Способ и устройство для изготовления продукта из нетканого материала

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОДУКТА ИЗ НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к способу и устройству для изготовления продукта из нетканого материала,который упрочнен созданием нагрузки с помощью водяных струй и который на своей поверхности имеет структурирование в форме канавок, в которых используют балку для сопел, приводимую с колебаниями в движение поперек направления движения полотнища материала, причем пластина для сопел для создания нагрузки с помощью водяных струй на полотнище материала имеет большое количество сопел и наряду с группой выходных сопел, служащих упрочнению полотнища материала, имеет другую группу сопел для создания структурирования в форме канавок.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ТРЮТЦШЛЕР НОНВОУВЕНС ГМБХ (DE) Изобретение относится к способу изготовления продукта из нетканого материала, а также устройству для осуществления способа согласно ограничительной части соответствующего пункта формулы изобретения. Из европейского патента ЕР 1310226 известен продукт из нетканого материала в форме косметической подушечки, который упрочнен с помощью прокалывания водяными струями и который на своей поверхности рядом с небольшими канавками, возникшими благодаря прокалыванию водяными струями,имеет структурирование в форме больших канавок, в частности в форме волнистых линий. Изготовление осуществляется с помощью многоступенчато выполненных друг за другом операций обработки водяными струями. Подобно структурированный продукт описывает европейский патент ЕР 1106723. Несколько подлежащих выполнению последовательно друг за другом процессов прокалывания водяными струями требуют больших машинных затрат. В качестве альтернативы несколько процессов обработки могут осуществляться на одной установке, если она после каждого прохода соответственно переналаживается. Это обуславливает издержки на обслуживание и увеличивает риск брака. Прокалывание водяными струями при применении балки для сопел, колеблющейся вперед и назад перпендикулярно к направлению транспортировки полотнища материала, известно из заявки на патент Германии DE 19828118 А 1. Для предотвращения продольной полосатости на поверхности полотнища материала балке для сопел придан осциллятор, с которым балка для сопел периодически движется в своем продольном направлении. Балка для сопел в этом известном устройстве на своей нижней стороне имеет сменяемые пластины для сопел с большим количеством тонких выходных отверстий (сопел) для находящейся под давлением среды, в частности воды. Нетканый материал (полотнище материала), транспортирующийся под балкой для сопел, обрабатывается струями воды под давлением. Благодаря осцилляции балки для сопел получается сглаживание намечающихся в результате воздействия водяных струй полос. Применение пластины для сопел с выходными отверстиям, расположенными в несколько рядов, известно из заявки США 4069563. Задачей настоящего изобретения является разработка улучшенного способа изготовления, а также устройства для осуществления этого способа для упрочненного и имеющего структуру продукта из нетканого материала. Эта задача решается с помощью признаков пункта формулы изобретения, относящегося к способу изготовления или к устройству. Предпочтительные варианты усовершенствования изобретения следуют из соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения. Согласно изобретению в качестве способа изготовления предусмотрено применение балки для сопел, приводимой в движение с осцилляцией поперек направления движения полотнища материала (нетканого материала, предварительно холста), причем эта балка для сопел наряду с группой выходных отверстий (сопел), служащих для упрочнение материала, имеет группу выходных отверстий для создания имеющего форму канавок структурирования. Таким образом, в частности, возможно с помощью единственного прокалывания водяными струями с осциллирующей балкой для сопел упрочнять и структурировать полотнище материала. Преимущественно балка для сопел осуществляет в основном гармоническое колебательное движение, так что на полотнище материала возникает имеющее форму канавок структурирование в виде волнистой линии. Косметический товар в виде ватной подушечки, который наряду с упрочненной поверхностью имеет также канавки в форме волнистой линии, может изготавливаться таким образом на одной установке с только одной балкой для сопел. Предпочтительно выходные отверстия, служащие для плоскостного упрочнения, имеют меньший диаметр, чем диаметр отверстий, служащих воспринимаемому визуально и/или на ощупь структурированию. По одной из форм осуществления изобретения обе группы отверстий расположены в полосе для сопел в одном ряду. Дополнительно может быть предусмотрено, что в другом ряду расположены дополнительно другие отверстия, служащие структурированию. Эти отверстия могут иметь одинаковый диаметр или диаметр, отличающийся от этого. С помощью изобретения могут быть обработаны полотнища материала, которые состоят из волокон и/или элементарных нитей и которые направляются в форме нетканого материала или предварительной заготовки для прокалывания водяными струями. Упрочненное или структурированное полотнище материала затем сушится и потом подвергается дальнейшей переработке, в частности процессу разрезания. При изготовлении гигиенических товаров полотнище материала состоит предпочтительно из отбеленных, хлопковых волокон, волокон вискозы или т.п. Ниже с помощью чертежей следует пояснение функционирования и примеров осуществления изобретения. На фиг. 1 схематически представлена бесконечная лента 30, которая вместе с подлежащим упрочнению полотнищем 31 материала движется в направлении стрелки 32. Поперек этому на расстоянии над полотнищем 31 материала расположена балка для сопел с верхней частью 1, конструкция которой показательно представлена на фиг. 2 и описана ниже. Балка для сопел с возможностью передвижения подвешена на неподвижной стенке корпуса 39. Крепление на корпусе 39 может осуществляться через рессорную сталь. Другой пример подвески показывают фиг. 3 и 4. Другим примером могла бы быть, например, не изображенная балка для сопел, установленная на рельсах. Водяные струи 33, выходящие из сопловой щели 13 балки для сопел, направлены на полотнище 31 материала и перекрывают ширину полотнища 31 материала. По гибкому шлангу 34 необходимая вода 35 поступает с торцевой стороны балки для сопел в балку для сопел. В середине балки для сопел согласно фиг. 3 на балке закреплен электрически приводимый в действие вибратор 36. С его помощью без отрицательного воздействия на несущий корпус в направлении двойной стрелки 37 в колебание приводится только балка для сопел. Вместе со скоростью 32 движения вперед полотнища 31 материала с помощью вперед и назад колеблющейся балки для сопел на полотнище материала задается зигзагообразный или волнообразный рисунок отдельных водяных струй. Как, в частности, описано в немецкой заявке на патент DE-A-19501738, корпус балки для сопел состоит в этом примере из верхней части 1, которая с нижней частью 2 по длине многократно соединена болтами 3 снизу. Верхняя часть 1 имеет вдоль два отверстия 4 и 5, из которых верхняя является напорной камерой 4 и нижняя является камерой 5 распределения давления. Обе камеры открыты на одной торцевой стороне и снова соединены герметично в отношении жидкости с помощью резьбового соединения с не показанной крышкой. В области другой торцевой стороны напорная камера 4 имеет отверстие, через которое по гибкому шлангу 34 притекает находящаяся под давлением жидкость 35. По длине балки для сопел большое количество пропускных отверстий 9 в промежуточной стенке соединяет обе камеры, так что жидкость, поступающая в напорную камеру 4, выходит с равномерным распределением по длине в камеру 5 распределения давления. Жидкость, поступающая через пропускные отверстия 9 в камеру 5 распределения давления, здесь распределяется равномерно по длине балки для сопел. Для этого служит объем камеры 5 распределения давления и отражательное тело 20, которое закреплено по длине камеры 5 распределения давления точно между отверстиями 9 и щелью 10. Отражательное тело 20 закреплено на расстоянии от промежуточной стенки 8 и со всех сторон может омываться жидкостью. Чтобы сделать это возможным, отражательное тело закреплено в промежуточной стенке 8 по длине балки для сопел с помощью большого количества винтов, расположенных на расстоянии друг от друга. Таким образом, жидкость сначала из пропускных отверстий 9 поступает на отражательное тело 20, распределяется в распределительной камере 5 и потом через щель 10, которая точно также простирается по длине балки, поступает к тонким отверстиям (выходные отверстия А) пластины для сопел 14. Пластина для сопел 14 может быть заменена и имеет большое количество выходных отверстий А, расположенных в один или несколько рядов, которые в зависимости от функции имеют различные диаметры. Согласно фиг. 2 верхняя часть 1 прочно и герметично относительно жидкости соединена болтами с нижней частью 2. Герметичность обеспечивается с помощью уплотнительного кольца круглого сечения,которое уложено в идущую по кругу канавку верхней части 1. Уплотнительное кольцо круглого сечения установлено вокруг пружинящего выступа 23, который пригнан к соответствующей канавке 24 нижней части 2. В донной части канавки 24 нижней части 2 опять же проделана идущая по кругу канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо 12 круглого сечения для герметизации пластины для сопел 14. На одной линии под пропускными отверстиями 9 для жидкости и щелью 10 в нижней части 2 точно также выполнена щель 13. Для приведения в движение с осцилированием только на балке для сопел подвешены вибраторы 40' и 40" (фиг. 3 и 4). Балка для сопел установлена с подвеской на корпусе 39 с помощью соответственно двух резиновых амортизаторов 41, 42. Обе консоли 43 и 44 с одной стороны шарнирно установлены на обоих концах балки для сопел и с другой стороны упруго подвешены к корпусу 39. Вибраторы 40', 40" с помощью фланцев присоединены к обеим сторонам балки для сопел и именно таким образом, что движущая вперед и назад сила вибратора действует в области центра тяжести балки для сопел. Это минимизирует влияние всех силы реакции на движение на общий корпус. Фиг. 5 показывает вид сверху части пластины (полосы) для сопел 14. Эта пластина для сопел 14 смонтирована в ранее описанной установке и осуществляет воздействие на полотнище 31 материала, из которого затем нарезаются ватные подушечки. Пластина для сопел 14 имеет большое количество сопел А. В этом примере осуществления предусмотрены две группы G1 и G2 сопел А, причем сопла А обеих групп лежат в общем ряду. Сопла А первой группы G1 имеют небольшой диаметр и служат для плоскостного упрочнения подлежащего обработке полотнища 31 материала. Сопла А второй группы G2 имеют больший диаметр и служат для создания видимых или ощутимых осязанием канавок в продукте из нетканого материала. Частота колебаний наряду с амплитудой балки для сопел (верхняя часть 1) согласована со скоростью подачи полотнища 31 материала (фиг. 1) таким образом, что получаются желаемые волнистые линии L, R (фиг. 10). При осуществлении по фиг. 6 обе группы G1, G2 сопел А расположены в 2-х проходящих параллельно друг другу рядах. Сопла А первой группы G1 имеют опять же небольшой диаметр и служат для плоскостного упрочнения подлежащего обработке полотнища 31 материала. Сопла А второй группы G2 имеют больший диаметр и служат созданию канавок R (фиг. 10) в продукте из нетканого материала. Пластина для сопел преимущественно таким образом установлена в балке для сопел, что сопла А первой группы G1 (для упрочнения нетканого материала - линии L - фиг. 10) в направлении движения полотнища 31 материала лежат перед соплами А второй группы G2 (создание канавок R - фиг. 10). В пластине (полосе) для сопел 14 согласно фиг. 7 предусмотрены три группы G1, G2, G3 сопел. Первая группа G1 сопел А с небольшим диаметром служит для упрочнения полотнища 31 материала. В этом ряду лежат точно также сопла второй группы G2 с большим диаметром. Третья группа G3 сопел А с большим диаметром лежит в отдельном ряду параллельно ряду с соплами А групп G1 и G2. С помощью сопел групп G2 и G3 осуществляется выдавливание видимых и/или ощущаемых осязанием канавок R. Преимущественно группа G3 лежит в направлении движения полотнища 31 материала позади ряда группG1, G2. При расположении в соответствии с фиг. 8 обе группы G1 и G2 сопел А расположены в двух проходящих параллельно друг другу рядах. Сопла А первой группы G1 имеют опять же небольшой диаметр и служат для плоскостного упрочнения подлежащего обработке полотнища 31 материала. Сопла А второй группы G2 имеют большой диаметр и служат для образования канавок в продукте нетканого материала. Ряд с соплами А первой группы G1 в противоположность фиг. 6 выполнен с разрывами таким образом,что в одной зоне с соплами А с большим диаметром (группа G2: выдавливание канавки R) не лежит никакого сопла А с небольшим диаметром. Другая возможность показана на фиг. 9. Здесь для выдавливания двойной канавки соответственно предусмотрены два сопла А с большим диаметром - группы G2. Фиг. 10 показывает фрагмент полотнища 31, обработанного согласно изобретению в соответствии с фиг. 1. Тонкие линии L с небольшим расстоянием представляют линии упрочнения на поверхности полотнища материала, которые получены с помощью выходных отверстий А первой группы G1 с небольшим диаметром. При 60 выходных отверстиях на дюйм (60 hpi) с небольшим диметром (первая группаG1), таким образом возникают тонкие линии L упрочнения с расстоянием 0,423 мм. Диаметр соответствующих выходных отверстий (группа G1) составляет, например, 0,1 мм. Расстояние между выходными отверстиями А второй группы G2 составляет, например, 9 мм, так что канавки R имеют соответствующее расстояние. Выходные отверстия, выдавливающие канавки R, могут иметь диаметр 0,2 мм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления упрочннного структурированного продукта из нетканого материала, включающий воздействие водяными струями на полотно нетканого материала через сопла в балке, перемещающейся поперк направления движения полотнища материала, отличающийся тем, что структурирование и упрочнение материала производят водяными струями через разные группы сопел в балке, причм диаметр сопел для упрочнения больше диаметра сопел для структурирования, а колебание балки с соплами при перемещении согласуют со скоростью подачи полотна материала таким образом, что получают волнистые или зигзагообразные структурирующие и упрочняющие линии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение балки с соплами осуществляют в форме гармонического колебательного движения для получения на полотнище материала структурирования в виде канавок с формой волнистой линии. 3. Устройство для осуществления способа по пп.1, 2, включающее балку (1) с соплами для создания нагрузки с помощью водяных струй на полотнище (31) материала, выполненную с возможностью перемещения поперк движения полотна материала, содержащую группу сопел (А), служащих для упрочнения полотнища (31) материала, и другую группу сопел (А) для создания структурирования материала; привод (40', 40") для создания колебательного движения балки (1) с соплами в направлении поперек движения полотнища (31) материала, причм сопла (A; G1) для упрочнения полотнища (31) материала имеют больший диаметр, чем сопла (A; G2) для создания структурирования. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что сопла (A; G1), служащие для упрочнения полотнища(31) материала, и сопла (A; G2) для создания структурирования расположены в одном ряду. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что сопла (A; G1) для упрочнения полотнища (31) материала расположены в одном ряду, а сопла (A; G2) для создания структурирования - в проходящем параллельно к нему ряду. 6. Устройство по пп.3-5, отличающееся тем, что балка (1) выполнена с возможностью колебательного перемещения поперек движения полотнища материала с помощью приданного привода и внутри себя содержит пластину для сопел (14) с большим количеством сопел, причм пластина для сопел (14) наряду с группой сопел (A; G1), служащих для упрочнения полотнища (31) материала, содержит другую группу сопел (A; G2) для структурирования.