PL208881B1

PL208881B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru we wstędze z giętkiego materiału i wstęga z giętkiego materiału

Info

Publication number: PL208881B1
Application number: PL375995A
Authority: PL
Inventors: Ingemar Fernfors; Urban Nilsson; Michael Linder
Original assignee: Sca Hygiene Prod Ab
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2011-06-30
Also published as: AU2003303236B2; MXPA05006363A; JP2006515390A; PL375995A1; SE0203801D0; JP4699762B2; AU2003303236A1; EP1581700A1; RU2346099C2; RU2005122922A; WO2004057110A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru we wstędze z giętkiego materiału i wstęga z giętkiego materiału.

W procesie wytwarzania, na przykład wyrobów chłonnych, znane jest mechaniczne wytłaczanie trójwymiarowego wzoru w jednej lub więcej warstwach. Znane jest również barwienie wytłaczanego wzoru tak, żeby uzyskać lepszy pod względem wyglądu wzór.

Znane jest również laminowanie dwóch lub więcej warstw ze sobą w wielowarstwową wstęgę w celu wytworzenia wyrobu koń cowego. W ten sposób uzyskuje się bardziej mię kki i bardziej gi ę tki wyrób końcowy niż podczas produkcji pojedynczej warstwy o grubości i wadze na jednostkę pola powierzchni odpowiadającymi tym w wyrobie laminatowym. Znane jest, że laminowanie dwóch lub więcej warstw realizuje się za pomocą klejenia. Klej może być wówczas zabarwiony tak, żeby zabarwić te części laminatu, które zostały ze sobą sklejone. Jednym z problemów związanych z tą techniką jest to, co jest znane jako przenikanie kleju na wylot, to jest klej jest przeciskany przez warstwę i zanieczyszcza cylinder oporowy. Ponadto szeroko znanym problemem jest zanieczyszczanie przez klej innych maszyn i części w tym procesie.

Kolejnym problemem związanym ze stosowaniem kleju jest pojawianie się twardych skorupowych powierzchni na jednej lub obu stronach warstwy, które są nieprzyjemnie odczuwane przez użytkownika. Ponadto utwardzony klej może być nieprzepuszczalny dla cieczy i dlatego może powodować w materiale problemy z przepuszczalnoś cią cieczy. Inne wady kleju polegają na tym, ż e jest on zuż ywany w dużych ilościach i dlatego powoduje niepożądane koszty.

Kolejnym problemem związanym ze stosowaniem kolorowego kleju jest trudność jego połączenia z z innymi sposobami łączenia, takimi jak zgrzewanie, ponieważ zwiększa się ryzyko przenikania kleju na wskroś i występuje również ryzyko spalenia kleju i dalszego zanieczyszczenia maszyny.

Wszystkie znane wcześniej sposoby barwienia i łączenia wielowarstwowej wstęgi zawierają etap barwienia punktów spojenia przed lub po połączeniu warstw. W przypadku barwienia punktów spojenia przed realizacją łączenia, barwnik może wypłynąć na zewnątrz i spowodować problem z nieczystym wzorem. W przypadku barwienia punktów spojenia po realizacji łączenia, powstają problemy z precyzją barwienia.

Dlatego pożądane jest znalezienie ulepszonego sposobu barwienia i wytłaczania wstęgi. Szczególnie pożądane jest barwienie i łączenie ze sobą wstęgi wielowarstwowej. Sposób taki powinien być ulepszony pod względem wyglądu wzór bez względu na grubość warstw, ale korzystnie dla cienkiego materiału. Pożądane jest, żeby wyrób był odczuwany jako miękki i wygodny dla użytkownika i był estetycznie atrakcyjny dzi ę ki trójwymiarowemu barwnemu wzorowi. Wzór powinien skł adać się trójwymiarowych obszarów spojenia, które powstają w punktach spojenia, jak również barwienia obszarów spojenia i/lub punktów spojenia.

Sposób wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru we wstędze z giętkiego materiału w kształcie wstęgi, w którym doprowadza się co najmniej części urządzenia do wykonywania wzoru, które ma trójwymiarowy makrowzór ułożonych na przemian uniesionych makroczęści i obniżonych makroczęści do styczności z urządzeniem nanoszącym barwnik w taki sposób, że barwnik jest nanoszony na urządzenie do wykonywania wzoru tylko na wierzchołki uniesionych makroczęści, wstęgę doprowadza się do styczności z wierzchołkami powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści w taki sposób, że następuje barwienie wstęgi według zabarwionego makrowzoru odpowiadającego konstrukcji wierzchołków uniesionych makroczęści, którą to wstęgę doprowadza się do styczności z urządzeniem spajającym, które tworzy punkty spojenia we wstędze, jak również trójwymiarowe obszary spojenia pokrywające się z punktami spojenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że za pomocą urządzenia spajającego współdziałającego z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami uniesionych makroczęści tworzy się stopione miejsca materiału powodujące powstanie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia i równocześnie barwi się stopione miejsca w obszarach spojenia i/lub punktach spojenia, przy czym w trakcie tej operacji tworzy się trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Korzystnie wstęga składa się z wielowarstwowej wstęgi zawierającej pierwszą warstwę i drugą warstwę z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, przy czym pierwszą warstwę doprowadza się do styczności z wierzchołkami powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści, którą to pierwszą warstwę łączy się z drugą warstwą w taki sposób, że pomiędzy nimi powstają punkty spojenia, w którym to sposobie tworzy się punkty spojenia za pomocą urządzenia spajającego łączącego pierwszą

PL 208 881 B1 warstwę z drugą warstwą we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami i tworzy się w ten sposób na wielowarstwowej wstę dze trójwymiarowy makrowzór, w którym obszary spojenia i/lub punkty spojenia są zabarwione.

Korzystnie wierzchołki uniesionych makroczęści zawierają powierzchnię topograficzną zawierającą uniesione mikroczęści, w którym to sposobie uniesione mikroczęści powleka się barwnikiem i powodują one powstawanie trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru.

Korzystnie urządzenie do wykonywania wzoru tworzy trójwymiarowy makrowzór za pomocą cylindra wytłaczającego.

Korzystnie co najmniej części wstęgi zawierają materiał zdolny do termicznego spajania.

Korzystnie za pomocą urządzenia spajającego tworzy się punkty spojenia poprzez tworzenie stopionych miejsc we wstędze przy użyciu urządzenia ultradźwiękowego.

Korzystnie urządzenie ultradźwiękowe jest wykonane tak, że działa z częstotliwością powyżej 18 kHz, korzystnie w przedziale 20-60 kHz, a najbardziej korzystnie w przedziale 20-40 kHz.

Korzystnie za pomocą urządzenia spajającego tworzy się punkty spojenia we wstędze poprzez tworzenie stopionych miejsc przy użyciu cylindra oporowego.

Korzystnie barwienie odbywa się za pomocą barwnika nieprzylepnego.

Wstęga z giętkiego materiału w kształcie wstęgi z trójwymiarowym zabarwionym makrowzorem, która to wstęga zawiera zabarwione makrowzory, i która to wstęga zawiera ponadto punkty spojenia i trójwymiarowe obszary spojenia pokrywaj ą ce się z punktami spojenia, wedł ug wynalazku charakteryzuje się tym, że punkty spojenia składają się z utwardzonych, stopionych miejsc łączonego materiału wytwarzanego za pomocą urządzenia spajającego współdziałającego z wierzchołkami uniesionych makroczęści urządzenia do wykonywania wzoru, które to obszary spojenia i/lub punkty spojenia są zabarwione barwnikiem za pomocą wierzchołków uniesionych makroczęści równocześnie z formowaniem punktów spojenia, przy czym w trakcie tej operacji jest tworzony trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Korzystnie trójwymiarowy makrowzór składa się z wielu mikrowzorów, przy czym mikrowzór wytworzono we wstędze za pomocą uniesionych mikroczęści usytuowanych na wierzchołkach uniesionych makroczęści.

Korzystnie barwnik jest nieprzylepny.

Korzystnie wstęga jest wstęgą wielowarstwową zawierającą pierwszą warstwę i drugą warstwę z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, która to pierwsza warstwa jest zabarwiona za pomocą wierzchołków uniesionych makroczęści i jest połączona z drugą warstwą za pomocą punktów spojenia, utworzonych za pomocą urządzenia spajającego łączącego pierwszą warstwę z drugą warstwą we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami równocześnie z barwieniem obszarów spojenia i/lub punktów spojenia, w który to sposób w wielowarstwowej wstędze uzyskano trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Korzystnie wstęga zawiera materiał zdolny do termicznego spajania.

Korzystnie stopiony materiał wytworzono za pomocą urządzenia ultradźwiękowego albo w szczelinie zaciskowej.

Korzystnie barwnik w punktach spojenia jest mocowany w punktach spojenia za pomocą stopionego materiału.

Urządzenie do wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru we wstędze z giętkiego materiału, które to urządzenie zawiera urządzenie do wykonywania wzoru mające trójwymiarowy makrowzór na przemian rozłożonych uniesionych makroczęści i obniżonych makroczęści, które to urządzenie zawiera ponadto urządzenie do nanoszenia barwnika skonstruowane tak, że nanosi barwnik tylko na wierzchołki uniesionych makroczęści, przy czym urządzenie do wykonywania wzoru jest skonstruowane tak, żeby barwiło wstęgę z zabarwionym makrowzorem, oraz urządzenie zawiera ponadto urządzenie spajające, które jest skonstruowane tak, żeby tworzyło punkty spojenia we wstędze, jak również trójwymiarowe obszary spojenia pokrywające się z punktami spojenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie spajające jest skonstruowane tak, żeby, we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami uniesionych makroczęści tworzyło stopione miejsca, które powodują powstawanie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia równocześnie z barwieniem obszarów spojenia i/lub punktów spojenia, przy czym w trakcie tej operacji jest formowany trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Korzystnie wstęga jest wstęgą wielowarstwową składającą się z pierwszej warstwy i drugiej warstwy z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, przy czym pierwsza warstwa jest skonstruowana tak,

PL 208 881 B1 żeby była doprowadzana do styczności z wierzchołkami powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści, która to pierwsza warstwa jest skonstruowana tak, żeby, w urządzeniu spajającym, była łączona z drugą warstwą w punktach spojenia pomiędzy nimi, które to urządzenie spajające tworzy punkty spojenia poprzez łączenie pierwszej warstwy z drugą warstwą we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami, w który to sposób tworzy się wielowarstwową wstęgę z trójwymiarowym wzorem, gdzie obszary spojenia i/lub punkty spojenia są zabarwione.

Korzystnie wierzchołki uniesionych makroczęści zawierają powierzchnię topograficzną zawierającą mikroczęści, przy czym uniesione mikroczęści są skonstruowane tak, żeby były powlekane barwnikiem i powodowały powstawanie trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru.

Korzystnie urządzenie do wykonywania wzoru zawiera cylinder wytłaczający.

Korzystnie urządzenie spajające zawiera urządzenie ultradźwiękowe.

Korzystnie urządzenie ultradźwiękowe jest skonstruowane w taki sposób, żeby działało z częstotliwością powyżej 18 kHz, korzystnie w przedziale 20-60 kHz, a najbardziej korzystnie w przedziale 20-40 kHz.

Korzystnie urządzenie spajające zawiera cylinder oporowy.

Celem obecnego wynalazku było rozwiązanie wspomnianych powyżej problemów poprzez zapewnienie ulepszonego sposobu wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru we wstędze, korzystnie we wstędze wielowarstwowej, z giętkiego materiału w kształcie wstęgi. Materiał we wstędze powinien być zdolny do spajania termicznego. Przykładami takich materiałów są materiał włókninowy zawierający materiał zdolny do termicznego spajania, watolina, pianka i folia z tworzywa sztucznego, wykonana, na przykład, z polietylenu i polipropylenu. Wstęga ta ma być głównie używana, po przetwarzaniu, takim jak cięcie, jako warstwa w wyrobie chłonnym, gdzie zabarwiony trójwymiarowy wzór ma być zwrócony w kierunku od użytkownika, ale może być również zastosowany tak, żeby był zwrócony w kierunku użytkownika.

Ulepszony sposób osiąga się dzięki temu, że co najmniej części urządzenia do wykonywania wzoru, na których znajduje się trójwymiarowy makrowzór naprzemiennie uniesionych makroczęści i obniżonych makroczęści, doprowadza się do styczności z urządzeniem nanoszącym barwnik w taki sposób, że barwnik jest nanoszony na urządzenie do wykonywania wzoru tylko na wierzchołki uniesionych makroczęści. Wstęga jest doprowadzana do styczności z wierzchołkami powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści w taki sposób, że barwienie wstęgi następuje według zabarwionego makrowzoru odpowiadającego konstrukcji wierzchołków uniesionych makroczęści. Ponadto wstęga jest doprowadzana do styczności z urządzeniem spajającym, które tworzy punkty spojenia we wstędze, a także trójwymiarowe obszary spojenia pokrywające się z punktami spojenia.

Punktami spojenia oznaczają te części materiału we wstędze, które, za pomocą urządzenia spajającego, zostały połączone termicznie.

Obszary spojenia oznaczają te trójwymiarowe obszary we wstędze, które są utworzone w miejscach pokrywających się z punktami spojenia wynikającymi z położenia wierzchołków uniesionych makroczęści i punktów spojenia. Trójwymiarowe uniesione makroczęści ściskają ze sobą materiał we wstędze w taki sposób, że następuje wciskanie materiału wstęgi w postaci obszarów spojenia pokrywających się z punktami spojenia. Ponadto punkty spojenia łączą ze sobą materiał pokrywający się z obszarami spojenia w taki sposób, ż e obszary spojenia nie wracają elastycznie do swojego pocz ą tkowego kształtu kiedy uniesione makroczęści zaprzestają działać na wstęgę.

Wynalazek cechuje się tym, że urządzenie spajające jest wykonane, we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami uniesionych makroczęści w celu tworzenia punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia równocześ nie z barwieniem obszarów spojenia i/lub punktów spojenia.

Punkty spojenia są barwione w tych przypadkach, gdzie punkty spojenia mają pewną rozciągłość, co oznacza, że punkty spojenia pokrywają się z trójwymiarowymi obszarami spojenia. Ponadto punkty spojenia są barwione w tych przypadkach, w których barwnik wnika w materiał dochodząc do punktów spojenia. Dlatego punkt spojenia może być zabarwiony całkowicie albo częściowo. Ponieważ punkt spojenia składa się z utwardzonego stopionego materiału, więc barwnik, korzystnie, miesza się co najmniej częściowo ze stopionym materiałem podczas formowania punktu spojenia. Powyższe barwienie zależy od właściwości barwnika wspólnie z właściwościami materiału wstęgi.

Jak już wspomniano, urządzenie spajające tworzy we wstędze trójwymiarowy makrowzór w tym samym etapie co urządzenie do wykonywania wzoru tworzy zabarwiony makrowzór. Dzięki temu,

PL 208 881 B1 że trójwymiarowy makrowzór jest tworzony w tych samych punktach co zabarwiony makrowzór, jest tworzony trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Zatem powleczone barwnikiem wierzchołki uniesionych makroczęści powodują równoczesne tworzenie zarówno trójwymiarowego makrowzoru (w postaci punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia) oraz zabarwionego makrowzoru. Dzięki temu, że trójwymiarowy makrowzór jest tworzony w tym samym etapie i w tym samym miejscu co zabarwiony makrowzór, barwienie trójwymiarowych obszarów spojenia i/lub punktów spojenia jest bardzo dokładne, oraz trójwymiarowy zabarwiony wzór jest czysty i daje dobry efekt wizualny.

Formowanie trójwymiarowego makrowzoru i barwienie trójwymiarowego wzoru równocześnie i w tych samych punktach daje szereg zalet. Na przykład fakt zastosowania sposobu według wynalazku skutkuje barwieniem wytłaczanego wzoru we wstędze i wytłoczonym wzorem pokrywającym się w tych samych punktach bez względu na prędkość linii produkcyjnej. Dlatego wynalazek umożliwia utrzymanie wysokiej prędkości produkcji i dobrej jakości trójwymiarowego wzoru. W przypadku znanych dotychczas rozwiązań w tej dziedzinie, wstęga jest wytłaczana przy jednej okazji i barwiona przy innej, co powoduje trudności w precyzyjnym zestrojeniu zabarwionego wzoru z trójwymiarowym wytłaczanym makrowzorem. W takich przypadkach powszechne są rozmyte i nieprecyzyjnie zabarwione trójwymiarowe makrowzory, co daje słaby efekt wizualny z postrzępionymi i niewyraźnymi odciśnięciami.

Inną zaletą wynalazku jest to, że nie wszystkie wierzchołki muszą być powleczone barwnikiem, ale te wierzchołki, które nie zostały powleczone barwnikiem, tworzą punkty spojenia i trójwymiarowy makrowzór, który nie jest zabarwiony. Swoboda wyboru utworzenia wyrobu ze wzorem składającego się zarówno z zabarwionych, jak i niezabarwionych trójwymiarowych makrowzorów jest oczywiście zaletą dla producenta.

Kiedy wstęga składa się z jednej warstwy, punkty spojenia są tworzone wewnątrz warstwy w tym samym czasie jak uniesione makroczęści ściskają warstwę ze sobą w punktach spojenia, przy czym trójwymiarowe obszary spojenia występują w postaci odcisków w materiale pokrywających się z punktami spojenia. Punkty spojenia zapewniają , ż e trójwymiarowy obszar spojenia zachowuje swój kształt, ponieważ warstwa nie może wrócić do swojego początkowego kształtu wskutek istnienia punktów spojenia. Dużą zaletą usytuowania punktów spojenia wewnątrz warstwy jest to, że punkty spojenia, które często są twarde, nie znajdują się w warstwie powierzchniowej wstęgi i dlatego nie mogą drażnić użytkownika.

W jednym z przykł adów wykonania wynalazku w skł ad wstę gi wchodzi wielowarstwowa wstę ga zawierająca pierwszą warstwę i drugą warstwę z giętkiego materiału w kształcie wstęgi. Pierwsza warstwa jest doprowadzana do styczności z wierzchołkami powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści. Ponadto pierwsza warstwa jest łączona z drugą warstwą w taki sposób, że pomiędzy nimi są tworzone punkty spojenia.

W rozpatrywanym przykładzie wykonania, urządzenie spajające tworzy punkty spojenia łącząc pierwszą warstwę z drugą warstwą we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami, w wyniku czego powstaje wielowarstwowa wstę ga z trójwymiarowym zabarwionym wzorem, gdzie obszary spojenia i/lub punkty spojenia są zabarwione.

We wspomnianym przykładzie wykonania, punkty spojenia są, korzystnie, formowane pomiędzy warstwami z pewnym rozrzutem pomiędzy tymi warstwami. Dokładnie tak jak w przypadku wstęgi w postaci jednej warstwy, punkty spojenia są formowane równocześnie ze ściskaniem przez uniesione makroczęści warstw ze sobą, przy czym trójwymiarowe obszary spojenia pojawiają się w postaci odcisków w materiale we wstędze pokrywających się z punktami spojenia. Punkty spojenia zapewniają, że trójwymiarowy obszar spojenia zachowa swój kształt, ponieważ te dwie warstwy nie mogą wrócić do swojego początkowego kształtu ze względu na punkty spojenia.

W tym przykładzie wykonania z dwoma warstwami, wspomniane zalety wynalazku są zwłaszcza widoczne. Jak już wspomniano, znane jest łączenie warstwy wykonanej z barwionym wzorem składającym się z barwionego kleju z inną warstwą wykonaną z wytłoczonym wzorem, co stwarza problemy z dokładnością synchronizacji łączenia tych dwóch wzorów. Ponadto barwiona warstwa może być rozmazana wokół wytłoczonych części i tworzyć rozmazany makrowzór. W tych przypadkach kiedy barwienie odbywa się po spajaniu, występują również problemy z dokładnością barwienia. Takie problemy wyeliminowano dzięki wynalazkowi według wspomnianego przykładu wykonania, ponieważ wytłaczanie, łączenie warstw za pośrednictwem punktów spojenia oraz barwienie wzoru odbywa się w tym samym czasie, to jest inaczej mówiąc w jednym etapie.

PL 208 881 B1

W innym przykł adzie wykonania wynalazku, wierzchoł ki uniesionych makroczęści zawierają powierzchnię topograficzną składającą się z uniesionych makroczęści. W koncepcji według wynalazku, wierzchołki uniesionych makroczęści, które we wspomnianym przykładzie wykonania składają się z uniesionych makroczęści, są powleczone barwnikiem. Dlatego uniesione makroczęści są powleczone barwnikiem i powodują powstawanie mikrowzorów w makrowzorach w taki sposób, że staje się widoczny trójwymiarowy zabarwiony makrowzór. Uniesione mikroczęści mogą być skonstruowane w dowolny znany sposób, na przykład w postaci elementów cylindrycznych, elementów rombowych, elementów falistych, itp. Podczas formowania makrowzoru, występuje zazwyczaj rozprzestrzenianie się barwnika pomiędzy uniesionymi mikroczęściami i powstawanie stosunkowo równomiernego rozłożenia barwnika na całym makrowzorze. Może również wystąpić sytuacja, w której makrowzór składa się z wielu mikrowzorów, które tworzą wizualne wrażenie równomiernego zabarwienia makrowzoru kiedy obserwator znajduje się w pewnej odległości od wzoru.

Uniesione mikroczęści mogą ponadto powodować powstawanie mikropunktów spojenia i trójwymiarowych mikroobszarów spojenia pokrywających się z uniesionymi mikroczęściami w taki sam sposób jak uniesione makroczęści powodują powstawanie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia. W takich przypadkach, punkty spojenia składają się z wielu mikropunktów spojenia, a trójwymiarowe obszary spojenia z takiej samej liczby trójwymiarowych mikroobszarów spojenia.

W tych przypadkach, w których nie ma uniesionych mikroczęści, makrowzór składa się oczywiście z trójwymiarowego obszaru spojenia o wymiarach, które odpowiadają wymiarom wierzchołka uniesionej makroczęści. W tym przypadku, barwienie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia będzie równomiernie rozmieszczone na całym makrowzorze.

W innym przykładzie wykonania wynalazku, urządzenie do wykonywania wzoru składa się z cylindra wytłaczającego lub cylindra do wykonywania wzoru, który tworzy trójwymiarowy makrowzór. Urządzenie do wykonywania wzoru może również składać się z matrycy z uniesionymi makroczęściami i obniżonymi makroczęściami lub z taśmy przenośnika z uniesionymi makroczęściami i obniżonymi makroczęściami.

Jak już wspomniano, wstęgę należy obrabiać w taki sposób, żeby powstały punkty spojenia. Wykonuje się to techniką termicznego łączenia materiału. Ponieważ punkty spojenia mają być tworzone techniką łączenia termicznego, co najmniej części wstęgi powinny zawierać materiał zdolny do termicznego spajania. Takie materiały są dobrze znane i mogą składać się z indywidualnych włókien, które spajają się z innymi włóknami zdolnymi do termicznego spajania lub które spajają włókna, które nie się zdolne do termicznego spajania.

W jednym z przykł adów wykonania wynalazku, urzą dzenie spajają ce skł ada się z urzą dzenia ultradźwiękowego, które tworzy punkty spojenia w wyniku stopienia wstęgi. Urządzenie ultradźwiękowe jest wykonane w taki sposób, żeby działało z częstotliwością powyżej 18 kHz, korzystnie w przedziale 20-60 kHz, a najbardziej korzystnie w przedziale 20-40 kHz.

Jedną z zalet urządzenia ultradźwiękowego jest powstawanie stopionego materiału wewnątrz materiału w przypadku wstęgi składającej się z jednej warstwy lub pomiędzy warstwami w przypadku wstęgi wielowarstwowej w taki sposób, że utwardzony stopiony materiał, który tworzy punkty spojenia, nie pojawia się na zewnątrz wstęgi. Jak już wspomniano, jest to zaletą, ponieważ użytkownik nie doznaje dyskomfortu spowodowanego sztywnymi punktami spojenia.

W innym przykładzie wykonania, urządzenie spajające tworzy punkty spojenia we wstę dze za pośrednictwem miejsc stopionych wskutek użycia cylindra oporowego dociskanego do urządzenia do wykonywania wzoru. W takim urządzeniu stosuje się ciepło tarcia w materiale w celu uzyskania miejsca stopionego we wstędze w punktach zaznaczonych uniesionymi makroczęściami i dowolnymi uniesionymi mikroczęściami. Ciepło tarcia zależy od ciśnienia powstającego w materiale pomiędzy cylindrem oporowym a urządzeniem do wykonywania wzoru i również zależy od prędkości różnych części.

W przypadku używania cylindra oporowego, cylinder oporowy i/lub urządzenie do wykonywania wzoru mogą być gorące, albo oba mogą być zimne. Urządzenie gorące doprowadza ciepło do wstęgi, ponieważ niektóre materiały mogą wymagać większej ilości ciepła w celu uformowania punktów spojenia, albo w celu przyspieszenia procesu topienia w punktach spojenia.

Korzystnie, w wynalazku stosuje się do barwienia wstęgi barwnika nieprzylepnego. W ten sposób produkcja jest tańsza i zmniejsza się ryzyko hamującego produkcję zanieczyszczania maszyn używanych w procesie produkcji.

Barwnik nieprzylepny oznacza barwnik, który nie jest przeznaczony do spajania włókien lub kilku warstw ze sobą. Z tego względu barwnik nie musi być repelentem dla wszystkich materiałów, ale

PL 208 881 B1 barwnik spaja różne materiały w taki sposób, jaki jest normalny dla pigmentu barwiącego lub pigmentu barwiącego w roztworze ciekłym. W przypadku gdy barwnik ma lekko przylepne właściwości, to jest inaczej mówiąc jeśli barwnik, jako drugorzędną skutek lub w sposób bardziej przypadkowy, jest zdolny do spajania włókien lub folii ze sobą, taki barwnik nie musi być wykluczony z koncepcji według wynalazku. Głównym kryterium jest to, aby taki barwnik nie miał takiego efektu przylepnego jaki jest zamierzony do formowania punktów spojenia w materiale lub pomiędzy różnymi warstwami. Przykładem takiego barwnika przylepnego jest zabarwiony klej.

Jedną z zalet stosowania barwnika nieprzylepnego jest to, że można uniknąć wad wskazanych w opisie dotychczasowych rozwiązań w tej dziedzinie. Przykładem takiej zalety jest to, że unika się przenikania kleju na wskroś, uzyskując miękki, przyjazny dla użytkownika wyrób. Ponadto unika się problemów zanieczyszczenia części występujących w procesie.

Wynalazek dotyczy również wyrobu wytwarzanego za pomocą opisanego powyżej sposobu według wynalazku. Taki wyrób składa się ze wstęgi lub części wstęgi zawierającej wzór wyrobu składający się z jednego lub więcej makrowzorów, z których niektóre lub wszystkie mogą być zabarwione według wynalazku.

Zatem taka wstęga składa się z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału z trójwymiarowym zabarwionym makrowzorem. We wstędze znajdują się punkty spojenia i trójwymiarowe obszary spojenia pokrywające się z punktami spojenia. Wyrób ten cechuje się tym, że punkty spojenia składają się z utwardzonego stopionego materiał u pochodzą cego z łączenia materiał u wytwarzanego za pomocą urządzenia spajającego we współdziałaniu z wierzchołkami uniesionych makroczęści urządzenia do wykonywania wzoru. Punkty spojenia i trójwymiarowe obszary spojenia prowadzą do utworzenia trójwymiarowego makrowzoru we wstędze. Obszary spojenia i/lub punkty spojenia zostały zabarwione barwnikiem poprzez wierzchołki uniesionych makroczęści równocześnie z formowaniem punktów spojenia, przy czym w operacji tej został uformowany trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Korzystny przykład wykonania wyrobu to taki, w którym wstęga składa się z dwóch warstw, które zostały obrobione zgodnie ze sposobem według powyższych przykładów wykonania.

Wynalazek dotyczy również urządzenia do realizacji sposobu wytwarzania powyższego wyrobu. Urządzenie zawiera urządzenie do wykonywania wzoru mające trójwymiarowy makrowzór z rozmieszczonych na przemian uniesionych makroczęści i obniżonych makroczęści. Urządzenie ponadto zawiera urządzenie do nakładania barwnika skonstruowane tak, że nanosi barwnik tylko na wierzchołki uniesionych makroczęści. Urządzenie do wykonywania wzoru jest skonstruowane tak, że barwi wstęgę barwnym makrowzorem. Urządzenie zawiera również urządzenie spajające, które jest skonstruowane tak, że tworzy punkty spojenia we wstędze, a także trójwymiarowe obszary spojenia pokrywające się z punktami spojenia.

Urządzenie to cechuje się tym, że urządzenie spajające jest skonstruowane tak, że, we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami uniesionych makroczęści, tworzy punkty spojenia i trójwymiarowe obszary spojenia równocześ nie z barwieniem obszarów spojenia i/lub punktów spojenia, w wyniku czego w operacji tej powstaje trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Poprzednio wspomniano o zaletach stosowania pewnych specjalnych urządzeń, na przykład urządzenia ultradźwiękowego i cylindra wytłaczającego.

W przypadku dwóch warstw, urządzenie jest skonstruowane tak, że, korzystnie, powoduje równoczesne działanie urządzenia spajającego na pierwszą warstwę, drugą warstwę i powleczone barwnikiem uniesione makroczęści cylindra wytłaczającego, wskutek czego uzyskuje się dokładne barwienie pożądanego trójwymiarowego wzoru.

W obecnym wynalazku, terminy punkty spojenia i obszary spojenia oznaczają dowolny kształ t punktów spojenia, a zatem obszarów spojenia. Przykładami takich kształtów są kropki, linie lub dowolny inny kształt geometryczny. Uniesione makroczęści urządzenia do wykonywania wzoru powodują kształtowanie punktów spojenia, z czego wynika możliwość skonstruowania uniesionych makroczęści cylindra wytłaczającego o dowolnym geometrycznym kształcie.

Według wynalazku, w przypadku wstęgi wielowarstwowej, pierwsza warstwa i/lub druga warstwa jest/są zdolne do spajania termicznego. Przykładami takich materiałów są materiały włókniste zawierające co najmniej częściowo materiały zdolne do spajania termicznego. Ilość materiałów zdolnych do spajania termicznego powinna być tak duża, żeby powstawało miejsce stopione, które może łączyć dwie warstwy. Takie materiały mogą składać się ze zdolnych do spajania termicznego polimerów, na przykład poliestru, polipropylenu, polietylenu lub tym podobnych. Ponadto materiały te mogą składać się z mieszanin polimerów zdolnych do spajania termicznego i/lub innych materiałów włóknistych.

PL 208 881 B1

Jak już wspomniano wynalazek można, korzystnie, stosować do wytwarzania zabarwionej trójwymiarowej wstęgi, która, po przetwarzaniu, może być użyta w wyrobie chłonnym, takim jak pielucha, wkład ochronny dla osób nie panujących nad wydalaniem, wkładka higieniczna, podpaska higieniczna lub tym podobny. Wyrób higieniczny zazwyczaj składa się z pewnej liczby warstw rozmieszczonych w strukturze warstwowej, z których jedna warstwa stanowi podkładkę , inna warstwa stanowi warstwę wierzchnią, a kolejna warstwa stanowi umieszczony pomiędzy nimi wkład chłonny. Ponadto można zastosować warstwę rozprowadzającą. Te różne warstwy mogą, korzystnie, składać się z części zabarwionej wstęgi z trójwymiarowym wzorem takiego typu, jakiej dotyczy wynalazek.

Różne warstwy mogą składać się z dużej liczby materiałów, do których można zastosować obecny wynalazek. Przykłady takich materiałów podano poniżej w opisie wyrobu chłonnego.

Podkładka

Blokująca ciecz warstwa podkładowa składa się z materiału nieprzepuszczalnego dla cieczy.

Do tego celu nadają się cienkie, nieprzepuszczalne dla cieczy folie z tworzywa sztucznego, ale możliwe jest również użycie materiałów, które pierwotnie są przepuszczalne dla cieczy, ale zaopatrzono je w powłokę z tworzywa sztucznego, żywicy lub innego materiału szczelnego dla cieczy. W ten sposób zapobiega się przeciekom cieczy od spodu wyrobu chłonnego. Zatem warstwa barierowa może składać się z dowolnego materiału, który spełnia kryterium nieprzepuszczalności dla cieczy i jest wystarczająco giętki i przyjazny dla skóry do tego celu.

Przykładami materiałów nadających się na warstwy barierowe są folie z tworzyw sztucznych, włókniny i ich laminaty. Folia z tworzywa sztucznego może być wykonana, na przykład, z polietylenu, polipropylenu lub poliestru. Alternatywnie, warstwa barierowa może składać się z laminatu nieprzepuszczalnej dla cieczy warstwy z tworzywa sztucznego, zwróconej ku wkładowi chłonnemu, i włókniny, zwróconej ku bieliźnie użytkownika. Taka konstrukcja zapewnia odporną na przecieki warstwę barierową dającą wrażenie wyrobu tekstylnego. Blokująca ciecze warstwa spodnia może również składać się z materiału przepuszczalnego dla par. Taka przewiewna warstwa spodnia może być wykonana, na przykład, z materiału znanego jako materiał SMS (spunbond-meltblown-spunbond) lub przewiewnej folii z tworzywa sztucznego składającej się z polietylenu. Taka folia z tworzywa sztucznego jest opisana w EP 283 200. W celu zachowania przewiewności nawet po zastosowaniu materiału w wyrobie, spód wyrobu nie powinien być całkowicie przykryty za pomocą elementów mocujących.

Warstwa wierzchnia

Warstwa wierzchnia może być wykonana z dowolnego materiału konwencjonalnego, na przykład z włókniny, perforowanej folii z tworzywa sztucznego lub laminatu perforowanej folii z tworzywa sztucznego z włókniną. Możliwe jest również zastosowanie kabla (tow), który jest wstęgą włóknistą z włóknami ciągłymi, albo materiału wykonanego z pianki.

Wkład chłonny

Wkład chłonny jest odpowiednio wykonany z jednej lub więcej warstw pulpy celulozowej. Pulpa ta może być początkowo wykonana w postaci zwojów, bel lub wstęg, które, podczas wytwarzania podpaski higienicznej, są rozwłókniane na sucho i przetwarzane na postać puszystą w celu utworzenia maty z pulpy, czasami z dodatkiem tego, co nazywa się superabsorbentami, które są polimerami zdolnymi do wchłaniania wody lub wydzielin ustrojowych w ilościach kilka razy większych od ich własnej wagi. Alternatywnym rozwiązaniem jest formowanie na sucho maty z pulpy jak opisano w WO 94/10956. Przykładami innych materiałów chłonnych, jakie można użyć, są różne typy włókna naturalnego, takie jak włókna bawełny, torf lub podobne. Oczywiście, można również użyć chłonne włókna syntetyczne, albo cząstki z silnie chłonnego materiału polimerowego takiego typu, który, w trakcie wchłaniania, wiąże chemicznie duże ilości cieczy tworząc zawierający ciecz żel, albo mieszaniny włókien naturalnych z włóknami syntetycznymi. W skład wkładu chłonnego mogą również wchodzić inne składniki, takie jak środki stabilizujące kształt, środki rozprowadzające ciecz albo środki wiążące, takie jak, na przykład, włókna termoplastyczne, które obrobiono cieplnie w celu utrzymania razem krótkich włókien i cząstek w formie spójnego zespołu. Możliwe jest również użycie różnych typów chłonnego materiału piankowego we wkładzie chłonnym.

Wynalazek można również zastosować do materiałów przezroczystych.

W jednym z przykładów wykonania wynalazku, wstęga zawierająca jedną warstwę ma wagę na jednostkę pola powierzchni 5-100 g/m², korzystnie 8-40 g/m² i najbardziej korzystnie 8-30 g/m². W przypadku wstęgi składającej się z dwóch warstw, każda warstwa może mieć wagę na jednostkę pola powierzchni jak powyżej.

PL 208 881 B1

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do realizacji sposobu w przykładzie wykonania według wynalazku, zawierające urządzenie ultradźwiękowe oraz wstęgę złożoną z dwóch warstw, fig. 2 przedstawia schematycznie urządzenie do realizacji sposobu w przykładzie wykonania według wynalazku, zawierające urządzenie ultradźwiękowe oraz wstęgę złożoną z jednej warstwy, fig. 3 przedstawia schematycznie urządzenie do realizacji sposobu w przykładzie wykonania według wynalazku, zawierające cylinder oporowy oraz wstęgę złożoną z dwóch warstw, fig. 4 przedstawia schematycznie urządzenie do wykonywania wzoru według wynalazku z uniesionymi makroczęściami zawierającymi uniesione mikroczęści, fig. 5 przedstawia schematycznie wzór wyrobu według wynalazku składający się z makrowzorów i mikrowzorów.

Na fig. 1 pokazano schematycznie urządzenie do realizacji sposobu w przykładzie wykonania według wynalazku. Na fig. 1 widać wielowarstwową wstęgę 101 składającą się z pierwszej warstwy 2 i drugiej warstwy 3 z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału. Wielowarstwowa wstęga 101 biegnie pomiędzy urządzeniem spajającym 4 w postaci urządzenia ultradźwiękowego 5 a urządzeniem do wykonywania wzoru w postaci cylindra wytłaczającego 6. Na fig. 1 pokazano również urządzenie 7 do nakładania barwnika składające się z wanny barwiącej 8 w postaci zbiornika napełnionego barwnikiem, oraz cylindra 9 nakładającego barwnik. Cylinder 9 nakładający barwnik jest częściowo zanurzony w zbiorniku i jest w ten sposób powlekany barwnikiem w tej części cylindra 9 nanoszącego barwnik, która jest zanurzona. Istnieje wiele możliwych technik nakładania w celu powlekania barwnikiem wierzchołków, na przykład za pomocą szeregu systemów w postaci kilku cylindrów i komory z listwą zgarniającą. Jednakże, w celu ułatwienia zrozumienia wynalazku, na fig. 1 pokazano tylko jeden cylinder 9 nanoszący barwnik i jedną listwę zgarniającą 17.

Na fig. 1, wielowarstwowa wstęga 101 biegnie w kierunku strzałki, to jest inaczej mówiąc, ze strony lewej ku prawej na tej figurze. Cylinder wytłaczający 6 obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara tak, że jest zdolny do obracania się zgodnie z wielowarstwową wstęgą 101. Cylinder 9 nanoszący barwnik obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara tak, że jest zdolny do obracania się z cylindrem wytłaczającym 6.

Cylinder wytłaczający 6 ma trójwymiarowy wzór następujących na przemian części uniesionych, w postaci makroczęści 10a, i obniżonych makroczęści 11. Uniesione makroczęści 10a są doprowadzane do styczności z cylindrem 9 nanoszącym barwnik w taki sposób, że barwnik jest nanoszony na cylinder wytłaczający 6 tylko na wierzchołki 13 uniesionych części 10a. W skład urządzenia 7 nanoszącego barwnik wchodzi listwa zgarniająca 17 działająca na cylinder 9 nanoszący barwnik. Kiedy cylinder 9 nanoszący barwnik obraca się w wannie barwiącej 8, barwnik jest nanoszony na powierzchnię obracającego się cylindra 9 nanoszącego barwnik w postaci warstwy 12a barwnika. Listwa zgarniająca 17 zapewnia pożądaną grubość warstwy 12a barwnika wskutek tego, że listwa zgarniająca 17 jest usytuowana w pewnej odległości od powierzchni cylindra 9 nanoszącego barwnik, która odpowiada pożądanej grubości warstwy 12a barwnika. Grubość warstwy 12a barwnika wyznacza grubość warstwy 12b barwnika nanoszonej na wierzchołki uniesionych makroczęści 10a. Urządzenie do wykonywania wzoru może również składać się z innego urządzenia odpowiedniego do tego celu, na przykład rzeźbionych cylindrów.

Na fig. 1 pokazano, że pierwsza warstwa 2 jest doprowadzana do styczności z powleczonym barwnikiem wierzchołkiem 13 uniesionej makroczęści 10a. W powiązaniu z pierwszą warstwą 2 wchodzącą w styczność z uniesionym, powleczonym barwnikiem wierzchołkiem 13, wielowarstwowa wstęga 101 przechodzi przez urządzenie ultradźwiękowe 5. Urządzenie ultradźwiękowe 5 działa falami ultradźwiękowymi w kierunku uniesionych makroczęści 10a w znany sposób. Fale ultradźwiękowe działają na materiał w wielowarstwowej wstędze 101 w taki sposób, że podwyższają temperaturę i powodują stopienie materiału wrażliwego termicznie, w wyniku czego następuje topienie pomiędzy warstwami 2, 3. Według wynalazku, pierwsza warstwa 2 i/lub druga warstwa 3 zawierają materiał zdolny do termicznego spajania wystarczający do powstanie stopionego miejsca.

Topienie powoduje powstawanie punktów spojenia 15a pomiędzy warstwami 2, 3, które łączą te dwie warstwy. Punkty spojenia 15a, wraz z uniesionymi makroczęściami 10a, powodują z kolei powstawanie obszarów spojenia 15b, uformowanych w taki sposób, że pokrywają się z punktami spojenia 15a.

Urządzenie ultradźwiękowe 5 jest usytuowane w taki sposób, że jego aktywne ramię działa ciśnieniem stykowym na wstęgę, ale w pewnej odległości od wierzchołków 13 uniesionych makroczęści 10a. Odległość pomiędzy ramieniem a wierzchołkami 13, wraz z częstotliwością, z jaką działa urządzenie

PL 208 881 B1 ultradźwiękowe 5, wpływa na materiał w znany sposób, tak, że powstają punkty spojenia 15a i obszary spojenia 15b.

Punkty spojenia 15a i obszary spojenia 15b tworzą trójwymiarowy makrowzór (patrz fig. 5) w wielowarstwowej wstędze 101. Korzystnie, obszar spojenia 15b ma wzór odpowiadający konstrukcji wierzchołka 13 uniesionej makroczęści 10a. Punkty spojenia 15a mają również wygląd, który, w kierunku biegu wstęgi, odpowiada wierzchołkowi 13 uniesionych makroczęści 10a. Grubość punktu spojenia może zmieniać się w zależności od właściwości urządzenia ultradźwiękowego 5, jak również materiału w różnych warstwach. Grubość oznacza rozciągłość ogólnie pod kątem prostym do kierunku biegu wstęgi 101.

Na fig. 1 pokazano, że trójwymiarowy makrowzór 15b jest tworzony tylko w pierwszej warstwie 2, ale w rzeczywistości druga warstwa 3 będzie również zaopatrzona w pewną trójwymiarową właściwość, ponieważ punkty spojenia 15a ściągają materiał w tych dwóch warstwach 2, 3 ze sobą w punktach spojenia. Przyczyną trójwymiarowego makrowzoru 20, 21 pokazanego w postaci obszarów spojenia 15b tylko w pierwszej warstwie 2 jest to, że uniesione makroczęści 10a cylindra wytłaczającego 6, wraz z punktami spojenia 15a pomiędzy warstwami 2, 3 powodują powstawanie wyraźnego trójwymiarowego wzoru w pierwszej warstwie 2.

Na fig. 1 pokazano, że powleczone barwnikiem wierzchołki 13 opierają się o pierwszą warstwę 2 równocześnie z działaniem urządzenia ultradźwiękowego 5 na wielowarstwową wstęgę 101. W tym samym czasie kiedy są formowane punkty spojenia 15a i obszary spojenia 15b, powleczone barwnikiem wierzchołki 13 opierają się o obszary spojenia 15b. Zatem obszary spojenia 15b są barwione w tym samym czasie kiedy są formowane, wskutek czego powstaje zabarwiony trójwymiarowy makrowzór 120.

Sposób pokazany na fig. 1 powoduje powstawanie punktu spojenia 15a pomiędzy pierwszą warstwą 2 a obszarem spojenia 15b w drugiej warstwie 3 o wyglądzie odpowiadającym kształtowi wierzchołka 13 uniesionej makroczęści 10a. Ponadto sposób według wynalazku zapewnia barwienie 14 obszaru spojenia 15b, który również odpowiada kształtowi wierzchołka 13 uniesionej makroczęści 10a. Zatem sposób ten prowadzi do wyraźnego i ostrego barwienia i wytłaczania wielowarstwowej wstęgi 101 w postaci zabarwionego trójwymiarowego makrowzoru 120.

Na fig. 1 pokazano, że zabarwiona część 14 pierwszej warstwy 2 ma zabarwiony punkt spojenia 15a i obszar spojenia 15b. W zależności od właściwości materiałowych wstęgi, właściwości barwnika i właściwości miejsca stopionego, można barwić części lub całe miejsce stopione.

Jedną z zalet stosowania fal ultradźwiękowych jest to, że miejsce stopione powstaje w warstwie granicznej pomiędzy materiałami i stamtąd się rozprzestrzenia. W zależności od właściwości materiału, ciśnienia pomiędzy urządzeniem ultradźwiękowym a uniesionymi makroczęściami, oraz częstotliwości fal ultradźwiękowych, stopione miejsce może zatem powstać w połączonej wstędze, przy czym to stopione miejsce nie przechodzi przez żadną, albo tylko przez jedną, powierzchnie wstęgi. Uzyskuje się w ten sposób bardziej miękki i lepszy wyrób, ponieważ nie ma w nim utwardzonego stopionego miejsca na powierzchni, które może drażnić użytkownika.

Na fig. 2 pokazano inny przykład wykonania wynalazku, w którym urządzenie spajające 4 składa się z urządzenia ultradźwiękowego 5, a wstęga 1 składa się tylko z jednej warstwy 2b.

Sposób według wynalazku opisany na fig. 1 z równoczesnym barwieniem i wytłaczaniem działa również na wstęgę 1 składającą się z jednej warstwy 2b.

W przykładzie wykonania z fig. 2, urządzenie ultradźwiękowe działa na powleczone barwnikiem wierzchołki 13 uniesionych makroczęści 10a, przy czym stopione miejsce powstaje wewnątrz warstwy w tym samym czasie kiedy następuje barwienie. Stopione miejsce powoduje powstawanie punktów spojenia 15a i obszarów spojenia 15b dokładnie jak w przypadku wielowarstwowej wstęgi z fig. 1.

Różnica pomiędzy wstęgą wielowarstwową i wstęgą składającą się z jednej warstwy 2b polega na tym, że punkty spojenia 15a w wielowarstwowej wstędze powstają pomiędzy warstwami, natomiast punkty spojenia we wstędze 1 zawierającej jedną warstwę 2b powstają wewnątrz warstwy 2b. Niemniej jednak punkty spojenia 15a na fig. 2 powodują powstawanie tego samego typu obszarów spojenia 15b jak na fig. 1, które to obszary spojenia 15b z kolei powodują powstanie trójwymiarowego makrowzoru.

Na fig. 2 pokazano, że barwienie obszarów spojenia 15b odbywa się w tym samym czasie co formowanie punktów spojenia 15a i obszarów spojenia 15b. Na fig. 2 pokazano, że zabarwione części 14 pokrywają się z obszarami spojenia 15b w tak sposób, że powstaje zabarwiony trójwymiarowy

PL 208 881 B1 wzór 120. Barwienie wstęgi omówiono szczegółowo w powiązaniu z opisem fig. 1 i odnosi się ono również do przykładu wykonania według fig. 2.

Ma fig. 3 pokazano schematycznie urządzenie do realizacji sposobu według innego przykładu wykonania wynalazku. Na fig. 3, w skład urządzenia spajającego 4 wchodzi cylinder oporowy 16 dociskający wielowarstwową wstęgę 101 do wierzchołków 13 powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści 10a w szczelinie zaciskowej. Pod innymi względami urządzenia i warstwy pokazane na fig. 3 odpowiadają urządzeniom i warstwom pokazanym na fig. 1.

Cylinder oporowy 16 i cylinder wytłaczający 6 dociskają razem wielowarstwową wstęgę 101 w taki sposób, że następuje wzrost temperatury i powstaje stopione miejsce. Jak w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1, tworzony jest stopiony materiał w punktach spojenia 15a, pomiędzy pierwszą warstwą 2 a drugą warstwą 3. Jak w opisanych powyżej przykładach wykonania, punkty spojenia 15a powodują powstanie obszarów spojenia 15b, co z kolei powoduje powstanie trójwymiarowego makrowzoru. Barwnik z wierzchołków powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści 10a barwi obszary spojenia 15b w taki sam sposób jak opisano wcześniej, przy czym powstaje zabarwiony trójwymiarowy wzór 120.

Stopione miejsce w przykładzie wykonania z fig. 3 może mieć rozciągłość przez dwie warstwy w taki sposób, że w stopionym miejscu barwnik może mieszać się całkowicie lub częściowo, przy czym w punktach spojenia 15a następuje zabarwione wyraźne wytłoczenie w wielowarstwowej wstędze 101. Cylinder oporowy może również być stosowany na wstędze składającej się z jednej warstwy, jak opisano na fig. 2.

Cylinder oporowy 16 może być gorący lub zimny w zależności od tego, który jest najbardziej korzystny uwzględniając wybór materiału w wielowarstwowej wstędze 101. Ponadto cylinder wytłaczający 6 może być gorący lub zimny w zależności od wyboru materiału w wielowarstwowej wstędze 101. Ponieważ opisana technika walcowania powoduje wydzielanie ciepła, które jest emitowane z cylindrów, stopione miejsce, to jest inaczej mówiąc punkt spojenia, jest widoczny na co najmniej tej strony wstęgi, z której działa gorący cylinder.

Na fig. 4 pokazano przykład wykonania wynalazku, w którym wierzchołki 13 uniesionych makroczęści 10a zawierają powierzchnię topograficzną zawierającą uniesione mikroczęści 10b. Na fig. 4 pokazano w powiększeniu dwie uniesione makroczęści 10a i obniżoną makroczęść 11 Zgodnie z koncepcją wynalazku, wierzchołki 13 uniesionych makroczęści 10a, które to wierzchołki we wspomnianym przykładzie wykonania składają się z uniesionych mikroczęści 10b, są powleczone barwnikiem. Zatem uniesione mikroczęści 10b są powleczone barwnikiem i powodują powstawanie mikrowzorów (patrz fig. 5) we wspomnianym powyżej makrowzorze w taki sposób, że staje się widoczny trójwymiarowy zabarwiony makrowzór.

Uniesione mikroczęści 10b można skonstruować w dowolny znany sposób, na przykład w postaci elementów cylindrycznych, elementów rombowych, elementów falistych, itp. Na fig. 4 pokazano uniesione mikroczęści w postaci elementów cylindrycznych 24 na jednej uniesionej makroczęści 10a i uniesionych mikroczęści w postaci elementów falistych 25 na drugiej uniesionej makroczęści 10a. Zatem uniesione makroczęści można skonstruować na różne sposoby w celu doprowadzenia do powstania we wstędze różnych typów makrowzoru.

Kiedy jest formowany makrowzór, to na ogół barwnik rozprzestrzenia się pomiędzy uniesionymi mikroczęściami 10b i powoduje powstanie stosunkowo równomierne rozprowadzenie barwnika na całym makrowzorze. Może również być sytuacja, w której tylko uniesione mikroczęści 10b są powleczone barwnikiem, przy czym makrowzór składa się z wielu mikrowzorów, które tworzą dla obserwatora wrażenie wizualne równomiernego zabarwienia makrowzoru, kiedy obserwator znajduje się w pewnej odległości od tego wzoru.

Ponadto uniesione mikroczęści 10b mogą powodować powstawanie mikropunktów spojenia i trójwymiarowych mikroobszarów spojenia pokrywających się z uniesionymi mikroczęściami w taki sam sposób, jak uniesione makroczęści powodują powstawanie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia. W takich przypadkach, punkty spojenia składają się z pewnej liczby mikropunktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia tej samej liczby trójwymiarowych mikroobszarów spojenia.

W tych przypadkach, w których nie ma uniesionych mikroczęści, makrowzór składa się oczywiście z trójwymiarowego obszaru spojenia o wymiarze odpowiadającym wymiarowi wierzchołka uniesionej makroczęści. W tym przypadku zabarwienie punktów spojenia i trójwymiarowych obszarów spojenia będzie równomiernie rozłożone na całym makrowzorze.

PL 208 881 B1

Na fig. 5 pokazano schematycznie wyrób/wstęgę 18 z wzorem 19 wyrobu według wynalazku. Wzór 19 wyrobu zawiera makrowzory 20, 21 i mikrowzory 22. Na fig. 5 pokazano owalny makrowzór 20a, 20b i prostokątny makrowzór 21a, 21b. Makrowzory oznaczone 20a i 21a są zabarwione i reprezentują zabarwione trójwymiarowe makrowzory, których dotyczy niniejszy wynalazek. Makrowzory oznaczone 20b i 21 b nie są zabarwione i reprezentują trójwymiarowe makrowzory, które powstają w wyniku tworzenia się punktów spojenia i obszarów spojenia opisanych w powiązaniu z figurami 1-3, gdzie nie nastąpiło zabarwienie obszarów spojenia.

Różne makrowzory 20a, 20b, 21a i 21b razem powodują powstanie wzoru 19 wyrobu. Zatem wzór 19 wyrobu można wybrać tak, żeby składał się całkowicie lub częściowo z zabarwionych makrowzorów o różnych wzorach.

Na fig. 5 pokazano również mikrowzory 22 w makrowzorze. Mikrowzory 22 składają się z czarnych kropek w różnych makrowzorach 20a, 20b, 21 i 21b i mogą same, podobnie jak makrowzory, być zabarwione lub niezabarwione.

Sposób ten nie jest ograniczony do tego co zostało ujawnione w powyższych przykładach wykonania, ale może być zmieniany w zakresie załączonych zastrzeżeń patentowych. Przykładowo, można wspomnieć, że obecny wynalazek można stosować do tworzenia wzoru wyrobu zawierającego pewną liczbę różnie zabarwionych trójwymiarowych makrowzorów i ponadto pewną liczbę trójwymiarowych makrowzorów, które nie są zabarwione. Te makrowzory mogą mieć różne kolory i różne wyglądy. Jedną z zalet wynalazku jest to, że urządzenie do wykonywania wzoru może w prosty sposób być powlekane barwnikiem na różnych częściach i różnymi kolorami, przy czym opisany powyżej sposób zapewnia wzór wyrobu, który jest ostry i wyraźny dla obserwatora.

Innym przykładem jest możliwość powlekania wierzchołków proszkiem barwiącym nakładanym na wierzchołki za pomocą pól elektrostatycznych. Innym rozwiązaniem alternatywnym do powlekania barwnikiem wierzchołków może być wprowadzanie razem ze wstęgą taśmy barwiącej lub kolorowej warstwy, która nadaje kolor wstędze na tych częściach wstęgi, które stykają się z wierzchołkami.

Claims

1. Sposób wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru (20, 21) we wstędze (1, 101) z giętkiego materiału w kształcie wstęgi, w którym doprowadza się co najmniej części urządzenia do wykonywania wzoru (6), które ma trójwymiarowy makrowzór ułożonych na przemian uniesionych makroczęści (10a) i obniżonych makroczęści (11) do styczności z urządzeniem (7) nanoszącym barwnik w taki sposób, że barwnik jest nanoszony na urządzenie do wykonywania wzoru (6) tylko na wierzchołki (13) uniesionych makroczęści (10a), wstęgę doprowadza się do styczności z wierzchołkami (13) powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści (10a) w taki sposób, że następuje barwienie wstęgi według zabarwionego makrowzoru odpowiadającego konstrukcji wierzchołków uniesionych makroczęści (10a), którą to wstęgę doprowadza się do styczności z urządzeniem spajającym (4), które tworzy punkty spojenia (15a) we wstędze, jak również trójwymiarowe obszary spojenia (15b) pokrywające się z punktami spojenia (15a), znamienny tym, że za pomocą urządzenia spajającego (4) współdziałającego z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami (13) uniesionych makroczęści (10a) tworzy się stopione miejsca materiału powodujące powstanie punktów spojenia (15a) i trójwymiarowych obszarów spojenia (15b) i równocześnie barwi się stopione miejsca w obszarach spojenia (15b) i/lub punktach spojenia (15a), przy czym w trakcie tej operacji tworzy się trójwymiarowy zabarwiony makrowzór (20, 21).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wstęga (1) składa się z wielowarstwowej wstęgi (101) zawierającej pierwszą warstwę (2) i drugą warstwę (3) z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, przy czym pierwszą warstwę (2) doprowadza się do styczności z wierzchołkami (13) powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści (10a), którą to pierwszą warstwę (2) łączy się z drugą warstwą (3) w taki sposób, że pomiędzy nimi powstają punkty spojenia (15a), w którym to sposobie tworzy się punkty spojenia (15a) za pomocą urządzenia spajającego (4) łączącego pierwszą warstwę (2) z drugą warstwą (3) we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami (13) i tworzy się w ten sposób na wielowarstwowej wstędze (101) trójwymiarowy makrowzór (20, 21), w którym obszary spojenia (15b) i/lub punkty spojenia (15a) są zabarwione.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wierzchołki uniesionych makroczęści (10a) zawierają powierzchnię topograficzną zawierającą uniesione mikroczęści (10b), w którym to

PL 208 881 B1 sposobie uniesione mikroczęści (10b) powleka się barwnikiem i powodują one powstawanie trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru (20, 21).

4. Sposób według dowolnego zastrz. poprzednich, znamienny tym, że urządzenie do wykonywania wzoru tworzy trójwymiarowy makrowzór za pomocą cylindra wytłaczającego (6).

5. Sposób według dowolnego jednego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że co najmniej części wstęgi zawierają materiał zdolny do termicznego spajania.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że za pomocą urządzenia spajającego (4) tworzy się punkty spojenia (15a) poprzez tworzenie stopionych miejsc we wstędze przy użyciu urządzenia ultradźwiękowego (5).

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że urządzenie ultradźwiękowe (5) jest wykonane tak, że działa z częstotliwością powyżej 18 kHz, korzystnie w przedziale 20-60 kHz, a najbardziej korzystnie w przedziale 20-40 kHz.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, za pomocą urządzenia spajającego (4) tworzy się punkty spojenia (15a) we wstędze (1) poprzez tworzenie stopionych miejsc przy użyciu cylindra oporowego (16).

9. Sposób według dowolnego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że barwienie odbywa się za pomocą barwnika nieprzylepnego.

10. Wstęga (1, 101) z giętkiego materiału w kształcie wstęgi z trójwymiarowym zabarwionym makrowzorem (20, 21), która to wstęga zawiera zabarwione makrowzory, i która to wstęga zawiera ponadto punkty spojenia (15a) i trójwymiarowe obszary spojenia (15b) pokrywające się z punktami spojenia (15a), znamienna tym, że punkty spojenia (15a) składają się z utwardzonych, stopionych miejsc łączonego materiału wytwarzanego za pomocą urządzenia spajającego (4) współdziałającego z wierzchołkami (13) uniesionych makroczęści (10a) urządzenia do wykonywania wzoru (6), które to obszary spojenia (15b) i/lub punkty spojenia (15a) są zabarwione barwnikiem za pomocą wierzchołków (13) uniesionych makroczęści (10a) równocześnie z formowaniem punktów spojenia (15a), przy czym w trakcie tej operacji jest tworzony trójwymiarowy zabarwiony makrowzór (20, 21).

11. Wstęga według zastrz. 10, znamienna tym, że trójwymiarowy makrowzór (20, 21) składa się z wielu mikrowzorów (22), przy czym mikrowzór (22) wytworzono we wstędze (1) za pomocą uniesionych mikroczęści (10b) usytuowanych na wierzchołkach (13) uniesionych makroczęści (10a).

12. Wstęga według zastrz. 10 lub 11, znamienna tym, że barwnik jest nieprzylepny.

13. Wstęga według dowolnego z zastrz. 10-12, znamienna tym, że wstęga (1) jest wstęgą wielowarstwową (101) zawierającą pierwszą warstwę (2) i drugą warstwę (3) z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, która to pierwsza warstwa jest zabarwiona za pomocą wierzchołków (13) uniesionych makroczęści (10a) i jest połączona z drugą warstwą (3) za pomocą punktów spojenia, utworzonych za pomocą urządzenia spajającego (4) łączącego pierwszą warstwę (2) z drugą warstwą (3) we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami (13) równocześnie z barwieniem obszarów spojenia (15b) i/lub punktów spojenia (15a), w który to sposób w wielowarstwowej wstędze (101) uzyskano trójwymiarowy zabarwiony makrowzór (20, 21).

14. Wstęga według dowolnego z zastrz. 10-13, znamienna tym, że wstęga zawiera materiał zdolny do termicznego spajania.

15. Wstęga według dowolnego z zastrz. 10-14, znamienna tym, że stopiony materiał wytworzono za pomocą urządzenia ultradźwiękowego (5) albo w szczelinie zaciskowej.

16. Wstęga według dowolnego z zastrz. 10-15, znamienna tym, że barwnik w punktach spojenia (15a) jest mocowany w punktach spojenia (15a) za pomocą stopionego materiału.

17. Urządzenie do wytwarzania trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru (21, 22) we wstędze (1, 101) z giętkiego materiału, które to urządzenie (23) zawiera urządzenie do wykonywania wzoru (6) mające trójwymiarowy makrowzór na przemian rozłożonych uniesionych makroczęści (10a) i obniżonych makroczęści (11), które to urządzenie (23) zawiera ponadto urządzenie (7) do nanoszenia barwnika skonstruowane tak, że nanosi barwnik tylko na wierzchołki (13) uniesionych makroczęści (10a), przy czym urządzenie do wykonywania wzoru jest skonstruowane tak, żeby barwiło wstęgę z zabarwionym makrowzorem (21, 22), oraz urządzenie (23) zawiera ponadto urządzenie spajające (4), które jest skonstruowane tak, żeby tworzyło punkty spojenia (15a) we wstędze (1), jak również trójwymiarowe obszary spojenia (15b) pokrywające się z punktami spojenia (15a), znamienne tym, że urządzenie spajające (4) jest skonstruowane tak, żeby, we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami (13) uniesionych makroczęści (10a) tworzyło stopione miejsca, które powodują powstawanie punktów spojenia (15a) i trójwymiarowych obszarów spojenia (15b) równocześnie

PL 208 881 B1 z barwieniem obszarów spojenia (15b) i/lub punktów spojenia (15a), przy czym w trakcie tej operacji jest formowany trójwymiarowy zabarwiony makrowzór (20, 21).

18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że wstęga jest wstęgą wielowarstwową (101) składającą się z pierwszej warstwy (2) i drugiej warstwy (3) z mającego kształt wstęgi giętkiego materiału, przy czym pierwsza warstwa (2) jest skonstruowana tak, żeby była doprowadzana do styczności z wierzchołkami (13) powleczonych barwnikiem uniesionych makroczęści (10a), która to pierwsza warstwa (2) jest skonstruowana tak, żeby, w urządzeniu spajającym (4), była łączona z drugą warstwą (3) w punktach spojenia (15a) pomiędzy nimi, które to urządzenie spajające (4) tworzy punkty spojenia poprzez łączenie pierwszej warstwy (2) z drugą warstwą (3) we współdziałaniu z powleczonymi barwnikiem wierzchołkami (13), w który to sposób tworzy się wielowarstwową wstęgę (101) z trójwymiarowym wzorem, gdzie obszary spojenia (15b) i/lub punkty spojenia (15a) są zabarwione.

19. Urządzenie według zastrz. 17 albo 18, znamienne tym, że wierzchołki uniesionych makroczęści (10a) zawierają powierzchnię topograficzną zawierającą mikroczęści (10b), przy czym uniesione mikroczęści (10b) są skonstruowane tak, żeby były powlekane barwnikiem i powodowały powstawanie trójwymiarowego zabarwionego makrowzoru (20, 21).

20. Urządzenie według dowolnego z zastrz. 17-19, znamienne tym, że urządzenie do wykonywania wzoru zawiera cylinder wytłaczający (6).

21. Urządzenie według dowolnego z zastrz. 17-19, znamienne tym, że co najmniej części wstęgi zawierają materiał zdolny do termicznego spajania.

22. Urządzenie według dowolnego z zastrz. 17-19, znamienne tym, że urządzenie spajające (4) zawiera urządzenie ultradźwiękowe (5).

23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że urządzenie ultradźwiękowe (5) jest skonstruowane w taki sposób, żeby działało z częstotliwością powyżej 18 kHz, korzystnie w przedziale 20-60 kHz, a najbardziej korzystnie w przedziale 20-40 kHz.

24. Urządzenie według dowolnego z zastrz. 17-21, znamienne tym, że urządzenie spajające (4) zawiera cylinder oporowy (16).