(57)【要約】  本発明は、粒子状固形物を提供するための中心管（３）と、中心管（３）を包囲する、推進ガスを提供する提供装置（５）と、一定の横断面を有する混合区間（１１）と、混合区間に接続された、出口開口を有する管部分と、を備え、中心管（３）及び中心管を包囲する提供装置（５）は、中心管（３）の端部にリングギャップ（９）を形成し、混合区間（１１）は、リングギャップ（９）に接続されている、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタに関する。出口開口を有する管部分（３１）は、円形の入口横断面から出口開口の非円形の出口横断面にかけて横断面変化を有し、中心軸線を中心に回動可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状固形物を提供するための中心管（３）と、
前記中心管（３）を包囲する、推進ガスを提供する提供装置（５）と、
一定の横断面を有する混合区間（１１）と、
混合区間に接続された、出口開口を有する管部分（３１）と、
を備え、
前記中心管（３）及び該中心管を包囲する前記提供装置（５）は、前記中心管（３）の端部にリングギャップ（９）を形成し、前記混合区間（１１）は、前記リングギャップ（９）に接続されている、
粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタであって、
前記出口開口を有する管部分（３１）は、円形の入口横断面から出口開口の非円形の出口横断面にかけて横断面変化を有し、中心軸線を中心に回動可能であることを特徴とする、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタ。
【請求項２】
前記出口開口を有する管部分（３１）の出口横断面は、楕円形又は四角形である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記中心管（３）は、前記リングギャップ（９）の幅を調節するために軸方向に移動可能である、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記中心管（３）は、ねじ山（１５）を介してインジェクタハウジング（７）内に取付けられていて、前記リングギャップ（９）の幅を調節するために、前記中心管（３）は、更に前記ねじ山（１５）にねじ込む方向に回される又は前記ねじ山（１５）からねじ外す方向に回される、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記中心管（３）を包囲する前記提供装置（５）の直径は、前記リングギャップ（９）に向けて減少している、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記中心管（３）を包囲する前記提供装置（５）の直径は、前記中心管（３）の直径に減少している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記中心管（３）及び前記混合区間（１１）は、同一の直径を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記リングギャップ（９）に続いて第１のディフューザ（２７）が配置されており、一定の横断面を有する混合区間（２９）が、前記第１のディフューザ（２７）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
推進ガスを提供する前記提供装置（５）は、圧縮空気貯蔵部に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
衛生用品を製造するために混合室に高吸収性粉末を提供するための、請求項１から９までのいずれか１項記載のインジェクタの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状固形物を提供するための中心管と、中心管を包囲する、推進ガスを提供する提供装置と、一定の横断面を有する混合区間と、混合区間に接続された、出口開口を有する管部分と、を備え、中心管及び中心管を包囲する提供装置は、中心管の端部にリングギャップを形成し、混合区間は、リングギャップに接続されている、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタに関する。
【０００２】
粒子状固形物を提供するインジェクタは、例えば衛生用品、例えばおむつ、生理帯又はこれらに類似する、液体を吸収して取り囲むべき製品の製造に用いられる。
【０００３】
この種の製品を製造するために、高吸収性粒子が繊維と一緒に混合チャンバ内で混合され、吸収芯として支持体上に取り付けられる。この場合、高吸収性粒子の提供は、インジェクタにより行われる。
【０００４】
製造すべき製品に応じて、例えば様々な幅の吸収芯を製作する必要がある。このために現在ではその都度異なるインジェクタが必要である。更に、この種のインジェクタでは、同形の構造を有する吸収芯しか製作することしかできない。特に、製作された吸収芯は、均一の幅を有する。
【０００５】
粒子状固形物を提供するインジェクタは、例えば欧州特許公開第０２７１２５８号明細書に記載されている。顆粒状材料又は（微）粒子状材料を運ぶために、中心通路を介して材料が供給され、中心通路を包囲するエアギャップを介して吹き込まれる。エアギャップは、ノズルボディの回動により調節することができる。
【０００６】
更に、粒子状材料を供給するベンチュリ・ノズルユニットが、国際公開第２００９／０７３８４９号パンフレットにも記載されている。ベンチュリ・ノズルユニットは、内側ノズルと外側ノズルとを備え、外側ノズルは、内側ノズルの周りに同心に形成されている。内側ノズルは、円錐形状を有し、縁曲げされた端部部分を備え、この場合、縁曲げされた端部分に多数の開口が形成されている。これらの開口を通して推進ガスが供給される。
【０００７】
更に、固体粒子状材料用の提供装置が、国際公開第２０１０／０３１７４２号パンフレットにも記載されている。この場合、インジェクタは、衛生用品を製造するための高吸収性粒子を提供するために用いられる。インジェクタの調節は、インジェクタ内で移動可能な内側管を介して行われる。内側管の移動により、推進ガスが通流するリングギャップを調節することができる。リングギャップの調節を介して、供給される空気量を制御して、ひいては粒子流れを調節することができる。
【０００８】
但し、記載のシステムは、インジェクタ構成要素又はインジェクタ全体を交換せずに様々な幅を有する吸収芯を製造することはできない。特に、高吸収性粉末の衝突面積を適合させることはできない。
【０００９】
本発明の課題は、吸収芯を製造するための粒子状固形物、特に高吸収性粉末を混合チャンバに供給することができ、その際、高吸収性粉末の衝突面積を吸収芯の使用面積又は幾何学形状に適合させることができる、インジェクタを提供することである。
【００１０】
この課題は、粒子状固形物を提供するための中心管と、中心管を包囲する、推進ガスを提供する提供装置と、一定の横断面を有する混合区間と、混合区間に接続された、出口開口を有する管部分と、を備え、中心管及び中心管を包囲する提供装置は、中心管の端部にリングギャップを形成し、混合区間は、リングギャップに接続されている、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタであって、出口開口を有する管部分は、円形の入口横断面から出口開口の非円形の出口横断面にかけて横断面変化を有し、中心軸線を中心に回動可能であることを特徴とする、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタにより解決される。
【００１１】
非円形の出口横断面により、流出するジェットの幅を出口開口を有する管部分の回動に基づいて変化させることができる。
【００１２】
本発明に係るインジェクタは、特に、衛生用品、例えばおむつ又は生理帯を製造するための混合チャンバに高吸収性粉末を提供するために用いられる。衛生用品を製造するために、高吸収性粉末は、繊維、例えば木綿繊維又は人造繊維と一緒に、混合チャンバに噴霧され、そこで繊維と混合されて、支持体層上に取り付けられる。吸収芯の取付けのために、支持体層は、通常、吸収芯の形成のために凹部を有する支持体上に案内される。支持体の内側に真空が加えられるので、支持体材料が支持体上に吸着される。吸収芯に対する凹部の域に孔が形成されており、この場合、孔を通して高吸収性粉末及び繊維が吸収芯を製造するために吸い込まれる。吸収芯の製造後に、所定の材料層が吸収芯の上に置かれる。次いで、所望の製品への成形が行われる。
【００１３】
出口開口を有する管部分の回動により様々な幅の吸収芯を形成するもしくは吸収芯における粒子分布を調節するために、好適には、出口開口を有する管部分の出口横断面は、楕円形又は四角形、例えば矩形又は正方形である。正方形の出口横断面の場合、様々な幅は、正方形の辺の長さにより得られる、又は対角線に関して４５°回動させると得られる。特に好適には、出口開口を有する管部分の出口横断面は、矩形である。
【００１４】
出口開口を有する管部分の矩形の出口横断面では、長辺と短辺との比は、好適には１：１〜１０：１の範囲、より好適には１：１〜８：１の範囲、特に１：１〜６：１の範囲にある。出口横断面が楕円の形状を有する場合、半分の長軸と半分の短軸との比は、好適には１：１〜１０：１の範囲にある。
【００１５】
長辺と短辺との比もしくは半分の長軸と半分の短軸との比は、特にインジェクタにより製造すべき製品にも依存している。
【００１６】
好適な態様では、中心管は、リングギャップ（リングギャップを通して推進ガスが提供される）の幅を調節するために軸方向に移動可能である。推進ガスの体積流量が一定に維持される場合、リングギャップが拡大すると速度が低下され、リングギャプが縮小すると速度が増加される。これにより、中心管を介して提供される粒子状材料の量を調節することができる。推進ガスのより高い速度では、例えば、より低い速度の場合よりも多くの粉末が連行される。
【００１７】
リングギャップのできるだけ微細な調節を可能にするために、好適には、中心管は、ねじ山を介してインジェクタハウジング内に取り付けられていて、リングギャップの幅を調節するために、中心管は、更にねじ山にねじ込む方向に回される又はねじ山からねじ外す方向に回される。ねじ山にねじ込む方向に中心管を回すと、リングギャップの幅は低減され、ねじ外す方向に回すと、リングギャップの幅は拡大される。ねじ山のピッチに基づいて、このようにして、リングギャップの極めて微細な調節を実現することができる。
【００１８】
更に好適には、中心管を包囲する、推進ガス用の提供装置の直径は、リングギャップに向けて減少している。そのような構成により、リングギャップは、中心管の主軸に対して軸方向に方向付けされている。これにより中心管に続く混合区間に対する中心管の直径の拡張を回避することができる。中心管及び混合区間の直径は、好適には同一である。中心管を包囲する、推進ガス用の提供装置の減径の別の効果は、推進ガスが半径方向の追加的な速度成分を受け、従って提供時に中心管の外縁に沿って流れるだけでなく、中心管の軸線に向けても方向付けされていることにある。これにより、推進ガス及び粒子状固形物の均等な混合が得られ、推進ガスによる粒子状固形物の均等な搬送が達成される。
【００１９】
中心管及び混合区間が同一の直径を有する態様に対して択一的に、混合区間は、例えば中心管よりも僅かに大きな直径を有する、又は中心管よりも僅かに小さな直径を有してもよい。但し、リングギャップは、いずれの場合でも、提供される推進ガスが中心管の中心軸線に向かう速度成分を有するように構成されるべきである。中心管の直径に対する混合区間の直径に基づいて、推進ガスが加えられた粒子状固形物が搬送される速度を決定することができる。混合区間の直径が中心管の直径よりも小さい場合、速度が高められ、混合区間の直径が中心管の直径よりも大きいと、直ちに、推進ガスと粒子状固形物とから成る混合物は、同一の大きさの直径の場合よりも小さな速度を有する。但し、中心管の直径と混合区間の直径とが同一の大きさであると好適である。
【００２０】
混合区間の直径が中心管の直径よりも大きくあるべき場合、更に好適には、中心管を包囲する提供装置の直径は、先ず、リングギャップに向かって、提供装置の直径が中心管の直径と同一になるまで減少し、リングギャップに続いてディフューザが接続される。第１のディフューザでは、直径が拡大され、続いて第１のディフューザに、一定の横断面を有する混合区間が接続されている。混合区間の直径は、この場合、第１のディフューザの出口横断面と同一の大きさである。直径を増大するためのディフューザの使用により、速度の均等な低減が得られ、更に、ディフューザの開き角により、推進ガスが加えられた粒子状固形物が流れる流れを調節することができる。特に、ディフューザの使用により、例えば渦形成により形成されるデッドゾーンが形成されることが阻止される。
【００２１】
使用される推進ガスは、好適には、使用される粒子状固形物に対して不活性である推進ガスである。適切な推進ガスは、例えば窒素や空気である。特に好適には、推進ガスは、圧縮空気である。このために、推進ガスを提供する提供装置は、圧縮空気貯蔵部に接続されている。圧縮ガスの圧力は、好適には一定に維持される。
【００２２】
本発明によるインジェクタは、特に好適には衛生用品、例えばおむつ又は生理帯を製造するための混合室に高吸収性粉末を提供するために使用される。衛生用品を製造するために、通例では、インジェクタを用いて、高吸収性粉末が提供され、第２のインジェクタを用いて、繊維状材料が提供される。繊維状材料及び高吸収性粉末は、混合室内で混合され、吸収芯を製造するために適切な型に導入される。一般的に、このために負圧が型に接続されているので、繊維状材料と高吸収性粉末とから成る混合物は型に吸い込まれる。
【００２３】
本発明の実施の態様を図示し、以下において詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】軸方向に移動可能な中心管と中心管に接続された混合区間とを備える粒子状固形物を提供するノズルを示す図である。
【図２】回動可能な、出口開口を有する管部分を備える、本発明に係るインジェクタの立体図である。
【図３】出口開口を有する管部分の幾何学形状を示す立体図である。
【図４】出口開口を有する管部分の幾何学形状を示す立体図である。
【図５】出口開口を有する管部分の幾何学形状を示す立体図である。
【００２５】
図１には、軸方向に移動可能な中心管と混合区間とを備える粒子状固形物を提供するためのノズルが示されている。
【００２６】
混合ノズル１は、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタの一部である。混合ノズル１は中心管３を備え、中心管３を通して粒子状固形物が供給される。中心管３は、推進ガスを提供する提供装置５により包囲されている。提供装置５の外側の画成部をインジェクタハウジング７が形成する。
【００２７】
中心管３の端部で、中心管３及び中心管３を包囲する提供装置５は、リングギャップ９を形成する。リングギャップ９を通して、提供装置５を介して提供される推進ガスは、混合区間１１に流れる。リングギャップ９を通して混合区間１１に流れる推進ガスは、このように供給される粒子状固形物を、中心管３から連行する。リングギャップ９を通して提供される推進ガスと、中心管３を通して提供される粒子状固形物との均等な混合を得るために、提供装置５は、その直径がリングギャップ９に向けて減少するように構成されている。このために提供装置５を包囲するインジェクタハウジング７は、減径部１３を有する。この直径は、減径部１３において軸方向で連続的に減少する。減径部１３の端部で、この直径は、中心管３の直径に一致する。減径部１３により、リングギャップ９は、軸方向に方向付けされている。リングギャップ９の方向付けにより、リングギャップ９を通して提供される推進ガスは、半径方向の速度成分を受ける。このことは、推進ガスと粒子状固形物との均等な混合を可能にする。混合区間１１の壁に沿った推進ガスの流れだけが行われるわけではない。
【００２８】
好適な態様では、中心管３は、軸方向に移動可能である。中心管３の軸方向の移動性により、リングギャップ９の幅を調節することができる。このことは、推進ガスがリングギャップ９を通して提供される速度の調節を可能にする。リングギャップ９の調節により、例えば推進ガスの圧力変動を補整することができる。択一的に、リングギャップ９の調節により速度を修正して、速度に基づいて、提供される粒子状固形物の量を調整することもできる。
【００２９】
中心管３を軸方向に移動できるようにするために、例えば、中心管３を、ねじ山１５を介してインジェクタハウジング７内に取り付けることができる。この場合、中心管３の回動により、軸方向の移動が行われる。ねじ山１５にねじ込む方向に回すと、リングギャップ９が縮小され、ねじ山１５からねじ外す方向に回すと、リングギャップ９が拡大される。
【００３０】
推進ガスを提供するために、リング通路として中心管３を包囲する提供装置５は、接続部１７に接続されている。接続部１７を介して、推進ガスが供給される。このために接続部１７は、例えば圧縮空気管路に接続されている。接続部１７を通して、推進ガスは、提供装置５に流れる。提供装置５のリング状の構成により、推進ガスは、中心管３の周りに均等に分配され、次いで、リングギャップ９を通して混合区間１１に流れる。
【００３１】
混合区間１１を、出口開口（図１には図示していない）を有する管部分に接続するために、混合区間１１にフランジ１９が設けられている。
【００３２】
図２には、回動可能な、出口開口を有する管部分を有する混合室に粒子状固形物を提供する、本発明に従って構成されたインジェクタが示されている。
【００３３】
インジェクタ２１は、混合ノズル１の他に、粒子状固形物用の提供装置２３を備える。提供装置２３は、例えばホッパ２５を備え、ホッパ２５を通して粒子状固形物が供給される。但し、提供装置２３は、必ずしもホッパ２５を備えなくてよい。インジェクタ２１を例えば粒子状固形物用の貯蔵部に直接に接続し、粒子状固形物を例えばロックゲート、例えばロータリフィーダにより提供することもできる。例えば粒子状固形物の貯蔵部を含む大きな装填ホッパを設けることもできる。
【００３４】
粒子状固形物用の提供装置２３に、混合区間１１を有する混合ノズル１が接続されている。混合区間１１には、図示していない本発明の態様によれば、第１のディフューザ２７が接続されており、第１のディフューザ２７に、より大きな直径を有する第２の混合区間２９が続いている。第２の混合区間２９に、出口開口を有する管部分３１が接続されている。管部分３１は、横断面変化を有する。図示の態様では、出口開口を有する管部分３１の横断面は、円形の入口横断面から矩形の出口横断面に変化する。
【００３５】
粒子状固形物用の提供装置２３、混合ノズル１、混合区間１１、第１のディフューザ２７、第２の混合区間２９及び出口開口を有する管部分３１の接続は、それぞれ固定具３３に結合される適切なフランジ１９により行われる。
【００３６】
本発明によれば、出口開口を有する管部分３１は、インジェクタ１の中心軸線を中心に回動可能である。この回動は、矢印３５により図示されている。出口開口を有する管部分３１は、第１の位置で、実線で示されており、第１の位置に対して９０°回された第２の位置で、破線で示されている。
【００３７】
出口開口を有する管部分３１の回動により、粒子状固形物が提供される幅を調節することができる。
【００３８】
図２に示されているようなインジェクタ２１は、特に衛生用品を製造するための高吸収性粉末もしくは高吸水性高分子粉末を提供するのに適している。
【００３９】
図３〜図５には、出口開口を有する管部分３１の３つの異なる幾何学形状が例示されている。この場合、出口開口を有する管部分３１は、それぞれ円形の入口横断面３７と四角形の出口横断面３９とを有する。入口側で、出口開口を有する管部分３１は、フランジ１９を備え、フランジ１９でもって、出口開口を有する管部分３１は、第２の混合区間２９に取り付けられる。図３〜図５に示された、出口開口を有する管部分３１は、出口横断面３９の幾何学形状に関してそれぞれ異なる。従って、例えば図３に示された態様では、出口横断面は、長辺４１と短辺４３とを有する矩形の形に形成されており、長辺４１と短辺４３との比は、約６：１である。流れ均等化のために、変化する横断面を有する実際の管部分３１に、一定の横断面を有する端部片４５が更に接続している。
【００４０】
図３に示された態様とは異なり、長辺４１と短辺４３との比は、図４に示された態様では、約２：１であり、図５に示された態様では、約１：１であり、つまり横断面は略正方形である。
【００４１】
様々な出口横断面３９に応じて、ノズルは、それぞれ製品に関して固有に使用することができる。そうすると、例えば極めて広幅の製品を製造すべき場合には、できるだけ長い長辺４１を選択することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  混合ノズル
３  中心管
５  推進ガス用の提供装置
７  インジェクタハウジング
９  リングギャップ
１１  混合区間
１３  減径部
１５  ねじ山
１７  接続部
１９  フランジ
２１  インジェクタ
２３  粒子状固形物用の提供装置
２５  ホッパ
２７  第１のディフューザ
２９  第２の混合区間
３１  出口開口を有する管部分
３３  固定具
３５  出口開口を有する管部分３１の回動
３７  入口横断面
３９  出口横断面
４１  長辺
４３  短辺
４５  端部片
【図１】
2015504359.tif 000003
【図２】
2015504359.tif 000004
【図３】
2015504359.tif 000005
【図４】
2015504359.tif 000006
【図５】
2015504359.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月18日(2014.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状固形物を提供するための中心管（３）と、
前記中心管（３）を包囲する、推進ガスを提供する提供装置（５）と、
一定の横断面を有する混合区間（１１）と、
混合区間に接続された、出口開口を有する管部分（３１）と、
を備え、
前記中心管（３）及び該中心管を包囲する前記提供装置（５）は、前記中心管（３）の端部にリングギャップ（９）を形成し、前記混合区間（１１）は、前記リングギャップ（９）に接続されている、
粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタであって、
前記出口開口を有する管部分（３１）は、円形の入口横断面から出口開口の非円形の出口横断面にかけて横断面変化を有し、中心軸線を中心に回動可能であることを特徴とする、粒子状固形物を混合室に提供するインジェクタ。
【請求項２】
前記出口開口を有する管部分（３１）の出口横断面は、楕円形又は四角形である、請求項１記載のインジェクタ。
【請求項３】
前記中心管（３）は、前記リングギャップ（９）の幅を調節するために軸方向に移動可能である、請求項１又は２記載のインジェクタ。
【請求項４】
前記中心管（３）は、ねじ山（１５）を介してインジェクタハウジング（７）内に取付けられていて、前記リングギャップ（９）の幅を調節するために、前記中心管（３）は、更に前記ねじ山（１５）にねじ込む方向に回される又は前記ねじ山（１５）からねじ外す方向に回される、請求項３記載のインジェクタ。
【請求項５】
前記中心管（３）を包囲する前記提供装置（５）の直径は、前記リングギャップ（９）に向けて減少している、請求項１から４までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項６】
前記中心管（３）を包囲する前記提供装置（５）の直径は、前記中心管（３）の直径に減少している、請求項１から５までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項７】
前記中心管（３）及び前記混合区間（１１）は、同一の直径を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項８】
前記リングギャップ（９）に続いて第１のディフューザ（２７）が配置されており、一定の横断面を有する混合区間（２９）が、前記第１のディフューザ（２７）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項９】
推進ガスを提供する前記提供装置（５）は、圧縮空気貯蔵部に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項１０】
当該インジェクタは、衛生用品を製造するために混合室に高吸収性粉末を提供するためのインジェクタである、請求項１から９までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【国際調査報告】
2015504359.tif 000008
2015504359.tif 000009
2015504359.tif 000010
2015504359.tif 000011