ES2923209T3

ES2923209T3 - Aparato y método para la aplicación de segmentos discretos de material a materiales de tela continua

Info

Publication number: ES2923209T3
Application number: ES19198376T
Authority: ES
Inventors: Jeffrey W Fritz; David E Schuette; Justin M Lafferty; Joram L Mcclurg; Todd A Humphrey
Original assignee: Joa Curt G Inc
Current assignee: Joa Curt G Inc
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2022-09-26
Anticipated expiration: 2039-09-19
Also published as: EP3626216B1; CA3055894A1; EP3626216A1; US20200095084A1; US11148901B2

Abstract

Un aparato (50) y método para aplicar segmentos discretos a una tela continua incluye alimentar una primera tela continua (86) a un rodillo (60), comprendiendo la primera tela continua (86) una o más capas, alimentando una segunda tela continua (54) a un yunque de vacío (58), cortando la primera banda continua (86) en una pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a través de la interacción del rodillo (60) con al menos un elemento de corte (62) selectivamente posicionable adyacente al rodillo (60), transfiriendo cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) desde el rodillo (60) a la segunda banda continua (54) en una primera ubicación (94) y a través de una presión de vacío del yunque de vacío (58).), y unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda red continua (54) en una segunda ubicación (108) aguas abajo de la primera ubicación (94) en una dirección de la máquina (78), cada uno de los pluralidad de segmentos discretos (56, 146) unidos a la segunda red continua (54) a través de la interacción del vacío anv il (58) con un dispositivo de unión (66) colocado en la segunda ubicación (108). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y método para la aplicación de segmentos discretos de material a materiales de tela continua

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a prendas desechables y más específicamente, a sistemas y métodos para fabricar prendas desechables. Más específicamente, la invención se refiere a la unión por ultrasonidos de capas de prendas. Más específicamente la invención se refiere a la aplicación y unión de segmentos discretos tales como, por ejemplo, segmentos de una capa de absorción y distribución (ADL, por sus siglas en inglés), a una tela continua.

Los elementos absorbentes para prendas absorbentes desechables están formados comúnmente por diferentes capas de material individuales que se superponen, en donde cada capa de material está diseñada para proporcionar propiedades específicas. Una estructura típica para una prenda absorbente incluye una hoja superior, una capa de absorción y distribución (ADL) y una capa de almacenamiento, y también pueden estar presentes otras capas, como una capa de tejido, una capa para proporcionar elasticidad a los productos, o una capa para proporcionar una mejor impresión visual, etc., como es conocido en la técnica.

La ADL se coloca típicamente encima de la superficie que mira hacia el cuerpo de la capa de almacenamiento y su función es absorber rápidamente los fluidos excretados del cuerpo y transferirlos rápidamente fuera del cuerpo a la capa de almacenamiento, y también mantener la capa de almacenamiento lo suficientemente separada de la piel para evitar que los fluidos corporales rehumedezcan la piel durante el uso de la prenda absorbente. La ADL también distribuye el fluido en una superficie mayor para proporcionar un uso más eficiente de la superficie de la capa de almacenamiento.

Haciendo referencia a la FIG. 1, se ilustra un aparato 2 para unir una ADL 4 a una tela 6 (por ejemplo, la hoja superior) durante la fabricación de una prenda absorbente, de acuerdo con una implementación conocida del estado de la técnica. El aparato 2 comprende un primer conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 8 y un segundo conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 10 en sucesión lineal que funcionan para unir la ADL 4 a la tela 6.

Se introduce una alimentación continua de ADL 4 sobre una superficie de un yunque receptor 12 y es posteriormente cortada por un cuchillo 14 en una rueda de cuchillos 16 para formar secciones discretas de ADL 18.

Las secciones discretas de ADL 18 se mantienen en el yunque receptor 12 y giran alrededor del mismo hasta una ubicación donde se transfieren a un yunque 20 que es parte del primer conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 8. Las secciones discretas de ADL 18 se mantienen en el yunque 20 y giran alrededor del mismo hasta una ubicación adyacente a un sonotrodo de cuchilla 22 que es parte del primer conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 8. Desde una superficie 24 del yunque 20 se extiende un inserto o patrón de yunque 26 que interactúa con una superficie 28 del sonotrodo de cuchilla 22 para unir la sección 18 de ADL a la tela 6.

En funcionamiento, la tela 6 procede entre la superficie del yunque 24 y la superficie del sonotrodo de cuchilla 28 del primer conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 8, de tal manera que una superficie superior de la tela 30 se encuentra en proximidad a la superficie del yunque 24 del yunque 20 del primer conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 8. Las secciones discretas de la ADL 18 están en estrecha comunicación con la superficie superior de la tela 30 mediante la rotación del yunque 20, y las secciones discretas de ADL 18 y la tela 6 son adheridas entre sí por el primer conjunto de yunque/cuchilla 8 por medio de la interacción del sonotrodo de cuchilla 22 con la superficie del yunque 24. Las secciones de ADL adheridas 18 y la tela 6 luego proceden linealmente 32 al segundo conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 10.

El segundo conjunto de yunque/cuchilla 10 comprende un yunque 34 y un sonotrodo de cuchilla 36, comprendiendo el yunque 34 una superficie de yunque 38 y comprendiendo el sonotrodo de cuchilla 36 una superficie de sonotrodo de cuchilla 40. La tela 6 y las secciones de ADL 18 avanzan a la ubicación 44 entre la superficie del yunque 38 y la superficie del sonotrodo de cuchilla 40 del segundo conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 10, de forma que la superficie superior de la tela 30 y las secciones de ADL 18 estén próximas a la superficie del sonotrodo de cuchilla 40. Se crea una unión por ultrasonidos (no ilustrado en las figuras) en la ubicación 42 donde la superficie del sonotrodo de cuchilla 40 interactúa con la superficie del yunque 38, uniendo así la ADL 4 a la tela 6.

Durante el funcionamiento del aparato 2, las secciones de ADL 18 pueden desprenderse inadvertidamente de la tela 6 si la adherencia formada por el primer conjunto de yunque/cuchilla 8 no es suficiente para mantener las secciones de ADL 18 en la tela 6 durante la transferencia del primer conjunto de yunque/cuchilla 8 al segundo conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 10 y/o durante la formación de la unión en el segundo conjunto de yunque/sonotrodo de cuchilla 10. Por consiguiente, existe la necesidad de un aparato mejorado y un método para aplicar segmentos discretos de un material, tal como una ADL, sobre una tela. Tal aparato y método, de acuerdo con las formas de realización ejemplares, utilizaría un solo conjunto de sonotrodo y yunque ultrasónico, utilizaría un sonotrodo ultrasónico rotatorio, utilizaría un vacío para promover la colocación continua de los segmentos discretos sobre la tela en una manera segura, y/o utilizaría un rodillo para la aplicación de segmentos discretos a una tela.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método para aplicar segmentos discretos a una tela continua de acuerdo con la reivindicación 1. El método incluye: introducir una primera tela continua a un rodillo, la primera tela continua comprende una o más capas; introducir una segunda tela continua a un yunque de vacío, cortar la primera tela continua en una pluralidad de segmentos discretos por medio de la interacción del rodillo con al menos un elemento de corte que se puede posicionar selectivamente adyacente al rodillo; transferir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos del rodillo a la segunda tela continua en una primera ubicación, transfiriéndose la pluralidad de segmentos discretos a la segunda tela continua a través de una presión de vacío del yunque de vacío, en donde transferir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos comprende la extracción de un segmento discreto respectivo del rodillo y su colocación sobre la segunda tela continua que está sobre el yunque de vacío, a través de la presión de vacío del yunque de vacío; mantener un segmento discreto respectivo sobre la segunda tela continua a través de la presión de vacío del yunque de vacío, a medida que el yunque de vacío hace avanzar el segmento discreto respectivo y la segunda tela continua de la primera ubicación a una segunda ubicación aguas abajo de la primera ubicación en la dirección de la máquina; y unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos a la segunda tela continua en la segunda ubicación, cada uno de la pluralidad de segmentos discretos unido a la segunda tela continua a través de la interacción del yunque de vacío con un dispositivo de unión posicionado en la segunda ubicación.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un aparato para aplicar segmentos discretos a una tela continua de acuerdo con la reivindicación 8. El aparato incluye un rodillo que gira para trasladar una primera tela continua a lo largo de una superficie del rodillo, comprendiendo la primera tela continua una o más capas. El aparato también incluye un yunque de vacío que gira para trasladar una segunda tela continua a lo largo de una superficie del yunque del yunque de vacío, el rodillo y el yunque de vacío adyacentes el uno al otro en una primera ubicación. El aparato incluye además al menos un elemento de corte que se puede posicionar selectivamente adyacente al rodillo y que interactúa con el rodillo para cortar la primera tela continua en una pluralidad de segmentos discretos y un dispositivo de unión que puede funcionar con el yunque de vacío para unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos a la segunda tela continua en una segunda ubicación aguas abajo de la primera ubicación en una dirección de la máquina en la que se trasladan la pluralidad de segmentos discretos y la segunda tela continua, en donde el rodillo gira para trasladar la pluralidad de segmentos discretos a la primera ubicación, después de haber sido cortado por la interacción de al menos un elemento de corte, por ejemplo, el cuchillo y el rodillo, y en donde el yunque de vacío genera una presión de vacío en la superficie del yunque para hacer que cada uno de la pluralidad de segmentos discretos sea transferido del rodillo sobre la segunda tela continua en la primera ubicación y que sea sostenido en el lugar en la segunda tela continua.

Estas y otras ventajas y características se entenderán más fácilmente a partir de la siguiente descripción detallada de las formas de realización preferidas de la invención que se proporciona en relación con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos ilustran las formas de realización contempladas en la presente para llevar a cabo la invención.

En los dibujos:

La FIG. 1 es una vista lateral de un aparato para unir una capa de absorción y distribución (ADL) a una tela, como se conoce en el estado de la técnica.

La FIG. 2 es una vista lateral de un aparato para aplicar segmentos discretos de material, tales como segmentos de una ADL, a una tela continua, de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La FIG. 3 es una vista lateral de un rodillo y una rueda de cuchillos incluidos en el aparato ilustrado en la FIG. 2, de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La FIG. 4 es una vista superior de un rodillo incluido en el aparato ilustrado en la FIG. 2, que ilustra una tela de ADL continua y una sección de ADL que atraviesa una superficie del rodillo.

La FIG. 5 es una vista superior de un yunque de vacío incluido en el aparato ilustrado en la FIG. 2, de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La FIG. 6 es una sección transversal de una superficie del yunque de vacío ilustrado en la FIG. 5.

La FIG. 7 es una vista superior de un yunque de vacío incluido en el aparato ilustrado en la FIG. 2, de acuerdo con otra forma de realización de la invención.

La FIG. 8 es una vista lateral de un yunque de vacío y al menos un sonotrodo incluidos en el aparato ilustrado en la FIG. 2, de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La FIG. 9 es un diagrama de flujo que ilustra un método para aplicar segmentos discretos de material a una tela continua, de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La FIG. 10 es una vista superior de un yunque de vacío que se puede utilizar en el aparato ilustrado en la FIG. 2 para aplicar segmentos de aletas a una tela continua, de acuerdo con otra forma de realización de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Las formas de realización de la presente invención proporcionan un método y aparato para aplicar un segmento discreto de material a una tela continua. Una disposición de rodillos o ruedas, que incluye un yunque de vacío, se utiliza en combinación con una herramienta de unión para proporcionar un método para aplicar el segmento discreto a una tela continua, para promover la colocación continuada del segmento discreto sobre la misma. En las formas de realización descritas en la presente, el segmento discreto es una capa de absorción y distribución (ADL). Sin embargo, el método y el aparato pueden utilizarse para aplicar otros tipos de segmentos discretos a una tela continua, incluyendo paneles de extensión y segmentos de aletas como ejemplos no limitantes.

Si bien la descripción de la presente es detallada y exacta para permitir a los expertos en la técnica poner en práctica la invención, las formas de realización físicas descritas en la presente meramente ejemplifican la invención que puede ser realizada en otras estructuras específicas. Si bien se ha descrito la forma de realización preferida, se pueden cambiar los detalles sin apartarse de la invención, la cual es definida en la memoria descriptiva.

Haciendo referencia en primer lugar a la FIG. 2, se ilustra una vista lateral de un aparato 50 para unir una ADL 52 a una tela 54, comprendiendo el aparato 50 un aparato tipo rotativo de acuerdo con una forma de realización ejemplar de la invención. El aparato 50 funciona para proporcionar una colocación continuada de una pluralidad de segmentos discretos de ADL 56 sobre la tela 54 y mantener los segmentos de ADL 56 en su lugar sobre la tela 54 haciendo avanzar al mismo tiempo los segmentos de ADL 56 y la tela 54 y formando al mismo tiempo uniones entre los segmentos de ADL 56 y la tela 54.

Con respecto a los materiales utilizados en la ADL 52 y la tela 54, la ADL 52 está construida con material(es) configurado(s) para absorber rápidamente fluido y distribuirlo de manera eficiente. La tela 54 es - en una forma de realización ejemplar - una hoja superior construida de cualquiera de un número de materiales adecuados capaces de fusionarse a la ADL 52 tras la aplicación de una energía aplicada que hace que una o ambas capas/ telas se ablanden o fusionen y se unan entre sí. Como ejemplos no limitantes, la tela 54 puede estar compuesta por materiales no tejidos, materiales tejidos, películas, y/o compuestos o laminados de cualquiera de estos tipos de materiales.

Con respecto a la ADL 52, si bien la ADL 52 se muestra en la FIG. 2 de manera general como una sola capa de material, se reconoce que la ADL 52 puede comprender una, dos o más capas, que pueden formar una capa unitaria o permanecer como capas discretas que pueden adherirse entre sí. En una forma de realización ejemplar, la ADL 52 comprende dos capas: una capa de distribución y una capa de absorción, pero las formas de realización de la ADL 52 no están restringidas a este ejemplo. La capa de distribución y la capa de absorción se ejemplificarán ahora con más detalles.

La capa de distribución puede comprender, por ejemplo, al menos 50% en peso de fibras celulósicas reticuladas. Las fibras celulósicas reticuladas pueden ser onduladas, torcidas o rizadas, o una combinación de las mismas, incluyendo las onduladas, torcidas y rizadas. Las fibras celulósicas reticuladas proporcionan una mayor elasticidad contra la compresión en el embalaje del producto o en condiciones de uso, por ejemplo, bajo el peso del bebé. La capa de distribución que comprende fibras celulósicas reticuladas puede comprender otras fibras, pero esta capa puede comprender ventajosamente al menos 50%, o 60%, o 70%, u 80%, o 90% o incluso hasta 100%, en peso de la capa, de fibras celulósicas reticuladas (incluyendo los agentes de entrecruzamiento). Un ejemplo de tal capa mixta de fibras celulósicas reticuladas puede comprender aproximadamente 70% en peso de fibras de celulosa entrecruzadas químicamente, aproximadamente 10% en peso de fibras de poliéster (PET), y aproximadamente 20% en peso de fibras de pulpa no tratadas.

La capa de absorción puede ser típicamente o comprender un material no tejido, por ejemplo un material SMS o SMMS, que comprende una capa hilada por torsión, una capa soplada en fusión y otra capa hilada por torsión o alternativamente un material no tejido hilado químicamente cardado. El material no tejido puede ser, en particular, unido con látex, siendo un aglutinante ejemplar un aglutinante de látex, como por ejemplo un aglutinante de látex de estireno-butadieno (látex SB). Se puede utilizar otra capa de absorción además de la primera capa de absorción descrita anteriormente. Por ejemplo, se puede colocar una capa de tejido entre la primera capa de absorción y la capa de distribución. El tejido puede tener propiedades de distribución de la capilaridad mejoradas en comparación con la capa de absorción descrita anteriormente.

Como se muestra en la FIG. 2, el aparato 50 comprende generalmente un yunque de vacío 58, un rodillo 60, un elemento cortante 62 (que en la forma de realización ilustrada comprende una rueda de cuchillos 62 que tiene uno o más cuchillos 64), y un dispositivo de unión 66. En la forma de realización ilustrada, el aparato 50 comprende un conjunto tipo rotativo en el que cada uno de yunque de vacío 58, rodillo 60, rueda de cuchillos 62, y dispositivo de unión 66 comprende un dispositivo rotativo que gira alrededor de un eje respectivo de rotación. Se reconoce, sin embargo, que uno o más de los dispositivos podrían ser un dispositivo de tipo no rotativo, tal como un elemento de corte y/o dispositivo de unión alternativamente podría ser un dispositivo de tipo no rotativo. Por lo tanto, las formas de realización de la invención no pretenden estar limitadas al aparato específico 50 ilustrado en la FIG. 2.

El yunque de vacío 58 comprende un yunque rotativo con una superficie de yunque 68 que gira en una primera dirección 70 alrededor de un centro de rotación del yunque de vacío 72. Una tela de hoja superior continua 54 que tiene una primera superficie 74 y una segunda superficie 76 se introduce en el yunque de vacío 58 y atraviesa la superficie del yunque de vacío 68 en una dirección de la máquina (DM) 78, de forma que la segunda superficie 76 esté en comunicación directa con la superficie del yunque de vacío 68. Como se explicará/ilustrará en mayor detalle a continuación, el yunque de vacío 58 es un cuerpo generalmente cilíndrico conectado a una fuente de vacío, incluyendo el yunque de vacío 58 una pluralidad de orificios de vacío sobre la superficie del yunque 68 en comunicación con la fuente de vacío. Por lo tanto, se puede proporcionar un vacío de forma selectiva sobre la superficie del yunque 68 para retener allí la tela de la hoja superior 54, así como para atraer y mantener segmentos discretos de ^aD^lsobre la tela de la hoja superior 54, como se explicará en mayor detalle a continuación.

El rodillo 60 comprende una superficie de rodillo 80 que gira en una segunda dirección 84 (opuesta a la primera dirección 70) alrededor de un eje de rotación del rodillo 82. Se introduce una tela continua 86 de ADL 52 en el rodillo 60 y atraviesa la superficie del rodillo 80 en la dirección de la máquina 78, de forma que la tela continua de ADL 86 esté en comunicación directa con la superficie del rodillo 80. El rodillo 60 está configurado para retener la tela continua de ADL 86 sobre el mismo, así como para mantener los segmentos discretos de ADL 56 luego del corte de la tela de ADL 86, como se explicará en mayor detalle más adelante. De acuerdo con las formas de realización, el rodillo puede estar configurado, por lo tanto, como un rodillo de vacío que proporciona selectivamente una presión de vacío sobre la superficie del rodillo 80 para retener la tela continua de ADL 86 y/o los segmentos de ADL 56 sobre el mismo, pero podría alternativamente retener la tela continua de ADL 86 y/o los segmentos de ADL 56 sobre el mismo a través de medios alternativos, tal como fricción, etc.

Como se puede observar en la FIG. 2, y también en la FIG. 3, el rodillo 60 es colocado cerca de la rueda de cuchillos 62, de forma que el rodillo 60 pueda interactuar con la rueda de cuchillos 62 para cortar la tela continua de ADL 86. Como se muestra mejor en la FIG. 3, la rueda de cuchillos 62 comprende una superficie de la rueda de cuchillos 88 que gira alrededor de un centro de rotación de la rueda de cuchillos 89, estando al menos un cuchillo 64 en comunicación fija con la superficie de la rueda de cuchillos 88. Como alternativa, al menos un cuchillo 64 está en comunicación removible con la superficie de la rueda de cuchillos 88. La rueda de cuchillos 62 está colocada en estrecha proximidad de la superficie del rodillo 80 de tal modo que un ápice de cuchillo 90 que se extiende una distancia 92 de la superficie de la rueda de cuchillos 88 esté en comunicación periódica y liberable con la superficie del rodillo 80, de tal modo que el cuchillo 64 actúa para realizar un corte en la tela continua de ADL 86. La comunicación liberable entre el ápice del cuchillo 90 y la superficie del rodillo 80 se repite con cada comunicación de un ápice de cuchillo 90 y la superficie del rodillo 80, de tal modo que se realizan múltiples cortes sobre la tela continua de ADL 86 para formar segmentos discretos de ADL 56, tal como se muestra con más detalle en la FIG. 4. Después del corte, los segmentos discretos de ADL 56 continúan girando alrededor del rodillo 60 mientras se mantienen en la superficie del rodillo 80, por ejemplo mediante un vacío o fricción proporcionada en la superficie del rodillo 80.

Como se muestra en la FIG. 2, la interacción de la rueda de cuchillos 62 y el rodillo 60 que forma los segmentos discretos de ADL 56 es aguas arriba de una primera ubicación 94 donde el rodillo 60 está en rotación y comunicación tangencial con el yunque de vacío 58. En el funcionamiento del aparato 50, la tela de la hoja superior 54 atraviesa alrededor a lo largo de la superficie del yunque de vacío 68 en la dirección de la máquina 78 a la primera ubicación 94, mientras que los segmentos discretos de ADL 56 atraviesan alrededor a lo largo de la superficie del rodillo 80 en la dirección de la máquina 78 a la primera ubicación 94. En la primera ubicación 94, una presión de vacío generada por el yunque de vacío 58 favorece la comunicación de la tela de la hoja superior 54 con la superficie del yunque de vacío 68 y también permite extraer un segmento discreto de ADL 56 de la superficie del rodillo 80 y colocarlo en la segunda superficie 106 de la tela de la hoja superior 54.

La estructura del yunque de vacío 58 se muestra con más detalle en las FIGS. 5-7. En la o las formas de realización ilustradas, la superficie del yunque de vacío 68 incluye una pluralidad de orificios de vacío 96 que se extienden a través de la superficie del yunque de vacío 68 y en un interior del yunque de vacío 58. Los orificios de vacío 96 proporcionan una presión de vacío 98 que favorece la comunicación de la tela de la hoja superior 54 con la superficie del yunque de vacío 68 y también hacen que los segmentos de ADL 56 comiencen la comunicación con la segunda superficie 74 de la tela de la hoja superior 54. Los orificios de vacío 96 pueden comprender un patrón de hileras 100 en la superficie del yunque de vacío 68 (FIG. 5) o alternativamente pueden comprender una pluralidad de patrones circulares 102 en la superficie del yunque de vacío 68 (FIG. 7). De acuerdo con aún otras formas de realización, los orificios de vacío 96 en la superficie del yunque de vacío 68 pueden comprender un patrón que generalmente coincide con la forma de los segmentos de ADL 56 y una ubicación de colocación de los segmentos de ADL 56 en el yunque de vacío 58. En una forma de realización en la cual el patrón de orificios de vacío 96 generalmente coincide con la forma y las ubicaciones de colocación de los segmentos de ADL 56, la cobertura o zonas formadas por el patrón de orificios de vacío 96 pueden ser dimensionadas para que sean ligeramente más grandes que los segmentos de ADL 56.

Como se muestra adicionalmente en la FIG. 5, la superficie del yunque de vacío 68 comprende además una pluralidad de características/protuberancias elevadas 104 que se extienden desde la superficie del yunque de vacío 68 en una dirección radial 105 (FIG. 8) lejos del centro de rotación del yunque de vacío 72. La pluralidad de características/protuberancias elevadas 104 forma preferentemente un patrón elevado 106 que coincide con o corresponde al patrón de los orificios de vacío 96. Alternativamente, el patrón elevado 106 puede ser un patrón orientado/dispuesto independientemente del patrón de los orificios de vacío 96. El patrón elevado 106 puede comprender una pluralidad de hileras en la superficie del yunque de vacío 68, como se muestra en la FIG. 5, o alternativamente, puede comprender círculos, polígonos, óvalos o formas que generalmente coinciden con la forma de los segmentos de ADL 56. En las formas de realización alternativas, las características/protuberancias elevadas 104 pueden ser omitidas.

Haciendo referencia nuevamente a la FIG. 2 y ahora también a la FIG. 8, y como se muestra en la misma, la configuración del dispositivo de unión 66 y su colocación relativa al yunque de vacío 58 proporciona una operación de unión que se realizará en los segmentos de ADL 56 y la tela de la hoja superior 54. El yunque de vacío 58 está en comunicación rotativa y tangencial con el dispositivo de unión 66 en una segunda ubicación 108 que está aguas abajo en la dirección de la máquina 78 desde la primera ubicación 94. De acuerdo con algunas formas de realización de la invención, el yunque de vacío 58 y el dispositivo de unión 66 están configurados como un conjunto de unión por ultrasonidos que fusiona ultrasónicamente los segmentos de ADL 56 con la tela de la hoja superior 54. En tales formas de realización, el dispositivo de unión 66 puede ser un sonotrodo ultrasónico rotativo o un sonotrodo ultrasónico de cuchilla, por ejemplo. Cuando el dispositivo de unión 66 es un sonotrodo ultrasónico rotativo (que gira en la dirección 110 alrededor del eje 112), el dispositivo de unión 66 coopera con el yunque de vacío rotativo 58 para unir los segmentos de ADL 56 a la tela de la hoja superior 54. Asociados con el sonotrodo 66 hay uno o más bastidores (no se muestran) que soportan y/o albergan un motor (no se muestra) que acciona el sonotrodo 66, y una unidad de control de vibración (no se muestra) que hace que el sonotrodo 66 vibre.

Mientras que el dispositivo de unión 66 se denomina de aquí en adelante un sonotrodo configurado para la unión ultrasónica, se contempla que las técnicas descritas en la presente pueden extenderse a cualquier otra técnica conocida de soldadura o unión que fusione dos o más capas de material. En tales formas de realización alternativas, el dispositivo de unión 66 se construiría para cooperar con el yunque 58 de una manera que acople los segmentos de ADL con la tela de la hoja superior 54 por medio de técnicas de unión sónicas, térmicas o de presión, u otras formas de soldadura conocidas en la industria. En aún otras formas de realización, el aparato 50 puede incluir un aplicador adhesivo (no mostrado) que aplica adhesivo a los segmentos de ADL 56 y/o ubicaciones seleccionadas de la tela de la hoja superior 54.

Como se muestra en la FIG. 8, el sonotrodo 66 y el yunque de vacío 58 se posicionan en una relación espaciada relativa uno al otro para facilitar la unión ultrasónica de los segmentos de ADL 56 y la tela de la hoja superior 54. La superficie 114 del sonotrodo 66 está en comunicación removible y giratoria con el patrón elevado 106 en el yunque de vacío 58. Cuando una combinación de tela/segmentos de ADL 116 sostenida en el yunque de vacío 58 gira por la segunda ubicación 108, el segmento de ADL 56 se une ultrasónicamente a la tela de la hoja superior 54 de acuerdo con el patrón elevado 106. La tela de la hoja superior 54 y el segmento de ADL 56 unidos por ultrasonidos, es decir, la combinación de tela/segmento de ADL 116, luego avanza a lo largo de la dirección de la máquina 78 alejándose de la segunda ubicación 108.

Haciendo referencia ahora a la FIG. 9, se ilustra una técnica 120 para aplicar segmentos discretos a una tela continua, de acuerdo con una forma de realización de la invención. La técnica 120 puede utilizarse para aplicar segmentos discretos de ADL (que comprenden una o más capas de absorción, capas de distribución, etc.) u otros tipos de segmentos discretos (paneles de extensión, aletas y similares). La técnica 120 puede realizarse mediante el funcionamiento del aparato 50 de la FIG. 2, por ejemplo.

Como se muestra en la FIG. 9, la técnica 120 comienza en las ETAPAS 122 y 124 introduciendo una primera tela continua 86 al rodillo 60 y una tela de la hoja superior continua 54 al yunque de vacío 58, respectivamente. La primera tela continua 86 y la tela de la hoja superior continua 54 pueden introducirse a través de cualquiera de diversos dispositivos de alimentación conocidos y suministrarse a una velocidad y tensión deseadas, por ejemplo, mediante el uso de festones o acumuladores. Como se indica en la ETAPA 126, se proporciona una presión de vacío sobre el yunque de vacío 58 para mantener la tela de la hoja superior continua 54 sobre la superficie 68 del yunque de vacío 58. La rotación del yunque de vacío 58 (en la primera dirección 70) hace que la tela de la hoja superior continua 54 avance en la dirección de la máquina 78, como se indica en la ETAPA 128, mientras que la rotación del rodillo 60 (en la segunda dirección 82) hace que la primera tela continua 86 avance en la dirección de la máquina 78, como se indica en la ETAPA 130.

En una siguiente ETAPA 132 de la técnica 120, se corta luego la primera tela continua 86 en una pluralidad de segmentos discretos 56. En el corte de la primera tela continua 86, la tela 86 avanza a lo largo del rodillo giratorio 60 hasta una ubicación adyacente a un elemento de corte 62, como por ejemplo una rueda de cuchillos 62. Un cuchillo 64 incluido en la rueda de cuchillos 62 luego interactúa con el rodillo 60 - es decir, un ápice del cuchillo 90 que se extiende una distancia 92 de la superficie de la rueda de cuchillos 88 entra en comunicación liberable con la superficie del rodillo 80 - para cortar la primera tela continua 86. Después del corte, un segmento discreto 56 continúa girando alrededor del rodillo 60 mientras se mantiene en la superficie del rodillo 80 en la ETAPA 134, tal como mediante un vacío proporcionado en la superficie del rodillo 80 u otro medio para retener el segmento discreto 56 en la superficie del rodillo 80. Luego, se hace avanzar el segmento discreto 56 en la dirección de la máquina 78 a la primera ubicación 94, que es la ubicación donde el rodillo 60 está en disposición tangencial con el yunque de vacío 58. A medida que el segmento discreto 56 avanza sobre el rodillo en la ETAPA 134, la tela de la hoja superior continua 54 también avanza en la dirección de la máquina 78 en la ETAPA 136 por rotación del yunque de vacío 58. La tela de la hoja superior continua 54 también se hace avanzar en la dirección de la máquina 78 a la primera ubicación 94.

Al avanzar un segmento discreto 56 sobre el rodillo 60 hasta la primera ubicación 94, el segmento discreto 56 es transferido fuera del rodillo 60 y sobre la tela de la hoja superior continua 54 que se encuentra en la superficie del yunque 68 del yunque de vacío 58, como se indica en la ETAPA 138. Al transferir el segmento discreto 56 fuera del rodillo 60 y sobre la tela de la hoja superior continua 54, una presión de vacío o fuerza de succión generada por / presente en el yunque de vacío 58 extrae el segmento discreto 56 del rodillo 60 y lo coloca sobre la tela de la hoja superior continua 54. La presión de vacío es lo suficientemente fuerte como para extraer el segmento discreto 56 del rodillo 60 y colocarlo sobre la tela de la hoja superior continua 54, así como para mantener el segmento discreto 56 en posición sobre la tela de la hoja superior continua 54 al finalizar la transferencia. En cuanto a la transferencia del segmento discreto 56, la transferencia puede caracterizarse como una aplicación con rodillo del segmento discreto 56 sobre la tela de la hoja superior continua 54, a medida que el segmento discreto 56 es extraído gradualmente del rodillo 60 y aplicado sobre la tela de la hoja superior continua 54 a medida que el segmento discreto 56 avanza a través de la primera ubicación 94.

Una vez aplicado un segmento discreto 56 sobre la tela de la hoja superior continua 54, la técnica 120 continúa en la ETAPA 140 avanzando la combinación de tela/segmento discreto 116 en la dirección de la máquina 78 por rotación del yunque de vacío 58 y mantenida sobre la superficie del yunque 68 a través de la presión de vacío presente en el mismo. Se hace avanzar la combinación de tela/segmento discreto 116 desde la primera ubicación 94 hasta la segunda ubicación 108 - donde el sonotrodo 66 es posicionado adyacente al yunque de vacío 58. Al llegar a la segunda ubicación 108, el segmento discreto 56 está unido a la tela de la hoja superior continua 54 en la ETAPA 142. De acuerdo con una forma de realización ejemplar, el sonotrodo 66 comprende un sonotrodo ultrasónico rotativo que coopera con el yunque de vacío rotativo 58 para unir el segmento discreto 56 con la tela de la hoja superior 54. La superficie 114 del sonotrodo rotativo 66 está en comunicación removible y giratoria con el patrón elevado 106 en el yunque de vacío 58. Cuando el segmento discreto 56 y la tela de la hoja superior continua 54 sostenida en el yunque de vacío 58 combinados gira por la segunda ubicación 108, el segmento discreto 56 se une ultrasónicamente a la tela de la hoja superior 54 de acuerdo con el patrón elevado 106. La tela de la hoja superior 54 y el segmento discreto 56 unidos por ultrasonidos, es decir, la combinación de tela/segmento discreto 116, luego avanza a lo largo de la dirección de la máquina 78 alejándose de la segunda ubicación 108, según lo indicado en la ETAPA 144.

De acuerdo con otra forma de realización, y según lo indicado previamente con anterioridad, se puede proporcionar un método y aparato para aplicar otros diversos tipos de segmentos discretos a una tela continua. Haciendo referencia ahora a la FIG. 10, y con referencia también nuevamente al aparato y método de las FIGS. 2 y 10, se ilustra una forma de realización de un tambor de vacío 58 que podría ser incorporado en el aparato 50 de la FIG. 2 y/o la técnica 120 de la FIG. 10, para unir segmentos de aletas 146 a la tela 54. Como se muestra en la FIG. 9, el yunque de vacío 58 incluye una superficie de yunque 68 que comprende una pluralidad de orificios de vacío 96 que se extienden por la superficie del yunque de vacío 68 y en un interior del yunque de vacío 58. Los orificios de vacío 96 proporcionan una presión de vacío 98 que favorece la comunicación de la tela de la hoja superior 54 con la superficie del yunque de vacío 68 y también hacen que los segmentos de aletas 146 comiencen la comunicación con la segunda superficie 74 de la tela de la hoja superior 54. Los orificios de vacío 96 están formados en la superficie del yunque 68 en un patrón 148 que generalmente coincide con la forma y la ubicación de colocación de los segmentos de aletas 146, donde la cobertura o zonas formadas por el patrón 148 de orificios de vacío 96 están dimensionadas para que sean ligeramente más grandes que los segmentos de aletas 146. Como se muestra adicionalmente en la FIG. 9, la superficie del yunque de vacío 68 comprende además una pluralidad de características/protuberancias elevadas 150 que se extienden desde la superficie del yunque de vacío 68 en una dirección radial 105 (FIG. 8) lejos del centro de rotación del yunque de vacío 72. La pluralidad de características/protuberancias elevadas 150 forma un patrón elevado 152 que, de acuerdo con la forma de realización ilustrada, cubren el área que los segmentos de aletas 146 se superponen con la tela de la hoja superior 54. En las formas de realización alternativas, las características/protuberancias elevadas 104 pueden ser omitidas.

Al aplicar segmentos discretos de aletas 146 a la tela 54, los segmentos de aletas 146 serían cortados en primer lugar de una primera tela continua 86 de material de tela de aleta que se proporciona en el rodillo 60 - reconociéndose que se puede proporcionar una primera tela única 86 de material de tela de aleta para formar los segmentos de aletas 146 o que pueden proporcionarse primeras telas 86 independientes de material de tela de aleta para formar los segmentos de aleta 146, ya sea en un solo rodillo 60 o rodillos independientes 60. El corte de la primera tela 86 para formar segmentos de aleta 146 se realiza mediante un elemento de corte 62 que puede comprender una rueda de cuchillos o un elemento de troquelado, por ejemplo. Los segmentos de aleta cortados 146 son luego trasladados a lo largo del rodillo o rodillos 60 a la primera ubicación 94, donde los segmentos de aleta 146 son colocados sobre la tela 54 por medio de una presión de vacío proporcionada a través del patrón 148 de orificios de vacío 96 sobre la superficie del yunque 68 ilustrada en la FIG. 10. Luego, los segmentos de aleta 146 son retenidos sobre la tela 54 y se trasladan a la segunda ubicación 108, donde los segmentos de aleta 146 son unidos a la tela 54 según lo explicado previamente en detalle con anterioridad.

De manera beneficiosa, las formas de realización de la invención proporcionan, por lo tanto, un aparato y método para aplicar y unir segmentos discretos cortados de una tela continua - a una tela continua, tal como una tela de hoja superior. La aplicación y la unión se logran por medio de un aparato tipo rotativo de aplicación y unión que utiliza solamente una única combinación/conjunto de sonotrodo y yunque, de manera de reducir costes del aparato en comparación con los aparatos existentes que utilizan dos combinaciones/conjuntos de sonotrodo y yunque. Los segmentos discretos son transferidos desde un rodillo giratorio a un yunque de vacío giratorio que está en comunicación tangencial con el rodillo, donde la presión de vacío presente en el yunque de vacío hace que los segmentos discretos sean retirados del rodillo y transferidos sobre la tela de la hoja superior. La presión de vacío es suficiente para mantener la tela de la hoja superior y el segmento discreto en su lugar sobre la superficie del yunque de vacío, sin la posibilidad de que el segmento discreto se desprenda y/o se desplace sobre la tela de la hoja superior. Los segmentos discretos son luego unidos a la tela de la hoja superior por medio de la interacción de un sonotrodo ultrasónico (giratorio) con el yunque de vacío.

Aunque la invención se ha descrito en detalle en relación con sólo un número limitado de formas de realización, debe entenderse fácilmente que la invención no se limita a dichas formas de realización descritas. Por lo tanto, no debe entenderse que la invención se encuentra limitada por la descripción que antecede, la cual solamente es limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para aplicar segmentos discretos (56, 146) a una tela continua, comprendiendo el método:

introducir una primera tela continua (86) en un rodillo (60), comprendiendo la primera tela continua (86) una o más capas;

introducir una segunda tela continua (54) en un yunque de vacío (58);

cortar la primera tela continua (86) en una pluralidad de segmentos discretos (56, 146) mediante la interacción del rodillo (60) con al menos un elemento de corte (62) posicionable selectivamente adyacente al rodillo (60); transferir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) del rodillo (60) sobre la segunda tela continua (54) en una primera ubicación (94), transfiriéndose la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) sobre la segunda tela continua (54) por medio de una presión de vacío del yunque de vacío (58), en donde la transferencia de cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) comprende extraer un segmento discreto respectivo (56, 146) fuera del rodillo (60) y colocarlo sobre la segunda tela continua (54) que está sobre el yunque de vacío (58), por medio de la presión de vacío del yunque de vacío (58);

mantener un segmento discreto respectivo (56, 146) sobre la segunda tela continua (54) a través de la presión de vacío del yunque de vacío (58), a medida que el yunque de vacío (58) hace avanzar el segmento discreto respectivo (56, 146) y la segunda tela continua (54) de la primera ubicación (94) a una segunda ubicación (108) aguas abajo de la primera ubicación (94) en una dirección de la máquina (78); y unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54) en la segunda ubicación (108), cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) unido a la segunda tela continua (54) por medio de la interacción del yunque de vacío (58) con un dispositivo de unión (66) posicionado en la segunda ubicación (108).

2. El método de la reivindicación 1, en donde la unión de cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54) comprende hacer que un sonotrodo ultrasónico (66) interactúe con el yunque de vacío (58) en la segunda ubicación (108) para unir ultrasónicamente el segmento discreto a la segunda tela continua (54).

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde la introducción de la primera tela continua (86) comprende introducir una capa de absorción y distribución (ADL) continua (52); y en donde la unión de cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54) comprende la unión de segmentos discretos de ADL (56) a la segunda tela continua (54).

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, al unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54), la segunda tela continua (54) es adyacente al yunque de vacío (58) y el segmento discreto (56, 146) es adyacente al dispositivo de unión (66).

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la introducción de la primera tela continua (86) comprende introducir una tela de material de tela de aleta; y en donde la unión de cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54) comprende la unión de segmentos discretos de aleta (146) a la segunda tela continua (54).

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el yunque de vacío (58) se gira en una primera dirección y el rodillo (60) se gira en una segunda dirección que es opuesta a la primera dirección, donde la rotación del rodillo (60) y del yunque de vacío traslada la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) y la segunda tela continua (54), respectivamente, en la dirección de la máquina (78).

7. El método de la reivindicación 6, en donde el yunque de vacío (58) gira de forma continua en la primera dirección y el rodillo (60) gira de forma continua en la segunda dirección, de tal manera que la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) se coloca de forma continua en la segunda tela continua (54).

8. Un aparato para aplicar segmentos discretos (56, 146) a una tela continua, comprendiendo el aparato (50):

un rodillo (60) que gira para trasladar una primera tela continua (86) a lo largo de una superficie del rodillo (80) del rodillo (60), comprendiendo la primera tela continua (86) una o más capas;

un yunque de vacío (58) que gira para trasladar una segunda tela continua (54) a lo largo de una superficie del yunque (68) del yunque de vacío (58), el rodillo (60) y el yunque de vacío (58) adyacentes el uno al otro en una primera ubicación (94);

al menos un elemento de corte (62) posicionable selectivamente adyacente al rodillo (60) y que interactúa con el rodillo (60) para cortar la primera tela continua (86) en una pluralidad de segmentos discretos (56, 146); y un dispositivo de unión (66) que se puede poner en funcionamiento con el yunque de vacío (58) para unir cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la segunda tela continua (54) en una segunda ubicación (108) aguas abajo de la primera ubicación (94) en una dirección de la máquina (78) en la que se trasladan la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) y la segunda tela continua (54);

en donde el rodillo (60) gira para trasladar la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) a la primera ubicación (94), después de ser cortados por la interacción de al menos un elemento de corte (62) y el rodillo (60); y

en donde el yunque de vacío (58) genera una presión de vacío en la superficie del yunque (68) para hacer que cada uno de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) sea transferido del rodillo (60) a la segunda tela continua (54) en la primera ubicación (94) y que sea sostenido en su lugar sobre la segunda tela continua (54).

9. El aparato (50) de la reivindicación 8, en donde el yunque de vacío (58) comprende:

una pluralidad de orificios de vacío (96) formados en la superficie del yunque (68) a través de los cuales se comunica la presión de vacío; y

una pluralidad de protuberancias elevadas (104) que se extienden desde la superficie del yunque (68) y que interactúan con el dispositivo de unión (66) para formar un patrón de uniones ultrasónicas entre la segunda tela continua (54) y los segmentos discretos respectivos (56, 146) de la pluralidad de segmentos discretos (56, 146).

10. El aparato (50) de la reivindicación 9, en donde la pluralidad de orificios de vacío (96) formados en la superficie del yunque (68) forma un patrón que generalmente coincide con una forma de los segmentos discretos (56, 146) y una ubicación de colocación de los segmentos discretos (56, 146) en el yunque de vacío (58).

11. El aparato (50) de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el yunque de vacío (58) está configurado para girar en una primera dirección y el rodillo (60) está configurado para girar en una segunda dirección que es opuesta a la primera dirección, donde la rotación del rodillo (60) y del yunque de vacío (58) traslada la pluralidad de segmentos discretos (56, 146) y la segunda tela continua (54), respectivamente, en la dirección de la máquina (78).

12. El aparato (50) de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde la presión de vacío en la superficie del yunque (68) del yunque de vacío (58) es más fuerte que una fuerza que retiene un segmento discreto respectivo (56, 146) al rodillo (60), de tal manera que el segmento discreto respectivo (56, 146) es transferido del rodillo (60) a la segunda tela continua (54) que se encuentra en el yunque de vacío (58).