Un método para estirar incrementalmente una banda, comprendiendo el método las etapas de:

a. suministrar una banda (116); b. suministrar un elemento (112) de activación único, que comprende una pluralidad de dientes y ranuras; c. suministrar una correa (114) de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único; d. formar una zona (120) de deformación entre la correa de activación y el elemento de activación único, en la que la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único engranan con la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación a una profundidad de engranado controlable que puede aumentar linealmente a lo largo de la zona de deformación; y e. transportar la banda a través de la zona de deformación, en la que la banda se estira incrementalmente

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Se da a conocer un método y un aparato para estirar incrementalmente una banda. En particular, el método y aparato están destinados al estiramiento incremental controlado de una banda con una deformación reducida, lo que resulta en propiedades de banda mejoradas con un daño mínimo a la misma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las telas no tejidas o bandas, solas o laminadas con otras telas no tejidas o películas, constituyen la totalidad o parte de numerosos productos comerciales, incluidos los productos absorbentes desechables tales como los productos para adultos incontinentes, compresas higiénicas, pañales desechables y bragas pañal. Otros productos comerciales incluyen telas para limpiar, prendas de protección y batas quirúrgicas. Las telas no tejidas se han utilizado en la fabricación de tales productos de higiene personal debido a que se pueden producir a bajo coste con un aspecto deseable similar al de los géneros tejidos. Gracias a sus propiedades elásticas, algunas telas no tejidas se han podido emplear en prendas ajustadas, y su flexibilidad permite al portador de las mismas moverse normalmente y sin restricciones.

Las telas no tejidas o bandas tienen una estructura física de fibras, hilos o hebras individuales entrecruzadas, pero no de una manera regular e identificable como sucede en las telas tejidas o tejidos de punto. Las fibras pueden ser continuas o discontinuas, y frecuentemente se fabrican a partir de polímeros termoplásticos o resinas de copolímeros de las poliolefinas, poliésteres y poliamidas corrientes, así como de numerosos otros polímeros. También se pueden emplear fibras de

mezclas de polímeros o fibras multicomponentes conjugadas. Los métodos y aparatos para conformar fibras y producir bandas de material no tejido a partir de fibras sintéticas incluyen la fusión por soplado, adherencia de filamentos y cardado. Durante la producción de materiales no tejidos se controlan fácilmente las propiedades físicas tales como la resistencia, la suavidad, la elasticidad, la absorbencia, la flexibilidad y la transpirabilidad. No obstante, con frecuencia es necesario equilibrar determinadas propiedades con relación a otras. Un ejemplo de ello sería el intento de disminuir los costes reduciendo el peso por unidad de superficie del tejido, pero manteniendo una resistencia aceptable.

Las películas son otro componente habitual de muchos productos comerciales, por ejemplo bolsas de basura, láminas de respaldo de pañales, materiales de embalaje, componentes elásticos y películas con aberturas tales como las láminas superiores. Otras películas se emplean como una capa barrera transpirable para un mayor confort. Las películas microporosas transpirables comprenden películas rellenas que incluyen un polímero termoplástico y un material de carga. Estas películas y otras diferentes se pueden fabricar mediante uno cualquiera de los muchos procesos de producción de películas conocidos en la técnica, incluidos la extrusión, el moldeo y el soplado.

Generalmente se considera que para muchas aplicaciones es deseable que las películas y telas no tejidas tengan propiedades relacionadas con la resistencia, suavidad, estiramiento y/o elongación. La suavidad se puede mejorar mediante varias etapas mecánicas, incluido el estiramiento del material no tejido, a fin de romper los enlaces secundarios que tienden a rigidizar el material. También se puede mejorar la elongación o estiramiento del material estirando la banda mientras ésta pasa entre rodillos de activación. Los rodillos

de activación poseen dientes y ranuras que engranan entre sí en una línea de contacto con una longitud de trayectoria de activación. Las herramientas típicas de activación de rodillo sobre rodillo tienen una longitud de trayectoria de activación del orden de 1,3 cm (0,5 pulgadas) o menor. Para las películas, materiales no tejidos y procesos de fabricación comerciales generalmente se desea una producción a la máxima velocidad de línea posible, a fin de reducir los costes de fabricación. Como consecuencia de ello, el estiramiento resultante de la activación se puede producir a tensiones elevadas que, según la índole del material, pueden ocasionar daños al producto final.

El documento WO 2004/020174 describe un método y un aparato para estirar incrementalmente una banda flexible entre superficies engranadas entre sí.

Debido a la creciente presión para reducir los costes de materiales, el sector continuamente está buscando las maneras de reducir el peso por unidad de superficie o reemplazar los materiales por otros de menor coste en los productos de consumo, manteniendo las propiedades deseables tales como la resistencia, la suavidad, la elasticidad, la absorbencia, la flexibilidad y la transpirabilidad. Los materiales que, de forma típica, carecen de esas propiedades pueden obtenerlas mediante activación. Sin embargo, algunos materiales, incluidos algunos polipropilenos, polietilenos, poliésteres y materiales de celulosa no resisten la elevada tensión de deformación necesaria para los productos comerciales. Por ello, son necesarios procesos y equipos capaces de realizar una activación mecánica de materiales de bajo coste a velocidades de línea de proceso relativamente altas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención da a conocer un método y aparato que utilizan elementos de activación para estirar incrementalmente una banda con deformaciones relativamente bajas. Los elementos de activación incluyen una correa de activación y un único elemento de activación, en donde la correa de activación y el único elemento de activación comprenden una pluralidad de dientes y ranuras que se complementan y engranan entre sí a una profundidad de engranado en una zona de deformación. La profundidad de engranado puede aumentar linealmente en la zona

deformación, de manera que una banda interpuesta entre la correa de activación y el único elemento de activación en la zona de deformación se estire incrementalmente a una tensión de deformación reducida. Los elementos de activación pueden conformar zonas de deformación con una longitud de trayectoria relativamente más larga, que ocupan un espacio limitado en la dirección de avance de la máquina.

En una realización, el único elemento de activación es un único rodillo de activación que posee una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales. En esta realización, la zona de deformación está conformada entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación y una sección curvada de una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del único rodillo de activación que engranan uno con otro a la profundidad de engranado. A lo largo de la zona de deformación se han dispuesto varios rodillos de apoyo que obligan a la primera sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación a engranar en la sección

curvada de la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del único rodillo de activación y controlan la profundidad del engranado entre los mismos. En una realización alternativa, al menos dos de los rodillos de apoyo se pueden ajustar de forma independiente para controlar la profundidad de engranado. En otra realización, los rodillos de apoyo están dispuestos de forma que controlan la profundidad de engranado a fin de que aumente linealmente a lo largo de al menos una parte de la zona de deformación, de modo que una banda interpuesta entre la correa de activación y el único rodillo de activación en la zona de deformación se estire incrementalmente a una tensión de deformación constante.

En otra realización, la correa de activación es una primera correa de activación y el único elemento de activación es una segunda correa de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación. Se forma una zona de deformación con una longitud de trayectoria entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación y una segunda sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación. Para esta realización, se dispone un primer conjunto de cilindros que soporta la primera sección de la primera correa de activación, y un segundo conjunto de cilindros que soporta la segunda sección...

1. Un método para estirar incrementalmente una banda, comprendiendo el método las etapas de:

a. suministrar una banda (116);

b. suministrar un elemento (112) de activación único, que comprende una pluralidad de dientes y ranuras;

c. suministrar una correa (114) de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único;

d. formar una zona (120) de deformación entre la correa de activación y el elemento de activación único, en la que la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único engranan con la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación a una profundidad de engranado controlable que puede aumentar linealmente a lo largo de la zona de deformación; y

e. transportar la banda a través de la zona de deformación, en la que la banda se estira incrementalmente.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el elemento de activación único comprende un rodillo de activación único que tiene una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales.

3. El método según la reivindicación 2, en el que la zona de deformación está formada entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación y una sección curvada de una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único.

4. El método según la reivindicación 3, en el que la profundidad de engranado está controlada por una serie de

rodillos de apoyo dispuestos a lo largo de la zona de deformación, que presionan la primera sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación para que engranen en la sección curvada de la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único.

5. El método según la reivindicación 1, en el que la correa de activación comprende una primera correa de activación y el elemento de activación único comprende una segunda correa de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan y engranan en la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación a la profundidad de engranado en la zona de deformación.

6. El método según la reivindicación 5, en el que la zona de deformación está formada entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación y una segunda sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación, en el que la primera sección de la primera correa de activación está soportada por un primer conjunto de rodillos y la segunda sección de la segunda correa de activación está soportada por un segundo conjunto de rodillos, y en el que el primer conjunto de rodillos y el segundo conjunto de rodillos están dispuestos en la zona de deformación para presionar la primera sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación para que engrane en la segunda sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación y para controlar la profundidad de engranado entre las mismas.

7. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la profundidad de engranado está controlada

para que aumente linealmente a lo largo de al menos una parte de la zona de deformación.

8. Un aparato (110) para estirar incrementalmente una banda (116), comprendiendo el aparato:

a. un elemento (112) de activación único, que comprende una pluralidad de dientes y ranuras;

b. una correa (114) de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único; y

c. una zona (120) de deformación formada entre la correa de activación y el elemento de activación único, en la que la pluralidad de dientes y ranuras del elemento de activación único engranan en la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación a una profundidad de engranado controlada que puede aumentar linealmente a lo largo de la zona de deformación, de modo que una banda (116) interpuesta entre la correa de activación y el elemento de activación único en la zona de deformación se estire incrementalmente.

9. El aparato según la reivindicación 8, en el que el elemento de activación único comprende un único rodillo de activación que tiene una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales.

10. El aparato según la reivindicación 9, en el que la zona de deformación está formada entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación y una sección curvada de una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único.

11. El aparato según la reivindicación 10, en el que la profundidad de engranado está controlada por una serie de rodillos de apoyo dispuestos a lo largo de la zona de deformación que soportan la primera sección de la pluralidad

de dientes y ranuras de la correa de activación a lo largo de la sección curvada de la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único.

12. El aparato según la reivindicación 8, en el que la correa de activación comprende una primera correa de activación y el elemento de activación único comprende una segunda correa de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan y engranan en la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación en la zona de deformación a la profundidad de engranado.

13. El aparato según la reivindicación 12, en el que la zona de deformación está formada entre una primera sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación y una segunda sección de una pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación, en el que la primera sección de la primera correa de activación está soportada por un primer conjunto de rodillos y la segunda sección de la segunda correa de activación está soportada por un segundo conjunto de rodillos, y en el que el primer conjunto de rodillos y el segundo conjunto de rodillos están dispuestos para presionar la primera sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación de modo que engrane en la segunda sección de la pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación y para controlar la profundidad de engranado entre las mismas. 14. El aparato, tal como se define en la reivindicación 8, comprendiendo el aparato: a. un elemento de activación único que comprende un

rodillo de activación único que tiene una pluralidad de dientes y ranuras perimetrales;

b. una correa de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único;

c. una zona de deformación que tiene una longitudid de trayectoria formada entre una primera sección de la correa de activación y una sección curvada del rodillo de activación único, en la que la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único engranan en la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación a una profundidad de engranado; y

d. una serie de rodillos de apoyo que soportan la primera sección de la correa de activación a lo largo de la longitud de la trayectoria, presionando la pluralidad de dientes y ranuras de la correa de activación para que engranen en la pluralidad de dientes y ranuras perimetrales del rodillo de activación único y controlando la profundidad de engranado entre los mismos.

15. El aparato, según la reivindicación 14, en el que al menos dos de los rodillos de apoyo se pueden ajustar independientemente para controlar la profundidad de engranado, y en el que la profundidad de engranado se puede controlar de modo que aumente linealmente a lo largo de al menos una parte de la zona de deformación.

16. Un aparato, tal como se define en la reivindicación 8, comprendiendo el aparato:

a. un elemento de activación único que comprende una primera correa de activación que tiene una pluralidad de dientes y ranuras;

b. una segunda correa de activación que comprende una pluralidad de dientes y ranuras que complementan la

pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa

de activación;

c. una zona de deformación que tiene una longitud de trayectoria formada entre una primera sección de la primera correa de activación y una segunda sección de la segunda corea de activación, en la que la pluralidad de dientes y ranuras de la primera correa de activación engranan en la pluralidad de dientes y ranuras de la segunda correa de activación a una profundidad de engranado; y

d. un primer conjunto de rodillos que soporta la primera sección de la primera correa de activación a lo largo de la longitud de trayectoria y un segundo conjunto de rodillos que soporta la segunda sección de la segunda correa de activación a lo largo de la longitud de trayectoria, en el que el primer conjunto de rodillos y el segundo conjunto de rodillos están dispuestos para presionar los dientes y ranuras de la primera correa de activación para que engranen en los dientes y ranuras de la segunda correa de activación y para controlar la profundidad de engranado entre ellos.

17. El aparato, según la reivindicación 16, en el que al menos dos rodillos dispuestos en lugares diferentes a lo largo de la longitud de la trayectoria de la zona de deformación son ajustables independientemente para modificar la profundidad de engranado, y en el que la profundidad de engranado se puede controlar de modo que aumente linealmente a lo largo de al menos una parte de la zona de deformación.

18. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 17, en el que el aparato ocupa un espacio en una dirección de la máquina que es inferior a aproximadamente 3,0 metros, y en el que la zona de deformación tiene una longitud de

trayectoria de al menos aproximadamente 0,05 metros, preferiblemente de al menos aproximadamente 0,15 metros.