轨道运行时执行与吸收制品的制造相关联的多种类型的操作。例如，在一些实施方案中，吸收制品由其形成的独立预成型件或坯料可由用于制造工艺中的另一个设备(例如砧辊)传输至作轨道运行的加工工位。随着加工工位沿着轨道路径移动，加工工位可执行多个操作，例如折叠坯料并叠加折叠坯料上的密封区域。加工工位也可移动密封区域至期望与密封工位对齐的位置，所述密封区域在密封工位上连接。一旦加工工位已执行所需的操作，吸收制品形式的折叠坯料可由加工轮移动至用于制造过程中的另一个设备。根据本公开，加工轮能够被构造成在加工轮围绕旋转轴旋转时调节加工工位沿其作轨道运行的路径。因此，轨道路径能够被调节以适应不同尺寸坯料的制造而不必物理移动或重新配置及重新排列其他加工设备，例如密封工位。
参见图1-4，可根据本文所公开的方法和设备制备的各类制品的描述在下文提供以提供与加工轮和加工工位的操作和结构特征实施方案及相关的制造方法相关的后续描述的上下文。尽管以下描述涉及其中底片、吸收芯和液体可透过的顶片组合形成整体结构的一次性吸收制品，但是应当理解多种类型的制品可根据本文所述的方法和设备制成。因此，本文涉及的吸收制品可包括单层或多层织造或非织造材料并且可包括热塑性薄膜。在某些情况下，制品可被构造为将与一次性吸收插芯联合使用的可重复使用的尿布固定器。
图1和2示出了吸收制品100，其可为显示为套穿型尿布的尿布102的形式，具有接合在一起以限定腿部开口108、110和腰部开口112的前片104和后片106。尿布102也包括内部面向身体表面114和外部面向衣服表面116。在制造过程期间，吸收制品100可由沿着横向中心线120折叠的预成型件或坯料118制成并具有将前片和后片连接在一起的侧缝122、124。预成型件118在本文可供选择地称作坯料118。如以下更详细讨论的，加工轮(更具体地讲为加工轮上的加工工位)的实施方案折叠坯料118且设置折叠的坯料用于连接侧缝122、124。
应当理解，各种构型的侧缝可用于将前片和后片连接在一起。例如，图1和1a中所示的侧缝122、124被构造为重叠侧缝126、128，其通过重叠部分前片104和后片106形成。重叠侧缝可具有针对剪切强度(在前片和后片的平面内)的有力特征并且可被构造成在由穿着者身上移除制品时易于撕开。图2和2a示出了具有侧缝122、124的吸收制品100，所述侧缝为向外设置的邻接型接缝130、132的形式。邻接型接缝130、132通过沿着横向中心线124折叠预成型件118并叠加以面对面关系位于坯料的面向穿着者的表面上的密封区域形成。如图2和2a所示，邻接型接缝130、132的密封线134可由外周边向内设置，留出未连接的最外边缘以有助于产生较软的边缘。应当理解，邻接型接缝130、132可向内取向，或者位于吸收制品100的内侧上。
应当理解，重叠接缝126、128与邻接型接缝130、132可用多类连接方法形成，包括例如压力粘结、超声波粘结、热密封、粘附和机械连结。粘附和机械连结可包括例如吊钩型和套环型材料贴片。此类贴片可平行于侧缝设置并且可垂直于接缝设置。侧缝122、124可通过垂直于接缝延伸的粘合带接合。密封机构或粘合带可提供可重新密封的侧缝并且可由制造商连接以形成吸收制品100。在吸收制品100已连接到穿着者身上后，侧缝122、124可被解开用于检查制品内部，并且可在检查后由使用者再次关闭用于进一步使用。
如上所示，具有侧缝122、124的吸收制品100可在制造过程期间由坯料118形成。为了进行具体的举例说明，图3和4示出了可用于形成具有侧缝122、124的吸收制品100的示例性坯料118。一般来讲，图3中所示坯料118为图1和2中尿布102形式的吸收制品100在前片104和后片106接合之前的示意图。因此，图3中所示的坯料118本身可沿横向中心线120折叠且后片106与前片104用如图1和2所示的重叠接缝126、128或邻接型接缝130、132连接。
图3为包括底座136的坯料118的平面图，所述坯料以平坦未折叠状态显示，其中面向穿着者的底座部分朝着观察者取向。图4示出了图3中所示坯料17的剖面图。为了提供用于本公开的参考系，底座136显示为具有纵向轴线138和横向轴线140。如图3所示，横向轴线140可与横向中心线120一致。底座136显示为具有第一腰区142、142′；第二腰区144、144′；以及设置在第一腰区与第二腰区中间的裆区146、146′。尿布的周边由一对纵向延伸的侧边148、150；邻近第一腰区142横向延伸的第一外边缘149；以及邻近第二腰区144横向延伸的第二外边缘151限定。坯料的长度，L坯料由第一外边缘149和第二外边缘151之间的纵向距离限定。由较大吸收制品限定的长度L坯料可比由较小吸收制品限定的长度L坯料长。
仍参见图3，纵向边缘148、150一般在纵向中心线138的方向上延伸并且可弯曲以限定形成吸收制品100的腿部开口108、110的部分的切除区域。底座136也可包括外覆盖层152(包括顶片154和底片156)、设置在顶片和底片的一部分之间的吸收芯158。应当理解，底座的任何一个或多个区域可拉伸并且可包括多种类型的弹性体材料和/或层压体。因此，尿布102可被构型成在穿用时适合于具体穿着者的身体结构，并且在穿着期间保持与穿着者身体结构的配合。坯料118还可包括腰弹性部件160、162和腿弹性部件164、166。如图3和4所示，邻近第一腰区142、142′和第二腰区144、144′的纵向边缘148、150包括密封区域168、170、172、174，所述密封区域可包括热塑性材料。此外，抓握区域176、178、180、182可邻近每个密封区域168、170、172、174提供。抓握区域和密封区域在以下更详细地讨论于描述加工轮的实施方案操作的上下文中。
如上所讨论的，吸收制品可包括吸收芯158，其可包括能够吸收并容纳诸如尿液和其他身体流出物的液体的任何吸收材料。用作吸收芯158的示例性但非限制性的吸收结构描述于美国专利4,610,678、4,673,402、4,888,231和4,834,735中，每个专利均以引用方式并入本文。吸收芯158可被制成各种尺寸和形状(例如，矩形、沙漏型、“T”型、不对称型等)，并且由通常用于一次性尿布和其它吸收制品的各种液体吸收材料制成。吸收芯也可包括多层吸收材料，每层均具有单独的液体采集、采集/分配、或存储/再分配特性、以及单独的形状、宽度、长度、和厚度特性。吸收层的数目和放置可有变化，以获得所需的特性诸如薄度、柔软性、柔韧性、或有益的液体采集、分配、和存储速率、以及容量和存储速率、穿着舒适性等。吸收芯的部件或构件可包括数个材料片或材料纤维网的层压体或组合。一般来讲，吸收芯可由任何合适的吸收材料或材料组合制成。
如图4所示，底片156可邻近吸收芯158的面向衣服的表面定位并且可以任何合适的方式接合到其上，包括但不限于粘合剂粘结、热粘结、压力粘结、超声波粘结、动态机械粘结或任何其他合适的连结。参见例如美国专利4,573,986和4,842,666，每个专利均以引用方式并入本文。底片156的某一部分或全部一般可为液体(例如，尿液)不可渗透的，并且可由薄的塑料薄膜制造，尽管也可使用其他柔性的液体不可渗透的材料。底片156因此可包括织造或非织造材料、聚合物膜如聚乙烯或聚丙烯的热塑性薄膜、复合材料如膜包衣的非织造材料、或任何其它合适的材料。底片156可进行压花和/或进行糙面精整，以提供更加布状的外观。此外，底片156可使得蒸汽从吸收芯158逸出(即可透气的)，同时仍能防止流出物穿过底片156。
如图4所示，顶片154邻近吸收芯158的面向身体的表面定位并且可接合到其上和/或接合到底片156上。合适的连结方法针对底片156向吸收芯158的接合描述。顶片154可为柔顺的、感觉柔软的、且对穿着者的皮肤非刺激性的。一般来讲，顶片154可为液体可渗透的，使得液体(例如，尿液)易于穿过其厚度。顶片可由大范围的材料制造，例如织造和非织造材料；聚合材料诸如开孔成形热塑性薄膜、开孔塑料薄膜和液压成形的热塑性薄膜；多孔泡沫；蜂窝状泡沫；蜂窝状热塑性薄膜；和热塑性稀松布。示例性的织造和非织造材料可包括天然纤维(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如，聚合物纤维例如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纤维)或天然纤维与合成纤维的组合。在一个实施方案中，顶片由疏水材料制成，以将穿着者的皮肤与容纳在吸收芯中的液体隔离，所述材料在至少一个侧面上用表面活性剂处理过以允许液体易于穿透。可使用高蓬松非织造材料顶片和开孔成形薄膜顶片。开孔成形薄膜为体液可透过的、非吸收性的，并且具有减弱的允许液体在背离吸收芯的方向上穿过从而回渗穿着者的皮肤的趋向。因此，与身体接触的成形膜的表面保持干燥，由此减少了身体被弄脏的可能性并且赋予穿着者更舒适的感觉。成形膜顶片的面向身体表面可以是亲水的，从而帮助体液更快地通过顶片并降低液体流出顶片而不是流进吸收芯并被吸收芯吸收的可能性。许多制造技术可用于制造顶片154。例如，顶片154可为纤维被纺粘、梳理成网、湿法成网、熔喷、水刺、热粘结、以上的组合等的非织造纤维网。
在一些实施方案中，不含顶片的吸收芯结构可用于提供所期望的效果，例如舒适性和吸收性、以及制造的简单性和材料成本的节省。例如，吸收芯的面向身体的表面可由液体可渗透的、柔软的、顺滑的、非刺激性的材料制成。此类吸收芯可与底片联合使用，以提供吸收制品的期望的舒适性和吸收性。
在一些实施方案中，顶片154和底片156共延且具有的长度和宽度尺寸一般大于吸收芯158的那些尺寸。在其它实施方案中，顶片154可稍微小于底片156。底片和/或顶片的尺寸可由所选择的吸收芯尺寸及制品设计支配。
如上所述，可提供包括腰弹性部件和腿弹性部件的弹性部件以向吸收制品施加收缩力，以便吸收制品更紧密且更舒适地适形于穿着者。用于腰弹性部件和腿弹性部件中的弹性构件能够以多种熟知的构型组装，例如一般描述于美国专利3,860,003中的那些，该专利以引用方式并入本文。
如图1-3所示，一次性吸收制品100可包括弹性化腿箍164、166，用于提供对液体和其他身体流出物的改善的容纳。每个弹性化腿箍均可包括若干个不同的用于减少腿区中的身体流出物的渗漏的实施方案。腿箍可为并且有时也称作腿围、侧翼、阻挡箍或弹性箍。各种箍、侧翼和开口描述于美国专利3,860,003、4,909,803和4,695,278中，这些专利中的每一种均以引用方式并入本文。
如图1-3所示，一次性吸收制品可包括提供改善的贴合性和容纳性的弹性腰部组件160、162。弹性腰部组件为吸收制品的旨在弹性膨胀和收缩以动态地贴合在穿着者腰部的那部分或区域。弹性腰部组件可由吸收芯158的至少一个腰部边缘纵向向外延伸并且一般可形成坯料118端边的至少一部分。因此，腰弹性部件160、162可邻近横向边缘149、151之一或两者设置以提供腰带。可构造一次性吸收制品以便具有两个弹性腰部组件160、162。例如，一个弹性腰部组件149可定位在第一腰区142、142′且一个弹性腰部组件151可定位在第二腰区144、144′。也应当理解，尿布可被构造为具有单个弹性腰部组件。腰弹性部件160、162可以弹性收缩状态固定到吸收制品上，以便腰弹性部件以通常无限制的构型有效收缩或收紧吸收制品。弹性部件160、162也可延伸小于或等于横向边缘149、151的整个长度以提供可弹性收缩线。在美国专利4,515,595所示出的一个实施方案中，弹性腰部元件在一次性尿布的基本整个横向宽度上延伸。类似的腰带可适用于其中弹性腰部元件在尿布的横向宽度的仅仅一部分上延伸的设计。尽管弹性腰部组件或任何组成元件可包括固定到吸收制品上的独立元件，弹性腰部组件可被构造成尿布的其它元件例如底片156、顶片154、或底片156和顶片154二者的伸出部。弹性腰带也可被构造成许多不同的构型，包括美国专利4,515,595和5,151,092中所述的那些，每个专利均以引用方式并入本文。
图4a-4e示出了可用于所公开的方法和设备的坯料118的不同实施方案。具体地讲，图4a-4e示出了沿着平行于坯料118的横向轴线延伸且穿过两个密封区域140、142的横截面的剖面图。两个密封区域140、142可对应于图3和4中所示的腰部密封区域168、170或172、174的位置或者可位于其他区域内。图4a示出了其中吸收制品100由其形成的坯料118包括顶片154、底片156、以及置于顶片和底片之间的芯158的实施方案。底片由热塑性薄膜156′和非织造外层156″形成。热塑性薄膜156′不与非织造外层156″毗连，使得在每个密封区域140、142内仅仅存在两层非织造材料156″。吸收结构也可通过利用不被不可渗透的薄膜156′覆盖的非织造材料区域而制成可透气的。在图4b的实施方案中，坯料118包括具有连接到其上的可拉伸材料片的热塑性薄膜底片156、156′，所述可拉伸材料片形成提供在芯158的每一侧上的弹性化直立箍188、190。在图4c的实施方案中，坯料118包括可重复使用的用于吸收插芯的固定器。因此，坯料118包括一个非织造底片156、156″和两个形成口袋的侧翼192、194，一次性插芯能够插入其间，其中所述侧翼192、194有助于将一次性插芯保持在适当位置。图4d示出了具有底片156的坯料118，其可包括两个非织造层156″、156″的层压体，其中两个非织造层均延伸到密封区域184、186中用于改善的侧缝强度。应当理解，图4d中的坯料也可包括含有非织造层和热塑性层的层压体的底片，或者底片可为任何其他合适的一种或多种材料。图4e示出了其中顶片154和底片156两者均延伸至密封区域184、186中以形成加固的侧缝的坯料118。
多种类型的制品，例如以上参见图1-4e所讨论的那些，可根据本文所公开的方法和设备制备。在一些实施方案中，可将连续纤维网切割成独立坯料，并且将所述独立坯料传输至加工轮。更具体地讲，将所述独立坯料传输至在加工轮旋转时沿着轨道路径移动的相应加工工位。随着加工工位沿着轨道路径移动，加工工位可执行多个操作，例如折叠坯料，叠加折叠坯料上的密封区域，并且密封侧缝以形成独立的吸收制品。
图5示出了用于形成具有侧缝的吸收制品的示例性方法的示意图。如图5所示，独立坯料118将由其形成的连续纤维网200由上游制造加工工艺沿传送带202在纵向(MD)移动，其中多种吸收制品组件可与一个或多个前进的材料基底组合。纤维网200由传送带传输至包括最终刀辊204和砧辊206的切割工位204。切割工位对连续纤维网200执行最终刀切，其将连续纤维网分割成独立坯料118，如图3所示。最终刀切在一个坯料的后沿与另一个坯料的前沿之间分割连续纤维网。应当理解，可利用不同于图5中所示那些的切割工位的多种实施方案。在最终刀切之后，将独立坯料传输至旋转加工轮210。如下更详细讨论的，独立坯料118由刀辊传输至接收位置214处的加工轮210上的独立的加工工位212。
参见图5，随着加工轮210旋转，加工工位212运转以执行多个操作，例如折叠并密封独立坯料118。如图5所示，随着加工轮旋转，独立的加工工位212由接收位置214移动至一般用弧形216表示的折叠位置。如下更详细讨论的，随着加工工位沿折叠位置216移动，加工工位212启动并沿一个或多个横向轴线140折叠独立坯料118，如上参见图1-3所讨论的。如下更详细讨论的，加工工位212可在不止一个方向上折叠坯料118，例如沿着一个或多个横向轴线140以形成U形吸收制品100，以及沿着夹持区域176、178、180、182以定位用于接合的密封区域168、170、172、174。
随着加工轮继续旋转，加工工位212由折叠位置216移动至一般在图5中用弧形218表示的密封位置。随着加工工位沿着密封位置218移动，加工工位接合坯料118上的密封区域168、170、172、174以形成吸收制品100的侧缝122、124，如以上参见图1-4e所讨论的。加工轮210继续旋转且加工工位212由密封位置218移动至排放位置220，其中折叠的吸收制品100由加工轮210除去。随着加工工位212沿着密封位置移动，侧缝得以形成。如上所讨论的，侧缝可用多种类型的连接方法形成，包括例如压力粘结、超声波粘结、热密封、粘附连结和机械连结。因此，在一些排列中，例如在利用例如粘合剂连结或机械连结形成具有可重新密封的侧缝的吸收制品时，可将压力施加到密封区域上以形成侧缝。在其他排列中，可利用换热器和压缩工具以形成侧缝。在一些实施方案中，换热器对着折叠的坯料吹送热空气，并且用压缩工具压制侧缝。在一些实施方案中，冷空气也可在压缩期间施加到折叠的密封坯料上以冷却坯料。应当理解取决于特定构型，用于侧缝材料的加热和冷却时间可改变。应当理解图5为一个实施方案的示意图，并且一些工序的位置和持续时间可改变和/或可重叠，例如接收、折叠、密封和排放位置。
如上所述，加工轮包括多个加工工位。例如，图5中所示的加工轮210包括九个加工工位212。应当理解，加工轮可包括比本文所示更多或更少的加工工位。例如，一些实施方案可包括六个加工工位而一些实施方案可包括十二个加工工位。如上所讨论的，加工工位212在加工轮旋转时执行多个操作。例如，设置在相应的加工工位212上的独立坯料118在加工轮旋转时被折叠。因此，每个加工工位212可包括独立坯料在加工轮旋转时设置在其上的折叠机构。折叠机构222的一个实施方案示于图6a-6d中。具体地讲，图6a示出了加工轮上的折叠机构222的详细视图，图6b示出了折叠机构222的顶视图；图6c示出了图6a中所示的折叠机构和加工轮沿线I-I截取的剖面图；并且图6d示出了图6c中所示的折叠机构和加工轮沿线II-II截取的剖面图。
如图6a和6b所示，折叠机构222包括夹持构件224、226、228、230，它们在加工轮210旋转时夹持坯料118。更具体地讲，参见图3-6d，独立坯料118由最终工位传输至夹持机构，使得夹持构件224、226、228、230与坯料118上四个相应的夹持区域176、178、180、182接触。每个夹具可被构造为具有向坯料的相应夹持区域施加夹持力的真空。夹持构件被构造成旋转并移动以折叠坯料118。
如图6b和6d所示，折叠机构222也包括可旋转地支撑夹持构件224、226、228、230的托架臂232、234、236、238。因此，夹持构件适于在托架臂的远端部分围绕夹具轴240、242、244、246旋转。托架臂232、234、236、238的近端部分可枢转地连接到第一从动构件250的远端部分248上。因此，托架臂232、234、236、238适于围绕铰链轴252、254枢转。第一从动构件250由远端部分248延伸穿过轮毂构件256至近端部分258。因此，第一从动构件250与轮毂构件256可滑动连接并且能够相对于轮毂在图6d所示的方向“A”和“B”上移动。第一从动构件250的近端部分通过一个或多个第一轧辊262与第一轨道260可操作连接。如图6c和6d所示，第一轨道260静止，并且轮毂构件256与加工轮210连接并沿第一轨道260径向向外的路径随加工轮210旋转。因此，随着加工轮210旋转，第一轨道260保持静止，轮毂构件256围绕旋转轴264在圆形路径内移动，并且第一轧辊262沿着第一轨道260滚动。如以下更详细讨论的，取决于由第一轨道260限定的路径，第一从动构件250可在轮毂构件256围绕旋转轴264以圆形路径移动时在相对于轮毂构件256的方向A上径向向内和/或向外移动。
如图6b和6d所示，折叠机构222也包括与第一从动构件250可操作连接的第二从动构件266，从而在加工轮210旋转时使托架臂232、234、236、238绕着铰链轴252、254枢转。更具体地讲，第二从动构件266的远端部分268与连接臂270、272的第一端部可枢转连接。继而，连接臂270的第二端部与托架臂232、234可枢转连接，并且连接臂272的第二端部与托架臂236、238可枢转连接。也可提供距离控制臂271、273。距离控制臂271、273的相对端部可与第一从动构件250和连接臂270、272可枢转连接。
第二从动构件266由远端部分268延伸穿过第一从动构件250和轮毂构件256的中空内部空间到达近端部分274。因此，第二从动构件266与第一从动构件250可伸缩连接并且能够在图6d所示的方向A和B上相对于第一从动构件移动。第二从动构件268的近端部分274通过一个或多个第二轧辊278与第二轨道276可操作连接。如图6d所示，第二轨道276静止且限定第一轨道260的径向向内的路径。轮毂构件256与加工轮210连接并沿第二轨道276径向向外随加工轮210旋转。因此，随着加工轮210旋转，第二轨道276保持静止，轮毂构件256围绕旋转轴264在圆形路径内移动，并且第二轧辊278沿着第二轨道276滚动。如以下更详细讨论的，取决于由相对于第一轨道260的第二轨道276限定的路径，第二从动构件266可在轮毂构件256围绕旋转轴264以圆形路径移动时向着第一从动构件250径向向内和/或向外移动。因此，第二从动构件266相对于第一从动构件250在径向向外的方向A上的移动使得第二从动构件266和连接臂270、272推动托架臂232、234、236、238在图6e所示的方向C上朝着伸长位置枢转。图6e示出了处于伸长位置的折叠机构222。相比之下，第二从动构件266相对于第一从动构件250在径向向内的方向B上的移动使得第二从动构件266和连接臂270、272推动托架臂在图6f所示的方向上朝着回缩位置或折叠位置枢转。图6f示出了处于回缩位置或折叠位置的折叠机构222。
应当理解，第一和/或第二从动构件能够被构造为具有仅仅一个轧辊，并且也可具有多种类型的不同于轧辊的组件。例如，一些实施方案可被构造为多种类型的滚动接触元件，例如，滚珠轴承。其他实施方案可包括沿着槽形轨道移动的销轴。在另外的其他实施方案中，从动构件可被构造为具有适于接纳并沿突出轨道移动的狭槽或空隙。
如以上参见图6a-6d所讨论的，夹持构件224、226、228、230适于在加工辊210旋转时移动并折叠独立坯料118。如上所述，夹持构件224、226、228、230可旋转安装在托架臂232、234、236、238上，并且适于围绕夹具轴240、242、244、246旋转。托架臂232、234、236、238继而连接到第一从动构件250上并且能够各自围绕铰链轴252、254旋转。铰链轴250、252大致垂直于加工轮210的旋转行程并大致垂直于托架臂232、234、236、238延伸。如图5所示，坯料118的折叠发生在加工轮210的折叠区域216处。坯料118的折叠可在两个方向上发生：(1)沿着一个或多个横向轴线140以形成U形吸收制品100；以及(2)沿着夹持区域176、178、180、182以定位用于接合的密封区域168、170、172、174。在一些构型中，夹持构件可通过螺旋状或圆筒状凸轮排列与托架臂旋转连接，所述凸轮排列允许夹持构件在托架臂枢转时沿着托架臂的长度直线移动。此类移动允许夹持构件在坯料折叠时保持夹具在坯料上较恒定的位置同时避免坯料的拉伸。
如图6b和6c所示，第一从动构件250包括位于该第一从动构件的远端部分248的相对侧上的砧280、282。此外，缝合头284、286邻近砧280、282安装在加工轮上。更具体地讲，缝合头284、286与支撑臂288、290连接，所述支撑臂与加工轮210可枢转连接。随着加工轮旋转通过折叠位置218，支撑臂288、290枢转以在进行密封操作时紧邻砧280、282设置缝合头284、286。随着加工轮继续旋转，支撑臂288、290以相反的方向枢转以移动缝合头284、286远离砧284、286。支撑臂和缝合头的移动能够以多种方式实现。例如，在一个实施方案中，支撑臂与凸轮表面的接合使得托架臂枢转特定的距离且用于加工轮旋转的特定部分。
图6b示出了设置在处于伸长位置的折叠机构222上的独立坯料。因此，坯料的夹持区域176、178、180、182设置在相应的夹持构件224、226、228、230上。随着加工轮210旋转通过图5所示的折叠位置216，折叠机构222通过使托架臂232、234、236、238绕着铰链轴252、254在图6f所示的方向D上枢转而回缩至折叠位置。此外，每个夹持构件224、226、228、230可绕夹具轴240、242、244、246旋转，从而以重叠关系放置坯料118的密封区域168、174和170、172。随着加工轮210由折叠位置216旋转至密封位置218，重叠的密封区域168、174和170、172邻近第一从动构件250上的砧280、282设置。缝合头284、286随后移动以将重叠的密封区域168、174和170、172彼此相对压制在砧280、282和缝合头284、286之间，其继而将重叠的密封区域168、174和170、172彼此密封。随着加工轮210继续通过密封位置，缝合头284、286回缩并移动离开重叠的密封区域168、174和170、172，产生如图1和1a所示的吸收制品100的重叠侧缝126、128。
应当理解，折叠工位222也可被构造成产生如图2和2a所示的邻接型接缝130、132。因此，取代使密封区域168、174和170、172重叠，夹持构件224、226、228、230可同时围绕相应的夹具轴240、242、244、246旋转，使得密封区域168、174和170、172相互邻接且一般由第一从动构件250垂直向外延伸。随后可通过将邻接的密封区域168、174和170、172压制在两个缝合头之间产生密封。例如，图7a示出了将密封区域168、174以邻接关系压制在一起的两个缝合头284、284′。
取决于折叠工位222及相关部件的构型，可产生重叠及邻接侧缝的不同实施方案，例如，如图7b和7c所示。在图7b的实施方案中，侧缝形成为如图2所示的邻接型接缝与如图1所示的重叠接缝的组合。图7b中的接缝可如下形成：首先以如图7a所示的邻接关系放置密封区域168、174，并且随后折叠在邻接密封区域之上。向上折叠的邻接密封区域168、174随后可压缩在缝合头284与砧280之间。图7c示出了包括三层材料的重叠接缝。在该实施方案中，密封区域168在与密封区域174以叠加关系放置之前向上折叠。
应当理解，多种类型和构型的缝合头与砧可用于产生吸收制品上的侧缝。如上所讨论的，侧缝可用多种类型的连接方法形成，包括例如压力粘结、超声波粘结、热密封、粘附和机械连结。因此，在一些排列中，例如在利用例如粘附或机械连结形成具有可重新密封的吸收制品时，缝合头可仅仅用于向密封区域施加压力以形成侧缝。在另一个实例中，缝合头可包括在任何压力下接触砧的加热元件。在一些实施方案中，压力可在约1psi至约104psi的范围内。在其它实施方案中，侧缝可利用热空气。在一个实例中，使换热器靠近坯料的重叠材料并对着坯料吹热空气。在施加热空气之后，用缝合头压缩重叠侧。因此，侧部的材料被加热并压缩以形成侧部密封。在另一个实施方案中，缝合头包括超声波导体。赋予至密封区域的超声能量使密封区域的热塑性材料处于热软化状态，使得密封区域在砧和导体之间压缩时形成重叠侧缝。
尽管以上讨论示出了加工和折叠工位的详细讨论，但是应当理解，加工工位的其他实施方案也可适于利用本文所公开的方法及设备。例如，美国专利7,322,925、美国专利5,779,831和美国专利公布2008083489A1提供了加工和折叠工位的多种实施方案的描述，所述工位能够适于利用本文所公开的方法及设备。
如图6b所示，折叠机构222限定夹持构件224、226、228、230的远端部分之间的长度L工位。长度L工位与以上参见图3所讨论的坯料118的长度L坯料一致。因此，加工工位212和折叠机构222的几何形状可适于容纳被制造的坯料118的长度。例如，由较大的吸收制品限定的长度L坯料可需要折叠机构以限定较长的相应长度L工位。在另一个实例中，由较小的吸收制品限定的长度L坯料可需要折叠机构以限定较短的相应长度L工位。因此，取决于要制造的坯料长度，可改变加工轮上的折叠机构以限定或短或长的长度L工位。继而可改变第一轨道260和/或第二轨道276以限定不同的形状，从而适应折叠工位变化的几何形状。
在一个实例中，图8a示出了构造用于较小的坯料118(即，较短的L坯料)的加工轮210和折叠工位212的示意图。随着加工轮围绕旋转轴264旋转，加工工位212和折叠机构222通过折叠位置216和密封位置218由接收位置214移动至排放位置220并循环至接收位置214。因此，第一从动构件250的远端部分248沿着图8b所示的轨道路径292行进。如上所讨论的，在加工轮210旋转期间，第一轧辊262沿着第一轨道222滚动。因此，折叠机构222相对于旋转轴264径向向内和向外的移动受第一轨道260的圆周形状的控制。如图8a所示，第一轨道260限定圆形的圆周形状。因此，第一从动构件250的远端部分248沿着距旋转轴264具有恒定距离R小的圆形轨道路径292行进。
图9a和9b示出了加工轮210如何能够被重新构造以适应与图8a和8b的加工轮构型相比较大的坯料118的实例。具体地讲，图9a示出了构造用于制造较大的坯料118(即较长的L坯料)的加工轮210和折叠工位212的示意图。此外，随着加工轮围绕旋转轴264旋转，加工工位212和折叠机构222通过折叠位置216和密封位置218由接收位置214移动至排放位置220并循环至接收位置214。因此，第一从动构件250的远端部分248沿着图9b所示的轨道路径292行进。如上所讨论的，在加工轮210旋转期间，第一轧辊262沿着第一轨道222滚动。因此，折叠机构222相对于旋转轴264径向向内和向外的移动受第一轨道260的圆周形状的控制。因此，第一从动构件250的远端部分248沿着距旋转轴264具有可变距离R大的圆形轨道路径292行进。然而，图9a中所示的第一轨道260的圆周形状不同于图8a中所示的第一轨道。更具体地讲，图9a中的第一轨道260被成型，使得第一从动构件250的远端部分248在折叠工位移动通过排放位置214直至移动至密封位置218时由旋转轴264径向向外移动。一旦折叠工位222移动至密封位置218时，第一从动构件250的远端部分248朝着旋转轴264向内移动直至排放位置220之后。因此，第一从动构件250的远端部分248沿着图9b所示的轨道路径292行进。
如上所述，根据本公开的设备和方法提供在重新构造加工轮以折叠并密封不同尺寸的吸收制品方面的灵活性。例如，图9a所示的加工轮构型允许折叠机构222在几何形状上改进以具有较长的L工位，而不必对与加工轮210相关的其他设备及操作进行相应的改进。例如，第一轨道260的形状使得第一从动构件250的远端部分248由旋转轴264向外移动同时折叠机构222处于伸长位置，如图6e所示。远端部分248的向外移动允许折叠机构222具有较长的L工位尺寸以移动至伸长位置而不干扰邻近的折叠机构222。相比之下，一旦折叠机构222移动至回缩位置，如图6f所示，第一轨道260的形状导致第一从动构件250的远端部分248朝着旋转轴264向内移动。第一轨道262的形状能够被构造成使得第一从动构件250在密封操作期间移动至与图8a中所示相同的相对于图9a中旋转轴264的径向位置。因此，折叠机构222的几何形状能够被调节以适应不同尺寸的坯料118而不必移除、重新安装并重新排列多个部件，例如砧280、282和/或密封器284、286。
在另一个实例中，比较图8a和9a，第一轨道260限定的形状允许折叠工位222适应不同尺寸的坯料118而不必移动排放位置220更靠近或更远离加工轮210的旋转轴264。例如，如图8a和9a所示，坯料118在排放位置220处由加工轮210排放至真空辊294形式的另一机构。折叠工位222能够在几何形状上被改进以适应不同尺寸的坯料而不必用加工轮210物理移动并重新排列真空辊294。也应当理解，第一轨道260能够被构造为与本文所示和所述不同的形状。例如，第一轨道260能够被改进以限定具有直部的轨道路径292。在一个实施方案中，轨道路径被构造为在将坯料118排放至扁平传送带(与真空辊相对照)上时具有靠近排放位置220的直部。在其他实例中，第一轨道260能够被构造为限定轨道路径292，其中第一从动构件250的远端部分248在由折叠位置216过渡至密封位置218时由旋转轴264向外径向移动。
如上所讨论的，应当理解，加工工位的其他实施方案也可适用于本文所公开的方法和设备，例如美国专利7,322,925、美国专利5,779,831和美国专利公布2008083489A1中所公开的。因此，预期其他加工工位构型可利用以多种方式启动而无需利用如上所述的第一和第二轨道之间的相对位置的折叠机构。
不应将本文所公开的量纲和值理解为对所引用精确值的严格限制。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，这意味着在所附权利要求中包括了属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于制备具有侧缝的吸收制品的设备，所述设备包括：
适于绕旋转轴(264)旋转的轮子(210)；
限定围绕所述旋转轴(264)的第一圆周形状的第一轨道(260)，其中所述第一轨道(260)相对于所述轮子(210)是静止的；
设置在所述轮子(210)上的多个折叠机构(222)，每个折叠机构(222)包括：
与所述第一轨道(260)活动连接的第一从动构件(250)，所述第一从动构件(250)具有近端部分(258)和远端部分(248)；
与所述第一从动构件(250)可枢转连接的托架臂(232)；
与所述托架臂(232)连接的夹持构件(224)；
其中随着所述轮子(210)旋转，所述托架臂(232)相对于所述第一从动构件(250)选择性枢转；并且
其中随着所述轮子(210)旋转，所述第一从动构件(250)的远端部分(248)在相应于所述第一圆周形状的绕着所述旋转轴的第一轨道路径中作轨道运动，其中所述第一轨道路径由距所述旋转轴(264)的可变距离限定，
其中所述设备还包括：
限定围绕所述旋转轴(264)的第二圆周形状的第二轨道(276)；
与所述托架臂(232)连接并与所述第二轨道(276)活动连接的第二从动构件(266)，其中
所述第二从动构件(266)相应于所述第一轨道(260)与所述第二轨道(276)之间的相对径向距离相对于所述第一从动构件(250)移动。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一轨道路径包括曲部和直部。
3.如前述任一项权利要求所述的设备，所述设备还包括与所述第一从动构件(250)的近端部分(258)连接的第一轧辊(262)，并且其中所述第一轧辊(262)与所述第一轨道(260)滚动接合。
4.如前述任一项权利要求所述的设备，所述设备还包括适于在所述轮(210)旋转时与所述第一从动构件(250)周期性接合的密封构件(284)。

Claims (6)

1.一种用于制备具有侧缝的吸收制品的设备，所述设备包括：
适于绕旋转轴(264)旋转的轮子(210)；
限定围绕所述旋转轴(264)的第一圆周形状的第一轨道(260)，其中所述第一轨道(260)相对于所述轮子(210)是静止的；
设置在所述轮子(210)上的多个折叠机构(222)，每个折叠机构(222)包括：
与所述第一轨道(260)活动连接的第一从动构件(250)，所述第一从动构件(250)具有近端部分(258)和远端部分(248)；
与所述第一从动构件(250)可枢转连接的托架臂(232)；
与所述托架臂(232)连接的夹持构件(224)；
其中随着所述轮子(210)旋转，所述托架臂(232)相对于所述第一从动构件(250)选择性枢转；并且
其中随着所述轮子(210)旋转，所述第一从动构件(250)的远端部分(248)在相应于所述第一圆周形状的绕着所述旋转轴的第一轨道路径中作轨道运动，其中所述第一轨道路径由距所述旋转轴(264)的可变距离限定。
2.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括：
限定围绕所述旋转轴(264)的第二圆周形状的第二轨道(276)；
与所述托架臂(232)连接并与所述第二轨道(276)活动连接的第二从动构件(266)。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述第二从动构件(266)相应于所述第一轨道(260)与所述第二轨道(276)之间的相对径向距离相对于所述第一从动构件(250)移动。
4.如前述任一项权利要求所述的设备，其中所述第一轨道路径包括曲部和直部。
5.如前述任一项权利要求所述的设备，所述设备还包括与所述第一从动构件(250)的近端部分(258)连接的第一轧辊(262)，并且其中所述第一轧辊(262)与所述第一轨道(260)滚动接合。
6.如前述任一项权利要求所述的设备，所述设备还包括适于在所述轮(210)旋转时与所述第一从动构件(250)周期性接合的密封构件(284)。
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