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KR100865505B1 - 밀봉 장치 및 밀봉부를 갖는 연질 물품 제조 방법 - Google Patents

밀봉 장치 및 밀봉부를 갖는 연질 물품 제조 방법 Download PDF

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KR100865505B1
KR100865505B1 KR1020037012548A KR20037012548A KR100865505B1 KR 100865505 B1 KR100865505 B1 KR 100865505B1 KR 1020037012548 A KR1020037012548 A KR 1020037012548A KR 20037012548 A KR20037012548 A KR 20037012548A KR 100865505 B1 KR100865505 B1 KR 100865505B1
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KR
South Korea
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sealing
clamping member
soft workpiece
workpiece
soft
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니노미야아키히데
노무라히로노리
시노하라준지
야마모토히로키
Original Assignee
유니챰 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따르면, 드럼(5) 및 회전 베이스(6)가 함께 회전할 때, 회전 베이스(6)의 외주부에 요동 가능하게 설치된 요동 지지 부재(9)의 종동부(10a)가 캠 부재(15)의 캠 홈(15c)을 따라 안내되어, 요동 지지 부재(9)가 구동되고 요동되는 밀봉 장치가 개시되어 있다. 회전 드럼(5)이 예정된 회전 위치에 도달한 경우, 요동 지지 부재(9)에 지지되는 앤빌(14)이 호른(8) 상으로 압박되고, 그 후 회전 드럼이 다른 회전 위치에 도달한 경우, 앤빌(14)은 호른(8)으로부터 멀어지게 이동한다. 앤빌(14)은 요동 지지 부재(9)의 요동 운동에 의해 구동되므로, 전체 작동은 매우 간단하고, 연속적인 연질 가공물은 호른(8)과 앤빌(14) 사이에 확실하게 클램핑될 수 있다.

Description

밀봉 장치 및 밀봉부를 갖는 연질 물품 제조 방법{SEALING APPARATUS AND MANUFACTURING PROCESS OF SOFT ARTICLE HAVING SEALED PORTION}
일반적으로, 본 발명은 1회용 기저귀, 생리대 등과 같은 연질 물품을 형성하기 위해 연속적인 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 밀봉 장치와, 밀봉부를 갖는 상기 연질 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 간단한 작업에 의해 확실하게 밀봉 작업을 수행할 수 있는 밀봉 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
예컨대, 일본 특허 출원 공개 제10-513128호(PCT/US96/00618)에는 연속적인 웹에 일정 간격으로 초음파 밀봉을 함으로써, 기저귀 등과 같은 연질 물품을 일체로 제조하는 장치가 개시되어 있다.
상기 공보에서는, 복수 개의 초음파 호른과 앤빌로 구성된 초음파 밀봉 기구가 회전식 가공 드럼에 마련되어 회전식 가공 드럼과 함께 회전한다. 웹은 회전식 가공 드럼의 회전에 의해 상류측 및 하류측으로부터 공급되도록, 회전식 가공 드럼의 외주면 둘레에 감긴다. 초음파 호른은 회전식 가공 드럼의 외주면에서 폭 방향으로 왕복하는 캠에 의해 구동된다. 회전식 가공 드럼 내에는 초음파 호른에 대향하게 앤빌이 마련된다. 따라서, 연속적인 웹이 회전식 가공 드럼의 회전에 의해 공급되는 동안, 초음파 호른은 웹 상에서 폭 방향으로 소정 거리 만큼 가로질러 이동하여 웹에 선 형태의 초음파 밀봉부를 형성한다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제10-513128호에 개시된 밀봉 장치에서는, 초음파 호른을 회전식 가공 드럼의 외주면 상에서 폭 방향으로 왕복 운동시키는 작동이 캠의 작용에 의해 수행된다. 따라서, 드럼의 회전 속도가 변경되면, 그에 따라 초음파 호른의 왕복 속도도 변경될 필요가 있다. 따라서, 초음파 호른의 이동 속도가 제조 속도에 따라 변경되어, 밀봉 상태에 따라 압력과 시간 중에서 시간이 변하므로, 양호한 밀봉을 얻기가 곤란해진다. 즉, 상기 공보에 개시된 밀봉 장치에서는, 캠의 형상과 드럼의 직경이 제한되므로, 그에 상응하는 제조 속도 만을 달성할 수 있다. 따라서, 밀봉 장치의 제조 후에 제조 속도를 변경하여야 할 경우, 허용 가능한 제조 속도의 변경 범위가 구조적으로 상당히 제한된다.
한편, 기저귀 등과 같은 흡수성 물품을 연속적으로 밀봉할 때, 웹에 마련된 고무 또는 개더(gather)는 웹과 함께 초음파 용접이 행해져야 하는 것이 일반적이다. 고무 또는 개더를 구비한 제품의 경우, 웹에 파형부가 형성된다. 이러한 웹에 대한 밀봉 작업이 일본 특허 출원 공개 제10-513128호에 개시된 밀봉 장치에 의해 수행되는 경우, 왕복하는 초음파 호른이 상기 파형부에 따라 상하로 이동되어, 웹에 가해지는 압력의 변동을 야기할 수도 있다. 따라서, 웹을 균일하게 초음파 밀봉하기가 곤란해진다. 이는 밀봉부의 마무리 및/또는 강도의 기복을 초래할 수 있다.
또한, 초음파 호른이 웹과 접촉하게 될 경우에는 초음파 호른에 가압력을 인 가하도록 공기 실린더를 제어하고, 초음파 호른이 웹으로부터 멀어지게 이동할 때 초음파 호른에 인가된 가압력을 해제하도록 공기 실린더를 제어하기 위해서는, 공기 실린더의 복잡한 제어가 필요하다.
또한, 흡수성 물품을 제조하기 위해 웹을 밀봉할 때, 웹의 두께는 밀봉되는 부분에서 상이한 경향이 있다. 이러한 경우, 초음파 호른 및 앤빌이 단일 가압 수단에 의해 가압될 때, 웹의 두꺼운 부분에는 웹의 얇은 부분에 부여되는 가압력보다 큰 가압력이 부여되어, 용접은 얇은 부분보다 두꺼운 부분에서 주로 진행된다. 따라서, 웹의 두꺼운 부분은 딱딱해져, 밀봉부에 있어서의 밀봉 강도와 마무리 질감에 차이가 발생한다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 단점을 고려하여 이루어진 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 제조 가능하고 균일한 밀봉이 얻어지는 점이 우수한 밀봉부를 갖는 연질 물품의 밀봉 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 국부적으로 두께가 상이한 연질 가공물의 밀봉되는 부분을 균일하게 용접할 수 있고 밀봉 강도 및 마무리 질감이 상이한 부분이 발생하지 않게 할 수 있는, 밀봉부를 갖는 연질 물품의 밀봉 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 연속적으로 공급되는 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 밀봉 장치가 제공되며, 이 밀봉 장치는 회전부와; 이 회전부를 구동시켜 회전시키는 회전 구동 수단; 그리고 상기 회전부의 회전 방향을 따라 배열되어 회 전부와 함께 이동하는 복수 개의 밀봉 기구를 구비하고, 상기 밀봉 기구는 연질 가공물에 밀봉부를 형성하기 위해 소정의 각도 범위 내에서 상기 회전부의 회전 중심에 대하여 연질 가공물을 사이에 클램핑하는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 각각 포함한다.
각 밀봉 기구에서, 상기 제1 클램핑 부재는 그 밀봉 대향면이 회전 중심으로부터 연장되는 법선 방향 외측으로 배향되도록 상기 회전부의 회전 중심쪽에 위치하고, 상기 제1 클램핑 부재에 대응하는 제2 클램핑 부재는 제1 클램핑 부재의 외측에 상기 법선 방향으로 위치하며, 상기 제2 클램핑 부재는 그 밀봉 대향면이 상기 제1 클램핑 부재의 밀봉 대향면을 향해 압박되는 클램핑 위치와 상기 제1 클램핑 부재로부터 이격된 후퇴 위치 사이에서 피벗하도록, 상기 회전부에 피벗 가능하게 지지된다.
그리고, 연질 가공물이 밀봉 장치에 공급되는 것과 연질 가공물이 밀봉 장치로부터 배출되는 것을 방해하지 않도록, 상기 제2 클램핑 부재를 상기 소정 각도 범위 내에서 클램핑 위치에 위치시키고 다른 각도 범위 내에서 후퇴 위치에 위치시키기 위하여, 회전부가 회전될 때 상기 제2 클램핑 부재를 구동시켜 피벗시키는 요동 구동 수단이 마련된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 제1 양태의 구성에 의하면, 밀봉 기구를 형성하는 제2 클램핑 부재는 반경 방향으로 배열된 제1 클램핑 부재로부터 멀어지게 반경 방향으로 피벗되어, 후퇴 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 클램핑 부재는 단지 간단한 요동 또는 피벗 운동에 의해, 연속적인 연질 가공물의 이송을 방해하지 않으면서 밀봉 작업을 수행하는 클램핑 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동할 수 있다. 또한, 밀봉 작업은 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 접촉시키고 해제시키는 것에 의해 수행되므로, 밀봉 작업은 고속으로 수행될 수 있다.
예컨대, 연속적인 연질 가공물은 용융 접합 가능한 시트를 하나 이상 포함한다. 연속적인 연질 가공물은 그 공급 방향으로 서로 간격을 두고 배치되고 상기 시트에 의해 지지되는 액체 흡수성 몸체를 더 포함할 수 있으며, 각 액체 흡수성 몸체가 인접 밀봉 기구 사이에 위치하고 상기 시트가 접혀 뒤집힌 상태에서 밀봉이 실시될 수 있다.
액체 흡수성 몸체를 인접 밀봉 기구 사이에 배치함으로써, 시트는 액체 흡수성 몸체가 존재하지 않는 부분에서 확실히 밀봉될 수 있다.
상기 회전부는 회전 드럼을 포함하고, 상기 제1 클램핑 부재의 밀봉 대향면이 회전 드럼의 외주면으로부터 돌출한 위치에 위치해 있도록 상기 제1 클램핑 부재는 회전 드럼의 내측에 배열되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 액체 흡수성 몸체가 인접 밀봉 기구의 사이에 위치하고 회전 드럼의 외주면 상에 위치한 상태에서, 접힌 시트는 확실하게 밀봉될 수 있다.
상기 제2 클램핑 부재가 상기 후퇴 위치로 피벗될 경우 제2 클램핑 부재의 밀봉 대향면은 상기 회전부의 회전 중심 축선에 대해 약 90°이상 피벗되는 것이 바람직하다.
상기 제2 클램핑 부재를 상기 각도 이상으로 피벗시킴으로써, 제2 클램핑 부 재는 연속적인 연질 가공물의 이송(공급 및 배출)을 방해하지 않는 위치로 확실히 후퇴할 수 있다.
예컨대, 상기 요동 구동 수단은 상기 회전부에 대향하는 위치에 고정된 캠 프로파일과, 상기 제2 클램핑 부재를 상기 클램핑 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 피벗시키도록 상기 회전부가 회전할 때 상기 캠 프로파일을 따라 이동하는 종동부로 형성된다.
이 경우, 상기 캠 프로파일은, 상기 회전부의 회전 중심을 둘러싸도록 연장되지만 상기 회전 중심으로부터 간격을 두고 배치되는 연속적인 캠 홈에 의해 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 종동부는 상기 제2 클램핑 부재를 지지하는 요동 지지 부재 상에 장착되어, 이 요동 지지 부재는 상기 캠 프로파일을 따른 상기 종동부의 운동에 의해 상기 클램핑 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 피벗된다. 변형예에서는, 상기 제2 클램핑 부재를 지지하는 요동 지지 부재와, 이 요동 지지 부재와 상기 종동부 사이에 마련되는 링크 기구를 더 포함하여, 상기 요동 지지 부재는 상기 캠 프로파일을 따른 상기 종동부의 운동에 의해 상기 링크 기구를 통하여 상기 클램핑 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 피벗된다.
전술한 바와 같이, 고정된 캠 프로파일을 제공하고, 회전부의 회전 운동을 구동력 공급원으로 하여 제2 클램핑 기구를 피벗 구동시킴으로써, 각 밀봉 기구 마다 제2 클램핑 부재를 피벗시키는, 예컨대 실린더 기구 등과 같은 다른 구동력 공급원을 제공할 필요가 없어진다.
본 발명의 제1 양태에서는, 상기 회전부가 요동 샤프트에 의해 피벗 가능하게 지지되는 요동 지지 부재를 포함하고, 상기 제2 클램핑 부재는 상기 클램핑 위치로 피벗될 경우 탄성 부재에 의해 발생되는 탄성력에 의하여 제1 클램핑 부재를 향해 편향되도록, 탄성 부재를 매개로 하여 상기 요동 지지 부재 상에 지지되어 있는 것이 바람직하다.
제2 클램핑 부재를 탄성 부재를 매개로 하여 제1 클램핑 부재를 향해 편향시킴으로써, 연질 가공물에 울퉁불퉁한 구조가 있는 경우에도 제2 클램핑 부재의 밀봉 대향면과 제1 클램핑 부재의 밀봉 대향면에 의해, 연질 가공물의 각 부분에는 균일한 압력이 쉽게 가해질 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 밀봉 기구를 포함하는 밀봉 장치가 제공되며, 이 밀봉 기구는 용융 접합 가능한 연질 가공물을 사이에서 클램핑하여 상기 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재와; 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에서 상기 연질 가공물을 클램핑하도록 제2 클램핑 부재를 구동시키고 제1 클램핑 부재로부터 멀어지게 제2 클램핑 부재를 구동시키는 구동 수단을 구비한다.
상기 제2 클램핑 부재는 탄성 부재를 매개로 하여 지지 부재 상에 지지되며, 이 지지 부재는 상기 구동 수단에 의해 구동되어, 상기 제2 클램핑 부재가 상기 탄성 부재에 의해 발생된 탄성력에 의하여 제1 클램핑 부재를 향해 편향되며, 상기 탄성 부재는 유체가 도입되는 변형 가능한 케이싱을 구비한다.
전술한 본 발명의 제2 양태에서는, 유체가 도입되는 케이싱(예컨대, 가방형 케이싱)을 구비하는 탄성 부재가 이용되므로, 제2 클램핑 부재는 연질 가공물의 울퉁불퉁한 부분 또는 연질 가공물의 두께가 상이한 부분에 순응하도록 편향될 수 있어, 상기 연질 가공물은 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에서 가능한 균일하게 클램핑될 수 있다. 그 결과, 밀봉부의 품질이 향상될 수 있다.
예컨대, 상기 연질 가공물은 밀봉 장치에 연속적으로 공급되고, 상기 연속적인 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되어, 이 밀봉 기구는 상기 연속적인 연질 가공물에 상기 공급 방향을 따라 소정 간격으로 밀봉부를 형성한다.
상기 밀봉 장치는 회전부를 더 포함하고, 상기 회전부가 회전할 때 밀봉 기구가 밀봉부를 순차적으로 형성하도록, 상기 회전부의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되고, 상기 연질 가공물은 상기 회전부에 연속적으로 공급되는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 연속적인 연질 가공물은 용융 접합 가능한 시트와, 이 연질 가공물의 공급 방향으로 서로 간격을 두고 배치되고 상기 시트에 의해 지지되는 액체 흡수성 몸체를 포함하며, 각 액체 흡수성 몸체가 인접 밀봉 기구 사이에 위치하고 상기 시트가 접혀 뒤집힌 상태에서 밀봉이 실시된다.
여기에서, 밀봉 장치는 상기 케이싱 내 유체 압력을 변화시키는 압력 설정 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 압력 설정 수단을 제공함으로써, 케이싱 내 압력은 연질 가공물의 종류에 따라 최적값으로 설정될 수 있다. 따라서, 연질 가공물은 제2 클램핑 부재와 제1 클램핑 부재 사이에서 최적의 압력을 받아 클램핑될 수 있다.
상기 제2 클램핑 부재를 지지하는 복수 개의 탄성 부재가 상기 지지 부재에 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 밀봉 장치는 상기 복수 개의 탄성 부재의 각 케이싱 내 유체 압력을 개별적으로 설정하는 압력 설정 수단을 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.
복수 개의 탄성 부재에 의해 제2 클램핑 부재를 편향시킴으로써, 프로파일이 불균일하거나 두께가 상이한 부분이 있는 연질 가공물은 균일한 클램핑력에 의해 제2 클램핑 부재와 제1 클램핑 부재 사이에서 클램핑될 수 있다.
예컨대, 상기 밀봉 기구는 초음파 밀봉 장치이고, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 중 하나는 호른이며, 다른 하나는 앤빌이다.
그러나, 밀봉 기구의 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재에 의해 열 밀봉을 행할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 각각 밀봉부를 갖는 연질 물품을 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은
밀봉 기구를 형성하는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에 연질 가공물을 클램핑함으로써, 연속적인 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 단계와;
상기 밀봉부 형성 단계 이전에, 동시에, 또는 이후에 상기 연질 가공물을 절단하는 단계
를 포함하고, 상기 제2 클램핑 부재는 탄성 부재를 매개로 하여 상기 제1 클램핑 부재를 향해 편향되며, 상기 탄성 부재는 유체가 도입되는 변형 가능한 케이 싱을 구비한다.
전술한 제조 방법에 의해 제조되는 1회용 기저귀, 생리대 등과 같은 상기 연질 물품에서, 시트 등과 같은 연질 가공물의 재료는 밀봉되는 부분이 균일하게 용융 접합될 수 있어, 밀봉부의 품질이 향상된다.
본 발명의 제3 양태에서는, 예컨대 밀봉 기구가 상기 연속적인 연질 가공물에 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 밀봉부를 형성하도록, 상기 연속적인 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열된다. 바람직하게는, 상기 회전부가 회전할 때 밀봉 기구가 밀봉부를 순차적으로 형성하도록, 회전부의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되고, 상기 연속적인 연질 가공물은 상기 회전부에 공급된다.
예컨대, 상기 케이싱 내의 유압은 예정된 값으로 설정되고, 연질 가공물의 구조 및/또는 두께에 따라 최적 밀봉 조건이 설정될 수 있다.
복수 개의 탄성 부재가 마련되고, 각 탄성 부재는 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 상기 복수 개의 탄성 부재의 내압은 독립적으로 설정되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 내압을 독립적으로 설정함으로써, 연속적인 연질 가공물의 밀봉부 형성 영역에 두께가 상이한 부분이 있는 경우에도, 균일한 용융 접합 품질이 얻어질 수 있다.
예컨대, 연속적인 연질 가공물의 밀봉부 형성 영역에 두께가 상이한 부분이 있는 경우에는, 상기 연질 가공물의 두꺼운 부분을 향해 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 탄성 부재의 내부 유체 압력과, 상기 연질 가공물의 얇은 부분을 향해 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 탄성 부재의 내부 유체 압력은 서로 독립적으로 설정되는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 연속적인 연질 가공물은 용융 접합 가능한 시트와, 이 연질 가공물의 공급 방향으로 서로 간격을 두고 배치되고 상기 시트에 의해 지지되는 액체 흡수성 몸체를 포함할 수 있으며, 상기 시트가 접혀 뒤집힌 상태에서 인접 액체 흡수성 몸체 사이의 위치에서 밀봉이 실시될 수 있다.
예컨대, 밀봉부의 품질을 균일하게 하기 위하여, 얇은 부분에 편향력을 인가하는 탄성 부재 내 유체의 설정 압력은 두꺼운 부분에 편향력을 인가하는 탄성 부재 내 유체의 설정 압력보다 높게 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제3 양태에서도, 상기 밀봉 기구는 초음파 밀봉 장치일 수 있고, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 중 하나는 호른일 수 있으며, 다른 하나는 앤빌일 수 있다.
본 발명은 후술하는 상세한 설명과 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 첨부 도면을 통해 보다 완전히 이해될 것이다. 그러나, 상기 바람직한 실시예는 본 발명에서 제한적으로 취한 것이 아니며, 단지 설명 및 이해를 위한 것이다.
도 1은 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀봉 장치의 단면도.
도 2는 밀봉 장치의 회전부를 설명하는 사시도.
도 3은 밀봉 장치의 작동 상태를 보여주는 설명도.
도 4는 요동 지지 부재의 구조를 보여주는 분해 사시도.
도 5는 고정부의 측면에 마련된 캠 부재의 형상을 보여주는 정면도.
도 6은 앤빌(anvil)이 호른(horn)으로부터 멀리 떨어진 후퇴 위치로 이동되어 있는 상태를 보여주는 측면도.
도 7a는 앤빌과 호른이 접촉하도록 요동 지지 부재가 피벗되어 있는 상태를 보여주는 측면도.
도 7b는 앤빌이 압력을 받아 호른에 대해 압박되어 탄성 부재를 압박하고 있는 상태를 보여주는 측면도.
도 8a는 연속적인 연질 가공물의 전개 상태를 보여주는 사시도.
도 8b는 연속적인 연질 가공물이 밀봉 장치에 공급되어 있는 상태를 보여주는 사시도.
도 9는 도 8b의 선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 취한 연질 가공물의 단면도로서, 연속적인 연질 가공물이 호른과 앤빌 사이에 클램핑된 상태를 보여주는 단면도.
도 10은 도 8b의 선 Ⅹ-Ⅹ을 따라 취한 연질 가공물의 단면도로서, 연속적인 연질 가공물이 호른과 앤빌 사이에 클램핑된 상태를 보여주는 단면도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밀봉 장치의 수직 단면도.
도 12는 캠 부재의 구조를 보여주는 정면도.
도 13은 요동 지지 부재의 측면도.
도 14는 공기를 탄성 부재에 공급하는 배관의 설명도.
본 발명은 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 상세히 후술된다. 이하의 설명에서, 여러 구체적인 세부 사항은 본 발명을 완전히 이해시키기 위해 기술된 것이다. 그러나, 이러한 구체적인 세부 사항이 없어도 본 발명을 실시할 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 다른 예에서는, 본 발명이 불필요하게 난해해지는 것을 회피하기 위해 공지의 구조는 상세히 도시되어 있지 않다.
도 1은 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀봉 장치의 수직 단면도이고, 도 2는 밀봉 장치의 회전부를 설명하는 사시도이며, 도 3은 밀봉 장치의 작동 상태를 보여주는 설명도이고, 도 4는 요동 지지 부재의 구조를 보여주는 분해 사시도이며, 도 5는 고정부의 측면에 마련된 캠 부재의 형상을 보여주는 정면도이고, 도 6은 앤빌(제2 클램핑 부재)이 호른(제1 클램핑 부재)으로부터 멀리 떨어진 후퇴 위치로 이동되어 있는 상태를 보여주는 측면도이며, 도 7a는 앤빌과 호른이 접촉하도록 요동 지지 부재가 피벗되어 있는 상태를 보여주는 측면도이고, 도 7b는 앤빌이 압력을 받아 호른 상으로 압박되어 탄성 부재를 압박하고 있는 상태를 보여주는 측면도이다.
도 1에 도시된 밀봉 장치(1)에서, 고정부인 고정 테이블(4)에는 베어링부(3)가 마련된다. 이 베어링부(3)에 유지되는 볼 베어링(3b)에 의해 회전 샤프트(3a)가 회전 가능하게 지지된다. 도 1에서 회전 샤프트(3a)의 회전 중심 축선은 O - O로 도시되어 있다. 도면의 우측에 도시된 회전 샤프트(3a)의 기단부에는 주연부에 치형부가 마련된 타이밍 휠(2)이 고정된다. 이 타이밍 휠(2)의 둘레에는 톱니형 벨트가 둘러싸여 있다. 타이밍 휠(2)에 구동력을 인가하는 모터(도시 생략)를 구비한 구동원으로부터의 구동력이 상기 톱니형 벨트를 구동시킨다. 그 후, 회전 샤프트(3a)는 도 1의 좌측에 도시된 바와 같은 상태에서 일정한 각속도로 반시계 방향으로 회전하도록 연속적으로 구동된다. 도시된 실시예에서, 회전 구동 수단은 상기 구동원, 톱니형 벨트 및 타이밍 휠(2)로 형성된다.
회전부가 되는 회전 베이스(6)는 회전 샤프트(3a)에 견고히 고정된다. 회전 베이스(6)에는 회전 드럼(5)이 고정된다. 회전 베이스(6)는 고정 테이블(4)에 평행하게 대향 배치된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 축선 O - O에 대해 평행한 방항으로 긴 복수 개의 장방형 창(5a)이 회전 드럼(5)의 외주면(5A)에 형성되어 있다. 장방형 창(5a)은 둘레 방향으로 동일 피치로 배열되어 있다. 도시된 실시예에서, 창(5a)은 회전 중심 축선 O - O에 대하여 60°간격으로 이격되어 있는 6개의 각도 위치에 배열되어 있다.
회전부에는 밀봉 기구가 마련된다. 이 밀봉 기구는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 구비하여, 연속적인 연질 가공물을 이들 사이에 클램핑하고 밀봉한다. 도시된 실시예에서, 밀봉 기구는 초음파 밀봉 기구이고, 이 밀봉 기구의 제1 클램핑 부재는 호른(8)이며, 제2 클램핑 부재는 앤빌(14)이다.
호른(8)과 앤빌(14)은 모두 회전 베이스(6) 및 회전 드럼(5)와 함께 회전하도록 회전부에 마련되어 있다. 호른(8)은 회전 드럼(5) 내의 회전 베이스(6) 상에 고정된다. 호른(8)과 이 호른에 연결된 초음파 발생 수단(7)은 회전 중심 축선 O - O을 중심으로 하여 반경 방향으로 배열된다. 여기에서, 호른(8)과 초음파 발생 수단(7)의 각도 위치는 창(5a)의 각도 위치와 정합한다. 각각의 호른(8)은 회전 드럼(5)의 창(5a)을 통해 외부로 돌출되어, 그 선단부에 밀봉 대향면(8a)이 마련된다. 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)은 회전 중심 축선 O - O에 대해 수직 방향(반경 방향) 외측으로 배향되며, 회전 중심 축선 O - O에 평행하게 위치한다. 각각의 밀봉 대향면(8a)이 회전 드럼(5)의 외주면으로부터 돌출되는 높이는 h이다.
회전 베이스(6)는 육각형이다. 이 회전 베이스(6)의 외주부에는 요동 지지 부재(9)가 마련된다. 각각의 요동 지지 부재(9)는 요동부(10)와 유지부(11)를 포함하도록 구성된다. 요동부(10)와 유지부(11)는 서로 고정되어 있다. 요동부(10)는 실질적으로 팬 형상으로 형성된다. 요동부(10)는 팬 형상의 곡선의 중심에 마련된 요동 샤프트(10A)에 의하여 회전 베이스(6)의 외주부에 대해 피벗 가능하게 지지된다. 요동 샤프트(10A)는 회전 중심 축선 O - O에 수직하게 배향된다. 따라서, 요동 지지 부재(9)는 요동 샤프트(10A)를 중심으로 하여 클램핑 위치와 후퇴 위치 사이에서 피벗 가능하다.
회전 베이스(6)에 대향하는 고정 테이블(4)의 표면에는 캠 부재(15)가 견고히 고정된다. 도 5에 도시된 바와 같이 정면에서 보았을 때, 캠 부재(15)는 일부가 절단된 디스크 형상이다. 절단부는 도면 부호 15a로 표시되어 있다.
캠 부재(15)의 중심은 회전부의 회전 중심 축선 O - O과 정합한다. 캠 부재(15)의 표면에는 회전 중심 축선 O - O에 대한 내측 반경 R1과 외측 반경 R2 사이에 홈부(15b)가 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 홈부(15b)의 단면 형상은 반경이 r1이고 요동부(10)의 피벗 중심[요동 샤프트(10A)의 중심]을 중심으로 하는 원호 형상이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 홈부(15b)의 오목면은 회전 중심 축선 O - O을 중심으로 하여 전체 둘레로 연장되는 도넛 형상이다. 도 1의 하부에 도시된 바와 같이, 홈부(15b)의 외주 측면은 캠 부재(15)의 절단부(15a)에서 절단된다.
홈부(15b)의 오목면에는 캠의 프로파일이 되는 캠 홈(15c)이 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 캠 홈(15c)은 홈부(15b)의 오목면의 곡선에 대한 접선 L - L에 대하여 수직 방향[요동 샤프트(10A)의 축선방향 중심에 대해 반경 방향으로 배향됨]으로 오목하게 형성되어 있다. 요동부(10)의 외주연부에는 종동부(10a)가 마련된다. 종동부(10a)는 회전식 롤러이다. 변형예에서, 종동부(10a)는 비회전식 돌출부일 수 있다. 회전 베이스(6)가 구동되어 회전할 경우, 종동부(10a)는 캠 홈(15c)을 따라 이동한다. 도시된 실시예에서, 캠 부재(15)와 종동부(10a)는 요동 지지 부재(9)를 요동시키는 요동 구동 수단을 형성한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 캠 홈(15c)은 회전 중심 축선 O - O으로부터 가장 멀리 떨어진 위치에서는 일정한 반경을 갖고 회전 중심 축선 O - O을 중심으로 하며 각도 위치(A2, A3) 사이의 각도 범위를 갖는 원호를 따라 연장되고, 회전 중심 축선 O - O으로부터 가장 가까운 위치에서는 일정한 반경을 갖고 회전 중심 축선 O - O을 중심으로 하며 각도 위치(A0, A1) 사이의 각도 범위를 갖는 원호를 따라 연장된다.
따라서, 종동부(10a)가 각도 위치(A1)로부터 각도 위치(A2)로 이동하는 동안에, 요동 지지 부재(9)는 회전 드럼(5)의 외주면(5A)을 향해 피벗되어 클램핑 위치에 이르고, 종동부(10a)가 각도 위치(A2)로부터 각도 위치(A3)로 이동하는 동안에, 요동 지지 부재(9)는 도 1의 상부에 도시된 바와 같이 클램핑 위치에 유지된다. 한편, 종동부(10a)가 각도 위치(A3)로부터 각도 위치(A0)로 이동하는 동안에, 요동 지지 부재(9)는 고정 테이블(4)을 향해 약 90°피벗되어 후퇴 위치에 이르고, 종동부(10a)가 각도 위치(A0)로부터 각도 위치(A1)로 이동하는 동안에, 요동 지지 부재(9)는 도 1의 하부에 도시된 바와 같이 후퇴 위치에 유지된다.
도 4는 회전 드럼(5)에 대향하는 측면에서 바라본 유지부(11)를 보여준다. 이 유지부(11) 내에 탄성 부재(13)가 장착된다. 밀봉 기구의 제2 클램핑 기구인 앤빌(14)이 상기 탄성 부재(13) 상에서 지지된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유지부(11)는 요동부(10)가 고정되는 고정면(11A)을 구비한 후방 측부와, 탄성 부재(13)가 고정되는 장착면(11B)을 구비한 바닥 측부, 그리고 그 좌우 측면에 마련된 2개의 프레임부(11a, 11a)로 이루어진다. 따라서, 유지부(11)에서는 상기 좌우 측면에 개구(11C, 11C)가 형성되어 있고, 상기 2개의 프레임부(11a, 11a) 사이에는 개구(11D)가 회전 드럼(5)에 대향하게 형성되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 요동부(10)에는 요동 샤프트(10A)를 수용하는 지지 구멍(10A1)이 마련되어, 요동부(10)가 피벗 가능하게 지지된다.
탄성 부재(13)는 유연하고 탄성적이며 변형가능한 가방형 몸체(케이싱)와; 이 가방형 몸체의 상단부에 장착되는 디스크형 지지판(13A); 그리고 상기 가방형 몸체의 바닥부에 장착되는 디스크형 고정판(13B)을 구비한다. 탄성 부재(13)의 가방형 몸체는, 예컨대 고무 또는 보강 부재와 결합된 고무 등과 같은 복합 물질 등 탄성적이고 변형 가능한 물질로 제조된다. 상기 가방형 몸체의 중공부에 공기를 작동 유체로서 공급함으로써, 가방형 몸체는 에어 댐퍼 또는 에어 스프링으로서 작용한다. 여기에서, 가방형 몸체의 내압은 상기 공급 공기압에 의해 예정된 값으로 설정된다.
지지판(13A)과 고정판(13B)에는 수직 연장되는 탭 홀(13a)이 모두 마련된다. 고정판(13B)에는 공기 파이프가 연결되는 노즐(13b)이 더 마련된다. 탄성 부재(13)의 내압은 공기 파이프 및 노즐(13b)을 통해 도입되는 공기압에 의해 설정될 수 있다. 탄성 부재(13)의 내압 설정 수단은 도 14를 참조로 하는 다른 실시예에 관한 이하의 설명에 기술된 것과 유사한 구조를 갖는다. 구체적으로 말하면, 복수 개의 밀봉 기구에 마련된 각 탄성 부재(13)에 공급되는 공기압은 개별적으로 설정될 수 있다.
탄성 부재(13)는 그 반경 방향 확장부가 상기 개구(11C, 11C)를 통해 외부로 돌출하는 상태로 유지부(11)에 설치된다. 유지부(11)의 외측으로부터 삽입되고 죄어지는 체결 볼트(도시 생략)를 수용하기 위해, 고정판(13B)에 형성된 탭 홀(13a, 13a)은 유지부(11)의 장착면(11B)에 형성된 장착 구멍(11b, 11b)과 정렬되게 배치된다. 따라서, 탄성 부재(13)는 유지부(11)에 고정된다.
탄성 부재(13)의 지지판(13A)의 직경 d는 상기 개구(11D)의 폭 치수 W보다 크게 설정된다. 따라서, 탄성 부재(13)가 유지부(11)에 고정된 경우, 지지판(13A) 은 프레임부(11a, 11a)의 내측면(11c, 11c)에 대향하게 된다. 따라서, 탄성 부재(13)가 확장된 상태인 경우, 지지판(13A)의 표면은 압력을 받아 내측면(11c, 11c) 상으로 압박된다.
여기서, 프레임부(11a, 11a)의 내측면(11c, 11c)은 장착면(11B)에 평행하지 않고, 내측면(11c, 11c)은 요동부(10)로부터 멀어질수록 장착면(11B)으로부터 멀어지도록 각도 θ만큼 기울어져 있다. 요동부(10)가 고정되는 고정면(11A)은 장착면(11B)에 대해 90°를 이루고 있음을 유의하라.
따라서, 탄성 부재(13)가 유지부(11) 내에서 확장되어 지지판(13A)의 표면이 압력을 받아 프레임부(11a, 11a)의 내측면(11c, 11c)과 접촉하도록 압박되면, 지지판(13A)의 표면은 장착면(11B)과 평행한 관계에 있지 않고, 요동부(10)로부터 멀어질수록 장착면(11B)과의 거리가 증대되도록 경사 각도 θ로 기울어져 있다.
앤빌(14)은 그 전체 길이에 걸쳐 두께가 균일한 베이스(14A)를 구비하고, 이 베이스(14A)의 표면에 형성된 한 쌍의 릿지부(14B, 14B)는 서로 평행하게 종방향으로 연장된다. 릿지부(14B, 14B)의 표면은 호른(8)에 대향하는 밀봉 대향면(14a, 14a)으로서 작용한다. 이 밀봉 대향면(14a, 14a)은 연속적인 연질 가공물에 형성되는 밀봉부의 패턴을 정하는 패턴 표면으로서 작용한다.
앤빌(14)의 베이스(14A)는 스루홀(14A1, 14A1)을 구비하는 앤빌의 2개의 종방향 대향 단부에 마련되고, 볼트(도시 생략)에 의해 지지 베이스(14C)에 장착된다. 또한, 지지 베이스(14C)는 두 지점에서 스루홀(도시 생략)을 구비한다. 상기 탭 홀(13a, 13a)에 삽입되고 지지 베이스(14C)에 형성된 스루홀에 삽입되는 볼트( 도시 생략)를 체결함으로써, 베이스(14A)와 지지 베이스(14C)는 지지판(13A)의 표면에 견고히 고정된다.
앤빌(14)의 지지 베이스(14C)와 밀봉 대향면(14a)은 서로 평행하다. 따라서, 앤빌(14)이 유지부(11) 내에 있는 탄성 부재(13)의 지지판(13A)에 고정되어 있는 상태에서, 밀봉 대향면(14a)은 요동부(10)[요동 샤프트(10A)]로부터 멀어질수록 장착면(11B)과의 거리가 멀어지도록 경사 각도 θ로 기울어져 있다.
다음으로, 밀봉 장치(1)에 공급되는 연속적인 연질 가공물(30)의 한 가지 예에 관하여 도 8a 및 도 8b를 참조로 하여 설명한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 연질 가공물(30)은 접힌 상태로 밀봉 장치(1)에 공급된다. 도 9는 도 8b의 선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 취한 단면도로서, 밀봉부가 형성된 상태를 보여주고, 도 10은 도 8b의 선 Ⅹ-Ⅹ을 따라 취한 단면도이다.
도 8B는 밀봉부(S)가 밀봉 장치(1)의 호른(8)과 앤빌(14)에 의해 형성되어 있는 연속적인 연질 가공물(30)을 보여준다. 연속적인 연질 가공물(30)에 밀봉부(S)를 형성한 후, 연질의 흡수성 물품인 팬츠형 1회용 기저귀를 제조하기 위해, 연속적인 연질 가공물(30)은 인접 밀봉부(S) 사이에 있는 절단선 C1 - C1을 따라 절단된다. 한편, 도 8a는 연속적인 연질 가공물(30)의 전개된 상태를 보여준다.
도 8a의 전개된 스트립형 몸체에서, 제1 시트(32)는 뒷면에 배치되고, 제2 시트(31)는 제1 시트(32) 상에 적재된다. 제1 시트(32)의 폭 치수는 제2 시트(32)보다 크다. 도 8a에 도시된 일측면(30A)에서, 제1 시트(32)는 그 측면 에지(32a) 를 제2 시트(31) 상에 위치시키도록 접혀 있다. 이와 마찬가지로, 타측면(30B)에서, 제1 시트(32)는 그 측면 에지(32b)를 제2 시트(31) 상에 위치시키도록 접혀 있다. 이와 같이 접힌 상태가 도 10에 도시되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 스트립형 몸체의 일측면(30A)에서는, 복수 개의 허리 밴드(35)가 제1 시트(32)와 제2 시트(31) 사이에 배치된다. 한편, 스트립형 몸체의 타측면(30B)에서는, 복수 개의 허리 밴드(36)가 제1 시트(32)와 제2 시트(31) 사이에 배치된다. 복수 개의 허리 밴드(35, 36)는 나란히 배열되며, 스트립형 몸체의 공급 방향을 따라 직선으로 연장된다.
또한, 제1 시트(32)와 제2 시트(31) 사이에는 다리 밴드(37, 38)가 마련된다. 도시된 실시예에서, 복수 개의 다리 밴드(37, 38)는 개별적으로 마련된다. 다리 밴드(37, 38)는 각각 파형(波形)으로 만곡되고, 스트립형 몸체의 공급 방향으로 연장된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 다리 밴드(37, 38)에 의해 둘러싸인 영역에는 다리 구멍(34)이 형성되어, 팬츠의 다리 삽입부의 기능을 한다.
허리 밴드(35, 36)와 다리 밴드(37, 38)는 스트립형 몸체의 공급 방향으로 소정의 신장 정도만큼 신장된 상태로 제1 시트(32)와 제2 시트(31) 사이에 개재된다. 그 후, 제1 시트(32)와, 제2 시트(31), 그리고 이들 사이에 개재된 허리 밴드(35, 36) 및 다리 밴드(37, 38)는 핫-멜트 타입의 접합제 등에 의해 서로 접합된다.
제1 시트(32)와 제2 시트(31)는 공기 투과성과 액체 차단성이 있으며, 열 용융성이 있다. 예를 들어, 제1 시트(32)와 제2 시트(31)는 열가소성 합성 섬유로 형성된 스펀본드 또는 멜트블로운 부직포이거나, 상기 부직포의 적층 시트일 수 있다. 변형예에서, 제1 시트(32)와 제2 시트(31) 중 하나는 부직포일 수 있고, 다른 하나는 공기 투과성 플라스틱 필름일 수 있다.
허리 밴드(35, 36)와 다리 밴드(37, 38)는 스트링 또는 밴드 형태의 고무나 합성 고무 등과 같이 탄성적으로 연장될 수 있는 부재로 형성된다.
제2 시트(31)의 표면에서는, 인접한 다리 구멍(34) 사이에 액체 흡수성 몸체(33)가 마련된다. 액체 흡수성 몸체(33)는 모래 시계 형상이거나 장방형이며, 스트립형 몸체의 공급 방향을 따라 소정 간격을 두고 배열된다. 액체 흡수성 몸체는 분쇄 펄프, 분쇄 펄프와 고흡수성 폴리머(SAP)의 혼합물, 친수성 부직포의 적층체, 에어레이드 펄프 등을 액체 투과성 탑 시트에 둘러싸서 형성될 수 있다. 그 후, 액체 흡수성 몸체(33)는 각각 핫멜트 타입의 접착제 등에 의해 제2 시트(31)의 표면에 접합된다.
탑 시트는 스펀레이스 부직포, 공기가 통하도록 접합된 부직포, 액체 통과용 개구가 마련된 플라스틱 필름 등으로 형성될 수 있다.
도 8b에 도시된 연속적인 연질 가공물(30)은 도 8a에 도시된 스트립형 몸체를 종방향으로 연장된 중심선 O1 - O1을 따라 두겹의 시트가 되도록 접어서 형성된다. 연질 가공물(30)이 밀봉 장치(1)에 공급된 경우, 제1 시트(32)와 제2 시트(31)가 적재되어 있는 연질 가공물(30)은 인접한 액체 흡수성 몸체(33) 사이의 위치에서 초음파 밀봉되도록 호른(8)과 앤빌(14) 사이에 클램핑된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 호른(8)과 앤빌(14) 사이에서 클램핑되는 연질 가공물(30)은 4개 의 시트[2개의 제1 시트(32)와 2개의 제2 시트(31)]가 적재된 중간부에서 두께가 최소이다.
한편, 연질 가공물(30)은 팬츠의 허리 측면이 되는 부분, 즉 4개의 시트 이외에도 측면 에지(32a, 32b)가 있는 제1 시트(32)의 접힌 부분이 더 적재되어 있고 허리 밴드(35, 36)가 배치되어 있는 부분에서 두께가 최대이다. 다리 구멍(34)에 인접한 팬츠의 다리 측면이 되는 부분에서는, 적재된 4개의 시트에 다리 밴드(37, 38)가 배치된다. 따라서, 다리 측면의 두께는 상기 중간 부분의 두께보다는 크고 허리 측면의 두께보다는 작다.
제1 시트(32)와 제2 시트(31)는 열 용융성 물질로 형성되므로, 호른으로부터 가해지는 진동으로 인해 내부열이 발생된다. 따라서, 제1 시트(32)와 제2 시트(31)는 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)에 형성된 미세한 돌출 패턴에 의존하여 용접되어 밀봉부(S)를 형성한다.
도 8b의 예에서, 미세한 돌출 패턴에 의해 형성된 밀봉부(S)의 패턴은 얇은 밀봉 라인이 한 줄로 반복 형성되도록 되어 있다. 밀봉 장치(1)에 의해 밀봉부(S)를 형성한 후, 연속적인 연질 가공물(30)은 인접한 밀봉부(S) 사이에 있는 절단선 C1 - C1을 따라 절단되어, 연질의 흡수성 물품인 팬츠형 1회용 기저귀가 완성된다.
본 발명에 따른 밀봉 장치에 의해 제조된 연질의 흡수성 물품은 생리대, 팬티라이너 등일 수도 있다는 점을 유의하라.
이하에서는, 밀봉 장치(1)의 작동에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연속적인 연질 가공물(30)은 공급부(ⅰ)에 마련된 공급 롤(21)에 감기고, 회전 드럼(5)의 외주면(5A)에 공급된다. 연속적인 연질 가공물(30)은 회전 드럼(5)의 외주면(5A)[보다 구체적으로는, 외주면(5A)으로부터 돌출한 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)]에 약 180°이상 감겨지고, 배출부(ⅱ)에서는 회전 드럼(5)으로부터 분리되며, 배출 롤(22)에 감겨 외부로 후퇴된다.
연속적인 연질 가공물(30)은 공급부(ⅰ)에 일정 속도로 연속 공급된다. 밀봉 장치(1)에서, 회전 구동력은 타이밍 휠(2)에 전달되어 회전 샤프트(3a), 회전부인 회전 베이스(6) 및 회전 드럼(5)을 도 2 및 도 3에 있어서의 반시계 방향으로 일정 각속도로 회전시킨다.
여기에서, 연속적인 연질 가공물(30)은 회전 드럼(5)의 외주면(5A)으로부터 돌출한 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)과 접촉하여 회전한다. 따라서, 도시된 실시예에서, 회전부의 각속도는 밀봉 대향면(8a)의 최외각 회전 속도가 연속적인 연질 가공물(30)의 공급 속도와 일치하도록 설정된다. 따라서, 회전 드럼(5)의 외주면(5A)에서는, 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)과 연속적인 연질 가공물(30)이 서로에 대해 미끄러지지 않으면서 함께 회전한다.
회전 드럼(5)의 외주면(5A)으로부터 돌출한 호른(8)의 원주 방향 배열 피치는 도 8b에 도시된 액체 흡수성 몸체(33)의 배열 피치 및 연속적인 연질 가공물(30)의 다리 구멍(34)의 배열 피치와 일치한다. 따라서, 연속적인 연질 가공물(30)이 회전 드럼(5)의 외주면(5A)에 공급되는 경우, 액체 흡수성 몸체(33)은 도 9에 도시된 바와 같이 인접한 호른(8) 사이에 [인접한 밀봉 기구 사이에] 배치되어, 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)은 액체 흡수성 몸체(33)가 존재하지 않는 부분에 면한다.
회전 베이스(6)와 회전 드럼(5)이 반시계 방향으로 일정 속도로 회전하는 동안, 요동 지지 부재(9)의 요동부(10)에 마련된 종동부(10a)는 고정 테이블(4)에 마련된 캠 부재(15)의 캠 홈(15c)을 따라 이동한다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 종동부(10a)가 회전 베이스(6)의 회전에 의해 각도 위치(A0)로부터 각도 위치(A0)까지 캠 홈(15c)에서 이동하는 경우, 종동부(10a)는 캠 홈(15c)에 의해 회전 중심 축선 O - O에 이르도록 이동된다. 따라서, 도 1의 하부와 도 6에 도시된 바와 같이 종동부가 각도 위치(A0)로부터 각도 위치(A1)로 이동하는 동안, 요동 지지 부재(9)는 요동 샤프트(10A)를 중심으로 하여 반경 방향 외측으로 피벗되어, 요동 지지 부재(9)에 유지된 앤빌(14)은 회전 중심 축선 O - O에 대해 거의 90°의 각도로 외측으로 배향된다. 이 때, 요동 지지 부재(9)는 캠 부재(15)의 절단부(15a) 내에서 피벗된다는 것을 유의하라. 따라서, 요동 지지 부재(9)는 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)이 회전 중심 축선 O - O에 대해 90°로 배치되는 위치까지 피벗될 수 있다.
연속적인 연질 가공물(30)을 공급 및 배출하는 공급부(ⅰ)와 배출부(ⅱ)는 각도 위치(A0)와 각도 위치(A1) 사이에 위치한다. 이들 각도 위치 사이에서, 앤빌(14)은 연속적인 연질 가공물(30)을 간섭하지 않도록 후퇴 위치로, 즉 회전 드럼(5)에 공급되는 연속적인 연질 가공물(30)의 경로와 회전 드럼(5)으로부터 배출되는 연속적인 연질 가공물(30)의 경로로부터 멀리 떨어진 위치로 피벗된다. 따라서, 앤빌(14)은 연속적인 연질 가공물(30)의 공급 및 배출을 방해하지 않는다.
종동부(10a)가 각도 위치(A1)로부터 각도 위치(A2)로 이동되는 경우, 종동부(10a)는 캠 홈(15c)에 의해 안내되어 외주부를 향해 이동된다. 따라서, 요동 지지 부재(9)는 회전 드럼(5)의 외주면(5A)을 향해 피벗된다. 종동부(10a)가 각도 위치(A2)를 가로질러 이동하면, 액체 흡수성 몸체(33)가 마련되어 있지 않은 연속적인 연질 가공물(30)의 영역에서는, 제1 시트(32), 제2 시트(31), 허리 밴드(35 36) 및 다리 밴드(37, 38)(도 10 참조)의 적층체가 도 9에 도시된 바와 같이 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)과 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)에 의해 클램핑된다. 그 후, 이러한 상태는 각도 위치(A3)의 바로 전 위치까지 유지된다.
또한, 종동부(10a)는 각도 위치(A3)로부터 각도 위치(A0)로 이동하는 동안, 종동부(10a)는 캠 홈(15c)에 의해 회전 중심 축선 O - O을 향하여 안내되어, 앤빌(14)은 호른(8)과 연속적인 연질 가공물(30)으로부터 멀어지게 피벗된다. 그 후, 종동부(10a)가 각도 위치(A0)에 이르게 되는 경우, 앤빌(14)은 도 6에 도시된 바와 같이 회전 중심 축선 O - O에 대해 약 90°를 이루는 후퇴 위치로 피벗된다.
각 요동 지지 부재(9)의 종동부(10a)가 각도 위치(A2)로부터 각도 위치(A3)로 이동되는 동안, 초음파 발생 수단(7)에는 전력이 소정 기간 동안 공급되어 호른(8)을 구동시키고, 그 결과 호른은 도 8b에 도시된 바와 같이 연속적인 연질 가공물(30)에 밀봉부(S)를 형성하기 위해 상기 소정 기간 동안 진동한다. 이들 밀봉부(S)에서 연질 가공물(30)은 용융 접합된다. 그 후, 도 8b에 도시된 바와 같이 밀봉이 완성된 후 연속적인 연질 가공물(30)은 배출 롤(22)에 의해 배출된다. 배출 롤(22)에 의해 배출된 연속적인 연질 가공물(30)은 개개의 팬츠형 기저귀를 제 조하기 위해 인접 밀봉부(S) 사이에서 도 8b에 도시된 절단선 C1 - C1을 따라 절단된다.
도 6은 요동 지지 부재(9)가 후퇴 위치로 피벗되어 있는 상태를 보여준다. 이 상태에서, 호른(8)의 선단부에 있는 밀봉 대향면(8a)은 회전 중심 축선 O - O에 대해 평행하고 회전 드럼(5)의 외주면(5A)에 대해 평행한 평면(Lh)과 정합한다. 요동 지지 부재(9)의 요동 중심[요동 샤프트(10A)의 중심]은 평면(Lh)에 위치한다. 도 6에서, 요동 중심을 가로질러 연장되고 평면(Lh)에 수직한 평면은 도면부호 Lv로 표시되어 있다. 도 6에 도시된 상태에서, 요동 지지 부재(9)의 유지부(11)의 장착면(11B)은 평면(Lv)에 평행하다.
도 6에 도시된 상태에서, 후퇴 위치로 피벗된 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 호른(8)을 향해 평면(Lv)을 지나 약간 돌출되어 있다. 상기 돌출양은 앤빌(14)이 클램핑 위치에 도달함에 따라 호른(8) 상으로 압박될 경우 탄성 부재(13)의 압축 마진이다.
노즐(13b)을 통한 탄성 부재(13)에 대한 공기 공급은 소정의 내압을 제공하도록 제어된다. 도 6에 도시된 상태에서, 탄성 부재(13)의 지지판(13A)은 탄성 부재(13)의 내압에 의하여 유지부(11)의 프레임부(11a)의 경사진 내측면(11c) 상으로 압박된다. 따라서, 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 요동 샤프트(10A)로부터 멀어질수록 평면(Lv)으로부터의 돌출량이 증대되도록 평면(Lv)에 대해 경사각 θ만큼 기울어져 있다.
종동부(10a)가 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 각도 위치(A1)로부터 각도 위치(A2)로 이동하는 경우, 요동 지지 부재(9)는 회전 드럼(5)의 외주면(5A)을 향해 피벗된다. 피벗 작동의 최종 단계에서는, 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)이 호른(8)의 밀봉 대향면(8a) 상에 접하여, 도 7a에 도시된 바와 같이 연속적인 연질 가공물(30)을 클램핑한다.
여기에서, 도 6에서는 앤빌의 밀봉 대향면(14a)이 요동 중심으로부터 멀어질수록 호른(8)과의 접촉 방향으로 기울어져 있다. 따라서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 요동 지지 부재(9)가 도 6에 도시된 상태로부터 (90°- θ)의 각도 이상으로 피벗되면, 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)에 실질적으로 평행하게 배치된다.
그 후, 종동부(10a)가 각도 위치(A2)에 이르고 요동 지지 부재(9)가 도 7b에 도시된 바와 같이 평면(Lv)으로부터 90°이상 피벗되는 경우, 탄성 지지 부재(13)의 지지판(13A)의 표면은 유지부(11)의 프레임부(11a)의 내측면(11c)으로 멀어지게 배치된다. 그 후, 장착면(11B), 지지판(13A) 및 밀봉 대향면(14a)은 평행하게 또는 서로에 대해 실질적으로 평행한 관계로 배치된다. 앤빌(14)은 탄성 부재(13)의 탄성력을 받아 호른(8)을 향해 탄성적으로 압박된다.
전술한 바와 같이, 도 6에 도시된 상태에서 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 평면(Lv)으로부터 경사각 θ를 이루며 돌출되어 있으므로, 도 7a에 도시된 상태에서는 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)과 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)이 평행하게 또는 실질적으로 평행한 관계로 서로 접촉하게 된다. 그 후, 탄성 부재(13)로부터의 탄성 압력은 앤빌(14)에 작용한다. 따라서, 앤빌(14)이 피벗 운동에 의해 압력을 받 아 호른(8) 상으로 압박되는 경우, 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)에 대하여 평면(Lv)을 따라 거의 변위되지 않는다.
이는 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)과 호른(8)의 밀봉 대향면(8a)이 접촉하기 시작할 때, 이들 면이 평행한 표면으로서 접촉하기 때문이다. 또한, 밀봉 대향면(8a, 14a)은 거의 손상되지 않는다. 또한, 연속적인 연질 가공물(30)은 평행한 표면에 의해 클램핑되므로, 연속적인 연질 가공물(30)은 밀봉 대향면(8a)과 밀봉 대향면(14a) 사이에서 확실히 클램핑될 수 있다.
한편, 연속적인 연질 가공물(30)이 팬츠 타입 1회용 기저귀의 연속적인 몸체인 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 연속적인 연질 가공물(30)은 호른(8)과 앤빌(14)에 의해 밀봉부(S)가 형성되는 부분에서 편평하지 않다. 즉, 두께는 허리 측면에서 최대이고, 중간 부분에서 감소되며, 다리 측면에서 증대된다. 따라서, 밀봉되는 연질 가공물(30)은 국부적으로 두께가 상이하고 표면에 울퉁불퉁한 부분이 있다.
전술한 바와 같이, 밀봉부(S)를 형성하는 부분은 두께가 균일하지 않고 서로 다른 부분에서 두께가 변하지만, 앤빌(14)은 에어 댐퍼, 즉 공기(유체)로 충전된 가방형 탄성 몸체에 의해 호른(8)을 향해 압박되기 때문에, 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a)은 연속적인 연질 가공물(30)의 두께 변화에 유연하게 순응할 수 있다. 또한, 탄성 몸체(13)의 내압은 호른(8) 및 앤빌(14)에 의해 밀봉되는 부분(S)의 각 부분에서 상기 연속적인 연질 가공물(30)을 실질적으로 균일하게 압박할 수 있다. 따라서, 밀봉부(S)의 밀봉 품질은 균일하게 이루어질 수 있다.
한편, 탄성 부재(13)의 가방형 몸체 내부의 내압은 노즐(13b)을 통한 공기압의 공급에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 탄성 부재(13)의 가방형 몸체 내부의 내압을 변화시키기 위한 제어는 밀봉되는 연속적인 연질 가공물(30)의 재료 및 구조에 의존하여 용이해진다. 따라서, 연속적인 연질 가공물(30)의 구조가 바뀌고, 이와 관련하여 앤빌(14)의 밀봉 대향면(14a) 상의 밀봉 패턴이 바뀌더라도, 단지 최적의 조건 하에서 일정하게 밀봉 작업을 수행할 수 있도록 탄성 부재(13)의 내압을 변화시킴으로써 제조가 완료될 수 있다.
또한, 이 실시예의 밀봉 기구에서는, 연속적인 연질 가공물(30)을 클램핑한 후에 밀봉을 수행하는 메카니즘이 채용되므로, 밀봉 상태는 초음파 발생 수단(7)에 대한 전력 공급 기간을 소정 기간으로 설정하고, 밀봉 압력을 소정 강도로 설정함으로써, 임의의 제조 속도에서 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 다양한 제조 속도가 구현될 수 있다.
또한, 초음파 발생 수단(7)이 회전 드럼(7)에 대한 법선 방향(반경 방향)을 따라 이동 가능한 방식으로 설치되어, 호른(8)의 선단부가 회전 드럼(5)의 외주면(5A)로부터 돌출하는 높이 h를 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 취함으로써, 돌출 높이 h는 연질 가공물(30)의 액체 흡수성 몸체(33)의 두께에 의존하여 변화될 수 있어, 액체 흡수성 몸체를 구비한 어떠한 제품의 경우에도 시트를 확실히 밀봉할 수 있다.
한편, 연속적인 연질 가공물(30)이 도 8b에 도시된 바와 같이 액체 흡수성 몸체(33)를 각각의 시트와 함께 균등하게 접음으로써 형성되는 경우, 도 9에 도시 된 돌출 높이 h는 액체 흡수성 몸체(33)가 마련되는 부분에서 연속적인 연질 가공물(30)의 두께(T)의 1/2인 것이 바람직하다. 즉, 돌출 높이 h는 전개된 상태의 액체 흡수성 몸체(33)의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
액체 흡수성 몸체(33)가 마련되어 있지 않은 부분에서는 전술한 바와 같이 설정함으로써, 시트(31, 32)는 액체 흡수성 몸체(33)의 두께에 영향을 받지 않으면서도 호른(8)과 앤빌(14)에 의해 확실히 클램핑될 수 있다.
도시된 실시예에서, 호른(8)은 회전 중심 축선 O - O의 측부에 고정되고, 앤빌(14)은 호른(8)의 외측으로 요동 가능하게 설치된다. 그러나, 이와는 반대로 앤빌(14)이 회전 중심 축선 O - O의 측부에 고정되고, 호른(8)이 요동 운동하도록 설치될 수도 있다. 한편, 밀봉 기구는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 가열하고 이들 제1 및 제2 클램핑 부재에 의해 연속적인 연질 가공물을 클램핑함으로써 밀봉을 수행하는 열 밀봉 기구일 수 있다.
한편, 제1 실시예에서 요동 구동 수단은 요동 지지 부재(9)로부터 돌출하는 종동부(10a)와, 캠 부재(15)에 형성된 캠 홈(15c)으로 형성된다. 그러나, 이와는 반대로 돌출 캠 종동부가 캠 부재에 형성되고, 상기 돌출 캠 종동부를 따라 안내되는 리세스 또는 홈이 요동 지지 부재에 형성될 수도 있다.
요동 지지 부재(9)를 구동하는 요동 구동 수단으로서, 제2 실시예와 관련하여 후술되는 링크 기구 또는 실린더 기구 등이 채용될 수도 있다.
한편, 앤빌을 편향시키는 탄성 부재(13)는 전술한 탄성 부재 대신에 코일 스프링 등일 수 있다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 밀봉 장치(40)를 보여준다. 도 11은 밀봉 장치(40)의 수직 단면도이고, 도 12는 캠 부재의 구조를 보여주는 정면도이며, 도 13은 앤빌(14)의 지지 상태를 보여주는 측면도이고, 도 14는 탄성 부재의 내압을 설정하는 배관 구조를 보여주는 설명도이다.
도 11에 도시된 밀봉 장치(40)는 단지 요동 구동 수단 및 초음파 발생 수단의 구조와, 각 앤빌(14)을 지지하는 탄성 부재의 개수, 그리고 각 탄성 부재에 대한 내압 설정 조건만이 제1 실시예의 밀봉 장치(1)와 상이하다. 그 밖의 구조는 제1 실시예와 실질적으로 동일하다.
즉, 연속적으로 공급되는 연질 가공물(30)은 도 8a, 도 8b 내지 도 10에 도시된 것과 유사하다. 밀봉 기구의 밀봉 타이밍(A0, A1, A2, A3)은 밀봉 장치(1)와 동일하다. 또한, 요동 지지 부재의 회전 중심의 위치와, 요동 지지 부재가 후퇴 위치로 피벗될 때 앤빌(14)의 경사각 θ와, 앤빌(14)이 호른(8)에 접하도록 피벗될 때 앤빌(14) 및 호른(8)의 상대 운동, 그리고 호른(8)이 회전 드럼(5)으로부터 돌출하는 높이 h의 최적값 등은 밀봉 장치(1)와 동일하다.
후술 내용에서, 제1 실시예의 밀봉 장치(1)와 유사한 부품은 유사한 참조 번호로 표시되며, 이들 유사 부품에 대한 상세한 설명은 중복 설명을 회피함으로써 본 명세서가 본 발명의 명백한 이해를 충분히 도울 수 있을 정도로 간결하게 유지되기 위하여 배제된다는 것을 유의하라.
도 11 및 도 12에 도시된 밀봉 장치(40)에서 밀봉 기구는 제1 클램핑 부재인 호른(8)과 제2 클램핑 부재인 앤빌(14)로 이루어진 초음파 밀봉 장치이다. 호른(8)이 복수 개의 초음파 발생 수단(7)에 의해 구동되어 진동한다는 점이, 제1 실시예와 상이하다. 도 11에 도시된 실시예에서, 회전 드럼(5)에 반경 방향으로 배열된 각 밀봉 기구에는 2개의 초음파 발생 수단(7A, 7B)가 마련된다. 2개의 초음파 발생 수단(7A, 7B)은 회전 드럼(5)의 폭 방향을 따라, 즉 회전 드럼(5)의 회전 중심 축선 O - O의 방향을 따라 배열된다. 호른(7)이 초음파 발생 수단(7A, 7B)에 의해 구동되어 진동하도록 구성된 경우, 호른(8)으로부터 연질 가공물(30)에 가해지는 초음파 진동의 출력이 강화될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 연질 가공물(30)의 밀봉부(S)를 형성하는 부분에서, 적층체의 두께는 허리 측면과 다리 측면에서 크다. 따라서, 2개의 초음파 발생 수단(7A, 7B)을 회전 중심 축선 O - O을 따라 배열함으로써, 초음파 진동은 연질 가공물(30)의 밀봉 영역 전체를 균일하게 용융-접합시키도록 연질 가공물(30)의 두꺼운 부분에 효과적으로 작용할 수 있다.
도시된 실시예에서는 초음파 진동이 각 밀봉 기구에서 2개의 초음파 발생 수단(7A, 7B)에 의해 공통 호른(8)에 가해진다는 것을 유의하라. 그러나, 2개의 호른을 설치하고, 각 호른을 각 초음파 발생 수단(7A, 7B)으로 지지할 수도 있다.
회전 드럼(5)은 도 12의 정면도에 도시된 바와 같이 등변 육각형의 회전 베이스(6)에 고정된다. 등변 육각형 형상을 갖는 회전 베이스(6)의 각 에지의 중심 부분에 요동 지지 부재(50)가 지지된다. 따라서, 요동 지지 부재(50)는 서로 60°의 간격을 두고 배치된다. 요동 지지 부재(50)는 요동부(51)와 유지부(52)를 포함하도록 구성된다. 요동부(51)와 유지부(52)는 서로에 대해 고정된다. 요동부(51) 는 각각 회전 베이스(6)의 에지 상에 요동 샤프트(51A)에 의해 요동 가능하게 지지된다. 요동 샤프트(51A)는 회전 중심 축선 O - O에 수직하게 배향되어 있다는 것을 유의하라.
회전 베이스(6)에 대향하는 고정 테이블(4)의 표면에는, 요동 구동 수단을 형성하는 캠 부재(60)가 고정된다. 캠 부재(60)는 소정의 두께를 갖는 평판 형상이며, 캠의 프로파일이 되는 캠 홈(61)이 정면에 형성된다. 캠 홈(61)은 회전 중심 축선 O - O 둘레로 연속적이다. 캠 홈(61)의 오목한 부분의 깊이 방향은 회전 중심 축선 O - O에 평행하게 배향된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 요동부(51)와 캠 부재(60) 사이에는 링크 기구가 마련된다. 링크 기구에서, 요동부(51)에는 회전 중심 축선 O - O에 수직하게 배향된 연결 샤프트(51B)를 통해 구동 링크(53)가 피벗 가능하게 지지된다.
회전 베이스(6)의 배면에는 피벗식 링크(54)의 베이스부(54A)가 지지 샤프트(54a)에 의해 피벗 가능하게 지지되어 있다. 지지 샤프트(54a)의 축선 방향은 회전 중심 축선 O - O에 평행하다. 구동 링크(53)의 선단부는 연결 샤프트(55)를 통해 피벗식 링크(54)의 아암부(54B)의 선단부에 피벗 가능하게 연결된다. 연결 샤프트(55)의 축선 방향은 회전 중심 축선 O - O에 평행하다.
피벗식 링크(54)에는 구동 부재(56)가 장착된다. 구동 부재(56)는 피벗식 링크(54)의 중간 부분에 피벗이 불가능한 방식으로 고정된 구동 지지 몸체(56a)와, 이 구동 지지 몸체(56a)에 마련된 종동부(56b)를 포함한다. 종동부(56b)는 캠 홈(61)을 따라 이동 가능하다. 종동부(56b)는 캠 홈(61)을 따라 구르지 않으면서 구르거나 활주할 수도 있다.
도 12에서는, 예시를 위해 구동 지지 몸체(56a)가 제거되어 있으며, 피벗식 링크(54), 종동부(56b) 및 구동 링크(53) 사이의 상대적 위치를 보여준다.
회전 베이스(6)가 회전할 때, 종동부(56b)는 캠 홈(61)을 따라 이동한다. 이 때, 종동부(56b)와 회전 중심 축선 O - O 사이의 거리는 캠 홈(61)의 형상에 의존하여 변화된다. 이러한 변동에 의존하여 피벗식 링크(54)가 피벗된 후, 요동 지지 부재(50)가 구동 링크(53)를 통해 피벗된다. 도시된 실시예에서, 요동 구동 수단은 캠 부재(60)와 종동부(56b)로 형성된다.
따라서, 요동 지지 부재(50)는 캠 홈(61)에 의해 피벗된다. 요동 지지 부재(50)의 피벗 타이밍은 제1 실시예의 밀봉 장치(1)와 동일하다. 종동부(56b)가 각도 위치(A2)로부터 각도 위치(A3)로 이동할 경우, 요동 지지 부재(50)는 요동 샤프트(51A)를 중심으로 하여 회전 드럼(5)의 외주면(5A)을 향해 피벗되어 클램핑 위치에 이른다. 한편, 종동부(56b)가 각도 위치(A0)로부터 각도 위치(A1)로 이동할 경우, 요동 지지 부재(50)는 요동 샤프트(51A)를 중심으로 하여 고정 테이블(4)을 향해 약 90°이상 피벗되어 후퇴 위치에 배치된다.
도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에서는 각각의 유지부(52)에 2개의 탄성 부재(71, 72)가 마련된다. 2개의 탄성 부재(71, 72)는 회전 드럼(5)의 폭 방향을 따라, 즉 회전 중심 축선 O - O을 따라 배열된다.
탄성 부재(71, 72)는 도 4에 도시된 탄성 부재(13)와 유사하다. 즉, 탄성 부재(71, 72)는 공기가 유체로서 공급되는 탄성 변형 가능한 가방형 몸체를 각각 포함한다.
유지부(52)의 기본 구조는 도 4에 도시된 유지부(11)와 동일하다. 2개의 탄성 부재(71, 72)는 고정판(71A, 71B)을 매개로 하여 유지부(52)의 장착면(52B)에 고정된다. 또한, 유지부(52)는 도 4에 도시된 프레임부(11a, 11a)와 유사한 프레임부(51a, 51a)를 장착면(52B)에 대향하는 위치에 구비한다. 프레임부(51a, 51a)는 내측면(51c, 51c)을 구비하며, 이 내측면은 요동 샤프트(51A)로부터 멀어질수록 호른(8)을 향해 접근하도록, 장착면(52B)에 평행한 평면에 대해 각도 θ만큼 기울어져 있다.
탄성 부재(71, 72)의 다른 단부에는 지지판(70)이 고정된다. 지지판(70)에는 앤빌(14)이 고정된다. 앤빌(14)이 호른(8)과 접촉하지 않은 상태에서, 지지판(70)은 탄성 부재(71, 72) 내의 유압에 의해 내측면(51c, 51c) 상으로 압박된다. 따라서, 앤빌(14)의 표면은 경사각 θ를 갖는다. 경사각 θ의 제공 효과는 제1 실시예의 밀봉 장치(1)와 동일하다.
고정판(71A, 71B)에는 노즐(73, 74)이 마련된다. 이들 노즐(73, 74)에는 공기 파이프(75, 76)가 연결된다. 탄성 부재(71, 72)의 내압은 공기 파이프(75, 76)와 노즐(73, 74)을 통해 개별적으로 설정될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 호른(8)과 앤빌(14)에 의해 클램핑되는 연질 가공물(30)의 영역에서, 허리 측면의 두께가 다리 측면의 두께보다 크다. 따라서, 도시된 실시예에서는 다리 측면에서 앤빌(14)을 압박하는 탄성 부재(72)의 내압이 허리 측면에서 앤빌을 압박하는 탄성 부재(71)의 내압보다 약간 크게 설정되어 있 다.
따라서, 다리 측면에서는 앤빌(14)이 비교적 큰 압력으로 호른(8) 상에 압박되고, 허리 측면에서는 앤빌(14)이 비교적 작은 압력으로 호른(8) 상에 압박된다. 그 결과, 두께가 상이한 부분을 갖는 연질 가공물(30)이 허리 측면으로부터 다리 측면에 이르는 전체 길이에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 용융 접합될 수 있다. 따라서, 밀봉부(S)를 국부적으로 딱딱하게 만들어 최종 흡수성 물품의 질감을 저하시킬 수도 있는 국부적인 과잉 용융이 회피될 수 있다.
또한, 서로 두께가 상이한 부분 상에 균일한 밀봉이 형성될 수 있으므로, 양 탄성 부재(71, 72)의 내압이 과도하게 크지 않은 경우에도 밀봉의 불량은 거의 야기되지 않는다. 따라서, 연질 가공물에 과도한 압력이 가해지는 것이 회피될 수 있어, 시트의 용융을 회피할 수 있다.
전술한 바와 같이 연질 가공물(30)에 두께가 서로 상이한 부분이 있는 경우에는, 복수 개의 탄성 부재(71, 72)의 내압을 개별적으로 설정하는 것이 효과적이다. 그러나, 전술한 경우 대신에 또는 이외에, 밀봉되는 부분에 상이한 물질이 분배되어 있는 경우에도 효과적이다. 예를 들어, 밀봉되는 부분의 상이한 위치에 용융점이 상이한 물질이 분배되어 있는 경우에는, 용융점이 높은 물질에 대향하는 탄성 부재의 내압을 높이고, 용융점이 낮은 물질에 대향하는 탄성 부재의 내압을 낮춘다. 따라서, 균일한 밀봉부가 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 앤빌(14)은 하나인 점을 유의하라. 그러나, 2개의 앤빌, 즉 탄성 부재(71)에 의해 편향되는 하나의 앤빌과 탄성 부재(72)에 의해 편행 되는 다른 앤빌이 개별적으로 마련될 수 있다. 또한, 탄성 부재(71)에 의해 편향되는 부분과 탄성 부재(72)에 의해 편향되는 부분의 독립적인 거동을 가능하게 하기 위해, 탄성 부재(71)에 의해 지지되는 부분과 탄성 부재(72)에 의해 지지되는 부분 사이에 얇은 부분이 형성되어 있는 단일 앤빌이 마련될 수도 있다.
도 14는 각 밀봉 기구에 각각 마련된 각 탄성 부재(71, 72)의 내압을 가변적으로 설정할 수 있는 압력 설정 수단인 배관을 보여준다.
2개의 압력 설정부(81, 82)에는 고압 공기가 공기 펌프 등과 같은 공기압 발생 수단(80)으로부터 인가된다. 하나의 압력 설정부(81)는 연질 가공물(30)에 대한 밀봉 작업이 수행될 경우, 탄성 부재(71, 72)에 대한 공급 압력을 예정된 값으로 설정하도록 되어 있다. 다른 압력 설정부(82)는 탄성 부재(71, 72)가 지지판(70)에 가하는 압력을 해제하기 위해 탄성 부재(71, 72)로부터 공기를 방출하는 것이다. 이러한 압력 설정부(82)는, 예를 들어 연질 가공물(30)을 밀봉 장치(40)에 공급하는 단계와, 밀봉 작업이 개시되었을 때 회전 드럼(5)을 소정 기간 동안 회전시키는 단계 등과 같은 셋업 작업에 사용된다. 압력 설정부(81, 82)는 다이어프램을 이용한 조절기로서 구성될 수 있다.
압력 설정부(81, 82)는 스위칭 밸브(84)에 의해 절환된다. 스위칭 밸브(84)의 전방에는 압력 센서(85)가 마련된다. 압력 센서(85)는 배관 내의 압력이 예정된 값 이하로 저하될 때 전기 신호(85a)를 발생시키도록 설계된다. 전기 신호(85a)가 발생되면, 밀봉 장치(40)에 의한 밀봉 작업은 중단된다.
각 밀봉 기구에는, 파이프(75)를 통해 탄성 부재(71)의 내측에 연통되어 있 는 감압 압력 제어 밸브(86)와, 파이프(76)를 통해 탄성 부재(72)의 내측에 연통되어 있는 감압 압력 제어 밸브(87)가 마련된다. 밀봉 작업 동안에, 압력 설정부(81)에 의해 설정되는 압력은 감압 압력 제어 밸브(86)에 의해 감소되어 탄성 부재(71)에 공급되고, 감압 압력 제어 밸브(87)에 의해 감소되어 탄성 부재(72)에 공급된다.
감압 압력 제어 밸브(86, 87)는 밸브의 개방량을 조절함으로써 탄성 부재(71, 72)에 공급되는 압력을 개별적으로 설정할 수 있다. 이로써, 전술한 바와 같이, 예컨대 탄성 부재(71)의 내압은 약간 낮게 설정되고 탄성 부재(72)의 내압은 약간 높게 설정된다.
여기에서는, 밀봉 장치(40)에 단지 2개의 감압 압력 제어 밸브, 즉 복수 개의 탄성 부재(71)에 공급되는 공기 압력을 모두 동시에 조절하는 하나의 감압 압력 제어 밸브와, 복수 개의 탄성 부재(72)에 공급되는 공기 압력을 모두 동시에 조절하는 다른 감압 압력 제어 밸브가 마련될 수도 있다.
도 14에 도시된 배관 중에서, 압력 센서(85)와 감압 압력 제어 밸브(86, 87)는 회전 베이스(6)에 장착되고, 스위칭 밸브(84)와 압력 센서(85)를 연결하는 배관은 회전 중심 축선 O - O를 따라 배열되며, 회전 조인트를 매개로 하여 밀봉 장치(40)의 외부로 연장된다.
제1 실시예의 밀봉 장치(1)에도 도 14에 도시된 것과 유사한 배관이 마련되어 있음을 유의하라. 그러나, 밀봉 장치(1)의 경우에는 각 밀봉 기구 마다 하나의 감압 압력 제어 밸브가 마련되어 있다.
제1 실시예에서는 각 유지부(11)에 하나의 탄성 부재(13)가 마련되어 있는 구조가 개시되어 있다. 한편, 제2 실시예에서는 각 유지부(52)에 2개의 탄성 부재(71, 72)가 마련되어 있는 구조가 개시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 각 유지부에 3개 이상의 탄성 부재가 마련될 수 있다.
상세히 전술한 여러 구조의 결과로서, 본 발명은 이하의 잇점 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
(1) 밀봉부는 연속적인 연질 가공물의 소정 위치에 고속으로 형성될 수 있다;
(2) 연속적인 연질 가공물은 밀봉 기구의 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재에 의해 빠르고 확실하게 클램핑 및 언클램핑될 수 있다;
(3) 단지 제2 클램핑 부재의 요동 또는 피벗 운동에 의해서만 클램핑 및 언클램핑될 수 있으므로, 장치의 작동이 간단해지고 장치의 구조가 단순화될 수 있다.
특히, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 제2 클램핑 부재가 캠 부재의 사용에 의해 피벗된다면, 회전부의 회전력은 제2 클램핑 부재를 클램핑 및 언클램핑 방향으로 구동하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 구동력 공급원을 최소화할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 유체가 안에 공급되는 케이싱을 구비한 탄성 부재가 제2 클램핑 부재를 압박하는 데 이용되는 경우, 연질 가공물에는 제2 클램핑 부재에 의해 균일한 압력이 쉽게 인가될 수 있다. 또한, 이 경우에는 탄성 부재의 내압을 자유롭게 설정할 수 있으므로, 연질 가공물의 구조가 바뀌는 경우에도 단지 내압을 변화시킴으로써 초기 설정을 바꿀 수 있어, 작업 효율이 향상된다. 특히, 각 밀봉 기구에 복수 개의 탄성 부재가 마련된 경우에는, 국부적으로 두께가 상이한 연질 가공물에 균일한 클램핑력을 쉽게 인가할 수 있다.
본 발명은 그 예시적인 실시예에 관하여 예시 및 기술되었지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서도 이들 실시예에 전술한 변경 및 다양한 그 밖의 변경과, 생략 및 추가가 행해질 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 특정 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안되며, 첨부된 청구 범위에 포함되는 범위 내에서 구현될 수 있는 모든 가능한 실시예와 그 동등예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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  11. 용융 접합 가능한 연질 가공물을 사이에서 클램핑하여 상기 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재와, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에서 상기 연질 가공물을 클램핑하도록 제2 클램핑 부재를 구동시키고 제1 클램핑 부재로부터 멀어지게 제2 클램핑 부재를 구동시키는 구동 수단을 구비하는 밀봉 기구를 포함하며,
    상기 제2 클램핑 부재는 탄성 부재를 매개로 하여 지지 부재 상에 지지되며, 이 지지 부재는 상기 구동 수단에 의해 구동되어, 상기 제2 클램핑 부재가 상기 탄성 부재에 의해 발생된 탄성력에 의하여 제1 클램핑 부재를 향해 편향되며, 상기 탄성 부재는 유체가 도입되는 변형 가능한 케이싱을 구비하고,
    상기 제2 클램핑 부재를 지지하는 복수 개의 탄성 부재가 상기 지지 부재에 마련되는 것인 밀봉 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연질 가공물은 밀봉 장치에 연속적으로 공급되고, 상기 연속적인 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되어, 밀봉 기구는 상기 연속적인 연질 가공물에 상기 공급 방향을 따라 소정 간격으로 밀봉부를 형성하는 것인 밀봉 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 회전부를 더 포함하고, 상기 회전부가 회전할 때 밀봉 기구가 밀봉부를 순차적으로 형성하도록, 상기 회전부의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되고, 상기 연질 가공물은 상기 회전부에 연속적으로 공급되는 것인 밀봉 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 연속적인 연질 가공물은 용융 접합 가능한 시트와, 이 연질 가공물의 공급 방향으로 서로 간격을 두고 배치되고 상기 시트에 의해 지지되는 액체 흡수성 몸체를 포함하며, 각 액체 흡수성 몸체가 인접 밀봉 기구 사이에 위치하고 상기 시트가 접혀 뒤집힌 상태에서 밀봉이 실시되는 것인 밀봉 장치.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 케이싱 내 유체 압력을 변화시키는 압력 설정 수단을 더 포함하는 것인 밀봉 장치.
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서, 상기 복수 개의 탄성 부재의 각 케이싱 내 유체 압력을 개별적으로 설정하는 압력 설정 수단을 더 포함하는 것인 밀봉 장치.
  18. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 밀봉 기구는 초음파 밀봉 장치이고, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 중 하나는 호른이며, 다른 하나는 앤빌인 것인 밀봉 장치.
  19. 각각 밀봉부를 갖는 연질 물품을 제조하는 방법으로서,
    밀봉 기구를 형성하는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에 연질 가공물을 클램핑함으로써, 연속적인 연질 가공물에 밀봉부를 형성하는 단계와;
    상기 밀봉부 형성 단계 이전에, 동시에, 또는 이후에 상기 연질 가공물을 절단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 클램핑 부재는 탄성 부재를 매개로 하여 상기 제1 클램핑 부재를 향해 편향되며, 상기 탄성 부재는 유체가 도입되는 변형 가능한 케이싱을 구비하고,
    복수 개의 탄성 부재가 마련되고, 각 탄성 부재는 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 것인 연질 물품 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 연속적인 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되어, 상기 밀봉 기구가 상기 연속적인 연질 가공물에 연질 가공물의 공급 방향을 따라 소정 간격으로 밀봉부를 형성하는 것인 연질 물품 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서, 회전부의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개의 밀봉 기구가 배열되고, 상기 연속적인 연질 가공물은 상기 회전부에 공급되어, 상기 회전부가 회전할 때 상기 밀봉 기구가 상기 밀봉부를 순차적으로 형성하는 것인 연질 물품 제조 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱 내의 유압은 예정된 값으로 설정되는 것인 연질 물품 제조 방법.
  23. 삭제
  24. 제19항에 있어서, 상기 복수 개의 탄성 부재의 내압은 독립적으로 설정되는 것인 연질 물품 제조 방법.
  25. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속적인 연질 가공물은 상기 밀봉부가 형성되는 영역에 두께가 상이한 부분을 구비하는 것인 연질 물품 제조 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 연속적인 연질 가공물은 상기 밀봉부가 형성되는 영 역에 두께가 상이한 부분을 구비하고, 상기 연질 가공물의 두꺼운 부분을 향해 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 탄성 부재의 내부 유체 압력과, 상기 연질 가공물의 얇은 부분을 향해 상기 제2 클램핑 부재를 편향시키는 탄성 부재의 내부 유체 압력은 서로 독립적으로 설정되는 것인 연질 물품 제조 방법.
  27. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속적인 연질 가공물은 용융 접합 가능한 시트와, 이 연질 가공물의 공급 방향으로 서로 간격을 두고 배치되고 상기 시트에 의해 지지되는 액체 흡수성 몸체를 포함하며, 상기 시트가 접혀 뒤집힌 상태에서 인접 액체 흡수성 몸체 사이의 위치에서 밀봉이 실시되는 것인 연질 물품 제조 방법.
  28. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 기구는 초음파 밀봉 장치이고, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 중 하나는 호른이며, 다른 하나는 앤빌인 것인 연질 물품 제조 방법.
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