-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Ausbilden eines im Luftstrom aufgebrachten
Faserpartikels. Bei dem Faserpartikel kann es sich um eine Faserbahn
handeln, die verwendet werden kann, um Saugpads für Anwendungen
herzustellen, wie beispielsweise Wegwerfwindeln, Trainingshosen
für Kinder,
Frauenpflegeartikel, Inkontinenzartikel und dergleichen.
-
Bei
der herkömmlichen
Ausbildung von Faserbahnmaterialien, wie beispielsweise im Luftstrom aufgebrachte
Faserpartikel, ist es mittlerweile üblich, eine Faserlage aus Zellulosematerial
oder aus anderen geeigneten Materialien zu verwenden, die in einem
herkömmlichen
Entstipper oder in einer anderen Shredder- oder Zerkleinerungsvorrichtung
in Einzelfasern zerlegt wurde, um einzelne Fasern zu erzeugen. Ferner
wurden Partikel aus superabsorbierendem Material mit den Fasern
vermischt. Die Fasern und die superabsorbierenden Partikel wurden
dann in einem Luftstrom mitgerissen und auf eine kleine Öffnungen
aufweisende Formfläche
gerichtet, auf der sich die Fasern und die superabsorbierenden Partikel
ablagerten, um eine absorbierende Faserbahn auszubilden.
-
Die
Formflächen,
die in derartigen Systemen verwendet werden, wurden mit einem Draht
oder mit einem Schirmgitter ausgebildet und können normalerweise einen pneumatischen
Strömungsmechanismus
verwenden, wie beispielsweise eine Vakuumansaugvorrichtung, um eine
Differenzdruckzone auf der Formfläche auszubilden und um dieser
einen Differenzdruck aufzuerlegen. Der Druckunterschied erzeugt
normalerweise einen Luftstrom durch die Öffnungen oder Perforationen
in dem Sieb oder Gitter der Formfläche. Bei kommerziellen Hochgeschwindigkeitsoperationen
wurde das Vakuumansaugen verwendet, um den in der Luft mitgerissenen
Faserstrom auf die Formfläche
zu saugen und den Luftstrom durch die Formfläche zu leiten.
-
US 60 89 249 offenbart eine
Vorrichtung zum Ausbilden eines Faserpads für absorbierende Produkte mit
verbesserter Dichtigkeitssteuerung.
-
Die
bisherige Praxis in Bezug auf die Ausbildung im Luftstrom aufgebrachter
Faserbahnen verwendete zudem verschiedene Mechanismen, um Abstufungen
hinsichtlich des Basisgewichtes entlang der Faserbahnen zu erzeugen.
Beispielsweise erzeugen die verwendeten Mechanismen Abstufungen hinsichtlich
des Basisgewichtes entlang einer Längsrichtung der ausgebildeten
Bahn, d.h. in der Bewegungsrichtung der Faserbahn durch den Formprozess.
Es wurden herkömmliche
Mechanismen verwendet, um Basisgewichtsvariationen entlang einer querlaufenden
Querrichtung der ausgebildeten Bahn zu erzeugen. Herkömmliche
Vakuumablagerungssysteme, wie beispielsweise die zuvor beschriebenen,
weisen immer noch verschiedene Nachteile auf. Bei den herkömmlichen
Vorrichtungen war es beispielsweise mit Schwierigkeiten verbunden,
eine gut durchmischte, superabsorbierende Verteilung in schmalen
Regionen der Faserbahn aufrechtzuerhalten. Die herkömmlichen
Systeme können
die superabsorbierenden Partikel in Richtung der Querrichtungsmitte
der Formfläche
stark trichtern. Die herkömmlichen
Techniken erzeugten auch eine übermäßig ungleichmäßige Verteilung
des Basisgewichtes des Fasermaterials entlang der Querrichtung in
den engen Bereichen der Faserbahn. Zudem erzeugten die herkömmlichen
Techniken kein hinreichend zufriedenstellendes Verfahren oder keine
hinreichend zufriedenstellende Vorrichtung zum Ändern der Abmessungen der geformten
Faserbahn. Wenn die geformte Faserbahn eine miteinander verbundene Mehrzahl
von Bahnsegmenten aufweist, war es schwer, die Abmessungen der gewünschten
Bahnsegmente ohne einen signifikanten Umbau der Formfläche einzustellen. Änderungen
der Abmessungen der geformten Faserbahn erforderten die Beschaffung,
das Lagern und die Instandhaltung mehrerer Sätze von Formsieben und verursachten
sehr lange Ausfallzeiten und sehr hohe Umrüstkosten. Es wäre somit
ein wesentlicher Vorteil gegenüber
dem Stand der Technik, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen,
die ein effizienteres Entfernen der geformten Bahn von der Formfläche zulassen
und ein Einstellen der Abmessungen der gewünschten Bahnsegmente besser
ermöglichen,
um Komponenten für Artikel
mit mehreren verschiedenen Größen effizienter
auszubilden.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ein unterscheidungsfähiges Verfahren
und eine unterscheidungsfähige
Vorrichtung zum Ausbilden eines im Luftstrom aufgebrachten Faserartikels
gemäß den Ansprüchen 1 und
16. Die Vorrichtung zum Ausbilden einer im Luftstrom aufgebrachten
Faserbahn auf einer bewegten Fläche
umfasst eine Längsrichtung, eine
laterale Querrichtung und eine Z-Tiefenrichtung. Die Vorrichtung
umfasst ein konturiertes, kleine Öffnungen aufweisendes Element
mit einem ersten Seitenbereich, einem lateral gegenüber liegenden
zweiten Seitenbereich und einer Tiefenkontur, die in Dickenrichtung
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes ausgebildet ist. Ein sich längs erstreckendes
erstes seitenmaskierendes Element ist derart angeordnet, dass es
den ersten Seitenbereich des kleine Öffnungen aufweisenden Elementes überlagert, und
weist eine erste Innenseitenfläche
auf. Das erste seitenmaskierende Element ist wenigstens lateral
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element bewegbar. Wenigstens ein zweites, separat vorgesehenes,
sich längs
erstreckendes seitenmaskierendes Element ist derart angeordnet,
dass es den zweiten Seitenbereich des kleine Öffnungen aufweisenden Elementes überdeckt,
und weist eine zweite Innenseitenwandfläche auf. Das zweite seitenmaskierende Element
ist wenigstens lateral relativ zu dem kleine Öffnungen aufweisenden Element
bewegbar. Ein erstes lösbares
Befestigungssystem hält
selektiv wenigstens das erste seitenmaskierende Element an einer
im wesentlichen feststehenden Position relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element während
einer Bewegung des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes entlang der Längsrichtung.
-
Gemäß einem
Prozess- oder Verfahrensaspekts umfasst die Erfindung das Bewegen
einer ausgewählten
Fläche
und ein Bereitstellen eines kleine Öffnungen aufweisenden Elementes.
Das kleine Öffnungen
aufweisende Element umfasst einen ersten Seitenbereich, einen lateral
gegenüberliegenden zweiten
Seitenbereich und eine Tiefenkontur, die in einer Dicke des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes ausgebildet ist. Ein sich längs erstreckendes erstes
seitenmaskierendes Element ist derart angeordnet, dass es den ersten
Seitenbereich des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes überlagert,
und umfasst eine erste Innenseitenwandfläche. Das erste seitenmaskierende
Element ist derart aufgebaut, dass es wenigstens lateral relativ
zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element bewegbar ist. Wenigstens ein zweites, separat
vorgesehenes, sich längs
erstreckendes seitenmaskierendes Element ist derart angeordnet,
dass es den zweiten Seitenbereich des kleine Öffnungen aufweisenden Elementes überlagert,
und umfasst eine zweite Innenseitenwandfläche. Das zweite seitenmaskierende
Element ist derart ausgebildet, dass es wenigstens lateral relativ
zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element bewegbar ist. Ein erstes lösbares Befestigungssystem ist
vorgesehen, das wenigstens das erste seitenmaskierende Element an
einer im Wesentlichen feststehenden Position relativ zu dem kleine Öffnungen aufweisenden
Element selektiv während
einer Bewegung des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes entlang der Längsrichtung hält.
-
Gemäß ihren
verschiedenen Aspekten und Merkmalen kann die vorliegende Erfindung
effizienter dazu beitragen, die Menge des absorbierenden Materials,
das in die gewünschten
Abschnitt höheren Basisgewichts
der Formfläche
verteilt wird, zu erhöhen.
Zudem kann die Technik der Erfindung besser eine gewünschte Querrichtungsverteilung
des superabsorbierenden Materials in den festgelegten Abschnitten
hohen Basisgewichtes der Formfläche schaffen.
Das lösbare
Befestigungssystem, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann die Fähigkeit
verbessern, das Verfahren und die Vorrichtung derart einzustellen,
dass diese an die Ausbildung der Faserbahnen mit verschiedenen Abmessungen,
insbesondere mit verschiedenen Querrichtungsabmessungen angepasst
sind. Die verschiedenen Merkmale und Aspekte der Erfindung können dazu
beitragen, die Herstellungskosten der Formfläche zu verringern und das Reinigen
und die Instandhaltung der Formfläche zu vereinfachen.
-
Unter
Bezugnahme auf die nachfolgende genaue Beschreibung der Erfindung
und auf die Zeichnungen werden die Erfindung und weitere Vorteile
für Fachleute
verständlicher,
wobei:
-
1 eine
schematische, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines
repräsentativen Verfahrens
und einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Erzeugen einer Faserbahn mit quer geformten Seitenrändern zeigt;
-
2 eine
teilweise gebrochene Seitenansicht eines repräsentativen Verfahrens und einer
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
3 eine
teilweise geschnittene Endansicht eines repräsentativen Verfahrens und einer
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
4 repräsentativ
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Verfahrens mit einer
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Erzeugen einer Faserbahn mit einer im Wesentlichen
konstanten Breite in Querrichtung zeigt;
-
5 eine
perspektivische Ansicht einer repräsentativen Formtrommel mit
einer Mehrzahl von Formflächenabschnitten
zeigt, die entlang eines Umfangs der Formtrommel zum Erzeugen einer
kleine Öffnungen
aufweisenden Formfläche
angeordnet sind;
-
6 eine
schematische Draufsicht eines repräsentativen Bereiches einer
kleine Öffnungen aufweisenden
Formfläche
zeigt, die seitenmaskierende Element mit nicht-parallelen, lateral geformten und quer
gewellten Innenseitenwänden
aufweist;
-
6A repräsentativ
eine Querschnittansicht entlang der Linie 6A-6A der in 6 dargestellten
Anordnung zeigt;
-
7 repräsentativ
eine schematische Draufsicht eines Bereiches einer kleine Öffnungen aufweisenden
Formfläche
zeigt, die seitenmaskierende Element mit Innenseitenwänden aufweist,
die im wesentlichen gerade sind und sich parallel zueinander entlang
des Umfangs der Formtrommel erstrecken;
-
7A repräsentativ
eine Querschnittansicht entlang der Linie 7A-7A der in 7 dargestellten
Anordnung zeigt;
-
8 repräsentativ
eine schematische Querschnittansicht einer kleine Öffnungen
aufweisenden Formfläche
zeigt, wobei die seitenmaskierenden Elemente relativ näher aneinander
angeordnet sind, um eine Faserbahn mit einer relativ engeren Querrichtungsbreite
zu erzeugen;
-
8A repräsentativ
eine schematische Querschnittansicht einer kleine Öffnungen
aufweisenden Fläche
zeigt, wobei die seitenmaskierende Elemente relativ weiter voneinander
entfernt angeordnet wurden, um eine Faserbahn mit einer relativ breiteren
Querrichtungsbreite zu erzeugen;
-
9 eine
perspektivische Draufsicht eines repräsentativen Formflächenabschnittes
oder einer Unteranordnung zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, um eine Faserbahn zu erzeugen, die im wesentlichen
gerade Seitenränder aufweist,
und die in einzelne Pads mit einer im wesentlichen rechteckigen
Form unterteilt werden kann;
-
10 eine
perspektivische aufgeweitete Ansicht eines repräsentativen Formflächenabschnittes
zeigt;
-
11 eine
perspektivische Ansicht eines repräsentativen Bereiches einer
Formfläche
zeigt, die entlang ihrer Längslänge unterteilt
wurde;
-
12 eine
perspektivische Ansicht eines repräsentativen Formflächenabschnittes
zeigt, der an einer Formtrommel befestigt wurde;
-
13 eine
schematische Draufsicht eines repräsentativen Faserbahnsegmentes,
das unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgebildet wurde;
-
14 repräsentativ
eine schematische perspektivische Ansicht eines repräsentativen
Faserbahnsegmentes zeigt, das unter Verwendung des Verfahrens und
der Vorrichtung der Erfindung ausgebildet wurde;
-
15 repräsentativ
eine schematische Draufsicht eines Bereiches einer kleine Öffnungen aufweisenden
Formfläche
zeigt, die ein kleine Öffnungen
aufweisendes Element aufweist, das eine ausgebildete Vertiefung
umfasst, die bei der Herstellung eines Bereiches hohen Basisgewichtes
der ausgebildeten Bahn oder des Pads behilflich sein kann; und
-
15A repräsentative
eine Querschnittansicht entlang der Linie 15A-15A der in 15 dargestellten
Anordnung zeigt.
-
Es
sollte klar sein, dass die Begriffe „umfasst", „umfassend" und andere Derivate
des Grundbegriffes „umfassen", wenn sie in der
vorliegenden Offenbarung verwendet werden, erweiterbare Begriffe
sein sollen, die das Vorhandensein genannter Merkmale, Elemente,
Zahlen, Schritte oder Komponenten spezifizieren, und die nicht das
Vorhandensein oder das Hinzufügen
eines oder mehrer anderer Merkmale, Elemente, Zahlen, Schritte,
Komponenten oder Gruppen ausschließen sollen.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 und 6A umfassen
der Prozess und die Vorrichtung der Erfindung eine Längsrichtung
bzw. Bearbeitungsrichtung 34, die sich längs erstreckt,
eine laterale Querrichtung 36, die sich quer erstreckt,
und eine festgelegte Z-Richtung 35. Zum Zwecke der vorliegenden
Offenbarung ist die Bearbeitungsrichtung 34 die Richtung,
entlang der eine bestimmte Komponente oder ein bestimmtes Material
in Längsrichtung
entlang und durch eine bestimmte lokale Position der Vorrichtung
und des Verfahrens transportiert wird. Die Querrichtung 36 liegt
im Wesentlichen in der Ebene des Materials, das durch den Prozess
transportiert wird, und fluchtet senkrecht mit der lokalen Bearbeitungsrichtung 34.
Die Z-Richtung fluchtet im Wesentlichen senkrecht sowohl mit der
Maschinenrichtung 34 als auch mit der Querrichtung 36 und
erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Tiefen- bzw. Dickenabmessung.
-
Wie
es in den 1, 6 und 6A gezeigt
ist, umfasst eine repräsentative
Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden einer im Luftstrom aufgebrachten
Faserbahn 40 auf einer bewegten Fläche eine Längs- bzw. Bearbeitungsrichtung 34,
eine laterale Querrichtung 36 und eine Tiefen- bzw. z-Richtung 35 (siehe
beispielsweise 6A). Die bewegte Fläche kann
eine ausgewählte
Formfläche 28 schaffen
und umfasst ein konturiertes, kleine Öffnungen aufweisendes Element 62 mit
einem ersten Seitenbereich 66, einem lateral gegenüber liegenden
zweiten Seitenbereich 68 und einer Tiefenkontur, die in
einer Dicke des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 ausgebildet ist. Ein sich längs erstreckendes
erstes seitenmaskierendes Element 52 ist derart angeordnet,
dass es den ersten Seitenbereich 66 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 überlagert, und es umfasst eine
erste Innenseitenwandfläche 70.
Gemäß einem
besonderen Aspekt kann die erste Innenseitenwand eine ausgewählte Konturform
aufweisen. Bei der dargestellten Anordnung ist das erste seitenmaskierende
Element 52 derart konfiguriert, dass es den ersten Seitenbereich 66 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes überlagert.
Das erste seitenmaskierende Element 52 ist wenigstens lateral
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 bewegbar und kann ein separat vorgesehenes
Element sein. Wenigstens ein zweites, separat vorgesehenes, sich
längs erstreckendes
seitenmaskierendes Element 54 ist derart angeordnet, dass
es den zweiten Seitenbereich 68 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 überlagert, und umfasst eine
zweite Innenseitenwandfläche 72.
Gemäß einem
besonderen Aspekt kann die zweite Innenseitenwand eine ausgewählte Konturform
aufweisen. Wie es repräsentativ
gezeigt ist, ist das zweite seitenmaskierende Element 54 derart
konfiguriert, dass es den zweiten Seitenbereich 68 des
kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes überlagert,
und das zweite seitenmaskierende Element 54 ist wenigstens
lateral relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 bewegbar. Das zweite seitenmaskierende
Element 54 kann auch wenigstens lateral relativ zu dem
ersten seitenmaskierenden Element 52 bewegbar sein. Ein
erstes lösbares
Befestigungssystem 74 hält
wahlweise wenigstens das erste seitenmaskierende Element 52 an
einer im Wesentlichen feststehenden Position relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 während einer Bewegung des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 entlang der Längsrichtung 34. Gemäß einem
zusätzlichen
Aspekt können
das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ferner ein zweites
lösbares
Befestigungssystem 76 umfassen, um das zweite seitenmaskierende
Element 54 an einer im wesentlichen feststehenden Position
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 während der Bewegung des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes entlang der Längsrichtung bzw. Bearbeitungsrichtung 34 wahlweise
zu hatten.
-
Ein
Verfahren zum Ausbilden einer im Luftstrom aufgebrachten Faserbahn
umfasst ein Längsbewegen
einer ausgewählten
Fläche.
Die ausgewählte
Fläche
umfasst ein konturiertes, kleine Öffnungen aufweisendes Element 62 mit
einem ersten Seitenbereich 66, einem lateral gegenüber angeordneten
zweiten Seitenbereich 68 und einer Tiefenkontur, die in
einer Dicke des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 ausgebildet ist. Ein sich längs erstreckendes
erstes seitenmaskierendes Element 52, das beispielsweise
durch ein erstes Ringelement realisiert ist, ist an einer Position
angeordnet, die den ersten Seitenbereich 66 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 überlagert. Das erste seitenmaskierende
Element oder das Ringelement 52 umfasst eine erste Innenseitenwandfläche 70,
und das erste seitenmaskierende Element oder das Ringelement 52 ist
derart konfiguriert, dass es wenigstens lateral relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 bewegbar ist. Ferner kann die erste
Innenseitenwand mit einer ausgewählten
Konturform konfiguriert sein. Gemäß einem weiteren Merkmal ist
wenigstens ein zweites, separat vorgesehenes, sich längs erstreckendes,
seitenmaskierenden Elementes oder Ringelement 54 an einer
Position angeordnet, die den zweiten Seitenbereich 68 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 überlagert. Das zweite seitenmaskierende
Element oder Ringelement 54 umfasst eine zweite Innenseitenwandfläche 72,
und das zweite seitenmaskierende Element oder Ringelement 54 ist
derart konfiguriert, dass es wenigstens lateral relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 bewegbar ist. Gemäß einem
besonderen Merkmal kann die zweite Innenseitenwand mit einer ausgewählten Konturform konfiguriert
sein. Zudem kann das zweite seitenmaskierende Element derart konfiguriert
sein, dass es wenigstens lateral relativ zu dem ersten seitenmaskierenden
Element oder Ringelement 52 bewegbar ist.
-
Das
Verfahren umfasst ein wahlweises Halten wenigstens der ersten seitenmaskierenden
Elemente 52 mit einem lösbaren
Befestigungssystem an einer im wesentlichen feststehenden Position
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 während der Längsbewegung des kleine Öffnungen aufweisenden
Elementes. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten
lösbaren
Befestigungssystems 74. Gemäß einem weiteren Aspekt kann
das Verfahren ein Halten des zweiten seitenmaskierenden Elementes 54 mit
einem lösbaren
Befestigungssystem an einer im wesentlichen feststehenden Position
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element umfassen, und es kann ein Bereitbestellen eines
zweiten lösbaren
Befestigungsmechanismus 76 umfassen. Weitere Aspekte und Merkmale
sind in der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
-
Durch
die Aufnahme ihrer verschiedene Aspekte und Merkmale können das
Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung das Fasermaterial
effektiver mit einer gewünschten
Basisgewichtsverteilung entlang der Querrichtung in den engen Zweigbereichen
der Faserbahn 40 verteilen. Bei bestimmten Anordnungen
kann die Querrichtungsbasisgewichtsverteilung gleichmäßiger vorgesehen werden.
Zudem kann die Erfindung dazu beitragen, die Menge des absorbierenden
Materials, das in die gewünschten
Abschnitte höheren
Basisgewichtes der Formfläche 28 verteilt
ist, zu erhöhen.
Die Erfindung kann zudem dazu beitragen, eine gut gemischte superabsorbierende
Verteilung in den engen Zweigbereichen der Faserbahn 40 aufrecht
zu erhalten. Die Technik der Erfindung kann ein unerwünschtes
Trichtern von superabsorbierendem Material in Richtung der Querrichtungsmitte
der Formfläche 28 effektiv
reduzieren. Ferner kann die Technik der Erfindung die Querrichtungsverteilung
der superabsorbierenden Materials in den ausgewählten Bereichen höheren Basisgewichtes
der Formfläche 28 verbessern.
Das lösbare
Befestigungssystem, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann die Fähigkeit
verbessern, das Verfahren und die Vorrichtung einzustellen, um die
Erstellung von Faserbahnen mit verschiedenen Abmessungen, insbesondere verschiedenen
Querrichtungsabmessungen anzupassen. Die verschiedenen Merkmale
und Aspekte der Erfindung können
ferner die Herstellungskosten der Formfläche 28 reduzieren
und das Reinigen und die Instandhaltung der Formfläche vereinfachen.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 kann
das ausgewählte
Fasermaterial dem System als von der Luft mitgerissene Fasern in
einem Strom, der in Richtung einer operativen Formfläche strömt, zugeführt werden.
Die Fasern können
geeignet von einer Fasermatte von Zellulosefasern (beispielsweise
Holzzellstofffasern) oder von einer anderen Quelle natürlicher
oder synthetischer Fasern stammen, die einer bekannten Zerlegungsbehandlung
in Einzelfasern unterzogen wurden, um eine betriebsfähige Menge
einzelner loser Fasern zu erhalten. Beispielsweise kann eine Hammermühle oder
ein anderer herkömmlicher
Entstipper verwendet werden. Partikel oder Fasern eines superabsorbierenden
Materials können
ebenfalls der Formkammer 22 unter Verwendung herkömmlicher
Mechanismen zugeführt
werden, wie beispielsweise Rohre, Kanäle, Streumaschinen, Düsen und
dergleichen sowie Kombinationen von diesen. Superabsorbierende Materialien
sind im Stand der Technik bekannt und sind fertig von verschiedenen
Zulieferern erhältlich. Beispielsweise
ist das Superabsortionsmaterial FAVOR 880 von Stockhausen, Inc.,
einem Unternehmen mit Niederlassungen in Greensboro, North Carolina,
USA erhältlich;
und DOW 2035 ist von Dow Chemical Company, einem Unternehmen mit
Niederlassungen in Midland, Michigan, USA, erhältlich. Die Fasern und Partikel
können
in einem geeigneten gasförmigen
Medium mitgerissen werden, und Bezugnahmen auf Luft als mitreißendes Medium
sollten als eine allgemeine Bezugnahme verstanden werden, die jedes
andere Betriebsträgergas
einschließt.
-
Der
Strom der von Luft mitgerissenen Fasern und Partikel kann durch
eine Formkammer 22 zu einem Formtrommelsystem 24 geleitet
werden. Die Formkammer kann dazu dienen, die in der Luft mitgerissenen
Fasern und Partikel auszurichten und zu konzentrieren, und um ein
gewünschtes
Geschwindigkeitsprofil in dem von der Luft mitgerissenen Strom von
Fasern und Partikeln zu erzeugen. Die Formkammer ist normalerweise
durch geeignete Strukturelemente gehalten, die zusammen einen Stützrahmen
für die
Formkammer bilden. Der Rahmen kann an anderen geeigneten Strukturkomponenten
verankert und/oder mit diesen verbunden sein, wenn dies erforderlich
oder wünschenswert
ist.
-
Bei
einer besonderen Konfiguration kann die bewegte Fläche, die
bei der Erfindung verwendet wird, durch ein Formtrommelsystem 24 vorgesehen werden.
Genauer gesagt kann die bewegte Fläche durch einen Umfangsflächenbereich
einer drehbaren Formtrommel 26 vorgesehen werden. Die Formtrommel
ist in einer ausgewählten
Drehrichtung drehbar und kann unter Verwendung einer Trommelantriebswelle
gedreht werden, die operativ mit einem geeigneten Antriebsmechanismus
(nicht gezeigt) verbunden ist. Beispielsweise kann das Antriebsmittel
einen elektrischen oder einen anderen Motor aufweisen, der direkt
oder indirekt mit der Antriebswelle verbunden ist. Während die
gezeigte Anordnung eine Formtrommel schafft, die derart angeordnet
ist, dass sie in einer Gegenuhrzeigerrichtung drehbar ist, sollte
klar sein, dass die Formtrommel alternativ auch im Uhrzeigersinn
drehen kann.
-
Die
Formtrommel kann eine Materialdepotzone 30 schaffen, die
innerhalb der Formkammer 22 positioniert ist und eine Vakuummaterialdepotzone der
mit kleinen Öffnungen
versehenen Formfläche 28 erzeugt.
Diese Vakuummaterialdepotzone bildet einen zylindrischen Umfangsflächenbereich
der drehbaren Trommel 26. Eine Betriebsdruckdifferenz wird an
der Oberfläche
der Vakuummaterialdepotzone unter dem Einfluss eines herkömmlichen
Vakuumerzeugungsmechanismus' 32 erzeugt,
wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, ein Absauggebläse oder
ein anderer geeigneter Mechanismus, der einen relativ geringeren
Druck unter der Formfläche 28 erzeugen kann.
Der Vakuummechanismus kann wirkend Luft v on dem bogenförmigen Segment
der Formtrommel saugen, das mit der Vakuummaterialdepotfläche durch
eine Luftauslassleitung 38 verbunden ist. Die kleine Öffnungen
aufweisende Formfläche 28 kann eine
Reihe von Formabschnitten aufweisen, die in Umfangsrichtung entlang
des Umfangs der Formtrommel 26 verteilt sind. Bei gewünschten
Anordnungen können
die Formabschnitte ein ausgewähltes Wiederholungsmuster
erzeugen, das in der Faserbahn 40 ausgebildet wird. Das
Wiederholungsmuster kann einer gewünschten Form eines individuellen
absorbierenden Pads entsprechen, das in einem gewünschten
Absorptionsartikel integriert positioniert werden soll.
-
Geeignete
Formtrommelsysteme zum Herstellen von im Luftstrom aufgebrachten
Faserbahnen sind im Stand der Technik bekannt, siehe beispielsweise
US-Patent Nr. 4,666,647 mit dem Titel APPARATUS AND METHOD FOR FORMING
A LAID FIBROUS WEB von K. Enloe et al, das am 19. Mai 1987 erteilt
wurde; und US-Patent Nr. 4,761,258 mit dem Titel CONTROLLED FORMATION
OF LIGHT AND HEAVY FLUSS ZONES von K. Enloe, das am 2. August 1988
erteilt wurde. Beispiele von Techniken, die einer Formkammer eine
gewünschte
Menge von superabsorbierenden Partikeln zuführen können, sind in dem US-Patent
Nr. 4,927,582 mit dem Titel „METHOD
AND APPARATUS FOR CREATING A GRADUATED DISTRIBUTION OF GRANULE MATERIALS
IN A FIBER MAT" von
R.E. Bryson beschrieben, das am 22. Mai 1990 erteilt wurde.
-
Unter
dem Einfluss des Vakuummechanismus' 32 wird also ein Förderluftstrom
durch die kleine Öffnungen
aufweisende Formfläche 28 in
das Innere der Formtrommel gesogen und anschließend durch die Ablassleitung 38 aus
der Trommel geleitet. Wenn die mit der Luft mitgerissenen Fasern
und Partikel auf der kleine Öffnungen
aufweisenden Formfläche 28 aufprallen,
wird ihre Luftkomponente durch die Formfläche geleitet, wohingegen die
Faser-Partikel-Komponente an der Formfläche zurückgehalten wird, um auf dieser
eine nicht-gewebte Faserbahn 40 zu erzeugen. Daraufhin
kann die ausgebildete Bahn 40 mit der Drehung der Trommel
von der Formfläche durch
das Gewicht der Faserbahn 40, durch Zentrifugalkraft durch
einen positiven Druck, der beispielsweise durch einen Pressluftstrom
durch eine Abblaszone 42 erzeugt wird, entfernt werden.
Die Druckluft übt
eine Kraft aus, die auswärts
durch die Formfläche gerichtet
ist. Zudem können
die charakteristischen Konfigurationen der Formfläche und
der zugeordneten Komponenten eine Faserbahn 40 erzeugen,
die leichter von der Formtrommel 26 entfernbar ist.
-
Die
Formtrommel der dargestellten Konfiguration kann um eine Reihe von
stationären
Ablenkplatten drehbar sein, die der kleine Öffnungen aufweisenden Formfläche mehrere
Druckdifferenzzonen verleihen. Die Druckdifferenzen, die an der
kleine Öffnung aufweisenden
Formfläche 28 realisiert werden,
können
durch jeden herkömmlichen
Vakuumerzeugungsmechanismus 32 erzeugt werden, wie beispielsweise
ein Abluftgebläse,
das mit einer Luftauslassleitung 38 verbunden und wirkend
an die Formtrommelstruktur unter Verwendung eines herkömmlichen
Kupplungsmechanismus' gekoppelt
ist. Der Innenraum der Formtrommel 26 kann eine Hochvakuumformzone
umfassen, die im wesentlichen die Form eines bogenförmigen Segmentes
aufweist, das wirkend an dem Bereich der Formfläche 28 positioniert
ist, der innerhalb der Formkammer 22 angeordnet ist. Bei
der dargestellten Konfiguration ist die Hochvakuumzone im Wesentlichen
neben der Formkammer angeordnet.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1, 4 und 5 kann
die Formfläche 28 entlang
der äußeren zylindrischen
Fläche
der Formtrommel 26 vorgesehen werden, und die Formfläche kann
mehre konkav konturierte Formflächenbereiche
umfassen, die im Umfangsrichtung entlang der Außenfläche der Formtrommel voneinander
beabstandet sind.
-
Im
Betrieb kann die im Luftstrom aufgebrachte Faserbahn 40 aus
dem Strom der in der Luft mitgerissenen Fasern (und Partikeln) ausgebildet
werden, wenn das Trägergas
durch die Öffnungen
in die mit kleinen Öffnungen
versehene Ausbildungsfläche 28 und
in die sich drehende Formtrommel 26 strömt. Die Trommeldrehung kann
dann die im Luftstrom aufgetragene Faserbahn 40 von der
Vakuummaterialdepotzone zu der Scarfing-Zone leiten, in der eine übermäßige Dicke
der Faserbahn auf ein vorbestimmtes Maß getrimmt und entfernt werden
kann. Wie es repräsentativ
gezeigt ist, kann die Faserbahn 40 durch eine Scarfing-Rollenanordnung 54 bearbeitet
werden. Die Scarfing-Rollenanordnung kann eine Scarfing-Rollenkammer 56 aufweisen,
die eine Scarfing-Rolle 58 beinhaltet, die an einem geeigneten Wellenelement
angeordnet und durch einen geeigneten Antriebsmechanismus (nicht
dargestellt), bei dem es sich um einen herkömmlichen Mechanismus handeln
kann, wie beispielsweise ein Mechanismus, der durch einen Motor
oder durch ein Verbinden mit Hilfe eines Getriebes oder eines anderen Übertragungsmechanismus
mit dem Motor oder Antriebsmechanismus zum Antreiben der drehbaren
Formtrommel 26 gebildet wird, angetrieben wird. Die Scarfing-Rollenanordnung
kann einen herkömmlichen
Trennmechanismus zum Entfernen einer überschüssigen radialen Dicke der gelegten
Faserbahn erzeugen, die an der Formfläche 28 angeordnet
wurde. Die Scarfing- Operation
kann eine Faserbahn mit einer ausgewählten Kontur an derjenigen
Hauptfläche
der Faserbahn erzeugen, die mit der Scarfing-Rolle 58 in
Kontakt gekommen ist. Die Oberfläche
der Scarfing-Rolle kann eingestellt werden, um eine gewünschte Kontur entlang
der mittels Scarfing bearbeiteten Oberfläche der Faserbahn 40 zu
erzeugen. Bei der repräsentativ hergestellten
Anordnung kann die Scarfing-Rolle beispielsweise derart konfiguriert
sein, dass eine im wesentlichen flache Oberfläche entlang der mittels Scarfing
bearbeiteten Oberfläche
der Faserbahn 40 erzeugt wird. Die Scarfing-Rolle kann
wahlweise derart konfiguriert sein, eine nicht-ebene Oberfläche zu erzeugen.
Die Scarfing-Rolle 58 ist in einer benachbarten, beabstandeten
Beziehung zu der Formfläche angeordnet,
und die Formfläche
wird hinter die Scarfing-Rolle geführt. Ein herkömmlicher
Transportmechanismus, wie beispielsweise ein Ansauggebläse (nicht
gezeigt) kann das entfernte Fasermaterial weg von der geformten
Faserbahn und aus der Scarfing-Kammer 56 saugen.
-
Bei
der dargestellten repräsentativen
Konfiguration dreht sich die Scarfing-Rolle 58 in einer Richtung,
die eine Kontaktfläche
der Scarfing-Rolle in eine Gegenrichtung bewegt, die der Bewegungsrichtung
der gelegten Faserbahn 40 entgegengesetzt ist. Alternativ
kann die Scarfing-Rolle 58 derart gedreht werden, dass
eine Bewegung der Rollenfläche relativ
zu der Fläche
der Formtrommel, die sehr nah an dieser angeordnet ist, in gleicher
Richtung erfolgt. In beiden Situationen sollte die Drehzahl der
Scarfing-Rolle 58 geeignet gewählt werden, um eine effektive
Scarfing-Aktion gegen die in Kontakt stehende Fläche der geformten Faserbahn
zu erzeugen. In ähnlicher
Weise können
auch andere geeignete Trimm-Mechanismen anstelle der Scarfing-Rollenanordnung 54 verwendet
werden, um eine Schneid- oder Schleifaktion an der gelegten Faserbahn
durch eine relative Bewegung zwischen der Faserbahn 40 und
dem gewellten Trimm-Mechanismus
zu erzeugen.
-
Nach
der Scarfing-Operation kann die im Luftstrom aufgebrachte Faserbahn
zu einer optionalen Druck-Abblas-Zone 42 bewegt werden.
In der Abblaszone 42 kann Luft unter Druck zugeführt und
radial auswärts
gegen die Faserbahn auf den Bereich der Formfläche gerichtet werden, die mit
der Abblaszone fluchtet. Der Gasdruck kann ein einfaches Lösen der
Faserbahn von der Formfläche 28 bewirken, und
die Faserbahn 40 kann von der Formfläche auf eine geeignete Abhebungsfördereinrichtung
entfernt werden, wie sie beispielsweise durch ein System erzeugt
wird, die das repräsentativ dargestellte
Endlosförderband 46 umfasst,
das um Rollen 48 angeordnet ist. Bei einer bestimmten Konfiguration
der Erfindung kann ein Vakuumansaugbehälter 116 unterhalb
eines Förderbandes 46 angeordnet
sein, um das Entfernen der Bahn 40 von der Formfläche 28 zu
unterstützen. Der
Vakuumbehälter 116 ist
zum Band 46 hin offen, und ein Ansaugen von Luft durch
den Vakuumbehälter
kann einen Luftstrom durch Perforationen in dem Förderband
saugen. Dieser Luftstrom kann wiederum dazu dienen, die Bahn 40 weg
von der Formfläche
zu ziehen. Der Vakuumbehälter
kann mit oder ohne die Verwendung eines positiven Druckes in der Abblaszone 42 verwendet
werden. Die entfernte Faserbahn kann eine miteinander verbundene
Reihe von Pads 50 erzeugen, und jedes Pad kann eine ausgewählte Flächenkontur
aufweisen, die im wesentlichen der Kontur entspricht, die durch
die entsprechenden Bereiche der Formfläche 28 vorgesehen sind,
auf der jedes einzelne Pad geformt wurde.
-
Wie
es repräsentativ
gezeigt ist kann die Formfläche 28 entlang
der äußeren zylindrischen Fläche der
Formtrommel 26 vorgesehen werden, und sie kann sich entlang
der axialen (Querrichtungs-) und der Umfangs-(Bearbeitungsrichtungs-)
Abmessungen der Formtrommel erstrecken. Unter Bezugnahme auf die 3 und 6 bis 8A kann
sich die Struktur der Formfläche
aus einer Anordnung zusammensetzen, und kann einen Stützrahmen 60 umfassen,
der ein ausgewähltes
mit kleinen Öffnungen versehenes
Element 62 operativ an der Formtrommel 26 positioniert
und sichert. Das kleine Öffnungen aufweisende
Element kann ein Sieb, ein Drahtgitter, ein Hartdrahtgewebe, ein
perforiertes Element oder dergleichen sowie Kombinationen von diesen
umfassen. Gemäß einem
bestimmten Aspekt kann das kleine Öffnungen aufweisende Element 62 ein
geriffeltes Element mit offenen Kanälen umfassen, die sich im wesentlichen
radial erstrecken und einen im wesentlichen freien Strom von Luft
oder von einem anderen ausgewählten
Gas von der Außenseite
der Trommel in Richtung der Mitte der Trommel gestatten. Die Rillen
oder Kanäle
können
jede gewünschte
Querschnittsform aufweisen, wie beispielsweise kreisförmig, oval,
hexagonal, pentagonal, eine andere polygonale Form oder dergleichen
sowie Kombinationen von diesen. Die dargestellte Konfiguration des
geriffelten, kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes kann beispielsweise eine geriffelte Struktur
umfassen, bei der die Kanäle
derart angeordnet sind, dass sie eine rechteckige Querschnittsform
aufweisen. Derartige wabenförmige
Strukturen sind im Stand der Technik bekannt und können verschiedene
Materialien aufweisen, wie beispielsweise Kunststoff, Metall, Keramiken
und dergleichen sowie Kombinationen von diesen. Geeignete Materialien
und Strukturen sind beispielsweise von INNOVENT erhältlich,
einem Unternehmen mit Niederlassungen in Peabody, Massachusetts,
USA.
-
Gemäß einem
wünschenswerten
Merkmal der Erfindung kann die radiale Außenfläche des geriffelten Elementes
oder eines anderen kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 mit einer ausgewählten Flächenkontur
konfiguriert sein. Die konturierten Flächenbereiche des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 können mit jeder operativen Form
ausgebildet werden. Bei wünschenswerten Anordnungen
kann die Konturform trapezförmig
sein. Alternativ kann die Konturform gewölbt oder eben sein.
-
Die
Flächenkontur
kann entlang der axialen Abmessungen und Umfangsabmessungen des
kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes ausgebildet und verteilt sein, und sie kann
derart konfiguriert sein, dass sie eine nicht konstante konturierte
Tiefe aufweist. Bei der dargestellten Anordnung kann sich die konturierte
Tiefe radial in oder aus der Z-Richtungsdicke
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 erstrecken, und kann derart konfiguriert
sein, dass eine gewünschte
Dickenvariation der ausgebildeten Faserbahn 40 erzeugt
wird. Bei gewünschten
Anordnungen kann die Variation in Bezug auf die Z-Richtungs-Flächenkontur
ein ausgewähltes
Muster aufweisen, und das Muster kann eine regelmäßige oder nicht
regelmäßige Konfiguration
umfassen. Das Muster der Oberflächenkontur
kann beispielsweise derart konfiguriert sein, dass im Wesentlichen
ein ausgewähltes
Wiederholungsmuster entlang der Umfangsabmessung der Formtrommel
erzeugt wird. Die Flächenkontur
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 kann einen oder mehrere Bereiche
mit einer ersten Durchschnittstiefe aufweisen, und sie kann ferner
einen oder mehrere Bereiche mit einer relativ größeren zweiten Durchschnittstiefe
aufweisen. Jeder Bereich mit der ersten Durchschnittstiefe kann
einen Bereich geringeren Basisgewichtes der Formfläche erzeugen,
und jeder Bereich mit der größeren zweiten
Tiefe kann einen Bereich relativ höheren Basisgewichtes der Formfläche schaffen.
Bevorzugt kann jeder Bereich mit der ersten Durchschnittstiefe im
wesentlichen zusammenhängend
mit einem benachbarten Bereich der größeren zweiten Tiefe ausgebildet
sein. Jeder Bereich geringen Basisgewichtes kann verwendet werden,
um einen Bereich oder Abschnitt relativ geringeren Basisgewichtes
der Faserbahn 40 auszubilden, und jeder Bereich höheren Basisgewichtes
kann zum Ausbilden eines Bereiches oder Abschnittes relativ höheren Basisgewichtes
der Faserbahn 40 verwendet werden. Anschließend kann
jeder Abschnitt geringeren Basisgewichtes der Faserbahn zum Ausbilden
eines Abschnittes relativ geringeren Basisgewichtes eines einzelnen
Faserpads 50 verwendet werden, und jeder Abschnitt höheren Basisgewichtes
der Faserbahn kann zum Ausbilden eines Abschnittes relativ geringeren
Basisgewichtes eines solchen einzelnen Faserpads 50 verwendet
werden.
-
Gemäß einem
besonderen Merkmal kann das kleine Öffnungen aufweisende Element 62 ein Z-Richtungs-Konturmuster
umfassen, das im Wesentlichen keine Verbundbögen aufweist. Beispielsweise
kann das Konturmuster des kleine Öffnungen aufweisenden Elementes 62 derart
konfiguriert sein, dass es eine Z-Richtungs-Kontur aufweist, die
in Tiefenrichtung entlang der Längsrichtung 34 variiert. Ferner
kann das Z-Richtungs-Konturmuster
entlang der Fläche
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 eine im Wesentlichen konstante
Tiefe in Bezug auf die laterale Querrichtung 36 erzeugen.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung kann ein perforiertes Plattenelement 64 umfassen,
das derart angeordnet ist, dass es das kleine Öffnungen aufweisende Element 62 überlagert
und relativ außerhalb von
dem geriffelten Element positioniert ist. Wie es repräsentativ
dargestellt ist, kann das Plattenelement 64 eine Form oder
eine Flächenkontur
aufweisen, die im Wesentlichen zu der Flächenkontur des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 passt und mit dieser übereinstimmt.
Das perforierte Plattenelement kann wünschenswert relativ dünn sein,
und in bestimmten Anordnungen kann die Dicke des Plattenelementes
innerhalb des Bereiches von etwa 0,012 bis 0,076 cm (etwa 0,005
bis 0,030 inch) liegen. Bei wünschenswerten
Anordnungen kann das perforierte Plattenelement 64 eine
Trennung zwischen dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 und der geformten Bahn 40 erzeugen.
Ferner kann das Plattenelement beitragen, eine Fläche zu schaffen,
welche die Bahn 40 leicht lösen kann, wenn eine Trennung der
Bahn von der Formtrommel gewünscht
wird.
-
Die
Perforationen in dem Plattenelement 64 können in
jedem wirkenden, regulären
oder irregulären
Muster angeordnet sein, und die Perforationen können jede wirkende Form aufweisen.
Beispielsweise können
die Perforationen mit einem im wesentlichen 90°-Quadratmuster oder mit einem im wesentlichen
60°-Hexagonalmuster
konfiguriert sein.
-
Zudem
können
die Perforationen jede wirkende Größe aufweisen. Beispielsweise
können
die Perforationen im Wesentlichen kreisförmig sein, und sie können Durchmesser
innerhalb des Bereiches von etwa 0,23 bis 1 mm (etwa 0,009 bis 0,04
inch) aufweisen.
-
Bei
einem weiteren Aspekt können
ein oder mehrere Nicht-Strömungsbereiche
der Formtrommelfläche
operativ unter Verwendung eines geeigneten Sperrmechanismus ausgebildet
sein, der den Gasstrom durch gewellte Bereiche der Formfläche abdeckt
oder in anderer Weise verschließt.
Auf diese Weise kann der Sperrmechanismus die Fasermenge, die sich
an den Bereichen der Formfläche,
die durch den Sperrmechanismus abgedeckt sind, ablenken oder reduzieren.
Der Sperrmechanismus kann optional derart konfiguriert sein, dass
andere gewünschte Elemente
ausgebildet werden, wie beispielsweise eine Reihe von Keilkerben 92 an
der gelegten Faserbahn 40. Die Keilkerben können beispielsweise
einen Messpunkt zum Lokalisieren und Positionieren einer darauffolgenden
Trennung der sich längs
erstreckenden Faserbahn in diskrete Faserpads 50 zu erzeugen
(beispielsweise 13 und 14).
-
Unter
Bezugnahme auf die 1, 3 und 5 ist
auf der Formfläche 28 wenigstens
ein seitenmaskierendes Element 52 angeordnet. Die Erfindung
umfasst ein zusammenwirkendes System von seitenmaskierenden Elementen 52 und 54.
Bei der repräsentativ
dargestellten Konfiguration können
die seitenmaskierenden Elemente durch ein Paar von lateral gegenüber liegenden
Ringelementen erzeugt werden, die sich in Umfangsrichtung um die
Formtrommel 26 erstrecken. Bei gewünschten Anordnungen können die
seitenmaskierenden Elemente wahlweise geformt und konturiert sein
und sie können derart
konfiguriert sein, um gegenüberliegende,
symmetrisch angeordnete Konturringe zu erzeugen. Jeder der Konturringe
kann eine Querrichtungserstreckung aufweisen, die in einem ausgewählten Muster variiert,
um eine lateral variierende Innenseitenkontur zu erzeugen. Bei besonderen
Anordnungen können die
Seitenkonturen in den ersten und zweiten Ringelementen im wesentlichen
Spiegelbilder voneinander sein. Gemäß einem weiteren Merkmal kann
wenigstens ein Ringelement einen oder mehrere Keilstreifen 78 aufweisen.
Die einzelnen Keilstreifen können
beispielsweise dazu verwendet werden, um jede vorgesehen Partikellänge entlang
des Umfangs der Formtrommel zu markieren oder auf andere Art und
Weise zu identifizieren. Derartige Konturringe können insbesondere vorteilhaft
sein, wenn das Formtrommelsystem verwendet wird, um absorbierende
Pads für Wegwerfware,
geformte absorbierende Artikel, wie beispielsweise Windeln, Trainingshosen
für Kinder; Frauenpflegeprodukte,
Inkontinenzprodukte für
Erwachsene und dergleichen herzustellen. Die Konturringe oder andere
seitenmaskierende Elemente können
derart konfiguriert sein, dass sie im wesentlichen eine Ablagerung
von Fasern in ausgewählten
Bereichen entlang der Seitenränder
der Formfläche 28 verhindern,
um auf diese Weise entsprechende bogenförmige, ausgeschnittene Abschnitte
entlang der Seitenränder
der im Luftstrom aufgebrachten Faserbahn 40 auszubilden.
-
Die
Seitenwände 70 und 72 können eine
im wesentlichen gerade Konfiguration entlang der Bearbeitungsrichtung 34 aufweisen,
um eine im wesentlichen rechteckige, bandförmige Faserbahn 40 zu
erzeugen (siehe beispielsweise 4, 7 und 7A).
Bei anderen wünschenswerten
Anordnungen können
die Innenseitenwände 70 und 72 der
Ringelemente 52 und 54 entlang der Querrichtung 36 konturiert
sein (siehe beispielsweise 1, 6 und 6A).
Bei der repräsentativ
dargestellten Anordnung können
die Seitenwände
der konturierten Ringelemente eine serpentinförmige, gewellte Kontur entlang
der Querrichtung 26 aufweisen. Zudem können die ersten und zweiten
Konturringe 52 und 54 kooperativ angeordnet und
konfiguriert sein, um abwechselnd enge und breitere Bereiche der
Formfläche 28 zu
erzeugen.
-
Die
vorliegende Erfindung kann einen ausgewählten Spalt oder Abstand 88 entlang
der Querrichtung zwischen den lateralen Innenseitenwänden 70 und 72 der
Ringelemente 52 und 54 einschließen. Beispielsweise
kann der Abstand 88 in den bestimmten engen Gabelbereichen
der Formfläche 28 wenigstens
ein Minimum von etwa 2 cm (etwa 0,75 inch) aufweisen. Der Gabelabstand
kann alternativ wenigstens etwa 2,5 cm und optional wenigstens etwa
3 cm (etwa 1,2 inch) betragen, um gewünschte Vorteile herbeizuführen. Gemäß einem
weiteren Aspekt kann der Gabelabstand nicht mehr als etwa 30 cm
(etwa 11,8 inch) betragen. Der Gabelabstand kann alternativ nicht
mehr als etwa 25 cm und optional nicht mehr als etwa 20 cm (etwa
7,9 inch) betragen, um verbesserte Vorteile herbeizuführen. Wenn
der Gabelabstand außerhalb
der genannten Grenzen liegt, können die
Pads, die aus der Faserbahn ausgebildet werden, nicht die gewünschten
Kombinationen von Absorption, Sitz und Komfort bieten.
-
Die
Querrichtungsbreite des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 ist signifikant größer als
der Querrichtungsabstand oder Querrichtungsspalt zwischen dem ersten
Ringelement 52 und dem zweiten Ringelement 54.
Somit können
das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung leichter eingestellt
werden, um verschiedene Querrichtungsabmessungen in der Faserbahn 40 zu
erzeugen. Eine optionale Querrichtungsfüllplatte oder ein Endmaskierungselement 80 kann
verwendet werden, um zu der Ausbildung diskreter einzelner Pads 50 beizutragen
und um die Längsabmessung
der individuellen Pads 50 einzustellen.
-
Das
erste seitenmaskierende Ringelement 52 kann bevorzugt ein
Bodenflächenprofil
oder eine Flächenkontur
aufweisen, die im Wesentlichen zu einem entsprechend benachbarten
Flächenprofil
oder einer Flächenkontur
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 passt. Ähnlich kann das zweite seitenmaskierende
Ringelement bevorzugt ein Bodenflächenprofil aufweisen, das im
Wesentlichen zu einem entsprechend benachbarten Flächenprofil
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 passt.
-
Zudem
können
die Innenseitenwandflächen 70 und 72 im
Wesentlichen keine kleinen Öffnungen aufweisen,
so dass sie den Durchgang von Gas durch diese wirksam verhindern.
Entsprechend können
die Innenseitenwände 70 und 72 im
Wesentlichen in Bezug auf den Gasstrom, der durch das Verfahren
und die Vorrichtung der Erfindung erzeugt wird, undurchlässig sein.
Die Innenseitenwandflächen 70 und 72 können im
Wesentlichen eine übermäßige laterale
Bewegung von Luft verhindern, und der Luftstrom durch die Formfläche 28 kann
besser in eine gewünschte
radiale oder Z-Richtung 35 gerichtet
werden. Somit kann die Erfindung die mit der Luft mitgerissenen
Fasern und superabsorbierenden Artikel effektiv in einer im Wesentlichen
radiale Richtung auf die Formfläche 28 richten.
Das Entfernen des Vakuums von den Seitenwänden 70 und 72 kann
ebenfalls dazu beitragen, die Fähigkeit
zu verbessern, die Faserbahn 40 von der Formfläche 28 zu
lösen.
-
Das
Auftragen von bearbeiteten Beschichtungen auf die Innenseitenwandflächen 70 und 72 kann
auch dazu beitragen, das Lösen
der Faserbahn 40 von der Formfläche 28 zu verbessern.
Die bearbeiteten Beschichtungen können derart konfiguriert sein,
dass sie ausgewählte
Eigenschaften verleihen, wie beispielsweise Glätte, geringe Reibung und eine hohe
Lebensdauer. Beispiele von gewünschten
bearbeiteten Beschichtungsmaterialien können HARDLUBE-Material, NORKOTE-Material,
Beschichtungsmaterialien, die Polytetrafluorethylen oder andere Materialien
mit geringer Reibung umfassen; und der gleichen sowie Kombinationen
von diesen umfassen. Die HARDLUBE- und NORKOTE-Materialien sind von
Pioneer Metal Finishing Inc. Erhältlich,
einem Unternehmen mit Niederlassungen in Green Bay, Wisconsin.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt können
die ersten und/oder zweiten Seitenwände 70 und 72 einen
ausgewählten
Wandwinkel (siehe beispielsweise 8A) aufweisen.
Die erste Innenseitenwandfläche 70 kann
einen Wandwinkel 82 aufweisen, der nicht mehr als maximal
etwa 90° beträgt. Gemäß einem weiteren
Aspekt kann die erste Innenseitenwandfläche 70 einen Wandwinkel
aufweisen, der nicht weniger als minimal etwa 75° beträgt. Ähnlich kann der zweite Innenseitenwandwinkel 72 einen
Wandwinkel 82 aufweisen, der nicht mehr als maximal etwa
90° beträgt. Die
zweite Innenseitenwandfläche 72 kann ferner
einen Wandwinkel aufweisen, der nicht weniger als minimal etwa 75° beträgt.
-
Die
Seitenwandwinkel, die gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, können
ein unerwünschtes
Trichtern der Fasern und Partikel in Richtung der Querrichtungsmitte
der Formfläche 28 verhindern,
und sie können
dazu beitragen, ein unerwünschtes
Abprallen von Partikeln von der Formfläche zu reduzieren. Die verschiedenen
Aspekte und Merkmale der Seitenwände 70 und 72 können nicht-radiale
Luftströme
reduzieren, und sie können eine
gleichmäßigere Verteilung
von superabsorbierendem Material und Fasern entlang der Querrichtung
der Faserbahn 40 erzeugen.
-
Wenn
der Seitenwandwinkel 82 beispielsweise weniger als etwa
75° beträgt, können die
entstehenden nicht-radialen Komponenten des Luftstroms den Abpralleffekt
des superabsorbierenden Materials erhöhen und das superabsorbierende
Material in Richtung der Querrichtungsmitte der Formfläche 28 unerwünscht trichtern.
Dies kann einen unerwünschten, übermäßigen Basisgewichtsgradienten über die
Querrichtungsbreite der Faserwand 40 erzeugen.
-
Während eines
Verdichtungsprozesses, in dem die Faserbahn 40 oder das
geformte Pad 50 auf eine gewünschte Dicke und Dichte gepresst
wird, können
die Faserbahn oder das Pad auf eine größere Breite hinausdrängen, als
sie zusammengedrückt werden.
Wenn herkömmliche
Formsiebe mit geneigten Seitenwandtaschen verwendet werden, haben sich
die geformte Bahn oder die Pads ausgebreitet oder sind gewachsen.
Dieses Bahn- oder Padwachstum war unerwünscht, da es dazu neigte, eine
Konzentration des superabsorbierenden Materials in einem engen Streifen
entlang dem Mittelbereich der Bahn oder dem Pad zu erzeugen. Um
das Bahn- oder Padwachstum zu kompensieren, weisen herkömmliche
Herstellungsprozesse ein engeres Taschendesign mit verringerter
Querrichtungsbreite auf. Das engere Taschendesign kann jedoch sogar mehr
Partikel des superabsorbierenden Materials in die Mitte der geformten
Bahn leiten, was zu einer unerwünschten
weiteren Konzentration des superabsorbierenden Mittels entlang des
mittleren Bereich der Bahn oder dem Pad führt.
-
Im
Gegensatz zu solchen herkömmlichen Anordnungen
kann die Konfiguration der vorliegenden Erfindung dazu beitragen,
das übermäßige Ausbreiten
und Wachstum der Bahn oder des Pads während der Kompression oder
der Verdichtung zu reduzieren. Insbesondere kann die Konfiguration
der Seitenwände 70 und 72 die
Reduzierung des unerwünschten
Wachstums und Ausbreitens verringern.
-
Die
Formfläche 28 kann
einen Rahmen 60 umfassen, der operativ derart konfiguriert
ist, das kleine Öffnungen
aufweisende Element 62 an der Formtrommel 26 zu
positionieren und zu halten. Das kleine Öffnungen aufweisende Element 62 ist
an dem Arm 60 angeordnet, und das perforierte Plattenelement 60 kann
derart angeordnet sein, dass es das kleine Öffnungen aufweisende Element 62 überdeckt.
Die seitenmaskierenden Elemente 52 und 54 sind über dem
perforierten Plattenelement 64 gehalten. Unter Bezugnahme
auf die 6 bis 8 kann das
kleine Öffnungen
aufweisende Element 62 derart konfiguriert sein, dass es
sich lateral hinter und über die
ersten und zweiten Innenseitenwandflächen 70 und 72 der
seitenmaskierenden Elemente 52 und 54 entsprechend
erstreckt. Unterhalb der Formfläche 28 kann
die Formtrommel 26 ein im Wesentlichen zylindrisches Dichtringelement 44 aufweisen,
durch das mehrere Perforationen oder Öffnungen ausgebildet sind.
Die Perforationen können
einen im Wesentlichen freien Durchgang von Luft entlang der radialen Richtung
der Trommel zulassen, und sie können über die
Dichtungsringfläche
in einer regelmäßigen oder unregelmäßigen Anordnung
angeordnet sein, wenn dies gewünscht
ist.
-
Gemäß einem
besonderen Aspekt können das
Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ferner ein erstes Seitenabdeckelement 84 umfassen, das
operativ entlang eines ersten lateralen Außenkantenbereiches des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 befestigt und positioniert ist. Ähnlich kann
ein zweites Seitenabdeckelement 86 operativ entlang eines
zweiten lateralen Außenkantenbereiches
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 befestigt und positioniert sein.
Bei der repräsentativ
dargestellten Anordnung können
die ersten und zweiten Seitenabdeckelement 84 und 86 beispielsweise
operativ an dem Formflächenrahmen 60 befestigt
sein.
-
Wie
es repräsentativ
gezeigt ist, können
die Seitenabdeckelemente mit dem Formflächenrahmen 60 unter
Verwendung herkömmlicher
Befestigungs- oder Montagemechanismen verbunden sein. Zudem kann
der Rahmen 60 Seitenflansche 90 umfassen, die
geeignete Befestigungselemente zum operativen Befestigen des Rahmens
an dem Umfang der Formtrommel 28 erzeugen können.
-
Ein
weiteres Merkmal der Erfindung kann wenigstens ein endmaskierendes
Element 80 schaffen, das entsprechend zwischen den ersten
und zweiten seitenmaskierenden Elementen 52 und 54 angeordnet
ist. Gemäß einem
besonderen Aspekt kann die Füllplatte
oder das endmaskierende Element 80 derart konfiguriert
sein, dass es eine einstellbare Länge entlang der Bearbeitungsrichtung 34 aufweist.
Die einstellbare Füllplatte
kann derart konfiguriert sein, dass sie sich in den Abschnitt 110 geringeren
Basisgewichtes des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnittes 162 erstreckt, um ein selektives
Anheben des Abschnittes höheren
Basisgewichtes der geformten Faserbahn 40 entlang der Bearbeitungsrichtung
der einzelnen absorbierenden Pads 50 zu erzeugen. Alternativ
kann die Füllplatte 80 derart
konfiguriert sein, dass sie sich in den Abschnitt 112 höheren Basisgewichtes
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitte 162 erstreckt, um die Länge des
Bereiches höheren
Basisgewichtes der geformten Faserbahn 40 einzustellen.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung können verschiedene
lösbare
und einstellbare Befestigungsmechanismen verwendet werden. Derartige
lösbare und
einstellbare Befestigungsmechanismen können beispielsweise Schrauben,
Muttern, Bolzen, Nieten, lösbare
Schweißnähte, lösbare Klebstoffe,
Schnappverschlüsse,
Klemmen, Stifte, Magneten, Keile oder dergleichen sowie Kombinationen
von diesen umfassen.
-
Bei
der dargestellten Konfiguration können die ersten und zweiten
lösbaren
Befestigungsmechanismen durch geeignete Schrauben oder Nuten und Bolzen
vorgesehen sein, die in zusammenwirkende Schlitze eingreifen, die
in den Ringelement 52 und 54 ausgebildet sind.
Wie es repräsentativ
dargestellt ist, sind die Schlitze in der Querrichtung 36 länglich,
um eine laterale Bewegung der Ringelemente 52 und/oder 54 relativ
zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Element 62 zu ermöglichen.
-
Gemäß einem
besonderen Aspekt kann die kleine Öffnungen aufweisende Formfläche 28 wenigstens
einen, und bevorzugt mehrere Formbereiche oder Abschnitte 128 aufweisen
(siehe beispielsweise 9 und 10). Jeder
Formabschnitt 128 kann eine Unteranordnung der gesamten
kleine Öffnungen
aufweisenden Formfläche 28 erzeugen,
und jeder Formabschnitt kann unabhängig entfernt und an der Formtrommel 26 ersetzt
werden. Die Mehrzahl von Formabschnitten kann operativ in einer
miteinander verbundenen Reihe entlang des Außenumfangs der Formtrommel
verbunden und angeordnet werden. Normalerweise kann jeder der Formbereiche oder
-abschnitt 128 im Wesentlichen einem einzelnen Faserpad 50 entsprechen,
der letztendlich aus der Faserbahn 40 ausgebildet werden
kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt kann das kleine Öffnungen
aufweisende Element 62 mehrere kleine Öffnungen aufweisende Elementabschnitt 162 aufweisen,
und jeder der kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitte kann in einem entsprechenden Bereich
oder Abschnitt 128 der Formfläche 28 angeordnet
sein. Der kleine Öffnungen
aufweisende Elementabschnitt 162 kann einen Führungskantenbereich 178,
einen Hinterkantenbereich 180, einen ersten Seitenbereich 166,
einen lateral gegenüber
liegenden zweiten Seitenbereich 168, einen Abschnitt 110 geringeren
Basisgewichtes und einen Abschnitt 112 relativ höheren Basisgewichtes
aufweisen, der mit dem Abschnitt 110 geringen Basisgewichtes
zusammenhängt.
Der Abschnitt 110 geringeren Basisgewichtes kann verwendet
werden, um einen Bereich oder Abschnitt relativ geringeren Basisgewichtes
der Faserbahn 40 zu erzeugen, und der Abschnitt 112 höheren Basisgewichtes
kann verwendet werden, um einen Bereich oder Abschnitt relativ höheren Basisgewichtes
der Faserbahn 40 zu erzeugen. Anschließend kann ein Abschnitt geringeren
Basisgewichtes der Faserbahn verwendet werden, um einen Abschnitt
relativ geringeren Basisgewichtes eines einzelnen Faserpads 50 zu
erzeugen, und ein Abschnitt höheren
Basisgewichtes der Faserbahn kann dazu verwendet werden, einen Abschnitt
relativ geringeren Basisgewichtes des einzelnen Faserpads 50 zu
erzeugen.
-
Ein
sich längs
erstreckender, erster seitenmaskierender Abschnitt 152 kann
derart angeordnet sein, dass er den ersten Seitenbereich 166 des
kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnittes 162 überlagert, und er kann eine
erste Innenseitenwandfläche 70 mit
einer vorbestimmten ersten Kontur aufweisen. Die erste Innenseitenwand 70 kann
einen ersten konturierten Kantenbereich umfassen, und sie kann wenigstens
eine Tiefenkontur mit selektiv variierenden, nicht-konstanten Abmessungen
entlang der Z-Richtungsdickenrichtung aufweisen. Zudem kann die
erste Innenseitenwand eine laterale Kontur mit selektiver variierenden,
nicht-konstanten Abmessungen entlang der Querrichtung 36 aufweisen.
Der erste seitenmaskierende Elementabschnitt 152 ist wenigstens
lateral relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitt 162 bewegbar. Somit ist auch
die erste Innenseitenwand 70 wenigstens lateral relativ
zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitt 162 bewegbar.
-
Wenigstens
ein zweiter, separat vorgesehener, konturierter, sich längs erstreckender,
seitenmaskierender Elementabschnitt 154 kann derart angeordnet
sein, dass er den zweiten Seitenbereich 168 des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnittes 162 überlagert, und er kann eine
zweite Innenseitenwandfläche 72 mit
einer zweiten vorbestimmten Kontur aufweisen. Die zweite Innenseitenwand 72 kann
einen ersten konturierten Kantenbereich umfassen, und sie kann wenigstens
eine Tiefenkontur mit selektiv variierenden, nicht-konstanten Abmessungen
entlang der Z-Richtungsdickenrichtung
aufweisen. Zudem kann die zweite Innenseitenwand eine laterale Kontur
mit selektiv variierenden, nicht-konstanten Abmessungen entlang
der Querrichtung 36 aufweisen. Der zweite seitenmaskierende
Elementabschnitt 154 ist wenigstens lateral relativ zu
dem kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitt 162 bewegbar. Entsprechend
ist auch die zweite Innenseitenwand 72 wenigstens lateral
relativ zu dem kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnitt 162 bewegbar. Zudem kann
der zweite seitenmaskierende Elementabschnitt 154 wenigstens
lateral relativ zu dem ersten seitenmaskierenden Element 152 bewegbar
sein. Ein erstes lösbares
Befestigungssystem 74 kann selektiv wenigstens den zweiten
seitenmaskierenden Elementabschnitt 152 an einer im wesentlichen
feststehenden Position relativ zu dem kleine Öffnungen aufweisenden Elementabschnitt 162 während einer
Bewegung des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementabschnittes entlang der Längs- bzw. Bearbeitungsrichtung 34 halten.
-
Jeder
der Formflächenabschnitte 128 kann einen
entsprechenden Rahmenabschnitt 160 umfassen, der operativ
aufgebaut und an einer Position angeordnet ist und seine zugeordneten
Komponentenbereiche und -abschnitte der Formfläche hält. Bei der repräsentativ
dargestellten Konfiguration kann jeder Rahmenabschnitt 160 ein
Endplattenelement an einem oder an beiden seiner Längsenden
umfassen. Zudem kann jeder Formabschnitt 128 entsprechende Flanschabschnitte 190,
einen entsprechenden ersten Seitenabdeckabschnitt 184 und
einen entsprechenden zweiten Seitenabdeckabschnitt 186 umfassen.
-
Die 13 und 14 zeigen
einen repräsentativen
Faserartikel, der mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung der
Erfindung hergestellt werden kann. Der Faserartikel ist insbesondere
zur Verwendung als ein absorbierender Artikel geeignet, wie beispielsweise
eine Wegwerfwindel. Das im Luftstrom aufgebrachte Faserbahnpad 50 kann
aus der sich längs
erstreckenden Bahn 40 hergestellt werden, indem die Bahn 40 entsprechend
in Querrichtung in geeignete Längen
getrennt wird. Das Faserpad 50 kann einen bestimmten Artikelrückabschnitt 96 und
einen bestimmten Artikelvorderabschnitt 94 aufweisen. Wie es
zuvor beschrieben wurde, kann das Faserpad Beinausschnitte entlang
seiner Seitenränder
aufweisen, wenn die Erfindung seitenmaskierende Element 52 und 54 verwendet,
die derart konfiguriert sind, dass sie konturierte Ringe erzeugen.
Die Keilkerbe 92 kann an einer ausgewählten Seitenkante jedes Faserpadartikels
ausgebildet werden, und die Kerbe oder der Keil" können
als ein Referenzpunkt zum Trennen der sich längs erstreckenden Faserbahn
in Längen
mit vorbestimmter Abmessung dienen.
-
Ein
sich längs
erstreckender erster Bereich des Faserpads 50, wie er beispielsweise
durch den Padvorderabschnitt 94 erzeugt wird, kann einen
Bereich höheren
Basisgewichtes des Artikels relativ zu einem zweiten Bereich geringeren
Basisgewichtes des Pads erzeugen, wie er durch den hinteren Padabschnitt 96 erzeugt
wird. An denjenigen Stellen, an denen das Faserpad geformte Beinausschnitte
aufweist, kann das Pad sich lateral erstreckende Ecksegmente oder
Ohren" aufweisen.
Das Pad 50 umfasst einen Bereich relativ geringen Basisgewichtes und
einen zusammenhängenden
Bereich relativ hohen Basisgewichtes. Der Bereich hohen Basisgewichtes
kann im wesentlichen einem nicht-trennbaren Vorsprung von einer
ersten Fläche
des Faserpads entsprechen, das wiederum dem konkav konturierten
Flächenbereich
der Formfläche 28 entspricht. Das
Pad 50 kann eine zweite Hauptfläche aufweisen, die im Wesentlichen
flach sein kann, und es kann normalerweise der Fläche entsprechen,
die durch die Scarfing-Rolle 58 bearbeitet wird. Die Padseitenflächen entsprechen
den Seitenwänden,
die durch die seitenmaskierenden Elemente 52 und 54 erzeugt werden.
Die Endflächen
des Pads können
den abgetrennten Kanten entsprechen, oder sie können den sich quer und in Tiefenrichtung
erstreckenden Endwandflächen
erstrecken, die durch ein oder mehrere endmaskierende Element 80 erzeugt
werden.
-
Das
Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können derart konfiguriert sein,
dass ein Bereich relativ hohen Basisgewichtes erzeugt wird, der sich
quer im Wesentlichen über
die gesamte Querrichtungsbreite des entsprechenden Bereiches des Faserpads 50 erstreckt. Ähnlich kann
die Erfindung derart konfiguriert sein, dass ein Bereich relativ
geringen Basisgewichtes erzeugt wird, der sich quer im Wesentlichen über die
gesamte Querrichtungsbreite des entsprechenden Bereiches des Faserpads
erstreckt.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt können
das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung derart konfiguriert
sein, dass sie ein kleine Öffnungen
aufweisendes Element 62 mit wenigstens einem geformten
Taschen- oder Vertiefungsbereich umfassen. Gemäß einem optionalen Merkmal
kann das kleine Öffnungen
aufweisende Element 62 mit einem oder mehreren Taschen-
oder Vertiefungsbereichen dazu verwendet werden, einen Bereich höheren Basisgewichtes
zu erzeugen, der eine Basisgewichtsvariation oder eine Änderung
in Bezug auf die Querrichtungsbreite seines entsprechenden Bereiches
der Faserbahn 40 oder des Pads 50 aufweist. Wie
es repräsentativ
in den 15 und 15A gezeigt
ist, kann die Erfindung beispielsweise derart konfiguriert sein,
dass sie ein kleine Öffnungen
aufweisendes Element 62 mit wenigstens einem ausgebildeten
Taschen- oder Vertiefungsbereich 98 schließt. Gemäß einem
besonderen Merkmal kann der Taschenbereich 98 zu der Herstellung
des Bereiches höheren Basisgewichtes
der geformten Bahn oder des Pads beitragen. Gemäß einem optionalen Merkmal
kann der Taschenbereich dazu beitragen, ein Faserbasisgewicht zu
erzeugen, das entlang der Querrichtung der geformten Bahn oder des
Pads ungleichmäßig ist.
Bei der dargestellten Anordnung kann ein mittlerer Bereich eines
oder mehrerer der bestimmten Abschnitte 112 höheren Basisgewichtes
des kleine Öffnungen
aufweisenden Elementes 62 bearbeitet oder in sonstiger
Weise mit einem entsprechenden Taschenvertiefungsbereich 98 ausgebildet
werden. Ähnlich
kann das perforierte Plattenelement 64 geeignet ausgebildet
und geformt werden, dass es im Wesentlichen zu den Flächenkonturen
des Taschenvertiefungsbereiches passt und operativ mit diesem übereinstimmt.
Wie es repräsentativ
dargestellt ist, können
das Verfahren und die Vorrichtung eine Formgeometrie oder eine Konfiguration
erzeugen, die einen ersten Bereich mit einer ersten Geometrie, die
im wesentlichen keine kleine Öffnungen
aufweisenden Seitenwände
aufweist, und einen zusätzlichen
Bereich mit einer zweiten Geometrie umfassen, der kleine Öffnungen
aufweisende Seitenwände
umfasst. Die kleine Öffnungen
aufweisenden Seitenwände
können
im Wesentlichen vertikal oder in einem operativen Winkel geneigt
sein, um das Lösen der
geformten Faserbahn 40 von dem kleine Öffnungen aufweisenden Element 62 und
der Formfläche
zu vereinfachen.
-
Es
war bekannt, dass herkömmliche
Geometrien mit geneigten, kleine Öffnungen aufweisenden Seitenwänden dazu
neigten, sich zuerst mit Fasern entlang eines Umfangsbereiches zu
füllen,
indem die Seitenwände
auf den relativ tiefsten Bereich der Formfläche treffen. Entsprechend tritt
jeder Fehler in Bezug auf das Füllen
mit Fasern normalerweise in dem mittleren Bereich der geformten
Bahn auf. Es wurde beobachtet, dass die Formstrukturen mit den soliden,
im wesentlichen keine Öffnungen
aufweisenden Seitenwänden
dazu neigen, sich zuerst an dem mittleren Bereich der geformten
Bahn mit Fasern zu füllen,
und dass Fehler in Bezug auf das Füllen mit Fasern an dem Umfangsbereich
auftreten. Entsprechend kann eine Kombination der beiden Seitenwandkonfigurationen
dazu beitragen, eine verbesserte Luftstrombalance an den Umfangs-
und an den mittleren Bereichen der geformten Bahn zu erzeugen. Somit
können
die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung dazu beitragen,
eine gleichmäßigere Verteilung
des Faserbasisgewichtes über
die Bereiche höheren
Basisgewichtes der geformten Bahn zu schaffen.
-
Es
sollte klar sein, dass verschiedene herkömmliche Vorrichtungen und Techniken
verwendet werden können,
um die Faserbahn 40 in vorbestimmte Längen zu trennen, um ausgewählte Faserartikel zu
erzeugen. Beispielsweise kann die sich längs erstreckende Faserbahn 40 von
der Abhebungsfördereinrichtung 46 zu
einem Quertrennsystem transferiert werden. Das Trennsystem kann
beispielsweise eine Stanze, einen Wasserschneider, sich drehende Messer,
sich hin und her bewegende Messer oder dergleichen sowie Kombinationen
von diesen umfassen. Ein mechanischer oder elektronischer Sensormechanismus
kann die Keilkerben 92 innerhalb der Bahn 40 erfassen,
und das Trennsystem kann eine Betätigungseinrichtung betätigen, die
ein Schneidelement operativ gegen ausgewählte Bereiche der Bahn 40 bewegt,
so dass die Bahn in Querrichtung in diskrete Artikel getrennt wird,
wie beispielsweise die Pads 50. Nach dem Trennen können die
diskreten Faserpads 50 zur Durchführung weiterer Bearbeitungsoperationen
transportiert und zugeführt
werden, wenn dies gewünscht
wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung können
die diskreten Faserartikel 50 direkt an der Formfläche 28 ausgebildet
werden. Wie es repräsentativ
in den 4 und 9 dargestellt ist, können mehrere
der sperrenden endmaskierenden Elemente 80 an ausgewählten Positionen
entlang des Umfangs der Formfläche
angeordnet sein. Endmaskierende Elemente 80 verbinden seitenmaskierende Elemente 52 und 54 und
erstrecken sich entlang den Axial- und Umfangsabmessungen der Formtrommel 26.
Diese endmaskierenden Elemente überlagern ferner
die Formfläche 28 und
können
die Ansammlung von Fasern entlang relativ schmaler Querbereiche
der Formfläche
sperren. Somit kann die Ablagerung von Fasern auf der Formfläche 28 eine
im Wesentlichen nicht-kontinuierliche Bahn erzeugen, die in einzelnen,
diskreten Faserartikeln, wie beispielsweise diskrete Pads 50,
enthalten ist.
-
In
Bezug auf die verschiedenen Befestigungen und Sicherungen, die bei
den Konstruktionen des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung verwendet
werden, sollte klar sein, dass jede herkömmliche Befestigungs- oder
Sicherungstechnik verwendet werden kann. Derartige Techniken können beispielsweise
Klebstoffe, Schweißnähte, Schrauben,
Bolzen, Nieten, Stifte, Schnappverschlüsse, Klemmen oder dergleichen
sowie Kombinationen von diesen umfassen.
-
Ähnlich sollte
klar sein, dass jedes herkömmliche
Material verwendet werden kann, um die verschiedenen Komponenten
des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung herzustellen. Derartige Materialien
können
synthetische Polymere, Fiberglas-Harz-Verbundwerkstoffe, Kohlenstofffaser-Harz-Verbundwerkstoffe,
metallische Verbundwerkstoffe, keramische Verbundwerkstoffe und
dergleichen sowie Kombinationen von diesen umfassen. Die Materialien
werden normalerweise ausgewählt, um
gewünschte
Niveaus in Bezug auf Festigkeit, Lebensdauer, Einfachheit der Herstellung
und Einfachheit der Instandhaltung zu erzielen.
-
Obwohl
verschiedene erläuternde
und repräsentative
Konfigurationen zuvor genau beschrieben wurden, sollte klar sein,
dass weitere Varianten, Modifikationen und Anordnungen möglich sind,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen,
der durch die Ansprüche
definiert ist.