KR20170056473A - 안면마스크 제조 프로세스에서 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법 - Google Patents

안면마스크 제조 프로세스에서 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법 Download PDF

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KR20170056473A
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아제이 와이 호우드
데이비드 라마르 해링턴
마크 토마스 팸퍼린
나단 크레이그 해리스
조셉 피 웨버
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아벤트, 인크.
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Abstract

안면마스크 생산 라인에서 개별 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 안면마스크 생산 라인에서 소스로부터 절단 스테이션으로 연속적 와이어가 공급된다. 절단 스테이션에서, 와이어는 피동 급송 롤러의 세트와 결합되고, 피동 급송 롤러는 제1 속도에서 절단 롤러로 와이어를 전진시키며, 와이어는 개별 노우즈 와이어로 절단된다. 절단 롤러로부터의 개별 노우즈 와이어는 그후 전달 롤러의 세트와 결합되어 운용 캐리어 웨브 상으로 개별 노우즈 와이어를 투입한다. 전달 롤러는 급송 롤러 및 절단 롤러에 대해 독립적으로 구동되고, 그래서, 절단 롤러로부터의 노우즈 와이어는 제1 속도보다 큰 제2 속도로 초기에 가속되고 절단 롤러로부터 멀어지는 방향으로 수송되고, 그후, 제1 속도 미만인 제3 속도로 감속되고 캐리어 웨브 상으로 이동된다.

Description

안면마스크 제조 프로세스에서 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법 {METHOD FOR CUTTING AND PLACING NOSE WIRES IN A FACEMASK MANUFACTURING PROCESS}
본 발명은 일반적으로 보호 안면마스크에 관한 것으로, 더 구체적으로는 이런 안면마스크 제조 프로세스에서 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
관련 출원 군
본 출원은 이하의 동시 출원된 PCT 출원(모두 미국을 지정국으로 함)에 주제가 관련되어 있다:
a. 발명의 명칭이 "Method and System for Splicing Nose Wire in a Facemask Manufacturing Process"인 대리인 문서 번호 제64973915PC01 (HAY-3034A-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055858호.
b. 발명의 명칭이 "Method and System for Splicing Nose Wire in a Facemask Manufacturing Process"인 대리인 문서 번호 제64973915PC02(HAY-3034B-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055861호.
c. 발명의 명칭이 "Method and System for Introducing a Reserve Nose Wire in a Facemask Production Line"인 대리인 문서 번호 64973915PC03 (HAY-3034C-PCT)호; 국제 추출원 제PCT/US2015/055863호.
d. 발명의 명칭이 "Method and System for Placing Nose Wires in a Facemask Manufacturing Process"인 대리인 문서 번호 제64973906PC02 (HAY-3035B-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055867호.
e. 발명의 명칭이 "Method and System for Placing Nose Wires in a Facemask Manufacturing Process"인 대리인 문서 번호 제64973906PC03 (HAY-3035C-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055871호.
f. 발명의 명칭이 "Method and System for Placing Nose Wires in a Facemask Manufacturing Process"인 대리인 문서 번호 제64973906PC04 (HAY-3035D-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055872호.
g. 발명의 명칭이 "Method and System for Wrapping and Preparing Facemasks for Packaging in a Facemask Manufacturing Line"인 대리인 문서 번호 제64973896PC01 (HAY-3036A-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055876호.
h. 발명의 명칭이 "Method and System for Automated Stacking and Loading Wrapped Facemasks into a Carton in a Facemask Manufacturing Line"인 대리인 문서 번호 제64973896PC02 (HAY-3036B-PCT)호; 국제 출원 PCT/US2015/055878호.
i. 발명의 명칭이 "Method and System for Automated Stacking and Loading of Wrapped Facemasks into a Carton in a Facemask Manufacturing Line"인 대리인 문서 번호 제64973896PC03 (HAY-3036C-PCT)호; 국제 출원 제PCT/US2015/055882호.
다양한 구성의 일회용 여과 안면마스크 또는 방독면이 알려져 있으며, "안면마스크", "호흡기(respirator)", "여과 페이스 호흡기" 등을 포함하는 다양한 명칭으로 지칭될 수 있다. 본 개시내용의 목적상, 이런 장치는 포괄적으로 "안면마스크"라 지칭된다.
자연 재해나 다른 파국적 사건의 시간 동안 보조 작업자, 구조 인력 및 일반적 대중에게 보호 안면마스크를 공급하는 능력은 중대하다. 예로서, 범유행병의 경우, 여과된 호흡을 제공하는 안면마스크의 용도는 이런 사건에 대한 대응 및 회복의 핵심 측면이다. 이 때문에, 정부 및 지자체는 일반적으로 즉각적 응급 사용을 위해 안면마스크의 사전 비축물을 유지한다. 그러나, 안면마스크는 규정된 보관 수명을 가지며, 비축물은 지속적으로 만기 및 재보급에 대하여 감시되어야만 한다. 이는 수행에 극도로 많은 비용이 든다.
최근, 비축물에 의존하는 대신 범유행병 또는 다른 재해 동안 "필요시점" 기반으로 안면마스크를 대량 제조하는 것이 실현가능한지 여부에 대한 연구가 개시되었다. 예로서, 2013년에, 미국 보건 복지부의 질병 예방 대응 본부(Office of the Assistant Secretary for Preparedness and Response)내의 생체의학 상급 연구 개발 공사(BARDA; Biomedical Advanced Research and Development Authority)는 미국에서의 범유행병 상황 동안 1억개까지의 안면마스크가 필요한 것으로 추산하였고, 비축물을 없애기 위해 하루에 150만 내지 200만개의 안면마스크의 대량 생산에 의해 이 수요가 충족될 수 있는지 여부에 대한 연구를 제안하였다. 이는 약 1,500 마스크/분을 의미한다. 현용의 안면마스크 생산 라인은 기술 및 장비 제약으로 인해 단지 약 100 마스크/분만을 생산할 수 있으며, 이는 추산된 목표에는 매우 부족하다. 따라서, 범유행병 동안 "수요시 공급식" 안면마스크의 목적이 실현되자면 제조 및 생산 공정의 발전이 필요하다.
여과 안면마스크의 다양한 구성은 잘 알려진 바와 같이 사용자의 코에 안면마스크를 일치되게 하고 사용 동안 제 위치에 안면마스크를 유지하는 것을 돕기 위해 상부 여과 패널의 가장자리를 따라 "노우즈 와이어"라 알려진 가요성이면서 가단성인 금속 부재를 포함한다. 노우즈 와이어는 상이한 크기 및 마스크 구성 사이에서 변하는 길이 및 폭을 가질 수 있지만, 일반적으로, 연속 인라인 프로세스 절단 및 크림핑 프로세스에서 스풀로부터 절단되고, 그후, 완성된 마스크의 상단 가장자리가 되는 가장자리를 따라 운용 캐리어 부직포 웨브(복수의 부직포 층을 포함할 수 있음) 상으로 직접적으로 배설된다. 가장자리는 바인더 재료로 후속하여 밀봉되고, 바인더 재료는 또한 상단 가장자리에서 제 위치에 노우즈 와이어를 캡슐화 및 영구적으로 보유한다. 절단/크림핑 스테이션으로부터 캐리어 웨브 상으로의 개별 노우즈 와이어의 수송 및 배치는 완성된 안면 마스크에서의 노우즈 와이어의 정확한 위치를 보증하도록 정확하여야만 한다. 상술한 처리량에서의 안면마스크의 대량 생산을 위해, 절단/크림핑 스테이션으로부터의 개별 노우즈 와이어의 생산율(처리량) 및 캐리어 웨브의 수송 속도는 종래의 생산 라인에 비해 현저히 더 높아야만 한다. 결과적으로, 절단/크림핑 스테이션으로부터 캐리어 웨브 상으로의 노우즈 와이어의 더 정확한 제어 및 배치가 캡슐화 프로세스 이전에 노우즈 와이어의 적절한 배치를 보증하기 위해 요구되는 것으로 믿어진다.
본 발명은 이러한 필요성을 해결하고, 안면마스크의 인라인 제조 프로세스에서 운용 캐리어 웨브 상에 노우즈 와이어를 고속으로 절단 및 배치하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적 및 장점은 이하의 설명에 기재되거나, 이러한 설명으로부터 명백히 알 수 있거나, 본 발명의 실시를 통해 학습될 수 있다.
본 발명의 양태에 따라서, 종래의 생산 라인에서보다 현저히 더 큰 속도로 안면마스크 생산 라인에서 연속적으로 공급되는 와이어로부터 개별 노우즈 와이어를 절단하고 캐리어 웨브 상으로 노우즈 와이어를 배치하기 위한 방법이 제공된다. 본 절단 및 배치 방법은 적어도 종래의 라인보다 큰 크기의 단일 생산 라인에서의 안면마스크 생산율을 지원하는 것으로 믿어진다.
본 발명의 방법은 노우즈 와이어를 포함하는 안면 마스크의 특정 유형이나 구성 또는 하류 안면마스크 생산 단계에 한정되지 않는다는 것을 인지하여야 한다.
본 방법은 안면마스크 생산 라인에서 공급 소스로부터 절단 스테이션으로 연속적 와이어를 공급하는 것을 포함한다. 절단 스테이션에서, 와이어는 피동 급송 롤러의 세트와 결합되고, 제1 속도에서 절단 롤러까지 급송 롤러에 의해 전진된다. 절단 롤러에서, 와이어는 사전결정된 길이를 갖는 개별 노우즈 와이어로 절단된다. 절단 롤러로부터 배출되는 개별 노우즈 와이어는 전달 롤러의 세트와 결합되고, 이 전달 롤러 세트는 개별 노우즈 와이어를 운용 캐리어 웨브 상으로 전진 및 투입한다. 본 발명의 양태에 따라서, 전달 롤러는 급송 롤러 및 절단 롤러에 대해 독립적으로 구동되고, 그래서, 절단 롤러로부터의 노우즈 와이어는 초기에 제1 속도보다 큰 제2 속도로 절단 롤러로부터 이격 방향으로 가속 및 수송된다. 개별 노우즈 와이어는 그후 전달 롤러에 의해 감속되고, 제1 속도보다 작은 제3 속도로 캐리어 웨브 상으로 이동된다.
특정 실시예에서, 급송 롤러는 절단 롤러 및 전달 롤러에 대해 독립적으로 구동된다. 추가적으로, 절단 롤러는 급송 롤러 및 전달 롤러에 대해 독립적으로 구동된다. 급송 롤러, 절단 롤러 및 전달 롤러는 제어기에 의해 제어되는 독립적으로 제어가능한 구동부를 가질 수 있다.
특정 실시예에서, 와이어는 급송 롤러 구동부로부터 독립적인 구동부를 갖는 피동 롤 소스로부터 공급되고, 롤 소스와 급송 롤러 사이에서 와이어의 축적을 형성하도록 제1 속도보다 큰 제4 속도로 급송 롤러에 와이어를 수송하도록 제어기에 의해 제어된다. 이러한 축적은 급송 롤러에서의 항력을 방지하고, 급송 롤러에 의한 절단 롤러로의 와이어의 정확한 수송 속도를 가능하게 한다.
제어 목적을 위해, 그리고, 상술한 속도 편차를 달성하기 위해, 이 방법은 제어기와 통신하는 센서로 전달 롤러 및 급송 롤러의 회전 속도를 감지하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 명세서에 설명되고 지지되는 바와 같이 본 방법에 따라서 연속적으로 공급되는 와이어로부터 개별 노우즈 와이어를 절단하고, 노우즈 와이어를 안면마스크 생산 라인에서 캐리어 웨브 상에 배치하는 다양한 시스템 실시예를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 양태가 이하에 더 상세히 설명된다.
본 기술 분야의 통상의 기술자에게 전달되는 본 발명의 최상의 형태를 포함하는, 본 발명의 전체적 및 가능한 개시내용은 특히 첨부 도면을 참조로 하는 본 명세서의 나머지 부분에 기재되어 있다.
도 1은 사용자에 의해 착용된 종래의 호흡 안면마스크의 사시도이며, 안면마스크는 사용자의 안면에 안면마스크를 합치시키기 위해 노우즈 와이어를 포함한다.
도 2는 절첩된 상태의 도 1의 종래의 안면마스크의 상면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 선을 따라 취한 도 2의 안면마스크의 단면도이다.
도 4는 웨브 내의 교번 패널의 가장자리에 통합되어 있는 노우즈 와이어를 갖는, 내부에 형성된 복수의 안면마스크 패널을 구비한 웨브의 상면도이다.
도 5는 안면마스크 패널과의 후속 통합을 위한 노우즈 와이어의 급송, 절단 및 배치에 관련된 본 발명의 양태에 따른 안면마스크 생산 라인의 일부의 개략적 도면이다.
도 6은 본 발명의 양태에 따른 운용 생산 라인으로 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 양태의 개략적 표현이다.
도 7은 본 발명의 양태에 따른 운용 생산 라인으로 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 다른 양태의 개략적 표현이다.
이제, 그 하나 이상의 예가 후술되어 있는 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 참조한다. 각 예는 본 발명에 대한 제한이 아닌 본 발명에 대한 설명으로서 제공된다. 사실, 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 본 발명에 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 명백히 알 수 있을 것이다. 예로서, 일 실시예의 일부로서 예시 또는 설명된 특징은 다른 실시예에 사용되어 또 다른 실시예를 산출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범주 내에서 오는 이런 변형 및 변경을 포함하는 것을 의도한다.
설명한 바와 같이, 본 방법은 안면마스크 생산 라인에서 연속적으로 공급되는 와이어로부터 개별 노우즈 와이어를 절단하고, 개별 노우즈 와이어를 캐리어 웨브 상으로 배치하는 것에 관련한다. 하류 안면마스크 생산 단계들은 본 발명의 양태를 제한하지 않으며, 따라서, 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는다.
또한, 본 개시내용은 생산 라인을 통한 안면마스크의 특정 구성요소의 반송 또는 수송을 언급 또는 암시한다. 물품 컨베이어(예를 들어, 회전 및 선형 컨베이어), 물품 배치기(예를 들어, 진공 퍽 배치기) 및 전달 장치의 임의의 방식 및 조합이 물품 반송 산업에서 잘 알려져 있고, 본 명세서에 설명된 목적을 위해 사용될 수 있다는 것을 기꺼이 인지하여야 한다. 본 방법의 이해 및 인지를 위해 이들 잘 알려진 장치 및 시스템에 대한 상세한 설명을 제공할 필요는 없다.
평탄한 주름형 안면마스크를 포함하여, 노우즈 와이어를 포함하는 다양한 형태 및 구성의 안면마스크가 잘 알려져 있으며, 본 방법은 이들 종래의 마스크를 위한 생산 라인에 유용성을 가질 수 있다. 단지 예시적인 목적으로, 본 방법의 양태가 도 1에 예시된 바와 같은 "덕빌" 마스크라 본 기술 분야에서 종종 지칭되는 호흡기 안면마스크의 특정 유형을 참조하여 여기서 설명된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 대표적 안면마스크(11)(예를 들어, 덕빌 안면마스크)가 착용자(12)의 안면 상에 예시되어 있다. 마스크(11)는 탄성 또는 탄력성 스트랩 또는 고정 부재(16, 18)에 의해 착용자(12)에게 고정되는 필터 본체(14)를 포함한다. 필터 본체(14)는 상부 부분(20) 및 하부 부분(22)을 포함하고, 이들 양자 모두는 상보적인 사다리꼴 형상을 가지고, 바람직하게는 세 개의 측부를 따라 예컨대 가열 및/또는 초음파 밀봉에 의해 함께 결합된다. 이 방식의 결합은 마스크(11)에 중요한 구조적 완전성을 추가한다.
마스크(11)의 네 번째 측부는 개방되고, 상단 가장자리(24) 및 저부 가장자리(38)를 포함하며, 이들은 서로 협력하여 착용자의 안면과 접촉하는 마스크(11)의 주연부를 형성한다. 상단 가장자리(24)는 평탄한 금속 리본 또는 와이어(본 명세서에서 "노우즈 와이어"라 지칭됨) 형태의 세장형 가단성 부재(26)(도 2 및 도 3)를 수용하도록 배열된다. 노우즈 와이어(26)는 마스크(11)의 상단 가장자리(24)가 착용자(12)의 코와 볼의 윤곽에 꼭맞게 맞춰지도록 구성될 수 있다. 노우즈 와이어(26)는 통상적으로 직사각형 단면을 갖는 알루미늄 스트립으로부터 통상적으로 구성된다. 마스크(11)의 상부 부분(20)의 상단 가장자리(24)를 따라 위치된 노우즈 와이어(26)를 갖는 것을 제외하면, 상부 및 하부 부분(20, 22)은 동일할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 마스크(11)는 착용자(12)의 안면에 배치될 때 컵 또는 원추의 일반적 형상을 가지며, 따라서, 성형된-원추 형태의 마스크의 "안면부 이격(off-the-face)" 이득을 제공하면서, 또한 착용자(12)가 사용 이전에 주머니에 마스크(11)를 소지하기 쉽게 한다. "안면부 이격" 형태의 마스크는 착용자의 안면의 상당한 부분과 접촉하는 연성 주름형 마스크에 비해 더 큰 호흡 챔버를 제공한다. 따라서, "안면부 이격" 마스크는 더 시원하고 더 용이한 호흡을 허용한다.
착용자(12)의 정상적 호흡과 연계된 누설은 24의 상단 가장자리에 관한 노우즈 와이어(26)의 치수 및 위치를 적절히 선택하는 것에 의해 실질적으로 제거된다. 노우즈 와이어(26)는 바람직하게는 상단 가장자리(24)의 중심에 위치되고, 상단 가장자리(24)의 전체 길이의 오십 퍼센트(50%) 내지 칠십 퍼센트(70%)의 길이를 갖는다.
도 3의 단면도에 예시된 바와 같이, 상부 및 하부 부분(20, 22)은 다수의 층을 포함할 수 있고, 각각은 외부 마스크 층(30) 및 내부 마스크 층(32)을 갖는다. 외부와 내부 마스크 층(30, 32) 사이에는 하나 이상의 중간 여과 층(34)이 배치되어 있다. 이 층은 통상적으로 멜트블로운 프로필렌, 압출 폴리카보네이트, 멜트블로운 폴리에스테르 또는 멜트블로운 우레탄으로 구성된다.
마스크(11)의 상단 가장자리(24)는 마스크(11)의 개방 단부를 가로질러 연장하면서 노우즈 와이어(26)를 덮는 가장자리 바인더(36)로 페이싱된다. 유사하게, 저부 가장자리(38)는 가장자리 바인더(40)에 의해 둘러싸여진다. 가장자리 바인더(36, 40)는 상단 가장자리(24)를 따른 노우즈 와이어(26)의 배치 이후 각각의 가장자리(24, 30) 위로 접혀지고 그에 결합된다. 가장자리 바인더(36, 40)는 스펀레이스 폴리에스테르 재료로 구성될 수 있다.
도 4는 상부 본체 부분(20)을 형성하는 층을 절단하기 위한 대체로 사다리꼴 형상의 레이아웃을 예시한다. 유사한 레이아웃이 하부 본체 부분(22)을 위해서 형성되며, 이는 그후 안면마스크 생산 라인에서 상부 본체 부분(20)과 정렬되고 그에 결합되게 된다. 더 정확하게, 도 4의 레이아웃은 상단 가장자리(24)와 저부 가장자리(38)에 의해 형성된 마스크(11)의 개방 측부를 나타내는 가장자리(50, 52) 사이의 평탄한 재료 시트 상에 교번적 패턴으로 배열된 레이아웃을 갖는, 각각의 평탄한 재료 시트로부터 상부 부분(20)을 위한 층(30, 32)을 궁극적으로 절단하는 커터의 윤곽을 나타낸다. 레이아웃의 배열은 재료가 마스크(11) 제조에 사용되는 커터(미도시)를 통해 급송됨에 따라 연속적 스크랩 단편이 형성되도록 이루어진다. 도 4는 가장자리(24, 38)를 따른 가장자리 바인더(36, 40)의 절첩 및 결합 이전의 상단 가장자리(24)에 대응하는 연속적 웨브의 부분 상의 절단된 노우즈 와이어(26)의 배치를 예시한다.
도 5는 노우즈 와이어(26)(도 4)를 포함하는 안면마스크를 위한 생산 라인(106)의 부분을 도시한다. 연속적 와이어(101)는 소스(103)로부터 스트립 형태로 공급된다. 특정 실시예에서, 이 소스는 모터(115)에 의해 회전식으로 구동되는 와이어의 롤(104)이다(도 6). 연속적 와이어(101)는 절단 스테이션(108)으로 반송되고, 절단 스테이션은 특히 본 방법의 양태에 따라 구성된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 절단 스테이션(108)은 피동 닙을 형성하는 급송 롤러(110)의 세트를 포함하고, 여기서, 급송 롤러 중 하나는 구동되고, 나머지는 아이들러 롤일 수 있다. 전용 모터(111)는 피동 급송 롤러(110)와 작동식으로 구성되고, 제어기(128)와 통신한다. 급송 롤러(110)는 또한 다이아몬드 패턴 같은 크림핑된 패턴을 운용 노우즈 와이어(101)에 부여하도록 기능할 수 있다. 급송 롤러(110)로부터, 와이어(101)가 커터 롤러(112)로 급송되고, 이 커터 롤러는 고정 또는 회전 구동되는 앤빌(114)에 대향하도록 구성된다. 전용 모터(113)는 커터 롤러(112)와 작동식으로 구성되고, 제어기(128)와 통신한다. 커터 롤(112)은 연속적 와이어(101)를 사전결정된 길이를 갖는 개별 노우즈 와이어(102)로 절단한다. 커터 롤러(112)로부터, 개별 노우즈 와이어(102)는 절단 스테이션(108)으로부터 캐리어 웨브(118) 상으로 개별 노우즈 와이어(102)를 수송하는 전달 롤러 쌍과 결합된다. 전용 모터(117)는 피동 전달 롤러(116)와 작동식으로 구성되고, 제어기(128)와 통신한다. 도 4를 참조하면, 이 캐리어 웨브(118)는 상부 본체 부분(20) 및 하부 본체 부분(22)을 형성하는 연속적 다층 웨브일 수 있고, 여기서, 개별 노우즈 와이어(26)는 상단 가장자리(24)에 대응하는 캐리어 웨브(118)의 가장자리를 따라 투입된다. 도 4에 도시된 웨브에서 대향한 포개어진 상부 본체 부분(20) 상에서 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위해 절단 스테이션(108)에 대향하여(그리고, 상류 또는 하류에) 추가적 절단 스테이션이 작동식으로 배치될 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 이해의 용이성을 위해, 단 하나의 이런 절단 스테이션이 본 명세서에 예시 및 설명되어 있다.
캐리어 웨브(118) 상의 제 위치에서의 개별 노우즈 와이어(102)의 배치 이후, 바인더 웨브(120)는 캐리어 웨브(118)의 양 가장자리를 따라 생산 라인에 도입된다(단 하나의 바인더 웨브(120)만이 도 5에 도시되어 있다). 캐리어 웨브(118), 노우즈 와이어(102) 및 바인더 웨브(120)의 조합은 절첩 스테이션(122)을 통과하고, 바인더 웨브(120)는 캐리어 웨브(118)의 각각의 운용 가장자리(50, 52) 둘레에 절첩된다(도 4). 그후, 구성요소는 결합 스테이션(124)을 통과하며, 바인더 웨브(120)는 캐리어 웨브(118)에 열적으로 결합되고, 그에 의해, 각각의 바인더(36, 40)를 사용하여 도 3에 도시된 가장자리 구성(24, 38)을 생성한다. 노우즈 와이어(26)는 바인더(36)에 의해 상단 가장자리(24)에 대해 제 위치에 유지된다.
결합 스테이션(124)으로부터, 바인더(36) 하에 노우즈 와이어(102)와 캐리어 웨브(118)의 연속적 조합이 추가적 하류 처리 스테이션(126)으로 반송되고, 여기서, 개별 안면마스크는 절단 및 결합되고, 헤드 스트랩이 적용되는 등이 이루어진다.
도 5 내지 도 7을 더 참조하면, 생산 라인(106)으로부터 현저히 더 큰 안면마스크 생산율을 지원하는 방식으로 연속적 와이어(101)를 절단하고 개별 노우즈 와이어(102)를 캐리어 웨브(118) 상에 배치하기 위한 방법(100)의 양태가 도시되어 있다. 설명한 바와 같이, 본 절단 및 배치 방법(100)은 적어도 종래의 라인보다 큰 크기의 단일 생산 라인(106)에서의 안면마스크 생산율을 지원하는 것으로 믿어진다.
절단 스테이션(108)에서, 연속적 와이어(101)는 피동 급송 롤러(110)와 결합되고 제1 속도(S1)에서 절단 롤러(112)로 피동 급송 롤러(110)에 의해 전진된다. 전용 급송 롤러 모터(111)는 수송 속도(S1)를 달성하도록 제어기(128)에 의해 제어된다. 설명된 바와 같이, 절단 롤러(112)에서, 와이어는 사전결정된 길이를 갖는 개별 노우즈 와이어(102)로 절단된다. 전용 커터 롤러 모터(113)는 노우즈 와이어(102)의 원하는 길이를 달성하도록 제어기(138)에 의해 결정되는 회전율로 구동된다. 따라서, 제어기(128)를 통해 운용 와이어(101)에 대해 커터 롤러(112)의 속도를 변화시킴으로써 생산 라인(106)의 상이한 운용에 대하여 상이한 노우즈 와이어 길이가 절단 롤러(112)에 의해(예를 들어, 상이한 크기의 안면 마스크를 위해) 절단될 수 있다는 것을 인지하여야 한다.
절단 롤러(112)로부터 배출되는 개별 노우즈 와이어(102)는 전달 롤러(116)에 의해 결합되고, 이 전달 롤러는 개별 노우즈 와이어(102)를 운용 캐리어 웨브(118) 상으로 전진 및 투입한다. 전달 롤러(116)는 급송 롤러(110) 및 절단 롤러(112)에 대해 그 모터(117)에 의해 독립적으로 구동되고, 그래서, 절단 롤러(112)로부터의 노우즈 와이어(102)는 초기에 제1 속도(S1)보다 큰 제2 속도(S2)로 절단 롤러(112)로부터 이격 방향으로 가속 및 수송된다. 개별 노우즈 와이어(102)는 그후 전달 롤러(116)에 의해 감속되고, 제1 속도(S1)보다 작은 제3 속도(S3)로 캐리어 웨브(118) 상으로 이동된다. 이러한 방식으로 개별 노우즈 와이어(102)를 가속 및 감속시킴으로서, 절단 롤러(112)의 처리량은 유지되지만, 개별 노우즈 와이어(102)는 노우즈 와이어(102)가 제1 속도(S1)에서 캐리어 웨브(118) 상에 투입되는 경우보다 더 제어된 방식으로 캐리어 웨브(118) 상으로 배치되도록 저속화된다. 달리 말하면, 노우즈 와이어(102)는 웨브(118) 상의 원하는 상대 위치를 유지하지만 더 제어된 방식으로 저속화되고 캐리어 웨브(118) 상에 배설되는 것을 기대하면서 캐리어 웨브 상으로 "라운칭"되지 않는다.
특히, 도 7을 참조하면, 또한, 롤 소스와 급송 롤러 사이에서 와이어(101)의 축적(138)(예를 들어, 루프 또는 이완)을 형성하도록 제1 속도(S1)보다 큰, 제어기(128)에 의해 결정된 제4 속도(S4)에서 그 전용 모터(115)에 의해 롤(104)을 독립적으로 구동하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 축적(138)은 급송 롤러에서의 항력을 방지하고, 급송 롤러(110)에 의한 절단 롤러(112)로의 와이어의 정확한 수송 속도를 가능하게 한다.
도 7을 참조하면, 제어 목적을 위해, 상술한 속도 차이를 달성하도록, 이 방법(100)은 추가로 속도 센서(132)로 급송 롤러(110)의 회전 속도를 감지하는 것과, 속도 센서(136)로 전달 롤러(116)의 회전 속도를 감지하는 것을 더 포함하고, 센서(132, 136)는 또한 제어기(128)와 통신한다. 또한, 속도 센서(134)는 상술한 바와 같이, 개별 노우즈 와이어(102)의 길이를 제어하도록 절단 롤러(112)와 함께 구성될 수 있다. 또한, 속도 센서(130)는 상술한 축적(128)을 형성하도록 와이어(101)의 회전 피동 롤(104)과 함께 구성될 수 있다.
캐리어 웨브(118) 상으로의 개별 노우즈 와이어(102)의 배치를 더 양호하게 제어하기 위해, 둘 사이에 최소 속도 차이가 존재하도록 롤러 쌍(116)의 투입 속도(S3)와 캐리어 웨브(118)의 속도를 제어 및 조화시키는 것이 바람직할 수 있다. 이 목적을 위해, 웨브 속도 센서(133)(도 7)는 웨브(118)의 운용 속도를 검출하고, 이런 속도를 제어기(128)에 반송하도록 배치될 수 있다. 제어기(128)는 S3의 함수로서 그 속도를 제어하기 위해 캐리어 웨브(118)와 연계된 구동 또는 공급 기구와 통신할 수 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명은 또한 본 방법에 따른 안면마스크 생산 라인에서 개별 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 다양한 시스템 실시예를 포함한다. 이런 시스템의 양태는 도면에 예시되어 있고, 상술한 바에 설명 및 지지된다.
특히 앞서 설명 및 예시한 자료는 제한을 의미하지 않으며, 대신, 본 발명의 주제의 다양한 예시적 구현을 도시 및 교시하도록 기능한다. 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같이, 본 발명의 범주는 본 기술 분야의 숙련자가 안출할 수 있는 바와 같은 변형 및 변경과 함께 본 명세서에 설명된 다양한 특징의 조합 및 하위조합 양자 모두를 포함한다.

Claims (6)

  1. 안면마스크 생산 라인에서 개별 노우즈 와이어를 절단 및 배치하기 위한 방법이며,
    안면마스크 생산 라인에서 공급 소스로부터 절단 스테이션으로 연속적 와이어를 공급하는 단계와,
    절단 스테이션에서, 피동 급송 롤러의 세트와 와이어를 결합하고, 제1 속도에서 절단 롤러로 와이어를 전진시키는 단계로서, 와이어는 절단 롤러에 의해 개별 노우즈 와이어로 절단되는, 단계와,
    절단 롤러로부터의 개별 와이어를 전달 롤러의 세트와 결합하여 운용 캐리어 웨브 상으로 개별 노우즈 와이어를 투입하는 단계를 포함하고,
    절단 롤러로부터의 노우즈 와이어가 제1 속도보다 큰 제2 속도로 초기에 가속되고 절단 롤러로부터 이격 방향으로 수송되고 그후 제1 속도 미만인 제3 속도로 감속되고 캐리어 웨브 상으로 이동되도록 전달 롤러가 급송 롤러 및 절단 롤러에 대해 독립적으로 구동되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 급송 롤러는 절단 롤러 및 전달 롤러에 대해 독립적으로 구동되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 절단 롤러는 급송 롤러 및 전달 롤러에 대해 독립적으로 구동되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 급송 롤러, 절단 롤러 및 전달 롤러는 제어기에 의해 제어되는 독립적으로 제어가능한 구동부를 갖는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 와이어는 급송 롤러 구동부로부터 독립적인 구동부를 갖는 피동 롤 소스로부터 공급되고, 롤 소스와 급송 롤러 사이에서 와이어의 축적을 형성하도록 제1 속도보다 큰 제4 속도로 급송 롤러에 와이어를 수송하도록 제어기에 의해 제어되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 제어기와 통신하는 센서로 전달 롤러와 급송 롤러의 회전 속도를 감지하는 단계를 더 포함하는 방법.
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