DE102020130264B4 - Method for the automated production of a protective mask in a production line, and corresponding production line - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske (2) in einer Fertigungsstraße (1), gekennzeichnet, durch- Aufbringen einer ersten Vliesschicht (15) als Trägerschicht auf eine Oberfläche (13) eines Fließbands (14) einer ersten Station (11) der Fertigungsstraße (1), indem ein erstes Ausgangsmaterial (4) mit einer ersten Düseneinheit (16) der ersten Station (11) der Fertigungsstraße (1) auf die Oberfläche (13) des Fließbands (14) gesprüht wird,- Aufbringen einer zweiten Vliesschicht (17) auf die Trägerschicht unmittelbar nach dem Aufbringen der ersten Vliesschicht (15), indem ein zweites Ausgangsmaterial (4) mit einer zweiten Düseneinheit (18) der ersten Station (11) der Fertigungsstraße (1) auf die Trägerschicht gesprüht wird, wobei die als Trägerschicht aufgesprühte erste Vliesschicht (15) mittels des Fließbands (14) der ersten Station (11) kontinuierlich weiter transportiert wird, sodass die zweite Vliesschicht (17) mit der zweiten Düseneinheit (18) aufgesprüht werden kann, und- Bilden eines Maskengrundkörpers (28) der Schutzmaske (2) mit den Vliesschichten (27) in einer unmittelbar an die erste Station (11) anschließenden und mit der ersten Station (11) zusammenwirkenden zweiten Station (26) der Fertigungsstraße (1).Method for the automated production of a protective mask (2) in a production line (1), characterized by applying a first fleece layer (15) as a carrier layer to a surface (13) of a conveyor belt (14) of a first station (11) of the production line (1 ) by spraying a first starting material (4) onto the surface (13) of the assembly line (14) with a first nozzle unit (16) of the first station (11) of the production line (1),- applying a second fleece layer (17). the carrier layer immediately after the application of the first fleece layer (15), in that a second starting material (4) is sprayed onto the carrier layer with a second nozzle unit (18) of the first station (11) of the production line (1), the first layer sprayed on as the carrier layer fleece layer (15) is continuously transported further by means of the conveyor belt (14) of the first station (11), so that the second fleece layer (17) can be sprayed on with the second nozzle unit (18), and- forming a mask base body (28) of the protective mask (2) with the fleece layers (27) in a second station (26) of the production line (1) directly adjoining the first station (11) and cooperating with the first station (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske in einer Fertigungsstraße. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fertigungsstraße zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske.The invention relates to a method for the automated production of a protective mask in a production line. Furthermore, the invention relates to a production line for the automated manufacture of a protective mask.
Schutzmasken dienen zum Schutz des Trägers (Person) vor Gasen, Dämpfen, Flüssigkeitsnebeln, groben und lungengängigen, feinen Stäuben und/oder belästigenden Gerüchen. Insbesondere dient die Schutzmaske zum Schutz des Gesicht oder Teilen davon (Augen, Nase) sowie der Atemorgane. Ebenso können Schutzmasken als medizinische Mund-Nasen-Schutz-Masken (chirurgische Maske, medizinische Gesichtsmaske, Klinikmaske, OP-Gesichtsmaske oder Hygienemaske) verwendet werden. Diese dienen zur Reduzierung der Übertragung von Krankheitserregern durch Sekrettröpfchen (Tröpfcheninfektion).Protective masks are used to protect the wearer (person) from gases, vapours, liquid mist, coarse and respirable, fine dust and/or annoying odours. In particular, the protective mask serves to protect the face or parts of it (eyes, nose) and the respiratory organs. Protective masks can also be used as medical mouth and nose protection masks (surgical mask, medical face mask, hospital mask, surgical face mask or hygiene mask). These serve to reduce the transmission of pathogens through secretion droplets (droplet infection).
Schutzmaskenarten sind in mehrere verschiedene Arten unterteilt. Zum einen gibt es die FFP1-Maske, die FFP2-Maske mit oder ohne Ausatemventil oder die FFP3-Maske mit oder ohne Ausatemventil. Diese Varianten sind insbesondere als Halbmasken beziehungsweise partikelfilternde Halbmasken verwendbar. Insbesondere dienen diese Masken zur Umschließung der Nase und des Mundes des Trägers. Insbesondere dienen die Masken zum einen zum Schutz des Trägers vor Krankheitserregern (Viren, Bakterien, Keime, Pilzsporen). Zum anderen werden durch das Tragen einer Schutzmaske die Menschen in der Umgebung des Trägers vor Krankheitserregern geschützt. Mit einer partikelfilternden Halbmaske (Filtering Face Piece - FFP) kann der Träger vor dem Einatmen von gefährlichen Partikeln und wässrigen oder öligen Aerosolen geschützt werden. Filternde Halbmasken beziehungsweise Schutzmasken bestehen zumeist vollständig aus Vliesstoff mit Gummibändern und einem formbaren Nasenbügel, um die Anpassung an das Gesicht zu optimieren.Types of protective masks are divided into several different types. On the one hand there is the FFP1 mask, the FFP2 mask with or without an exhalation valve or the FFP3 mask with or without an exhalation valve. These variants can be used in particular as half masks or particle-filtering half masks. In particular, these masks serve to enclose the nose and mouth of the wearer. In particular, the masks serve to protect the wearer from pathogens (viruses, bacteria, germs, fungal spores). On the other hand, wearing a protective mask protects people around the wearer from pathogens. A particle-filtering half mask (Filtering Face Piece - FFP) can protect the wearer from inhaling hazardous particles and aqueous or oily aerosols. Filtering half masks or protective masks are mostly made entirely of nonwoven fabric with elastic bands and a malleable nose clip to optimize the fit to the face.
Beispielsweise offenbart die US 2008 / 0 011 303 A1 eine Atemschutzmaske, welche mittels einer einzigen Filterlage hergestellt ist.For example, US 2008/0 011 303 A1 discloses a respirator that is manufactured using a single filter layer.
Im Stand der Technik wird für die Maskenproduktion der Schutzmasken der Vliesstoff auf großen Rollen zur Verfügung gestellt. Diese Rollen und somit auch die Fertigungsanlagen können mehrere Meter breit sein, was die Komplexität und somit auch die Anschaffungskosten stark erhöht. Die breiten Rollen müssen zudem abgerollt, geschnitten und erneut zu schmaleren Gebinden aufgerollt werden. Die Rollbahnen werden herkömmlicherweise auf anderen Anlagen abgerollt und zu einem Gelege gestapelt und dann über Schweißverfahren (zyklisch oder kontinuierlich) verbunden. Die typische Endform für die Maskenproduktion wird durch Tiefziehen oder Faltung (Melitta-Filtertütenprinzip) erreicht. Die Elastomerbänder für die Hinterkopfbefestigung beziehungsweise Ohrbefestigung der Schutzmasken werden insbesondere mit Tackernadeln (gebunden an einen Box-Motion-Takt) am Vlies befestigt. Damit wird ein sortenreines Recycling erschwert. Des Weiteren werden die Schutzmasken während der Produktion nach der Norm DIN EN 149:2001 noch einzeln staub- und wasserdicht verpackt.In the prior art, the nonwoven fabric is made available on large rolls for the mask production of the protective masks. These rolls and thus also the production facilities can be several meters wide, which greatly increases the complexity and thus the acquisition costs. The wide rolls also have to be unrolled, cut and rolled up again into narrower bundles. The roller tracks are conventionally unrolled on other systems and stacked to form a structure and then connected using welding processes (cyclic or continuous). The typical final shape for mask production is achieved by deep drawing or folding (Melitta filter bag principle). The elastomer bands for fastening the back of the head or ears of the protective masks are attached to the fleece in particular with staples (bound to a box-motion beat). This makes sorting recycling more difficult. Furthermore, the protective masks are individually dust- and water-tight packed during production according to the DIN EN 149:2001 standard.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Fertigungsprozess für Schutzmasken bereitzustellen, der in Bezug auf Logistik und Geschwindigkeit optimiert ist.The object of the present invention is to provide a manufacturing process for protective masks that is optimized in terms of logistics and speed.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Fertigungsstraße gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by a method and a production line according to the independent patent claims. Useful further developments result from the dependent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske in einer Fertigungsstraße, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
- - Aufbringen einer ersten Vliesschicht als Trägerschicht auf eine Oberfläche eines Fließbands einer ersten Station der Fertigungsstraße, indem ein erstes Ausgangsmaterial mit einer ersten Düseneinheit der ersten Station der Fertigungsstraße auf die Oberfläche des Fließbands gesprüht wird,
- - Aufbringen einer zweiten Vliesschicht auf die Trägerschicht unmittelbar nach dem Aufbringen der ersten Vliesschicht, indem ein zweites Ausgangsmaterial mit einer zweiten Düseneinheit der ersten Station der Fertigungsstraße auf die Trägerschicht gesprüht wird, wobei die als Trägerschicht aufgesprühte erste Vliesschicht mittels des Fließbands der ersten Station kontinuierlich weiter transportiert wird, sodass die zweite Vliesschicht mit der zweiten Düseneinheit aufgesprüht werden kann, und
- - Bilden eines Maskengrundkörpers der Schutzmaske mit den Vliesschichten in einer unmittelbar an die erste Station anschließenden und mit der ersten Station zusammenwirkenden zweiten Station der Fertigungsstraße.
- - applying a first nonwoven layer as a carrier layer to a surface of a conveyor belt of a first station of the production line by spraying a first starting material onto the surface of the conveyor belt with a first nozzle unit of the first station of the production line,
- - Application of a second non-woven layer to the carrier layer immediately after the application of the first non-woven layer by spraying a second starting material onto the carrier layer with a second nozzle unit of the first station of the production line, the first non-woven layer sprayed on as a carrier layer continuously moving on by means of the conveyor belt of the first station is transported so that the second fleece layer can be sprayed on with the second nozzle unit, and
- - Forming a mask base body of the protective mask with the fleece layers in a second station of the production line which is directly adjacent to the first station and interacts with the first station.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann eine effizientere und insbesondere kostengünstigere Maskenfertigung von Schutzmasken, insbesondere filtrierenden Schutzmasken, durchgeführt werden. Insbesondere ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren einen kontinuierlichen Herstellungsprozess beziehungsweise Fertigungsprozess von Schutzmasken, ohne dass es zu einer Fertigungsunterbrechung beziehungsweise Prozessunterbrechung kommt. Somit können insbesondere mehrere Schutzmasken automatisiert und effizient mit der Fertigungsstraße hergestellt werden. Insbesondere kann der automatisierte Herstellungsprozess der Schutzmasken dadurch kontinuierlich durchgeführt werden, dass sämtliche Materialzuführungen kontinuierlich mit der Fertigungsstraße bereitgestellt werden. Somit kann auf den Einsatz einer Box-Motion-Taktung verzichtet werden. Dabei handelt es sich insbesondere um das Bereitstellen von Materialien und Maschinen in einer Boxmontage. Durch diesen Wegfall können die Schutzmasken in einem kontinuierlichen, fließenden Prozess hergestellt werden. Somit kann eine Vielzahl von Schutzmasken durch einen effizienten Fertigungsprozess auf einfachste und kostengünstigste Weise hergestellt werden. Wegen des Aufbringens der Vliesschichten durch ein Sprühverfahren kann auf den Einsatz von großen, breiten Materialrollen beziehungsweise Stoffrollen verzichtet werden. Insbesondere sind dadurch ebenfalls keine Rollenwechsel mehr vonnöten. Dadurch kann eine weitere Optimierung des Herstellungsprozesses erreicht werden, indem durch den Verzicht eines Einsatzes von Stoffrollen die Produktionsgeschwindigkeit beziehungsweise Takt-Geschwindigkeit deutlich erhöht werden kann. So kann eine effiziente und kostengünstige Maskenfertigung bereitgestellt werden.With the proposed method, a more efficient and in particular more cost-effective mask production of protective masks, in particular filtering protective masks, can be carried out. In particular, the proposed method enables a continuous production process or production process of protective masks without resulting in a production interruption or process interruption comes. In this way, in particular, a number of protective masks can be produced in an automated and efficient manner using the production line. In particular, the automated manufacturing process for the protective masks can be carried out continuously in that all material feeds are provided continuously with the production line. Thus, the use of box-motion clocking can be dispensed with. In particular, this involves the provision of materials and machines in a box assembly. This elimination allows the protective masks to be manufactured in a continuous, flowing process. A large number of protective masks can thus be produced in the simplest and most cost-effective manner using an efficient production process. Because the fleece layers are applied using a spraying process, there is no need to use large, wide rolls of material or rolls of fabric. In particular, this also means that role changes are no longer necessary. As a result, a further optimization of the manufacturing process can be achieved in that the production speed or cycle speed can be significantly increased by dispensing with the use of rolls of fabric. Efficient and cost-effective mask production can thus be provided.
Insbesondere ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren eine Automatisierung der Herstellung von Schutzmasken mit einem hohen Automatisierungsgrad. Somit kann eine signifikante Kosteneinsparung erreicht werden. Ebenfalls kann durch das vorgeschlagene Verfahren ein prozesssicherer Produktionsablauf bei der Herstellung von Schutzmasken erreicht werden.In particular, the proposed method enables the production of protective masks to be automated with a high degree of automation. A significant cost saving can thus be achieved. The proposed method can also be used to achieve a process-reliable production process when manufacturing protective masks.
Durch das Aufbringen mehrerer Vliesschichten kann eine verbesserte Festkörper-Filtrierung bei gleichzeitig geringerem Saugdruck und Staudruck erreicht werden. Somit kann für die Schutzmaske eine verbesserte Filtereigenschaft bei gleichzeitig angenehmerem Tragekomfort, insbesondere durch einfacheres Einatmen, erreicht werden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Durchmesser einer Vlies-Faser, welche mit Hilfe der Düseneinheit versprüht wird, gering gehalten wird. Hierzu werden die Lochdurchmesser der Düseneinheiten stark verringert und insbesondere die Kapillaren der Düseneinheiten verlängert. Dies wird beispielsweise durch Melt-Blow-Düsen als Düseneinheiten erreicht. By applying several fleece layers, improved solids filtration can be achieved with lower suction pressure and back pressure. An improved filter property can thus be achieved for the protective mask while at the same time being more comfortable to wear, in particular due to easier inhalation. This is achieved in particular by keeping the diameter of a fleece fiber that is sprayed with the aid of the nozzle unit small. To this end, the hole diameters of the nozzle units are greatly reduced and, in particular, the capillaries of the nozzle units are lengthened. This is achieved, for example, by using melt-blow nozzles as nozzle units.
Insbesondere handelt es sich bei der Schutzmaske um eine filtrierende Schutzmaske des Typs FFP2 oder FFP3. Dabei besteht die Schutzmaske aus mehreren Vliesschichten.In particular, the protective mask is a filtering protective mask of the FFP2 or FFP3 type. The protective mask consists of several fleece layers.
Bei der Fertigungsstraße handelt es sich insbesondere um eine räumliche Abfolge von Fertigungseinrichtungen, auf denen in zeitlicher Abfolge Fertigungsschritte an einem Werkstück oder teilfertigen Produkt durchgeführt werden. Insbesondere handelt es sich bei der Fertigungsstraße um eine Produktionsstraße oder um eine Montagelinie oder um eine Fließbandfertigung oder um eine Serienfertigung oder um eine Produktionsfertigung. Speziell kann mit Hilfe der Fertigungsstraße ein Fertigungsablauf bereitgestellt werden, mit welchem eine industrielle Fertigung von Massengütern, in diesem Fall von Schutzmasken, durchgeführt werden kann.The production line is, in particular, a spatial sequence of production facilities on which production steps are carried out on a workpiece or semi-finished product in a chronological sequence. In particular, the production line is a production line or an assembly line or assembly line production or series production or production production. In particular, with the help of the production line, a production process can be provided with which an industrial production of bulk goods, in this case protective masks, can be carried out.
Insbesondere sind die einzelnen Stationen der Fertigungsstraße mit Hilfe von verketteten Fördersystemen, beispielsweise Förderbändern, zusammen verbunden. So kann mit Hilfe der Fertigungsstraße ein stetiger und kontinuierlicher Prozess für die Herstellung von Schutzmasken durchgeführt werden. Beispielsweise kann mit Hilfe der Fertigungsstraße eine Maske pro Sekunde hergestellt werden. Wenn beispielsweise dieser Prozess 24 Stunden läuft, könnten pro Tag ca. 86000 Schutzmasken je Fertigungslinie hergestellt werden.In particular, the individual stations of the production line are connected together with the aid of linked conveyor systems, for example conveyor belts. With the help of the production line, a steady and continuous process for the production of protective masks can be carried out. For example, one mask per second can be produced using the production line. For example, if this process runs 24 hours, around 86,000 protective masks could be produced per production line per day.
Insbesondere bietet die Verwendung der Vliesschichten für den Maskengrundkörper den Vorteil, dass eine optimierte Filterwirkung und bessere Staudruckverhältnisse für den Träger der Schutzmaske erreicht werden können. Beispielsweise können die einzelnen Prozessbeziehungsweise Herstellungsschritte der Schutzmaske kontinuierlich mit Hilfe optischer Kontrollsysteme und industrieller Bildverarbeitungssysteme überwacht werden. Insbesondere erfolgt die Herstellung der Schutzmasken in den einzelnen Stationen hygienisch von der Außenwelt abgekapselt. Somit können Hygienevorschriften effizient eingehalten werden.In particular, the use of the fleece layers for the mask body offers the advantage that an optimized filter effect and better dynamic pressure conditions can be achieved for the wearer of the protective mask. For example, the individual process or manufacturing steps of the protective mask can be continuously monitored using optical control systems and industrial image processing systems. In particular, the production of the protective masks in the individual stations is hygienically encapsulated from the outside world. This means that hygiene regulations can be efficiently observed.
Insbesondere kann in der ersten Station der Fertigungsstraße mit Hilfe der ersten Düseneinheit das erste Ausgangsmaterial derart versprüht beziehungsweise aufgesprüht werden, dass die erste Vliesschicht als Trägerschicht der Schutzmaske auf die Oberfläche des Fließbandes aufgebracht werden kann. Dabei kann insbesondere die erste Vliesschicht direkt auf die Oberfläche des Fließbandes aufgesprüht werden. Folglich dient die erste Vliesschicht als Grundschicht beziehungsweise Deckschicht beziehungsweise Förderschicht beziehungsweise Fördermedium für die nachfolgenden weiteren aufgesprühten Vliesschichten. Auf die erste Vliesschicht werden die weiteren Vliesschichten aufgesprüht. In particular, in the first station of the production line, the first starting material can be sprayed or sprayed on with the aid of the first nozzle unit in such a way that the first fleece layer can be applied to the surface of the conveyor belt as the carrier layer of the protective mask. In particular, the first nonwoven layer can be sprayed directly onto the surface of the conveyor belt. Consequently, the first fleece layer serves as a base layer or cover layer or conveying layer or conveying medium for the following further fleece layers sprayed on. The other fleece layers are sprayed onto the first fleece layer.
Mit Hilfe des Fließbandes beziehungsweise Förderbandes wird die erste Vliesschicht als Trägerschicht weiter transportiert, insbesondere kontinuierlich weiter transportiert, so dass die zweite Vliesschicht mit Hilfe der zweiten Düseneinheit aufgesprüht werden kann. Somit ergibt sich ein kontinuierlicher Aufbringungsprozess beziehungsweise Sprühprozess der Vliesschichten.With the aid of the assembly line or conveyor belt, the first fleece layer is transported further as a carrier layer, in particular transported further continuously, so that the second fleece layer can be sprayed on with the aid of the second nozzle unit. This results in a con continuous application process or spraying process of the fleece layers.
In direktem Anschluss beziehungsweise direktem Nachgang zu der ersten Station wird in der zweiten Station direkt die Weiterverarbeitung der zusammengefügten beziehungsweise zusammengesetzten beziehungsweise zusammengepressten Vliesschichten durchgeführt. Dabei wird insbesondere in der zweiten Station der Fertigungsstraße der Maskengrundkörper der Schutzmaske erzeugt beziehungsweise gebildet beziehungsweise hergestellt. Insbesondere ist die zweite Station nicht die letzte beziehungsweise abschließende Station der Fertigungsstraße. Im Anschluss zu der zweiten Station können noch weitere Stationen der Fertigungsstraße für die Herstellung der Schutzmaske nahtlos angeschlossen werden. Ebenfalls können vor der ersten Station noch eine Vorstation vorgesehen beziehungsweise noch Vorverarbeitungsprozesse durchgeführt werden.In direct connection or directly downstream of the first station, the further processing of the joined or assembled or pressed fleece layers is carried out directly in the second station. In this case, the mask base body of the protective mask is produced or formed or manufactured in particular in the second station of the production line. In particular, the second station is not the last or concluding station of the production line. After the second station, further stations of the production line for the production of the protective mask can be seamlessly connected. A pre-station can also be provided in front of the first station or pre-processing processes can also be carried out.
Insbesondere können das erste Ausgangsmaterial und das zweite Ausgangsmaterial das gleiche Ausgangsmaterial beziehungsweise das gleiche Grundmaterial beziehungsweise Grundstoff für die Herstellung der Schutzmaske sein.In particular, the first starting material and the second starting material can be the same starting material or the same base material or base material for the production of the protective mask.
Gegebenenfalls kann bereits in der ersten Station eine Nasenklammer oder ein Nasenbügel der Schutzmaske eingearbeitet werden. Somit erfolgt ein zusätzlicher Herstellungsschritt der Schutzmaske in der ersten Station. Die Nasenklammer kann in die Vliesschichten eingespritzt bzw. eingewebt werden.If necessary, a nose clip or a nose clip of the protective mask can already be incorporated in the first station. An additional manufacturing step of the protective mask thus takes place in the first station. The nose clip can be injected or woven into the fleece layers.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine dritte Vliesschicht auf die zweite Vliesschicht aufgebracht wird, indem ein drittes Stoffgemisch mit zumindest einer dritten Düseneinheit der ersten Station der Fertigungsstraße auf die zweite Vliesschicht gesprüht wird. Durch das Aufbringen verschiedener Vliesschichten aufeinander kann je nach Anwendungsfall und/oder Anforderungskriterien an die Schutzmaske ein Filtrationsgrad der Schutzmaske eingestellt werden. Je mehr Vliesschichten aufeinander aufgebracht werden, desto besser können die Filtereigenschaften der Schutzmaske gegen schädliche Stoffe sein. Durch das separate Aufbringen verschiedener Vliesschichten aufeinander kann auf Rollen zum Bereitstellen des Vlieses verzichtet werden. Somit können auf platzsparende und effiziente Weise durch hintereinander verschaltete Düseneinheiten die unterschiedlichsten Vliesschichten je nach Anwendungsfall aufgebracht werden. One embodiment of the invention provides that at least a third fleece layer is applied to the second fleece layer by spraying a third substance mixture onto the second fleece layer with at least a third nozzle unit of the first station of the production line. By applying different non-woven layers on top of each other, a degree of filtration of the protective mask can be set depending on the application and/or requirement criteria for the protective mask. The more fleece layers are applied to each other, the better the protective mask's filter properties against harmful substances can be. The separate application of different fleece layers to one another means that rollers for preparing the fleece can be dispensed with. Thus, depending on the application, a wide variety of fleece layers can be applied in a space-saving and efficient manner using nozzle units connected in series.
Insbesondere kann je nach Schutzklasse der Schutzmaske (beispielsweise FFP2 oder FFP3) die Anzahl an Vliesschichten vorgegeben beziehungsweise definiert werden. Beispielsweise können für eine FFP2-Maske als Schutzmaske bis zu sechs Vliesschichten aufeinander aufgebracht werden.In particular, depending on the protection class of the protective mask (e.g. FFP2 or FFP3), the number of fleece layers can be specified or defined. For example, for an FFP2 mask as a protective mask, up to six fleece layers can be applied one on top of the other.
Insbesondere handelt es sich bei dem dritten Ausgangsmaterial um dasselbe Ausgangsmaterial wie das erste und zweite Ausgangsmaterial. Gegebenenfalls können die drei Düseneinheiten mit demselben Ausgangsmaterial versorgt werden. Insbesondere können die drei Düseneinheiten entlang der ersten Station hintereinander verschaltet angeordnet werden. Somit kann ein kontinuierlicher Aufbringungsprozess der jeweiligen Vliesschicht durchgeführt werden.In particular, the third starting material is the same starting material as the first and second starting material. If necessary, the three nozzle units can be supplied with the same starting material. In particular, the three nozzle units can be connected in series along the first station. A continuous application process of the respective fleece layer can thus be carried out.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fließband eine gitterartige oder eine siebartige oder eine gewerbeartige Struktur aufweist, auf die das erste Ausgangsmaterial mit der ersten Düseneinheit gesprüht wird. Dadurch kann insbesondere die erste Vliesschicht als Trägerschicht optimal auf die Oberfläche aufgesprüht werden. Insbesondere können durch die gitterartige oder siebartige oder gewerbeartige Struktur des Fließbandes die zusammengefügten Vliesschichten von dem Fließband zerstörungsfrei gelöst beziehungsweise entnommen werden. Durch die Öffnungen des Fließbandes kann entsprechend Druckluft entweichen, welche beim Sprüh- beziehungsweise Aufbringvorgang der Ausgangsmaterialien verwendet wird. Insbesondere ist die Oberfläche des Fließbandes luftdurchlässig ausgeführt.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the conveyor belt has a lattice-like or a sieve-like or an industrial-like structure onto which the first starting material is sprayed with the first nozzle unit. As a result, the first fleece layer in particular can be optimally sprayed onto the surface as the carrier layer. In particular, due to the grid-like or sieve-like or commercial-like structure of the conveyor belt, the non-woven layers joined together can be detached or removed from the conveyor belt in a non-destructive manner. Compressed air, which is used in the spraying or application process of the starting materials, can escape through the openings in the conveyor belt. In particular, the surface of the conveyor belt is designed to be air-permeable.
Ebenso kann auf dem Fließband ein gitterartiges oder siebartiges Element aufgebracht werden. Somit kann beispielsweise auf ein Edelstahlsieb oder ein Edelstahlgitter die erste Vliesschicht als Trägerschicht aufgespritzt werden. Insbesondere bietet das Edelstahlsieb oder das Edelstahlgitter eine mechanische feste stabile Form.A grid-like or screen-like element can also be applied to the assembly line. Thus, for example, the first fleece layer can be sprayed onto a stainless steel sieve or a stainless steel grid as a carrier layer. In particular, the stainless steel screen or grid offers a mechanically strong stable form.
Beispielsweise kann das Fließband aus einem Transportgewebe, insbesondere aus einem Transportgewebeband, ausgebildet sein. Somit können die aufgesprühten Vliesschichten effektiv entlang der Fertigungsstraße transportiert werden.For example, the conveyor belt can be formed from a transport fabric, in particular from a transport fabric belt. Thus, the sprayed mat layers can be effectively transported along the production line.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Düseneinheiten jeweils mehrere, individuell ansteuerbare Düsen aufweisen, wobei die mehreren Düsen der jeweiligen Düseneinheit für das Aufbringen der jeweiligen Vliesschicht selektiv angesteuert werden. Beispielsweise können die einzelnen Düsen der jeweiligen Düseneinheiten gleich verschaltet werden, so dass die jeweilige Vliesschicht durch das Versprühen aus mehreren Düsen aufgebracht werden kann. Somit kann ein gleichmäßiges und effektives Aufbringen der jeweiligen Vliesschicht erreicht werden. Insbesondere können je nach Vliesart eine Düse oder mehrere Düsen angesteuert werden. Somit kann je nach Schutzmaskenart und/oder nach Vliesart die Düsen individuell angesteuert und verwendet werden. Beispielsweise können durch die Verwendung mehrerer Düsen die jeweiligen Vliesschichten so aufgebracht werden, dass insbesondere hydrophile oder hydrophobe Schichten verwendet beziehungsweise aufgebracht werden können.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the nozzle units each have a plurality of individually controllable nozzles, the plurality of nozzles of the respective nozzle unit being controlled selectively for the application of the respective fleece layer. For example, the individual nozzles of the respective nozzle units can be connected in the same way, so that the respective fleece layer can be applied by spraying from several nozzles. Thus, a uniform and effective application of the respective fleece layer can be achieved. In particular, depending on the type of fleece, a nozzle or several nozzles can be controlled. Thus, depending on the type of protective mask and/or the type of fleece, the nozzles can be controlled and used individually. For example, by using a plurality of nozzles, the respective fleece layers can be applied in such a way that in particular hydrophilic or hydrophobic layers can be used or applied.
Beispielsweise können zwischen den einzelnen Düseneinheiten weitere Verarbeitungsschritte durchgeführt werden. Beispielsweise kann zwischen dem Aufbringen unterschiedlicher Schichten ein Verdichten der vorherigen Schicht über Walzen und/oder Rollen und/oder Pressungen durchgeführt werden. Somit können die Vliesschichten besonders effektiv miteinander verbunden werden. Daher ergibt sich eine gute Filterwirkung der Maske.For example, further processing steps can be carried out between the individual nozzle units. For example, between the application of different layers, the previous layer can be compacted using rollers and/or rollers and/or pressing. The fleece layers can thus be connected to one another particularly effectively. This results in a good filter effect of the mask.
Beispielsweise können die einzelnen Düsen jeweils zwischen 30 Düsenlöcher und 300 Düsenlöcher aufweisen. Durch diese Düsen können für Düsenöffnungen beziehungsweise Düsenlöcher die einzelnen Durchmesser der versprühten Vliesfasern eingestellt werden. Beispielsweise kann dadurch eine Vliesfaser mit einem Durchmesser von 0,2 µm gesprüht werden. Dadurch kann eine möglichst dünne Vliesschicht erzeugt werden, wodurch die Filtereigenschaften der Schutzmaske verbessert werden kann.For example, the individual nozzles can each have between 30 nozzle holes and 300 nozzle holes. Through these nozzles, the individual diameters of the sprayed fleece fibers can be adjusted for nozzle openings or nozzle holes. For example, a fleece fiber with a diameter of 0.2 μm can be sprayed in this way. As a result, a fleece layer that is as thin as possible can be produced, as a result of which the filter properties of the protective mask can be improved.
Insbesondere werden die Vliesfasern derart mit den Düseneinheiten versprüht, so dass die Vliesfasern bereits beim Auftreffen auf die Oberfläche des Fließbandes oder auf die vorherige Vliesschicht ausgehärtet sind. Somit können auf verbesserte Art und Weise die einzelnen Vliesschichten hergestellt beziehungsweise aufgebracht werden.In particular, the fleece fibers are sprayed with the nozzle units in such a way that the fleece fibers are already cured when they hit the surface of the conveyor belt or the previous fleece layer. The individual fleece layers can thus be produced or applied in an improved manner.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vliesschichten an einem Ende der ersten Station der Fertigungsstraße kalandriert werden, wobei die kalandrierten Vliesschichten von der ersten Station der Fertigungsstraße direkt an die zweite Station der Fertigungsstraße übergeben werden. Somit kann ein kontinuierlicher fortlaufender Herstellungsprozess für die Schutzmasken erreicht werden. Bei der Kalandrierung erfolgt insbesondere ein Verdichten beziehungsweise eine Verdichtung der einzelnen aufeinander aufgebrachten Vliesschichten. Somit ergibt sich eine feste und kompakte Struktur für den Maskengrundkörper. Beispielsweise können am Ende der ersten Station mehrere aufeinander angeordnete, beheizbare und polierte Walzen aus Schalenhartguss oder Stahl angeordnet werden. Die Vliesschichten können durch die jeweiligen Spalte zwischen den Walzen hindurchgeführt werden. Somit können die aufeinander aufgebrachten Vliesschichten verdichtet und insbesondere zusammengepresst beziehungsweise zusammengefügt werden. Beispielsweise kann die erste Station hierfür spezielle Walzsysteme und/oder Rollensysteme aufweisen. Im Nachgang zu dem Kalandrierungsprozess werden die zusammengefügten Vliesschichten für die Bildung des Maskengrundkörpers an die zweite Station direkt und ohne Zeitverzögerung entlang des Fließbandes der zweiten Station übergeben. Somit kann eine effektive Weiterverarbeitung der zusammengefügten Vliesschichten in der zweiten Station der Fertigungsstraße erfolgen.Another embodiment of the invention provides that the fleece layers are calendered at one end of the first station of the production line, the calendered fleece layers being transferred from the first station of the production line directly to the second station of the production line. A continuous ongoing manufacturing process for the protective masks can thus be achieved. During the calendering, in particular, a compression or compression of the individual nonwoven layers applied to one another takes place. This results in a solid and compact structure for the mask base body. For example, several heatable and polished rollers made of chilled cast iron or steel arranged one on top of the other can be arranged at the end of the first station. The web layers can be passed through the respective gaps between the rolls. Thus, the layers of fleece applied to one another can be compacted and, in particular, pressed together or joined together. For example, the first station can have special rolling systems and/or roller systems for this purpose. Subsequent to the calendering process, the joined fleece layers for the formation of the mask base body are transferred to the second station directly and without any time delay along the conveyor belt of the second station. In this way, effective further processing of the joined fleece layers can take place in the second station of the production line.
Optional kann in der ersten Station zwischen den Düseneinheiten eine Kalandrierung durchgeführt werden. Zwischen zwei Düseneinheiten kann eine eigene Kalandrierungseinheit angeordnet werden. Mit anderen Worten kann nach jedem Aufbringen einer Vliesschicht eine Vorkalandrierung erfolgen.Optionally, calendering can be carried out in the first station between the nozzle units. A separate calendering unit can be arranged between two nozzle units. In other words, pre-calendering can take place after each application of a fleece layer.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das jeweilige Ausgangsmaterial durch Schmelzen eines Kunststoff-Granulats in der ersten Station der Fertigungsstraße erzeugt wird, wobei das geschmolzene Kunststoff-Granulat mittels eines Schneckenextruders zu den Düseneinheiten transportiert wird, wobei das geschmolzene Kunststoff-Granulat mit den Düseneinheiten extrudiert wird und das extrudierte, geschmolzene Kunststoff-Granulat als Ausgangsmaterial durch jeweilige, an den Düseneinheiten vorbeigeleitete Gasströme versprüht wird. Durch die Verwendung des Kunststoff-Granulats als Ausgangsmaterial können in einem zu der ersten Station relativen Vorprozess- beziehungsweise Vorbereitungsstation alle Düseneinheiten kontinuierlich mit Hilfe des Schneckenextruders versorgt werden. Dabei handelt es sich insbesondere um eine Extruder-Einheit, welche das Kunststoff-Granulat als Granulat-Material über Trichter beziehungsweise Siloeinheiten bereitstellt. Dieses Kunststoff-Granulat wird mittels eines Motors beziehungsweise eines Getriebes, mit welchem eine Förderschnecke des Schneckenextruders angetrieben wird, zu den Düseneinheiten transportiert. Innerhalb dieser Förderschnecke können Heizelemente beziehungsweise Heizungen integriert sein, so dass das Kunststoff-Granulat geschmolzen werden kann. Insbesondere handelt es sich bei dem Kunststoff-Granulat um ein Polypropylen-Granulat. Generell können als Ausgangsmaterial alle weichen Kunststoffarten verwendet werden. Insbesondere sollte es sich bei den jeweiligen Kunststoffen um kompostierbare Bio-Kunststoffe handeln. Speziell sollte das Ausgangsmaterial eine hohe Viskosität aufweisen. Ebenso wären PE oder PET denkbar.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the respective starting material is produced by melting plastic granules in the first station of the production line, with the molten plastic granules being transported to the nozzle units by means of a screw extruder, with the molten plastic granules also being is extruded through the nozzle units and the extruded, molten plastic granulate is sprayed as starting material by respective gas streams guided past the nozzle units. By using the plastic granulate as the starting material, all nozzle units can be supplied continuously with the aid of the screw extruder in a pre-process or preparation station relative to the first station. This is in particular an extruder unit which provides the plastic granules as granulate material via hoppers or silo units. This plastic granulate is transported to the nozzle units by means of a motor or a gearbox, with which a screw conveyor of the screw extruder is driven. Heating elements or heaters can be integrated within this screw conveyor so that the plastic granulate can be melted. In particular, the plastic granules are polypropylene granules. In general, all types of soft plastic can be used as the starting material. In particular, the respective plastics should be compostable bio-plastics. Specifically, the starting material should have a high viscosity. Likewise, PE or PET would be conceivable.
Bei der Extrusion werden die geschmolzenen, dickflüssigen, härtbaren Kunststoff-Granulate unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung (auch als Düse, Matrize oder Mundstück bezeichnet) herausgepresst. Dabei entstehen Körper mit einem Querschnitt der jeweiligen Öffnung (Extrudat genannt) in beliebiger Länge. Dies geschieht insbesondere mit Hilfe der Düseneinheiten. Dabei wird das aufgeschmolzene Kunststoff-Granulat unter Druck kontinuierlich durch die Düseneinheiten herausgepresst, so dass als Ausgangsmaterial Vliesfasern zur Aufbringung versprüht werden.During extrusion, the molten, viscous, hardenable plastic granules are continuously pressed out of a shaping mold Orifice (also known as nozzle, die or mouthpiece) pressed out. This results in bodies with a cross-section of the respective opening (called an extrudate) of any length. This is done in particular with the help of the nozzle units. The molten plastic granules are continuously pressed out under pressure through the nozzle units, so that fleece fibers are sprayed as the starting material for application.
Beispielsweise handelt es sich bei der Extruder-Einheit beziehungsweise dem Extruder um ein Extruder-System, mit welchem mehrere Fertigungsstraßen beziehungsweise Herstellungsanlagen mit dem geschmolzenen Kunststoff-Granulat versorgt werden können. Ebenso kann es sein, dass die Extruder-Einheit beziehungsweise der Extruder Teil eines Extruder-Systems ist.For example, the extruder unit or the extruder is an extruder system with which several production lines or production facilities can be supplied with the molten plastic granulate. It can also be the case that the extruder unit or the extruder is part of an extruder system.
Insbesondere kann für die Herstellung der Schutzmaske ein Melt-Blow-Verfahren angewendet werden. Dabei entstehen die Vliesschichten beziehungsweise das Filtervlies durch Aufschmelzen eines Polypropylen-Granulats, welches durch kleine Löcher der Düsen (beispielsweise 1 mm Durchmesser) gepresst wird. Bei den Melt-Blow-Verfahren wird dies insbesondere durch luftumströmte Düsen durchgeführt. Durch den Unterdruck in den Düseneinheiten werden die entsprechenden Vliesfasern beziehungsweise Fasern zunächst in die Länge gezogen (beispielsweise mit einem Durchmesser zwischen 1 nm 20 nm) und dann verwirbelt. Während des Abkühlprozesses im Luftstrom beziehungsweise im Gasstrom verbinden sich die Fasern beziehungsweise Vliesfasern und erstarren auf dem Fließband beziehungsweise auf der vorherigen Vliesschicht. Somit kann eine stabile Vliesschicht gebildet werden. Insbesondere erfolgt bei einem Melt-Blow-Verfahren ein Prozess, in dem nicht gewebte Stoffe direkt aus Granulat (hier unser Kunststoff-Granulat) hergestellt werden. Ein spezielles Spinn-Verfahren in Kombination mit Hochgeschwindigkeits-Heißluft wird genutzt, um feinfaserige Stoffe mit unterschiedlichen Strukturen zu produzieren. Dabei wird in einem Extruder aufgeschmolzenes Kunststoff-Granulat über eine Spin-Pumpe direkt in die Düsenblöcke beziehungsweise Düseneinheiten gefördert. Nach dem Austritt durch die Düsenspitzen wird das Polymer (Ausgangsmaterial) durch komprimierte Prozess-Heißluft verstreckt. Das dabei entstehende Mikrofaser-Vlies beziehungsweise die Vliesfasern werden auf einem luftdurchlässigen Siebband (Fließband) abgelegt. Mit Hilfe eines Kalanders können die zugeführten Materialien verbunden werden. Somit können mehrlagige Stoffe (hier die Vliesschichten) produziert werden. Insbesondere bestehen die einzelnen Vliesschichten aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern eines Vliesstoffes. Dabei werden die Gebilde aus unterschiedlichsten Vliesfasern zu einem Vlies (einer Faserschicht, einem Faserflor oder einer Vliesschicht) zusammengefügt.In particular, a melt-blow method can be used to produce the protective mask. The fleece layers or the filter fleece are created by melting a polypropylene granulate, which is pressed through small holes in the nozzles (e.g. 1 mm diameter). In the case of the melt-blow method, this is carried out in particular by means of nozzles around which air flows. Due to the negative pressure in the nozzle units, the corresponding non-woven fibers or fibers are first stretched (for example with a diameter between 1 nm and 20 nm) and then swirled. During the cooling process in the air flow or in the gas flow, the fibers or fleece fibers bond and solidify on the conveyor belt or on the previous fleece layer. A stable fleece layer can thus be formed. In particular, a melt-blow process is a process in which non-woven fabrics are made directly from granules (here our plastic granules). A special spinning process in combination with high-speed hot air is used to produce fine-fiber fabrics with different structures. In this process, melted plastic granules are conveyed directly into the nozzle blocks or nozzle units via a spin pump in an extruder. After exiting through the nozzle tips, the polymer (starting material) is stretched using compressed process hot air. The resulting microfiber fleece or fleece fibers are placed on an air-permeable sieve belt (conveyor belt). The supplied materials can be connected with the aid of a calender. This means that multi-layer fabrics (here the fleece layers) can be produced. In particular, the individual non-woven layers consist of a large number of individual fibers of a non-woven fabric. In this process, the structures made of a wide variety of fleece fibers are joined together to form a fleece (a fiber layer, a fiber web or a fleece layer).
Beispielsweise können die Düseneinheiten als Melt-Blow-Düsen mit einem Kapillardurchmesser verwendet werden. Beispielsweise können diese Melt-Blow-Düsen eine Breite von 300 mm aufweisen.For example, the nozzle units can be used as melt-blow nozzles with a capillary diameter. For example, these melt-blow nozzles can have a width of 300 mm.
Alternativ zu dem Melt-Blow-Verfahren kann ein Spinn-Vlies-Verfahren angewendet werden. Dabei erfolgt das Versprühen des geschmolzenen Kunststoff-Granulats mit den Düseneinheiten ohne einen Gasstrom.As an alternative to the melt-blow process, a spun-bonded process can be used. The spraying of the molten plastic granules with the nozzle units takes place without a gas flow.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass die Vliesschichten mit einer Breite aufgebracht werden, die höchstens 50%, vorzugsweise 10%, größer ist als die maximale Ausdehnung eines Zuschnitts der herzustellenden Schutzmaske. Dadurch kann die Breite beziehungsweise die Dimensionierung der Fertigungsstraße gering gehalten werden, da die Vliesschichten an die Breiten der Schutzmaske angepasst werden. Somit kann auf den Zuschnitt großer, breiter Stoffrollen verzichtet werden. Beispielsweise kann die Breite der Vliesschichten auf ein Prozessmaß der Fertigungsstraße von ca. 260 mm vorgegeben werden. Insbesondere kann die Breite der Düseneinheiten gleich der Breite der Vliesschichten sein. Insbesondere sollten die Vliesschichten der Breite der maximalen Ausdehnung des Zuschnitts entsprechen, wobei jeweils links und rechts von der Vliesschicht ein gewisser Rand für die Prozessverarbeitung und/oder für Zuschneidarbeiten vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Rand links und rechts von der Vliesschicht 5% des Zuschnitts der Schutzmaske ausmachen. Bei dem Zuschnitt kann es sich um ein Schnittmuster der Schutzmaske handeln. Mit Hilfe des Zuschnitts kann der Maskengrundkörper gebildet werden. Somit kann die Fertigungsstraße platzsparend und effizient bereitgestellt werden, wodurch ein kostengünstiger und effizienter automatisierter Herstellungsprozess der Schutzmaske durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann die Fertigungsstraße auf die jeweilige Breite der Schutzmaske ausgelegt beziehungsweise angepasst werden. Somit kann die Fertigungsstraße platzsparend betrieben werden.In one exemplary embodiment of the invention, it is further provided that the fleece layers are applied with a width that is at most 50%, preferably 10%, greater than the maximum extent of a blank of the protective mask to be produced. As a result, the width or the dimensions of the production line can be kept small, since the fleece layers are adapted to the width of the protective mask. This eliminates the need to cut large, wide rolls of fabric. For example, the width of the fleece layers can be specified for a process dimension of the production line of approx. 260 mm. In particular, the width of the nozzle units can be equal to the width of the fleece layers. In particular, the fleece layers should correspond to the width of the maximum extent of the blank, with a certain edge being provided on the left and right of the fleece layer for processing and/or for cutting work. For example, the edge to the left and right of the fleece layer can make up 5% of the cut of the protective mask. The blank can be a pattern of the protective mask. The basic mask body can be formed with the aid of the blank. The production line can thus be provided in a space-saving and efficient manner, as a result of which a cost-effective and efficient automated production process for the protective mask can be carried out. For example, the production line can be designed or adapted to the respective width of the protective mask. The production line can thus be operated in a space-saving manner.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in der zweiten Station der Fertigungsstraße der Maskengrundkörper der Schutzmaske dadurch gebildet wird, dass die Vliesschichten entlang einer vorgegebenen Außenkontur der Schutzmaske verschweißt werden. Im Anschluss an die erste Station werden die kalandrierten zusammengefügten Vliesschichten direkt weiterverarbeitet. Dabei wird zunächst die Außenkontur beziehungsweise die Maskenform durch Verschweißen der Vliesschichten gebildet. Beispielsweise kann dies mittels eines Lasers oder eines Ultraschallschweißgeräts erfolgen. Insbesondere werden die Vliesschichten mit Hilfe eines Lasers beziehungsweise Ultraschallschweißgeräts entlang einer Mustervorlage beziehungsweise der vorgegebenen Außenkontur verschweißt.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the mask base body of the protective mask is formed in the second station of the production line by welding the fleece layers along a predetermined outer contour of the protective mask. After the first station, the calendered, joined nonwoven layers are further processed directly. First of all, the outer contour or the mask shape is formed by welding the fleece layers together. For example, this can by means of a laser or an ultrasonic welding device. In particular, the fleece layers are welded with the aid of a laser or ultrasonic welding device along a template or the specified outer contour.
Ebenfalls denkbar ist, dass nach der ersten Station die zweite Station mehrere parallele Schweißbahnen beziehungsweise Schweißvorrichtungen aufweist. Somit können parallel mehrere Schweißvorgänge durchgeführt werden. Somit kann eine erhöhte Produktionszahl der Schutzmaske erreicht werden. Beispielsweise kann die zweite Station mehrere parallele Zwischenförderbänder aufweisen. Somit kann die Produktionstaktung erhöht werden.It is also conceivable that after the first station, the second station has a plurality of parallel welding paths or welding devices. This means that several welding processes can be carried out in parallel. An increased production number of the protective mask can thus be achieved. For example, the second station can have several parallel intermediate conveyor belts. The production cycle can thus be increased.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass ein äußerer Randbereich des Maskengrundkörpers der Schutzmaske verschweißt wird. Insbesondere erfolgt dies in der zweiten Station mittels eines Ultraschallschweißverfahrens. Somit kann mittels Ultraschallschweißens die Außenform beziehungsweise die Außenkontur des Maskengrundkörpers verschweißt werden. Somit werden an dem äußeren Randbereich des Maskengrundkörpers die einzelnen Vliesschichten, insbesondere die Randbereiche der Vliesschichten, miteinander verschweißt, so dass für die spätere Schutzmaske die äußere Kontur fest verbunden ist, wodurch eine effektive Filtereigenschaft erreicht werden kann.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that an outer edge area of the mask base body of the protective mask is welded. In particular, this takes place in the second station by means of an ultrasonic welding process. The outer shape or the outer contour of the mask base body can thus be welded by means of ultrasonic welding. Thus, the individual nonwoven layers, in particular the edge areas of the nonwoven layers, are welded together at the outer edge area of the mask base body, so that the outer contour is firmly connected for the later protective mask, whereby an effective filter property can be achieved.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der (noch nicht oder noch nicht vollständig ausgeschnittene) Maskengrundkörper in der zweiten Station der Fertigungsstraße entlang einer zu einer Produktionsrichtung der Fertigungsstraße gleichgerichteten Symmetrieachse des Maskengrundkörpers gefaltet wird, wodurch eine Faltungskante entlang der Symmetrieachse gebildet wird, oder in einem vorgegeben Winkel zu der Produktionsrichtung gefaltet wird. Insbesondere erfolgt dieser Verarbeitungsbeziehungsweise Prozessschritt, nachdem der äußere Randbereich des Maskengrundkörpers verschweißt wurde. Gegebenenfalls erfolgt dies über entsprechende Faltstufen in der zweiten Station der Fertigungsstraße. Insbesondere verläuft der komplette automatisierte Herstellungsprozess der Schutzmaske entlang einer Produktionsrichtung der Fertigungsstraße. Alle Verarbeitungsschritte der Fertigungsstraße verlaufen entlang der Produktionsrichtung. Ebenfalls ist Förderrichtung beziehungsweise Transportrichtung des Fließbandes identisch mit der Produktionsrichtung. Insbesondere erfolgt die Faltung des Maskengrundkörpers an einer Faltstation der zweiten Station. Vorzugsweise befindet sich senkrecht zu der Produktionsrichtung nur ein Maskengrundkörper auf dem Fließband. Insbesondere erfolgt das Falten des Maskengrundkörpers entlang der Symmetrieachse. Somit bilden sich zwei entlang der Faltungskante nach unten stehende Seiten. Insbesondere sind diese beiden entlang der Faltungskanten entstehenden Seiten die Seiten, welche beim späteren Tragen der Schutzmaske jeweils an den Backen des Gesichts anliegen. In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the (not yet cut out or not yet completely cut out) mask base body is folded in the second station of the production line along an axis of symmetry of the mask base body aligned in the same direction as a production direction of the production line, as a result of which a folding edge is formed along the symmetry axis. or folded at a predetermined angle to the direction of production. In particular, this processing or process step takes place after the outer edge area of the mask base body has been welded. If necessary, this takes place via corresponding folding steps in the second station of the production line. In particular, the complete automated production process of the protective mask runs along a production direction of the production line. All processing steps of the production line run along the production direction. The conveying direction or transport direction of the assembly line is also identical to the production direction. In particular, the basic mask body is folded at a folding station of the second station. Preferably, there is only one mask base body on the assembly line perpendicular to the production direction. In particular, the mask base body is folded along the axis of symmetry. Thus, two sides stand down along the fold edge. In particular, these two sides that arise along the fold edges are the sides that lie against the cheeks of the face when the protective mask is later worn.
Beispielsweise kann der Maskengrundkörper entlang der Symmetrieachse parallel oder senkrecht zu der Produktionsrichtung gefaltet werden. Ebenfalls kann der Maskengrundkörper beliebig oft gefaltet werden, je nach Art und/oder Form der Schutzmaske. Gegebenenfalls kann der Maskengrundkörper anhand eines vorgegebenen oder vordefinierten Winkels bezüglich der Produktionsrichtung gefaltet werden. Beispielsweise kann der Maskengrundkörper auch durch mehrere Faltungen gebildet werden.For example, the mask base body can be folded along the axis of symmetry parallel or perpendicular to the production direction. The basic mask body can also be folded as often as desired, depending on the type and/or shape of the protective mask. If necessary, the mask base body can be folded using a predetermined or predefined angle with respect to the direction of production. For example, the mask base body can also be formed by several folds.
Nach dem Falten befindet sich der Maskengrundkörper mit der Faltungskante nach oben auf der Fördereinrichtung der zweiten Station.After folding, the basic mask body is located on the conveyor of the second station with the folding edge facing up.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer unmittelbar an die zweite Station anschließenden und mit der zweiten Station zusammenwirkenden dritten Station der Fertigungsstraße eine Nasenklammer der Schutzmaske auf die Faltungskante aufgesteckt wird, und insbesondere mit dem Maskengrundkörper verbunden, insbesondere verklebt, verwoben oder verschweißt, wird. Dies erfolgt insbesondere mit dem senkrecht aufstehenden (Faltenkante ist nach oben gerichtet) Maskengrundkörper. Dabei wird über Vorrichtungen und/oder Greifarme und/oder Produktionseinheiten die jeweilige Nasenklammer von oben herab vorzugsweise in etwa senkrecht auf die Faltungskante aufgesteckt beziehungsweise aufgebracht. Speziell kann die Nasenklammer mittels einer Rotationsbewegung beziehungsweise Drehbewegung von oben herab aufgesteckt werden. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines rotatorischen Greifarms gleichläufig im Bezug zu einer Fertigungsgeschwindigkeit der Fertigungsstraße.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that in a third station of the production line which is directly adjacent to the second station and interacts with the second station, a nose clip of the protective mask is placed on the fold edge and in particular connected to the mask base body, in particular glued, woven or welded, will. This is done in particular with the mask base body standing upright (fold edge is directed upwards). In this case, the respective nose clip is placed or applied from above, preferably approximately perpendicularly, onto the folding edge via devices and/or gripping arms and/or production units. In particular, the nose clip can be attached from above by means of a rotational movement or turning movement. This is done, for example, by means of a rotating gripper arm in parallel with a production speed of the production line.
Beispielsweise kann in der dritten Station der Fertigungsstraße die Nasenklammer der Schutzmaske bezüglich der Symmetrieachse auf die Faltungskante senkrecht aufgesteckt werden. Die aufgebrachten Nasenklammern können mittels Ultraschallschweißens ebenfalls mit dem Maskengrundkörper verschweißt werden. Insbesondere können die Nasenklammern aus demselben Ausgangsmaterial wie die Vliesschichten bestehen. Somit besteht der Maskengrundkörper inklusive der Nasenklammer aus ein und demselben Material. Insbesondere handelt es sich bei der Nasenklammer um einen Nasenclip beziehungsweise um eine Klammer. Vorteilhafterweise wird die Nasenklammer mittig auf die Falz beziehungsweise die Faltungskante ausgesetzt, so dass die spätere Schutzmaske passgenau an eine Nasenkontur des Trägers angepasst werden kann. Insbesondere ist die Nasenklammer als flexibles, einstellbares und/oder federndes und/oder anpassbares Element ausgebildet.For example, in the third station of the production line, the nose clip of the protective mask can be attached perpendicularly to the fold edge with respect to the axis of symmetry. The attached nose clips can also be welded to the mask base body by means of ultrasonic welding. In particular, the nose clips can consist of the same starting material as the fleece layers. This means that the main body of the mask, including the nose clip, consists of one and the same material. In particular, the nose clip is a nose clip or a clip more Advantageously, the nose clip is placed centrally on the fold or the fold edge, so that the later protective mask can be adapted precisely to the nose contour of the wearer. In particular, the nose clip is designed as a flexible, adjustable and/or resilient and/or adaptable element.
Insbesondere handelt es sich bei der Nasenklammer um einen Nasenbügel aus Polypropylen.In particular, the nose clip is a nose clip made of polypropylene.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass gefaltete Seiten des Maskengrundkörpers in der dritten Station der Fertigungsstraße verschweißt werden, wodurch die eigentliche Schutzmaske entsteht. Die entlang der Faltungskante nach unten gefalteten Seiten des Maskengrundkörpers werden zumindest teilweise verschweißt. Insbesondere erfolgt dieses Verschweißen ebenfalls mittels eines Ultraschallschweißverfahrens. Insbesondere werden die gefalteten Seiten bereichsweise verschweißt, so dass die Schutzmaske die eigentliche Öffnung zum Anbringen an den Mund- und Nasenbereich des Trägers aufweist.In an exemplary embodiment of the invention, it is provided that the folded sides of the mask base body are welded in the third station of the production line, as a result of which the actual protective mask is produced. The sides of the mask base body folded down along the fold edge are at least partially welded. In particular, this welding also takes place by means of an ultrasonic welding process. In particular, the folded sides are welded in areas so that the protective mask has the actual opening for attachment to the mouth and nose area of the wearer.
Mit anderen Worten erfolgt ein Verschweißen einer Nasennaht der Schutzmaske. Dadurch kann die Schutzmaske den Mund- und Nasenbereich des Trägers abdecken beziehungsweise umschließen. Das Verschweißen der Nasennaht erfolgt in der Regel vor dem Verschweißen der Nasenklammer.In other words, a nose seam of the protective mask is welded. As a result, the protective mask can cover or enclose the mouth and nose area of the wearer. The welding of the nose seam is usually done before the welding of the nose clip.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nasenklammer zwei Enden aufweist und an jedem Ende der Nasenklammer jeweils ein Halteelement, insbesondere eine Öse oder einen Haken, zum Anbringen eines Befestigungsbands der Schutzmaske angebracht wird. Dies erfolgt insbesondere am Ende der dritten Station der Fertigungsstraße. Insbesondere kann vor diesem Schritt nochmals eine jeweilige Außenkontur der Schutzmaske nachgeschnitten beziehungsweise nachjustiert werden. Dies kann ebenfalls mittels eines Lasers erfolgen. Somit kann die Nasenklammer nicht nur für das Anpassen der Schutzmaske an dem Nasenbereich, sondern ebenfalls für das Anbringen der Befestigungsbänder beziehungsweise Gummibänder beziehungsweise Haltebänder beziehungsweise Kopfbefestigungsbänder verwendet werden. Insbesondere kann die Nasenklammer derart ausgebildet sein, dass sie eine gewisse Rückstellkraft aufweist, so dass die Schutzmaske perfekt an die jeweilige Nasenkontur des Trägers angepasst werden kann. Beispielsweise können die Halteelemente über Vibrationswendelförderer an der dritten Station der Nasenklammer bereitgestellt werden. Durch die Halteelemente können die Befestigungsbänder lösbar befestigt werden. Somit kann beispielsweise je nach Kopfumfang verschiedene Befestigungsbänder vorgesehen sein und das jeweilig entsprechende Befestigungsband für den Träger an den Halteelementen befestigt werden. Somit kann ein passgenauer Tragesitz der Schutzmaske für den Träger erreicht werden.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the nose clip has two ends and a holding element, in particular an eyelet or a hook, for attaching a fastening strap of the protective mask is attached to each end of the nose clip. This occurs in particular at the end of the third station of the production line. In particular, a respective outer contour of the protective mask can be recut or readjusted before this step. This can also be done using a laser. Thus, the nose clip can be used not only for adjusting the protective mask to the nose area, but also for attaching the fastening straps or elastic bands or retaining straps or head fastening straps. In particular, the nose clip can be designed in such a way that it has a certain restoring force, so that the protective mask can be perfectly adapted to the respective nose contour of the wearer. For example, the holding elements can be provided via vibratory spiral conveyors at the third station of the nose clip. The fastening straps can be detachably fastened by the holding elements. Thus, for example, depending on the circumference of the head, different fastening straps can be provided and the respectively corresponding fastening strap for the wearer can be fastened to the holding elements. In this way, the protective mask can be worn with a precise fit for the wearer.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer unmittelbar an die dritte Station anschließenden und mit der dritten Station zusammenwirkenden vierten Station der Fertigungsstraße die Schutzmaske und das Befestigungsband der Schutzmaske staubgeschützt verpackt werden. Dadurch kann der komplette Herstellungsprozess samt abschließender Verpackung in ein und derselben Fertigungsstraße effektiv durchgeführt werden. Somit ergibt sich eine ideale Logistikkette bei der Herstellung der Schutzmaske. Beispielsweise kann über Verpackungseinrichtungen der vierten Station die Schutzmaske inklusive der Befestigungsbänder verpackt werden. Gegebenenfalls können die jeweiligen Schutzmasken mittels Folien umwickelt werden, so dass die Masken entlang der Längsnaht-Versiegelung ideal geschützt verpackt sind. Dabei können entsprechende Verpackungsmaterialien verwendet werden. Des Weiteren kann zusätzlich zu der Schutzmaske und dem Befestigungsband beziehungsweise Gummiband eine entsprechende Anleitung mitverpackt werden.In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the protective mask and the fastening strap of the protective mask are packed in a dust-protected manner in a fourth station of the production line which is directly connected to the third station and interacts with the third station. This means that the entire manufacturing process, including final packaging, can be effectively carried out on one and the same production line. This results in an ideal logistics chain in the manufacture of the protective mask. For example, the protective mask, including the fastening straps, can be packed using the packing devices of the fourth station. If necessary, the respective protective masks can be wrapped in foil so that the masks are ideally protected along the longitudinal seam seal. Appropriate packaging materials can be used for this. Furthermore, in addition to the protective mask and the fastening strap or rubber band, appropriate instructions can also be packed.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Fertigungsstraße zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske, aufweisend:
- - eine erste Station der Fertigungsstraße und eine unmittelbar an die erste Station anschließende und mit der ersten Station zusammenwirkende zweite Station der Fertigungsstraße,
- - eine erste Düseneinheit der ersten Station der Fertigungsstraße, die dazu eingerichtet ist, eine erste Vliesschicht als Trägerschicht auf eine Oberfläche eines Fließbands der ersten Station der Fertigungsstraße durch Versprühen eines ersten Ausgangsmaterials auf die Oberfläche aufzubringen, und
- - eine zweite Düseneinheit der ersten Station der Fertigungsstraße, die dazu eingerichtet ist, eine zweite Vliesschicht (optional weitere Vliesschichten) auf die Trägerschicht unmittelbar nach dem Aufbringen der ersten
- - Vliesschicht durch Aufsprühen eines zweiten Ausgangsmaterials auf die Trägerschicht aufzubringen, wobei die als Trägerschicht aufgesprühte erste Vliesschicht mittels des Fließbands der ersten Station kontinuierlich weiter transportierbar ist, sodass die zweite Vliesschicht mittels der zweiten Düseneinheit aufgesprüht werden kann, wobei
- - die zweite Station der Fertigungsstraße dazu eingerichtet ist, einen Maskengrundkörper der Schutzmaske mittels der Vliesschichten zu bilden.
- - a first station of the production line and a second station of the production line directly adjoining the first station and cooperating with the first station,
- - a first nozzle unit of the first station of the production line, which is arranged to apply a first fleece layer as a carrier layer to a surface of a conveyor belt of the first station of the production line by spraying a first starting material onto the surface, and
- - A second nozzle unit of the first station of the production line, which is set up to apply a second fleece layer (optionally further fleece layers) to the carrier layer immediately after the application of the first
- - apply the fleece layer by spraying a second starting material onto the carrier layer, with the first fleece layer sprayed on as a carrier layer being continuously transportable by means of the conveyor belt of the first station, so that the second fleece layer can be sprayed on using the second nozzle unit, wherein
- - The second station of the production line is set up to a mask body To form protective mask by means of the fleece layers.
Insbesondere kann mit der soeben gezeigten Fertigungsstraße ein vorher geschildertes Verfahren nach dem vorherigen Aspekt oder einer Weiterbildung daraus durchgeführt werden. Insbesondere kann mit der Fertigungsstraße ein automatisierter Herstellungsprozess von Schutzmasken durchgeführt werden.In particular, a previously described method according to the previous aspect or a development thereof can be carried out with the production line just shown. In particular, an automated production process for protective masks can be carried out with the production line.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungsformen der Fertigungsstraße anzusehen und umgekehrt.Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the production line and vice versa.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the production line according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the production line according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fertigungsstraße zum automatisierten Herstellen einer Schutzmaske; -
2 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs einer ersten Station der Fertigungsstraße aus1 ; -
3 eine schematische Draufsicht auf ein Fließband der Fertigungsstraße aus1 ; -
4 eine schematische Seitenansicht auf das Fließbandder Fertigungsstraße aus 3 ; -
5 eine weitere schematische Seitenansicht der Fertigungsstraße aus1 ; -
6 eine weitere schematische Draufsicht der Fertigungsstraße aus1 ; -
7 eine schematische Darstellung der Schutzmaske aus1 ; und -
8 eine schematische Darstellung einer verpackten Schutzmaske aus7 .
-
1 a schematic representation of an embodiment of a production line according to the invention for the automated production of a protective mask; -
2 a schematic representation of a portion of a first station of the production line1 ; -
3 shows a schematic plan view of an assembly line of the production line1 ; -
4 shows a schematic side view of the assembly line of theproduction line 3 ; -
5 Another schematic side view of the production line1 ; -
6 Figure 1 shows another schematic top view of the production line1 ; -
7 a schematic representation of the protective mask1 ; and -
8th a schematic representation of a packaged protective mask7 .
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are each provided with the same reference symbols in the figures.
Die
Insbesondere zeigen die beiden
Für das Herstellen der Schutzmaske 2 wird ein Ausgangsmaterial 4 benötigt, um Vliesfasern beziehungsweise Faservliese als Zwischenprodukt herzustellen. Diese Vliesfasern bilden das Grundmaterial der Schutzmaske 2. Um diese Vliesfasern herstellen zu können, wird als Ausgangsmaterial 4 ein Kunststoff-Granulat 5 (vergleiche
Diese Kunststoff-Granulat 5 kann einer Trichtereinheit 6 bereitgestellt werden. Insbesondere erfolgt dieser Prozessschritt in einer Prozessvorbereitungsstation 12. Diese Kunststoff-Granulat 5 kann über eine Antriebseinheit 7 über eine Förderschnecke 8 eines Extruders 9 befördert beziehungsweise transportiert werden. Insbesondere kann es sich bei dem Extruder 9 um einen Schneckenextruder handeln. Dabei können in der Förderschnecke 8 Heizelemente beziehungsweise Heizeinheiten integriert sein, mit welchen das Kunststoff-Granulat 5 geschmolzen beziehungsweise aufgeschmolzen werden kann. Dieses aufgeschmolzene Kunststoff-Granulat 5 wird mittels des Extruders 9 zu der Düseneinheit 10 transportiert. Insbesondere erfolgt unmittelbar zu der Prozessvorbereitungsstation 12 eine erste Station 11 der Fertigungsstraße 1. Dabei kann dieses aufgeschmolzene Kunststoff-Granulat 5 mit Hilfe der Düseneinheiten 10 extrudiert und als Ausgangsmaterial 4 versprüht werden. Dabei wird insbesondere das extrudierte, geschmolzene Kunststoff-Granulat 5 als Ausgangsmaterial 4 durch jeweilige an den Düseneinheiten 10 vorbeigeleitete Gasströme beziehungsweise Luftströme versprüht. Dabei können insbesondere mittels des versprühten Ausgangsmaterials 4 Vliesschichten 27 der Schutzmaske 2 auf eine Oberfläche 13 (vergleiche
Insbesondere wird zuerst eine erste Vliesschicht 15 als Trägerschicht auf der Oberfläche 13 des Fließbands 14 mittels einer ersten Düseneinheit 16 aufgebracht (vergleiche
Insbesondere kann das Fließband 14 eine gitterartige und/oder siebartige und/oder eine gewerbeartige Struktur aufweisen, auf die das erste Ausgangsmaterial 4 mit der ersten Düseneinheit 16 gesprüht wird. Insbesondere ist das Fließband 14 als Transportgewebe beziehungsweise luftdurchlässiges Gewebe ausgebildet. Dadurch kann erreicht werden, dass die aufgesprühte erste Vliesschicht 15 als Trägerschicht nicht fest mit der Oberfläche 13 verbunden ist und jederzeit wieder gelöst werden kann.In particular, the
Insbesondere können je nach Anforderungsprofil der Schutzmaske 2 mehrere Vliesschichten 27 aufeinander aufgebracht werden. Beispielsweise kann unmittelbar anschließend nach dem Aufbringen der ersten Vliesschicht 15 eine zweite Vliesschicht 17 auf die Trägerschicht aufgebracht werden, indem ein zweites Ausgangsmaterial als Ausgangsmaterial 4 mit einer zweiten Düseneinheit 18 aufgesprüht wird. Insbesondere erfolgt dies im unmittelbaren Anschluss an die erste Düseneinheit 16. Insbesondere können beliebig viele Düseneinheiten 10 hintereinander verschaltet angeordnet werden, um eine entsprechende Anzahl an Vliesschichten 27 aufbringen zu können. Insbesondere kann zumindest eine dritte Vliesschicht 19 auf die zweite Vliesschicht 17 mittels einer dritten Düseneinheit 20 aufgebracht werden. Anschließend können noch weitere Vliesschichten 21 mittels weiteren Düseneinheiten 22 aufgebracht werden. Je nach Anforderung der Schutzeigenschaft der Schutzmaske 2 kann die Anzahl an Vliesschichten 27 variiert werden. Insbesondere können die Düseneinheiten 10 jeweils mehrere individuell ansteuerbare Düsen beziehungsweise Einzeldüsen aufweisen, wobei die mehreren Düsen der jeweiligen Düseneinheiten 10 für das Aufbringen der jeweiligen Vliesschicht selektiv und individuell angesteuert werden. Somit können je nach Vlieseigenschaft und/oder Vliesart und/oder Schutzeigenschaft der Schutzmaske 2 entsprechende Düsen verwendet und angesteuert werden. Diese Ausführungen sind in
Damit das Aufbringen der Vliesschichten 27 als kontinuierlicher und gleichmäßiger Prozess realisierbar ist, wird das Fließband 14 mittels Rollen 23 gleichmäßig in einer Fließbandrichtung 24 bewegt (vergleiche
Nachdem die vorgegebene Anzahl an Vliesschichten 27 aufgebracht wurde, werden die Vliesschichten 27 am Ende der ersten Station 11 kalandriert beziehungsweise verdichtet. Dies kann insbesondere mit einer Kalandrierungseinheit 25 beziehungsweise mit einem Walzsystem beziehungsweise mit einem Rollensystem durchgeführt werden. Somit werden die einzeln aufeinander aufgebrachten Vliesschichten 27 verdichtet beziehungsweise zusammengepresst. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen den Düseneinheiten 10 bzw. dem Aufbringen der Vliesschichten eine Vorkalandrierung durchgeführt werden.After the specified number of fleece layers 27 has been applied, the fleece layers 27 are calendered or compressed at the end of the
Die kalandrierten Vliesschichten 27 werden in einer unmittelbar an die erste Station 11 anschließenden und mit der ersten Station 11 zusammenwirkenden zweiten Station 26 weiterverarbeitet (vergleiche
Insbesondere kann in der zweiten Station 26 anhand der Vliesschichten 27 (welche aus den einzelnen Vliesschichten gebildet sind) ein Maskengrundkörper 28 gebildet beziehungsweise hergestellt beziehungsweise erzeugt werden.In particular, a
Dazu kann in der zweiten Station 26 der Fertigungsstraße 1 der Maskengrundkörper 28 der Schutzmaske 2 dadurch gebildet werden, dass die Vliesschichten 27 entlang einer vorgegebenen Außenkontur 29 (vergleiche
Des Weiteren erfolgt in der zweiten Station 26 das Verschweißen eines äußeren Randbereichs des noch nicht oder noch nicht vollständig ausgeschnittenen Maskengrundkörpers 28 der Schutzmaske 2. Dies kann insbesondere mit der Schweißvorrichtung 30 erfolgen. Insbesondere erfolgt mit der Schweißvorrichtung 30 ein Ultraschallverschweißen des äußeren Randbereichs. Durch das Verschweißen des Randbereichs sind an den äußeren Rändern des Maskengrundkörpers 28 die Vliesschichten 27 miteinander verbunden beziehungsweise verschweißt.Furthermore, an outer edge region is welded in the
Des Weiteren können die Vliesschichten 27 mit einer Breite 31 aufgebracht werden, die höchstens 50%, vorzugsweise 10%, größer ist als die maximale Ausdehnung einer verschweißten Außenkontur der herzustellenden Schutzmaske 2. Insbesondere definiert die verschweißte Außenkontur die Umrisse eines Grundkörpers beziehungsweise einer Grundoberfläche des Maskengrundkörpers 28 (in der
Des Weiteren kann in der zweiten Station 26 der Fertigungsstraße 1 der noch nicht oder noch nicht vollständig ausgeschnittene Maskengrundkörper 28 entlang einer zu der Produktionsrichtung 3 der Fertigungsstraße 1 gleich gerichteten Symmetrieachse 34 (vergleiche
Anschließend erfolgt in einem weiteren Prozess der dritten Station 37 ein Verschweißen einer Nasennaht 39 (vergleiche
Die aufgebrachte Nasenklammer 38 kann anschließend mit Hilfe eines Ultraschallschweißverfahrens mit dem Maskengrundkörper 28 verschweißt werden. Insbesondere kann die Nasenklammer 38 aus dem gleichen Material wie der Maskengrundkörper 28 bestehen.The attached
Des Weiteren kann die Nasenklammer 38 zwei Enden aufweisen, wobei jeweils an den Enden ein Halteelement 42 (vergleiche
Im Anschluss an das Verschweißen der Nasennaht 39 und nachdem die Nasenklammer 38 inklusive Halteelemente 42 mit dem Maskengrundkörper 28 verschweißt wurden, kann der restliche Zuschnitt des Maskengrundkörpers 28 in der dritten Station 37 mit einer Ausschneideeinheit 44 erfolgen. Dies kann beispielsweise der letzte Schritt der dritten Station 37 sein. An einer unmittelbar an die dritte Station 37 anschließenden und mit der dritten Station 37 zusammenwirkenden vierten Station 45 erfolgt der letzte Verarbeitungsschritt des Herstellungsprozesses. Dabei wird in der vierten Station 45 die fertige Schutzmaske 2 inklusive Befestigungsband 43 (vergleiche
Somit kann ein vollständig automatisierter Herstellungsprozess vom Kunststoff-Granulat 5 bis zur endgültigen Verpackung der Schutzmaske 2 komplett mit der Fertigungsstraße 1 vollautomatisch durchgeführt werden.Thus, a fully automated manufacturing process from the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fertigungsstraßeproduction line
- 22
- Schutzmaskeprotective mask
- 33
- Produktionsrichtungproduction direction
- 44
- Ausgangsmaterialstarting material
- 55
- Kunststoff-Granulatplastic granulate
- 66
- Trichtereinheitfunnel unit
- 77
- Antriebseinheitdrive unit
- 88th
- FörderschneckeAuger
- 99
- Extruderextruder
- 1010
- Düseneinheitennozzle units
- 1111
- erste Stationfirst stop
- 1212
- Prozessvorbereitungsstationprocess preparation station
- 1313
- Oberflächesurface
- 1414
- Fließbandassembly line
- 1515
- erste Vliesschichtfirst fleece layer
- 1616
- erste Düseneinheitfirst nozzle unit
- 1717
- zweite Vliesschichtsecond fleece layer
- 1818
- zweite Düseneinheitsecond nozzle unit
- 1919
- dritte Vliesschichtthird fleece layer
- 2020
- dritte Düseneinheitthird nozzle unit
- 2121
- weitere Vliesschichtenmore fleece layers
- 2222
- weitere Düseneinheitenfurther nozzle units
- 2323
- Rollenroll
- 2424
- Fließbandrichtungassembly line direction
- 2525
- Kalandrierungseinheitcalendering unit
- 2626
- zweite Stationsecond stop
- 2727
- Vliesschichtenfleece layers
- 2828
- Maskengrundkörpermask body
- 2929
- Außenkonturouter contour
- 3030
- Schweißvorrichtungwelding device
- 3131
- Breite der VliesschichtenWidth of fleece layers
- 3232
- Breite des MaskengrundkörpersWidth of the mask body
- 3333
- Führungsrolleleadership role
- 3434
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 3535
- Faltungskantefold edge
- 3636
- Falteinheitfolding unit
- 3737
- dritte Stationthird station
- 3838
- Nasenklammernose clip
- 3939
- Nasennahtnasal suture
- 4040
- Schweißeinheitwelding unit
- 4141
- Seitenpages
- 4242
- Halteelementholding element
- 4343
- Befestigungsbandfastening tape
- 4444
- Ausschneideeinheitcutting unit
- 4545
- vierte Stationfourth station
- 4646
- VerpackungseinheitPackaging Unit
- 4747
- verpackte Schutzmaskepacked protective mask
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020130264.9A DE102020130264B4 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for the automated production of a protective mask in a production line, and corresponding production line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020130264.9A DE102020130264B4 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for the automated production of a protective mask in a production line, and corresponding production line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020130264A1 DE102020130264A1 (en) | 2022-05-19 |
DE102020130264B4 true DE102020130264B4 (en) | 2022-08-11 |
Family
ID=81345809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020130264.9A Active DE102020130264B4 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for the automated production of a protective mask in a production line, and corresponding production line |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020130264B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4714647A (en) | 1986-05-02 | 1987-12-22 | Kimberly-Clark Corporation | Melt-blown material with depth fiber size gradient |
US20080011303A1 (en) | 2006-07-17 | 2008-01-17 | 3M Innovative Properties Company | Flat-fold respirator with monocomponent filtration/stiffening monolayer |
-
2020
- 2020-11-17 DE DE102020130264.9A patent/DE102020130264B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4714647A (en) | 1986-05-02 | 1987-12-22 | Kimberly-Clark Corporation | Melt-blown material with depth fiber size gradient |
US20080011303A1 (en) | 2006-07-17 | 2008-01-17 | 3M Innovative Properties Company | Flat-fold respirator with monocomponent filtration/stiffening monolayer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Norm DIN EN 149 2001-10-00. Atemschutzgeräte - Filtrierende Halbmasken zum Schutz gegen Partikeln - Anforderungen, Prüfung, Kennzeichnung; Deutsche Fassung EN 149:2001. URL: http://perinorm/Perinorm-Volltexte/Grundbestand/CD21DEH_04/9126899/9126899.pdf? [abgerufen am 2020-05-04] |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020130264A1 (en) | 2022-05-19 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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|
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R020 | Patent grant now final |