压花工具和压花产品 |
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| 申请号 | CN201080067556.2 | 申请日 | 2010-06-21 | 公开(公告)号 | CN103025513B | 公开(公告)日 | 2016-11-09 |
| 申请人 | SCA卫生用品公司; | 发明人 | M·莫斯莱希; S·德雷维克; | ||||
| 摘要 | 一种压花工具，包括旋转压花辊（10），其具有在其纵向方向上的旋 转轴 线（16）和布置在压花辊（10）的操作表面区域（12）上的凸起的压花突出部（18；18a，18b）。压花辊（10）包括至少两个节段（14；14a‑14h），该至少两个节段（14；14a‑14h）至少形成压花辊（10）的操作表面区域（12）的一部分。每个节段（14；14a‑14h）设置有至少一个凸起的压花突出部（18；18a，18b），并且至少一个节段（14；14a‑14h）的径向 位置 和 角 度取向借助于至少两个间隔开来的、独立设置的调节装置（26）可调节。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压花工具，包括： |
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| 说明书全文 | 压花工具和压花产品技术领域背景技术[0002] 在立体产品，尤其是如薄棉纸产品或绒毛产品这样的产品上压花是困难的。这种产品具有可以芯，芯具有连续和/或阶梯式改变的高度。在这种情况下，可能期望提供这样一种异形芯：其具有压印在该异形芯中的压花连续槽或通道。 [0003] 如果芯的密度连续地或阶梯式地改变，则出现另一个问题。并且在此情况下，在产品中设置压花凹陷部是困难的，因为压花的深度大大取决于产品的局部密度。具有不均匀深度的压花部的产品在期望的压花图案可见性方面具有消极效果。 [0004] 除了产品的审美外表之外，压花凹陷部的功能也是关键的关注点。尤其是，在要提供排出凹陷部时，它们进行以下的期望功能是非常重要的：即，以高速度并畅通地移动要排放的水分或液体至产品的目标区域。在这种情况下，可能还期望设计这样的压花凹陷部，其沿所述压花凹陷部的长度变化其宽度或深度。在具有一致的厚度和密度的均一浆芯产品的情况下，这种特殊设计的压花槽也可能是期望的。 [0005] US6,998,086描述了一种具有节段的旋转压花辊。可以使用变化厚度的间隔件而将这些节段布置在辊的不同径向位置处。EP1321286B1中公开了类似的方案，其也遵循相同的原理，即调节旋转压花辊的压花表面上的区域的径向位置。 [0006] 通过修改砧辊而非压花辊，可以实现US6,998,086和EP1321286B1中所描述的相同效果。WO03/008183A1中说明了这种技术。将与压花辊对齐地运行的砧辊变型为在其外围表面上具有离散的区，该离散的区具有不同特性的屈服层。这种不同特性可以是与外围表面的剩余部分的屈服层相比而言不同的材料成分或表面处理。砧辊的屈服层还可以在特殊区中更厚。这些不同量度起到在砧辊与压花辊协作并与压花辊同步运行时影响压花深度的作用。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种压花工具，其允许浆芯产品（甚至在其具有不均一的芯的情况下）的压花凹陷部的高度可变性。 [0008] 此目的通过具有权利要求1的特征的压花工具解决。 [0009] 根据本发明，该压花工具包括旋转压花辊，其具有在其纵向方向上的旋转轴线和布置在压花辊的操作表面区域上的凸起的压花突出部。该压花辊包括至少两个节段，该至少两个节段至少形成该压花辊的操作表面区域的一部分，每个节段设置有至少一个凸起的压花突出部。该压花工具的特征在于，至少一个节段的径向位置和角度取向借助于至少两个间隔开来的、独立设置的调节装置可调节。 [0010] 这种压花工具的优点在于其高度可变性。仅使用压花辊的一个基本圆筒体，容易将这种压花辊调节至异形芯的特殊形状以及期望的压花槽的形状。由于可以调节节段的角度取向，可以避免在压花槽的底部中产生沿两个相邻节段的边界延伸的台阶。这具有这样的优点，即，要排放的水分和液体不陷在压花槽的底部中的这种台阶中，而是可以有效地移动至产品的目标区。 [0011] 因此，压花产品，尤其是薄棉纸产品或绒毛产品，在产品中包括压花凹陷部。沿着至少一个纵向凹陷部，围绕该凹陷部的材料的表面重量连续地和/或阶梯式地增大或减小。该压花产品的特征在于，凹陷部的密度至少沿着一个凹陷部基本恒定。这种产品在芯中具有独特图案，这改进了其芯是不均匀的产品的审美外表。如果围绕凹陷部的材料的表面重量沿着其纵向延伸范围减小或增大，则可以控制液体沿着产品的通道的散布。还可以通过使芯具有多个凹陷部且密度沿着一个或多个这些凹陷部缓慢增大或减小，而在产品的芯中产生出形状。 [0012] 根据本发明的优选实施例，压花工具的特征在于，至少两个节段定位为在压花辊的纵向方向上彼此邻近。根据另一个或附加的优选实施例，至少两个节段定位为在压花辊的圆周方向上彼此邻近。因此，可以以任何适合的方式设计该压花辊，使得定位为彼此邻近的节段布置在压花辊的纵向方向和/或圆周方向上。鉴于这样的事实，即每个节段的径向位置和角度取向都可独立调节，这给出了相邻节段在旋转压花辊的纵向方向和圆周方向上怎样布置的几乎无限数量的不同变化。在独立节段的位置和取向方面的高度可变性使得可以以受控和预定的方式对产品进行压花，以得到所期望的产品特征。当对如薄棉纸产品或绒毛产品的屈服材料进行压花时，尤其是当已对不均匀的芯轮廓进行压花时，详细地预计最终压花图案是非常困难的。在这种情况下，为每个节段设置至少两个间隔开来的、独立设置的调节装置，使得可以在产品的测试阶段中容易地再调节每个节段的正确位置和取向。 [0013] 根据优选的实施例，压花工具进一步包括固定装置，用于将各节段固定至压花辊的芯元件。在原理上，设计至少两个间隔开来的、独立设置的调节装置足以使得具有其具有双重功能，即调节所述至少一个节段的径向位置和角度取向以及同时将该节段固定至压花辊的芯元件。然而，将这两个功能分开更方便。一旦对节段的位置的调节完成，节段就最终固定在该位置上，并且不松开固定装置，节段的位置不会改变。 [0014] 优选地，该调节装置为螺钉，优选地为自锁螺钉。这是提供在压花辊的芯元件上对节段的正确调节的极其容易的方式。当使用自锁螺钉时，仅需在节段固定在正确位置上之前通过使用分开的固定装置将螺钉置于该正确位置上。然而，螺钉还可以用作同时用于调节位置和将节段固定至芯元件的单个装置。 [0015] 根据优选的实施例，调节装置提供在径向延伸范围上0.8mm，优选地0.5mm，的最大变化。这是用于具有异形芯的商业用薄棉纸或绒毛产品的合理范围。 [0016] 优选地，节段相对于纵向方向和/或圆周方向的角度倾斜不超过45度。该角度倾斜取决于节段的大小和节段的径向延伸范围上的变化。无论如何，如果使用相对小的节段，就可以解决异形芯的相对复杂的形状。 [0017] 根据本发明的优选实施例，节段的压花突出部中的至少一个具有逐渐或阶梯式变化的厚度和/或高度。独立节段不应当太小。然而，可能有这样的情况，其中异形芯在其形态上具有高度的局部变化。也可能的是，压花凹陷部定位为彼此接近，但是具有非常不同的功能，从而存在在其形态和周围材料密度方面的不同需求。在这种情况下，将压花辊的操作表面区域细分至非常多的小节段可能是困难的。替代地，可以调节节段上的压花突出部，以满足特殊需求，以在压花凹陷部的形态和围绕该凹陷部的芯材料的材料特性方面给出所有可能的可选项。 [0018] 优选地，压花工具进一步包括与压花辊协作的砧辊，该砧辊的操作表面所述屈服材料覆盖。 [0019] 产品的芯可以由在彼此之上的几个材料片构成，这几个材料片可以具有相同大小或不同大小，以产生立体芯。不同材料可以例如为气流成网片、无纺织物、泡沫和薄棉纸。产品的芯适合用于很多不同应用，如卫生巾、婴儿尿布以及女性和男性失禁产品。附图说明 [0020] 在下文中，将参考附图简要讨论本发明，在附图中： [0021] 图1示意性示出了具有形成其圆周操作表面区域的多种节段的压花辊，以及示意性示出的各节段的可操作表面区域上的压花突出部； [0022] 图2示意性示出了接合至旋转压花辊的芯的三个节段和独立设置的调节装置； [0023] 图3a以展开形式，也就是置于平面中地示出了旋转压花辊的操作表面区域上的示意性视图； [0024] 图3b以截面视图示意性示出了压花产品； [0025] 图4以具有压花槽的卫生巾的特殊示例示出了第一产品，并附加地示出了压花工具的各独立节段设置在哪里；以及 [0026] 图5以具有压花槽的卫生巾的特殊示例示出了另一个产品，并附加地示出了压花工具的各独立节段设置在哪里。 具体实施方式[0027] 在下文中，相同或类似的元件由相同的附图标记表示。 [0028] 图1示意性示出了创造性压花工具，其为由附图标记10指示的压花辊。该压花辊除了在其操作表面区域上设置有节段外，为常规类型。压花辊10的操作表面区域12设置有独立节段14。并不必须在压花辊的全部操作表面区域都设置有独立节段。取决于要压花的产品，仅设置一个或两个节段14可能就足够了，该节段14必须具有如下文所说明的特殊的位置调节部。在图1中所示出的示例中，可以看到，在平行于压花辊的旋转轴线16的压花辊的纵向方向上布置有几个节段14a、14b和14c。同样地，也可以在压花辊10的圆周方向上布置技术上可行的数量的节段，这可以在之后从图2看到。 [0029] 图1示意性示出了从每个节段14、14a、14b、14c的圆周表面区域凸出的多种压花突出部18。图1还示意性示出了压花突出部18的形状可以不同，如例如通过压花突出部18a和18b所例示的那样。“不同形状”意味着如高度、宽度和形状的任何基本几何尺寸可以不同。 其还意味着仅在图1中的截面视图中示出的压花突出部18可以沿其纵向延伸范围变化。 [0030] 图2示意性示出了由压花辊的芯20和接合至压花辊的芯的节段14d、14e和14f构成的压花辊。图2的示意图中的尺寸是高度夸大的，并且为实践目的，径向延伸范围上的最大变化H应当在0.5mm，优选地0.4mm的范围中。然而，为了更清楚地示出独立节段14d、14e、14f的径向和角度位置，选择了以清楚可见的尺寸来表示。从图2中可以看到，有几个可选项。节段14f定位为使得径向位置改变。换句话说，节段14f的操作表面区域相对于例如压花辊的固定元件22简单地升起，该固定元件22借助于适合的固定装置24而简单地固定，但是不能调节其径向位置和/或角度取向。节段14f设置有调节装置，在如图2中所示出的特定实施例中，该调节装置为螺纹连接在压花辊10的芯中对应设置的螺纹孔28中的调节螺钉26。 [0031] 与节段14f相邻的是节段14e，其相对于节段14f形成台阶S。如果要压花的产品具有在对应位置上成台阶的芯轮廓，则可以设置这种限定于节段之间的台阶。 [0032] 节段14e也设置有调节螺钉，然而该调节螺钉调节为使得节段14e相对于压花辊10的芯20的圆周表面成角度取向。为此目的，调节螺钉独立地配合螺纹孔，以实现在圆周方向上的成角度取向。当需要在垂直于图2的平面的压花辊的纵向方向上进行调节时，适用相同的基本原理。当使用多于两个独立调节装置时，在纵向和圆周方向二者上的成角度取向的任何组合都是可能的。 [0033] 与节段14e邻近的是节段14d，其也相对于芯的圆周表面成角度取向，但是定位为使得在节段14e和14d之间有平滑过渡，也就是节段14e和14d的相邻边缘没有径向差。由于图2中所示出的夸大的尺寸，节段14d和14e形成有相当大的间隙。然而，应当知晓，最大径向调节高度H不超过0.5mm，这与常规压花辊的相对大的尺寸相比相对小。 [0034] 虽然在图2中节段14d和14e仅成角度调节为使得每个节段的一侧抵靠芯20，并且这些节段的仅另一侧提升，但是如由节段14f所例示的径向定位和如由节段14e和14d所例示的角度定位的任何期望的组合都可以实现。 [0035] 图2没有示出各独立节段的操作表面区域上的压花突出部。然而，每个节段都设置有至少一个凸起的压花突出部，其在图3中例示出，图3是压花辊的操作表面区域的一部分的展开形式。在图3中示出了压花突出部18。具有携带整个压花图案的三个不同元件。它们是节段14g和14h及其之间的固定元件22。该固定元件设置有用于适合的固定装置（图3中未示出）的贯通孔30，该适合的固定装置可以为常规螺钉。节段14g和14h附加地具有多个调节装置26，该多个调节装置26在固定至压花辊的芯时起到提供各节段的任何适合的径向位置和/或成角度取向的作用。 [0036] 图4和5给出了由卫生巾32所例示的浆芯产品的示例。与很多女性护理吸收性物品相似，卫生巾33可以包括液体可渗透顶片、结合至顶片的大体上液体不渗透的底片以及定位并保持在顶片和底片之间的吸收芯。对于意图由吸收性物品保持或吸收的液体来说，顶片是有效地可渗透的。借助于上文所说明的压花工具，在产品的芯的顶侧中产生不同形状的压花槽。这种槽是由布置在形成压花辊的表面区域的固定元件和节段上的压花突出部形成的凹陷部。从图4中可以进一步看到，槽34可以具有不同宽度，并且还有具有较小宽度的另外的槽36。为了将液体从产品32的中部引导至槽38中，设置有应当具有特殊轮廓的小的另外的槽36。槽36在接近槽38的位置A处的深度应当高于远离槽38的位置B处的深度。 [0037] 当使用具有一致厚度的浆芯的均一产品时，槽36的从位置B至位置A逐渐增大的深度可以通过设置两个节段14a和14b而实现，该节段14a和14b并不形成根据图4的产品32的一部分，但是在此附图中示出，以图解沿着产品32的的纵向轴线（中心线）彼此抵靠的两个节段14a、14b的相互位置。节段14a和14b可以调节为使得它们成角度取向。这导致靠近产品32的纵向中心线处的压花压力小于从纵向轴线横向间隔开来的位置的压花压力。结果，不仅实现了增大槽36的从其远离槽38的端部到其与槽38结合的端部的深度，还在需要形成相对厚的槽34的位置处提供了高压花压力。 [0038] 尽管图4给出了具有一致厚度的均一浆芯产品的第一示例，图5说明了具有均一芯的这种浆芯产品的另一个示例。此产品通过在产品的中部中具有未压缩区40的卫生巾33例示。这种未压缩区40产生脊。具有从未压缩区40开始的多个槽44，该多个槽44也具有变化的深度。槽的接近未压缩区的深度低于槽的远离未压缩区的深度。通过设置具有增大的深度的这种槽，将要传送的液体从未压缩区引导至适合的目标区。在如图5中所示出的示例中，可以使用四个节段14a、14b、14c、14d，该四个节段14a、14b、14c、14d不形成如图5中所示出的产品的一部分，但是指示出来用于图示的目的。可以在两个主要方向上在其独立角度方面调节该四个节段14a、14b、14c、14d，使得在产品的中部中的各槽的深度较小。这意味着节段会附着至压花辊的芯，使得它们在独立节段的对应于产品中的未压缩区40的那些角部中接近芯，并且调节为使得与压花辊的芯的距离在两个主要方向上随着距该对应于未压缩区的角部的距离增大而增大。 [0039] 压花辊可以设置有加热元件。这种加热对于压花来说具有优点，因为材料融化至一定程度，并且发生一定的粘合。 [0040] 图5的实施例还可以基于具有不均匀芯厚度的产品，而预期设置具有连续变化深度的槽。 [0041] 返回图3a和3b，根据本发明的压花工具还可以用于压花在图3b中的截面视图中示出的产品50。产品50具有有变化厚度的芯。有具有恒定厚度的中部区段50a，而端部区段50b和50c具有逐渐增大的厚度。这种产品50可以借助于如图3a中所示出的具有固定元件22和两个节段14g和14h的压花工具的操作表面来生产，以在产品上提供具有均匀厚度的槽52。为了实现这点，必须相对于固定元件22成角度地调整如图3a中所示出的节段14g和14h，以与固定元件22形成平滑过渡，并且要考虑到待压花的浆芯的端部区的增大的厚度。如果相对于压花辊的芯的局部圆周方向提供了对节段的正确的角度调节，则可以在产品50的异形芯中压花出具有均匀深度D的槽52。 [0042] 各独立节段的准确取向可以通过简单的试误方法并考虑最终产品的视觉外表而选择。然而，还可以测量样品产品的特殊特征，如样品表面重量和槽密度。 [0043] 槽厚度确定为砧辊或基座表面与用于施加特殊压力的压脚之间的距离。这可以容易地在气候控制实验室（温度和相对湿度受控）中执行，并且使用如ID为U1025的三丰仪器（Mitutoyo Instruments，日本）进行，其具有+/-0.02mm的精度。 [0044] 使用精确数字测量装置测量产品在槽区域中的厚度，该精度数字测量装置具有带平坦底部的矩形压脚，其具有10mm的长度和1mm的宽度。将该压脚朝向槽的基部下降，压脚朝向基部施加对应于97.8g的质量的96kPa的压力。当测量至少10个产品时，可以在槽的多个位置上计算平均值。 [0046] 为了相对于压花辊的芯正确地调节各节段，所要优化的目标可以为表面重量指数和槽密度指数。 [0047] 该表面重量指数限定为两个相邻部件（样品产品的前部和中部或者中部和后部）之间的平均表面重量中的最大增量。 [0048] 槽密度指数限定为样品产品的两个相邻部件之间的平均槽密度中的最大增量。 [0049] 在上文所说明的实施例中，执行对节段的调节仅为了适应要压花的产品的特殊需要。然而，这种调节还可以起到补偿整个处理单元的偏斜的作用。这种偏斜是由产品和压花辊之间的辊隙接触面积、由压花辊和砧辊所构成的单元的弹性和产品的硬度（如果此特性在一个产品内改变）所影响的。如果压花单元中的辊隙接触面积增大，则压花辊和砧辊之间的辊隙中所挤压的材料更多。从而力增大，使得整个压花单元的偏斜增加。除非压花工具完全刚性而没有任何弹性，才不会发生单元偏斜。因此，不可能完全排除一定程度的单元偏斜，该单元偏斜加宽了压花辊和砧辊之间的间隙。这是为什么通过遵循要压花的芯的高度轮廓，从节段的基本调节位置开始，之后精细地调节以解决密度差别并补偿压花单元中的变形效果，能最好地实现最终产品质量的另一个原因。 [0050] 借助于根据本发明的可调节压花工具，可以在产品的不同部分上提供不同的压缩度或密度。此一般技术可以用在如绒毛或非绒毛产品的所有种类的产品上。当产品设计改变时，压花工具还以低投资成本和甚至低的转换时间提供高度可变性以调节至其他类型的产品。除了具有异形芯的产品的更好的审美外表之外，还可以改善具有一致厚度的均一浆芯的产品，因为可以容易地形成压花槽，该压花槽将水分或体液高速地移动至产品的期望的目标区，例如产品的低密度区。 |
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