(57)【要約】【解決手段】前進する繊維材（Ｗ）を、繊維材の前進方向に配向された折り畳み線（Ｗ３）に沿って折り畳み、初めは折り畳み線（Ｗ３）の互いに反対側に配置されていた繊維材（Ｗ）の第１部（Ｗ１）および第２部（Ｗ２）を、第２部（Ｗ２）が第１部（Ｗ１）上に反転された折り畳み構成にする装置。装置は、上記の折り畳み線（Ｗ３）を規定する縁（１００）を有する、繊維材（Ｗ）の第１部をフィードするためのフィード面（１０）と、フィード面（１０）の側方において折り畳み縁（１００）に沿って配置され、折り畳まれる繊維材（Ｗ）の第２部（Ｗ２）を搬送し、折り畳み縁（１００）を中心としたねじれ経路に従って延伸するモータ駆動式のベルトコンベヤ（２０）とを備える。初めはフィード面（１０）と同一平面にあるベルトコンベヤ（２０）の上側分岐面は、ねじれ経路に搬送されて反転され、フィード面（１０）に重ね合わされ、繊維材（Ｗ）はＶ形状に折り畳まれる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進する繊維材を、前記繊維材の前進方向に延伸する折り畳み線に沿って折り畳み、前記折り畳み線の互いに反対側に配置された前記繊維材の第１部および第２部を、前記第２部が前記第１部の上に折り畳まれた折り畳み構成に持っていく装置であって、
前記折り畳み線を規定する折り畳み縁を有する、前記繊維材の前記第１部のための前進面と、
前記前進面の側方において、前記折り畳み縁に沿って配置され、折り畳まれる前記繊維材の前記第２部を搬送し、前記折り畳み縁を中心として螺旋状のねじれ軌跡をたどる電動式のベルトコンベヤと、
を備え、
初めは前記前進面と同一平面にある前記ベルトコンベヤの上側分岐面は、前記ねじれ軌跡によって前記前進面の上に反転されて重ね合わされ、前記繊維材が折り畳まれる装置。
【請求項２】
前記ベルトコンベヤは、折り畳まれる前記繊維材の前記第２部を受け取って留まらせる孔開きストリップを有し、
前記ベルトコンベヤ内には、前記孔開きストリップを通じて前記ベルトコンベヤ内に空気流を生成し、前記繊維材の前記第２部を前記ベルトコンベヤに接触するよう引き付ける吸引ボックスが設けられている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ベルトコンベヤは、前記前進面の互いに反対側に配置された、２つの反対方向に回転する端部ローラを有する請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記ベルトコンベヤは、折り畳まれる前記繊維材を受け取る入口端と、折り畳まれた前記繊維材を排出する出口端とを有し、２つの前記端部ローラは、前記入口端における前記前進面の下方と、前記出口端における前記前進面の上方とに、それぞれ配置される請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記端部ローラは、互いに平行である請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記前進面は、ベルトコンベヤの複数の分岐面のうち１つを含む請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
鏡面対称に組み合わされた２つの前記装置は、互いに反対のねじれ方向を持つベルトコンベヤを備える請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前進する繊維材を、前記繊維材の前進方向に延伸する折り畳み線に沿って折り畳み、前記折り畳み線の互いに反対方向に配置された前記繊維材の第１部および第２部を、前記第２部が前記第１部の上に折り畳まれた折り畳み構成に持っていく方法であって、
折り畳まれる前記繊維材の前記第１部を、前記折り畳み線を規定する折り畳み縁を有する前進面に沿って前進させる段階と、
折り畳まれる前記繊維材の前記第２部を搬送し、前記折り畳み縁を中心として螺旋状のねじれ軌跡をたどる電動式のベルトコンベヤを、前記前進面の側方において前記折り畳み縁に沿って配置する段階と
を備え、
初めは前記前進面と同一平面にある前記ベルトコンベヤの上側分岐面は、前記ねじれ軌跡によって前記前進面の上に反転されて重ね合わされ、前記繊維材が折り畳まれる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、繊維材（ｗｅｂ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を折り畳む技術に関する。
【０００２】
本開示は、衛生用品の製造に使用される繊維材の折り畳みへの応用可能性に特別な注意を向けて開発された。
【背景技術】
【０００３】
数多くの技術分野において、長手方向に移動する繊維材を折り畳む必要性が生じている。
【０００４】
たとえば、包装産業では、「フローパック」（または「ｆｆｓ」（形成−充填−封止（ｆｏｒｍ−ｆｉｌｌ−ｓｅａｌ）の頭字語））と呼ばれる機械が知られており、フィルム巻き材を閉じ合わせることにより、閉じたチューブ状の半完成品が仕上がる。その繊維材の端部は、一般的に「形成機（ｆｏｒｍｅｒ）」と呼ばれる装置で閉じ合わされた後に、いわゆる細長い「フィン」が形成される。形成機の例が文書第ＵＳ−Ａ−４  ７６１  ９３７号に記載されている。
【０００５】
衛生用品の製造では、実質的にすきの刃のようなもので構成された折り畳み装置を用いることは、全く一般的な慣例であり、すきの刃の上で前進する繊維を走らせ、その前進運動を中断させることなく、Ｖ形状に折り畳む。このような装置が、たとえば、文書第ＵＳ−Ａ−３  ０６６  ９３２号に例示されている。
【発明の概要】
【０００６】
本願発明者らは、繊維材が、たとえば、図１および図２に概略的に示されるタイプの繊維材Ｗである場合には、つまり、「のこぎり歯」と定義することができる全体的構成にしたがって変化するプロファイルを有し、したがって、連続したコア部Ｗ１から、規則的に並ぶ「歯」Ｗ２が伸び出る材料である場合には、従来のタイプの折り畳み装置は、ほぼ使用不可能になるとの認識を得ており、材料Ｗは折り畳まれ、「歯」Ｗ２の略半分ほどの高さを延伸する線Ｗ３に従ってＶ形状を形成する。
【０００７】
図示した状況は、たとえば、パンツとして着用可能な衛生用品のいわゆるサイドパネルの折り畳み動作の実行中に遭遇しうる。図１および図２に概略的に示される材料Ｗを従来の（折り畳み刃型等の）折り畳み装置もしくは整形装置（ｓｈａｐｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）で折り畳むことは、事実上不可能であることが判明しており、上記の折り畳み刃（もしくは、同等の折り畳み要素）は、連続的に並ぶ歯Ｗ２の間の空間に、実際に引っかかる傾向がある。
【０００８】
これらの懸念事項にさらに付け加えるべき事実として、特に衛生用品の製造においては、図１および図２に示される繊維材Ｗ等の繊維材は、どちらかというと薄い材料で形成されている場合があり、折り畳んだ後、必然的に、歯Ｗ２の頂きの部分が望ましくないはためきを生じてしまうことに示されるさらなる難点が発生する。
【０００９】
さらに、非常に薄く繊細な繊維材（たとえば、衛生用品部門で使用されることが増えている、非常に華奢な（ｏｆ  ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｌｏｗ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）不織布のフィルム）を使用する場合は、繊維材が、通常の繊維材であることを表す規則的かつ一定なプロファイルを有している場合であっても、折り畳み動作は危険なものとなり易い。この場合、当該部門等では、自動製造速度が非常に速く、事実、ますます製造速度が速まっており、対応して、折り畳み動作を施される繊維材の前進速度も常に速まっているという事実を考慮に入れると、折り畳み刃もしくは折り畳み装置のその他の能動的要素が非常に繊細な材料と相互作用することによって、材料に望ましくない損壊が発生する危険性がある。
【００１０】
改良された折り畳み法の必要性は、図１および図２に示される不規則なプロファイルを持つ繊維材に関連してだけでなく、薄くて繊細な材料で構成された規則的かつ一定的なプロファイルを持ち、したがって、過度に乱暴な操作に耐えることが難しい繊維材の場合にも感じられている。
【００１１】
本発明の目的は、この必要性に応えることである。
【００１２】
本発明によると、この目的は、以下の特許請求の範囲に具体的に再現されている特徴を備える装置により、達成される。本発明は、対応する方法にも関する。特許請求の範囲は、本発明に関して本明細書に提供される技術教示の必須の一部を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な例としてだけ記載される。
【図１】既に説明されている。
【図２】既に説明されている。
【図３】本発明の実施形態の動作原理を、図３から図５にかけて段階的に深まる深度で示す。
【図４】本発明の実施形態の動作原理を、図３から図５にかけて段階的に深まる深度で示す。
【図５】本発明の実施形態の動作原理を、図３から図５にかけて段階的に深まる深度で示す。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った段階的な断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った段階的な断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った段階的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の記載に示されるのは、実施形態が徹底的に理解されるように意図された多様な特定的詳細事項である。実施形態は、これらの特定的詳細事項の１つ以上がなくても製造でき、またはその他の方法、構成要素、材料等でも製造できる。別の場合では、周知の構造、材料、もしくは動作については、実施形態の多様な観点が曖昧とならないように、本明細書では詳細に例示もしくは記載しない。
【００１５】
本記載の構成において、「ある実施形態」もしくは「一実施形態」と言及する箇所は、当該実施形態に関連して記載される特定の構成、構造、もしくは特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを示すことを意図している。したがって、本記載の複数の箇所に現れる「ある実施形態」もしくは「一実施形態」等の文言は、１つの同じ実施形態を必ずしも示すものではない。さらに、特定の配置、構造、もしくは特徴は、１つ以上の実施形態において、適切に組み合わせることができる。
【００１６】
本明細書で使用される参照番号は、便宜的に設けられているだけであり、保護の範囲もしくは実施形態の範囲を規定するものではない。
【００１７】
図３は、長方形の薄膜Ｔ（実際は、所定の長さのベルト）が、その中央軸ＸＴを中心として螺旋形にねじられたときの、薄膜の挙動を概略的に示す。
【００１８】
特に、薄膜Ｔが、その両端が軸ＸＴを中心として互いに１８０度回転するように、ねじられたとき、
−薄膜Ｔの一端（たとえば、図３において手前にあるほうの一端）にあるのは、上面Ｕであり、薄膜Ｔの他端では、下方を向いており、
−薄膜Ｔの一端（再び、図３の手前のほうの一端を考えられたい）にあるのは、「下」面Ｌであり、薄膜Ｔの他端では、上方を向いている。
【００１９】
（初めは上方を向いている）面Ｕの、図３の手前においてハッチングがかけられている半分を見ると、この半面は、薄膜Ｔの他端に向かって徐々に移動しながら、軸ＸＴを中心に螺旋状の動きに従っており、当該半面は、初めは平面になっていたのが、軸ＸＴに関して徐々に回転（図３に見られるように、時計回りに）し始め、薄膜Ｔの途中で略垂直の体勢となり、次に、図３の奥のほうに破線でハッチングされている部分に概略的に示されるように、下方を向くことが分かる。
【００２０】
図１および図２の繊維材Ｗを非限定的例として参照すると、軸Ｗ３を中心とする歯Ｗ２の頂き部の所望の折り畳み動作は、
−コア部Ｗ１を水平面上を前進（たとえば、摺動）する状態に維持し、
−歯Ｗ２の頂き部を、図３の薄膜Ｔの破線を引いた部分に対応するベルトの移動部により前進させる（かつ、特に搬送されるようにする）
ことにより得ることができるという事実の認識に、多様な実施形態は基づいている。
【００２１】
このようにすると（図４に概略的に示されるように）、初めは水平面に同一平面となってコア部Ｗ１から突出するように配置されていた歯Ｗ２の頂き部は、徐々に上方に回転されて垂直姿勢となり、コア部Ｗ１に対して確実に折り畳まれてＶ形状を形成する。
【００２２】
図４に概略的に示される折り畳み機能は、通常の繊維材の一定な部分による通常のプロファイルを含む、全く異なるプロファイルを有する繊維材においても達成することができ、材料Ｗが著しく不規則なプロファイル（たとえば、図１および図２を参照）を表す場合でも、および／または、特に繊細で傷付き易い（たとえば、華奢な非常に薄い不織布により構成される）場合でも、材料が規則的に前進することが確実となる。
【００２３】
図５は、図３および図４の手順により理想的に表される折り畳みメカニズムの考え得る実施形態を示す。
【００２４】
特に、参照番号１０は、繊維材Ｗのコア部Ｗ１が（図５に見られるように左から右に）摺動する面を構成するプレートを示す。プレート１０は、以下においてより明確に理解されるだろうように、繊維材Ｗの折り畳み動作が実行される線Ｗ３を表す側縁１００を有する。
【００２５】
参照番号２０は、縁１００と実質的に同延となるようにプレート１０に平行に配置されたベルトコンベヤセットを示す。コンベヤ２０は、自動包装産業および衛生用品製造部門で共通に使用されるタイプのものであってよい。たとえば、可撓性のプラスチック材（可能であれば繊維補強されている：対応する技術は非常に多い）から形成される丈夫なベルトであってよく、２つの互いに平行な端部ローラ３０および４０（少なくとも一方（たとえば、ローラ４０）が周知のタイプのパワードライブ８０により動かされることとなっている）上に掛けられることにより無限ループを形成する。
【００２６】
パワードライブ８０が動作しているとき、ベルトの上側の分岐面（ｔｏｐ  ｂｒａｎｃｈ）はローラ３０（ここでは、時計回りの方向に回転していると想定されている）上を走る経路に沿って上方に移動し、次にローラ４０に向かって前進する。
【００２７】
ローラ３０および４０の搭載条件は、ローラ３０から、コンベヤの反対側の端部に設置されるローラ４０への経路において、ベルト２０が、プレート１０の縁１００と実質的に平行なその中央軸Ｘ２０を中心として１８０度の螺旋状のねじれ運動に従うことである。
【００２８】
このようにすると、ローラ３０の近傍に存在するのは、ベルト２０の上側の分岐面（ｔｏｐ  ｂｒａｎｃｈ）であり、上側の分岐面は、現在のところコア部Ｗ１と同一平面にあり、コンベヤの反対側の端部（図５の奥）では下方を向くようになる繊維材Ｗの歯状部Ｗ２を受け取って、自身に沿って引き出し、ローラ４０（ここでは、反時計回りの方向に回転していると想定されている）上を走る経路を上方にたどり、ふたたびローラ３０に向かって前進する。
【００２９】
図６、図７、および図８の３つの断面図の手順を観察することで、ベルトコンベヤ２０に与えられた螺旋状ねじれ経路の効果を認識することが可能である。
【００３０】
特に、上流（図５では左側であり、繊維材Ｗが左から右に前進するとされる）側の端部セット（ｅｎｄ  ｓｅｔ）からベルトコンベヤ２０に折り畳み対象の繊維材Ｗをフィードすることを想定すると、図６に示されるように、プレート１０と実質的に同一平面（実際には、僅かに下）にあるコンベヤ２０の上側の分岐面（ｔｏｐ  ｂｒａｎｃｈ）により歯Ｗ２の頂き部が引き出されている間に、まず繊維材Ｗのコア部Ｗ１をプレート１０に沿って摺動させることができる。
【００３１】
コンベヤ２０の長手方向への進行の約半分まで来ると（図７の断面図参照）、ここに示される例では軸Ｘ２０を中心として右へと、もしくは時計回り方向へと螺旋状に徐々に進むねじれの結果、歯Ｗ２の頂き部が乗っかっているコンベヤベルト２０の上側の分岐面（ｔｏｐ  ｂｒａｎｃｈ）の一部が垂直姿勢となり、歯Ｗ２の頂き部に対応する動きを与えるので、頂き部は、線Ｗ３（プレート１０の辺１００）に沿ってコア部Ｗ１に対して約９０度に折られる。
【００３２】
ベルトコンベヤ２０は、ローラ４０の近傍に到達すると（図８の断面図参照）、プレート１０上で完全にひっくり返され、ベルトコンベヤ２０の上側の搬送分岐面（ｔｏｐ  ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ  ｂｒａｎｃｈ）であったものが下側の分岐面となってプレート１０上をプレートから僅かに距離をもって移動し、ベルトコンベヤ２０は、線Ｗ３（プレート１０の辺１００）に沿って、歯Ｗ２の頂き部がコア部Ｗ１上に折り畳まれてＶ形状を形成するように繊維材Ｗを維持する（かつ、自身に沿って引っ張る）。
【００３３】
図示した装置によって、前進する繊維材Ｗは、ベルトの前進方向に配向される折り畳み線Ｗ３に沿って折り畳まれ、もともとは折り畳み線Ｗ３の互いに反対側に位置していた繊維材Ｗの第１部（たとえば、Ｗ１）および第２部（たとえば、Ｗ２）（図１参照）が、第２部Ｗ２が第１部Ｗ１上に反転された図２に示すようなタイプの折り畳み構成となる。
【００３４】
当業者には、フィード面１０を設ける方法としては、摺動プレートとは異なる方法を用いることが可能であることは理解されるであろう；たとえば、多様な実施形態において、フィード面１０は、自動包装産業および衛生用品製造部門で共通に使用されているタイプのベルトコンベヤの２つの分岐面の一方によって規定することができる。
【００３５】
参照番号５０は、コンベヤベルト２０の、折り畳み対象の頂き部Ｗ２に作用する部分に、それ自体周知の基準に従って設けられてよい孔のアレイを示す。
【００３６】
多様な実施形態において、孔のアレイ５０は、繊維材の頂き部Ｗ２と係合する領域だけに設けられてよい。
【００３７】
孔もしくは開口のアレイ５０は、コンベヤの、送達して復帰する２つの分岐面の中間部に延伸する状態でベルトコンベヤ２０内に配置された吸引ボックス６０と協働する。吸引ボックス６０は、吸引口６１を設けられており、大気圧より低い圧力のソース７０（いわゆる「真空ポンプ」）と連通するように配置することができる。ソース７０は、外部環境から吸引ボックス６０の内部に向けて気体流を誘導する機能を持ち、この気体流はベルトの開口５０から吸引ボックス６０の吸引口６１を通過する。
【００３８】
自動包装部門および衛生用品製造部門で周知の方法によると、このように誘導されたいわゆる「電気掃除機効果（ｖａｃｕｕｍ  ｃｌｅａｎｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）」が示すのは、周囲の環境から吸引ボックス６０内に回収された空気によって、繊維材Ｗの頂き部Ｗ２がコンベヤベルト２０に引き付けられる回収作用（ａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｅｃａｌｌ）が実現され、折り畳み動作の実行中に、頂き部がコンベヤベルトから離れること、および望ましくない「はためき」を生じることが防がれるということである。
【００３９】
折り畳み動作の実行中に引き付けて確実に案内されるようにする効果は、規則的なプロファイル（したがって、一定の部分）を有するが、たとえば、特に華奢な不織布等の特に繊細な材料から形成される繊維材の場合にも得られる。
【００４０】
図５と、図６から図８の断面図の組み合わせとにより、多様な実施形態において、吸引ボックス６０は、軸Ｘ２０と実質的に一致する軸を中心としてねじられる螺旋構成を有するという事実が示されている。この構成は、コンベヤ２０もしくは吸引ボックス６０の規則的な動作を妨げない。
【００４１】
多様な実施形態において、吸引ボックス６０は、単一の吸引チャンバを有することができる。多様な実施形態において、吸引ボックスは、大気圧より低い圧力を適用するためのライン（真空ライン）にそれぞれ接続された複数のチャンバを有することができる。
【００４２】
図６から図８から推察されるように、吸引ボックス６０は、ベルトコンベヤ２０の内部空間において、孔のアレイ５０が存在する領域に対応した約半分の空間だけを占めることができる。同じく、コンベヤベルトの幅は、ベルトの２つの分岐面の間に挟まれて配置された吸引ボックス６０の幅よりも僅かにだけ大きいことを考えると、ベルトコンベヤの横断寸法は、図示の実施形態の例でよりも小さくてもよい。
【００４３】
しかし、多様な実施形態において、ベルト２０は、図に示されるように、広めに延在している。多様な実施形態において、これにより、折り畳み対象の繊維材Ｗに対するベルトのグリップ作用がより一定かつ連続的となることが可能になり、覆われない領域がうっかり発生することが防がれる。
【００４４】
多様な実施形態において、本明細書に記載した構造は、図５および図８に図示したタイプの装置を２つ、互いに平行かつ鏡面対称となるように配置して使用して、互いに平行に前進する２つの繊維材Ｗに、同時にＶ形状の折り畳みを形成する対もしくは「ツイン」形態で製造されるようにも適合される。このように対にされた２つの装置は、プレート１０を共有することができ、この場合、プレートは、対応するベルトコンベヤにそれぞれ面する２つの互いに反対側となる平行の辺を有し、２つのコンベヤは、互いに反対方向にねじれる経路（一方は時計回り方向で、他方は反時計回り方向）をなす。いくつかの用途では、互いに平行に前進する２つの繊維材Ｗは、１つの繊維材に統合することもでき、当初Ｃ形の保持プロファイルは、繊維材の反対側の２つの縁を保持してＶ形状となる。
【００４５】
もちろん、本発明の原理に先入観なく、製造および実施形態の詳細事項の、本明細書に真に非限定的な例として示したものからの変更は、かなりの程度にまで、しかしそれによって添付の特許請求の範囲に定義される発明の範囲から逸脱することなく、実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2013520378.tif 000011
2013520378.tif 000012