УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЗАГОТОВОК ТЕРМОКОМПРЕССИЕЙ Российский патент 2016 года по МПК A61F13/496 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее раскрытие относится к способам изготовления абсорбирующих изделий и, в частности, к устройствам и способам, применяемым для соединения компонентов термокомпрессией в ходе изготовления абсорбирующих изделий.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Изделия различных типов, такие, как, например, подгузники или другие абсорбирующие изделия, могут быть собраны по линии сборки путем добавления компонентов к продвигающемуся непрерывному полотну материала и/или иной модификации продвигающегося непрерывного полотна материала. Например, в некоторых способах продвигающиеся полотна материала сочетают с другими продвигающимися полотнами материала. В других примерах, отдельные компоненты, созданные из продвигающихся полотен материала, сочетают с продвигающимися полотнами материала, которые, в свою очередь, затем сочетают с другими продвигающимися полотнами материала. В некоторых случаях, отдельные компоненты, созданные из одного или нескольких продвигающихся полотен, сочетают с другими отдельными компонентами, созданными из одного или нескольких других продвигающихся полотен. Полотна материала и компоненты, используемые для изготовления подгузников, могут содержать нижние листы, верхние листы, манжеты, пояса, компоненты абсорбирующей сердцевины, передние и/или задние язычки, крепежные компоненты и эластичные ткани и компоненты различных типов, такие как резинки для ног, резинки барьерных манжет, растягивающиеся боковые панели и поясные резинки. После того, как требуемые компоненты будут собраны, одно или несколько продвигающихся полотен и части компонентов подвергают заключительной ножевой резке для разделения одного или нескольких полотен на отдельные подгузники или другие абсорбирующие изделия.

В некоторых преобразующих конфигурациях обособленные основания, пространственно разнесенные относительно друг друга, продвигают в направлении обработки и располагают с продольной осью, параллельной поперечному направлению. Противоположные области талии обособленных оснований затем соединяют непрерывными полотнами эластичных, растяжимых передних и задних поясных полотен, продвигающихся в направлении обработки. Во время соединения с основаниями переднее и заднее поясные полотна поддерживают в полностью натянутом состоянии вдоль направления обработки для образования непрерывного полотна из абсорбирующих изделий. Непрерывное полотно из абсорбирующих изделий может затем быть согнуто в поперечном направлении. В ходе процесса сгибания в некоторых преобразующих конфигурациях одно из поясных полотен, переднее или заднее, сгибают положение, обращенное к противоположному поясу. Передние и задние пояса могут затем быть соединены термокомпрессией, создающей боковые швы на подгузниках.

Следовательно, было бы предпочтительно создать способы и устройства для более точного управления положением и прочностью термокомпрессионных соединений, используемых при формировании боковых швов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты настоящего раскрытия включают устройства и способы, применяемые для изготовления абсорбирующих изделий и, в частности, способы сшивки полотен в ходе изготовления одноразовых абсорбирующих изделий. Частные воплощения способов изготовления, раскрываемые в настоящем раскрытии, предусматривают формирование боковых швов в конфигурациях подгузников различных типов. Несмотря на то, что настоящее раскрытие главным образом относится к формированию боковых швов в трусах-подгузниках, следует принимать во внимание, что способы и устройства, раскрываемые в настоящем раскрытии, также могут применяться к другим швам, используемым в подгузниках, а также абсорбирующих изделиях других типов.

В одном из воплощений способ формирования шва включает этапы вращения барабана вокруг оси вращения, при этом указанный барабан содержит форсунку для текучего вещества и прессующий элемент; вращения опорного вала вблизи барабана; продвижения первой заготовки в направлении обработки на барабан, при этом указанная первая заготовка имеет внутреннюю поверхность и наружную поверхность, причем наружная поверхность первой заготовки прилегает к барабану; продвижения второй заготовки в направлении обработки, при этом первая заготовка находится между второй заготовкой и барабаном; оборачивания первой и второй заготовок вокруг части барабана; нагревания текучего вещества до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного расплавления заготовок; перемещения форсунки для текучего вещества в направлении радиально наружу из барабана; направления струи нагретого текучего вещества на первую и вторую заготовки; частичное расплавление первой и второй заготовок; втягивание форсунки для текучего вещества в направлении радиально внутрь в барабан; выдвижения прессующего элемента в направлении радиально наружу из барабана; сжатия первой и второй заготовок между прессующим элементом и опорным валом.

В другом воплощении устройство для соединения заготовок термокомпрессией содержит барабан, предназначенный для непрерывного продвижения первой и второй заготовок. Барабан содержит наружную периферийную поверхность барабана и отверстие барабана в наружной периферийной поверхности барабана. Барабан выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения. Устройство содержит форсунку для текучего вещества, подвижно соединенную с барабаном, расположенную радиально внутри относительно отверстия барабана и выполненную с возможностью направления текучего вещества радиально наружу через отверстие барабана в направлении первой и второй заготовок. Устройство также содержит опорный вал, расположенный рядом с барабаном, при этом указанный опорный вал выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения. Устройство также содержит прессующий элемент, подвижно соединенный с барабаном, расположенный радиально внутри относительно отверстия барабана и выполненный с возможностью прохождения через отверстие барабана с целью прижатия первой и второй заготовки к опорному валу для формирования термокомпрессионного соединения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 - вид в перспективе трусов-подгузников.

ФИГ. 2А - вид в частичном разрезе в плоском состоянии трусов-подгузников, показанных на ФИГ. 1.

ФИГ. 2В - вид в частичном разрезе в плоском состоянии второго воплощения трусов-подгузников.

ФИГ. 3А - вид в поперечном разрезе трусов-подгузников по ФИГ. 2А и 2В, выполненный вдоль линии ЗА-ЗА.

ФИГ. 3В - вид в поперечном разрезе трусов-подгузников по ФИГ. 2А и 2В, выполненный вдоль линии ЗВ-ЗВ.

ФИГ. 4 - схематическая горизонтальная проекция преобразующего устройства, приспособленного для изготовления предварительно скрепленных трусов-подгузников.

ФИГ. 5А - вид непрерывного полотна оснований в сборе по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии А-А.

ФИГ. 5В1 - вид обособленного основания по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии В1-В1.

ФИГ. 5В2 - вид обособленного основания по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии В2-В2.

ФИГ. 5С - вид непрерывных полотен продвигающегося материала первой и второй боковых панелей по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии С-С.

ФИГ. 5D - вид нескольких обособленных оснований, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении обработки MD и соединенных друг с другом материалом передней и задней панелей, по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии D-D.

ФИГ. 5Е - вид нескольких согнутых обособленных оснований с материалом передней и задней панелей, обращенных друг к другу, по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии Е-Е.

ФИГ. 5F - вид двух отдельных абсорбирующих изделий, продвигающихся в направлении обработки MD, по ФИГ. 4, выполненный вдоль линии F-F.

ФИГ. 6А - схематическая горизонтальная проекция устройства для термокомпрессионного соединения, приспособленного для сшивки предварительно скрепленных трусов-подгузников.

ФИГ. 6А1 - подробная схематическая горизонтальная проекция устройства для термокомпрессионного соединения по ФИГ. 6А.

ФИГ. 6В - вертикальная проекция сшивающей установки по ФИГ. 6А.

ФИГ. 6В1 - подробная вертикальная проекция сшивающей установки по ФИГ. 6В.

ФИГ. 6С - схематическая горизонтальная проекция другого воплощения устройства для термокомпрессионного соединения, приспособленного для сшивки предварительно скрепленных подгузников.

ФИГ. 6D - схематическая горизонтальная проекция другого воплощения устройства для термокомпрессионного соединения, приспособленного для сшивки предварительно скрепленных подгузников.

ФИГ. 7 - подробный покомпонентный вид одного из воплощений сшивающей установки.

ФИГ. 8 - вертикальная проекция одного из воплощений сшивающей установки.

ФИГ. 9 - вид в перспективе одного из воплощений сшивающей установки в первой конфигурации.

ФИГ. 10 - вид в перспективе одного из воплощений сшивающей установки во второй конфигурации.

ФИГ. 11 - схематическое изображение устройства для термокомпрессионного соединения, демонстрирующий различные конфигурации сшивающей установки относительно барабана.

ФИГ. 12 - схематическая горизонтальная проекция сшивающей установки в первой конфигурации.

ФИГ. 13 - схематическая горизонтальная проекция сшивающей установки, сдвигающейся из первой конфигурации во вторую конфигурацию.

ФИГ. 14 - схематическая горизонтальная проекция сшивающей установки во второй конфигурации.

ФИГ. 15 - схематическая горизонтальная проекция сшивающей установки, возвращающейся из второй конфигурации в первую конфигурацию.

ФИГ. 16 - вертикальная проекция одного из воплощений сшивающей установки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Нижеследующие разъяснения терминов могут быть полезны для понимания настоящего раскрытия.

Термин «абсорбирующее изделие» используется в настоящем раскрытии для обозначения потребительских товаров, первичной функцией которых является впитывание и удерживание нечистот и выделений. Термин «подгузник» используется в настоящем раскрытии для обозначения абсорбирующего изделия, обычно носимого младенцами и лицами с недержанием в области нижней части туловища. Термин «одноразовый» используется в настоящем раскрытии для обозначения абсорбирующих изделий, которые обычно не предназначены для стирки или иного восстановления, или для повторного использования в качестве абсорбирующего изделия (например, они предназначены для выбрасывания после единственного использования, а также могут быть сконфигурированы для переработки, превращения в компост или иной утилизации экологически безопасным образом).

Термины «эластичный», «эластомер» или «эластомерный» относится к материалам, проявляющим эластичные свойства, включающим любой материал, который при приложении усилия к его исходной длине в нерастянутом состоянии может растягиваться или удлиняться до увеличенной длины, более чем на 10% превышающей его исходную длину, и который будет, по существу, восстанавливаться обратно до своей исходной длины после освобождения от приложенного усилия.

В том значении, которое используется в настоящем раскрытии, термин «объединенный» охватывает конфигурации, в которых элемент непосредственно прикреплен к другому элементу путем прикрепления элемента непосредственно к другому элементу, и конфигурации, в которых элемент скреплен с другим элементом опосредованно, путем прикрепления элемента к одному или нескольким промежуточным элементам, которые, в свою очередь, прикреплены к другому элементу.

Термин «продольный» означает направление, проходящее, по существу, перпендикулярно от края талии к продольно противоположному краю талии абсорбирующего изделия, когда изделие находится в открытом, несокращенном состоянии, или от края талии к нижней части промежности, т.е. линии сгиба, в изделии, согнутом вдвое. Направления в пределах 45 градусов относительно продольного направления считаются «продольными». Термин «поперечный» относится к направлению, проходящему от проходящего в продольном направлении бокового края к противолежащему в поперечном направлении боковому краю изделия, обычно под прямым углом к продольному направлению. Направления в пределах 45 градусов относительно поперечного направления считаются «поперечными».

Термин «радиальный» означает направление, проходящее от центра барабана к наружной периферийной поверхности барабана.

Термин «заготовка» используется в настоящем раскрытии для описания материала, который изначально является двумерным (т.е. находится в плоскости XY), и толщина которого (в направлении Z) является относительно малой (т.е. 1/10 или менее) по сравнению с его длиной (в направлении X) и шириной (в направлении Y). Неограничивающие примеры заготовок включают полотно, слой или слои, или волокнистые материалы, нетканые материалы, пленки и фольгу, такие как полимерные пленки или металлическая фольга. Эти материалы могут использоваться сами по себе или могут содержать два или большее количество слоев, нанесенных друг на друга. Как таковое, полотно представляет собой заготовку.

Термин «нетканый материал» в настоящем раскрытии обозначает материал, изготовленный из непрерывных (длинных) нитей (волокон) и/или из прерывистых (коротких) нитей (волокон) посредством таких технологий, как «спанбонд», «мелтблаун», кардочесание и т.п. Нетканые материалы не содержат структуру тканых или вязаных нитей.

Термин «направление обработки» (MD) используется в настоящем раскрытии для обозначения направления материального потока в ходе процесса. Кроме того, относительное размещение и перемещение материала может описываться как поток в направлении обработки в ходе процесса от восходящего направления в процессе к нисходящему направлению в процессе.

Термин «поперечное направление» (CD) используется в настоящем раскрытии для обозначения направления, которое, по сути, является перпендикулярным направлению обработки.

Термин «трусы» (также именуемые «трусы для приучения к горшку», «предварительно сомкнутый подгузник», «подгузник-трусы», «трусы-подгузник» и «натягиваемый подгузник») в настоящем раскрытии обозначает одноразовые абсорбирующие изделия, имеющие отверстие для талии с непрерывным периметром и отверстия для ног с непрерывным периметром, рассчитанные на младенцев и взрослых пользователей. Трусы могут быть сконфигурированы с непрерывным или замкнутым отверстием для талии и по меньшей мере с одним непрерывным замкнутым отверстием для ног перед надеванием на пользователя. Трусы могут быть предварительно сформированы согласно различным технологиям, в том числе, кроме прочего, путем соединения частей изделия с использованием повторно скрепляемого и/или образующего неразъемное соединение элемента (например, швов, термокомпрессионных соединений, швов, полученных сваркой давлением, адгезивов, когезионных соединений, механических крепежных деталей и т.д.). Трусы могут быть предварительно сформированы на любом участке по периметру изделия в области талии (например, скреплены или сшиты сбоку, скреплены или сшиты спереди на талии, скреплены или сшиты сзади на талии).

Термин «предварительно скрепленный» в настоящем раскрытии обозначает трусы-подгузник, изготовленный и поставляемый потребителям в конфигурации, при которой передняя область талии и задняя область талии скреплены или соединены друг с другом в упакованном виде перед надеванием на пользователя. Как таковые, трусы-подгузники могут иметь отверстие для талии с непрерывным периметром и отверстия для ног с непрерывным периметром для младенцев и взрослых носителей. Как будет более подробно обсуждаться ниже, трусы-подгузник может быть предварительно сформирован согласно различным технологиям, включая, кроме прочего, соединение частей подгузника с использованием повторно скрепляемых и/или образующих неразъемное соединение элементов (например, швов, термокомпрессионных соединений, швов, полученных сваркой давлением, адгезивов, когезионных соединений, механических крепежных деталей и т.д.). Кроме того, трусы-подгузник может быть предварительно сформирован по периметру области талии (например, скреплен или соединен сбоку, скреплен или соединен спереди на талии, скреплен или соединен сзади на талии).

Настоящее раскрытие относится к способам и устройствам для соединения заготовок термокомпрессией. Как более подробно будет описано ниже, устройства для соединения термокомпрессией могут содержать барабан и опорный вал, расположенный вблизи барабана. И барабан, и опорный вал могут содержать наружную периферийную поверхность. Барабан также может содержать отверстие в наружной периферийной поверхности и одну или несколько сшивающих установок, расположенных радиально внутри от наружной периферийной поверхности барабана. Как будет более подробно обсуждаться ниже, сшивающая установка может содержать форсунку для текучего вещества, функционально связанную с прессующим элементом. В ходе операции соединения термокомпрессией, барабан вращают вокруг оси вращения, при этом первая заготовка продвигается в направлении обработки MD на наружную периферийную поверхность барабана. Вторая заготовка также продвигается в направлении обработки MD, при этом первая заготовка находится между второй заготовкой и барабаном. Текучее вещество нагревают до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного расплавления заготовок. По мере вращения барабана, форсунка для текучего вещества перемещается радиально наружу к отверстию в наружной периферийной поверхности барабана. Форсунка для текучего вещества направляет струю нагретого текучего вещества через отверстие на зону перекрытия первой и второй заготовок, что частично расплавляет зону перекрытия. По мере того, как барабан продолжает вращаться, форсунка для текучего вещества втягивается в направлении радиально внутрь от отверстия, и через отверстие радиально наружу перемещается прессующий элемент. Частично расплавленная зона перекрытия затем сжимается между прессующим элементом и опорным валом, создавая обособленную область термокомпрессионного соединения или шва между первой и второй заготовками. Барабан продолжает вращаться, и прессующий элемент втягивается из отверстия радиально внутрь.

Как будет обсуждаться ниже, устройства термокомпрессионного соединения могут быть сконфигурированы для частичного расплавления и сжатия заготовок, в то время как они перемещаются на барабане, с целью минимизации деформации непрочных, частично расплавленных заготовок по мере продвижения заготовок в направлении обработки MD. С целью создания обособленных участков термокомпрессионного соединения, функциональная связь между форсункой для текучего вещества и прессующим элементом может быть сконфигурирована для частичного расплавления и сжатия заготовок в том же относительном положении. В некоторых конфигурациях прессующий элемент также может содержать пружинный элемент, предназначенный для приложения предварительно определенного усилия к зоне перекрытия между прессующим элементом и опорным валом.

Следует принимать во внимание, что хотя способы и устройства соединения термокомпрессией согласно настоящему раскрытию могут быть сконфигурированы для соединения термокомпрессией заготовок различных типов, способы и устройства согласно настоящему раскрытию обсуждаются ниже в контексте изготовления абсорбирующих изделий. В частности, способы и устройства обсуждаются в контексте соединения термокомпрессией заготовок поясов для формирования боковых швов продвигающихся непрерывных полотен абсорбирующих изделий в ходе производства. Как будет обсуждаться ниже, продвигающееся непрерывное полотно абсорбирующих изделий может содержать ряд оснований, соединенных с непрерывной заготовкой первого пояса и с непрерывной заготовкой второго пояса. Непрерывные заготовки первого и второго поясов могут быть отделены друг от друга вдоль поперечного направления и, в то же время, продвигаться в направлении обработки MD. Каждое основание может иметь протяженность в поперечном направлении CD и может содержать противоположные первую и вторую оконечные области, разделенные центральной областью, при этом первые оконечные области соединены заготовкой первого пояса, а вторые оконечные области соединены заготовкой второго пояса. Основания также могут быть расположены на расстоянии друг от друга вдоль направления обработки MD. Сгибающее устройство действует для сгибания основания по оси сгиба вдоль центральных областей и для приведения заготовки второго пояса и второй оконечной области основания в положение, обращенное к заготовке первого пояса и первой оконечной областью основания. В некоторых воплощениях заготовка первого пояса, заготовка второго пояса и согнутые основания продвигаются в направлении обработки на внешнюю периферийную поверхность вращающегося барабана так, как это описано выше. По мере вращения барабана форсунка для текучего вещества перемещается в направлении радиально наружу к отверстию в наружной периферийной поверхности барабана. Форсунка для текучего вещества направляет струю нагретого текучего вещества через отверстие на зону перекрытия заготовок первого и второго поясов, что частично расплавляет зону перекрытия. По мере того, как барабан продолжает вращаться, форсунка для текучего вещества втягивается в направлении радиально внутрь от отверстия, и радиально наружу через отверстие перемещается прессующий элемент. Частично расплавленная зона перекрытия затем сжимается между прессующим элементом и опорным валом, создавая обособленные участки термокомпрессионного соединения или швы между заготовками первого и второго поясов. Барабан продолжает вращаться, прессующий элемент втягивается в направлении радиально внутрь от отверстия, и непрерывное полотно заготовок первого и второго поясов продвигается от барабана к ножевому валу. Соединенные термокомпрессией области разрезаются ножевым валом вдоль поперечного направления для создания первого бокового шва на абсорбирующем изделии и второго бокового шва на следующем продвигающемся абсорбирующем изделии.

Как упоминалось ранее, процессы и устройства, обсуждаемые в настоящем раскрытии, могут использоваться для соединения термокомпрессией конфигураций заготовок различных типов, некоторые из которых могут использоваться при изготовлении абсорбирующих изделий различных типов. В целях обеспечения дальнейшего обсуждения дополнительным контекстом нижеследующее описание представляет общее описание абсорбирующих изделий в форме подгузников, содержащих компоненты, соединяемые термокомпрессией в соответствии со способами и устройствами, раскрываемыми в настоящем раскрытии.

На ФИГ. 1 и 2А показан один из примеров трусов-подгузника 100, который может быть собран и согнут в соответствии с устройствами и способами, раскрытыми в настоящем раскрытии. В частности, на ФИГ. 1 показан вид в перспективе трусов-подгузника 100 в предварительно скрепленной конфигурации, а на ФИГ. 2А показан вид в плоском состоянии трусов-подгузника 100 с частью подгузника, обращенной от пользователя, ориентированного к наблюдателю. Трусы-подгузник 100, показанный на ФИГ. 1 и 2А, содержит основание 102 и кольцевой эластичный пояс 104. Как будет более подробно обсуждаться ниже, для формирования кольцевого эластичного пояса 104, соединяют первый эластичный пояс 106 и второй эластичный пояс 108.

Также согласно ФИГ. 2А основание 102 содержит первую область 116 талии, вторую область 118 талии и область 120 промежности, находящуюся между первой и второй областями талии. Первая область 116 талии может быть сконфигурирована как передняя область талии, а вторая область 118 талии может быть сконфигурирована как задняя область талии. В некоторых воплощениях длина каждой из передней области талии, задней области талии и области промежности может составлять 1/3 длины абсорбирующего изделия 100. Подгузник 100 также может содержать имеющий протяженность в поперечном направлении передний край 121 талии в передней области 116 талии и противолежащий в продольном направлении и имеющий протяженность в поперечном направлении задний край 122 талии в задней области 118 талии. Для создания системы отсчета в целях настоящего обсуждения подгузник 100 и основание 102 согласно ФИГ. 2А показаны с продольной осью 124 и поперечной осью 126. В некоторых воплощениях продольная ось 124 может проходить через передний край 121 талии и через задний край 122 талии. И поперечная ось 126 может проходить через первый продольный или правый боковой край 128 и через середину второго продольного или левого бокового края 130 основания 102.

Как показано на ФИГ. 1 и 2А, трусы-подгузник 100 может содержать внутреннюю, обращенную к телу, поверхность 132 и наружную, обращенную к одежде, поверхность 134. Основание 102 может содержать нижний лист 136 и верхний лист 138. Основание 102 также может содержать абсорбирующий пакет 140, содержащий абсорбирующую сердцевину 142, расположенную между частью верхнего листа 138 и нижнего листа 136. Как будет более подробно обсуждаться ниже, подгузник 100 также может содержать другие элементы, такие как резинки для ног и/или манжеты, способствующие прилеганию к ногам пользователя.

Как показано на ФИГ. 2А, периметр основания 102 может определяться первым продольным боковым краем 128, вторым продольным боковым краем 130, первым имеющим протяженность в поперечном направлении оконечным краем 144, расположенным в первой области 116 талии, и вторым имеющим протяженность в поперечном направлении оконечным краем 146, расположенным во второй области 118 талии. Оба оконечных края 128 и 130 имеют протяженность в продольном направлении между первым оконечным краем 144 и вторым оконечным краем 146. Как показано на ФИГ. 2А, имеющие протяженность в поперечном направлении оконечные края 144 и 146 расположены продольно внутри относительно имеющего протяженность в поперечном направлении переднего края 121 талии в передней области 116 талии, а имеющий протяженность в поперечном направлении задний край 122 талии - в задней области 118 талии. Когда трусы-подгузник 100 надет на нижнюю часть туловища пользователя, передний край 121 талии и задний край 122 талии основания 102 могут охватывать часть талии пользователя. В то же время, боковые края 128 и 130 основания могут охватывать по меньшей мере часть ног пользователя. А область 120 промежности обычно может быть расположена между ногами пользователя, при этом абсорбирующая сердцевина 142 имеет протяженность от передней области 116 талии через область 120 промежности в заднюю область 118 талии.

Также следует принимать во внимание, что подгузник 100 частично или полностью также может быть изготовлен как растяжимый в поперечном направлении. Дополнительная растяжимость может способствовать возможности подгузника 100 приспосабливаться к телу пользователя в ходе перемещения пользователя. Дополнительная растяжимость также может способствовать, например, возможности пользователя подгузника 100, содержащего основание 102 с конкретным размером в нерастянутом состоянии, растягивать переднюю область 116 талии, заднюю область 118 талии или обе области талии подгузника 100 и/или основание 102, обеспечивая дополнительное покрытие тела пользователя разного размера, т.е. приспосабливание подгузника к конкретному пользователю. Такое растягивание одной или нескольких областей талии может придавать абсорбирующему изделию форму песочных часов, поскольку область промежности растягивается в относительно меньшей степени, чем одна или несколько областей талии, и может придавать изделию хорошо прилегающий внешний вид при его ношении.

Как упоминалось ранее, трусы-подгузник 100 могут содержать нижний лист 136. Нижний лист 136 также может определять наружную поверхность 134 основания 102. Нижний лист может быть непроницаем для текучего вещества (например, менструальных выделений, мочи и/или жидких испражнений) и может быть изготовлен из тонкой пластмассовой пленки, хотя также могут использоваться и другие гибкие, непроницаемые для жидкостей материалы. Нижний лист 136 может препятствовать намоканию таких соприкасающихся с подгузником 100 изделий, как простыни, пижамы и нижнее белье, выделениями, впитываемыми и содержащимися в абсорбирующей сердцевине. Нижний лист 136 также может содержать тканый или нетканый материал, такие полимерные пленки, как термопластичные пленки из полиэтилена или полипропилена, и/или многослойные или композитные материалы, включающие пленку и нетканый материал (например, содержащие внутреннюю пленку и наружный нетканый материал). Нижний лист также может представлять собой эластомерную пленку. Один из примеров нижнего листа 140 может представлять собой полиэтиленовую пленку, имеющую толщину от приблизительно 0,012 мм (0,5 мил) до приблизительно 0,051 мм (2,0 мил). Иллюстративные полимерные пленки изготавливаются компанией Clopay Corporation в Цинциннати, Огайо, под наименованием BR-120 и BR-121, и компанией Tredegar Film Products в Терре-Хот, Индиана, под наименованием ХР-39385. Нижний лист 136 также может быть рельефным и/или может иметь матовую отделку для придания его внешнему виду большего подобия ткани. Кроме того, нижний лист 136 может допускать выход паров из абсорбирующей сердцевины (т.е. нижний лист является воздухопроницаемым) и, в то же время, по-прежнему препятствовать прохождению выделений через нижний лист 136. Размер нижнего листа 136 может диктоваться размером абсорбирующей сердцевины 142 и/или конкретной конфигурацией или размером подгузника 100.

Как также описывалось выше, трусы-подгузник 100 может содержать верхний лист 138. Верхний лист 138 также может частично или полностью определять внутреннюю поверхность 132 основания 102. Верхний лист 138 может быть совместимым с кожей пользователя, мягким на ощупь и не раздражающим кожу пользователя. Он может являться эластично растягиваемым в одном или двух направлениях. Кроме того, верхний лист 138 может быть проницаемым для жидкостей, допуская проникновение сквозь его толщину жидкостей (например, менструальных выделений, мочи и/или жидких испражнений). Верхний лист 138 может быть изготовлен из широкого ряда материалов, таких как тканые и нетканые материалы; перфорированные термопластичные пленки или гидравлически прессованные термопластичные пленки; перфорированные нетканые материалы; поропласты; сетчатые пеноматериалы; сетчатые термопластичные пленки; и термопластичные сетки. Тканые и нетканые материалы могут включать натуральные волокна, такие,как древесные или хлопковые волокна; синтетические волокна, такие как сложные полиэфирные, полипропиленовые или полиэтиленовые волокна; или их сочетания. Если верхний лист 138 содержит волокна, волокна могут быть волокнами, полученными по технологии «спанбонд», посредством кардочесания, мокрого формования, технологии «мелтблаун», распыления из расплава или иной технологии, известной в данной области техники.

Верхние листы 138 могут быть выбраны из нетканых верхних листов с высокой упругостью, перфорированных пленочных верхних листов и перфорированных нетканых верхних листов. Перфорированные пленочные верхние листы могут быть проницаемыми для телесных выделений и, кроме того, по существу, неабсорбирующими и способствовать минимизация обратного прохождения через них текучих веществ и повторного намокания кожи пользователя. Иллюстративные пленки с отверстиями могут включать пленки, описанные в патентах США №№5628097, 5916661, 6545197 и 6107539.

Как упоминалось выше, трусы-подгузник 100 также может содержать абсорбирующий пакет 140, объединенный с основанием 102. Как показано на ФИГ. 2А, абсорбирующий пакет 140 может содержать имеющий протяженность в поперечном направлении передний край 148 в передней области 116 талии, и может содержать противолежащий в продольном направлении и имеющий протяженность в поперечном направлении задний край 150 в задней области 118 талии. Абсорбирующий пакет может содержать имеющий протяженность в продольном направлении правый боковой край 152 и может содержать противолежащий в поперечном направлении и имеющий протяженность в продольном направлении левый боковой край 154, при этом оба указанных боковых края 152 и 154 абсорбирующего пакета могут иметь протяженность в продольном направлении между передним краем 148 и задним краем 150. Абсорбирующий пакет 140 может дополнительно содержать один или несколько абсорбирующих сердцевин 142 или слоев абсорбирующей сердцевины. Абсорбирующая сердцевина 142 может быть по меньшей мере частично расположена между верхним листом 138 и нижним листом 136 и может быть сформирована с разными размерами и формами, которые совместимы с подгузником. Иллюстративные абсорбирующие конструкции, предназначенные для использования в качестве абсорбирующей сердцевины согласно настоящему раскрытию, описаны в патентах США №№4610678, 4673402, 4888231 и 4834735.

Некоторые воплощения абсорбирующей сердцевины могут включать сердцевины для накопления жидкости, которые содержат уменьшенные количества целлюлозного воздушно-войлочного материала. Например, такие сердцевины могут содержать менее чем приблизительно 40%, 30%, 20%, 10%, 5% или даже 1% целлюлозного воздушно-войлочного материала. Такая сердцевина может содержать, главным образом, абсорбирующий гелеобразующий материал в количествах по меньшей мере приблизительно 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% или даже приблизительно 100%, при этом остальная часть сердцевины содержит микроволоконный клей (в случае необходимости). Такие сердцевины, микроволоконные клеи и абсорбирующие гелеобразующие материалы описаны в патентах США №№5599335, 5562646, 5669894 и 6790798, а также в заявках на патент США №№2004/0158212 и 2004/0097895.

Как упоминалось ранее, подгузник 100 также может содержать эластичные манжеты 156. Следует принимать во внимание, что манжеты 156 могут представлять собой и иногда именоваться ножными кольцами, боковыми клапанами, барьерными сборками, эластичными манжетами или прокладочными манжетами. Эластичные манжеты 156 могут быть сконфигурированы различными способами в целях минимизации просачивания выделений из тела в области ног. Примеры манжет 156 могут включать манжеты, описанные в патентах США №№3860003, 4909803, 4695278, 4795454, 4704115 и 4909803, и в заявке на патент США №12/434984.

Как упоминалось выше, трусы-подгузник может быть изготовлен с кольцевым эластичным поясом 104 и может поставляться потребителям в конфигурации, при которой передняя область 116 талии и задняя область 118 талии соединены друг с другом в упакованном виде перед надеванием на пользователя. Как таковые, трусы-подгузники могут иметь отверстие для талии 110 с непрерывным периметром и отверстия 112 для ног с непрерывными периметрами, как показано на ФИГ. 1.

Как упоминалось ранее, кольцевой эластичный пояс 104 определяется первым эластичным поясом 106, соединенным со вторым эластичным поясом 108. Как показано на ФИГ. 2А, первый эластичный пояс 106 определяет первую и вторую противоположные оконечные области 106а, 106b и центральную область 106 с, а второй эластичный пояс 108 определяет первую и вторую противоположные оконечные области 108а, 108b и центральную область 108 с.

Центральная область 106 с первого эластичного пояса соединена с первой областью 116 талии основания 102, а центральная область 108 с второго эластичного пояса 108 соединена со второй областью 116 талии основания 102. Как показано на ФИГ. 1, первая оконечная область 106а первого эластичного пояса 106 соединена с первой оконечной областью 108а второго эластичного пояса 108 первым боковым швом 178, а вторая оконечная область 106b первого эластичного пояса 106 соединена со второй оконечной областью 108b второго эластичного пояса 108 вторым боковым швом 108, что определяет кольцевой эластичный пояс 104, а также отверстие 110 для талии и отверстия 112 для ног.

Как показано на ФИГ. 2А, 3А и 3В, первый эластичный пояс 106 также определяет наружный поперечный край 107а и внутренний поперечный край 107b, а второй эластичный пояс 108 определяет наружный поперечный край 109а и внутренний поперечный край 109b. Наружные поперечные края 107а, 107b также могут определять передний край 120 талии и имеющий протяженность в поперечном направлении задний край 122 талии. Каждый из первого эластичного пояса и второго эластичного пояса может также содержать наружный, обращенный к одежде слой 162, и внутренний, обращенный к пользователю, слой 164. Следует принимать во внимание, что первый эластичный пояс 106 и второй эластичный пояс 108 могут содержать одни и те же материалы и/или могут иметь одинаковую конструкцию. В некоторых воплощениях первый эластичный пояс 106 и второй эластичный пояс могут содержать разные материалы и/или могут иметь разные конструкции. Также следует принимать во внимание, что первый эластичный пояс 106 и второй эластичный пояс 108 могут быть сконструированы из различных материалов. Например, первый и второй пояса могут быть изготовлены из таких материалов, как пластмассовые пленки; перфорированные пластмассовые пленки; тканые или нетканые полотна из натуральных материалов (например, из древесных или хлопковых волокон), синтетических волокон (например, полиолефиновых, полиамидных, сложных полиэфирных, полиэтиленовых или полипропиленовых волокон) или из сочетания натуральных и/или синтетических волокон; или из тканых или нетканых полотен с покрытием. В некоторых воплощениях первый и второй эластичные пояса содержат нетканое полотно из синтетических волокон и могут содержать растягиваемый нетканый материал. В других воплощениях первый и второй эластичные пояса содержат внутренний гидрофобный нерастягиваемый нетканый материал и наружный гидрофобный нерастягиваемый нетканый материал.

Каждый из первого и второго эластичных поясов 106, 108 также может содержать эластичный материал пояса, помещенный между наружным слоем 162 и внутренним слоем 164. Эластичный материал пояса может содержать один или несколько эластичных элементов, таких как нити, ленты или панели, проходящие вдоль длин эластичных поясов. Как показано на ФИГ. 2А, 3А и 3В, эластичный материал пояса может содержать ряд эластичных нитей 168, которые в настоящем раскрытии могут именоваться наружными резинками 170 талии и внутренними резинками 172 талии. Как показано на ФИГ. 2А, эластичные нити 168 имеют непрерывную протяженность в поперечном направлении между первой и второй противоположными оконечными областями 106а, 106 и первого эластичного пояса 106 и между первой и второй противоположными оконечными областями 108а, 108b второго эластичного пояса 108. В некоторых воплощениях некоторые эластичные нити 168 могут быть сконфигурированы с разрывами в таких зонах, как, например, зоны, где первый и второй эластичные пояса 106, 108 перекрываются с абсорбирующим пакетом 140. В некоторых воплощениях эластичные нити 168 могут быть расположены с постоянным интервалом в продольном направлении. В других воплощениях эластичные нити 168 могут быть расположены с разными интервалами в продольном направлении. Эластичный материал пояса в растянутом состоянии может быть помещен между несокращенным наружным слоем и несокращенным внутренним слоем и объединен с ними. Когда к эластичному материалу пояса не приложено усилие, эластичный материал возвращается в нерастянутое состояние и сокращает наружный слой и внутренний слой. Эластичный материал пояса может обеспечивать требуемое изменение сжимающего усилия в зоне кольцевого эластичного пояса.

Следует принимать во внимание, что основание 102 и эластичные пояса 106, 108 могут быть сконфигурированы иными различными способами, отличными от способа, изображенного на ФИГ. 2А. Например, на ФИГ. 2В показан вид в плоском состоянии трусов-подгузника 100, содержащего такие же компоненты, как и описанные выше со ссылкой на ФИГ. 2А, за исключением того, что первый имеющий протяженность в поперечном направлении оконечный край 144 основания 102 является выровненным вдоль наружного поперечного края 107а первого эластичного пояса 106 и совпадающим с ним, а второй имеющий протяженность в поперечном направлении оконечный край 146 является выровненным вдоль наружного поперечного края 109а второго пояса 108 и совпадающим с ним.

Как упоминалось ранее, устройства и способы согласно настоящему раскрытию могут использоваться для сборки различных компонентов предварительно скрепленных и повторно скрепляемых трусов-подгузников 100. Например, на ФИГ. 4 показано схематическое изображение преобразующего устройства 300, приспособленного для изготовления трусов-подгузников 100. Принцип работы преобразующего устройства 300 может быть описан со ссылкой на различные компоненты трусов-подгузников 100, описанных выше и показанных на ФИГ. 1 и 2А. Несмотря на то, что нижеследующие способы представлены в контексте подгузника 100, показанного на ФИГ. 1 и 2А, следует принимать во внимание, что согласно способам, раскрываемым в настоящем раскрытии, могут быть изготовлены различные воплощения трусов-подгузников, такие как, например, абсорбирующие изделия, раскрытые в патенте США №7569039, поданном 10 ноября 2004 г.; в заявке на патент США №2005/0107764А1, поданной 10 ноября 2004 г.; в заявке на патент США №13/221127, поданной 30 августа 2011 г.; и в заявке на патент США №13/221104, поданной 30 августа 2011 г., все из которых включены посредством ссылки в настоящее раскрытие.

Как будет более подробно описано ниже, преобразующее устройство 300, показанное на ФИГ. 4, действует для продвижения обособленных оснований 102 в направлении обработки MD так, чтобы поперечная ось каждого основания 102 была параллельна направлению обработки, и при этом основания 102 пространственно разнесены относительно друг друга вдоль направления обработки. Противолежащие области 116, 118 талии пространственно разнесенных оснований 102 затем соединяют непрерывными полотнами продвигающихся заготовок 406, 408 первого и второго эластичных поясов. Основания 102 затем сгибают вдоль поперечной оси, приводя заготовки 406, 408 первого и второго эластичных поясов в обращенное друг к другу положение, и заготовки первого и второго эластичных поясов соединяют вдоль областей 336, расположенных с промежутками на расстоянии вдоль направления обработки, при этом каждая область 336 может содержать один или несколько участков 336а термокомпрессионного соединения. Затем заготовки 406, 408 эластичных поясов разрезают вдоль областей 336 для создания отдельных подгузников 100, показанных на ФИГ. 1.

Как показано на ФИГ. 4 и 5А, непрерывное полотно оснований 302 в сборе продвигают в направлении обработки MD к несущему устройству 308 и разрезают ножевым валом 306 на обособленные основания 302. Непрерывное полотно оснований в сборе может содержать абсорбирующие пакеты 140, помещенные между материалом 138 верхнего листа и материалом 136 нижнего листа, резинки для ног, барьерные манжеты и т.п. Часть основания в сборе срезана для того, чтобы показать часть материала верхнего листа и абсорбирующего пакета 140.

После того, как обособленные абсорбирующие основания 102 разрезают ножевым валом 306, несущее устройство 308 вращается и продвигает обособленные основания 102 в направлении обработки MD в ориентации, показанной на ФИГ. 5В1, при этом продольная ось 124 основания 102, по сути, параллельна направлению обработки MD. Несмотря на то, что основание 102 показано на ФИГ. 5В1 со вторым имеющим протяженность в поперечном направлении оконечным краем 146 в качестве переднего края и с первым имеющим протяженность в поперечном направлении оконечным краем 144 - в качестве заднего края, следует принимать во внимание, что в других воплощениях основание 102 может продвигаться и в других ориентациях. Например, основание может быть ориентировано так, что второй имеющий протяженность в поперечном направлении оконечный край 146 представляет собой задний край, а первый имеющий протяженность в поперечном направлении оконечный край 144 представляет собой передний край. Несущее устройство 308 также вращается и в то же время изменяет ориентацию продвигающегося основания 102. Несущее устройство 308 также может изменять скорость, с которой основание 302 продвигается в направлении обработки MD. Следует принимать во внимание, что в способах настоящего раскрытия могут использоваться различные формы несущих устройств, такие как, например, несущие устройства, раскрытые в патенте США №7587966. На ФИГ. 5В2 показана ориентация основания 102 на несущем устройстве 308 во время продвижения в направлении обработки. В частности, на ФИГ. 5 В2 показано основание 102 с поперечной осью 126 основания 102, по сути, параллельной направлению обработки MD, и при этом второй продольный боковой край 130 представляет собой передний край, а первый продольный боковой край 128 представляет собой задний край.

Как будет обсуждаться ниже со ссылкой на ФИГ. 3, 5С, 5D, 5Е и 5F, основания 102 переносятся с несущего устройства 308 и сочетаются с продвигающимися непрерывными полотнами заготовок 406, 408 поясов, которые впоследствии отрезают с образованием первого и второго эластичных поясов 106, 108 на подгузниках 100.

Согласно ФИГ. 3 и 5С основания 102 переносятся с несущего устройства 308 в зазор 316 между несущим устройством 308 и несущим устройством 318, при этом основание сочетается с непрерывными полотнами продвигающегося материала заготовок переднего пояса 406 и заднего пояса 408. Каждый из материала 406 заготовки переднего пояса и материала 408 заготовки заднего пояса определяет обращенную к пользователю поверхность 312 и противоположную обращенную к одежде поверхность 314. Обращенная к пользователю поверхность 312 заготовки 406 первого пояса может сочетаться с обращенной к одежде поверхностью 134 основания 102 вдоль первой области 116 талии, а обращенная к пользователю поверхность 312 заготовки 408 второго пояса может сочетаться с обращенной к одежде поверхностью 134 основания 102 вдоль второй области 118 талии. Как показано на ФИГ. 4, перед совмещением с обособленными основаниями 102 в зазоре 316 между валом 318 и несущим устройством 308 на обращенной к носителю поверхности 312 заготовок 406, 408 первого и второго поясов может периодически применяться клей.

Согласно ФИГ. 4 и 5D непрерывное полотно абсорбирующих изделий 400 определяется несколькими основаниями 102, пространственно разнесенными относительно друг друга вдоль направления обработки MD и соединенными друг с другом заготовкой 408 второго пояса и заготовкой 406 первого пояса. Как показано на ФИГ. 4, непрерывное полотно абсорбирующих изделий 400 продвигается от зазора 316 к сгибающему устройству 500. В сгибающем устройстве 500 каждое основание 102 сгибается в поперечном направлении CD вдоль поперечной оси 126 для расположения первой области 116 талии, а конкретнее, внутренней обращенной к телу поверхности 132, ориентированной лицом к внутренней обращенной к телу поверхности 132 второй области 118 талии. Сгибание оснований также располагает обращенную к пользователю поверхность 312 заготовки 408 второго пояса, имеющую протяженность между всеми основаниями 102, лицом к обращенной к пользователю поверхности 312 заготовки 406 первого пояса, выполненной протяженной между всеми основаниями 102. Как показано на ФИГ. 4, 5D и 5Е, согнутые обособленные основания 102, соединенные заготовками 406, 408 первого и второго поясов продвигаются из сгибающего устройства 500 к устройству 134 для термокомпрессионного соединения. Устройство 134 для термокомпрессионного соединения действует для термокомпрессионного соединения зоны перекрытия 362, посредством чего создаются обособленные участки 336а термокомпрессионных соединений. Зона 362 перекрытия содержит часть заготовки 408 второго пояса, имеющую протяженность между всеми основаниями 102, и часть заготовки 406 первого пояса, выполненную протяженной между всеми основаниями 102. Как показано на ФИГ. 4 и 5F, непрерывное полотно абсорбирующих изделий продвигается из устройства 334 для термокомпрессионного соединения к ножевому валу 338, при этом области 336 разрезаются вдоль поперечного направления для создания первого бокового шва 178 на абсорбирующем изделии 100 и второго бокового шва 180 на следующем продвигающемся абсорбирующем изделии.

Несмотря на то, что абсорбирующее изделие описывается как содержащее заготовки первого и второго поясов, следует принимать во внимание, что абсорбирующее изделие может содержать только одну заготовку пояса. Кроме того, следует принимать во внимание, что основание и заготовка пояса абсорбирующего изделия могут представлять собой одну непрерывную заготовку, и таким образом зона перекрытия формируется из одной и той же заготовки. Таким образом, устройство для термокомпрессионного соединения может действовать для термокомпрессионного соединения непрерывной заготовки в зоне перекрытия с образованием одного или нескольких участков термокомпрессионных соединений.

Как упоминалось ранее со ссылкой на ФИГ. 4, преобразующее устройство может включать устройство 334 для термокомпрессионного соединения. Например, на ФИГ. 6А показана подробная схематическая горизонтальная проекция одного из воплощений устройства 334 для термокомпрессионного соединения, которое может использоваться со способами и устройствами настоящего раскрытия. Как показано на ФИГ. 6А, устройство 334 для термокомпрессионного соединения может содержать барабан 364 и опорный вал 368, расположенный рядом с барабаном 364. Опорный вал 368 содержит наружную периферийную поверхность 370 опорного вала, и он выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения 372 опорного вала. Барабан 364 также может содержать наружную периферийную поверхность 376, и он выполнен с возможностью для вращения вокруг оси вращения 374 барабана. Барабан 364 также может содержать одно или несколько отверстий 366 барабана в наружной периферийной поверхности 376 барабана. Кроме того, радиально внутри относительно наружной периферийной поверхности 376 и отверстий 366 барабана расположен ряд сшивающих установок 348. Как будет более подробно обсуждаться ниже со ссылкой на ФИГ. 6В, каждая сшивающая установка 348 может содержать форсунку 378 для текучего вещества и прессующий элемент 380. Несмотря на то, что барабан 364, показанный на ФИГ. 6А, содержит шесть сшивающих установок 348, следует принимать во внимание, что барабан 364 может быть сконфигурирован содержащим большее или меньшее, чем шесть, количество сшивающих установок 348.

В ходе работы барабан 364 может вращаться вокруг оси вращения 374 барабана, а опорный вал 368 может вращаться вокруг оси вращения 372 опорного вала в направлениях, показанных на ФИГ. 6А. Абсорбирующие изделия 400 могут продвигаться в направлении обработки MD на наружную периферийную поверхность 376 барабана, при этом заготовка 406 первого пояса находится между заготовкой 408 второго пояса и наружной периферийной поверхностью 376 барабана. По мере вращения барабана, форсунки 378 для текучего вещества сшивающей установки 348 перемещаются радиально наружу к отверстию 366 барабана в наружной периферийной поверхности 376 барабана, как показано на ФИГ. 6В. Кроме того, текучее вещество нагревается до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного расплавления зоны перекрытия. Форсунки для текучего вещества направляют поток нагретого текучего вещества через отверстие 366 барабана на зону перекрытия первой и второй заготовок 406, 408, что частично расплавляет зону 362 перекрытия. По мере того, как барабан продолжает вращаться, форсунки для текучего вещества втягиваются радиально внутрь от отверстия 366 барабана, барабан продолжает вращаться вокруг оси вращения 374 барабана, и радиально наружу через отверстие 366 барабана выдвигается прессующий элемент. Прессующий элемент затем прижимает частично расплавленную зону перекрытия к наружной периферийной поверхности 370 опорного вала, создавая один или несколько обособленных участков 336а термокомпрессионных соединений между заготовками 406, 408 первого и второго поясов. По мере того, как барабан продолжает вращаться, прессующий элемент втягивается радиально внутрь от отверстия 366 барабана.

Как упоминалось ранее, каждая сшивающая установка барабана может содержать форсунку для текучего вещества и прессующий элемент. На ФИГ. 7 показан подробный покомпонентный вид одного из воплощений сшивающей установки 348. Как показано на ФИГ. 7, сшивающая установка 348 содержит базовый элемент 340, который неподвижно соединен с барабаном и вращается вместе с барабаном. Базовый элемент 340 имеет, по существу, квадратную форму и определяется верхней поверхностью 382 базового элемента и нижней поверхностью 383 базового элемента. Базовый элемент 340 содержит базовое отверстие 350, проходящее через верхнюю и нижнюю поверхности 382, 383 базового элемента так, чтобы форсунка 384 для текучего вещества и прессующий элемент 386 могли проходить через базовое отверстие 350. Кроме того, нижняя поверхность 383 базового элемента неподвижно соединена с базовым рычагом 352. Как обсуждается ниже, один конец базового рычага 352 соединен с нижней поверхностью 383 базового элемента, а другой конец базового рычага 352 функционально связан с первым сдвигающим рычагом 354.

Также согласно ФИГ. 7 сшивающая установка 348 дополнительно включает элемент 358 кулачкового толкателя и первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей, соединенные с элементом 358 кулачкового толкателя с возможностью качения. Элемент 358 кулачкового толкателя является, по существу, Т-образным и определяется первой частью 360 элемента кулачкового толкателя, второй частью 362 элемента кулачкового толкателя и лицевой поверхностью 363 элемента кулачкового толкателя. Первая часть 360 элемента кулачкового толкателя функционально связана с первым сдвигающим рычагом 354 и первым набором роликов 388 кулачковой направляющей в одном положении элемента 358 кулачкового толкателя. Кроме того, второй набор роликов 390 кулачковой направляющей функционально связан со второй частью 362 элемента кулачкового толкателя в направлении радиально наружу относительно первого набора роликов 388 кулачковой направляющей. Также с элементом 358 кулачкового толкателя функционально связан набор вторых сдвигающих рычагов 356. Набор вторых сдвигающих рычагов 356 функционально связывает базовый элемент 340 с первой частью 360 элемента кулачкового толкателя в положении, находящемся снаружи относительно второго набора роликов 390 кулачковой направляющей.

Как будет более подробно обсуждаться ниже со ссылкой на ФИГ. 6А1 и 6В, первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей сконфигурированы для качения по неподвижной кулачковой направляющей по мере вращения барабана 364. Неподвижная кулачковая направляющая 293 окружает ось вращения 374 и определяется внутренней периферийной поверхностью 395 и радиусом R, который имеет протяженность от внутренней периферийной поверхности 395 неподвижной кулачковой направляющей 392 до оси вращения 374, как показано на ФИГ. 6А1. В некоторых воплощениях неподвижная кулачковая направляющая 392 может содержать различные криволинейные и/или прямолинейные области так, чтобы неподвижная кулачковая направляющая 392 определялась относительно более длинными и более короткими радиусами R в разных точках по периферийной поверхности 395 неподвижной кулачковой направляющей 392. Первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся по неподвижной кулачковой направляющей 392 по мере вращения барабана 364. Первый, второй и третий сдвигающие рычаги 354, 356, 385 поворачиваются там, где радиус R неподвижной кулачковой направляющей 392 увеличивается или уменьшается по мере того, как первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся по неподвижной кулачковой направляющей 392. В то же время, в областях, где неподвижная кулачковая направляющая 392 определяется относительно более длинными радиусами R, элемент 384 кулачкового толкателя выдвигается радиально наружу через базовое отверстие. В то же время в областях, где неподвижная кулачковая направляющая 392 определяется относительно более короткими радиусами R, элемент кулачкового толкателя вдвигается радиально внутрь через базовое отверстие. Следует принимать во внимание, что кулачковая направляющая 392 может быть сконфигурирована имеющей различные другие формы и размеры. Например, в некоторых воплощениях кулачковая направляющая 392 может быть сконфигурирована имеющей круглую форму, которая смещена или эксцентрична относительно оси вращения 374. Смещение неподвижной кулачковой направляющей относительно оси вращения вызывает сдвиг элементом кулачкового толкателя первого и второго наборов роликов кулачковой направляющей, катящихся по неподвижной кулачковой направляющей.

На ФИГ. 8 показана вертикальная проекция одного из воплощений сшивающей установки 348. Согласно ФИГ. 7 и 8 сшивающая установка 348 также может содержать пружинный элемент 394. Пружинный элемент 394 может иметь, по существу, U-образную форму и определяться верхней поверхностью 410 пружинного элемента, нижней поверхностью 411 пружинного элемента и боковым отверстием 412 пружинного элемента. Согласно ФИГ. 7 нижняя поверхность 411 пружинного элемента неподвижно соединена с верхней поверхностью 636 элемента кулачкового толкателя. Пружинный элемент 394 может иметь протяженность вдоль всей верхней поверхности 363 элемента кулачкового толкателя. Как будет более подробно обсуждаться ниже, боковое отверстие 412 пружинного элемента позволяет пружинному элементу 394 изгибаться, когда прессующий элемент прижимает частично расплавленную зону перекрытия к наружной периферийной поверхности опорного вала.

Как обсуждалось ранее, сшивающая установка также может содержать прессующий элемент 380, показанный на ФИГ. 7. Прессующий элемент 380 может иметь, по существу, прямоугольную форму и может определяться верхней поверхностью 420 прессующего элемента, нижней поверхностью 421 прессующего элемента и длиной 387 прессующего элемента. Прессующий элемент 380 может содержать, по существу, квадратные выступы 423, имеющие протяженность наружу от верхней поверхности 420 прессующего элемента. Нижняя поверхность 421 прессующего элемента неподвижно соединена с верхней поверхностью 410 пружинного элемента. Прессующий элемент 380 может иметь протяженность вдоль всей верхней поверхности 410 пружинного элемента. Как будет более подробно обсуждаться ниже, выступы 423 могут быть расположены в два ряда, как показано на ФИГ. 7.

Также согласно ФИГ. 7 сшивающая установка 348 дополнительно может содержать два нагревательных устройства 384. Как будет более подробно обсуждаться ниже, каждое нагревательное устройство 384 обеспечивает источник текучего вещества под давлением для доставки нагретого текучего вещества под давлением, такой как, например, воздух, к форсунке 378 для текучего вещества. В некоторых воплощениях, истечением текучего вещества из нагревательного устройства 384 в форсунку 378 для текучего вещества может управлять клапан. Каждое нагревательное устройство функционально связано с базовым элементом 380 посредством набора из трех сдвигающих рычагов 385. Каждый третий сдвигающий рычаг 385 функционально связан с одним концом одного нагревательного устройства 384, а также со второй частью 365 элемента кулачкового толкателя.

Как обсуждалось выше со ссылкой на ФИГ. 7, сшивающая установка также может содержать форсунку 378 для текучего вещества. Форсунка 378 для текучего вещества может содержать одно или несколько отверстий 424 для текучего вещества, при этом нагретое текучее вещество под давлением высвобождается из форсунки 378 для текучего вещества. Каждое нагревательное устройство 384 неподвижно соединено с отдельной форсункой 378 для текучего вещества. Как показано на ФИГ. 7, отверстия 424 для текучего вещества могут быть круглыми и могут иметь протяженность в ряд вдоль форсунки 378 для текучего вещества.

Как обсуждалось ранее, абсорбирующие изделия продвигаются в направлении обработки MD к устройству 334 для термокомпрессионного соединения. Со ссылкой на ФИГ. 6А, абсорбирующие изделия 400 продвигаются в направлении обработки MD на наружную периферийную поверхность 376 барабана по мере вращения барабана 364 вокруг оси вращения 374 барабана. Заготовка 406 первого пояса находится между заготовкой 408 второго пояса и наружной периферийной поверхностью 376 барабана. Конкретнее, наружный слой 162 заготовки 406 первого пояса может находиться в непосредственном контакте с наружной периферийной поверхностью 376 барабана. И внутренний слой 164 заготовки 406 первого пояса может находиться в непосредственном контакте с внутренним слоем 164 заготовки 408 второго пояса. Наружная периферийная поверхность 376 барабана перемещается с такой же скоростью, как и продвигающиеся абсорбирующие изделия 400 так, что положение абсорбирующих изделий 400, принимаемых на наружной периферийной поверхности 376, барабана остаются постоянными до тех пор, пока абсорбирующие изделия не будут удалены с барабана 364 в нисходящем направлении. Зона перекрытия заготовок 406, 408 первого и второго поясов расположена на наружной периферийной поверхности 376 барабана, совпадая с отверстием 366 барабана. Как будет более подробно обсуждаться ниже, сшивающая установка 348, направленная радиально внутрь относительно отверстия 366 барабана, сконфигурирована для осуществления термокомпрессионного соединения части зоны перекрытия по мере перемещения абсорбирующих изделий 400 по барабану 364. При приеме абсорбирующих изделий на барабане 364 сшивающая установка 348 расположена в первой конфигурации.

На ФИГ. 9 показан вид в перспективе одного из воплощений сшивающей установки 348 в первой конфигурации. Согласно ФИГ. 8 и 9 в первой конфигурации форсунки 378 для текучего вещества расположены радиально снаружи вблизи отверстия 366 барабана и наружной периферийной поверхности 376 барабана, в то время как прессующий элемент 380 расположен радиально внутри относительно отверстия 366 барабана и наружной периферийной поверхности 376 барабана. Кроме того, форсунки 378 для текучего вещества расположены в том же положении на окружности, что и выступы 423 прессующего элемента 386, и таким образом нагретое текучее вещество направляется в те же положения на зоне перекрытия, которые впоследствии будут сжаты прессующим элементом 380.

Согласно ФИГ. 6А и 6В, по мере того, как барабан продолжает вращаться, абсорбирующие изделия 400 оборачиваются вокруг наружной периферийной поверхности 376 барабана. В то же время струя нагретого текучего вещества под давлением направляется из нагревательных устройств 384 через форсунки 378 для текучего вещества наружу на зону перекрытия заготовок 406, 408 первого и второго поясов. Форсунки 378 для текучего вещества поддерживаются на предварительно выбранном расстоянии Y от наружного слоя 162 заготовки 406 первого пояса с целью управления давлением, прикладываемым нагретым текучим веществом к зоне перекрытия, как показано на ФИГ. 6В1. В некоторых воплощениях расстояние Y между наружным слоем 162 заготовки 406 первого пояса и форсунками 378 для текучего вещества может поддерживаться в пределах 3 мм относительно предварительно выбранного расстояния Y.

Для поддержания абсорбирующих изделий в пределах постоянного удаления от наружной периферийной поверхности барабана, в то время как текучее вещество нагревает зону перекрытия, может использоваться устройство управления положением. В некоторых воплощениях, устройство 450 управления положением может представлять собой ленточное устройство 451, показанное на ФИГ. 6С. Устройство 450 управления положением может быть расположено вблизи барабана 364 и может принимать форму по меньшей мере части наружной периферийной поверхности 376 барабана. Устройство управления положением может удерживать абсорбирующие изделия 400 в интервале от 0 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров от наружной периферийной поверхности барабана, или в интервале от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров от наружной периферийной поверхности барабана.

Когда зона перекрытия становится по меньшей мере частично расплавленной, а барабан 364 продолжает вращаться, сшивающая установка сдвигается во вторую конфигурацию. Как обсуждалось ранее со ссылкой на ФИГ. 6А, 6А1, 6В и 6В1, по мере вращения барабана 364 первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся по неподвижной кулачковой направляющей 392. Неподвижная кулачковая направляющая 392 остается неподвижной, в то время как первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся по неподвижной кулачковой направляющей 392. По мере того, как первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся из областей, где радиус R неподвижной кулачковой направляющей 392 определяется относительно более короткими радиусами R, в области, где радиус R неподвижной кулачковой направляющей 392 определяется относительно более длинными радиусами R, первый, второй и третий сдвигающие рычаги 354, 356, 385 поворачиваются. Согласно ФИГ. 6В первый сдвигающий рычаг 354 поворачивается на базовом рычаге 352 и элементе 358 кулачкового толкателя, в то время как набор вторых сдвигающих рычагов 356 поворачивается на элементе 358 кулачкового толкателя и базовом элементе 340. В то же время, элемент 358 кулачкового толкателя выдвигается радиально наружу к наружной периферийной поверхности 376 барабана. Третьи сдвигающие рычаги 385 также поворачиваются на элементе 358 кулачкового толкателя, приводя к перемещению нагревательных устройств 384 радиально внутрь от наружной периферийной поверхности 376 барабана и пространственному разнесению форсунок для текучего вещества относительно друг друга по каждую из сторон прессующего элемента 380. Сшивающая установка 348 продолжает сдвигаться до тех пор, пока первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей катятся по областям неподвижной кулачковой направляющей 392, при этом радиус R неподвижной кулачковой направляющей 392 остается постоянным, что соответствует второй конфигурации сшивающей установки 348. Сшивающая установка 348 остается во второй конфигурации до тех пор, пока первый и второй наборы роликов 388, 390 кулачковой направляющей перемещаются по неподвижной кулачковой направляющей 392 к областям, где неподвижная кулачковая направляющая определяется относительно более короткими радиусами.

На ФИГ. 10 показан вид в перспективе одного из воплощений сшивающей установки 348 во второй конфигурации. Согласно ФИГ. 10 во второй конфигурации прессующий элемент 380 имеет протяженность через отверстие барабана за наружную периферийную поверхность барабана, нагревательные элементы расположены радиально внутри относительно отверстия 366 барабана, и форсунки 378 для текучего вещества расположены по каждую из сторон элемента кулачкового толкателя, прилегающего к наружной периферийной поверхности 366 барабана.

Согласно ФИГ. 6А и 6В, в то время как барабан продолжает вращаться, и сшивающая установка 348 находится во второй конфигурации, частично расплавленная зона перекрытия приближается к опорному валу 368, расположенному рядом с барабаном 364. Когда абсорбирующие изделия 400 проходят между опорным валом 368 и барабаном 364, прессующий элемент 380, который проходит через отверстие 366 барабана, прижимает частично расплавленную зону перекрытия к наружной периферийной поверхности 370 опорного вала.

Выступы 423 прессующего элемента 380 сконфигурированы для соприкосновения с теми же положениями зоны перекрытия, которые были по меньшей мере частично расплавлены нагретым текучим веществом, как показано на ФИГ. 6 В, посредством чего в зоне перекрытия образуются обособленные участки 336а термокомпрессионных соединений. Пружинный элемент 394 может использоваться для приложения предварительно определенного усилия к зоне перекрытия между прессующим элементом 380 и опорным валом 368. После сжатия абсорбирующие изделия перемещаются с наружной периферии барабана. Барабан продолжает вращаться, и сшивающая установка сдвигается обратно в первую конфигурацию с целью формирования обособленных участков термокомпрессионных соединений на следующем абсорбирующем изделии.

В некоторых воплощениях, устройство термокомпрессионного соединения может сжимать зону перекрытия с несколькими повторами для формирования обособленных участков термокомпрессионных соединений. Например, как показано на ФИГ. 6D, вслед за сжатием зоны перекрытия в первый раз, сшивающая установка 348 сдвигается из первой конфигурации обратно во вторую конфигурацию по мере того, как абсорбирующие изделия 400 продвигаются вблизи опорного вала 371, посредством чего зона перекрытия сжимается во второй раз. Следует принимать во внимание, что может использоваться несколько опорных валов и что для многократного сжатия зоны перекрытия сшивающая установка 348 может сдвигаться из первой конфигурации во вторую конфигурацию и обратно.

На ФИГ. 11 показано схематическое изображение устройства 334 для термокомпрессионного соединения, демонстрирующее различные конфигурации сшивающей установки 348 относительно нагревателя 364. Как показано на ФИГ. 11, отдельная сшивающая установка находится в первой конфигурации 430 на протяжении приблизительно 180^о поворота вокруг барабана 364. Затем каждая сшивающая установка переходит через конфигурацию 432 сдвига, при этом сшивающая установка сдвигается из первой конфигурации во вторую конфигурацию на протяжении приблизительно 60^о поворота вокруг барабана 364. Каждая сшивающая установка затем находится во второй конфигурации 434 на протяжении приблизительно 60^о поворота вокруг барабана 364. И, наконец, каждая сшивающая установка переходит через конфигурацию 436 возврата в исходное положение, при этом сшивающая установка сдвигается из второй конфигурации в первую конфигурацию на протяжении приблизительно 60^о поворота вокруг барабана 364. Следует принимать во внимание, что сшивающая установка может находиться в каждой из конфигураций на протяжении меньшего или большего количества градусов поворота вокруг барабана 364, чем это показано на ФИГ. 11.

На ФИГ. 12 показана схематическая горизонтальная проекция устройства 334 для термокомпрессионного соединения со сшивающей установкой 348 в первой конфигурации. Как показано на ФИГ. 12, сшивающая установка 348 находится в первой конфигурации, когда абсорбирующие изделия принимаются на барабане 364. Как показано на ФИГ. 13, сшивающая установка 348 переходит из первой конфигурации во вторую конфигурацию через приблизительно 180^о от того места, где абсорбирующие изделия принимаются на барабане 364.

На ФИГ. 14 показана схематическая горизонтальная проекция устройства 334 для термокомпрессионного соединения со сшивающей установкой 348 во второй конфигурации. Как показано на ФИГ. 14, сшивающая установка 348 находится во второй конфигурации на протяжении приблизительно 60^о поворота вокруг барабана 364. Как показано на ФИГ. 15, сшивающая установка 348 возвращается в исходное положение из второй конфигурации в первую конфигурацию после того, как абсорбирующие изделия 400 продвигаются с барабана 364 и перед приемом следующих абсорбирующих изделий 400 на барабане 364.

Следует принимать во внимание, что сшивающая установка может быть сконфигурирована разными способами. Например, на ФИГ. 16 показана вертикальная проекция одного из воплощений сшивающей установки 348, при этом третьи сдвигающие рычаги 426 функционально связаны с элементом 358 кулачкового толкателя и с нагревательным устройством 384. Третьи сдвигающие рычаги 426 функционально связаны с элементом 358 кулачкового толкателя так, что на каждом конце нагревательного устройства 384 третьи сдвигающие рычаги 426 оказываются пересекающимися.

В некоторых воплощениях расстояние от абсорбирующих изделий до форсунок для текучего вещества может находиться в интервале от 0 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, или от приблизительно 0 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров, например, от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 3 миллиметров. Управление расстоянием между первой и второй заготовками и отверстием 424 для текучего вещества также может в результате приводить к более предсказуемому распылению текучего вещества и картине расплавления в ходе процесса нагревания.

Нагретое текучее вещество может включать окружающий воздух или другие газы. Следует принимать во внимание, что текучее вещество может нагреваться до различных температур и нагнетаться при различных давлениях. Например, в некоторых воплощениях текучее вещество может быть нагрета вплоть до температуры в интервале от низшей точки плавления первой и второй заготовок минус 30°С до низшей точки плавления первой и второй заготовок плюс 100°С. В некоторых воплощениях давление текучего вещества может находиться в интервале от 0,1×10⁵ ньютонов на квадратный метр до 1×10⁶ ньютонов на квадратный метр. В некоторых воплощениях нагретое текучее вещество может направляться по меньшей мере на одну из заготовки первого пояса и заготовки второго пояса в течение промежутка времени в интервале от 10 миллисекунд до 1000 миллисекунд или более. Могут использоваться более короткие и более длительные промежутки времени.

В некоторых воплощениях прессующий элемент может прижимать частично расплавленную зону перекрытия к наружной периферийной поверхности опорного вала под давлением в интервале от 1×10⁵ ньютонов на квадратный метр до 1×10⁸ ньютонов на квадратный метр. В некоторых воплощениях прессующий элемент может сжимать заготовки первого и второго поясов в течение промежутка времени в интервале от 10 миллисекунд до 1000 миллисекунд или более. Могут использоваться более короткие и более длительные промежутки времени.

Несмотря на то, что на ФИГ. 9 показано, что каждое нагревательное устройство и форсунка для текучего вещества представляют собой один непрерывный элемент, следует принимать во внимание, что может использоваться несколько нагревательных устройств и форсунок для текучего вещества. Например, каждое нагревательное устройство, показанное на ФИГ. 9, может содержать два или большее количество отдельных нагревательных устройств, при этом каждое нагревательное устройство содержит форсунку для текучего вещества. Например, отдельное нагревательное устройство и соответствующая форсунка для текучего вещества могут быть рассчитаны на подачу нагретого текучего вещества с отличающимися температурами и под отличающимися давлениями к разным положениям на зоне перекрытия. Например, части заготовок первого и второго поясов могут содержать количество материалов и слоев, отличающееся от других частей заготовок первого и второго поясов, и разные материалы могут иметь разные температуры в точке плавления. При избирательном нагревании частей под большим или меньшим давлением или при более высокой или менее высокой температуре, части заготовок с меньшим количеством слоев или с материалами, имеющими менее высокую точку плавления, не будут перегреваться, а части заготовок с большим количеством слоев или с материалами, имеющими более высокую точку плавления, будут нагреваться в достаточной степени.

Как показано на ФИГ. 9, каждая форсунка 378 для текучего вещества может содержать ряд из, по существу, круглых отверстий 424 для текучего вещества. Хотя следует принимать во внимание, что отверстия 424 для текучего вещества могут располагаться в разных конфигурациях. Также следует принимать во внимание, что отверстие для текучего вещества может иметь овальную, квадратную или различные другие формы. Отверстие 424 для текучего вещества может иметь диаметр в интервале от приблизительно 0,1 миллиметра до приблизительно 6 миллиметров.

Как показано на ФИГ. 10, прессующий элемент 380 может содержать выступы 423, по существу, квадратной формы, расположенные в два ряда от верхней поверхности 420 прессующего элемента. Однако следует понимать, что выступы 423 в различных конфигурациях могут быть равномерно или неравномерно пространственно разнесены и могут быть ориентированы в разных направлениях. Выступы 423 могут иметь круглую, овальную или другие типы форм. Согласно ФИГ. 10 выступы 423 могут иметь высоту в интервале от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров. В некоторых воплощениях выступы могут иметь ширину 442 в интервале от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров, или от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров.

Несмотря на то, что на ФИГ. 8 и 10 показано, что пружинный элемент имеет U-образную форму, следует принимать во внимание, что для амортизации давления от прессующего элемента 386, прижимающего зону перекрытия к наружной периферийной поверхности опорного вала, могут использоваться различные другие пружинные элементы. Управляя величиной усилия, прилагаемого к зоне перекрытия, можно приложить усилие, достаточное для формирования обособленных участков термокомпрессионных соединений, минимизируя повреждение заготовок и/или формирование относительно непрочных обособленных термокомпрессионных соединений.

В некоторых воплощениях прессующий элемент и опорный вал могут иметь покрытие, препятствующее прилипанию по меньшей мере частично расплавленной зоны перекрытия к поверхностям прессующего элемента и опорного вала. Прессующий элемент и опорный вал могут иметь, например, плазменное покрытие, покрытие из политетрафторэтилена или силикона. В некоторых воплощениях выступы прессующего элемента могут иметь гладкую поверхность с тем, чтобы обособленные участки термокомпрессионных соединений были плоскими. Однако в некоторых воплощениях выступы прессующего элемента могут иметь неровную поверхность с тем, чтобы участки термокомпрессионных соединений обладали текстурой.

Несмотря на то, что на ФИГ. 11 показано, что прессующий элемент 386 является непрерывным вдоль длины 387 прессующего элемента, следует принимать во внимание, что прессующий элемент 386 может быть прерывистым вдоль ширины прессующего элемента 386 так, чтобы длину 387 прессующего элемента могли определять несколько сегментов прессующего элемента 386. В некоторых воплощениях, несколько сегментов прессующего элемента могут действовать независимо, сжимая зону перекрытия с разной величиной давления. Например, каждый сегмент прессующего элемента 386 может содержать отдельный пружинный элемент 394, при этом каждый пружинный элемент 394 рассчитан на приложение усилия разной величины к разным частям зоны перекрытия. Прилагая усилия разной величины в разных положениях вдоль зоны перекрытия, можно создавать термокомпрессионное соединение через разные количества слоев заготовок или материалов. При избирательном сжатии части с большим или меньшим усилием, части заготовок с меньшим количеством слоев или разных материалов не будут подвергаться избыточному сжатию, а части заготовок с большим количеством слоев или разных материалов не будут подвергаться недостаточному сжатию. В некоторых воплощениях, прессующий элемент может содержать вдоль длины 387 прессующего элемента выступы разной формы или может содержать более одного сегмента, при этом каждый сегмент содержит выступы разной формы или может иметь разные конфигурации выступов вдоль длины прессующего элемента.

Если выбраны номинальные заданные значения, температура и давление текучего вещества поддерживаются в пределах заданного интервала. Например, заданное значение может быть выбрано из обсужденных выше интервалов, и тогда температура может поддерживаться в фиксированном интервале относительно номинального заданного значения, таком как ±30°С, и давление может поддерживаться в фиксированном интервале относительно номинального заданного значения, таком как ±1 бар. Допустимый интервал будет зависеть от взаимосвязи между такими свойствами, как точка размягчения и/или температура плавления материалов, подлежащих соединению, и выбранным номинальным заданным значением. Например, номинальное заданное значение, которое выше температуры плавления одного или нескольких подлежащих соединению материалов, может потребовать более узкого интервала управления, чем номинальное заданное значение, которое намного ниже температуры плавления одного или нескольких подлежащих соединению материалов. Интервал управления может быть асимметричным относительно номинального заданного значения. Под достаточным нагреванием подразумевается то, что текучее вещество нагревается до температуры, допускающей по меньшей мере частичное расплавление или по меньшей мере размягчение одной или нескольких заготовок. Достаточное нагревание может изменяться вместе с материалами и используемым оборудованием. Например, если нагретое текучее вещество применяется к одной или нескольким заготовкам почти мгновенно, с небольшим или отсутствующим временем на охлаждение, текучее вещество может быть нагрета приблизительно до точки размягчения или приблизительно до точки плавления одной или нескольких заготовок. Если нагретое текучее вещество направляется на одну или несколько заготовок через некоторый промежуток времени или расстояния так, что нагретое текучее вещество может несколько охлаждаться перед взаимодействием с одной или несколькими заготовками, может быть необходимо нагреть текучее вещество выше, возможно, значительно выше точки размягчения или точки плавления одной или нескольких заготовок.

Текучее вещество также может подаваться в зону перекрытия импульсным способом. Воздействие струи нагретого текучего вещества может быть отрегулировано, чтобы как энергии струи, так и энергии других средств, таких как нагретый опорный вал (если опорный вал нагревается), форсунки для текучего вещества, деформация зоны перекрытия и внутреннее трение заготовок первого и второго поясов, было достаточно для по меньшей мере частичного расплавления плавких компонентов в заготовках первого и второго поясов для создания достаточной клейкости, которая при сжатии будет образовывать прочный шов. Расплавление плавких компонентов по всей протяженности заготовок первого и второго поясов может происходить неравномерным образом.

Продолжительность переноса энергии в способе, описываемом в настоящем раскрытии, может представлять собой динамический процесс, и через поперечные сечения плавких компонентов может быть создан температурный градиент. Т.е. сердцевина плавких компонентов может оставаться твердой, в то время как внешняя поверхность плавких компонентов может быть расплавлена или близка к расплавлению. Внешняя поверхность может достигать точки размягчения даже ниже температуры плавления, и таким образом пластическая деформация материала может происходить при намного меньшей нагрузке, чем для того же материала при температуре окружающей среды. Поэтому если один или несколько из подлежащих соединению материалов обладают точкой размягчения, процесс может регулироваться так, чтобы по меньшей мере в части заготовок 406, 408 первого и второго поясов он достигал температуры между точкой размягчения и точкой плавления. Использование температуры точки размягчения или выше точки размягчения, но ниже точки плавления одного или нескольких из плавких компонентов может позволить создавать прочное термокомпрессионное соединение между заготовками 406, 408 первого и второго поясов с уменьшенным нарушением структуры плавких компонентов, например, путем размягчения или иного ослабления плавких компонентов.

Устройство для термокомпрессионного соединения дозирует и распределяет тепловую энергию внутри и вокруг частей заготовок первого и второго поясов, где будут сформированы обособленные участки термокомпрессионных соединений. Чем ниже тепловая энергия, подаваемая для формирования обособленных термокомпрессионных соединений, тем меньше вероятность того, что процесс будет повреждать близлежащие материалы или воздействовать на слои, прилегающие к намеченным участкам термокомпрессионных соединений. Струя нагретого текучего вещества, такого как, например, воздух, может рассредоточиваться по пористым слоям, или, там, где температура плавления заготовок первого и второго поясов не является одинаковой, при этом горячий воздух может использоваться для формирования сквозь первый наружный слой отверстия, допускающего проникновение горячего воздуха ко второй наружной поверхности. Если каждая из заготовок первого и второго поясов является пористой, и заготовки первого и второго поясов имеют, по существу, одинаковую температуру плавления, может использоваться поток воздуха с относительно низкой температурой и низким давлением, что в результате не приводит к большому повреждению волокон внутри и вокруг участков термокомпрессионных соединений. В некоторых случаях, если одна из заготовок первого и второго поясов или другой слой материала, находящийся между источником горячего воздуха и заготовками первого и второго поясов, не являются пористыми или имеют температуру плавления, которая не является, по существу, такой же, как у других слоев, может потребоваться поток воздуха с относительно высокой температурой и под высоким давлением.

Как обсуждалось выше, способ также может включать этап сжатия зоны перекрытия прессующим элементом, в то время как плавкие компоненты являются по меньшей мере частично расплавленными и/или находящимися в клейком состоянии. Температура прессующего элемента может быть по меньшей мере ниже температуры плавления заготовок первого и второго поясов. В некоторых воплощениях прессующий элемент может быть нагрет. Свойство клейкости плавких компонентов позволяет соединять заготовки первого и второго поясов, и таким образом возможно уменьшить или избежать накопления расплавленного материала полотна. Прессующий элемент может быть спроектирован в соответствии с эстетическими критериями, например, для создания обособленных точек, в которых соединяются заготовки первого и второго поясов, имеющих определенную форму. Обособленные участки термокомпрессионных соединений могут быть сконфигурированы так, чтобы шов можно было относительно легко раскрыть в случае надобности. Точки сжатия обычно могут принимать форму выступов прессующего элемента и расстояние между выступами прессующего элемента. В качестве одного из примеров, выступы прессующего элемента могут быть, по сути, овальными или могут иметь какую-либо другую геометрическую или декоративную форму в соответствии с необходимым усилием для разъединения или восприятием усилия для разъединения. Выступы прессующего элемента могут быть равномерно или неравномерно разнесены в пространстве и могут быть ориентированы в разных направлениях.

Согласно ФИГ. 4 и 5F после формирования обособленных участков 336а термокомпрессионных соединений абсорбирующие изделия 400 продвигаются в направлении обработки MD к ножевому валу 338, где области 336 разрезают вдоль поперечного направления с целью создания первого бокового шва 178 на абсорбирующем изделии 100 и второго бокового шва 180 на следующем продвигающемся абсорбирующем изделии. Следует принимать во внимание, что в некоторых воплощениях ножевой вал может быть выполнен заодно с прессующим элементом так, что когда прессующий элемент сжимает зону перекрытия, прессующий элемент также разрезает зону перекрытия.

Несмотря на то, что устройство термокомпрессионного соединения описано в контексте термокомпрессионного соединения поясов для изготовления боковых швов, следует принимать во внимание, что способы и устройства согласно настоящему раскрытию могут использоваться для термокомпрессионного соединения разнообразных компонентов и заготовок. Устройства и способы термокомпрессионного соединения согласно настоящему раскрытию также могут быть сконфигурированы для работы в соответствии с устройством и способами, раскрытыми в патенте США №6248195 и публикации заявки на патент США №2012/0021186, поданной 7 июня 2010 г.

Размеры и значения, раскрытые в данном описании, не следует понимать как строго ограниченные указанными точными числовыми значениями. Наоборот, если не указано иначе, каждый такой размер следует подразумевать, и как указанное значение, и как функционально эквивалентный диапазон, охватывающий данное значение. Например, размер, указанный как "40 мм" следует понимать, как "приблизительно 40 мм".

Каждый документ, упомянутый в данном описании, в том числе любая перекрестная ссылка или родственные патент или заявка, настоящим в полном объеме включен в данное описание посредством ссылки, за исключением четко указанных исключений или иных ограничений. Цитирование любого документа не является допущением того, что он является прототипом любого раскрытого или заявленного в данном описании изобретения, или того, что он сам, или в сочетании с другим источником или источниками, предлагает, предполагает или раскрывает любое из этих изобретений. Также, в том случае, если любое значение или определение какого-либо термина в данном документе противоречит какому-либо значению или определению такого же термина в документе, включенном в настоящий посредством ссылки, значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем документе, будет иметь первостепенную силу.

Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления данного изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что могут быть выполнены различные другие изменения и модификации без отклонения от сущности и объема данного изобретения. Таким образом, предусматривается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие изменения и модификации, входящие в объем данного изобретения.

Настоящее изобретение относится к способам изготовления абсорбирующих изделий и к устройствам и способам, применяемым для соединения компонентов термокомпрессией в ходе изготовления абсорбирующих изделий. Способ соединения частей полотна включает продвижение частей полотна на вращающийся барабан так, чтобы части полотна перекрывались в зоне перекрытия по мере оборачивания частей полотна вокруг барабана. Каждая часть полотна имеет температуру плавления. Текучее вещество нагревают до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного расплавления частей полотна. Форсунка для текучего вещества выдвигается из отверстия в барабане, и струю нагретой текучей среды направляют из форсунки для текучего вещества на части полотна в зоне перекрытия. Нагретое текучее вещество проникает в части полотна и по меньшей мере частично их расплавляет. Части полотна по меньшей мере частично расплавляют с применением нагретого текучего вещества. Прессующий элемент выдвигается через отверстие в барабане для сжатия частей полотна между прессующим элементом и опорным валом с целью объединения частей полотна в зоне перекрытия. Задача изобретения заключается в создании способов и устройства для более точного управления положением и прочностью термокомпрессионных соединений, используемых при формировании боковых швов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Способ формирования термокомпрессионного соединения, включающий этапы:
вращения барабана вокруг оси вращения, при этом указанный барабан содержит форсунку для текучего вещества и прессующий элемент;
вращения опорного вала, прилегающего к барабану;
продвижения первой заготовки в направлении обработки на барабан, при этом указанная первая заготовка имеет внутреннюю поверхностью и наружную поверхность, при этом наружная поверхность первой заготовки прилегает к барабану;
продвижения второй заготовки в направлении обработки, при этом первая заготовка находится между второй заготовоой и барабаном;
оборачивания первой и второй заготовок вокруг части барабана;
нагревания текучего вещества до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного расплавления заготовок;
перемещения форсунки для текучего вещества радиально наружу из барабана;
направления струи нагретого текучего вещества на первую и вторую заготовки;
частичного расплавления первой и второй заготовок;
втягивания форсунки для текучего вещества радиально внутрь барабана;
выдвижения прессующего элемента радиально наружу из барабана; и
сжатия первой и второй заготовок между прессующим элементом и опорным валом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что барабан имеет наружную периферийную поверхность барабана и содержит отверстие в наружной периферийной поверхности барабана, и при этом форсунка для текучего вещества и прессующий элемент расположены радиально внутри относительно отверстия в наружной периферийной поверхности барабана.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно включает этап поддержания первой и второй заготовок на удалении от наружной периферийной поверхности барабана с применением устройства управления положением.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап поддержания первой и второй заготовок на удалении от наружной периферийной поверхности барабана с применением устройства управления положением.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап поддержания форсунки для текучего вещества на расстоянии от наружной поверхности первой заготовки.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что расстояние от форсунки для текучего вещества до наружной поверхности первой заготовки находится в интервале от приблизительно 0 мм до приблизительно 10 мм.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что струя нагретого текучего вещества имеет температуру в интервале от 30°C ниже низшей точки плавления первой и второй заготовок до 100°C выше низшей точки плавления первой и второй заготовок.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что струю нагретого текучего вещества направляют на первую и вторую заготовки под давлением в интервале от приблизительно 0,1×10⁵ Н/м² до приблизительно 1×10⁶ Н/м².

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что струю нагретого текучего вещества направляют на первую и вторую заготовки в течение промежутка времени от приблизительно 10 мс до приблизительно 1000 мс.

10. Способ по п. 2, отличающийся тем, что форсунка для текучего вещества содержит отверстие для текучего вещества, и при этом отверстие для текучего вещества находится на расстоянии от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 5 мм от отверстия в наружной периферийной поверхности барабана.

11. Способ по п. 1, дополнительно включающий этапы:
втягивания прессующего элемента радиально внутрь в барабан;
выдвижения прессующего элемента радиально наружу из барабана;
вращения второго опорного вала, прилегающего к барабану; и
сжатия первой и второй заготовок между прессующим элементом и вторым опорным валом.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первая и вторая заготовки представляют собой нетканые материалы.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что текучим веществом является окружающий воздух.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прессующий элемент прижимает первую и вторую заготовки к опорному валу под давлением от приблизительно 1×10⁵ Н/м² до приблизительно 1×10⁸ Н/м².

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап разрезания первой и второй заготовок на отдельные изделия ножевым валом.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап сжатия первой и второй заготовок включает разрезание первой и второй заготовок на отдельные изделия.

17. Устройство для соединения заготовок термокомпрессией, содержащее:
барабан, предназначенный для непрерывного продвижения первой и второй заготовок, при этом указанный барабан характеризуется наружной периферийной поверхностью барабана и содержит отверстие барабана в наружной периферийной поверхности барабана, при этом барабан выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения;
форсунку для текучего вещества, подвижно соединенную с барабаном, расположенную радиально внутри относительно отверстия барабана и выполненную с возможностью направления текучего вещества радиально наружу через отверстие барабана в направлении первой и второй заготовок;
опорный вал, расположенный вблизи барабана, при этом указанный опорный вал выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения; и
прессующий элемент, подвижно соединенный с барабаном, расположенный радиально внутри относительно отверстия барабана и выполненный с возможностью прохождения через отверстие барабана с целью прижатия первой и второй заготовок к опорному валу для формирования термокомпрессионного соединения.

18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что дополнительно содержит неподвижную кулачковую направляющую, соединенную с барабаном.

19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что дополнительно содержит ролики кулачковой направляющей, соединенные с неподвижной кулачковой направляющей, при этом указанные ролики кулачковой направляющей выполнены с возможностью сдвигания форсунки для текучего вещества и прессующего элемента радиально внутрь и наружу.

20. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что дополнительно содержит пружинный элемент, соединенный с прессующим элементом, при этом пружинный элемент выполнен с возможностью приложения усилия к первой и второй заготовкам посредством прессующего элемента.