DK174472B1 - Fremgangsmåde og apparat til dannelse af et absorptionslegeme - Google Patents

Description

i DK 174472 B1

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde og et apparat til dannelse af et absorptionslegeme til brug i absorberende produkter såsom engangsbleer, inkontinens-beskyttelse, etc ♦, hvor en form med en luftgennemtræn-5 gelig bund efterhånden fyldes med luftbårne cellulosefibre eller fibre af et andet absorberende materiale ved hjælp af undertryk, og ved hvilken det i formen dannede absorptionslegeme trykkes ud af formen ved hjælp af overtryk.

10 Det er almindeligt indenfor det tekniske område under hvilket opfindelsen hører, at benytte et undertryk til at fylde forme med absorberende materiale ved at indføre en blanding af luft og løse cellulosefibre eller lignende i formen og bevirke at luften passerer 15 gennem formbunden medens fibrene afsættes i formen. Da lagene af fiberafsætninger i sig selv er gennemtrænge-lig for luft, er det muligt at afsætte på hinanden følgende lag af fibre på denne måde indtil formen er fuld.

Fra SE-B-455 467 kendes et apparat af denne art, 20 i hvilket en vacuumkasse til skabelse af undertryk under en form er delt i flere adskilte rum. Hvert rum har organer til at styre undertrykket, og det er kendt fra dette trykskrift at i rummene at have undertryk, som tiltager fra rum til rum efterhånden som en form bevæ-25 ger sig forbi vacuumkassen. Fyldningen af formen sker under bevægelsen af denne forbi det første rum, og undertrykkene i de følgende rum er valgt med henblik på at frembringe en egnet tykkelse og tæthed af fiberlegemet i formen.

30 Under fabrikationen af absorberende produkter såsom éngangsbleer, inkontinensbeskyttelser, etc., er det en konstant bestræbelse at benytte tyndere og tyndere absorptionslegemer uden at miste den absorptions- 2 DK 174472 B1 evne eller kapacitet, som frembydes af de tykkere absorptionslegemer, som det er hensigten at de tyndere absorptionslegemer skal erstatte. Denne bestræbelse kan føre til sit mål, bl.a. ved at give de forskellige dele 5 af absorptionslegemerne forskellige tætheder, hvilket bl.a. resulterer i en forbedret væskedispersion, og påfølgende tillader en større del af absorptionslegemets til rådighed stående absorptionskapacitet at blive benyttet mere effektivt. I dette tilfælde kan absorp-10 tionslegemet udformes af to individuelle dellegemer af indbyrdes forskellige tætheder eller det kan bestå af en enhed, hvis forskellige dele har forskellige tæthe der.

For at sikre at de progressivt mere sofistikere-15 de udformninger af sådanne absorptionslegemer vil have de tilsigtede egenskaber stilles der progressivt højere krav til homogeniteten af det frembragte legeme af cellulosefnug, hvilket legeme udgør udgangsproduktet på hvilket de følgende fabrikationsprocesser er baseret.

20 Hensigten med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til at danne et absorptionslegeme, hvis masse af cellulosefnug eller tilsvarende materiale i det væsentlige er homogen.

En fremgangsmåde af den Indledningsvis beskrevne 25 art, er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at undertrykket under formbunden varieres afhængigt af variationen af luftmodstanden af formbunden og det i formbunden successivt opsamlede cellulosefnug. Som følge af dette kan luftstrømmen gennem formen holdes i det væ-30 sentlige konstant, og antallet af cellulosefibre der aflægges i formen pr. tidsenhed, vil tilsvarende også i det væsentlige være konstant og sammentrykningen af legemets forskellige dele vil være ensartet. Når det dre- 3 DK 174472 B1 jer sig om dannelse af homogene absorptionslegemer medfører fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at apparatet til udøvelse af fremgangsmåden kan være af en simpel og ukompliceret konstruktion.

5 Opfindelsen vedrører også et apparat til frem stilling af et absorptionslegeme, hvilket apparat omfatter en form med en luftgennemtrængelig bund, organer til tilførsel af en blanding af luft og løse fibre til omgivelserne udenfor formen, en undertrykskilde til 10 skabelse af et undertryk under formen og organer der varierer undertrykket under formen, samt et trykkammer beliggende under formens bund, hvilket apparat er ejendommelig ved, at organerne til at variere undertrykket under formen omfatter en variabel åbning, der forbinder 15 trykkammeret med trykkilden.

Opfindelsen vil nu blive nærmere beskrevet ved hjælp af en udførelsesform og med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et sidebillede i delvis snit af et 20 apparat ifølge opfindelsen, fig. 2 et tværsnit langs linien II-II i fig. 1, og fig, 3 et snit langs linien III-III i fig. 2.

Fig. 1 og 2 viser en foretrukket udførelsesform 25 af opfindelsen, i hvilken flere forme 1 bestemt til at optage cellulosefnug, der er ensartet fordelt langs omkredsen af et formhjul 2, som er drejeligt lejret i en ramme 20 som vist skematisk i fig. 2. Den viste udførelsesform omfatter tolv sådanne forme 1. Hver 30 form 1 har en si-lignende bund 3, som kan bevæges radialt, således at formdybden kan indstilles. I det indre af formhjulet, radialt indenfor hver form, er indrettet et cirkelsegmentformet trykkammer 4, som 4 DK 174472 B1 udover at være begrænset af hjulets nav og sidevægge også er begrænset ved hjælp af to radialt forløbende vægge 5. Hjulsidevæggen, der vender mod beskueren, har ud for hvert trykkammer 4 en åbning 6.

5 Som vist i fig. 1 drives formhjulet ved hjælp af et drivhjul eller et tandhjul 7 og det fremgår af den noget skematiske illustration i fig. 2, at hjulnavet 9 er monteret drejeligt på en fast aksel 8. Hjulet kan også drives på anden måde, f.eks. ved at gøre akslen 10 drejelig, og ved at forbinde navet 9 til akslen 8 så det roterer med akslen. Hjulets rotationsretning er vist ved hjælp af en pil A i fig. 1 og 3.

Ved siden af den hjulsidevæg, der indeholder åbningerne 6 er placeret et samlekammer 10, som er 15 koblet til en undertrykskilde ved hjælp af en ledning 11. Denne undertrykskilde kan være sugesiden af en ventilator eller lignende indretning. Den sidevæg af sam-lekammeret, der grænser op mod hjulet har en radial forlængelse der dækker åbningerne 6. Set i omkredsret-20 ningen dækker nævnte sidevæg af kammeret 10 fem sjettedele af åbningerne 6 i hjulsidevæggen med åbninger.

Den resterende sjettedel af nævnte åbninger er dækket af sidevæggen i et yderligere samlekammer 12, som er koblet til en ikke vist overtrykskilde ved hjælp af en 25 ledning 13. Overtrykskilden kan være afgangssiden på den ventilator, hvis sugeside er forbundet med ledningen 11, når der benyttes en ventilator til dette formål. I den illustrerede udførelsesform er de respektive samlekamre 10 og 12's sidevægge udformet ud i ét med 30 hinanden, og kamrene er indbyrdes adskilt ved hjælp af skillevægge 21.

De sidevægge af kamrene 10 og 12 som grænser op mod hjulet 2 indeholder hver sin åbning 14 og 15 5 DK 174472 B1 gennem hvilken hvert trykkammer 4 i hjulet står i forbindelse med samlekammeret, når hjulet drejer. Set i hjulets omdrejningsretning, er overtryksåbningen 15 placeret umiddelbart bag midterlinien af en åbning 6 5 i et trykkammer, hvis omkredsdel er forbundet med den form, som aflægger et dannet absorptionslegeme på en transportør W som det vil blive beskrevet mere detaljeret nedenform. Set radialt har åbningen 15 en forlængelse således at i positionen, hvor absorptionslege-10 met aflægges, vil åbningen dække størstedelen af den korresponderende åbning 6 i det pågældende trykkammer, medens åbningens omkredsbredde svarer tilnærmelsesvis til bredden af åbningen 6. Åbningen 14 strækker sig på den anden side i omkredsretningen over stør-15 stedelen af den pågældende sidevæg af samlekammeret 10 og har en størrelse som varierer radialt som det vil blive nærmere beskrevet nedenfor.

I den illustrerede udførelsesform har de respektive samlekamre 10 og 12's sidevægge form af en skive, 20 hvilken udformning letter udvekslingen af skiven, som indeholder åbningerne 14 og 15, for således at muliggøre at denne sidevæg kan erstattes med en anden.

Det viste apparat omfatter også et indløbskammer 16, som strækker sig rundt langs en del af hjulets om-25 kreds, og gennem hvilket en homogen blanding af luft og cellulosefibre eller et andet lignende materiale indføres i formene. Dette indløbskammer er forbundet til en indretning 22 i hvilket det sikres, at de luftbårne fibre er homogent blandet ved indretningen udløb.

30 visse af komponenterne i det ovenfor beskrevne apparat vil blive omtalt mere detaljeret i forbindelse med den følgende beskrivelse af apparatets virkningsmåde, især med henvisning til fig. 3, som illustrerer den foretrukne udformning af åbningerne 14 og 15.

6 DK 174472 B1 I fig. 3 viser henvisningsbetegnelserne a-m de forskellige positioner indtaget af åbningen 6 i det tilhørende trykkammer 4 når en af formene er placeret umiddelbart overfor en kontinuerligt bevæget transpor-5 tør W. Med henblik på at beskrive de forskellige trin under fabrikationen af et absorptionslegeme, vil den form, som er vist placeret i føromtalte aflægningsposition og som således aflægger sit absorptionslegeme på transportøren w (se fig. l og 2) blive fulgt under 10 formens bevægelse gennem en omdrejning af hjulet 2.

Når den pågældende form drejer sig mellem positionen a og b afbrydes forbindelsen mellem samlekam-meret 12 og trykkammeret 4 (skillevæggene 5, der afgrænser trykkamrene er ikke vist 1 fig. 3 af hensyn 15 til tydeligheden), når overtryksåbningen 15 ikke længere overlapper den tilsvarende åbning 6 i hjulets sidevæg. Under denne del af omdrejningen står trykkammeret 4, der er placeret under den pågældende form, i forbindelse med den omgivende atmosfære gennem formbun-20 den, og som følge heraf vil trykket i trykkammeret være lig med atmosfæretrykket så snart åbningen 6 helt har passeret overtryksåbningen 15.

Under sin bevægelse mellem positionerne b og c forlader formen området ved samlekammeret 12 og træ-25 der ind i området ved samlekammeret 10. Ved afslutningen af denne bevægelse, vil forkanten af åbningen 14 overlappe trykkammeråbningen 6 en smule, og et svagt undertryk vil blive frembragt i trykkammeret som følge af at gennemstrømningsåbningen fra samlekammeret 10 30 til trykkammeret, som følge af den lille overlapning i denne position, vil være meget lille og som resultat heraf vil trykfaldet over gennemstrømningsåbningen i positionen c være meget stort. Gennemstrømningsarea- 7 DK 174472 B1 let gennem hvilket samlekammeret 10 står i forbindelse med de forskellige trykkamre i positionerne a-m er skraveret i fig. 3.

Drejning af formen mellem positionerne c og d 5 vil få undertryksåbningen 14 til at overlappe trykkammeråbningen 6 i omkreds retningen i en successivt stigende udstrækning. Et progressivt større undertryk, dvs. et progressivt mindre tryk, vil blive frembragt i takt med formindskelsen af trykfaldet over forbindelsen 10 mellem samlekammeret 10 og trykkammeret 4, hvilken forbindelse består af de overlappende dele af åbningerne 14 og 16. I positionen d vil trykkammeret 4 have passeret den position, i hvilken åbningen 6 fuldstændig overlapper åbningen 14 i omkredsretningen.

15 Under sin bevægelse mellem positionerne c og d er formen l på samme tid placeret i området for indløbskammeret 16 og som et resultat af det undertryk, der hersker i trykkammeret 4 vil en blanding af luft og cellulosefibre blive suget ind i formen, hvor luft pas-20 serer gennem den gennemtrængelige formbund og ind i trykkammeret og strømmer ud gennem ledningen li via samlekammeret medens fibrene afsættes på formbunden.

Som vist i fig. 3 forøges den radiale bredde af åbningen 14 successivt mellem positionerne d og g, 25 og den når i positionen g en sådan størrelse, at i denne position overlappes åbningen 6 næsten fuldstæn-^ dig af åbningen 14 i rad i al retningen. Det ses, at trykfaldet over forbindelsen mellem samlekammeret og trykkammeret vil aftage successivt under trykkammerets 30 passage mellem positionerne d og g.

Dette kompenserer for stigningen i trykfaldet som forekommer fordi luften i luft/fiberblandingen, der suges ind i formen 1 under denne del af hjulets om- i 8 DK 174472 B1 drejning, passerer gennem et voksende lag af afsatte fibre, i tillæg til at den passerer gennem formbunden.

På denne måde kan undertrykket i trykkammeret, ved passende udformning af åbningen 14, fås til at stige til 5 en sådan størrelse, at luftstrømmen gennem formbunden i det væsentlige vil være konstant. Forudsat at fiberind-holdet af luft/fiberblandingen, der strømmer ind i formen er homogent, dvs. ensartet i mængde og fordeling, vil formen således blive fyldt ensartet med en konstant 10 fibermængde pr. tidsenhed.

I det kendte apparat af den art, der er beskrevet i indledningen, er afgangen fra formbundene ført ind i et trykkammer, som er fælles for alle forme, og som er forbundet til en undertrykskilde. Som følge her-15 af vil luftstrømmen gennem en tom form være meget høj , og der vil blive afsat en stor mængde fibre i de indledende trin i formfyIdeprocessen. Fnugmængden nærmest ved formbunden vil derfor være relativ kompakt, og modstanden mod luftstrømning gennem formen vil således 2q stige markant i begyndelsen af en formfyldeproces, hvorefter stigningen i modstand bliver successiv mindre efterhånden som luftstrømmen gennem formen successivt aftager som følge af det stigende trykfald over formen.

Et absorptionslegeme som er dannet på denne måde vil 25 have en stigende tæthed i retningen fra formens overkant til formbunden.

Arrangementet med et separat trykkammer under hver formbund og skabelsen af et varierende trykfald over forbindelsen mellem hvert trykkammer og under-3q trykskilden, som det opnås ifølge opfindelsen, resulterer i et forholdsvis lille undertryk i de respektive trykkamre ved begyndelse af formfyIdeprocessen. Hvis dette undertryk forøges i takt med den hastighed, hvor- 9 DK 174472 B1 med formen fyldes, kan stigningen i tryktab og formen kompenseres ved at trykfaldet over forbindelsen mellem trykkammeret og samlekammeret forøges. Med passende udformning af åbningen 14 vil disse successive ændrin-5 ger i trykfaldet udligne hinanden, således at luftstrømmen gennem formen og dermed gennem kammeret, kan holdes konstant. Som følge heraf vil fnugmassen, der afsættes i formen, blive komprimeret så den har en ensartet kompakthed, hvilket til slut vil resultere i et 10 homogent absorptionslegeme, som over det hele har en ensartet tæthed.

Når luftstrømmen gennem formen er konstant, vil luftmodstanden over formen stige proportionalt med den udstrækning, i hvilken formen er fyldt, idet under for-15 hold som disse er tætheden af fnugmassen konstant.

Trykfaldet som stiger lineært over formen, skal som følge heraf i dette tilfælde kompenseres ved hjælp af et lineært aftagende trykfald over forbindelsen mellem samlekammeret 10 og hvert trykkammer 4 under dettes 20 rotationsbevægelse mellem positionerne c og g. Den radiale bredde af åbningen 14 under denne del af dens forøgelse, kan derfor bestemmes forholdsvis let ved j forsøg.

i Når formen når positionen g i hvilken under- 25 trykket indtager et maksimum, er fyldningen af formen i princippet fuldført. Mellem positionerne g og m behøver undertrykket blot at være tilstrækkelig stort til at sikre, at fnugmassen vil blive holdt sikkert i formen, og den radiale bredde af åbningen 14 kan reduce-30 res kraftigt. Den radiale bredde af åbningen 14 formindskes fortrinsvis ikke pludseligt, idet pludselige ændringer kan resultere i forstyrrelse af luftstrømmen med påfølgende forstyrrelser i form af hvirvelstrømme, turbulens eller lignende.

j I 9 10 DK 174472 B1

Henvisningstallet 17 i fig. l angiver en roterende børste, som er indrettet til at fjerne overflødig fnugmasse fra det dannede absorptionslegeme, og i en tilsvarende position k i fig. 3 er den radiale bredde 5 af åbningen 14 forøget næsten til sit maksimum for således at sikre, at absorptionslegemet i formen ikke vil blive forstyrret af børsten 17's virkning.

Som vist skematisk i fig. 1 omfatter apparatet et valsearrangement 18, som virker til at glatte over-10 siden af det absorberende legeme i formen før overskydende fnug børstes bort. Dette arrangement kan udelades når det er sikkert, at luft/fiberblandingen i indløbskammeret 16 er 100% homogen.

I positionen m er trykfaldet over åbningerne 15 14 og 16 meget stort, og som følge heraf er trykket der hersker i trykkammeret aflukket mod atmosfæretrykket.

Under sin drejning mellem positionerne m og a forlader formen området ved samlekammeret 10 og træ-20 der ind i området ved samlekammeret 12. Når trykkammeråbningen 6 ikke længere overlappes af åbningen 14 vil der herske atmosfærisk tryk i trykkammeret indtil åbningen 6 er forbundet med åbningen 15 hvorefter der hurtigt frembringes et overtryk i trykkammeret, så-25 ledes at det dannede absorptionslegeme trykkes ud af formen l og ned på transportøren W. Det maksimale overtryk nås i trykkammeret ved begyndelsen af dettes drejebevægelse mellem positionerne a og b. Åbningen 15 er placeret bag midterlinien for trykkammerets åb-30 ning 6 i positionen a med henblik på at hindre absorptionslegemet i at blive placeret på transportøren W før legemet er anbragt i den position, hvor det er nærmest ved transportøren.

11 DK 174472 B1 j

Den ovenfor beskrevne fyldeproces gentages ved fortsat drejning af hjulet.

Selvom styringen af undertrykket er blevet beskrevet med henvisning til fabrikationen af homogene 5 absorptionslegemer forstås det, at denne styring også kan benyttes under produktionen af absorptionslegemer hvis tætheder varierer 1 retningen af deres tykkelse, ved at ændre formen af åbningen 14. Dette kan let opnås ved det beskrevne apparat ved simpelthen at erstat-10 te skiven, der indeholder åbningerne 14 og 15 med en anden skive, der indeholder åbninger 14 af en anden konfiguration.

Opfindelsen kan yderligere anvendes til at fylde forme, som bevæger sig i en retlinet bane i stedet for 15 en cirkulær bane uden at det er nødvendigt at ændre de konstruktive, grundlæggende principper for undertryksstyringen.

Opfindelsen tilvejebringer således ved hjælp af simple midler en fremgangsmåde og et apparat med hvil-20 ket homogene absorptionslegemer kan fremstilles.

, Det forstås, at det ligger indenfor opfindelsens område at bevirke en styring af undertrykket på en anden måde end ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen, f.eks. ved at styre hastigheden af en ventilator, og 25 det beskrevne og illustrerede arrangement udgør blot en foretrukket udførelsesform. Opfindelsen begrænses derfor kun af kravenes område.

Claims (7)

12 DK 174472 B1

1. Fremgangsmåde til dannelse af et absorptionslegeme, ved hvilken fremgangsmåde en form med en luft-gennemtrængelig bund efterhånden fyldes med luftbårne 5 cellulosefibre eller fibre af et andet absorberende materiale ved hjælp af undertryk, og ved hvilken det i formen dannede absorptionslegeme trykkes ud af formen ved hjælp af overtryk, kendetegnet ved, at undertrykket under formbunden varieres afhængigt af va- 10 riationen af luftmodstanden af formbunden og det i formbunden successivt opsamlede cellulosefnug.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en tiltagende luftmodstand over formen kompenseres med et aftagende trykfald over en 15 forbindelse mellem en undertrykskilde og et trykkammer, der står i forbindelse med en omgivende blanding af luft og fibre via den luftgennemtrængelige formbund.

3. Fremgangsmåde ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved, at undertrykket under formbunden 20 varieres således, at der opnås konstant luftstrømning gennem formen.

4. Apparat til dannelse af et absorptions]egerne omfattende en form (1) med en luftgennemtrængelig bund (3), organer til tilførsel af en blanding af luft og 25 løse fibre til omgivelserne udenfor formen, en undertrykskilde til skabelse af et undertryk under formen og organer der varierer undertrykket under formen, samt et trykkammer (4) beliggende under formens bund, kendetegnet ved, at organerne til at variere un- 30 dertrykket under formen omfatter en variabel åbning (14), der forbinder trykkammeret med undertrykskilden. DK 174472 B1 13

5. Apparat Ifølge krav 4, kendetegnet ved, at organerne til at variere undertrykket i trykkammeret omfatter en variabel åbning i forbindelsen mellem undertrykskilden og trykkammeret.

6. Apparat ifølge krav 5, omfattende et dreje ligt hjul (2), som jævnt fordelt langs omkredsen har flere forme (1) med luft gennemt rængellge bunde (3), et indløbskammer (16) som omslutter en del af hjulets omkreds og i hvilket en homogen blanding af luft og cel-« 10 lulosefibre eller tilsvarende materiale indføres i de respektive forme, en undertrykskilde forbundet med formbunden i det mindste under den del af hjulets drejning i hvilken absorptionslegemet dannes i formen, og en kilde til overtryk forbundet med formbunden under en 15 anden del af hjulets drejning, hvilket overtryk virker til at trykke det dannede absorptionslegeme ud af formen, kendetegnet ved, at det har et trykkammer (4), der er indrettet i hjulet (2) radialt indenfor hver formbund (3), at hvert trykkammer har en udløbsåb-20 ning (6), der er forbundet med et stationært samlekam-mer (10), som i rækkefølge forbindes med undertrykskilden via en åbning (14) i samlekammersidevæggen grænsende op til hjulet (2), hvilken åbning strækker sig langs omkredsen over i det mindste den del af hjulets omdrej -25 ning, under hvilken absorptionslegemet formes, og hvilken åbnings radiale dimension tiltager under den del af hjulets omdrejning, under hvilken formen fyldes med fibre.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet 30 ved, at samlekammersidevæggen indeholdende åbningen j (14) omfatter en let-fjernelig skive.