DE2921078A1

DE2921078A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen einer perforierten, duennen lage aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2921078A1
Application number: DE19792921078
Authority: DE
Inventors: James Michael Adams; Garland Eugene Raley
Original assignee: Ethyl Corp
Current assignee: Ethyl Corp
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-12-06
Also published as: BE876499A; CA1125973A; FR2426556A1; JPS5736130B2; JPS5519594A; GB2021479A; FR2426556B1; GB2021479B

Description

DR. BERG OIPL.-iNG. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86

-3-

29210?8

Anwaltsakte: 30

23. Mai 1979

Ethyl Corporation
Richmond, Virginia / USA

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen einer perforierten, dünnen Lage aus thermoplastischem Material

vii/xx/Hy

909849/

■» (089) 988272 988273 988274 983310

Telegramme:

BERGSTAPFPATENT München TELEX: 0524560BERGd

Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Anwaltsakte: 30 140

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen einer perforierten, dünnen Lage aus thermoplastischem Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3.

Perforiertes, thermoplastisches Blattmaterial kann vielfältig verwendet werden. Perforierte Blätter oder perforiertes Blattbzw. Bahnmaterial werden im Gartenbau und in der Landwirtschaft verwendet, um das Wachsen von Gras und Unkraut zu verhindern, während mehr Feuchtigkeit durch das Blattmaterial zu dem Erdboden unter dem Blattmaterial durchgelassen werden kann. Perforierte Blätter oder entsprechendes Blattmaterial kann auch zum Herstellen von Einweg-Babywindeln verwendet werden. In der US-PS 3 814 101 sind Windeln beschrieben, bei welchen perforierte, thermoplastische Blätter verwendet sind, bei welchen Flüssigkeit in Richtung des aufsaugenden Materials in der Windel fließen kann, aber die Möglichkeit des Fließens in der entgegengesetzten Richtung wesentlich herabgesetzt ist.In dieser US-Patentschrift weist die dünne Lage eine Reihe von nach innen gerichteter "Vertiefungen" auf, und es sind als Öffnungen eine Reihe von kurzen Schlitzen in der.dünnen Lage vorgesehen.

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In einer anderen US-PS 3 929 135 ist eine Babywindel beschrieben, welche eine perforierte, äußere, dünne Lage aus thermoplastischem Material aufweist. In dieser US-Patentschrift haben die Perforationen die Form von konisch zulaufenden Kapillarröhrchen mit einem Kegelwinkel von etwa 1-0° bis etwa 60°, eine Bodenöffnung von etwa 0,15 bis 6,3mm (0,006 bis etwa 0,25 mil) und eine Scheitelöffnung von etwa 0,1 bis 2,5mm (0,004 bis etwa 0,100 inch), wobei die nach innen vorstehenden Kapillarscheitel an dem aufsaugenden Material anliegen.

Obwohl die herkömmlichen dünnen Lagen und die aus ihnen zusammengesetzten Gegenstände durchaus zweckmäßig und praktisch erscheinen, sind gewisse Nachteile festgestellt worden, denen durch das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung begegnet ist. Insbesondere wurde eine verbesserte Fühleigenschaft oder eine "handsamere Ausführung" auf der Vorderseite, d.h. auf der endgültigen Seite der dünnen Lage benötigt und gefordert, die der Seite gegenüberliegt, von welcher aus die perforierten Kapillaröffnungen vorstehen. Darüber hinaus wurde ein vorteilhafteres und besseres, optisches Aussehen gewünscht. Außerdem sollte die Schwierigkeit vermieden werden, daß sich wie bei herkömmlichem Bahnmaterial die Kanten einrollen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine perforierte dünne Lage aus thermoplastischem Material bei einer höheren Temperatur an einem sich fortlaufend drehenden Teil angebracht, das Vertiefungen und öffnungen einer ganz bestimmten Form aufweist,

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und es wird ein Fluiddruckunterschied an der dünnen Lage angelegt, um eine Strömung in die Vertiefungen und ein Reißen an den Öffnungen hervorzurufen. Die Vertiefungen sind eine Reihe von im allgemeinen aneinandergrenzend angeordneter, sechseckiger Vertiefungen, die in elliptischen öffnungen enden, deren Hauptachsen parallel zu der Drehrichtung des Formteils ausgerichtet sind.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung weist das drehbare Formund Perforierteil, eine Einrichtung, um es zu drehen und eine Einrichtung,wie beispielsweise eine Vakuumkammer auf, um den Fluiddruckunterschied anzulegen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende.Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine perspektivische, teilweise aufgeschnit

tene, schematische Darstellung eines Teils der bei der Erfindung verwendeten Einrichtungen ;

Fig.2 eine vergrößerte, teilweise aufgeschnittene

Schnittansicht der Fig.1;

Fig.3 eine vergrößerte Draufsicht auf das Formele

ment der Fig.1 und 2;

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Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linien 4-4 in

Fig.3; und

Fig.5 eine vergrößerte Ansicht einer der in Fig.3

dargestellten, elliptischen öffnungen.

In Fig.1 ist eine feststehende, zylindrische Trommel 10 dargestellt, die von einem mittig angeordneten Träger oder einer Achse 12 getragen ist. Die äußere zylindrische Fläche 13 der Trommel ist vorzugsweise aus hochpoliertem Metall hergestellt, kann aber auch aus einem anderen Material mit einem verhältnismäßig niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt sein. Ein Formteil oder -sieb 16 mit einer Kante 16a ist um die Oberfläche 13 der Trommel 10 angebracht und kann frei auf dieser gedreht werden. Das Formteil 16 kann als eine Einheit in Form eines Zylinders ausgebildet sein und von einem Ende her auf die Trommel 10 geschoben werden, oder es kann um die.Trommel herumgewickelt und in entsprechender Weise an dieser angebracht werden. Die Achse 12 bildet dann die Mittelachse, um welche sich das Formteil 16 dreht. Zum Drehen des Formteils 16 kann ein Zahnantrieb verwendet werden, welcher mit einem Getriebe in Eingriff steht, das an dem Formteil selbst vorgesehen sein kann, oder es kann ein Riemenantrieb an dem Formelement mittels an dessen Enden vorgesehenen Kappen oder Aufsetzeinrichtungen verbunden sein. Erforderlichenfalls könnte das Formelement 16 auch fest an der Trommel 10 angebracht werden und die ganze Trommel könnte gedreht werden, wodurch dann auch das Form-

element 16 gedreht wird.

Um die perforierte dünne Lage gemäß der Erfindung zu bilden, muß das in Fig.3 dargestellte Formteilmuster verwendet werden. Wie aus Fig.3 bis 5 zu ersehen, weist das Formteilmuster eine Reihe von im allgemeinen sechseckiger Vertiefungen 17 auf, die an ihren Kanten aneinandergefügt sind. Die sechseckigen Vertiefungen haben in ihrer Mitte cllipsonförmigc Öffnungen oder Löcher 18 und geneigte Seitenwandungen 17a, wie aus Fig.4 zu ersehen ist. Die Löcher 18 sind ellipsenförmig und so ausgerichtet, daß die große oder Hauptachse "Y" parallel zur Drehrichtung des Formteils verläuft, wobei die Drehrichtung in den Fig.1 bis 3 und 5 durch Pfeile D angezeigt ist. Die kleinere oder Nebenachse "X" der Ellipse ist in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung des Formteils ausgerichtet. Obwohl die elliptischen Öffnungen für verschiedene Arten von dünnen Lagen geändert werden können, hat die bevorzugte elliptische öffnung 18 eine Hauptachse "Y" mit einer Länge von etwa 0,6 bis 0,66mm (etwa 24 bis 26 mils) und eine Nebenachse "X" mit einer Länge von etwa 0,43 bis 0,49mm (etwa 17 bis19 mils). Vorzugsweise hat die Hauptachse "Y" eine Länge von etwa 0,63mm (25 mils) und eine Nebenachse "X" mit einer Länge von etwa 0,45mm (18 mils).

Zur Perforierung des thermoplastischen Blatt- oder Bahnmaterials 14 wird ein Fluiddruckunterschied an die Oberfläche des Blatt- oder Bahnmaterials 14 angelegt, damit das thermoplastische Blatt- oder Bahnmaterial 14 in die sechseckigen Vertiefun-

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gen 17 und durch die elliptischen öffnungen 18 hindurch strömt, um dadurch zu reißen und elliptische Löcher in der dünnen Lage zu bilden. Der Druckunterschied kann mit Hilfe einer Vakuumkammer 20 in der Trommel 10 auf der Unterseite des Formteils 16 mit Hilfe irgendwelcher bekannter Einrichtungen erzeugt werden. Ein Beispiel für eine solche Kammer ist in der US-PS 3 054 148 dargestellt, auf welche hiermit Bezug genommen wird. Die Vakuumkammer 20 ist in Fig.1 und 2 durch gestrichelte Linien schematisch dargestellt.

Das thermoplastische Blatt- oder Bahnmaterial 14 kann, falls es erwünscht oder notwendig ist, bevor es an dem Formteil 16 in Anlage kommt, erwärmt werden, um das Zerreißen zu bewirken, und das Formteil 16 kann erwärmt werden, um erforderlichenfalls die dünne Lage weichzumachen. Ferner können herkömmliche Kühleinrichtungen zum Kühlen der dünnen Lage 14 verwendet werden, nachdem sie perforiert worden ist.

Es kann elastisch nachgebendes, thermoplastisches Material, das zu einer nachgebenden dünnen Lage oder zu entsprechendem Blattoder Bahnmaterial geformt werden kann, bei der Herstellung des neuen erfindungsgemäßen Erzeugnisses verwendet werden. Beispielsweise weisen thermoplastische Materialien Zelluloseester, z.B. Zelluloseazetat, Zellulosepropionat, Zellulosebutyrat; gemischte Zelluloseester; Zelluloseäther, z.B. Äthylzellulose; Nylon und polymere Materialien, z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylalkoholazetale, Polyvinylchlorid, Polyvinylchloridazetat, Polysty-

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ral, Mathylmethacrylat, Polyäthylen, Polypropylen und andere Polyolefine auf, welche zu einem nachgiebigen Blatt- oder Bahnmaterial oder einer dünnen Lage u.a. geformt werden können. Blatt- oder Bahnmaterialien aus derartigen Stoffen können mit Hilfe entsprechender Weichmacher in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Materials plastifiziert werden.

Das perforierte Formteil 16 kann aus Metall oder einem anderen entsprechenden Material hergestellt werden. Das Formteil kann aus einer dünnen Metallplatte mit der perforierten Ausführung hergestellt sein, die gelocht oder auf andere Weise aus dem Blattmaterial geschnitten ist. Ferner kann die Perforation des Blattmaterials durch Ätzen einer Platte geschaffen werden, welche eine elliptische Öffnung bildet.

Ende der Beschreibung

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Claims

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
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Anwaltsakte: 30 140

Patentansprüche

/1.' Verfahren zum Herstellen einer perforierten, dünnen Lage aus thermoplastischem Material mit regelmäßig angeordneten Perforationen, bei welchem ein dichte, dünne Lage aus thermoplastischem Material bei höherer Temperatur auf einem sich fortlaufend drehenden Teil mit Vertiefungen und darin ausgebildeten Öffnungen angeordnet wird und ein Fluiddruckunterschied an die dünne Lage angelegt wird, um eine Verformung in den Vertiefungen und ein Reißen an den öffnungen hervorzurufen, dadurch gekennze lehnet, daß die Vertiefungen (17) aneinandergrenzend angeordnet sind, und daß sechseckige Vertiefungen in elliptischen öffnungen (18) enden, deren Hauptachsen in der Bewegungsrichtung des sich drehenden Teils (16) ausgerichtet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

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* (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT München ' (BLZ 700200U) Swift Code: HYPO DE MM

₉₈₈₂74 TELEX: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) S)₈₃₃₁₀ 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

net, daß die elliptischen öffnungen (18) Hauptachsen von etwa 0,6 bis 0,66mm und Nebenachsen von etwa 0,43 bis 0,49mm haben.
3. Einrichtung zum Herstellen einer perforierten, dünnen Lage aus thermoplastischem Material, mit einem drehbaren Teil, um ein thermoplastisches Blattmaterial mit einer Reihe von Vertiefungen aufzunehmen, die in darin ausgebildeten öffnungen enden, mit Einrichtungen zum Anlegen eines Fluiddruckunterschieds an der Oberfläche des thermoplastischen Blattmaterials, und mit Einrichtungen zum Drehen des drehbaren Teils, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (17) aneinanderstoßend angeordnete, sechseckige Vertiefungen sind, die in ellipsenförmigen öffnungen (18) enden, deren Hauptachsen parallel zur Bewegungsrichtung des drehbaren Teils (16) ausgerichtet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichn e t, daß die ellipsenförmigen öffnungen Hauptachsen von etwa 0,6 bis 0,66mm und Nebenachsen von etwa 0,43 bis 0,49mm haben.