PT91744B - Aparelho para fendilhar parcialmente um cartao absorvente - Google Patents

Description

Descrição referente ã patente de invenção de JOHNSON & JOHNSON INC., canadiana, industrial e comercial, com sede em 2155 Boulevard PIE IX, Montreal, Quebeque HlV 2E4 , Canadá, (inventor: Jean-Marc Boliveau, residente no Canadá), para APARELHO PARA FENDILHAR PARCIALMENTE UM CARTÃO ABSORVENTE.

DESCRIÇÃO presente pedido de patente estã relacionado com o pedido de patente copendente do mesmo requerente com o Número de Série 242271, depositado em 9 de Dezembro de 1988 (pasta Número J & J-1238) e entitulado Cartão Absorvente Flexível.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um apa-,

I relho utilizado na modificação de material absorvente para pro- | dutos tais como toalhas sanitárias, fraldas, tampões e semelhani , í tes e, mais particularmente, em fendilhar parcialmente um cartão absorvente para proporcionar flexibilidade ao cartão enquan to se mantém um produto unitário.

N.

Enquadramento Geral da Invenção

Os materiais absorventes com a forma de estruturas semelhantes a cartão relativamente denso que parecem papel mata-borrão de elevado peso molecular, papel mata-borrão ou cartão são designados como cartões absorventes. Esta terminologia distingue esses materiais absorventes dos materiais soltos a granel, tais como polpa de celulose, polpa de fibras soltas e semelhantes.

Os cartões absorventes podem ser formados a partir de uma variedade de materiais de origem natural e/ou sintética. Por exemplo, os cartões absorventes podem preparar-se a partir de polpa de madeira, de turfa e suas misturas, incluindo, opcionalmente, outros componentes, tais como fibras têxteis sintéticas de reforço, fibras naturais, agentes ligantes, agentes tensio-activos e semelhantes.

Estes cartões são vulgarmente preparados depositando em molhado uma suspensão de componentes sólidos do cartão em equipamento convencional de fabricação de papel.

Por exemplo, a Patente Norte-Americana Número US 4 507 122 descreve uma estrutura laminada que compreen de uma fina camada de papel kfaft e uma camada mais espessa de uma mistura de turfa e polpa de madeira. Os materiais são sequen cialmente depositados a partir de uma suspensão aquosa por um processo por via húmida, em equipamento convencional de fabricação de papel.

Os sólidos depositados são desidratados, parcialmente secos e comprimidos até uma massa volúmica compreen dida entre cerca de 0,2 e 1,0 g/cm . O cartão absorvente resultante é relativamente rígido e a sua flexibilidade pode ser aumentada trabalhando mecanicamente, por exemplo, fazendo nele micro-encrespamentos ou micro-enrugamentos. A referência sugere que a flexibilidade do cartão pode também ser aumentada por fendi lhamento .

A presente invenção refere-se a um novo aparelho para melhorar uma estrutura absorvente composta por tur fa, polpa de madeira, suas misturas ou outro material absorvente friável compactado. O aparelho proporciona aumento de flexibilidade em pelo menos uma direcção aos cartões absorventes.

Sumário da Invenção

O aparelho trabalha convenientemente para fendilhar parcialmente cartões absorventes para lhes proporcionar flexibilidade com integridade estrutural. Os cartões são formados por uma mistura de fibras compridas e de fibras curtas.

aparelho tem um par de rolos paralelos gue têm dentes circufife renciais semelhantes a discos. Os dentes do rolo estão ligeiramente desalinhados uns em relação aos dentes do outro rolo. Os rolos estão posicionados de maneira a formar uma folga entre eles através da qual o cartão absorvente é alimentado.

Vantajosamente, os dentes têm uma forma gue permite deslocar porções longitudinais do cartão para fora do plano do cartão, enquanto evitam o deslocamento de porções ad jacentes, cortando assim o cartão de maneira a ter ranhuras longitudinais. O corte separa as fibras curtas do cartão mas deixa muitas das fibras compridas intactas e a prolongarem-se entre partes adjacentes longitudinais do cartão.

Os dentes dos rolos estão colocados numa disposição do tipo dente de eerra. Cada dente é formado por uma primeira superfície circunferencial gue é perpendicular ao eixo do rolo e uma segunda superfície circunferencial fazendo um ãngu lo com o eixo do rolo. As duas superfícies cortam-se de maneira a formar um vértice do dente.

Os rolos estão posicionados de maneira gue a superfície perpendicular de cada um dos dentes de um rolo fica em frente da superfície perpendicular de um dente adjacente do outro rolo. Igualmente, a outra superfície de cada dente fica em frente e distanciada de uma correspondente superfície de um dente do outro rolo. Assim, forma-se uma pluralidade de bolsas gue têm arestas desalinhadas.

A fim de evitar que o cartão absorvente se enrole em volta de um dos rolos, proporciona-se um par de lâminas. As laminas têm cada uma um gume frontal gue está disposto próximo da superfície de um ou do outro rolo. 0 gume pode ter ume, forma gue se adapte ao rolo ou segue a sua superfície de perto.

As lâminas prolongam-se, fazendo um ângulo agudo em relação ao * plano do cartão absorvente no ponto em gue o cartão sai da folga — de separação dos rolos.

A estrutura absorvente alimentada ao apa relho é constituída, preferivelmente, por turfa e é formada com a forma de cartão por assentamente por acção de ar ou por via hú mida e caladragem, de maneira a obter-se uma espessura relativamente fina, isto é, compreendida entre cerca de 0,01 e 0,05 pole gada, com uma estrutura semelhante a folha relativamente densa, isto é, com entre cerca de 0,2 e 1,0 g/cm de peso volumico. A estrutura pode incluir uma camada de tecido kraft laminada em uma ou em ambas as superfícies da camada de turfa. O cartão absorvente assim formado é de estrutura relativamente fina mas rígida, semelhante aos descritos na referência acima descrita.

Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão cortar parcialmente significa cortar, separar ou rasgar as fibras curtas da turfa ou da polpa de madei^ ra, enquanto se deixa intacto um certo número de fibras mais com pridas. As fibras gue ficam intactas formam uma ponte entre o corte formado pela operação de corte, separação ou rasgamento da estrutura para proporcionar integridade à unidade.

Breve Descrição dos Desenhos

Em seguida, descreve-se pormenorizadamen te o aparelho com referência às Figuras anexas, nas quais:

a Figura 1 ê uma vista parcial em perspectiva do apare lho de acordo com a presente invenção;

a Figura 2 ê uma vista em perspectiva de um cartão absorvente depois de fendilhado pelo aparelho;

a Figura 3 ê uma vista ampliada de uma parte do cartão absorvente fendilhado com as partes do cartão adjacentes retiradas;

a Figura 4 ê uma vista em secção transversal da Figura 3 ao longo da linha 4-4;

a Figura 5 ê uma vista final parcial da folga dos rolos de uma forma de realização da presente invenção;

a Figura 6 ê uma vista ampliada da folga da Figura 5; a Figura 7 ê uma vista parcial da extremidade da folga dos rolos de uma outra forma de realização da presente invenção;

a Figura 8 é uma vista parcial em planta dos rolos e

da lâmina separadora;

a Figura 9 é um corte transversal ao longo da linha 9-9 da Figura 8.

Descrição Pormenorizada da Invenção

Fazendo referência à Figura 1, um par de rolos distanciados 10, 11 estão posicionados com os eixos longitudinais paralelos um ao outro. Os rolos são accionados em senti dos opostos, como indicam X. Os rolos podem ser accionados de qualquer maneira apropriada, por exemplo, um motor eléctrico 12 pode accionar uma correia sem-fim 13. A correia 13 desloca-se se gundo um percurso com a forma de serpentina em torno dos tambores 14 para proporcionar a rotação oposta dos rolos. Como varian te, a correia 13 pode ser substituída por uma corrente, que acciona dentes de maneira a fazer rodar os rolos.

Um cartão absorvente 15 é alimentado através da folga 16 dos rolos 10 e 11. O cartão 15 pode ter sali ências 17 que se prolongam transversalmente em relação ao cartão 15. As saliências 17 proporcionam uma flexibilidade adicional ao cartão em torno de um eixo paralelo às saliências 17 depois de fendilhar, enquanto um par de lâminas de separação 18 ajuda a re tirar o cartão fendilhado da folga 16.

Depois de sofrer o tratamento pelos rolos 10 e 11, o cartão 15 tem a aparência que se mostra na Figura

2. O cartão tem ranhuras 19 que se prolongam longitudinalmente através do cartão. As ranhuras 19 separam parcialmente porções com a forma de cintas 20. Como se vê mais claramente na Figura 3, as porções com forma de tira estão interligadas por fibras mais compridas 21 existentes no cartão. Nas Figuras 3 e 4, a ranhura 19 ê representada numa condição em que porções semelhantes a tiras adjacentes 20a e 20b são puxadas de maneira a ficarem separa das umas das outras.

As porções com a forma de tiras são secções substancialmente discretas. No entanto, a fim de manter a integridade do cartão, as fibras 21 prolongam-se entre porções semelhantes a cinta adjacentes para as interligar. Em corte trans versai, o cartão fendilhado tem um desenho com a forma de dente

de serra. As porções semelhantes a cinta adjacentes deslocaram-se verticalmente para criar as ranhuras sem cortar as fibras compridas que interligam as partes semelhantes a cintas adjacentes 20a, 20b. No entanto, este desenho com a forma de dente de serra é simplesmente uma função da forma dos dentes e não é necessariamente a forma do produto final.

A fim de criar as ranhuras 19, os rolos 10 e 11 estão dotados de uma superfície circunfereçcial exterior como se mostra na Figura 5. A superfície tem dentes circunferenciais 22, que formam cada um um vértice 23 na junção da superfície inclinada 24 e da superfície perpendicular 25. No entanto, na forma de realização preferida, os dentes têm partes planas 23a. Os rolos 10 e 11 têm substancialmente a mesma forma dos den tes. No entanto, os rolos são posicionados com os eixos paralelos, mas que se prolongam em sentidos opostos, de modo que os dentes se encaixam longitudinalmente com uma configuração distan ciada (Figura 6). Assim, os dentes definem uma pluralidade de bolsas em forma de dente de serra para o cartão passar através delas.

A superfície perpendicular 25 prolonga-se substancialmente de maneira perpendicular ao eixo de rotação dos rolos. A superfície inclinada 24, no entanto, forma um ângulo com o eixo do rolo. Este ângulo pode ser aproximadamente igual a 30Q. Os rolos estão preferivelmente posicionados de tal modo que o vértice ou a parte plana dos dentes de um rolo se pro longue ligeiramente para além do plano do vértice ou da parte plana dos dentes do outro rolo. Quer dizer, o valor da distância de separação D é da ordem de 0,25 mm (0,01 polegada) a menos de

0,15 mm (0,006 polegada). Esta gama é para um cartão de turfa _ 2 com o peso unitário de 300 g/m . Para outros produtos podem ser necessárias dimensões diferentes. Para produtos espessos, a dimensão pode mesmo ser positiva.

As dimensões dos dentes são agora referjL das em relação ao fendilhamento de um cartão de turfa tendo uma espessura compreendida entre cerca de 0,51 a 2,54 mm (0,02 e 0,l£ polegada). O cartão tem fibras compridas ou componentes fibrosos que são preferivelmente constituídos por uma fibra sintética, tal como fibra de poliéster que tem um denier compreendido entre

e 5 e comprimentos das fibras a granel de 12,7 a 38,1 mm (0,5 a 1,5 polegadas).

A fibra de poliéster é misturada com a turfa e/ou com a polpa de madeira, para formar uma mistura uniforme antes de se formar o cartão. A fibra de poliéster é referivelmente adicionada numa quantidade igual a 2 a 20% em peso dos componentes secos do cartão absorvente e, mais preferivelmente, numa quantidade compreendida entre 4 e 8% em peso. 0 car tão tem uma espessura final de aproximadamente 0,38 mm (0,015 polegadas) se for calandrado e cerca de 0,97 mm (0,038 polegada) se for micro-encrespado.

Preferivelmente, os rolos têm cerca de 50,8 mm (2 polegadas) de diâmetro e são posicionados de modo que as faces perpendiculares adjacentes estejam separadas cerca de 0,051 mm (0,002 polegada) (dimensão C). Os dentes têm uma altu ra B de aproximadamente 0,91 mm (0,036 polegada) e um comprimento do dente E igual a aproximadamente 2 mm (0,080 polegada). Estas dimensões são alteradas, dependendo do cartão que está a ser fendilhado. A dimensão C é geralmente maior do que o tamanho das fibras compridas mais 0,038 mm (0,0015 polegada).

A forma de realização representada nas Figuras 5 e 6 tem zonas planas 26 que permitem uma maior distância entre as ranhuras sem perturbar grandemente as dimensões do dente, Os espaços planos 26 encaixam com espaços planos 23a do rolo oposto para suportar as pressões adjacentes do cartão quando se forma a ranhura.

Os espaços planos 26 podem ser eliminados, como acontece na Figura 7, caso em que os rolos com as dimensões acima descritas tinham um comprimento de dentes igual a 1,6 mm (0,063 polegada).

A fim de guiar o cartão fendilhado para fora da folga do rolo 16, existe um par de lâminas de separação 27 e 28. As Lâminas de separação têm um gume principal 29 que se gue apertadamente a forma da superfície dos rolos. A lâmina infe rior 27 forma um ângulo igual a 50 com o plano do material. A lâmina superior 28 forma um ângulo igual a 150 com o plano do material.

Em funcionamento, um cartão absorvente

é alimentado à folga 16 dos rolos 10 e 11. Na folga, as porções adjacentes do cartão são separadas por uma superfície incli nada 24 que empurra uma aresta da parte 20a num sentido para fora do plano do cartão, enquanto a superfície inclinada de um den te adjacente no rolo oposto empurra a aresta adjacente da parte adjacente 20b no sentido oposto para fora do plano do cartão.

Assim, cada parte adjacente é ligeiramente enrolada na mesma direcção, cortando as ranhuras de maneira a ficarem abertas. A distância entre os dentes dos rolos opos tos, no entanto, permite que as fibras compridas passem inaltera damente. O cartão pode agarrar-se à superfície do rolo ou pode deslaminar-se se não for guiado para fora da superfície do rolo. Portanto, as lâminas de separação guiam suavemente o cartão para fora dos rolos e dirigem-no para processamento posterior.

A invenção foi descrita com referência à sua forma de realização preferida e à construção preferida do cartão. No entanto, podem fazer-se variações dessa forma de realização desde que se mantenham dentro do espírito da presente invenção.

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES

   Aparelho para fendilhar parcialmente um cartão absorvente!
2. 2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os referidos dentes circunferenciais (27) de cada rolo se prolongarem em torno de toda a periferia do!

   !

   rolo.
3. 3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, meios (12,13) para fazerem rodar os mencionados rolos (10,11) e puxar o citado cartão absorvente (15) através do referido intervalo apertado.

   ( í
4. 4. Aparelho de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de as mencionadas superfícies circunferenciais (23a) serem sensivelmente paralelas ao eixo longitudinal do rolo.
5. 5. Aparelho de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de pelo menos um dos citados dentes incluir uma primeira superfície circunferencial (26) que tem um primeiro diâmetro, uma segunda superfície circunferencial (23a) que tem um segundo diâmetro maior que o referido primeiro diâmetro e uma superfície de ligação cónica (24) que se prolonga desde a mencionada primeira superfície, com uma conicidade pré-determinada para definir uma superfície que coopera· com um rolo oposto, espaço esse que se prolonga segundo um certo ângulo em relação ao eixo de cada um dos rolos.

   com a reivindicação 5, caracterizado os citados rolos possuírem dentes quei primeira superfície circunf erenciali segunda superfície circunferencial.
6. 6. Aparelho de acordo pelo facto de ambos incluem a referida (26) e a mencionada conformados com duas supe circunferencialmente e se vértice (23), sendo uma perpendicular ao eixo do superfície (24) um ângulo com
7. 7. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1-5,

   I caracterizado pelo facto de os citados dentes serem] rfícies que se prolongam] intersectam para formar ol primeira superfície (25) ! rolo e fazendo a segunda' o eixo menor que 90°.
8. 8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de os referidos dentes compreenderem, além disso, uma superfície longitudinal plana (26) que se

   -10prolonga entre duas superfícies que se prolongam circunferenoialmente num ponto radialmente para o interior dos vértices (23) dos dentes (22) parcialmente formados pelas superfícies, prolongando-se a mencionada superfície plana longitudinal entre eles.
9. 9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7 ou a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de a superfície perpendicular (25) a cada dente dum rolo ficar em frente da mesma direcção longitudinal ao longo do rolo.
10. 10. Aparelho de acordo com uma qualquer das reivindicações 7 9, caracterizado pelo facto de as superfícies perpendiculares (25) dos dentes de cada um dos dois rolos estarem em frente da superfícies perpendiculares (25) dos; dentes do outro rolo.
11. 11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de a superfície perpendicular (25) de cada dente dum rolo estar distanciada da superfície perpendicular em frente (25) do dente correspondente do outro rolo.

    I i
12. 12. Aparelho de acordo com uma qualquer das reivindicações 5 11, caracterizado pelo facto de os dentes dum rolo se prolongarem entre os dentes do outro rolo, de tal maneira que os vértices (23) dos dentes dum rolo estejam mais: próximos do eixo do outro rolo que os vértices (23) dos· dentes do outro rolo.
13. 13. Aparelho de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de, além disso, compreender pelo menos uma lâmina raspadora (18) num lado do intervalo apertado para guiar o cartão absorvente pelo menos parcialmente fendilhado com o fim de o afastar dos rolos.

    - 11
14. 14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de haver duas lâminas raspadoras (18) e cada uma estar colocada adjacentemente a um rolo diferente.
15. 15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizadoí pelo facto de as lâminas raspadoras (18) terem cada uma um bordo de ataque (2 9) que tem uma forma para seguir a superfície exterior do seu rolo.

    (15), compreendendo: !

    i um par de rolos distanciados paralelos (10,11) tendoj eixos longitudinais, montados de maneira a poderem rodar em torno dos referidos eixos, cada um dos superfícies circunferenciais sobre mencionados rolos (10,11) que cooperam com a superfície circunferencial do outro rolo (10,11) para formar um intervalo apertado entre os citados rolos; e meios de incisão (22) compreendendo uma pluralidade de dentes circunferenciais (27) sobre as superfícies! circunferenciais de cada rolo que estão desalinhados de! dentes semelhantes (27), tendo os referidos dentes superfi' cies circunferenciais (23a) que empurram uma porção do! cartão absorvente (15) para afastar do eixo do rolo enquanto um dente adjacente do outro rolo impede o movimento de uma porção adjacente do cartão absorvente no!

    mesmo sentido, rasgando parcialmente uma ranhura entre:

    ι duas porções adjacentes enquanto os mencionados rolos· rodam para mover o citado cartão através do referido!

    i intervalo apertado, caracterizado pelo facto de o mencionado aparelho ser adaptado para fendilhar parcialmente o cartão absorvente (15) ao longo de um comprimento maior que a circunferência dos citados rolos (10,11). '
16. 16. Aparelho de acordo com a reivindicação 14 ou a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de as lâminas raspadoras (18) se prolongarem segundo um ângulo agudo em relação ao cartão absorvente parcialmente fendilhado quando sai do intervalo apertado entre os rolos. (

    Lisboa, 18 de Setembro de 1989