CN103261519A - 以非线性图形向纤网施加条带的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种将条带以非线性图形施加至纤网的设备包括引导组件，该引导组件包括适于当纤网在第一方向运动时将该条带引导至该纤网的辊。还设有用于至少使该引导组件的辊沿运动轴线方向来回运动的往复运动装置，该运动轴线不平行于所述第一方向。

Description

以非线性图形向纤网施加条带的设备和方法

背景技术

本发明的技术领域总体涉及向纤网施加条带的设备和方法，具体地说，涉及以非线性图形向移动纤网施加条带的设备和方法。

吸收性物品如一次性尿布、训练短衬裤、成人失禁物品等一般包括结合在一起的几个不同组成部分。典型的吸收性物品包括体侧内衬、外覆层和设在内衬和外覆层之间的吸收芯。除内衬、外覆层和吸收芯外，典型的吸收性物品还包括多个独立件如扣合件、腰部弹性件、腿部弹性件。物品的这些独立件通常被接合至体侧内衬和/或外覆层。例如，已知可以将腿部弹性件以曲线图形胶粘到外覆层材料或体侧内衬材料的连续纤网上。

然而，将腿部弹性件施加到以高生产线速度运动的纤网上的已知技术通常会在可实现的位移量方面(例如曲线模式的幅值)受到限制。因此在高生产线速度下生产的已知的吸收性物品的腿部弹性件往往是笔直的或相对笔直的。但是，加入沿其长度有明显弧度的腿部弹性件可以改善已知的吸收性物品的防漏和美观外表。

以高生产线速度将有显著位移量(即弧度)的腿部弹性件置于纤网上的已知尝试一直不成功。这些尝试使腿部弹性件偏离目标位置置放。此外，所施加的腿部弹性件与目标位置的偏差总是不相同的。

因此，希望提供一种设备和一种方法，用于将条带以非线性图形精确施加到以高生产线速度运动的纤网上。

发明内容

在一个方案中，一种将条带以非线性图形施加至纤网的设备大致包括引导组件，该引导组件包括适于当纤网在第一方向运动时将条带引导到纤网上的辊。还设有用于使至少该引导组件的辊沿运动轴线来回运动的往复运动装置。该运动轴线不平行于第一方向。

在另一方案中，一种用于将条带以非线性图形施加至纤网的设备大致包括引导组件，该引导组件包括适于当纤网在第一方向运动时将条带引导到纤网上的辊。曲柄滑块组件有效连接至该引导组件，以至少对该引导组件的辊施加往复运动，从而当该辊引导条带到纤网时该辊可以相对于纤网来回运动。

在又一方案中，一种将条带施加至纤网的方法大致包括：在机器方向以高生产线速度输送条带。用导辊引导条带到纤网上。该导辊以非线性形式引导条带，从而使该条带的至少一部分具有在约3英寸至约10英寸之间的曲率半径。

附图说明

图1是用于以非线性图形将条带胶粘至纤网的设备的一个实施例的透视图。

图2是该设备的俯视图。

图3是该设备的右视图。

图4是该设备的左视图。

图5是该设备的仰视图。

图6-图9是示出所述设备将条带施加至以高生产线速度运动的纤网的连续透视图。

图10是失禁衣物的一个实施例的透视图。

在所有的附图中，相应的附图标记表示相应的零部件。

具体实施方式

图1-图5示出了整体以10标示的、用于在纤网以高生产线速度运动时将条带以非线性图形施加到纤网的设备。如图所示的设备10包括引导组件12、曲柄滑块组件14、驱动组件16和平台组件18。所述引导组件、曲柄滑块组件、驱动组件、平台组件在附图中总体由其各自的附图标记来表示。

引导组件12包括一对间隔的支承臂20、在臂之间延伸的轴22和可旋转安装在该轴上的辊24。引导组件12的每个臂20包括安装在曲柄滑块组件14上的底座26，从该底座向上延伸的中间部28和从该中间部向外延伸的自由端30(图5)。现在参照图2，每个底座26包括具有一对长形的槽34的安装板32。螺栓36容纳在每个槽34中用于固定安装板32并进而固定相应的臂20在曲柄滑块组件14上。可以理解的是，臂20能以其它方式被安装到曲柄滑块上(如焊接)。

在所示的实施例中，通过拧松螺栓36并相对于螺栓使臂在希望的方向上滑动，可选择性地调节(增减)臂20之间的距离。一旦臂20到达期望的相对位置，螺栓36可被重新拧紧，以将延伸穿过臂20的安装板32中的槽34的螺栓紧固至曲柄滑块组件14。可以想到，臂20的相对位置能以其它方式来固定或调节。

如图5所示，各臂20的中间部28相对于底座26形成一定角度。在所示的实施例中，例如中间部28相对于底座26成大约45度。还如图5所示，每个臂20的自由端30相对于中间部28成一定角度地向外延伸。自由端30相对于中间部28形成约45度夹角。但可以理解，臂20的中间部28和自由端30可以有不同于在此规定的取向。

仍参照图5，每个臂20的自由端30包括用于容纳轴22的孔38和在自由端的外边缘和孔38之间延伸的切割线40。切割线40增加臂的弹性，从而有助于将轴22插入孔38内和从其中移出。每个自由端30都有紧固件41，用来将轴22固定在臂20中(图2)。紧固件41延伸穿过切割线40，由此当紧固件被固定就位时防止臂20弯曲。可以想到每个臂20可以省略切割线40和紧固件41。

参照图1和图2，轴22包括延伸穿过每个臂20内的孔38的细长柱形杆。在所示的实施例中，轴22由臂20支承在固定位置上。即，轴22不能相对臂20转动。但可以想到，在设备10的其它实施例中，轴22可相对于臂20转动。

轴22具有适于允许臂20彼此张得更开的长度。即，臂20可被相互分开，而不必更换更长的轴22。因而在所示的实施例中，轴22向外延伸超出臂20，但可以理解该轴的端部可以与臂齐平或终止于臂的孔38内。

仍参照图1和图2，可旋转安装在轴22上的所示的辊24为截头长椭球体(即形状像截头的橄榄球)。因此，辊24从其横向中央朝其各边缘渐缩。但可以想到辊24可具有不同的形状如圆柱形、卷轴形、砂漏形或其它合适的形状，这仍在本发明范围内。

辊24包括纵向通道(未清楚示出)用于使轴22穿过该辊。一对轴承43布置在辊24和轴22之间以便辊相对于轴旋转。可以想到，在轴22可相对于臂20转动的实施例中，辊24和轴以一体件形式形成。

如图4所示，曲柄滑块组件14(广义讲是往复运动装置)包括轮42、一端45固定在轮上的杆44和固定在杆的相对端47上的滑块46。轮42的旋转导致杆44的连接至该轮的端部45也旋转。杆44的旋转使滑块46沿导轨48前后往复运动(如滑动)。因此，曲柄滑块组件14将旋转运动(来自驱动组件16)转换成被传递给引导组件12的往复运动。在所示的实施例中，轮42的形状大体是圆形的。但可以想到，轮42可以是偏心的(如椭圆形)或任何其它合适的形状。以下将更详细描述曲柄滑块组件的操作和其与驱动组件16和引导组件12之间的相互关系。

仍参照图4，所示实施例中的杆44在大致靠近轮的外边缘位置处被固定(如螺栓连接)至轮42。由轮42导致的杆44行程大小是该杆和轮中心50之间距离D的函数。在中心50和连接到该轮的杆44端45之间的距离D越大，赋予滑块46的往复行程大小越大。在合适的实施例中，距离D可通过使杆44端45连接至轮42的位置移动被可选择地改变。

在所示的实施例中，设置曲柄滑块组件14以将往复运动赋予引导组件12。可以想到，在其它实施例中可以使用其它装置如伺服马达、凸轮箱、连杆机构、往复螺杆来使引导组件12往复运动。

再次参照图1，驱动组件16包括马达52、延伸出马达的驱动轴54以及带和带轮子组件，该子组件整体表示为56并有效连接至驱动轴。在所示的实施例中，马达52能以不同的速度沿顺时针方向和逆时针方向使驱动轴54旋转。可以想到，在其它实施例中，马达52能以单一的速度和/或只在单一的方向上使驱动轴54旋转。

如图1所示，带和带轮子组件56包括第一带轮58和第二带轮60，第一带轮安装在驱动轴54上并与驱动轴一起旋转，第二带轮与第一带轮间隔设置。带和带轮子组件56的带62有效操作连接第一和第二带轮58、60。因此，由马达52通过驱动轴54施加至第一带轮58的旋转运动通过带62被传递给第二带轮60。

在所示的实施例中，第二带轮60具有明显大于第一带轮58的直径。但可以理解，第一和第二带轮58、60之间的相对直径可以不同于在此所示的情况。例如第一和第二带轮58、60具有基本相等的直径或第一带轮的直径可明显大于第二带轮的直径。

驱动组件16的传动轴64将第二带轮60有效操作连接至曲柄滑块组件14的轮42。如图2所示，传动轴64由一对轴支承件66支承。其中一个轴支承件66设置成与第二带轮60相邻，另一轴支承件设置成与轮42相邻。

平台组件18大致呈L形，包括大致竖直的平台70和大体水平的平台72。一对支架74在竖直平台70和水平平台72之间延伸，以加强该水平平台。如图1所示，水平平台72的尺寸和形状被设置成适于在其上安装引导组件12、曲柄滑块组件14、驱动组件16。在合适的实施例中，竖直平台70、水平平台72和支架74由金属板制成。但可以理解，平台组件18可以具有任何合适的构造并可由任何合适的材料制成。

在使用中，条带101从适当的条带源(未示出)被输送经过上胶器103，在此，胶105被施加到条带的一个侧面(图6)。在合适的实施例中，条带101是适合用作吸收性物品的腿部弹性件的弹性材料。例如，合适的条带101材料是被称为SMS的三层非织造聚丙烯材料。SMS是纺粘-熔喷-纺粘的英文首字母缩写，三层材料通过这三个工艺来形成且随后被层压在一起。SMS材料的一个例子在Brock等人的美国专利US4041203中有描述。但可以理解，条带101可以为其它材料，在不背离本发明范围的情况下可包括但不限于织造物、薄膜、泡沫材料/薄膜层压品和它们的组合。

如图6所示，条带101从上胶器103经第一和第二导辊107、109被输送到引导组件12的辊24。条带101在张力作用下被输送到辊24，张力导致条带拉伸。在合适的实施例中，条带101所受到的张力为约0.1磅每机器横向(CD)英寸到约1磅每机器横向(CD)英寸。但可以理解，施加在条带101上的张力可以与此处所公开的不同。

仍参照图6，第二导辊109与引导组件12的辊24间隔一段距离D'。距离D'被选定成便于条带101在被输送到辊24时正确对齐且当辊24相对于固定不动的第二导辊运动时防止条带扭曲或褶皱。在合适的配置中，第二导辊109和辊24之间的距离是条带宽度的约10倍。

在所示的实施例中，条带101绕辊24圆周约130度。换言之，条带101在经过辊时绕辊24的约三分之一圆周延伸。可以理解，通过改变条带输送到辊的角度(即条带的接近角)，条带可以更多或更少地围绕辊24。

在所示的实施例中，条带101大致在辊的横向中央被输送经过辊24。如上所述，辊24呈从其横向中央朝向其各边缘渐缩的截头长椭球体形。辊24的形状防止条带101沿辊长度方向滑动。就是说，辊24的形状有利于将条带101保持在辊的横向中央。

当条带101被输送经过所述辊时，辊24绕轴22旋转。具体地说，辊24相对于该轴绕着布置在辊和轴之间的轴承43自由旋转。

如图6所示，使条带101经过辊24在一对辊113、115附近被输送到纤网111。纤网111的沿机器方向(由箭头116表示)在设备10上运动的部分在图6-图9中被切除以示出所述设备。可以想到，在其它合适的实施例中纤网111可以在设备10的下方被输送。

在所示的实施例中，纤网111包括在机器横向上布置的多个吸收性物品组件。但可以理解，吸收性物品组件可以在机器方向上布置，而不是如图6所示的机器横向。具体地说，所示的纤网111包括适合用作吸收性物品200的外覆层202材料的连续纤网和多个间隔的连接至该纤网的吸收芯204。在合适的实施例中，吸收性物品200呈如图10所示的失禁衣物形式并将在下文中详加描述。可以理解，纤网101可以是任何合适的材料(如适合用作体侧内衬的材料)并且可用于其它物品，包括其它类型的吸收性物品(如尿布、训练短衬裤)。

仍参照图6，辊113、115共同限定出辊隙117，条带101、胶105和纤网111穿过该辊隙以将条带粘在纤网上。在合适的实施例中，引导组件12的辊24和辊隙117之间的距离D''被尽量减小，以防止在条带在胶粘到纤网之前没有与纤网111对齐。适当地，辊24和辊隙117之间的距离D''小于约60毫米，并且在约50毫米到约20毫米之间是合适的。

在合适的实施例中，纤网111以高生产线速度行进。在本文中，高生产线速度指生产线速度大于约600英尺/分钟。

使用上述设备10控制条带101相对于纤网111的对齐。设备10能以大致线性图形(例如直的)、非线性图形(例如弧形的)和组合图形将条带101施加至纤网11，该组合方式是指部分条带以线性图形施加，而部分条带以非线性图形施加。在合适的实施例中，设备10适于在纤网以高生产线速度行进时以大曲率将条带101施加到纤网111。在本文中，大曲率表示至少沿一段条带长度该曲率半径大于约1英寸。适当的是，至少一段条带的曲率半径在约3英寸至约10英寸之间。

在所示的实施例中，驱动组件16的马达52驱动驱动轴54沿逆时针方向旋转。马达使驱动轴旋转的速度是可变的且被用来控制辊24的速率，具体地说，控制引导组件12的往复运动速度。可以理解，马达52能以恒定的旋转速度沿顺时针方向驱动该驱动轴。在所示的实施例中，引导组件12沿运动轴线方向即机器横向(即垂直于机器的方向)往复运动。但可以理解的是，引导组件12可以在不同的取向上往复运动。

引导组件12安装在滑块上，与滑块46共同运动。因此，辊24的运动轨迹与滑块46相同。如前所述，辊24引导条带101置放到纤网111上。因此，能可选择地控制马达52的运转，以控制条带101在纤网111上的置放图形。在所示的实施例中，例如如图6所示，马达52被暂停(即停止)或明显减速，从而条带101以大致直线方式被置放到纤网111上，以形成条带的第一大体直线段119。

然后，通过马达52来提高该驱动轴的转速，以形成条带101的第一弯曲段121。在提高转速期间内，驱动组件16的驱动轴54使带和带轮子组件56的第一带轮58旋转。第一带轮58驱动带62，从而驱动第二带轮60。第二带轮60通过在第二带轮和轮之间延伸的轴64使曲柄滑块组件14的轮42旋转。

轮42上的杆44的位置决定滑块46和进而引导组件的相对位置。例如在图6中，安装到轮42上的杆44端45在约3点钟位置，这使滑块46和引导组件12在其最左边位置(参照图6)。当轮42沿逆时针方向旋转时，杆44端45与轮42一起移向12点钟位置，如图7所示，这将导致滑块46沿导轨48朝轮(即朝图7中的右侧)运动。包括辊24在内的引导组件12与滑块46一起运动，这按弯曲图形将条带101引导到纤网111上。

滑块46和引导组件12继续朝图7所示的右侧运动，直到曲柄滑块组件16的杆44端45运动到如图8所示的9点钟位置。在该位置，杆44、滑块46和引导组件12位于图8所示的其最右侧位置。因此，辊24和条带101也处于如图所示的最右侧位置，条带附接到纤网上以形成弯曲条带的顶点123。

当轮42继续沿逆时针方向旋转且杆44端45运动经过9点钟位置时，该杆推动滑块46沿导轨48在相反方向(即朝图8所示的左侧)运动。图9示出轮42继续沿逆时针方向旋转，杆44端45位于大致6点钟位置，滑块46沿导轨48朝图8所示的左侧运动。滑块46和引导组件12继续向左运动，直到杆44端45运动经过图6所示的3点钟位置。随着条带101被施加到纤网111，引导组件12的这种运动形成条带101的第二弯曲段125。

图6-图9共同示出曲柄滑块机构14的轮42旋转一整圈(即360度运行)。因此，滑块46在每圈旋转中完成一个完整的往复运动循环。因此，多圈旋转导致滑块46的相同次数的往复运动。在所示的实施例中，条带101以大致呈正弦波图形被施加到纤网111。但可以理解，条带101在纤网111上的图形可以与本发明示出的不同。

通过改变轮42的中心50和连接到该轮的杆44端45之间的距离D，可以改变滑块46沿导轨48的运动范围(即横向位移)。例如通过减小轮42中心50和连接到所述轮的杆44端45之间的距离D，可以缩小滑块46运动范围。相反，通过增大轮42中心50和连接到所述轮的杆44端45之间的距离D，可以增大滑块46运动范围。借助马达52，滑块64沿导轨48往复运动的速度可以保持恒定、增加、减小或停止。如前所述，引导组件12与滑块46一起运动。因此，改变滑块46的运动轨迹会导致引导组件12的运动轨迹发生同样的改变。

图10示出失禁衣物200的一个合适的实施例，其带有胶粘至其上的条带101的纤网111。如图所示，衣物200包括外覆层202、吸收芯204和由条带101限定的腿部弹性件201。可以理解，衣服200可以包括除本文所示和所述之外的众多其它部分(例如体侧内衬、扣合件)。

在介绍本发明或其优选实施例的元件时，“一”，“一个”，“该”和“所述”旨在表示有一个或多个所述的元件。术语“包括”、“包含”和“具有”是内含性的，意味着有可以有除所列出的元件以外的其它元件。此外，所用术语“顶”、“底”、“上”、“下”及其变体仅出于方便的目的，不是要求该元件的特定方位。

由于可不脱离本发明范围地做出各种变化，上述说明书所包含的和如附图所示的所有内容应被解释为示例性的，而非限制性的。

Claims (20)

1.一种将条带以非线性图形施加至纤网的设备，所述设备包括：

引导组件，其包括适于当该纤网在第一方向运动时将该条带引导到该纤网上的辊;

用于至少使所述引导组件的所述辊沿运动轴线来回运动的往复运动装置，该运动轴线不平行于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动轴线大致垂直于所述第一方向。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述往复运动装置能使所述引导组件以可变的速度来回运动。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述往复运动装置包括导轨和安装在所述导轨上的滑块，所述滑块能相对于所述导轨滑动，所述引导组件联接到所述滑块。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辊大致为截头长椭球体。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述引导组件还包括至少一个支承臂和由所述至少一个支承臂支承的轴，该辊可旋转安装在所述轴上。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，直线运动装置包括曲柄滑块组件和有效连接至该曲柄滑块组件的驱动组件。

8.一种用于将条带以非线性图形施加至纤网的设备，所述设备包括：

引导组件，其包括适于当该纤网在第一方向运动时将该条带引导到纤网的辊；

有效连接到该引导组件上的曲柄滑块组件，用于向该引导组件的该辊施加往复运动，从而当所述辊引导该条带至该纤网时所述辊能相对于该纤网来回运动。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，该曲柄滑块组件包括轮、一端固定至该轮的杆和固定至该杆的相对端的滑块，该引导组件安装在该滑块上，该轮的旋转运动通过该杆被转换成该滑块的往复运动。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述轮大致是圆形的。

11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述杆的端能在多个位置上可脱离连接至所述轮。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括用于驱动所述曲柄滑块组件的驱动组件。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述驱动组件包括有效连接至所述曲柄滑块组件的变速马达。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述驱动组件还包括将所述马达有效连接至该曲柄滑块组件的带和带轮子组件。

15.一种将条带施加到纤网的方法，所述方法包括：

沿机器方向以高生产线速度输送条带;

使用导辊引导该条带至纤网，该导辊将该条带以非线性图形施加，从而该条带的至少一部分的曲率半径在约3英寸至约10英寸之间。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在将该条带施加至该纤网之前张紧该条带。

17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：在将该条带施加至该纤网之前将胶施加至该条带。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，输送纤网的步骤包括在机器横向上输送多个相接的吸收性物品组件。

19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：通过由一对辊限定的辊隙输送该纤网和该条带。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括使所述导辊沿运动轴线往复运动，所述运动轴线大致垂直于所述机器方向。

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