DE69612299T2

DE69612299T2 - Verbesserte faltbare blattprodukte für handtuchspender und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69612299T2
Application number: DE69612299T
Authority: DE
Inventors: John Berg; Alan Young
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: DE69612299D1; ZA9610205B; EP0865248B1; ES2155633T3; WO1997022288A1; TW379198B; CN1209043A; ATE200017T1; BR9612021A; CA2240065A1; AU727285B2; US5642835A; JPH11500655A; EP0865248A1; JP3153248B2; AU1143397A; KR20000064412A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine verbesserte Stratum-Anordnung von Blättern zur Verwendung in einem Pop-up-Spendersystem sowie ein Verfahren zur Herstellung von Blättern aus Streifen, die zu einem im wesentlichen kontinuierlichen Stratum ausgerichtet sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wegwerf-Tüchlein und ähnliche blattförmige Produkte, die manchmal allgemein als "Wischtücher" bezeichnet werden, welche aus einem Behälter oder aus einzeln umhüllten Packungen entnommen werden, sind in der heutigen Gesellschaft zu einem Fixbestandteil geworden. Zum Beispiel werden Wischtücher für Zwecke der Körperhygiene sowie von routinemäßigem Reinigen und Wischen, anderem als für Körperhygiene, verwendet. Die Größe, Gestalt, Dicke, Dauerhaftigkeit, der Feuchtigkeitsgehalt und der Lotionsgehalt des Wischtuchs können für die unterschiedlichsten Verwendungen eingestellt werden und die Vielfalt solcher Produkte trug zur Popularität von Wischtüchern im allgemeinen bei.
Aufgrund der Vielfalt von Verwendungen von Blatt-Produkten wie etwa Wischtüchern haben dieselben zahlreiche physikalische Formen angenommen und ihre Spendermechanismen wurden in gleicher Weise variiert. Es existieren die unterschiedlichsten Spendermechanismen, bei denen Behälter vorgesehen sind, sowie solche, die keine Behälter aufweisen. Zum Beispiel erfordern Rollen von trockenen Papiertüchern sowie von Toilettepapier aufgrund ihres geringen Feuchtigkeitsgehalts keine Behälter. "Trockene" blattförmige Produkte enthalten oft Lotionen oder andere Additive und sind nicht notwendigerweise frei von Feuchtigkeit. Ziemlich "trockene" blattförmige Produkte sind Blätter mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, die sich bei der Berührung durch einen Durchschnittskonsumenten im allgemeinen trocken anfühlen. Papiertücher und Toilettepapier werden im allgemeinen in der Form aufgerollter kontinuierlicher Blätter zur Verfügung gestellt, wobei die Einzelstücke durch Perforationen definiert sind. Ein Konsument rollt die Anzahl der Einzelstücke ab, die er oder sie braucht, und reißt sie entlang der Perforationen zwischen Blättern von der Rolle ab.
Häufig werden Blätter mit Lotionen, Reinigungsmitteln und dergleichen vorbefeuchtet. Ein übliches Verfahren zur Abgabe von befeuchteten Blättern, "nassen Wischtüchern", ist eine Kombination der perforierten Rolle mit der Behälter-Spendervorrichtung. Streifen von Blättern werden oft perforiert, gerollt, in einen steifen Behälter eingebracht und dann werden Lotionen und/oder Reinigungsmittel zugesetzt. Für die Entnahme werden die einzelnen nassen Wischtücher im allgemeinen durch eine kleine Öffnung in dem Behälter herausgezogen und dann entlang der Perforationen abgerissen, um das Blatt zu erhalten. Es können Probleme mit solchen Anordnungen entstehen, da die Spenderöffnung in der Regel klein ist, um den Verlust durch Verdampfen des befeuchtenden Mittels aus den Produkten, die der Öffnung am nächsten liegen, auf einem Minimum zu halten. Die Öffnung mit der kleineren Größe erfordert ihrerseits eine höhere Kraft, um das Tuch aus dem Spender herauszuziehen. Die erhöhte Kraft kann zu einem vorzeitigen Reißen der Perforationen zwischen den abzugebenden Produkten führen oder kann eine Anordnung von Perforationen erfordern, die eine erhöhte Reißfestigkeit zeigt, wodurch zusätzliche Kraft vom Benützer zur Abtrennung des Produkts für dessen Verwendung erforderlich ist. Häufig werden zwei Hände notwendig sein, um ein behandeltes oder "nasses Wischtuch" herauszuziehen (d. h. eine Hand ist nötig, um ein Wischtuch zu entnehmen, und die andere ist nötig, um den Behälter zu fixieren, während das Wischtuch aus dem Behälter entnommen und von dem nächsten Wischtuch abgerissen wird). Leider werden jedoch blattförmige Produkte, wie etwa Wischtücher, oft dann gebraucht, wenn nur eine Hand verfügbar ist (z. B. beim Reinigen eines Kleinkinds), wodurch bei gerollten perforierten Wischtüchern, die aus einem Behälter abgegeben werden, eine unerwünschte Kombination aufgrund der hohen Kräfte beim Ausgeben, die den Behälter hochheben können, auftreten kann.
Eine andere übliche Form von Wischtüchern, die nicht aus einem steifen Behälter abgegeben werden, ist die Form der einzelnen vorverpackten nassen Wischtücher, die häufig in Restaurants oder in Flugzeugen ausgeteilt werden. Diese nassen Wischtücher sind oft gefaltet und in einzelnen feuchtigkeitsfesten Säckchen untergebracht, worauf dann die Lotion und/oder ein Reinigungsmittel zugesetzt wird und das Säckchen durch Hitze versiegelt wird. Der Konsument reißt zur Verwendung des Wischtuchs die Verpackung auf und wirft schließlich sowohl das Säckchen als auch das Wischtuch weg. In der Regel ist dies auch eine zweihändige Vorgangsweise und es wird beträchtlicher Abfall in der Form der einzelnen Säckchen geschaffen, wodurch diese Art der Verpackung und Abgabe ebenfalls unerwünscht ist.
Für im allgemeinen trockene Blätter existiert eine bekannte Art der Abgabe einzelner (d. h. vorgeschnittener, gefalteter, nicht-perforierter) Blätter mit Hilfe eines Spenderbehälters. Der Spenderbehälter kann eine Schachtel mit einem Deckel sein, der jedesmal geöffnet wird, wenn ein Blatt gebraucht wird, er kann eine Schachtel mit einem Deckel und einer Öffnung sein, durch welche die einzelnen Blätter hindurchgezogen werden, oder er kann eine Kombination von beidem, einem Deckel und einer Öffnung, sein. Im allgemeinen sind trockene Blätter, die aus einer Schachtel mit einer Öffnung entnommen werden, rechteckig und ineinander gefaltet. Tissues und Papiertücher in Toiletteräumen werden oft auf diese Weise abgegeben.
Wie dies häufig praktiziert wird, erfolgt bei der Abgabe eines ineinandergefalteten Blattes das Ziehen eines Randes eines im wesentlichen rechteckigen Blattes weg von dem Spender. Der ineinandergeschachtelte Abschnitt der beiden Blätter dient dazu, den anschließenden Abschnitt des nächsten Blattes durch die Grenzflächenwirkung der beiden Blätter an der Überlappungszone herauszuziehen. Nachdem das erste Blatt vollständig durch die Öffnung hindurchgezogen wurde, beginnen sich die beiden ineinandergeschachtelten Blätter rasch voneinander zu trennen. Wenn die beiden Blätter vollständig getrennt sind, sollte von dem zweiten Blatt ein ausreichender Teil aus der Spenderöffnung herausragen, um einen leichten anschließenden Zugang zu dem zweiten Blatt zu ermöglichen. Der oberhalb der Spendervorrichtung verbleibende Abschnitt des zweiten Blattes wird im allgemeinen als der "Schwanz" bezeichnet.
Trockene Blätter oder Tissues, die auf diese Weise abgegeben werden, haben im allgemeinen eine große Überlappungszone, die aus einer ganzen Seite des rechteckigen Blattes besteht, die mit einem Rand des nächsten Blattes zusammengefaltet ist. Wenn jedoch Feuchtigkeit zu einem blattförmigen Produkt zugesetzt wird, führt die große Fläche von Überlappungszone oft zu übermäßigen Grenzflächenkräften zwischen den beiden Blättern, wodurch ein zweites Blatt gemeinsam mit dem ersten Blatt abgegeben wird, da zur Trennung der beiden Blätter eine größere Kraft erforderlich ist. Die Herabsetzung der Fläche der Überlappungszone ist schwierig, da hiedurch die Adhäsionskraft vermindert wird, welche den Anteil des zweiten Blattes, der aus der Spendervorrichtung herausgezogen wird (um den "Schwanz" für die darauffolgende Abgabe zu ergeben), kontrolliert.
Derzeit können feuchte, dicke Blätter und Faservlies-Blätter nicht durch Ineinanderfalten der Blätter abgegeben werden, da durch die zwischen den Blättern auftretende Adhäsion, welche durch die Anwesenheit hoher Feuchtigkeitsmengen entsteht, die zur Trennung von zwei Blättern erforderliche Kraft so groß wird, daß oft mehrere Blätter auf einmal entnommen werden (was manchmal als "Kettenbildung" bezeichnet wird). Daher werden die Blätter in der Regel einzeln gefaltet und eines über dem anderen gestapelt und in einen Spenderbehälter eingebracht. Dieses Spendersystem ist weniger optimal, da sich kein günstiger Schwanz fassen läßt, wenn ein Blatt gebraucht wird, woraus in der Regel eine kompliziertere zweihändige Abgabeprozedur resultiert.
Das US-Patent 5,332.118 von Muckenfuhs (das Patent '118) offenbart eine Reihe von Design-Formen für Blätter, die gefaltet und in einem Pop-up-Zwischenlagen-Spendermechanismus verwendet werden können, ohne daß die zuvor besprochenen Abgabeschwierigkeiten entstehen. Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von blattförmigen Produkten, wie es in dem Patent '118 angegeben ist, ist zur Verwendung in Pop-up-Spendervorrichtungen hierin vorgesehen.
Verfahren zum Schneiden kontinuierlicher Streifen mit verschiedenen Randgeometrien wurden in einer Mehrzahl von Literaturstellen beschrieben. Zum Beispiel kann eine kontinuierliche Bahn zu kontinuierlichen Streifen geschnitten werden, indem die Bahn über eine rotierende Trommel gezogen und mit einer rotierenden Klinge in Kontakt gebracht wird. Die Klinge kann stationär sein, was einen Streifen mit geraden Rändern parallel zur Maschinenrichtung hervorruft, oder sie kann in einer zur Maschinenrichtung senkrechten Richtung oszillieren, um Ränder zu bilden, die mindestens teilweise nicht parallel zur Maschinenrichtung sind.
Ein weiteres Verfahren zum Schneiden unregelmäßiger Formen am Rand einer kontinuierlichen sich vorwärts bewegenden Bahn besteht darin, einen Rahmen zu verwenden, um mehrere Schneidvorrichtungen zu halten, welche Wasserstrahlen, Laser oder Klingen inkludieren können. Mehrere Rahmen können auch zum Zweck des Schneidens geformter Textilstücke oder zum Schneiden geformter Ausnehmungen in einer kontinuierlichen Textilbahn verwendet werden. Ein anderes Verfahren zum Schneiden einer kontinuierlichen gewebten Bahn bedient sich erhitzter Klingen, um die gewebten Ränder zu versiegeln und zu verhindern, daß sich das gewebte Material an den Rändern des Blattes auflöst.
Automatisierte Verfahren zum Falten einer Reihe kontinuierlicher Streifen zu einem kontinuierlichen Stratum einander überlappender Blätter zur Verwendung in einem Pop-up-Spendersystem sind in der Fachwelt bekannt. Maschinen dieser Art wurden zum Falten von kontinuierlichen Streifen verwendet, welche Ränder aufweisen, die im wesentlichen gerade und parallel zur Längsachse der Streifen sind, z. B. von Tissues. Sobald die Streifen ineinandergefaltet sind, werden ineinandergeschachtelte kontinuierliche Stapel hergestellt, die zu Blöcken geschnitten werden, die zur Verwendung in einem Pop-up Spender geeignet sind.
Es ist eindeutig, daß bei früheren Vorrichtungen jeweils spezielle Faltmechanismen gelehrt werden, jedoch sind eine ständige Verbesserung von blattförmigen Produkten für eine höhere Leistung bei Pop-up-Spendervorrichtungen ebenso wie ein besseres Verfahren zur ökonomischen und wirksamen Herstellung solcher Produkte erforderlich. Es besteht ein fortlaufender Bedarf an verbesserten blattförmigen Produkten und an einem Verfahren zur Herstellung von Blättern, die wirkungsvoll in einem Pop-up-Spendersystem verwendet werden können. Weiters besteht ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren, bei welchem Streifen sorgfältig und gleichbleibend zur Überlappung gebracht, gefaltet und zu Blättern geschnitten werden, um in einem Pop-up-Spendersystems verwendbar zu sein.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein erstes Ziel dieser Erfindung, ein verbessertes Blatt zur Verwendung in einem mit Ineinanderschachtelung arbeitenden Pop-up-Spendersystem herzustellen.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, daß blattförmige Produkte für Popup-Spender-Verwendungen einzeln oder kontinuierlich aus einer breiteren kontinuierlichen Materialbahn wirksamer geschnitten werden können.
Es ist auch ein Ziel dieser Erfindung, eine abfallfreie Alternative zum Schneiden der verbesserten erfindungsgemäßen Blätter aus einer größeren kontinuierlichen Bahn zur Verfügung zu stellen.
Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung, alle zuvor genannten Verbesserungen der Herstellung sowohl für nasse als auch für trockene Blätter zu erreichen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Schneiden von Streifen, die eine Längsachse zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenrändern aufweisen, zur Verfügung gestellt, wobei ein oder mehrere knieartige Vorsprünge an den Seitenrändern gebildet werden. Die knieartigen Vorsprünge eines Streifens sind in einer vorher festgelegten Weise mit den Vorsprüngen eines angrenzenden Streifens axial ausgerichtet. Angrenzende Streifen werden dann zur Überlappung gebracht, wodurch eine Zone größter Überlappung zwischen Streifen und eine Zone geringster Überlappung gebildet wird. Die aufeinander ausgerichteten und einander überlappenden Streifen werden dann zu kontinuierlichen Stapeln gefaltet, die geschnitten werden, um Blöcke von ineinandergeschachtelten einzelnen Blättern zur Verwendung in einem Pop-up- Spendersystem zu bilden.
Bei einem bevorzugteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Schneiden von Streifen zur Verfügung gestellt, welche eine Längsachse zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenrändern aufweisen, und an einem der Seitenränder werden ein oder mehrere knieartige Vorsprünge gebildet. Der gegenüberliegende Seitenrand des Streifens ist im wesentlichen parallel zur Längsachse des Streifens. Die knieartigen Vorsprünge eines Streifens sind mit dem im wesentlichen parallelen Seitenrand eines angrenzenden Streifens axial ausgerichtet. Streifen, die auf diese Weise ausgerichtet sind, werden dann zur Überlappung gebracht, wodurch eine Zone größter Überlappung zwischen den knieartigen Vorsprüngen eines Streifens und dem im wesentlichen parallelen Rand des angrenzenden Streifens geschaffen wird. Jede Zone größter Überlappung grenzt an eine Zone kleinster Überlappung zwischen aneinandergrenzenden Streifen. Mehrere Streifen, die auf diese Weise überlappt sind, bilden ein kontinuierliches Streifenstratum, welches dann zu einem kontinuierlichen Stapel von ineinandergeschachtelten Streifen gefaltet wird. Der kontinuierliche Stapel wird in einer Richtung geschnitten, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Streifen liegt, wodurch Blöcke von ineinandergeschachtelten einzelnen Blättern zur Verwendung in einem Pop-up-Spendersystem gebildet werden.
Jene zuvor besprochenen Verfahren können in einem kontinuierlichen Herstellungsprozeß ausgeführt werden, wo die Streifen aus einer breiteren Textilbahn geschnitten werden. Wenn knieartige Vorsprünge in beide Ränder eines Streifens eingeschnitten werden, wird ein nicht verwendbarer Zuschnitt-Abschnitt an dem Rand der Textilbahn geschaffen. Jedoch kann im bevorzugten Ausführungsbeispiel, wo knieartige Vorsprünge nur an einem Rand des Streifens eingeschnitten werden, der Verschnitt bei dem Herstellungsverfahren vermieden werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen schließt, die die vorliegende Erfindung speziell herausarbeiten und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß dieselbe aus der folgenden Beschreibung besser verstanden werden wird, die gemeinsam mit den angeschlossenen Zeichnungen zu nehmen ist, in welchen:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf eine Mehrzahl von einander überlappenden Streifen zeigt, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf drei einander überlappende einzelne Blätter, die in Übereinstimmung mit dem abfallfreien alternativen Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wobei die Dimension D den Spaltabstand zwischen den Rändern zweier Blätter in der Zone geringster Überlappung darstellt;
Fig. 3 ist eine teilweise schematische Draufsicht auf eine sich vorwärts bewegende Bahn, die durch eine Schneidestation hindurchgeht, die eine Mehrzahl von Schneidvorrichtungen auf einem Rahmen umfaßt, welcher in einer zur Maschinenrichtung der Bahn im wesentlichen senkrechten Richtung oszillierend sein kann;
Fig. 4 ist eine andere teilweise schematische Draufsicht auf eine relativ breite Materialbahn, die durch eine Schneidestation, die eine Mehrzahl von Schneidvorrichtungen umfaßt, hindurchgeht;
Fig. 5 ist eine teilweise schematische Draufsicht auf eine sich vorwärts bewegende Bahn, die durch eine Schneidestation, welche eine Mehrzahl von Schneidvorrichtungen umfaßt, hindurchgeht, wobei mindestens eine Schneidestation in einer zur Bewegungsrichtung der Bahn im wesentlichen senkrechten Richtung oszilliert werden kann und Streifen ohne Randabfall hergestellt werden können;
Fig. 6 ist eine teilweise Draufsicht auf vier aneinanderliegende Streifen, die in einer in Fig. 5 dargestellten Weise geschnitten sind;
Fig. 7A ist ebenfalls eine teilweise Draufsicht auf vier Streifen, die in einer in Fig. 5 dargestellten Weise geschnitten sind;
Fig. 7B ist eine teilweise Draufsicht auf die vier in Fig. 7A gezeigten Streifen, nachdem sie in Querrichtung getrennt wurden;
Fig. 7C ist eine teilweise Draufsicht auf die vier in Fig. 7B gezeigten Streifen, nachdem die Streifen abgestimmt wurden, indem sie zur Umkehr der Position ihrer jeweiligen Seitenränder über jeweils alternierende Streifen geklappt wurden;
Fig. 7D erläutert schematisch, wie die vier in den Zeichnungen 7A, 7B und 7C dargestellten Streifen dann so zur Überlappung gebracht werden, daß sie Zonen größter Überlappung und Zonen kleinster Überlappung zwischen den Streifen bilden. Fig. 7D zeigt weiters, wo jeder Streifen in der Folge geschnitten werden wird, nachdem die Streifen gefaltet wurden, um die einzelnen ineinandergeschachtelten Blätter zu bilden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente in allen Ansichten bezeichnen und wobei Elemente mit den gleichen beiden Endziffern (d. h. 12, 112, 212) vergleichbare Elemente verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele bezeichnen, stellt Fig. 1 Abschnitte von drei aneinander anliegenden Streifen R31, R32 und R33 dar, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung geschnitten, abgestimmt und zur Überlappung gebracht wurden. Die Zonen größter Überlappung 14 zwischen zwei knieartigen Vorsprüngen 11 und 211 und die angrenzende Zone geringster Überlappung 12 werden so gebildet, daß zuerst die Streifen so abgestimmt werden, daß sich die knieartigen Vorsprünge 11 und 211 aneinander anliegender Streifen R32 und R33 zueinander ausrichten. Es werden dann Streifen (z. B. R32 und R33) zur Überlappung gebracht, wodurch die Zonen größter Überlappung 14 und kleinster Überlappung 12 gebildet werden. Ein knieartiger Vorsprung (z. B. 11) an einem Streifen (z. B. R32) ist jener Abschnitt eines Seitenbereichs (z. B. 40 und 41) eines Streifens (z. B. R32), der sich von der Längsachse (z. B. L2) des Streifens am weitesten in einer Richtung weg von derselben erstreckt. Einander überlappende mehrfache Streifen bilden auf diese Art und Weise ein kontinuierliches Stratum, wie es teilweise als Fig. 1 dargestellt ist, das dann entlang von Linien 13 gefaltet und geschnitten werden kann, welche in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel den ungefähren Halbierungspunkt jedes knieartigen Vorsprungs (z. B. 11, 111, 211) am Seitenrand jedes Streifens schneiden.
Fig. 2 stellt drei einzelne Blätter (S1, S2 und S3) dar, die in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hergestellt wurden. Das Schneiden, Abstimmen und Überlappen der auf diese Weise hergestellten Blätter wird nachstehend detaillierter besprochen. Das Überlappen der Blätter, das auf diese Weise vorgenommen wird, schafft die notwendigen Zonen größter Überlappung 29 und Zonen kleinster Überlappung 28 zwischen dem Seitenrand 16, der parallel zur Längsachse L13 ist, und dem Seitenrand 17, der den knieartigen Vorsprung 20 enthält.
Das Blatt S1, Fig. 2, wird so dargestellt, daß es vorzugsweise eine Längsachse L11 enthält, die im wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung MD einer Herstellungsvorrichtung, wie sie hierin beschrieben ist, während der Herstellungsarbeitsgänge ist. Das Blatt S1 umfaßt weiters paarweise erste und zweite Seitenränder 417 bzw. 416, die voneinander beabstandet sind, sowie erste und zweite Seitenabschnitte 42 bzw. 43. Das Blatt S1 weist weiters zwei im wesentlichen parallele Endränder 18 und 19 auf. Ein knieartiger Vorsprung 120 ist so dargestellt, das er sich von der Achse L11 entlang dem ersten Seitenrand 417 in Querrichtung nach außen erstreckt.
Der zweite Seitenrand 416 in dieser bevorzugten Konfiguration verläuft im wesentlichen parallel zu der Längsachse L11, jedoch kann ein knieartiger Vorsprung an beiden Seitenrändern gebildet werden, wie in Fig. 1 als 11 und 111 dargestellt ist. Weiters ist es bevorzugt, daß bei Vorliegen eines oder mehrerer knieartiger Vorsprünge entlang dem zweiten Seitenrand mindestens einer dieser Vorsprünge, z. B. 11 in Fig. 1, in Längsrichtung zu einem gegenüberliegend angeordneten knieartigen Vorsprung 111 versetzt ist, um eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zu erleichtern, wie dies nachstehend erklärt werden wird.
Fig. 3 stellt eine sich vorwärts bewegende Bahn 23 dar, die durch eine Schneidestation 21 gelangt, welche eine Mehrzahl von Schneidvorrichtungen 22 umfaßt, die in einer zur Maschinenrichtung MD im wesentlichen senkrechten Richtung zur Oszillation gebracht werden können. Die Schneidvorrichtungen 22 können Wasserstrahlen, Laser, Messer oder andere geeignete Schneidvorrichtungen sein. Die Schneidestation 21 wird vorzugsweise in gleichmäßiger ununterbrochener Weise oszillieren gelassen, um gekrümmte wellenartige einander gegenüberliegende Seitenränder 27 an den endgültigen Streifen R1, R2 und R3 zu produzieren. Dabei wird ein knieartiger Vorsprung 26 am Rand des Streifens R3 gebildet, der sich von der Längsachse L21 des Streifens R3 nach außen erstreckt. Ebenso bei 26 dargestellt ist die Ausnehmung, die an dem Rand des angrenzenden Streifens R2 gebildet wird. Eine Bahn 23, die Seitenränder 25 aufweist, die im wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung MD verlaufen, wenn die Bahn gemäß der Darstellung in Fig. 3 geschnitten wird, produziert zwei Beschnittstücke 24, die im wesentlichen einen unverwendbaren Verschnitt darstellen, da sie keine verwertbaren Streifen bilden, die ähnlich den inneren Streifen (z. B. R1, R2 und R3) sind, die aus der Bahn geschnitten wurden.
Wie angenommen werden kann, bestehen auch andere Verfahren zur Herstellung von Streifen aus einer im wesentlichen kontinuierlichen Bahn eines Textilmaterials. Die Bahn kann über eine rotierende Trommel gezogen werden, wobei sie mit einem Messer oder mit einer rotierenden Klinge (nicht dargestellt) in Kontakt gebracht wird, wobei das Messer oder die rotierende Klinge in einer zur Maschinenrichtung der sich vorwärts bewegenden Bahn im wesentlichen senkrechten Richtung in Oszillation versetzt wird, um die gewünschte Randgeometrie der Bahn zu bilden. In gleicher Weise können (nicht gezeigte) rotierende Matrizen verwendet werden, wobei die sich vorwärts bewegende Bahn über die rotierende Matrize gezogen wird und die Streifen mit der gewünschten Randgeometrie durch die an der Matrize gebildeten Klingen geschnitten werden.
Es können mehrere Streifen aus einer einzelnen Materialbahn gebildet werden. Aus der Perspektive der Herstellungseffizienz ist es im allgemeinen vorteilhaft, eine Bahn mit relativ großer Materialbreite zu verwenden, aus welcher eine Mehrzahl von Streifen hergestellt werden kann. Im allgemeinen ist es bevorzugt, wenn mindestens vier Streifen aus einer solchen relativ breiten Materialbahn hergestellt werden.
Fig. 4 ist insofern ähnlich Fig. 3, als eine sich bewegende Bahn 123 durch eine Schneidestation 121 mit einer Mehrzahl von Schneidvorrichtungen 122 hindurchgeführt wird, wobei eine Mehrzahl von Streifen R11 und R12 gleichzeitig geschnitten wird. Der Unterschied zwischen Fig. 4 und Fig. 3 ist die Art und Weise, wie die Schneidestation 121 oszilliert. Wenn die Oszillationsrichtung der Schneidestation in im Wesentlichen momentaner Weise verändert wird, werden die knieartigen Vorsprünge (z. B. 31) winkeligere Ränder 30 haben. Ein beispielhafter winkeliger knieartiger Vorsprung ist mit 31 an dem Streifen R12 dargestellt und es gibt ein entsprechendes Tal, ebenso bei 31, an dem angrenzenden Streifen R11. Die beiden Abfallrandabschnitte 33, die durch das Schneiden der Streifen aus einer Bahn 123 mit Rändern 125, die im wesentlichen zur Maschinenrichtung MD parallel sind, geschaffen werden, sind ebenfalls dargestellt.
Eine bevorzugte Anordnung zum Schneiden von Streifen, die entlang des Bahnrandes keinen Verschnitt aufweisen, ist in Fig. 5 dargestellt, wobei eine Kombination von zwei oder mehr Schneidestationen, einer stationären Station 34 und einer oszillierenden Station 221, verwendet wird. Beide Schneidestationen enthalten eine Mehrzahl von Schneidvorrichtungen 222, wobei die Schneidvorrichtungen an der oszillierenden Schneidestation sich zwischen Schneidvorrichtungen in den stationären Schneidestationen bewegen. Die Bahn 223 bewegt sich an beiden Stationen vorbei und wird dabei zu Streifen geschnitten (z. B. R21, R22, R23 und R24), die einen Rand 116, der im wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung MD verläuft, sowie einen gegenüberliegenden Rand 117 aufweisen, der die knieartigen Vorsprünge (z. B. 131) daran ausgebildet aufweist. Fig. 6 ist eine teilweise Draufsicht von vier nebeneinanderliegenden Streifen (R21, R22, R23 und R24), die in der in Fig. 5 dargestellten Weise geschnitten sind.
Die Fig. 7A bis 7D zeigen eine schematische Darstellung der vier Streifen (R21, R22, R23 und R24), die in Fig. 6 dargestellt sind, wie sie durch das Verfahren von Fig. 5 geschnitten wurden, wobei die Streifen aufgetrennt (Fig. 7B), aufeinander abgestimmt (Fig. 7C), zur Überlappung gebracht und geschnitten (Fig. 7D) sind, um einzelne Blätter (S11, S12, S13 und S14) zur Verwendung in einem Pop-up-Spendersystem zu bilden. Fig. 7A ist eine schematische Darstellung der vier Streifen (R21, R22, R23 und R24), nachdem diese durch das in Fig. 5 gezeigte Verfahren geschnitten wurden. Fig. 7B zeigt die gleichen vier Streifen, die in dem Verfahren aufgetrennt wurden, um die individuelle Natur der Streifen deutlicher darzustellen und um den Seitenrand 218 zu zeigen, der im wesentlichen parallel zu der Maschinenrichtung MD ist, sowie um den gegenüberliegenden Rand 217 zu zeigen, der die knieartigen Vorsprünge (z. B. 231) daran ausgebildet aufweist. Fig. 7C zeigt die vier Streifen (R21, R22, R23 und R24), nachdem alternierende Streifen (R21 und R23) so umgeschlagen wurden, daß sie jeden im wesentlichen parallelen Rand (z. B. 316) jedes angrenzenden Streifens (z. B. R23) mit den knieartigen Vorsprüngen (z. B. 231) eines angrenzenden Streifens (z. B. R24) ausrichten. Fig. 7D zeigt die vier Streifen, nachdem diese aufeinander abgestimmt (durch Umschlagen über alternierende Streifen R21 und R23) und zur Überlappung gebracht wurden, um die Zone größter Überlappung 114 und eine angrenzende Zone kleinster Überlappung 112 zu bilden. Diese einander überlappenden Streifen werden gefaltet, um einen Stapel von ineinandergeschachtelten Streifen (nicht dargestellt) zu bilden, und werden entlang der Linien 113 geschnitten, die in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel den ungefähren Halbierungspunkt jedes knieartigen Vorsprungs 231 schneiden. Ein Schneiden durch den ungefähren Halbierungspunkt der knieartigen Vorsprünge wird bevorzugt, weil zwei Überlappungszonen geschaffen werden (eine an jeder Seite der Schnittlinie), wodurch die Anzahl der knieartigen Vorsprünge, die an jedem Rand des Streifens gebildet werden muß, um die Hälfte reduziert wird.
Die Abstimmung der Streifen kann auch auf andere Weise als durch Umschlagen der Streifen gemäß der Darstellung in Fig. 7 erreicht werden. Zum Beispiel können die knieartigen Vorsprünge 11 der Streifen der Fig. 1 (R31, R32 und R33), die gemäß dem Schneidverfahren von Fig. 4 hergestellt werden können, durch Umschlagen von alternierenden Streifen (z. B. R32) aufeinander ausgerichtet werden. Andererseits können alternierende Streifen (z. B. R32) über einzelne zur Abstimmung dienende Spannrollen gezogen werden, die so in Position gebracht werden können, daß alternierende Streifen sich über verschiedene Distanzen bewegen, bevor sie so zur Überlappung gebracht werden, daß sich die knieartigen Vorsprünge 11 und 211 an den Rändern der angrenzenden Streifen (z. B. R32 und R33) überlappen. Eine Zylinderwalze oder dergleichen kann als einzelne zur Abstimmung dienende Spannrolle verwendet werden. Es können auch mehrere Zylinderwalzen verwendet werden, um einen sich vorwärts bewegenden Streifen umzuschlagen, indem die Winkel der Zylinderwalzen so variiert werden, daß der Streifen schrittweise um 180º um seine Längsachse gedreht wird.
Eine kritische Design-Dimension, die die Abgabeparameter für die einzelnen Blätter optimiert, ist in Fig. 2 als "D" dargestellt. D ist die nominale Distanz von einem Blattrand zum angrenzenden Blattrand am Punkt geringster Überlappung. Der Abstand D kann größer als, kleiner als oder gleich Null sein, um für einen Spalt zwischen den Ecken der angrenzenden Blätter oder eine Überlappungszone zwischen den Ecken der Blätter bzw. für den Fall, wo sich die Ecken der angrenzenden Blätter berühren, jedoch nicht überlappen, verantwortlich zu sein. Für Handwischtücher und dergleichen könnte zum Beispiel eine angepeilte Distanz für diesen Spalt etwa 2 mm bis etwa 12 mm am Punkt der geringsten Überlappung, oder bevorzugter zwischen etwa 5 mm und 7 mm, betragen. Die Größe und Gestalt des vorspringenden Bereichs und infolgedessen die Größe und Gestalt der Überlappungszone können ebenfalls eingestellt werden, wobei eine konstante Spaltdistanz aufrechterhalten wird. Das Patent '118 von Muckenfuhs diskutiert die Überlappung, das Ineinandergreifen und die Abgabe der Blätter im Detail. Obwohl die blattförmigen Produkte und das Verfahren zur Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung bei Muckenfuhs nicht diskutiert werden, sind die allgemeinen Prinzipien der Zonen größter Überlappung und geringster Überlappung zwischen den Blättern auf die vorliegende Erfindung anwendbar.
Sobald mehrere Streifen in einer Seite-an-Seite-Beziehung zur Überlappung gebracht wurden, müssen sie zu einem Stapel ineinandergeschachtelten Streifen gefaltet und dann zu Blöcken von einzelnen ineinandergeschachtelten Blättern geschnitten werden. Es können Maschinen für das automatische Falten eines kontinuierlichen Stratums aus einander überlappenden Streifen verwendet werden. Maschinen zum Ineinanderschachteln und Falten sind auf dem Gebiet der "Tissue"- Herstellung allgemein bekannt. Als eine praktische Tatsache kann das Verfahren zur Überlappung und Faltung von kontinuierlichen Streifen im wesentlichen gleichzeitig in einer Faltmaschine durchgeführt werden, wie etwa in solchen Maschinen, die allgemein in der "Tissue"-Industrie verwendet werden. Die Überlappungs- und Faltschritte werden in dieser Offenbarung in erster Linie für die Zwecke der Klarheit getrennt diskutiert. Obwohl eine z-Faltung das bevorzugte Verfahren zum erfindungsgemäßen Ineinanderschächteln der Blätter darstellt, kann eine Mehrzahl von allgemein bekannten Faltverfahren, inklusive c- und u- Faltung, verwendet werden.
Wie verstanden werden kann, bestimmt die Anzahl der Streifen in einem Stapel die Anzahl der Blätter in einem Block. Die gewünschte Anzahl der Blätter im endgültigen Block kann durch Überlappen einer entsprechenden Anzahl von Streifen erhalten werden. (Z. B. werden zur Herstellung einer Box mit 80 Tissues 80 Streifen gestapelt und ineinandergefaltet und jeder daraus geschnittene Block wird 80 Tissues enthalten).
Ein anderes in der Industrie bekanntes Verfahren ist die Herstellung von "Clips" des Produktes. Ein Clip ist ein Stapel von Blättern, der in der Anzahl kleiner ist als das gewünschte Endprodukt. Clip-Faltung und Stapelmaschinen, die in der Fachwelt allgemein üblich sind, produzieren Stapel von vier bis zehn Streifen, die zu Clips von vier bis zehn Blättern geschnitten werden können. Eine geeignete Anzahl von Clips wird übereinandergestapelt und jeder Clip greift in angrenzende Clips ein oder wird mit denselben lösbar verbunden, sodaß ein Block einer vorherbestimmten Anzahl von Blättern gebildet wird.
Das Schneiden erfolgt vorzugsweise am ungefähren Halbierungspunkt jedes knieartigen Vorsprungs, vgl. Fig. 1, 11 und 111, in einer im wesentlichen zur Längsachse L1, L2 und L3 der einander überlappenden und gefalteten Streifen R31, R32, R33 senkrechten Richtung. Die Schnittlinien 13, wie in Fig. 1 dargestellt ist, verlaufen durch den Halbierungspunkt jedes knieartigen Vorsprungs und wieder an äquidistanten Punkten zwischen allen aufeinanderfolgenden überlappenden Vorsprüngen, um Blöcke aus einzelnen ineinandergeschachtelten Blättern zu bilden. Die in Fig. 1 dargestellten Streifen haben knieartige Vorsprünge 11, 111, die an beiden Seitenrändern gebildet sind, und, wenn der Streifen durch den Halbierungspunkt eines knieartigen Vorsprungs 11 geschnitten ist, wird auch die angrenzende Vertiefung 15 an dem gegenüberliegenden Seitenrand an ihrem ungefähren Halbierungspunkt durchschnitten. Die einzelnen Blätter S31, S32 und S33, die aus dem Schneiden von Streifen gemäß der Darstellung in Fig. 1 resultieren und die gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Verfahren hergestellt werden, werden knieartige Vorsprünge an zwei alternierenden Ecken 11, 111 des Blattes S32 aufweisen. Diese Schneidmethode ist bevorzugt, da jeder knieartige Vorsprung, der durch Schneiden des Streifens gebildet wird, in zwei knieartige Vorsprünge geschnitten wird, einen an jedem angrenzenden Blatt. Somit wird die Anzahl der knieartigen Vosprünge, die schlußendlich gebildet werden muß, um die Hälfte reduziert. Jedoch ist jede Schnittlinie, die eine Zone größter Überlappung angrenzend an eine Zone kleinster Überlappung entlang der ineinandergeschachtelten Ränder zwischen aneinandergrenzenden Blättern bildet, eine annehmbare Schnittlinie.
Sobald sie einmal gebildet sind, werden die einzelnen Blöcke von gefalteten ineinandergeschachtelten Blättern in Spendervorrichtungen eingebracht, wo jeweils ein Blatt zu einem bestimmten Zeitpunkt abgegeben wird, wobei ein geeigneter Schwanz für die nächste Abgabe gelassen wird. Vorzugsweise wird eine Lotion (die Feuchthaltemittel, Reinigungsmittel, Wasser, etc. enthalten kann) zu dem Block der Blätter zugesetzt, während dieser verpackt wird. Wie jedoch ersichtlich ist, kann die Lotion auch zu jedem anderen geeigneten Zeitpunkt während des Herstellungsverfahrens zugesetzt werden, inklusive zu der Bahn vor jedem Schneidvorgang.
Als ein Beispiel wird, nachdem der Block aus einzelnen ineinandergeschachtelten Blättern in eine Abgabevorrichtung eingebracht ist, der Schwanz des ersten Blattes vom Konsumenten aus dem Spendergerät gezogen, wodurch seinerseits der überlappende Abschnitt des abgegebenen Blattes und des nächsten Blattes durch die Öffnung des Spendergeräts herausgezogen wird. Die physikalische Wechselwirkung zwischen dem abgegebenen Blatt und dem nächsten Blatt in der Spendervorrichtung gestattet es, daß sich die beiden Blätter aneinander binden, sodaß das abgegebene Blatt den Schwanz des nächsten Blattes zu der Öffnung des Spendergeräts und durch diese zieht, Vorzugsweise wird, wenn die Zone geringster Überlappung aus dem Spendergerät auszutreten beginnt, eine Trennfront in der Zone geringster Überlappung gebildet. Wenn die Wechselwirkung zwischen den beiden Blättern abnimmt, setzt sich die Trennfront durch die Grenzfläche zwischen den beiden Blättern fort. Die Trennfront setzt sich solange fort, bis die beiden Blätter getrennt sind und ein geeigneter Schwanz des nächsten Blattes zurückbleibt, der aus dem Behälter herausragt.
Nachdem die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, kann eine weitere Anpassung der hierin beschriebenen verbesserten blattförmigen Produkte und des Herstellungsverfahrens durch entsprechende Modifikationen durch einen Fachmann auf diesem Gebiet erreicht werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es wurde hierin eine Reihe von Alternativen und Modifikationen beschrieben und andere werden für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich sein. Dementsprechend soll der Rahmen der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die folgenden Ansprüche betrachtet werden und soll nicht dahingehend verstanden werden, daß er auf Details der Strukuren und der Verfahren beschränkt wird, die in der Beschreibung und in den Zeichnungen gezeigt und beschrieben sind.

Claims

1. Ein verbessertes Verfahren zur Bildung eines Stratums aus überlappenden Blättern (S1-S3), die zur Verwendung in einem Pop-up-Spendersystem geeignet sind, welches genannte Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

- Bilden einer Mehrzahl von Streifen (R31 - R33), von denen jeder eine Längsachse (L1 - L3) und einander gegenüberliegende erste und zweite Seitenabschnitte und erste (417) und zweite (416) Seitenränder in einem Querabstand von der genannten Längsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte erste Seitenrand (417) einen oder mehrere knieartige Vorsprünge (11, 111, 211) aufweist und daß der genannte zweite Seitenrand (416) entweder im wesentlichen parallel zu der genannten Längsachse verläuft oder einen oder mehrere knieartige Vorsprünge (11, 111, 211) aufweist, welche sich von der genannten Längsachse nach außen erstrecken;

- Abstimmen aneinander anliegender Streifen in einer zu ihrer Längsachse parallelen Richtung, sodaß ein knieartiger Vorsprung (11, 111, 2 I 1) eines ersten Seitenrands (417) eines Streifens entweder mit dem im wesentlichen parallelen zweiten Seitenrand (416) oder mit einem entsprechenden knieartigen Vorsprung (11, 111, 211) eines zweiten Seitenrands eines anliegenden Streifens axial ausgerichtet ist;

- Überlappen mindestens eines Abschnitts des genannten knieartigen Vorsprungs (11, 111, 211) des genannten ersten Seitenabschnitts mit dem genannten zweiten Seitenabschnitt von anliegenden abgestimmten Streifen zur Bildung eines Stratums aus überlappten Streifen, wodurch eine Reihe von Zonen größter Überlappung (14), die an Zonen geringster Überlappung (12] angrenzen, geschaffen wird;

- Falten des genannten Stratums aus überlappten Streifen zur Bildung eines Stapels aus gefalteten ineinandergeschachtelten Streifen; und

Schneiden des genannten Stapels aus gefalteten ineinandergeschachtelten Streifen quer zu der genannten Längsachse zur Bildung von Blöcken aus einzelnen ineinandergeschachtelten Blättern.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte Mehrzahl von Streifen alle mit zweiten Seitenrändern (416) ausgestattet ist, die im wesentlichen parallel zu der genannten Längsachse verlaufen.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte Bildung der Mehrzahl von Streifen in einem im wesentlichen kontinuierlichen Verfahren erfolgt, bei welchem eine relativ breite Materialgrundbahn durch eine Schneidestation geführt wird, um die genannte Mehrzahl von Streifen zu bilden, und daß die genannte Materialgrundbahn in einer festgelegten Maschinenrichtung bewegt wird, und bei welchem während des Durchgangs dieser Grundbahn durch die genannte Schneidestation eine Mehrzahl von Streifen gebildet wird, deren Seitenränder in einer zu der genannten Maschinenrichtung quer liegenden Richtung beabstandet sind, und bei welchem vorzugsweise die genannte Schneidestation mindestens eine Schneidvorrichtung umfaßt, die in einer quer zu der genannten Maschinenrichtung liegenden Richtung bewegt werden kann, um selektiv knieartige Vorsprünge entlang eines Seitenrands von darin gebildeten Streifen zu schaffen.

4. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte Schneidestation weiters mindestens eine Schneidvorrichtung umfaßt, die im Verhältnis zu der genannten Querrichtung im wesentlichen stationär gehalten wird, wenn die genannte Grundbahn geschnitten wird, wodurch sich ein Seitenrand ergibt, der im wesentlichen parallel zu der Längsachse eines Streifens verläuft.

5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Schritt des Abstimmens umfaßt: das Umkehren der Position der einander gegenüberliegenden Seitenränder von Streifen, sodaß entweder der parallele Seitenrand eines Streifens an dem Seitenrand eines anliegenden Streifens, welcher knieartige Vorsprünge (11, 111, 211) aufweist, anliegt, oder die knieartigen Vorsprünge (11, 111, 211) am Seitenrand eines Streifens die knieartigen Vorsprünge am Seitenrand eines anliegenden Streifens überlappen; und das Abstimmen von aneinander anliegenden Streifen, sodaß sich eine festgelegte Überlappungszone aus der Überlappung axial ausgerichteter Seitenbereiche ergeben wird.

6. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Abstimmungsschritt dadurch erleichtert wird, daß einzelne Abstimmungsspannrollen in festgelegten Abständen entlang der genannten Maschinenrichtung für einzelne Streifen vorgesehen sind.

7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiters dadurch gekennzeichnet ist, daß das genannte Schneiden des genannten Stapels aus gefalteten ineinandergeschachtelten Streifen in einer im wesentlichen zu der genannten Längsachse normalen Richtung erfolgt und am ungefähren Halbierungspunkt jedes überlappenden Vorsprungs und wieder an Punkten gleichen Abstands zwischen jedem der aufeinanderfolgenden überlappenden Vorsprünge vorgenommen wird, um Blöcke aus einzelnen ineinandergeschachtelten Blättern zu bilden.