DE2623368A1

DE2623368A1 - Vorrichtung zur herstellung von tampons

Info

Publication number: DE2623368A1
Application number: DE19762623368
Authority: DE
Inventors: Marcel Ronc
Original assignee: Karl Ruggli AG
Current assignee: Karl Ruggli AG
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1976-12-09
Also published as: JPS602053B2; CH586038A5; DE2623368B2; DE2623368C3; JPS51145194A; US4109354A; SE411098B; FR2312364A1; SE7606044L; FR2312364B1; IT1203016B; ES448340A1; GB1548714A

Description

Ösker KSnif

7Stu«gort1

Karl Ruggli AG. · 8435 Fisibach

Vorrichtung zur Herstellung von Tampons

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Tampons, insbesondere für die Frauenhygiene, . durch Pressen von aus gewickeltem Wattevlies bestehenden, im wesentlichen zylindrischen Rohlingen in quer zu deren Achse verlaufenden Pressrichtungen, mit η um eine zentrale Achse herum angeordneten und auf diese zu bewegbaren ersten Pressbacken mit je zwei im Winkel von 360°/n zu einer parallel zu der zentralen Achse verlaufenden Presskante zusammenlaufenden Pressflächen und weiteren η abwechselnd mit den ersten Pressbacken um die zentrale Achse herum angeordneten und auf diese zu bewegbaren zweiten Pressbacken mit je einer rinnenförmig parallel zu der zentralen Achse verlaufenden konkaven Pressfläche sowie mit ersten und zweiten Antriebsmitteln zur Bewegung der ersten bzw. zweiten Pressbacken auf die zentrale

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Achse zu und ferner mit ersten und zweiten Koppelmitteln zu einer derartigen Kopplung der ersten bzw. zweiten Pressbacken untereinander, dass einander entsprechende Punkte der ersten bzw. zweiten Pressbacken in jeder Bewegungsposition der Pressbacken gleiche Abstände von der zentralen Achse haben, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind schon seit langem bekannt, z.B. aus der US-PS 2 798 260. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art hatten den Nachteil, dass die mit ihnen hergestellten Tampons zum Teil eine ungenügende Knickfestigkeit aufwiesen und daher beim Einführen bzw. beim Versuch des Einführens abknickten. Man hat daher erst ein spezielles, z.B. in der DAS 1 491 161 beschriebenes Verfahren zum Be-

I
trieb dieser bekannten Vorrichtungen entwickeln müssen, um dieser Gefahr einer ungenügenden Knickfestigkeit der hergestellten Tampons einigermassen Herr zu werden. Mit Hilfe dieses speziellen Verfahrens wird bei der Herstellung von Tampons mit der bekannten Vorrichtung erreicht, dass der Bereich höchster Festigkeit mit der Mittellängsachse des hergestellten Tampons zusammenfällt. Dadurch ergibt sich zweifellos gegenüber Tampons mit exzentrischer Verdichtung des Tamponmaterials, wie sie bei der Herstellung mit der bekannten Vorrichtung ohne Anwendung dieses speziellen Verfahrens teilweise entstanden waren, eine Erhöhung der Knickfestigkeit.

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Andererseits ist aber allgemein bekannt, dass die Knickfestigkeit eines Stabes, bei dem der Bereich höchster Festigkeit mit der Mittellängsachse des Stabes zusammenfällt, wesentlich geringer als die Knickfestigkeit eines gleich bemessenen Stabes aus gleichem Material mit einem querschnittsmässig gleichgrossen Bereich höchster Festigkeit ist, bei dem dieser Bereich höchster Festigkeit jedoch nicht im Stabkern liegt sondern von einer gleichmässig auf den Stabumfang verteilten Randzone an der Stabwand gebildet wird.

Im Hinblick auf diese Tatsache stellt die mit dem genannten speziellen Verfahren erreichte Verbesserung der Knickfestigkeit von Tampons keine optimale Lösung dieses Problems dar. Eine solche lässt sich mit der bekannten Vorrichtung aber auch nicht erreichen, weil diese nur entweder zu einer konzentrischen Verdichtung des Tamponmaterials, bei der der Bereich höchster Festigkeit mit der Mittellängsachse des Tampons zusammenfällt, oder zu einer durch Anwendung des genannten speziellen Verfahrens ausschliessbaren exzentrischen Verdichtung des Tamponmaterials, bei dem sich ein exzentrisch gelegener Bereich höchster Festigkeit ergibt, nicht aber zu einer hauptsächlich in gleichmässig auf den Tamponumfang verteilten Randzonen des Tampons liegenden Verdichtung des Tamponmaterials führen kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung war daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,

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mit der sich eine hauptsächlich in gleichmässig auf den Tamponumfang verteilten Randzonen des Tampons liegende Verdichtung des Tamponmaterials und damit eine wesentliche Verbesserung der Knickfestigkeit der hergestellten Tampons erreichen lässt.

Erfindungsgemäss wird das bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Pressbacken zur Bewegbarkeit auf die zentrale Achse zu um parallel zu der zentralen Achse verlaufende Schwenkachsen schwenkbar angeordnet sind und für je eine erste und eine benachbarte zweite Pressbacke eine gemeinsame Schwenkachse vorgesehen ist, und dass Jede Schwenkachse von der zentralen Achse einen Abstand R und von den benachbarten Schwenkachsen einen Abstand 2 R sin -^- hat und R grosser als ^ und mindestens -r (k + (1 + sin -^-) c /k) ist, und dass die beiden Pressflächen jeder ersten Pressbacke zylindrische Flächen sind und diejenige dieser beiden Pressflächen, die der mit der betreffenden ersten Pressbacke um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbaren zweiten Pressbacke zugewandt ist, einen konvex gewölbten Zylindermantelsektor mit einem Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd p»R und einer mit der Schwenkachse der betreffenden ersten Pressbacke zusammenfallenden Zylinderachse sowie einem mindestens a_min = arc cos {·* (p + —) - —) - arc sin q betragenden Sektorenwinkel und die andere der beiden Pressflächen einen konkav gewölbten Zylindermantelsektor mit einem Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q tg ~-)R bildet,

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und dass jede zweite Pressbacke von einem eine Wandstärke von

mindestens annähernd 2 q tg ■*£-. R aufweisenden Hohlzylindersektor gebildet ist, dessen konkave zylindrische Wandfläche einen Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd ρ . R und dessen konvexe zylindrische Wandfläche einen Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q tg -^- ) R hat und dessen Zylinderachse mit der Schwenkachse der betreffenden zweiten Pressbacke zusammenfällt und dessen der zentralen Achse zugewandte Stirnfläche konkav gewölbt ist und die rinnenförmige Pressfläche der betreffenden zweiten Pressbacke bildet und eine Rinnentiefe von mindestens annähernd (b - q) R hat, wobei ρ = /1 - q - q tg ~- und q = a cos r-~ und ferner a = r ./R,

4E

b = r_a/R, c'= 2r_±/D, d = D²/8 R² und k = ^sind und wobei D den Durchmesser des Rohlings, r^ den kleinsten und r den grössten Abstand der Aussenfläche des gepressten Tampons vom Zentrum des Tampons bedeuten.

Die vorliegende Vorrichtung hat gegenüber der bekannten Vorrichtung den Vorteil, dass die durch die Pressbewegungen der ersten Pressbacken verursachten Presskräfte überhaupt nicht auf den zentralen Bereich des herzustellenden Tampons gerichtet sind sondern vielmehr auf an diesem zentralenjBereich vorbeilaufenden Wirkungslinien liegen und des weiteren auch die durch die anschliessenden Pressbewegungen der zweiten Pressbacken verursachten Presskräfte anfänglich an diesen zentralen Bereich vorbeiweisen und erst während des letzten Bewegungs-

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abschnittes der zweiten Pressbacken auf das Zentrum des herzustellenden Tampons gerichtet sind, so dass bei den Pressbewegungen der ersten Pressbacken überhaupt keine Verdichtung des Tamponmaterials im zentralen Bereich des herzustellenden Tampons stattfindet und bei den Pressbewegungen der zweiten Pressbacken dann zunächst unter Abstützung an den konkav gekrümmten Pressflächen der ersten Pressbacken eine Verdichtung des später die Randzonen des hergestellten Tampons bildenden Tamponmaterials erfolgt und erst während des letzten Bewegungsabschnittes der zweiten Pressbacken dann auch das Tamponmaterial im Zentrum des herzustellenden Tampons verdichtet wird, während demgegenüber bei der bekannten Vorrichtung schon durch die Pressbewegungen der ersten Pressbacken auf den zentralen Bereich des herzustellenden Tampons gerichtete Presskraftkomponenten vom cos -j~ -fachen der durch die Pressbewegungen verursachten Presskräfte erzeugt werden und die durch die anschliessenden Pressbewegungen der zweiten Pressbacken verursachten Presskräfte unmittelbar auf das Zentrum des herzustellenden Tampons gerichtet sind, was natürlich eine wesentlich höhere Verdichtung des Tamponmaterials im Zentrum des hergestellten Tampons und eine entsprechend geringere Verdichtung in den äusseren Randzonen desselben als bei der vorliegenden Vorrichtung zur Folge hat. Daraus ergibt sich nach dem oben Gesagten, dass die Knickfestigkeit der hergestellten Tampons bei der vorliegenden Vorrichtung wesentlich grosser als bei der bekannten Vorrichtung ist.

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Bei einer bevorzugten Ausbildungsform, der. vorliegenden Vorrichtung ist η höchstens gleich 6 und der Abstand R der Schwenkachsen von der zentralen Achse grosser als .

Hinsichtlich der Ausbildung der Pressbacken ist es bei der vorliegenden Vorrichtung von Vorteil ,wenn der Sektorenwinkel des konkav gewölbten Zylindermantelsektors, den die genannte andere der beiden Pressflächen jeder ersten Pressbacke bildet, ebenfalls mindestens a_min beträgt, weil andernfalls nach dem Einschwenken der ersten Pressbacken ein in der Regel unerwünschter Spalt zwischen dem äusseren Ende dieses Zylinder-

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mantelsektors bzw. dieser Pressfläche und der Stirnseite der benachbarten, noch ausgeschwenkten zweiten Pressbacke verbleibt. Zweckmässig sollten jedoch die Sektorenwinkel beider von den zwei Pressflächen jeder ersten Pressbacke gebildeten Zylindermantelsektoren grosser als ct._n und vorzugsweise gleich gross sein. Von Vorteil ist weiterhin, wenn der Sektorenwinkel der die zweiten Pressbacken bildenden Hohlzylindersektoren grosser als die Sektorenwinkel beider von den zwei Pressflächen jeder ernten Pressbacke gebildeten Zylindermantelsektoren ist, weil in diesem Fall die für die zweiten Pressbacken vorgesehenen Schwenkarme am hinteren Ende derselben befestigt sein können, was konstruktiv einfacher als eine Ausbildung mit oben und unten an den zweiten Pressbacken befestigten Schwenkarmen ist.

Zum Einstossen des Rohlings zwischen die Pressbacken sowie zum Ausstossen des gepressten Tampons kann die vorliegende Vor-

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richtung vorteilhaft einen koaxial zu der zentralen Achse angeordneten und in Achsrichtung derselben bewegbaren zweiteiligen Stempel mit einem zylindrischen Stempelglied, dessen Durchmesser mindestens annähernd 2 r_& ist, und einem dieses iimschliessenden hohlzylindrischen Stempelglied, dessen Innendurchmesser mindestens annähernd 2 r_o ist, sowie Antriebsmittel zur gemeinsamen Bewegung der beiden Stempelglieder, vorzugsweise mit in der gleichen Ebene liegenden Stempelflächen derselben, beim Einstossen des Rohlings und zur gesonderten Bewegung des zylindrischen Stempelgliedes beim Ausstossen des gepressten Tampons umfassen. Dabei kann das zylindrische Stempelglied vorteilhaft im mittleren Bereich seiner Stempelfläche mit einer aus derselben herausragenden Nase versehen sein»

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betrieb der vorliegenden Vorrichtung, für das kennzeichnend ist, dass die ersten und zweiten Pressbacken zuerst in eine Winkellage gebracht werden, die gegenüber ihrer Winkellage in Pressstellung um einen Schwenkwinkel zurückversetzt ist, der mindestens a_min ist und wenigstens bei den zweiten Pressbacken kleiner als der Sektorenwinkel der genannten, Pressflächen der ersten Pressbacken bildenden konkav gewölbten Zylindermantelsektoren ist, und dass dann der Rohling in den Raum zwischen den Pressbacken eingeschoben wird und anschliessend zunächst die ersten Pressbacken in Richtung ihrer Pressstellung geschwenkt werden, bis sie auf die zweiten Pressbacken auflaufen, und danach die zweiten Pressbacken in ihre Pressstellung geschwenkt werden.

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-a-

Anhand der nachstehenden Figuren ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Vorrichtung in Draufsicht;

Fig. 2 bis 5 die einzelnen Phasen des Pressvorganges bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung;

Fig. 6 und 7 das Ein- und Ausstossen des Rohlings bzw. des gepressten Tampons bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Vorrichtung umfasst vier ( η = 4) um eine zentrale Achse 10 herum angeordnete und auf diese zu bewegbare erste Pressbacken 1 mit Je zwei im Winkel von 90° (360°/n = 360°/4) zu einer parallel zu der zentralen Achse 10 verlaufenden Presskante 11 zusammenlaufenden Pressflächen 12, 13 und weitere vier (n = 4) abwechselnd mit den ersten Pressbacken 1 um die zentrale Achse 1O herum angeordnete und auf diese zu bewegbare zweite Presste cken 2 mit Je einer rinnenförmig parallel zu der zentralen Achse 10 verlaufenden konkaven Pressfläche 14 sowie erste und zweite Antriebsmittel 15 bzw. 16 zur Bewegung der ersten bzw. zweiten Pressbacken 1 bzw. 2 auf die zentrale Achse 10 zu, und ferner erste und zweite Koppelmittel 17, 19 bzw. 18, 20 zu einer derartigen Kopplung der ersten bzw. zweiten Pressbacken 1 bzw. 2 untereinander, dass einander entsprechende Punkte der

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ersten bzw. zweiten Pressbacken 1 bzw. 2 in jeder Bewegungsposition der Pressbacken gleiche Abstände von der zentralen Achse haben.

Die Pressbacken 1 und 2 sind zur Bewegbarkeit auf die zentrale Achse 10 zu mit Hilfe der Schwenkarme 21 bzw. 22 um parallel zu der zentralen Achse 10 verlaufenden Schwenkachsen 23 schwenkbar angeordnet, wobei für je eine erste Pressbacke und eine benachbarte zweite Pressbacke 2 eine gemeinsame Schwenkachse 23 vorgesehen ist.

Jede Schwenkachse 23 hat von der zentralen Achse 10 den gleichen Abstand R (siehe Fig. 2) und von den benachbarten Schwenkachsen 23 den Abstand 2 R . sin |s2R. j/T^J^Tr.

Der Abstand R muss dabei grosser als die Hälfte des Durchmessers D des aus gewickeltem Wattevlies bestehenden, im wesentlichen zylindrischen Rohlings 6 (siehe Fig. 2) sein, aus dem durch Zusammenpressen mittels der vorliegenden Vorrichtung (siehe Fig. 2 bis 5) der Tampon 8 (siehe Fig. 4) hergestellt wird. Ferner muss dieser Abstand R ausserdem mindestens % (k + (1 + sin ■%- ) c²/k) sein, wobei k = ^und c = 2 Tj/D ist und r. den kleinsten Abstand der Aussenflache des gepressten Tampons 8 vom Zentrum des Tampons 8, d.h. also z.B. den Abstand zwischen dem Zentrum und dem Grund einer der vier eingepressten Rillen des Tampons 8 in Fig. 4, bedeutet. Die letztgenannte Forderung ergibt sich daraus, dass die freien Kanten 24 der konkaven Pressflächen 13 der ersten Pressbacken

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den Rohling 6 beim Einschwenken der ersten: Pressbacken 1 nicht berühren dürfen; sie lässt sich auch so ausdrücken, dass R für η = 4 mindestens 0,854 D - 1 ,207 r., + 0,5 r^ /D sein muss. Beide Forderungen, also die letztgenannte Forderung und dass R grosser als D/2 sein muss, sind bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Vorrichtung, wo R*1,6D ist, erfüllt.

Die beiden Pressflächen 12 und 13 der ersten Pressbacken 1 sind zylindrische Flächen. Jede Pressfläche 12 ist der mit der zugeordneten ersten Pressbacke 1 um eine gemeinsame Schwenkachse 23 schwenkbaren zweiten Pressbacke 2 zugeordnet und bildet einen konvex gewölbten Zylindermantelsektoi* mit einem FlächenkrUmmungsradius von mindestens annähernd ρ . R, wobei ρ = Y 1 - r_i /2 R - r^/72 R ist und T₁ die schon oben angegebene Bedeutung hat. Die Zylinderachse dieses Zylindermantelsektors fällt mit der Schwenkachse 23 der die betreffende Pressfläche 12 tragenden Pressbacke 1 zusammen. Der Sektorenwinkel dieses Zylindermantelsektors muss bei η = 4 mindestens ^{= arc cos} * ^2" (^{p +} p) " ^D /^{8 p R} ) " ^{arc sin}

sein. Diese Forderung ergibt sich daraus, dass die freien Kanten 25 der konvexen Pressflächen 12 der ersten Pressbacken 1 nach dem Einschwenken der ersten Pressbacken 1 noch einen Abstand von der zentralen Achse 10 haben sollten, der mindestens D/2 ist, weil der Rohling 6 ja durch die Pressbewegung der ersten Pressbacken 1 innerhalb der nach dem Einschwenken der

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ersten Pressbacken 1 zwischen denselben für die Pressbewegung der zweiten Pressbacken 2 verbleibenden Spalte in seinem Durchmesser nicht verringert wird. Näherungsweise lässt sich diese letztgenannte Forderung auch so ausdrucken, dass der besagte

min ο

Sektorenwinkel für η = 4 mindestens α . =28,7° . D/R 40,5 ν*/R sein muss. Auch diese Forderung ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Vorrichtung erfüllt, wobei allerdings der Sektorenwinkel des von der Pressfläche 12 gebildeten Zylindermantelsektors mit 17,2° nur um ca, 2° über dem im vorliegenden Fall minimal erforderlichen Sektorenwinkel von α . = 15,2° liegt.

Jede Pressfläche 13 bildet einen konkav gewölbten Zylindermantelsektor mit einem Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q)R, wobei ρ =]/ 1 - r^/2 R² - τ J 72 R und q = Tj/ ~fi R ist und r* die oben angegebene Bedeutung hat. Auch hier gilt im Prinzip die Forderung, dass die freien Kanten 24 der konkaven Pressflächen 13 der ersten Pressbacken 1 nach dem Einschwenken der ersten Pressbacken 1 noch einen Abstand von dijr zentralen Achse 10 haben sollten, der mindestens D/2 ist, und zwar aus dem gleichen Grunde wie oben für die Pressflächen 12 angegeben. Diese Forderung führt jedoch zu einem etwas geringeren, also unter α . liegenden Sektorenwinkel des von der Pressfläche 13 gebildeten konkav gewölbten Zylindermantelsektors, weil dessen Flächenkrümmungsradius um [2. r. grosser als

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der Flächenkrümmungsradius des von der Pressfläche 12 gebildeten konvex gewölbten Zylindermantelsektors ist. Würde man für den Sektorenwinkel des von der Pressfläche 13 gebildeten konkav gewölbten Zylindermantelsektors nun nur diese Minimalforderung erfüllen, dann würde dies dazu führen, dass nach dem Einschwenken der ersten Pressbacken 1 zwischen der freien Kante 24 der Pressfläche 13 und der Stirnseite der nächstgelegenen Pressbacke 2 noch ein Spalt verbleiben würde, und das ist aus mehreren Gründen unerwünscht, in erster Linie deswegen, weil Lei der mit dem Einschwenken der ersten Pressbacken 1 verbundenen Zusammenpressung des Rohlings 6 Tamponmaterial in diesen Spalt hineingepresst werden könnte und dies zu einer Behinderung des freien Einschwenkens der zweiten Pressbacken 2 führen würde. Natürlich würden die zweiten Pressbacken 2 dieses in den Spalt hineingepresste Tamponmaterial beim Einschwenken abschneiden oder abquetschen, aber erstens würde dieses abgeschnittene oder abgequetschte Material sich in der Vorrichtung ansammeln und nach einiger Zeit Funktionsstörungen verursachen, und zweitens hatte ein solches Abschneiden oder Abquetschen auch unsymmetrische Belastungen der zweiten Pressbacken 2 und damit beträchtliche Vibrationen der Vorrichtung beim Betrieb zur Folge, die wiederum zu einer wesentlichen Erhöhung des Verschleisses führen wurden. Ein weiterer Grund dafür, dass die genannten Spalte unerwünscht sind, ist der, dass man in diesem Fall für die Ehischwenkbewegung der ersten Pressbacken 1 gesonderte Anschläge

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vorsehen müsste, während die ersten Pressbacken 1 bei genügend grossem Sektorenwinkel der die Pressflachen 13 bildenden konkaven Zylindermantelsektoren am Ende ihrer Einschwenkbewegung auf die zweiten Pressbacken 2 auflaufen und in diesem Fall auf gesonderte Anschläge verzichtet werden kann. Aus den oben genannten Gründen empfiehlt es sich, den Sektorenwinkel β des die Pressfläche 13 bildenden konkaven Zylindermantelsektors ebenfalls mindestens gleich α . zu machen. Vorzugsweise sollten die Sektorenwinkel α und β beider von den zwei Pressflächen und 13 jeder ersten Pressbacke gebildeten Zylindermantelsektoren grosser als QwJ_n sein. Auch diese Forderung ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Vorrichtung erfüllt, da dort, wie oben schon erwähnt, a_mln = 15,2° und a = 17,2° ist und β = 16,5° ist. Aus Symmetriegründen ist es ferner von Vorteil, wenn die beiden Sektorenwinkel α und β zusätzlich auch noch gleich gross sind, insbesondere wenn die zweiten Pressbacken 2 auch als Anschläge zur Begrenzung der Einschwenkbewegung der ersten Pressbacken 1 dienen sollen.

Die zweiten Pressbacken 2 haben die Form eines Hohlzylindersektors, der eine Wandstärke von mindestens annähernd /2* r. hat und dessen konkave zylindrische Wandfläche einen Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd ρ . R und dessen konvexe zylindrische Wandfläche einen Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q)R hat, wobei ρ = V\ - Y^IZ R² - vjYzYi und q = vjiz R ist. Die Zylinderachse

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dieses Hohlzylindersektors fällt mit der Schwenkachse 23 der von dem Hohlzylindersektor gebildeten zweiten Pressbacke 2 zusammen. Die der zentralen Achse 10 zugewandte Stirnfläche dieses Hohlzylindersektors ist konkav gewölbt und bildet die rinnenförmige Pressfläche 14 der von dem Hohlzylindersektor gebildeten zweiten Pressbacke 2. Die Rinnentiefe dieser konkav gewölbten Sitrnfläche bzw. der rinnenförmigen Pressfläche 14 sollte mindestens annähernd r - r./Y? sein, wenn mit r_

el X el

der grösste Abstand der Aussenfläche des gepressten Tampons vom Zentrum des Tampons 8, d.h. also z.B. die Hälfte des grössten Durchmessers des Tampons 8 in Figi 4, bezeichnet ist und r^ die oben schon angegebene Bedeutungιhat. Weiterhin sollte die rinnenförmige Pressfläche 14 symmetrisch zu ihrer Mitte gewölbt sein. Die Pressfläche 14 kann z.B. vorteilhaft eine zylindrische Fläche mit einem Flächenkrümmungsradius r^ sein. In diesem Falle wird r_& = ν^, d.h. der Rohling 6 wird zu einem zylindrischen Pressling mit dem Durchmesser 2 r^ zusammengepresst. Werden hingegen bei dem hergestellten Tampon ausgeprägte Rillen zwischen den vier Aussenflächensektoren des Tampons gewünscht, dann ist r > r., zu machen, und die Press-

& X

fläche 14 kann dann vorteilhaft die Form eines zur grossen Ellipsenhalbachse symmetrischen Sektors der Mantelfläche eines elliptischen Zylinders haben oder auch im Querschnitt parabolisch ausgebildet sein.

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Zum Antrieb des in Fig. 1 gezeigten Aüsführungsbeispiels der vorliegenden Vorrichtung wäre noch zu sagen, dass die Antriebsstangen 15 und 16 z.B. pneumatisch mittels Druckluftzylindern oder auch magnetisch mittels Elektromagneten oder auch über Exzenterscheiben mittels eines Elektromotors, vorzugsweise eines Schrittschaltmotors, in Achsrichtung hin und her bewegt werden, und zwar im Rhythmus der erforderlichen Schliess- und Oeffnungsbewegungen der Pressbacken 1 und 2. Dabei werden die linearen Bewegungen der Antriebsstangen 15 und 16 dann mit Hilfe der Koppelglieder 17, 19 bzw. 18, 20 sowie der beiden Hebel am hinteren Ende jedes Schwenkarmes 21 bzw. 22 in entsprechende Schwenkbewegungen dieser Schwenkarme und damit der Pressbacken 1 und 2 umgesetzt.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung die einzelnen Bewegungsphasen der Bewegung der Pressbacken 1 und

Bei Beginn des Pressvorganges befinden sich die Pressbacken 1 und 2 in der in Fig. 2 gezeigten Position. In dieser Position wird, wie in Fig. 6 gezeigt, mittels des zweiteiligen Stempels 3» 4 ein Rohling 6 in den Raum zwischen den geöffneten Pressbacken 1 und 2 eingestossen. Der Stempel 3» 4 wird nach den? Einstossen ein Stück zurückgezogen, so dass die Stempelfläche des zylindrischen Stempelgliedes 4 etwa in der gleichen Ebene wie die Oberseite der Pressbacken 1 und 2 liegt.

Dann werden zunächst die ersten Pressbacken 1 in die in Fig. 3 gezeigte Position geschwenkt, wobei der Rohling 6 zu

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dem in Fig. 3 ersichtlichen, im Querschnitt etwa kreuzförmigen Gebilde 7 zusammengepresst wird. Die dabei von den Pressbacken 1 ausgeführte Bewegung ist in Fig. 2 strichpunktiert und in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet. Es ist leicht ersichtlich, dass die Wirkungslinien der aufgrund dieser Bewegung verursachten Presskräfte an dem zentralen Bereich des Rohlings vorbeilaufen und praktisch nur die "Arme" des aus dem Rohling 6 entstehenden kreuzförmigen Gebildes 7 in Querrichtung bzw. in Umfangsrichtung um das Zentrum dieses Gebildes 7 zusammengepresst werden. Das Tamponmaterial im zentralen Bereich des kreuzförmigen Gebildes 7 ist daher nach dem Einschwenken der ersten Pressbacken 1 überhaupt noch nicht verdichtet, während das Tamponmaterial in den "Armen" des kreuzförmigen Gebildes 7 bereits etwa um den Faktor 2,25 verdichtet ist.

Nach Beendigung der Einschwenkbewegung der ersten Pressbacken 1 werden dann die zweiten Pressbacken 2 in die in Fig. gezeigte Position geschwenkt, wobei das kreuzförmige Gebilde 7 zu dem in Fig. 4 ersichtlichen Tampon 8 zusammengepresst wird. Die dabei von den Pressbacken 2 ausgeführte Bewegung ist durch Vergleich der Fig. 3 und 4 ohne weiteres ersichtlich. Aus Fig. 3 ist auch erkennbar, dass die Pressflächen der Pressbricken 2 am Anfang der Schwenkbewegung der Pressbacken 2 nicht auf das Zentrum des Gebildes 7 weisen, so dass sich auf das Zentrum des Presslings gerichtete Presskräfte erst im letzten

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Bewegungsabschnitt der Pressbacken 2 ergeben. Allerdings nimmt dieser letzte Bewegungsabschnitt im vorliegenden Fall einen relativ grossen Teil der Gesamtbewegungsstrecke der zweiten Pressbacken ein, weil das Verhältnis R/D im vorliegenden Fall mit 1,6 relativ gross ist. Durch Verringerung dieses Verhältnisses R/D, z.B. auf 0,7 bis 0,8, lässt sich aber erreichen, dass sich dieser letzte Bewegungsabschnitt wesentlich verkleinert und z.B. nur 15 bis 30 % der Gesamtbewegungsstrecke beträgt. Auf jeden Fall wird das Tamponmaterial beim Einschwenken der zweiten Pressbacken 2, je nach dem Verhältnis von R/D in schwächerem oder stärkerem Masse, hauptsächlich in den in Fig. h gestrichelt angedeuteten Randzonen verdichtet, während die Verdichtung ¹Im Zentrum des hergestellten Tampons 8 geringer als bei den eingangs erwähnten bekannten Vorrichtungen ist.

Nach Beendigung der Einschwenkbewegung der zweiten Pressbacken 2 ist der Pressvorgang beendet, und die Pressbacken 1 und 2 werden daher wieder ausgeschwenkt und in die in Fig. 1 gezeigte Position zurückgeführt. Kurz nach Beginn des Ausschwenkvorganges, also etwa in der in Fig. 5 gezeigten Bewegungsposition, wird dann der hergestellte Tampon 8, wie in Fig. 7 schematisch dargestellt, mittels des zylindrischen Stempelgliedes 4 ausgestossen, und nachdem die Pressbacken 1 und 2 in die in Fig. 1 gezeigte Position zurückgekehrt sind, beginnt dann ein neuer Pressvorgang.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Tampons, insbesondere für die Frauenhygiene, durch Pressen von aus gewickeltem Wattevlies bestehenden, im wesentlichen zylindrischen Rohlingen in quer zu deren Achse verlaufenden Pressrichtungen, mit η um eine zentrale Achse herum angeordneten und auf diese zu bewegbaren ersten Pressbacken mit Je zwei im Winkel von 36O°/n zu einer parallel zu'der zentralen Achse verlaufenden Presskante zusammenlaufenden Pressflächen und weiteren η abwechselnd mit den ersten Pressbacken um die zentrale Achse herum angeordneten und auf diese zu bewegbaren zweiten Pressbacken mit je einer rinnenförmig parallel zu der zentralen Achse verlaufenden konkaven Pressfläche sowie mit ersten und zweiten Antriebsmitteln zur Bewegung der ersten bzw. zweiten Pressbacken auf die zentrale Achse zu und ferner mit ersten und zweiten Koppelmitteln' zn einer derartigen Kopplung der ersten bzw, zweiten Pressbacken untereinander, dass einander entsprechende Punkte der ersten bzw. zweiten Pressbacken in jeder Bewegungsposition der Pressbacken gleiche Abstände von der zentralen Achse haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken (1, 2). zur Bewegbarkeit

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auf die zentrale Achse (10) zu um parallel zu der zentralen Achse verlaufende Schwenkachsen (23) schwenkbar angeordnet sind und für je eine erste (1) und eine benachbarte zweite Pressbacke (2) eine gemeinsame Schwenkachse (23) vorgesehen ist, und dass jede Schwenkachse (23) von der zentralen Achse (10) einen Abstand R und von den benachbarten Schwenkachsen (23)

er η

einen Abstand 2 R sin -⁵^- hat und R grosser als ^ und mindestens 2£ (k + (1 + sin -^-) c /k) ist, und dass die beiden Press flächen (12, 13) jeder ersten Pressbacke (1) zylindrische Flächen sind und diejenige (12) dieser beiden Pressflächen, die der mit der^betreffenden ersten Pressbackeί(1) um eine gemeinsame Schwenkachse (23) schwenkbaren zweiten Pressbacke (2) zugewandt ist, einen konvex gewölbten Zylindermantelsektor mit einem Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd ρ . R und einer mit der Schwenkachse (23) der betreffenden ersten Pressbacke (1) zusammenfallenden Zylinderachse sowie einem mindestens &_mi_n ^s arc cos (^- (p + —') - —) - arc sin q betragen _mi_n ^s arc cos (^- (p + —) - — den Sektorenwinkel (α) und die andere der beiden Pressflächen (13) einen konkav gewölbten Zylindermantelsektor mit einem Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q tg *^-) bildet, und dass jede zweite Pressbacke (2) von einem eine Wandstärke von mindestens annähernd 2 q tg ^- , R aufweisenden Hohlzylindersektor gebildet ist, dessen konkave zylindrische VTandfläche einen Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd ρ · R und dessen konvexe zylindrische Wandfläche einen

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Flächenkrümmungsradius von mindestens annähernd (p + 2 q tg ~-) hat und dessen Zylinderachse mit der Schwenkachse (23) der betreffenden zweiten Pressbacke (2) zusammenfällt und dessen der zentralen Achse (10) zugewandte Stirnfläche konkav gewölbt ist und die rinnenförmige Pressfläche (14) der betreffenden zweiten Pressbacke (2) bildet und eine Rinnentiefe von mindestens annähernd (b - q)R hat, wobei ρ =Z^1 - q - q tg γ und

q = a cos =£- und ferner a = r./R» b = r^/R, c = 2 r./D, d = η ^- ι a ι

OO Λ -ϊ

D /8 R und k = -ζ— ^:ζ~Τ7~Φ~^£"^ sind und wobei D den Durchmesser

ι - sm-jg-

des Rohlings (6), r. den kleinsten und r den grössten Abstand der Aussenfläche des gepressten vom Zentrum des Tampons bedeuten .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass η höchstens gleich 6 ist und der Abstand R der Schwenkachsen (23) von der zentralen Achse (10) grosser als ^D -τ ist.

4 (1 - sin -ψ

t>» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sektorenwinkel (ß) des konkav gewölbten Zylindermantelsektors, den die genannte andere der beiden Pressflachen (13) jeder ersten Pressbacke (1) bildet, ebenfalls iiiindestens α . beträgt.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche*"1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sektorenwinken (γ)der die zweiten Pressbacken (2) bildenden Hohlzylindersektoren grosser als die Sektorenwinkel (α, β) beider von den zwei Pressflächen (12, 13) jeder ersten Pressbacke (1) gebildeten Zylindermantelsektoren ist.

5. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektorenwinkel (α, ß) beider von den zwei Pressflächen (12, 13) jeder ersten Pressbacke (1) gebildeten Zyiindermantelsektoren grosser als α . und vorzugsweise gleich gross sind. :

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Einstossen des Rohlings (6) zwischen die Pressbacken (1, 2) sowie zum Ausstossen des gepressten Tampons (8) einen koaxial zu der zentralen Achse (10) angeordneten und in Achsrichtung derselben bewegbaren zweiteiligen Stempel (3, 4) mit einem zylindrischen Stempelglied (4), dessen Durchmesser mindestens annähernd 2 r_ ist, und einem dieses umschliessenden hohlzylindrischen Stempelglied (3), dessen Innendurchmesser mindestens annähernd 2 r ist, sowie Antriebsmittel zur gemeinsamen Bewegung der beiden Stempelglieder (3, 4), vorzugsweise mit in der gleichen Ebene liegenden Stempelflächen derselben, beim Einstos-

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sen des Rohlings (6) und zur gesonderten Bewegung des zylindrischen Stempelgliedes (4) beim Ausstossen des gepressten Tampons (8) umfasst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Stempelglied (4) im mittleren Bereich seiner Stempelfläche mit einer aus derselben herausragenden Nase (9) versehen ist.

8. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5'bis 7, dadurch gekennzeichnet,=dass die ersten und zweiten'Pressbacken (1, 2) zuerst in eine Winkellage gebracht werden, die gegenüber ihrer Winkellage in Presstellung um einen Schwenkwinkel zurückversetzt ist, der mindestens α ist und wenigstens bei den zweiten Pressbacken (2) kleiner als der Sektorenwinkel (ß) der genannten, Pressflächen (13) der ersten Pressbacken (1) bildenden konkav gewölbten Zylindermantelsektoren ist, und dass dann der Rohling (6) in den Raum zwischen den Pressbacken (1, 2) eingeschoben wird und anschliessen zunächst die ersten Pressbacken (1) in Richtung ihrer Pressteilung geschwenkt werden, bis sie auf die zweiten Pressbacken (2) auflaufen, und danach die zweiten Pressbacken (2) in ihre Presstellung geschwenkt werden.

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