DE19749593A1

DE19749593A1 - Vorrichtung zum Transportieren kontinuierlicher längserstreckter Materialbahnen

Info

Publication number: DE19749593A1
Application number: DE1997149593
Authority: DE
Inventors: Ingemar Fernfors
Original assignee: SCA Molnlycke AB; Molnlycke Vafveri AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-20
Also published as: EP0915049B1; EP0915049A1; JP4290788B2; DE69817499T2; JPH11208951A; DE69817499D1; US6349867B1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn entlang einer Fertigungsstraße oder ähnlichem, wobei die Materialbahn verschiedenen Bearbeitungsvorgängen ausgesetzt ist, die zu einem Endprodukt führen. Die Transport- oder Förderrichtung der Materialbahn entspricht der Längserstreckung der Bahn.

Stand der Technik

Bei der Herstellung von aus einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn produzierten Produkten, wo jeder Produktgegenstand auf oder aus einer diskreten Länge der Bahn hergestellt ist, entstehen Probleme bezüglich der Produktionskapazität bei den Maschinen, bei denen die maximale Maschinen- oder Transportgeschwindigkeit aufgrund der Zeitdauer begrenzt ist, die erforderlich ist, um einen intermittierenden Verfahrensschritt oder Bearbeitungsvorgang an dem auf oder aus der Materialbahn auszubildenden Produkt durchzuführen. Zum Beispiel ist es bei der Herstellung von absorbierenden Artikeln, wie z. B. Windeln für Säuglinge oder Kleinkinder, hygienischen Windeln, Inkontinenzartikeln und ähnlichem, die aus Schichten von absorbierendem, flüssigkeitsdurchlässigem und flüssigkeitsundurchlässigem Material gebildet sind, erforderlich, daß verschiedene Verfahrensschritte, wie z. B. Kleben, Ultraschallschweißen, schnelles mechanisches Bearbeiten, etc., intermittierend oder periodisch entlang der gesamten oder weniger als der gesamten Länge jedes Produkts durchgeführt werden. Solche Bearbeitungsvorgänge oder jegliche anderen Vorgänge, die mit irgendeinem Produkt durchgeführt werden, das auf oder aus einer längserstreckten Materialbahn oder Materialbahnen durchgeführt werden, die sich mit kontinuierlicher Geschwindigkeit entlang der Bearbeitungsstation vorbeibewegen, können zu einer Gesamtreduzierung der Produktivität führen, da der intermittiernd oder periodisch durchgeführte Verfahrensschritt nicht mit der gleichen Geschwindigkeit mit oder an dem Produkt durchgeführt werden kann, wie andere Verfahren. Folglich bestimmt der langsamste Verfahrensschritt die maximale Maschinengeschwindigkeit.

Eine Vorrichtung zum Transportieren eines längserstreckten flexiblen Objekts, wie z. B. einer Materialbahn, in der die Geschwindigkeit eines Abschnitts der Bahn periodisch verändert wird, während eine konstante Geschwindigkeit der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abschnitte der Bahn erhalten wird, ist aus der WO 95/12491 und der WO 95/12539 bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird die längserstreckte Bahn kontinuierlich entlang sich drehender Transportwalzen gefördert, die parallel zur Bahn in ihrer Transportrichtung und entgegengesetzt ihrer Transportrichtung oszilliert werden. Während der Oszillation sind drei Längen der längserstreckten Bahn wechselseitig zueinander parallel, so daß eine Länge der Bahn eine Relativgeschwindigkeit aufweist, die durch die Oszillation der Transportwalzen bezüglich eines Stationärpunkts gesteigert, verringert oder umgekehrt werden kann. Dies erlaubt die Durchführung eines Bearbeitungsvorgangs auf der Bahn unter einer von der an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abschnitten der Vorrichtung konstanten Geschwindigkeit der Bahn unterschiedlichen Geschwindigkeit. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch relativ kompliziert konstruiert und weist vergleichsweise große bewegte Massen auf. Zusätzlich beinhaltet die oszillierende Bewegung abrupte Richtungswechsel, was große Kräfte erzeugt, so daß die Vorrichtung ausgelegt sein muß, diesen zu widerstehen.

Darstellung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn bereitzustellen, die relativ einfach konstruiert ist, es aber zugleich möglich macht, sich leicht an verschiedene Betriebsbedingungen anzupassen.

Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die erfinderische Vorrichtung umfaßt eine Transporteinrichtung, mit der die Materialbahn mit konstanter Geschwindigkeit zwischen einer bezüglich des Förderpfads der Materialbahn am weitesten stromaufwärts und einer am weitesten stromabwärts gelegenen Position transportierbar ist, und zumindest zwei Materialbahnführungseinrichtungen, die zwischen den an weitesten stromaufwärts und am weitesten stromabwärts gelegenen Positionen entlang des Förderpads angeordnet sind, wobei zumindest eine Führungseinrichtung stromaufwärts und zumindest eine Führungseinrichtung stromabwärts einer Zwischenposition zwischen den am weitesten stromaufwärts und am weitesten stromabwärts gelegenen Positionen angeordnet ist. Die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung sind relativ zueinander derart bewegbar, daß sie der Materialbahn in der Zwischenposition eine sinusförmige Geschwindigkeitsänderung verleihen. Insbesondere ist jede Führungseinrichtung derart exzentrisch drehbar befestigt, daß sie im wesentlichen kontinuierlich zwischen einer Position, in der eine maximale Teillänge der Materialbahn zeitweilig durch die Führungseinrichtung getragen ist, und einer Position bewegbar ist, in der eine minimale Teillänge der Materialbahn zeitweilig durch die Führungseinrichtung getragen ist. Weiterhin ist die stromaufwärtige Führungseinrichtung in gleicher Geschwindigkeit wie die und in entgegengesetzter Richtung zu der stromabwärtigen Führungseinrichtung derart bewegbar, daß die Länge der Materialbahn zwischen der an weitesten stromaufwärts gelegenen Position und der am weitesten stromabwärts gelegenen Position im wesentlichen konstant ist.

Gemäß der erfinderischen Vorrichtung wird die Produktionskapazität vorteilhafterweise aufgrund der Möglichkeit gesteigert, daß die Lauf- oder Transportgeschwindigkeit der kontinuierlichen, flexiblen und längserstreckten Materialbahn durch die Vorrichtung insgesamt gesteigert werden kann, während es dennoch möglich ist, einen Bearbeitungsschritt oder Vorgang periodisch oder intermittierend durchzuführen, der ansonsten nicht mit der stromaufwärts und stromabwärts der erfindungsgemäßen Vorrichtung höheren konstanten Geschwindigkeit der Bahn durchgeführt werden könnte. Dies liegt daran, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem extrem einfachen Aufbau eine überlagerte sinusformähnliche Geschwindigkeitsveränderung erzeugt, d. h. bezüglich eines Fixpunkts eine Relativgeschwindigkeit der Materialbahn in einer Zwischenposition entlang des Förderpfads des Materials durch die erfinderische Vorrichtung hindurch. Folglich tritt, im Vergleich zur konstanten Geschwindigkeit, in der Zwischenposition eine Geschwindigkeitsveränderung von Null zu anwachsender Geschwindigkeit, zu Null, zu abnehmender Geschwindigkeit und zurück zu Null auf. Durch Hinzufügen der sinusformähnlichen Änderung zu der konstanten oder normalen Laufgeschwindigkeit mittels der erfinderischen Vorrichtung, verändert sich die Geschwindigkeit durch die Vorrichtung sanft zwischen einem Wert, der geringer als die konstante Geschwindigkeit, und einem Wert, der höher als die konstante Geschwindigkeit ist. Folglich kann ein Verfahrensschritt, der periodisch oder intermittierend auf der Materialbahn durchgeführt werden soll und der mehr Zeit erfordert, als bei konstanter Geschwindigkeit, mit der sich die Materialbahn entlang der Fertigungsstraße bewegt, zur Verfügung stünde, während der Niedriggeschwindigkeitsperiode durchgeführt werden, ohne daß die gesamte konstante Geschwindigkeit durch den langsameren Verfahrensschritt beeinflußt wird. Es ist sogar möglich, die Geschwindigkeit auf Null zu reduzieren, wenn der Verfahrensschritt dies erfordert. Natürlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Implementierung in einer Fertigungsstraße geeignet, in der, wenn Produkte ohne dazwischen liegenden Raum entlang der Materialbahn gebildet werden, nur ein Teil der Länge jedes Produktes entlang der Materialbahn dem intermittierenden oder periodischen Verfahrensschritt zur Produkterstellung unterworfen wird, oder, wenn ein Zwischenraum von geeigneter Länge ausgewählt ist, die gesamte Produktlänge bearbeitbar ist. Dies liegt daran, daß die Zeitdauer geringer Geschwindigkeit durch eine Zeitdauer hoher Geschwindigkeit gleicher Größenordnung derart kompensiert werden muß, daß dieselbe Gesamtkonstant geschwindigkeit der Fertigungsstraße erhalten bleibt, und daß diese Kompensation eine nicht bearbeitete Länge entlang der Materialbahn erfordert.

Vorteilhafterweise kann die vorliegende Erfindung in jeder Fertigungsstraße verwirklicht werden, die einen relativ langsamen intermittierenden Verfahrensschritt erfordert. Solch ein langsamer Schritt legt der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit keinerlei Begrenzung auf, da eine insgesamt höhere Kapazität der Fertigungsstraße erzielt werden kann. Weiterhin kann eine bestehende Fertigungsstraße, die bislang aufgrund eines langsamen Verfahrensschritts bezüglich ihrer Geschwindigkeit begrenzt war, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für den langsamen Verfahrensschritt konvertiert werden, um mit höherer Geschwindigkeit zu laufen.

Ein wichtiger und bedeutsamer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung resultiert aus der Tatsache, daß alle ihrer hauptsächlichen sich drehenden Teile mit konstanter Geschwindigkeit gedreht werden, so daß sie nicht periodisch beschleunigt werden müssen. Folglich kann die Maschine von einfacherer Konstruktion sein und muß nicht ausgelegt sein, um plötzliche Krafterhöhungen zu absorbieren, die durch die periodische Massenbeschleunigung als Resultat irgendwelcher abrupten Richtungswechsel verursacht werden. Die Laufgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist kaum begrenzt, da die sinusformähnliche Geschwindigkeitsvariation sanft und gleichmäßig ist und keine großen Massen bewegt werden müssen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt ein Paar stromaufwärtiger Führungseinrichtungen und ein Paar stromabwärtiger Führungseinrichtungen, wobei jede Führungseinrichtung um eine feste Drehachse exzentrisch drehbar befestigt ist. Zusätzlich sind die beiden Führungseinrichtungen eines jeweiligen Paars in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen derart drehbar, daß zwischen ihnen ein Maximalabstand und ein Minimalabstand definiert ist.

Diese Anordnung sieht einen relativ einfachen aber dauerhaft stabilen Mechanismus vor, mit dem die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn durch die Vorrichtung in einer sehr sanften und gleichmäßigen Art ohne abrupte Richtungswechsel und die resultierenden unerwünschten beschleunigten Massen und die durch sie produzierten Kräfte erzielt wird. Jede der Führungseinrichtungen werden mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht und führen pro Produkt eine Umdrehung entlang der Materialbahn aus, so daß während des Zeitabschnitts geringer Geschwindigkeit der Materialbahn an jedem Produkt ein langsamer intermittierender Verfahrensschritt durchgeführt werden kann. Die Entfernung zwischen den jeweiligen Paaren der Führungseinrichtung in der erfinderischen Vorrichtung kann derart frei gewählt werden, daß eine kleinere oder größere freie Länge erzeugt wird, die den Zeitabschnitt geringer Geschwindigkeit bestimmt, in dem der gewünschte langsame Verfahrensschritt durchgeführt werden kann. Zusätlich ist es möglich, den intermittierenden Vorgang an dem gesamten Produkt oder an mehreren Produkten gleichzeitig auszuführen, solange der Vorgang für ein auf oder aus der Materialbahn hergestelltes Produkt auf einen Teil der Zykluszeit begrenzt ist. Zusätzlich hängt die Entfernung zwischen den Drehmittelpunkten jedes Paars der Führungseinrichtungen, die die Längenänderung für jeden Zyklus erzeugt, nicht streng von der Produktlänge ab. Die Länge der in einem jeweiligen Paar aufgenommenen Materialbahn bewirkt jedoch die Amplitude der sinusformähnlichen Kurve der Geschwindigkeitsänderung. Eine kleinere Amplitude sieht eine vergleichsweise längere Zeitdauer vor, während der die Geschwindigkeit der Materialbahn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung am geringsten ist, so daß der langsame intermittierende Verfahrensschritt durchgeführt werden kann. Folglich ist eine relativ flache sinusformähnliche Kurve mit geringer Amplitude zum Durchführen des Zwischenver fahrenschritts bevorzugt, da hier ein kürzerer Niedriggeschwindigkeitsabschnitt vorliegt, als wenn die Geschwindigkeitsänderung eine größere Amplitude aufweist.

Zumindest eine und vorzugsweise alle der erfinderischen Führungseinrichtungen umfassen eine exzentrisch befestigte Trommel, Walze, Welle oder ähnliches, um deren Umfang die Materialbahn geführt ist. Die Umfangsfläche ist um ihre Drehachse geeignet ausgebildet oder beschichtet oder drehbar, so daß sie der Materialbahn, die durch die Umfangsfläche geführt ist, einen geringstmöglichen Widerstand bietet. Dies verringert jegliche Zugkräfte, die auf die Materialbahn ausgeübt werden könnten, während sie durch die erfindungsgemäße Vorrichtung läuft. Zusätzlich ist die Trommel, Walze, Welle oder ähnliches vorteilhafterweise zum ausgeglicheneren Betrieb der erfinderischen Vorrichtung ausgewuchtet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine stromaufwärtige und/oder zumindest eine stromabwärtige Führungseinrichtung mit einer Ausgleichseinrichtung versehen, die ausgebildet ist, um derart mit der zugeordneten Führungseinrichtung zusammenzuwirken, daß jegliche Lose in der Materialbahn entlang des Förderpfad verhindert ist. Dies kann z. B. notwendig sein, wenn die Materialbahn flexibel ist und während der Verarbeitung geringfügig gelängt wurde. Die Ausgleichseinrichtung kann eine exzentrisch befestigte Welle oder ähnliches sein. Zusätzlich kann die Ausgleichseinrichtung verwendet werden, um jegliche geringe Längenunterschiede der Materialbahn bei der jeweiligen Führungseinrichtung aufzunehmen, falls solche aufgrund der besonderen Anordnung der jeweiligen Führungseinrichtung vorhanden sind.

Gemäß der Erfindung ist eine Materialbahnbearbeitungs einrichtung in der Zwischenposition vorgesehen und derart angeordnet, daß die Materialbahn periodisch bearbeitbar ist, wenn in der Zwischenposition die Geschwindigkeit der Materialbahn in dem Abschnitt der sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung mit geringster Geschwindigkeit ist. Vorteilhafterweise kann die Bearbeitungseinrichtung ebenfalls relativ zur Materialbahn in der Transport- oder Förderrichtung der Materialbahn und in demselben periodischen Zyklus bewegbar sein, in dem die Bewegung der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen stattfindet. Wenn es erwünscht ist, kann diese Anordnung verwendet werden, um die Wirkung der Führungseinrichtungen derart zu verstärken, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungseinrichtung und der Materialbahn gering oder sogar nahezu oder ganz Null ist, so daß die Zeit weiter gesteigert werden kann, in der durch die Bearbeitungseinrichtung ein relativ langsamer Bearbeitungs- oder Verfahrensschritt durchgeführt werden kann. Wahlweise kann die Bearbeitungseinrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegbar sein, die gerade ausreichend ist, um die Relativgeschwindigkeit bezüglich der Materialbahn derart zu verringern, daß sie der sich bewegenden Bahn folgt und der Verfahrensschritt weiterhin zufriedenstellend aus- oder durchführbar ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung sollte der Ausdruck Bearbeitungseinrichtung ausgelegt werden, Einrichtungen abzudecken, die einen oder mehr als einen individuellen Be- oder Verarbeitungsvorgang während des Verfahrensschritts ausführen.

Falls notwendig, kann eine Trageeinrichtung auf der zur Bearbeitungseinrichtung entgegengesetzten Seite der Materialbahn vorgesehen sein, um die Materialbahn während des Bearbeitungsschritts zu tragen. Die Trageeinrichtung umfaßt geeigneterweise eine Walze oder ähnliches, die in der Transportrichtung der Materialbahn drehbar ist und vorteilhafterweise eine Materialbahntragoberfläche aufweist, die die Relativbewegung zwischen der Walze und der Materialbahn ermöglicht. Zum Beispiel kann die Tragoberfläche durch eine Reihe von drehbaren Wellen oder ähnliches ausgebildet sein, die sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn erstreckende Drehachsen aufweisen. Wahlweise kann die Tragoberfläche aus einem Werkstoff mit geringer Reibung ausgebildet sein. Solch eine Tragoberfläche verbessert den Be- oder Verarbeitungsvorgang mit der Bearbeitungseinrichtung, wenn Relativbewegung zwischen der Materialbahn und der Bearbeitungseinrichtung besteht und insbesondere, wenn der Bearbeitungsschritt eine Berührung der Bearbeitungseinrichtung und der Materialbahn beinhaltet.

Es ist gemäß der erfinderischen Vorrichtung ebenfalls von Vorteil, daß die Tragoberfläche der Trageeinrichtung ein auf ihr ausgebildetes Muster aufweist, das an die Form der zu bearbeitenden Materialbahn oder des zu bearbeitenden Produkts angepaßt ist. Die Bearbeitungseinrichtung kann ebenfalls eine solchermaßen geeignet angepaßte Oberfläche aufweisen, falls dies erforderlich ist. Insbesondere kann das Muster aus Nuten, Vorsprüngen oder Ausformungen bestehen, die die Positionierung der Materialbahn oder des aus oder auf der Materialbahn zu bildenden Produkts bezüglich der Bearbeitungseinrichtung verbessern, um für den Bearbeitungsschritt eine geeignete Ausrichtung sicherzustellen. Dies ist im Fall von Relativbewegung zwischen Materialbahn und Bearbeitungseinrichtung insbesondere vorteilhaft.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin zumindest ein Förderband, das in der Transportrichtung der Materialbahn in Berührung mit einer Seite von ihr zumindest zwischen einer Position stromaufwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtung und einer Position stromabwärts der stromabwärtigen Führungseinrichtung entlang des Förderpfads bewegbar ist. Solch ein Förderband kann benutzt werden, um Material auf der Materialbahn zu halten, um zu verhindern, daß es von der Materialbahn fällt, oder um die Materialbahn zu halten, um zu verhindern, daß sie während Bewegung entlang des Förderpfads und insbesondere während der Zeitabschnitte hoher Geschwindigkeit oder der Beschleunigung rutscht oder versetzt wird.

Eine besonders vorteilhafte weitere Ausführungsform beinhaltet eine Vorrichtung zum Transportieren erster und zweiter kontinuierlicher längserstreckter Materialbahnen relativ zueinander, die eine Transporteinrichtung und Führungseinrichtungen gemäß der Erfindung wie oben beschrieben derart umfaßt, daß eine sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der ersten Materialbahn erzeugt wird, und weiterhin eine zweite Transporteinrichtung umfaßt, die derart angeordnet ist, daß die zweite Materialbahn entlang eines Förderpfads der zweiten Materialbahn getrennt von dem Förderpfad der ersten Materialbahn transportierbar ist. Der Förderpfad der zweiten Materialbahn kreuzt den Förderpfad der ersten Materialbahn in der Position zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der ersten Materialbahn, wobei diese stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn angeordnet sind, daß die erste Materialbahn geführt ist, so daß sie periodisch eine Bewegungskomponente in die gleiche Richtung wie die Förderrichtung der zweiten Materialbahn aufweist.

Diese Vorrichtung ist insbesondere zur Benutzung in einer Fertigungsstraße vorteilhaft, in der ein Element in Längsrichtung entlang des Förderpfads der zweiten Materialbahn auf dem Produkt zu befestigen ist, das entlang es Förderpfads der ersten Materialbahn produziert wird, so daß es sich unter einem Winkel oder quer über die Transportrichtung der ersten Materialbahn erstreckt. Folglich kann z. B. ein Element des Endprodukts, das einfacher in der Längslaufrichtung der zweiten Materialbahn hergestellt werden kann und quer befestigt werden muß, mit voller Kontrolle an der ersten Materialbahn befestigt werden, ohne das Element um 90° drehen zu müssen, was eine relativ komplizierte Maschinerie erfordern würde und sonst eine Beschränkung bezüglich der Geschwindigkeit darstellen könnte, mit der die Fertigungshauptstraße oder kurz Hauptstraße für die erste Materialbahn betrieben werden könnte. Obwohl sowohl die Hauptstraße mit der ersten Materialbahn und die Fertigungshilfs- oder kurz Hilfsstraße für die zweite Materialbahn mit konstanter Geschwindigkeit betrieben werden können, führt das Vorsehen einer erfinderischen Vorrichtung mit Führungseinrichtungen, die unter einem Winkel derart angeordnet sind, daß entweder die erste und/oder die zweite Materialbahn eine Bewegungskomponente in der gleichen Richtung wie die Transportrichtung der anderen Materialbahn aufweist, zu einer geringen Relativgeschwindigkeit oder sogar zu einer Relativgeschwindigkeit gleich Null zwischen den beiden Bahnen. Folglich kann ein Bearbeitungsschritt beim Kreuzungspunkt der beiden Bahnen durch einfache Einrichtungen und ohne komplizierte und zeitaufwendige Prozeduren durchgeführt werden.

Gemäß einer bevorzugten Vorrichtung mit sich kreuzenden ersten und zweiten Materialbahnen, wie sie oben beschreiben ist, sind die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn angeordnet, daß eine Relativgeschwindigkeit von der ersten Materialbahn bezüglich der zweiten Materialbahn von Null oder nahezu Null vorliegt. Folglich erzeugt durch Einstellen des Winkels, unter dem die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen die Hauptförderrichtung der ersten Materialbahn kreuzen, der Richtungswechsel der ersten Materialbahn in Kombination mit ihrer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung geänderte Geschwindigkeitskomponen ten der ersten Materialbahn in den Längs- und Querrichtungen, die maximiert werden können, um derart übereinzustimmen, daß eine Relativgeschwindigkeit von Null zwischen der ersten und der kreuzenden zweiten Materialbahn erzeugt werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung mit sich kreuzenden ersten und zweiten Materialbahnen kann eine erfinderische Vorrichtung mit Transport- und Führungseinrichtungen zum Erzeugen einer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung der zweiten Materialbahn ebenfalls entlang ihrer Fertigungsstraße vorgesehen sein. In diesem Fall überlappen sich die Zwischenposition in der Vorrichtung zum Verändern der Geschwindigkeit der ersten Materialbahn und die Zwischenposition in der Vorrichtung zum Verändern der Geschwindigkeit der zweiten Materialbahn. Zusätzlich können die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der zweiten Materialbahn ebenfalls unter einem Winkel zur Transportrichtung der zweiten Materialbahn angeordnet sein. Folglich kann durch das geeignete Kombinieren der Wirkungen der Führungseinrichtungen beider Materialbahnen und wahlweise der Wirkung der Winkel der Materialbahnen zur Haupttransportrichtung der jeweiligen Bahnen, die Relativgeschwindigkeit zwischen den sich kreuzenden Bahnen wie gewünscht eingestellt werden, um optimale Bedingungen zum Durchführen des gewünschten Bearbeitungsschritts im Kreuzungspunkt vorzusehen.

Die oben beschriebene Vorrichtung mit sich kreuzenden Materialbahnen entfernt einen möglichen Engpaß in einer Fertigungsstraße, in der eine Produktkomponente, die am geeignetsten in Längsrichtung hergestellt wird, unter einem Winkel oder quer zur Bewegungsrichtung der Hauptstraße befestigt werden muß. Darüber hinaus ist es mittels der erfinderischen Vorrichtung mit den sich kreuzenden Materialbahnen möglich, die Hilfsstraße für die zweite Materialbahn wie gewünscht überhalb oder unterhalb der Hauptstraße für die erste Materialbahn zu kreuzen. Dies stellt im Hinblick auf die Gestaltung des Endprodukts die meisten Optionen bereit.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Aufgaben und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden aus der ausführlichen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung besser hervorgehen, die im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden, in denen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, in der eine Maximallänge der Materialbahn durch die stromaufwärtige Führungseinrichtung getragen ist;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 zeigt, in der im wesentlichen dieselbe Länge der Materialbahn durch jeweils die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung getragen ist;

Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 zeigt, in der eine Maximallänge der Materialbahn durch die stromabwärtige Führungseinrichtung getragen ist, d. h. die zur Fig. 1 entgegengesetzte Situation;

Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt, in der im wesentlichen dieselbe Länge der Materialbahn durch jeweils die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung getragen ist, wobei sich aber die Führungseinrichtungen in zu denen der Fig. 2 entgegengesetzten Positionen befinden;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Fig. 7 ein Beispiel einer exzentrisch befestigten Führungseinrichtung zeigt;

Fig. 8 ein Diagramm zeigt, das ein erstes Beispiel einer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn in einer Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung illustriert;

Fig. 9 ein Diagramm zeigt, das ein zweites Beispiel einer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn in einer Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung illustriert;

Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, in der sich zwei Materialbahnen kreuzen;

Fig. 11 eine schematische Ansicht der die Fertigungshaupt straße in Fig. 10 kreuzende Fertigungshilfsstraße zeigt;

Fig. 12 eine schematische Seitenansicht der von der Hilfsstraße gekreuzten Hauptstraße zeigt, betrachtet in Richtung von der Linie A-A in Fig. 10;

Fig. 13 eine schematische Draufsicht auf die sich kreuzenden Materialbahnen in Fig. 10 bis 12 zeigt;

Fig. 14 ein Diagramm zeigt, das die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung in Querrichtung der Bahn der Hauptstraße in einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert, die unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben ist; und

Fig. 15 ein Diagramm zeigt, das die resultierende Geschwindigkeit der Bahn der Hauptstraße in einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt, die unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben ist.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung

Die ausführlichen Ausführungsformen der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf eine Fertigungsstraße für absorbierende Artikel, wie z. B. Windeln für Säuglinge oder Kleinkinder Inkontinenzartikel, hygienische Binden oder ähnliches beispielhaft beschrieben. Die vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anwendung beschränkt und kann in jeder Fertigungsstraße implementiert werden, in der ein intermittierender Verfahrensschritt durchgeführt werden muß, der eine geringere Geschwindigkeit als die konstante Geschwindigkeit der Produktionsstraße erfordert. Die beispielhaften Ausführungsformen der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Produktion von mehrlagigen absorbierenden Artikeln beschrieben, die aus der Materialbahn hergestellt sind. Insbesondere ist ein Verfahrensschritt des Ultraschallschweißens gezeigt, obwohl dies ebenfalls ein intermittierender schneller mechanischer Prozeß, ein Klebeschritt oder ähnliches in der Herstellung eines absorbierenden Artikels sein könnte. Das Ultraschallschweißverfahren befestigt Lagen des absorbierenden Artikels entlang einer Länge des absorbierenden Artikels aneinander, die kürzer ist als der Artikel selbst. Die absorbierenden Artikel werden in ihrem fertigen Zustand aus dem Ende der Materialbahn geschnitten. Die erfinderische Vorrichtung erlaubt eine Produktionsrate von mindestens 500 bis 800 absorbierenden Artikeln pro Minute.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, durch die eine kontinuierliche längserstreckte flexible Materialbahn 1 für eine Windel oder einen Inkontinenzartikel gefördert wird. Die Materialbahn kann aus einer flüssigkeitsundurchlässigen Trageschicht, einem Nonwowen-Kern und einer flüssigkeitsdurchlässigen Deckschicht bestehen. Zusätzlich wird die Materialbahn in der Längsrichtung, d. h. der Transportrichtung der Materialbahn 1, gefaltet. Die Materialbahn wird mit konstanter Geschwindigkeit in die erfinderische Vorrichtung hinein und aus ihr heraus transportiert, wie in Fig. 1 dargestellt. Natürlich kann die konstante Maschinen- oder Laufgeschwindigkeit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von der Art des Produkts und des durchzuführenden Herstellungsverfahrens und/oder -schritts erheblich variieren.

Wahlweise kann eine Ultraschallschweißvorrichtung an dem am meisten stromaufwärts gelegenen Ende der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, betrachtet in der Transportrichtung der Materialbahn 1. Bei der hohen konstanten Geschwindigkeit der Materialbahn kann die Ultraschallschweißvorrichtung 2 das gefaltete Material an der Stelle einer Seitennaht im Endprodukt geringfügig verschweißen. Eine solche vorläufige Schweißung ist im Fall eines mehrfachlagigen Produkts empfehlenswert, um die Lagen aneinander zu sichern, damit relative Versetzung beim Durchlaufen durch die erfinderische Vorrichtung verhindert ist.

Weiter stromabwärts entlang des Förderpfads befindet sich eine feste Materialbahnführungswelle, die vorgesehen sein kann, um die Materialbahn stromaufwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtung geeignet zu positionieren. In der gegenwärtigen Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung umfaßt die stromaufwärtige Führungseinrichtung zwei exzentrisch befestigte Walzen 4 und 5, die unter konstanter Geschwindigkeit um ihre Drehachsen in Lagern drehbar sind. Die Drehachsen sind als kleine schwarze Punkte am Umfang der Walzen 4, 5 gezeigt. Um eine Minimal- und eine Maximalbeabstandung der beiden Walzen 4 und 5 zu definieren, werden die Walzen in gegenläufige Richtungen gedreht, wie durch die Pfeile in Fig. 1 bezeichnet. Alternativ können die Walzen beide in die gleiche Richtung gedreht werden. Natürlich können anstelle der Walzen die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 ebenfalls aus exzentrisch befestigten Wellen oder ähnlichem gebildet sein, solange eine exzentrisch befestigte drehbare Führungsoberfläche für die Materialbahn 1 vorgesehen ist.

Stromabwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und stromaufwärts der stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9, in einer Zwischenposition zwischen den beiden, befindet sich eine intermittierende Bearbeitungseinrichtung 6. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist dies eine Ultraschallschweißvorrichtung. Die Bearbeitungseinrichtung kann jedoch, wie zuvor offenbart, jegliche andere Vorrichtung umfassen, die zum Ausführen des beabsichtigten langsamen Bearbeitungsschritts entlang der Produktionsstraße erforderlich ist, in der die erfinderische Vorrichtung benutzt wird.

Auf der der Bearbeitungseinrichtung 6 gegenüberliegenden Seite der Materialbahn befindet sich eine Trageeinrichtung 7 in Form einer drehbaren Musterwalze. Die Walze 7 kann zum Führen der Materialbahn 1 auf ihrem Umfang eine gemusterte Tragoberfläche aufweisen. Das Muster kann eine Reihe von Ausnehmungen oder Ausformungen aufweisen, um ein Teil oder alle der auf oder aus der Materialbahn 1 gebildeten Produkte aufzunehmen, wenn diese über die Walze läuft, so daß bezüglich der Bearbeitungseinrichtung 6 eine für die Bearbeitungsschritte geeignete Ausrichtung sichergestellt ist. Zusätzlich oder wahlweise kann die Tragoberfläche der Walze 7 mit einer Reihe von kleinen Wellen versehen sein, deren Drehachsen sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn erstrecken, um relative Versetzung zwischen der Materialbahn und der Walze zu ermöglichen. Die Oberfläche kann jedoch wahlweise aus Material mit geringer Reibung ausgebildet sein, oder die Materialbahn kann auf einem aus durch eine perforierte Oberfläche der Walze 7 geblasenen Luft gebildeten Luftkissen geführt sein.

Die Musterwalze 7 kann mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht werden, die gleich der konstanten Geschwindigkeit der Produktionsstraße stromaufwärts und stromabwärts der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, abzüglich der sinusformähnlichen Geschwindigkeit der Materialbahn. Wahlweise kann die Walze 7 mit sich ändernder Geschwindigkeit gedreht werden, die der sinusformähnlichen Geschwindigkeit der Materialbahn 1 folgt. In dem Fall, daß die Walze unter der gleichen sich ändernden sinusformähnlichen Geschwindigkeit wie die Materialbahn gedreht wird, ist nicht erforderlich, daß die Tragoberfläche der Walze 7 die oben beschriebene Einrichtung zum Ermöglichen der relativen Versetzung zwischen der Walze 7 und der Materialbahn 1 aufweist.

Wie im Fall der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 umfassen die stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 zwei exzentrisch drehbare Walzen oder Wellen, deren Drehachsen als schwarze Punkte in den Figuren gezeigt sind. Die beiden Walzen 8 und 9 werden vorzugsweise in dieselbe Richtung wie die Einrichtungen 4 und 5 mit derselben konstanten Geschwindigkeit gedreht, um eine Maximal- und eine Minimalbeabstandung dazwischen zu definieren, in der jeweils eine Maximal- und eine Minimallänge der Materialbahn durch die stromabwärtige Führungseinrichtung getragen ist. Alle der Walzen 4, 5, 8 und 9 der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Führungseinrichtungen werden mit derselben konstanten Geschwindigkeit derart gedreht, daß sich die Länge der Materialbahn, die durch eine der Führungseinrichtungen getragen ist, kontinuierlich von einem Minimum zu einem Maximum und zurück zu einem Minimum verändert, während die anderen Führungseinrichtungen gleichzeitig kontinuierlich eine entsprechend größere oder kleinere Länge der Materialbahn 1 im Vergleich zu der einen Führungseinrichtung tragen, während die Gesamtlänge der Materialbahn zwischen den am weitesten stromaufwärts und am weitesten stromabwärts gelegenen Positionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im wesentlichen konstant gehalten wird. Auf diese Art wird die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn erzeugt. Dies wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 weiter erörtert.

Nachdem die Materialbahn 1 die stromabwärtige Führungseinrichtung verlassen hat, fährt sie fort entlang des Förderpfads, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine feste Führungswelle 10 oder ähnliches zu dem nächsten Verfahrensschritt und als intermittierend durch die Bearbeitungseinrichtung 6 bearbeitete Materialbahn 11. Die bearbeitete Materialbahn 11 wird zum nächsten Verfahrensschritt mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit der Produktionsstraße wie die Materialbahn 1 geführt, bevor letztere in die erfindungsgemäße Vorrichtung eintritt. Folglich wird nach dem Ausführen eines relativ langsamen Bearbeitungsschritts innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder dieselbe Gesamtmaschinengeschwindigkeit erlangt.

Ein Förderband 12 kann vorgesehen sein, das eine Seite der Materialbahn berührt, um diese während ihres Durchlaufs durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu tragen. Ein zweites Förderband 13 kann ebenfalls vorgesehen sein, um die andere Seite der Materialbahn während des Transports durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu berühren. Im Falle einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der absorbierenden Artikel aus der Materialbahn hergestellt werden, halten die Förderbänder Materialien, wie z. B. Nonwowen-Kernmaterial und verhindern, daß dieses von der Materialbahn durch Windwiderstand und/oder als Ergebnis des Wechsels der Geschwindigkeit und der kinetischen Energie während der unerschiedlichen Zeitabschnitte der Beschleunigung und Verzögerungszyklen der sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderungen der Materialbahn weggeblasen oder zerrissen werden. Die Förderbänder 12 und 13 werden vorzugsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden unterschiedliche Längen der Materialbahn durch die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und die stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 getragen. In Fig. 1 wird eine Maximalänge der Materialbahn bei den stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und eine Minimallänge der Materialbahn bei den stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 getragen. Die Drehung der jeweiligen Walzen 4, 5, 8 und 9 der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtung ist durch Pfeile gezeigt und die Walzen werden alle mit derselben Geschwindigkeit und vorzugsweise mit einem Durchsatz von einem Produkt pro Umdrehung gedreht. Ausgehend von Fig. 1 bewegen sich die Walzen 4, 5, 8 und 9 der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen in die Positionen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, in denen auf der stromaufwärtigen Führungseinrichtung dieselbe Länge Materialbahn 1 wie auf der stromabwärtigen Führungseinrichtung getragen ist. In anderen Worten haben sich die Walzen 4 und 5 der stromaufwärtigen Führungseinrichtung näher aneinander heranbewegt, so daß eine kürzere Länge von Materialbahn nun durch die stromaufwärtige Führungseinrichtung getragen wird. Gleichzeitig wurden die Walzen 8 und 9 der stromabwärtigen Führungseinrichtung derart gedreht, daß sie sich auseinander bewegt haben und die Länge der Materialbahn 1 tragen, die nicht mehr durch die stromaufwärtige Führungseinrichtung getragen ist. Bei weiterer Drehung der Walzen 4, 5, 8 und 9 kommen die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen in die in der Fig. 3 gezeigten Positionen. Die Minimallänge der Materialbahn 1 wird an der stromaufwärtigen Führungseinrichtung und die Maximallänge an der stromabwärtigen Führungseinrichtung getragen. Dieser Zustand ist dem in Fig. 1 beschriebenen entgegengesetzt. Weitere Drehung der Walzen 4, 5, 8 und 9 resultiert dann in den Positionen der in Fig. 4 gezeigten jeweiligen Führungseinrichtungen, und, obwohl dieselbe Länge der Materialbahn 1 bei beiden der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen getragen ist, ist dieser Zustand entgegengesetzt zu dem in Fig. 2. Fortdauernde Drehung der Walzen 4, 5, 8 und 9 führt dann die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen in die Positionen zurück, die in Fig. 1 dargestellt sind, so daß ein Zyklus vervollständigt wurde.

Es sollte angemerkt werden, daß die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Vorrichtung der aus Fig. 1 entspricht und daß die Förderbänder 12 und 13 lediglich zum leichteren Verständnis der Zeichnungen ausgelassen wurden.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ähnlich zu der der Fig. 1 bis 4, in der die Materialbahn 1 jederzeit lediglich einen kurzen Umfangsabschnitt der Musterwalze 7 berührt. Dies verringert die Reibung zwischen der Walze 7 und der Materialbahn 1, was besonders während der Beschleunigungsphase der Materialbahn bis zum Teil des Zyklus mit maximaler sinusformähnlicher Geschwindigkeit kritisch ist. Folglich kann diese Anordnung als Alternative zur Oberfläche der Walze 7 vorgesehen werden, die eine Einrichtung wie eine Reihe von kleinen drehbaren Walzen oder eine bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschriebene Oberfläche mit geringer Reibung aufweist. Natürlich kann jedoch die erfinderische Vorrichtung gemäß der in Fig. 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ebenfalls eine solche reibungsreduzierende Einrichtung auf der Oberfläche der Walze 7 aufweisen.

Fig. 6 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung, in der die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4', 5' drehbare Wellen mit kleinem Durchmesser umfassen, die auf dem Umfang von Scheiben mit großem Durchmesser oder ähnlichem angeordnet sind, die wiederum an dem Ende der Wellen derart befestigt sind, daß sie es ermöglichen, daß die Materialbahn 1 zwischen den Scheiben und über die kleinen Wellen geführt wird. Die stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8', 9' bestehen aus ähnlichen Scheiben und kleinen Wellen, die an ihnen exzentrisch befestigt sind. Falls es während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung Gegebenheiten gibt, in denen ein geringer Längenunterschied im Vergleich zur konstanten Länge auftritt, die normalerweise in den unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen existiert, kann es notwendig sein, einen Materialausgleicher 14b vorzusehen; beispielsweise den, der in Fig. 6 gezeigt ist und eine kleine Welle, die exzentrisch an an ihren Enden befestigten Scheiben befestigt ist, oder eine durch Federn getragene Walze umfaßt. Die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4', 5' sind mit einem ähnlichen Ausgleicher 14a versehen. Solche Ausgleicher können ebenfalls vorgesehen sein, um lediglich eine Lose in der Materialbahn 1 zu verhindern, die durch geringfügige Längung von ihr erzeugt wird. Dies kann auftreten, falls die Materialbahn flexibel ist.

Fig. 7 zeigt ein Beispiele einer exzentrisch befestigten Führungseinrichtung. Hier ist eine Welle 15 zum Führen der Materialbahn drehbar an ihren Enden auf Armen 16a und 16b in Lagern befestigt. Die Arme werden durch einen Motor M um eine Drehachse R gedreht. Zusätzlich erstrecken sich die Arme 16a und 16b zur besseren Wuchtung über die Drehachse R in die entgegengesetzte Richtung und weisen an ihren Enden Gegengewichte 17a und 17b auf, damit die Welle an den gegenüberliegenden Enden der Arme 16a und 16b zum gleichmäßigeren Betrieb ausgewuchtet ist.

Im oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschriebenen Zyklus, der ebenfalls durch die mit Bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden kann, verändert sich die Geschwindigkeit der Materialbahn durch die erfinderische Vorrichtung in einer im wesentlichen sinusförmigen Art und Weise. Die Geschwindigkeit kann sich jedoch ebenfalls in anderer als in im wesentlichen sinusförmiger Art und Weise verändern, solange eine relativ gleichmäßige Geschwindigkeitsveränderung durch jeden Zyklus hindurch stattfindet. Sehr abrupte Änderungen können die Materialbahn beschädigen oder sogar vollständig zerreißen. Falls z. B. im Falle einer sinusförmigen Veränderung die konstante Geschwindigkeit der Materialbahn vor Eintritt in die erfinderische Vorrichtung und nach Austreten aus ihr 225 m/min beträgt und das Ultraschallschweißen oder ein unterschiedlicher Verfahrens schritt, der durch die Bearbeitungseinrichtung 6 durchgeführt wird, bis zu einer Geschwindigkeit von 120 m/min möglich ist, dann muß die der konstanten Geschwindigkeit überlagerte sinusförmige Geschwindigkeit ± 105 m/min betragen. Folglich kann, obwohl die konstante Maschinengeschwindigkeit 225 m/min beträgt, das Schweißen mit der geringsten Geschwindigkeit von 120 m/min durchgeführt werden. Die Geschwindigkeit in dem Hochgeschwindigkeitszyklus steigt auf ein Maximum von 330 m/min an, aber die gesamte sinusförmige Geschwindigkeitsänderung ist sanft und ohne jegliche abrupte Wechsel, da sich die entsprechenden Führungseinrichtungen kontinuierlich mit gleicher Geschwindigkeit drehen.

Eine Erklärung einer sinusformähnlichen Geschwindigkeits änderung einer Materialbahn, die in einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung geführt ist, so wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben wurde, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert. Fig. 8 zeigt die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn 1 mit einer geringen Amplitude. Das Diagramm der Fig. 8 zeigt die sich ändernde sinusformähnliche Geschwindigkeit v_x, die der konstanten Geschwindigkeit v₁ überlagert wird, wobei die resultierende Geschwindigkeit durch die sinusformähnliche Linie wiedergegeben wird. Die vertikale Achse des Diagramms in Fig. 8 bezeichnet die Geschwindigkeit, während die horizontale Achse die Zeit bezeichnet. In der Zeitdauer zwischen t = 0 bis t₈ entlang der horizontalen Zeitachse haben sich die Führungseinrichtungen für die Materialbahn eine volle Umdrehung gedreht und ein Produkt ist hergestellt worden. Die gekrümmte Linie des Diagramms bezeichnet die sinusformähnliche überlagerte Geschwindigkeit der Materialbahn 1, so wie sie bei der Bearbeitungseinrichtung 6 in den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 7 gemessen ist.

Zu Beginn der Zeitachse t = 0, was als Position 1 in Fig. 8 bezeichnet ist, existiert die Situation, die dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht. Die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 ist gleich der maximalen konstanten Geschwindigkeit v₁ stromaufwärts und stromabwärts der Führungseinrichtungen 4, 5, 8, 9. Die in Fig. 2 dargestellte Situation entspricht dem Zeitpunkt t₂ bei Position 2 In Fig. 8. Hier weist die überlagerte sinusformähnliche Geschwindigkeit einen positiven Maximalwert auf, und, aufgerechnet auf die eintretende Konstantgeschwindigkeit v₁ erzeugt dies in der Vorrichtung der Fig. 2 eine Maximalgeschwindigkeit zwischen den stromaufwärtigen 4, 5 und stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9, die ebenso gerichtet ist, wie die konstante Geschwindigkeit v₁. Position 3 zum Zeitpunkt t₄ in Fig. 8 entspricht der Situation, die in Fig. 3 illustriert ist. Die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 ist wiederum gleich der konstanten Geschwindigkeit v₁ stromauf und stromab der Führungseinrichtungen 4, 5, 8 und 9. Die dem Zeitpunkt t₆ entsprechende Position 4 stellt den Zustand der erfindungsgemäßen Ausführungsform dar, die in der Fig. 4 dargestellt ist. Die überlagerte sinusformähnliche Geschwindigkeit v_x weist in diesem Fall einen negativen Maximalwert auf und, hinzugerechnet zu der eintretenden Konstantgeschwindigkeit v₁, wird dies zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen bei der Bearbeitungseinrichtung 6 eine minimale resultierende Geschwindigkeit in der gleichen Richtung wie v₁ erzeugen. Es ist diese Position, wo die Materialbahn sich mit der geringsten Geschwindigkeit bewegt, in der der Bearbeitungsschritt bei der Bearbeitungseinrichtung 6 vorteilhafterweise stattfinden kann, wobei die Geschwindigkeit geringer ist als die konstante Geschwindigkeit v₁. Schließlich ist zum Zeitpunkt t₈, der durch Position 5 in Fig. 8 wiedergegeben ist, die Geschwindigkeit der Materialbahn wieder gleich der Konstantgeschwindigkeit v₁ stromauf und stromab der Führungseinrichtungen 4, 5, 8 und 9 und entsprechend der Position 1, in der die vorliegende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung so ist, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Folglich hat die Führungseinrichtung einen vollständigen Zyklus absolviert und ein Produkt ist an der Bearbeitungseinrichtung be- oder verarbeitet worden. Der Zyklus beginnt dann wieder, wie oben unter Bezugnahme auf Position 1 der Fig. 8 beschrieben.

Fig. 9 zeigt ebenfalls eine sinusformähnliche Geschwindigkeit der Materialbahn 1, aber mit einer größeren Amplitude als die der Fig. 8. In dieser besonderen Ausführungsform ist die Anordnung der Führungseinrichtungen derart, daß eine Amplitude in der sinusformähnlichen überlagerten Geschwindigkeit bewirkt wird, so daß zum Zeitpunkt t₆, der Position 4 und dem Zustand der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform entspricht, die geringste resultierende Geschwindigkeit bei der Bearbeitungseinrichtung 6 zwischen der stromaufwärtigen Führungseinrichtung 4, 5 und der stromabwärtigen Führungseinrichtung 8, 9 Null ist.

Der Amplitudenunterschied der sinusformähnlichen überlagerten Geschwindigkeit, der in Fig. 8 und 9 illustriert ist, stellt ebenfalls die Wirkung zum Zeitpunkt t₆ her, der der Position 4 und dem Zustand der Vorrichtung in Fig. 4 entspricht, nämlich daß hier derselbe Geschwindigkeitsunterschied dv_a wie entsprechend in den Fig. 8 und 9 beschrieben, mit der kleineren Amplitude in Fig. 8 über einen längeren Zeitabschnitt dt_a als den Zeitabschnitt dt_b für die größere Amplitude auftritt, die in Fig. 9 gezeigt ist. Folglich kann durch das Verändern der Amplitude die Zeitdauer verändert werden, in der zum Ausführen des Bearbeitungsschritts die Geschwindigkeit der Materialbahn innerhalb eines gewünschten Bereichs liegt.

Fig. 10 bis 13 zeigen eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese vierte Ausführungsform ist beispielhaft unter Bezugnahme auf die Herstellung von absorbierenden Artikeln, wie z. B. Windeln, beschrieben. Wo dies möglich ist, sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, mit Hilfe derer sie vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben wurden.

Fig. 10 zeigt eine schematische Draufsicht auf die vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der zwei Bahnen einander kreuzen. Eine Hauptstraße 100 weist einen Förderpfad auf, entlang dem eine erste Materialbahn 1 in der durch den Pfeil P1 bezeichneten Richtung bewegt wird. Eine Hilfsstraße 200 kreuzt die Hauptstraße 100 und eine zweite Materialbahn 30 wird entlang des Förderpfads der Hilfsstraße 200 in der durch den Pfeil P1 bezeichneten Richtung transportiert. Der Punkt, bei dem die Hilfsstraße 200 die Hauptstraße 100 kreuzt, ist im allgemeinen mit Bezugszeichen X bezeichnet. In der gegenwärtigen vierten Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung werden die ersten und zweiten Materialbahnen 1 und 30 mit konstanter Geschwindigkeit entlang ihrer jeweiligen Förderpfade transportiert.

Wie in Fig. 10 und in der schematischen Seitenansicht der Hilfsstraße 200 gezeigt, die in Fig. 11 abgebildet ist, umfaßt die Hilfsstraße 200 einen Abspulstand 32 für die zweite Materialbahn 30, die z. B. ein Nonwowen Material oder ein elastisches Material für einen absorbierenden Artikel ist. Eine Verarbeitungseinheit 33 kann wahlweise vorgesehen sein, um die zweite Materialbahn 30 zu falten, elastische Elemente hinzuzufügen, einen oder mehrere Dichtungslappen für einen absorbierenden Artikel in einer sich längs erstreckenden oder geraden Linie oder, falls erforderlich, in Kurven zu kleben und/oder ultraschallzuschweißen oder einen anderen längsgerichteten Vorgang durchzuführen. Weiter stromabwärts von der zweiten Materialbahn 30 entlang des Förderpfads ist eine Rotationsschneideform 34 vorgesehen, um Längsschnitte in der Materialbahn 30 herzustellen, die wie weiter unten beschrieben benutzt werden, um ein geschnittenes Materialstück zu bilden, was an der ersten Materialbahn 1 befestigt werden soll. Bezugszeichen 35 beschreibt einen Antrieb, der synchron zum Hauptantrieb der zweiten Materialbahn 30 ist.

Im Kreuzungspunkt X der Haupt- und Hilfsstraßen, schneiden sich diese in der abgebildeten vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter 90°. Dieser Winkel kann sich in Abhängigkeit der Anforderungen jedoch erheblich zwischen ungefähr 15° und 90° verändern. Im Schnittpunkt X des vorliegenden Ausführungsbeispiels befindet sich ein Füge- und Schneidwerkzeug mit einem Oberteil 36 und einem Unterteil 37. Sowohl der Oberteil 36 als auch der Unterteil 37 sind jeweils exzentrisch in Lagern befestigt, um einander und der zweiten Materialbahn 30 in ihrer Bewegungsrichtung zu folgen.

Das Füge- und Schneidwerkzeug 36, 37 wird folglich mit derselben Geschwindigkeit wie die zweite Materialbahn 30 bewegt, wenn es den Füge- und Schneidvorgang durchführt und vollführt pro Produkt einen vollständigen Hub. Das Schneidwerkzeug umfaßt Schneideinrichtungen 37a, um die zweite Materialbahn 30 quer zu ihrer Förderrichtung derart zu schneiden, daß das z. B. der vorgeschnittene Dichtungslappen aus der zweiten Materialbahn 30 freigegeben wird. Dieser vorgeschnittene Teil wird an der ersten Materialbahn 1 befestigt. Zumindest eine der beiden Bahnen 1 und 30 wurde im voraus mit Klebstoff versehen, um die Bindewirkung zu erzeugen, wenn das vorgeschnittene Teil an der ersten Materialbahn 1 angebracht wird. Um das Befestigen des vorgeschnittenen Teils an der ersten Materialbahn 1 zu ermöglichen, umfaßt der Unterteil 37 des Füge- und Schneidwerkzeugs ein elastisches Material, mittels dessen Druck auf das vorgeschnittene Teil und die erste Materialbahn derart ausgeübt wird, daß diese miteinander verbunden werden. Als Alternative zum Klebstoff kann dieses Verbinden ebenfalls durch Ultraschallschweißen oder ähnliches durchgeführt werden. In dem Fall, daß der vorgeschnittene Teil ein elastisches Element ist, kann der Füge- und Schneidvorgang zeitlich derartig vorgesehen werden, daß das Fügen stattfindet, bevor die Schnitte in Querrichtung gemacht werden, so daß die elastischen Teile während des Füge- und Schneidvorgangs immer in kontrollierter Art und Weise gehalten werden. Wie in Fig. 11 gezeigt, passiert die zweite Materialbahn 30 die erste Materialbahn 1 oberhalb. Die erste Materialbahn entlang der Hauptstraße kann die Materialbahn in einer Fertigungshauptstraße zum Herstellen des Endprodukts sein, oder eine Hilfsbahn, die zur Hauptstraße führt. In der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform wird die erste Materialbahn auf der Oberseite mit Klebstoff versehen und unter die kreuzende zweite Materialbahn 30 geführt.

Bezugszeichen 38 bezeichnet Abfallmaterial, das übrig bleibt, nachdem der vorgeschnittene Teil aus der zweiten Materialbahn 30 entfernt wurde. Bezugszeichen 39 bezeichnet einen weiteren Antrieb, der synchron zu dem stromaufwärtigen Antrieb 35 für die zweite Materialbahn ist. Das Abfallmaterial 38 wird schließlich in einen Abfallcontainer 40 geführt.

Die Hauptstraße 100 ist im Aufbau ähnlich zu den Ausführungsformen der erfinderischen Vorrichtung, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben ist. Wie in den Fig. 10 und 12 abgebildet und in Förderrichtung der ersten Materialbahn 1 betrachtet, umfaßt die Hauptstraße 100 einen Abspulstand 42. Falls die Hauptstraße 100 eine untergeordnete Straße zur Fertigungsstraße für das Endprodukt ist, kann das Material auf dem Abspulstand 42 ein Nonwowen Material oder ähnliches sein. Die Hauptstraße 100 umfaßt weiterhin einen stromaufwärtigen Antrieb 43 und einen stromabwärtigen Antrieb 44, die zusätzlich zu einem (nicht gezeigten) Hauptantrieb für die Hauptstraße vorgesehen sind. Antriebe 43 und 44 weisen dieselbe Geschwindigkeit auf und können synchron zum Hauptstraßenantrieb oder zu diesem unterschiedlich sein, falls dies notwendig ist.

Eine stromaufwärtige Führungseinrichtung 4, 5 und eine stromabwärtige Führungseinrichtung 8, 9, so wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben sind, sind entlang der Hauptstraße 100 derart angeordnet, daß der Kreuzungspunkt X der Hauptstraße 100 und der Hilfsstraße 200 in der Zwischenposition zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen liegt.

Wie in Fig. 10 gezeigt, umfassen die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und die stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 Führungswellen, die im selben Winkel zur Längserstreckung der Bahn 1 angeordnet sind. Diese Anordnung der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen ist im einzelnen in Fig. 13 gezeigt. Ein Fördern der ersten Materialbahn 1 mit der Geschwindigkeit v₁ und Drehen der Wellen mit konstanter Geschwindigkeit in dieser beispielhaften Ausführungsform erzeugt die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der ersten Materialbahn 1, wie sie vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 8 oder 9 beschrieben wurde. In Anbetracht der winkligen Anordnung der Wellen 4, 5, 8 und 9 der jeweiligen Führungseinrichtungen bezüglich der Förderrichtung der ersten Materialbahn 1, weist jedoch die erste Materialbahn Längs- und Querkomponenten der Bewegung auf, im Vergleich zur Mittellinie der ersten Materialbahn 1, bevor sie in die stromaufwärtige Führungseinrichtung eintritt und nachdem sie die stromabwärtige Führungseinrichtung passiert. Die Bewegungslängskomponente der ersten Materialbahn 1 ist parallel zur Förderrichtung der ersten Materialbahn 1 (x-Richtung) und die Querkomponente ist im wesentlichen rechtwinklig zu dieser (y-Richtung) und im wesentlichen parallel zur Förderrichtung der zweiten Materialbahn 30, die sich mit der Geschwindigkeit v₂ bewegt. Wie ebenfalls in Fig. 13 gezeigt, weist folglich die sinusförmige Änderung der Geschwindigkeit v₁ der ersten Materialbahn zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen eine veränderbare Geschwindigkeitslängskomponente v_x und eine veränderbare Geschwindigkeitsquerkomponente v_y auf. Im Betrieb verändern sich die Geschwindigkeitskomponenten v_x und v_y ebenfalls in sinusformähnlicher Art, so daß während eines bestimmten Zeitabschnitts eines Betriebszyklus der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen die Geschwindigkeitskomponente v_y in dieselbe Richtung weist, wie die Geschwindigkeit v₂ der zweiten Materialbahn 30. In diesem Fall bewegt sich während jedes solchen Zeitabschnitts in den Betriebszyklen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen die erste Materialbahn 1 parallel zur zweiten Materialbahn 30. Dieses System wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 in weiteren Einzelheiten beschrieben.

Es sollte angemerkt werden, daß die Entfernung D, die in der Fig. 13 zwischen der Mittellinie der ersten Materialbahn 1 stromaufwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtung 4, 5 und der Mittellinie der Bahn 1 stromabwärts der stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 zu jedem Zeitpunkt während eines Zyklus der beiden Führungseinrichtungen immer konstant ist, so daß die erste Materialbahn 1 während ihres Durchtritts durch die beiden Führungseinrichtungen nicht gedreht wird. Die Entfernung E zwischen der Mittellinie der ersten Materialbahn 1 stromauf der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und der Mittellinie der ersten Bahn 1, wenn sich die Bahn zwischen den stromaufwärtigen 4, 5 und stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 bewegt, verändert sich ständig.

Die sinusformähnliche Geschwindigkeit der ersten Materialbahn 1 zwischen den beiden Führungseinrichtungen der Hauptstraße 100 in der Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung, so wie sie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben wurde, wird nun in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 erläutert. Die Änderung in der Geschwindigkeitslängskomponente v_x der ersten Materialbahn 1 nimmt die grundlegende Form der Geschwindigkeitsänderung an, die bereits oben unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben wurde. Die Veränderung der Geschwindigkeitsquerkomponente v_y der ersten Materialbahn 1 ist in Fig. 14 gezeigt. Wie im Falle der Fig. 6 und 9 ist in Fig. 14 die Geschwindigkeit auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt. In der Zeitdauer von t = 0 bis t₈ (horizontale Zeitachse), hat sich die Führungseinrichtung für die erste Materialbahn 1 eine volle Umdrehung gedreht und ein Produkt wurde hergestellt. Zusätzlich ist die in der vertikalen Achse gezeigte Geschwindigkeit entlang der horizontalen unterbrochenen Linie in der Mitte der Geschwindigkeitskurve Null.

Zum Zeitpunkt t = 0 in Fig. 14 ist die sinusformähnliche Geschwindigkeitsquerkomponente v_y Null und der Zustand der Vorrichtung, die die Hauptstraße 100 bildet, und die Geschwindigkeitslängskomponente v_x entsprechen im wesentlichen dem, was unter Bezugnahme auf die Position 1 in den Fig. 8 und 9 beschrieben ist. In dieser Position 1 in Fig. 14 weist die Entfernung E, die unter Bezugnahme auf die Fig. 13 beschrieben ist, einen Maximalwert auf. Zum Zeitpunkt t₂ in Fig. 14 weist v_y einen negativen Maximalwert zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungsein richtungen auf. Der Zustand der Vorrichtung und der Geschwindigkeitslängskomponente v_x entspricht dem in Position 2 (Fig. 2), der unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben ist. Zum Zeitpunkt t₂ in Fig. 14 weist die Entfernung E einen Wert auf, der der Hälfte der Entfernung D entspricht, die unter Bezugnahme auf die Fig. 13 beschrieben ist, d. h. D/2. Zum Zeitpunkt t₄ in Fig. 14 entspricht der Zustand der Vorrichtung und der Geschwindigkeitslängskomponente v_x dem in Position 3 (Fig. 3) der Fig. 8 und 9 und die Geschwindigkeitsquerkomponente v_y ist wieder Null. Die Entfernung E in Fig. 13 weist bei t₄ einen Minimalwert auf. Zum Zeitpunkt t₆ in Fig. 14 weist v_y einen positiven Maximalwert zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen auf. Der Zustand der Vorrichtung der Hauptstraße 100 für die erste Materialbahn 1 und der Geschwindigkeitslängskomponente v_x entsprechen denen in Position 4 (Fig. 4), die unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben ist. Zu diesem Zeitpunkt t₆ findet im Kreuzungspunkt X der Hauptstraße 100 und der Hilfsstraße 200 der Bearbeitungsschritt statt, der oben unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben wurde, die in den Fig. 10 bis 12 abgebildet ist. Die Entfernung G in Fig. 11 weist zu diesem Zeitpunkt einen Wert von D/2 auf. Schließlich ist zum Zeitpunkt t₈ in Fig. 14, was Position 5 in den Fig. 8 und 9 entspricht, v_y gleich Null. Folglich ist ein Zyklus vervollständig worden und weiterer Betrieb stellt wieder die sinusformähnliche Veränderung der Geschwindigkeitsquerkomponente v_y her, die zum Zeitpunkt t₀ in Fig. 14 beginnt (Position 1).

Die resultierende Geschwindigkeit der ersten Materialbahn 1 zwischen den beiden Führungseinrichtungen in der Hauptstraße 100 ist in Fig. 15 gezeigt. Die obere Kurve der Fig. 15 zeigt die Geschwindigkeitslängskomponente v_x und entspricht dem unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschriebenen (größere Amplitude). Der linke untere Teil der Fig. 15 zeigt die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der Geschwindigkeitsquerkomponente v_y der ersten Materialbahn 1 entsprechend zu Fig. 14, aber um 90° gedreht und entlang der Geschwindigkeitsnullinie gespiegelt. Der mittlere Teil der Fig. 15 zeigt die resultierende Geschwindigkeit der ersten Materialbahn 1 und bezeichnet die Richtung und den Wert der resultierenden Geschwindigkeit von Anfang an zum Zeitpunkt t = 0 bis t₈. Die punktierte Linie durch die Mitte der resultierenden Geschwindigkeitskurve dient lediglich zur Betrachtungshilfe.

Zum Zeitpunkt t = 0 entspricht die Situation der in Position 1 (Fig. 1, 9 und 14), die Geschwindigkeitslängskomponente ist gleich der maximalen konstanten Geschwindigkeit v₁ und die Geschwindigkeitsquerkomponente v_y ist Null. Folglich weist die resultierende Geschwindigkeit, die durch Addieren der Geschwindigkeitsvektoren v_x und v_y erzeugt wird, einen Wert von v₁ auf. Bei Position 2 in Fig. 15, was dem Zeitpunkt t₂ entspricht, weist die Geschwindigkeitslängskomponente v_x einen positiven Maximalwert auf und die Geschwindigkeitsquerkomponente v_y eine negativen Maximalwert. Bei Position 3 in Fig. 15, der dem Zeitpunkt t₄ entspricht, ist die Geschwindigkeitsquerkomponente v_y wieder Null und die Geschwindigkeitslängskomponente v_x weist einen Wert v₁ auf. Folglich weist ebenfalls die resultierende Geschwindigkeit einen Wert v₁ auf, wie entlang der Kurve der resultierenden Geschwindigkeit gezeigt ist. Bei Position 4, was dem Zeitpunkt t₆ entspricht, weist die Geschwindigkeitsquerkomponente v_y einen positiven Maximalwert und, aufgrund der besonderen Amplitude der sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung, die durch die Führungseinrichtungen in der Hauptstraße 100 in dieser beispielhaften Ausführungsform erzeugt ist, ist die Geschwindigkeitslängskomponente v_x Null. Folglich weist die resultierende Geschwindigkeit den Wert der positiven Maximalgeschwindigkeit von v_y auf, die in derselben Richtung wirkt, wie die Geschwindigkeit v₂ der zweiten Materialbahn 30, was in den Fig. 10 bis 13 abgebildet ist. Durch geeignetes Auswählen des Exzentrizitätsgrads, der Beabstandung, des Winkels, usw. der Wellen der Führungseinrichtungen können dieselben Werte (v_y = v₂), oder im wesentlichen dieselben Geschwindigkeitswerte der ersten Materialbahn 1 wie die der kreuzenden zweiten Materialbahn 30, wie vorhergehend beschrieben, zum Vereinfachen der Bearbeitung an der Kreuzung X der Bahnen erzeugt werden. Wie in der unteren rechten Seite der Fig. 15 gezeigt, weist der Geschwindigkeitsvektor v₂ der zweiten Materialbahn 30 in die gleiche Richtung wie der Geschwindigkeitsvektor einer positiven Geschwindigkeitsquerkomponente v_y.

Folglich kann durch geeignetes Auswählen des Winkels, der Exzentrizität und der Beabstandung der Wellen bezüglich der Geschwindigkeit v₁ der ersten Materialbahn 1 eine wünschenswerte sinusformähnliche Quergeschwindigkeit v_y erzeugt werden, und, durch geeignetes Auswählen der Geschwindigkeit v₂ der zweiten Materialbahn 30 die Relativgeschwindigkeit zwischen der Bewegungsquerkomponente der ersten Materialbahn 1 und der Bewegung der zweiten Materialbahn 3 wie gewünscht eingestellt werden und sogar zu einer Relativgeschwindigkeit führen, die Null ist. Folglich kann das Verfahren, wie z. B. der Füge- und Schneidschritt, der am Kreuzungspunkt X der ersten und zweiten Materialbahnen durchzuführen ist, derart gesteuert werden, daß er während des Zyklus der sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung der ersten Materialbahn 1 zu dem Zeitpunkt derart stattfindet, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen den ersten und zweiten Materialbahnen Null ist oder irgendeinen anderen gewünschten Wert aufweist, der für diesen Verfahrensschritt erforderlich ist. Es ist insbesondere wichtig, die Relativgeschwindigkeit derart einzustellen, daß sie so gering wie möglich oder Null ist und daß in keiner der Bahnen am Kreuzungspunkt während des Verfahrensschritts ein Spannen der Bahnen auftritt.

Zwischen den stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und dem Füge- und Schneidwerkzeug 36, 37 ist eine feste Führungswelle 45 vorgesehen, und eine weitere feste Welle 46 ist zwischen den Werkzeug und der stromabwärtigen Führungseinrichtung 8, 9 derart vorgesehen, daß geeignetes Fördern der ersten Materialbahn 1 durch das Füge- und Schneidwerkzeug 36, 37 hindurch sichergestellt ist. Stromab des Füge- und Schneidwerkzeugs umfaßt die Materialbahn 1 ebenfalls den an ihr befestigten Teil der zweiten Materialbahn 30, wie durch Bezugszeichen 47 bezeichnet. In dem Fall, daß die Hauptstraße 100 eine Unterstraße der Fertigungshauptstraße für die Endprodukte ist, werden die Hauptstraße 100 und die eintretende Fertigungshauptstraße 48 miteinander vereint, wie dies in der rechten Seite der Fig. 12 gezeigt ist. Es ergibt sich eine vollständige Bahn mit einem Dichtungslappen an jedem Produkt, wie durch Bezugszeichen 49 gezeigt.

Wie oben beschrieben, kann die erste Materialbahn 1 überhalb oder unterhalb der zweiten Materialbahn 30 geführt sein. Wenn sie unterhalb geführt ist, ist es üblich, die obere Seite der ersten Materialbahn 1 mit Klebstoff zu versehen, um den vorgeschnittenen Teil der zweiten Materialbahn 30 daran zu befestigen. Falls jedoch ebenfalls eine Rotationsschneideform 50 entlang der Hauptstraße 100 benutzt wird und diese unmittelbar stromauf der stromaufwärtigen Führungseinrichtung 4, 5 angeordnet ist, um im Schrittbereich einer aus der Bahn gebildeten Windel einen Teil der ersten Materialbahn 1 zu entfernen, um eine Vielfachlage an dieser Stelle zu vermeiden, dann wird die erste Materialbahn 1 über die zweite Materialbahn 30 der Hilfsstraße für den Dichtungslappen geführt und es können straffe Ränder auf der Vorder- und der Rückseite der Windel erzielt werden.

Obwohl die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 15 beschrieben ist, mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung nur für die erste Materialbahn 1 versehen ist, ist es ebenfalls möglich, die Hilfsstraße 200 mit einer solchen Vorrichtung für eine sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung der zweiten Materialbahn 30 zu versehen. In diesem Fall können der Winkel der Hilfsstraße 200 zur Hauptstraße 100, die Winkel der jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen in den Haupt- und Hilfsstraßen und die Geschwindigkeiten der beiden Straßen auf verschiedene Weise eingestellt werden, um eine Relativgeschwindigkeit zwischen den ersten und zweiten Materialbahnen bereitzustellen, die für das Ausführen eines vollkommen gesteuerten Verfahrensschritts im Kreuzungspunkt X der Hauptstraße 100 und der Hilfsstraße 200 am besten geeignet ist. Es ist natürlich möglich, ohne die Vorrichtung zum Verändern der Geschwindigkeit der Materialbahn in der Hauptstraße 100 auszukommen, und eine solche Vorrichtung in der Hilfsstraße 200 bereitzustellen. Zusätzlich können die Hauptstraße 100 und/oder die Hilfsstraße 200 mit einer Vorrichtung zum Verändern der Bahngeschwindigkeit versehen sein, die im wesentlichen dem entspricht, was unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der Fig. 1 bis 7 beschrieben ist, d. h. ohne winklige Wellen.

In der vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 15 beschrieben ist, kann ein absorbierender Artikel in einer sehr einfachen Art aufgrund der Tatsache hergestellt werden, daß ein Element des Endprodukts, das über die Breite des Endprodukts zu befestigen ist und das am einfachsten in der Längsrichtung hergestellt werden kann, in der Hilfsstraße vorbereitet wird. Dies kann dann ohne Drehung in der Hauptstraße auf kontrollierte Weise wie oben beschrieben befestigt werden. Zusätzlich kann durch Vorsehen der getrennten Hilfsstraße für das hinzugefügte Element des Endprodukts, z. B. einen Dichtungslappen, Dichtungsstreifen oder eine Verschlußklappe, das Element verschiedenartig in Kurven oder geraden Linien, geklebt oder in einer Ultraschallschweißeinrichtung geschweißt, nur an den Enden befestigt, oder ähnlich verarbeitet werden. Weiterhin ist es möglich, Klebstoff auf der Seite der Materialbahn der Hauptstraße und/oder der entgegengesetzten Seite der Bahn der Hilfsstraße aufzubringen, jede der Haupt- oder Hilfsbahnen kann über die andere im Kreuzungspunkt der Haupt- und Hilfsstraßen geführt werden, Rotationsformschneiden kann durchgeführt werden, um gekrümmte oder gerade Linien wie gewünscht zu erzeugen und das Füge- und Schneidwerkzeug oder jegliches andere Werkzeug, das im Kreuzungspunkt der Haupt- und Hilfsstraßen angeordnet ist, kann überhalb oder unterhalb des Kreuzungspunkts in Abhängigkeit der geeignetsten Konstruktion der Fertigungsstraße und des durchzuführenden Bearbeitungsvorgangs angeordnet werden. Obwohl die Länge der Materialbahn zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Führungseinrichtung in der Haupt- und/oder Hilfsstraße normalerweise konstant gehalten ist, ist es, falls dies zum Beispiel aufgrund von Materiallängung nicht der Fall sein sollte, zusätzlich möglich, eine Einrichtung vorzusehen, die die Länge geringfügig einstellt. Folglich kann die Bahn über eine auf Federn befestigte Walze, einen sich drehenden Ausgleich, wie er unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben ist, oder ähnliches geführt werden, um den Längenunterschied auszugleichen und eine Lose zu verhindern.

Claims

1. Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn, umfassend

- eine Transporteinrichtung, mit der die Materialbahn mit konstanter Geschwindigkeit zwischen einer bezüglich des Förderpfads der Materialbahn am weitesten stromaufwärts und einer am weitesten stromabwärts gelegenen Position förderbar ist, und
- zumindest zwei Materialbahnführungseinrichtungen, die zwischen den am weitesten stromaufwärts und am weitesten stromabwärts gelegenen Positionen entlang des Förderpfas angeordnet sind, wobei zumindest eine Führungseinrichtung stromaufwärts und zumindest eine Führungseinrichtung stromabwärts einer Zwischenposition zwischen den am weitesten stromaufwärts und am weitesten stromabwärts gelegenen Positionen angeordnet ist und die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung relativ zueinander derart bewegbar sind, daß sie der Materialbahn in der Zwischenposition eine sinusförmige Geschwindigkeitsänderung verleihen,

wobei jede Führungseinrichtung derart exzentrisch drehbar befestigt ist, daß sie im wesentlichen kontinuierlich zwischen einer Position, in der eine maximale Teillänge der Materialbahn zeitweilig durch die Führungseinrichtung getragen ist, und einer Position bewegbar ist, in der eine minimale Teillänge der Materialbahn zeitweilig durch die Führungseinrichtung getragen ist, und die stromaufwärtige Führungseinrichtung mit gleicher Geschwindigkeit wie die und in entgegengesetzter Richtung zu der stromabwärtigen Führungseinrichtung derart bewegbar ist, daß die Länge der Materialbahn zwischen der am weitesten stromaufwärts gelegenen Position und der am weitesten stromabwärts gelegenen Position im wesentlichen konstant ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar stromaufwärtiger Führungseinrichtungen und ein Paar stromabwärtiger Führungseinrichtungen umfaßt, wobei jede Führungseinrichtung um eine feste Drehachse exzentrisch drehbar befestigt ist und die beiden Führungseinrichtungen eines jeweiligen Paars in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen derart drehbar sind, daß zwischen ihnen ein Maximalabstand und ein Minimalabstand definiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Führungseinrichtung eine exzentrisch befestigte Walze, Welle oder ähnliches umfaßt, um deren Umfang die Materialbahn geführt ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine stromaufwärtige und/oder zumindest eine stromabwärtige Führungseinrichtung mit einer Ausgleichseinrichtung versehen ist, die derart mit der zugeordneten Führungseinrichtung zusammenwirkt, daß jegliche Lose in der Materialbahn entlang des Förderpfad verhindert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung eine drehbare Walze, Welle oder ähnliches ist, die exzentrisch um eine sich quer zur Förderung der Materialbahn erstreckende feste Drehachse befestigt ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Materialbahnbearbeitungseinrichtung in der Zwischenposition vorgesehen und derart angeordnet ist, daß die Materialbahn periodisch bearbeitbar ist, wenn in der Zwischenposition die Geschwindigkeit der Materialbahn in dem Abschnitt der sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung mit geringster Geschwindigkeit ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung relativ zur Materialbahn in der Förderrichtung der Materialbahn derart bewegbar ist, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungseinrichtung und der Materialbahn Null oder nahezu Null ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trageeinrichtung auf der Seite der Materialbahn vorgesehen ist, die der Bearbeitungseinrichtung gegenüberliegt, um die Materialbahn zu tragen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageeinrichtung eine Walze umfaßt, die in der Förderrichtung der Materialbahn drehbar ist und eine Materialbahn-Tragefläche aufweist, die Relativbewegung zwischen der Walze und der Materialbahn ermöglicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragefläche der Trageeinrichtung ein auf ihr ausgebildetes Muster aufweist, das der Form der zu bearbeitenden Materialbahn angepaßt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 10 mit Rückbezug auf Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragefläche der Trageeinrichtung durch eine Reihe von drehbaren Wellen oder ähnliches, deren Drehachsen sich quer zur Förderrichtung der Materialbahn erstrecken, oder durch einen Werkstoff geringer Reibung gebildet ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin zumindest ein in die Förderrichtung der Materialbahn bewegbares Förderband umfaßt, das in Berührung mit einer Seite der Materialbahn zumindest zwischen einer Position stromaufwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtung und einer Position stromabwärts der stromabwärtigen Führungseinrichtung entlang des Förderpfads ist.

13. Vorrichtung zum Transportieren erster und zweiter kontinuierlicher längserstreckter Materialbahnen relativ zueinander, umfassend

- eine Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 zum Transportieren der ersten Materialbahn, und
- eine zweite Transporteinrichtung, mit der die zweite Materialbahn entlang eines Förderpfads der zweiten Materialbahn förderbar ist, wobei der Förderpfad der zweiten Materialbahn den Förderpfad der ersten Materialbahn in der Zwischenposition der ersten Materialbahn zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen kreuzt, und die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn angeordnet sind, daß die erste Materialbahn mit einer periodischen Bewegungskomponente führbar ist, die in die gleiche Richtung wie die Förderrichtung der zweiten Materialbahn weist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn angeordnet sind, daß eine Relativgeschwindigkeit von der ersten Materialbahn bezüglich der zweiten Materialbahn von Null oder nahezu Null vorliegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Transportieren der zweiten Materialbahn weiterhin eine zweite Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 umfaßt, wobei die Zwischenposition in der Vorrichtung für die erste Materialbahn und die Zwischenposition in der Vorrichtung für die zweite Materialbahn überlappen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen der zweiten Materialbahn winklig zur Förderrichtung der zweiten Materialbahn angeordnet sind.

17. Vorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Vorrichtung, jeweils nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenposition in der ersten Vorrichtung für eine erste Materialbahn und die Zwischenposition in der zweiten Vorrichtung für eine zweite Materialbahn überlappen.