(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンポンまたはイヤーバッドの形状を有する詰め物製品の造形方法であって、
予め造形した詰め物製品の少なくとも一部を造形工具内に差し込む工程と、
前記詰め物製品を圧力の下で前記造形工具に保持する工程と、を有し、
前記造形工具内に配置した前記詰め物製品の一部に超音波処理を行い、前記超音波工具の形状を、超音波によって、前記詰め物製品の前記一部に付与することを特徴とする前記詰め物製品の造形方法。
【請求項２】
前記超音波処理の前、間および／又は後に、熱を前記詰め物製品に供給することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記超音波処理の間および／又は後に、前記詰め物製品を前記造形工具内にさらに差し込むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
超音波によって処理した前記詰め物製品の一部の表面を前記超音波処理の間に、滑らかにすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
超音波によって処理した前記詰め物製品の一部の表面を前記超音波処理の間および／又は後に、圧縮することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記超音波を前記詰め物製品の軸方向にかけることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
詰め物製品のシャンクを収容するガイドホルダー（１２）と、前記詰め物製品の先端に適用できる造形工具と、を有するタンポンまたはイヤーバッドの形状を有する詰め物製品の造形装置において、
前記造形工具をソノトロード（１３）として設計し、前記ソノトロード（１３）は前記詰め物製品の先端（１８）の所望の形状に対応する溝（１９）を有することを特徴とする詰め物製品の造形装置。
【請求項８】
前記ソノトロード（１３）を前記詰め物製品の軸方向にあるいは前記溝（１９）のオリフィス断面に直交するように作用することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ガイドホルダー（１２）はソノトロードの方向におよび／またはその逆向きに可動であることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ガイドホルダー（１２）には前記詰め物製品を前記ガイドホルダー（１２）に移動するスライド手段（１６）が具備されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ソノトロード（１３）を加熱あるいは冷却できることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記要素吸収超音波振動を前記ソノトロード（１３）の自由端面と、前記ソノトロード（１３）に面する前記ガイドホルダー（１２）の自由端面との間で行なうことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記ソノトロード（１３）は、３５ｋＨｚ以下の振動周波数および／または５０〜１５０μｍの振幅を有することを特徴とする請求項７ないし１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記ソノトロード（１３）は複数の溝（１９）を有することを特徴とする請求項７ないし１３のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は詰め物製品など、特にタンポンの造形方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
詰め物製品、例えば、体の衛生に使用するタンポン、イヤーバッド（ear bud ）は特殊な形を有している。さらに、これらの詰め物製品は、純粋な木綿か、混合繊維か、プラスチック／天然繊維混合物かからなっている。これらの詰め物製品は、ロール作業や造形工具にかけることによって所望の形状にする。従って、例えば、溝を有する造形工具をタンポンの先端に当てる。その溝の形はタンポンの先端に付ける形になっている。
【０００３】
タンポンをある圧力でダイに押し付け、加熱したダイにより溝の断面形状をタンポンの先端に転写する。造形工具は詰め物混合物により異なった温度を示す。タンポンを溝内に差し込んだ後、タンポンをある圧力でダイに押し付けると、詰め物製品の個々の繊維はその圧力領域内で高度に詰まり、滑らかな面が外面領域で伸ばされる。
【０００４】
断面が著しく変化する必要がない場合に、この方法が良好な結果をもたらすことがわかった。
本発明の基礎となる目的は、さらに、詰め物製品の形成方法および／又は詰め物製品の形成装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
序文で述べたタイプの方法では、この目的は、予め形成した詰め物製品を少なくともある部分で造形工具内に挿入し、詰め物製品を加圧下で造形工具内に保持し、造形工具内にある詰め物製品のその部分に超音波処理を施すことにより達成される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明をタンポンについて説明するが、その用途の実施例に限定するものでなく、詰め物あるいは詰め物状製品のすべてを包含する。
本発明によれば、被造形タンポン領域は、超音波によって造形し、その結果、以下の有利な効果が達成される。
【０００７】
すなわち、超音波の作用によって、また、適切であれば、同時にタンポンの先端に力を作用させることによって熱がその領域で発生する。さらに、タンポンの個々の繊維が流れるように超音波振動によりその繊維をかすかに流し、その結果、流れの挙動、従って詰め物先端の造形挙動が積極的に影響される。さらに、超音波振動により工具とその工具に配置したタンポンの先端との間の摩擦が低下する。超音波振動により発生した熱によって延伸あるいは平滑化効果が出てくる。個々の繊維の流れ挙動が良好であるため、断面が大きく変化して例えばタンポンの頭部を放物線状に造形することができる。
【０００８】
本発明の好ましい特徴によれば、超音波処理前、超音波処理中および／又は超音波処理後に、熱をタンポンに供給する。従って、例えば、表面の圧縮はタンポンを超音波工具にさらに押し付け、同時にあるいは続いて熱を供給することによって行なうことができる。さらに、この表面は最適な滑らかさを有する。超音波造形の結果として、所望の必要な熱は概して既に発生している。
最適な結果は、タンポンの軸方向に、すなわち、加工工具の受けオリフィスに直交してタンポンに超音波をかければ達成されることがわかった。
【０００９】
さらに、序文で述べた目的は、タンポンのシャンクを収納するガイドホルダーと、タンポンの先端に適用できる造形工具を有し、その造形工具はソノトロード（sonotrode ）として設計され、ソノトロードはタンポンの好ましい先端形状に対応する溝を有する装置によって達成される。従って、１回の操作でタンポンを造形して仕上げ製品にすることができる。タンポンを予め造形することによりタンポンを円筒形状あるいは略円筒形状にはなる。ソノトロードをタンポンの軸方向に作用させて初めの形状に関係なくその先端を好ましい形状にする。
【００１０】
この場合、ガイドホルダーはソノトロードあるいはその他の方向に可動であり、ソノトロードはガイドホルダーの方向に可動であり、あるいはそれら双方が互いに対して可動であることが有利である。
【００１１】
１つの実施態様では、タンポンをガイドホルダーに移動させるスライド手段を備えたガイドホルダーを配設することである。このスライド手段によって、タンポンに、従って、タンポン先端に超音波の他に力も加えるように、例えばソノトロードを適用した後、タンポンをさらにソノトロード内に押し込めることができる。しかしながら、タンポン先端面の繊維を圧縮するように、スライド手段によってさらにタンポンを押し込み、超音波処理の後にだけ、タンポンに圧力をかけることもできる。
【００１２】
ソノトロードを加熱し冷却できることは好ましい。それにより繊維がさらにまた延伸するように、ソノトロードは造形作業に最適な温度を採用することができる。
【００１３】
具体的な実施態様では、要素吸収超音波振動がソノトロードの自由端面とソノトロードに面するガイドホルダーの自由端面との間でかけられる。超音波処理の間、ソノトロードの振動をガイドホルダーに伝えずに、この要素によってソノトロードのその全領域でガイドホルダーが耐えることができる。従って、エネルギーがタンポンにだけかけられる。好ましい具体的な実施態様では、ソノトロードは３５ｋＨｚ以下の振動周波数および／又は５０ないし１００μｍ、特に８０μｍの振幅を有する。タンポン先端の最適な加工はこれらの値によって達成される。
【００１４】
複数のタンポンを同時に加工する場合、ソノトロードには複数の溝が付いている。この場合、エネルギーが個々のタンポンに均一に分配されるようにソノトロードを設計する。
さらに、本発明の利点、特徴および詳細は、図面に基づいて特に好ましい具体的な実施態様を詳細に示す以下の説明から明らかになる。同時に、図示されこの明細書の複数の特許請求の範囲に記載された様々な特徴は、それぞれの特許請求の範囲内であるいはそのわずかな組み合わせでも各々独立して本発明に対して必須である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図３は従来の造形装置を示す図であり、本質的に円形断面のタンポン１がガイドホルダー２内に保持されている。先端３がガイドホルダー２から突き出るタンポン１は、このガイドホルダー２によって、加熱した造形工具５の溝４に差し込まれる。溝４は製造すべき所望のタンポン先端の形状を有する。タンポン１は圧力の下でこの溝４内に差し込まれ、その結果、先端部の繊維が圧縮される。断面を連続的に小さくするために、溝４の表面のタンポン繊維の摩擦が増大し、内部摩擦も鋭く上昇するように、個々のタンポン繊維は先端部で圧縮される。最も外側のタンポン先端は不十分にしか、あるいは図３に示すように、少しも十分でなく造形されることがわかった。
【００１６】
図１は全体を１０で表示した造形装置を示し、その装置１０は造形すべきタンポン１１のガイドホルダー１２を同様に備えている。このガイドホルダー１２には変換器１４とトランス１５を具備したソノトロード１３が割り当てられている。さらに、ガイドホルダー１２は、それ自身のオリフィス１７内で移動可能に配置したスライド手段１６を有する。
【００１７】
造形すべきタンポン１１は、造形すべきその先端１８がガイドホルダー１２から突き出るように、このオリフィス１７に差し込まれる。続いてガイドホルダー１２をソノトロード１３に近づけるか、ソノトロード１３をガイドホルダー１２に近づけるかして先端１８をソノトロード１３の溝内に差し込む。次に、双方向矢印２０で示したように、ソノトロード１３を振動させる。同時に、溝１９とタンポン１１の繊維との間の表面摩擦と個々の繊維の相互摩擦は、タンポンの先端１８が溝１９の形状に倣いこの形状をとるように、大きく減少する。同時に、ソノトロード１３によってタンポン先端１９に熱を供給する。この熱は外部からかけることができるし、あるいは超音波処理中に発生する。さらに、超音波処理中に、タンポン１１をスライド手段１６によりさらに押し込んでもよく、また矢印２１で示すように、先端１８を溝１９内に押し込むように圧力をタンポン１１にかけることができる。０．２秒と５秒の間、特に、０．５秒から続く超音波処理中および／又は超音波処理の完了後、スライド手段１６を作動することができる。超音波処理の間もガイドホルダー１２がソノトロード１３に接触できるが、それでも音エネルギーがタンポン１１あるいはその先端１８に入り込むように、要素２２吸収超音波振動をガイドホルダー１２とソノトロード１３の間で行なう。タンポン先端１８の繊維を溝１９の熱表面上に押し付けると、延伸効果が生じ、しかも繊維の圧縮が生じる。
【００１８】
図２に示すように、例えば放物線状の先端を有するタンポン１１は、本発明に係るこの方法と、本発明に係るこの装置によって製造できる。この放物線状の先端１８の場合、半球状の先端との差異は、タンポンの断面が広い領域で変化し、このため先行技術に係る造形では様々な問題を提起する。
【００１９】
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
（Ａ）予め造形した詰め物製品の少なくとも一部を造形工具内に差し込む工程と、前記詰め物製品を圧力の下で前記造形工具に保持する工程を有する詰め物製品など、特にタンポン（１１）の造形方法において、前記造形工具内に配置した前記詰め物製品の一部に超音波処理をかけることを特徴とする詰め物製品の造形方法。
（Ｂ）詰め物製品のシャンクを収容するガイドホルダー（１２）と、前記詰め物製品の先端に適用できる造形工具を有する詰め物製品など、特にタンポン（１１）の造形装置において、前記造形工具をソノトロード（１３）として設計し、前記ソノトロード（１３）は前記詰め物製品の先端（１８）の所望の形状に対応する溝（１９）を有することを特徴とする詰め物製品の造形装置。
（１）前記超音波工具の形状を超音波によって前記詰め物製品の前記一部に付与することを特徴とする実施態様（Ａ）に記載の方法。
（２）前記超音波処理の前、間および／又は後に、熱を前記詰め物製品に供給することを特徴とする実施態様（Ａ）あるいは実施態様（１）に記載の方法。
（３）前記超音波処理の間および／又は後に、前記詰め物製品を前記造形工具内にさらに差し込むことを特徴とする実施態様（Ａ）あるいは実施態様（１）あるいは（２）に記載の方法。
（４）超音波によって処理した前記詰め物製品の一部の表面を前記超音波処理の間に、滑らかにすることを特徴とする実施態様（Ａ）あるいは実施態様（１）ないし（３）のいずれかに記載の方法。
（５）超音波によって処理した前記詰め物製品の一部の表面を前記超音波処理の間および／又は後に、圧縮することを特徴とする実施態様（Ａ）あるいは実施態様（１）ないし（４）のいずれかに記載の方法。
【００２０】
（６）前記超音波を前記詰め物製品の軸方向にかけることを特徴とする実施態様（Ａ）あるいは実施態様（１）ないし（５）のいずれかに記載の方法。
（７）前記ソノトロードを前記詰め物製品の軸方向にあるいは前記溝（１９）のオリフィス断面に直交するように作用することを特徴とする実施態様（Ｂ）に記載の装置。
（８）前記ガイドホルダー（１２）はソノトロードの方向におよび／又はその逆向きに可動であることを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）に記載の装置。
（９）前記ガイドホルダー（１２）には前記詰め物製品を前記ガイドホルダー（１２）に移動するスライド手段（１６）が具備されていることを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）あるいは（８）に記載の装置。
（１０）前記ソノトロード（１３）を加熱あるいは冷却できることを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）ないし（９）のいずれかに記載の装置。
【００２１】
（１１）前記要素吸収超音波振動を前記ソノトロード（１３）の自由端面と、前記ソノトロード（１３）に面する前記ガイドホルダー（１２）の自由端面との間で行なうことを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）ないし（１０）のいずれかに記載の装置。
（１２）前記ソノトロード（１３）は、３５ｋＨｚ以下の振動周波数と５０ないし１５０μｍ、特に８０μｍの振幅を有することを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）ないし（１１）のいずれかに記載の装置。
（１３）前記ソノトロード（１３）は複数の溝（１９）を有することを特徴とする実施態様（Ｂ）あるいは実施態様（７）ないし（１２）のいずれかに記載の装置。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、個々の繊維の流れ挙動が良好であるため、断面が大きく変化して例えばタンポンの頭部を放物線状に造形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る造形装置を示す図である。
【図２】すでに造形した詰め物製品を示す図である。
【図３】先行技術の詰め物製品の造形装置を示す図である。
【図１】
0004180132.tif 000002
【図２】
0004180132.tif 000003
【図３】
0004180132.tif 000004