JP2020511969A - 繊維材からなる管を形成するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
繊維供給モジュール1は、メルトブローヘッド10を含み、その構造および作動は当業者に知られており、ここでは詳しく説明しない。他の実施態様では繊維供給モジュールは、例えば融解紡糸または電解紡糸ユニット、またはフィルタートウ材のベールから繊維の膨張したウェブを供給する供給システムを含んでもよい。
繊維収集モジュール2は、メルトブローヘッド10の垂直方向下方に配置され、ヘッドから出た空気流に同伴した繊維15を受ける。メルトブローヘッドと繊維収集モジュールとの間の垂直距離は、分かりやすくするために図1では誇張されている。
成形モジュール3は、繊維15の束を中空の管5に変形させるためのロッド形成装置の多くの部品を支持するための剛性フレーム40と、そのための中央パネル42とを含む。ロッドを形成する装置は、成形錐体50と、マンドレル集成体60と、ダイ集成体80とを含む。成形錐体50は、収集モジュール2のコンベアー24と位置合わせされているフレーム40に固定されている。マンドレル集成体60とダイ集成体80は、上部が開口した溝の形状のレール43上に調節自在に取り付けられており、これは繊維収集モジュール2を通る繊維の直線状の経路と位置合わせされてフレーム40に固定されている。レールに沿ったマンドレル集成体60およびダイ集成体80の長手方向位置は、本発明発明の装置の一般的な作動条件に一致することが必要とされるので互いに対しておよび成形錐体に対して調節される。
図3、3A、4A、4Bおよび4Cを参照すると成形錐体50は、上半分および下半分のシェル51、52を含み、それぞれ平面においてほぼ三角形であり、平坦な外面および凹みのある内面を有する。それぞれが錐体の半分を構成するシェルは、互いにボルト53によって固定される。これらシェルの内面同士で滑らかにテーパーした中央軸経路55を画定し、これはほぼ矩形の上流流入口56から円形断面の円筒状の管の形状の下流流出口57へと延びている。管状の流出口延長部品58(図3Aおよび3A)は、流出口57と軸方向に整列されて、半分のシェル51、52にボルトで固定される。
図5Aおよび5Bを参照するとマンドレル集成体60は、レール43の上流部に沿ってスライド移動するように取り付けられ、レール43の各側に取り付けられた平行なガイド48、48によって支持された台車61を含み、台車は棚62を含み、これはレール43によって形成された溝内に受けられ、ハンドホイール64によって横方向に延びた軸を中心に回転するようにレール43に取り付けられたピニオンホイール63と係合し、これによりダイ集成体80と成形錐体50に対して所望の位置にマンドレル集成体をレール43に沿って長手方向に前後に移動できるようにしている。
本発明の装置に使用するための別のマンドレル集成体60を図5Dおよび5Eを参照して以下に説明する。マンドレル集成体60は、図5A、5Bおよび5Cを参照して説明したのと類似の構造であり、図中、同様の部品は同じ参照番号で示している。
マンドレル集成体60の下流に位置する処理ユニット80は、スチームブロックとして当業者に知られている形状であり、図6Aおよび6Bにより詳しく示されている。処理ユニットは、繊維束がその最終構造に形成される場所であるダイ84と、ダイを加熱するための、そして成形された繊維束を硬化させるために繊維をスチームで処理するための構造部品とを含む。
繊維材からなる管状ロッドを製造するための連続した製造工程での本発明の装置の使用についてここで説明する。ここで大まかに説明する工程は、繊維を長尺の束に収集することと、繊維の束のための所望の円周輪郭を画定する収縮部通過するように繊維を前進させることと、繊維を束に収集する収縮部の間近でそして繊維束がダイを通って経路の出口の方へ進む際に繊維の束の移動方向に逆らわない方向に繊維を硬化させる処理流体を束内に導入することとを含む。
Claims (22)
- 繊維材からなる管状ロッドを形成する方法であって、この方法は、繊維を長尺の束状に収集することと、繊維を分けて束の長さに沿って割れ目を形成することと、マンドレルを割れ目に挿入することと、繊維の束を管状構造になるようにマンドレルの周囲で閉じることと、繊維を管状ロッドとしてマンドレルから分離することとを含む方法。
- 割れ目は束を介して部分的に延びた凹部として形成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 割れ目は束の周囲から半径方向に束の中央へ延びるように形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
- 割れ目は束の厚さの50%、60%または70%を延びていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の方法。
- 割れ目は束を2つに部分に分割することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 処理流体が繊維の束がマンドレル上を通過する際に繊維の束に送出されることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載の方法。
- 処理流体はマンドレルの中から送出されることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 繊維が繊維材の原料から供給されることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載の方法。
- 繊維が連続する製造工程によって供給されることを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項記載の方法。
- 繊維がメルトブロー処理によって製造されることを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項記載の方法。
- 繊維の束はこれを管状構造に固定するために処理されることを特徴とする請求項1乃至10いずれか1項記載の方法。
- 繊維の束を繊維の束のための所望の円周輪郭を画定する収縮部を通過するように前進させ、繊維を硬化させるための処理流体が繊維が収縮部に入る際に束内に導入されることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 繊維材からなる管状ロッドを形成するための装置であって、連続する繊維の供給を受け、繊維が装置内を進む際に繊維を束に収集するように構成された収集装置と、繊維の経路に配置され、繊維が装置内を進む際に束の長さに沿って割れ目を形成するように構成された分割器と、分割器と位置合わせされて繊維の束の経路に配置され、繊維の束がマンドレル上を進む際に割れ目を繊維の束を通る道のように形成するように構成されたマンドレルと、マンドレルと協働してマンドレルの周囲で繊維を管状構造に形成するように構成され、配置されたダイとを含む装置。
- 前記収集装置は、繊維を受ける流入口と繊維のウェブが束として取り出される流出口とを有する成形錐体を含み、この成形錐体は、流入口と流出口の間に長手方向に延びたテーパーした構造の経路を画定することを特徴とする13記載の装置。
- 前記分割器は、流入口と流出口の間で延びた成形錐体の経路に突起を有することを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記マンドレルは、繊維の束を受けるように構成された端部が開口した管状のケーシングに取り付けられていることを特徴とする請求項13乃至15いずれか1項記載の装置。
- 前記分割器は、マンドレルを管状ケーシングに接続する支持体を含むことを特徴とする請求項16記載の装置。
- 前記マンドレルは、繊維束がマンドレル上を通過する際に繊維束に処理流体を送出するための経路を含むことを特徴とする請求項13乃至17いずれか1項記載の装置。
- 前記ダイは、繊維をマンドレルの周囲で所望の外形に形成するように構成され、配置されていることを特徴とする請求項13乃至18いずれか1項記載の装置。
- 前記ダイは、それを通る中央経路を画定する本体を含み、前記マンドレルは、本体とマンドレルの間に管状の空間を画定するためにこの中央経路に取り付けられたロッドを含むことを特徴とする請求項19記載の装置。
- 繊維をマンドレル上で支持しながら硬化させる処理ステーションをさらに含むことを特徴とする請求項13乃至20いずれか1項記載の装置。
- 前記処理ステーションは、処理流体が導入されるチェンバーを画定するハウジングを含み、ダイは、ハウジング内に配置され、チェンバーから繊維へ処理流体を送出するための1つ以上の導管が設けられていることを特徴とする請求項21記載の装置。
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