JP4814377B2 - 吸収性製品の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は吸収性製品の製造装置に関する。該装置は半径方向に広がり及び半径方向に垂直な軸方向に広がりを有する回転可能なスリッティング工具を含む。該スリッティング工具は軸方向に２つの側部とそれらの間に存在する中央部に分割される。

吸収性製品という表現は本明細書ではおむつ、生理用ナプキン、パンティーライナー及び失禁用品を示すために使用される。

以前に開示したのは吸収性製品向けの多くの製造工程であるが、これらの工程全てに共通する特徴は、最高可能製造率を達成することを目指していることである。高率を達成する１つの方法は製造設備を連続工程が行われるように配置することであり、そこでは最終的に最終製品を得るために、複数の材料ウェブが同時かつ連続的に、スリッティング、裁断、材料の延伸、収縮、接合などのための異なる工程ステーションに配送される。吸収性製品の製造はこのように特殊な条件に支配されるものであって、それは前記工程を、例えば自動車部品の製造の場合、若しくは既製服産業における別の工程と比較するのは難しいことを意味している。

材料の層を互いに反対の方向に回転するスリッティング工具と当接ローラとの間を通過させることによって材料の層にスリットを実施することは既に吸収性製品の製造において周知である。当接ローラは円形状の断面を有し、スリッティング工具は材料の層の切断又穿孔のために間欠的に隆起した部分からなる刃先を有する。

隆起部分は、刃先が材料の層を通じてその効果を生じるように当接ローラに対して押圧されて、よって、所望のスリットがもたらされる。

従来技術に関連する１つの問題としては、スリッティング工具は円形状断面を有さず、結果的に回転時不均等な圧力が発生することがあるので、ローラが互いに回転する際に、間欠的に隆起した部分は振動を引き起こすことである。当該振動は製造設備が制限された速度でしか稼動できないという欠点を有しているが、これは、もしそうしなければ機械の他の部分及びサスペンションが振動によりばらばらになり、又は疲労問題による影響を受けるというリスクにさらされ得るからである。さらなる欠点としては、スリッティング工具の消耗が考えられ、これは、スリッティング工具が当接ローラと係合しない時間の後に、最初に係合する刃先の部分が、全ての力を助力なしに引き受けることを要し、それが耐性寿命を短くする結果となる。

吸収性製品の製造に関し材料の層にスリッティングするための改善された製造工程に対する要望および必要性が存在する。

本願の発明の目的は、上記問題を解決することであり、その問題は、本願の請求項１による、吸収性製品の製造向け装置の手段により解決される。

本発明による装置は、半径方向に広がり及び半径方向に垂直な軸方向に広がりを有する回転可能なスリッティング工具を含む。スリッティング工具は軸方向に２つの側部とそれらの間に存在する中央部とに分けられる。該中央部は半径方向に円状の断面を有する。該側部は、軸方向に、中央部から軸方向に突き出す間欠的な突起を含み、この突起は中央部の円状断面としてのＲと同じ半径に追随して、中間にある中央部と一緒になって支持面を形成する。突起及びエンベロープ面の曲面方向の支持面の間で、中央部は、複数の刃先を形成し、その各々は、所定の圧力で、吸収性製品向けの材料の層のスリッティングを可能にする幅を有する。該中央部はこのように刃先を含む間欠的な切断部を形成し、該スリッティング工具は間欠的な端及び上述の支持面を含む円周状のスリッティングナイフを形成する。

本発明の１つの利点は、スリッティング工具が一定の半径を有しており、当接ローラに接触する際に、そこでスリッティング工具が回転することができることである。中央部と同じ半径にあるこれら突起は中央部と一緒に、スリッティング工具の回転の一部中に、スリッティング工具のために支持面を提供し、所定の圧力で当接ローラからの力を吸収する支持面によってスリッティングが行われることを防ぐ。スリッティングに関して、刃先は突起と同じ半径で回転しており、それは異なる半径の部品の間の移行ゾーンにおいて生じる以前から良く知られた問題が完全に回避できることを意味する。振動は一定の半径によって回避され、高い加工率を維持することができる。スリッティング工具の耐性寿命も劇的に増加し、最適な条件下では、スリッティング工具は同じ材料から作られた円柱状のユニットのものに相当する耐性寿命を有する。刃先を、所望のスリットの寸法向けに、所望のどのような幅及び長さで実施することもできる。

スリッティングは完全に又は部分的に材料の層中を通じて行うことができ、並びにスリッティングは材料を粉砕又は切断することにより実行することができる。粉砕する場合、スリッティング工具は円柱状の当接ローラ及びそれらの間に材料層が位置する状態で接触し、そこでは材料の層がスリッティング工具と同じ速度で移動する。切断する場合、材料の層は、刃先の周速度に比較して異なる相対速度を有する。切断に関して、スリッティング工具は上記の種類の当接ローラと接触するか、又は第一のものと同じ方法で実施される別のスリッティング工具と接触し、そこでは両方のスリッティング工具の刃先が互いに接触する。

吸収性製品の製造に関して、前述のように、場合によっては材料の層にスリットを入れることを実行するのが望ましい。該スリットは引き裂き指示部、折り目指示部を提供することができ、空気透過性及び液体透過性を気密性材料に付与することができる。材料の層はその後本発明に従って互いに逆方向に回転するスリッティング工具と当接ローラとの間を通過する。当接ローラは円形状の断面を有しており、スリッティング工具は前述の刃先及び支持面を含む。より狭い刃先が当接ローラに対して回転される場合には、当接ローラに対するスリッティング装置の圧力と刃先の小さな幅との組み合わせは、材料の層で切断がなされる結果を生じ、それに伴ってスリットが形成される。

本発明の１つの実施形態によれば、スリッティング工具は円柱状の形状をしたディスクから製造され、ここで刃先がシリンダーの外被面から、中央部のみを突起及び支持面を形成する外被面の未加工部分の間に残るように材料を除去して作られる。このスリッティング工具の製造方法は単純且つ安価であり、耐性寿命が増大したスリッティング工具が得られる。

本発明の別の実施形態によれば、スリッティング工具は所望の形態に成形することにより製造される。仕上げ作業、例えばターニング、グラインディング及びポリッシングが実行されてもよい。

本発明の別の異なる実施形態によれば、スリッティング工具は、円形状の断面の外被面と、軸方向の外被面とは異なる幅を有する中央ゾーンとを有するブランクから製造される。中央ゾーンは周辺部ゾーンよりも広い幅を有することができるが、また、より小さな幅を有することも可能である。外被面は突起及び刃先を含んで、上述の１又は他の実施形態により製造することができる。

本発明の１つの実施形態によれば、スリッティング工具は円柱状のユニットの外被面を加工することにより製造され、中間部の両側の材料を除去して、中間部が所望の突起及び刃先を備えるようにする。

本発明の１つの実施形態によれば、突起は中央部周りに対称であるが、別の実施形態においては、中央部周りに非対称的に配置されることができる。対称であるという表現は、ここでは突起が中央部の両側に鏡像反転の方法で配置されることを示すために使われており、すなわちそれらは同じ形状を有している。非対称的であるという表現は、突起が中央部の両側に配置されるが、しかし、ここで中央部の一方の側にある突起が、中央部の他方の側にある対応する突起とは異なる外観を有していることを示すために、ここでは、使われている。突起は、それでもなお、中央部の両側で対の形で配置され、中央部に接する突起のこれらの部分が、互いに対して半径方向に変位しておらず、すなわち、中央部を分ける突起は半径方向においては同じ点で開始しかつ終わるのであるが、しかし、軸方向においては、中央部の両側になる。突起の形状は製造方法に依存するが、しかしいかなる特定の形状にも制限されることはない。突起はこのように中央部から側部にまで延在することができ、又は、それらは側部の方向の中央部から、側部と中央部との間の所定の位置にまで延在することができる。突起は本質的に半径方向の刃先の広がりに対して垂直な外被面に配置することができるが、しかしそれらは刃先の広がりに対して垂直よりも大きな角度で配置することもできる。

上記の実施形態の全てにおいて、刃先は、スリッティング工具の部分によって形成され、それは中央部により構成されて且つそれは突起の間に存在する。

本発明による装置は、軸方向に互いに隣接して配置される複数のスリッティング工具を含むことができる。全てのスリッティング工具は、その結果同じ当接ローラ又は複数の当接ローラに対して作用することができる。異なったスリッティング工具は、同じ直径又は異なった直径を有することができる。スリッティング工具が一定の直径を有する円柱状の当接ローラに対して作用するときは、スリッティング工具の全てが当接ローラに対して同じ圧力を及ぼす。もし異なったスリッティング工具の刃先が同様に同じ幅と形態とを有するのであれば、スリットは同一の外観になる。スリッティング工具が異なる直径を有する場合には、スリッティング工具は一定の直径の当接ローラに対して異なる圧力を及ぼす。異なる圧力は材料の層での異なる外観、例えば異なる深さ、のスリットを生じさせることができる。この効果は、異なる直径を有する異なるスリッティング工具によって達成することもできるが、そこでは当接ローラも異なるスリッティング工具に対する異なる直径を有する。

スリッティング工具及び当接ローラは同じ周速度で回転させることができ、すなわち、スリッティング工具と当接ローラとの間の接触面での相対速度は０に等しい。

代替として、スリッティング工具及び当接ローラが異なる周速度で回転するようにすることができ、その場合、刃先は、当接ローラ及びひいては材料の層に対してより高い、若しくは、より低い速度を有することとなり、その結果としてスリッティング工具は、圧力及び切断の両方によって材料の層を加工する。

スリッティング工具、当接ローラ及び運搬環は、例えば、スチール、カーバイド、セラミック材料又は他の好適な材料から製造することができる。スリッティング工具は２センチメーターから１メーターの間の直径を有することができる。

材料の層は吸収性製品での使用に好適な、どのような材料からも構成することができる。吸収性製品は表層、背面層及びそれらの間の吸収体を含むことができる。また、吸収性製品は表層と吸収体との間に位置する受容層も含むことができる。材料の層は１０マイクロメーターから１センチメーターの間の厚さを有することができる。よって、スリッティング工具はこれらの材料の層のうちの１つの層又は他の層に使用することができるが、以下に表層の製造に関して例示される。

スリットの方向は、例えばスリッティング動作中の材料のウェブが動く方向及び表層の材料の選択などの多くの要因に依存する。ここで、スリットの伸びる方向から離れる所定の角度に方向付けられている力を受ける場合に、スリットが開くということを例示の方法によって述べることができる。力がスリットの伸びる方向に対して９０°の方向にスリットに作用する際に、スリットが開く自然な傾向が最も大きくなる。表層は機械方向に動く材料のウェブで製造され、その方向は、最終製品である吸収性製品の長手方向又は吸収性製品の横断方向と一致させることができる。吸収性製品の製造に関して、材料のウェブは機械方向の力により影響を受け、この力は機械方向に対して垂直に存在するスリットが、これらの力により最大の伸びになるようにする。この場合に含まれる力は、その材料をスリットで分裂させてしまうか、若しくは、どのような割合であるにせよ、スリットを本質的に永久に開口する。さらには、完成した吸収性製品は、長手方向若しくは横断方向のいずれかに広がりを有するスリットを含むものになり、それは、スリットが本質的に一方向からの力のみを受けることを意味する。もし、スリットが代わりに機械方向に対して所定の角度に方向付けられているのであれば、スリットは長手方向に伸びる中央線に対して所定の角度にあり、それは製造技術の観点からは表層の分裂のリスクが小さいことを表わし、そしてそれは製品の観点からはスリットに形を付与するものであり、前記スリットは横断方向から及び長手方向からの、並びにそれらの間の角度の力によって影響を受ける。上記の比較は、所定の長さのスリットに適用される。スリットが横断方向及び長手方向並びにそれらの間の角度の力により影響を受けるという事実は、着用者の動きに合わせて開いたり閉じたりするスリットの自然な傾向が増加することを意味し、それは着用者の動きが横断方向及び長手方向の両方並びにその間の方向の力を生じさせるからである。

スリットはそれ自体、直線状、Ｓ−形状、Ｖ−形状、Ｚ−形状、Ｕ−形状とすることができ、若しくは、他の好適な形を有することができる。スリットは異なる形の組み合わせを含むことができ、例えば、複数の直線状または曲がったスリットを列に配置することができる。直線状のスリットは吸収性製品において同じ又は異なる長さで配置することができ、１つおきにスリットは前のスリットに対して所定の角度（好ましくは本質的に９０°）で配向しているが、スリットは互いに所定の距離で配置されている。スリットはこのように長手方向に伸びる中央線に対して０及び１８０°の間の角度で、好ましくは長手方向に伸びる中央線に対して２０°〜６５°及び／又は１１０°〜１５５°で存在している。曲がったスリットは互いに及び中心に対して角度を有する部分を持つことができる。しかしながら、上述のスリットは対応する形になるような刃先を必要とし、その結果、スリッティング工具の製造が、製造の観点から最も利点を有する上記の真っ直ぐな刃先の種類の場合よりも複雑になることを指摘しておかなければならない。しかしながら、刃先は、スリットの所望の形に応じて、回転方向に、または、回転方向に対して一定の角度で配向されてもよい。

本発明のさらなる利点としては、間欠端を有する１つの及び同じスリッティング工具はスリットが材料の層で異なる角度を得るように使用することができることであり、ここで、スリッティング工具が一定の半径で回転するという事実の結果、スリッティング工具が配置されるシャフトは回転することできるように配置される。スリッティング装置が一定の半径で回転するという事実に関連するさらなる利点は、振動を減少するために、シャフトに取り付けられる他の力吸収手段の必要性が除去されることであり、それはスリッティング工具の置き換えが単純かつ迅速なことを意味する。

吸収体は、吸収性の特性を有する自然若しくは合成繊維の形態の、適した繊維材料、又は自然繊維及び合成繊維の混合物又は例えば、生理用ナプキン、失禁パット及びパンティーライナーにおける使用に好適な以前に開示されている種類の他の吸収性材料から製造される。吸収体は予め定められた比率、例えば２０−６０％、の超吸収性材料、すなわち、粒子、繊維、フレーク、または類似のものであって、それら自身の重量の何倍にも等しい液体を吸収及び化学的に結合して水性ジェルを形成する能力を有するものを含むこともできる。これは最終製品において非常に高い水吸収能力を提供する。

また、吸収体は異なる形状、例えば、基本的に細長く且つ矩形の形状、若しくは選択的に他の標準外の形状、例えば砂時計状又は三角形状を示すようにすることができることも注記しなければならない。前記吸収体は、また好ましくは丸味のある縁を有する。

液体透過性を有する表層は好ましくは、同一の材料又は以下の材料の組み合わせ：繊維材料、例えば柔らかい不織布材料、から構成されるが、選択的に他の材料又は材料積層体から構成することもできる。表層は好ましくは完全に又は部分的に穿孔され、すなわちスリットは上記のように表層に作られ、穴を湿潤領域に存在させることができる。表層は穿孔したプラスチックフィルム、例えば熱可塑性プラスチック材料、例えばポリエチレン又はポリプロピレン、又は合成若しくは織物材料のメッシュ様の層から適切に構成することができる。合成繊維、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、若しくは類似の物、が不織布材料として好まれて使用されている。異なる種類の繊維の混合物を前述の不織布材料向けに使用することもできる。本発明は原理的には不織布材料から構成される表層にのみ使用することに制限されているわけではなく、他の材料、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレンのような熱可塑性材からなるフィルムの加工に関しても適用することができる。

本発明は異なる種類の積層体又は積層体の組み合わせ及び／又は単一層からなる表層に実施することもできる。例えば、表層は製品の表面の部分を覆う多くの異なる積層体又は単一層から構成することができる。製品が複数の積層体又は単一層から構成される場合、例えば異なる区画を有する複数の長手区画に分割される場合には、これらの異なる区画は異なる材料から構成することができ、異なる特質を示すことができる。例えば、その場合、各区画は異なるタイプの穿孔、孔の位置、寸法、疎水性などを有することができる。異なる区画を、ここでは詳細には記載していないが以前に開示した超音波溶接方法により、一緒に接合することもできる。

液体透過性を有する表層は、好ましくは吸収性製品が着用されている時間の間中に、乾燥性及び柔軟性の特質を有する材料から製造されるが、それは表層が着用者の体に接触するからである。表層は、柔軟でかつ織物様の表面を有し、繰り返し濡らした場合でも乾燥を保つことが望ましい。表層は不織布材料、例えば、ポリプロピレン繊維から作られるスパンボンド（ｓｐｕｎｂｏｎｄ）材料のような柔軟且つ滑らかな面を伴うものから構成することができる。多孔性であり、かつ疎水性を有する不織布材料が、表面を着用者の体に乾燥状態を保って密接させることを許容するために使われてもよく、これに関しその孔は材料の繊維間の距離よりも大きく材料に形成される。このように、液体は表層の孔を通って、下にある吸収体に導かれ得る。表層向けの他の材料例としては多孔性プラスチックフィルム、例えば多孔性ポリエステルフィルムがある。表層は下にある背面層及び吸収体と一緒に、例えば接着剤、超音波接合の手段により、又は、熱結合の形態の手段により、接合することができる。

また、表層を、不織布及びプラスチックフィルムの３次元積層体、又は、ポリプロピレン１００％ベースの熱的に結合された材料とすることもできる。プラスチックフィルムは疎水性であって、予め（小さな孔で）穿孔された、ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物から製造することができる。不織布材料は、単位面積当たりの重量において、１２−１００ｇｓｍ、特に１５−６０ｇｓｍの範囲を有することができる。

また、表層の不織布部分はスパンボンド（ｓｐｕｎｂｏｎｄ）不織布材料、通気性不織布材料、スパンレース（ｓｐｕｎｌａｃｅ）不織布（水中交絡（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｅｄ））材料、又はこれらの組み合わせとすることもできる。原材料をボリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、又はこれらの組み合わせとすることができる。組み合わせが用いられる場合は、これを異なるポリマーからの繊維の混合物とすることができるが、それぞれの繊維が異なるポリマー（例えば、ＰＰ／ＰＥ ２成分繊維又はＰＰ／ＰＥコポリマー）を含むこともできる。適切であれば、プラスチックフィルムは、ＰＥ又はＰＥ、ＰＥＴ、ＰＬＡ又はアミル（又は他の熱プラスチックポリマーのいずれか）、又は前述のポリマーの混合物若しくはコポリマーから構成することができる。

また、穿孔された表層は材料の単一層、例えば不織布材料又はフィルム（上記に示したようなもの）から製造することもできる。

表層の孔は楕円形状であって若干機械方向に延びたものとすることができる。その孔は機械方向又は横方向に丸く／円形状又は楕円形状とすることができる。また、湿潤領域の孔はスリットで置き換えることができ、スリットは定義によりホールとは異なり、定常的な開口を構成するものではなく、代わりに材料層に切り込みを入れたものである。スリットは材料中で動きにより開いたり閉じたりする。

表層の１例によれば、スリットは好ましくは２ｍｍから１５ｍｍの長さ、好ましくは３−１０ｍｍの範囲の長さで存在する。スリットの長さは本質的に表層の厚さに垂直な方向でかつスリットが閉じた状態でスリットの周辺に沿って測定される。

スリットは表層に５−１５ｍｍのオーダーの寸法のスリット間の相互距離で配置されるが、これは要素の範囲に依存し、その理由のためスリットの間の距離は、とりわけ表層中の材料及びスリットの長さ及びスリットの方向に応じて変化させることができる。スリットの間のこの距離は、着用者が動く場合に表層が破れることを防ぐのに十分に広くなければならず、他のスリットの影響なしにスリットが所望の方法で閉じることを許容するのに十分に広くなければならないが、同時に通気能力及び許容レベルで止まる液体透過性のためには十分に小さくなければならない。表層の耐久性は広く制御されるが、しかしながら、所定の材料強度の、スリットを含む表面とスリットのない表面との間の関係によれば、スリットの間の距離は耐久性についてのパラメータの一部である。スリットの長さ及びスリット間の距離及びスリットの方向は表層の材料に応じて変化し、それはスリットが開口する自然な傾向が、表層に存在する材料の特質に依存するからである。

背面層は好ましくは液体不透過（又は少なくとも液体の侵入に対して高い耐性を有するもの）を有し、ひいては製品からの排泄された流体物のいかなる漏洩をも防ぐように配置される。一方、背面層は、蒸気透過性を有するように実施してもよい。この目的のために、背面層は薄く且つ液体耐性プラスチックフィルムから適切に構成される液体不透過材料から製造されてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエステルのプラスチッチフィルムをこの目的のために使用することができる。代替的に、不織布及びプラスチックフィルムの積層体又は他の好適な材料の層を液体耐性背面層として使用することができる。以前に開示した方法では、背面層の下側には接着材のビーズ若しくは他の以前に開示された接合手段が設けられており、それはひいては製品を衣料の部分に貼付して使用することができるものである。また、その製品は羽、すなわち折り畳みフラップであって、以前に開示した方法では、製品の両側部に沿って配置され、製品の用途に関連して使用できるものを提供することもできる。

製品は、受容層（材料の機能に応じて、獲得層、流入層及び配分層と呼ばれる）の形態で、さらなる材料の層を含むこともできる。受容層は、適切に特定された厚み及び弾性を有する詰め物材料の形態とすることができ、それは吸収体及び表層の間に位置することを意図されている。受容層は本質的に表層と同じ寸法を有するが、その厚みは例外であって、表層の厚みから変えることができる。受容層を詰め物の材料とは違う材料から構成することができることを確証することも可能である。例えば、いわゆるエアレイド（ａｉｒｌａｉｄ）材料から構成してもよく、これは通常セルロース繊維を基にしている。受容層には、適切にバランスのとれた剛性を付与するための繊維材料を組み込むこともできる。流入層には超音波溶接を許容するための熱プラスチック繊維の適切な量を組み入れることもできる。

受容層は適切に、多孔質で、弾性があり、相対的に厚い材料の層とすることができ、例えば、繊維詰め物、カーデッド（ｃａｒｄｅｄ）繊維詰め物、トウ（ｔｏｗ）材料、又は他の種類の嵩張った及び／又は弾性を有する繊維材料の形態で、その下にある吸収体に吸収される前に一時的に液体を貯蔵する能力のある高い瞬間液体吸入容量を有するものとすることができる。受容層は多孔性材料の形態とすることもできる。受容層は２以上の材料の層から構成することもできる。好ましい実施形態によれば、受容層は製品の側部端にまで延在することができ、すなわち、本質的に表層と同じ形態を有することができる。このように、液体配分、端部の密封などの観点から利点が達成され得る。

しかしながら、材料の選択及び材料の層の厚さ及び密度は、将来において、製造方法の変更並びに新しい材料の組み合わせの場合に変えてもよく、その結果として、発明は上記の材料及び材料の組み合わせに限定されないことを述べておかなければならない。

吸収性製品の製造において、表層は背面層に接合され、受容層及び／又は吸収体に接合することもできる。接合は、接着により、又は超音波若しくはレーザ手段による溶接により、又は機械接合、例えばエンボス加工若しくは圧着の形態、など、又は他の適した接合方法、例えば熱結合により行うことができる。

発明の一実施形態によれば、装置は上記接合工程のための結合装置を含む。接合装置は熱結合工程のための装置、例えば、超音波溶着装置、又はエンボス加工若しくは熱間ローラ及び／又は冷間ローラを伴う圧着などの形態で機械的接合工程を含むことができる。接合装置は有利に、工具、例えば超音波ホーン、並びに、１以上の隆起した部分の形態に連続的に若しくは非連続的に当接ローラ上にエンボスされたパターンを含む。パターンはスリッティング工具から予め定められた距離に配置される。接合装置は、隆起された部分に向かう方向の材料の層に、例えば圧力、熱及び、ここで適切な、予め定められた周波数の振動の手段によって作用し、この装置に関連して熱は材料で発生し、熱は、接合装置によりエネルギーを材料の層に伝達する量に応じて、溶着、若しくはエンボス加工、若しくはこれに類するもののもととなる。そのような装置の１つの利点は溶着された接合部又はエンボス加工などをスリットから正確な距離で再現性よく仕上げられることである。以前に開示された接合装置では、溶着はスリッティングから離れて分離した作業台で行われるので、スリットから所望の距離で溶着された接合部又はこれに類似の物を得られるように加工するための材料の適合性の問題を生ずる。

本発明は以下に多くの図と関連して記載される。
ここで：
本発明によるスリッティング工具の側面図を図式的に示す図である。 本発明の第１実施形態によるスリッティング工具の前からの図を図式的に示す図である。 本発明の第２実施形態によるスリッティング工具の前からの図を図式的に示す図である。 スリッティング工具が材料の層でスリッティング動作を行う場合の、図１−３によるスリッティング工具を含む吸収性製品の製造装置の側面図を図式的に示す図である。 図４のＡ−Ａラインから見た図４による装置の図を図式的に示す図である。 スリッティング工具が材料の層のスリッティングが起こらない位置にある場合の、図４による吸収性製品の製造装置の側面図を図式的に示す図である。 図６のＡ−Ａラインから見た図４による装置の図を図式的に示す図である。 装置が超音波装置を含む実施形態によるＡ−Ａラインから見た図４による装置の図を図式的に示す図である。

図１は、本発明によるスリッティング工具の側面図を図式的に示す。スリッティング工具は半径方向に最大半径Ｒの広がりを有し、半径方向に垂直な軸方向に広がりを有する。軸方向の広がりは２つの対向する側面２により境界が定められ、それに関連してスリッティング工具は側面２により境界が定められた幅を示す。スリッティング工具１は軸方向に２つの側部３とこれら側部の間に存在する中央部４とに分けられる。中央部４は半径方向に円形状の断面を有し、側部３は、軸方向に、中央部４から軸方向に突き出す間欠的な突起５を含む。突起５は中央部４の円形状断面のＲと同じ半径に従う。突起５の間に存在している側部３のそれらの部分は、中央部４及び突起５の半径Ｒよりも小さい半径を有する。外被面の曲面方向の、該突起５の間に存在する中央部４のそれらの部分は、このように多くの刃先６を形成しており、その各々は吸収性製品向けの材料の層のスリッティングを可能にする幅を有する。

スリッティング工具１は本質的にから製造され、この円柱状のブランクは、ブランクの選択された部分が、例えばグラインディング、ミリング若しくは金属加工に適する類似の作業によって、除去されるように加工される。加工後に残ったブランクの一部は刃先６を含み、未加工のまま残されたブランクの一部は該突起５を含む。図１は各加工済み領域がフィールド７を表わすことを示し、フィールド７は、２次元的な射影においては、基本的に台形の形態を有するが、図２または３に従ってブランクが加工されているという事実によって台形の平行な辺は半円形の辺で置き換えられている。フィールド７は上記の形態を示す必要はないが、どのようにブランクが加工されるかによりそれらの形態が見込まれる。それにもかかわらず、台形の１辺は常に外被面と同じ形態、すなわち、半円形形態を有している。

図２は、本発明の第１実施形態に従ったスリッティング工具の前からの図を図式的に示す。図２は、各フィールド７が、その開始点として刃先６の１つの端を採り、スリッティング工具１の中心軸の軸方向から、半径Ｒよりも小さな半径距離の点に、角度付けられた平面を構成するように、加工される円柱状のブランクによって、刃先６が形成されることを示す。図２は、側部３に存在する該突起５と一緒になった中央部４が、中央部４と同じ半径Ｒを有する支持面を形成することを示す。図２の支持面８は、これら支持面の場所での軸方向の延長範囲を示し、それはスリッティング工具の最大幅に対応する。

図３は、本発明の第２実施形態によるスリッティング工具の前からの図を図式的に示す。図３は、各フィールド７が、その開始点として刃先６の１つの端を採り、スリッティング工具１の中心軸の軸方向から、半径Ｒよりも小さな、半径距離の点に、角度付けられた曲面を構成するように加工された円柱状のブランクによって、刃先６が形成されることを示す。曲面は、側面２の近傍での傾きと比較して刃先６に近い方が急な傾きを有している。

スリッティング工具１は図１−３に円柱状ユニットとして例示されており、ここで側面２は平面であるとともに平行である。しかしながら、本発明によるスリッティング工具１はそのような側面２には限定されず、凹又は凸の側面を有することができる。

図４は、図１−３によるスリッティング工具を含む吸収性製品の製造装置の側面図を図式的に示し、スリッティング工具は材料の層１０にスリッティング動作を行う。装置９はスリッティング工具１が載せられるシャフト１１と、スリッティング工具１に対して反対方向に回転する当接ローラ１２とを備える。２つのユニットの回転方向は図において矢印で示される。また、図４は材料の層１０がスリッティング工具１と当接ローラ１２との間に配置されることを示す。材料の層１０は吸収性製品の使用に適した材料からなる。図４は、スリッティング工具１及び当接ローラ１２の回転中に、刃先６が材料の層１０を加工することを示す。材料の層１０は矢印の方向に動き、その運動はスリッティング工具１及び当接ローラ１２の回転運動に一致する。

装置は様々な方法で駆動することができる。当接ローラ１２は駆動装置に接続することができ、当接ローラ１２の回転を通して当接ローラ１２の運動方向に材料の層１０を駆動することができる。一実施形態においては、スリッティング工具１は駆動装置への接続を欠き、シャフト１１の回りに支持されるのみである。材料の層１０は、この場合その運動をスリッティング装置１に摩擦を通じて伝達する。別の実施形態においては、スリッティング工具１は、スリッティング工具１に回転を伝える駆動装置に接続される。一実施形態の当接ローラ１２は、ここではスリッティング工具１と同じ周速度で回転することができ、この場合に材料の層１０は同じ速度で駆動され、スリッティング工具の回転中にスリットが入れられる。別の実施形態においては、当接ローラ１２はスリッティング工具１とは異なる周速度で回転することができるが、しかしながら、この場合、速度の相対差は材料の層１０にせん断力を生じさせ、刃先が材料の層を切り裂くことを可能にする。

図４に図示されているのは本発明の１つの利点であり、すなわち、スリッティング工具１は一定の半径Ｒを有し、当接ローラ１２と接触する場合に、スリッティング動作中及びスリッティングが行われない中断期間中の両方において、その半径でスリッティング工具が回転することができる。同じ半径Ｒに存在する突起５は、スリッティング工具１がスリッティングを行わない回転の一部において、スリッティング工具１のために支持面８を提供する（図６及び図７を参照）。振動は一定の半径Ｒにより回避され、高い加工率が維持されて、同時にスリッティング工具の消耗が減少する。

図５は、図４のＡ−Ａラインから見た図４による装置の図を図式的に示す。図５は材料の層１０を断面図として図示し、ここでスリッティング工具１の刃先６は、刃先６が材料の層１０を分離するような圧力で、当接ローラ１２と接触する。この分離は圧搾又は切断に依存し得る。これは定義の問題であり、刃先６の鋭さ、すなわちその幅、スリッティング工具及び当接ローラ１２に設定された圧力、及び材料の層１０の特性に依存する。刃先６が狭ければ狭いほど、材料の層１０を切断することが容易になるが、高い圧力は、鈍い刃先３を補って、材料の層１０を圧搾することができる。材料の層１０の特質には、例えば、長手方向の広がり及び材料の層１０の厚さに材料の層１０をともに保持する結合の種類を含む。

図６は、図４による吸収性製品の製造装置９の側面図を図式的に示すが、そこではスリッティング工具１は材料の層１０のスリッティングを行わない位置にある。図６は、側部３に存在する突起５と一緒に中央部４を含む非切断支持面８が材料の層１０と接触するような位置にあるスリッティング工具１を示す。

図７は、図６による装置９の図を図６のＡ−Ａラインから図式的に示す。図７は、中央部４とともに側部の突起５が、同じ半径Ｒを有しており、さらに、エンベロープ面のスリッティング工具１の最大幅に対応する幅を有する外被面の一様な支持面８を形成する。図７は、材料の層がスリッティング工具１及び当接ローラ１２により圧縮されているが、刃先６が通過する場合のようには裂かれないことを示す。これはスリッティング工具１と当接ローラ１２との間の圧力が、所定の圧力で支持面８が材料の層１０を通過する場合にスリッティングが行われないが、刃先６のより狭い部分が材料の層１０を通過する場合にスリッティングが行われるような方法が採用され、それは領域の減少に逆比例して１平方メートルあたりの圧力が増大するという事実による。

図８は発明の実施形態による図４による装置９のＡ−Ａラインからの図を図式的に示し、装置９は超音波装置１３の形態の接合装置１３をも含む。超音波装置１３は超音波ホーン１４と当接ローラに隆起した部分１５の形態でエンボスされたパターンとを含む。図８では、パターン１５はスリッティング工具１から予め定められた距離に配置される。超音波装置１３は材料の層１０に作用して、超音波ホーン１４が圧力を及ぼして、材料の層１０及び隆起した部分１５に対してある周波数で振動し、それに関連して材料中で熱が発生して、材料の層１０に超音波装置１３によって伝達されたエネルギーの量に応じて、溶着又はエンボス又はこれに類するものを生じさせる。図８は超音波装置が材料の層１０にエンボス１６を生じさせることを示す。この実施形態の１つの利点としては、連続的な工程の全継続時間においてエンボス加工１６が正確に材料の層１０中のスリット部から同じ距離に仕上がることであり、これは、隆起した部分１５がスリッティング工具１から予め定められた距離に位置するからである。

１ スリッティング工具
２ 側面
３ 側部
４ 中央部
５ 突起
６ 刃先
７ フィールド
８ 支持面
９ 装置
１０ 材料の層
１１ シャフト
１２ 当接ローラ
１３ 超音波装置
１４ 超音波ホーン
１５ 隆起した部分
１６ エンボス加工

Claims (10)

1. 半径方向に広がり、及び、半径方向に垂直な軸方向に広がりを有する、吸収性製品の間欠加工のための回転可能なスリッティング工具（１）を含み、
   該スリッティング工具（１）は軸方向に２つの側部（３）とこれら側部の間に存在する中央部（４）に分割されている吸収性製品の製造装置（９）であって、
   前記中央部（４）は半径方向に円形状の断面を有し、前記中央部（４）に関連して、前記側部（３）は、
   軸方向に、前記円形状断面と同じ半径（Ｒ）に従う、前記中央部（４）から突き出した間欠突起（５）と、
   外被面の曲面方向にあって、複数の刃先（６）を形成し、該刃先（６）の各々が、所定の圧力で、吸収製品向けの材料の層（１０）のスリッティングを可能にする幅を有する、前記突起（５）の間の前記中央部（４）と、
   前記刃先（６）の間の支持面（８）を形成する突起と、
   を備えることを特徴とする吸収性製品の製造装置。
2. 前記支持面（８）は、前記支持面（８）が前記材料の層（１０）と接触する際にスリッティングが行われないように力を吸収するように配置されることを特徴とする請求項１記載の装置（９）。
3. 前記装置（９）が、前記材料の層（１０）が前記スリッティング工具（１）と前記当接ローラ（１２）との間を通過するように、前記スリッティング工具（１）とともに回転するように配置される前記当接ローラ（１２）を含むことを特徴とする請求項２記載の装置（９）。
4. 前記当接ローラ（１２）は前記スリッティング工具（１）と同じ周速度、又は異なる周速度で回転することを特徴とする請求項３記載の装置（９）。
5. 前記装置（９）は、軸方向に互いに隣接して位置される複数のスリッティング工具（１）を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置（９）。
6. 前記スリッティング工具（１）は本質的に円柱状ディスクから製造され、前記刃先（６）は前記円柱の外被面から前記刃先（６）及び前記支持面（８）が形成されるように除去された材料によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（９）。
7. 前記スリッティング工具（１）はモールディングによって製造され、その後に前記刃先（６）及び前記支持面（８）がターニング及び／又はグラインディング及び／又はポリッシングで仕上げられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置（９）。
8. 前記スリッティング工具（１）は、ブランクから製造され、該ブランクは、中央ゾーンにおいて、半径方向の外側周辺ゾーンの幅と異なる軸方向の幅を有しており、前記周辺ゾーンが前記刃先（６）と前記支持面（８）とを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置（９）。
9. 前記スリッティング工具（１）が２センチメーターから１メーターの間の直径を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置（９）。
10. 前記装置（９）が、工具（１４）と、前記当接ローラ上に連続的若しくは非連続的にエンボスされた１又は複数の隆起した部分（１５）の形態のパターンとを含む接合装置（１３）を含み、該接合装置（１３）に関して、前記材料の層（１０）の構造が変化するように、前記工具（１４）が多くのエネルギーを前記材料の層（１０）に前記隆起した部分（１５）の方向に伝達することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の装置（９）。

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