专利名称：用于伸长由热塑性合成树脂形成的片材的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合用于伸长由热塑性合成树脂形成的纤维集合体、由热塑性合成树脂形成的薄膜等的片材的装置。
背景技术：
目前，用于使由热塑性合成树脂形成的纤维或薄膜的片材向机械方向行进、在其行进过程中向机械方向伸长片材的方法及装置是众所周知的。
例如，在日本特公昭60-26859号公报(专利文献l)中发表了用于伸长作为由热塑性合成树脂形成的片材的无纺布的连续体的装置。该装置使用具有与辊的轴平行的槽的第一啮合辊对和具有与该轴垂直的槽的第二啮合辊对，将无纺布向机械方向和与该方向交叉的方向伸
长。辊对的各辊的周面在横断槽的方向的剖面呈现正弦波形状。
并且，在日本特表2002-513723号(P2002國513723A )公报(专利文献2)中发表了使移动片材动作的方法和装置。该装置具有向着片材的移动方向旋转的中夬盘和外侧盘。中央盘具有周面和一对相对应的端面，至少一个端面具有动作工具，相对该动作工具，外侧盘具有互补形动作工具。动作工具和互补形工具具有相互啮合的波形齿。片材的片材宽度方向的中央部抵靠在中央盘的周面，而片材的两侧部分别向着中央盘的两端面弯曲。弯曲的侧部通过净皮动作工具和互补形动作工具夹住而被伸长。
专利文献1:日本特公昭60-26859号公才艮专利文献2:日本特表2002-513723号(P2002-513723A)公报在专利文献1所示的装置中，在成对的辊的各周面形成正弦波形的槽。在用于将无纺布向机械方向伸长的第一啮合辊对的辊中，形成
3与轴心平行的槽。为了利用该辊对提高无纺布的伸长率，加深槽的深度即可，换句话说，提高正弦波的隆起部分的高度即可，这样形成时，为了在成对的辊进行旋转时辊与辊的隆起部分不相互干涉，例如需要加大各辊的直径。但是，辊的直径越大，辊的制作费用就越高。并且，在该装置中，由于成对的辊之间的接触时间短，很难降低片材的伸长速度来慢慢地伸长片材。
并且，在专利文献2所述的装置中，由于动作工具和互补形的动作工具在中央盘的轴方向接近、分离，因此，可降低这两个工具相互啮合的速度，慢慢地伸长片材。但是，在该装置中，由于使片材的侧部向着中央盘的端面弯曲，在该端面伸长片材，因此，很难以相同的伸长率伸长片材的宽度方向的靠近中央部的部分和靠近边缘的部分。即，很难在整个宽度上以相同的伸长率伸长片材。
发明内容
因此，本发明的课题是提供容易在整个宽度上以相同的伸长率伸长片材的装置。
为了解决上述课题，本发明对象是一种用于将由热塑性合成树脂装置。
在该装置中，本发明的特征如下。在上述滚筒中，上述周面通过向上述滚筒的周向排列的多个第一伸长用部件形成，在上述滚筒的旋转轴上设置与上述滚筒同步地向与上述滚筒相同的方向旋转的旋转体。在上述旋转体上设置与上述各第一伸长用部件对应的多个第二伸长用部件，相互对应的上述第一伸长用部件和上述第二伸长用部件在上述滚筒的径向上相向的部位，由与上述轴平行地延伸且向上述滚筒的周向交替排列的凸部和凹部形成而呈现在上述径向上可相互脱离地啮合的互补形状。上述第一伸长用部件和上述第二伸长用部件中的至少一方可在上述径向移动地形成，可使处于使上述片材介于这两个部件之间的状态的这两个部件啮合。
4在本发明的一个实施方式中，在上述机械方向的上述滚筒的上游侧，设置可将上述片材导入上述第 一伸长用部件和上述第二伸长用部件之间的导入用夹持辊，在上述滚筒的下游侧，设置可将上述片材从上述第一伸长用部件和上述第二伸长用部件之间向上述机械方向导出的导出用夹持辊，可按照上述导入用夹持辊、上述滚筒、上述导出用夹持辊的顺序提高这些辊和滚筒的周向速度。
在本发明的另一个实施方式中，上述第一、二伸长用部件是能够以相互平行的状态啮合的平板状部件。
在本发明的装置中，在向着机械方向旋转的滚筒的周面排列多个第一伸长用部件，在与该滚筒同步地旋转的旋转体上设置与各第一伸长用部件对应的第二伸长用部件，第一伸长用部件和第二伸长用部件
在滚筒的径向相向的部位形成为可在该径向相互啮合。除此之外，第一伸长用部件和第二伸长用部件中的至少一方部件由于可在滚筒的径向移动地形成，因此，向机械方向行进的片材被向第一伸长用部件和第二伸长用部件导入， 一旦旋转轴方向的尺寸大于片材的宽度地形成的第一、第二伸长用部件啮合，则片材的宽度方向的各部位被向机械方向相同地伸长。
在片材被导入用夹持辊和导出用夹持辊引导、向机械方向行进的方式的本发明中，如果使滚筒的周向速度高于导入用夹持辊的周向速度，则可将片材以向机械方向伸长的状态向第一伸长用部件和第二伸长用部件之间引导。并且，如果使导出用夹持辊的周向速度高于滚筒的周向速度，则可使利用第一、第二伸长用部件进行的伸长将机械方向的尺寸伸长后的片材不松弛地向机械方向行进。
在第一、第二伸长用部件是平板状方式的本发明中，容易在这些部件上形成凸部和凹部。
图l是装置的立体图。
图2是装置的部分分解立体图。图3是滚筒的正视图。
图4是滚筒和旋转体的侧视图。
图5是表示上侧齿型板的动作的图。
图6是上侧齿型板和下侧齿型板的部分扩大图。
图7是表示上侧齿型板的移动速度的一例的图。
图8是表示上侧齿型板的移动速度的另一例的图。
图9是表示上侧齿型板和下侧齿型板的一例的图。
图IO是表示下侧齿型板的一例的图。
附图标记说明
1片材；2装置；6滚筒；7旋转体(板集合体)；8旋转轴； 13导入用夹持辊；16导出用夹持辊；31凸部；32凹部；41凸部； 42凹部；L、 L!-L12第一伸长用部件(下侧齿型板)；U、 U广Uu第 二伸长用部件(上侧齿型板)。
具体实施例方式
以下参照附图、就本发明的用于伸长利用热塑性合成树脂形成的 片材的装置进行具体说明。
图1、 2是用于伸长假想线所示的纤维片材1的装置2的整体立体 图和部分立体图。装置2具有水平的底座3和一对从底座3垂直立起 的支承体4a、 4b，滚筒6和板集合体7通过轴8被两个支承体4a、 4b 支承。图2表示支承体的一方4a脱离底座3的状态。箭头M表示装 置2的机械方向，滚筒6和板集合体7是在伸长纤维片材1时、绕被 两个支承体4a、 4b支承的轴8或者与轴8—起向机械方向M以相同 的周向速度旋转的旋转体。滚筒6的周面由作为本发明的第一伸长用 部件的多个下侧齿型板L形成。板集合体7具有与多个下侧齿型板L 分别对应的多个上側齿型板U，该上侧齿型板U形成本;^明的第二伸 长用部件。上侧齿型板U —面向机械方向M旋转一面反复进行相对 下侧齿型板L的接近和分离，相对于被一对导入用夹持辊13引导的 片材1所紧密接合的下侧齿型板L以两板L、 U的齿形(参照图6)进行啮合的方式接近，伸长片材l。伸长片材1后， 一旦上侧齿型板
U与下侧齿型板L分离，片材1被一对导出用夹持辊16引导而脱离 下侧齿型板L，向机械方向行进。这样，片材1在其向机械方向M行 进的期间，在装置2中被向机械方向M伸长。在片材l是可弹性伸长 的形式的情况下，装置2上的伸长后的片材1显示出恢复到原来尺寸 的趋势，而在片材l是可非弹性地伸长的形式的情况下，装置2上的 伸长后的片材l变得比原来的尺寸长。
图3、 4是模式表示滚筒6和板集合体7的动作的图，图3表示从 轴方向看滚筒6和板集合体7时的主要部分，图4表示图3的IV-IV线 截断面上的滚筒6和板集合体7的状态。在图4中，板集合体7的上 侧齿型板U安装在向轴8的径向伸长的旋转杆21的末端。旋转杆21 由于通过使用收纳在形成于轴8周围的机械部22中的凸轮机构(无图 示)，可控制滚筒6的径向的移动速度，因此，安装在该旋转杆21上 的上侧齿型板U可以按所希望的速度与下侧齿型板L反复进行接近、 分离。并且，上侧齿型板U能以轴23为中心向双头箭头A方向4t转。 上侧齿型板U的这些接近、分离和旋转的状态与滚筒6的旋转同步。 例如，图4上方的上侧齿型板U旋转到以与下側齿型板L平行的状态 相向的位置，片材1介于这两个板U、 L之间。图的下方的上侧齿型 板U旋转到远离下侧齿型板L位置。图上方的上侧齿型板U —面按 压片材1一面向着箭头C所示的滚筒6的径向内侧直线移动，直到与 下侧齿型板L啮合的位置。通过旋转杆21进行该移动。
图3表示上侧齿型板U在相对下侧齿型板L从接近到分离的期间 通过与下侧齿型板L啮合、将介于两个板L、 U之间的片材l伸长的 过程。滚筒6的周面在其周向等分成12个部分SrS12。各部分SrSu 在与从轴8向径向放射状延伸的支轴R，-Ru分别对应的位置，具有被 总称为平板状的下侧齿型板L的各板LrL12。下侧齿型板LrL,2是平 板状，相互接合地排列在滚筒6的周向，连接轴8的中心0和各下侧 齿型板LrL,2的周向上的两端的线的开角a约为30。，相邻的支轴R 的开角为30。。上侧齿型板U也是平板状，由与各下侧齿型板L,-L12
7对应的上侧齿型板U，-Uu构成。但在图3中只表示了相对下侧齿型板 LrL7位于平行位置的上侧齿型板U、即上侧齿型板仏-U7。其他的上 侧齿型板U8-U12在从对应的下侧齿型板L8-L12分离地进行旋转(参照 图2)。
图5是部分扩大图3的部分S，-S7、表示上側齿型板U的动作的图。 各上侧齿型板U具有由向着滚筒6的轴方向延伸、在周向交替地排列 的上侧凸部31和上侧凹部32形成的齿型的表面33。各下侧齿型板L 具有由向着滚筒6的轴方向延伸、在周向交替地排列的下侧凸部41 和下侧凹部42形成的齿型的表面43。在装置2上，如图3至图5所 示，上侧齿型板U和下侧齿型板L可平行地排列，形成在这些板U、 L上的两个表面33、 43具有在滚筒6的径向上相互接近时、相互的凸 部和凹部啮合地形成的互补形状，张紧状态的片材1在机械方向M介 于两表面33、 43之间。两表面33、 43在以相同的周向速度向作为机 械方向M的周向旋转期间，经过以下工序伸长片材l，即，处于相互 平行的位置关系的工序Pp开始啮合的工序P2、进一步啮合的工序 P3、啮合量最大的工序P4、进行两表面33、 43分离的工序Ps以及解 除啮合的工序p"在图5中，部分Si在工序Pp上侧齿型板l^和下 侧齿型板L,虽然是相互分离，但处于平行状态。部分S2是从工序P, 的状态起处于滚筒6和板集合体7以轴8为中心向机械方向M旋转
30。后的工序P2的状态，板U2向着板L2移动，与张紧状态下的片材l 接触。部分S3处于工序P3的状态下，板U3比板U2向更下方移动，两
板U3和L3的啮合开始，板U3的凸部31和板L4的凸部41按压片材1 ， 在相邻的凸部31之间以及相邻的凸部41之间伸长片材1。部分S4在
工序P4的状态下，板U4和L4最深地啮合。部分Ss处于工序Ps的状 态，板U5从板Ls分离地开始上升。部分S6处于工序P6的状态，解除 板U6和板L6的啮合。经过这些工序P^P6被伸长的片材1由于被导出
用夹持辊16向机械方向M拉伸，因此，即〗吏从两板116和U解脱也
不会松弛地与凸部41接触。处于工序P7的部分S7是板U7比板U6进 一步上升、即将离开下侧齿型板L7地开始旋转的状态。工序Ps至Pu的部分Ss-Su是上侧齿型板U8-U12离开下侧齿型板Ls-Lu地旋转后的 状态(参照图2)。
图6是表示在图5的工序P4中、上侧齿型板仏的周向上的端部 和下侧齿型板L4的周向上的端部啮合的状态，是这些板U4、 U的部 分图。并且，在图6中，用假想线表示与工序Ps中的部分Ss的下侧 齿型板Ls啮合的上侧齿型板Us。上侧齿型板Us在滚筒6向机械方向 M旋转的期间，只与上側齿型板114如假想线所示地相邻很短时间后 离开下侧齿型板Ls、形成图5的工序Ps的状态。
图7是表示在工序PrP7期间、上侧齿型板U相刈下侧齿型板L 接近及分离时的滚筒6的径向上的上侧齿型板U的移动速度的一例的 图。上侧齿型板U可使用附属于旋转杆21的机构部22来调整该速度， 图的纵轴表示轴8的径向上的上侧齿型板U的速度(m/min )。横轴虽 然是时间轴，但取代时间用等间隔表示工序PrP7，并且在图3中表示 各工序P，-P7中的滚筒6的部分SrS7。另外，横轴上的待机点(l)和 待机点(2)表示图4的上侧齿型板U与下侧齿型板L接近的方向的 旋转结束的时刻、和离开下侧齿型板L的方向的旋转开始的时刻。在 图中，从工序P2至工序P4是伸长片材1的工序，上侧齿型板U移动 的速度是一定的。
图8是例示关于上侧齿型板U的与图7不同方式的移动速度。上 侧齿型板U与图7的方式相比，设定得在从啮合开始到到达最大啮合 量的期间伸长片材1的工序中的移动速度尤其变慢。关于移动速度， 在片材l伸长时的强度降低、在伸长中途有可能断裂的情况下，这样 的方式在避免该断裂的方面是有效的。
图9是表示与图5不同方式的上侧齿型板U和下侧齿型板L的一 例的图。各板U、 L具有底板45、 46和具有从各底板45、 46起垂直 延伸并具有矩形剖面的多个板状体47、 48。各板状体47、 47等间隔 地排列，形成凸部31、 41的同时在相邻的板状体47之间形成凹部32， 在相邻的板状体48之间形成凹部42。片材1如图所示地被压接于其 上的凸部31、 41伸长。本发明也可使用该方式的上侧齿型板U和下
9侧齿型板L进行实施。
图IO是表示与图6不同方式的下侧齿型板L的一例的图。在图 示例的下侧齿型板"和L4之间插入用于在滚筒6上追加凸部的板部 件51。板部件51进入与下侧齿型板L3和下侧齿型板L4啮合的上側齿 型板U3和上侧齿型板U4的各端部上的凸部31a和凸部31b之间，可 伸长处在板U3的凸部31a和板U4的凸部31b之间的片材1。
在装置2中，上侧齿型板U和下侧齿型板L通过将旋转轴8的轴 方向的尺寸形成得比片材1的宽度大，能够以相同的伸长率伸长片材 1的整个宽度。
通过以上说明可以了解到，在本发明的装置2中，通过在滚筒6 的周面上的周向安装多个平板状的下侧齿型板L，相对该板L从滚筒 6的径向啮合平板状的上側齿型板U，因而，不仅可容易使片材l的 整个宽度同样地伸长，而且平板状的板L、 U可容易地制作任意高度 的齿型，因此，也容易使用高度高的齿型、将片材l伸长到高的伸长 率。这样的发明也可以取代图示例，通过使下侧齿型板L向滚筒6的 径向移动、固定上侧齿型板U的方式进行实施。
对作为本发明的装置2的处理对象的片材1没有特别限制，但在 片材l由聚乙烯或聚丙烯、聚酯纤维等实质上可非弹性地伸长的纤维 形成时，通过利用本发明的装置2处理该片材1,可使该片材l具有 机械方向M上的永久变形。这样得到的片材1比原来的长度长。并且， 在片材1是聚氨酯等可弹性伸长的纤维和聚酯等可非弹性伸长的纤维 的混合物的情况下，如果利用该装置2 —面弹性地伸长聚氨酯纤维、 一面非弹性地伸长聚酯纤维，则在通过该装置2后的片材1中，聚氨 酯纤维弹性收缩的同时，通过该收缩在已经永久地伸长的聚酯纤维上 形成许多褶皱，因此，片材l的体积比伸长前大。
工业实用性
根据本发明，能够制造可以相同的伸长率伸长由热塑性合成树脂 形成的片材的整个宽度的装置。
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权利要求
1. 一种用于将由热塑性合成树脂形成的片材在向机械方向旋转的滚筒的周面上向所述机械方向伸长的装置，其特征在于，所述周面由向所述滚筒的周向排列的多个第一伸长用部件形成；在所述滚筒的旋转轴上设置有与所述滚筒同步地向与所述滚筒相同的方向旋转的旋转体，在所述旋转体上设置有与所述第一伸长用部件分别对应的多个第二伸长用部件；相互对应的所述第一伸长用部件和所述第二伸长用部件，在所述滚筒的径向上相向的部位由与所述轴平行地延伸且向所述滚筒的周向交替排列的凸部和凹部形成，呈在所述径向上能够相互脱离地啮合的互补形状；所述第一伸长用部件和所述第二伸长用部件中的至少一方能够在所述径向移动地形成，使得能够在使所述片材介于这两个部件之间的状态下将这两个部件啮合。
2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，在所述机械方向的所 述滚筒的上游侧，设置有能够将所述片材导入至所述第一伸长用部件 和所述第二伸长用部件之间的导入用夹持辊，在所述滚筒的下游侧， 设置有能够将所述片材从所述第一伸长用部件和所述第二伸长用部件 之间向所述机械方向导出的导出用夹持辊，能够按照所述导入用夹持 辊、所述滚筒、所述导出用夹持辊的顺序提高这些辊和滚筒的周向速 度。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一、二伸 长用部件是能够以相互平行的状态啮合的平板状部件。
全文摘要
本发明提供容易在整个宽度伸长由热塑性合成树脂形成的片材的装置。伸长由热塑性合成树脂形成的片材(1)用的装置(2)在向机械方向(M)旋转的滚筒(6)周面具有周向排列的多个第一伸长用部件(L)。与滚筒(6)同步向与滚筒(6)同方向旋转的旋转体(7)设在滚筒(6)的旋转轴(8)。与各第一伸长用部件(L)对应的多个第二伸长用部件(U)设在旋转体(7)。对应的第一伸长用部件(L)和第二伸长用部件(U)在滚筒(6)径向相向的部位由与轴(8)平行延伸且向滚筒(6)周向交替排列的凸部(31、41)和凹部(32、42)形成在滚筒(6)径向可脱离啮合的互补形状。第一伸长用部件(L)和第二伸长用部件(U)中至少一方可在滚筒(6)径向移动地形成。
文档编号D04H1/70GK101490328SQ20078002697
公开日2009年7月22日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年7月18日
发明者松本美彦, 赤木健一 申请人:尤妮佳股份有限公司