JP2004517221A - 場合によっては有限の中間製品を備えた製品ウェブをウォータジェットによって流体動力学的に負荷するための方法及び液体噴流を発生させるためのノズル装置 - Google Patents

Abstract

水流交絡により、製品ウェブの所定の幅は常に全面的にウォータジェットによって負荷される。しかしまた、ユニット状の耐久消費財を硬化して、場合によってはこれらの素材の周りだけで、当該素材を支持するカバーフリースを硬化させるか、又はカバーフリースにより当該素材の周りだけを結合しようとする場合も有利である。このためには、線状硬化及びストリップ状硬化等の、可能なあらゆるパターンが有利である。このことを可能にするために本発明では、ウォータビームからのウォータジェットの流れを、部分的に妨げ且つ／又は中断して意図的に制御するための対策を講じる。このことは、ウェブと一緒に進行する、スクリーンにより保持された被覆薄板か、又はスクリーン自体によって可能であってよい。部分的な硬化のためには、個別に可動であり且つコンピュータを介して制御可能なノズルも有利である。

Description

【０００１】
国際公開第００／６３４７９号パンフレットに基づき、立体的な有限素材であれ中間製品であれ、フリース等の二枚の製品ウェブの間で支承すること、流体動力学的な交絡によってフリースを繊維の絡合に基づき結合すること、これにより、素材の周囲を閉じることが公知である。
【０００２】
硬化過程を連続して、前進するサンドイッチウェブの全長にわたって行おうとする限りは、立体的な素材が製品ウェブの搬送方向に対して平行に延在しているのか、又は垂直方向で延在しているのかには関係なく、例えば米国特許第３５０８３０８号明細書に記載の交絡による公知の硬化方法と相違はない。但し、素材が有限であり且つこれらの素材の領域にウォータジェットが当たらないか又は部分的にしか当たらない場合は、当該の素材を水流交絡を用いた前記の公知の方法によって部分的に面にわたって硬化するか、又は素材周囲を包み込むことはできない。
【０００３】
本発明の課題は、おむつ、傷口パッド、湿布、場合によっては絆創膏等のための、既に予め製作された詰め物及び／又は吸収ライナのような有限素材も一緒に完成製品を連続的に、しかしまた場合によっては部分的に表面全体にわたって硬化し、部分的に素材面の切欠きに基づいて、周囲を場合によっては上下両方で進行するフリース等に結合することができ、これにより、素材の周囲が密閉又は封入される方法及び該方法のための装置を提供することである。衛生、薬又は別の技術的な用途のための最終製品は連続的に、しかしその都度立体的な製品を意図して種々様々に面にわたって処理可能であるのが望ましい。
【０００４】
但し、面にわたる特殊効果を得るために、面状のフリース又はフリース製品が部分的にのみ面にわたって圧縮され且つ結合もされているというケースも考えられる。この限りでは、フリース又は結合材料を部分的にのみ結合するために、見いだそうとする方法が利用可能であるのが望ましい。
【０００５】
最高１０００ｂａｒの高圧を以て、作業幅にわたって延びるノズルビームのノズルストリップに設けられた、列状で密接に配置された複数の微小ノズル開口から液体をノズルビームに対向して進む製品ウェブに噴射することに基づいて、互いに重なり合って位置する少なくとも２枚のフリース、薄織物、織物又は編物を、作業幅にわたって均等に作用する液体噴流によって、流体動力学的に圧縮及び／又は硬化及び／又は結合するための方法から出発して、前記課題を解決するために本発明では、ウォータビームから不変に連続して流出する液体噴流において、該液体噴流が進行する製品ウェブに当たるのを一時的に妨げ、これにより、製品ウェブの部分、線、面をウォータジェットによって負荷させないようにする。ウォータジェット又は水圧はウォータビーム内で不変に形成されてよく、この場合、ウォータジェットは少なくとも部分的に、製品ウェブに到達することを妨げられる。このことは例えば、ウォータジェットの噴射方向に向かって所定の物体を時間規定して運動させることにより、ウォータジェットをその発生方向から一時的に変向させることによって可能である。この場合、前記物体は一貫してウォータジェットの運動軌道を、場合によっては瞬間的に変更させる。このようにして、製品のかさ高のままであるべき範囲は処理しないで残したままにすることができ、これにより、既存の製品特有の吸収特性が維持される。
【０００６】
類似効果は、比較的広幅のノズルビームの個々のノズル、ノズル群又は個々のセグメントに断続的に液体を供給するか、若しくは例えば電気機械式、電磁式又は圧電式で制御される弁又は弁群（平行又は場合によってはシーケンシャル）によって達成することができるようなものを供給することによっても得られる。これにより、脈動する液体噴流を正しい位置に、つまり、流体動力学的に負荷されるべき材料の正確に規定された個別領域に意図的に向けることが可能であり、これにより、規定されたパターンに従った固定又は硬化が可能である。
【０００７】
このことは同様に、ウォータジェットの運動軌道内へ運動する物体が、製品ウェブと一緒に運動するベルト又はドラム周面部分である場合に可能である。この場合は、ベルト又はドラムにおいて必要な面を何らかの方法でサイドガイド又は保持し、延いては前進運動させることができるということだけが考慮される。一貫して、前記のスクリーン又は穿孔薄板等の液体透過性の領域は、いずれにしろ部分的に液体噴流に沿って抵抗せざるを得ない。このことは、織物パターンであれ、ハニカムパターンであれ、任意のパターンを硬化ゾーンに生ぜしめる。適用例は多様である。透かし状のものを有する紙であってよいか、又は薄織物に製作会社或いはその顧客特有の表面構造を設けることができる。この場合、片面又は両面に線状凹部、即ち平行線がまっすぐに又はあちこちに行く形式のネットを有する簡単な表面構造の設けられる綿製品も典型的である。
【０００８】
前記課題を解決するための別の手段は、ノズルビーム又はノズルを製品ウェブに対する相対運動で制御するか、逆に製品ウェブをノズルビーム又はノズルに対する相対運動で制御するという点にある。この場合、同時にノズル又はノズルビームからの水の流出圧力及び／又は流出量を短い間隔で制御することも可能である。このアイデアを実現するためには、様々な方法が考えられる。水圧を形成するために圧縮ポンプに接続された複数の個別ノズルを使用することができる。しかしまた、やはりコンピュータを介して特別なパターンをウォータジェットで加工するか、又は加工しない弁がそれぞれ設けられた個別ノズルの接続された、汎用のノズルビームを使用してもよい。このようにして、硬化しようとする材料の液体噴流による負荷を意図的に減少させるか、又は個々の部分面、点又は線に集中させることができる。このことは、断続的な噴流又は脈動噴流を前提としている。
【０００９】
この点状又は短い線状の交絡により、目標とする製品の吸収作用を低下させる恐れのあるフリース製品の熱可塑的な硬化無しで、流体動力学的な縫合、付着又は止め縫いの形式が得られる。この領域におけるフレキシビリティーは極めて大きい。あらゆるフォーマット又はパターンにおいて硬化可能である。このシステムは、特に衛生産業用に用いることができる。
【００１０】
このようにして、従来個別に製作した中間製品を、今や連続的に仕上げ加工、硬化して、カバー内に封入することができる。製品ウェブは、慣例のように断続的な製品を以て乾燥及び／又は引き続く仕上げ処理後に大きなロールに巻成されて出荷されてから、個別使用のための横方向分割及び縦方向分割に基づいて、現地で箱詰めすることもできる。
【００１１】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
ノズルビームは基本的に、ヨーロッパ特許第０７２５１７５号明細書に記載された構成部材から成っている。この点においてのみ、前掲の開示文書に関連している。
【００１３】
図４ａ）に簡単に示したノズルビーム１は、いずれにしろ長手方向孔２を備えたケーシングから成っており、前記長手方向孔２には、端面に圧力下にある液体が供給されている。通流孔３を介して水が、大抵２列で相並んで間隔をあけて複数のノズル孔が設けられたノズルストリップ４に到達する。前記ノズル孔においてウォータジェット５が形成され、これらのウォータジェット５は、下方を通過する少なくとも１枚の例えばフリースから成る製品ウェブ６に、繊維絡合のためにぶつかる。
【００１４】
製品ウェブ６は、図１では下側の担体フリース６′から成っており、この担体フリース６′にはおむつ、絆創膏、パッド等のための詰め物及び吸収ライナのような、面状の中間製品７が載置されている。この場合、図示の耐久消費財７は点状に硬化又は付着されているのが望ましく、従って、点状硬化部８はそれぞれ４箇所に書き込まれている。残りの領域は相変わらずかさ高のままであり、これにより高吸収性であり続けるのが望ましい。耐久消費財７にもやはり面状のカバーフリース６″が載置されている。これら全てを特別な水流交絡によって、ハッチングのように表わして互いに結合させるのが望ましい。
【００１５】
更に、図２及び図３には横断面で見て、それぞれノズルビーム（ここでは図示せず）と場合によっては往復移動可能な物体９（この実施例では前縁部１０が切込み成形されている）とから流出するウォータジェット５、並びに製品ウェブ６が、特別な非硬化処理又は点状硬化処理の行われている所で断面されて示されている。部分的に有効になるウォータジェット５に基づき、このウォータジェット５は耐久消費財７又は担体フリース６′及びカバーフリース６″の所望の位置にしか当たらない。このためには、図２及び図３では物体９が役立ち、この物体９はここでは薄板と呼ぶことにする。この薄板９は前縁部１０を有しており、この前縁部１０は、作業幅にわたって均等にノズルビームから流出するウォータジェット５に対して往復運動可能である。薄板９の突出した成形部１０′がウォータジェット５の下位に到達するので、薄板９に当たるウォータジェットは、その下へ案内される製品ウェブ６に当たらず延いては完成品はかさ高且つ高吸収性のままである。図２では、成形されて突出した被覆域１０′は耐久消費財７の幅で描かれている。なぜならば、この場合、耐久消費財７にはウォータジェット５′を当てず延いてはかさ高のままにしようとするからであり、これに対して、図３では薄板９′の被覆域１０″はより細く、つまり点状硬化部８に基づきウェブ７′の幅で細く形成されており、これにより、点状硬化部８にしかウォータジェット５′は当たらず、そこでしか耐久消費財７は硬化されない。
【００１６】
複数のステップにおいて必要な、図１に示したような硬化では、複数の薄板９，９′が相前後して各１つのウォータビームを備えて設けられている。個々の薄板９，９′は、互いに独立して異なるタイミングで往復運動される。
【００１７】
この場合、異なって製作された複数のノズルストリップを使用することもでき、これらのノズルストリップは、その長さにわたって様々に穿孔された領域及び／又は穿孔されていない領域を以てノズルビームにおいて有効である。例えばノズルストリップ４が図２及び図３においてウォータジェット５′の流出する場所にしか孔を有していない場合、製品７の領域内で区分毎に又は複数の点にしか硬化を生ぜしめないためには、真っ直ぐな前縁部１０を備えた１枚の往復運動する薄板９で十分である。
【００１８】
長さにわたって様々に配分された孔又は非穿孔領域を備えたノズルストリップは、それだけで区分毎の硬化に役立つことができる。これにより、ノズル噴流によってフリースに、ノズルストリップの構成に対応するパターンがつけられる。
【００１９】
図４に示した実施例では、複数の個別ノズル又は比較的小さなウォータビーム１が設けられている。この場合、個別ノズルは、それぞれウォータジェット５用の孔は少数しか有さない図４ｂに示した円形のノズルプレート４′又は図４ｃに示したストリップ形のノズルプレート４″を有している。図４ｄに示した個別ノズルは、コンピュータ制御される経路に沿って進行可能であり、これにより、あらゆる任意のパターンを硬化して製品ウェブ６上に表すことができる。個別ノズルは、それぞれ供給される液体量及びその圧力において、より良好に制御可能である。当該ノズルによってフリース６は、縁区分又は耐久消費財７を互いにより簡単に分離するためにも、場合によっては線状に穿孔又は付着することができる。個別ノズルは、素材の特殊硬化のためにも、例えば製品ウェブに対して様々な高さで縁部域に配置されているか、又は特別に適合された傾斜で位置調整されていてもよい。図４ｄに示した個別ノズル１には所要の水圧を供給せねばならない。個別ノズルは、それぞれ圧縮ポンプと可動ホース１８を介して接続されているか、又はこれらのホース１８は汎用の構成のウォータビームに接続されている。この場合、製品ウェブの幅にわたってウォータビーム１が配置されており、このウォータビーム１には、個別ノズル１まで達する複数のホース１８が圧力密に固定されている。ノズルにはそれぞれ弁が供給されていてよく、これらの弁は、どれくらいの圧力又は液体量が製品ウェブ６の規定箇所において必要とされるかに応じて、ウォータビームからの水圧に影響を及ぼす。全てコンピュータを介して制御可能である。
【００２０】
耐久消費財７は、同一パターンを以て図５に示した装置により硬化されてもよい。この装置では、製品ウェブ６と一緒にエンドレスベルト１５が回転しており且つ製品ウェブ６を全面的にスクリーンによって被覆している。エンドレスベルトの代わりに大きな自由表面を有するドラムが有利であってもよい。エンドレスベルト１５の内側にはウォータビーム１が配置されており、このウォータビーム１はその全長にわたって均等に液体噴流をベルトに対して噴射する。但し、ベルト１５は液体非透過性の領域１６を有している。これらのカバー領域１６は、例えば図１から明らかな点状交絡のための開口１７を備えた耐久消費財７に基づき、交絡しようとするパターンに対応している。このようにして別の面状パターンを、パターンを生ぜしめるエンドレスベルト１５に関連して製品ウェブ６内及び製品ウェブ６上に縫合、圧刻することができる。但し、この硬化形式は、エンドレスベルト１５のブレードパターンに対応するパターンを、硬化されたフリース範囲にも生ぜしめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
立体的に高くされて、間隔をおいて相並んで配置された素材を備えた製品ウェブを上から見た図である。
【図２】
ウォータジェット、挿入板及び製品ウェブの側面図である。
【図３】
図２と同様の側面図を点状硬化手段と一緒に示したものである。
【図４】
制御可能な個別ノズルを詳細図ａ）〜ｄ）で示した図である。
【図５】
製品ウェブを供給するエンドレスベルトの内側に設けられたノズルビームの横断面図である。
【図６】
場合によっては非透過性の領域によって塞がれたエンドレスベルトのネット構造を示した図である。
【符号の説明】
１ ノズルビーム、 ２ 長手方向孔、 ３ 通流孔、 ４ ノズルストリップ、 ５ ウォータジェット、 ６ 製品ウェブ、 ６′ 担体フリース、 ６″２ カバーフリース、 ７ 中間製品、 ７′ ウェブ、 ８ 点状硬化部、 ９ 薄板、 １０ 前縁部、 １０′ 成形部、 １０″，１６ カバー領域、 １５ エンドレスベルト、 １８ ホース

Claims (24)

1. 最高１０００ｂａｒの高圧を以て、作業幅にわたって延びるノズルビームのノズルストリップに設けられた、列状で密接に配置された複数の微小ノズル開口から液体をノズルビームに対向して進む製品ウェブに噴射することに基づいて、互いに重なり合って位置する少なくとも２枚のフリース、薄織物、織物又は編み物を、作業幅にわたって均等に作用する液体噴流によって、液体動力学的に圧縮及び／又は硬化及び／又は結合するための方法において、
   ウォータビームから不変に連続して流出する液体噴流において、該液体噴流が進行する製品ウェブに当たるのを一時的に妨げ、これにより、製品ウェブの部分、線、面をウォータジェットによって負荷せずにおくことを特徴とする、場合によっては有限の中間製品を備えた製品ウェブをウォータジェットによって流体動力学的に負荷するための方法。
2. 最高１０００ｂａｒの高圧を以て、作業幅にわたって延びるノズルビームのノズルストリップに設けられた、列状で密接に配置された複数の微小ノズル開口から液体をノズルビームに対向して進む製品ウェブに噴射することに基づいて、互いに重なり合って位置する少なくとも２枚のフリース、薄織物、織物又は編み物を、作業幅にわたって均等に作用する液体噴流によって、液体動力学的に圧縮及び／又は硬化及び／又は結合するための方法において、
   ウォータビーム内で不変に連続してノズルストリップに対して作用する液圧において、該液圧がウォータジェットを形成するのをノズルストリップの長さにわたって部分的に妨げ、これにより、当該領域内では進行する製品ウェブにウォータジェットが当たらないようにし、その結果、製品ウェブの部分、線、面をウォータジェットによって負荷せずにおくことを特徴とする、場合によっては有限の中間製品を備えた製品ウェブをウォータジェットによって流体動力学的に負荷するための方法。
3. ウォータジェットをその発生方向から一時的に変向させる、請求項１又は２記載の方法。
4. ウォータジェットの噴射方向に向かって、該ウォータジェットの運動方向を変化させる物体を運動させる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記物体を。ウォータジェットの運動方向に向かって時間規定して運動させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 最高１０００ｂａｒの高圧を以て、作業幅にわたって延びるノズルビームのノズルストリップに設けられた、列状で密接に配置された複数の微小ノズル開口から液体をノズルビームに対向して進む製品ウェブに噴射し、この場合に製品ウェブを同じ運動速度で進行するエンドレススクリーン又はドラムで被覆することに基づいて、互いに重なり合って位置する少なくとも２枚のフリース、薄織物、織物又は編み物を、作業幅にわたって均等に作用する液体噴流によって、液体動力学的に圧縮及び／又は硬化及び／又は結合するための方法において、
   ウォータビームから不変に連続して流出する液体噴流において、該液体噴流が進行する製品ウェブに当たるのを一時的に妨げ、これにより、製品ウェブの部分、線、面をウォータジェットによって負荷せずにおくことを特徴とする、場合によっては有限の中間製品を備えた製品ウェブをウォータジェットによって流体動力学的に負荷するための方法。
7. エンドレススクリーン又はドラム周面と一緒に、製品ウェブに対する水の通流を時間的に且つリズミカルに所定のタイミングで妨げ且つ／又は減少させる面領域を前進運動させる、請求項５記載の方法。
8. 変向された、製品ウェブに当たらない液体を直ちに製品ウェブの上位で吸い取る、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 最高１０００ｂａｒの高圧を以て、作業幅にわたって部分的にのみ延びるノズルビーム又はノズルのノズルストリップに設けられた、列状で密接に配置された複数の微小ノズル開口から液体をノズルビーム又はノズルに対向して進む製品ウェブに噴射し、ノズルビーム又はノズルを製品ウェブに対する相対運動において制御するか、逆に製品ウェブをノズルビーム又はノズルに対する相対運動において制御し、これにより、製品ウェブの部分、線、面をウォータジェットによって負荷せずにおくことに基づいて、互いに重なり合って位置する少なくとも２枚のフリース、薄織物、織物又は編み物を、作業幅にわたって均等に作用する液体噴流によって、液体動力学的に圧縮及び／又は硬化及び／又は結合するための方法。
10. ノズル又はノズルビームからの水の流出圧力及び／又は流出量を短い間隔で制御する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 点状の位置固定により、フリース製品を流体動力学的に付着又は「縫合」する、請求項１０記載の方法。
12. 比較的広幅のノズルビームの個々のノズル、ノズル群又はセグメントに、電気機械式、電磁式又は圧電式で制御される個別の又は複数の弁又は弁群を介して高圧導管から液体を供給する、請求項１０又は１１記載の方法。
13. ドラム又はエンドレスベルトによってノズルビームに沿ってガイドされる繊維セブ、薄織物、織物又は編み物等の少なくとも１枚のウェブの繊維を噴流負荷するために液体噴流を発生させる装置に設けられた、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施するための、ノズルビームを備えた装置であって、前記ノズルビームが、少なくとも部分的にウェブの作業幅にわたって延びる上側部分と下側部分とから成っており、上側部分に、その長さに渡って横断面円形の圧力室が配置されており、該圧力室の端面に圧力下にある液体が供給されるようになっており、下側部分にノズル用の開口を備えたノズル薄板が液密に支承されている形式のものにおいて、
    ノズルストリップ（４）がその長さにわたって、ノズル孔（５，５′）無しの領域、即ち水の通流又はウォータジェットの発生を当該領域に渡って妨げる領域を有していることを特徴とする、液体噴流を発生させるためのノズル装置。
14. ノズルストリップが、その長さにわたって異なる数のノズル孔又は異なる孔直径を備えた領域を有している、請求項１７記載の装置。
15. ドラム又はエンドレスベルトによってノズルビームに沿ってガイドされる繊維セブ、薄織物、織物又は編み物等の少なくとも１枚のウェブの繊維を噴流負荷するために液体噴流を発生させる装置に設けられた、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施するための、ノズルビームを備えた装置であって、前記ノズルビームが、ウェブの作業幅にわたって延びる上側部分と下側部分とから成っており、上側部分に、その長さに渡って横断面円形の圧力室が配置されており、該圧力室の端面に圧力下にある液体が供給されるようになっており、下側部分にノズル用の開口を備えたノズル薄板が液密に支承されており、製品ウェブが、一緒に進行する、液体噴流によって負荷されるエンドレススクリーン又はドラムによって被覆されている形式のものにおいて、
    エンドレススクリーン（１５）又はドラム周面が、作業幅にわたって配分されて液体非透過性の領域（１６）を有していることを特徴とする、液体噴流を発生させるためのノズル装置。
16. 液体非透過性の領域（１６）が、液体噴流を通流させるための開口（１７）を有している、請求項１５記載の装置。
17. ドラム又はエンドレスベルトによってノズルビームに沿ってガイドされる繊維セブ、薄織物、織物又は編み物等の少なくとも１枚のウェブの繊維を噴流負荷するために液体噴流を発生させる装置に設けられた、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施するための、複数のノズルビーム又はケーシング内のノズルを備えた装置であって、前記ノズルビーム又はケーシング内のノズルが、ウェブの作業幅の一部にわたって延びる上側部分と下側部分とから成っており、上側部分に圧力室が配置されており、該圧力室に圧力下にある液体が供給されるようになっており、下側部分にノズル用の開口を備えたノズル薄板が液密に支承されている形式のものにおいて、
    ノズルビーム（１）又はケーシング内のノズルが位置固定されているのではなく、電子制御されて可動に支承されていることを特徴とする、液体噴流を発生させるためのノズル装置。
18. ノズルビーム又はノズルが、進行する製品ウェブに対してそれぞれ垂直方向又は斜め等の異なる方向に向けられている、請求項１７記載の装置。
19. ノズルビーム又はノズルが、製品ウェブ（６）又は立体的な製品（７）に対してそれぞれ異なる高さで配置されており且つ／又は可動である、請求項１７記載の装置。
20. ノズルが、コンピュータによって運動軌道内で制御可能である、請求項１７記載の装置。
21. ノズルにおける液体流出が、１つ又は複数の弁によって制御されて機能を発揮することのできる、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の装置。
22. 弁又は弁群が電気機械式、電磁式又は圧電式で制御されている、請求項２１記載の装置。
23. ノズルビーム又はノズルが、圧力ホース（１８）を介して圧縮ポンプ又はウォータビームに接続されている、請求項１７から２２までのいずれか１項記載の装置。
24. 吸い取り装置が設けられており、該吸い取り装置がノズルと一緒に可動であるか、又はノズルの運動軌道に沿って延在している、請求項１７から２３までのいずれか１項記載の装置。