ES2561315T3

ES2561315T3 - Procedimiento y aparato para aplicaciones discontinuas, a un paso constante de cantidades controladas de material absorbente en gránulos

Info

Publication number: ES2561315T3
Application number: ES14158165.2T
Authority: ES
Inventors: Diego Gualtieri; Albert Prous
Original assignee: Fameccanica Data SpA
Current assignee: Fameccanica Data SpA
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2034-03-06
Also published as: JP6307752B2; DK2777664T3; PL2777664T3; EP2777664A1; US20140270994A1; US20160228300A1; US9340375B2; CN104042408A; JP2014171872A; EP2777664B1; ITTO20130195A1; US9750644B2; CN104042408B

Abstract

Un dispositivo (20) adecuado para transformar un flujo (320) continuo y controlado de material absorbente en gránulos (310) en un flujo intermitente (250) para proporcionarlo a medios (50, 60) amovibles en una dirección X, que comprende un distribuidor (210) de alimentación, una boquilla (500) de salida y un cuerpo principal (200), colocado entre dicho distribuidor (210) de alimentación y dicha boquilla (500) de salida, configurado para hacer que dicho material absorbente en gránulos (310) fluya en una dirección (Y'-Y') que coincide con los ejes respectivos de simetría de dicho distribuidor (210) de alimentación, de dicha boquilla (500) y de dicho cuerpo principal (200); en el que hay alojado en de dicho cuerpo principal (200) un elemento amovible (240), con capacidad para moverse alternativamente entre posiciones de trabajo primera y segunda, de tal forma que cuando dicho elemento amovible (240) esté ubicado en la primera posición de trabajo, forme una primera cámara (230) de acumulación del material absorbente en gránulos (310) alimentado de forma continua (320), y un primer conducto (233) de descarga de dicho material (310), y cuando dicho elemento amovible se encuentre en la segunda posición de trabajo, forme una segunda cámara (251) de acumulación y un segundo conducto (253) de descarga.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento y aparato para aplicaciones discontinuas, a un paso constante de cantidades controladas de material absorbente en granulos

Campo tecnico

La presente descripcion versa acerca de un aparato y acerca del procedimiento relativo adecuados para aplicaciones discontinuas, a un paso contante, de cantidades controladas de material, por ejemplo material absorbente en granulos sobre un sustrato en movimiento, como una estructura absorbente en productos desechables de higiene sanitaria, tales como panales de tipo braguita para llevar puestos, en todas sus configuraciones y usos posibles, o mas bien, tanto en la configuracion abierta como en la configuracion cerrada, conocidos mejor como “braguitas de entrenamiento” o “braguitas elasticas”, para uso tanto en bebes como en adultos.

Antecedentes tecnologicos

En el campo de artfculos desechables de higiene sanitaria, a finales de la decada de 1980 se introdujo material absorbente para formar su estructura absorbente, que anteriormente solo estaba compuesto de fibras celulosicas.

El material absorbente en granulos que se utiliza normalmente en este tipo de producto desechable de higiene esta compuesto de polfmeros superabsorbentes con capacidad para absorber y retener grandes cantidades de lfquidos.

Los polfmeros superabsorbentes (SAP) pueden tener, a su vez, granulos de distintos tamanos y formas, segun los distintos procedimientos de produccion.

La produccion de una estructura absorbente puede llevarse a cabo de varias formas. Uno de los procedimientos mas comunes se lleva a cabo depositando y/o mezclando los granulos polimericos absorbentes en una banda compuesta de fibras sinteticas y/o naturales que pueden ser absorbentes, por ejemplo fibras celulosicas.

El deseo de todos los fabricantes de productos desechables de higiene sanitaria es poder concentrar el material absorbente en areas en las que es mas utilizado, es decir, crear aplicaciones discontinuas de los granulos polimericos absorbentes, siempre manteniendo el control del peso y los parametros geometricos de la aplicacion, tal como la longitud y la anchura de la dosis aplicada y el paso de aplicacion entre las diversas dosis; de forma que se consiga un producto de mayor calidad que, al mismo tiempo, tiene como resultado un ahorro en terminos de coste, y crea productos con un menor impacto medioambiental, dado que estan fabricados con una menor cantidad de materiales.

Se conocen sistemas en la tecnica que pueden aplicar una cantidad de material polimerico absorbente en granulos de una forma discontinua adecuada para producir estructuras absorbentes para artfculos sanitarios desechables. Segun las realizaciones conocidas bien descritas, por ejemplo, en el documento de patente EP 1 621 165 A1, tales sistemas consisten en un cilindro giratorio de distribucion dotado, en su superficie externa, de una pluralidad de ranuras y/o rebajes dispuestos en el area de deposicion, y que tiene dimensiones que garantizan la deposicion de la cantidad correcta de material absorbente en granulos o de SAP. Normalmente se coloca el cilindro giratorio de distribucion en la parte inferior de un deposito del que recoge el material en granulos. Subsiguientemente, mediante rotacion, el cilindro lleva los rebajes y/o ranuras, llenos de SAP, a una segunda area o area de descarga en la que lo suelta. Normalmente, el area de descarga es diametralmente opuesta al area de carga, y el material descargado del cilindro de distribucion puede ser depositado sobre una banda en movimiento.

Los inventores han observado que aparatos tales como el descrito anteriormente tienen numerosas limitaciones y/o problemas, tales como, por ejemplo, el control de la cantidad del material absorbente en granulos aplicada a cada producto, que puede ser efectuado unicamente de forma indirecta.

De hecho, el peso del material introducido en el procedimiento de produccion de la estructura absorbente solo puede determinarse con la ayuda de la densidad aparente del material en granulos, en otras palabras, la cantidad de SAP que se requiere para depositar sobre los productos absorbentes solo esta definida por el volumen de los rebajes y/o ranuras presentes en la superficie externa del rodillo de distribucion, que se preve que se llene de dicho material polimerico absorbente en granulos.

Se debena recordar que la densidad o masa volumica de un cuerpo esta definida como la relacion entre la masa de un cuerpo y su volumen.

La definicion de densidad proporcionada anteriormente hace referencia a una cantidad de materia solida y homogenea, es decir, sin oquedades internas. Tambien se conoce este valor como la densidad real o absoluta, dado que solo tiene en cuenta el volumen de la fraccion solida.

Para materiales solidos con cavidades cerradas, con cavidades abiertas o estructuras esponjosas, o para la materia granular contenida en los recipientes, tales como arena, granos o como, en nuestro caso, material absorbente en

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granulos, se introduce el concepto de densidad aparente de un cuerpo, que se calcula de una manera formalmente analoga a la densidad absoluta, pero tiene en cuenta el volumen total ocupado por el solido, y, por ende, sus dimensiones externas, incluyendo los espacios vados presentes en el interior.

Este tipo de control tiene limitaciones muy importantes relacionadas, espedficamente, con la variabilidad de la densidad aparente. De hecho, la densidad aparente cambia segun la variacion de la presion de descarga en el material granular presente en el deposito de carga, la variacion en las condiciones medioambientales (temperatura, humedad), y no teniendo un papel menor la variacion en el tamano de los propios granulos, que por supuesto puede variar entre un proveedor y otro, pero tambien la variacion en los lotes de produccion del mismo proveedor.

Ademas, los rebajes y/o ranuras tienen dificultad en el llenado y el vaciado de su contenido a mayores velocidades de las maquinas de produccion. Para superar esta dificultad, se proporcionan cilindros de distribucion con medios de sujecion y liberacion del material absorbente en granulos. Para hacer esto, se hace permeable al aire la parte inferior de los rebajes y/o ranuras del cilindro de distribucion, y se la conecta a una fuente de presion subatmosferica durante la fase de carga y, subsiguientemente, a una fuente neumatica de alta presion durante la fase de expulsion o de descarga.

Este sistema, aunque soluciona el problema de llenado y de vaciado del rodillo de distribucion en las lmeas de produccion de alta velocidad, a su vez, genera nuevos problemas tales como, por ejemplo, aumenta la complejidad y por consiguiente el coste del rodillo de distribucion y el aumento en los costes de operacion de mantenimiento debido a la necesidad de mantener siempre limpia el area permeable al aire de las ranuras y de los rebajes.

Ademas de lo expuesto, no se debe olvidar el problema ligado al cambio en el tamano de produccion y, por lo tanto, las especificaciones de la estructura absorbente. De hecho, es evidente que cada formato de la estructura absorbente tambien se caracteriza, ademas de sus dimensiones, por la cantidad y la distribucion del material absorbente en granulos. Por lo tanto, cada uno de los referidos formatos de la estructura absorbente requiere su propio rodillo espedfico de distribucion, que, obviamente, debe ser sustituido cuando cambia el tamano del producto que ha de ser producido. En el documento US-5 279 854 se muestra otro sistema.

Objeto y sumario

El objeto de la presente invencion es proporcionar instrucciones para producir un dispositivo con capacidad para llevar a cabo las aplicaciones de cantidades individuales de material en granulo, por ejemplo, de polfmeros absorbentes de forma y peso controlados, en un medio movil de recepcion, por ejemplo, una lamina continua, disenada, por ejemplo, para ser utilizada, de forma ventajosa, como una estructura absorbente en productos desechables de higiene sanitaria.

Segun la invencion, este objeto se consigue gracias a un dispositivo de aplicacion que tiene las caractensticas a las que se hace referencia espedficamente en las siguientes reivindicaciones.

La invencion tambien versa acerca de un procedimiento correspondiente de produccion.

Las reivindicaciones forman una parte integral de la divulgacion tecnica proporcionada en el presente documento en relacion con la invencion.

Breve descripcion de los dibujos

Se describira ahora la invencion, puramente a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- las Figuras 1 y 6 son, respectivamente, la vista esquematica de dos tipos de procedimientos de produccion para la construccion de estructuras absorbentes, que utilizan el equipo, objeto de la presente invencion, de la Figura 2,

- la Figura 2 es una vista esquematica en perspectiva, la mitad en vista y la mitad en seccion segun el eje M-M de la Figura 1 del aparato, objeto de la presente invencion, segun una realizacion preferente,

- las Figuras 3 a 5 son vistas esquematicas en seccion del aparato de la Figura 2, en las diversas etapas de procesamiento,

- la Figura 7 es una vista esquematica en perspectiva de la estructura absorbente producida con el procedimiento de produccion de la Figura 1,

- la Figura 8 es una vista esquematica en perspectiva de la estructura absorbente fabricada con el procedimiento de produccion de la Figura 6,

- la Figura 9 es una vista esquematica del movimiento que lleva a cabo el componente amovible del aparato de la Figura 2,

- la Figura 10 es un diagrama de la ley de movimiento del componente de la Figura 9.

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Descripcion detallada de las realizaciones

En la siguiente descripcion, se ilustran diversos detalles espedficos que tienen como objetivo una cabal comprension de las realizaciones. Las realizaciones pueden ser implementadas sin uno o mas de los detalles espedficos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc.

En otros casos, no se ilustran ni se describen con detalle estructuras, materiales u operaciones para evitar ofuscar los diversos aspectos de las realizaciones.

La referencia a “una realizacion” en el contexto de esta descripcion indica que una configuracion, estructura o caractenstica particular, descrita en relacion con la realizacion, se incluye en al menos una realizacion. Por lo tanto, las frases tales como “en una realizacion”, posiblemente presentes en distintos lugares de esta descripcion, no hacen referencia, necesariamente, a la misma realizacion.

Ademas, se pueden combinar conformaciones, estructuras o caractensticas particulares de cualquier forma adecuada en una o mas realizaciones.

Las referencias utilizadas en la presente memoria son unicamente en aras de la conveniencia y, por lo tanto, no definen el campo de proteccion o el alcance de las realizaciones.

Con referencia a las Figuras 1 y 6, los numeros 10 y 10' indican dos procedimientos de produccion para producir estructuras absorbentes o partes de ellas, que emplean un dispositivo 20, segun la realizacion preferente ilustrada en la Figura 2, que los hace capaces de llevar a cabo aplicaciones discontinuas a un paso constante P de cantidades individuales de peso y tamano controlados 250 de material polimerico absorbente en granulos 310 en una banda continua 50, 60 que se mueve en la direccion X de avance, soportado mediante un medio apropiado de soporte, que puede ser bien un rodillo o bien una cinta transportadora 40, 600.

Una vez suministrada dicha lamina 50, 60 con el material absorbente en granulos 310, puede ser utilizada de forma ventajosa por sf sola, o en combinacion con otros materiales, tales como estructuras absorbentes en productos desechables de higiene sanitaria. Dicha banda o lamina 50 o 60 puede estar fabricada de fibras sinteticas y/o naturales que pueden ser absorbentes, tales como, por ejemplo, fibras celulosicas, segun se muestra en el procedimiento de produccion de la Figura 1 o, de forma alternativa, pueden utilizar una lamina de fibras no absorbentes tales como, por ejemplo, una banda de tela sin tejer, segun se muestra en el procedimiento de produccion de la Figura 6.

Los procedimientos 10 o 10', esquematizados respectivamente en las Figuras 1 y 6, pueden estar compuestos de un distribuidor 30, dispuesto para proporcionar un flujo continuo 320 de material absorbente en granulos de peso controlado constantemente, a un dispositivo 20, producido segun la realizacion preferente ilustrada en las Figuras 2 a 5.

Un tipo de material absorbente en granulos 310 utilizado con frecuencia en la fabricacion de estructuras absorbentes para productos desechables de higiene, que pueden ser manejado de forma ventajosa por el dispositivo 20, segun la realizacion ilustrada en la Figura 2, puede ser el polfmero superabsorbente de permeabilidad media Z3403 producido y comercializado por Evonik Industries AG, Rellinghauser Strasse 1-11,45128 Essen, Alemania.

Un distribuidor continuo 30 particularmente adecuado para este tipo de procedimiento de produccion puede ser el sistema de distribucion por sustraccion de pesos modelo AI-405-105R-1 producido y comercializado por Acrison. Inc., 20 Empire Blvd., Moonachie, Nueva Jersey 07074 EE. UU.

Este tipo de distribuidor 30 puede proporcionar un flujo 320 de masa constante de material polimerico absorbente en granulos 310, con independencia de cualquier variable que pueda influir sobre el, tal como la variacion de la presion de descarga en el deposito de carga, o la variacion de la densidad aparente ligada a uno cualquiera de los factores que puedan condicionarla. De hecho, el distribuidor 30 esta dotado normalmente de un sistema de control del peso, que comprueba constantemente la variacion del peso segun la cantidad de material 310 proporcionada al proceso corriente abajo por unidad de tiempo. Dicho sistema de control puede modular de forma apropiada el flujo 320 para mantener siempre la masa del material 310 suministrada al proceso corriente abajo, dentro de los lfmites predefinidos de tolerancia.

El dimensionamiento y la seleccion del distribuidor continuo 30 se llevan a cabo multiplicando el numero de estructuras absorbentes que debe producir la lmea de produccion por unidad de tiempo por la cantidad de material absorbente en granulos 310 de cada dosis 250 aplicada en cada una de dichas estructuras absorbentes.

Por ejemplo, considerando que los procedimientos y aparatos adecuados para la produccion de las estructuras absorbentes ilustradas en las Figuras 1 y 6 pueden producir, de forma ventajosa, 700 estructuras absorbentes por minuto, con dosis 250, por ejemplo, a partir de 10 gramos de material absorbente en granulos 310, se deduce que el distribuidor continuo 30 podra proporcionar un flujo continuo y controlado 320 de 420 kg/hora de dicho material en granulos 310.

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Se puede colocar un dispositivo 20 o unidad corriente abajo del sistema 30 de distribucion, que transforma el flujo continuo 320 de polfmero en granulos 310 en un flujo intermitente que consiste en una pluralidad de cantidades (o dosis) determinadas e individuales 250 de dicho material absorbente en granulos 310 y aplica las referidas dosis 250 con un paso constante P sobre el sustrato movil relativo 50, 60.

En la realizacion preferente, segun se ilustra en las Figuras 3 a 5, el flujo 320 de masa constante del material polimerico absorbente en granulos 310 es suministrado al aparato o dispositivo 20 a traves de la boca 215 del distribuidor 210 de alimentacion y el material sale entonces en dosis de peso y tamano controlados 250, de la boquilla 500 de salida despues de haber atravesado el cuerpo principal 200 ubicado entre dicho distribuidor 210 de alimentacion y dicha boquilla 500 de salida. El material absorbente en granulos 310, al atravesar el dispositivo 20, fluye en una direccion Y'-Y', que coincide con los ejes respectivos de simetna del distribuidor 210 de alimentacion, de la boquilla 500 de salida y del cuerpo principal 200, segun se ilustra claramente en la Figura 2. En la realizacion preferente, el cuerpo principal 200 del aparato o dispositivo 20 tiene una seccion interna, transversal a la direccion cruzada Y'-Y' de dicho material 310, de una forma cuadrilateral con todos los angulos rectos.

El cuerpo principal 200 tiene, ademas, una parte superior 270 y una parte inferior 271.

El material en granulos 310 entra en el interior del cuerpo principal 200 de dicho aparato 20, cruzando el distribuidor 210 de alimentacion, segun se destaca claramente en la Figura 3.

En la realizacion preferente ilustrada en la Figura 2, hay alojado un elemento amovible 240 en el interior del cuerpo principal 200, que puede tener una forma de cuna que tiene un primer y un segundo extremo 260, 290 y dos caras laterales 241, 242, simetricas en la direccion cruzada Y'-Y' del flujo de material absorbente en granulos 310, que convergen hacia el primer extremo 260 de arista.

El primer extremo 260 de arista del elemento amovible 240, en la realizacion preferente de la Figura 2, esta orientado corriente arriba con respecto a la direccion cruzada Y'-Y' del flujo de material en granulos 310.

Ademas, en la realizacion preferente de la Figura 2, las dos caras laterales 241, 242 del elemento amovible 240, forman con el segundo extremo mas ancho 290, un primer borde lateral 291 y un segundo borde lateral 292, respectivamente; ademas, dicho elemento amovible 240 puede estar conectado en dicho segundo extremo 290 a un eje 295, libre para girar en torno a su eje X'-X', para permitir que el elemento amovible 240 realice una oscilacion 20 en torno al referido eje X'-X' entre una primera posicion de trabajo representada en la Figura 3, y una segunda posicion de trabajo ilustrada en la Figura 5.

El eje 295 esta conectado, a su vez, al cuerpo principal 200 por medio de un par de soportes adecuados 235, que puede estar formado por medio de cojinetes de cualquier tipo, en la realizacion preferente de la Figura 2 son cojinetes de bola ngidos.

El referido eje 295 esta conectado, por lo tanto, con medios mecanicos 265 de conexion a medios apropiados 245 de accionamiento.

En la realizacion preferente de la Figura 2, los medios mecanicos 265 de conexion pueden estar fabricados de componentes de una articulacion de velocidad constante del tipo ROTEX GS28 98SH producido y comercializado por KTR KUPPLUNSGSTECHNIK Gmbh, Rodder Damm 170, 48432 Alemania.

Ademas, en la realizacion preferente de la Figura 2, los medios apropiados 245 de accionamiento, adecuados para este tipo de uso, podnan ser un servomotor del tipo MSK 071 E - 0300 y un sistema de control HMS 54A BASlV V3 (no ilustrado en las figuras), producido y comercializado por Bosch Rexroth AG, Electric Drives and Controls, Apartado de Correos 1357, 97803 Lohr, Alemania.

En la realizacion preferente, como ya se ha mencionado y destacado claramente en las Figuras 3 a 5, los medios 245 de accionamiento pueden mover el elemento amovible 240 entre una primera y una segunda posicion de trabajo, haciendo que oscile un angulo 20 que puede ser entre 10° y 30°, con un valor preferente de 20° (0=10°), segun se muestra de forma esquematica en la Figura 9.

Un experto en el campo apreciara que la superficie interna 275 del extremo superior 270 del cuerpo principal 200 en la realizacion preferente esta conformada de forma adecuada para permitir que el primer extremo 260 del elemento amovible se mueva entre las dos posiciones de trabajo, mientras permanece siempre adherente a dicha superficie interna 275.

Cuando dicho elemento amovible 240 esta ubicado en la primera posicion de trabajo, que en la realizacion preferente se ilustra en la Figura 3, forma con la primera superficie lateral interna 220 y con las paredes transversales internas 221 y 222 del cuerpo principal 200 del aparato 20, una primera camara 230 de acumulacion, que esta rodeada transversalmente por las dos referidas paredes transversales 221 y 222 (Figura 2) y lateralmente por la primera superficie lateral interna 220 y la primera cara lateral 241 del elemento amovible 240, de forma que la primera cara lateral 241 de dicho elemento amovible 240 se extienda entre las dos paredes transversales internas

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221 y 222 del cuerpo principal 200, y conecta, con su primer extremo 260 de arista y con su primer borde lateral 291 del segundo extremo 290, la superficie interna 274 del extremo superior 270 del cuerpo principal 200 con la parte inferior de la primera superficie lateral interna 220 del cuerpo principal 200.

Cuando el elemento amovible 240 esta ubicado en la primera posicion de trabajo, ademas de formar la primera camara 230 de almacenamiento, forma un primer conducto 233 de descarga con su segunda cara lateral 242 en cooperacion con las dos paredes transversales internas 221, 222 y con la segunda superficie lateral interna 223 del cuerpo principal 200, segun se ilustra claramente en la Figura 3.

El aparato 20 permanece en esta configuracion durante el tiempo requerido para recoger la cantidad necesaria de material polimerico absorbente en granulos 310 para la formacion de una dosis unitaria 250 en el interior de la primera camara 230 de acumulacion.

Cuando se completa la operacion de carga del material polimerico absorbente en granulos 310 en la primera camara 230 de acumulacion, se mueve el elemento amovible 240, gracias al servomotor 245, con un perfil adecuado de velocidad, hacia la segunda posicion de trabajo, representada en la Figura 5, formando el elemento amovible 240 la segunda camara 251 de acumulacion y el segundo conducto 253 de descarga. En esta segunda posicion de trabajo, el elemento amovible 240 forma, con la segunda superficie lateral interna 223 y las paredes transversales internas 221 y 222 del cuerpo principal 200 del aparato 20, una segunda camara 251 de acumulacion que esta rodeado transversalmente por las dos referidas paredes transversales 221 y 222, y lateralmente por la segunda superficie lateral interna 223 y la segunda cara lateral 242 de dicho elemento amovible 240, de forma que dicha segunda cara lateral 242 de dicho elemento amovible 240 se extiende entre las dos paredes transversales internas 221 y 222 del cuerpo principal 200, y conecta, con su primer extremo 260 de arista y con su segundo borde lateral 292 del segundo extremo 290, la superficie interna 274 del extremo superior 270 del cuerpo principal 200 con la parte inferior de la segunda superficie lateral interna 223 del cuerpo principal 200.

Simultaneamente, el elemento amovible 240 que se mueve desde la primera hasta la segunda posicion de trabajo, forma un segundo conducto 253 de descarga con su primera cara lateral 241 junto con las dos paredes transversales internas 221 y 222 y con la primera superficie interna 220 del cuerpo principal 200, desde la cual fluye el material absorbente en granulos 310 de la dosis 250 recogida anteriormente en la primera camara 230 de acumulacion.

En la realizacion preferente 20, ilustrada en la Figura 2, las camaras primera y segunda 230, 251 de acumulacion formadas por el movimiento entre las posiciones primera y segunda de trabajo del elemento amovible 240 con las superficies internas 220, 221, 222, 223 del cuerpo principal 200 se caracterizan porque garantizan el sellado del material absorbente en granulos 310. Dicho sellado puede obtenerse de forma eficaz mediante tolerancias de acoplamiento apropiadas entre las superficies 241, 242, 243, 244 del elemento amovible 240 y las superficies internas 220, 221, 222, 223 del cuerpo principal 200. En la realizacion preferente 20, es posible obtener un paso desde 0,05 hasta 0,2 mm entre las dos superficies 243, 244 de conexion entre las caras laterales primera y segunda 241, 242 del elemento amovible 240 y las paredes transversales internas respectivas 221,222. De forma similar, se puede obtener el mismo paso entre el primer extremo 260 de arista del elemento amovible 240 y la superficie interna 274 del extremo superior 270 del cuerpo principal 200. Ademas, en la realizacion preferente 20 de la Figura 2, sin embargo, los bordes laterales primero y segundo 291, 292 del segundo extremo 290 del elemento amovible 240 pueden hacer contacto con las superficies internas primera y segunda respectivas 220, 223 del cuerpo principal 200.

En la realizacion preferente, el elemento amovible 240 se mueve entre las dos posiciones de trabajo, destacadas claramente en las Figuras 3 y 5, con un perfil de velocidad que se representa en la parte superior del grafico de la Figura 10, a partir del cual puede apreciarse, a modo de ejemplo, que, en consideracion de un tiempo de ciclo T = 0,00857 segundos, necesario para la produccion de una estructura absorbente 310 en una lmea de produccion que produce 700 artfculos por minuto, el tiempo t requerido para que el elemento amovible 240 se mueva entre las dos posiciones de trabajo puede ser entre un 15% y un 40% del tiempo de ciclo, con un valor preferente de 25%, que en este caso espedfico sena de t = 0,00214 segundos.

El experto apreciara que dicho perfil de velocidad, en combinacion con el control constante tanto de la masa del material en granulos 310 del flujo 320 llevado a cabo por el distribuidor 30, como del tiempo de exposicion de la camara 230, 251 de acumulacion relativa a dicho flujo 320, permite que el dispositivo 20, en la realizacion preferente ilustrada en la Figura 2, produzca una multiplicidad de dosis 250, teniendo todas la misma cantidad, en terminos de peso, de material absorbente en granulos 310.

La Figura 4 muestra claramente como el movimiento rapido del elemento amovible 240 entre las dos posiciones de trabajo minimiza el riesgo de que pueda haber una contaminacion de granulos de material absorbente 310 en las areas de la lamina 50, 60 que debenan permanecer desprovistas de granulos. De hecho, la velocidad del movimiento minimiza la cantidad de material que podna caer accidentalmente en el conducto de descarga antes de que se cierre en la camara respectiva de acumulacion, segun se muestra claramente en la Figura 5.

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La Figura 4 tambien ilustra claramente, en la realizacion preferente, que se favorece la operacion de descarga del material en granulos 310 por la presencia de entradas 280 de aire ubicadas en la parte superior 270 del cuerpo principal 200.

De hecho, estas entradas 280 de aire, que en la realizacion preferente pueden ser ranuras o agujeros, permiten que el flujo 285 de aire llene la oquedad que se genera en los conductos respectivos 233, 253 de descarga cuando el material granular 310 fluye hacia la boquilla 500 de salida que, a su vez, sirve para transportarlo sobre la lamina movil 50, 60.

El experto apreciara el hecho de que las referidas aberturas 280 tambien favorecen la etapa de carga del material 310, facilitando la evacuacion del aire presente en las camaras respectivas 230, 251 de acumulacion, segun se muestra de forma esquematica en las Figuras 3 y 5.

Mientras que el aparato 20 lleva a cabo las referidas operaciones, el distribuidor 30 suministra un flujo continuo 320 de masa constante de material polimerico absorbente en granulos 310 a la boca 215 del distribuidor 210 de alimentacion, llenando, como tales, de forma alterna, las dos camaras 230, 251 de acumulacion que, subsiguientemente, seran vaciadas cuando se transformen en los conductos respectivos 233, 253 de descarga.

La repeticion dclica de las operaciones que se acaban de describir permite la transformacion del flujo continuo 320 de masa constante del material polimerico absorbente en granulos 310 en un flujo intermitente que consiste en una pluralidad de cantidades o dosis determinadas individuales 250 de material absorbente en granulos 310 que pueden ser depositadas sobre un sustrato o lamina 50, 60 que, en los procedimientos de produccion de las Figuras 1 y 6 que utilizan el dispositivo 20 segun la realizacion preferente de la Figura 2, por ejemplo, pueden moverse en la direccion X de trabajo a una velocidad lineal de 4,667 m/s, que es, de hecho, la velocidad requerida para producir 700 estructuras absorbentes por minuto, teniendo cada una una longitud de 400 mm.

No se le escapara al experto que el movimiento de izquierda a derecha de la direccion X utilizada en las figuras adjuntas a la presente descripcion solo es utilizado con fines indicativos, dado que el aparato de la presente invencion puede funcionar igualmente bien en la direccion contraria, es decir, de derecha a izquierda.

En la realizacion preferente del dispositivo 20, segun se representa claramente en las Figuras 1 a 6, la boquilla 500 de salida puede estar conectada a la parte inferior 271 del cuerpo principal 200 por medio de un distribuidor 400 interpuesto entre dichos dos elementos 500, 200.

El distribuidor 400, en la realizacion preferente de la Figura 2, esta dotado de un deposito para aire 410 a presion, que rodea el penmetro externo del propio distribuidor 400, y que sirve para suministrar a las aberturas 420 ubicadas en el borde 520 de conexion de la boquilla 500 con el distribuidor 400, y puede generar un flujo 450 de aire de alta velocidad en dicha boquilla 500 de salida. La velocidad del flujo 450 de aire puede variar desde 100 hasta 300 m/s.

En la realizacion preferente, esta caractenstica se consigue con agujeros 420, creados en los cuatro lados del distribuidor 400, que tienen un diametro entre 1 y 2,5 mm y estan colocados a un paso entre 5 y 15 mm; en una configuracion preferente adicional, dichos agujeros pueden tener un diametro de 1,5 mm a un paso de 10 mm.

El flujo 450 de aire lleva a cabo dos funciones fundamentales: la primera es generar un nivel de presion subatmosferica en la entrada de la boquilla 500 de salida gracias al efecto Venturi, generado por el aire de alta velocidad, que, en cooperacion con el flujo 285 de aire que fluye a traves de las entradas y aberturas 280 de aire, puede extraer la dosis 250 del material en granulos 310 acumulada en el interior de las camaras respectivas 230 y 251 de acumulacion con mas energfa, segun se ilustra claramente en la Figura 4; la segunda funcion es llevar a cabo una laminacion de cada dosis individual 250. De hecho, cuando el elemento amovible 240 se mueve entre las dos posiciones de trabajo, y abre el conducto relativo 233, 253 de descarga, se extrae en un bloque el material en granulos 310 de la dosis unitaria 250, contenida anteriormente en la camara correspondiente 230, 251 de acumulacion, tambien gracias al gradiente de presion generado por el efecto Venturi del flujo 450 de aire. En cuanto se capturan los granulos 310 de la dosis 250 por medio del flujo 450 de aire, son acelerados hasta una velocidad mayor que la posefda por toda la dosis 250 en la etapa inicial de descarga, con la consecuencia de llevar a cabo un alargamiento o laminacion de la propia dosis 250. Gracias a este efecto, o mas bien, gracias al ajuste de la velocidad del flujo 450 de aire, se puede controlar y variar, si es necesario, la longitud 72, 82 de la dosis unitaria 250.

En la realizacion preferente, se puede variar la velocidad del flujo 450 de aire ajustando de forma adecuada el valor de la presion del aire en el interior del deposito 410. Los valores adecuados de presion del aire son entre 30 kPa y 400 kPa, los valores particularmente preferentes son entre 70 kPa y 150 kPa.

Un sistema sencillo y eficaz para ajustar dicho nivel de presion es conectar el deposito 410 con el aparato que genera aire a presion, interponiendo entre ellos un dispositivo de ajuste de la presion del tipo R73G-3GK-NMR, producido y comercializado por Norgren SpA, via Trieste 16, 20871 Vimercate (MB).

La boquilla 500 de salida, en la realizacion preferente, al igual que llevar a cabo las funciones de transportar la dosis 250 del material granular absorbente 310 hacia la lamina movil 50, 60, y definir y controlar la longitud 72, 82, tambien

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lleva a cabo la funcion de controlar la anchura 75, 85 de cada dosis unitaria 250 de material granular 310 aplicado sobre la referida lamina 50, 60, de forma que se determina con precision la anchura 75, 85 de dichas dosis 250 mediante la anchura 550 de la porcion extrema de la boquilla 500 de salida.

En una configuracion preferente adicional, no mostrada en las figuras adjuntas, para garantizar un mejor control de dicha anchura 75, 85 de las dosis 250, se producen los elementos principales del aparato 200, o mas bien, el distribuidor 210 de alimentacion, el elemento amovible 240, el cuerpo principal 200, el distribuidor 400 de aire comprimido y la boquilla 500 de salida, de forma que todos tengan una anchura interna de conducto para el paso de material absorbente en granulos 310 igual a la anchura 75, 85 requerida para la dosis unitaria 250. De hecho, en esta configuracion adicional, no hay variaciones en la anchura de los pasos internos del material absorbente en granulos 310 que, por lo tanto, no esta sometida a cambios de direccion transversal; esto garantiza, por lo tanto, un flujo mas constante y regular del material en granulos 310 y, por ultimo, un mejor control de la anchura 75, 85 de las dosis 250.

El experto apreciara que el dispositivo 20, en la realizacion preferente ilustrada en la Figura 2, podna estar fabricado de acero inoxidable AlSI 304, en particular aquellos componentes que se encuentran en contacto directo con el material absorbente en granulos 310. De hecho, estos, siendo altamente higroscopicos, pueden desencadenar posibles procedimientos de corrosion si hacen contacto con objetos metalicos no resistentes a la corrosion, y los posibles tratamientos superficiales no proporcionanan una proteccion debido a que senan eliminados en poco tiempo por la accion abrasiva del propio material 310.

El experto apreciara, ademas, que el extremo 510 de salida de la boquilla 500 del que fluye el material granular absorbente 310 puede colocarse a un paso 110 de la banda movil respectiva 50, 60, que puede variar, desde un valor mmimo de 0,1 milfmetros hasta un valor maximo de 40 milfmetros. Esta claro que esta variabilidad depende de varios factores, tales como el tamano de los granulos del material, la cantidad de material 310 requerida para cada dosis 250, al igual que parametros del procedimiento, tales como el tipo y la naturaleza de la banda 50, 60 a la que se aplica dicho material absorbente en granulos 310.

En el procedimiento 10 de produccion ilustrado en la Figura 1, se puede utilizar el aparato 20 de aplicacion discontinua de cantidades controladas 250 del material polimerico absorbente en granulos 310, segun la realizacion preferente de la Figura 2, en combinacion con una banda continua 50 fabricada de una capa de fibras celulosicas absorbentes, y el referido procedimiento de aplicacion de las dosis 250 puede llevarse a cabo bien cuando dicha capa 50 de fibras celulosicas ya esta formada, segun se muestra en la Figura 1, o bien durante la formacion de la propia capa 50.

En este tipo de procedimiento de produccion de la estructura absorbente 70, el paso 110 entre el extremo 510 de salida de la boquilla 500 y la lamina 50 puede encontrarse en el intervalo desde un mmimo de 15 hasta un maximo de 40 milfmetros, con un valor preferente de 30 milfmetros. Esto es para favorecer un mezclado a fondo de los granulos 310 con las fibras constituyentes de la capa 50 de soporte, especialmente en el caso en el que se aplican los granulos polimericos absorbentes 310 durante la etapa de construccion de la referida capa 50.

En el ejemplo 10' del procedimiento de produccion ilustrado en la Figura 6, se puede utilizar el aparato 20 de la aplicacion discontinua de cantidades controladas 250 de material polimerico absorbente en granulos 310, segun la realizacion preferente de la Figura 2, para producir la estructura absorbente 80 que es producida llenando las formaciones huecas o pocillos 820 con material absorbente en granulos 310 presente en una lamina 60, fabricada normalmente de una banda de material no tejido. Las formaciones huecas o pocillos 820 de cada estructura absorbente 80 pueden estar presentes en forma matriz 810 de filas paralelas 850 de celdillas o huecos o pocillos 820.

Cada uno de dichos huecos o celdillas 820 tiene un perfil 825 de boca, que puede ser circular, segun se muestra en la Figura 8, o hexagonal, o tener cualquier otra forma.

Una lamina adecuada para producir la estructura absorbente 80 es el SMS hidrofilo de 10 g/m2, codigo IC3EW-100 010 DB W, producido y comercializado por Fitesa 840 SE Main Street, Simpsonville, Carolina del Sur 29681 EE.UU.

Para producir la estructura absorbente 80 descrita brevemente con anterioridad, se transporta la lamina 60 de soporte sobre un aparato de soporte, que puede ser bien un tambor o, segun se ilustra en la Figura 6, una cinta 600, dotada en su superficie externa 650 de una pluralidad de agrupaciones 610 de rebajes 620 con el perfil que reproduce la forma deseada de las cavidades o pocillos 820. Las matrices 810 estan separadas con un paso constante P que es equivalente a la longitud 83 de la estructura absorbente 80. La lamina 60 de soporte se deposita sobre la cinta 600 de formacion, y es sometida a deformacion, por ejemplo mediante la accion de un posible rodillo de presion (no presente en el procedimiento ilustrado en la Figura 6), dotado en su superficie externa de una pluralidad de proyecciones correspondientes a la forma y la posicion de los rebajes 610 en la superficie externa 650 del tambor 600 o cinta, en combinacion con la accion de una fuente 660 de presion subatmosferica aplicada en la superficie interna 640 del tambor 600 o cinta a traves de un distribuidor 670 de vacrn. El vacrn generado por la fuente subatmosferica 660, gracias a la presencia de superficies 625 permeables al aire en la parte inferior de las cavidades 620, cuando estas superficies permeables al aire se encuentran junto al distribuidor 670 de vacm,

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succiona la lamina 60 dentro de las referidas cavidades 620 de la cinta 600 de formacion, determinando la deformacion con la formacion consiguiente de las cavidades o pocillos 820.

No pasara desapercibido para el experto que la referida operacion de deformacion tambien puede llevarse a cabo por solo uno de los dos dispositivos descritos anteriormente. De hecho, segun se destaca en el diagrama de la Figura 6, la deformacion de la lamina 60 solo se consigue mediante la accion del vado.

El procedimiento de formacion recien descrito es esencialmente similar a las tecnicas de deformacion por vado de pelfculas de material plastico, y puede implementarse de forma ventajosa bien en sistemas de cinta o bien en un aparato de tambor, como se describe, por ejemplo, en los documentos EP 1 974 705 A1 y EP 2 286 776 A1.

En el ejemplo 10' del procedimiento de produccion, ilustrado en la Figura 6, el aparato 20 depositara la dosis 250 del material polimerico absorbente en granulos 310 en el interior de la cavidad 820 de la matriz relativa 810 formada anteriormente sobre la banda 60. En este procedimiento particular, el paso 110 entre el extremo 510 de salida de la boquilla 500 y la lamina 50 puede encontrarse en un intervalo desde un mmimo de 0,1 hasta un maximo de 5 mm, con un intervalo preferente entre 0,5 y 1 mm, de manera que se evite cualquier rebote del material absorbente en granulos 310 sobre la lamina 60 soportada por la cinta 600 y, por lo tanto, evitando la contaminacion en areas en las que el material en granulos no debena estar presente.

En el procedimiento 10', la etapa de deposicion de la dosis 250 del material absorbente en granulos 310 coincide con la etapa de construccion de la matriz 810 de las cavidades 820; por lo tanto, el dispositivo 20 comenzara a depositar el material en granulos 310 de la dosis 250 en el instante en el que se presentan los primeros huecos 820 o cavidades bajo la boca o el extremo 510 de salida de la boquilla 500, y la operacion de descarga cesara cuando todas las cavidades 820 de la matriz relativa 810 hayan pasado bajo dicho extremo 510 de salida o boca y, por lo tanto, habran sido llenadas de material absorbente en granulos 310.

En una realizacion particularmente preferente adicional del dispositivo 20, se puede subdividir la boquilla 500 de salida en una pluralidad de conductos separados entre sf en la anchura respectiva 550 y dispuestos unos junto a otros, disenados para llevar a cabo una aplicacion de material en granulos que da como resultado que sea discontinua en la direccion Y, transversal a la direccion de aplicacion/avance X y a la referida lamina 50, 60.

Es evidente para el experto que dicha realizacion adicional puede aplicarse de forma ventajosa en el procedimiento 10' de produccion ilustrado en la Figura 6, es decir, en el caso en el que el aparato 20 deba llenar, con dosis unitarias 250 de material absorbente en granulos 310, las matrices correspondientes 810 formadas, a su vez, por una pluralidad de filas 850 de pocillos o cavidades 820 paralelos entre sf; en este caso se puede utilizar una boquilla 500 de salida, dotada de una serie de conductos dispuestos unos junto a otros, siendo cada conducto de salida coaxial con la fila respectiva 850.

La estructura absorbente 80 puede completarse sellando el material absorbente en granulos 310 en los huecos 820 con una lamina adicional de material no tejido, y proporcionando medios apropiados para cerrar y anclar el material absorbente en granulos 310 tales como, por ejemplo, sistemas mecanicos 750 o sistemas 690, 700 de aplicacion de adhesivo.

Por supuesto, sin perjuicio al principio de la invencion, los detalles de construccion y las realizaciones pueden variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados sin alejarse del alcance de la invencion segun se define mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (20) adecuado para transformar un flujo (320) continuo y controlado de material absorbente en granulos (310) en un flujo intermitente (250) para proporcionarlo a medios (50, 60) amovibles en una direccion X, que comprende un distribuidor (210) de alimentacion, una boquilla (500) de salida y un cuerpo principal (200), colocado entre dicho distribuidor (210) de alimentacion y dicha boquilla (500) de salida, configurado para hacer que dicho material absorbente en granulos (310) fluya en una direccion (Y'-Y') que coincide con los ejes respectivos de simetna de dicho distribuidor (210) de alimentacion, de dicha boquilla (500) y de dicho cuerpo principal (200); en el que hay alojado en de dicho cuerpo principal (200) un elemento amovible (240), con capacidad para moverse alternativamente entre posiciones de trabajo primera y segunda, de tal forma que cuando dicho elemento amovible (240) este ubicado en la primera posicion de trabajo, forme una primera camara (230) de acumulacion del material absorbente en granulos (310) alimentado de forma continua (320), y un primer conducto (233) de descarga de dicho material (310), y cuando dicho elemento amovible se encuentre en la segunda posicion de trabajo, forme una segunda camara (251) de acumulacion y un segundo conducto (253) de descarga.
2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que dicho cuerpo principal (200), disenado para ser atravesado por dicho material absorbente en granulos (310), presenta una seccion interna transversal a dicha direccion cruzada (Y'-Y') de dicho material (310) de una forma cuadrilateral con todos los angulos rectos.
3. Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho elemento amovible (240) tiene una forma de cuna, que tiene extremos primero y segundo (260, 290) y dos caras laterales (241, 242), simetricas en dicha direccion cruzada (Y'-Y') de dicho flujo de material absorbente en granulos (310), que convergen hacia dicho primer extremo (260) de arista y que forman con dicho segundo extremo (290) un primer borde lateral (291) y un segundo borde lateral (292), respectivamente; estando conectado dicho elemento amovible (240) en dicho segundo extremo (290) a un eje (295) libre para girar en torno a su eje (X'-X'), configurado para permitir que el elemento amovible (240) lleve a cabo un movimiento oscilante (20) en torno a dicho eje (X'-X') entre dichas posiciones primera y segunda de trabajo.
4. Dispositivo segun la reivindicacion 3, en el que dicho elemento amovible (240) esta conectado (265) a un medio (245) de accionamiento configurado para conferir dicho movimiento oscilatorio (20) a dicho elemento amovible (240) en torno a dicho eje (X'-X'), estando formado dicho medio de accionamiento, preferentemente, por un servomotor (245).
5. Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la parte superior (270) de

dicho cuerpo principal (200) esta dotada de entradas (280) de aire, siendo dichas entradas (280) de aire, preferentemente, ranuras o agujeros.
6. Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha boquilla (500) de salida esta conectada a la parte inferior (271) del cuerpo principal (200) por medio de un distribuidor (400) interpuesto entre dicha boquilla (500) y dicho cuerpo principal (200), estando dotado dicho distribuidor (400) de un deposito para aire (410) a presion que rodea el penmetro externo y se encuentra en comunicacion de fluido con el interior de dicho distribuidor (400).
7. Dispositivo segun la reivindicacion 6, en el que la presion del aire en el interior de dicho deposito (410) de aire esta entre 30 y 400 kPa y preferentemente entre 70 y 150 kPa.
8. Dispositivo segun la reivindicacion 6, en el que dicho deposito (410) de aire a presion se encuentra en

comunicacion con dicho distribuidor (400) a traves de las aberturas (420) colocadas en el borde (520) de

conexion de dicho distribuidor (400) con dicha boquilla (500) de salida, y es capaz de generar un flujo (450) de aire a velocidad elevada dentro de dicha boquilla (500) de salida.
9. Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el distribuidor (210) de alimentacion, el elemento amovible (240), el cuerpo principal (200), el distribuidor (400) de aire a presion y la boquilla (500) de salida, tienen todos la misma anchura transversal interna (550).
10. Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la boquilla (500) de salida esta subdividida en una pluralidad de conductos separados entre sf y dispuestos unos junto a otros, configurados para llevar a cabo una aplicacion de dicho material en granulos (310) sobre dichos medios (50, 60) de recepcion, discontinuos tanto en dicha direccion X como en la direccion Y transversal a dicha direccion X.
11. Una maquina para la produccion de una estructura absorbente (70, 80) para productos desechables de higiene sanitaria que comprende un dispositivo (20) adecuado para transformar un flujo continuo y controlado (320) de material absorbente en granulos (310) en un flujo intermitente (250) segun una de las reivindicaciones 1-10.
12. Un procedimiento para proporcionar un flujo intermitente (250) de material en granulos (310) sobre medios (50, 60) de recepcion amovibles en una direccion X a partir de un flujo continuo (320) y de peso controlado de dicho

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material en granulos (310), que comprende las etapas de: mover (245) un elemento amovible (240) alojado en un cuerpo principal (200), atravesado por el material en granulos (310), entre una primera y una segunda posicion de trabajo, siendo capaz dicho elemento amovible (240) de formar con dicho cuerpo principal (200), en dichas posiciones primera y segunda de trabajo, una primera camara (230) de acumulacion y un primer conducto (233) de descarga, y una segunda camara (251) de acumulacion y un segundo conducto (253) de descarga, respectivamente; alimentar, con dicho flujo continuo (320) de peso controlado dicho material en granulos (310), de forma que se llenen alternativamente dichas camaras primera y segunda (230, 251) de acumulacion; expulsar de forma alternante el material granular (310) contenido en dichas camaras primera y segunda (230, 251) de acumulacion por medio de conductos primero y segundo respectivos (253, 233) de descarga, formados por el movimiento alternante de dicho elemento amovible (240) en el interior de dicho cuerpo principal (200); proporcionar (250) el referido material en granulos (310) descargado de dichas camaras primera y segunda (230, 251) de acumulacion a dichos medios (50, 60) de recepcion.
13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, en el que se extrae dicho material en granulos (310) contenido en dichas camaras primera y segunda (230, 251) de acumulacion con medios neumaticos de extraccion.
14. Procedimiento segun la reivindicacion 13, en el que dichos medios neumaticos (400) de extraccion explotan el efecto Venturi (450).