KR20130132458A

KR20130132458A - 제품 절첩 장치 및 제품 절첩 방법

Info

Publication number: KR20130132458A
Application number: KR1020137013731A
Authority: KR
Inventors: 조셉 다니엘 코에넨; 제럴드 소살라; 그레고리 제이 라잘라; 존 수사이 알폰스; 모함메드 샤피 쿠리에시; 마헨드라 미타팔리
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-12-04
Also published as: AU2011342837B2; BR112013014926B1; EP2651799A4; EP2651799A2; US20120157288A1; RU2013132403A; EP2651799B1; US9624063B2; CN103261065B; BR112013014926A2; WO2012080870A2; US20140171284A1; CN103261065A; BR112013014926B8; US8617040B2; WO2012080870A3; KR101808366B1; MX2013006855A; AU2011342837A1

Abstract

제품 절첩 장치는 제품의 제1 부분 및 제2 부분을 유지하고 제2 부분을 계속 유지하면서 제1 부분을 해제하도록 구성된 반송 부재를 갖는다. 반송 부재는 반송 속도로 제품을 반송하도록 구성된다. 절첩 조립체가 반송 부재에 인접하여 배치된다. 절첩 조립체는 일반적으로 반송 속도로 이동하면서 반송 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고, 제1 부분을 그에 대해 유지하면서 반송 부재에 대해 감속되어 이에 의해 제품을 절첩축에 대해 절첩되게 하고, 제1 부분이 제2 부분 위에 놓이도록 제품의 제1 부분을 제2 부분과 접촉하게 배치하도록 구성된다.

Description

제품 절첩 장치 및 제품 절첩 방법 {FOLDING APPARATUS AND METHOD OF FOLDING A PRODUCT}

본 발명의 분야는 일반적으로 제품을 절첩하기 위한 제품 절첩 장치 및 방법에 관한 것이고, 더 구체적으로는 상대적으로 높은 라인 속도로 증가된 정렬 제어를 갖고 제품을 절첩하기 위한 제품 절첩 장치 및 방법에 관한 것이다.

제품들이 제품 제조 시스템을 통해 진행됨에 따라 제품들을 절첩하는데 사용되는 일 공지의 기술은 "블레이드 절첩(blade folding)"이다. 블레이드 절첩은 제품에 "바이트(bite)"를 형성하기 위해 블레이드로 원하는 위치에서 개별의 이동 제품을 타격하는 것을 수반한다. 바이트는 제품의 부분을 절첩하기 위해 운전중인 컨베이어 벨트의 세트 내로 안내된다. 이러한 블레이드 절첩 장치 및 이들의 사용 방법의 예가 래인(Lane)의 미국 특허 제4,053,150호, 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제4,519,596호 및 존슨 등의 미국 특허 제4,650,173호에 설명되어 있다. 다양한 제품은 1회용 퍼스널 케어(personal care) 제품을 포함하는 블레이드 절첩 장치를 사용하여 절첩될 수 있다. 1회용 퍼스널 케어 제품은 잘 알려져 있고, 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 성인 요실금 의복, 생리대, 침대 안감(bed liner), 애완 동물 관리 매트, 식탁용 냅킨, 수건, 의자 안감 등을 포함한다.

공지의 블레이드 절첩 기술의 일 단점은 제품 내의 절첩부의 정밀성 및 반복성이 블레이드가 이동 제품에 타격할 때의 타이밍 뿐만 아니라 제품 바이트에 대한 운행중인 벨트의 견인력에 의존한다는 것이다. 게다가, 블레이드 절첩은 제품이 블레이드에 의해 타격될 때 "자유로운" 것을 요구한다. 따라서, 절첩 프로세스에서 제품의 선단부가 적소에 유지되지 않고, 그 결과 직접적인 위치 설정 제어 하에 있지 않은 때의 시간 기간이 존재한다. 블레이드 절첩의 이들 특징은 절첩되는 제품에 따라, 분당 400개의 제품 내지 분당 4000개의 제품의 범위의 속도와 같은 특히 고속에서 정밀한 절첩 위치 설정이 요구될 때 바람직하지 않다.

블레이드 절첩의 다른 단점은 "몽둥이 찜질(cudgeling) 효과"이다. 즉, 제품에 타격하는 블레이드의 몽둥이 찜질력은 변형된 제품, 손상된 제품, 열악한 절첩 정렬, 열악한 절첩 반복성, 뿐만 아니라 다른 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다.

따라서, 제품이 고속으로 반복 가능한 정렬로 절첩될 수 있는 고속으로 제품을 절첩하는 절첩 장치 및 방법에 대한 요구가 존재한다. 현재의 블레이드 절첩 장치 및 방법에 고유한 결과적인 변형, 손상 및/또는 다른 바람직하지 않은 효과 없이 제품을 절첩하기 위한 제품 절첩 장치 및 방법에 대한 부가의 요구가 존재한다.

일 태양에서, 제품 절첩 장치는 일반적으로 제품의 제1 부분 및 제2 부분을 그에 대해 유지하고 제품의 제2 부분을 계속 유지하면서 제1 부분을 해제하도록 구성된 반송 부재를 포함한다. 반송 부재는 반송 속도로 제품을 반송하도록 구성된다. 절첩 조립체가 반송 부재에 인접하여 배치된다. 절첩 조립체는 일반적으로 반송 속도로 이동하면서 반송 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고, 제1 부분을 그에 대해 유지하면서 반송 부재에 대해 감속되어 이에 의해 제품을 절첩축에 대해 절첩되게 하고, 제1 부분이 제2 부분 위에 놓이도록 제품의 제1 부분을 제2 부분과 접촉하게 배치하도록 구성된다.

다른 태양에서, 제품 절첩 장치는 일반적으로 제품을 반송하도록 구성된 반송 부재를 포함한다. 진동 부재가 반송 부재에 인접하여 배치되고 제품이 반송 부재에 의해 반송되는 동안 반송 부재로부터 제품의 제1 부분을 파지하여 들어올리도록 구성된다. 진동 부재는 반송 부재로부터 이격하는 제1 방향으로 그리고 반송 부재를 향한 제2 방향으로 이동 가능하다. 절첩 롤이 반송 부재 및 진동 부재에 인접하여 배치된다. 절첩 롤은 진동 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고, 제품이 절첩 구성에 있도록 제품의 제1 부분을 제품의 제2 부분과 결합하게 배치하도록 구성된다.

또 다른 태양에서, 제품 절첩 방법은 일반적으로 반송 속도로 반송 부재를 따라 제품을 절첩 조립체로 유도하는 단계를 포함한다. 제품은 제1 부분, 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분을 분리하는 절첩축을 갖는다. 제품의 제1 부분은 제품의 제2 부분이 반송 부재에 의해 계속 유지되는 동안 반송 부재로부터 절첩 조립체로 이송된다. 제품의 제1 부분은 제품의 제2 부분이 반송 부재에 의해 반송되는 반송 속도보다 느린 속도로 절첩 조립체에 의해 이동된다. 제품의 제1 부분은 제품의 제1 부분이 제2 부분과 중첩 관계에 있고 제품이 일반적으로 절첩축을 따라 절첩되도록 절첩 조립체로부터 반송 부재로 이송된다.

도 1은 일 적합한 실시예의 2개의 절첩 장치를 갖는, 제품을 절첩하기 위한 절첩 시스템의 부분의 개략도이다.
도 2는 진동 부재 및 절첩 롤을 갖는, 절첩 시스템으로부터 제거된 절첩 장치 중 하나의 사시도이다.
도 3은 도 2의 절첩 장치의 단부도이다.
도 4는 절첩 장치의 진동 부재의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 진동 부재의 좌측면도이다.
도 6은 진동 부재의 우측면도이다.
도 7은 진동 부재의 평면도이다.
도 8은 진동 부재의 저면도이다.
도 9는 진동 부재의 수직 단면도이다.
도 10은 진동 부재의 외부 실린더가 제거되어 있는 진동 부재의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 바와 같이 외부 실린더가 제거되어 있는 진동 부재의 평면도이다.
도 12는 도 11의 진동 부재의 부분의 확대도이다.
도 13은 도 12와 유사하지만, 내부 실린더 위에 놓인 외부 실린더를 도시하는 도면으로서, 내부 실린더는 제1 위치에 있고 외부 실린더의 일부가 절결되어 있는 도면이다.
도 14는 도 13과 유사하지만, 외부 실린더에 대해 제2 위치로 이동되어 있는 내부 실린더를 도시하는 도면이다.
도 15는 절첩 장치의 절첩 롤의 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 바와 같은 절첩 롤의 우측면도이다.
도 17은 절첩 롤의 좌측면도이다.
도 18은 절첩 롤의 평면도이다.
도 19는 절첩 롤의 저면도이다.
도 20은 절첩 롤의 수직 단면도이다.
도 21 및 도 22는 절첩 롤의 외부 실린더가 제거되어 있는 절첩 롤의 사시도이다.
도 23은 배변 훈련용 팬티의 부분이 절결되어 있는 절첩전(pre-folded) 편평 배치 구성의 배변 훈련용 팬티의 평면도이다.
도 24는 절첩 구성에서 도 23의 배변 훈련용 팬티의 평면도이다.
도 25는 부분 체결된 사용 준비 구성에서 배변 훈련용 팬티의 사시도이다.
도 26은 정면 및 후면 패널을 갖는 배변 훈련용 팬티의 평면도이다.
도 27은 도 26과 유사하지만, 배변 훈련용 팬티의 정면 패널이 주름져 있는 평면도이다.
도 28은 도 27과 유사하지만, 후면 패널의 부분이 반전되어 있는 평면도이다.
도 29는 배변 훈련용 팬티가 반송 부재를 경유하여 그 절첩전 구성으로 절첩 장치에 진입하고 진동 부재에 의해 파지되는 절첩 장치의 개략도이다.
도 30은 배변 훈련용 팬티의 부분이 진동 부재에 의해 반송 부재로부터 들어올려지는 절첩 장치의 개략도이다.
도 31은 배변 훈련용 팬티가 진동 부재에 의해 절첩되어 있고 그 부분이 진동 부재에 의해 유지되어 있고, 진동 부재 및 절첩 롤이 동일한 방향으로 회전하고 있는 절첩 장치의 개략도이다.
도 32는 배변 훈련용 팬티가 진동 부재에 의해 절첩되어 있고 그 부분이 진동 부재에 의해 유지되어 있고, 진동 부재 및 절첩 롤이 반대 방향으로 회전하고 있는 절첩 장치의 개략도이다.
도 33은 배변 훈련용 팬티가 진동 부재로부터 절첩 롤로 이송되고 있는 절첩 장치의 개략도이다.
도 34는 배변 훈련용 팬티가 그 절첩 구성에 있고 절첩 롤로부터 반송 부재로 이송되고 있는 절첩 장치의 개략도이다.
도 35 및 도 36은 진동 롤과 절첩 롤의 적합한 상대 위치를 도시하는 개략도이다.
도 37은 도 1의 절첩 시스템의 11개의 제약 조건을 도식적으로 도시한다.
도 38 및 도 39는 진동 부재와 절첩 롤이 접근하여 접점에서 만날 때 진동 부재 및 절첩 롤의 이동을 개략적으로 그리고 도식적으로 도시한다.
도 40은 도 1의 절첩 시스템의 속도 프로파일을 도식적으로 도시한다.
도 41은 도 1의 시스템의 6개의 전이점을 도시한다.
대응 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐 대응 부분을 지시한다.

도 1은 일반적으로 도면 부호 100으로 지시되어 있는 절첩 장치의 일 실시예를 갖는 제품(퍼스널 케어 제품과 같은)을 절첩하기 위한, 일반적으로 도면 부호 50으로 지시되어 있는 절첩 시스템의 개략도이다. 절첩 시스템(50)의 도시된 구성은 2개의 절첩 장치(100)를 갖지만, 시스템이 더 적은(즉, 하나) 또는 더 많은 절첩 장치를 가질 수 있는 것이 고려된다. 절첩 장치(100)는 높은 라인 속도로 절첩되는 동안에 제품의 정확한 제어를 유지하는 것이 가능하다. 그 결과, 도시된 시스템(50)에 의해 제조되는 제품은 블레이드 절첩 장치와 같은 종래의 절첩 장치보다 높은 반복성을 갖고, 그리고 적은 힘으로(따라서, 적은 제품 손상 및 변형으로) 더 정밀하게 절첩된다. 본 명세서에 사용될 때, 용어 "높은 라인 속도"는 분당 400 제품(products per minute: ppm) 이상, 예를 들어 400 ppm 내지 4000 ppm 또는 600 ppm 내지 3000 ppm 또는 900 ppm 내지 1500 ppm의 제품 제조 속도를 칭한다. 그러나, 제품 제조 속도는 제조되는 제품에 직접 의존한다는 것이 이해된다. 따라서, 용어 "높은 라인 속도"는 상대적이고, 제품마다 상이할 수 있다.

단지 예시의 목적으로, 도시된 절첩 시스템(50) 및 따라서 절첩 장치(100)가 1회용 배변 훈련용 팬티 절첩 시스템 및 절첩 장치로서 본 명세서에 설명될 것이다. 그러나, 절첩 시스템(50)은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고, 1회용인지 비-1회용인지에 무관하게 그리고 흡수성인지 또는 비흡수성인지에 무관하게, 다른 유형의 퍼스널 케어 제품, 포일 제품, 필름 제품, 직포 제품, 포장 제품, 산업용 제품, 식품 제품 등을 포함하는 수많은 다른 제품을 절첩하도록 구성될 수 있다는 것이 이해된다. 시스템(50)에 의해 절첩될 수 있는 다른 적합한 퍼스널 케어 제품은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 기저귀, 성인 요실금 의복, 팬티 라이너 및 생리대를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 개별 배변 훈련용 팬티(500)가 일반적으로 도면 부호 80으로 지시되어 있는 반송 부재를 따라 각각의 절첩 장치(100)로 공급된다. 반송 부재(80)는 절첩전 구성의 각각의 배변 훈련용 팬티(500)를 절첩전 구성으로부터 절첩 구성으로 배변 훈련용 팬티를 절첩하기 위한 2개의 절첩 장치(100) 중 하나에 전달한다. 절첩된 배변 훈련용 팬티(500)는 이어서 반송 부재(80)에 의해 각각의 절첩 장치(100)로부터 반송된다. 도 1에 도시된 양 절첩 장치(100)는 실질적으로 동일하기 때문에, 단지 하나의 상세한 설명만이 본 명세서에 제공된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 절첩 장치(100)는 반송 부재(80), 일반적으로 도면 부호 150으로 지시되어 있는 진동 부재, 일반적으로 도면 부호 170으로 지시되어 있는 절첩 롤 및 일반적으로 도면 부호 105로 지시되어 있는 범프 롤을 포함한다. 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)은 집합적으로 절첩 조립체를 형성한다. 반송 부재(80)로서 사용을 위해 적합한 장치는 당 기술 분야에 잘 알려져 있고, 이들에 한정되는 것은 아니지만 드럼, 롤러, 벨트 컨베이어, 에어 컨베이어, 진공 컨베이어, 슈트(chute) 등을 포함한다. 예시적인 목적으로, 반송 부재(80)는 진공 벨트 컨베이어로서 본 명세서에 예시된다. 일 적합한 실시예에서, 반송 부재(80)는 전진 중에 배변 훈련용 팬티를 제어된 위치에 유지하는 것을 지원하기 위한 반송 지원 장치(도시 생략)를 포함한다. 반송 지원 수단은 당 기술 분야에 잘 알려져 있고, 예를 들어 지지 벨트, 진공 수단, 지지 롤, 2차 컨베이어 벨트, 안내 플레이트 등을 포함한다.

이제 도 4 내지 도 14를 참조하면, 진동 부재(150)는 내부 실린더(151) 및 내부 실린더에 대해 회전 가능한 외부 실린더(152)를 포함한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 실린더(152)는 반송 부재(80)로부터 배변 훈련용 팬티(500)의 부분을 수용하여 이 부분을 절첩 롤(170)에 이송하도록 구성된 융기된 퍽(raised puck)(164)을 포함한다. 퍽(164)은 한 쌍의 측면(165), 한 쌍의 종방향 면(167) 및 측면들 및 종방향 면들 중 하나에 일반적으로 인접하여 배열된 복수의 원형 구멍(169)을 포함한다. 그 결과, 퍽(164)의 부분은 구멍(169)이 없다. 외부 실린더(152)는 한 쌍의 단부 플레이트(161)(도 9)에 의해 폐쇄된다.

퍽(164)은 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)의 나머지와 동일 높이일 수 있다는 것(즉, 융기되지 않음)이 이해된다. 외부 실린더(152)의 퍽(164) 내의 구멍(169)은 상이하게 배열될 수 있고, 첨부 도면에 도시된 것보다 많거나 적은 장치가 존재할 수 있고, 구멍은 도시된 것들과는 상이한 형상 및 크기를 가질 수 있다는 것이 또한 이해된다. 내부 및 외부 실린더는 진동 부재가 360도 회전할 필요가 없기 때문에, 부분 구, 원추, 실린더의 단차형 시리즈 또는 이들의 부분과 같은 동심면을 제공하는 다른 형상일 수 있다는 것이 또한 이해된다.

도시된 실시예에서, 내부 실린더(151)는 회전하지 않고 내부 챔버(153)(도 9)를 형성한다. 도 10 내지 도 12를 참조하면, 내부 실린더(151)는 복수의 슬롯(163)이 있는 슬롯 형성된 세그먼트(162)를 갖는 벽(161)을 포함한다. 각각의 슬롯(163)은 제1 폭(W1)으로부터 더 좁은 제2 폭(W2)(도 12)으로 그 길이를 따라 다양하다. 도시된 실시예에서, 예를 들어, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)의 폭의 대략 2배이다. 그러나, 제1 폭과 제2 폭 사이의 상대 차이는 상이할 수 있다는 것이 이해된다.

한 쌍의 단부 플레이트(154)가 내부 실린더(151)의 단부들에 인접하여 배치되고 내부 챔버(153)(도 9)를 폐쇄한다. 적합한 진공 소스(도시 생략)가 그에 진공을 인가할 수 있게 하기 위해 도관(155)이 내부 챔버(153) 내로 연장하여 그와 유체 연통한다. 일 적합한 실시예에서, 도관(155)은 내부 챔버(153)를 통해 연장하고, 내부 챔버(도 9) 내에 개방된 한 쌍의 타원형 개구(156)를 갖는다. 도관(155)은 내부 챔버(153) 내로 단지 부분적으로 연장될 수도 있고 도관 내의 개구(156)는 형상, 크기 및 수가 다양할 수 있다는 것이 이해된다.

구동 조립체(157)가 내부 실린더(151)에 대해 외부 실린더를 회전시키기 위해 외부 실린더(152)에 작동적으로 연결된다. 구동 조립체(157)는 허브(158), 허브에 결합된 샤프트(159) 및 샤프트 및 허브를 회전시키는 것이 가능한 적합한 구동 기구(도시 생략)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 구동 조립체(157)는 가변적이고, 시계 방향 및 반시계 방향으로 가변 속도로 외부 실린더(152)를 회전시키는 것이 가능하다.

이제, 도 9, 도 13 및 도 14를 참조하면, 액추에이터(168)가 제1 위치로부터 제2 위치로 외부 실린더(152)에 대해 축방향으로 내부 실린더(151)를 병진 이동시키기 위해 제공된다. 도 13에 도시된 제1 위치에서, 진동 부재(150)의 퍽(164) 내의 구멍(169)은 이들의 전체 길이를 따라 내부 실린더(151)의 슬롯 형성된 세그먼트(162) 내의 슬롯(163)과 정렬된다. 즉, 퍽(164) 내의 구멍(169)은 내부 실린더(151) 내의 슬롯(163)의 좁은 부분 및 넓은 부분의 모두와 정렬된다. 그러나, 제2 위치에서, 진동 부재(150)의 퍽(164) 내의 구멍(169)은 단지 슬롯(163)(도 14)의 넓은 부분과 정렬된다. 따라서, 진동 부재(150)의 퍽(164) 내의 구멍(169)은 내부 실린더가 제2 위치에 있을 때 슬롯(163)의 좁은 부분과 정렬되지 않는다.

그 결과, 진동 부재(150)는 제1 위치에 내부 실린더(151)가 있는 제1 진공 프로파일 및 제2 위치에 내부 실린더가 있는 제2 진공 프로파일을 갖는다. 즉, 진공은 내부 실린더가 제2 위치에 있을 때에 비교하여 내부 실린더가 제1 위치에 있을 때 진동 부재(150)에 의해 상이한 지점에서 턴온 및 턴오프된다.

도시된 실시예에서, 액추에이터(168)는 음성 코일 모터(도 9)를 포함한다. 음성 코일 모터는 그에 인가된 전류의 극성에 따라 어느 한 방향으로 힘을 발생시키는 것이 가능하다. 따라서, 음성 코일 모터는 힘을 제동, 감쇠 및 유지하는 것이 가능하다. 일 적합한 실시예에서, 음성 코일 모터는 최대 40 또는 50 Hz의 주파수에서 15 mm 초과 변위하는 것이 가능하다. 도시된 실시예에서, 예를 들어 입력 전류는 음성 코일 모터가 외부 실린더(152)에 대해 대략 5 밀리미터(mm) 내부 실린더(151)를 변위시키도록 사전 설정된다. 더 구체적으로, 내부 실린더(151)는 도 9 및 도 13에서 제1 위치에 도시되어 있고, 이 위치는 음성 코일 모터의 정상 위치에 대응한다. 사전 설정된 입력 전류가 음성 코일 모터에 인가될 때, 음성 코일 모터는 내부 실린더(151) 상에 작용하여 외부 실린더(152)에 대해 대략 5 mm 내부 실린더를 병진 이동시킨다. 달리 말하면, 음성 코일 모터는 내부 실린더(151)를 제2 위치(도 14)로 이동시킨다. 내부 실린더(151)는 외부 실린더(152)에 대해 5 mm 초과 또는 미만 이동할 수 있다는 것이 고려된다. 음성 코일 모터 이외에 다른 유형의 적합한 액추에이터가 외부 실린더(152)에 대해 내부 실린더(151)를 이동하는데 사용될 수 있다는 것이 이해된다.

도 15 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 절첩 롤(170)은 내부 실린더(171) 및 내부 실린더에 대해 회전 가능한 외부 실린더(172)를 포함한다. 도 15 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 외부 실린더(172)는 진동 부재(150)로부터 배변 훈련용 팬티(500)의 부분을 수용하여 이 부분을 반송 부재(80)로 재차 이송하도록 구성된 융기된 퍽(186)을 포함한다. 융기된 퍽(186)은 일반적으로 직사각형으로 배열된 복수의 원형 구멍(188)을 포함한다(도 16). 그러나, 융기된 퍽(186)은 외부 실린더(172)의 나머지와 동일 높이일 수 있다는 것(즉, 융기되지 않음)이 이해된다. 외부 실린더(172)의 퍽(186) 내의 구멍(188)은 상이하게 배열될 수 있고, 첨부 도면에 도시된 것보다 많거나 적은 구멍이 존재할 수 있고, 구멍은 도시된 것들과 상이한 형상 및 크기를 가질 수 있다는 것이 또한 이해된다. 외부 실린더(172)는 한 쌍의 단부 플레이트(181)(도 20)에 의해 폐쇄된다.

도시된 실시예에서, 내부 실린더(171)는 고정이고, 내부 챔버(173)(도 20 내지 도 22)를 형성한다. 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 내부 실린더(171)는 1차 직사각형 개구(180) 및 1차 개구의 측면에 있는 한 쌍의 2차 직사각형 개구(182)를 갖는 벽(179)을 포함한다. 내부 실린더(171) 내의 개구(180, 182)는 직사각형 이외의 형상 및 구성을 가질 수 있고, 2차 개구 중 하나 또는 모두는 생략될 수 있다는 것이 이해된다.

한 쌍의 단부 플레이트(174)가 내부 실린더(171)의 단부들에 인접하여 배치되고 내부 챔버(173)(도 20)를 폐쇄한다. 적합한 진공 소스(도시 생략)가 그에 진공을 인가할 수 있게 하기 위해 도관(175)이 내부 챔버(173) 내로 연장하여 그와 유체 연통한다. 도시된 실시예에서, 도관(175)은 내부 챔버(173)를 통해 연장하고, 내부 챔버(도 21 및 도 22) 내에 개방된 한 쌍의 타원형 개구(176)를 갖는다. 도관(175)은 내부 챔버 내로 단지 부분적으로 연장될 수도 있고 도관 내의 개구는 형상, 크기 및 수가 다양할 수 있다는 것이 이해된다.

구동 조립체(176)가 내부 실린더(171)에 대해 외부 실린더를 회전시키기 위해 외부 실린더(172)에 작동적으로 연결된다. 구동 조립체(176)는 허브(177), 허브에 결합된 샤프트(178) 및 샤프트 및 허브를 회전시키는 것이 가능한 적합한 구동 기구(도시 생략)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 구동 조립체(176)는 반시계 방향으로 가변 속도로 내부 실린더(171)에 대해 외부 실린더(172)를 회전시키는 것이 가능하다. 그러나, 구동 조립체(176)는 시계 방향으로 또는 시계 방향 및 반시계 방향 모두의 방향으로 외부 실린더(172)를 회전시키도록 구성될 수 있다는 것이 이해된다.

진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)의 모두는 이들의 각각의 외부 실린더(152, 172)에 대해 배변 훈련용 팬티(500)를 유지하기 위해 진공을 사용하는 것으로서 본 명세서에 설명되어 있다. 따라서, 도시된 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)의 모두는 광범위하게 진공 롤이라 칭할 수 있다. 그러나, 배변 훈련용 팬티(500)를 파지하고, 제어하고, 해제하는 것이 가능한 다른 적합한 구조체(예를 들어, 접착제, 마찰 부재, 나노-제조 헤어)가 대신에 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

도 1 내지 도 3을 재차 참조하면, 범프 롤(105)은 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이 반송 부재(80)로부터 진동 부재(150)로 배변 훈련용 팬티(500)의 부분의 이송을 지원하는데 사용된다. 범프 롤(105)은 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 반송 부재(80)에 대해 회전 가능하고, 범프 롤이 회전함에 따라 반송 부재(80)에 간헐적으로 결합하는 융기된 결합면(107)을 포함한다. 범프 롤(105)은 다른 형상 및 크기를 가질 수 있고, 결합면(107)은 범프 롤의 다른 부분에 대해 동일 높이일 수 있다는 것(즉, 융기되지 않음)이 이해된다. 다른 실시예에서, 범프 롤(105)은 고정일 수 있다는 것이 또한 이해된다. 절첩 장치(100)의 몇몇 실시예에서, 범프 롤(105)은 생략될 수 있다는 것이 또한 이해된다.

전술된 바와 같이, 도 1에 개략적으로 도시된 절첩 시스템(50)은 당 기술 분야에 잘 알려진 배변 훈련용 팬티(500)를 절첩하는데 사용될 수 있다. 도 23 내지 도 28은 설명된 절첩 시스템(50)에 의해 절첩되기에 적합한 공지의 배변 훈련용 팬티(500)의 일 실시예를 도시한다. 배변 훈련용 팬티(500)는 그 절첩전 편평 배치 구성으로 도 23에 도시된다. "절첩전 구성"은 절첩부를 갖지 않는 배변 훈련용 팬티에 한정되는 것은 아니고, 오히려 절첩 장치(100)에 진입하는 배변 훈련용 팬티(즉, 배변 훈련용 팬티가 절첩 장치에 의해 아직 명확하게 절첩되어 있지 않음)를 칭하는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 이에 따라, 배변 훈련용 팬티(500)는 절첩 장치(100)에 진입하기 전에 부가의 절첩부 또는 절첩부를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다.

도 24는 그 절첩 구성에서, 즉 절첩 장치(100)에 의해 절첩된 후에 배변 훈련용 팬티(500)를 도시한다. "절첩 구성"이라는 것은, 배변 훈련용 팬티(500)가 절첩 장치(100)에 의해 명확하게 절첩되어 있다는 것을 의미한다. 도 25는 부분 체결된 사용 준비 구성에서 배변 훈련용 팬티(500)를 도시한다.

도 23에 도시된 바와 같이, 배변 훈련용 팬티(500)는 종방향(1), 종방향에 수직인 횡방향(2), 선단 에지(527) 및 후단 에지(529)를 갖는다. 배변 훈련용 팬티(500)는 정면 영역(522), 후면 영역(524) 및 정면 영역과 후면 영역 사이로 종방향으로 연장하여 이들을 상호 연결하는 가랑이 영역(526)을 형성한다. 배변 훈련용 팬티(500)는 사용시에 착용자를 향해 배치되도록 구성된 내부면(523)(즉, 신체 지향면)과, 내부면에 대향하는 외부면(525)(즉, 의복 지향면)을 또한 갖는다.

도시된 배변 훈련용 팬티(500)는 외부 커버(540)와, 외부 커버에 결합된 라이너(542)와, 외부 커버와 라이너 사이에 배치된 흡수성 코어(544)를 또한 포함한다. 한 쌍의 봉쇄 플랩(containment flap)(546)이 신체 삼출물의 일반적인 측방향 유동을 억제하기 위해 라이너(542) 및/또는 흡수성 코어(544)에 고정된다. 외부 커버(540), 라이너(542) 및 흡수성 코어(544)는 당 기술 분야의 숙련자들에 공지된 다수의 상이한 재료로부터 제조될 수 있다. 도시된 배변 훈련용 팬티(500)는 한 쌍의 횡방향으로 대향된 정면 패널(534) 및 한 쌍의 횡방향으로 대향된 후면 패널(535)을 더 포함한다. 정면 및 후면 패널(534, 535)은 외부 커버(540) 또는 라이너(542)와 일체로 형성될 수 있고, 또는 개별 요소를 포함할 수도 있다.

도 25에 도시된 바와 같이, 배변 훈련용 팬티(500)의 정면 및 후면 패널(534, 535)은 허리 개구(550) 및 한 쌍의 다리 개구(552)를 갖는 3차원 구성을 형성하도록 체결 시스템(580)에 의해 함께 선택적으로 연결될 수 있다. 체결 시스템(580)은 대응 제2 체결 구성 요소(584)에 체결 가능한 결합을 위해 구성된 측방향으로 대향하는 제1 체결 구성 요소(582)를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 제1 체결 구성 요소(582)는 제2 체결 구성 요소(584)의 대응 결합 요소를 반복적으로 결합하고 분리하여 배변 훈련용 팬티(500)를 그 3차원 구성으로 해제 가능하게 고정하도록 구성된 복수의 결합 요소를 포함한다.

체결 구성 요소(582, 584)는 접착성 체결구, 밀착성 체결구, 기계적 체결구 등과 같은 흡수성 물품을 위해 적합한 임의의 재체결 가능한 체결구를 포함할 수 있다. 일 특정 실시예에서, 체결 구성 요소(582, 584)는 상보형 기계적 체결 요소를 포함한다. 적합한 기계적 체결 요소는 후크, 루프, 벌브(bulb), 머쉬룸(mushroom), 화살촉, 스템 상의 볼(balls on stem), 수형 및 암형 정합 구성 요소, 죔쇠, 스냅 결합부 등과 같은 기하학적 형상 재료를 상호 잠금함으로써 제공될 수 있다.

도시된 실시예에서, 제1 체결 구성 요소(582)는 루프 체결구를 포함하고, 제2 체결 구성 요소(584)는 상보형 후크 체결구를 포함한다. 대안적으로, 제1 체결 구성 요소(582)는 후크 체결구를 포함할 수도 있고, 제2 체결 구성 요소(584)는 상보형 루프 체결구를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 체결 구성 요소(582, 584)는 상호 잠금 유사면 체결구 또는 접착성 체결구 및 접착제 수용 랜딩 구역 등과 같은 접착성 또는 밀착성 체결 요소를 포함한다. 도 25에 도시된 배변 훈련용 팬티(500)는 그에 연결시에 정면 패널(534)에 중첩하는 후면 패널(535)을 도시하고 있지만, 이는 통상적인 것이고, 배변 훈련용 팬티는 또한 정면 패널들이 연결시에 후면 패널들에 중첩하도록 구성될 수 있다.

도시된 배변 훈련용 팬티(500)는 당 기술 분야의 숙련자들에 알려진 바와 같이, 정면 허리 탄성 부재(554), 후면 허리 탄성 부재(556) 및 다리 탄성 부재(558)를 더 포함한다. 정면 및 후면 허리 탄성 부재(554, 556)는 선단 에지(527) 및 후단 에지(529) 각각에 인접한 외부 커버(540) 및/또는 라이너(542)에 결합될 수 있고, 에지의 전체 길이 또는 길이의 일부로 연장할 수 있다. 다리 탄성 부재(558)는 횡방향으로 대향하는 다리 개구측 에지(536)를 따라 외부 커버(540) 및/또는 라이너(542)에 결합되고 배변 훈련용 팬티(500)의 가랑이 영역(526) 내에 위치될 수 있다.

탄성 부재(554, 556, 558)는 임의의 적합한 탄성 재료로 형성될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들에게 잘 알려진 바와 같이, 적합한 탄성 재료는 천연 고무, 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머 폴리머의 시트, 스트랜드 또는 리본을 포함한다. 탄성 재료는 신장되어 기재(substrate)에 접합되고, 주름진 기재(gathered substrate)에 접합되고, 또는 기재에 접합되고 이어서 열의 인가에 의해 탄성을 갖게 되거나 수축될 수 있어, 탄성 수축력이 기판에 부여되게 된다. 적합한 탄성 재료의 일 비한정적인 예는 미국 캔자스주 위치타에 사업 소재지를 갖는 인비스타(Invista)로부터 입수 가능한 상표명 라이크라(LYCRA) 하에서 시판되는 견방 유착 멀티필라먼트 스판덱스(dry-spun coalesced multifilament spandex) 탄성 중합사를 포함한다.

도 24는 배변 훈련용 팬티의 제1 부분(571)이 배변 훈련용 팬티의 제2 부분(572)과 중첩 관계에 있도록 횡방향 절첩축(A-A)에 대해 절첩되어 있는 그 절첩 구성에서 배변 훈련용 팬티(500)를 도시한다. 배변 훈련용 팬티의 제1 및 제2 부분(571, 572)은 도 23에 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 제1 부분(571)의 내부면(523)은 제2 부분(572)의 내부면과 대면 관계에 있다. 게다가, 횡방향 절첩축(A-A)은 절첩전 배변 훈련용 팬티(500)의 개략 종방향 중심에 도시되어 있고, 절첩된 배변 훈련용 팬티의 선단 에지(527) 및 후단 에지(529)는 종방향으로 정렬된다. 횡방향 절첩축(A-A)은 요구될 수 있는 바와 같이 선단 에지(527)와 후단 에지(529) 사이의 임의의 위치에 위치될 수 있고, 이는 선단 에지 및 후단 에지의 종방향 오프셋을 야기할 수 있다는 것이(특히, 다른 제품과 관련될 때) 이해된다. 더욱이, 횡방향 절첩축(A-A)은 종방향(1)에 수직일 필요는 없고, 오히려 원한다면 횡방향(2)으로부터 소정 각도로 경사질 수도 있다. 도시된 실시예에서, 제1 체결 구성 요소(582) 및 제2 체결 구성 요소(584)는 서로 정확하게 정렬된다는 것을 또한 알 수 있다.

이 실시예에서 도 1에 도시된 바와 같이, 개별 배변 훈련용 팬티(500)[절첩 시스템(50)을 통해 통과하는 복수의 배변 훈련용 팬티 중 하나]는 일정 반송 속도로 반송 부재(80)에 의해 진동 부재(150) 중 하나에 전달된다. 배변 훈련용 팬티(500)는 그 정면 패널(534)이 주름져 있고 각각의 그 제2 체결 구성 요소(584)가 반전되어 있는(즉, 대략 180°플립됨) 상태로 진동 부재(150)에 전달된다. 도 26 및 도 27은 그 정면 패널(534)이 이들의 사전 주름진 및 사후 주름진 구성 각각에 있는 배변 훈련용 팬티(500)를 도시한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 각각의 정면 패널(534)은 제1 체결 구성 요소(582)가 사전 주름진 구성에 비교하여 함께 더 근접하게 이동되도록 주름진다. 배변 훈련용 팬티(500)의 정면 영역(522)의 다른 부분(즉, 정면 패널 이외의 부분)이 주름져서 제1 체결 구성 요소(582)가 함께 더 근접하게 될 수 있는 것이 고려된다.

배변 훈련용 팬티(500)는 각각의 후면 패널(535) 상에 위치된 그 제2 체결 구성 요소(584)가 반전되고 그 정면 패널(534)이 주름져 있는 상태로 도 28에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 체결 구성 요소(582, 584)의 모두는 이제 동일한 방향으로 지향한다. 게다가, 제1 체결 구성 요소(582)의 각각은 제2 체결 구성 요소(584)의 각각의 하나와 종방향으로 정렬된다. 전술된 바와 같이, 배변 훈련용 팬티(500)는 그 정면 패널(534)이 주름져 있고 각각의 그 제2 체결 구성 요소(584)가 반전된 상태로 절첩 장치(100), 더 구체적으로 진동 부재(150)에 전달된다.

도시된 실시예에서, 배변 훈련용 팬티(500)의 반부는 진동 부재(150)의 각각에 전달된다. 절첩 장치(100)의 모두는 동일하기 때문에, 이들 중 단지 하나의 작동만이 본 명세서에 설명될 것이다. 배변 훈련용 팬티(500)는 그 외부 커버(540)가 하향으로 지향되고(즉, 반송 부재를 향함) 그 제1 및 제2 체결 구성 요소(582, 584)가 상향으로 지향되는(즉, 반송 부재로부터 이격함) 상태로 반송 부재(80)에 의해 진동 부재(150)에 전달된다. 진동 부재(150)는 진동 부재의 내부 실린더(151) 내의 슬롯(163)의 좁은 부분[좁은 폭(W2)을 갖는 슬롯의 부분]이 대략 반송 부재와의 접점에서 시작하도록 반송 부재(80)와 정렬된다.

배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)의 선단 에지(527)가 진동 부재(150)에 도달할 때, 배변 훈련용 팬티의 라이너(542)는 진동 부재(도 29)의 외부 실린더(152)의 퍽(164)과 정렬되어 그에 의해 파지된다. 더 구체적으로, 진동 부재(150)의 퍽(164)은 진동 부재의 퍽과 반송 부재(80)에 의해 형성된 제1 닙(nip)에서 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571) 내의 라이너(542)에 접촉한다. 이 시점에서, 배변 훈련용 팬티(500)는 구멍(169)이 내부 실린더(151) 내의 슬롯(163)의 좁은 부분과 정렬되는 결과로서 퍽(164) 내의 구멍(169)을 통해 진동 부재(150)의 진공을 받게 된다. 구체적으로, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 체결 구성 요소(582) 및 정면 허리 탄성 부재(554)의 각각은 퍽 내의 구멍(169)을 통해 그에 인가되는 진동에 기인하여 퍽(164)에 의해 파지된다.

도 29에 도시된 바와 같이, 범프 롤(105)의 결합면(107)은 반송 부재(80)의 하부면에 접촉하고 진동 부재의 퍽(164)이 제1 닙에서 반송 부재로부터 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)을 파지하는 프로세스에 있을 때 반송 부재(80)가 진동 부재(150)로부터 이격하여(즉, 도 29에서 볼 때 하향으로) 이동하는 것을 억제한다. 범프 롤(105)의 결합면(107)은 진동 부재(150)를 향해(즉, 도 29에서 볼 때 상향으로) 반송 부재(80)를 이동시키는데 사용될 수 있는 것이 고려된다.

도시된 실시예에서, 범프 롤(105)의 결합면(107)과 진동 부재(150)의 퍽(164)은 대략 동일한 크기를 갖는다. 그 결과, 범프 롤(105)은 반송 부재로부터 진동 부재(150)의 퍽(164)으로 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)의 이송 전체에 걸쳐 반송 부재(80)와 접촉한다. 그러나, 범프 롤(105)의 결합면(107)은 진동 부재(150)의 퍽(164)보다 크거나 작을 수 있다는 것이 이해된다.

범프 롤(105)이 계속 회전함에 따라, 결합면(107)은 반송 부재(80)(도 30)의 하부면과 접촉으로부터 해제하여 이동한다. 도시된 실시예에서, 범프 롤(105)은 시계 방향으로 일정한 속도로 회전한다. 그러나, 범프 롤(105)은 가변 속도로 반시계 방향으로 회전될 수 있다는 것이 고려된다[예를 들어, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)을 파지할 때 진동 부재(150)가 시계 방향으로 회전하는 절첩 장치(100)의 실시예에서].

도 30을 여전히 참조하면, 진동 부재(150)가 반송 부재(80)로부터 이격하여 회전함에 따라, 배변 훈련용 팬티(500)의 선단 에지(527)는 반송 부재로부터 들어올려져서 진동 부재(150)의 퍽(164)에 이송된다. 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)의 나머지가 반송 부재(80)에 의해 진동 부재(150)에 전달됨에 따라, 이는 선단 에지(527)와 실질적으로 동일한 방식으로 진동 부재와 정렬되어 그에 의해 파지된다. 제2 부분(572)은 반송 부재(80) 상에 잔류한다.

배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 외부 실린더(및 이에 의해 퍽)가 진동 부재의 구동 조립체(157)에 의해 반송 부재(80)에 대해 회전하는 동안 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)의 퍽(164)에 이송된다. 도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이, 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)는 반시계 방향(넓게는, 제1 방향)으로 이동한다. 게다가, 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)는 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)이 반송 부재로부터 진동 부재(150)로 이송될 때 반송 부재(80)를 따라 선형으로 이동함에 따라 배변 훈련용 팬티(500)와 대략 동일한 표면 속도로 회전한다.

일단 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)이 반송 부재(80)로부터 진동 부재(150)로 이송되면(또는 그 직후에), 진동 부재의 외부 실린더(152)는 감속되기 시작한다. 즉, 가변적인 진동 부재(150)의 구동 조립체(157)는 진동 부재의 외부 실린더(152)가 반송 부재(80)에 대해 회전하는 표면 속도를 감소시킨다. 일단 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)가 반시계 방향으로 미리 정해진 양만큼 회전하면, 외부 실린더는 정지하고 반대 방향(즉, 시계 방향, 넓게는 "제2 방향")으로 회전한다. 도시된 실시예에서, 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)는 약 270도를 통해 일반적으로 진자 방식으로 이동한다. 달리 말하면, 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)는 약 3/4 회전을 통해 반시계 방향으로 회전하고, 정지하고, 이어서 그 원래 위치로 시계 방향으로 재차 회전한다.

일정한 표면 속도로 이동하고 있는 반송 부재(80)에 대한 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)의 감속, 정지 및 회전 방향의 변경에 기인하여, 배변 훈련용 팬티(500)는 절첩되기 시작한다(도 31).

진동 부재(150)의 외부 실린더(152)가 정지되고(도 31) 또는 시계 방향으로 회전하기 시작하는(도 32) 상태로, 진동 부재(150)의 액추에이터(168)는 사전 설정된 입력 전류를 액추에이터에 인가함으로써 작동되어, 이에 의해 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 내부 실린더를 외부 실린더(152)에 대해 병진 이동하게 한다. 이는 진동 부재(150)의 퍽(164) 내의 구멍(169)이 슬롯 형성된 세그먼트(162) 내의 슬롯(163)의 넓은 부분[즉, 넓은 폭(W1)을 갖는 슬롯(163)의 부분]과 정렬될 때 발생하기 때문에, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 진공에 의해 퍽(164)에 고정 유지된체로 잔류한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 퍽(164) 내의 구멍(169)은 진공 소스에 의해 슬롯(163)의 넓은 부분을 통해 내부 챔버(153)에 인가되는 진공과 유체 연통 상태를 유지한다.

진동 부재(150)의 외부 실린더(152)가 시계 방향으로 회전함에 따라(도 32), 퍽(164) 내의 구멍(169)은 슬롯(163)의 넓은 부분과 정렬로부터 해제하여 좁은 부분(도 14)에 인접하여 이동한다. 퍽(164) 내의 구멍(169)이 슬롯(163)의 좁은 부분과 정렬되지 않은 결과로서, 진공 소스에 의해 내부 챔버(153)에 인가되는 진공은 내부 실린더에 의해 차단되고 이에 의해 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)이 퍽(164) 내의 구멍(169)을 경유하여 도달하는 것이 억제된다. 달리 말하면, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 진동 부재(150)의 진공으로부터 해제된다.

전술된 바와 같이, 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)는 약 3/4 회전을 통해 반시계 방향으로 회전하고, 정지하고, 이어서 그 원래 위치로 시계 방향으로 재차 회전한다. 도시된 실시예의 액추에이터(168)는 외부 실린더(152)가 반시계 방향으로 회전할 때 그 정상 위치에 있고, 외부 실린더가 그 시계 방향으로 회전할 때 그 작동된 위치에 있도록 구성된다. 그 결과, 내부 실린더(151)는 외부 실린더(152)가 반시계 방향으로 회전할 때 제1 위치에 있고, 외부 실린더가 시계 방향으로 회전할 때 제2 위치에 있다. 내부 실린더(151)의 위치는 외부 실린더(152)가 정지 위치에 있을 때 또는 이것이 회전하는 동안 변경될 수 있다는 것[즉, 액추에이터(168)가 작동되거나 작동 중지됨]이 이해된다.

진동 부재(150)의 외부 실린더(152)가 시계 방향으로 회전하는 상태에서, 배변 훈련 팬티(500)의 제1 부분(571)은 진동 부재와 절첩 롤(도 32)에 의해 형성된 제2 닙에서 절첩 롤(170)의 외부 실린더(172)의 퍽(186)에 의해 접촉된다. 절첩 롤(170)의 외부 실린더(172)는 진동 부재(150)의 외부 실린더(152)와 일반적으로 동일한 표면 속도로, 그러나 반대 방향(즉, 반시계 방향)으로 회전한다. 절첩 프로세스의 이 시점에서 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)의 외부 실린더(152, 172)의 회전 표면 속도는 반송 부재(80)의 표면 속도보다 느리다. 그 결과, 배변 훈련용 팬티(500)의 제2 부분(572)은 제1 부분(571)보다 빠르게 이동한다.

진동 부재(150)에 의해 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 체결 구성 요소(582) 및 정면 허리 탄성 부재(554)에 인가되는 진공은 내부 실린더(151)에 의해 차단되기 때문에, 배변 훈련용 팬티의 제1 부분(571)은 진동 부재의 퍽(164)으로부터 절첩 롤(170)(도 33)의 외부 실린더(172)의 퍽(186)에 이송된다. 절첩 롤(170)의 내부 실린더(171) 내의 1차 및 2차 개구(180, 182)는 절첩 롤의 외부 실린더(172)의 퍽(186) 내의 구멍(188)과 일반적으로 정렬되어, 이에 의해 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분이 내부 실린더의 내부 챔버(173)에 인가되는 진공을 받게 한다. 그 결과, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 절첩 롤의 외부 실린더의 퍽 및 진동 부재(150)(도 33)의 외부 실린더(152)의 퍽(164)에 의해 형성된 제2 닙에서 절첩 롤(170)의 외부 실린더(172)의 퍽(186)에 이송된다.

일단 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)이 진동 부재(150)로부터 절첩 롤(170)에 이송되면, 절첩 롤(170)의 외부 실린더(172)의 회전 표면 속도가 그 구동 조립체(176)에 의해 증가되어 반송 부재(80)의 회전 표면 속도에 일반적으로 일치하게 된다.

배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 절첩 롤(170)과 반송 부재 사이에 형성된 제3 닙에서 반송 부재(80)와 결합하도록 유도되어 배변 훈련용 팬티의 제1 부분(571)이 제2 부분(572)과 중첩 관계에 있게 된다(도 34). 게다가, 각각의 제1 체결 구성 요소(582)는 제2 체결 구성 요소(584)의 각각의 하나에 결합된다.

절첩 롤(170)의 내부 실린더(171) 내의 1차 및 2차 개구(180, 182)는 제3 닙에 인접하여 종료된다. 그 결과, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)을 절첩 롤(170)의 퍽(186)에 대해 유지하는 진공이 그와 접촉하는 것이 차단된다. 그 결과, 배변 훈련용 팬티(500)의 제1 부분(571)은 반송 부재(80)로 재차 이송되고, 배변 훈련용 팬티는 그 절첩 구성으로 배열된다. 게다가, 절첩 롤(170)과 반송 부재(80) 사이의 상대 이동은 압축력 및 전단력을 제1 및 제2 체결 구성 요소(582, 584)에 인가하여, 이에 의해 제1 및 제2 체결 구성 요소를 함께 단단히 결합한다.

그 절첩 구성에 있고 결합된 그 제1 및 제2 체결 구성 요소(582, 584)를 갖는 배변 훈련용 팬티(500)는 이어서 절첩 장치(100)의 다른 구성 요소로부터 이격하여 반송 부재(80)에 의해 이송된다.

일 적합한 실시예에서, 배변 훈련용 팬티(500)는 높은 라인 속도[즉, 분당 400 제품(ppm) 이상, 예를 들어 400 ppm 내지 4000 ppm, 또는 600 ppm 내지 3000 ppm, 또는 900 ppm 내지 1500 ppm]로 절첩될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 배변 훈련용 팬티(500)는 대략 1000 ppm의 속도로 절첩될 수 있다. 각각의 도시된 절첩 장치(100)는 대략 500 ppm의 속도로 배변 훈련용 팬티를 절첩하는 것이 가능하다. 따라서, 단지 하나의 절첩 장치만을 갖는 다른 적합한 실시예에서, 배변 훈련용 팬티(500)는 높은 라인 속도(즉, 500 ppm)로 제조될 수 있다. 도시된 제조 시스템(50)의 라인 속도는 부가의 절첩 장치(100)를 부가함으로써 1000 ppm을 넘어 증가될 수 있다는 것이 이해된다(예를 들어, 3개의 절첩 장치는 최대 1500 ppm의 라인 속도를 허용하고, 4개의 절첩 장치는 최대 2000 ppm의 라인 속도를 허용할 것임).

이하에 제공된 표 1은 절첩 장치(100)의 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)에 적합한 잠재적인 크기 및 속도의 예를 제공한다. 더 구체적으로, 표 1은 절첩 장치(100)의 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)에 대한 3개의 적합한 반경 및 속도를 제공한다. 게다가, 표 1은 진동 부재(150)의 퍽(164)에 대한 적합한 길이를 제공한다.

V_p - 진동 부재(150)의 속도

V_f - 절첩 롤(170)의 속도

L_puck - 퍽(164)의 길이

R_2 - 진동 부재(150)의 반경

R_3 - 절첩 롤(170)의 반경

진동 롤(150) 및 절첩 롤(170)의 적합한 상대 위치를 계산하기 위한 식이 이하에 제공되고 도 35 및 도 36에 도시된다. 도 35에 도시된 바와 같이, 절첩 롤(170)의 이동의 원호는 내부각(β)에 대응한다. 일 적합한 실시예에서, 진동 부재(150) 및 절첩 롤(170)의 반경은 내부각(β)이 약 70도 미만이도록 선택된다. 내부각(β)을 약 70도 미만으로 유지하는 것이 적합한 속도 프로파일을 산출하는 것으로 판명되어 왔다.

R₂ 및 R₃가 주어지면, 중심각은 이하의 식을 사용하여 계산될 수 있다. 도 35 및 도 36을 참조하라.

(1)

(2)

롤들 사이의 수평 중심 거리(Ct)(도 36)는 다음과 같다.

(3)

제약의 식

도 37에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예에서, 11개의 미지수(b₁ 내지 b₁₁)가 존재한다. 이 실시예에 대해 11개의 제약의 식이 이하에 제공된다.

절첩 롤 원주(절첩 롤은 모든 N개의 제품에 1회전을 행하고 h=V_p/V_f):

(4)

제품의 선단 에지는 제품의 후단 에지와 동일한 시간에 6시 위치에서 절첩 롤에 도달한다.

(5)

진동 부재의 퍽은 제로 속도에서 체류하지 않는다.

(6)

컨베이어는 제품 길이를 횡단하고, 절첩 시작으로부터 절첩 완료까지의 중심 거리:

(7)

퍽 스위프(sweep)(CW)는 퍽 스위프(CCW)와 동일하다.

(8)

퍽은 퍽의 길이에 대해 V_p에서 체류한다.

(9)

퍽은 이동각만큼 접점을 지나 이동한다.

(10)

퍽 기울기(b₅ 내지 b₆)에 불연속성이 없다:

(11)

최종 퍽 기울기는 초기 퍽 기울기와 동일하다.

(12)

퍽 운동이 시작한다: b₁₁을 자유롭게 선택한다:

(13)

퍽은 컨베이어 속도에 도달한다: b₁을 자유롭게 선택한다:

(14)

퍽 전방 스위프: 퍽은 내재각에 퍽 길이에 동일한 원호를 더한 값을 통해 스위프한다.

(18)

퍽이 컨베이어에 정합한다: 퍽은 퍽 길이에 동일한 원호에 대해 컨베이어 롤에 체류한다.

(19)

퍽은 가속을 시작한다: b₁₀을 자유롭게 선택한다:

(20)

일 적합한 실시예에서, 진동 부재(150)의 퍽(164) 및 절첩 롤(170) 표면들은 이들이 접점에서 만날 때 동일한 속도로 이동한다. 퍽이 _OVER에 동일한 스위프각에서 속도(V_f)에 도달하도록 제약하는 것을 허용하기 위한 충분한 자유도가 존재하지 않는다. 그러나, b₅ 내지 b₁₀의 속도 곡선 아래의 영역 사이의 차이가 퍽 반경과 _OVER를 곱한 값에 동일할 때까지 _OVER를 자유롭게 선택한다. 도 38 및 도 39를 참조하라. 시스템의 속도 프로파일은 도 40에 도식적으로 도시되어 있다.

절첩 롤 및 퍽 스위프 시험:

(21)

제약의 식을 행렬 형태로 표기하면,

상기 식들의 세트에서 b_i'들에 대한 해는 가우스 소거법 또는 행렬 반전을 사용하여 발견될 수 있다. 행렬 반전을 사용하는 해는 이하의 형태를 갖는다.

이하의 파라미터를 갖는 절첩기를 고려한다:

Q = 1000 prod/min

V_p = 546.1 mm/rep

V_f = 290.5405 mm/rep

L_puck = 116.2162 mm

R₂ = 58.10811 mm

R₃ = 151.0811 mm

N = 2 절첩기

z = 0.3726 rep

y = 0 rep

_Over = 0.25617 rad

상기 파라미터들은 이하의 중심각 각도를 산출한다:

.. 116.39°

.. 63.61°

진동 부재 및 절첩 롤 퍽 각도는 다음과 같다:

_Puck = 114.59°

_puck = 44.07°

상기 시스템의 타이밍 해는 이하와 같다:

도 41은 시스템(50)의 6개의 전이점을 도시한다. 각각의 전이점은 도 29 내지 도 34에 각각 또한 도시된다. 표 2는 분당 대략 1000개의 제품에서 시스템(50)을 작동하는 동안 진동 롤(150)[또는 퍽(164)] 및 절첩 롤(170) 상의 추정된 토크를 제공한다. 추정된 토크는 표 1에 제공된 각각의 반경을 갖는 진동 롤(150) 및 절첩 롤(170)에 대해 제공된다.

퍽	rad/sec²	크기 3.5	크기 3	크기 2
가속	7,006	234	207	160	lb-in
감속	-13,554	-453	-400	-310	lb-in
이송 롤
가속	457	482	414	299	lb-in
감속	-5,213	-5,501	-4,725	-3,410	lb-in

가요성 재료 및 물품(배변 훈련용 팬티를 포함하는)을 유지하고, 제어하고, 이송하고, 절첩하고, 권취하고 그리고/또는 다른 방식으로 취급하기 위해 적합한 다른 장치는 발명의 명칭이 "제품 절첩 장치 및 절첩 방법(FOLDING APPARATUS AND METHOD OF FOLDING A PRODUCT)"인 미국 특허 제 호(대리인 문서 번호 27839-3533, K-C 64535936US01), 발명의 명칭이 "가변 표면 속도를 갖는 롤을 갖는 절첩 장치 및 제품 절첩 방법(FOLDING APPARATUS HAVING ROLLS WITH VARIABLE SURFACE SPEEDS AND A METHOD OF FOLDING A PRODUCT)"인 미국 특허 제 호(대리인 문서 번호 27839-3535, K-C 64535590US01) 및 발명의 명칭이 "진공 롤 및 사용 방법(VACUUM ROLL AND METHOD OF USE)"인 미국 특허 제 호(대리인 문서 번호 27839-3537, K-C 64536049US01)에 설명되어 있다. 이들 출원의 각각은 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다.

본 발명 또는 그 바람직한 실시예(들)의 요소를 소개할 때, 단수 표현 "일", "하나", "그" 및 "상기"는 하나 이상의 요소들이 존재하는 것을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는", "구비하는" 및 "갖는"은 포함적인 것으로 의도되고, 열거된 요소들 이외의 부가의 요소들이 존재할 수도 있다는 것을 의미한다.

다양한 변경이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 상기 내용에 이루어질 수 있지만, 상기 상세한 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 내용은 한정적인 개념이 아니라 예시적인 것으로서 해석되어야 하는 것으로 의도된다.

Claims

제1 부분, 제2 부분 및 절첩축을 갖는 제품을 절첩하기 위한 제품 절첩 장치이며,
상기 제품의 제1 부분 및 제2 부분을 그에 대해 유지하고 제품의 제2 부분을 계속 유지하면서 제1 부분을 해제하도록 구성되고, 반송 속도로 제품을 반송하도록 구성되는 반송 부재와,
상기 반송 부재에 인접하여 배치되고, 일반적으로 반송 속도로 이동하면서 반송 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고, 그에 대해 제1 부분을 유지하면서 반송 부재에 대해 감속하여 이에 의해 제품을 절첩축에 대해 절첩되게 하고, 제1 부분이 제2 부분 위에 놓이도록 제품의 제1 부분을 제2 부분과 접촉하게 배치하도록 구성되는 절첩 조립체를 포함하는 제품 절첩 장치.
제1항에 있어서, 상기 절첩 장치는 제1 방향 및 제2 방향으로 이동이 가능한 진동 부재를 포함하는 제품 절첩 장치.
제2항에 있어서, 상기 진동 부재는 가변 속도로 제1 및 제2 방향 둘 다의 방향으로 이동이 가능한 제품 절첩 장치.
제2항에 있어서, 상기 절첩 장치는 진동 부재 및 반송 부재에 인접하여 배치된 절첩 롤을 더 포함하고, 상기 절첩 롤은 진동 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고 제품의 제1 부분을 반송 부재에 이송하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
제4항에 있어서, 상기 절첩 롤은 단일 방향으로 회전 가능하고 가변 속도로 이동이 가능한 제품 절첩 장치.
제1항에 있어서, 범프 롤이 회전함에 따라 반송 부재에 간헐적으로 접촉하기 위한 융기된 결합면을 갖는 회전 가능한 범프 롤을 더 포함하는 제품 절첩 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송 부재 및 절첩 조립체는 퍼스널 케어 제품을 절첩하도록 협동적으로 구성되는 제품 절첩 장치.
제1 부분, 제2 부분, 비절첩 구성 및 절첩 구성을 갖고, 상기 제1 및 제2 부분 중 하나는 다른 하나 위에 놓이는 제품을 절첩하기 위한 제품 절첩 장치이며,
상기 제품을 반송하도록 구성된 반송 부재와,
상기 반송 부재에 인접하여 배치되고 제품이 반송 부재에 의해 반송되는 동안 반송 부재로부터 제품의 제1 부분을 파지하고 들어올리도록 구성되고, 반송 부재로부터 이격하는 제1 방향 및 반송 부재를 향한 제2 방향으로 이동 가능한 진동 부재와,
상기 반송 부재 및 진동 부재에 인접하여 배치되고, 진동 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하고 제품의 제1 부분을 제품의 제2 부분과 결합하게 배치하여 제품이 절첩 구성에 있게 하도록 구성되는 절첩 롤을 포함하는, 제품 절첩 장치.
제8항에 있어서, 상기 반송 부재는 제품의 제1 부분이 절첩 롤에 의해 제품의 제2 부분과 결합하게 배치되는 동안 제품의 제2 부분을 유지하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
제8항에 있어서, 상기 반송 부재 및 진동 부재는 제1 닙을 형성하고, 진동 부재는 제1 닙에서 진동 부재로부터 제품의 제1 부분을 수용하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 닙에 인접하여 반송 부재에 접촉하도록 구성된 범프 롤을 더 포함하고, 상기 범프 롤은 회전 가능하고 범프 롤이 회전함에 따라 반송 부재에 간헐적으로 접촉하기 위한 융기된 결합면을 포함하는 제품 절첩 장치.
제10항에 있어서, 상기 절첩 롤 및 진동 부재는 제2 닙을 형성하고, 진동 부재는 제2 닙에서 절첩 롤에 제품의 제1 부분을 이송하도록 구성되고, 절첩 롤 및 반송 부재는 제3 닙을 형성하고, 절첩 롤은 제3 닙에서 반송 부재에 제1 부분을 이송하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
제8항에 있어서, 상기 반송 부재는 일정한 속도로 제품을 반송하도록 구성되고, 진동 부재는 가변 속도로 이동하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
제8항에 있어서, 상기 제품은 제품의 제1 부분 내에 위치된 한 쌍의 제1 체결 구성 요소 및 제품의 제2 부분 내에 위치된 한 쌍의 제2 체결 구성 요소를 포함하고, 상기 절첩 롤은 절첩 롤이 제품의 제1 부분을 제품의 제2 부분과 결합하게 배치할 때 제품의 제1 체결 구성 요소의 각각을 제품의 제2 체결 구성 요소의 각각의 하나와 단단히 고정하도록 구성되는 제품 절첩 장치.
반송 속도로 반송 부재를 따라 제품을 절첩 조립체로 유도하는 단계로서, 상기 제품은 제1 부분, 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분을 분리하는 절첩축을 갖는, 제품 유도 단계와,
상기 제품의 제2 부분이 반송 부재에 의해 계속 유지되는 동안 반송 부재로부터 절첩 조립체로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계와,
상기 제품의 제2 부분이 반송 부재에 의해 반송되는 반송 속도보다 느린 속도로 절첩 조립체로 제품의 제1 부분을 이동하는 단계와,
상기 제품의 제1 부분이 제2 부분과 중첩 관계에 있고 제품이 일반적으로 절첩축을 따라 절첩되도록 절첩 조립체로부터 반송 부재로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계를 포함하는 제품 절첩 방법.
제15항에 있어서, 상기 반송 부재로부터 절첩 조립체로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계는 반송 부재로부터 제1 방향 및 제2 반대 방향으로 이동이 가능한 진동 부재로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계를 포함하는 제품 절첩 방법.
제15항에 있어서, 상기 제품의 제1 부분은 진동 부재가 제1 방향으로 상기 반송 속도와 일반적으로 동일한 속도로 이동하는 동안 진동 부재로 이송되고, 제품의 제1 부분이 반송 부재로부터 진동 부재로 이송된 후에 진동 부재를 감속하는 단계를 더 포함하는 제품 절첩 방법.
제15항에 있어서, 상기 진동 부재로부터 절첩 롤로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계를 더 포함하는 제품 절첩 방법.
제18항에 있어서, 상기 절첩 조립체로부터 반송 부재로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계는 절첩 롤로부터 반송 부재로 제품의 제1 부분을 이송하는 단계를 포함하는 제품 절첩 방법.
제19항에 있어서, 상기 제품의 제1 부분이 절첩 롤로부터 반송 부재로 이송되는 동안 상기 절첩 롤의 표면 속도가 반송 속도와 일반적으로 동일하도록 절첩 롤을 가속하는 단계를 더 포함하는 제품 절첩 방법.