片材制造方法和加工装置与流程

1.本发明涉及一种片材制造方法和加工装置，特别是指一种制造可伸缩片材的技术。


背景技术：

2.当前的多种传统技术，可对片材进行拉伸处理使其具有拉伸性。例如，图6是片材加工装置101的示意图。如图6所示，片材加工装置101设置有一对辊102和103，该辊具有设置在其外围部分上的一对啮合齿120和130；以及设置在该对辊102和103前面和后面的张力施加装置105和106。当该对辊102和103在箭头202和203的方向上被驱动旋转时，该加工对辊102和103的齿120和130以一定间隙彼此啮合，在齿120和130彼此啮合的间隙中设置基材片110，并且基材片110在其流动方向上经受拉伸处理而被赋予拉伸性。并在对辊102和103加工的前后设有张力施加装置105和106，可有效地赋予基材片110拉伸性。
3.张力施加装置105在该对辊102和103的上游设置有一组轧辊151和152；在轧辊151和152与辊102和103之间的传送路径上设置有未示出的张力检测器；以及未示出的控制器，其根据张力检测器的检测输出结果控制轧辊151和152的圆周速度。
4.张力施加装置106在该对辊102和103的下游设置的一组轧辊161和162；在轧辊161和162与辊102和103之间的传送路径上设置有未示出的张力检测器；以及未示出的控制器，其根据张力检测器的检测输出结果控制轧辊161和162的圆周速度。
5.由张力施加装置105的轧辊151和152施加到基材片110上的加工前张力是基材片110在被加工之前沿其流动方向的断裂载荷的10％至90％，优选地20％至80％。由张力施加装置106的轧辊161和162施加到基材片110上的加工后张力是基材片110在被加工之前沿其流动方向的断裂载荷的5％至80％，优选地10％至70％(例如，参见专利文献1)。
6.专利文献1：日本专利号4757139。


技术实现要素：

7.然而，在按照上述方法加工片材时，由于在加工前后对基材片110施加的张力范围有限，所以基材片110适用的拉伸性也有限，从而难以赋予其更大的拉伸性。
8.鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种能够赋予基材片更大拉伸性的片材制造方法和加工装置。
9.为了解决上述问题，本发明提供了一种片材制造方法，其结构如下：
10.该片材制造方法包括：(i)传送基材片的传送步骤；和(ii)旋转驱动一对加工辊的加工步骤，一对加工辊被布置成间隔有用于传送基材片的传送路径，使得当基材片通过加工辊之间时，沿着加工辊的相应外周面形成的不规则部分以一定间隙彼此啮合以拉伸基材片。在传送步骤中，在传送基材片时，基材片在通过加工辊之间之前与一个加工辊的外周面接触并沿着外周面被传送，并且在基材片到达一个加工辊的外周面之前在传送方向上施加到基材片的张力小于基材片在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％。
11.根据上述方法，当基材片沿着一个加工辊的外周面被传送时，可以利用基材片和一个加工辊的外周面之间的摩擦，使得当基材片从加工辊之间不规则部分彼此啮合的啮合部分向传送方向的上游侧移动时，在传送方向上施加到基材片的张力逐渐减小，并且在基材片到达一个加工辊的外周面之前，在传送方向上施加到基材片的的张力可以减小。此外，通过利用基材片和一个加工辊的外周面之间的摩擦，可以限制基材片在垂直于传送方向的宽度方向上的收缩。为此，相比于在传送方向上施加张力的条件下在啮合部分进行的拉伸处理，可以赋予基材片更大的拉伸性。
12.当基材片在传送方向上的张力小于基材片在被加工加工加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％时，在基材片到达一个加工辊的外周面之前，与基材片在传送方向上的加工前张力不小于基材片在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％时相比，可以更大程度限制基材片在宽度方向上的收缩，从而可以赋予基材片更大的拉伸性。
13.优选地，该片材制造方法，还包括加热一个加工辊的加热步骤，使得一个加工辊的外周面的温度不低于10℃且不高于60℃，优选地不低于30℃且不高于60℃。
14.在这种情况下，即使以高速传送基材片，也能够确保基材片加工时不会出现断裂或损坏等情况。
15.优选地，在传送步骤中，基材片以一个加工辊的旋转中心线为中心，在不小于180
°
且不大于270
°
的范围内，沿着一个加工辊的外周面被传送。
16.在这种情况下，基材片沿着一个加工辊的外周面被传送更长的距离，并且当基材片被一个加工辊加热时，基材片可以被充分加热，从而可以赋予基材片更大的拉伸性。
17.优选地，加工辊被支撑设置，使得加工辊之间的距离能够通过移动至少一个加工辊改变。在加工步骤中，加工辊的不规则部分之间的啮合量固定不变或被控制在预定范围内。
18.在这种情况下，由于增加一对加工辊之间的距离，所以易于在开始拉伸处理之前，更易于将基材片穿入加工辊之间进行准备。由于在拉伸处理时，加工辊的不规则部分之间的啮合量固定不变或被控制在预定范围内，因此可以控制基材片的拉伸量的变化。
19.此外，为了解决上述问题，本发明提供了一种片材加工装置，其结构如下：
20.一种片材加工装置，设置有一对加工辊，一对加工辊被布置成间隔有用于传送基材片的传送路径，加工辊旋转时，沿各自外周面形成的不规则部分以一定间隙彼此啮合。在片材加工装置中，在传送基材片时，基材片在通过加工辊之间之前与一个加工辊的外周面接触并沿着外周面被传送，片材加工装置还设置有：(a)驱动辊，驱动辊沿着传送路径设置，用于使得基材片到达一个加工辊，并且旋转驱动并送出基材片；和(b)张力控制装置，张力控制装置控制驱动辊和一个或者两个加工辊旋转，使得在基材片到达一个加工辊之前在传送方向上施加到基材片的张力小于基材片在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％。
21.根据上述结构，可以利用基材片和一个加工辊的外周面之间的摩擦，使得当基材片从加工辊之间不规则部分彼此啮合的啮合部分向传送方向的上游侧移动时，当基材片沿着一个加工辊的外周面被传送时在传送方向上施加到基材片的张力逐渐减小，并且在基材片到达一个加工辊的外周面之前，在传送方向上施加到基材片的的张力可以减小。此外，通过利用基材片和一个加工辊的外周面之间的摩擦，可以限制基材片在垂直于传送方向的宽度方向上的收缩。为此，相比于在传送方向上施加张力的条件下在啮合部分进行的拉伸处
理，可以赋予基材片更大的拉伸性。
22.当基材片在传送方向上的张力小于基材片在被加工(在基材片到达一个加工辊的外周面之前)加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％时，与基材片在传送方向上的加工前张力不小于基材片在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％时相比，可以更大程度限制基材片在宽度方向上的收缩，从而可以赋予基材片更大的拉伸性。
23.优选地，片材加工装置还设置有加热器，用于加热一个加工辊的加热，使得一个加工辊的外周面的温度不低于10℃且不高于60℃，优选地不低于30℃且不高于60℃。
24.在这种情况下，即使以高度传送基材片，也能够确保基材片2加工时不会出现断裂或损坏等情况。
25.优选地，在片材加工装置中，基材片以一个加工辊的旋转中心线为中心，在不小于180
°
且不大于270
°
的范围内，沿着一个加工辊的外周面被传送。
26.在这种情况下，基材片沿着一个加工辊的外周面被传送更长的距离，并且当基材片被一个加工辊加热时，基材片可以被充分加热，从而可以赋予基材片更大的拉伸性。
27.优选地，片材加工装置还设置有：(c)加工辊支撑机构，加工辊支撑机构支撑加工辊使其之间的距离可变化；(d)加工辊移动装置，加工辊移动装置移动至少一个加工辊；和(e)防止分离装置，用于使得加工辊的不规则部分之间的啮合量可脱离地固定不变或控制在预定范围内。
28.在这种情况下，由于可增加一对加工辊之间的距离，所以在加工之前，易于将基材片穿过加工辊之间进行准备。通过防止分离装置，在拉伸处理时，加工辊的不规则部分之间的啮合量固定不变或被控制在预定范围内，因此可以控制基材片的拉伸量的变化。
29.根据本发明，可以赋予基材片更大的拉伸性。
附图说明
30.图1为实施例1片材加工装置的示意图。图2为实施例1片材加工装置的方框图。图3为实施例1片材加工装置的相关部分放大示意图。图4为实施例2片材加工装置的相关部分示意图。图5为实施例2中锁定机构的结构原理图。图6为传统的片材加工工艺的说明示意图。
具体实施方式
31.下面将结合说明书附图及实施例，对本发明作进一步地说明。
32.实施例1：如图1-图3所示，对本发明片材加工装置10和片材制造方法进行说明。
33.如图1所示，本发明片材加工装置10的外形结构的示意图。在片材加工装置10中，沿着基材片2被传送的传送路径3从基材片2的传送方向的上游侧到下游侧布置有以下部件：第一驱动辊16；导向辊31和32；一对加工辊12和14；导向辊33和34；第二驱动辊18；导向辊35和36；卷曲辊20和轧辊22；和导向辊37。
34.第一驱动辊16在箭头16r所示的方向上被旋转驱动以送出基材片2，并且以与第一驱动辊16的圆周速度相同的速度传送与第一驱动辊16的外周面16s接触的基材片2。沿箭头
2x所示方向传送的基材片2经由导向辊31和32在一对加工辊12和14之间通过。
35.第一驱动辊16的圆周速度高于加工辊12和14的圆周速度。例如，第一驱动辊16的圆周速度是加工辊12和14的圆周速度的1.5倍。在直到第一驱动辊16到达加工辊12和14的时间期间，如果在传送方向上施加到基材片2的张力减小到不会引起基材片2拉伸的程度，则基材片2的宽度保持不变，例如350mm。
36.该对加工辊12和14被布置成间隔有传送路径3。一个加工辊12沿着其外周面12s具有多个正齿轮形齿或齿13。齿13从加工辊12的旋转中心线12x在径向以及圆周方向上以预定的齿距布置，并且每个齿13平行于加工辊12的旋转中心线12x延伸。类似地，另一个加工辊14沿着其外周面14s具有多个正齿轮形齿或直齿15。齿15从加工辊14的旋转中心线14x在径向以及圆周方向上以预定的齿距布置，并且每个齿15平行于加工辊14的旋转中心线14x延伸。
37.该对加工辊12和14在箭头12r和14r所示的方向上彼此同步地被旋转驱动，使得齿13和齿15以一定间隙彼此啮合。例如，未示出的啮合驱动齿轮固定到加工辊12和14的未示出的旋转轴的轴端，并且第三马达12m(如图2所示)的旋转被传递到驱动齿轮。齿13和齿15的不规则部分，以一定间隙相互啮合。
38.当基材片通过加工辊12和14的齿13和15以一定间隙彼此啮合的啮合部分12b时，基材片2受到拉伸处理，加工，并且赋予拉伸性。此时，在传送方向上拉伸的基材片2在垂直于传送方向的宽度方向上收缩。在基材片2被引向一个加工辊12时的宽度为350mm的情况下，基材片2从加工辊12和14排出后的宽度为330mm。
39.加工辊12和14的外周面12s和14s的温度优选地不低于10℃且不高于基材片2的熔点温度，更优选地不低于10℃且不高于60℃，进一步更优选地不低于30℃且不高于60℃。为此，至少一个加工辊12，优选地为两个加工辊12和14设置加热器11h(如图2所示)。例如，加工辊12的外周面12s被加热器11h加热，使得其温度变得不低于10℃且不高于60℃，优选地不低于30℃且不高于60℃。可选地，加热两个加工辊12和14的外周面12s和14s，使得其温度变得不低于10℃且不高于60℃，优选地不低于30℃且不高于60℃。通过在加工之前加热基材片2，即使以高速传送基材片2，也能够确保基材片2加工时不会出现断裂或损坏等情况，从而提高生产效率。虽然加热器优选设置在加工辊12和14的内部，但是也可以设置在其外部。
40.可以在加工辊12和14的上游设置在加工之前初步加热基材片2的余热加热器。
41.在传送基材片2时，基材片2在通过加工辊12和14之间之前与一个加工辊12的外周面12s接触并沿着该外周面被传送。也就是说，传送路径3包括紧接在啮合部分12b前面的沿着加工辊12的外周面12s的卷绕部分12a。
42.卷绕部分12a和啮合部分12b的范围，即以一个加工辊12的旋转中心线12x为中心的角度θ，优选地不小于180
°
且不大于270
°
。在这种情况下，基材片2沿着一个加工辊12的外周面12s被传送更长的距离，并且当基材片2被一个加工辊12加热时，基材片2可以被赋予更大的拉伸性。
43.在从一对加工辊12和14之间通过后，基材片2经由导向辊33和34到达第二驱动辊18。
44.第二驱动辊18在箭头18r所示的方向上被旋转驱动，并且以与第二驱动辊18的圆
周速度相同的速度传送与第二驱动辊18的外周面18s接触的基材片2。
45.根据基材片2的拉伸比，使第二驱动辊18的圆周速度高于加工辊12和14的圆周速度，使得拉伸的基材片2被从加工辊12和14之间以稳定的状态拉出。例如，第二驱动辊18的圆周速度是加工辊12和14的圆周速度的3.2倍。
46.在这种情况下，由于在基材片2与加工辊12和14的齿13和15分离之后，基材片2在垂直于传送方向的宽度方向上的收缩不再受限制，因此当从加工辊12和14之间被拉出时，基材片2在加工辊12和14与第二驱动辊18之间的宽度方向上收缩。例如，当刚从加工辊12和14之间排出后的宽度为330mm时，在第二驱动辊18处的宽度为290mm。
47.基材片2在卷曲辊20处层压在附加片材4上，从而形成片材2和4结合在一起的复合片材6。如箭头6x所示，复合片材6经由导向辊37被传送到后续工序。
48.例如，在通过热熔胶施加装置40施加热熔粘合剂的情况下，基材片2结合到附加片4。除了粘合，基材片2和附加片4也可通过超声波等形式啮合。
49.卷曲辊20在箭头20r所示的方向上被旋转驱动，并且以与卷曲辊20的圆周速度相同的速度传送与卷曲辊20的外周面20s接触的基材片2。
50.卷曲辊20的圆周速度可以与第二驱动辊18的圆周速度相同，或者可以快于第二驱动辊18的圆周速度。
51.在后一种情况下，由于基材片被卷曲辊20从第二驱动辊18拉出，所以基材片2在第二驱动辊18和卷曲辊20之间沿宽度方向收缩。
52.可以加工仅由基材片2而不接合附加片4加工单层片。在这种情况下，则无需设置卷曲辊20、轧辊22、热熔胶施加装置40等部件。
53.图2是该片材加工装置10的示意图。如图2所示，在片材加工装置10中，以下部件连接到控制整个片材加工装置10的控制部分11，例如定序器；旋转驱动第一驱动辊16的第一马达16m；旋转驱动第二驱动辊18的第二马达18m；旋转驱动该对加工辊12和14的第三马达12m；检测在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前在传送方向上施加到基材片2的第一张力t1(如图1所示)的第一检测器17；检测在基材片2从加工辊12和14之间排出之后在传送方向上施加到基材片2的第二张力t2(如图1所示)的第二检测器19；和加热器11h。
54.当基于来自第一检测器17的输出信号监控第一张力t1时，控制部分11(a)调节第一马达16m的转速以控制第一驱动辊16的旋转，和/或(b)调节第三马达12m的转速以控制一对加工辊12和14的旋转，使得第一张力t1小于第一预定值。在这种情况下，控制部分11、第一检测器17、第一马达16m和/或第三马达12m用作张力控制装置。第一预定值可以小于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％。
55.此外，当基于来自第二检测器19的输出信号监控第二张力t2时，控制部分11可以(a)调节第二马达18m的转速以控制第二驱动辊18的旋转，和/或(b)调节第三马达12m的转速以控制一对加工辊12和14的旋转，使得第二张力t2大于第二预定值。由于第二预定值仅需要高到在啮合部分12b处拉伸的基材片2以稳定状态从加工辊12和14之间拉出的程度，因此当啮合部分12b处的拉伸比高到一定程度时，例如，第二预定值可以小于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％，并且更优选地小于5％。
56.图3是放大片材加工装置10的一对加工辊12和14的啮合部分12b附近的相关部分示意图。如图3所示，沿传送路径3传送的基材片2在由一个加工辊12的齿13支撑的同时沿箭
头2x所示的方向被传送，并且当其到达啮合部分12b时，其被支撑在相邻齿13之间的部分被另一个加工辊14的齿15朝着一个加工辊12的内部向下推动，由此在啮合部分12b处，在传送方向上，张力td(未示出，该力大小根据基材片2与加工辊12和14的齿13和15啮合的位置不同而不同)施加到基材片2上。
57.在啮合部分12b之前的卷绕部分12a处，与齿13的摩擦力作用在基材片2上。随着基材片2远离啮合部分12b移动，即，随着基材片朝着传送方向的上游侧移动，基材片2在传送方向上的张力减小。
58.因此，在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前，在传送方向上施加到基材片2的第一张力t1(如图1所示)可以小于在啮合部分12b处在传送方向上施加到基材片2的张力td。因此，可以在第一张力t1小于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％的加工条件下，对基材片2进行拉伸处理。
59.在啮合部分12b处，由一个加工辊12的邻接齿13支撑的基材片2的部分的中间位置被另一个加工辊14的齿15向下推，由此在基材片2上产生摩擦力。通过该摩擦力，在基材片2通过啮合部分12b之后，基材片2在传送方向上的第二张力t2(如图1所示)小于在啮合部分12b处在传送方向上施加到基材片2的张力td。
60.此外，当基材片2在卷绕部分12a处沿着一个加工辊12的外周面12s传送时，其在垂直于传送方向的宽度方向上的收缩受到与一个加工辊12的外周面12s的摩擦力的限制，使得即使基材片2在传送方向上的张力td超过一个加工辊12b处的断裂载荷，基材片2也不会断裂。因此，在啮合部分12b处施加到基材片2的张力td高于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的90％的加工条件下，可以在基材片2上进行拉伸处理，而不会导致基材片2发生任何断裂或损坏。
61.如上所述，通过将基材片2卷绕在一个加工辊12上，即使在加工前后施加到基材片2上的张力超出常规已知的范围(断裂载荷的10％至90％等)，也可以对基材片2进行拉伸处理。因此，可以赋予基材片2更大的拉伸性。
62.实验示例：将描述一个实验示例，其中通过使用实施例1的片材加工装置10加工被赋予拉伸性的片材。
63.当加工辊12和14被加热到35℃-55℃时，在加工辊12、14、16和18的圆周速度相结合的各种条件下加工基材片2，该基材片是宽度为350mm的聚烯烃基可拉伸非织造织物。在加工期间，在第一驱动辊16和一个加工辊12之间测量基材片2在传送方向上的张力。此外，确定加工后基材片2的拉伸比。
64.结果，当张力为0.3n至7.5n时，基材片2的拉伸比为1.8至2.8倍。
65.此外，当在加工之前由基材片2制成用于拉伸试验的测试件(宽25mm，长100mm)并且以300mm/min的测力传感器速度进行拉伸试验时，断裂载荷为23.2n(三个测试件的平均值)。由此转换可得，在加工前，宽度为350mm的基材片2在传送方向上的断裂载荷为(23.2n/25mm)
×
350mm＝325n。
66.因此，在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前在传送方向上施加到宽度为350mm的基材片2的张力(0.3n至7.5n)是基材片2被加工之前在传送方向上的断裂载荷(325n)的0.9％至2.3％，并且小于10％。
67.即使在基材片2到达一个加工辊12之前在传送方向上施加到基材片2的张力超出
常规已知的张力极限范围(断裂载荷的10％至90％)，也可以对基材片2进行拉伸处理，并且与张力处于常规已知的张力极限范围内时相比，可以赋予基材片2更大的拉伸性。
68.下面将对实施例1中本发明片材制造方法作进一步地说明。
69.该片材制造方法包括：(i)传送基材片2的传送步骤；和(ii)旋转驱动一对加工辊12和14的加工步骤，一对加工辊被布置成间隔有用于传送基材片2的传送路径3，使得当基材片2通过加工辊12和14之间时，沿着加工辊12和14的相应外周面12s和14s的齿13和15以一定间隙彼此啮合以拉伸基材片2。在传送步骤中，在传送基材片2时，基材片在通过加工辊12和14之间之前与一个加工辊12的外周面12s接触并沿着外周面被传送，并且在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前在传送方向上施加到基材片2的张力小于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％。
70.根据上述方法，可以利用基材片2和一个加工辊12的外周面12s之间的摩擦，使得当基材片2从加工辊12和14之间不规则部分13和15彼此啮合的啮合部分向传送方向的上游侧移动时，当基材片2沿着一个加工辊12的外周面12s被传送时在传送方向上施加到基材片2的张力逐渐减小，并且在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前在传送方向上施加到基材片2的的张力可以减小。此外，通过利用基材片2和一个加工辊12的外周面12s之间的摩擦，可以限制基材片2在垂直于传送方向的宽度方向上的收缩。为此，相比于在传送方向上施加张力的条件下在啮合部分进行的拉伸处理加工，可以赋予基材片更大的拉伸性。
71.当基材片2在传送方向上的张力小于基材片2在被加工(在基材片2到达一个加工辊12的外周面12s之前)之前在传送方向上的断裂载荷的10％时，与基材片2在传送方向上的加工前张力不小于基材片2在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％时相比，可以更大程度限制基材片2在宽度方向上的收缩，从而可以赋予基材片更大的拉伸性。
72.优选地，片材制造方法还包括加热一个加工辊12的加热步骤，使得一个加工辊12的外周面12s的温度不低于10℃且不高于60℃，优选地不低于30℃且不高于60℃。
73.在这种情况下，即使以过高的速度传送基材片2，也能够确保基材片2加工时不会出现断裂或损坏等情况。
74.优选地，在传送步骤中，基材片2以一个加工辊12的旋转中心线12线为中心，在不小于180
°
且不大于270
°
的范围内，沿着一个加工辊12的外周面12s被传送。
75.在这种情况下，基材片2沿着一个加工辊12的外周面12s被传送更长的距离，并且当基材片2被一个加工辊12加热时，基材片2可以被充分加热，从而可以赋予基材片2更大的拉伸性。
76.在变形实施例1中还可省略检测基材片2的张力的检测器17和19(如图2所示)。例如，当基材片2的加工前张力和加工后张力可以被设定为预定值并且能够以期望的拉伸比加工基材片的马达12m、14m和16m的操作条件预先已知时，基材片2的加工前张力和加工后张力变成预定值，同时控制马达12m、14m和16m的转速、负载扭矩等，而在操作期间检测器17和19不检测基材片2的张力，使得基材片可以以期望的拉伸比被加工。
77.实施例2：如图4和图5所示，本发明片材加工装置10a和片材制造方法，通过该装置和方法使得加工辊12和14之间的距离能够增加。实施例2的片材加工装置10a具有与实施例1的片材加工装置10基本相同的结构。在下文中，将主要描述与实施例1的片材加工装置10的不同之处，并且相同的附图标记将用于表示与实施例1的片材加工装置10相同的元件。
78.图4是片材加工装置10a的相关部分结构示意图。图4(a)是从加工辊12和14的旋转中心线12x和14x的方向观察的示意图。图4(b)是沿着图4(a)的线b-b观察的示意图。如图4所示，片材加工装置10a设置有加工辊支撑机构11p和11q以及气缸50。
79.加工辊辊支撑机构11p和11q支撑加工辊12和14并可使加工辊12和14之间的距离可变化。具体地，用于可旋转地支撑一个加工辊12的轴部12p和12q的轴承部13p和13q固定到片材加工装置10a的主体框架10k。用于可旋转地支撑另一个加工辊14的轴部14p和14q的轴承部15p和15q由主体框架10k支撑，从而可在箭头50a和50b所示的方向上移动。
80.气缸50固定在主体框架10k上，杆52朝下。另一个加工辊14的轴承部15p和15q连接到气缸50的杆52上。当气缸50的杆52收缩时，另一个加工辊14从图4中实线所示的位置沿箭头50b所示的方向向上移动。气缸50用作加工辊移动装置51，用于至少移动加工辊12和14中的加工辊14。
81.当对基材片进行拉伸加工时，气缸50的杆52伸出以被拉伸，如图4所示，使得加工辊12和14的相应齿13和15以一定间隙彼此啮合，如图3所示。例如，当杆52伸出时，加工辊14的轴承部15p和15q抵靠在主体框架10k的未示出的预定部分上被阻止移动，从而使得加工辊12和14之间的距离保持在预定值。由此，在拉伸加工期间，基材片的推动量可以被设定为预定值。
82.拉伸处理过程中基材片的推动量可以由加工辊12和14的齿13和15之间的啮合量来限定。在这种情况下，当拉伸处理期间基材片的推动量，即加工辊12和14的齿13和15之间的啮合量为d时，加工辊12和14的外周面12s和14s的半径(如图1所示)为r1和r2，加工辊12和14的旋转中心线12x和14x之间的距离为l，拉伸处理期间基材片的推动量d和加工辊12和14的齿13和15之间的啮合量d表示为以下表达式1：d＝r1+r2-l(表达式1)
83.当气缸50的杆52在图4中箭头50b所示的方向收缩时，另一个加工辊14从图4中实线所示的位置沿箭头50b所示的方向向上移动，与加工辊12分离。使得加工辊12和14的齿13和15脱开，从而在加工辊12和14之间形成一个间隙，有利于准备工作，例如在加工之前将基材片穿入加工辊12和14之间。
84.在使用典型气缸用作气缸50的情况下，当反作用力克服突出力以突出杆52时，杆52向后移动。根据由无纺织物等制成的基材片的基重、宽度、传送速度等的差异，可能发生以下情况：基材片的阻力(反作用力)克服杆52的突出力，以增加加工辊12和14的旋转中心线12x和14x之间的距离l，并改变基材片的推动量d，使得基材片的拉伸量发生变化。
85.为了抑制基材片的拉伸量的这种变化，每个气缸50都设置有图5所示的锁定机构60。
86.图5是锁定机构60的结构原理图。图5(a)示出了解锁状态，图5(b)示出了锁定状态。如图5所示，在锁定机构60中，锥形部64固定到释放活塞62上，释放活塞62和锥形部64由断开弹簧66沿箭头60a所示的方向推动。锥形部64是具有圆柱形外周面和圆锥形内周面的管状构件，圆锥形内周面的内径沿箭头60a所示的方向增大。在锥形部64内，钢珠70由钢珠保持架72可旋转地保持。制动蹄支架74和制动蹄76设置在钢珠70和杆52之间。
87.如图5(a)中箭头60p所示，当压缩空气被供应到开放端口78时，释放活塞62和锥形部64克服断开弹簧66的弹簧力在箭头60b所示的方向上移动，从而杆52被释放。此时，如附
图标记a所示，钢珠保持架72抵靠在壳体68上。
88.当空气如图5(b)中箭头60q所示从开放端口78排出时，断开弹簧66推动释放活塞62和锥形部64在箭头60a所示的方向上移动。断开弹簧66的弹簧力由于锥形部64的楔入效应而增加，传递到钢珠70，并作用在制动蹄支架74和制动蹄76上。因此，杆52在强大的力的作用下被拧紧锁定。
89.锁定机构60用作防止分离装置，用于使得加工辊12和14的不规则部分13和15之间的啮合量d可脱离地固定不变。由于在基材片的拉伸处理期间，可以通过锁定机构60使得基材片的推动量d保持不变，所以可以控制由于基材片的基重、宽度、传送速度等的差异而导致的基材片的拉伸量的变化。
90.除了为气缸50设置锁定机构60，还可以如图4所示设置加工辊保持装置80。
91.加工辊保持装置80包括：检测器82，用于检测拉伸处理期间基材片的推动量d；和控制器84，用于控制气缸50。例如，检测器82是用来检测另一个加工辊14的位置、另一个加工辊14的轴承部分15p和15q的位置以及气缸50的杆52的伸出长度的传感器。
92.控制器84根据来自检测器82的检测信号83计算拉伸处理期间基材片的推动量d，并控制气缸50，使得推动量d保持在一定范围内，同时监控推动量d。例如，当拉伸处理期间基材片的推动量d低于预定值时，控制器84向气缸50发出控制信号85，以使另一个加工辊14的齿15再次推动基材片，达到在开始拉伸处理时基材片的推动量。
93.加工辊保持装置80用作防止分离装置，用于控制加工辊12和14的不规则部分13和15之间的啮合量d维持在预定范围内。由于在基材片的拉伸处理期间，可以通过加工辊保持装置80使得基材片的推动量保持基本不变，所以可以控制由于基材片的基重、宽度、传送速度等的差异而导致的基材片的拉伸量的变化。
94.防止分离装置可以被构造成将另一个加工辊14(而非气缸50)的轴承部分15p和15q自身的位置固定不变或控制在预定范围内。
95.此外，可以采用以下结构：加工辊支撑机构11p和11q可移动地支撑一对加工辊12和14，加工辊移动装置移动一对加工辊12和14，并且防止分离装置使得加工辊12和14的不规则部分13和15之间的啮合量d可脱离地固定不变或控制在预定范围内。
96.实施例2的片材制造方法，是在实施例1的基础上增加了以下特征：加工辊12和14被支撑成使得加工辊12和14之间的距离可通过至少移动加工辊12和14中的加工辊14来改变。在加工步骤中，加工辊12和14的不规则部分13和15之间的啮合量d固定不变或被控制在预定范围内。
97.在这种情况下，由于可以增加了一对加工辊12和14之间的距离，所以在开始拉伸处理之前，易于将基材片2穿入加工辊12和14之间进行准备。由于在拉伸处理时，加工辊12和14的不规则部分13和15之间的啮合量固定不变或被控制在预定范围内，因此可以控制基材片2的拉伸量的变化。
98.如上所述，由于当基材片2通过加工辊12和14之间时在传送方向上施加到基材片2的张力可以通过基材片2和一个加工辊12的外周面12s之间的摩擦而增加，所以可以赋予基材片2更大的拉伸性。
99.本发明不限于上述实施方式，并且在实施时可以进行各种修改。
100.例如，一对加工辊12和14的不规则部分不限于正齿轮形齿或直齿，可以是各种形
式，例如螺旋齿轮或交错的不规则部分。
101.附图标号：2 基材片3 传送路径10、10a片材加工装置11控制部分(张力控制装置)11h加热器11p、11q加工辊支撑机构12加工辊12m第三马达(张力控制装置)12s外周面13齿(不规则部分)14 加工辊14s 外周面15齿(不规则部分)16第一驱动辊16m第一马达(张力控制装置)18 第二驱动辊18m 第二马达19 第二检测器50 气缸51 加工辊移动装置60锁定机构(防止分离装置)80加工辊保持装置(防止分离装置)。

技术特征：
1.一种片材制造方法，其特征在于：该方法步骤包括：传送基材片的传送步骤；和旋转驱动一对加工辊的加工步骤，所述一对加工辊被布置成间隔有用于传送所述基材片的传送路径，使得当所述基材片通过所述加工辊之间时，沿着所述加工辊的相应外周面形成的不规则部分以一定间隙彼此啮合以拉伸所述基材片；其中，在所述传送步骤中，在传送所述基材片时，所述基材片在通过所述加工辊之间之前与一个加工辊的外周面接触并沿着所述外周面被传送；并且在所述基材片到达一个所述加工辊的所述外周面之前，在传送方向上施加到所述基材片的张力小于所述基材片，在被加工之前在所述传送方向上的断裂载荷的10％。2.根据权利要求1所述的片材制造方法，其特征在于：该方法步骤还包括加热一个加工辊的加热步骤，使得一个所述加工辊的所述外周面的温度不低于10℃且不高于60℃。3.根据权利要求1或2所述的片材制造方法，其特征在于：在所述传送步骤中，所述基材片以一个所述加工辊的旋转中心线为中心，在不小于180
°
且不大于270
°
的范围内，沿着一个所述加工辊的所述外周面被传送。4.根据权利要求1-3中任一项所述的片材制造方法，其特征在于：所述加工辊被支撑设置，使得所述加工辊之间的距离能够通过移动至少一个所述加工辊改变，并且在所述加工步骤中，所述加工辊的所述不规则部分之间的啮合量固定不变或被控制在预定范围内。5.一种片材加工装置，其特征在于：它包括一对加工辊，所述一对加工辊被布置成间隔有用于传送基材片的传送路径；所述加工辊旋转时，沿各自外周面形成的不规则部分以一定间隙彼此啮合；其中，在传送所述基材片时，所述基材片在通过所述加工辊之间之前与一个加工辊的外周面接触，并沿着所述外周面被传送；并且包括：驱动辊，所述驱动辊沿着所述传送路径设置，用于使得基材片到达一个所述加工辊，并且旋转驱动并送出所述基材片；和张力控制装置，所述张力控制装置控制所述驱动辊和一个或者两个所述加工辊旋转，使得在所述基材片到达一个所述加工辊之前在所述传送方向上施加到所述基材片的张力小于所述基材片在被加工之前在所述传送方向上的断裂载荷的10％。6.根据权利要求5所述的片材加工装置，其特征在于：它还包括：加热器，用于加热一个所述加工辊的加热步骤，使得一个所述加工辊的所述外周面的温度不低于10℃且不高于60℃。7.根据权利要求5或6所述的片材加工装置，其特征在于：所述基材片以一个所述加工辊的旋转中心线为中心，在不小于180
°
且不大于270
°
的范围内，沿着一个所述加工辊的所述外周面被传送。8.根据权利要求5至7中任一项所述的片材加工装置，其特征在于：它还包括：加工辊支撑机构，所述加工辊支撑机构支撑所述加工辊使其之间的距离可变化；加工辊移动装置，所述加工辊移动装置移动至少一个所述加工辊；和防止分离装置，用于使得所述加工辊的所述不规则部分之间的啮合量可脱离地固定不变或控制在预定范围内。

技术总结
本发明提供了一种片材制造方法和加工装置，其能够赋予基材片更大的拉伸性。该片材制造方法包括：传送基材片(2)的传送步骤；和旋转驱动一对加工辊(12,14)的加工步骤，一对加工辊被布置成间隔有用于传送基材片(2)的传送路径(3)，使得当基材片(2)通过加工辊(12,14)之间时，沿着加工辊(12,14)的相应外周面(12s,14s)形成的不规则部分(13,15)以一定间隙彼此啮合以拉伸基材片(2)。在传送步骤中，在传送基材片(2)时，基材片(2)在通过加工辊(12,14)之间之前与一个加工辊(12)的外周面(12s)接触并沿着外周面被传送，并且在基材片到达一个加工辊(12)的外周面(12s)之前在传送方向上施加到基材片(2)的张力(T1)小于基材片(2)在被加工之前在传送方向上的断裂载荷的10％。之前在传送方向上的断裂载荷的10％。之前在传送方向上的断裂载荷的10％。


技术研发人员：南飞鸟 田中泰隆
受保护的技术使用者：株式会社瑞光
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2023/7/25