CN107660143A - 成形型腔以及制作成形型腔的方法 - Google Patents

成形型腔以及制作成形型腔的方法 Download PDF

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Abstract

一种适于接收颗粒材料并从所述颗粒材料形成用作卫生用品的吸收性填充物的团聚物的成形型腔，包括：适于接收所述颗粒材料的外成形基体(3)，所述外成形基体设置有开口并且具有与待制作的吸收性填充物的形式相符的形状；网格状支撑结构(10；30)，所述网格状支撑结构与所述外基体(3)耦合，以在通过所述外基体(3)抽吸颗粒材料期间支撑所述外基体(3)，并且包括旨在与所述外基体(3)接触并且具有与所述外基体(3)的形状相符的形状的弯曲外表面(11)、与所述外表面(11)相对的内表面(12)、彼此相对的一对较大侧面(13)以及彼此相对的一对较小侧面(14)以及在所述外表面(11)与所述内表面(12)之间延伸的贯通开口(17a，17b，18a，18b)，以允许气体在抽吸期间从所述外表面(11)流到所述内表面(12)。一种用于制作成形型腔的方法，包括：制作所述支撑结构(10；30)的至少一个外层(15)和所述支撑结构(10；30)的至少一个内层(16)，所述外层和所述内层叠加并且分别具有由外壁(19a，19b)和由内壁(20a，20b)界定的外部开口(17a，17b)和内部开口(18a，18b)，其中，所述外部开口(17a，17b)和所述内部开口(18a，18b)叠加布置，以限定所述贯通开口(17a，17b，18a，18b)；其中，所述方法还包括制作与其上叠加有外部开口的所述内部开口(18a，18b)之一具有不同的形状和/或尺寸的至少一个外部开口(17a，17b)，以及通过使用层添加剂制造工艺(即，3D打印)来制作所述外壁(19a，19b)和所述内壁(20a，20b)。

Description

成形型腔以及制作成形型腔的方法
技术领域
本发明涉及一种用于成型用于卫生用品的吸收性填充物的成形型腔(formingpocket)，该成形型腔包括外成形基体和与该外成形基体耦合的网格状支撑结构，该外成形基体适于接收颗粒材料并且从该颗粒材料形成团聚物。
本发明还涉及一种通过添加剂制造工艺制作成形型腔的网格状支撑结构的方法。
本发明有利地应用到用于对卫生用品成形的成形传送机，该成形传送机包括多个成形型腔，这些成形型腔适于在用于对卫生用品成形的成形装置中形成卫生用品的相应吸收性团聚物，其将在以下提到，不失一般性。
背景技术
众所周知，卫生用品(特别是婴儿纸尿裤、卫生巾或成年人失禁产品)包括封闭在无纺织物层与不透水层之间的吸收性填充物层，例如聚乙烯。吸收性填充物由形成在用于对这种卫生用品成形的成形装置内的纤维素纤维和/或超吸收材料颗粒的团聚物制成。
为了制作解剖学形状的卫生用品，已知的是在将吸收性填充物封闭在无纺织物层与不透水层之间之前，将吸收性填充物成形为期望的解剖学形状。
成形装置(未示出)包括吸收性填充物成形辊1(如图1至图3示意性地所示)，该成形辊在外围上设置有多个抽吸成形型腔并且在外围处供应有颗粒材料流。在每个型腔中，颗粒材料的纤维由抽吸空气流传送并且通过抽吸而压紧，由此获得具有期望形状的也被称为蓬松毛团(fluff)的吸收性团聚物。
根据未示出的不同实施例，成形传送机可以包括封闭环路连续带式传送机。
如图1所示，成形辊1包括多个成形型腔2a，该多个型腔沿着辊1的外表面成形、对准并均匀地周向地分布，并且包括，例如空腔，该空腔基本上具有用于制作具有可变厚度的吸收性填充物的截锥金字塔形状。可替代地，如图2b所示，成形辊1可以包括成形型腔2b，这些型腔沿着辊1的外表面成形、对准并均匀地周向地分布，包括，例如用于制作具有解剖学形状的吸收性填充物的圆角形状的解剖学空腔。又或者，如图3所示，成形辊1可以包括单个成形型腔2c，该单个成形型腔被成形为环形空腔，以制作通过后续切割处理待分割为矩形部分的吸收性填充物网。
换言之，每个成形型腔具有用于待获得填充物的正确形状和/或允许对吸收性团聚物进行后续处理。成形型腔的深度决定待制作的吸收层的厚度。成形型腔的区域内的吸入空气流的强度决定紧凑度并且因此决定该区域内的吸收层的密度。成形型腔通常固定到具有与型腔相对应的形状的成形辊的隔室。
成形型腔需要穿孔，以使得空气流通过抽吸将组成颗粒材料的颗粒有效地保持在表面上，，但是同时需要防止也构成颗粒材料的粉碎材料穿过颗粒。因此，成形型腔内的开口需要减小尺寸，但是通常开口需要具有介于0.20mm与0.40mm之间的尺寸。
为了制作通常通过金属制作的成形型腔，已知使用微穿孔金属箔或微穿孔金属网来接收并保持颗粒材料，可以通过微穿孔金属箔或微穿孔金属网制作所需尺寸的开口。然而，这种金属箔或这种金属网具有减小的厚度，并且因此是柔性的且容易变形。
成形型腔在成形辊内组装和/或拆除期间的可变形性使得难以进行处置和清洁，而处置和清洁经常是计划维护任务预先规定的，以通过深度清洁来移除嵌入在成形型腔的开口内的可能颗粒材料。
为了确保成形型腔的适当的坚固性，防止其可能的变形并且因此使得在维护任务期间更容易地组装和/或拆除成形型腔，已知通过刚性支撑件来支撑形成外成形基体的微穿孔的金属箔或金属网，该刚性支撑件同样是穿孔的以允许空气流通过并且作为外基体的支撑件。
外基体具有与待制作的吸收性填充物的形状配对的形状，而刚性支撑件具有与外基体的形状配对的形状，以适当地支撑外基体并且赋予其坚固性。如US 4,761,258所示，并且如参照图1中成形的成形型腔2a的图4和图5所示，外成形基体3由穿孔金属箔制成，具有基本上截头圆锥形的空腔4并且由支撑结构5支撑，该支撑结构被形成为金属网，具有形状类似空腔4的相应的空腔6并且布置在外成形基体3的空腔4处。作为金属网5的替代，支撑结构可以由如图5所示的金属网格7形成或者由蜂窝网格(未示出)形成，该蜂窝网格提供了甚至比金属网更大的坚固性，因此通常是优选的。
应当说明的是，从图4的成形型腔获得的吸收性填充物在成形型腔2a的截头圆锥形空腔4处具有较大厚度的部分。具有可变厚度的成形填充物迫使外成形基体3具有至少一个类似空腔4那样的凹形区域，并且相应地也迫使旨在接触外成形基体3的支撑结构5的外表面具有相应的凹形区域，即空腔6。另外，当成形型腔固定到成形辊时，支撑结构的与外表面相对的内表面也是弯曲的，使得与成形辊1接触。
WO 2008061178也公开了一种用于对由纤维材料制成的吸收性产品成形的装置的成形型腔。该成形型腔包括：多个不同层，即通过由电子切割微穿孔的薄板制作的穿孔成形表面；具有中央开口的金属或钛滤网；中央成形腔室，该中央成形腔室叠加在滤网的中央开口上并且内部地容纳多个中央翼；以及外围成形腔室，该外围成形腔室围绕该中央成形腔室并且内部地容纳多个侧翼。
可选地，该成形型腔可以包括网格状支撑结构和网格状边缘支撑结构，该网格状支撑结构被成形并且可以嵌入在放置在中央翼上的中央成形腔室内，该网格状边缘支撑结构也是成形的并且可以嵌入在放置在多个侧翼上的外围成形腔室内。
US 6098249公开了一种用于对吸收性材料成形的成形辊内的模块化型腔，该模块化型腔由通过螺丝或其他固定手段固定到多个板的两个端轨和两个侧轨，这些端轨和侧轨在模块化型腔上限定内部开口。
US 2004/098838公开了一种成形型腔，该成形型腔包括成形表面、横壁和纵壁，这些横壁和纵壁固定到端壁以及固定到蜂窝结构，该蜂窝结构由横壁和纵壁保持并且进而作为穿孔板的支撑件。
以上参照现有技术文献公开的成形有弯曲外表面和弯曲内表面的网格支撑结构由平坦网格制成，该平坦网格由提供多个连续制造步骤的制造方法进行机器加工，以获得设置有至少一个中空成形区域的网格状支撑结构。
在通过将多个拉制板焊接在一起获得平坦网格之后，网格首先弯曲以获得待搁置在焊接鼓上的内表面，然后通过电火花放电加工工艺处理，以制作外表面的中空区域。
一个缺点在于：网格状支撑结构的成本非常高，使得制作网格状支撑结构所需的生产过程成本较高并且需要大量工业投资。
事实上，为了通过前述方法获得支撑结构，需要首先提供专用设备，例如非常昂贵的专用焊接台和压机以及专用电火花放电加工工作台。另外，电火花放电加工工艺自身成本较高，因为受到磨损的电极需要频繁的发电。因为另外需要若干个加工步骤，生产每个网格支撑结构的方法非常长并且需要专业工人。
另外，每个网格状支撑结构的形状由待制作的相应吸收性填充物的形状确定，并且因此专用于生产特定类型的支撑结构的设备需要修改以适应待制作的吸收性填充物类型的变化。
通过前述方法制作的支撑结构的另一个问题在于：无法容易地修改成形型腔的区域内的吸收层的紧凑性以及相应地密度。因为无法按照适当的成本制作具有不同抽吸区域的网格，支撑结构无法与外基体协作确定通过成形型腔的抽吸空气流。因此，成形型腔的区域内的吸收层的密度仅受限于存在于外基体内的微开口的位置和直径，这些微开口确定抽吸空气流并且因此在给定确定的吸力的情况下确定颗粒材料的成形子层上的较小或较大保持度。然而，微开口的直径主要由需要保持的粉碎材料的最小直径确定，因此无法用来确定成形子层的期望密度。
这极大地限制了吸收层内部的吸收层的紧凑性的区别的可能性，这一特征是市场所需要的吸收性填充物日益渴求的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制作吸收性填充物的成形型腔的方法，该成形型腔不具有上述缺点并且制作特别简单和便宜。
本发明的另一个目的在于提供一种用于在吸收性填充物的成形型腔中制作网格状支撑结构的方法，该成形型腔能够改变吸收性填充物的形状而无需替换制造设备。
本发明的又另一个目的在于提供一种用于在吸收性填充物的成形型腔中制作网格状支撑结构的方法，该方法具有较高的生产效率，同时减少了每个支撑结构的加工时间。
本发明的再另一个目的在于提供一种用于吸收性填充物的成形型腔，该成形型腔包括制作简单并便宜的支撑结构。
本发明的仍另一个目的在于提供一种用于吸收性填充物的成形型腔，该成形型腔包括支撑结构，可以通过该支撑结构借助于不同的抽吸区域改变吸收性填充物内部的吸收性填充物密度。
根据本发明，提供了一种用于制作根据所附权利要求书中已经要求保护的用于吸收性填充物的成形型腔的方法。
根据本发明，还提供了一种根据所附权利要求书中已经要求保护的用于吸收性填充物的成形型腔。
附图说明
现在将参考附图公开本发明，附图通过非限制性示例示出了本发明的一些实施例，在附图中：
-图1至图3示出根据现有技术的对卫生用品的吸收性填充物成形的成形辊的三个替代实施例的三个示意立体图；
-图4示出根据现有技术的成形型腔的一部分的立体分解图，其中，为了清晰而移除了一些部件；
-图5示出根据现有技术的网格状支撑结构。
-图6是根据本发明的网格状支撑结构的立体俯视图，其中，外表面是可见的；
-图7是图6的支撑结构的仰视立体图，其中，内表面是可见的；
-图8是图6的支撑结构的放大立体图；
-图9是图8的放大图；
-图10是图6的支撑结构的俯视主视图；
-图11是图6的支撑结构的较大侧面的主视图；
-图12是图6的支撑结构的仰视主视图；
-图13是图6的支撑结构的较小侧面的主视图；
-图14是图6的支撑结构的另一个较小侧面的主视图，该另一个较小侧面与图13的较小侧面相对；
-图15是图14的沿着线XV-XV的第一剖视图；
-图16是图14的沿着线XVI-XVI的第二剖视图；
-图17是图14的沿着线XVII-XVII的第三剖视图；
-图18是根据本发明的网格状支撑结构的不同实施例的立体俯视图，其中，外表面是可见的；
-图19是图18的网格状支撑结构的仰视立体图，其中，内表面是可见的；
-图20是图18的外表面的一部分的放大图；
-图21是图19的内表面的一部分的放大图；
-图22是图18的网格状支撑结构的俯视主视图；
-图23是图18的网格状支撑结构的仰视主视图；
-图24是图22的沿着线XXIV-XXIV的剖视图；
-图25是图24的放大图；
-图26是图22的沿着线XXVI-XXVI的剖视图。
具体实施方式
在本说明书中，所示实施例共有的相同元件由相同的标号表示。
用于制作用于卫生用品的吸收性填充物的成形装置(未示出)包括吸收性填充物的成形传送机。已经在图1至图3中特别参考现有技术用1表示辊式成形传送机，为了简洁起见，下面不再赘述。
成形传送机包括至少一个成形型腔(未示出)。
成形型腔适于接收颗粒材料并且从颗粒材料形成待用作卫生用品的吸收性填充物的团聚物。成形型腔包括适于接收颗粒材料的外成形基体，该外成形基体由金属网或金属板制成、设置有开口并且具有与待制作的吸收性填充物的形式相符的形状。在图4中用3表示的外成形基体已经特别参照现有技术被详细地公开，为了简洁起见，下面不再赘述。
在图6至图26中，用10表示设置有开口的网格状支撑结构，该网格状支撑结构与外成形基体3耦合，以在通过外基体3抽吸颗粒材料以形成吸收性材料团聚物期间支撑外基体3。外基体3特别通过叠加来耦合并且固定到支撑结构10。
支撑结构10具有弯曲外表面11，该弯曲外表面旨在与外基体接触并且具有与外基体的形状相符的形状。支撑结构还具有与外表面11相对的内表面12、彼此相对的一对较大侧面13和彼此相对的一对较小侧面14以及在外表面11与内表面12之间延伸的贯通开孔，以使得气体在抽吸期间从外表面11流到内表面12。
支撑结构10还具有纵轴A和横轴B，如图10所示。
外表面11具有设置有空腔的中央区域11a和围绕中央区域11a的弯曲边缘区域11b，该空腔主要沿着纵轴A延伸并且旨在接纳外基体3的相应空腔，该弯曲边缘区域在外表面11的剩余部分之上延伸。
网格支撑结构10包括叠加的至少一个外层15和内层16，该外层和内层分别具有外部开口17和内部开口18，这些外部开口和内部开口叠加布置，以限定支撑结构10的贯通开口。
外部开口17和内部开口18由外壁19和内壁20界定。
外表面11属于外层15，而内表面12属于内层16。
根据本发明，至少一个外部开口17与其上叠加有外部开口的其中一个内部开口18具有不同的形状和/或尺寸。
这是可能的，因为外壁19和内壁20由层添加剂制造工艺(换言之，3D打印)制成。
如果分层添加的材料选自由来自塑料、金属或陶瓷的粉末构成的组时，在包括选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔融(SLM)的组中选择层添加剂制造工艺，金属粉末适当地选自钢、铝合金或钛合金粉末。另一方面，如果分层添加的材料是由塑料制成的细丝或金属丝时，选择熔融沉积建模(FDM)为层添加剂制造工艺。
现在将在本说明书中更详细地说明层添加剂制造工艺。
外层15包括位于外部开口17之间的第一外部开口17a，以及内层16包括位于内部开口18之间的第一内部开口18a，其中，第一外部开口17a叠加在第一内部开口18a上，并且其中，第一外部开口17a之间的每个开口的尺寸大于其叠加的第一内部开口18a中的一个的尺寸。
外层15还包括位于外部开口17之间的第二外部开口17b，以及内层16包括位于内部开口18之间的第二内部开口18b，其中，第二外部开口17b在第二外部开口18b上叠加并对准并且具有与第二内部开口18b相同的尺寸。
应当说明的是，支撑结构的外表面11具有设置有空腔的中央区域11a和围绕中央区域11a的弯曲边缘区域11b，该空腔旨在接纳外基体3的相应空腔，该弯曲边缘区域在外表面11的剩余部分之上延伸。
如图6至图12所示，第一外部开口17a和第一内部开口18a布置在支撑结构10的中央区域11a内，第二外部开口17b和第二内部开口18b布置在支撑结构10的边缘区域11b内。第二外部开口17b和第二内部开口18b的尺寸小于第一内部开口17a的尺寸或者与其相同。
换言之，在中央区域11a，外层15为网类型并且具有带有矩形剖面的多个第一外部开口17a，而内层16为蜂窝类型并且具有带有圆形剖面的多个第一内部开口18a。
因此，第一外部开口17a的形状与叠加有第一外部开口17a的第一内部开口18a的形状不同。应当另外说明的是，第一外部开口17a和第一内部开口18a的尺寸也不同，因为第一外部开口17a大于第一内部开口18a，使得按照受控的方式将空气从外表面11吸入支撑结构10的内表面12。
另一方面，在边缘区域11b，第二外部开口17b的形状对应于第二内部开口18b的形状，因为例如不需要用具有不同密度的区域来制作吸收性填充物。
在图15至图17中明显地示出了第一外部开口17a和第一内部开口18a的与第二外部开口17b以及第二内部开口18b的不同布置、形状和尺寸，这些附图示出支撑结构10的不同纵向剖面。
在图17中，例如可以注意到，第一外部开口17a叠加在第一内部开口18a上并且具有比该第一内部开口更大的尺寸。鉴于第一外部开口17a与第一内部开口18a之间的不同尺寸，外壁19与内壁20是交错的。
另一方面，外壁19在边缘区域11b处与内壁20对准，并且形成从外表面11向支撑结构10的内表面12无中断地延伸的单个壁。
根据本发明，另外，外壁19中的至少一个的厚度与其叠加的内壁20中的一个的厚度不同，以限定在各个内部开口18上叠加的各个外部开口17，该内部开口和该外部开口具有不同的形状和/或尺寸。
外层15包括位于外壁19之间的第一外壁19a，以及内层16包括位于内壁20之间的第一内壁20a，其中，第一外壁19a叠加在第一内壁20a上，第一内壁20a的厚度大于叠加在其上第一外壁19a的厚度，使得第一内壁20a是加强壁。
详细地，内层16还包括第二内壁20b，其中，分别地，第一外壁19a具有恒定的第一厚度，第一内壁20a具有恒定的第二厚度，以及第二内壁20b具有恒定的第三厚度，并且其中，第二厚度大于第一厚度和第三厚度。
换言之，内层16由彼此具有不同厚度的第一内壁20a和第二内壁20b形成，并且第一内壁20a的厚度大于第一外壁19a和第二内壁20b的厚度，以在支撑结构10的特定部分内制作加强壁。
外层15还包括叠加在第二内壁20b上的第二外壁19b，第二外壁19b的厚度与第二内壁20b的厚度相同。如果第一外壁19a和第二外壁19b的厚度相同，则外层15具有均匀厚度的壁19。
因为支撑结构10由层添加剂制造工艺(即3D打印)制作而成，同时制作具有不同厚度的第一内壁20a和第二内壁20b。
在支撑结构10的中央区域11a，可以注意到(图16)，第一内壁20a的厚度大于第一外壁19a的厚度，并且第二内壁20b的厚度小于第一内壁20a的厚度(图17)。
支撑结构10还包括稳定框架，该稳定框架包括适于限定支撑结构10的较小侧面的一对相对的较小层状元件22以及适于限定支撑结构10的较大侧面的一对相对的较大层状元件23。
同时制作网格状支撑结构10和稳定框架，尤其是与外层5或内层16同时地制作稳定框架，因为通过添加剂制造工艺制作稳定框架和外层15或内层16。
根据图18至图26所示的不同实施例，支撑结构由30指示，其中，第一外部开口17a和第一内部开口18a不位于中央区域11a而是分布在支撑结构10内。
在支撑结构30内，只有外部开口17和相应的内部开口18的布置不同，支撑结构30的形状和/或尺寸与支撑结构10不同，但是之前描述的有关支撑结构10的所有内容仍保持有效。
事实上，外层15具有限定在各个内部开口18上叠加的各个外部开口17的第一外壁19a和第二外壁19b，该内部开口和该外部开口具有不同的形状和/或尺寸。
显然，尤其在图23和图24中，内层16由第一内壁20a和第二内壁20b形成，其中，第一内壁20形成厚度大于第二外壁20b的厚度以及第一外壁19a的厚度的加强壁，并且第一内壁20a的布置使得第一内壁均匀地分布在第二内壁20b之间。
详细地，第一加强内壁20a径向地等距分布在第二内壁20b之间并且限定支撑结构10的内表面12的一部分。
在图18至图26所示的支撑结构30中，外壁19因此是连续的并且与内壁20毗连，并且比其叠加的有相应第一内部开口18a具有更大的尺寸的第一外部开口17a均匀地分布在具有相同尺寸的第二外部开口17b与第二内部开口18b之间。第一外部开口17a与第一内部开口18a之间的不同尺寸是由于第一外壁19a与第一内壁20b之间的不同厚度造成的。
另外，在支撑结构30上以局部且分布式的方式，因此可以具有加强结构30的加强壁。
根据未示出的版本，成形型腔可以包括支撑结构，在该支撑结构中，中央区域11a如图16至图17那样配置并且具有尺寸比叠加有第一外部开口17a的第一内部开口18a更大的第一外部开口17a，以及具有比第一内壁20a的厚度更小的第一外壁19a，另外还有边缘区域11b，其中，尺寸大于第一内部开口18a的第一外部开口17a分布在边缘区域内，以具有分布在边缘区域内的加强的第一内壁20a。
换言之，通过在支撑结构内不同地布置具有不同形状和/或尺寸的外层15的外部开口17以及内层16的内部开口18，本发明的支撑结构可以具有未示出的不同实施例。
事实上，由于通过层添加剂制造工艺(即3D打印)制造支撑结构的壁，可以制作非常复杂的网格状支撑结构，包括至少一个外层15和内层16，其中，每个层具有形状和/或尺寸不同的开口，并且其中，另外，界定外层15或内层16的壁可以不对准，这在现有技术的电火花放电加工工艺中是不可实现的。
另外，如果提供了用于制作卫生用品的吸收性填充物的成形装置，该成形装置包括吸收性填充物的成形传送机，成形传送机包括根据上述内容的至少一个成形型腔，并且成形传送机是成形辊，支撑结构的内表面12是弯曲的，如图6至图26所示，由于与成形辊接触，尤其具有与成形辊的外表面相符的形状。
另外公开了一种用于制作网格状支撑结构10的方法，该网格状支撑结构能够与成形型腔的外基体3耦合，其中，外基体3设置有开口并且具有与待制作的吸收性填充物的形状相符的形状。
为了制作适于接收颗粒材料的成形型腔并且从所述颗粒材料形成待用作卫生用品的吸收性填充物的团聚物，提出了一种方法，该方法包括：
-提供适于接收颗粒材料的外成形基体3，其具有与待制作的吸收性填充物的形式相符的形状，以及在外成形基体3内设置开口外成形基体；
-提供网格状支撑结构10，该网格支撑结构能够与外基体3耦合，以在通过外基体3抽吸颗粒材料期间支撑外基体，并且在网格状支撑结构10内提供弯曲的外表面11、与外表面11相对的内表面12、彼此相对的一对较大侧面13以及彼此相对的一对较小侧面14以及在外表面11和内表面12之间延伸的贯通开口，该弯曲外表面旨在与外基体3接触并且具有与外基体3的形状相符的形状，该贯通开口使得气体在抽吸期间从外表面11流到内表面12。
该方法还包括：
-制作支撑结构10的至少一个外层15和支撑结构10的至少一个内层16，该外层和该内层叠加并且分别具有由外壁19a、19b和内壁20a、20b界定的外部开口17a、17b和内部开口18a、18b；
-将外部开口17a、17b和内部开口18a、18b叠加布置，以限定贯通开口；
-制作外部开口17a、17b中的至少一个，该至少一个外部开口具有与其叠加的内部开口18、18b中的一个不同的形状和/或尺寸；
并且其中，该方法还包括通过层添加剂制造工艺(即3D打印(层添加剂制造工艺))制作外壁19a、19b和内壁20a，20b。
层添加剂制造工艺(即3D打印)能够简单并便宜地制作布置在支撑结构10的任意位置的具有期望的尺寸和期望的形状的壁而无需使用专用人工、设备和专用制造工艺。
减少了制造时间，并且因此消除了加工成本。
另外，3D打印工艺能够制作叠加的并且具有彼此不同的尺寸和/或形状的外部开口17和内部开口18，适当地布置相应的外壁19和内壁20，这将难以通过传统的制造工艺来制作。
添加剂制造或添加剂工艺或层添加剂制造工艺是结合材料以从计算机化3D模型制造三维物体的已知过程，通常是层层叠加。
存在不同的3D打印技术，并且这些技术之间的主要区别在于层打印方式，这也取决于用来制作感兴趣物体的材料。
如果通过选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔融(SLM)方法来使用3D打印，激光源用来通过高温热处理将粉末材料转换(或烧结)为不可分割的材料，从而通过分层产生三维物体。SLS或SLM方法通过在工作平台上散布非常薄的粉末层并且基于为每一层按设定的几何形状通过激光对粉末熔融来分层制作物体。在这种情况下，材料可以被选择为塑料、金属或陶瓷材料，具体来说，金属粉末可以选自钢、铝合金或钛合金粉末。
另一方面，在通过熔融沉积建模(FDM)进行3D打印的情况下，通过挤出喷嘴来分层地分配并熔融材料，该挤出喷嘴能够水平地并且竖直地移动并且由数控系统来控制。材料作为塑料或金属材料的线供应到挤出喷嘴，并且在沉积之前在喷嘴处溶解。
由于通过层添加剂制造工艺制作外层15和内层16的可能性，在外部开口17之间制作第一外部开口17a，以及在内部开口18之间制作第一内部开口18a，其中，第一外部开口17a叠加在第一内部开口18a上，并且其中，第一外部开口17a之间的每个开口的尺寸大于其叠加的其中一个第一内部开口18a中的尺寸。
还通过在外部开口17之间制作第二外部开口17b以及在内部开口18之间制作第二内部开口18b，其中，第二外部开口17b在第二内部开口18b上叠加并对准并且具有与第二内部开口18b相同的尺寸，可以产生支撑结构的不同抽吸区域。
然而，为了产生尺寸比承受其的第一内部开口18a大的第一外部开口17a，还可以制作外壁中的至少一个，该至少一个外壁的厚度与其叠加的内壁中的一个不同，因此限制叠加在具有不同形状和/或尺寸的各个内部开口18上的外部开口17。
外壁19和内壁20的位置和厚度决定外部开口17和内部开口18的形状和/或尺寸。
制作第一外壁19a和第一内壁20a，其中，第一外壁19a叠加在第一内壁20a上，以及第一内壁20a的厚度大于第一外壁19a的厚度，使得第一内壁20a是支撑结构10的加强壁。
在内壁20b之间制作第二内壁20b是特别经济的，其中，分别地，第一外壁19a具有恒定的第一厚度，第一内壁20a具有恒定的第二厚度，而第二内壁20b具有恒定的第三厚度，其中，第二厚度大于第一厚度和第三厚度，特别是第一厚度与第三厚度相同。
显然，归功于3D打印，可以根据期望的支撑结构的几何形状同时简单并便宜地制作内层16的内壁20(第一内壁20a和第二内壁20b)。
为了使支撑结构10更结实，支撑结构10还包括稳定框架，该稳定框架包括适于限定支撑结构10的较小侧面14的一对相对的较小层状元件22以及适于限定支撑结构10的较大侧面13的一对相对的较大层状元件23。与制作外层15的外壁19或内层16的内壁20同时地通过分层制作该稳定框架。
事实上，由于通过层添加剂制造工艺(即3D打印)制造支撑结构的壁，可以制作非常复杂的网格状支撑结构，其包括至少一个外层15和内层16，其中，每个层具有形状和/或尺寸不同的开口，并且其中，另外，界定外层15或内层16的壁可以不对准。
通过3D打印制作的这个复杂的网格状支撑结构10能够产生颗粒材料的不同抽吸区域，在能够在用于形成吸收性填充物的成形装置的成形型腔中有利地使用。无法通过现有技术电火花放电加工工艺制造本发明的支撑结构，即使有，成本也会非常高以至于无法实现工业应用性。

Claims (20)

1.用于制作成形型腔的方法，所述成形型腔适于接收颗粒材料并且从所述颗粒材料形成用作卫生用品的吸收性填充物的团聚物，其中，所述方法包括：
-提供适于接收所述颗粒材料的外成形基体(3)，所述外成形基体具有与待制作的所述吸收性填充物的形式相符的形状并且在所述外成形基体(3)内设置有开口；
-提供网格状支撑结构(10；30)，所述网格状支撑结构能够与所述外基体(3)耦合，以在通过所述外基体(3)抽吸所述颗粒材料期间支撑所述外基体(3)，并且在所述网格状支撑结构(10；30)内提供弯曲的外表面(11)、与所述外表面(11)相对的内表面(12)、彼此相对的一对较大侧面(13)以及彼此相对的一对较小侧面(14)以及在所述外表面(11)与所述内表面(12)之间延伸的贯通开口(17a，17b，18a，18b)，所述弯曲的外表面旨在与所述外成形基体(3)接触并且具有与所述外成形基体(3)的形状相符的形状，所述贯通开口使得气体在抽吸期间从所述外表面(11)流到所述内表面(12)；其中，所述方法还包括：
-制作所述支撑结构(10；30)的至少一个外层(15)和所述支撑结构(10；30)的至少一个内层(16)，所述外层和所述内层叠加并且分别具有由外壁(19a，19b)和由内壁(20a，20b)界定的外部开口(17a，17b)和内部开口(18a，18b)；
-将所述外部开口(17a，17b)和所述内部开口(18a，18b)叠加布置，以限定所述贯通开口(17a，17b，18a，18b)；
-制作所述外部开口(17a，17b)中的至少一个，所述至少一个外部开口具有与其叠加的所述内部开口(18a，18b)中的一个不同的形状和/或尺寸；
并且其中，所述方法还包括通过层添加剂制造工艺，即通过3D打印来制作所述外壁(19a，19b)和所述内壁(20a，20b)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括在所述外部开口(17a，17b)之间制作第一外部开口(17a)以及在所述内部开口(18a，18b)之间制作第一内部开口(18a)，其中，所述第一外部开口(17a)叠加在所述第一内部开口(18a)上，并且其中，所述第一外部开口(17a)之间的每个开口的尺寸大于其叠加的所述第一内部开口(18a)中的一个的尺寸。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述外部开口(17a，17b)之间制作第二外部开口(17b)以及在所述内部开口(18a，18b)之间制作第二内部开口(18b)，其中，所述第二外部开口(17b)在所述第二内部开口(18b)上叠加并对准并且具有与所述第二内部开口(18b)相同的尺寸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括制作所述外壁(19a，19b)中的至少一个，所述至少一个外壁具有与其叠加的所述内壁(20a，20b)中的一个不同的厚度，以限定在各个内部开口(18a，18b)上叠加的各个外部开口(17a，17b)，所述内部开口和所述外部开口具有不同的形状和/或尺寸。
5.根据权利要求4所述的方法，包括在所述外壁(19a，19b)之间制作第一外壁(19a)以及在所述内壁(20a，20b)之间制作第一内壁(20a)，其中，所述第一外壁(19a)叠加在所述第一内壁(20a)上，所述第一内壁(20a)的厚度大于所述第一外壁(19a)的厚度，使得所述第一内壁(20a)是加强壁。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述内壁(20a，20b)之间制作第二内壁(20b)以及与制作所述第二内壁(20b)同时地制作所述第一内壁(20a)，其中，分别地，所述第一外壁(19a)具有恒定的第一厚度，所述第一内壁(20a)具有恒定的第二厚度，以及所述第二内壁(20b)具有恒定的第三厚度，其中，所述第二厚度大于所述第一厚度和所述第三厚度，特别是所述第一厚度与所述第三厚度相同。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括制作所述支撑结构(10；30)的稳定框架(22，23)，所述稳定框架包括适于限定所述支撑结构(10；30)的所述较小侧面(14)的一对相对的较小层状元件(22)以及适于限定所述支撑结构(10；30)的所述较大侧面(13)的一对相对的较大层状元件(23)，并且其中，所述方法还包括与制作所述外壁(19a，19b)或所述内壁(20a，20b)同时地制作所述稳定框架(22，23)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：如果分层添加的材料选自由来自塑料、金属或陶瓷的粉末构成的组时，在由选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔融(SLM)构成的组中选择所述层添加剂制造工艺，即3D打印，金属粉末恰当地选自钢、铝合金或钛合金粉末；或者，如果分层添加的材料是由塑料制成的细丝或金属丝时，将熔融沉积建模(FDM)选择为所述层添加剂制造工艺。
9.适于接收颗粒材料并且从所述颗粒材料形成用作卫生用品的吸收性填充物的团聚物的成形型腔，其中，所述成形型腔包括：
-适于接收所述颗粒材料的外成形基体，所述外成形基体设置有开口并且具有与待制作的所述吸收性填充物的形式相符的形状；
-网格状支撑结构(10；30)，所述网格状支撑结构能够与所述外基体(3)耦合，以在通过所述外基体(3)抽吸所述颗粒材料期间支撑所述外基体(3)，并且包括弯曲的外表面(11)、与所述外表面(11)相对的内表面(12)、彼此相对的一对较大侧面(13)以及彼此相对的一对较小侧面(14)以及在所述外表面(11)与所述内表面(12)之间延伸的贯通开口(17a，17b，18a，18b)，所述弯曲外表面旨在与所述外基体(3)接触并且具有与所述外基体(3)的形状相符的形状，所述贯通开口使得气体在抽吸期间从所述外表面(11)流到所述内表面(12)；
-其中，所述网格状支撑结构(10；30)包括至少一个外层(15)和至少一个内层(16)，所述外层和所述内层叠加并且分别具有分别由外壁(19a，19b)和由内壁(20a，20b)界定的外部开口(17a，17b)和内部开口(18a，18b)，所述外部开口和所述内部开口叠加布置以限定所述贯通开口(17a，17b，18a，18b)；并且其中，所述外部开口(17a，17b)中的至少一个具有与其叠加的所述内部开口(18a，18b)中的一个不同的形状和/或尺寸，所述外壁(19a，19b)和所述内壁(20a，20b)由层添加剂制造工艺即3D打印制成。
10.根据权利要求9所述的成形型腔，其中，所述外层(15)包括位于所述外部开口(17a，17b)之间的第一外部开口(17a)，以及所述内层(16)包括位于所述内部开口(18a，18b)之间的第一内部开口(18a)，其中，所述第一外部开口(17a)叠加在所述第一内部开口(18a)上，并且其中，所述第一外部开口(17a)之间的每个开口的尺寸大于其叠加的所述第一内部开口(18a)中的一个的尺寸。
11.根据权利要求10所述的成形型腔，其中，所述外层(15)包括位于所述外部开口(17a，17b)之间的第二外部开口(17b)，以及所述内层(16)包括位于所述内部开口(18a，18b)之间的第二内部开口(18b)，其中，所述第二外部开口(17b)在所述第二内部开口(18b)上叠加并对准并且具有与所述第二内部开口(18b)相同的尺寸。
12.根据权利要求11所述的成形型腔，其中，所述外表面(11a，11b)具有设置有空腔的中央区域(11a)和围绕所述中央区域(11a)的弯曲边缘区域(11b)，所述空腔旨在接收所述外基体(3)的相应空腔，所述弯曲边缘区域在所述外表面(11a，11b)的剩余部分之上延伸，所述第一外部开口(17a)和所述第一内部开口(18a)布置在所述支撑结构(10；30)的所述中央区域(11a)内，所述第二外部开口(17b)和所述第二内部开口(18b)布置在所述支撑结构(10；30)的所述边缘区域(11b)内。
13.根据权利要求12所述的成形型腔，其中，所述第二外部开口(17b)和所述第二内部开口(18b)的尺寸小于所述第一内部开口(18a)的尺寸或者与其相同。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的成形型腔，其中，所述外壁(19a，19b)中的至少一个的厚度与其叠加的所述内壁(20a，20b)中的一个内壁的厚度不同，以限定在各个内部开口(18a，18b)上叠加的各个外部开口(17a，17b)，所述内部开口和所述外部开口具有不同的形状和/或尺寸。
15.根据权利要求14所述的成形型腔，其中，所述外层(15)包括位于所述外壁(19a，19b)之间的第一外壁(19a)，以及所述内层(16)包括位于所述内壁(20a，20b)之间的第一内壁(20a)，其中，所述第一外壁(19a)叠加在所述第一内壁(20a)上，所述第一内壁(20a)的厚度大于所述第一外壁(19a)的厚度，使得所述第一内壁(20a)是加强壁。
16.根据权利要求15所述的成形型腔，其中，所述内层(16)包括第二内壁(20b)，其中，分别地，所述第一外壁(19a)具有恒定的第一厚度，所述第一内壁(20a)具有恒定的第二厚度，而所述第二内壁(20b)具有恒定的第三厚度，其中，所述第二厚度大于所述第一厚度和所述第二厚度，特别是所述第一厚度与所述第三厚度相同，，并且，其中所述第一内壁(20a)和所述第二内壁(20b)为同时地制作。
17.根据权利要求16所述的成形型腔，其中，所述第一内壁(20a)均匀地分布在所述第二内壁(20b)之间，特别是等距径向地间隔开，并且限定所述支撑结构(10；30)的所述内表面(12)的一部分。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的成形型腔，其中，所述外壁(19a，19b)是连续的并且与所述内壁(20a，20b)毗连。
19.如权利要求9-18中任一项所述的成形型腔，其中，所述支撑结构(10；30)还包括稳定框架(22，23)，所述稳定框架包括适于限定所述支撑结构(10；30)的所述较小侧面(14)的一对相对的较小层状元件(22)以及适于限定所述支撑结构(10；30)的所述较大侧面(13)的一对相对的较大层状元件(23)，并且其中，通过层添加剂制造工艺，即3D打印，同时制作所述网格状支撑结构(10；30)和所述稳定框架(22，23)。
20.用于制作卫生用品的吸收性填充物的成形装置，包括所述吸收性填充物的成形传送机，所述成形传送机包括根据权利要求9-18中任一项所述的至少一个成形型腔，其中，所述成形传送机是成形辊，支撑结构(10；30)的内表面(12)是弯曲的，所述内表表旨在与所述成形辊接触并且形状与所述成形辊的外表面相符。
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