ES2221071T3 - Dispositivo de anclaje y procedimientos de fabricacion. - Google Patents

Dispositivo de anclaje y procedimientos de fabricacion.

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ES2221071T3
ES2221071T3 ES97945521T ES97945521T ES2221071T3 ES 2221071 T3 ES2221071 T3 ES 2221071T3 ES 97945521 T ES97945521 T ES 97945521T ES 97945521 T ES97945521 T ES 97945521T ES 2221071 T3 ES2221071 T3 ES 2221071T3
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Mark J. Condon
A. Todd Leak
Apiromraj S. Roslansky
Paul J. Serbiak
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN MIEMBRO DE CIERRE DE GANCHO (18), QUE TIENE FILAS DE ELEMENTOS DE CIERRE MOLDEADOS EN FORMA DE GANCHO (114), QUE SE SITUAN EN PLANOS ALINEADOS CON LAS FILAS, CON PARTES DE PLACA GENERALMENTE PLANA (118) EN LOS EXTREMOS EXTERIORES (117), DE AL MENOS ALGUNOS DE LOS ELEMENTOS DE CIERRE (114), ENCONTRANDOSE LAS PORCIONES DE PLACA (118) GENERALMENTE PARALELAS A LA BASE (112) DEL MIEMBRO DE CIERRE (18). LAS PORCIONES DE PLACA (118) PUEDEN MEJORAR LA CONEXION DE LOS MIEMBROS DE CIERRE DE GANCHO CON LOS MIEMBROS DE CIERRE DE BUCLE COINCIDENTES (22), PARTICULARMENTE CON MIEMBROS DE CIERRE DE BUCLES NO TEJIDOS CON ESCASA ELEVACION. SE PROPORCIONA UN PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LOS MIEMBROS DEL CIERRE (18). UNA RESINA FUNDIDA SE EXTRUYE Y SE APLICA A UN RODILLO DE MOLDEO (50), CREANDOSE PRE - MOLDES. LAS PARTES EXTERIORES DE AL MENOS ALGUNOS DE LOS PRE - MOLDES SE APLASTAN, FORMANDOSE ASI PARTES DE FORMA APROXIMADAMENTE PLANA. UNAS PRENDAS ABSORBENTES DESECHABLES (10) INCORPORAN VENTAJOSAMENTE LOS MIEMBROS DE CIERRE DE GANCHO (18).

Description

Dispositivo de anclaje y procedimientos de fabricación.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a elementos de gancho para cierres de gancho y lazo y a procedimientos para la fabricación de elementos de gancho.
En general, los cierres de gancho y lazo comprenden dos componentes de acoplamiento: un elemento de gancho que incorpora unos elementos de cierre de tipo gancho verticales, y un elemento de lazo que presenta una superficie que proporciona fibras o lazos de fibra con los cuales se llegan acoplar los elementos de gancho.
Tal como aquí se utiliza, un "elemento de gancho" significa un elemento que tiene elementos de cierre cuyos ganchos se extienden substancialmente en un plano determinado. Cuando son de una forma moldeada, los vástagos de estos elementos son. significativamente más anchos en la dirección de su plano de extensión que en la dirección de espesor en un ángulo recto a la misma.
Los cierres de gancho se prefieren a menudo sobre otros tipos de cierre, por ejemplo, los que presentan una forma a modo de seta, debido a que los cierres de gancho pueden proporcionar un acoplamiento más seguro con los lazos, ofrecen ventajas en la fabricación, etc.
Los elementos de lazo para los cierres de gancho y lazo han estado formados por telas tejidas y no tejidas. Un ejemplo común de tela no textil se conoce por el término "spun-bonded". Se fabrica haciendo girar finos filamentos de resina plástica, por ejemplo, polipropileno, y distribuyéndolos en capas superpuestas. Las fibras se unen entre sí en orientaciones aleatorias, con una fina capa inferior de felpa de fibras arqueadas formando bucles expuestos en la superficie de la tela.
Debido a que las telas no tejidas son económicas, resultan adecuadas para utilizarlas como elemento de lazo de los cierres para artículos de bajo coste, en particular productos desechables tales como pañales, camisones médicos, y pañales sanitarios. Es deseable disponer elementos de cierre útiles con telas de muy bajo coste y de bajo grosor y otras telas de baja suavidad.
WO94/23610 describe un elemento de cierre con vástagos cuyos lados se encuentran inclinados un ángulo respecto a la base. Sin embargo, el ángulo no es agudo.
Descripción de la invención
La presente invención dispone un elemento de cierre que comprende una base y múltiples filas de elementos de cierre en forma de gancho que se extienden desde la base, presentando los elementos de cierre unos vástagos moldeados con ejes centrales formando un ángulo respecto a la base en la dirección de la respectiva fila de dichos elementos de cierre y que se disponen substancialmente sólo en planos alineados con sus respectivas filas, comprendiendo por lo menos algunos de los elementos de cierre unas zonas en forma de placa conformadas posteriormente dispuestas en la zona más exterior de dichos por lo menos algunos elementos de cierre, extendiéndose las zonas en forma de placa transversalmente a la dirección de la respectiva fila como zonas salientes de acoplamiento a las fibras, caracterizado en que los vástagos están moldeados con unos ejes centrales inclinados en ángulos agudos respecto a la base en la dirección de la respectiva fila de los elementos de cierre, y en que los elementos de cierre están moldeados con una zona en forma de gancho de acoplamiento a las fibras re-entrante en los extremos exteriores de los vástagos.
La presente invención también dispone un procedimiento para la fabricación de elementos de cierre que comprende la extrusión de una resina fundida y la aplicación de dicha resina a un rodillo de moldeo que presenta unas cavidades de conformación alrededor de su perímetro, la aplicación de presión a dicha resina para provocar que dicha resina llene las citadas cavidades, formando, de este modo, una preforma del elemento de cierre, comprendiendo dicha preforma del elemento de cierre una base y múltiples filas de preformas discontinuas de elementos de cierre en forma de gancho moldeados solidarios a dicha base y extendiéndose desde la misma, presentando las preformas de elementos de cierre unos vástagos moldeados con ejes centrales inclinados un ángulo respecto a la base en la dirección de la respectiva vista de las citadas preformas de elementos de cierre y disponiéndose substancialmente sólo en planos alineados con sus respectivas filas, comprendiendo el procedimiento, además, el desprendimiento de las citadas preformas de elementos de cierre de dicho rodillo de moldeo y el aplanado de las zonas más exteriores de por lo menos algunas de las citadas preformas de elementos de cierre formando, de este modo, zonas exteriores en forma substancialmente de placa que sobresalen de dicha base en una dirección transversal a la dirección de la respectiva fila, caracterizado en que los vástagos se moldean con ejes centrales inclinados en ángulos agudos respecto a la base en la dirección de la fila respectiva de los elementos de cierre, y en que las preformas de elementos de cierre están moldeadas para que presenten forma de gancho re-entrante en los extremos exteriores de los vástagos.
Una realización preferida dispone un elemento de cierre útil para el acoplamiento separable a fibras superficiales de una tela no tejida de poco espesor o similar. El cierre incluye una base y múltiples filas de elementos de cierre moldeados en forma de gancho que se extienden desde la base y expuestos para acoplarse a la tela. Cada uno de los elementos de cierre en forma de gancho comprende una zona de vástago unida en un extremo a la base y por lo menos una zona en forma de gancho que se acopla a la fibra unida en el extremo opuesto de la zona del vástago y que presenta un extremo libre. Los elementos de cierre en forma de gancho se disponen substancialmente sólo en planos alineados con respectivas filas. Por lo menos algunos de los elementos de cierre incluyen una zona en forma de placa de acoplamiento a la fibra en la zona más exterior de la zona en forma de gancho, cuya zona en forma de placa se dispone substancialmente paralela a la base. La zona de gancho proporciona una zona saliente en la dirección perpendicular a su fila que puede acoplarse a las fibras superficiales de la tela.
Ciertas implementaciones de esta realización incluyen una o más de las siguientes características: una zona en forma de placa que presenta un espesor, en la dirección normal a la base, que es menor que la altura, en la dirección normal a la base, del extremo libre de la zona en forma de gancho; unos elementos de cierre formados por resina termoplástica, estando moldeadas las zonas del vástago de los elementos solidarias con la base, y comprendiendo la zona en forma de placa una estructura conformada posteriormente formada a partir de la resina de la zona más superior del elemento de cierre moldeado; que substancialmente todas las zonas en forma de gancho de los elementos de cierre en una primera fila se extienden en una dirección a lo largo de la fila y substancialmente todas las zonas en forma de gancho de los elementos de cierre en una segunda fila adyacente se extienden en la dirección opuesta; que substancialmente todos los elementos de cierre incluyen unas zonas en forma de placa; que substancialmente todos los elementos de cierre de la primera fila contienen una zona en forma de placa mientras que substancialmente todos los elementos de la segunda fila adyacente no la contienen; una zona del vástago que presenta unos lados substancialmente planos y relativamente anchos, una sección transversal de cada zona del vástago, tomada paralela a la base en la zona de media altura del vástago, presentando una anchura en la dirección de la fila y un espesor en la dirección perpendicular a la fila, siendo la anchura aproximadamente dos veces el espesor o más; un vástago en el cual la anchura del vástago se estrecha desde la base hacia la zona en forma de gancho; un eje central del vástago es inclinado, en la dirección de la respectiva fila, formando un ángulo substancialmente agudo respecto a la base.
De acuerdo con otra realización, se dispone un cierre que comprende un elemento de cierre tal como se ha descrito anteriormente y una tela no tejida acoplada al mismo, estando la base del elemento de cierre y la tela no tejida bajo tensión en direcciones opuestas tal que los elementos de cierre quedan sometidos a esfuerzos cortantes que resisten, los cuales se producen por la carga de tensión, actuando la tensión en la dirección del espesor de la zona del vástago.
Una realización preferida del procedimiento comprende la extrusión de resina fundida y la aplicación de la resina a un rodillo de moldeo que presenta unas cavidades de conformación alrededor de su perímetro. Se aplica presión a la resina para provocar que la resina llene las cavidades formando, de esta manera, una preforma del elemento de cierre, comprendiendo la preforma del elemento de cierre una base y una multiplicidad de preformas de elementos de cierre discontinuos moldeados solidarios con la base y extendiéndose desde la misma en un ángulo substancialmente agudo, comprendiendo las preformas de elementos de cierre alineadas en por lo menos una fila zonas de vástago con extremos más exteriores dispuestos por encima de la base substancialmente sólo en planos alineados con su fila. Las preformas de elementos de cierre se desprenden del rodillo de moldeo. Las zonas más exteriores de por lo menos alguna de las preformas de elementos de cierre se aplanan formando, de este modo, unas zonas en forma substancialmente de placa dispuestas en los extremos más exteriores y substancialmente paralelas a la base y perpendiculares a la fila.
El procedimiento preferido, en ciertas implementaciones, dispone que: el aplanamiento comprende el calentamiento de los extremos más exteriores de por lo menos alguna de las preformas de elementos de cierre a una temperatura que se encuentra cercana a la temperatura de fusión de la resina y la aplicación de presión a los extremos más exteriores; el calentamiento y la aplicación de presión se preforman en una única etapa; la única etapa comprende pasar las preformas de elementos de cierre mediante un rodillo caliente y prensar por lo menos algunas de las preformas de elementos de cierre contra el rodillo caliente; las preformas de elementos de cierre se conforman y los extremos más exteriores de por lo menos algunas de las preformas de elementos de cierre se aplanan como parte de un proceso único continuo; los extremos más exteriores de por lo menos algunas de las preformas de elementos de cierre se aplanan en una operación de procesamiento posterior; antes del aplanamiento, las diferencias en las alturas de las preformas de elementos de cierre se corrigen para asegurar una altura substancialmente uniforme; la corrección comprende el prensado de un rodillo desmontable contra los extremos más exteriores de las preformas de elementos de cierre; que substancialmente todos los elementos de cierre se aplanan; que mediante el procedimiento se conforma un producto.
En otro aspecto del procedimiento preferido, las zonas más exteriores de algunos elementos de cierre se encuentran más lejos de la base, tal como se forman, que la zona más exterior de por lo menos algunos otros elementos de cierre. Por lo menos algunas de las zonas más exteriores más alejadas de la base se aplanan después, formando zonas en forma substancialmente de placa dispuestas en dichos extremos más exteriores y substancialmente paralelas a la base y perpendiculares a la fila.
En una realización preferida, el desprendimiento de las preformas del rodillo de moldeo provoca que los elementos de cierre se extiendan en una dirección que se deforman que es de mayor altura que los elementos de cierre en otra dirección.
Los nuevos elementos de cierre de gancho resultan muy apropiados para el acoplamiento con elementos de lazo no tejidos de bajo espesor ya que las zonas en forma de placa exteriores de los elementos de cierre que sobresalen de los lados de los elementos pueden deslizar por debajo y acoplarse inicialmente a las fibras superficiales del elemento de lazo. Esta característica puede mejorar el nivel de acoplamiento del elemento de cierre, especialmente cuando los elementos de cierre se someten a esfuerzos cortantes que actúan en sentido lateral respecto a la dirección del plano de los elementos de gancho. Los elementos de cierre de gancho con la parte superior plana, en tanto que proporcionan el acoplamiento seguro por medio de los ganchos, también puede evitar la irritación de la piel debido a que la superficie de contacto entre la piel y los elementos de cierre es relativamente grande. Esto tiene un valor particular cuando un elemento de gancho hace contacto con la piel de los bebés. Finalmente, estos elementos de cierre de gancho pueden fabricarse utilizando utillaje de elementos de gancho convencional con simples etapas adicionales de moldeo posterior.
Los elementos de cierre pueden utilizarse en una prenda absorbente que presenta una primera y una segunda zona extrema longitudinal opuestas, y que comprende un recubrimiento exterior; un revestimiento lateral del cuerpo; un núcleo absorbente situado entre el recubrimiento exterior y el revestimiento lateral del cuerpo, y un elemento de lazo asociado de manera operativa a la prenda. El elemento de cierre está asociado de manera operativa a la prenda para un acoplamiento separable con el elemento de lazo.
Ciertas implementaciones ventajosas de la prenda presentan una o más de las siguientes características. El elemento de lazo comprende un material no tejido. El elemento de lazo queda unido al recubrimiento exterior en la primera zona extrema longitudinal opuesta y el elemento de cierre está asociado de manera operativa a la segunda zona extrema longitudinal opuesta. Preferiblemente, la prenda presenta un eje longitudinal y los elementos de cierre se encuentran orientados paralelos al eje longitudinal de la prenda.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras nº 1 y 2 son una vista en alzado lateral y una vista en planta, respectivamente, que muestran una realización de un elemento de cierre de gancho.
Las figuras nº 1a, 1b y 1c son una vista en alzado lateral, una vista frontal, y una vista en planta, respectivamente, que muestran un elemento de cierre único del elemento de cierre de la figura nº 1.
La figura nº 3 es una representación esquemática de una línea de montaje en la cual los elementos de cierre tal como se muestran en las figuras nº 1 y 2 se aplican a unos pañales; la figura nº 3a es una vista ampliada de una zona de la figura nº 3 que muestra la orientación de los elementos de cierre en el pañal; y la figura nº 4 ilustra la dirección de la tensión aplicada a los elementos de cierre durante un uso normal.
La figura nº 5 es una vista esquemática "a través de una ventana" que ilustra el acoplamiento de un elemento de cierre de gancho con un elemento de lazo no tejido, mientras que las figuras nº 5a, 5b y la figura nº 5c son diagramas secuenciales que ilustran el acoplamiento de un elemento de cierre de gancho con un lazo de una tela no tejida.
La figura nº 6 es una representación esquemática del proceso de fabricación utilizado para producir elementos de cierre de gancho.
Las figuras nº 6a y 6b son vistas en alzado lateral que muestran preformas de elementos de cierre utilizadas para producir elementos de cierre de gancho.
Las figuras nº 7 y 8 son una vista en alzado y una vista en planta, respectivamente, que muestran una segunda realización de un elemento de cierre de gancho.
La figura nº 7a es una vista en alzado lateral detallada que muestra un elemento de cierre del elemento de cierre de la figura nº 7.
Realizaciones
En las figuras nº 1, 1a, 1b, 1c y 2 se muestra una realización preferida (110) de un elemento de cierre de gancho, particularmente útil en pañales desechables. El elemento de cierre de gancho consiste en una lámina de base (112) y múltiples filas paralelas de elementos de cierre en forma de gancho moldeados solidarios (114) que se extienden desde la lámina de base. Aunque solamente se muestran tres filas en varias de las figuras, se comprende que el elemento de cierre puede comprender varias filas.
Tal como se muestra con mayor detalle en las figuras nº 1a-1c, cada elemento de cierre de la figura nº 1 presenta una zona de vástago (116) de espesor uniforme que tiene unos lados verticales planos (116a, 116b) que se extienden perpendiculares al plano de la lámina de base (112). Una zona en forma de gancho re-entrante (117) queda unida al extremo superior del vástago la cual se acopla a unos lazos o fibras. En la parte superior del elemento de cierre se une una zona en forma de placa exterior de forma substancialmente de disco (118) orientada substancialmente paralela a la lámina de base.
La zona en forma de gancho re-entrante se curva por encima y por debajo hacia la lámina de base desde el extremo superior de la zona de vástago (116) para definir una cavidad de retención de fibras (119) sobre la cara inferior de la zona en forma de gancho.
La zona de vástago en alzado lateral, tal como se aprecia en la figura nº 1a, se estrecha hacia el exterior desde una base ancha hacia una zona exterior relativamente estrecha en la zona de la cavidad (119). Los elementos de cierre se encuentran substancialmente alineados en múltiples filas paralelas a los lados planos de los elementos individuales, y la zona de la placa exterior de cada elemento de cierre presenta unas zonas que se extienden transversalmente, para sobresalir los lados (116a, 116b) del elemento de cierre (figuras nº 1b, 1c, 2).
En esta realización preferida, las superficies del borde (123, 125) de la zona de vástago forman unos ángulos (\theta_{1}) y (\theta_{2}) respecto a la lámina de base, respectivamente, que se encuentran entre 30 y 160 grados.
La formación de la zona del vástago de manera que los bordes sean rectos o inclinados hacia el interior permite extraer la preforma más fácilmente del rodillo de moldeo (50) debido a que la zona en forma de gancho (117) puede pasar con mayor facilidad a través de la zona del rodillo de moldeo en el cual se formó la zona del vástago.
Para el uso en una aplicación importante para el nuevo elemento de cierre, en combinación con los elementos de lazo no tejidos, los elementos de cierre son substancialmente bastante pequeños. Por lo tanto, la altura (130) del elemento de cierre (114) se encuentra preferiblemente entre aproximadamente 0,005 pulgadas (0,127 mm) y aproximadamente 0,030 pulgadas (0,762 mm), siendo más preferible aproximadamente 0,0150 pulgadas (0,381 mm). Además, la anchura de la base (126), es decir, la anchura de la zona del vástago, tomada paralela a la lámina de base (112) en el nivel en el que la zona del vástago se une a la lámina de base, sin tener en cuenta las uniones (128a) y (128b), se encuentra preferiblemente entre aproximadamente 0,010 pulgadas (0,254 mm) y aproximadamente 0,025 pulgadas (0,630 mm), siendo más preferible aproximadamente 0,0170 pulgadas (0,432 mm).
Además, los elementos de cierre se disponen en una densidad relativamente elevada, por ejemplo, de aproximadamente 500 a aproximadamente 4000, alternativamente de aproximadamente 1000 a aproximadamente 2500, alternativamente de aproximadamente 1500 a aproximadamente 2000 elementos de cierre por pulgada cuadrada (x 0,156 por centímetro cuadrado). Por ejemplo, tal como se muestra en la figura nº 2, los elementos quedan preferiblemente separados lateralmente una distancia (135) de aproximadamente 0,008 pulgadas (0,203 mm), y las zonas de vástago (116) presentan preferiblemente un espesor (136) de aproximadamente 0,006 pulgadas lineales (0,152 mm). Esto produce una densidad a lo ancho de aproximadamente 71 elementos de cierre por pulgada (27,95 por centímetro). En la dirección longitudinal, preferiblemente existen aproximadamente 24 elementos de cierre por pulgada lineal (9,45 por centímetro). Por lo tanto, existen preferiblemente del orden de 1700 elementos de cierre por pulgada cuadrada (263,5 por cm^{2}) en esta realización preferida.
Una característica distintiva del elemento de cierre en forma de gancho (114) es la presencia de la zona en forma de placa (118). Esta característica contribuye a que la fabricación de la realización del elemento de cierre de gancho (110) sea particularmente útil para acoplar los lazos de telas no tejidas en general y, en particular, las fibras no tejidas de bajo espesor que se utilizan en pañales desechables.
Tal como se muestra en las figuras 3 y 3a, los panales desechables (10) están fabricados comúnmente en una línea de montaje con las lengüetas de cierre (12) extendiéndose hacia los lados, perpendiculares a la dirección en la que avanzan los pañales. El elemento de cierre de gancho se dispone en grandes rodillos (14) de cintas de cierres de gancho. Tal como se explica a continuación, las cintas de cierres de gancho se fabrican utilizando un rodillo de moldeo giratorio en el cual los elementos de gancho quedan alineados con la circunferencia del rodillo. Como resultado de ese proceso, los elementos de cierre en forma de gancho quedan alineados a lo largo de la dirección longitudinal de las cintas de elementos de cierre. Para una fabricación eficaz, las cintas de elementos de cierre de gancho pueden desenrollarse y extraerse afuera discurriendo paralelas a la línea de pañales. A medida que cada pañal pasa por la estación apropiada, un aparato de unión (16), tal como un soldador ultrasónico, une un apósito (18) de material de cierre de gancho a cada una de las lengüetas de cierre (12). Como consecuencia, los elementos de cierre de gancho quedan orientados paralelos al eje longitudinal (20) de los pañales, tal como se muestra con mayor detalle en la figura nº 3a. Alternativamente, las lengüetas de cierre (12) que tienen un material de cierre de gancho (18) unido a la misma pueden formarse en un proceso aparte y la lengüeta de cierre puede unirse al pañal durante el proceso de fabricación del pañal. Dicho proceso aparte se describe, por ejemplo, en la publicación de la solicitud PCT nº WO95/05140.
Cuando el pañal se coloca en un bebé, éste presentará la configuración y la orientación mostrada en la figura nº 4. Por lo tanto, cuando las pestañas de cierre (12) se acoplan a la cinta de elementos de lazo no tejido de acoplamiento (22), las fuerzas de tracción (S) aplicadas a la base del elemento de cierre y el elemento de lazo actuarán perpendicularmente a la orientación de los elementos de cierre en forma de gancho sometiendo al cierre, de este modo, a esfuerzos cortantes laterales, tal como se sugiere en la figura nº 5.
Durante el cierre, las lengüetas de cierre (12) deslizarán ligeramente respecto a la cinta de elementos de lazo (22). Esto se indica esquemáticamente en la figura nº 5 que, amplificada con fines ilustrativos, muestra el borde de la lengüeta de cierre (12) en tres posiciones consecutivas (5a), (5b) y (5c). En la figura nº 5 se da una representación de una "vista a través de una ventana" de un elemento de cierre único (114) rodeado por las fibras superficiales (23) del elemento de lazo no tejido (22), tal como se aprecia desde abajo del elemento de cierre. Tal como se ilustra en las figuras nº 5a, 5b y 5c, que corresponden en la figura nº 5 a las posiciones (5a), (5b) y (5c), respectivamente, a medida que el elemento de cierre desliza suavemente, se muestra que intercepta una fibra superficial (23) la cual se ilustra anclada al elemento (12). Durante la acción de deslizamiento inicial, una zona saliente de la placa exterior delgada (118) del elemento de cierre desliza bajo la fibra superficial inferior (23) (figura nº 5b), como parte inicial de la acción de acoplamiento. A medida que el movimiento relativo continúa, la fibra es guiada a través de las uniones (120) entre la zona en forma de placa (118) y la zona en forma de gancho (117) y la zona del vástago (véase figura nº 1b). La fibra (23) es guiada, de este modo, por debajo de la zona en forma de gancho (117) y queda sujeta en la cavidad de retención de las fibras re-entrantes (119) para acoplar el elemento de cierre de una manera más fácil a la fibra.
En la figura nº 5b, el extremo del elemento de gancho se muestra desviado en sentido lateral por la fuerza de acoplamiento con el elemento de lazo (mostrado ampliado por motivos de ilustración). Se aprecia que esta flexión, que viene facilitada por la relativa delgadez (dimensión (136)) del elemento y la carga descentrada sobre la cabeza del elemento de cierre contribuye a la eficacia de la acción de acoplamiento.
Tal como se muestra en la figura nº 6, un procedimiento preferido para fabricar dichos elementos de cierre de gancho con la parte superior plana implica la extrusión de una resina fundida hacia la línea de contacto formada entre un rodillo de moldeo refrigerado (50) y un rodillo de aplicación de presión (52), tal como describe Fischer en la patente americana nº 4.794.028, que se incorpora totalmente aquí por referencia. El rodillo de moldeo refrigerado presenta unas cavidades alrededor de su periferia que están configuradas para producir preformas de elementos de cierre (154), las cuales se muestran con mayor detalle en la figura nº 6a.
Debido a que las preformas de elementos de cierre quedan orientadas en direcciones opuestas, las preformas de elementos de cierre de la mitad de las columnas quedan orientadas a lo largo de la dirección de avance de la cinta, y las preformas de elementos de cierre de la otra mitad de las columnas quedan orientadas opuestas a la dirección de avance de la cinta. Las preformas de elementos de cierre que quedan orientadas contra la dirección de avance pueden abandonar las cavidades de moldeo del rodillo móvil sin una flexión significativa, pero las preformas de elementos de cierre que se encuentran orientadas a lo largo de la dirección de avance se flexionan alrededor de los bordes de las cavidades de moldeo a medida que se extraen de las cavidades. Esto las deforma ligeramente, provocando que se extiendan más altas desde la lámina de base y formando un ángulo ligeramente más pronunciado que las preformas que se encuentran orientadas a lo largo de la dirección de avance.
Para hacer que los dos grupos de preformas sean más uniformes, se hacen pasar las preformas bajo un rodillo desmontable (57), cuya separación, respeto a un rodillo envolvente (57), es regulable. El rodillo desmontable empuja las preformas más altas y más pronunciadas de nuevo al mismo nivel, respecto a la lámina de base, a medida que el nivel de las preformas que se encuentran orientadas con la dirección de avance de la cinta. Esta nivelación permitirá una formación más uniforme de las zonas en forma de placa (118), lo cual se describe a continuación. El rodillo desmontable (56) se encuentra situado cerca de la posición en la que las preformas se extraen de las cavidades de manera que las preformas todavía están ligeramente blandas y permanentemente deformables cuando pasan por debajo del rodillo desmontable y, de este modo, retienen su nueva forma.
Alternativamente, el rodillo desmontable (56) puede eliminarse para formar la zona en forma de placa solamente sobre algunas de las preformas de elementos de cierre. De esta manera, los elementos orientados contra la dirección de avance se dejan en un estado alargado y más elevado y pueden deformarse para formar zonas en forma de placa (118) sin formar zonas en forma de placa en los elementos orientados a lo largo de la dirección de avance.
Después de que las preformas se hayan enfriado lo suficiente para que sean suficientemente resistentes para soportar la presión aplicada a ellas sin que se deformen, se forman las zonas en forma de placa exteriores delgadas (118), como en la estación (58). Las zonas en forma de placa pueden formarse en línea con el proceso de moldeo, es decir, formando parte de una operación continua, o pueden formarse en una operación de conformación posterior aparte cierto tiempo después. Por lo tanto, la cinta de cierre se muestra partida en la figura nº 6 para indicar esta variabilidad.
Para formar las zonas en forma de placa exteriores, se hace pasar la cinta de las preformas de los elementos de cierre a través de un espacio (60) entre un rodillo caliente de conformación térmica (62) y un rodillo de soporte (64), siendo la anchura del espacio regulable. El rodillo (62) se calienta a una temperatura seleccionada suficiente para volver a conformar térmicamente los elementos. De este modo, a medida que las preformas hacen contacto con el rodillo caliente de conformación térmica (62), sus extremos exteriores (155) (figura nº 6a) se conforman térmicamente por la acción de los rodillos para proporcionar las zonas en forma de placa en forma de disco (118) de los elementos de cierre (114).
La temperatura seleccionada del rodillo (62) depende de las propiedades térmicas de la resina particular que se utilice para fabricar el elemento de cierre y la velocidad de funcionamiento seleccionada. Actualmente, el material de la estructura de los pañales desechables a menudo es polipropileno. En algunas aplicaciones, también resultaría apropiado nailon u otros materiales. Para asegurar una buena unión cuando los elementos de cierre de gancho se unen a las lengüetas de cierre de los pañales (12), el elemento de cierre de gancho se fabrica también preferiblemente en polipropileno. En este caso, el rodillo (62) se calienta a una temperatura superficial de aproximadamente 350º Fahrenheit (176,67ºC), y ha funcionado en una línea de demostración a una velocidad lineal de aproximadamente 11 pies por minuto (3,353 m/min) (en producción se utilizarán velocidades mucho más elevadas). Las preformas se aproximan al rodillo (62) casi tangencialmente. Esto produce una temperatura en la superficie del gancho que es aproximadamente la misma que la temperatura de fusión de la resina de polipropileno, y provoca que el extremo de la preforma se ablande hasta el punto de ser permanentemente deformable bajo presión, sin provocar que se funda a un estado altamente fluido.
Es evidente que es previsible que se utilicen otros plásticos para formar dichos elementos de cierre de gancho de parte superior plana. El material seleccionado presenta preferiblemente un índice de flujo de fusión relativamente bajo, que es una medida de la viscosidad de la resina cuando está fundida. Las resinas que más se prefieren son las que presentan índices de flujo de fusión fraccionales, es decir, índices menores de 1,0, si bien bajo ciertas circunstancias y diseños de gancho, pueden utilizarse resinas con índices de flujo de fusión tan elevados como 5,0 o 10,0, o incluso mayores, equilibrando cuidadosamente las etapas del proceso. La temperatura del rodillo (62) y la velocidad lineal a través de la estación (58) se seleccionan para aplicar una temperatura a la superficie del gancho que haga que la resina seleccionada sea moldeable. Para el polipropileno, tal como se ha indicado anteriormente, se ha encontrado que 350º Fahrenheit (176,67ºC) era apropiado. Además, pueden emplearse rodillos de soporte adicionales y similares para aumentar el arco del rodillo (62) con los que hacen contacto las preformas aumentando, de este modo, el tiempo de calentamiento para una velocidad lineal determinada.
La anchura del espacio (60) entre el rodillo de conformación térmica y el rodillo de soporte (64) se regula para obtener la altura apropiada (130) (figura nº 1a) de los elementos de cierre finales, siendo la altura (130), a su vez, función de la altura de las preformas de los elementos de cierre. Respecto a la cantidad con la cual se conforman térmicamente las partes superiores de los elementos de gancho y, por consiguiente, con respecto a la altura (30), es importante que los extremos exteriores no se deformen tanto como para aplicar la geometría de la zona en forma de gancho (117) o la capacidad del elemento de cierre para acoplarse y retener las fibras del elemento de
lazo.
En general, las partes superiores de los elementos se conforman térmicamente en una cantidad para se produzca un saliente eficaz de la zona en forma de placa, es decir, la cantidad mediante la cual la zona en forma de placa se extiende más allá (sobresale) de cada lado (116a, 116b) de la zona del vástago del elemento de cierre. Dependiendo de las condiciones de uso, resulta ventajoso que la cantidad de saliente se encuentre en el intervalo de 5 a 50% del espesor del elemento de gancho; en otras condiciones en el intervalo de 10 a 30%; y en otras condiciones, dentro del intervalo de 15 a 25%. En determinados casos preferidos, el saliente es aproximadamente un 25% del espesor de la zona del vástago. De este modo, en casos preferidos, la dimensión a lo ancho (130) de las zonas en forma de placa (figura nº 2) es aproximadamente de 1,5 a 2,0 veces el espesor (136) de la zona del vástago y el espesor vertical (139) de la zona en forma de placa (118) es aproximadamente entre 0,2 y 0,4 veces el espesor (136) de la zona del vástago. La dimensión longitudinal de la zona en forma de placa, en general, será algo mayor que la dimensión a lo ancho, y en general puede ser cualquier dimensión que resulte de la conformación térmica de la zona en forma de placa suficientemente para obtener el saliente en sentido lateral eficaz y la altura del gancho deseados. El espesor de una placa era de 0,002 pulgadas (0,0508 mm) y el saliente era de 0,003-0,004pulgadas (0,0762-0,102 mm). Una gama de espesores preferidos es de 0,0001 a 0,005 pulgadas (0,00254 a 0,127 mm), y en determinados casos un intervalo más preferido es de 0,001 a 0,004 pulgadas (0,0254 a
0,102 mm).
Finalmente, con relación al proceso de fabricación, con el fin de que las zonas en forma de placa (118) sean substancialmente paralelas a la base del elemento de cierre de gancho, es preferible que el rodillo caliente (62) y el rodillo de soporte (64) giren a velocidades tales que sus velocidades superficiales tangenciales se correspondan substancialmente con la velocidad de avance de la cinta de los elementos de cierre. De lo contrario, las zonas en forma de placa serán arrastradas por el rodillo caliente, o se arrastrarán a lo largo de éste, y se deformarán.
En las figuras nº 7, 7a, y 8 se muestra otra realización preferida (210) de un elemento de cierre de gancho de parte superior plana. Esta realización presenta una lámina de base (212) desde la cual se extiende una multiplicidad de elementos de cierre de parte superior plana discontinuos (214). Cada elemento de cierre (214) presenta una zona de vástago elevada (216), la cual presenta unos lados planos similares a los lados (116a, 116b) de la figura nº 1b. Estas zonas están moldeadas solidarias con la lámina de base y se extienden desde la misma. Cada elemento de cierre también tiene una zona en forma de placa exterior substancialmente plana la cual presenta forma de disco (218) situada en el extremo exterior (220) de la zona del vástago que sale de los lados planos de la zona del vástago en elevación y una zona en forma de gancho re-entrante (217) que depende de la zona en forma de placa exterior. La zona en forma de placa (218) se extiende substancialmente paralela a la lámina de base (212).
Tal como se muestra con mayor detalle en la figura nº 7a, la configuración general de la zona del vástago (216) de los elementos de cierre puede caracterizarse por dos parámetros. Primero, se encuentra elevada respecto a la base (212) en que la superficie (222) de la zona del vástago en el lado sobre el cual se forma la cavidad de gancho forma un ángulo de elevación agudo (\alpha) respecto a la base. Preferiblemente, el ángulo de elevación(\alpha) es aproximadamente entre 30 grados y aproximadamente 80 grados; más preferiblemente, (\alpha) es aproximadamente entre 40 y 60 grados, y más aproximadamente, (\alpha) es aproximadamente 45 grados.
El segundo parámetro para caracterizar la configuración de la zona del vástago es la anchura de la base (226) la cual, al igual que antes, es la anchura de la zona del vástago, tomada paralela a la lámina de base (212) donde la zona del vástago se une a la base, sin tener en cuenta las uniones (228a) y (228b). Preferiblemente, la anchura de la base se encuentra aproximadamente entre 0,010 pulgadas (0,254 mm) y aproximadamente 0,018 pulgadas (0,457 mm); más preferiblemente, la anchura de la base es aproximadamente 0,014 pulgadas (0,357 mm).
Finalmente, otros parámetros que caracterizan a todo el elemento de cierre (214) son la altura (230) del elemento de cierre, tal como se mide desde la superficie superior de la lámina de base (212) hacia la superficie superior de la zona en forma de placa (218), y la dimensión a lo ancho (238) de la zona en forma de placa. El espesor de la zona de vástago (236) es preferiblemente el mismo que para la primera realización, por ejemplo, aproximadamente de 0,006 pulgadas (0,152 mm). Preferiblemente, la altura es entre aproximadamente 0,005 pulgadas y aproximadamente 0,030 pulgadas (0,127 mm y 0,762 mm); más preferiblemente, la altura es aproximadamente de 0,015 pulgadas (0,381 mm).
Tal como se muestra en las figuras nº 7 y 8, los elementos de cierre (214) se disponen sobre la lámina de base (212) con los elementos de cierre de una columna todos elevados en una dirección y los elementos de cierre de la columna adyacente todos elevados en la dirección opuesta. La separación y la densidad de los elementos de cierre es aproximadamente la misma que la separación y la densidad descritas anteriormente respecto a la primera realización.
La realización del elemento de cierre de gancho de parte superior plana de las figuras nº 7 y 8 también se fabrica mediante el proceso mostrado en la figura nº 6. Las preformas de gancho (254) se configuran tal como se muestra en la figura 6b que, al igual que las preformas (154) mostradas en la figura nº 6a, presentan forma substancialmente de gancho, aunque elevadas respecto a la base. Pueden utilizarse también otros perfiles para una preforma de gancho elevada (254). Véase, por ejemplo, la figura nº 22 de Provost y otros, Patente Americana nº 4.984.339, que se incorpora por referencia.
La relación de elevación de los elementos de cierre de las figuras nº 7 y 8 proporciona un elemento de cierre más largo y un mayor grado de carga descentrada cuando se somete a unas condiciones tal como se muestra en la figura nº 4 de la realización anterior. En consecuencia, bajo las condiciones de carga ilustradas en la figura nº 4, puede producirse un mayor grado de desviación elástica del extremo del gancho que puede aumentar la eficacia del acoplamiento a las fibras de los elementos de gancho.
El gancho de acoplamiento a las fibras de la segunda realización es re-entrante.
Tal como se ha descrito anteriormente, cuando las preformas de los elementos de cierre quedan orientadas en direcciones opuestas, las preformas de los elementos de cierre que se encuentran orientadas a lo largo de la dirección de avance se doblan alrededor de los bordes de las cavidades de moldeo que medida que se extraen. Esto provoca que estas preformas se extiendan más altas desde la lámina de base y en un ángulo más pronunciado que las preformas que se encuentran orientadas a lo largo de la dirección de
\hbox{avance.}
En determinados casos, es deseable formar las zonas en forma de placa exteriores (118) solamente sobre algunas de las preformas de los elementos de cierre. Esto puede conseguirse, por ejemplo, no haciendo pasar las preformas de los elementos de cierre bajo el rodillo desmontable (56). De este modo, debido a que las preformas de los elementos de cierre presentan distintas alturas desde la lámina de base, al hacer pasar las preformas de los elementos de cierre a través del espacio (60) entre el rodillo caliente (62) y el rodillo de soporte (64) se formarán las zonas a modo de placa en forma de disco (118) solamente sobre aquellas preformas de los elementos de cierre que se extienden más allá de la lámina de base (aquellas preformas que se encuentran orientadas a lo largo de la dirección de avance). Para algunas aplicaciones, disponer algunas de las preformas de los elementos de cierre que posean las zonas en forma de placa en forma de disco (118) y otras que no posean las zonas en forma de placa proporciona un equilibrio más satisfactorio de las propiedades de cierre (tal como un equilibrio deseado de las propiedades de desprendimiento y corte). En otras realizaciones, las preformas de los elementos de cierre están formadas para que presenten distintas alturas desde la lámina de base independientes de su orientación durante la fabricación. Esto se lleva a cabo mediante el uso de cavidades de moldeo que presenten distintas profundidades durante la formación de las preformas. Con tales preformas, en una realización se disponen parte superiores planas solamente en aquellas preformas que tienen la mayor altura. La formación de las preformas de los elementos de cierre para que presenten diferentes alturas desde la lámina de base permite, en algún caso, un mayor control sobre el porcentaje de elementos que presentan una "parte superior plana". Es posible formar preformas de los elementos de cierre con dos, tres o más alturas diferentes desde la lámina de base.

Claims (26)

1. Elemento de cierre (110, 210) que comprende una base (112) y múltiples filas de elementos de cierre en forma de gancho (114, 214) que se extienden desde la base (112), presentando los elementos de cierre (114, 214) unos vástagos (116, 216) moldeados con ejes centrales formando un ángulo respecto a la base (112) en la dirección de la respectiva fila de dichos elementos de cierre (114, 214) y que se disponen substancialmente solamente en planos alineados con sus respectivas filas, comprendiendo por lo menos algunos de los elementos de cierre (114, 214) unas zonas en forma de placa conformadas posteriormente (118, 218) dispuestas en la zona más exterior de dichos por lo menos algunos elementos de cierre, extendiéndose las zonas en forma de placa (118, 218) transversalmente a la dirección de la respectiva fila como zonas salientes de acoplamiento a las fibras, caracterizado en que los vástagos (116, 216) están moldeados con unos ejes centrales inclinados en ángulos agudos respecto a la base (112) en la dirección de la respectiva fila de los elementos de cierre, y en que los elementos de cierre (114, 214) están moldeados con una zona en forma de gancho re-entrante de acoplamiento a las fibras en los extremos exteriores de los vástagos (116, 216).
2. Elemento de cierre según la reivindicación 1, caracterizado en que las zonas en forma de placa (118, 218) se forman solamente en algunos de los elementos de cierre (114, 214).
3. Elemento de cierre según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado en que los elementos de cierre (114, 214) con zonas en forma de placa (118, 218) son más largos que los elementos de cierre sin zonas en forma de placa.
4. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que unas zonas salientes de substancialmente todos los elementos de cierre (114, 214) de una primera fila se extienden de una primera dirección y unas zonas salientes de substancialmente todos los elementos de cierre de una segunda fila adyacente se extienden en una segunda dirección opuesta a la primera dirección.
5. Elemento de cierre según la reivindicación 4, caracterizado en que substancialmente todos los elementos de cierre (114, 214) de dicha primera fila incluyen cada uno una de dichas zonas en forma de placa (118, 218) y substancialmente todos los elementos de cierre de dicha segunda fila adyacente no incluyen dichas zonas en forma de placa.
6. Elemento de cierre según la reivindicación 1, caracterizado en que substancialmente todos los elementos de cierre (114, 214) incluyen cada uno una de dichas zonas en forma de placa (118, 218).
7. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dichos vástagos (116, 216) de los elementos de cierre (114, 214) con zonas en forma de placa (118, 218) presentan cada uno unos lados anchos substancialmente planos, una sección transversal de cada vástago (116, 216), tomada paralela a dicha base (112) a la altura media del elemento de cierre, presentando una anchura en la dirección de las filas y un espesor en la dirección perpendicular a las filas, siendo dicha anchura por lo menos aproximadamente dos veces dicho espesor.
8. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que una sección transversal de cada vástago (116, 216), tomada paralela a dicha base (112), presenta una anchura en la dirección de extensión de las filas y un espesor en la dirección perpendicular a la extensión de las filas, siendo dicha anchura substancialmente mayor que dicho espesor.
9. Elemento de cierre según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado en que dicha anchura se estrecha hacia el interior desde la citada base (112).
10. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que los vástagos (216) están moldeados con ejes centrales inclinados, en la dirección de la respectiva fila, formando un ángulo substancialmente agudo respecto a la base (112).
11. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que una superficie del borde (222) de los vástagos (216) se encuentra inclinada en la dirección de la respectiva fila formando un ángulo de elevación respecto a la base (112) de entre 30º y 80º.
12. Elemento de cierre según la reivindicación 11, caracterizado en que el ángulo de elevación es entre 40º y 60º.
13. Elemento de cierre según la reivindicación 11, caracterizado en que el ángulo de elevación es de 45º.
14. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dichas zonas en forma de placa (118, 218) presentan un espesor, en una dirección normal a la citada base (112), que es menor que la altura, en una dirección normal a la citada base (112), del extremo libre de las zonas en forma de gancho de los elementos de cierre (114, 214).
15. Elemento de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dichos elementos de cierre (114, 214) están formados de una resina termoplástica.
16. Cierre que comprende el elemento de cierre de la reivindicación 7 o la reivindicación 8 y una tela no tejida acoplada al mismo, estando la base (112) del citado elemento de cierre y dicha tela no tejida bajo una tensión en direcciones opuestas tal que los elementos de cierre (114, 214) quedan sometidos a esfuerzos cortantes que resisten, los cuales están producidos por dicha carga de tensión, actuando la tensión en la dirección de dicho espesor.
17. Prenda absorbente desechable (10) que presenta una primera y una segunda zona extrema longitudinal opuestas, comprendiendo la prenda un recubrimiento exterior; un revestimiento lateral del cuerpo; un núcleo absorbente situado entre el citado recubrimiento exterior y dicho revestimiento lateral del cuerpo, un elemento de lazo (22) asociado de manera operativa a dicha prenda (10), y un elemento de cierre de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 asociado de manera operativa a dicha prenda (10) para un acoplamiento separable con el elemento de lazo.
18. Prenda según la reivindicación 17, caracterizada en que dicho elemento de lazo (22) comprende un material no tejido.
19. Prenda según la reivindicación 17 o la reivindicación 18 que presenta un eje longitudinal (20), caracterizada en que los elementos de cierre (114, 214) se encuentran orientados paralelos al eje longitudinal (20) de la prenda.
20. Procedimiento para la fabricación de elementos de cierre que comprende la extrusión de una resina fundida y la aplicación de dicha resina a un rodillo de moldeo (60) que presenta unas cavidades de conformación alrededor de su perímetro, la aplicación de presión a dicha resina para provocar que dicha resina llene las citadas cavidades formando, de este modo, una preforma del elemento de cierre, comprendiendo dicha preforma del elemento de cierre una base (112) y múltiples filas de preformas discontinuas de elementos de cierre en forma de gancho moldeados solidarios a dicha base (112) y extendiéndose desde la misma, presentando las preformas de elementos de cierre unos vástagos (116, 216) moldeados con ejes centrales inclinados un ángulo respecto a la base (112) en la dirección de la respectiva vista de las citadas preformas de elementos de cierre y disponiéndose substancialmente sólo en planos alineados con sus respectivas filas comprendiendo el procedimiento, además, el desprendimiento de las citadas preformas de elementos de cierre de dicho rodillo de moldeo (60) y el aplanado de las zonas más exteriores de por lo menos algunas de las citadas preformas de elementos de cierre formando, de este modo, zonas exteriores en forma substancialmente de placa (118, 218) que sobresalen de dicha base (112) en una dirección transversal a la dirección de la respectiva fila, caracterizado en que los vástagos (116, 216) se moldean con unos ejes centrales inclinados en ángulos agudos respecto a la base (112) en la dirección de la fila respectiva de los elementos de cierre, y en que las preformas de elementos de cierre están moldeadas para que presenten forma de gancho re-entrante en los extremos exteriores de los vástagos (116, 216).
21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado en que dicho aplanado comprende el calentamiento de dichas zonas más exteriores de por lo menos algunas de las preformas de elementos de cierre a una temperatura que se encuentra cercana a la temperatura de fusión de la resina y la aplicación de presión a los citados extremos más exteriores.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado en que dicho calentamiento y la citada aplicación de presión a dichas zonas más exteriores se preforman en una única etapa.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, caracterizado en que dicha única etapa comprende pasar las citadas preformas de elementos de cierre mediante un rodillo caliente (62) y prensar por lo menos algunas de dichas preformas de elementos de cierre contra el citado rodillo caliente (62).
24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado en que comprende, además, antes de dicho aplanamiento, la corrección de las diferencias en las alturas de las citadas preformas de elementos de cierre producidas en la etapa de desprendimiento, para asegurar una altura substancialmente uniforme.
25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado en que dicha corrección comprende el prensado de un rodillo desmontable (56) contra las zonas más exteriores de dichas preformas de elementos de cierre (114).
26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizado en que comprende el aplanamiento de dicha zona más exterior de substancialmente todas las citadas preformas de elementos de cierre (114).
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