CN111163870B - 可变体积的线股涂覆设备和方法 - Google Patents

Abstract

流体施加装置(10)包括施加头(11)、在施加头中延伸的第一流体通道、在施加头中延伸的第二流体通道，以及连接到施加头的多个计量装置。多个计量装置中的第一计量装置配置为计量流向第一流体通道的流体，多个计量装置中的第二计量装置配置为计量流向第二流体通道的流体。该装置还包括：多个阀模块，每个阀模块可在打开状态和关闭状态之间致动以控制流体的流动；以及具有一个或多个排放孔的喷嘴(20)。一个或多个排放孔中的至少一个孔位于第一通道和第二通道的下游，以接收来自第一和第二流体通道的材料。

Description

可变体积的线股涂覆设备和方法

背景技术

线股涂覆系统配置为将热熔性粘合剂施加到一个或多个材料线股上。这种系统通常用于利用热熔性粘合剂涂覆弹性材料线股，以用于一次性卫生产品如尿布的构造。涂覆的弹性线股可以利用热熔粘合剂粘合到下面的基材上，以形成例如一次性卫生产品的腿部弹性物、袖口弹性物或腰部弹性物。

线股涂覆系统包括用于将热熔性粘合剂排放到一个或多个弹性材料线股上的喷嘴。喷嘴组件可以是用于将粘合剂直接施加到线股上的接触施加器组件，或非接触施加器组件，其中粘合剂通过气隙排放到线股上。喷嘴包括孔，热熔性粘合剂可以通过孔排放。在线股涂覆系统中，可以计量通过喷嘴的热熔性粘合剂的流量，以控制热熔性粘合剂在材料线股上的涂覆重量。

在一些应用中，可能希望沿着材料线股的长度改变热熔性粘合剂的涂覆重量。这种变化的涂覆重量可以以多种不同的方式实现。例如，材料线股可以多次通过喷嘴。例如，材料线股第一次通过喷嘴可以允许在线股上进行底涂，材料线股第二次或随后通过喷嘴可以允许间歇施加热熔性粘合剂以选择性地增加线股的重量。然而，这种方法耗时且劳动密集。

用于改变施加到该材料线股上的热熔性粘合剂的涂覆重量的另一个系统涉及使用沿着材料线股的行进方向布置的两个间隔开的喷嘴。第一喷嘴可以将热熔性粘合剂的底涂施加到线股上，并且第二喷嘴可以被控制以增加线股的重量。然而，这种系统需要额外的设备(例如，多个喷嘴)，并且由于额外的设备而可能占据制造组件中的大面积。

在Adams等人的美国专利申请公开第2017/0128968号中描述了用于改变材料线股上的热熔性粘合剂的涂覆重量的又一个系统，该公开的全部内容通过引用并入本文。在非接触应用中，Adams等人使用两个独立操作的不同喷嘴将热熔粘合剂材料施加到弹性线股。例如，一个喷嘴将热熔性粘合剂的基层施加到多个弹性线股上，并且操作第二个、不同的喷嘴将热熔性粘合剂的第二层施加到线股上，从而选择性地增加线股的重量。然而，如上所述，使用多个喷嘴增加了设备和相关的成本、维护、空间等。另外，通过使用单个喷嘴和单个孔将热熔性粘合剂施加到多个线股上，过度喷涂(排放的热熔物没有被接纳在线股上)可能成为问题，这可能导致低效的涂覆过程和增加的材料成本。

在接触应用中，Adams等人提供具有多个排放孔的喷嘴，排放孔沿着弹性线股的长度方向布置。热熔性粘合剂的流动可以通过每个排放孔控制为导通或切断，以控制施加在弹性线股上的热熔性粘合剂的涂覆重量。也就是说，热熔性粘合剂的涂覆重量可以通过允许或防止热熔性粘合剂从不同的排放孔排放而受到控制。然而，这种喷嘴的制造需要大量的机加工，这可能是耗时且昂贵的。

因此，希望提供一种线股涂覆系统中的流体施加装置，该流体施加装置能够从喷嘴的单个孔排放不同体积的材料。

发明内容

根据一个方面，流体施加装置包括：维修组件和施加头，第一流体通道在施加头中延伸，第二流体通道在施加头中延伸的；以及连接到施加头的多个计量装置。多个计量装置中的第一计量装置配置为计量流向第一流体通道的流体，多个计量装置中的第二计量装置配置为计量流向第二流体通道的流体。流体施加装置进一步包括连接至施加头的多个阀模块，每个阀模块可在打开状态和关闭状态之间致动以控制流体的流动，并且喷嘴连接到施加头，喷嘴具有一个或多个排放孔。一个或多个排放孔中的至少一个孔位于第一通道和所第二通道的下游，并且配置为接收来自所述第一和第二流体通道中的每一个通道的材料。

根据另一方面，一种用于改变从流体施加装置的喷嘴孔排放的材料的体积的方法包括：计量经由第一流体通道流向喷嘴孔的材料的第一体积，计量经由第二流体通道流向喷嘴孔的材料的第二体积，以及通过第二流体通道中的阀模块来控制第二体积的材料向喷嘴孔的流动。控制第二体积材料的流动包括打开阀模块以将第二体积的材料提供给喷嘴孔，以及关闭阀模块以防止第二体积的材料流向喷嘴孔。

通过以下结合附图的描述，本公开的其他目的、特征和优点将是显而易见的，其中相同的附图标记表示的零件、元件、部件、步骤和过程。

附图说明

图1是根据本文描述的一个实施例的流体施加装置的立体图；

图2是根据本文描述的另一个实施例的流体施加装置的立体图；

图3是根据本文描述的另一个实施例的另一个流体施加装置的立体图；

图4是示出根据本文描述的一个实施例的流体流动路径的示意图；

图5是示出根据本文描述的另一个实施例的流体流动路径的示意图；以及

图6是示出根据一个实施例的改变从流体施加装置中的喷嘴孔排放的材料的体积的方法的图。

具体实施方式

虽然本公开容许各种形式的实施例，但是在附图中示出并且在下文中将描述一个或多个实施例，应理解本公开仅被认为是说明性的并且不旨在将本公开局限于所描述或展示的任何具体实施例。

图1是根据在此描述的实施例的流体施加装置10的立体图。图2是根据另一实施例的流体施加装置10的立体图。参照图1和2，流体施加装置10大体包括施加头11、多个计量装置16、一个或多个阀模块18和喷嘴20。施加头11可以包括例如固定于彼此的维修组件12和适配器14。在一个示例中，维修组件12和适配器可以以邻接关系直接固定于彼此。在一个实施例中，喷嘴20是配置为将材料施加到单个线股22上的接触施加器。在另一个实施例中，喷嘴20可以是非接触施加器或槽模施加器。在接触施加器或喷嘴中，将材料直接施加到线股或基材上。也就是说，当材料排放时，线股或基材与材料或从中排放材料的孔接触或接近接触。在非接触施加器或喷嘴中，材料通过气隙排放到线股或基材上。第一和第二流体通道24、26(见图4和5)形成在施加头11中，例如形成在维修组件12和适配器14中，以允许材料通过维修组件12和适配器14流到喷嘴20。

在一个实施例中，多个计量装置16可以是一个或多个泵。在一个实施例中，泵可以是齿轮泵。齿轮泵可以以多个堆叠板的形式提供，这些堆叠板具有由共用电机驱动的多个齿轮。在一些实施例中，齿轮泵可以是与本申请共同享有的McGuffey的美国专利申请公开第2016/0303597号中示出和公开的齿轮泵，该公开的全部内容通过引用并入本文，或者是McGuffey的美国专利第6,688,498号或McGuffey的美国专利8,413,848中示出和公开的齿轮泵，这两篇专利与本申请共同享有并通过引用整体并入本文。计量装置16可以直接安装或可拆卸地安装到施加头11上，例如安装或可拆卸地安装到维修组件12上。在另一个实施例中，计量装置16可以位于远离施加头11的位置。

计量装置16配置为用于从供应源(未示出)接收材料，例如热熔性粘合剂。参照图4和5，在一个实施例中，计量装置16包括第一计量装置116和第二计量装置216，第一计量装置116配置为计量流向第一流体供给通道24的材料，第二计量装置216配置为计量流向第二流体供给通道26的材料。即，第一计量装置116配置为计量材料的第一部分或第一体积并且第二计量装置216配置为计量材料的第二部分或第二体积。在一个实施例中，施加头11还可以包括设置在计量装置16和维修组件12之间的歧管28，并且计量装置16可以可拆卸地直接安装到歧管28上。第一和第二流体通道24、26延伸穿过歧管28。

适配器14使用已知的、合适的紧固件(例如，螺纹紧固件等)连接到维修组件12上，并且流体地连接到维修组件12上以接收来自第一流体通道24和第二流体通道26的材料。参照图4,在一个实施例中，第一和第二流体通道24、26穿过适配器14延伸到相应的第一和第二出口30、32。

参见图5，在另一个实施例中，第一流体通道24和第二流体通道26可以相交以在施加头11中，例如在适配器14或维修组件12中形成第三流体通道34。第三流体通道34延伸到单个材料出口36。

喷嘴20使用已知的合适的紧固件(例如螺纹紧固件等)被紧固到施加头11上，例如适配器14上。喷嘴20流体连接到适配器14并且配置为接收来自适配器14的材料。在一个实施例中，喷嘴20包括一个或多个排放孔38以排放材料。在一个实施例中，喷嘴20包括第一和第二入口40、42，其配置为分别从适配器14的第一和第二出口30、32接收材料。在另一实施例中，喷嘴20包括单个材料入口44，其配置为从对应于适配器14的第三流体通道34的单个材料出口36接收材料。一个或多个排放孔38位于第一流体通道24和第二流体通道26的下游，并配置为选择性地接收和排放来自第一和第二流体通道24、26的材料。

如图4所示，喷嘴20包括在第一和第二流体通道24、26与一个或多个排放孔38之间互连的一个或多个内部管道46。一个或多个内部管道46可以相交，使得在喷嘴20中从第一和第二流体通道24、26接收的材料可以合并成单个流。一个或多个内部管道还可以包括在内部管道的相交处下游的分流区段，在所述分流区段可以使材料流分流以从多个孔38排放。在另一个实施例中，如图5所示，材料可以在在喷嘴20中从第三流体通道34接收，并且通过内部管道46在多个排放孔38之间分流。

在一个实施例中，喷嘴20可以是叠层板喷嘴，该叠层板喷嘴包括用合适的紧固件(例如螺纹紧固件)固定在一起的多个叠层板。这种叠层喷嘴板的实例在Lessley等人的美国专利申请公开第2015/0128856号中示出和描述，其与本申请共同享有并通过引用整体并入本文。在一个实施例中，多个排放孔38可以沿着同一直线设置。例如，排放孔38可以全部设置在多个堆叠板的单个板上。然而，本公开不限于这种构造。

如图1-5所示，一个或多个阀模块18可以包括第一阀模块118和第二阀模块218。第一阀模块118包括配置为在第一流体通道24中在打开状态和关闭状态之间致动的第一阀。在打开状态下，允许材料流动通过第一流体通道24，并且在关闭状态下，限制或防止材料流动。类似地，第二阀模块218包括配置为在第二流体通道26中在打开状态和关闭状态之间致动的第二阀。在打开状态下，允许材料流动通过第二流体通道26，并且在关闭状态下，限制或防止材料流动。一个或多个阀模块18可以安装在适配器14或维修组件12上。第一和第二阀可以是电磁阀，但不限于此。

参见图3，在一个实施例中，第一阀模块118和第二阀模块218可以相对于彼此以非平行的角度安装在施加头11上。在这种构造中，施加头例如在适配器14处可以包括成角度的表面，阀模块118、218安装在该成角度的表面上。可替代地，阀模块118、218可以包括成角度的安装面。阀模块118、218的相应阀沿着相交的直线突出。因此，当突出到关闭位置时，阀模块118、128的阀朝向彼此移动，并且在关闭状态中比在打开状态中彼此侧向地更靠近。因此，第一和第二流体通道24、26可以彼此更靠近。由于第一和第二流体通道24、26之间的距离较短，可以使用具有较小宽度的喷嘴20。

流体施加装置可以进一步包括控制器48，该控制器操作性地连接到阀模块118、218上。控制器48配置为在打开和关闭状态之间控制阀的致动。例如，控制器48可以以预定的间隔或响应于操作者的输入致动阀。此外，控制器48可操作地连接到计量装置16以控制例如通过第一和第二计量装置116、216的流速。在一个实施例中，控制器48可以连接到计量装置16的驱动电机以控制驱动电机的输出。

流体施加装置可以包括额外的部件，例如但不限于加热器、过滤器、动力输入装置，以及用于相对于喷嘴20定位材料线股的线股定位元件。此外，如图1-3所示，喷嘴20可以供给不同数量的线股22。例如，如图1所示，由喷嘴20供给单线股22。在图2中，三线股22由喷嘴20供给，在图3中，两线股22由喷嘴20供给。然而，本公开不限于线股22的这些数量。在一个实施例中，每个排放孔38将材料排放到相应的线股22上。

在以上实施例中，第一计量装置116计量到第一流体通道24的材料的第一体积。第一体积的材料随后流入第三流体通道34或喷嘴20的内部管道46。然后，第一体积的流体流到一个或多个排放孔38，以排放并施加到一个或多个相应的线股22上。第二计量装置216计量流向第二流体通道26的材料的第二体积。第二体积的材料随后流入第三流体通道34或喷嘴20的内部管道46。然后，第二体积的流体流向一个或多个排放孔38，以排放并施加到一个或多个相应的线股22，使得第一体积的材料和第二体积的材料一起从同一个孔38或多个孔38排放。第二体积的材料可以与第一体积的材料相同或不同。

第一和第二体积的材料的排放可以由阀模块18控制。在一个实施例中，阀模块18包括第一阀模块118和第二阀模块218，它们分别选择性地设置在第一和第二流体通道24、26中。在打开状态下，阀模块118、218分别允许第一和第二体积的材料通过，并且在关闭状态下，第一和第二阀模块118、218分别防止第一和第二体积的材料流动。

在使用中，喷嘴20，并且特别是喷嘴20的孔38可以排放第一体积的材料以将材料的第一涂覆重量施加在一个或多个线股22上。第二体积的材料可以与第一体积的材料一起从相同的孔38排放，以向一根或多根线股22提供附加的或增加的材料涂覆重量。控制器48可操作地连接到阀模块118、218以控制阀模块118、218的打开和关闭。因此，当通过流体施加装置10的喷嘴20供给线股22时，可以通过控制第一和第二阀模块118、218来改变施加在该线股上的材料的涂覆重量。

流体施加装置10是基于第一阀模块118和第二阀模块218的条件工作在多种不同状态下的。在第一状态中，第一阀模块118打开，第二阀模块218关闭。因此，第一体积的材料可从孔38排放，以将第一涂覆重量施加到线股上。在第二操作状态中，第一阀模块118和第二阀模块218打开。因此，第一体积和第二体积的材料同时从孔中排放，以将第二涂覆重量施加到线股上。在第三操作状态中，第一阀模块118和第二阀模块218都关闭，使得没有材料或基本上没有材料从孔中排放或施加到线股。在第四状态下，可以关闭第一阀模块118并且可以打开第二阀模块218，使得仅第二体积的材料从一个或多个孔排放以将第三涂覆重量施加到一个或多个线股上。参照图1-3，线股22可包括具有不同涂覆重量的多个长度。例如，第一涂覆重量表示为C1，第二涂覆重量表示为C2，未涂覆区段表示为C3。然而，本公开不限于这样的涂覆重量或图案。

图6是示出改变从流体施加装置的喷嘴孔排放的材料的体积的方法S300的图。根据本文描述的实施例，该方法包括在S310计量流向第一流体通道24的材料的第一体积，在S320计量流向第二流体通道26的材料的第二体积，以及在S330通过第二流体通道中的阀模块218控制第二体积的材料向喷嘴孔38的流动。控制第二体积材料的流动包括在S332打开阀模块218以向喷嘴孔提供第二体积的材料，以及在S334关闭阀模块218以防止第二体积的材料向喷嘴孔38流动。喷嘴孔38包括多个喷嘴孔38。该方法还可包括通过打开或关闭另一阀模块118来控制第一体积的材料的流动，以选择性地允许或防止第一体积的材料流向孔38。

本文提及的所有专利通过引用整体并入本文，无论其是否在本公开的文本内具体指明。

在本公开中，词语“一”或“一个”应理解为包括单数和复数。相反，在适当的情况下，对多个项目的任何引用应包括单数。

从上文可以看出，在不脱离本发明的新颖概念的真实精神和范围的情况下，可以实现许多修改和变化。应当理解，不旨在或不应当推断对所示特定实施例的限制。本公开旨在由所附权利要求覆盖落入权利要求范围内的所有这样的修改。

Claims (20)

1.一种流体施加装置，包括：

施加头；

第一流体通道，所述第一流体通道在所述施加头中延伸；

第二流体通道，所述第二流体通道在所述施加头中延伸；所述施加头包括维修组件和适配器，所述第一流体通道和所述第二流体通道在所述维修组件和所述适配器中延伸；

多个泵，所述多个泵连接到所述施加头，所述多个泵中的第一泵配置为计量流向所述第一流体通道的流体，并且所述多个泵中的第二泵配置为计量流向所述第二流体通道的所述流体，所述第一流体通道配置为从所述第一泵接收所述流体，并且所述第二流体通道配置为从所述第二泵接收所述流体；

多个阀模块，所述多个阀模块连接到所述施加头，每个阀模块可在打开状态和关闭状态之间致动以控制所述流体在所述第一流体通道和所述第二流体通道中的流动；以及

喷嘴，所述喷嘴流体连接到所述施加头并且配置为从所述第一流体通道和所述第二流体通道中接收所述流体，所述喷嘴具有多个排放孔，

其中所述多个排放孔中的至少一个孔位于所述第一流体通道和所述第二流体通道的下游，

其中所述喷嘴包括内部管道和所述多个排放孔，所述内部管道流体连接到所述第一流体通道和所述第二流体通道之间，所述多个排放孔用于从所述第一流体通道和所述第二流体通道中接收所述流体，并且所述内部管道包括分流区段以使所述流体分流以流向所述多个排放孔，以及

其中所述多个排放孔沿着同一直线设置。

2.如权利要求1所述的流体施加装置，其中所述多个阀模块包括第一阀模块，所述第一阀模块配置为控制所述流体在所述第一流体通道中的流动。

3.如权利要求2所述的流体施加装置，其中所述多个阀模块包括第二阀模块，所述第二阀模块配置为控制所述流体在所述第二流体通道中的流动。

4.如权利要求3所述的流体施加装置，其中所述阀模块可操作以提供：

第一操作状态，其中所述第一阀模块打开并且所述第二阀模块关闭，使得第一体积的所述流体由所述喷嘴接收并且从所述至少一个孔排放；以及

第二操作状态，其中所述第一阀模块打开并且所述第二阀模块打开，使得第二体积的所述流体由所述喷嘴接收并且从所述至少一个孔排放。

5.如权利要求1所述的流体施加装置，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道相交以形成第三流体通道，并且所述第三流体通道流体连接到所述喷嘴的入口和所述内部管道。

6.如权利要求1所述的流体施加装置，其中所述第一流体通道流体连接到所述喷嘴的第一入口，并且所述第二流体通道流体连接到所述喷嘴的第二入口，并且所述第一入口和所述第二入口流体连接到所述内部管道。

7.如权利要求1所述的流体施加装置，其中所述多个排放孔的每个排放孔流体连接到所述第一流体通道和所述第二流体通道。

8.如权利要求1所述的流体施加装置，其中所述施加头还包括歧管，所述歧管设置在所述多个泵和所述维修组件之间，并且所述第一流体通道和所述第二流体通道延伸穿过所述歧管。

9.一种流体施加装置，包括：

施加头；

第一流体通道，所述第一流体通道在所述施加头中延伸；

第二流体通道，所述第二流体通道在所述施加头中延伸；

多个泵，所述多个泵连接到所述施加头，所述多个泵中的第一泵配置为计量流向所述第一流体通道的流体，并且所述多个泵中的第二泵配置为计量流向所述第二流体通道的所述流体；

多个阀模块，所述多个阀模块连接到所述施加头，每个阀模块可在打开状态和关闭状态之间致动以控制所述流体在所述第一流体通道和所述第二流体通道中的流动；

喷嘴，所述喷嘴连接到所述施加头，所述喷嘴具有一个或多个排放孔，其中所述一个或多个排放孔中的至少一个孔位于所述第一流体通道和所述第二流体通道的下游；

其中所述喷嘴包括内部管道和所述多个排放孔，所述内部管道连接到所述第一流体通道和所述第二流体通道之间，所述多个排放孔用于从所述第一流体通道和所述第二流体通道中接收所述流体，以及

所述内部管道包括分流区段以使所述流体分流以流向所述多个排放孔，并且其中所述多个排放孔沿着同一直线设置。

10.如权利要求9所述的流体施加装置，其中所述多个阀模块包括第一阀模块，所述第一阀模块配置为控制所述流体在所述第一流体通道中的流动。

11.如权利要求10所述的流体施加装置，其中所述多个阀模块包括第二阀模块，所述第二阀模块配置为控制所述流体在所述第二流体通道中的流动。

12.如权利要求11所述的流体施加装置，其中所述阀模块可操作以提供：

第一操作状态，其中所述第一阀模块打开并且所述第二阀模块关闭，使得第一体积的所述流体由所述喷嘴接收并且从所述至少一个孔排放；以及

第二操作状态，其中所述第一阀模块打开并且所述第二阀模块打开，使得第二体积的所述流体由所述喷嘴接收并且从所述至少一个孔排放。

13.如权利要求9所述的流体施加装置，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道相交以形成第三流体通道，并且所述第三流体通道流体连接到所述喷嘴的入口。

14.如权利要求9所述的流体施加装置，其中所述第一流体通道流体连接到所述喷嘴的第一入口，并且所述第二流体通道流体连接到所述喷嘴的第二入口。

15.如权利要求9所述的流体施加装置，其中所述一个或多个排放孔包括多个排放孔，每个排放孔流体连接到所述第一流体通道和所述第二流体通道。

16.如权利要求9所述的流体施加装置，其中所述施加头包括维修组件和适配器。

17.如权利要求16所述的流体施加装置，其中所述施加头还包括歧管。

18.一种用于改变从如权利要求9所述的流体施加装置的喷嘴孔排放的材料的体积的方法，所述方法包括：

计量经由所述第一流体通道流向所述喷嘴孔的材料的第一体积；

计量经由所述第二流体通道流向所述喷嘴孔的材料的第二体积；

通过在所述第二流体通道中的所述阀模块来控制所述第二体积的材料向所述喷嘴孔的流动，其中控制所述第二体积的材料的流动包括：

打开所述阀模块以向所述喷嘴孔提供所述第二体积的材料；以及关闭所述阀模块以防止所述第二体积的材料流向所述喷嘴孔。

19.如权利要求18所述的方法，还包括通过在所述第一流体通道中的第二阀模块来控制所述第一体积的材料向所述喷嘴的流动。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述喷嘴孔包括多个喷嘴孔。

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