JP2018519008A - 形成ポケット及び形成ポケットを製造する方法 - Google Patents

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Abstract

微粒子材料を受けて、衛生製品の吸収性詰め物として使用されるその微粒子材料から集合体を形成するのに適した形成ポケットであって、微粒子材料を受けるのに適し、開口部が設けられるとともに作られる収性詰め物の形状に対応する形状を有する外部形成基板(3)と;外部基板(3)を介した微粒子材料の吸引の間外部基板(3)を支持するように外部基板(3)に結合可能であり、湾曲外面(11)、外面(11)に対向する内面(12)、互いに対向するより大きな側面のペア(13)及び互いに対向するより小さな側面のペア(14)、及び吸引の間外面(11)から内面(12)にガスが流れることを可能にするように外面(11)と内面(12)との間に延在する貫通開口部(17a、17b、18a、18b)を有するグリッド状支持構造体(10;30)とを備える。形成ポケットを作る方法は、支持構造体(10;30)の少なくとも1つの外部層(15)及び支持構造体(10;30)の少なくとも1つの内部層(16)を作ることを含み、少なくとも1つの外部層(15)及び少なくとも1つの内部層(16)は重ねられ、それぞれ外壁(19a、19b)及び内壁(20a、20b)によって境界がつけられる外部開口部(17a、17b)及び内部開口部(18a、18b)をそれぞれ有し、外部開口部(17a、17b)及び内部開口部(18a、18b)は重ねられて前記貫通開口部(17a、17b、18a、18b)を定め;その方法は、更に、外部開口部(17a、17b)のうちの少なくとも1つであって、それが重ねられる内部開口部(18a、18b)のうちの1つとは異なる形状及び/又は寸法の外部開口部(17a、17b)のうちの少なくとも1つを、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、によって作り、外壁(19a、19b)及び内壁(20a、20b)を作る。

Description

本発明は、微粒子材料を受けて微粒子材料から集合体を形成するのに適した外部形成基材と、外部形成基材に結合可能なグリッド状支持構造体とを含む衛生製品のための吸収性詰め物(absorbent padding)を形成するための形成ポケットに関する。
本発明は、さらに、付加製造プロセス(additive manufacturing process)によって形成ポケットのグリッド状支持構造体を作る方法に関する。
本発明は、有利には、衛生製品を形成するための形成装置において、衛生製品のためのそれぞれの吸収性集合体を形成するのに適した複数の形成ポケットを備える衛生製品を形成するための形成コンベアに適用され、それに対する記述が一般性を失わずに以下においてなされる。
知られているように、衛生製品、特に子供のためのおむつ、衛生タオル又は成人失禁のための製品は、不織布の層と不浸透性層、例えばポリエチレン、との間に封入された吸収性詰め物の層を含む。吸収性詰め物は、そのような衛生製品を形成するための形成装置において形成された超吸収性材料の粒子及び/又はセルロース繊維の集合体からなる。
解剖学的形状の衛生製品を作るために、不織布の層と不浸透性層との間に詰め物を封入する前に、吸収性詰め物を所望の解剖学的形状に形作ることが知られている。
形成装置(図示せず)は、その外周に複数の吸引形成ポケットが設けられた吸収性詰め物の形成ドラム1(図1〜図3に概略的に図示)を備え、その周囲部において微粒子材料の流れが供給される。各ポケットにおいて、微粒子材料のファイバーは吸引空気流によって運ばれ、吸引によって圧縮され、それにより、ふわふわの物(fluff)としても知られている所望形状の吸収性集合体が得られる。
図示されていない別の実施形態によれば、形成コンベアは、閉ループの連続ベルトコンベアを含むことができる。
図1に示すように、形成ドラム1は、ドラム1の外面に沿って周方向に均一に分布されて形作られて整列される複数の形成ポケット2aを備え、例えば、厚みが変化する吸収性詰め物を作るために実質的に切頭角錐の形状を有するキャビティを含む。或いは、図2bに示すように、形成ドラム1は、ドラム1の外面に沿って周方向に均一に分布されて形作られて整列される形成ポケット2bを含むことができ、例えば解剖学的形状の吸収性詰め物を作るための丸みを帯びた形状の解剖学的キャビティを含む。また或いは、図3に示すように、形成ドラム1は、単一の環状キャビティとして形作られた単一の形成ポケット2cを備えることができ、次の切断加工で複数の長方形部分に分割される吸収性詰め物のウェブを作ることができる。
各形成ポケットは、言い換えれば、得られるべき詰め物のために正しい形状を有し、及び又は、吸収性集合体のために意図されるその後の処理を可能にする。形成ポケットの深さは、作られる吸収層の厚さを決定する。形成ポケットのゾーンにおける吸入空気流の力は、コンパクトさ、ひいてはそのゾーンにおける吸収層の密度を決定する。
形成ポケットは、典型的には、ポケットに対応する形状の形成ドラムの小部屋区画に固定される。
形成ポケットは、空気流が、表面上において粒子材料を構成する粒子を吸引によって効果的に保持することができるように穿孔されなければならないが、同時に微粒子材料を構成する細かく粉砕された物質が粒子を横切ることを防ぐ必要がある。したがって形成ポケットの開口部は、寸法が小さくなければならず、典型的には、開口部が0.20mm〜0.40mmの範囲内に含まれる寸法であることが必要とされる。
通常は金属製の、形成ポケットを作るために、微粒子材料を受け入れて保持するような、マイクロ穿孔金属箔又はマイクロ穿孔金属ネット使用することが知られており、それによって所望の寸法の開口部を作ることが可能である。それにもかかわらず、そのような金属箔又はそのような金属ネットは、薄い厚さを有し、したがって曲がりやすく、容易に変形可能である。
形成ドラムにおけるポケットの組み立て及び/又は分解の間の形成ポケットの変形可能性は、その取扱い及びクリーニングを困難にし、それは形成ポケットの開口部に詰まった可能性のある微粒子材料を念入りなクリーニングによって除去するための予定されているメンテナンス作業によって頻繁に規定される。
形成ポケットの適切な頑丈さを確実にし、その可能な変形を防止してそれによりメンテナンス作業中に形成ポケットの組み立て及び/又は分解を容易にするために、マイクロ穿孔金属箔又は金属ネットを支持することが知られており、それは剛性支持体によって外部形成基材を作り、それはまた空気流が通過するのを可能にするために穿孔されるとともに外部基材に対する支持体である。
外部基板は、形成される吸収性詰め物の形状に対して共役な形状である一方で、剛性支持体は、外部基板の形状に対して共役な形状であり、外部基板を適切に支持してそれに頑丈さを与える。
US4,761,258に示され、図1におけるように形作られる形成ポケット2aを参照して図4及び図5に示されるように、外部形成基板3は穿孔された金属箔で作られ、実質的に円錐台形状のキャビティ4を有し、金属ネットとして形成された支持構造体5によって支持され、それはキャビティ4のような形状を有する対応のキャビティ6を有し、外部形成基板3のキャビティ4に配置される。金属ネット5の代わりに、支持構造体を、図5に示す金属グリッド7によって作ることができ、或いはハニカムグリッド(図示せず)によって作ることができ、それらは金属ネットよりもさらに大きな頑丈さをもたらし、したがって通常は好ましい。
図4の形成ポケットから得ることができる吸収性詰め物は、形成ポケット2aの円錐台キャビティ4でより厚い部分を有することに留意されたい。可変の厚さを有する形作られた詰め物は、キャビティ4と同様に凹状である少なくとも1つのゾーンを外部形成基板3が有するようにして、したがって、外部形成基板3と接触することが意図された支持構造体5の外面も、それぞれの凹状ゾーン、すなわちキャビティ6、を有するようにする。形成ポケットが形成ドラムに固定される場合に、外面とは反対側の支持構造体の内面も、形成ドラム1と接触することが意図される程度に湾曲していることが加えられる。
またWO2008061178は、繊維材料からなる吸収性製品を形成するための装置の形成ポケットを開示している。形成ポケットは、複数の異なる層、すなわち電気切開によってマイクロ穿孔された薄いシートによって作られる穿孔された形成面;中央開口部を有する金属又はチタンのスクリーン;スクリーンの中央開口部に重ねられ、複数の中央ウイングを内部に収容する中央形成チャンバ及び中央形成チャンバを囲んで複数のサイドウイングを内部に収容する周辺形成チャンバ、を含む。
随意的に、形成ポケットは、中央ウイング上に載置された中央形成チャンバに形成されて収容可能なグリッド状中央支持構造体と、複数のサイドウイング上に載置された周縁形成チャンバに形成されて収容可能なグリッド状エッジ支持構造体と、を具備することができる。
US6098249は、吸収性材料を形成するため形成ドラムにおけるモジュラーポケットを開示し、その吸収性材料は、モジュラーポケットにおいて内部開口部を画定する複数のプレートがネジ又は他の固定手段によって固定される2つの端部レール及び2つのサイドレールによって形成される。
US2004/098838は、形成面と、端部壁に固定された横壁及び縦壁とを含む形成ポケットであって、横壁及び縦壁によって支持され穿孔プレートに対する支持体であるハニカム構造体に対して横壁及び縦壁が固定される、形成ポケットを開示している。
湾曲した外面と湾曲した内面との両方で形作られる先行技術文献に関連して先に開示されたグリッド支持構造体は、平坦なグリッドから作られ、そのグリッドは、少なくとも1つの窪み形状ゾーンが設けられたグリッド形状の支持構造体を得るための複数の連続した製造ステップを与える製造方法によって機械加工される。
複数の引かれたシートを一緒に溶接して平坦なグリッドを得た後に、グリッドは、まず湾曲されて溶接ドラム上に配置される内面を得て、その後に外面の窪みゾーンを形成するように火花放電機械加工処理(spark discharge machining process)によって処理される。
1つの欠点は、グリッド状支持構造体を作るために必要な生産的なプロセスが高価であり、かなりの産業投資を必要とするので、グリッド状支持構造体が非常に高いコストを有するという事実によって表される。
事実、上記の方法で支持構造体を得るために、第1に、特別な溶接ベンチやプレス、特定の火花放電機械加工ベンチのように、非常に高価な専用装置を用意しなければならない。さらに、火花放電機械加工プロセスは、磨耗を受けるその電極が頻繁な再生を必要とするため、それ自体が特に高価である。いくつかの機械加工ステップがさらに必要とされるので、各グリッド状支持構造体の製造方法は非常に長く、特殊な作業者を必要とする。
各グリッド状支持構造体の形状は、形成されるべき対応の吸収性詰め物の形状によって決定され、したがって特定のタイプの支持構造体の製造に専用の装置は、製造される吸収性詰め物のタイプの変更に対して変更されることが加えられる。
先に説明した方法によって作られた支持構造体のさらなる問題は、形成ポケットのゾーンにおける吸収層のコンパクト性、ひいては密度が容易には変更できないという事実に関連している。適度なコストで区別された吸引ゾーンによってグリッドを作ることは可能ではないので、支持構造体は、形成ポケットを通る吸引空気流を決定するように外部基材と協働することができない。
その結果、形成ポケットのゾーンにおける吸収層の密度は、外部基板において存在するマイクロ開口部の位置及び直径のみに起因し、それは吸引空気流を、ひいては決定された吸引力を考慮すると微粒子材料の形成副層上におけるより小さな又はより大きな保持力を決定する。それにもかかわらず、マイクロ開口部の径は、保持されなければならない粉砕された材料の最小直径によって主に決定され、したがって形成副層の所望の密度を決定するようには適合され得ない。
これは、吸収層の内側の吸収層のコンパクトさを区別する可能性を大きく制限し、これは市場によって要求される吸収性詰め物の要求がますます高まっていることを特徴づける。
本発明の目的は、上記の欠点のない、特にシンプルで製造が安価な、吸収性詰め物のための形成ポケットの製造方法を提供することである。
本発明の更なる目的は、製造器具を交換する必要なく、作られる吸収性詰め物の形状を変えることを可能にする吸収性詰め物のための形成ポケットにおけるグリッド状支持構造体を製造する方法を提供することである。
本発明の別の目的は、更に、各支持構造体の機械加工時間を短縮して高い生産効率を有する吸収性詰め物用の形成ポケットにおけるグリッド状支持構造体を製造する方法を提供することである。
本発明の追加の目的は、シンプルで製造が安価な支持構造体を含む吸収性詰め物用の形成ポケットをさらに提供することである。本発明のさらに別の目的は、支持構造体を含む吸収性詰め物のための形成ポケットをさらに提供することであり、それにより、吸収性詰め物の内側の吸収性詰め物の密度を、区別された吸引ゾーンによって、変えることが可能である。
本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載されたものに従って、吸収性詰め物のための形成ポケットを製造する方法が提供される。
本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載されたものに従って、吸収性詰め物のための形成ポケットがさらに提供される。
本発明は、非限定的な例としてそのいくつかの実施形態を示す添付の図面を参照して開示される。
図1〜3は、従来技術による、衛生製品のための吸収性詰め物を形成するための形成ドラムの3つの代替実施形態の3つの概略斜視図を示す。 図1〜3は、従来技術による、衛生製品のための吸収性詰め物を形成するための形成ドラムの3つの代替実施形態の3つの概略斜視図を示す。 図1〜3は、従来技術による、衛生製品のための吸収性詰め物を形成するための形成ドラムの3つの代替実施形態の3つの概略斜視図を示す。 図4は、従来技術による、明瞭化のために一部が取り除かれた、形成ポケットの一部の斜視分解図を示す。 図5は、従来技術によるグリッド状支持構造体を示す。 図6は、外面が見える、本発明によるグリッド状支持構造体の斜視上面図である。 図7は、内面が見える、図6の支持構造体の底部斜視図である。 図8は、図6の支持構造体の拡大斜視図である。 図9は、図8の拡大図である。 図10は、図6の支持構造体の上部正面図である。 図11は、図6の支持構造体のより大きい側面の正面図である。 図12は、図6の支持構造体の底部正面図である。 図13は、図6の支持構造体のより小さい側面の正面図である。 図14は、図13のより小さな側面に対向する、図6の支持構造体の他のより小さな側面の正面図である。 図15は、ラインXV−XVに沿った図14の第1断面図である。 図16は、ラインXVI−XVIに沿った図14の第2断面図である。 図17は、ラインXVII−XVIIに沿った図14の第3断面図である。 図18は、外面が見える、本発明によるグリッド状支持構造体の異なる実施形態の斜視上面図である。 図19は、内面が見える、図18のグリッド状支持構造体の底部斜視図である。 図20は、図18の外面の一部の拡大である。 図21は、図19の内面の一部の拡大である。 図22は、図18のグリッド状支持構造体の上部正面図である。 図23は、図18のグリッド状支持構造体の底部正面図である。 図24は、ラインXXIV−XXIVに沿った図22の断面図である。 図25は、図24の拡大である。 図26は、ラインXXVI−XXVIに沿った図22の断面図である。
この説明では、図示された実施形態に共通する同一の要素は同じ番号で示されている。
衛生製品用の吸収性詰め物を製造するための形成装置(図示せず)は、吸収性詰め物の形成コンベアを含む。ドラム形成コンベアは、特に従来技術を参照して図1〜図3に1で示されており、簡潔にするために以降において再び開示されない。
形成コンベアは、少なくとも1つの形成ポケット(図示せず)を含む。
形成ポケットは、微粒子材料を受けて、衛生製品のための吸収性詰め物として使用される集合体をその微粒子材料から形成するのに適している。形成ポケットは、微粒子材料を受けるのに適した外部形成基板を含み、それは金属ネット又は金属シートによって製造可能であり、開口部が設けられるとともに製造される吸収性詰め物の形状に対応する共役な形状を有する。図4において3で示された外部形成基板は、従来技術を特に参照して既に詳細に開示されており、簡潔さのために以下では再び開示されない。
図6〜図26において、複数の開口部が設けられているグリッド状支持構造体が10によって示されており、そのグリッド状支持構造体は、外部形成基板3と結合され、吸収性材料の集合体を形成するために外部基板3を介して粒子材料を吸引する間、外部基板3を支持する。外部基板3は、特に、支持構造体10に対し、重ね合わせによって結合され、固定される。
支持構造体10は、外部基板との接触が意図された湾曲した外面11を有し、外部基板の形状に対応して共役となる形状である。支持構造体はさらに、外面11に対向する内面12と、互いに対向する一対のより大きい側面13と、互いに対向する一対のより小さい側面14と、外面11と内面12との間に延在する貫通開口部であって、吸引の間外面11から内面12にガスが流れることを可能にする貫通開口部と、を有する。
支持構造体10は、さらに、図10に示す縦軸A及び横軸Bを有する。
外面11は、主に縦軸Aに沿って延びるとともに外部基板3の対応するキャビティを受け入れることが意図されたキャビティが設けられた中央領域11aと、外面11の残りの部分にわたって延在する中央領域11aを取り囲む湾曲した周縁ゾーン11bとを有する。
グリッド支持構造体10は、少なくとも1つの外部層15と内部層16とを含み、それらの外部層15と内部層16とは、重ね合わされ、それぞれ外部開口部17及び内部開口部18を有し、それらの外部開口部17及び内部開口部18は重ね合わされて配置され支持構造体10の貫通開口部を定める。
外部開口部17及び内部開口部18は、外壁19及び内壁20によって境界が定められている。
外面11は外部層15に属し、内面12は内部層16に属する。
本発明によれば、外部開口部17のうちの少なくとも1つは、それが重ね合わされる内部開口部18のうちの1つとは異なる形状及び/又は寸法を有する。
これは、外壁19及び内壁20が付加製造プロセスによって、言い換えれば3D印刷によって、作られるので可能である。
複数の層によって加えられる材料が、プラスチック、金属又はセラミックからの粉体、スチール、アルミニウム合金又はチタン合金粉体から適切に選択可能な金属粉体を含む群から選択される場合には、層付加製造プロセスは選択的レーザ焼結−SLS及び選択的レーザ溶融−SLMを含む群から選択される。
一方、複数の層によって加えられる材料がプラスチック又は金属ワイヤからなるフィラメントである場合、層付加製造プロセスは熱溶解積層法(Fused Deposition Modelling)−FDMとして選択される。
層付加製造プロセスは、本明細書においてより詳細に以下に開示される。
外部層15は外部開口部17間において複数の第1の外部開口部17aを含み、内部層16は内部開口部18間において複数の第1の内部開口部18aを含み、それにおいて第1の外部開口部17aは第1の内部開口部18a上に重ねられ、それにおいて第1の外部開口部17a間における各開口部は、それが重ねられる第1の内部開口部18aのうちの1つよりも大きな寸法を有する。
外部層15は外部開口部17間において複数の第2の外部開口部17bを更に含み、内部層16は内部開口部18間において複数の第2の内部開口部18bを含み、第2の外部開口部17bは、第2の外部開口部18b上に重ねられて位置合わせされ、第2の内部開口部18bと同じ寸法を有する。
支持構造体の外面11は、外部基板3の対応するキャビティを受け入れることが意図されたキャビティが設けられた中央ゾーン11aと、外面11の残りの部分にわたって延在する中央ゾーン11aを囲む湾曲した周縁ゾーン11bと、を有していることに留意されるべきである。
図6〜図12に示すように、第1の外部開口部17a及び第1の内部開口部18aは、支持構造体10の中央ゾーン11aに配置され、第2の外部開口部17b及び第2の内部開口部18bは、支持構造体10の周縁ゾーン11bに配置される。第2の外部開口部17bの寸法及び第2の内部開口部18bの寸法は、第1の内部開口17aの寸法よりも小さいか、又は同じである。
換言すれば、中央ゾーン11aにおいて、外部層15はネット型であり、長方形の断面を有する複数の第1の外部開口部17aを有する一方で、内部層16はハニカム型であり、円形断面を有する複数の第1の内部開口部18aを有する。
したがって、第1の外部開口部17aの形状は、第1の外部開口部17aが重ねられる第1の内部開口部18aの形状とは異なる。さらに、第1の外部開口部17aが第1の内部開口部18aよりも大きいので、第1の外部開口部17aの寸法及び第1の内部開口部18aの寸法も異なっており、支持構造体10の内面12まで外面11から吸引空気を制御された様式で運ぶことに留意されるべきである。
一方、周縁ゾーン11bにおいて、第2の外部開口部17bの形状は、第2の内部開口部18bの形状に対応し、例えば、異なる密度を有する複数のゾーンで吸収性詰め物を形成する必要がないためである。
第1の外部開口部17aの及び第1の内部開口部18aの、第2の外部開口部17b及び第2の内部開口部18bとは異なる配置、形状及び寸法は、支持構造体10の異なる縦断面を示す図15〜図17に明瞭に示されている。
図17では、例えば、第1の外部開口部17aが第1の内部開口部18aに重ねられ、かつ第1の内部開口部18aより大きい寸法であることを分かることができる。第1の外部開口部17aと第1の内部開口部18aとの間で寸法が異なることを考慮し、外壁19は内壁20に対してずれている。
他方で、外壁19は、周縁ゾーン11bにおいて内壁20上に整列され、支持構造体10の外面11から内面12への妨害なしに延びる1つの要素で構成される壁を複数形成する。
本発明によれば、外壁19のうちの少なくとも1つは、それが重ねられる内壁20のうちの1つとは異なる厚さを有し、異なる形状及び/又は寸法のそれぞれの内部開口部18上に重ねられるそれぞれの外部開口部17の境界をつけることが、加えられる。
外部層15は、外壁19間において複数の第1の外壁19aを備え、内部層16は内壁20間において複数の第1の内壁20aを備え、それにおいて、第1の外壁19aは第1の内壁20a上に重ねられ、第1の内壁20aは、それらが重ねられる第1の外壁19aよりも大きな厚みを有し、第1の内壁20aは補強壁となる。
詳細には、内部層16は更に複数の第2の内壁20bを備え、それにおいてそれぞれ第1の外壁19aは一定の第1の厚さを有し、第1の内壁20aは一定の第2の厚さを有し、第2の内壁20bは一定の第3の厚さを有し、それにおいて第2の厚さは、第1の厚さ及び第3の厚さの両者よりも大きい。
すなわち、内部層16は、互いに厚みの異なる第1の内壁20aと第2の内壁20bとによって作られ、第1の内壁20aは、第1の外壁19aと第2の内壁20bの両者よりも大きな厚みを有し、支持構造体10の特定部分において補強壁を形成する。
外部層15は、複数の第2の内壁20b上に重ねられる複数の第2の外壁19bをさらに有し、第2の外壁19bの厚みは第2の内壁20bの厚みと同じである。第1の外壁19aの厚さ及び第2の外壁19bの厚さが同じであれば、外部層15は均一な厚さの複数の壁19を有する。
支持構造体10が層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、によって製造される場合、異なる厚さの第1の内壁20a及び第2の内壁20bが同時に作られる。
支持構造体10の中央ゾーン11aには、第1の外壁19aの厚さよりも大きい厚さの第1の内壁20aが存在し、さらに第1の内壁20aの厚さよりも小さい厚さの第2の内壁20bが存在する(図17)ことに気づくことができる(図16)。
支持構造体10は安定化フレームを更に備え、その安定化フレームは、支持構造体10のより小さい側面を定めるのに適した一対の対向するより小さい層状要素22と、支持構造体10のより大きい側面を定めるのに適した一対の対向するより大きな層状要素23と、を含む。
グリッド状の支持構造体10と安定化フレームとが同時に作られ、特に、安定化フレームと外部層15又は内部層16とが付加製造プロセスによって作られるので、安定化フレームが外部層15又は内部層16と一緒に同時的に作られる。
図18〜図26に示される異なる実施形態によれば、30によって支持構造体が示されており、その支持構造体では、第1の外部開口部17a及び第1の内部開口部18aは中央ゾーン11aにおいて局在せず、支持構造体10において分散されている。
支持構造体30では、外部開口部17の配置及びそれぞれの内部開口部18の配置のみがことなっており、それらは支持構造体10とは異なる形状及び/又は寸法を有するが、支持構造体10についての上述の全てが依然として有効なままである。
外部層15は、実際には、第1の外壁19a及び第2の外壁19bを有し、その第1の外壁19a及び第2の外壁19bは、異なる形状及び/又は寸法のそれぞれの内部開口部18に重ね合わされたそれぞれの外部開口部17の境界をつける。
特に図23及び図24において明らかなように、内部層16は、複数の第1の内壁20a及び複数の第2の内壁20bで作られており、それにおいて第1の内壁20は補強壁をなし、その補強壁の厚さは、第2の外壁20bの厚さ及び第1の外壁19aの厚さの両者よりも大きく、第1の内壁20aは、第1の内壁20aが第2の内壁20b間において均一に分布するように配置されている。
詳細には、補強する第1の内壁20aは、第2の内壁20bの間で半径方向に等距離にあり、支持構造体10の内面12の一部を画定する。
したがって図18〜図26に示される支持構造体30において、外壁19は連続して内壁20に隣接しており、第1の外部開口部17aであってその第1の外部開口部17aが重ねられる対応の第1の内部開口部18aよりも大きな寸法の第1の外部開口部17aは、同じ寸法を有する第2の内部開口18bと第2の外部開口部17bとの間に均一に分布される。したがって、第1の外部開口部17aと第1の内部開口部18aとの間の異なる寸法は、第1の外壁19aと第1の内壁20bとの間の異なる厚さによるものである。
さらに、支持構造体30上において局所的且つ分散的な態様で、補強構造体30の補強壁を有することが可能である。
図示されていないバージョンによれば、形成ポケットは支持構造体を備えることができ、その支持構造体では、中央ゾーン11aは図6〜図17のように構成され、第1の外部開口部17aであって、その第1の外部開口部17aが重ねられる第1の内部開口部18aよりも大きな寸法の第1の外部開口部17aと、第1の内壁20aよりも小さい厚さの第1の外壁19aと、さらに周縁ゾーン11bと、を有し、第1の内部開口部18aよりも大きな寸法の第1の外部開口部17aが周縁ゾーン11bに分布され、周縁ゾーンに分散される複数の補強する第1の内壁20aを有する。
言い換えれば、互いに異なる形状及び/又は寸法である内部層16の内部開口部18と外部層15の外部開口部17とを支持構造体において異なるように配置することにより、図示されていない本発明の支持構造体の異なる実施形態を有することが可能である。
実際には、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、による支持構造体の壁の製造のおかげで、少なくとも1つの外部層15及び内部層16を含む非常に複雑なグリッド状支持構造体を作製することが可能であり、そのうちの各層は異なる形状及び/又は寸法の複数の開口部を有し、さらにそのうちの外部層15又は内部層16の境界をつける複数の壁は整列されずに配置されることが可能であり、それはそうでなければ従来技術の火花放電機械加工プロセスによっては達成することができない。
形成装置が、先に開示されたものに従って少なくとも1つの形成ポケットを含む吸収性詰め物の形成コンベアを含む衛生製品用の吸収性詰め物を製造するために設けられ、形成コンベアが形成ドラムである場合、支持構造体の内面12は、形成ドラムとの接触が意図されており、特に形成ドラムの外面と対となる共役を成す形状をしているので、図6〜図26に示すように湾曲していることが加えられる。
形成ポケットの外部基板3と結合可能なグリッド状支持構造体10を作製するための方法が更に開示され、それにおいて外部基板3は、複数の開口部が設けられるとともに、作られるべき吸収性詰め物の形状と共役な形状を有する。
微粒子材料を受け入れ、衛生製品のための吸収性詰め物として使用される前記微粒子材料から集合体を形成するのに適した形成ポケットを作るために、
− 製造される吸収性詰め物の形状に共役な形状であり、微粒子材料を受け入れるのに適した外部形成基板3を提供し、さらに外部形成基板3に開口部を提供し、
− 外部基板3を介した微粒子材料の吸引の間に外部基板3を支持するために外部基板3と結合可能なグリッド状支持構造体10を提供し、グリッド状支持構造体10aにおいて、外部基板3との接触が意図され且つ外部基板3の形状に対して共役の形状の湾曲した外面11、外面11と対向する内面12、お互いに対向するより大きな側面13のペア及びお互いに対向するより小さな側面14のペア、及び外面11と内面12との間に延在する貫通開口部であって、微粒子材料の吸引の間、ガスが外面11から内面12に流れることを可能にする貫通開口部を提供する、
ことを含む方法が提案される。
その方法は、さらに、
− 支持構造体10の少なくとも1つの外部層15と、支持構造体10の少なくとも1つの内部層16と、を作り、それらは重ね合わされて、それぞれ外部開口部17a、17b及び内部開口部18a、18bを有し、外部開口部17a、17b及び内部開口部18a、18bは外壁19a、19bによって及び内壁20a、20bによって境界がつけられ、
− 貫通開口部を定めるように重ねられる外部開口部17a、17b及び内側開口部18a、18bを配置し、
− 外部開口部17a、17bのうちの少なくとも1つであって、それが重ねられる内部開口部18a、18bのうちの1つとは異なる形状及び/又は寸法の外部開口部17a、17bのうちの少なくとも1つを作ること、を含み
それにおいて、この方法は、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷(層付加製造プロセス)、によって、外壁19a、19b及び内壁20a、20bを作製することさらに含む。
層付加製造プロセス、すなわち3D印刷プロセス、は、所望の寸法及び所望の形状の複数の壁を簡単かつ安価に作ることを可能にし、その複数の壁は、専用の労力、設備及び専用の製造プロセスの使用を必要とせずに、支持構造体10の任意の位置に配置される。
製造時間が短縮され、またそれによって工具費が取り除かれる。
さらに、3D印刷プロセスは、重なり合うとともに互いに異なる寸法及び/又は形状の外部開口部17及び内部開口部18を作製することを可能にし、それぞれの外壁19及び内壁20を適切に配置し、それは伝統的な生産プロセスでは作ることは困難である。
付加製造(additive manufacturing)又は付加プロセス(additive process)又は層付加製造プロセス(layer additive manufacturing process)は、材料を結合してコンピュータ処理された3Dモデルから三次元対象物を作り出すための既知のプロセスであり、普通は1つの層が他の層の上方に設けられる。
様々な3D印刷技術が存在し、それらの間の主な違いは層が印刷されるやり方に関連し、それは関心のある物体を作るために使用される材料にも依存する。
選択的レーザ焼結−SLS法及び選択的レーザ溶融−SLM法によって3D印刷が使用される場合、レーザ源が使用されて、高温熱処理によって粉末材料を分割不可材料に変換(又は焼結)し、複数の層によって3次元物体を作り出す。SLS法又はSLM法は、粉末の非常に薄い層を作業プラットフォーム上に広げて、各層に関して確立された幾何学的形状に基づいてレーザを用いてその粉末を溶融することによって、複数の層による物体を作る。この場合、材料は、プラスチック、金属又はセラミック材料として選択可能であり、詳細には、金属粉末は、スチールの粉末、アルミニウム合金の粉末又はチタン合金の粉末から選択可能である。
一方、熱溶解積層法(Fused Deposition Modelling)−FDMによる3D印刷の場合、材料は、水平方向及び鉛直方向の両方に移動可能であるとともに数値制御システムによって制御される押出ノズルにより複数の層によって分配されて溶融される。材料は、プラスチックの又は金属材料の細長い筋状のスレッドとして押出ノズルに供給され、堆積前にノズルで溶かされる。
層付加製造プロセスによって外部層15及び内部層16を形成することができるおかげで、第1の外部開口部17aが外部開口部17間に作られ、第1の内部開口部18aが内部開口部18間に作られ、それにおいて第1の外部開口部17aは第1の内部開口部18aに重ねられ、それにおいて第1の外部開口部17a間の各開口部は、それが重ねられる第1の内部開口部18aのうちの一つよりも大きな寸法を有する。
さらに、外部開口部17間に複数の第2の外部開口部17bを作るとともに内部開口部18間に複数の第2の内部開口部18aを作り、それにおいて第2の外部開口部17bは、第2の内部開口部18b上に重ねられた整列されるとともに、第2の内部開口部18bと同じ寸法を有することによって、支持構造体の区別された複数の吸引ゾーンを作り出すことが可能である。
それにもかかわらず、複数の第1の外部開口部17aであってそれらがさらされる第1の内部開口部18aより大きな寸法の複数の第1の外部開口部17aを形成するために、少なくとも1つの外壁であってそれが重ねられる内壁の一つとは異なる厚さの少なくとも1つの外壁を作ることも可能であり、それにより異なる形状及び/又は寸法のそれぞれの内部開口部18に重ねられる外部開口部17を制限する。
外壁19及び内壁20の位置及び厚さは、外部開口部17及び内部開口部18の形状及び/又は寸法を決定する。
第1の外壁19a及び第1の内壁20aが作り出され、それにおいて、第1の内壁20aが支持構造体10の補強壁であるように、第1の外壁19aが第1の内壁20aに重ねられ、第1の内壁20aが第1の外壁19aよりも大きな厚さを有する。
内壁20間に第2の内壁20bを作り、それにおいてそれぞれ第1の外壁19aが一定の第1の厚みを有し、第1の内壁20aが一定の第2の厚みを有し、第2の内壁20bが一定の第3の厚みを有し、それにおいて第2の厚みは第1の厚み及び第3の厚みの両者よりも大きく、特に第1の厚みは第3の厚みと等しくすることは、特に経済的でありうる。
明らかに、内部層16の内壁20、第1の内壁20a及び第2の内壁20bの両方、は、3D印刷のおかげで、幾何形状が所望の支持構造体のものであることに応じて、同時に簡単かつ安価に作られる。
支持構造体10をより頑丈にするために、支持構造体10の安定化フレームを形成することが、それが支持構造体10のより小さい複数の側面14を定めるのに適した一対のより小さい対向する層状要素22と、支持構造体10のより大きい複数の側面13を定めるのに適した一対のより大きい対向する層状要素23とを備えるために、提供される。安定化フレームは、複数の層によって、外部層15の外壁19又は内部層16の内壁20に対して同時的に作られる。
実際、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、による支持構造体の壁の製造のおかげで、少なくとも1つの外部層15及び内部層16を含み、そのうちの各層が異なる形状及び/又は寸法の複数の開口部を有し、さらにそれにおいて外部層15又は内部層16の境界をつける壁を整列させないで設けることができる非常に複雑なグリッド形状の支持構造体を作製することが可能である。
3D印刷によって作られるこの複雑なグリッド状支持構造体10は、微粒子材料の区別される複数の吸収ゾーンが作り出されることを可能にし、その複数の吸収ゾーンは、吸収性詰め物を形成するための形成装置の形成ポケットにおけるその有利な使用を可能にする。同じ支持構造体は、先行技術の火花放電機械加工プロセスによっては製造することができず、もし仮にそうだとしても、非常に高いコストになり、その産業上適用性を不可能にするであろう。

Claims (20)

  1. 微粒子材料を受けるのに適した形成ポケットを作り、衛生製品のための吸収性詰め物として使用されることになる集合体を前記微粒子材料から形成する方法であって、当該方法は、
    − 形成すべき前記吸収性詰め物の形態と共役の形状を有する外部形成基板(3)であって、前記微粒子材料を受けるのに適した外部形成基板(3)を提供し、前記外部形成基板(3)において複数の開口部を付与することと、
    − 前記外部基板(3)と結合可能であるグリッド形状の支持構造体(10;30)であって、前記外部基板(3)を介した前記微粒子材料の吸引の間前記外部基板(3)を支持するグリッド形状の支持構造体(10;30)を提供し、前記外部基板(3)との接触が意図され且つ前記外部基板(3)の形状と共役の形状の湾曲した外面(11)と、前記外面(11)と対向する内面(12)と、お互いに対向するより大きな側面(13)のペア及びお互いに対向するより小さな側面(14)のペアと、前記外面(11)と前記内面(12)との間に延在する複数の貫通開口部(17a、17b、18a、18b)であって前記吸引の間前記外面(11)から前記内面(12)にガスが流れることを可能にする複数の貫通開口部(17a、17b、18a、18b)と、を前記グリッド形状の支持構造体(10;30)において付与することと、を含み、
    前記方法は更に、
    − 前記支持構造体(10;30)の少なくとも1つの外部層(15)と前記支持構造体(10;30)の少なくとも1つの内部層(16)とを作り、前記少なくとも1つの外部層(15)と前記少なくとも1つの内部層(16)とは、重ねられて、複数の外壁(19a、19b)及び複数の内壁(20a、20b)によって境界が定められる複数の内部開口部(18a、18b)及び複数の外部開口部(17a、17b)をそれぞれ有することと、
    − 前記複数の貫通開口部(17a、17b、18a、18b)を定めるように、前記複数の外部開口部(17a、17b)と前記複数の内部開口部(18a、18b)とを重ねて配置することと、
    − 前記複数の外部開口部(17a、17b)のうちの少なくとも1つであって、それが重ねられる前記複数の内部開口部(18a、18b)のうちの1つとは異なる形状及び/又は寸法を有する前記複数の外部開口部(17a、17b)のうちの少なくとも1つを作ることと、を更に含み;それにおいて前記方法は、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、によって前記複数の外壁(19a、19b)及び前記複数の内壁(20a、20b)を作ることを更に含む、方法。
  2. 前記複数の外部開口部(17a、17b)間に複数の第1の外部開口部(17a)を作り、前記複数の内部開口部(18a、18b)間に複数の第1の内部開口部(18a)を作り、それにおいて前記複数の第1の外部開口部(17a)は前記複数の第1の内部開口部(18a)上に重ねられ、それにおいて前記複数の第1の外部開口部(17a)間の各開口部は、それが重ねられる前記複数の第1の内部開口部(18a)のうちの1つよりも大きな寸法を有することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記複数の外部開口部(17a、17b)間に複数の第2の外部開口部(17b)を作り、前記複数の内部開口部(18a、18b)間に複数の第2の内部開口部(18b)を作り、それにおいて前記複数の第2の外部開口部(17b)は、前記複数の第2の内部開口部(18b)上に重ねられて整列され、且つ、前記複数の第2の内部開口部(18b)と同じ寸法を有することを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記複数の外壁(19a、19b)のうちの少なくとも1つであって、それが重ねられる前記複数の内壁(20a、20b)のうちの1つとは異なる厚さの前記複数の外壁(19a、19b)のうちの少なくとも1つを作り、異なる形状及び/又は寸法の複数の内部開口部(18a、18b)のそれぞれに重ねられる複数の外部開口部(17a、17b)のそれぞれの境界を定めることを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記複数の外壁(19a、19b)間に複数の第1の外壁(19a)を作り、前記複数の内壁(20a、20b)間に複数の第1の内壁(20a)を作り、それにおいて前記複数の第1の外壁(19a)は前記複数の第1の内壁(20a)に重ねられ、前記複数の第1の内壁(20a)が補強壁となるように前記複数の第1の内壁(20a)は前記複数の第1の外壁(19a)より大きな厚さを有することを含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記複数の内壁(20a、20b)間に複数の第2の内壁(20b)を作り、それにおいてそれぞれ前記複数の第1の外壁(19a)は一定の第1の厚さを有し、前記複数の第1の内壁(20a)は一定の第2の厚さを有し、前記複数の第2の内壁(20b)は一定の第3の厚さを有し、それにおいて前記第2の厚さは前記第1の厚さ及び前記第3の厚さの両者よりも大きく、特に前記第1の厚さは前記第3の厚さと同じであり、前記複数の第1の内壁(20a)を前記複数の第2の内壁(20b)に対して同時に作ることを更に含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記支持構造体(10;30)の前記より小さな側面(14)を定めるのに適した対向するより小さな層状要素(22)のペアと、前記支持構造体(10;30)の前記より大きな側面(13)を定めるのに適した対向するより大きな層状要素(23)のペアと、を備える前記支持構造体(10;30)の安定化フレーム(22,23)を作ることを更に含み、それにおいて前記方法は、前記安定化フレーム(22,23)を、前記複数の外壁(19a、19b)に対して又は前記複数の内壁(20a、20b)に対して同時に作ることを更に含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 複数の層によって加えられる前記材料がプラスチック、金属又はセラミックからの粉末を含む群から選択され、前記金属粉末がスチール、アルミニウム合金又はチタン合金の粉末から適切に選択可能である場合に、選択的レーザ焼結−SLS及び選択的レーザ溶融−SLMを含む群において前記層付加製造プロセス、すなわち前記3D印刷、を選択すること;又は複数の層によって加えられる前記材料がプラスチック又は金属のワイヤからなるフィラメントである場合に、熱溶解積層法−FDMのような前記層付加製造プロセス方法を選択すること、を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 微粒子材料を受けて、衛生製品のための吸収性詰め物として使用される前記微粒子から集合体を形成するのに適した形成ポケットであって、当該形成ポケットは、
    − 複数の開口部が設けられ、且つ、作られるべき前記吸収性詰め物の形態と共役である形状を有する、前記微粒子材料を受けるのに適した外部形成基板と、
    − 前記外部基板(3)を介した前記微粒子材料の吸引の間に前記外部基板(3)を支持するように前記外部基板(3)と結合可能であるグリッド状支持構造体(10;30)であって、前記外部基板(3)との接触が意図されるとともに前記外部基板(3)の形状に対して共役の形状の湾曲した外面(11)、前記外面(11)に対向する内面(12)、お互いに対向するより大きな側面(13)のペア及びお互いに対向するより小さな側面(14)のペア、及び吸引の間ガスが前記外面(11)から前記内面(12)に流れることを可能にするように前記外面(11)と前記内面(12)との間に延在する貫通開口部(17a、17b、18a、18b)を、含むグリッド状支持構造体(10;30)と、
    を備え、
    − 前記グリッド状支持構造体(10;30)は、少なくとも1つの外部層(15)及び1つの内部層(16)を有し、前記少なくとも1つの外部層(15)及び前記1つの内部層(16)は、重ねられるとともにそれぞれ複数の外部開口部(17a、17b)及び複数の内部開口部(18a、18b)を有し、前記複数の外部開口部(17a、17b)及び前記複数の内部開口部(18a、18b)は、それぞれ複数の外壁(19a、19b)及び複数の内壁(20a、20b)によって境界が定められ、前記貫通開口部(17a、17b、18a、18b)を定めるように重ねられて配置され;前記複数の外部開口部(17a、17b)のうちの少なくとも1つは、それが重ねられる前記複数の内部開口部(18a、18b)のうちの1つとは異なる形状及び/又は寸法を有し、前記複数の外壁(19a、19b)及び前記複数の内壁(20a、20b)は層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、によって作られる、形成ポケット。
  10. 前記外部層(15)は、前記複数の外部開口部(17a、17b)間の複数の第1の外部開口部(17a)を有し、前記内部層(16)は、前記複数の内部開口部(18a、18b)間の複数の第1の内部開口部(18a)を有し、それにおいて前記複数の第1の外部開口部(17a)は前記複数の第1の内部開口部(18a)に重ねられ、それにおいて前記複数の外部開口部(17a、17b)間の各開口部は、それが重ねられる前記複数の内部開口部(18a、18b)のうちの1つよりも大きな寸法を有する、請求項9に記載の形成ポケット。
  11. 前記外部層(15)は、前記複数の外部開口部(17a、17b)間の複数の第2の外部開口部(17b)を有し、前記内部層(16)は、前記複数の内部開口部(18a、18b)間の複数の第2の内部開口部(18)を有し、それにおいて前記複数の第2の外部開口部(17b)は、前記複数の第2の内部開口部(18b)上に重ねられて整列されるとともに、前記複数の第2の内部開口部(18b)と同じ寸法を有する、請求項10に記載の形成ポケット。
  12. 前記外面(11a、11b)は、前記外部基板(3)の対応のキャビティを受け入れることが意図されたキャビティが設けられた中央ゾーン(11a)と、前記外面(11a、11b)の残りの部分にわたって延在し、前記中央ゾーン(11a)を取り囲む湾曲した周縁ゾーン(11b)と、を有し、前記複数の第1の外部開口部(17a)及び前記複数の第1の内部開口部(18a)は前記支持構造体(10;30)の前記中央ゾーン(11a)に配置され、前記複数の第2の外部開口部(17b)及び前記複数の第2の内部開口部(18b)は前記支持構造体(10;30)の前記周縁ゾーン(11b)に配置されている、請求項11に記載の形成ポケット。
  13. 前記複数の第2の外部開口部(17b)及び前記複数の第2の内部開口部(18b)の寸法は、前記複数の第1の内部開口部(18a)の寸法よりも小さい又は同じである、請求項12に記載の形成ポケット。
  14. 前記複数の外壁(19a、19b)のうちの少なくとも1つは、それが重ねられる前記複数の内壁(20a、20b)のうちの1つとは異なる厚さを有し、異なる形状及び/又は寸法のそれぞれの内部開口部(18a、18b)に重ねられるそれぞれの複数の外部開口部(17a、17b)の境界を定める、請求項9〜13のうちのいずれか一項に記載の形成ポケット。
  15. 前記外部層(15)は、前記複数の外壁(19a、19b)間の複数の第1の外壁(19)を有し、前記内部層(16)は、前記複数の内壁(20a、20b)間の複数の第1の内壁(20a)を有し、それにおいて前記複数の第1の外壁(19)は前記複数の第1の内壁(20a)に重ねられ、前記複数の第1の内壁(20a)が補強壁となるように前記複数の第1の内壁(20a)は前記複数の第1の外壁(19a)よりも大きな厚さを有する、請求項14に記載の形成ポケット。
  16. 前記内部層(16)は複数の内壁(20b)を有し、それにおいてそれぞれ前記複数の第1の外壁(19a)は一定の第1の厚さを有し、前記複数の第1の内壁(20a)は一定の第2の厚さを有し、前記複数の第2の内壁(20b)は一定の第3の厚さを有し、前記第2の厚さは前記第1の厚さ及び前記第3の厚さの両者よりも大きく、特に前記第1の厚さは前記第3の厚さと同じであり、さらに前記複数の第1の内壁(20a)及び前記複数の第2の内壁(20b)は同時に作られる、請求項15に記載の形成ポケット。
  17. 前記複数の第1の内壁(20a)は、前記複数の第2の内壁(20b)間に均一に分布し、特に半径方向に等間隔に配置され、前記支持構造体(10;30)の前記内面(12)の一部を定める、請求項16に記載の形成ポケット。
  18. 前記複数の外壁(19a、19b)は、前記複数の内壁(20a、20b)に対して連続して隣接している、請求項9〜11のいずれか一項に従属する請求項14〜17のいずれか一項に記載の形成ポケット。
  19. 前記支持構造体(10;30)は安定化フレーム(22,23)を更に備え、前記安定化フレーム(22,23)は、前記支持構造体(10;30)の前記より小さな側面(14)を定めるのに適した対向するより小さな層状要素(22)のペアと、前記支持構造体(10;30)の前記より大きな側面(13)を定めるのに適した対向するより大きな層状要素(23)のペアと、を含み、前記グリッド状支持構造体(10;30)及び前記安定化フレーム(22,23)は、層付加製造プロセス、すなわち3D印刷、によって同時に作られる、請求項9〜18のいずれか一項に記載の形成ポケット。
  20. 衛生製品のための吸収性詰め物を作る形成装置であって、
    請求項9〜18のいずれか一項に記載の形成ポケットを少なくとも1つ有する、前記吸収性詰め物の形成コンベアを備え、
    前記形成コンベアは形成ドラムであり、前記支持構造体(10;30)の前記内面(12)は湾曲し、前記形成ドラムとの接触が意図されており、前記内面(12)は前記形成ドラムの外面と共役な形状である、形成装置。
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