DE68910567T2

DE68910567T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Wellen von Bahnen.

Info

Publication number: DE68910567T2
Application number: DE89303924T
Authority: DE
Inventors: Morris Kenneth Swieringa
Original assignee: McNeil PPC Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2009-04-21
Also published as: AU3278689A; ZA892921B; ATE97058T1; CA1321459C; EP0338826A2; GR1000726B; BR8901882A; EP0338826A3; US4874457A; GR890100257A; DE68910567D1; EP0338826B1; AU613474B2; NZ228699A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Falten eines flexiblen Vlieses und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schaffung vorbestimmter Faltmuster bei hohen Geschwindigkeiten entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 (FR-A-1 294 625).
Viele Vorrichtungen sind entwickelt worden, um Falten oder Wellen an einem Materialvlies vorzusehen. Beispielsweise zeigt die US-A-2,016,290 ein Paar ineinandergreifende, mit Zähnen versehene Zahnräder oder Bänder, die verwendet werden, um Vliesfalten zwischen ineinandergreifenden Zähnen auszubilden. Das Vlies wird eingeführt und um die Zähne herum gebogen, um ein Wellenmuster auszubilden.
Die US-A-2,350,996 offenbart eine Vorrichtung mit einem Paar endloser Ketten, die zahnförmige Elemente tragen, welche längs einer geradlinigen Bahn ineinandergreifen. Die ineinandergreifenden zahnförmigen Elemente drücken ein Vlies zwischen die Zähne auf einer Kette und die Zähne auf der anderen Kette zusammen, wodurch ein welliges Profil am zusammengedrückten Vlies geschaffen wird.
Die US-A-2,303,381 zeigt eine Nähvorrichtung, die insbesondere auf das Nähen von Krawatten ausgerichtet ist. Diese Vorrichtung verwendet ein Paar ineinandergreifender Zahnräder, um ein Vlies mittels Zuführung des Vlieses durch die ineinandergreifenden Zahnräder zu falten, um das Vlies mit dem welligen Muster zu versehen. Das Vlies wird anschließend auf eine Nadel geführt und von einem Paar Pinchrollen heruntergezogen, die das Vlies auf der Nadel auf der stromabwärtigen Seite der Pinchrollen bündeln.
Die US-A-2,695,652 zeigt ein Verfahren zur Behandlung und Faltung einer Einheit von Streifenmaterial. Das Material wird in ein Bad geführt und anschließend längs zweier endloser Ketten gezogen, die mit Noppen darauf versehen sind, welche ineinandergreifen. Die Noppen versehen das Vlies mit einem offenen welligen Muster, das aufrechterhalten wird, nachdem das Vlies den Nip-Bereich zwischen den beiden Ketten und deren ineinandergreifenden Noppen verläßt.
Die US-A-2,374,033 ist eine Druckschrift, die ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Krawatten gerichtet ist. Diese Vorrichtung verwendet ein Paar Kräuselbänder, die ineinandergreifende Zähne aufweisen, welche die Falten eines Vlieses, das dazwischengeführt ist, falten, um das Material für ein Krawattenfutter zu kräuseln.
Die US-A-2,816,520 zeigt ebenfalls eine Krawatten-Nähmaschine. Diese Vorrichtung verwendet ein Paar paralleler Ketten mit Winkel-Zahnwalzen und Stangen-Zahnwalzen, die miteinander gepaart sind, um das Futter einer Krawatte zu kräuseln. Das Futter wird dann durch Öffnungen, die in den Winkel-Zahnwalzen ausgebildet sind, auf eine Nadel geführt. Die US-A-2,871,807; 3,034,942; 3,516,116; 3,804, 688; 3,922,129; 4,046,612; und 4,140,564 zeigen alle ähnliche Verfahren zur Faltung oder Ausbildung eines Wellenmusters in einem Vlies mittels Führung des Vlieses durch den Nip von ineinandergreifenden, zahnförmigen Elementen, entweder auf Zahnrädern oder auf einem Paar parallel beabstandeter Bänder.
Die US-A-2,992,673 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung zellenartiger Strukturen, bei der Stifte auf einem Endlosförderer montiert sind, um ein Muster auf einem Vlies zu wirken, das daran entlanggeführt wird. Die Stifte bewegen sich in eine Position entweder oberhalb oder unterhalb des Vlieses und werden anschließend vertikal zur Vliesrichtung bewegt, damit das Vlies dazwischen gebogen wird, um den Anfangsbereich der Zellstrukturen auszubilden.
Die US-A-3,150,576 offenbart die Zuführung eines Vlieses auf eine sich unregelmäßig bewegende Oberfläche, derart, daß das Vlies gegen die Oberfläche geblasen wird, um sich daran anzupassen. Das Vlies wird dann von der Oberfläche abgenommen und behält seine Struktur in Übereinstimmung mit der sich bewegenden Oberfläche, auf die es aufgelegt wurde.
Die US-A-4,132,581 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Formung eines Kunststoffbretts. Die Vorrichtung umfaßt die Verwendung einer Faltenausbildungsstation, die an einem Anfangsstück des Kunststoffbretts ein Faltenmuster ausbildet. Ein Zahnriemen ist mit der Faltenausbildungsstation synchronisiert, so daß die Zähne in den Falten, die dadurch geformt werden, aufgenommen werden.
Bei jeder dieser Vorrichtungen werden die Falten mittels eines Trägers ausgebildet, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Daher muß das Material auf den Träger geführt werden und nimmt sofort seine endgültige Form ein, üblicherweise durch Festklemmen des Materials auf gegenüberliegenden Seiten mittels Vorrichtungen, die das endgültige Faltenmuster aufweisen. Diese Arten von Maschinen funktionieren bei dichten Falten von Vliesen nicht gut, insbesondere, wenn eine dichte Faltung in dickeren, elastischen Vliesen gewünscht ist. Die Vorrichtungen sind nicht verwendbar, um Faltungen herzustellen, die dicht benachbarte oder einander berührende Schenkel aufweisen. Solche hohen Faltungsverhältnisse sind einer Vorrichtung überlassen worden, die das Vlies in einen engen Bereich führen, wo es verlangsamt wird, eingeengt wird und damit gebündelt wird. Die Grenzen dieses Bereichs schränken jedoch die Größe der Falten ein.
Beispielsweise offenbart die US-A-1,944,280 eine Vorrichtung, in der eine Endloskette um zwei voneinander beabstandete Rillenscheiben gezogen wird. Ein Vlies wird flach auf Teile aufgelegt, die an den Kettengliedern an einer Stelle befestigt sind, wo die Kette sich um eine Rillenscheibe biegt, und Falten werden ausgebildet, wenn die Kette sich zwischen den Rillenscheiben geradlinig ausrichtet. Die Falten werden in voneinander beabstandeten Intervallen ausgebildete die den Verbindungsstellen zwischen benachbarten Gliedersätzen entsprechen.
Die FR-A-1294625 offenbart eine Vorrichtung, in der zwei parallele Endlosketten um voneinander beabstandete Rillenscheiben gezogen werden. Überstehende Rollen erstrecken sich zwischen jedem Paar gegenüberliegender Kettenglieder in den beiden Ketten. Ein Vlies wird aufgelegt und zwischen den Rillen mittels eines Faltenlegerads an einer Stelle in Falten gelegt, wo die Kette um eine Rillenscheibe herumbiegt, und Falten werden zwischen benachbarten Rollen ausgebildet, wenn die Kette sich zwischen den Rillenscheiben geradlinig ausrichtet.
In einem ersten Aspekt sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Falten eines Vlieses vor, das eine Länge und eine Querbreite hat, wenn das genannte Vlies sich in einer zu der genannten Länge parallelen Richtung bewegt, umfassend:
mindestens ein erstes Tragmittel, bestehend aus einem ersten Paddel mit einer Kante, die sich quer zu der Bewegungsrichtung des genannten Vlieses erstreckt, um das genannte Vlies an einer ersten Stelle beweglich abzustützen;
mindestens ein zweites Tragmittel, umfassend ein zweites Paddel mit einer Kante, die sich quer zur Bewegungsrichtung des genannten Vlieses erstreckt, um das genannte Vlies an einer zweiten Stelle beweglich abzustützen, die längs des Vlieses von der genannten ersten Stelle in Längsrichtung beabstandet ist;
ein endloses Antriebsmittel, das sich parallel zur Bewegungsrichtung des Vlieses entlang einer Bahn bewegt, die entlang einem ersten Teil gekrümmt und entlang einem zweiten Teil im wesentlichen geradlinig ist, wobei mindestens einer der genannten ersten und zweiten Paddel an dem genannten endlosen Antriebsmittel befestigt ist, um sich von diesem radial nach außen zu erstrecken, wenn es längs des ersten Teils der genannten Bahn bewegt wird, wobei das genannte erste Antriebsmittel ein Paar beabstandeter, paralleler, synchronisierter Ketten umfaßt und das genannte, mindestens eine Paddel an diesen zur Bewegung mit ihnen befestigt ist;
ein Faltenlegemittel zum Vorspannen des Vliesteils, das sich zwischen den genannten ersten und zweiten Stellen in Richtung von einer Linie weg erstreckt, die sich zwischen den genannten ersten und zweiten Stellen erstreckt;
dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte zweite Paddel zwischen den genannten parallelen Ketten zur Drehung um eine Achse befestigt ist, die senkrecht zur Bewegungsbahn der genannten Ketten gerichtet ist;
ein Hebelgestänge zwischen den genannten ersten und zweiten Paddeln zum Halten des genannten zweiten Paddels in einer Position angeordnet ist, die sich von der genannten Kette radial nach außen erstreckt, wenn die genannten ersten und zweiten Paddel sich entlang dem gekrümmten Teil der genannten Kettenbahn bewegen, und in einer zu dem genannten ersten Paddel parallelen Position angeordnet ist, wenn sich das genannte erste und zweite Paddel längs des geradlinigen Teils der Kettenbahn bewegen, wodurch das genannte zweite Tragmittel in Richtung zu dem genannten ersten Tragmittel bewegt wird, um den Abstand zwischen ihnen zu schließen und einen Teil des sich zwischen ihnen erstreckenden Vlieses zu falten.
In einem zweiten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Falten eines Vlieses vor, wie es in Anspruch 10 definiert ist.
Die Erfindung eliminiert viele der Einschränkungen des Standes der Technik durch Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum schnellen und gleichförmigen Falten eines Vlieses, während ein großes Faltungsverhältnis ermöglicht wird. Wie hier verwendet, bedeutet Faltungsverhältnis das Verhältnis einer gegebenen Länge des ungefalteten Vlieses zur Länge des gefalteten Vlieses, das dadurch ausgebildet wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorrichtung ein Paar endloser Antriebsketten, die jeweils aus einer Reihe von ineinandergreifenden Gliedern hergestellt sind. Die Ketten werden jeweils von einem Paar beabstandeter Zahnräder angetrieben, wobei eine gekrümmte Bahn längs eines Teils der Kettenbahn und eine geradlinige Bahn längs eines anderen Teils der Kettenbahn vorgesehen ist.
Die Ketten sind voneinander beabstandet und parallel zueinander. Eine Mehrzahl von Paddeln erstreckt sich zwischen den Ketten rechtwinklig zur Kettenbahn. Die Paddel sind jeweils an einem Glied jeder Kette in einer Art und Weise befestigt, daß die Paddel sich bei sämtlichen betriebsbereiten Positionen der Glieder vom Glied rechtwinklig nach außen erstrecken. Das heißt, die Paddel erstrecken sich im wesentlichen radial nach außen, wenn die Kette sich längs des gekrümmten Bereiches ihrer Bahn bewegt.
Mittel sind vorgesehen, um das Vlies auf den Paddeln an den Paddelkanten gegenüberliegend den Kettengliedern einzuführen. Die Mittel führen das Vlies auf die Paddelkante an eine Stelle, wo das Paddel und sein Glied sich um den gekrümmten Bahnteil bewegen. Wenn die Paddel sich zum geradlinigen Bahnteil bewegen, nähern sich die Paddelenden einander an und bewegen sich langsamer, so daß der Vliesbereich, der sich zwischen benachbarten Paddeln erstreckt, gefaltet wird.
Um eine genaue Faltung sicherzustellen, kann ein Faltenlegerad vorgesehen werden. Das Faltenlegerad weist Vorsprünge auf, die in das Vlies zwischen den Paddeln eingreifen und das Vlies einwärts zwischen benachbarten Paddeln vorspannen. Dies stellt eine genaue Orientierung der Vliesfalte sicher.
Ein endloser Riemen kann zum Laufen längs der Seite des Vlieses gegenüberliegend den Paddelenden vorgesehen werden. Dieser hält das Vlies in Kontakt mit den Paddeln, um eine genaue Faltung sicherzustellen und ein Haften des Vlieses an den Vorsprüngen des Faltenlegerades zu verhindern.
Weitere Vorrichtungen können vorgesehen werden, um das gefaltete Produkt zu verbessern, bevor es die Vorrichtung verläßt.
Das Verfahren umfaßt die bewegliche Abstützung eines Materialvlieses an diskreten, voneinander beabstandeten Stellen, die sich mit einer gegebenen Geschwindigkeit bewegen. Die diskreten Stellen werden dann gegeneinander bewegt mittels Verlangsamung einer vorderen Stelle, um dadurch der nächsten Stelle die Möglichkeit zu geben, aufzuholen. Diese Annäherung der Stellen führt dazu, daß das Vlies zwischen den Stellen einknickt.
Das Vlies wird zwischen den diskreten Stellen vorgespannt, um in eine vorbestimmte Richtung einzuknicken, wenn diskrete Stellen auf jeder Seite der Einknickung (Falte) sich einander annähern. Die Abstützung kann durch mechanische Abstützung des Vlieses an den diskreten Stellen oder durch Vorsehung eines Bands geschaffen werden, um die gesamte Vlieslänge abzustützen. Das Band würde dann diskrete, voneinander beabstandete Stellen aufweisen, die gegeneinander bewegt werden, wobei das Band einknickt, um Falten im Vlies auszubilden.
Die Erfindung und die beste Art und Weise, die Erfindung anzuwenden, werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Seitenteilansicht unter detaillierter Darstellung der Wechselbeziehung der Teile bei der Einführung eines Vlieses ist;
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Verbindung zwischen einem der Paddel und dem Antriebsmechanismus der Vorrichtung ist;
Fig. 4 eine Seitenteilansicht des Einführungsendes der Vorrichtung ist;
Fig. 5 eine Endteilansicht des Einführungsendes der Vorrichtung ist;
Fig. 6 eine geänderte Befestigung der Paddel in einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist;
Fig. 7 eine Seitenteilansicht unter Darstellung der Paddelstellung bei der Faltung ist;
Fig. 8 eine Ansicht eines ersten der Paddel längs den Linien 8-8 von Fig. 7 ist;
Fig. 9 eine Ansicht eines zweiten der Paddel längs den Linien 9-9 von Fig. 7 ist;
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht des Faltenlegevorgangs ist;
Fig. 11 eine Seitenteilansicht eines geänderten Ausführungsbeispiels des Faltenlegers ist;
Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht des Ofens der Vorrichtung ist; und
Fig. 13 bis 19 perspektivische Teilansichten von Faltenmustern sind, die mittels der Vorrichtung erzeugt werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Mindestens ein Paar endloser Ketten 10 ist parallel zueinander positioniert. Jede Kette 10 ist aus einer Reihe von ineinandergreifenden Gliedern 11 (Fig. 2) hergestellt. Die Glieder 11 drehen sich bezogen auf benachbarte Glieder, um eine Kettenflexibilität zu ermöglichen.
Die Ketten 10 sind derart montiert, daß sie in Kettenzahnräder 12 (Fig. 2) eingreifen und von diesen angetrieben werden. Die Kettenzahnräder 12 können auf derselben Welle befestigt sein, so daß eine gleiche Bewegungsgeschwindigkeit bei den Ketten 10 und eine genaue Lage sichergestellt sind. Die Ketten 10 werden von Antriebsmitteln, wie beispielsweise eine Elektromotor-(nicht dargestellt) Antriebstriebswelle 13 in bekannter Art und Weise angetrieben. Somit werden die Ketten 10 längs einer Bahn in die Richtung eines Pfeils A angetrieben. Die Bahn ist um Kettenzahnräder 12 gekrümmt (das heißt halbkreisförmig) und dazwischen im wesentlichen geradlinig.
In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Glieder 11 aus zwei Gelenkteilen 14a und 14b hergestellt sind. Das Gelenkteil 14a ist im wesentlichen dasselbe wie diejenigen von bekannten Gliedern. Das Gelenkteil 14b ist jedoch derart modifiziert, daß es eine rechtwinklig abgewinkelte Verlängerung 15 aufweist. Das Gelenkteil 14b ist derart befestigt, daß die Verlängerung 15 auf einem Glied 11 in einer radial nach außen gerichteten Position ist, wenn das Glied 11 sich um ein Kettenzahnrad 12 herumbewegt. Das Glied 11 ist in dieser Form von Kettenherstellern erhältlich und dient bei einer Rollenkette als Winkelbefestigung.
An der Verlängerung 15 ist ein Befestigungsblock 16 montiert, der sich von der Verlängerung 15 radial nach außen erstreckt. Der Block 16 ist an der Verlängerung 15 in jeglicher bekannter Art und Weise befestigt, beispielsweise mittels Klebung, Verschraubung, Verschweißung, Vernietung oder integraler Ausbildung der beiden Teile. Eine alternative Befestigung wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 7 und 8 offenbart.
Der Block 16 definiert eine Bohrung 17, die parallel zum Glied 11 ist. Diese Bohrung 17 weist eine abgestufte Schulter 17a auf und nimmt einen Bolzen 18 auf, der auf der Schulter 17a ruht und das Paddel 19 über Gewinde am Block 16 sichert. In dieser Art und Weise ist das Paddel 19 in einer Position rechtwinklig zur Längsrichtung des Glieds 11 befestigt. Somit erstreckt sich das Paddel radial von der Kette, wenn das Glied 11 sich um das Kettenzahnrad 12 herumbewegt, wobei sein distales Tragende 20 als Antwort auf die Bewegung des Gliedes 11 bewegt wird.
Wenn das Glied 11 um das Kettenzahnrad 12 herumgeführt wird, fächert das Paddel 19 bezogen auf benachbarte Paddel auf. Somit weisen die Tragenden 20 einen größeren Abstand voneinander auf als sie haben, wenn sich die Glieder auf einer geraden Linie bewegen. Der Betrag der Vergrößerung im Abstand der Tragenden 20 wird durch den Durchmesser des Kettenzahnrads 12 und die radiale Länge der Paddel 19 bestimmt. Das heißt, der Gesamtabstand von der Drehachse des Kettenzahnrads 12 zum Tragende 20.
In einer geänderten Ausführungsform (Fig. 6) der Vorrichtung definiert der Block 16 zwei parallele Bohrungen 17b. Die Bohrungen sind derart, daß ihre Axialrichtung quer zur Richtung der Kettenbahnen und parallel zur Längsrichtung eines Glieds 11 ist. Jede Bohrung 17b nimmt einen Schwenkzapfen 33 auf. Mindestens einer der Zapfen 33 in jedem der Befestigungsblöcke 16 des dargestellten Ausführungsbeispiels kann frei in seiner zugeordneten Bohrung 17b rotieren.
Jeder Zapfen 33 im Block 16 nimmt entweder ein festes Paddel 19 oder ein bewegliches Paddel 19a auf. Das feste Paddel 19 ist an jedem Ende an einem Drehzapfen 33 befestigt und in vorbestimmter Beziehung zum Befestigungsblock 16 gehalten, so daß es sich rechtwinklig vom Glied 11 erstreckt. Das feste Paddel 19 kann dadurch gehalten werden, daß der Drehzapfen 33 in der Bohrung 17b festgesetzt wird, oder durch eine geeignete Zwangsverbindung. Das bewegliche Paddel 19a ist an einem Drehzapfen 33, der frei innerhalb der zugeordneten Bohrung 17b rotieren kann, befestigt. Jedes Paddel 19, 19a ist in gleicher Art und Weise an seinem anderen Querende an der anderen Kette 10 befestigt. Somit erstrecken sich die paddel 19, 19a quer zu den beiden Antriebsketten 10 und zwischen diesen und erstrecken sich rechtwinklig von den Ketten 10 nach außen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die beweglichen Paddel 19a und die festen Paddel 19 des alternativen Ausführungsbeispiels über ein Hebelgestänge 34 miteinander verbunden. Das Hebelgestänge 34 ist aus einer Mehrzahl von Hebelarmen 35a, 35b hergestellt. Die Hebelarme 35a, 35b weisen eine längliche Form auf mit einer Öffnung 36, die an einem ersten Ende definiert ist, und einem Schlitz 37, der an einem zweiten Ende definiert ist. Der Schlitz 37 erstreckt sich mit seiner Hauptabmessung in die Längsrichtung der Hebelarme 35a, 35b. Jedes Paddel 19, 19a weist darauf montiert einen Gestängezapfen 38 auf. Die Gestängezapfen 38 benachbarter Paddel 19, 19a sind längs der Höhe des Paddels zueinander versetzt. Jeder Gestängezapfen 38 ist entweder innerhalb des Schlitzes 37 oder der Öffnung von jedem der beiden Hebelarme 35a, 35b aufgenommen. Die andere Öffnung oder der Schlitz in jedem Hebelarm nimmt den Gestängezapfen 38 eines benachbarten Paddels auf. Die Länge und die Position eines Schlitzes 37 ist so gewählt, daß der Gestängezapfen 38, der darin aufgenommen wird, gegen das innere Ende 39 des Schlitzes 37 gedrückt wird, wenn die Paddel, die durch den Hebelarm 35 verbunden sind, parallel sind; und der Gestängezapfen 38 ist am äußeren Ende 40 des Schlitzes 37, wenn die Paddel 19, 19a infolge der Führung der Kette um die Kettenzahnräder 12 herum aufgefächert werden. Durch Positionierung benachbarter Gestängezapfen 38 in zueinander versetzten Positionen ist der Zapfen von jedem festen Paddel 19 in derselben Position und der Zapfen von jedem beweglichen Paddel 19a ist in derselben Position. Somit führen identische Hebelarme 35, die auf allen Paddeln 19, 19a verwendet werden, dazu, daß die Paddel gleich voneinander beabstandet sind, wenn sie aufgefächert sind und wenn sie parallel sind.
Es ist daher einfach einzusehen, daß eine leichte Veränderung in der Länge der Hebelarme 35, um den Abstand von einem Schlitz 37 und einer Öffnung 36 zu variieren, derart, daß alternierende Hebelarme in der Länge des Schlitz/Öffnungs-Abstandes voneinander abweichen, zu einer Veränderung im Paddelabstand führt. Bei solch einer Gestaltung können bewegliche Paddel 19a in einem dichteren Abstand zu dem davor liegenden feststehenden Paddel 19 gehalten werden, als das feste Paddel 19 hinter ihm oder umgekehrt. Der Unterschied im Abstand wird vergrößert, wenn die Paddel in der aufgefächerten Position sind, so daß Falten von alternierenden Größen, wie unten beschrieben, ermöglicht werden. Es versteht sich darüber hinaus, daß das Hebelgestänge 34 und die beweglichen Paddel 19a völlig weggelassen werden können, wobei die festen Paddel 19 übrigbleiben. Hierdurch würde eine Vorrichtung geschaffen mit weniger Paddeln längs der Kettenlänge, so daß weniger, jedoch tiefere Falten hergestellt werden.
Benachbart dem Tragende 20 der Paddel 19 ist eine Reihe von Niederhaltebändern 21 (Fig. 4). Die Niederhaltebänder werden über Riemenscheiben 22 angetrieben. Somit wird das Vlies 23, das gefaltet werden soll, zwischen die Bänder 21 und das Tragende 20 eingeführt und sandwichartig dazwischen aufgenommen. Das Vlies 23 muß nicht fest gegriffen werden, eher hindern die Bänder 21 das Vlies 23 lediglich daran, von den Paddeln weggebogen zu werden. Wenn ein sehr flexibles, nicht-elastisches Vlies verwendet wird, können die Bänder 21 häufig ganz weggelassen werden.
Um sicherzustellen, daß das Vlies 23 zwischen den Tragenden 20 der Paddel 19 eingebogen wird, um eine Falte auszubilden, ist ein Faltenleger 24 vorgesehen (Fig. 2). Der Faltenleger kann die Form eines Rades 25 aufweisen mit Vorsprüngen 26, die sich radial davon erstrecken. Das Rad 25 ist mit dem Paddel 19 derart synchronisiert, daß ein Vorsprung 26 zwischen zwei benachbarte Paddel aufgenommen wird, wenn die Paddel einander annähern, um eine Falte zu erzeugen. Der Vorsprung 26 wird wegbewegt, wenn die Paddel sich in ihre vollständig angenäherte Position bewegen. An dieser Stelle hindern die Niederhaltebänder 21 die Vorsprünge 26 daran, das Vlies 23 zwischen den Paddeln herauszuziehen.
Eine Einstellung der Länge oder der radialen Position der Vorsprünge 26 kann die Eigenschaften des gefalteten Vlieses verändern. Durch Verlängern der Vorsprünge oder neue Positionierung des Rades 25 dichter an den Paddeln berühren die Vorsprünge das Vlies früher. Die Vorsprünge würden dann mehr von dem Vlies einziehen bevor das zweite Paddel hochkommt, um das Vlies zu tragen. Auf diese Art und Weise erstreckt sich ein längerer Teil des Vlieses zwischen den benachbarten Paddeln, so daß eine tiefere Falte hergestellt wird.
Das Rad 25 kann mittels einer Vorrichtung, wie sie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, einstellbar gemacht werden. Eine Welle 27, auf der das Rad 25 läuft, wird in einem Drehlager 28 gestützt. Das Drehlager 28 ist längs Befestigungsvorrichtungen 29 verschiebbar, die am Maschinenrahmen angebracht sind. Ein Schraubgewindeteil 30 erstreckt sich vom Drehlager 28 durch eine Knagge 31, die ebenso am Maschinenrahmen angebracht ist. Das Schraubgewindeteil 30 wird in der Knagge 31 durch Schraubenmuttern 32 gehalten. Durch Verstellung der Schraubenmuttern 32 kann die Position des Schraubgewindeteils 30 relativ zur Knagge 31 und daher relativ zu den Befestigungsvorrichtungen 29 eingestellt werden. Die Positionsänderung des Schraubgewindeteils 30 bewegt das Drehlager 28 längs der Befestigungsvorrichtungen 29, wodurch die Welle 27 und das Rad 25, das darauf läuft, eingestellt werden.
Fig. 10 zeigt im größeren Detail die Wirkung des Faltenlegerads 25. In dieser Darstellung sind die Vorsprünge länger als notwendig, um nur die Faltung zu initiieren. Daher ziehen die Vorsprünge eine Übermenge von Vlies und halten es bis in die Faltstufe hinein gut in Position. Dies verbessert den Betrieb der Vorrichtung, wenn ein steiferes Vlies verwendet wird, oder ein aus Vliesen 23a, 23b zusammengesetztes Vlies verwendet wird. Dies ist insbesondere geeignet zum Halten und Falten eines Vliesverbunds, wenn die Vliese unterschiedliche Steifigkeiten oder Elastizitäten aufweisen. Eine alternative Ausführungsform des Faltenlegers ist in Fig. 11 dargestellt. Dort bewegt sich ein Band 42 benachbart den Tragenden 20. Vorsprünge 26 erstrekken sich radial davon. Wie dargestellt ist, bildet das Vlies 23 eine V-Form an der Stelle 43. Jedoch haben die Tragenden 20 an der Stelle 43 noch nicht begonnen, sich einander anzunähern. Daher sind die Falten in Fig. 11 tiefer als wenn das Vlies flach eingeführt und zwischen den Paddeln in Falten gelegt würde, wenn die Paddel beginnen, sich anzunähern.
Nachdem die Paddel sich einander angenähert haben, um die Falten auszubilden, können eine Anzahl von weiteren Fabrikationsstufen stattfinden, um die Faltung zu verbessern oder zu stabilisieren. Beispielsweise kann ein Ofen 44 (Fig. 12) benachbart den mit Vlies beladenen Paddeln angeordnet sein. Bei Verwendung eines zumindest zum Teil thermoplastischen Vlieses würde der Ofen das Vlies teilweise schmelzen, was dazu führt, daß benachbarte Falten nach dem Abkühlen aneinanderhaften. Dies stabilisiert das gefaltete Vlies zur Vereinfachung der Handhabung nach der Abnahme von der Vorrichtung durch Verhinderung der Trennung benachbarter Falten.
Zusätzliche Stufen können unternommen werden, wie beispielsweise Hinzufügung einer besonderen Substanz zum gefalteten Vlies, wenn sich die Paddel einander nähern. Die Führung des Vlieses unterhalb des Ofens bindet anschließend die oberen Enden benachbarter Falten aneinander und teilt die besondere Substanz innerhalb der Faltung in Fächer ein.
Um das gefaltete Vlies von der Vorrichtung zu entfernen, ist am Tragende 20 der Paddeln 19, 19a eine Vielzahl von Schlitzen 45 (Fig. 5) ausgebildet. Die Schlitze 45 in allen Paddeln sind derart ausgerichtet, daß sie einen Kanal definieren, wenn die Paddel parallel sind. Jeder so definierte Kanal nimmt einen keilförmigen Gleitschuh 46 auf. Der Gleitschuh 46 ist vorzugsweise aus einem Stoff mit niedriger Reibung hergestellt, so daß das gefaltete Vlies darauf leicht gleitet. Die Spitze 47 befindet sich unterhalb des tiefsten Eindringens des Vlieses 23 zwischen den benachbarten Paddeln. Somit schaufelt der Gleitschuh das gefaltete Vlies auf und drückt es zwischen den Paddeln heraus, ohne die Paddel auseinanderzubringen. Dies ermöglicht es, die Falten intakt abzunehmen, wohingegen ein Trennen der Paddel die oberen Enden der Falten auseinanderziehen und die Verbindung dazwischen reißen könnte.
Die bevorzugte Ausführungsform zur Vereinfachung der Wartung ist in den Fig. 7 bis 9 dargestellt und weist zwei Paare beabstandeter Ketten auf. Jedes Kettenpaar hält ein geändertes Paddel in der Reihe. Die Kettenzahnräder des einen Kettenpaares sind zu den Kettenzahnrädern des anderen Paares um eine halbe Teilung versetzt, das heißt, um eine halbe Kettengliedlänge.
Die Paddel 119 und 119a weisen Flansche 120 auf, die an ihren Seiten ausgebildet sind. Jeder dieser Flansche 120 definiert ein Paar Öffnungen 121. Die Antriebsketten 110 weisen Befestigungsarme 122 auf, die sich von jedem Glied erstrecken. Diese Arme 122 definieren jeweils ein Paar Öffnungen 123, die mit den Öffnungen 121 zusammenpassen. Die Öffnungen 121, 123 nehmen einen Niet 124 auf, der jedes Paddel 119, 119a an einem Glied von jeder seiner Antriebsketten 110 sichert.
Die Flansche 120 des Paddels 119a sind zwischen den Querenden des Paddels 119a zwischenliegend ausgebildet. Auf diese Art und Weise sind die Antriebsketten des Paddels 119a in beabstandeter Relativlage innerhalb eines zentralen Bereichs positioniert. Die Form des Paddels 119a ist von den Flanschen aus nach oben konisch verjüngt, um eine Erweiterung zu schaffen und die Tragkante mit voller Breite zu bilden.
Die Flansche 120 des Paddels 119 sind nahe den Querenden des Paddels 119 ausgebildet. Auf diese Art und Weise sind die Antriebsketten 110 vom Paddel 119 am äußeren Rand des Paddels 119 positioniert. Das Paddel 119 bildet einen zentral offenen Bereich, der durch die Kante 125 definiert ist.
Wenn die Paddel 119, 119a überlappt sind, behindert die Antriebskette des Paddels 119 nicht die Paddel 119a, da die Kette durch den Raum, der durch die verjüngte Form des Paddels 119a offengelassen wird, hindurchgeführt ist. Darüber hinaus behindern die Ketten des Paddels 119a nicht den Betrieb des Paddels 119, wenn die Ketten durch den zentralen offenen Bereich des Paddels 119 hindurchgeführt werden. Somit wird ein schnelles, robustes, überlapptes System mit der halben Teilung seiner Ketten erzeugt durch Überlappung zweier Sätze von Paddeln, die an getrennten Kettenpaaren angebracht sind.
Im Betrieb werden die zwei Paare endloser Ketten mit derselben Geschwindigkeit angetrieben und synchronisiert, so daß die Paddel sich quer zur Bahn der Ketten erstrecken. Wenn die Ketten sich um die Ketten-Zahnräder herum bewegen, fächern die Paddel auf und öffnen sich. Anschließend, wenn die Ketten geradlinig ausgerichtet werden, um sich entlang der geradlinigen Bahn zu bewegen, nähern sich die Paddel wieder einander an, wie vorstehend beschrieben. Das Vlies 23 wird auf die Enden der Paddel 19 und 19a tangential zum Bogen, den sie bilden, wenn sie ausfächern, aufgeführt. Somit wird das Vlies auf den Spitzen der Paddel plaziert, wenn sie in ihrer aufgefächerten Position sind. Die Beabstandung der Paddelenden ist der bedeutendste Faktor bei der Größe der Falten. Beispielsweise wird, wenn die Paddel bis zu einem Abstand von 6 Zoll auffächern und sich bis auf einen Abstand von 1/2 Zoll annähern, ein Faltungsverhältnis von 12 erhalten und jede Falte wird etwa 3 Zoll tief sein. Jedoch kann das Faltungsverhältnis durch Faltenlegung erhöht werden. Beispielsweise wird, wenn das Vliesmaterial 1 Zoll eingefaltet wird, während die Paddel 6 Zoll auseinander sind, ein Faltungsverhältnis von etwa 12,65 erhalten, wenn die Paddel sich auf 1/2 Zoll annähern.
Wie vorstehend erwähnt, kann das Hebelgestänge auf den Paddeln des alternativen Ausführungsbeispiels verändert werden, so daß die beweglichen Paddel dichter an ein festes Paddel auf einer Seite ausfächern, als an ein festes Paddel auf der gegenüberliegenden Seite des beweglichen Paddels. Auf diese Art und Weise wird ein Faltungsmuster erzeugt, bei dem benachbarte Falten unterschiedliche Tiefen aufweisen, wodurch ein Alternieren der Faltungsgröße möglich wird.
Wenn das Vlies 23 auf die Enden der Paddel geführt wird, beginnt das Faltenlegerad 25 das Vlies radial einwärts zur Kette zwischen den Tragenden 20 und der Paddel zu falten. Dies wird durch die Ausrichtung von Vorsprüngen 26 getan, um zwischen den Paddeln einzufallen. Wenn die Paddel in ihre geradlinig ausgerichtete Position hochlaufen, hält das Band 21 das Vlies, um es daran zu hindern zwischen den Paddeln herauszubiegen. Wenn die Kette sich geradlinig ausrichtet, werden die Paddel in eine parallele Position zusammengezogen. Somit wird das Vlies in einen gefalteten Zustand gefaltet, in dem die Schenkel benachbarter Falten sich in Kontakt miteinander befinden. An dieser Stelle wird eine optionale Deckschicht 48 auf die oberen Enden der Falten zugeführt. Die Paddel bewegen sich dann unterhalb des Ofens 44, der das Vliesmaterial und die Deckschicht erhitzt, damit die Falten mit der Deckschicht verschmelzen. Dies stabilisiert das gefaltete Vlies. Das derart stabilisierte Vlies wird durch eine Heißluftzufuhr 49 hindurchgeführt, die die Randbereiche erweicht. Um das Vlies von den Paddeln abzunehmen, erstrecken sich Gleitschuhe 46, die in Schlitze 45 passen, unterhalb des gefalteten Vlieses. Die Vorwärtsbewegung der Paddel drückt das Vlies längs den geneigten oberen Flächen der Gleitschuhe, um das Vlies zwischen den Paddeln herauszuheben und aus der Vorrichtung zur weiteren Verarbeitung. Wenn das Vlies abgenommen wird, werden die erweichten Randbereiche durch Prägewalzen 50 komprimiert, um eine einheitliche Borte auszubilden. Dies verbindet die Ränder und verhindert eine Trennung der Falten.
Somit ist es deutlich, daß ein Vlies hoher Qualität mit kontrolliertem Aufbau - das heißt kontrolliertem Faltungsverhältnis - und Faltungsform einfach und effizient hergestellt werden kann. In den Fig. 13 bis 19 sind neue Faltungsaufbauten, die mittels der vorliegenden Vorrichtung hergestellt werden können, dargestellt. Fig. 13 zeigt ein gefaltetes Vlies mit gleichmäßig großen Falten 51. Dieser Aufbau wird dadurch ausgebildet, daß äquidistante gerade Paddel und Vorsprünge von gleicher Länge auf dem Faltenleger vorgesehen sind. Fig. 14 zeigt einen Aufbau, der mittels Paddel mit wechselnder Teilung ausgeführt ist. Solch eine Variation wird hergestellt durch Entfernen von drei losen Paddeln in einer Reihe, so daß die überlappten festen Paddel übrigbleiben. Die Teilung der Paddel ohne die losen Paddel beträgt das Zweifache der verbleibenden Paddel und bildet die Falten 51a. Die dichter beabstandeten verbleibenden Paddel produzieren die dichter beabstandeten Falten 51b. Um eine gleichmäßige Höhe vorzusehen, müssen die Vorsprünge des Faltenlegers eingestellt und synchronisiert sein, um mehr Material zwischen die dichten Paddel zu ziehen, um eine gleichmäßige Faltenhöhe zu bekommen. Fig. 15 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Fig. 14, wobei jedoch die Vorsprünge des Faltenlegers in den eng beabstandeten Paddeln länger sind, so daß mehr Material eingezogen wird und die engen Falten größer gemacht werden. Fig. 16 zeigt ein gefaltetes Vlies, das unter Verwendung einer konstanten Paddel-Teilung mit dem Faltenleger von Fig. 15 ausgebildet wird. Somit wird eine konstante Faltendicke erhalten mit einer variierenden Faltenhöhe. Fig. 17 zeigt einen Aufbau, der unter Verwendung eines Faltenlegerades ausgebildet wird, das eine gleichmäßig sich ändernde Vorsprungslänge aufweist. Wenn die Vorsprünge kürzer werden, werden die Falten flacher. Anschließend, wenn die Vorsprünge länger werden, werden die Falten tiefer. Die Fig. 18 und 19 zeigen Faltenmuster, die durch Konturierung der Paddel erhalten werden. Eine wellige Kante auf den Paddeln bringt das Muster von Fig. 18 hervor. Wenn benachbarte Paddel so hergestellt sind, daß sie an Wellenspitzen einander berühren, kann es möglich sein, benachbarte Wellen 51 an den Stellen 52, wo die Muster sich treffen, miteinander zu verbinden. Fig. 19 zeigt das Faltenmuster, das durch leicht gewölbte Paddel erzeugt wird.
Weitere Modifikationen können an der Vorrichtung durchgeführt werden, ohne vom Bereich der Erfindung, der hierin beansprucht wird, wie durch die beiliegenden Ansprüche belegt, abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Falten eines Vlieses (23), das eine Länge und Querbreite hat, wenn das genannte Vlies sich in einer zu der genannten Länge parallelen Richtung bewegt, umfassend:

mindestens ein erstes Tragmittel, bestehend aus einem ersten Paddel (19) mit einer Kante, die sich quer zu der Bewegungsrichtung des genannten Vlieses erstreckt, um das genannte Vlies an einer ersten Stelle beweglich abzustützen;

mindestens ein zweites Tragmittel (19a), umfassend ein zweites Paddel mit einer Kante, die sich quer zur Bewegungsrichtung des genannten Vlieses erstreckt, um das genannte Vlies an einer zweiten Stelle beweglich abzustützen, die längs des Vlieses von der genannten ersten Stelle in Längsrichtung beabstandet ist;

ein endloses Antriebsmittel (10), das sich parallel zur Bewegungsrichtung des Vlieses entlang einer Bahn bewegt, die entlang einem ersten Teil gekrümmt und entlang einem zweiten Teil im wesentlichen geradlinig ist, wobei mindestens einer der genannten ersten und zweiten Paddel an dem genannten endlosen Antriebsmittel (10) befestigt ist, um sich von diesem radial nach außen zu erstrecken, wenn es längs des ersten Teils der genannten Bahn bewegt wird, wobei das genannte erste Antriebsmittel ein Paar beabstandeter, paralleler, synchronisierter Ketten (10) umfaßt und das genannte, mindestens eine Paddel an diesen zur Bewegung mit ihnen befestigt ist;

ein Faltenlegemittel (25) zum Vorspannen des Vliesteils, das sich zwischen den genannten ersten und zweiten Stellen in Richtung von einer Linie weg erstreckt, die sich zwischen den genannten ersten und zweiten Stellen erstreckt;

dadurch gekennzeichnet, daß

das genannte zweite Paddel (19a) zwischen den genannten parallelen Ketten zur Drehung um eine Achse befestigt ist, die senkrecht zur Bewegungsbahn der genannten Ketten gerichtet ist;

ein Hebelgestänge (34, 35, 35a, 38) zwischen den genannten ersten (19) und zweiten (19a) Paddeln zum Halten des genannten zweiten Paddels in einer Position angeordnet ist, die sich von der genannten Kette radial nach außen erstreckt, wenn die genannten ersten und zweiten Paddel sich entlang dem gekrümmten Teil der genannten Kettenbahn bewegen, und in einer zu dem genannten ersten Paddel parallelen Position angeordnet ist, wenn sich das genannte erste und zweite Paddel längs des geradlinigen Teils der Kettenbahn bewegen, wodurch das genannte zweite Tragmittel in Richtung zu dem genannten ersten Tragmittel bewegt wird, um den Abstand zwischen ihnen zu schließen und einen Teil des sich zwischen ihnen erstreckenden Vlieses zu falten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten (19) und zweiten (19a) Paddel von benachbarten Paddeln gleich beabstandet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (19) und zweiten (19a) Paddel von benachbarten Paddeln ungleich beabstandet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Niederhalteband (21) auf einer Seite des genannten Vlieses umfaßt, die den genannten ersten und zweiten Tragmitteln (19, 19a) gegenüberliegt, um das genannte Vlies (23) auf den genannten ersten und zweiten Tragmitteln an den genannten ersten und zweiten Stellen zu halten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Wegnahmemittel (46, 47) zum Entfernen des genannten Vlieses von den genannten ersten und zweiten Tragmitteln umfaßt, nachdem der Abstand zwischen den genannten ersten und zweiten Tragmitteln geschlossen worden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegnahmemittel mindestens einen Gleitschuh (46, 47) umfaßt, dessen Oberseite mindestens teilweise unter den genannten ersten und zweiten Tragmitteln angeordnet und der nach oben über die genannten ersten und zweiten Tragmittel abgewinkelt ist, um eine Fläche für das Tragen des genannten Vlieses zu bilden und das genannte Vlies von den genannten ersten und zweiten Tragmitteln abzuheben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Heizmittel (44) umfaßt, um das genannte Vlies zu beheizen, nachdem der Abstand zwischen den genannten ersten und zweiten Tragmitteln geschlossen und das Vlies gefaltet worden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gruppe von Pinchrollen aufweist, um das Vlies zu den Paddeln an einer Stelle hinzuführen, wo die Paddel durch die gekrümmte Bewegung des Antriebsmittels ausgefächert sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Faltenbildemittel ein Faltenbildnerrad mit radialen Vorsprüngen umfaßt, um das Vlies zwischen den benachbarten Paddeln einzuschlagen.

10. Verfahren zum Falten eines Vlieses (23), das mindestens teilweise aus thermoplastischem Material hergestellt ist, wobei das Verfahren umfaßt:

a) bewegliches Abstützen des Vlieses (23) an zwei beabstandeten Stellen längs der genannten Vliesbahn;

b) Gegeneinanderbewegen der genannten Stellen, damit das genannte Vlies (23) dazwischen gefaltet wird und sich selbst berührt, während das Abstützen der genannten Stellen aufrechterhalten wird;

c) Vorspannen des Vliesteils zwischen den beiden Stellen, damit die Falte gebildet und in einer bestimmten Richtung hervorgerufen wird;

d) Erfassen des genannten Vlieses (23) an den genannten beiden Stellen, um ein Gleiten des Vlieses zu verhindern;

gekennzeichnet durch:

e) Erhitzen des Vlieses, damit das Vlies an den genannten beiden Stellen schmilzt, während das Abstützen der genannten beiden Stellen aufrechterhalten wird; und

f) Kühlen des genannten Vlieses, damit die genannten beiden Stellen aneinander haften, während das Abstützen der beiden genannten Stellen aufrechterhalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten beiden beabstandeten Stellen anfänglich mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt werden und durch Verringerung der Geschwindigkeit einer vorderen Stelle auf eine zweite, geringere Geschwindigkeit gegeneinander bewegt werden, während eine größere Geschwindigkeit der anderen Stelle aufrechterhalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, nicht gefaltetes Vlies (48) auf das erste Vlies (23) aufgebracht wird, nachdem das Vlies zwischen den genannten Stellen gefaltet worden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) mindestens eines der genannten Vliese (23; 48) teilweise thermoplastisch ist;

(b) die genannten Vliese erhitzt werden, damit das genannte, zumindest teilweise thermoplastische Vlies geschmolzen wird; und

(c) die genannten Vliese gekühlt werden, damit die genannten Vliese aneinander haften.