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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen profilierter
absorbierender Einwegartikel und eine Vorrichtung zum Durchführen des
Verfahrens. In einer bevorzugten Ausführungsform liefert die Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen profilierter
Seitenfelder, insbesondere elastischer Seitenfelder, ohne Ausschuss
an Seitenfeldmaterial. Insbesondere können Windeln oder Übungshöschen durch
das Verfahren der Erfindung hergestellt werden, die zum besseren
Sitz um die Beine des Trägers
herum seitliche "Ausschnitte" haben, das Verfahren
kann aber auch an Frauen-Hygieneartikeln, Erwachsenen-Inkontinenzartikeln
und anderen absorbierenden Einwegartikeln angewendet werden.
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Absorbierende
Einwegartikel wurden im heutigen Markt sehr populär. Viele
dieser Artikel weisen Merkmale auf, wie Seitenfelder, die eine Vielzahl
von Funktionen liefern, einschließlich verbesserte Aufnahmeeigenschaften
und eines besseren, komfortableren Sitzes.
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Eine
vorrangige Berücksichtigung
beider Konstruktion eines absorbierenden Einwegartikels sind die
Kosten der Herstellung des Artikels, einschließlich der Materialkosten. Die
vorliegende Erfindung liefert Verfahren zum Herstellen von Seitenfeldern
für absorbierende
Artikel mit wenig oder keinem Ausschussmaterial. So können die
Seitenfelder, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung
hergestellt werden, unter relativ geringeren Kosten als viele der
Seitenfelder geliefert werden, die gegenwärtig unter Verwendung von Techniken,
bei welchen Ausschussmaterial entsteht, hergestellt werden. Verfahren,
welche einen Materialausschuss verringern oder vermeiden, sind in
den folgenden Druckschriften offenbart.
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Die
US-A-5,034,007, veröffentlicht
am 23. Juli 1991, beschreibt ein Verfahren zum Schneiden von "ineinander passenden
Flügeln", indem ein periodischer
konvexer/konkaver Schnitt in Längsrichtung entlang
einer Bahn ausgeführt
wird. Die zwei Schnittbereiche der Bahn werden dann separiert und
symmetrisch in der Breitenrichtung angeordnet, wobei die geraden
Ränder
auf der Innenseite und der konvexe/konkave Rand auf der Außenseite
ausgerichtet sind. Ein alternatives Verfahren zum Erreichen des gleichen
Ergebnisses ist offenbart in der EP-A-0 396 050, veröffentlicht
am 07. November 1990. Diese offenbart ein individuelles Umkehren
aller Schnittbereiche, indem dieser um 180° um eine Achse gedreht werden,
die in der Ebene der Bahn liegt.
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Die
WO 96/24319, veröffentlicht
am 15. August 1996, offenbart ein Verfahren zum Herstellen aktivierter
Seitenfelder, die in einem "ineinander
greifenden" Muster
geschnitten sind, und Drehen aller Schnittbereiche in der Bahn um
180° um
eine Längsachse,
die in der Ebene der Bahn liegt, bevor sie an der Windelbahn angebracht
werden (im Einzelnen ist dies in 7 dargestellt).
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Das
US Patent 5,660,665 offenbart eine Vorrichtung, einschließlich einer
drehenden Basisrolle zum Aufbringen wenigstens eines gestreckten
Streifens eines ersten Materials auf eine Basisbahn, die ein zweites
Material aufweist und sich kontinuierlich in einer ersten Richtung
bewegt. Der Streifen mit diskreter Länge wird auf der drehenden
Rolle von einem kontinuierlichen Band abgeschnitten, wird auf der Basisrolle
in eine gewünschte
Ausrichtung gedreht und auf eine gewünschte Länge gestreckt. Die Vorrichtung
umfasst die Drehrollen-Vorschubvorrichtung zum Vorschieben des kontinuierlichen
Bandes zu einem umfänglichen
Angriff an die Drehrolle, eine Schneideeinrichtung zum Abschneiden
der Streifen mit diskreter Länge
von dem kontinuierlichen Band, wenigstens eine drehende, erweiterbare
Platte, die auf der Drehrolle montiert ist und mit dieser dreht, und
einen Applikator, der zusammen mit der drehenden Basisrolle dreht,
um die geschnittenen, gedrehten und gestreckten Streifen an der
Basisbahn anzubringen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren
zum Erreichen der Ausschuss sparenden Vorteile von "ineinander greifenden
Flügeln" zu erreichen und
um eine Vorrichtung für
die Verwendung im Verfahren bereit zu stellen.
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Die
Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung
von absorbierenden Einwegartikeln, die das Anbringen von diskreten Bahnfeldern
an einer Annahmebahn umfasst, wobei eine Mehrzahl von ersten Bahnfeldern
und zweiten Bahnfeldern von der gleichen kontinuierlichen Bahn abgeschnitten
werden und wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- – Schneiden
der kontinuierlichen Bahn, um mindestens ein erstes Bahnfeld und
ein zweites Bahnfeld zu bilden;
- – Drehen
des zweiten Bahnfeldes; und
- – Aufbringen
des ersten Bahnfeldes und des zweiten Bahnfeldes auf die Empfangsbahn.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung wird erreicht, indem das zweite Bahnfeld um
eine Achse senkrecht zu der Ebene des zweiten Bahnfeldes gedreht
wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung für die Verwendung im Verfahren
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine hervor gehobene Seitenansicht der Vorrichtung aus 1;
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3a zeigt
eine schematische hervor gehobene Seitenansicht einer Produktionslinie
für die Herstellung
eines absorbierenden Artikels;
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3b zeigt
eine schematische hervor gehobene Seitenansicht eines Teils einer
Produktionslinienanordnung, wie sie in 3a gezeigt
ist, mit einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
eine Draufsicht von Bahnfeldern nach einem Schneidevorgang, gemäß einer
Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Vorrichtung umfasst zwei Drehtrommeln 60, 70, welche
im Wesentlichen symmetrisch ausgerichtet sind. Die zwei Trommeln 60, 70 bringen
diskrete erste und zweite Bahnfelder 40a, 40b auf
die linke und die rechte Seite der Empfangsbahn 1. In 1 werden
ein Paar ankommende Bahnen 40 zu den zwei Seiten der Vorrichtung
vorgeschoben und in einem ineinander greifenden Muster geschnitten
(siehe zum Beispiel 4) und das diskrete erste und
zweite Bahnfeld 40a, 40b der ankommenden Bahnen
werden auf Vakuum-Mantelflächen 80a, 80b gehalten, welche
um den Umfang jeder der Drehtrommeln 60, 70 angeordnet
sind. Die Empfangsbahn 1, die ankommenden Bahnen 40 und
die Schneiderolle sind in 1 nicht
gezeigt, um diese Darstellung zu vereinfachen.
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Die
Trommeln 60, 70 werden um eine Hauptachse der
Vorrichtung gedreht. In der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
ist die Hauptachse horizontal ausgerichtet, diese Hauptachse muss
jedoch notwendigerweise in allen Fällen horizontal sein. Äußerst bevorzugt
werden die zwei Trommeln 60, 70 synchron bei gleicher
Geschwindigkeit gedreht.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die anderen
Vakuum-Mantelflächen 80b auf Drehwellen 81 montiert
und sind um 180° um
eine Achse A drehbar, welche in Bezug zu der Trommel 60, 70 radial
verläuft.
Jede der Drehwellen 81 ist mit Hilfe einer Zahnstange und
eines Zahnrades, mit einem Gleitstück verbunden, welches um eine
Mantelfläche-Drehschulter 84 läuft. Die
Mantelfläche-Drehschulter 84 ist
so geformt, dass die Zahnstange und das Zahnrad 82, 83 dahin
gehend wirken, dass sie abwechselnden Vakuum-Mantelflächen 80b während eines
ersten Teils des Zyklusses, vor einer Übertragung zweiten Bahnfelder 40b der
ankommenden Bahn auf die Empfangsbahn 1 um 180° drehen und
dann die Vakuum-Mantelfläche 80b in
ihre ursprüngliche
Ausrichtung zurückbringen,
indem sie diese während
eines zweiten Teils des Zyklusses nach der Übertragung um Minus 180° zurückdrehen.
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Zudem
wirkt während
des ersten Teils des Zyklusses eine Mantelfläche-Hebenocke (in den 1 oder 2 nicht
gezeigt) so, dass sie die Vakuum-Mantelfläche 80b von der Trommel 60, 70 radial
nach außen "hebt". Diese Aktion hilft,
die zweiten Bahnfelder 40b der ankommenden Bahn 40 auf
die Empfangsbahn am Übertragungsschritt
aufzubringen. Während
des zweiten Teils des Zyklusses, nachdem die geschnittenen Bahnfelder 40b der
ankommenden Bahn auf die Empfangsbahn 1 übertragen
worden sind, werden die Vakuum-Mantelflächen 80b in Bezug
zu der Trommel 60, 70 radial nach innen "zurückgezogen". Während des
zweiten Teils des Zyklusses oder nach dem zweiten Teil des Zyklusses,
werden die Vakuum-Mantelflächen 80a (das heißt, solche
Vakuum-Mantelflächen,
welche während
des ersten Teils des Zyklusses nicht gedreht wurden) von der Trommel 60, 70 radial
nach außen "gehoben". Diese Wirkung hilft
dabei, die ersten Bahnfelder 40a der ankommenden Bahn auf
der Empfangsbahn am Übertragungsschritt
aufzubringen. Schließlich
werden die Vakuum-Mantelflächen 80a in
Bezug zur Trommel 60, 70 radial nach innen "zurückgezogen" und ist der Zyklus
bereit, wiederholt zu werden.
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In
der Ausführungsform
der Erfindung, die in 1 und 2 gezeigt
ist, wird der zweite Bahnbereich 40b um 180° gedreht,
um Seitenfelder bereit zu stellen und vorzugsweise um abwechselnd
ein vorderen und ein hinteres Seitenfeld für einen absorbierenden Artikel,
wie eine Windel, bereit zu stellen. In einer alternativen Ausführungsform
wird das zweite Bahnfeld 40b um 90° gedreht, um eine Komponente in
der Quermaschinenrichtung bereit zu stellen, welche senkrecht zu
dem ers ten Bahnfeld 40a liegt, wobei vorzugsweise das erste
und das zweite Bahnfeld 40a, 40b elastisch sind.
In dieser alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann die Komponente in der Quermaschinenrichtung ein
Taillengummi für
einen absorbierenden Artikel, wie eine Windel sein. In einer weiteren
alternativen Ausführungsform
können die
Felder, die während
des ersten Teils des Zyklusses aus 1 angebracht
werden, direkt ohne Drehung angebracht werden, während die abwechselnden Felder,
welche nachfolgend in dem zweiten Teil des Zyklusses angebracht
werden, vor der Anbringung an der Empfangsbahn gedreht werden können (vorzugsweise
um 180°).
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3a zeigt
eine seitlich hervor gehobene Ansicht eines kontinuierlichen Verfahrens
zum Herstellen eines absorbierenden Artikels 144. Eine
kontinuierliche Empfangsbahn 1 wird aus einem absorbierenden
Padelement oder Kern 120 zusammengebaut, welches/welcher
zwischen einer flüssigkeitsdurchlässigen Decklage 121 und
einer flüssigkeitsundurchlässigen Außenlage 123 eingeschlossen
ist. Die absorbierenden Kerne 120 werden in den Spalt zwischen
einem Paar von Laminierungswalzen 125, 126 in
regelmäßigen Abständen mit
Hilfe eines Vorschubförderers 127 vorgeschoben.
In einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Kerne 120 ein Luftfilz innerhalb eines zellulosehaltigen
Tissueumschlags, um dem Kern bei Benutzung eine Integrität zu verleihen.
Die Außenlage 123 ist
auf seiner inneren Oberfläche
mit Tröpfchen
oder Spiralen eines Haftmittels 128 beschichtet, um die
Außenlage
am Kern 120 zu befestigen. Kontinuierliche Gummibändern 130 werden
Dosierrollen 131, 132 und 133 an einer
Kleberdüse 135 vorbei
bewegt. Die S-Führungsanordnung
der Rollen 131, 132 und 133 minimiert
eine Verformung des Gummibandes 130 und erlaubt eine genaue
Steuerung der Geschwindigkeit des Gummis. Die elastischen Bänder werden
in der Transportrichtung F mit einer geringeren Geschwindigkeit
als die Kerne 120, die Außenlage 123 und die Decklage 121 vorgeschoben,
so dass die elastischen Bänder 130 gestreckt
werden. Nach dem Passieren des Kombinierungsspaltes gelangt die
Bahn auf einer perforiertes Vakuum-Förderband 137. Ein
Vakuum-Saugkasten 139 zieht die Bahn an das Förderband 137,
um eine gleichförmige
Spannung in der Empfangsbahn 1 beizubehalten.
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Die
Bahn gelangt mit konstanter Transportgeschwindigkeit zu Vorschubseite 4 der
Anordnung 2 zur periodischen Veränderung der Bahngeschwindigkeit.
In der Anordnung 2 kann die Empfangsbahn 1 verlangsamt
oder angehalten werden und wird von der Vorrichtung der Erfindung 38 berührt. Die
Vorrichtung 38 umfasst Mittel zum Bereitstellen einer Materialbahn,
wie beispielsweise eines elastischen Seitenfeldes, einer Taillenkappe
oder eines Streifens eines Verstärkungsmaterials.
Die Vorrichtung 38 kann auf der Seite der Decklage 121 oder
auf der Seite der Außenlage 123 liegen.
Die Bahn 1 verlässt
die Ausführseite 6 der
Anordnung 2 mit konstanter Bahngeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit
der Empfangsbahnbereiche, die stromaufwärts und stromabwärts von
der Anordnung 2 entlang der stromaufwärts liegenden Bahn 3 und
der stromabwärts
liegenden Bahn 5 liegen, wird durch die Veränderung
der Geschwindigkeit derjenigen Teile der Empfangsbahn, die durch
die Anordnung 2 hindurch gehen, nicht beeinflusst.
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3b zeigt
die Anordnung 2 zum Verändern
der Geschwindigkeit einer flexiblen Empfangsbahn 1 mit
relativ geringer Zugfestigkeit. Mit flexibel ist gemeint, dass die
Empfangsbahn 1 entlang einer kurvenlinearen Bahn transportiert
werden kann und ihre Form so anpassen wird, dass sie sich an die Bahn
anlegt. Die Empfangsbahn 1 wird aus flexiblem Material
gebildet, wie einem Papier, Luftfilz, Kunststoff etc., und kann
den Kern 120, die Decklage 121, die Außenlage 123 oder
eine Kombination davon umfassen.
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Die
Empfangsbahn 1 wird entlang der stromaufwärts liegenden
Bahn 3 mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit V0 in der Maschinenrichtung F transportiert.
Die stromaufwärts
liegende Bahn 3 wird durch die Länge der Empfangsbahn 1 gebildet,
welche sich zur rechten Seite der ersten Führungsrolle 9 in 3b erstreckt
und welche sich in Richtung der Vorschubseite 4 der Anordnung
bewegt. Nach dem Durchgang durch die Anordnung verlässt die
Empfangsbahn 1 diese an der Ausgabeseite 6 und
wird mit konstanter Geschwindigkeit V0 entlang
der stromabwärts
liegenden Bahn 5 transportiert, welche sich zur linken
Seite der Führungsrolle 11 erstreckt.
Die stromaufwärts
und stromabwärts
liegenden Bahnen müssen
nicht mit der Maschinenrichtung übereinstimmen
und können
durch geradlinige oder kurvenlineare Wege gebildet werden.
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Die
Führungsrollen 9 und 11 sind
mit. dem Rahmen 35 drehend verbunden. Die Führungsrollen 9, 11 haben
eine fixierte Position. Die Empfangsbahn 1 ist eine stromaufwärts liegende
und eine stromabwärts
liegende Transportrolle 13, 15 geschlungen, welche
auf einem Schlitten 41 moniert sind. Der Schlitten 41 wird
entlang des Rahmens 35 zyklisch translatorisch verschoben,
im Allgemeinen parallel zu der Maschinenrichtung F, und zwar durch
einen Antriebsmotor 36.
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Eine
Zwischen-Bewegungsbahn 7a, 7b, 7c der
Empfangsbahn 1 liegt zwischen der stromaufwärts liegenden
Führungsrolle 9 und
der stromabwärts
liegenden Führungsrolle 11 und
umfasst einen ersten Abschnitt 7a und einen dritten Abschnitt 7c von
variabler Länge,
die zwischen der stromaufwärts liegenden
Führungsrolle 9 und
der stromabwärts
liegenden Transportrolle 13 bzw. der stromabwärts liegenden
Transportrolle 15 und der stromaufwärts liegenden Führungsrolle 11 liegen.
Der zweite Abschnitt 7c, der Zwischen-Bewegungsbahn 7 liegt
zwischen den Transportrollen 13 und 15 und hat
eine konstante Länge.
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Wegen
der Symmetrie der Zwischen-Bewegungsbahn 7a, 7b, 7c wird
die Längenzunahme
des ersten Abschnitts 7a bei Verschiebung des Schlittens 41 entgegen
gesetzt zur Maschinenrichtung F und weg von der Gleichgewichtsposition 39 durch
eine gleiche Längenabnahme
des dritten Abschnitts 7c kompensiert und umgekehrt. Da
die Länge
des zweiten Abschnitt 7b konstant ist, ist die gesamte
Zwischen-Bewegungsbahn 7a, 7b, 7c unabhängig von der
Position des Schlittens 41 in Bezug auf den Rahmen 35.
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Wenn
der Teil der Empfangsbahn, der entlang des zweiten Abschnitts 7b der
Zwischen-Bewegungsbahn 7a, 7b, 7c liegt,
in Bezug zu dem Rahmen 35 stationär ist (oder wenigstens langsamer
ist als die Geschwindigkeit der Bahngeschwindigkeit V0),
wird die Bahn 1 von der Vorrichtung 38 berührt, welche
in Bezug zu dem Rahmen 35 eine stationäre Position hat (oder wenigstens
langsamer ist). Nachdem die Vorrichtung 38 mit der Empfangsbahn 1 interagiert
hat, wird die Bahn entlang des Abschnitts 7b der Zwischen-Bewegungsbahn
in Richtung der Ausgabeseite 6 der Anordnung 2 beschleunigt
und der stromabwärts
liegenden Bewegungsbahn mit einer Bahngeschwindigkeit V0 zugeführt.
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Die
Führungsrollen 9, 11 und
die Transportrollen 13, 15 werden durch ein Antriebselement
in Form einer geschlossenen Schleife 50 und Riemenscheiben 52, 53 und 54 angetrieben.
Die Schleife 50 verläuft
teilweise parallel zur Zwischen-Bewegungsbahn 7a, 7b, 7c.
Die Schleife 50 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit
angetrieben, welche gleich der Transportgeschwindigkeit V0 der Bahn 1 ist, und zwar durch
einen einzelnen Antriebsmotor 51. Durch Antreiben der Führungsrollen 9, 11 und
der Transportrollen 13, 15 wird die auf die Bahn 1 ausgeübte Spannung
minimiert und kann auf die Beschleunigungskräfte begrenzt werden, welche
dahin gehend wirken, die Geschwindigkeit der Bahn zu verändern. Weitere
Einzelheiten einer geeigneten Anordnung sind offenbart in der EP-A-0
652 175, veröffentlicht am
10. Mai 1995.
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4 zeigt
eine Bahn 40, welche in diskrete Bereiche 40a, 40b geschnitten
wurde. Zweite Bereite 40b werden nacheinander um ihre Achse
A gedreht, Die ersten und die zweiten Bahnfelder 40a, 40b werden
an der Empfangsbahn 1 unter Verwendung eines herkömmlichen
Verfahrens angebracht und vorzugsweise befestigt, wie beispielsweise
durch Kleben mit Haftmitteln, wie beispielsweise Schmelz-Haftmitteln, oder
durch Verwenden von selbst haftenden Komponenten oder durch Verwendung
einer Ultraschall-Schweißverbindung,
Heißdichtung
oder dergleichen.
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Die
stromaufwärts
und stromabwärts
liegenden Transportrollen (13, 15) werden periodisch
relativ zu den Führungsrollen
(9, 11) um eine Übertragungsposition her um verschoben,
vorzugsweise mit einer Frequenz von zwischen 1 Hz und 100 Hz, ganz bevorzugt
zwischen 1 Hz und 1 O Hz.