(57)【要約】  本発明は、帯形状材料からタンポンを形成するための複数の加工ドラム２，４，５．１，５．２を備える、タンポンを形成するための装置に関する。また、装置は、プリフォームを第１の加工ドラム２，４，５．１，５．２から第２の加工ドラム４，５．１，５．２に連続的に移送するための少なくとも１つの移送ステーション７も備える。また、本発明は、帯形状材料からタンポンを形成するための方法に関し、第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへの移送は、連続的に回転する移送ホイールによって行なわれる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．帯形状材料からタンポンを形成するための複数の加工ドラム（２，４，５．１，５．２）を備える、タンポンを形成するための装置（１）において、
ｂ．プリフォームを第１の加工ドラム（２，４，５．１，５．２）から第２の加工ドラム（４，５．１，５．２）に連続的に移送するための少なくとも１つの移送ステーション（７）により特徴付けられる、装置（１）。
【請求項２】
前記移送ステーション（７）が、プリフォームを第１の加工ドラム（２，４，５．１，５．２）から第２の加工ドラム（４，５．１，５．２）に連続的に移送するための移送ホイール（７）、特に、回転軸線Ｒ２を中心に回転できるように装着される移送ホイール（７）であり、前記回転軸線Ｒ２が前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）の回転軸線Ｒ１と平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）が、第１のプリフォームを形成するために前記帯形状材料を巻回するための第１の加工ドラム（２）を備える、請求項１又は２に記載の装置（１）。
【請求項４】
複数の前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）が、第２のプリフォームを形成するために前記第１のプリフォームをプレスするための第２の加工ドラム（４）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項５】
複数の前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）が、前記第２のプリフォームにタンポンヘッドを形成するための及び／又は平滑化するための少なくとも１つの第３の加工ドラム（５．１，５．２）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項６】
前記移送ホイール（７）が複数の受け入れグリッパ（１２）を備え、前記受け入れグリッパが、前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）のうちの少なくとも１つの加工ドラムの回転半径（２０，２３）で移送領域（１８，１９）に関与するように設計されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項７】
前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）に対する前記移送ホイール（７）の回転中に移送領域（１８，１９）が画定されるように前記受け入れグリッパ（１２）を径方向移動で案内する少なくとも１つのガイドカーブ（１０．１，１０．２）を前記移送ホイール（７）が有し、前記移送領域では、少なくともしばらくの間、受け入れグリッパ（１２）の受け入れネスト（１１）が加工ドラムの加工工具（３９）と実質的に同軸となる、請求項６に記載の装置（１）。
【請求項８】
前記移送ホイール（７）が放射状に配置される受け入れグリッパ（１２）を有し、前記受け入れグリッパ（１２）が、
ａ．タンポン又はプリフォームを受けるための受け入れネスト（１１）と、
ｂ．前記受け入れネスト（１１）が配置されるガイドロッド（１３）と、
ｃ．前記ガイドロッド（１３）がその長手方向軸線に沿って移動可能であるべく装着されるようにするとともに、回転可能なハブ（１６）に装着される、特にラジアルベアリングによって装着されるガイドブシュ（１４）と
を備える、請求項２〜７のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項９】
前記移送ホイールが２つのガイドディスク（４５．１，４５．２）を備え、前記ガイドディスクの各々にガイドカーブ（１０．１、１０．２）が形成され、これらのガイドカーブによって、前記受け入れグリッパの有効半径が、少なくともしばらくの間にわたって、加工工具の回転半径（２１，２３）をたどるとともに前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）の前記回転半径（２１，２３）に対する接線で移送が行なわれるように前記移送ホイールの回転軸線Ｒ２を中心とする径方向移動で前記受け入れグリッパ（１２）が案内される、請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）が、関連する前記加工ドラム（２，４，５．１，５．２）と同じ軸線を中心に回転できるように配置される排出ドラム（３２，３４，３５．１，３５．２）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項１１】
前記排出ドラム（３２，３４，３５．１，３５．２）が複数の排出プッシュロッド（３７）を備え、これらの排出プッシュロッドが、関連する前記加工ドラムの加工工具と同軸に配置されるように前記排出ドラム（３２，３４，３５．１，３５．２）上のある半径のところに配置されている、請求項１０に記載の装置（１）。
【請求項１２】
特に請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置を使用して帯形状材料からタンポンを形成するための方法であって、
ａ．帯形状材料を用意するステップと、
ｂ．複数の回転加工ドラム、特に連続的に回転する加工ドラムを介して帯形状材料を漸増的に形成するステップであって、
第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへの移送が移送ホイールによって連続的に行なわれるステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記帯形状材料の漸増的な形成が、巻回ステップ、プレスステップ、並びに、形成及び／又は平滑化ステップを含み、これらのステップのそれぞれが、特定の連続的に回転する加工ドラム上で行なわれる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記加工ドラムが、それぞれの漸増的形成ステップにおいて、ワークピースを搬送方向に移動させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへの移送中に、前記移送ホイールが、
ａ．前記第１の加工ドラムの移送領域で受け入れグリッパと係合し、それにより、前記受け入れグリッパの受け入れネストが、少なくともしばらくの間にわたって、工具と同軸配置状態で配置されるようにするステップと、
ｂ．特に前記工具又は前記受け入れネストの長手方向に排出プッシュロッドを移動させることにより、前記工具から前記受け入れネストへ又は前記受け入れネストから前記工具へワークピースを排出するステップと、を実行する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップｂ）において、前記排出プッシュロッドが、対応する加工ドラムと平行に回転する排出ドラム上に配置され、それにより、前記排出プッシュロッドがそれぞれ対応する工具に割り当てられる、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記移送ホイールの受け入れグリッパが、前記移送ホイールの回転中に、ガイドカーブ上にわたって案内され、それにより、前記加工ドラム、特に加工ドラムの工具と、受け入れネストとの間の移送領域において同じ速度が存在する、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
タンポン又はプリフォームを製造するための装置の第１の加工ドラム（２，４，５．１，５．２）から第２の加工ドラム（４，５．１，５．２）へのプリフォームの連続的な移送のための、放射状に周方向に配置される受け入れグリッパ（１２）を有する移送ステーション（７）、特に移送ホイール（７）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いずれも特許請求の範囲の特徴部分の前文に係る、帯形状材料からタンポンを形成するための装置、及び、帯形状材料からタンポンを形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に生理中に女性の衛生のために使用されるタンポンは、主に、最初に特徴的な長尺形状の状態に巻かれた後に圧縮されて形成される、通常はビスコース綿布のストリップである吸収性材料からなる。帯形状の出発材料を完成したタンポンに加工するこれらの工程は、循環生産ラインで漸増的に行なわれる。最初のステップでは、まず最初に材料のストリップが巻回され、この場合、回収糸がストリップの周囲に配置されて巻回前に結ばれる。その後、コイルが加圧下で圧縮される。プレス工具の適切な形態の結果として、特定の構造、例えば共通の長手方向スロットを完成したタンポンに形成することができる。殆どの製造方法では、特に滑らかで丸いタンポンヘッドを得るために、タンポンヘッドを更に形成する及び／又は平滑化するヘッド形成ステップが更に実行される。これらの各加工ステップは、専用のワークステーションで行なわれ、あるワークステーションから次のワークステーションへの周期的な移送を必要とする。
【０００３】
この移送のサイクルの結果として、達成可能な想定し得る最大速度に関してタンポンの生産ラインに制限が課せられる。操作ユニットの一定の加速及び減速は、激しい摩耗と高いエネルギー消費とをもたらす。
【０００４】
綿布又は綿布／不織布帯は、最終製品の品質の任意の低下を避けるために適切な注意を払って運ばれなければならないため、タンポンの製造では、加工された材料の感受性にも特に注意を払う必要がある。更に悪化させる要因は、材料の高い吸湿性であり、この場合、最適な材料含水率のみが加工の確実な進行を確保するため、空気湿度を狭い範囲に保つ必要がある。
【０００５】
したがって、製造される製品の品質の欠点を受け入れることなく高い加工速度で達成できる、タンポンを形成するための装置及び方法が必要である。
【０００６】
ここで、タンポンの製造では、１分あたりに加工されたワークピースの数で速度が測定される。現在の技術では、これらのピース数が最大で毎分１００〜１４０物品であるが、実際にはそれを下回ることがよくある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、前述の問題のうちの少なくとも１つを克服するタンポンを製造するための装置を提供することである。特に、タンポンを製造するための装置は、毎分１４０物品を超えるピース数に達することができるように製造されることが意図されている。これに対応して、既知の技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服して特に毎分１４０物品を超えるピース数を加工できる方法も提供されることが意図される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、独立請求項の特徴部分に記載されるようなタンポンを形成するための装置によって達成される。
【０００９】
したがって、本発明の１つの態様は、帯形状材料からタンポンを形成するための装置に関する。この装置は、複数の加工ドラムと、プリフォームを第１の加工ドラムから第２の加工ドラムに連続的に移送するための少なくとも１つの移送ステーション、特に移送ホイールとを備える。このようにして、タンポン又はプリフォームを製造するための連続的に動作可能な装置が提供される。
【００１０】
本発明の場合、開始点は、前の加工ステップに既に晒されてしまっていてもよい帯形状材料である。したがって、タンポンの製造のために、特に、織り及び／又は不織り材料の積層シートからなる帯形状材料が使用される。通常、不織り／綿布材料が使用される。本発明の場合、これらの帯形状材料の特定の組成は二次的に重要である。
【００１１】
本発明の意味の範囲内で、タンポンは、主に身体の開口部又は創傷に導入されるのに役立つ実質的に長尺な物体を形成するためにプレスされる任意のタイプの綿棒であると理解され得る。
【００１２】
形成は、本発明の意味の範囲内で、帯形状材料から正にそのようなタンポン、特に、実質的に頭部で狭くなるとともに長尺な本体を有するヘッド形状を有するタンポンを形成するために必要なステップを含む。そのようなタンポンは、一般に、生理中の衛生用品として女性により使用される。しかしながら、他の目的のために提供されるタンポンは、本発明に係る装置を使用して同等にうまく製造され得る。したがって、手術で使用するための肛門タンポン又は止血タンポンを僅かな適合を伴うことなく又は伴って本発明に係る装置により製造することも可能である。そのようなタンポンは、例えば、狭くなるヘッドを伴うことなく設計され得る。
【００１３】
本発明に係る装置の下流側には、更なる加工ステップ、例えば、タンポンをフィルム又はアプリケータに包装するステップが存在してもよい。１つの特定の実施形態において、タンポンのフィルム又はアプリケータへの包装は、本発明に係る構成要素によって、例えば加工ドラムによって実行され得る。更なる特定の実施形態では、包装のために包装ドラムが設けられる。
【００１４】
例えば、カナダ特許第２０８５９２３号は、本発明の装置に適した帯形状材料を調製することができる方法を示す。
【００１５】
本発明の意味の範囲内で、加工ドラムは、中心軸線を中心に回転できるように装着されてタンポン形成における特定の形成ステップのために放射状に配置される加工工具を有するドラムであると理解され得る。加工ドラムを直接に駆動させることができ、特に、各加工ドラムを個別に直接に駆動せることができる。
【００１６】
本発明の意味の範囲内で、移送ステーションは、加工ドラム間に位置させることができるとともにワークピースの連続移送のために放射状に周方向に配置される受け入れグリッパを有するステーションであると理解され得る。この目的のために、周方向に配置される受け入れグリッパを有する、特にベルトの外周の輪郭に沿って複数の受け入れグリッパを備える、例えばエンドレスベルト又はチェーン、特にチェーンベルトを設けることができる。そのような移送ステーションを使用すると、ワークピースを一定の連続した態様で移送することができる。
【００１７】
１つの特定の実施形態において、移送ステーションは、移送ホイールの回転軸線を中心とする回転時に実質的に円形の半径を描く放射状に周方向に配置される受け入れグリッパを有する移送ホイールである。
【００１８】
１つの特定の実施形態において、本発明に係る装置は、少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２の加工ドラムを備える。第１の加工ドラムは、供給される帯形状材料をコイルに巻回するように設計され得る。前記コイルを圧縮するために第２の加工ドラムを設けることができる。
【００１９】
本発明の意味の範囲内で、プリフォームという用語は、少なくとも１つの加工ステップを受けてしまったタンポンの前駆製品のために使用される。したがって、本発明の意味の範囲内で、巻回された帯形状材料を第１のプリフォームであると見なすことができる。このコイル又はプリフォームがプレスされる場合、結果として得られる製品が既にタンポンとなることができ、或いは、それが更なるステップにより加工されれば、それが第２のプリフォームになることができ、第２のプリフォームは、タンポン或いは更には場合により第３のプリフォームを形成するために更に加工され得る。したがって、例えば、圧縮後に、プリフォームに対して実行される更なる品質向上加工ステップをもたらすことができる。
【００２０】
１つの特定の実施形態において、本発明は、第２のプリフォームのヘッド形成及び／又は平滑化を実行する第３の加工ドラムを備える。
【００２１】
更なる特定の実施形態において、本発明に係る装置は、タンポンヘッド又はタンポン表面を滑らかにするように設計される第４の加工ドラムを備える。
【００２２】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、各加工ステップがプリフォームにより特定の順序で通過されるように生産ライン上に連続的に配置される。特に好ましくは、隣り合う加工ドラムのそれぞれの対間に、それぞれの移送ステーションが配置され、該移送ステーションは、加工ドラム間でプリフォームを移送することに関与する。
【００２３】
移送ステーションは、第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへのプリフォームの移送が連続的であるように本発明に係る装置内に配置される。好ましくは、移送ステーションは移送ホイールである。
【００２４】
タンポンを製造して形成するための以前の方法及び装置は、加工ホイール間の少なくとも１つの移送が断続的に動作する移送ユニットを介して行なわれるため、全体的に不連続に進行する。本発明に係る装置を用いると、連続的で終わりのない方法で毎分大量のピース数のタンポンを製造することができる。
【００２５】
移送は移送ホイールを介して行なわれるため、さもなければストップアンドゴー方式で動作する構成要素に生じる摩耗が少なければ、メンテナンス要件も軽減される。機械動作が全体的にスムーズになり、摩耗が減少される。
【００２６】
本発明に係る装置の更なる利点は、連続的に進行するプロセスが拡張可能であるという点である。したがって、例えば、加工ドラム上の工具の数を増やすことが可能であり、その結果、製造プラントにおけるスペースの使用を最適化することが可能である。加工ドラムごとの工具数が多い製造プラントはより大型化するようになり得るが、スペース要件の増大は、幾つかの生産ラインが平行にセットアップされる場合よりも少なくなる。拡張可能性により、顧客要件に合わせて調整されて加工ドラムごとに所望数の加工工具を有する生産ラインを開発できる。同時に、ワークピースに関する加工持続時間を個々の加工工具に関して一定に保つことができる。２つの隣り合う加工ドラム間の数及び／又は加工速度の違いは、連続的に動作する移送ステーション又は移送ホイールによって補償され得る。
【００２７】
特定の用途に関し、ピース数を想定し得る最大の排出数よりも少なくすることが適切な場合がある。これは、例えば、装置の制御プロセス又は較正プロセスにおいて有用となり得るが、対応する後加工機械を受け入れるためにも有用となり得る。これも、連続的に作動する移送ホイールの無段階の拡張可能性によって可能にされ得る。したがって、本発明に係る装置の結果として、想定し得る高い加工速度及びピース数にもかかわらず、個々の加工ステップに関してより多くの時間が残存し得る。したがって、例えば、ワークピースは、加工ドラム上での滞留時間の全体にわたって工具内に留まることが可能であり、同時に搬送方向に移送される。加工ドラムごとに複数の工具を使用することで、ピース数をより多くすることができ、同時に、ワークピースごとの加工時間を短縮しないで済む。したがって、例えば、プレス用に構成される加工ドラムは、複数の加工工具、すなわち、プレス、好ましくは６つのプレスを有することができ、各プレスは、移送ホイールからワークピースを受けてから更なる移送ホイールに移送するまでの期間にわたってワークピースを加工できる。その間、径方向で次のローラが次のワークピースを受け取る。
【００２８】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、少なくとも２つの放射状に配置される加工工具を備える。好ましくは、加工工具は、動作中に生じる遠心力が加工ドラムの外半径で釣り合わされるように配置され、すなわち、加工工具は、中心回転軸線の周りで互いに対称に配置される。
【００２９】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、６〜２４個の間の加工工具を備える。
【００３０】
本発明の更なる利点がここに開示される。それにもかかわらず、無段階で作動できるとともに連続して作動する移送ホイールの結果として、異なる数の加工工具を伴う２つの加工ドラム間でワークピースの連続供給を可能にすることができる。
【００３１】
１つの特定の実施形態では、本発明に係る装置の各移送ホイールが別々に制御可能である。
【００３２】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、それらがドラム軸線の周りで回転する間にそれらがワークピース又はプリフォームを加工してワークピース又はプリフォームを装置の搬送方向に運ぶように構成される。言い換えると、加工ドラムによる加工を好ましくは連続的となるように構成することもできる。
【００３３】
１つの特定の実施形態では、移送ホイールが複数の受け入れグリッパを備える。これらの受け入れグリッパは、加工ドラムのうちの少なくとも１つの回転半径で移送領域に関与するように設計される。動作中、加工ドラムはそれらのドラム軸線を中心に回転し、それにより、加工工具が加工ドラム上に配置される外側半径が形成される。好ましくは、本装置において、加工ドラム及び移送ホイールは、移送領域が生じるように互いに対して配置される。この移送領域から、移送ホイールは、加工ドラムによって完全に加工された対応するプリフォーム又はワークピースを拾い上げてそれを次の加工ドラムに移送することができる。
【００３４】
１つの特定の実施形態では、移送ホイールが少なくとも１つのガイドカーブを備える。このガイドカーブは、第１の加工ドラムに対する移送ホイールの回転中に受け入れグリッパの受け入れネストが加工ドラムの加工工具と実質的に同軸である移送領域が画定されるように受け入れグリッパを径方向移動で案内することができる。
【００３５】
本発明の意味の範囲内で、受け入れネスト及び加工工具は、それらがそれらの長手方向軸線に関して同軸に配置されるときに互いに同軸である。この長手方向軸線は、加工工具内又は受け入れネスト内のワークピースの長手方向軸線にも対応し得る。
【００３６】
本発明の１つの特定の実施形態では、移送ホイールが放射状に配置される受け入れグリッパを有する。これらの受け入れグリッパは、タンポン又はプリフォームを受けるための受け入れネストを備える。また、受け入れグリッパは、受け入れネストが配置されるガイドロッドも備える。更に、本発明に係る受け入れグリッパはガイドブシュを備え、該ガイドブシュによりガイドロッドがその長手方向軸線に沿って移動できるように装着される。このガイドブシュを回転可能なハブに締結できる。
【００３７】
１つの特定の実施形態において、ガイドブシュは、回転軸線を中心に回動できるように回転可能なハブに装着される。例えば、ガイドブシュは、ラジアルベアリングによってハブに対して回動可能な態様で装着され得る。好ましくは、この回転軸線は、移送ホイールの回転軸線に平行であり、すなわち、ガイドロッドの長手方向軸線に対して直角に具現化される。この配置の１つの利点は、受け入れグリッパに関して、その接線速度をそれらのガイドカーブに沿って修正できるという点である。
【００３８】
ガイドブシュのベアリングに沿うガイドロッドの長手方向移動に加えて、受け入れグリッパ全体が回転軸線を中心に回動可能である。これは、更なる自由度を可能にするとともに、受け入れネストの回転速度を移送領域内の加工ドラムの工具の回転速度に適合させることができるようにする。受け入れネストは、移送領域内において一定でない速度でガイドカーブに沿って移動できる。
【００３９】
１つの特定の実施形態において、ガイドロッドは、第１のガイドカーブに対する動作可能な接続のための第１の係合手段も備える。動作時、ハブの回転中、移送ホイールは、個々の受け入れグリッパのためのガイド要素として作用する、第１の強固に配置されるガイドカーブと平行に回転される。受け入れグリッパは、ペグ又はカムの形態を成す係合手段によってガイドカーブに動作可能に接続され得る。したがって、受け入れグリッパは、移送ホイールの回転軸線を中心に回転移動するだけでなく、この移動中に、ガイドカーブによって規定される曲線に沿って移動する。結果として、加工ドラムへの移送領域において、加工ドラムに係合して加工ドラムの工具と同軸位置に移行することができ、この場合、特定の時間にわたって、実質的に同一の回転速度が存在し、それにより、ワークピースを工具から受け入れグリッパの受け入れネストへ移送することができる。
【００４０】
１つの特定の実施形態において、受け入れグリッパは、第２のガイドカーブへの動作可能な接続のための第２の係合手段を備える。ハブの回転中、移送ホイールは、ガイドブシュのためのガイド要素として作用する、第２の強固に配置されるガイドカーブと平行に回転される。
【００４１】
受け入れグリッパは、受け入れネストが少なくとも２つの自由度を有するように構成されることが好ましい。第１の自由度は、ガイドロッドをその長手方向軸線でガイドブシュに装着することによって達成される。更なる自由度は、ガイドブシュがハブに回転可能に装着されることによって達成される。
【００４２】
１つの特定の実施形態において、第１のガイドカーブ及び第２のガイドカーブは、互いに平行に配置され、特に２つの平行なガイドディスクのスロットとして配置される。スロットは、異なる曲線経路をたどることができる。ガイドカーブを伴う２つの平行なガイドディスク間で、受け入れグリッパがハブに回転可能に装着される態様で配置される。受け入れグリッパは、第１のガイドカーブに動作可能に接続するための第１のカムと、第２のガイドカーブに動作可能に接続するための第２のカムとを有する。この実施形態では、カムが受け入れグリッパ上に互いに対向して配置されるが、好ましくは同心的に配置されない。
【００４３】
この配置の結果として、受け入れグリッパは、少なくともしばらくの間にわたって移送領域内で受け入れグリッパが加工ドラムの放射状に配置される工具と同じ回転速度を有するように曲線に沿うその径方向移動が案内される。
【００４４】
１つの特定の実施形態では、移送ホイールがドラムとして構成され、この場合、受け入れグリッパは、２つの硬質なガイドディスク間に回転可能に配置されるハブ上に配置される。
【００４５】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、加工ドラムと平行に配置されるとともに関連する加工ドラムと同じ軸線を中心に回転できるように配置される排出ドラムを備える。
【００４６】
１つの特定の実施形態において、排出ドラムは、それらが関連する加工ドラムの加工工具と平行に配置されるように排出ドラムの半径で配置される複数の排出プッシュロッドを備える。
【００４７】
更に好ましい実施形態において、排出プッシュロッドは、それらが工具と実質的に同軸に延びるように排出ドラム上に配置される。この実施形態では、加工ドラムから移送ホイールへの移送中又はその逆への移送中に、排出ドラムの排出プッシュロッド、関連する加工ドラムの工具、及び、移送ホイールの受け入れネストの同軸配置が移送領域内で生じる。
【００４８】
更なる特定の実施形態では、排出ドラムが三次元ガイド要素を備え、三次元ガイド要素に沿って排出プッシュロッドが案内される。ガイド要素は、移送ホイールの受け入れネストと同軸に配置されるときに排出プッシュロッドが排出ドラムと加工ドラムとの間の中間空間内で作用するように配置され得る。このようにして、例えば、移送ホイールから対応する加工工具へのワークピース又はプリフォームの移送を確保することができる。
【００４９】
１つの特定の実施形態において、ガイドカーブは、移送ホイールの回転軸線を中心とする受け入れグリッパの移動中にガイドロッドがガイドブシュに沿って長手方向に移動されるように受け入れグリッパのペグ又はピンが係合できるスロットの形態を成す。
【００５０】
ガイドカーブに代わる手段として、受け入れグリッパを作動可能な態様で具現化することもできる。この場合、電気式、空気圧式、又は、油圧式のアクチュエータは、移送ホイールに対するガイドロッドの径方向での移動を可能にする。移送グリッパの回動動作を可能にするために対応する更なるアクチュエータを設けることができる。
【００５１】
更なる別の実施形態では、受け入れグリッパを弾性的な態様で装着することもできる。この変形の１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、少なくともその半径の移送領域で受け入れグリッパとの動作可能な接続に入るための手段を備える。したがって、加工ドラム上に例えばフックを設けることが可能であり、フックは、受け入れグリッパの対応するアイとの動作可能な接続に入る。この接触は、例えば排出プッシュロッドにより、ワークピース移送の持続時間にわたって維持され得る。フック及びアイに対する代替物又は補足物は、電気的にオンとオフとを切り換えることができる磁性キャリア又は空気を引き込むことによって動作されるキャリアである。本発明の意味の範囲内では、受け入れネストに径方向で復元力を及ぼすことができるようにばねが配置されるという点において受け入れグリッパを弾性的な態様で装着することができる。
【００５２】
１つの特定の実施形態において、排出ドラムは、排出プッシュロッドの位置に、加工ドラムの工具の方向で空気流を維持する吸引装置を更に備える。これは、加工領域でタンポンの引き出し糸を制御するのに役立ち、それにより、タンポン糸のもつれが防止される。この目的のために、受け入れネストには受け入れスロットを設けることもでき、これにより、受け入れネストが受け入れ領域に係合する際に排出ドラムの対応する吸引要素によって移送領域に水平に突出する引き出し糸と接触しないようにすることができる。移送中に引き出し糸が絡まるのを防止するために、具体的にはそれぞれの受け入れネストごとに対応する態様で、対応する吸引要素を移送ホイール上に設けることもできる。
【００５３】
１つの特定の実施形態では、第１の加工ドラムが巻回ドラムである。好ましくは、巻回ドラムは６〜２４個、特に好ましくは１２個の工具を有する。
【００５４】
１つの特定の実施形態において、この場合、第２の加工ドラムは、複数のタンポンプレス、好ましくは２〜１２個のタンポンプレス、特に好ましくは６個のタンポンプレスを有する加工ドラムである。複数のプレスジョーを介して径方向でコイルに圧力を及ぼすことにより前記コイルを圧縮してタンポンを形成するように設計されるタンポンプレスが従来技術で知られている。
【００５５】
１つの特定の実施形態において、帯形状材料、プリフォーム、又は、タンポンと物理的に接触している全ての構成要素は、帯電防止コーティングを有する又は実質的に帯電防止材料からなる。
【００５６】
１つの特定の実施形態において、装置は、移送ステーション、特に移送ホイール及び加工ドラムのための駆動装置を備える。
【００５７】
本発明の更なる態様は、帯形状材料からタンポンを形成するための方法に関する。第１のステップでは、帯形状の材料が用意される。この場合、冒頭で概説したように、帯形状材料は、既に前加工されてしまっていてもよく、一般的な場合には、不織りの吸収性綿布から形成される積層体である。帯形状材料は、複数の回転加工ドラムを介して漸増的に形成される。好ましくは、これらは連続的に回転する加工ドラムである。このプロセスにおいて、第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへの移送は、移送ステーションによって、特に移送ホイールによって連続的に行なわれる。
【００５８】
本発明に係る方法の結果として、タンポンを形成するための装置のピース数出力は、個々のワークピースの加工時間から分離される。想定し得る多いピース数にもかかわらず、個々のワークピースの加工時間中に損失を受け入れる必要がない。これにより、高出力と同時に非常に高品質の生産が可能になる。
【００５９】
本発明に係る方法の１つの特定の実施形態において、帯形状材料の漸増的形成は、巻回ステップ、プレスステップ、並びに、ヘッド成形及び／又は平滑化ステップを含む。この場合、各ステップは、連続的に回転する特定の加工ドラムで行なわれる。
【００６０】
１つの特定の実施形態において、加工ドラムは、各漸増的形成ステップにおいてワークピース又はプリフォームを搬送方向で前方に移動させる。
【００６１】
１つの特定の実施形態では、第１の加工ドラムから第２の加工ドラムへの移送中に、移送ステーション又は移送ホイールが、第１の加工ドラムの移送領域で受け入れグリッパと係合するステップを実行し、それにより、受け入れグリッパの受け入れネストが少なくともしばらくの間にわたって工具と同軸配置状態で配置される。排出ドラムが、特に排出プッシュロッドを工具又は受け入れネストの長手方向に移動させることにより、ワークピースを工具から受け入れネストへ又は受け入れネストから工具へ排出するステップを実行する。
【００６２】
本発明の意味の範囲内で、工具、受け入れネスト、及び、排出プッシュロッドの同軸配置は、常に、対応する要素の長手方向の範囲に関して意味する。これは、本発明に係る方法を使用して製造されるタンポン又は本発明に係る装置を用いて形成されるタンポンの長手方向範囲にも対応する。
【００６３】
１つの特定の実施形態では、第２のステップにおいて、排出プッシュロッドが、対応する加工ドラムと平行に回転する排出ドラム上に配置され、それにより、排出プッシュロッドがそれぞれ対応する工具に割り当てられる。
【００６４】
本発明に係る方法の更なる特定の実施形態において、移送ホイールの受け入れグリッパは、移送ホイールの回転中に、加工ドラムと受け入れネストとの間の移送領域内で同じ速度が存在するように、ガイドカーブ上にわたって案内される。好ましくは、この同じ速度は、加工ドラムの工具に対するものである。
【００６５】
当業者にとって、相互に排他的でない本発明の全ての実施形態を任意の所望の組み合わせで構成できることは言うまでもない。
【００６６】
ここで、以下の本文では、特定の典型的な実施形態及び概略図に関連して本発明を更に詳しく説明するが、これらの特定の実施形態に限定されない。
【００６７】
簡単にするために、本図では、同一の構成要素に同じ参照記号が与えられる。
【００６８】
図においては、いずれの場合にも概略的である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】全体で４つの加工ドラムを伴う本発明に係る装置の一実施形態を示す。
【図２ａ】移送ホイールを示す。
【図２ｂ】引き込み状態にある受け入れグリッパを示す。
【図２ｃ】伸長状態にある受け入れグリッパを示す。
【図２ｄ】図２ｃからの受け入れグリッパを側面図で示す。
【図３ａ】２つの加工ドラムとこれらの加工ドラム間に配置される移送ホイールとを伴う本発明に係る装置の基本的な形態を示す。
【図３ｂ】移送領域を概略的に示す。
【図４】加工ドラムの回転軸線を通る断面における移送ホイールの係合を概略的に示す。
【図５】本発明に係る移送ホイールの半径の詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１は、合計で４つの加工ドラム２，４，５．１，５．２を伴う本発明に係る装置１を概略的に示す。この例は４つのドラム２，４，５．１，５．２を伴って示されるが、装置は２つのドラム２，４でも既に機能している。加工ドラム２，４，５．１，５．２は、連続して配置され、それぞれがタンポンの形成において加工ステップを実行する。
【００７１】
第１の加工ドラム２は、巻回ステーションとしての機能を果たす。帯形状材料は、第１の加工ドラム２に導入され、その後、コイル及び第１のプリフォームを形成するべく第１の加工ドラム２によって巻回される。帯形状材料を巻回するために、第１の加工ドラム２は、帯形状材料を受け取ってそれをそれらのそれぞれの回転軸線周りでの回転動作によってコイルに巻き取る一組のフォークを備えることができる。帯形状材料は、冒頭で概説したように、不織りの吸収性のある綿布から形成される積層体であり得る。この場合、吸収性綿布は任意のセルロース繊維材料に由来することができるが、ビスコースから形成されることが好ましい。或いは、綿布又は麻の繊維も考えられる。不織布は、好ましくは熱可塑性コポリマーを含む。
【００７２】
装置１は搬送方向を有する。この例に関して、搬送方向は図１の左から右である。動作中、ワークピースはこの搬送方向に移動する。
【００７３】
図示されない上流側の加工ステーションは、対応する積層体を製造して、既に正しいサイズにカットされた帯形状材料を第１の加工ドラム２に導入できる。
【００７４】
第１の加工ドラム２の後に第１の移送ホイール７が続く。この移送ホイールは、第１の加工ドラム２からコイルを受け取って、それを第２の加工ドラム４に移送する。この例において、第１の加工ドラム２は、水平回転軸線を中心に時計回りに回転するように設けられる。工具、特に巻線フォークは放射状に配置される。移送ホイール７は、それが同様に水平に延びる回転軸線を中心に反時計回り方向に回転するように構成される。
【００７５】
後続の第２の加工ドラム４は、コイル及びプリフォームを圧縮して第２のプリフォームを形成するためのドラムである。
【００７６】
第２の加工ドラムは複数のプレス工具を備える。プレス工具は、放射状に配置されるプレスジョーであり得る。しかしながら、全体として、プレス工具の数は、第１の加工ドラムの巻回工具の数よりも少ない。移送ホイールは、２つの加工ドラム２，４，５．１，５．２間の異なる速度を補償できる。これは、例えば、以下に詳細に示されるように、移送ホイールが対応するガイドを備えるという点で確保され得る。
【００７７】
第２の加工ドラム４の後には、第３及び第４の加工ドラム５．１，５．２が続く。本発明に係る装置１は、２つのヘッド形成／平滑化ドラム５．１，５．２を有する。これらのドラムもそれぞれ、対応する加工ドラム５．１に供給する先行する加工ドラム４に対して移送ホイール７により接続される。同様に、ヘッド形成ドラム５．１から平滑化ドラム５．２への移送は、移送ホイール７を介して行なわれる。
【００７８】
移送ホイール７は、それらの中心回転軸線の周りで連続的に回転できるように構成される。この例では、回転軸線が水平に向けられて図１の破線十字により示される。この典型的な実施形態では、動作中、移送ホイールが反時計回りに回転し、一方、加工ドラム２，４，５．１，５．２は時計回りに回転する。勿論、逆の構造も可能である。
【００７９】
配置全体を機械フレーム（図示せず）に装着することができる。或いは、作業台又は作業室における装着も考えられる。上流側及び下流側の加工を伴う完全に自動化された生産ラインへの組み込みも考えられる。
【００８０】
図２ａは、本発明に係る移送ホイール７を詳細図で概略的に示す。移送ホイール７は、一例として、２つの加工ドラム間で示される。移送ホイール７は、水平に向けられる中心回転軸線Ｒ２の周りで回転できるように装着される。この場合、ハブ１６が中心回転軸線Ｒ２の周りで回転する。ハブ１６には、ガイドブシュに装着される径方向に移動可能なガイドロッド１３を有する受け入れグリッパ１２が接続される。ガイドロッド１５は、ワークピース、この場合にはプリフォーム又はコイルを受けるようになっている受け入れネスト１１で終端する。
【００８１】
図から明らかなように、加工ドラムは、移送ホイール７が２つの加工ドラム２，４間で作用できるように、それらの回転軸線に沿って互いに対してオフセットした態様で配置される。
【００８２】
移送ホイールの半径で加工ドラムの異なる速度を補償するために、ハブ１６に対して強固に配置される第１のガイドカーブ１０．１が図２ａにおいて明らかである。
【００８３】
受け入れグリッパ１２は、それらが第１のガイドカーブ１０．１に動作可能に接続されるように構成されるとともに、移送ホイール７の回転中に、ガイドロッド１３が移送ホイールの回転軸線周りの径方向回転に加えて（ヘッド端部としての受け入れネストに関して）側方回動動作とガイドカーブによって規定されるクレイニアル移動とを行なうことができるように曲線プロファイルをたどる。受け入れグリッパ１２は、ガイド部材のように、この第１のガイドカーブ１０．１によって案内される。
【００８４】
本発明に係る例における受け入れグリッパ１２の動作の態様を更に説明するために、そのような受け入れグリッパ１２の１つも図２ｂ、図２ｃ、及び、図２ｄにそれ自体で概略的に示される。
【００８５】
受け入れグリッパ１２はガイド付きガイドロッド１３を備え、ガイド付きガイドロッド１３は、リニアベアリングを有するガイドブシュ１４によってそれらの長手方向軸線に沿って移動できるように装着される。
【００８６】
図２ａに係るガイドカーブのガイドスロットに係合するために、第１のカム１５がガイドロッド１３に形成される。図２ｂ及び図２ｃにおける例図では、この第１のカム１５が観察者から離れる方向を向く紙面内で延在する。
【００８７】
この例では、受け入れグリッパ１２がハブ１６の回転軸線Ｒ３を中心に回転可能に装着される。これは、ラジアルベアリングによってもたらされ得る。この例では、ラジアルベアリングがハブによって形成されて回転軸線Ｒ３でペグによりガイドブシュに動作可能に接続される。
【００８８】
ヘッド側では、ガイドロッド１３が受け入れネスト１１で終端し、受け入れネスト１１は、ワークピースを受ける役目を果たすルーメンを描く。側方の切り欠きが、位置決め中に、回収糸に触れないようにするのに役立ち、回収糸は移送中に移送領域内へ水平に突出する。
【００８９】
図２ｃは、ガイドブシュ１４のリニアベアリングによって可能にされるような、受け入れグリッパ１２の長手方向軸線に沿う装着されたガイドロッド１３の移動を示す。
【００９０】
ガイドブシュ１４は、観察者の方を向く紙面上に第２のカム９を有する。この第２のカム９は、第２のガイドカーブ（これは図２ａには示されていない）に動作可能に接続され得る。この第２ガイドカーブは、ガイドブシュ１４をカーブに沿って案内するためのガイド部材としての機能を果たす。結果として、受け入れネスト１１は、移送ホイール７の回転中に２自由度で移動できる、すなわち、長手方向における長手方向移動と回転軸線Ｒ３周りの回転とを行なうことができる。２つのカム９，１５が互いに対してオフセットして配置されるため、２つのガイドカーブによる案内は、それらの曲線上での受け入れグリッパの径方向移動をサポートする。
【００９１】
図２ｄは、この場合も先と同様に、９０度にわたって回転された図２ｃからの受け入れグリッパ１２を側面図で示す。この場合、ガイドロッド１３は、（移送ホイールの回転軸線Ｒ２に関して、図２ｄには示されない）径方向に僅かに移動されてしまっている。ガイドブシュはカム９を有する。ガイドロッドはカム１５を有する。受け入れネスト１１では、平面図において、側方切り欠きが識別できる。
【００９２】
図３ａは、移送ホイール７を２つの加工ドラムと共により良く示すための配置を示す。第１の加工ドラムは、加工工具により第１の半径２０を描き、一方、第２の加工ドラム４は、その工具により第２の半径２３を描く。この場合、これらの半径は、工具内のワークピースの対応する位置に関連する。第２の加工ドラム４は、加工ドラム４の回転軸線を中心に放射状に配置される複数のタンポンプレス２５，３０を有する加工ドラム４である。
【００９３】
加工ドラム２，４の回転軸線は、中心十字によって概略的に示される。これらの軸線に沿って、回転シャフトを回転ベアリングにより回転駆動装置（これは図示せず）に接続でき、この場合、個々の加工ドラムの直接的な駆動又は個々の駆動装置がベルトシステムを介して両方のドラムを駆動できる。
【００９４】
プレス工具２５，３０は、放射状に配置される複数のプレス工具、特にプレスジョーを備え、プレスジョーは、それらの中心に配置されるプリフォームを圧縮する。この例では、不均衡を回避するために、回転軸線を中心に回転対称に配置される６つのプレス工具２５，３０が形成される。
【００９５】
この例において、プレス工具２５，３０は、それらがワークピースを次の加工ドラム又は除去ユニットに移送するまでワークピースを受けるときから圧縮ステップを実行するように較正される。結果として、ワークピース、すなわち、プリフォームが搬送方向に移動されている間のある期間にわたって圧縮ステップを実行することができる。同時に、他のプレス工具が後続の最初のプリフォームを受けるのに備える。
【００９６】
個々のプリフォームのための圧縮中に加工時間の損失を伴うことなく加工が継続的に進むことができ、それにより、良好な加工品質を実現できる。
【００９７】
同様に、移送ホイール７は、水平な回転軸線を中心に回転できるように装着されるとともに、２つの加工ドラム間に配置される。移送ホイール７は全部で１２個の受け入れグリッパ１２を有し、これらの受け入れグリッパ１２は、放射状に配置されるとともに、同様にそれらの受け入れネスト１１と共に有効半径２１を規定する。動作中、移送ホイール７の有効半径２１と第１の加工ドラムの有効半径２０との間に移送領域１８が形成される。この移送領域１８内の加工ドラムの半径２０に対する接線で、第１の加工ドラムから移送ホイール７へのワークピースの移送が行なわれる。
【００９８】
第２の加工ドラム４におけるより少ない数の工具に対応する態様で、移送ホイール７と第２の加工ドラム４との間の移送領域１９が異なって設計される。
【００９９】
対応する湾曲ガイド（図３には示されない）によって、受け入れグリッパは、移送ホイールのその径方向の移動中に対応する移送領域１８，１９を最適にカバーすることができる。
【０１００】
したがって、例えばガイドカーブを用いて、移送を行なうことができる特定の時間窓の間にわたって受け入れグリッパ１２と加工工具との間の同一の回転速度を確保することができる。
【０１０１】
この概念は、図３ｂに一例としてもう一度概略的に示される。左側には、加工ドラムの回転軸線Ｒ１を中心とする第１の回転半径が示される。この半径は、移送ホイールの回転軸線Ｒ２を中心とする第２の回転半径と重なり合う。結果として、加工ドラムの工具がそれらの回転半径をたどり続ける移送領域１８が生じるが、移送ホイールの回転半径は、回転曲線４４から逸脱する曲線４３をたどる。
【０１０２】
これは、前述したように、受け入れグリッパの自由度とガイドカーブに沿う案内とによって可能にされる。したがって、受け入れグリッパの第１の曲線半径４１．１は、加工ドラムの回転半径に動的に適合され、また、ワークピースは、加工ドラムの回転半径に対する接線において第２の曲線半径４１．２で移送される。
【０１０３】
図４は、関連する排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２を有する任意の所望の加工ドラム２，４，５．１，５．２の例を使用して移送をより詳細に示し、関連する排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２は、同じ回転軸線Ｒ１を中心に回転できるように装着される。
【０１０４】
加工ドラム２，４，５．１，５．２が断面で示され、この場合、２つの工具３９がいずれの場合にも径方向で対向する囲繞半径で概略的に示される。これらの工具３９は、ワークピース又はプリフォームを受ける役目を果たす。また、工具３９は、特定の加工ステップにも関与できる。したがって、加工ステーションの工具は、例えば、巻回工具として、プレス工具として、又は、ヘッド形成／平滑化工具として構成され得る。
【０１０５】
排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２に関して、加工ドラム２，４，５．１，５．２は、加工ドラムと排出ドラムとの間に、特に排出プッシュロッド３７と工具３９との間に同軸に配置される移送領域に移送ホイールの受け入れグリッパが関与できる隙間を画定する。加工ドラム２，４，５．１，５．２は、一例として、関連する排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２と共に図４に示される。実際には、本発明に係る装置の特定の形態において、加工ドラム２，４，５．１，５．２は、例えば、工具の数、回転速度、幾何学的形態に関して加工ドラム２，４，５．１，５．２の構造的及び機能的な特性に適合される恒久的に関連付けられる排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２を有することができる。したがって、例えば、プリフォームを圧縮するために設けられるとともに全部で６つの工具、すなわち、プレス工具を有する第２の加工ドラム４が、６つの排出プッシュロッド３７とこれらの排出プッシュロッドを案内するための対応するガイド要素とを有する対応して設計される排出ドラム３４を有することができる。
【０１０６】
移送中、受け入れネスト１１は、受け入れネスト１１によって画定される受け入れチャンバが排出プッシュロッド３７と同軸であるようにこの中間空間内に配置される。この排出プッシュロッド３７は、それが移送領域内で受け入れネスト１１の同軸配置と同期して移送領域内に突出するように排出ドラム３２，３４，３５．１，３５．２上で三次元的に案内されることができ、それにより、排出プッシュロッドは、受け入れネストから工具３９へ矢印方向でワークピースを移送する。
【０１０７】
移送時に移送ホイールと加工ドラム又は排出ドラムとの間の速度を等しくするために、移送ホイールにはカム９，１５が設けられ、これらのカムはそれぞれガイドカーブ１０．１，１０．２の対応するスロット内で作用し、それにより、移動可能に装着されたガイドロッド１３は曲線の移動プロファイルをたどる。この場合、ガイドロッド１３は、ハブ１６を介して回転軸線Ｒ２を中心に回転できるように装着される。この例では、ガイドカーブ１０．１，１０．２は、互いに対向して平行に配置される２つのガイドディスク４５．１，４５．２上のスロットとして形成される。ガイドディスク４５．１，４５．２はハブ１６に対して固定されている。したがって、ガイドカーブ１０．１，１０．２は、受け入れグリッパの曲線移動を制御するガイド要素を形成する。受け入れグリッパは、更に、それらが紙面に対して垂直な回動動作を実行できるようにハブ１６上に回転可能な態様で装着される。
【０１０８】
図５は、装着された受け入れグリッパを伴う移送ホイールの構造を詳細図で概略的に示す。２つのガイドディスク４５．１，４５．２は、それらが互いに向かい合う前面を有するように、平行に配置される。それぞれの前面で、ガイドカーブ１０．１，１０．２がスロットとして構成される。受け入れグリッパの係合手段９，１５は、いずれの場合にもガイドカーブ１０．１，１０．２のスロット係合し、この場合、受け入れグリッパは、ガイドディスク４５．１，４５．２間の中間空間への視界を妨げないようにするべくこの例図では受け入れネストを受けることなく示される。
【０１０９】
ガイドブシュ１４は、ガイド要素と同様に移送ホイールの回転軸線Ｒ２を中心とする回転動作中にガイドブシュ１４上で案内されるように、係合手段としての第２のカム９を介して遠隔の第２のガイドカーブ１０．２に動作可能に接続される。ガイドブシュ１４は、更に、ハブ１６とラジアルベアリングを介して回動可能な態様で装着される。ハブ１６は、この場合、ガイドブシュ１４に動作可能に接続するために径方向に配置されるベアリングを有する移送ホイールとして構成される。
【０１１０】
ガイドブシュ１４を介してガイドロッド１３が直線的な態様で装着される。ガイドロッド１３はカム１５を有し、カム１５は、スロットとして構成される第１のガイドカーブ１０．１内へ同様の態様で延びて、第１のガイドカーブとの案内動作接続に入る。
【０１１１】
ガイドカーブ１０．１，１０．２のスロットとの摩擦を最小限に抑えるためにロータをカム９，１５に取り付けることができる。
【０１１２】
本発明は、既知のシステムと比較して多くの利点を有する、連続的で拡張可能なタンポン形成を可能にする装置を提供する。一般的な説明からの更なる特徴で補足され得る更なる有利な実施形態は、これらの特定の典型的な実施形態から当業者に明らかになる。
【図１】
2021519628.tif 000003
【図２ａ】
2021519628.tif 000004
【図２ｂ−２ｃ】
2021519628.tif 000005
【図２ｄ】
2021519628.tif 000006
【図３ａ】
2021519628.tif 000007
【図３ｂ】
2021519628.tif 000008
【図４】
2021519628.tif 000009
【図５】
2021519628.tif 000010
【国際調査報告】
2021519628.tif 000011
2021519628.tif 000012
2021519628.tif 000013
2021519628.tif 000014