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CN107405222B - 用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元 - Google Patents

用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元 Download PDF

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CN107405222B
CN107405222B CN201680016477.6A CN201680016477A CN107405222B CN 107405222 B CN107405222 B CN 107405222B CN 201680016477 A CN201680016477 A CN 201680016477A CN 107405222 B CN107405222 B CN 107405222B
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Abstract

一种粉碎研磨机，为在制造吸收性卫生用品的设备中用于形成吸收芯的单元而粉碎纤维材料，包括：壳体(2)，该壳体(2)具有纤维材料(F)的投料口(2a)和出料口(2b)；以及转子(3)，该转子(3)能绕该转子(3)的旋转轴线(A)旋转，并且在投料口(2a)与出料口(2b)之间的中间位置处收容于壳体(2)。还设置有辅助口(2c)，该辅助口(2c)参照转子(3)的旋转方向而可操作地插在进料口(2a)与出料口(2b)之间，并适于允许将粒子吸收材料(SAP)投入进料口(2a)与出料口(2b)之间的中间区域。

Description

用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用 品的设备中形成吸收芯的单元
技术领域
本发明涉及用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元。
背景技术
更具体而言，本发明应用于例如婴儿尿布、卫生巾等的卫生内衣的制造中。
众所周知，尿布包括吸收芯或吸收垫，上述吸收芯或吸收垫通常封装在可渗透的无纺织物内层与不可渗透的聚乙烯外层之间。
已知类型的吸收垫包括由吸收材料制成的吸收芯，上述吸收芯例如是夹在两层无纺织物之间的、在封闭纤维素浆料(containment cellulose pulp)(绒毛)与吸收材料粘合剂的混合物内的超吸收聚合物材料(SAP)的粒子。
特别地，现有技术中已知的芯成型单元包括用于对纤维材料或绒毛进行进料的工位以及用于供应超吸收聚合物材料的工位，上述两个工位平行安装且组合在成型管道或成型腔中组合。
更具体而言，现有技术的单元包括：研磨机，上述研磨机用于粉碎纤维材料，并设置有一个或多个入口，上述入口供纤维幅或纤维链形式的纤维材料的投入；以及粉碎转子，在上述粉碎转子中，材料被尽可能地粉碎成允许随后从出料口落下的单体纤维。
在出料口的下游具有成型管道，上述成型管道通常设置有喷嘴，上述喷嘴对被散布入管道并嵌入绒毛纤维的超吸收聚合物材料的粒子进行输送。
不利的是，在管道内的超吸收聚合物材料粒子的散布通常是低质量的，特别是参照最新一代的产品，其中超吸收聚合物材料的数量趋向于越来越多于其他吸收材料的数量。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元，以克服现有技术的上述缺点。
更准确而言，本发明的目的在于提供一种粉碎研磨机，该粉碎研磨机用于粉碎纤维材料，并能够以最大且均匀的方式将超吸收聚合物材料分布在纤维材料中。
本发明的另一个目的在于提供一种用于粉碎纤维材料的高性能粉碎研磨机，且该高性能粉碎研磨机能够集成在预先存在的用于形成吸收芯的单元中。
更具体而言，本发明的目的在于提供一种在制造吸收性卫生用品的设备中的形成吸收芯的单元，并能够制造高质量的吸收性卫生用品。
上述目的通过用于粉碎纤维材料并具有权利要求1至11中的一项或多项所述的特征的粉碎研磨机以及具有权利要求12至14中的一项或多项所述的特征的单元来实现，以用于在用于制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯。
更具体而言，所提出的上述目的是通过一种粉碎研磨机来实现的，上述粉碎研磨机为了在制造吸收性卫生用品的设备中用于形成吸收芯的单元而粉碎纤维材料，上述粉碎研磨机包括：壳体，上述壳体具有纤维材料的进料口和出料口；以及转子，上述转子能绕该转子的旋转轴线旋转，并且在进料口与出料口之间的中间位置处收容于上述壳体。
根据本发明，研磨机包括至少一个辅助口，上述辅助口参照转子的旋转方向可操作地插入进料口与出料口之间，并适于允许将粒子吸收材料投入进料口与出料口之间的中间区域。
有利的是，这样一来，超吸收聚合物材料与纤维材料之间的交叉点位于壳体内，允许两种材料在线性(因为两个旋转轴线彼此成直角)的成型腔室或成型管道内完全混合，从而防止堵塞。
优选的是，研磨机包括扩散构件，上述扩散构件位于壳体的辅助口处，并且上述扩散构件在上述研磨机的用于供粒子吸收材料进料的进料部与上述研磨机的用于供粒子吸收材料出料的出料部之间沿着延伸方向延伸，在与延伸方向成直角处测得的进料部的宽度比出料部的对应宽度小。
有利的是，这样一来，根据本发明的研磨机也可在现有技术类型的成型单元中进行改造，其中，用于对聚合物材料进行进料的装置通常设置有有限宽度的传送带。
此外，扩散构件优选地通过能调节的连接装置连接到壳体，使得扩散构件和壳体在辅助口内侧的位置或方向能够改变。
有利的是，操作者能够因此而适应扩散构件的倾斜度或位置，以适应粒子材料的类型、流量以及单元的工况。
附图说明
参照附图，从以下对根据本发明的用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机及用于在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元的优选但非排他且非限制性的示例性实施方式的描述中，上述特征和其他特征将会更加清楚。其中：
图1和图2示出了根据本发明的用于在用于制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的单元的两张示意的侧视图和主视图；
图3和图4表示根据本发明的用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机的主视图和俯视图；
图5表示研磨机的沿图3中的V-V线剖切的剖视图。
图6至图8表示图3和图4的研磨机的细节的三张立体图。
具体实施方式
参照附图，附图标记1表示根据本发明的用于粉碎纤维材料的粉碎研磨机，该粉碎研磨机优选地在制造吸收性卫生用品的设备中形成吸收芯的成型单元100中使用。
成型单元100被设计成安装在用于制造例如婴儿和成人尿布的吸收性卫生用品、也就是说具有包括纤维材料(绒毛)的部分和超吸收粒子材料(SAP)部分的用品的设备。
在本文中使用“纤维材料”的表述来表示例如由诸如纤维素纸浆之类的细长的丝状纤维形成的材料。
在本文中使用“超吸收粒子材料”的表述来表示通常是粒子状的、具有很高的吸收能力的松散材料。
用于形成芯的单元100由此包括对纤维材料“F”进行进料的进料装置101和用于对粒子吸收材料“SAP”进行进料的进料装置102。
用于对纤维材料进行进料的进料装置101优选地包括至少一个用于退绕纤维材料卷的辊子和用于沿着运动方向对该卷材料进行进料的进料装置。
另一方面，用于对粒子吸收材料“SAP”进行进料的进料装置102包括储罐102a和分配单元102b，上述分配单元102b构造成：以预定尺寸的预设进料前部从储罐102a取出或接收材料并使该材料远离储罐102a地平移移动。
优选的是，分配单元102b包括至少一个传输元件103，上述传输元件103被设计成使粒子吸收材料“SAP”的预定流量“Q”远离具有预定宽度的进料前部的储罐102a地移动。
优选的是，传输元件103由传送带限定。
在一些实施例中，传输元件103由振动元件(未图示)限定，上述振动元件用于在其进料部与其出料部之间拓宽粒子材料“SAP”的进料前部。
成型单元100还包括粉碎装置104，该粉碎装置104构造成通过将纤维彼此分离从而产生松散材料流来粉碎纤维材料“F”。
粉碎装置104包括根据本发明的研磨机1。
研磨机1包括：至少一个壳体2，上述壳体2具有纤维材料“F”的进料口2a和出料口2b；以及转子3(或研磨器)，上述转子3能绕该转子3的旋转轴线“A”旋转，并且被收容于壳体2。
为了设置转子3的旋转，具有连结到转子3自身的马达10或驱动器。
应当注意，壳体2、优选马达10锚定到允许对研磨机进行定位的基座9。
进料口2a与进料装置101相连或面对，以接收纤维材料“F”，该纤维材料然后被进料并在研磨机1中由转子3粉碎，然后经由出料口2b排放。
因此，参照纤维材料“F”在壳体2内的移动方向，转子3位于进料口2a与出料口2b之间的中间位置。
根据本发明的一个方面，用于对粒子吸收材料“SAP”进行进料的进料装置102构造成在进料口2a与出料口2b之间的中间区域将该材料输送进壳体2。
在这种情况下，壳体2包括至少一个辅助口2c，上述辅助口2c参照转子3的旋转方向可操作地夹在进料口2a与出料口2b之间，并适于允许将粒子吸收材料“SAP”投入进料口2a与出料口2b之间的中间区域。
因此，辅助口2c与用于对粒子吸收材料“SAP”进行进料的进料装置102相连。
优选的是，转子3位于出料口2b上方的高度处，以便于通过重力使经研磨(或粉碎)的纤维材料“F”出料，即，使其掉出。在这种情况下，应当注意，辅助口2c与转子3面对。
更准确而言，辅助口2c位于出料口2b上方的高度处，以允许粒子吸收材料“SAP”通过重力流出。
出料口2b位于比辅助口2c和转子3低的高度处，从而允许经粉碎后的纤维材料“F”和粒子吸收材料“SAP”同时通过重力流出。
优选的是，研磨机1的壳体2至少具有与转子3面对且与之离开预定距离地放置的第一壁4a，以形成排出通道5，纤维材料“F”(和粒子材料“SAP”)能经由该排出通道5流出并引至出料口2b。
更准确而言，研磨机1的壳体2至少具有第一壁4a和第二壁4b，第一壁4a和第二壁4b都大致平行于旋转轴线“A”，并且在该第一壁4a与该第二壁4b之间插设有转子3。
辅助口2c制成为靠近第一壁4a，进料口2a制成为靠近第二壁4b。
在优选实施例中，壳体2是具有多个壁的箱形体，包括第一壁4a、第二壁4b以及顶壁4c，上述顶壁4c连接上述第一壁4a与上述第二壁4b。
优选的是，辅助口2c第一壁4a或顶壁4c制成，邻近于与壁4a、4c相邻接的区域。
另外，为了使使用灵活性最大化，优选的是，壳体2具有两个辅助口2c，一个辅助口11b靠近出料口2b，一个辅助口11a远离出料口2b。
因此，有利的是，粉碎后的纤维材料“F”与粒子吸收材料“SAP”的混合点，能够由操作者根据成型单元100的例如材料、流量以及存放区域的尺寸等操作参数的函数来自由地移动到更大或更小的高度。
由此，辅助口2c交替地连接、或者可连接到用于对粒子吸收材料“SAP”进行进料的进料装置102，优选限定两个替代选项，以设置成型单元100。
优选的是，辅助口2c(或多个辅助口2c)具有大致平行于转子3的旋转轴线“A”的主延伸方向。
为了便于将研磨机1放置于现有技术的成型单元，在壳体2的辅助口2c处具有研磨机1相连的扩散构件6。
扩散构件6构造成对从进料装置102到达的粒子吸收材料“SAP”的进料前部进行拓宽，以便于该粒子吸收材料“SAP”在壳体2中散布。
优选的是，扩散构件6在其用于供粒子吸收材料进料的进料部6a与用于供粒子吸收材料出料的出料部6b之间沿着延伸方向“B”延伸。
应当注意，为了允许分散，也就是说，为了允许拓宽进料前部，在与延伸方向“B”成直角处测得的进料部6a的宽度比出料部6b的对应宽度小。
进料部6a位于进料装置102的释放区域，优选位于传输元件103的端部处。
更优选的是，扩散构件6包括多个通道7，每个通道7以随着从进料部6a朝出料部6b增大的宽度而延伸。
有利的是，这样一来，相邻的通道7内的粒子材料的粒子(或颗粒)被引导而彼此远离，从而拓宽进料前部，并促进粒子吸收材料“SAP”在研磨机1内散布。
优选的是，通道被纵向隔板以便于在每个区域中产生预定密度的颗粒吸收材料“SAP”的方式彼此隔开。
更准确而言，在优选实施例中，上述隔板能以相对于延伸方向“B”横向地朝向和远离彼此的方式移动，以改变粒子吸收材料“SAP”的流量，且/或调节在每个区域(芯的中心或周边)中的粒子吸收材料“SAP”的密度。
在上述实施例中，扩散构件6连接到壳体2，并被定位成穿过辅助口2c，从而使进料部6a位于壳体2外，而出料部6b位于壳体2内。
如上所述，优选扩散构件6的出料部6b位于壳体2内，并与研磨机1的转子3面对。
更具体而言，在扩散构件6与远离的辅助口相连的第一结构(图示)中，扩散构件6的出料部6b位于转子3的旋转轴线“A”上方的高度处。
替代地，在扩散构件6与靠近的辅助口相连的第二结构(未图示)中，扩散构件6的出料部6b位于转子3的旋转轴线“A”下方的高度处。
在优选实施例中，扩散构件6较佳地通过能调节的连接装置8连接到壳体2，使得扩散构件6和壳体2在辅助口2c内的位置或朝向能够改变。
因此，有利的是，操作者能够改变扩散构件6相对于壳体2的相对位置(或朝向)，从而更改粒子吸收材料“SAP”在下降时所遵循的抛物线。
换言之，通过改变扩散构件的位置，操作者能够更改粒子吸收材料“SAP”与纤维材料“F”的混合点，从而作为如下参数的函数来修改混合过程：
粒子吸收材料“SAP”的流量；
纤维材料“F”的流量；
颗粒的尺寸和重量；
待制造的吸收芯的尺寸；
旋转速度和皮带进料速度；
等等。
实际上，应当注意，混合点离研磨机1越远，粒子材料“SAP”的扩散越集中在中心区域，反之亦然。
优选的是，能调节的连接装置8包括至少一个销8a，扩散构件6能绕上述销8a旋转，从而改变该扩散构件6的朝向。
还设置有至少一个锁紧或夹紧单元8b，该锁紧或夹紧单元8b适于将扩散构件6锁紧在所需的角度位置。
应当注意，销8a优选地平行于转子3的旋转轴线。
在可操作地位于研磨机1下游的位置具有混合管道107(或腔室)。
在管道107中，从研磨机出料的粉碎后的纤维材料“F”与粒子吸收材料“SAP”一起混合。
因此，混合管道107(或腔室)可操作地位于壳体2的出料口2b的下游，并远离研磨机1而延伸。
更准确而言，管道在入口107a与出口107b之间延伸，上述入口107a抵接并连接到壳体2的出料口2b，上述出口107b在成型滚筒108处位于远离上述入口107a的位置(以下更好地进行描述)。
因此，优选的是，管道107在主要为垂直(基本上垂直)的方向上延伸。
因此，入口107a位于出口107b上方的高度处。
应当注意，管道107沿基本线性的方向延伸，且优选地从入口107a朝向出口107b扩张，以便于混合产品并防止堵塞。
为此，成型单元100包括用于形成吸收芯的上述滚筒108。
这一滚筒能绕该滚筒的中心轴线“C”旋转，并且沿着该滚筒的外周设置有多个凹部108a，这些凹部108a用于接收被管道107释放出的材料。
因此，成型滚筒108的外周在材料接收区域108b处与管道107的出口107b抵接。
凹部108a优选地是设置有真空发生装置(基本上为已知类型)的抽吸瓦片，该抽吸瓦片通过上述真空发生装置对材料的位置进行保持。
在优选实施例中，对真空产生装置设定尺寸，以对粉碎后的纤维材料“F”和研磨机1出料的粒子吸收材料“SAP”产生抽吸效果。
换言之，通过真空发生装置在凹部108a中产生的真空使得在壳体2的出料口2b处产生抽吸效果。
因此，由于重力与真空发生装置结合的作用，产生粉碎后的纤维材料“F”和粒子吸收材料“SAP”同时流出到管道107中，因此确保更大的传输速度和更好的放置精度。
根据本发明的一个方面，研磨机1的转子3的旋转轴线“A”相对于成型滚筒108的中心轴线“C”为横向的(优选呈直角)。
有利的是，这样，纤维材料“F”和粒子材料“SAP”的进料方向与瓦片的进料方向相同，不需要管道107的扭转或旋转。
本发明实现预设目的，并带来重要的优点。
实际上，在研磨机中，允许粒子材料被输送进壳体的辅助口的存在，优化了两种吸收材料的混合。
更具体而言，重力沿与纤维材料相同的方向对粒子吸收材料进行进料，便于混合这两种材料，从而能够获得高度均匀的产品。
此外，即使在现有技术的成型单元中，能拓宽粒子材料的进料前部的扩散构件的存在，也允许使用根据本发明的研磨机作为简单的替代或改进部件。
另外，滚筒和研磨机转子的旋转轴线成直角的情况，允许使粒子和粉碎后的材料的传输最大化，并防止堵塞。

Claims (13)

1.一种用于为制造吸收性卫生用品的设备形成吸收芯的成型单元，包括：
用于对纤维材料(F)进行进料的进料装置(101)；
用于对所述纤维材料(F)进行粉碎的粉碎装置(104)；
用于对粒子吸收材料(SAP)进行进料的进料装置(102)；
混合管道(107)，粉碎后的所述纤维材料(F)与所述粒子吸收材料(SAP)在所述混合管道(107)中混合，所述混合管道(107)可操作地位于所述粉碎装置(104)的下游，并远离所述粉碎装置(104)地延伸；
成型滚筒(108)，吸收粒子的吸收芯通过所述成型滚筒(108)成型，所述成型滚筒(108)能绕所述成型滚筒(108)的中心轴线(C)旋转，并且沿着所述成型滚筒(108)的外周设置有多个凹部(108a)，所述多个凹部(108a)用于接收被所述管道(107)排放的材料，
其中，所述粉碎装置(104)包括粉碎研磨机(1)，所述粉碎研磨机(1)包括：
壳体(2)，所述壳体(2)具有纤维材料(F)的进料口(2a)和出料口(2b)；以及
转子(3)，所述转子(3)能绕该转子(3)的旋转轴线(A)旋转，并且在所述进料口(2a)与所述出料口(2b)之间的中间位置处被收容于所述壳体(2)，
其特征在于，所述粉碎研磨机(1)包括至少一个辅助口(2c)，所述辅助口(2c)参照所述转子(3)的旋转方向可操作地插在所述进料口(2a)与所述出料口(2b)之间，并适于允许将粒子吸收材料(SAP)投入所述进料口(2a)与所述出料口(2b)之间的中间区域；
其中，所述粉碎研磨机(1)的所述转子(3)的所述旋转轴线(A)相对于所述成型滚筒(108)的中心轴线(C)呈横向，并且用于对所述粒子吸收材料(SAP)进行进料的进料装置(102)与所述辅助口(2c)相连，以将所述粒子吸收材料(SAP)排放进所述壳体(2)；以及
其中，所述管道(107)沿基本上垂直的方向延伸。
2.如权利要求1所述的成型单元，其特征在于，所述粉碎研磨机(1)包括扩散构件(6)，所述扩散构件(6)位于壳体(2)的所述辅助口(2c)处，并且所述扩散构件(6)在所述粉碎研磨机的用于供粒子吸收材料(SAP)进料的进料部(6a)与所述粉碎研磨机的用于供粒子吸收材料(SAP)出料的出料部(6b)之间沿着延伸方向(B)延伸，其中，在与所述延伸方向(B)成直角处测得的所述进料部(6a)的宽度比所述出料部(6b)的对应宽度小。
3.如权利要求2所述的成型单元，其特征在于，所述扩散构件(6)包括多个通道(7)，每个所述通道(7)宽度增大地从所述进料部(6a)朝所述出料部(6b)延伸。
4.如权利要求2或3所述的成型单元，其特征在于，所述扩散构件(6)连接到所述壳体(2)，并被定位成穿过所述辅助口(2c)，从而使所述进料部(6a)位于所述壳体(2)外，而所述出料部(6b)位于所述壳体(2)内。
5.如权利要求2所述的成型单元，其特征在于，所述扩散构件(6)的出料部(6b)位于所述壳体(2)内，并与所述转子(3)面对。
6.如权利要求2所述的成型单元，其特征在于，所述扩散构件(6)通过能调节的连接装置(8)连接到所述壳体(2)，使得所述扩散构件(6)在所述辅助口(2)内的位置或朝向能够改变。
7.如权利要求6所述的成型单元，其特征在于，所述能调节的连接装置(8)包括：至少一个销(8a)，所述扩散构件(6)能绕所述销(8a)旋转，从而改变所述扩散构件(6)的朝向；以及至少一个锁紧或夹紧单元(8b)，所述锁紧或夹紧单元(8b)适于将所述扩散构件(6)锁紧在所需的角度位置处。
8.如权利要求1所述的成型单元，其特征在于，所述辅助口(2c)与所述转子(3)面对，并具有基本上平行于所述转子(3)的旋转轴线(A)的主延伸方向。
9.如权利要求1所述的成型单元，其特征在于，所述壳体(2)至少具有第一壁(4a)和第二壁(4b)，所述第一壁(4a)和所述第二壁(4b)基本上平行于所述旋转轴线(A)，并且在所述第一壁(4a)与所述第二壁(4b)之间插入有所述转子(3)；所述第一壁(4a)位于离开所述转子(3)预定距离处，以形成排出通道(5)，所述纤维材料(F)经由所述排出通道(5)出料且所述排出通道(5)引向所述出料口(2b)；所述辅助口(2c)和所述进料口(2a)被制成为分别靠近所述第一壁(4a)和所述第二壁(4b)。
10.如权利要求9所述的成型单元，其特征在于，在使用中，所述出料口(2b)位于比所述辅助口(2c)低的高度处，从而允许粉碎后的所述纤维材料(F)和所述粒子吸收材料(SAP)通过重力流出。
11.如权利要求1所述的成型单元，其特征在于，所述壳体(2)具有两个辅助口(2c)，一个辅助口(11a)靠近所述出料口(2b)，一个辅助口(11b)远离所述出料口(2b)。
12.如权利要求2所述的成型单元，其特征在于，所述扩散构件(6)构造成对所述粒子吸收材料(SAP)的进料前部进行拓宽，以便于所述粒子吸收材料(SAP)在所述纤维材料(F)中的散布。
13.如权利要求1所述的成型单元，其特征在于，用于对所述粒子吸收材料(SAP)进行进料的进料装置(102)包括至少一个传输元件(103)，所述传输元件(103)被设计成使所述粒子吸收材料(SAP1)的预定流量“Q”沿着进料方向(C)向着辅助口(2c)且以预定宽度(L)的进料前部(F)而移动。
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