JP3775751B2 - 液体吸収物品の製造における材料のウエブを延伸するための方法及び材料のウエブを延伸するための装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は液体吸収物品の製造において材料のウエブを延伸するための方法及び装置に関する。その物品は吸収体及びそれを包囲するカバーを含み、縦方向に供給されかつ長い弾性部材をしっかりと固定した材料の前記ウエブによって作られる。これらはウエブの縦方向への角度で広がり、それによってウエブ上に力を及ぼす。その力はウエブの縦方向を横断するように向けられている。材料のウエブは縦縁部分に隣接する材料のウエブの機械的拘束によって横方向と同様に縦方向にも延伸されつづける。機械的拘束はウエブを貫通するまで材料のウエブに対して拘束部材を押しつけることによって達成される。貫通後、拘束部材はウエブ内の穴をふさぎかつウエブの平面を実質的に横断するように向けられた支持表面を与える位置で保持される。その表面は貫通中形成された各穴でウエブの部分を係合する。材料のウエブの延伸は前記弾性部材の固定中維持される。
背景技術
ＥＰ−Ａ１−０５１０７１５から吸収体及びカバー（カバーは材料の連続供給ウエブから製造される）からなる液体吸収物品を製造することが従来技術として知られている。物品はおむつ、失禁保護帯、トレーニングパンツなどとして形成され、その場合足の周囲の弾性体は材料のウエブの一つの上に長い弾性部材を置いてしっかりと固定することによって達成され、前記弾性部材は材料のウエブの縦方向の上に連続的な正弦曲線の広がり（sinusoidal extension）を与えられている。弾性部材の広がり及びそれらの材料のウエブへの固定によって、前記ウエブは異なる方向に、即ち材料のウエブの縦方向を横断するように向いた力によって影響される。弾性部材によって縦方向に材料のウエブ上に及ぼされる力は、物品の製造中供給ローラーによって材料のウエブを延伸することによって反対に作用される。縦方向に横断するように材料のウエブ上に及ぼされる力を反対に作用するためには、材料のウエブに対して減圧を適用することが知られている。しかしながら、これは材料のウエブが気密であるか又は限定された範囲で透過性であることを前提とする。従って、この方法は物品の一つの側として使用される液体透過性材料のウエブを延伸するために適用できない。
ＵＳ−Ａ ２４３４１１１は輸送手段の一部を形成するチェーンによって担持される拘束手段としてピンを使用する弾性織物（elastic fabrics）を製造する方法及び装置を開示する。織物はローラーで直接ピンと連結するので、縦方向の拘束効果は十分になされず、弾性織物は弾性要素が固定されるときに滑らかな表面に拘束されない危険がある。
発明の概要
本発明の目的は前記タイプの吸収物品の製造において前記不都合を除去し、かくして材料のウエブが全ての方向で十分な延伸を保たれるようにすることである。
前記目的は拘束部材が連続ループでかつループの係合部分上を実質的に直線的に広がる本発明による方法及び装置によって達成される。材料のウエブは材料のウエブに対する鋭い小さな角度で前記係合部分の方に直線的に部分上に供給される。
本発明による方法及び装置によって、弾性部材の収縮作用は材料のウエブが縦方向に沿ってだけでなく横断するようにも反対作用される。
図面の記述
本発明は添付の図面を参照して具体例によって以下詳細に記載されるだろう。
図１は上から見た、本発明による例を概略的に示したものである。
図２は装置の側面を示したものである。
図３は横から見たより大きな縮尺の本発明の部分図を示したものである。
図４は装置の一部の部分的な破断図を示したものである。
好適な具体例の記述
図１は実際的な状況の簡単な図を示したものであり、それはおむつの製造のための機械の一部（特に機械の出発端）を示したものであるが、図にはほとんど完成したおむつの外観が示されている。従って、概略的に、別々のおむつの輪郭形状が未完成の状態で示されている。即ち、おむつの周囲のフランジ状の縁部分２の外側輪郭１、おむつの吸収体４の外側輪郭３及び吸収体４の超吸収内部コア６の外側輪郭５が示されている。
おむつは吸収体を包囲するカバーの一つの側を形成する、材料のウエブ８の供給方向（矢印７参照）と同じ縦方向を横断するようにおむつの縦方向で配列されている。カバーの他の側は材料の第２ウエブ（図示せず）によって形成され、第２ウエブはおむつの製造の後工程での吸収体の配置後、間に吸収体が入るように材料の第１ウエブに結合される（それは図には示されていない）。
図１に示された材料の第１ウエブ８は液体不透過又は液体透過材料のいずれから作ってもよい。この目的のための液体不透過材料の例はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの薄いプラスチックフイルムである。液体透過材料の例は繊維布（不織布）又は柔軟なポリエチレンなどの有孔プラスチックである。吸収体４，６はセルロース繊維、圧縮空気によって適用されたティッシュ（tissue）、様々なタイプの超吸収材料などから構成してもよい。
おむつ９に使用位置のための所望の形状を与えるために、特別な形態と位置を持つようにされた収縮弾性体１０がおむつに与えられる。所望の形状とは使用位置のおむつが製品の形状による束縛によって部分的に、そして吸収体の吸収によって部分的に人体からの液体及び固体の排出物（例えば尿、血液又は他の体液又は糞便）を多量に保持できるような形状を意味する。この目的のため弾性体１０に材料のウエブの縦方向（矢印７参照）に対して、そして材料のウエブの縦縁部分１９，２０に対して斜めの角度で実質的に直線の部分１５−１８に変わる弓状に曲げられた部分１１−１４を少なくとも部分的に与えられる。
弾性体１０は高弾性材料（例えばゴム）の芯及び紡糸して巻かれた糸カバー（spun-wound thread-cover）を有する糸又はバンドの形の縦弾性部材からなり、それは多数の接着ストランド２１，２２，２３内に適用された接着剤によって材料のウエブ８に連続され、前記ストランドは製造工程の都合のため材料のウエブ上に断続的に適用され材料のウエブの縦方向に広がっている。その適用は図には示されていないが、予め決められたプログラムに従ってすばやく開閉する液体接着剤のための多数の接着ノズルを使用することによって従来公知の方法で行ってもよい。示された例では七つのかかるノズルが材料のウエブに横断するように一列で配置されている。
示された例では弾性部材は正弦曲線のパターンで材料のウエブ上に対で配置されている。とりわけ、２対の弾性部材１１−１４は両方の対が正弦曲線の周期の半分に相当する相互変位を示すような方法で配置されている。別の方法で表現すると、２対の弾性部材が縦中央軸２４に対して実質的に鏡像を形成するようなパターンを示すことであると言ってもよい。しかしながら、２対の弾性体の曲線形状は異なってもよく、異なる振幅を持ってもよいが、それらはおむつの外部周囲縁部分に隣接する共通の交差２５を実質的に示すような方法で適応される。このようにして、閉じられた領域は各別々のおむつのための弾性部材によって形成され、そこで弾性体は人体の排出物のため実質的に閉じられた収集領域の周囲の縁バリヤーを形成する。
弾性部材の適用は図１に概略的に示されている弾性体適用装置２６によって示された例において達成される。弾性体適用装置２６は二つの適用ヘッド２７，２８からなり、それらは各適用ヘッドのための別々に配置された駆動装置によってガイド２９及び３０のそれぞれに沿って材料のウエブ８の供給路の方向７を横断する直線的な動きで往復運動可能である。適用ヘッドは明瞭化のため図１では材料のウエブから小さな距離を置いて示されているが、実際にはそれらは弾性部材１１−１４に十分に規定された位置を与えるためウエブに相対的に近くに配置することが有利である。弾性部材は弾性部材のための貯蔵ローラー（図示せず）から各適用ヘッドを通って対で広がっている。弾性体は収縮性を得るためには、特別なプレストレスローラー３１，３２によって弾性体にプレストレスが与えられる。それらのローラーは完全に緩和された条件に対して縦方向に弾性部材を延伸するために従来公知の方法で配置してもよい。
たとえ材料のウエブ８がコンベヤーベルトの形のコンベヤー３３によって支持されても、プレストレスを与えられた弾性体はウエブの横方向と同様に縦方向にも材料のウエブを収縮しようとするだろう。これは吸収体が配置され、材料の第２ウエブが間に吸収体を入れるようにして第１ウエブに結合されるとき、材料のウエブに沿った、特に直線部分で問題を提示する。この目的のため液体吸収物品の製造のための機械は物品の製造中に延伸された材料の第１ウエブを保つための装置を与えられる。
本発明による延伸装置は物品の製造工程の少なくとも一部で材料のウエブ８の縦縁１９，２０を機械的に拘束及び保持するための機械からなる。延伸装置３４は縦縁３５，３６に隣接するコンベヤー３３に沿って多数の拘束部材３７を示し、前記拘束部材３７は縦縁１９，２０に隣接する材料のウエブ８を形状に従って固定することによって係合及び拘束するように配置されている。
延伸装置３４の選択された具体例を全ての図を参照して記載する。示された例では拘束部材３７はコンベヤーベルト又はコンベヤーの支持表面に実質的に横断して突き出るようにコンベヤー３３内に定着されたくぎ（pegs）又は針として作られている。コンベヤーベルトは弾性フレキシブル材料から作られた連続ベルトからなり、ローラー３９，４０の周囲で方向変換される。それらの二つのローラーは図に示されている。コンベヤーはローラーによって係合部分（engagement-portion）４１、物品の製造のための機械を通って材料のウエブを供給する供給路部分４２、及びコンベヤーベルトのための戻り部分（return-portion）４３に分割されている。貫通部材は図３及び図４において最も良く示されているように拘束部材の自由端で鋭い先４４として形成されている。良好な定着を得るために示された例では拘束部材はコンベヤーベルト内の穴を通ってもたらされ、ベルトの支持表面３８の反対側に拡大したヘッド４５を与えられている。そのヘッドはベルト中に頭を埋め、例えば加硫によってしっかりとベルトに接合することが有利である。拘束部材３７はステンレス鋼のような硬い金属材料から作られることが有利である。それらはコンベヤーベルトの縦縁３６の方向で小さな外側への傾斜を有した状態で接合されることが有利であり、それによって部材の円錐形状にもかかわらず、縦縁３６に面する側上の輪郭線は材料のウエブ及びコンベヤーの幾何学的縦軸２４の方への内側の傾斜を少なくとも持たないだろう。このようにして、材料のウエブ８上の弾性体の収縮効果（矢印４６参照）の結果として支持力が材料のウエブを引き上げて、それによって収縮する危険を持った状態で拘束部材の先端４４の方向に引き上げる力の成分を作る危険を最小にする。
示された例の拘束部材３７は拘束部材の材料のウエブ８の縦縁１９，２０の内側及びおむつによって占有される領域の外側（即ち、おむつの外部輪郭１の外側）から一定距離になるような縦縁からの距離でコンベヤーの縦縁３５，３６のそれぞれに沿って一列で配置される。拘束部材はウエブに使用される材料及び弾性体の収縮効果によって相互の距離に極めて大きな変化を与えて配置させてもよい。原則として、拘束部材は必ずしも列ではなく、輪郭線１の外側のコンベヤーベルトに沿ってどこにでも位置させることができるが、拘束部材間の最小距離は完成した物品の幅と同じにすべきである。原則として、少なくとも一つの拘束部材が各物品（即ち、示された例ではおむつ）と整列することが要求され、各おむつ間の変り目に一つの部材が要求されるが、１〜１５ｃｍのオーダーの分離が材料のウエブの均質な拘束及び延伸を生じる。
図２からわかるように、コンベヤー３３の係合部分４１はベルトの方向が変わる二つのローラー３９，４０の間で、即ちコンベヤーの平面部分上でローラーのいずれかの方向変換地点と結合されずに広がっている。この目的のため、コンベヤー３３内のローラーの数は少なくとも三つであり、それらは供給装置部分が間に広がっている二つの上部ローラー（一つだけ示されている）とローラー３９とともに係合部分４１を形成する少なくとも一つの付加的なローラー４０である。
図２で示されているように複数のローラー（示された例では三つ）が機械の出発端で配置され、材料のウエブ８に縦方向の十分に適応させた緊張及びコンベヤー４３に対する正確な連結を与える。材料のウエブは貯蔵ローラー（図示せず）から連続的に巻出され、その回転は駆動モーターによって達成され、そのスピードは縦方向に材料のウエブの正確なスピードと緊張を与えるために極めて正確に制御される。またコンベヤー４３は正確に適応させたスピードで少なくとも一つのローラーを駆動する駆動モーター（図示せず）によって駆動される。他のローラーは駆動モーターと同調して駆動させてもよく、一方軽いローラーはローラーと材料のウエブの間の摩擦によって遊ばせてもよい。
図２に示されたように、ローラー４７は材料のウエブがローラー３９の下に行き、鋭角でコンベヤーの周囲を通って（図３参照）、コンベヤーベルトに行くように設置されている。角度は拘束部材３７がコンベヤーの平面位置（即ち係合部分４１）で、従ってローラー４０によってコンベヤーが方向変換された後でローラー３９による方向変換が行われる前に材料のウエブを貫通させるようにできるだけ小さいことが好ましい。最も長い貫通距離は角度ｖがローラー４０によるコンベヤーベルトの方向変換直後に貫通を開始するようなものであるときに最小の変形で得られる。方向変換部分の代わりに平面部分上にコンベヤーに対する小さな角度で貫通を行うことによって、拘束部材の先端４４は縦方向で見られるような貫通中の動きを描くだろう。それは材料のウエブ８の動きと実質的に一致する。貫通は材料のウエブ８がローラー４７，３９の間の部分上で十分に調整された張力で保持されながら行われ、コンベヤーベルトと同じスピードで供給されて拘束部材３７上に連続的に接近し、それによって穴があくまでウエブの表面に対してそれらの先端４４で押しつけられ、穴４８が材料のウエブ内に形成される。拘束部材３７はコンベヤーの係合部分４１で材料のウエブを連続的に貫通し、前記ウエブはローラー３９の周囲の方向変換時にコンベヤーの支持表面に対してきつく押しつけられ、その位置がおむつの完成まで製造の様々な段階で維持される。製造工程の最終段階ではおむつは切断されるか又は打抜かれる。
図４からわかるように材料のウエブの確実な拘束は全ての方向で材料のウエブを安定しかつ材料のウエブに及ぼされる全ての力の均衡を保つ拘束部材３７によって達成される。弾性体の収縮効果に反対に作用する材料のウエブの拘束は材料のウエブの穴４８の周囲に形成された縁部分、特に拘束部材の外側上の縁部分に対して拘束部材を隣接させることによって実施される。
本発明は図に示され上で記載された例に限定されないが、添付の請求の範囲内で変化させることができる。例えば拘束部材３７は図に示された円錐くぎ以外の全く異なる形状を示すことができる。くぎは例えば均一な断面を有する極めて細い針又は細い葉状の材料によって置き換えてもよい。しかしながら、拘束部材は縦部分２９，３０に沿って材料のウエブをしっかりと固定するように配置された固定部材として作ることができる。
もちろん紡糸して巻かれたゴム糸（spun-wound rubber thread）以外の別のタイプの弾性部材を与えることができる。２対の弾性部材の代わりに弾性体は単一の糸から作ってもよい。

Claims (5)

1. 吸収体（４）及びそれを包囲するカバーを含む液体吸収物品の製造において材料のウエブ（８）を延伸するための方法であって、その物品が縦方向に供給されかつ１以上の長い弾性要素（１１−１４）をしっかりと固定した材料の前記ウエブ（８）によって少なくとも作られ、その要素がウエブの縦方向への角度で少なくとも部分的に広がり、それによってウエブ上に力を及ぼし、その力がウエブの縦方向に横断するように向けられ、材料のウエブ（８）がその縦縁部分（１９，２０）に隣接する部分における材料のウエブ（８）の機械的拘束（mechanical restraint）によってその横方向と同様に縦方向も延伸されつづけ、その機械的拘束が前記ウエブを貫通するまで材料のウエブ（８）に対して拘束部材（３７）を押しつけることによって達成され、貫通後、前記拘束部材がウエブ中の穴と係合する状態で保持され、ウエブの平面に実質的に横断するように向けられた支持表面を与え、前記表面が貫通中形成された各穴でウエブ（８）の部分を係合し、材料のウエブ（８）の前記延伸が少なくとも前記弾性要素（１１−１４）の固定中に維持されている場合において、前記拘束部材（３７）が連続ループ上に配置されかつループのウエブとの係合部分（４１）上を実質的に直線的に延びていること及び材料のウエブ（８）が係合部分（４１）に対して鋭角で、前記係合部分の方に直線的に供給されることを特徴とする方法。
2. 吸収体（４）及びそれを包囲するカバーを含む液体吸収物品の製造のための機械において材料のウエブ（８）を延伸するための装置であって、その物品が縦方向に供給されかつ１以上の弾性要素（１１−１４）をしっかりと固定した材料の前記ウエブ（８）によって少なくとも作られ、その要素がウエブ（８）の縦方向への角度で少なくとも部分的に広がり、それによってウエブの縦方向に横断するように向けられる力にウエブを供し、多数の拘束部材（３７）が材料の前記ウエブ（８）と同じスピードで移動させられかつ縦縁部分（１９，２０）に隣接する前記ウエブを機械的に拘束及び保持するために配置され、拘束部材（３７）が弾性部材（１１−１４）を適用される前に材料のウエブ（８）を貫通するための貫通手段を与えられ、前記拘束部材が拘束条件において材料のウエブ（８）の主な平面に実質的に垂直に向けられ、それによって各拘束部材（３７）の部分が材料のウエブ中の穴（但し、前記穴は貫通中形成される）の縁部分に対して隣接し、拘束部材（３７）が、供給装置部分（４２）上に材料のウエブ（８）を支持しかつ供給路の選択された方向（７）に機械の一部を通ってそれを供給するために配置され駆動装置によって駆動される連続ベルトを含む機械内に与えられたコンベヤー（３３）の支持表面（３８）から突き出ている場合において、コンベヤー（３３）が少なくとも三つのローラー（３９，４０）を含み、そのローラーの周囲でベルトの方向が変化すること、及び材料のウエブ（８）のための係合部分（４１）が供給路の方向（７）で見られるように前記供給装置部分（４２）の前の前記二つのローラー間で形成されること、及び延伸装置が材料のウエブ（８）のためのローラー（４７）を含み、前記ローラーがコンベヤーベルトの係合部分（４１）に対して鋭角でコンベヤーベルトのための前記ローラー（３９）の一つと協働することによって緊張下でウエブを保つように配置されていることを特徴とする装置。
3. 前記拘束部材（３７）がコンベヤーベルトの二つの縦縁部分（３５，３６）のそれぞれに沿って少なくとも１列で配置されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。
4. コンベヤーベルトがフレキシブルな材料から作られていること及び拘束部材（３７）が支持表面（３３）に対して反対表面からベルトを通って広がっていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の装置。
5. 前記拘束部材（３７）が針状の形を有することを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。

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