DE69524452T2

DE69524452T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von deckschicht für absorbierende artikel

Info

Publication number: DE69524452T2
Application number: DE69524452T
Authority: DE
Inventors: Stefan Areskoug; Bengt Lindquist; Anders Str Lin
Original assignee: SCA Hygiene Products AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2015-12-29
Also published as: SE9404579D0; EP0800369A1; EP0800369B1; PL180669B1; GB9525200D0; JPH10511584A; WO1996020673A1; AU698066B2; SK87897A3; MX9704628A; TNSN95145A1; ZA9510616B; TR199501640A1; CO4520222A1; AU4404096A; GB2296463A; GB2296463B; SE508449C2; JP3633628B2; DE69524452D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren einer Materialbahn, die zur Verwendung als eine Mantellage bei der Herstellung von Absorptionsartikeln vorgesehen ist, insbesondere als Mantellage, die dafür vorgesehen ist, proximal zu dem Benutzer zu liegen, wenn die Artikel, beispielsweise Hygienebinden, Windeln oder ähnliche Artikel verwendet werden. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zum Perforieren einer Materialbahn und eine perforierte Mantellage.
Die innere perforierte Mantellage von Absorptionsartikeln weist üblicherweise ein flüssigkeitsundurchlässiges Material auf, wie z. B. eine Plastikfolie, wobei die Öffnungen, die durch die Perforationen ausgebildet sind, in einer sehr großen Anzahl vorhanden sind, so dass für Flüssigkeit oder ein Fluid ermöglicht wird, dass es zufriedenstellend in den Absorptionskörper des Artikels strömt, der innerhalb der Mantellage liegt.
In dem Fall äußerer Mantellagen dieser Art ist es ferner erwünscht, einen vergleichsweise kleinen Berührungsbereich der Mantellage mit dem Körper des Benutzers zu erhalten, so dass eine innere Mantellage erzeugt wird, die sich als luftiger, trockener und weniger plastikartig durch den Benutzer anfühlt. Dies wird erreicht, indem Ausnehmungen in die Bahn ausgebildet werden, von der die Mantellage erzeugt wird, wobei die Öffnungen vorzugsweise in Ebenen ausgerichtet sind, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Außenlage liegen. Unter der Voraussetzung, dass die Mantellage aus einem trüben Material besteht, liefert diese Ausrichtung der Öffnungen ferner den Vorteil, dass die Körperflüssigkeit, die durch den Absorptionskörper absorbiert ist, weniger sichtbar ist.
Die SE-B-44 9 298 (die der US-A-4 626 254 entspricht) beschreibt und zeigt eine innere Mantellage für Absorptionsartikel, bei welcher perforierte Ausnehmungen in der Mantellage ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen Öffnungen oder Löcher aufweisen, die in Ebenen ausgerichtet sind, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Lage liegen.
Diese Ausnehmungen, die Öffnungen aufweisen, die senkrecht zu der Ebene der Lage liegen, wurden mit Hilfe von Vakuumformen gegen einen sich drehenden, hohlen Matrixzylinder ausgebildet, wobei die Plastikfolie in die Hohlräume in dem Matrixzylinder durch die Wirkung von heißer Luft oder Unterdruck gedrückt wird. Es wurde jedoch als schwierig herausgefunden, eine gesteuerte und gleichmäßige Formung und Ausrichtung der Ausnehmungen und der Öffnung zu erhalten, die darin gleichzeitig mit dem Formvorgang ausgebildet werden, wenn das genannte Verfahren praktiziert wird.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Perforieren einer Mantellagenbahn zu schaffen, welches es ermöglicht, dass die Ausnehmungen und die Öffnungen, die darin vorgesehen sind, gesteuert ausgebildet werden und unter Zwangskräften eine besser definierte Form erhalten.
Die vorliegende Erfindung schafft demzufolge ein Verfahren nach dem Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung nach dem Anspruch 2.
Die Mantellage, die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist, weist Ausnehmungen auf, die im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet sind, dass sie durch zueinander benachbarte, längliche kanalartige Nuten ausgebildet sind.
Dies ermöglicht, dass die Gesamtfläche pro Einheit Oberflächenbereich vergrößert wird, und dass die Berührungsfläche mit dem Körper des Benutzers verringert wird, während ermöglicht wird, dass die elastischen Eigenschaften der äußeren Mantellage quer zu den Nuten wie gewünscht beeinflusst werden.
Geeignete Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung und weitere Merkmale derselben werden im Einzelnen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Perforieren einer Materialbahn und ferner Teil- und teilweise vergrößerte Ansichten der wesentlichen Komponenten der Vorrichtung und der perforierten Bahn;
Fig. 1a eine Teil-Perspektivansicht einer alternativen Anordnung der zahnartigen Zapfen an dem Matrixzylinder;
Fig. 2 eine Teil-Querschnittsansicht, die das Schneiden einer Bahn in einem Spalt zeigt, der zwischen einem Matrixzylinder und einem Schneidzylinder definiert ist;
Fig. 3 eine Teil-Querschnittsansicht des Eingriffs zwischen dem Matrixzylinder und einem Druckzylinder, wobei die Ebene der Bahn versetzt ist, und perforierte Ausnehmungen durch plastische Deformation der Bahn über Zapfen des Matrixzylinders ausgebildet sind;
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Zapfen an dem Matrixzylinder in Eingriff mit Rippen an dem Druckzylinder;
Fig. 5 eine Teilansicht einer Reihe von perforierten Ausnehmungen einer "hängemattenartigen" Gestaltung, die mittels der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 erzeugt wurden;
Fig. 6 eine Reihe von perforierten Ausnehmungen einer "augenbrauenartigen" Gestaltung, die mittels eines Matrixzylinders mit Zapfen gemäß der Ausführungsform von Fig. 4 erzeugt wurden;
Fig. 7 einen sektorförmigen Mantelteil und einen teilweisen Teil von Rippen einer modifizierten Ausführungsform des Matrixzylinders;
Fig. 8 längliche kanalartige oder nutenartige Ausnehmungen in der Bahn, die durch einen Matrixzylinder gemäß Fig. 7 erzeugt wurden; und
Fig. 9 längliche kanalartige oder nutenartige Ausnehmungen in einer Bahn, die durch einen Matrixzylinder ähnlich zu dem in Fig. 7 gezeigten ausgebildet wurden, jedoch mit Druckrippen, die eine Querschnittsform aufweisen, die der Querschnittsform der Zapfen, die in Fig. 4 gezeigt sind, entsprechen.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, die im Allgemeinen mit 10 bezeichnet ist, zum Herstellen von perforierten Ausnehmungen in einer Materialbahn 12, die dafür vorgesehen ist, die äußere Mantellage für Absorptionsartikel, wie z. B. Hygienebinden, Windeln oder ähnlichen Artikeln zu bilden, und insbesondere um die flüssigkeitsdurchlässige innere Mantellage zu bilden, die bei der Verwendung proximal zu dem Körper des Benutzers liegt. Die Bahn 12 kann beispielsweise aus Plastikfolie bestehen, oder kann aus einem Plastikfolien/Vlieslaminat bestehen, wobei in dem letzteren Fall die Plastiklage die Oberfläche bilden wird, die sich in Berührung mit dem Benutzer des Artikels befindet.
Im Wesentlichen besteht die Vorrichtung 10 aus einem Matrixzylinder 14, einem Schneidzylinder 16 und einem Druckzylinder 18. Diese Zylinder werden für eine Drehung in einem Ständer 20 gelagert und können bezüglich einander für ein angemessenes gegenseitiges Anstoßen und In-Eingriff-Sein angepasst werden. Gemäß der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen weist der Matrixzylinder 14 eine große Anzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden und axial getrennten Reihen von im Allgemeinen zahnartigen Zapfen 22 auf, die gekrümmte obere Oberflächen aufweisen, die angehobene Plateaus 24 bilden, gegen welche für die Messerränder 26 des Schneidzylinders 16 vorgesehen ist, dass sie anstoßen oder sich im Allgemeinen berühren, so dass, wenn die Bahn 12 durch den Spalt, der zwischen dem Matrixzylinder und dem Schneidzylinder 14 und 18 definiert ist, voranbewegt wird, jeweils in der Längsrichtung der Bahn eine große Anzahl von voneinander getrennten Schnitten ausgebildet wird, wie deutlicher in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall ist für die Messerkanten 26 des Schneidzylinders 16 vorgesehen, dass sie die Bahn 12 an Seitenrandteilen der Plateaus 24 der Zapfen 22 schneiden, und sie weisen demzufolge zweimal die Anzahl von Kanten 26 wie die Anzahl von Reihen von Zapfen 22 auf.
Fig. 1a zeigt eine modifizierte Ausführungsform des Matrixzylinders 14, bei welcher die Zapfen 22 von zueinander benachbarten Reihen von Zapfen zueinander in der Umfangs- oder Reihenrichtung versetzt sind, wodurch für die Elastizität ermöglicht wird, dass sie in geeigneter Weise quer zu der fertigen, geprägten Bahn, wie gewünscht, variiert wird.
Der Druckzylinder 18 weist eine große Anzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Druckrippen 28 auf, die dafür gestaltet und angeordnet sind, in die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 30, die zwischen den Reihen von Zapfen 22 an den Matrixzylinder 14 angeordnet sind, in Eingriff zu kommen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bewegen die Druckrippen 28 die Bahn 12 nach innen gegen den Boden der Nuten 30 und die Zwischenräume 32 zwischen den Zapfen 22, wodurch die Bahn 12 plastisch an einer Seite eines jeden Schnittes in der Bahn verformt wird, derart, dass hängemattenartige Ausnehmungen 34 (vgl. Fig. 1 und 4) über die Zapfen 22 mit entgegengesetzten Lochöffnungen 36 ausgebildet werden, die im Wesentlichen in einer Ebene ausgerichtet sind, die sich senkrecht zu der Ebene der Bahn 12 erstreckt.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Matrixzapfen 22', bei der eine Seitenwand 38 von jeweiligen Zapfen eine konvex gekrümmte Form aufweist - gesehen in einem axialen Querschnitt durch den Matrixzylinder -, um eine rippenartige Ausbildung 40 an dem entgegengesetzten Seitenrand des Zapfens 22' auszubilden. Somit wird, wenn die Bahn 12 mit Hilfe des Schneidzylinders dieser Gestaltung geschnitten wird, eine Messerkante 26 von jedem Zapfen 22' weggelassen. Die Ausnehmungen 34', die in der Bahn durch das nachfolgende Pressen der Rippen 28 an dem Druckzylinder 18 in die Nuten 30, die zwischen den Reihen von Zapfen definiert sind, ausgebildet werden, erhalten dadurch eine augenbrauenartige Form (vgl. Fig. 6) mit nur einer Lochöffnung 36, die im Allgemeinen senkrecht zu der Bahn 12 ausgerichtet ist. Obwohl eine Ausnehmung 34' dieser Gestaltung in einer kleineren Gesamtöffnungsfläche der Bahn resultiert, wird andererseits eine wesentlich bessere Formgenauigkeit der Ausnehmungen erreicht.
Fig. 7 zeigt einen Teil einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Matrixzylinders 14'. Im Unterschied zu den Zapfen 22, 22' der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform weist dieser Matrixzylinder sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippen 42 auf, die eine Gestalt aufweisen, die der Gestaltung der Zapfen 22, wie in Fig. 3 gezeigt, entspricht, wenn diese in einem axialen Querschnitt durch den Zylinder gesehen wird. Die Rippen 42 weisen entlang ihrer zylindrischen Mantelflächen mehrere angehobene Plateaus 24' auf, die voneinander in Umfangsrichtung getrennt sind, und die den Oberseiten der Zapfen 22 entsprechen. Jedoch sind die voneinander benachbarten Plateaus 24' nicht in Umfangsrichtung durch zahnartige Zwischenräume getrennt, wie dies für die Zapfen 22 der Fall ist. Somit erhalten diejenigen Ausnehmungen, die an der Bahn ausgebildet werden, wenn die Druckrollen 18 mit dem Matrixzylinder 14' in Eingriff kommen, eine längliche, kanalartige oder nutartige Gestaltung 34" mit einem vergrößerten Öffnungsbereich und einer verringerten Kontaktoberfläche mit dem Körper des Benutzers, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die Nuten 34" sind durch zwei entgegengesetzte Seitenwände 35a begrenzt, in denen die Öffnungen 36 ausgebildet sind, sowie durch eine Bodenwand 35b. Die Nutengestaltung der Ausnehmungen 34''', die in Fig. 9 gezeigt ist, wird erhalten, wenn die Matrixrippen 42 eine Querschnittsform aufweisen, die der Querschnittsform der Zapfen 22', wie in Fig. 4 gezeigt, entspricht. In diesem Fall sind die Nuten 34''' durch eine Seitenwand 35a' und eine geneigte Bodenwand 35b' begrenzt.
Der Matrixzylinder 14' kann Rippen aufweisen, die sich fortlaufend um den Zylinder erstrecken, oder, wie in Fig. 7 gezeigt ist, Rippen 42, die durch zahnartige Unterbrechungen 44 unterbrochen sind, die jeder Rippe 42 die Form eines Sektors mit mehreren Plateaus 24' geben. Fig. 7 zeigt einen derartigen Sektor mit 20 Plateaus 24', der ein Zehntel des Umfangs des gesamten Matrixzylinders 14' bildet. Als Ergebnis der Unterbrechungen 44 in den Rippen 42 werden in der perforierten und geprägten Bahn Quer-Bahnteile 46 (vgl. Fig. 8 und 9) erhalten, die in der Lage sind, das Material zu stabilisieren und die Dehnung und Elastizität der Bahn in ihrer Querrichtung auf hinreichende Art und Weise, wie gewünscht, zu begrenzen.

Claims

1. Verfahren zum Perforieren einer Materialbahn, die zur Verwendung als eine äußere Mantellage von Absorptionsartikeln vorgesehen ist, mit den Schritten des Voranbewegens der Bahn (12) zu einer Vorrichtung (10) zum Erzeugen von perforierten Ausnehmungen in der Bahn (12) und des Verformens der Bahn quer zu ihrer Ebene zur Ausbildung von Ausnehmungen (34, 34'; 34") darin, welche Öffnungen (36) aufweisen, die in einer Ebene ausgerichtet sind, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Bahn liegt, gekennzeichnet durch die Schritte des Ausbildens einer großen Anzahl von voneinander getrennten Schnitten in einem Spalt, der zwischen angehobenen Plateaus (24; 24') an einem Matrixzylinder (14, 14') und Messerkanten (26) an einem Schneidzylinder (16) definiert ist, in der Bahn (12), und des Drückens von Teilen der Bahn, die an einer Seite eines jeden Schnittes liegen, in Hohlräume (30, 32; 44) in dem Matrixzylinder (14; 14') mittels eines Druckzylinders (18), um die perforierten Ausnehmungen auszubilden.

2. Vorrichtung zum Erzeugen von Ausnehmungen in einer Materialbahn (12), die zur Verwendung als eine Mantellage von Absorptionsartikeln vorgesehen ist, wobei die Ausnehmungen Öffnungen (36) aufweisen, die in einer Ebene ausgerichtet sind, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Bahn liegt, gekennzeichnet durch einen Matrixzylinder (14; 14') mit einer großen Anzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Reihen von voneinander beabstandeten, angehobenen Plateaus (24; 24'); einen Schneidzylinder (16) mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Messerkanten (26), die dafür vorgesehen sind, im Allgemeinen jeweilige Plateaus (24; 24') an dem Matrixzylinder derart zu berühren, dass die Bahn intermittierend geschnitten wird, wenn sie sich durch einen Spalt bewegt, der zwischen den Messerkanten und den Plateaus definiert ist; und einen Druckzylinder (18), der stromabwärts des Schneidzylinders angebracht ist und sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippen (28) aufweist, die mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (30) in Eingriff bringbar sind, die zwischen den Reihen von Plateaus (24; 24') an dem Matrixzylinder (14; 14') angeordnet sind, so dass in der Bahn Ausnehmungen (34; 34'; 34") ausgebildet werden, die Öffnungen aufweisen, die in einer Ebene ausgerichtet sind, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Bahn liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die angehobenen Plateaus (24) an den Oberseiten von im Allgemeinen zahnartigen Zapfen (22) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Plateaus durch eine stegartige Ausbildung (40) entlang einer Seitenkante einer Umfangsfläche der Zapfen (22) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite (38) eines jeden Zapfens (22') eine konvex gekrümmte Form aufweist, wenn sie in einem axialen Querschnitt durch den Matrixzylinder betrachtet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Seite eines jeden Zapfens (22') im Allgemeinen radial ausgerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plateaus (24') die Form von angehobenen Abschnitten an sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rippen (42) an dem Matrixzylinder (14') aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten einer jeden Rippe (42) im Allgemeinen radial ausgerichtet sind, gesehen in einem axialen Querschnitt durch den Matrixzylinder (14').

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite einer jeden Rippe (42) eine konvex gekrümmte Form, gesehen in einem axialen Querschnitt durch den Matrixzylinder (14), aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rippen (42) angehobene Abschnitte (24) aufweisen und mehrere Unterbrechungen aufweisen, die zueinander in Umfangsrichtung beabstandet sind und die Form von Hohlräumen (44) aufweisen, wodurch zwischen zwei zueinander benachbarten Hohlräumen (44) in der Umfangsrichtung ein Plateaureihensektor ausgebildet wird, der mehrere angehobene Abschnitte (24') aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidzylinder (16) fortlaufende kreisförmige messerartige Kanten (26) aufweist, deren Anzahl zweimal der Anzahl der Reihen von Plateaus (24, 24') an dem Matrixzylinder (14, 14') entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidzylinder (16) fortlaufende kreisförmige Messerkanten (26) aufweist, deren Anzahl der Anzahl von Reihen von Plateaus (24', 40) an dem Matrixzylinder entspricht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Rippen (28) an dem Druckzylinder (18) eine mehr als die Anzahl von Reihen von Plateaus an dem Matrixzylinder ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (14, 16, 18) in einem gemeinsamen Ständer (20) gelagert werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixzylinder (14, 14') fest drehbar gelagert ist, während der Schneidzylinder (16) und der Druckzylinder (18) radial anpaßbar bezüglich des Matrixzylinders in dem Ständer (20) gelagert sind.