DE3624269A1 - Verfahren und vorrichtung in hygienemaschinen zur herstellung von wegwerfwindeln, damenbinden, slipeinlagen u.dgl. zum flaechenmaessigen bestreuen einer produktbahn mit superabsorbierenden quellstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung in Hygienemaschinen zur Herstellung von Wegwerfwindeln, Damen­ binden, Slipeinlagen u. dgl., zum flächenmäßigen Bestreuen einer Produktbahn mit superabsorbierenden Quellstoffen von oben, in einer vom Maschinentakt abhängigen Folge von Streu­ intervallen von gewünschter Länge.

Bei der Herstellung von saugfähigen Hygieneartikeln, wie Wegwerfwindeln, Damenbinden, Slipeinlagen u. dgl., besteht von jeher das Anliegen, eine große Saugkapazität und ein hohes Flüssigkeitshaltevermögen mit einer angemessenen Produktgröße zu kombinieren. Wegen des Tragekomforts der Produkte dürfen deren Saugkörper nicht zu großvolumig und sperrig ausgebildet sein. Aus diesem Grunde werden in den letzten Jahren ver­ stärkt superabsorbierende Quellstoffe - hauptsächlich herge­ stellt auf Zellulose - oder Acrylbasis als rieselfähige Granulate mit verschiedenen Körnungen - additional bei der Fertigung der Saugkörper eingesetzt.

Diese Quellstoffe werden zwischen den Flocken der hauptsächlich aus Zellusoseflocken bestehenden Saugkörper eingelagert. Eine Forderung bei dem Einsatz von superabsorbierenden Quell­ stoffen in Hygieneartikeln besteht aber darin, daß sie gut ge­ schützt im Saugkörper eingelagert sein müssen. Denn aus hygieni­ schen, medizinischen Gründen sollen diese Stoffe nicht mit der menschlichen Haut und im besonderen nicht mit der menschlichen Schleimhaut in Berührung kommen. Andererseits müssen die Quellstoffe aber auch gut verteilt im Saugkörper vorliegen, damit ihre volle Saugkapazität ausgeschöpft und eine Gel-Blockade ver­ hindert wird. Um beiden Aspekten gerecht zu werden, kommt der Wahl und der Art des Auftragsverfahrens und der Auftragsvorrich­ tung dafür eine besondere Bedeutung zu.

Es ist also grundsätzlich bekannt bei der Herstellung von saugfähigen Hygieneartikeln, wie Wegwerfwindeln, Damenbinden, Slipeinlagen und dgl., superabsorbierende Quellstoffe - auch Superabsorbent-Material genannt - zu verwenden, um damit erhöhte Aufnahme und Haltekraft von Flüssigkeiten, wie Urin, Blut und dgl., zu erreichen. Die Quellstoffe werden in die Saugkörper der Hygieneartikel eingelagert, die dann wie üblich umhüllt und fertiggestellt werden. Der Einbringvorgang findet daher fast ausschließlich an der Flockenbahn der Hygienemaschine statt.

In den meisten bekannten Hygienemaschinen werden mittels eines Dosiergerätes kontinuierlich superabsorbierende Quellstoffe streifenförmig auf die Flockenbahn gestreut.

Dieses Verfahren hat zwei gravierende Nachteile. Der Quellstoff liegt bis unmittelbar an den Rand des Hygieneartikels und kann daher "ausrieseln". Außerdem ist dieses Verfahren kostenauf­ wendig, da eine zu große Fläche mit dem sehr teuren Quellstoff bestreut wird, der tatsächlich nur im erweiterten Saugbereich des Artikels benötigt wird.

Es ist weiterhin bekannt, mit Hilfe eines Form- oder Maskenver­ fahrens einen abschnittsweisen Quellstoffauftrag zu erreichen. Dies geschieht meist mittels im Maschinentakt synchron umlaufen­ den Trommeln.

Eine Ausführungsform weist am Trommelmantel beabstandet ange­ ordnete Formvertiefungen mit bestimmten formatabhängigen Ab­ messungen auf. Quellstoff wird in die Formvertiefungen einge­ füllt und danach von diesen an die Flockenbahn abgegeben. Bei dieser Lösung ist nicht immer die exakte Füllung der Form­ vertiefungen garantiert, so daß von Artikel zu Artikel die Menge des vorhandenen Quellstoffes schwankt.

Eine andere Ausführungsform zeigt eine Hohltrommel, die an ihrem Mantel beabstandet angeordnete formatabhängige Formdurchbrüche aufweist. Hierbei wird der Quellstoff von innen durch die Form­ durchbrüche auf die Flockenbahn gestreut. Diese Lösung hat den Nachteil, daß sich die Stegbreite, das ist der Abstand zwischen den Formdurchbrüchen, je nach Format stark ändert. Sehr schmale Stege haben eine Instabilität der Hohltrommel zur Folge, zu breite Stege ergeben einen ungleich dicken Auftrag, weil die auf die Stege gefallene Quellstoffmenge abgeschabt wird und dann un­ kontrolliert auf die Flockenbahn fällt.

Beide Trommelauftragsvorrichtungen erfordern eine aufwendige Synchronisation mit der Produktionsmaschine, außerdem sind diese Trommeln Formatteile und daher sehr teuer. Weil sie unmittelbar über der Flockenbahn laufen müssen, verschmutzen sie stark und erfordern daher ständige Wartung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorhandenen Nach­ teile des Standes der Technik zu vermeiden, und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die kostengünstig sind und die auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten und bei wechselnden Produktformaten einen gleichmäßigen Auftrag sicher gewährleisten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1, die für das Verfahren angegeben sind und durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 5, die für die Vorrichtung angegeben sind.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß im Auftragsbereich an der Produktbahn keine mechanisch beweg­ ten Teile zum taktmäßigen Steuern des Streuauftrages notwendig sind. Das hat zur Folge, daß auch bei hohen Produktionsgeschwindig­ keiten ein gleichmäßiger, verzerrungsfreier Quellstoffauftrag gewährleistet ist. Außerdem ist es durch Verändern der Steuer­ strecken am Steuerventil leicht möglich, die Länge der bestreuten Flächen produktgerecht anzupassen. Durch die Verwendung einer Saugstrahldüse wird erreicht, daß die abgesaugten Quellstoffe im Blasluftstrom zum Vorratsbehälter befördert werden und nicht durch eine Saugpumpe abgeführt werden müssen, was teure Abscheide- und Filteranlagen erforderlich machen würde.

Darüber hinaus wird mit der Erfindung eine kostengünstige Lösung angeboten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 Eine prinzipmäßige Seitenansicht der Vorrichtung an der Flockenbahn

Fig. 2 Eine Ausschnittsvergrößerung der Seitenansicht nach Fig. 1

Fig. 3 Eine Draufsicht nach Fig. 2

Fig. 4 Eine Schnittdarstellung des Steuerventiles

Fig. 5 Ein Einlaßkopf des Steuerventiles nach V-V

Fig. 6 Ein Auslaßkopf des Steuerventiles nach VI-VI

Fig. 7 Eine Steuerblende des Steuerventiles nach VII-VII

Fig. 8 Teilschnitt nach VIII-VIII

Fig. 9 Einen Nutenstein

Wie in den Fig. 1-3 zu sehen, befindet sich ein Auftragsbe­ reich 11 für superabsorbierende Quellstoffe 3 an einer Flocken­ bahn 1. Die Flockenbahn 1 wird abschnittsweise in Flächen 1′ be­ streut. Dabei wird die Flockenbahn 1 auf einem Siebband 2 lie­ gend in Richtung 23 transportiert. Das Siebband 2 erhält seinen Antrieb von einer Welle 4, die beidseitig in einem Gestell 5 gelagert ist.

Unter dem Siebband 2 ist im Auftragsbereich 11 ein Saugkasten 26 angeordnet, der wahlweise kontinuierlich oder im Maschinentakt diskontinuierlich von einer nicht gezeigten Saugluftquelle mit Saugluft beaufschlagt ist.

Hinter der Flockenbahn 1 steht auf einem Tisch 6 ein Vibrations­ förderer 7, oberhalb dessen Trichter 8 ein Dosiergerät 9 angeord­ net ist. Der Vibrationsförderer 7 ist schräg zur Flockenbahn 1 gerichtet und ragt mit seinem u-förmigen Förderkanal 10 über die Flockenbahn 1 bis in den Auftragsbereich 11. Der Förderkanal 10 weist an seinem bahnseitigen Ende eine Streukante 10′ auf, die ungefähr rechtwinklig zur Bahn 1 liegt. Unmittelbar an der Streukante 10′ des Förderkanals 10 sind eine Saugstrahldüse 12 und eine Blasdüse 13 angeordnet. Die Düsen 12 u. 13 weisen schlitz­ förmige Öffnungen 12′ u. 13′ auf, mit denen sie parallel zur Streu­ kante 10′ ausgerichtet sind. Die Düse 12 ist T-förmig ausgebildet und weist die für eine Saugstrahldüse (auch Injektordüse genannt) charakteristischen Elemente auf, wie Injektordüse 21, Verengungsteil 22, Erweiterungsteil 24 und Saugteil 25 mit Saugöffnung 12′.

Sie ist eingangsseitig mittels einer Druckluftleitung 14 mit einem Steuerventil 15 und ausgangsseitig mittels einer Luft­ leitung 16 mit einem Vorratsbehälter 17 verbunden. Die Blas­ düse 13 ist mittels einer Druckluftleitung 18 ebenfalls mit dem Steuerventil 15 verbunden. Die Druckluftleitungen 14 u. 18 be­ inhalten zusätzlich nicht gezeigte Stromregelventile.

Das Steuerventil 15 ist in einem Lager 19 aufgenommen und wird maschinenabhängig im Produktionstakt via Antriebskette 20 von der Welle 4 angetrieben.

In den Fig. 4-9 ist das Steuerventil mit seinen wichtigsten Einzelteilen genauer dargestellt.

Das Steuerventil 15 besteht aus drei zentrisch auf einer Welle 27 gelagerten Hauptteilen, einem Einlaßkopf 28, einer Steuerscheibe 30 und einem Auslaßkopf 29. Ein- und Auslaßkopf 28, 29 sind mittels Lager 28′, 29′ zur Welle 27 rotativ beweglich gelagert und mittels Halter 31 gegen radiales Verdrehen gesichert. Die Steuerscheibe 30 ist verdrehfest auf der Welle 27 befestigt. Im Betriebszustand rotiert die Steuerscheibe 30 zusammen mit der Welle 27 und einem Antriebsrad 32, während Ein- u. Auslaßkopf 28, 29 stillstehen.

Der Einlaßkopf 28 weist einen Ringkanal 33 auf, der via Bohrung 34 und Zuleitung 35 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle ver­ bunden ist. Der Auslaßkopf 29 weist einen Ringkanal 44 auf, der von einem festen Steg 39 und einem abgesetzten Nutenstein 40 in Kanalstücke 36 u. 38 unterteilt ist. Der Nutenstein 40 ist mittels einer Schraube 42 und einer Scheibe 43 im Ringkanal 44 verschieb­ bar gehalten. Das Kanalstück 36 ist via Bohrung 37 und Druckluft­ leitung 14 mit der Saugstrahldüse 12 in luftleitender Verbindung. Kanalstück 38 ist via Bohrung 41 und Druckluftleitung 18 mit der Blasdüse 13 in luftleitender Verbindung. Die Steuerscheibe 30 weist einen Durchbruch als Steuerfenster 45 auf, mit dem sie den Ring­ kanal 33 abwechselnd mit den Kanalstücken 36 u. 38 verbindet. Während dem Betrieb rotiert die Steuerscheibe 30 mit ihrem Steuerfenster 45 pro Taktintervall einmal an den Kanälen 33 bzw. 36 u. 38 vorbei. Dadurch stehen die Kanalstücke 36 bzw. 38 wechselweise mit der Druckluftquelle in luftleitender Verbindung. Das hat zur Folge, daß auch die Saugstrahldüse 12 und die Blasdüse 13 wechselweise mit Druckluft beaufschlagt sind.

Durch radiales Verschieben des Nutensteines 40 können die Längen der Kanalstücke 36 u. 38 geändert werden und dadurch auch die Saugzeit von Saugstrahldüse 12 bzw. die Blaszeit der Blasdüse 13 pro Taktintervall.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Erfindung kurz beschrieben. Vom Dosiergerät 8 kommend fällt der Quellstoff 3 in dosierter Menge kontinuierlich durch den Trichter 8 auf den Förderkanal 10, der den Quellstoff 3 gleichmäßig verteilt, zur Streukante 10′ über die Flockenbahn 1 führt.

Hier wird der Quellstoff 3 diskontinuierlich im Maschinentakt aufgetragen. Dabei wird er wechselweise auf die Flächen 1′ der Flockenbahn 1 aufgestreut bzw. mit Hilfe der Saugstrahl­ düse 12 abgesaugt und dem Vorratsbehälter 17 zugeführt.

Zum besseren Haften des Quellstoffes 3 auf der Flockenbahn 1 wird er mittels Blasdüse 13 auf die Flockenbahn 1 aufgeblasen und zusätzlich von unten mit Hilfe vom Saugkasten 26 in diese eingesaugt. Die Streudauer und damit auch die Länge der be­ streuten Fläche 1′ ist abhängig von der Saugzeit der Saugstrahl­ düse 12 bzw. der Blaszeit von Blasdüse 13.

Claims (13)

1. Verfahren in Hygienemaschinen zur Herstellung von Weg­ werfwindeln, Damenbinden, Slipeinlagen und dgl., zum flächen­ mäßigen Bestreuen einer Produktbahn mit superabsorbierenden Quellstoffen von oben, in einer vom Maschinentakt abhängigen Folge von Streuintervallen von gewünschter Länge, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Quellstoffe (3) mengenmäßig vordosiert und gleichmäßig verteilt mittels Vibration einem Auftragsbe­ reich (11) an der Produktbahn (1) in einem kontinuierlichen Strom zugeführt werden und hier in Streuintervallen auf zu be­ streuenden Flächen (1′) aufgetragen werden, wobei zwischen den Streuintervallen die Quellstoffe (3) am Ende der Vibrations­ strecke abgesaugt und danach in einem Nebenstrom einem Vorratsbehälter (17) zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellstoffe (3) im Saugstrahl- bzw. Injektorprinzip mittels gesteuerter Druckluft abgesaugt werden, wobei an­ schließend der Luftstrom auch als Trägermedium für den Ab­ transport zum Vorratsbehälter (17) dient.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum besseren Haften der Quellstoffe (3) auf der Produktbahn (1) der Aufstreuvorgang am Ende der Vibrationsstrecke durch im Maschinentakt angelieferte Blasluft unterstützt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum besseren Haften der Quellstoffe (3) auf der Produktbahn (1) , die Produktbahn (1) im Auftragsbereich (11) von der Unterseite kontinuierlich oder im Maschinentakt intermittierend mit Saugluft beaufschlagt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Produkt­ bahn (1) ein Dosiergerät (9) angeordnet ist, dem ein Vibrations­ förderer (7) mit einem Einlauftrichter (8) und einem Förder­ kanal (10) nachgeordnet sind, wobei diese die Förderverbindung zum Auftragsbereich (11) an der Produktbahn (1) herstellen, und daß im bahnseitigen Endbereich des Förderkanals (1O) mindestens eine Saugdüse (12) vorgesehen ist, welche im Maschinentakt und in gewünschter Länge aktivierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdüse (12) eine Saugöffnung (12′) aufweist, die schlitz­ förmig ausgebildet ist, und daß deren Schlitzlänge in etwa der Streubreite des Förderkanales (10) entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 u. 6 zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdüse (12) eine Saugstrahl- oder Injektordüse ist, die im Maschinentakt und in gewünschter Länge mit Druckluft beaufschlagt wird und die über eine Zuleitung (14) mit einem im Maschinentakt gesteuerten Steuerventil (15) verbunden ist, und daß die Luftaustrittsseite der Düse (12) mittels einer geschlossenen Leitung (16) mit dem Vorratsbehälter (17) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 u. 3, dadurch gekennzeichnet, daß am bahnseitigen Ende des Förderkanals (10) mindestens eine Blasdüse (13) geordnet ist, die über eine Zuleitung (18) und ein Steuerventil mit im Maschinentakt gesteuerter Druck­ luft versorgt wird.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 u. 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blasdüse (13) und die Saugstrahl- oder Injektor­ düse (12) vom selben Steuerventil (15) mit Druckluft beauf­ schlagt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasluftdüse (13) eine schlitzförmige Austrittsöffnung (13′) aufweist, mit einer Schlitzlänge, die in etwa der Streubreite des Förderkanales (10) entspricht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Ver­ fahrens nach den Ansprüchen 1 u. 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Auftragsbereich (11) unterhalb der Produktbahn (1) ein Saugkasten (26) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streukante (10′) des Förderkanales (10) in etwa recht­ winklig zur Laufrichtung der Produktbahn (1) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum wechselweisen Aktivieren der Saugstrahldüse (12) bzw. der Blasdüse (13) im Steuerventil (15) Steuerkanäle (36) bzw. (38) vorgesehen sind, die produktabhängig im Verhältnis zueinander einstellbar sind.