JP7256993B2 - 使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置および前記装置の一部を交換する交換方法 - Google Patents

Description

本発明は使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置および前記装置の一部を交換する交換方法に関する。

この種の吸収性コアを製造する方法としては、一般に、粉砕した繊維を積繊ドラムの外周に形成された積繊凹部に吸着させて吸収体を形成している。

前記ドラムの積繊凹部は、円筒状の積繊リングの外周面に所定のパターンで形成されているが、例えば着用物品のサイズに応じて前記パターンを変更する必要がある。前記パターンはドラムの周方向に沿って並べられた多数の型板やメッシュ部材などのセグメントで形成されている。

一方、前記ドラムの外周面には、繊維をドラムに集めるフードやドラム上にキャリアウェブを導入するコンベヤが対面している。

下記の特許文献１の装置においては、回転軸の軸線方向に前記積繊ドラムをスライド移動できるようにして、ドラムをフードおよびコンベヤから離すことができるようにしている。これにより、前記フードやコンベヤが邪魔にならないようにして、前記ドラムの多数の型板やメッシュ部材などのセグメントが交換できるようにしている。

ＵＳＰ４，９９５，１４１（フロントページ）

しかし、前記先行技術では、前記ドラムからセグメントを分解して交換する必要がある。そのため、多数のセグメントの分解と別の多数のセグメントの組立てをサイズ変更ごとに行う必要がある。したがって、設備の稼動率が低下する要因となる。

本発明の目的は設備の稼動率を向上させることができる使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置および前記装置の一部を交換する交換方法を提供することである。

本発明装置は、使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置であって、
粉砕された繊維を供給する供給装置１と、
前記供給装置１から供給された前記繊維を外周面２ｆから内側に向って吸引しながら、前記繊維を前記外周面２ｆに積繊する積繊ドラム２と、
前記積繊ドラム２を回転自在に支持する固定フレーム５とを備え、前記積繊ドラム２は
回転駆動される回転軸２０と、
前記回転軸２０の一端に取り付けられたホイール２１と、
前記ホイール２１の外周部に設けられ前記繊維を積繊する円筒状の積繊リング２２とを備え、
前記積繊リング２２の内側に配置され、前記積繊リング２２の外周から内周に向う吸引力を作用させる吸引室６が前記固定フレーム５に固定され、
前記積繊ドラム２が前記固定フレーム５に対し、前記回転軸２０の軸線Ｌの延びる軸方向Ｓにスライド移動自在に支持され、
前記ホイール２１が前記回転軸２０の一端に着脱自在に締結具２３を介して取り付けられている。

本発明方法は、製造装置の前記積繊ドラム２のうち前記ホイール２１及び前記積繊リング２２を交換する交換方法であって、
運転位置Ｐ１の前記積繊ドラム２を前記軸線Ｌに沿って第１方向Ｄ１にスライド移動させて前記供給装置１から離れた交換位置Ｐ２に移動させる工程と、
前記締結具２３を緩めて前記ホイール２１および前記積繊リング２２を前記回転軸２０から取り外す工程と、
前記取り外したホイール２１および前記積繊リング２２の代りの別のホイール２１Ａおよび別の積繊リング２２Ａを前記回転軸２０の一端に取り付ける工程と、
前記別のホイール２１Ａおよび別の積繊リング２２Ａが装着された前記回転軸２０を前記第１方向Ｄ１とは逆の第２方向Ｄ２にスライド移動させる工程とを備える。

本発明によれば、積繊リング２２を各セグメントに分解することなく、積繊リング２２およびホイール２１を交換することができる。したがって、交換作業を短時間で行うことができる。その結果、設備の稼動率が向上する。

図１は本発明の一実施例を示す製造装置の概略正面図である。 図２はセグメントを分解して示す斜視図である。 図３は同製造装置の概略背面図である。 図４Ａは運転時の積繊ドラム等を示す縦断面図、図４Ｂは積繊リングの詳細を示す断面図である。 図５は交換時の積繊ドラム等を示す縦断面図である。 図６は積繊リングの取り外し方法を示す概略側面図である。 図７は積繊リングの取り付け方法を示す概略側面図である。 なお、図面を見易くするために、スライダ、ベアリングのインナレースおよびアウタレースはグレーで着色されている。

本発明装置において好ましくは、前記積繊ドラム２は前記回転軸２０を回転自在に支持する円筒状の軸受筒２４を更に備え、
前記軸受筒２４を含む前記積繊ドラム２が前記固定フレーム５に対し前記軸方向Ｓにスライド移動自在に支持されている。

この場合、回転軸２０が軸受筒２４に対し軸方向Ｓにスライド移動する構造にする必要がない。そのため、高速で回転する回転軸２０を軸受筒２４で確実に軸支することができる。

更に好ましくは、前記回転軸２０の他端に前記回転軸２０を回転駆動させるモータＭの出力部Ｍ１が連結され、
前記モータＭが前記軸受筒２４と共に前記固定フレーム５に対し前記軸方向Ｓにスライド移動自在に支持されている。

この場合、モータＭを回転軸２０に連結したままの状態で前記交換を行うことができる。そのため、高速で回転するモータＭおよび回転軸２０の安定した回転が得られる。

更に好ましくは、前記軸受筒２４に対し固定されたスライダ２５と、
前記スライダ２５を前記軸方向Ｓに平行な方向に案内するリニアガイド４１とを更に備える。

この場合、積繊ドラム２を軸方向Ｓに確実かつ容易にスライド移動できる。

更に好ましくは、前記スライダ２５を前記リニアガイド４１に沿ってスライド移動させるアクチュエータ７を更に備える。

この場合、アクチュエータ７を操作することにより、積繊ドラム２を軸方向Ｓにスライド移動できる。

１つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および／または図示した特徴は、１つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および／または他の実施態様または実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。

本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかし、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
本製造装置により製造される吸収性コアは、たとえば使い捨てパンツやオムツの他に失禁パッドなどのコアとして用いられ、例えば砂時計型の形状を有する。

図１に示すように、本製造装置は供給装置１、積繊ドラム２、吸引室６、導入ロール８およびコンベヤ９を備える。

供給装置１はドーム状のケース１０と解繊機１１とを備える。解繊機１１は上流から供給されるパルプを繊維状に解繊（粉砕）してフラッフパルプ（繊維）を生成する。フラッフパルプはケース１０内に充満すると共に、積繊ドラム２の吸引室６が負圧に設定されていることにより、積繊ドラム２の積繊リング２２上に積繊される。このような解繊および積繊は周知の技術であり、たとえば、ＪＰ２００９－１１２４３８Ａに開示されている。
なお、吸収性コアを構成する素材として、いわゆるＳＡＰと呼ばれる高い吸収能力を持つ高分子化合物の粒状物（高吸水性ポリマー粒子）が添加されてもよい。

図４Ａの前記積繊リング２２は略円筒状で、図１の周方向Ｒに沿って並んだ複数ないし多数のセグメント３を備える。
作図の便宜上、図２は前記１つのセグメント３の構成部品を分解した上で平坦に展開して示す。各セグメント３は型板３１、メッシュ部材３２および格子部材３３などを備える。

前記メッシュ部材３２は、薄い金属板に周知のエッチング加工により多数ないし無数の貫通孔３２ａが形成されている。前記貫通孔３２ａは、エアを通し、かつ、前記繊維および前記サップを受け止めることのできる大きさに設定されている。前記型板３１は例えば一対設けられ前記メッシュ部材３２の外周面側に配置され積繊凹部３０を形成する。
なお、作図の便宜上、メッシュ部材３２のメッシュは拡大して、かつ、部分的に表示している。

一対の型板３１，３１は幅方向Ｄに互いに離間しており、その間の空間は積繊凹部３０を形成している。この積繊凹部３０に積繊された繊維が個々の着用物品の吸収性コアとなる。

すなわち、図１の積繊ドラム２は、周方向Ｒに連続的に回転しながら前記供給装置１から供給された前記繊維を積繊リング２２の外周面２ｆ（図４Ａ）から内側の吸引室６に向かって吸引することで、前記繊維を図４Ｂの所定の積繊凹部３０の前記外周面２ｆに連続的に積繊する。つまり、前記積繊凹部３０を定義する円筒状の積繊リング２２の外周面２ｆに繊維が積繊される。

図２の前記格子部材３３は、繊維の吸引を阻害しないように幅方向Ｄおよび周方向Ｒに延びる桟３３ａにより形成されている。この格子部材３３はメッシュ部材３２に接しており、外力に弱いメッシュ部材３２の内周面を支持している。

図３に示すように、前記吸引室６は積繊ドラム２の周方向Ｒの所定の区間に配置され、複数のダクト６１を介して、室内が負圧となるように、図示しない負圧源に連なっている。

図４Ａに示すように、前記吸引室６は積繊ドラム２の積繊リング２２の内周側に接近して配置されている。すなわち、前記積繊リング２２の内周に接し（内側に配置され）、前記積繊リング２２の外周から内周に向う吸引力を作用させる吸引室６が前記固定フレーム５に固定されている。例えば、この吸引室６は前記ダクト６１を介して固定フレーム５に固定されていてもよい。

前記固定フレーム５は使い捨て着用物品の製造装置の各加工機を支持する周知の垂直プレートを構成する。後述するように、固定フレーム５は積繊ドラム２を回転自在に支持する。

図４Ａに示すように、前記積繊ドラム２は回転駆動される回転軸２０と、前記回転軸２０の先端（一端）に取り付けられたホイール２１と、円筒状の前記積繊リング２２とを備える。

積繊リング２２は前記ホイール２１の周縁に沿って外周部に設けられ前記繊維を積繊する。前記ホイール２１は前記回転軸２０の先端（一端）に締結具２３を介して着脱自在に取り付けられている。例えば、前記締結具２３は複数のボルトで構成され、ホイール２１を貫通し回転軸２０の先端にねじ込まれていてもよい。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、前記積繊リング２２は一対の円環状の骨格リング２９を備える。前記円環状の骨格リング２９に沿って図１に示すように多数のセグメント３が周方向Ｒに連なって配置されている。

図４Ｂに示すように、前記一対の骨格リング２９，２９は前記格子部材３３を介して軸方向Ｓに互いに連結されている。前記一対の骨格リング２２ａ，２２ａの前記軸方向Ｓの間に各セグメント３の型板３１、メッシュ部材３２および格子部材３３が固定されている。

図４Ａに示すように、前記積繊ドラム２は前記回転軸２０を回転自在に支持する円筒状の軸受筒２４を更に備える。前記回転軸２０の基端（他端）には前記回転軸２０を回転駆動するサーボモータＭの出力部Ｍ１が減速機Ｇおよびカップリング（継手）Ｊを介して連結されている。前記モータＭは減速機Ｇを介して前記軸受筒２４に固定されている。

前記軸受筒２４には連結部２６が取り付けられており、前記連結部２６の一端には前記軸方向Ｓに延びるケース２８が取り付けられている。前記ケース２８の内部には前記回転軸２０の一部および前記カップリングＪが収容されており、前記ケース２８の開口部は前記減速機Ｇにより覆われて（蓋をされて）いる。すなわち、前記回転軸２０およびカップリングＪは前記軸受筒２４、前記ケース２８および前記減速機Ｇにより形成される空間内に収容されており、これにより、前記粉砕されたフラップパルプ（繊維）が前記回転軸２０等に付着するのを防ぐことができる。

前記軸受筒２４はスライダ２５に対し固定されている。すなわち、前記軸受筒２４には前記連結部２６および移動プレート４２を介してスライダ２５が取り付けられている。前記スライダ２５はリニアガイド４１により前記軸方向Ｓに平行な方向に案内される。リニアガイド４１はベース４を介して前記固定フレーム５に対し固定されている。なお、スライダ２５はグレーで着色されて図示されている。

前記ベース４にはエアシリンダのようなアクチュエータ７が取り付けられている。すなわち、アクチュエータ７はベース４を介して前記固定フレーム５に対し固定されている。換言すると、アクチュエータ７は本製造装置の非回転部に取り付けられている。

アクチュエータ７は前記スライダ２５、前記移動プレート４２および前記連結部２６を介して前記モータＭ、前記軸受筒２４および前記積繊ドラム２を前記軸方向Ｓにスライド移動させる。

例えば、エアシリンダ７のロッド７１の先端には移動プレート４２が固定され、積繊ドラム２は図４Ａの運転位置Ｐ１と図５の交換位置Ｐ２との間をスライド移動される。

こうして、前記積繊ドラム２がモータＭおよび軸受筒２４と共に前記固定フレーム５に対し、前記回転軸２０の軸線Ｌの延びる軸方向Ｓにスライド移動自在に支持されている。

本実施例では、前記回転軸２０の軸線Ｌと前記モータＭの軸線Ｌとが同一軸線上に配置されているため、前記軸受筒２４、前記モータＭおよび前記積繊ドラム２が前記軸方向Ｓにスライド移動され易いだろう。

つぎに、吸収性コアの製造方法について簡単に説明する。
吸収性コアの製造時においては積繊ドラム２は図４Ａの運転位置Ｐ１に設定される。

図１の積繊ドラム２には導入ロール８からキャリアウェブＷが連続的に導入される。一方、積繊ドラム２が周方向Ｒに連続的に回転しながら、前記供給装置１から供給された前記繊維が前記吸引室６によって前記積繊ドラム２の外周面２ｆ（前記積繊凹部３０の外周面２ｆ）から内側に向かって吸引される。これにより、前記繊維が前記積繊凹部３０の前記外周面２ｆ（図４Ｂ）に連続的に積繊されて、連続コアＣが生成される。

図１において、周知のように、前記積繊された連続コアＣには、前記導入ロール８から供給されたキャリアウェブＷが重ねられる。その後、前記連続コアＣとキャリアウェブＷとは一体となって前記積繊ドラム２から巻き出される。その後、周知のように、図示しない下流において個々の着用物品の単位の吸収性コアに切断されてもよい。また、連続コアＣを生成する代りに、積繊ドラム２上で個別の吸収性コアが積繊されてもよい。

つぎに、製造装置の前記積繊ドラム２のうち前記ホイール２１および前記積繊リング２２を交換する交換方法について説明する。

前記交換を行うには、まず、オペレータは図４Ａの積繊ドラム２を運転位置Ｐ１から図５の交換位置Ｐ２にスライド移動させる。すなわち、図４Ａのエアシリンダ７のロッド７１を突出させることで、前記モータＭ、前記軸受筒２４および積繊ドラム２を前記軸線Ｌに沿って第１方向Ｄ１にスライド移動させて、ホイール２１および積繊リング２２を運転位置Ｐ１から図５の交換位置Ｐ２に移動させる。これにより、ホイール２１および積繊リング２２は供給装置１（図１）から離れた位置まで移動する。

なお、前記第１方向Ｄ１とは、前記モータＭの出力部Ｍ１が連結された基端（回転軸２０の基端）から前記ホイール２１が取り付けられた一端（回転軸２０の一端）に向かう方向を意味する。

ついで、オペレータは、図５の前記締結具２３を緩めて前記ホイール２１および前記積繊リング２２を前記回転軸２０から取り外す。図６のように、取り外したホイール２１および前記積繊リング２２は第１の台車１０１に移載される。

オペレータは、 図６の前記取り外したホイール２１および前記積繊リング２２の代りに、図７の別のホイール２１Ａおよび別の積繊リング２２Ａを第２の台車１０２から移載し前記回転軸２０の先端に取り付ける。別の積繊リング２２Ａにおける各セグメント３は取り外した積繊リング２２の各セグメントのパターンと異なっていてもよい。

その後、オペレータは、前述の取り外しとは逆の手順で、前記別のホイール２１Ａおよび別の積繊リング２２Ａが装着された前記回転軸２０を図５の前記モータＭおよび前記軸受筒２４と共に、前記アクチュエータ７を駆動させることで、前記第１方向Ｄ１とは逆の第２方向Ｄ２にスライド移動させる。

こうして、例えばサイズの異なる着用物品の製造において、段取り替えを手早く行うことができる。

以上のとおり、図面を参照しながら一実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
例えば、ホイールおよび積繊リングの交換はサイズ変更ではなく、吸収性コアの形状変更に伴って行われてもよい。
また、積繊リングの交換において、ホイールは交換せずにセグメントのみ交換してもよい。
また、ホイールには軽量化のための貫通孔が複数設けられていてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

本発明は使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置に利用できる。

１：供給装置 １０：ケース １１：解繊機
２：積繊ドラム ２ｆ：外周面 ２０：回転軸 ２１：ホイール
２２：積繊リング ２９：骨格リング
２１Ａ：別のホイール ２２Ａ：別の積繊リング
２３：締結具 ２４：軸受筒 ２５：スライダ ２６：連結部 ２８：ケース
３：セグメント ３０：積繊凹部 ３１：型板 ３２：メッシュ部材
３２ｆ：内周面側 ３３：格子部材 ３３ａ：桟
４：ベース ４１：リニアガイド ４２：移動プレート
５：固定フレーム ６：吸引室 ６１：ダクト
７：アクチュエータ ７１：ロッド ８：導入ロール ９：コンベヤ
１０１，１０２：台車
Ｃ：連続コア Ｌ：軸線 Ｓ：軸方向
Ｍ：モータ Ｍ１：出力部 Ｇ：減速機 Ｊ：カップリング
Ｐ１：運転位置 Ｐ２：交換位置
Ｒ：周方向 Ｄ：幅方向 Ｄ１：第１方向 Ｄ２：第２方向
Ｗ：キャリアウェブ

Claims (8)

1. 使い捨て着用物品の吸収性コアの製造装置であって、
   粉砕された繊維を供給する供給装置（１）と、
   前記供給装置（１）から供給された前記繊維を外周面（２ｆ）から内側に向って吸引しながら、前記繊維を前記外周面（２ｆ）に積繊する積繊ドラム（２）と、
   前記積繊ドラム（２）を回転自在に支持する固定フレーム（５）とを備え、前記積繊ドラム（２）は
   回転駆動される回転軸（２０）と、
   前記回転軸（２０）の一端に取り付けられたホイール（２１）と、
   前記ホイール（２１）の外周部に設けられ前記繊維を積繊する円筒状の積繊リング（２２）とを備え、
   前記積繊リング（２２）の内側に配置され、前記積繊リング（２２）の外周から内周に向う吸引力を作用させる吸引室（６）が前記固定フレーム（５）に固定され、
   前記回転軸（２０）、ホイール（２１）および前記積繊リング（２２）を含む前記積繊ドラム（２）が前記固定フレーム（５）に対し、前記回転軸（２０）の軸線（Ｌ）の延びる軸方向（Ｓ）にスライド移動自在に支持され、
   前記回転軸（２０）が前記固定フレーム（５）に支持された状態で、前記ホイール（２１）および前記積繊リング（２２）を前記回転軸（２０）から取り外すことができるように、前記ホイール（２１）が前記回転軸（２０）の前記一端に着脱自在に締結具（２３）を介して取り付けられ、
   ここにおいて、
   前記積繊リング（２２）は、一対の円環状の骨格リング（２９）と、前記一対の円環状の骨格リング（２９）の間に設けられる複数のセグメント（３）とを備え、
   前記複数のセグメント（３）は、前記円環状の骨格リング（２９）に沿って前記積繊ドラム（２）の周方向（Ｒ）に連なって配置されている、製造装置。
2. 請求項１において、前記積繊ドラム（２）は前記回転軸（２０）を回転自在に支持する円筒状の軸受筒（２４）を更に備え、
   前記軸受筒（２４）を含む前記積繊ドラム（２）が前記固定フレーム（５）に対し前記軸方向（Ｓ）にスライド移動自在に支持されている、製造装置。
3. 請求項２において、前記回転軸（２０）の他端に前記回転軸（２０）を回転駆動させるモータ（Ｍ）の出力部（Ｍ１）が連結され、
   前記モータ（Ｍ）が前記軸受筒（２４）と共に前記固定フレーム（５）に対し前記軸方向（Ｓ）にスライド移動自在に支持されている、製造装置。
4. 請求項３において、前記軸受筒（２４）に対し固定されたスライダ（２５）と、
   前記スライダ（２５）を前記軸方向（Ｓ）に平行な方向に案内するリニアガイド（４１）とを更に備える、製造装置。
5. 請求項４において、前記スライダ（２５）を前記リニアガイド（４１）に沿ってスライド移動させるアクチュエータ（７）を更に備える、製造装置。
6. 請求項１において、前記積繊ドラム（２）は前記回転軸（２０）を回転自在に支持する円筒状の軸受筒（２４）を更に備え、
   前記回転軸（２０）の他端に前記回転軸（２０）を回転駆動するモータ（Ｍ）の出力部（Ｍ１）が連結され、
   前記モータ（Ｍ）が前記軸受筒（２４）に固定され、
   前記軸受筒（２４）にスライダ（２５）が取り付けられ、
   前記スライダ（２５）を前記軸方向（Ｓ）に平行な方向に案内するリニアガイド（４１）が前記固定フレーム（５）に対し固定され、
   前記スライダ（２５）を介して、前記軸受筒（２４）を含む前記積繊ドラム（２）と前記モータ（Ｍ）とを前記軸方向（Ｓ）にスライド移動させるアクチュエータ（７）が前記固定フレーム（５）に対し固定されている、製造装置。
7. 請求項１の製造装置の前記積繊ドラム（２）のうち前記ホイール（２１）及び前記積繊リング（２２）を交換する交換方法であって、
   運転位置（Ｐ１）の前記積繊ドラム（２）を前記軸線（Ｌ）に沿って第１方向（Ｄ１）にスライド移動させて前記供給装置（１）から離れた交換位置（Ｐ２）に移動させる工程と、
   前記締結具（２３）を緩めて前記ホイール（２１）および前記積繊リング（２２）を前記回転軸（２０）から取り外す工程と、
   前記取り外したホイール（２１）および前記積繊リング（２２）の代りの別のホイール（２１Ａ）および別の積繊リング（２２Ａ）を前記回転軸（２０）の前記一端に取り付ける工程と、
   前記別のホイール（２１Ａ）および前記別の積繊リング（２２Ａ）が装着された前記回転軸（２０）を前記第１方向（Ｄ１）とは逆の第２方向（Ｄ２）にスライド移動させる工程と
   を備える交換方法。
8. 請求項６の製造装置の前記積繊ドラム（２）のうち前記ホイール（２１）および前記積繊リング（２２）を交換する交換方法であって、
   前記アクチュエータ（７）を駆動させることで、運転位置（Ｐ１）の前記モータ（Ｍ）、前記軸受筒（２４）および前記積繊ドラム（２）を前記軸線（Ｌ）に沿って第１方向（Ｄ１）にスライド移動させて前記積繊リング（２２）を前記供給装置（１）から離れた交換位置（Ｐ２）に移動させる工程と、
   前記締結具（２３）を緩めて前記ホイール（２１）および前記積繊リング（２２）を前記回転軸（２０）から取り外す工程と、
   前記取り外したホイール（２１）および前記積繊リング（２２）の代りの別のホイール（２１Ａ）および別の積繊リング（２２Ａ）を前記回転軸（２０）の前記一端に取り付ける工程と、
   前記別のホイール（２１Ａ）および前記別の積繊リング（２２Ａ）が装着された前記回転軸（２０）を前記モータ（Ｍ）および前記軸受筒（２４）と共に、前記アクチュエータ（７）を駆動させることで、前記第１方向（Ｄ１）とは逆の第２方向（Ｄ２）にスライド移動させる工程と
   を備える交換方法。
   
   
   
   
   

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