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Gebiet der
Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Transportieren einer kontinuierlichen längserstreckten Materialbahn
entlang einer Produktionslinie oder ähnlichem, wobei die Materialbahn
verschiedenen Bearbeitungsvorgängen
unterzogen wird, die zu einem fertigen Produkt führen. Die Transportrichtung der
Materialbahn entspricht der Längserstreckung der
Materialbahn.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei der Herstellung von Produkten
aus einer kontinuierlichen längserstreckten
Materialbahn, wobei jedes einzelne Produkt aus einer diskreten Länge oder
auf einer diskreten Länge
der Materialbahn gemacht wird, treten Probleme hinsichtlich der
Produktionskapazität
in den Maschinen auf, bei welchen die maximale Maschinen- oder Transportgeschwindigkeit
beschränkt
ist aufgrund der Zeit, die erforderlich ist, einen periodischen
Bearbeitungsschritt oder -Vorgang an dem auf oder aus der Materialbahn
auszubildenden Produkt durchzuführen.
Beispielsweise werden bei der Herstellung von absorbierenden Artikeln, wie
beispielsweise Babywindeln, Damenbinden, Inkontinenzeinlagen, etc.
aus Schichten oder Lagen aus absorbierendem, feuchtigkeitsdurchlässigem und
flüssigkeitsundurchlässigem Material,
verschiedene Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise Kleben, Ultraschallschweißen, schnelles
mechanisches Bearbeiten, etc., durchzuführen, die in Abständen oder
periodisch entlang zumindest eines Teils der Länge jedes Produkts ausgeführt werden.
Solche Bearbeitungsvorgänge
oder auch andere an jeder Art von Produkt ausgeführten Vorgänge, das aus oder auf einer
längserstreckten
Materialbahn oder auf oder aus mehreren längserstreckten Materialbahnen produziert
wird, die sich mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit an der
Bearbeitungsstation vorbei bewegt bzw. bewegen, können zu
einer Reduktion der Produktivität
insgesamt führen,
weil der in Abständen
oder periodisch ausgeführte
Bearbeitungsschritt nicht mit der gleichen Geschwindigkeit durchgeführt werden
kann wie andere an dem Produkt vorzunehmende Vorgänge. Daher
bestimmt der langsamste Bearbeitungsschritt die maximale Maschinengeschwindigkeit
oder Bearbeitungsgeschwindigkeit.
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Eine Vorrichtung zum Transportieren
eines längserstreckten
flexiblen Objekts, wie beispielsweise einer Materialbahn, wobei
die Geschwindigkeit eines Abschnitts der Materialbahn periodisch
variiert wird, während
eine konstante Geschwindigkeit der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abschnitte der
Materialbahn beibehalten wird, ist aus WO 95/12491 und WO 95/12539
bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die längserstreckte
Materialbahn kontinuierlich an sich drehenden Transportwalzen vorbei
befördert,
die parallel zu der Materialbahn in Transportrichtung oszillieren
und in der ihrer Transportrichtung entgegengesetzten Richtung. Während dieser
Oszillation sind drei Längen
der längserstreckten
Materialbahn wechselseitig parallel zueinander, so dass eine Länge der
Materialbahn eine relative Geschwindigkeit hat, die gesteigert werden
kann, reduziert oder umgekehrt bezüglich eines stationären Punkts
mittels der Oszillation der Transportwalzen. Dies ermöglicht die
Leistung eines Bearbeitungsvorgangs an der Materialbahn bei einer
anderen Geschwindigkeit als der konstanten Geschwindigkeit der Materialbahn
in den stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Abschnitten der Vorrichtung. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch
in ihrer Ausgestaltung recht kompliziert und hat relativ große sich
bewegende Massen. Außerdem ändert die
oszillierende Bewegung abrupt ihre Richtung, was zu großen Kräften führt, die
die Vorrichtung aushalten muss.
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GB-A-1065161 beschreibt eine Vorrichtung für die schrittweise
Beförderung
einer Materialbahn. Die Materialbahn wird über exzentrische Walzen bei einer
konstanten Geschwindigkeit geführt,
so dass der mittlere Bereich der Materialbahn temporär angehalten
werden kann, während
ein Werkzeug einen Bearbeitungsvorgang ausführt. Zwei weitere Wellen können vorhanden
sein, die auch exzentrisch angebracht sind, um ein Durchhängen und
Spannungen zu kompensieren, die in der Materialbahn erzeugt werden.
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US-A-5277571 beschreibt eine Vorrichtung zum
Perforieren einer Materialbahn mit zwei Orbitalwalzen, die in der
gleichen Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit, aber in um 180
Grad beabstandeten Positionen, bewegt werden. Dies macht es möglich, die
Walzen als temporäre
Speicher für
das Material in entgegengesetzten Phasen der Walzen zu verwenden,
und so wird es möglich,
das Material zwischen den Orbitalwalzen anzuhalten, damit eine Perforierstanze
oder ähnliches
auf das angehaltene Segment einwirken kann.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen
längserstreckten
Materialbahn zu schaffen, die relativ einfach in der Ausgestaltung
ist, es aber gleichzeitig ermöglicht,
sich einfach an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen.
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Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden
Erfindung durch eine Vorrichtung zum Transportieren einer kontinuierlichen
längserstreckten
Materialbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteile Ausgestaltungen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Gemäß der Vorrichtung wird die
Produktionskapazität
vorteilhaft gesteigert dank der Möglichkeit, die Lauf- oder Transportgeschwindigkeit
der kontinuierlichen flexiblen längserstreckten
Materialbahn durch die Vorrichtung hindurch insgesamt zu steigern,
während
es dennoch möglich
bleibt, periodisch oder in Abständen
einen Bearbeitungsschritt oder -Vorgang auszuführen, der sonst bei einer höheren konstanten
Geschwindigkeit der Materialbahn stromabwärts und stromaufwärts der
Vorrichtung nicht ausgeführt
werden könnte.
Dies beruht darauf, dass die Vorrichtung mit einem sehr einfachen
Aufbau eine überlagerte
sinusförmige
Variation in der Geschwindigkeit produziert, d. h. in der relativen
Geschwindigkeit der Materialbahn bezüglich eines festen Punkts in
einer Zwischenposition entlang des Transportwegs des Materials durch
die Vorrichtung hindurch. Verglichen mit der konstanten Geschwindigkeit
besteht daher eine Veränderung
in der Geschwindigkeit von Null, einer gesteigerten Geschwindigkeit,
Null, einer abgesenkten Geschwindigkeit und wieder von Null an der
Zwischenposition. Durch Addieren der sinusförmigen Variation zu der konstanten oder
normalen Laufgeschwindigkeit verändert
sich die Geschwindigkeit durch die Vorrichtung hindurch sanft zwischen
einem Wert, der geringer ist als der konstante Wert, und einem Wert,
der höher
ist als die konstante Geschwindigkeit. So kann ein Bearbeitungsschritt,
der periodisch oder in Abständen
an der Materialbahn auszuführen
ist und der mehr Zeit erfordert, als bei der konstanten Geschwindigkeit
zur Verfügung
stünde,
mit der sich die Materialbahn entlang der Produktionslinie bewegt,
während
des Zeitraums mit niedriger Geschwindigkeit ausgeführt werden, ohne
dass die gesamte konstante Geschwindigkeit durch diesen langsameren
Bearbeitungsschritt beeinflusst würde. Es ist sogar möglich, die
Geschwindigkeit auf Null zu reduzieren, wenn der Bearbeitungsschritt
dies erfordert. Natürlich
ist die Vorrichtung der Erfindung dazu geeignet, in eine Produktionslinie
implementiert zu werden, in welcher, wenn die Produkte entlang der
Materialbahn ohne eine Lücke
zwischen den Produkten ausgeformt werden, nur ein Teil der Länge jedes
Produkts entlang der Materialbahn in dem unterbrochenen oder periodischen
Bearbeitungsschritt bearbeitet werden soll, oder, wenn eine Lücke mit
einer geeignet ausgewählten
Länge besteht,
die gesamte Länge
des Produkts bearbeitet werden kann. Dies beruht darauf, dass der
Zeitraum mit der geringen Geschwindigkeit durch einen Zeitraum mit
hoher Geschwindigkeit der gleichen Größe kompensiert werden muss,
um die gleiche Gesamtgeschwindigkeit der Produktionslinie beizubehalten, und
diese Kompensation erfordert eine unbearbeitete Länge entlang
der Materialbahn.
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Die Erfindung kann vorteilhaft in
jeder Produktionslinie realisiert werden, die einen relativ langsamen
Bearbeitungsschritt in Abständen
erfordert. Ein solcher langsamer Schritt beschränkt die Produktivität und Ökonomie
nicht, da insgesamt eine höhere Kapazität der Produktionslinie
erzielt werden kann. Außerdem
kann eine existierende Produktionslinie, die bis jetzt in ihrer
Geschwindigkeit aufgrund eines langsamen Bearbeitungsschritts beschränkt war,
umgewandelt werden, so dass sie bei einer höheren Geschwindigkeit läuft, und
zwar mit einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die für
den langsamen Bearbeitungsschritt vorgesehen ist.
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Ein wichtiger und signifikanter Vorteil
der Vorrichtung ergibt sich aus der Tatsache, dass alle ihre hauptsächlichen
sich drehenden Teile sich bei einer konstanten Geschwindigkeit drehen,
so dass sie nicht periodisch beschleunigt werden müssen. Daher kann
die Maschine in ihrer Ausgestaltung einfacher sein und braucht nicht
so ausgestaltet zu sein, dass sie plötzliche Anstiege in der Kraft
absorbieren kann, die durch die periodische Beschleunigung von Massen
als Ergebnis einer abrupten Veränderung
in der Richtung verursacht werden. Die Laufgeschwindigkeit der Vorrichtung
ist kaum begrenzt, da die sinusförmige
Variation der Geschwindigkeit sanft ist und keine großen Massen
bewegt werden müssen.
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Die Vorrichtung weist ein Paar von
stromaufwärtigen
Führungen
und ein Paar von stromabwärtigen
Führungen
auf, wobei jede Führung
exzentrisch an einer festen Drehachse angebracht ist. Außerdem sind
die beiden Führungen
eines jeweiligen Paars in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen
drehbar, so dass sie zwischen sich einen maximalen und einen minimalen
Abstand definieren. Diese Anordnung führt zu einem relativ einfachen, aber
stabilen Mechanismus, mittels dessen die sinusförmige Variation der Geschwindigkeit
der Materialbahn durch die Vorrichtung hindurch auf sehr sanfte Art
und Weise erzielt wird, ohne abrupte Veränderungen in der Richtung und
die daraus resultierende unerwünschte
Beschleunigung von Massen sowie die Kräfte, die dadurch entstehen.
Alle diese Führungen werden
bei der gleichen Geschwindigkeit gedreht und machen eine Umdrehung
pro Produkt entlang der Materialbahn, so dass ein langsamer Bearbeitungsschritt
in Abständen
an jedem Produkt während der
langsamen Periode der Materialbahn ausgeführt werden kann. Der Abstand
zwischen den jeweiligen Paaren von Führungen in der Vorrichtung
kann frei gewählt
werden, so dass eine kleinere oder größere freie Länge erzeugt
wird, die den langsamen Zeitraum bietet, innerhalb dessen der gewünschte langsame
Bearbeitungsschritt ausgeführt
werden kann. Außerdem
ist es möglich,
den Prozess an dem gesamten Produkt oder an mehreren Produkten gleichzeitig
auszuführen,
solange der in Abständen
geschehende Vorgang auf einen Teil der Zykluszeit für ein Produkt
beschränkt,
das aus oder auf der Materialbahn produziert wird. Außerdem hängt der
Abstand zwischen den Drehmittelpunkten in jedem Paar von Führungen,
der die Längenvariation
für jeden
Zyklus erzeugt, nicht strikt von der Produktlänge ab. Die Länge der
in einem jeweiligen Paar aufgenommenen Materialbahn bewirkt jedoch
die Amplitude der sinusförmigen
Kurve der Geschwindigkeitsveränderung. Eine
kleinere Amplitude führt
zu einem relativ gesehen längeren
Zeitraum, währenddessen
die Geschwindigkeit der Materialbahn in der Vorrichtung am geringsten
ist, so dass der langsame, in Abständen geschehende Bearbeitungsschritt
ausgeführt
werden kann. Daher wird eine relativ flache sinusförmige Kurve
mit einer geringen Amplitude bevorzugt, um den Bearbeitungsschritt
in Abständen
auszuführen,
weil es eine kürzere
langsame Periode gibt, wenn die Geschwindigkeitsvariation eine größere Amplitude
hat.
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Zumindest eine stromaufwärtige und/oder zumindest
eine stromabwärtige
Führung
sind jeweils mit einer Kompensationsmittel versehen, das dazu angeordnet
ist, mit der zugehörigen
Führung
zusammenzuwirken, um ein Durchhängen
der Materialbahn entlang des Transportwegs zu verhindern. Dies kann beispielsweise
dann notwendig sein, wenn die Materialbahn flexibel ist und sich
während
der Bearbeitung leicht ausgedehnt hat. Das Kompensationsmittel kann
eine exzentrisch angebrachte Welle oder ähnliches sein. Außerdem kann
das Kompensationsmittel dazu verwendet werden, eine kleine Längendifferenz der
Materialbahn bei den jeweiligen Führungen aufzunehmen, wenn eine
solche aufgrund der bestimmten Anordnung der jeweiligen Führungen
vorhanden ist.
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Zumindest eine und vorzugsweise alle
Führungen
weisen eine exzentrisch angebrachte Trommel, Welle, etc. auf, um
deren Außenumfang
herum die Materialbahn geführt
wird. Die Außenumfangsfläche ist
geeignet ausgeformt oder beschichtet oder um ihre Drehachse herum
drehbar, so dass sie der Materialbahn, die durch sie geführt wird,
so wenig Widerstand wie möglich
entgegensetzt. Dies reduziert jegliche Spannungskräfte, die
auf die Materialbahn einwirken könnten,
während
sie durch die Vorrichtung hindurchtritt. Außerdem ist die Trommel, Welle, etc.
vorteilhafterweise für
einen sanfteren Betrieb der Vorrichtung mit einem Gegengewicht ausgeglichen.
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Gemäß der Erfindung ist ein Mittel
zur Bearbeitung der Materialbahn an der Zwischenposition vorgesehen
und so angeordnet, dass es die Materialbahn periodisch oder in Abständen bearbeitet,
wenn die Geschwindigkeit der Materialbahn bei der Zwischenposition
sich in der langsamen Periode der sinusförmigen Geschwindigkeitsvariation
befindet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
kann das Bearbeitungsmittel auch relativ zu der Materialbahn in
der Transportrichtung der Materialbahn und in dem gleichen periodischen
Zyklus bewegbar sein wie die Bewegung der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungen.
Wenn gewünscht,
diese Anordnung dazu verwendet werden, den Effekt der Führungen
so zu verbessern, dass die relative Geschwindigkeit zwischen den
Bearbeitungsmitteln und der Materialbahn gering oder sogar gleich
Null oder fast Null ist, um die Zeit, innerhalb der ein relativ
langsamer Bearbeitungsschritt durch das Bearbeitungsmittel ausgeführt werden
kann, weiter zu steigern. Alternativ kann das Bearbeitungsmittel
bei einer Geschwindigkeit beweglich sein, die gerade ausreicht, um
die relative Geschwindigkeit verglichen mit der Materialbahn so
zu reduzieren, dass es der sich bewegenden Materialbahn folgt und
dennoch den Bearbeitungsschritt zufriedenstellend ausführen kann. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sollte der Ausdruck "Bearbeitungsmittel" auch Mittel abdecken,
die einen oder mehr als einen einzelnen Bearbeitungsvorgang während des
Bearbeitungsschritts ausführen.
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Falls notwendig, kann eine Trageeinrichtung auf
der zur Bearbeitungseinrichtung entgegengesetzten Seite der Materialbahn
vorgesehen sein, um die Materialbahn während des Bearbeitungsschritts zu
tragen. Die Trageeinrichtung umfasst geeigneterweise eine Walze
oder ähnliches,
die in der Transportrichtung der Materialbahn drehbar ist und vorteilhafterweise
eine Materialbahntragoberfläche
aufweist, die die Relativbewegung zwischen der Walze und der Materialbahn
ermöglicht.
Zum Beispiel kann die Tragoberfläche
durch eine Reihe von drehbaren Wellen oder ähnliches ausgebildet sein,
die sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn erstreckende Drehachsen
aufweisen. Wahlweise kann die Tragoberfläche aus einem Werkstoff mit
geringer Reibung ausgebildet sein. Solch eine Tragoberfläche verbessert
den Be- oder Verarbeitungsvorgang mit der Bearbeitungseinrichtung,
wenn Relativbewegung zwischen der Materialbahn und der Bearbeitungseinrichtung
besteht und insbesondere, wenn der Bearbeitungsschritt eine Berührung der
Bearbeitungseinrichtung und der Materialbahn beinhaltet.
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Es ist gemäß der erfinderischen Vorrichtung ebenfalls
von Vorteil, dass die Tragoberfläche
der Trageeinrichtung ein auf ihr ausgebildetes Muster aufweist,
das an die Form der zu bearbeitenden Materialbahn oder des zu bearbeitenden
Produkts angepasst ist. Die Bearbeitungseinrichtung kann ebenfalls eine
solchermaßen
geeignet angepasste Oberfläche aufweisen,
falls dies erforderlich ist. Insbesondere kann das Muster aus Nuten,
Vorsprüngen
oder Ausformungen bestehen, die die Positionierung der Materialbahn
oder des aus oder auf der Materialbahn zu bildenden Produkts bezüglich der
Bearbeitungseinrichtung verbessern, um für den Bearbeitungsschritt eine
geeignete Ausrichtung sicherzustellen. Dies ist im Fall von Relativbewegung
zwischen Materialbahn und Bearbeitungseinrichtung insbesondere vorteilhaft.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
weiterhin zumindest ein Förderband,
das in der Transportrichtung der Materialbahn in Berührung mit einer
Seite von ihr zumindest zwischen einer Position stromaufwärts der
stromaufwärtigen
Führungseinrichtung
und einer Position stromabwärts
der stromabwärtigen
Führungseinrichtung
entlang des Förderpfads
bewegbar ist. Solch ein Förderband
kann benutzt werden, um Material auf der Materialbahn zu halten,
um zu verhindern, dass es von der Materialbahn fällt, oder um die Materialbahn
zu halten, um zu verhindern, dass sie während Bewegung entlang des Förderpfads
und insbesondere während
der Zeitabschnitte hoher Geschwindigkeit oder der Beschleunigung
rutscht oder versetzt wird.
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Eine besonders vorteilhafte weitere
Ausführungsform
beinhaltet eine Vorrichtung zum Transportieren erster und zweiter
kontinuierlicher längserstreckter
Materialbahnen relativ zueinander, die eine Transporteinrichtung
und Führungseinrichtungen
gemäß der Erfindung
wie oben beschrieben derart umfasst, dass eine sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung
der ersten Materialbahn erzeugt wird, und weiterhin eine zweite
Transporteinrichtung umfasst, die derart angeordnet ist, dass die
zweite Materialbahn entlang eines Förderpfads der zweiten Materialbahn
getrennt von dem Förderpfad
der ersten Materialbahn transportierbar ist. Der Förderpfad der
zweiten Materialbahn kreuzt den Förderpfad der ersten Materialbahn
in der Position zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
der ersten Materialbahn, wobei diese stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn
angeordnet sind, dass die erste Materialbahn geführt ist, so dass sie periodisch
eine Bewegungskomponente in die gleiche Richtung wie die Förderrichtung
der zweiten Materialbahn aufweist.
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Diese Vorrichtung ist insbesondere
zur Benutzung in einer Fertigungsstraße vorteilhaft, in der ein
Element in Längsrichtung
entlang des Förderpfads
der zweiten Materialbahn auf dem Produkt zu befestigen ist, das
entlang es Förderpfads
der ersten Materialbahn produziert wird, so dass es sich unter einem
Winkel oder quer über
die Transportrichtung der ersten Materialbahn erstreckt. Folglich
kann z. B. ein Element des Endprodukts, das einfacher in der Längslaufrichtung
der zweiten Materialbahn hergestellt werden kann und quer befestigt
werden muss, mit voller Kontrolle an der ersten Materialbahn befestigt
werden, ohne das Element um 90° drehen
zu müssen,
was eine relativ komplizierte Maschinerie erfordern würde und
sonst eine Beschränkung
bezüglich
der Geschwindigkeit darstellen könnte,
mit der die Fertigungshauptstraße
oder kurz Hauptstraße
für die
erste Materialbahn betrieben werden könnte. Obwohl sowohl die Hauptstraße mit der
ersten Materialbahn und die Fertigungshilfs- oder kurz Hilfsstraße für die zweite
Materialbahn mit konstanter Geschwindigkeit betrieben werden können, führt das Vorsehen
einer erfinderischen Vorrichtung mit Führungseinrichtungen, die unter
einem Winkel derart angeordnet sind, dass entweder die erste und/oder die
zweite Materialbahn eine Bewegungskomponente in der gleichen Richtung
wie die Transportrichtung der anderen Materialbahn aufweist, zu
einer geringen Relativgeschwindigkeit oder sogar zu einer Relativgeschwindigkeit
gleich Null zwischen den beiden Bahnen. Folglich kann ein Bearbeitungsschritt
beim Kreuzungspunkt der beiden Bahnen durch einfache Einrichtungen
und ohne komplizierte und zeitaufwendige Prozeduren durchgeführt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Vorrichtung
mit sich kreuzenden ersten und zweiten Materialbahnen, wie sie oben
beschreiben ist, sind die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
der ersten Materialbahn derart winklig zur Förderrichtung der ersten Materialbahn
angeordnet, dass eine Relativgeschwindigkeit von der ersten Materialbahn
bezüglich
der zweiten Materialbahn von Null oder nahezu Null vorliegt. Folglich
erzeugt durch Einstellen des Winkels, unter dem die stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
die Hauptförderrichtung
der ersten Materialbahn kreuzen, der Richtungswechsel der ersten
Materialbahn in Kombination mit ihrer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung
geänderte
Geschwindigkeitskomponenten der ersten Materialbahn in den Längs- und
Querrichtungen, die maximiert werden können, um derart übereinzustimmen,
dass eine Relativgeschwindigkeit von Null zwischen der ersten und
der kreuzenden zweiten Materialbahn erzeugt werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung mit sich kreuzenden ersten und zweiten Materialbahnen
kann eine erfinderische Vorrichtung mit Transport- und Führungseinrichtungen zum
Erzeugen einer sinusformähnlichen
Geschwindigkeitsänderung
der zweiten Materialbahn ebenfalls entlang ihrer Fertigungsstraße vorgesehen
sein. In diesem Fall überlappen
sich die Zwischenposition in der Vorrichtung zum Verändern der
Geschwindigkeit der ersten Materialbahn und die Zwischenposition
in der Vorrichtung zum Verändern
der Geschwindigkeit der zweiten Materialbahn. Zusätzlich können die stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
der zweiten Materialbahn ebenfalls unter einem Winkel zur Transportrichtung
der zweiten Materialbahn angeordnet sein. Folglich kann durch das geeignete
Kombinieren der Wirkungen der Führungseinrichtungen
beider Materialbahnen und wahlweise der Wirkung der Winkel der Materialbahnen zur
Haupttransportrichtung der jeweiligen Bahnen, die Relativgeschwindigkeit
zwischen den sich kreuzenden Bahnen wie gewünscht eingestellt werden, um
optimale Bedingungen zum Durchführen
des gewünschten
Bearbeitungsschritts im Kreuzungspunkt vorzusehen.
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Die oben beschriebene Vorrichtung
mit sich kreuzenden Materialbahnen entfernt einen möglichen
Engpass in einer Fertigungsstraße,
in der eine Produktkomponente, die am geeignetsten in Längsrichtung
hergestellt wird, unter einem Winkel oder quer zur Bewegungsrichtung
der Hauptstraße
befestigt werden muss. Darüber
hinaus ist es mittels der erfinderischen Vorrichtung mit den sich
kreuzenden Materialbahnen möglich,
die Hilfsstraße
für die
zweite Materialbahn wie gewünscht
oberhalb oder unterhalb der Hauptstraße für die erste Materialbahn zu kreuzen.
Dies stellt im Hinblick auf die Gestaltung des Endprodukts die meisten
Optionen bereit.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere Aufgaben und Vorteile der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden aus der ausführlichen
Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen besser hervorgehen,
die im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail
beschrieben werden, in denen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt, in der eine Maximallänge der
Materialbahn durch die stromaufwärtige
Führungseinrichtung
getragen ist;
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2 eine
Ansicht der Vorrichtung gemäß der 1 zeigt, in der im wesentlichen
dieselbe Länge
der Materialbahn durch jeweils die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung
getragen ist;
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3 eine
Ansicht der Vorrichtung gemäß der 1 zeigt, in der eine Maximallänge der
Materialbahn durch die stromabwärtige
Führungseinrichtung
getragen ist, d. h. die zur 1 entgegengesetzte
Situation;
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4 eine
Ansicht der Vorrichtung gemäß 1 zeigt, in der im wesentlichen
dieselbe Länge der
Materialbahn durch jeweils die stromaufwärtige und die stromabwärtige Führungseinrichtung
getragen ist, wobei sich aber die Führungseinrichtungen in zu denen
der 2 entgegengesetzten
Positionen befinden;
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5 eine
schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt;
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6 eine
schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt;
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7 ein
Beispiel einer exzentrisch befestigten Führungseinrichtung zeigt;
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8 ein
Diagramm zeigt, das ein erstes Beispiel einer sinusformähnlichen
Geschwindigkeitsänderung
der Materialbahn in einer Ausführungsform der
erfinderischen Vorrichtung illustriert;
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9 ein
Diagramm zeigt, das ein zweites Beispiel einer sinusformähnlichen
Geschwindigkeitsänderung
der Materialbahn in einer Ausführungsform der
erfinderischen Vorrichtung illustriert;
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10 eine
schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt, in der sich zwei Materialbahnen kreuzen;
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11 eine
schematische Ansicht der die Fertigungshauptstraße in 10 kreuzende Fertigungshilfsstraße zeigt;
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12 eine
schematische Seitenansicht der von der Hilfsstraße gekreuzten Hauptstraße zeigt, betrachtet
in Richtung von der Linie A-A in 10;
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13 eine
schematische Draufsicht auf die sich kreuzenden Materialbahnen in 10 bis 12 zeigt;
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14 ein
Diagramm zeigt, das die sinusformähnliche Geschwindigkeitsänderung
in Querrichtung der Bahn der Hauptstraße in einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert, die unter Bezugnahme auf
die 10 bis 13 beschrieben ist; und
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15 ein
Diagramm zeigt, das die resultierende Geschwindigkeit der Bahn der
Hauptstraße
in einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform
zeigt, die unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 beschrieben ist.
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der Erfindung
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Die ausführlichen Ausführungsformen
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme
auf eine Fertigungsstraße
für absorbierende
Artikel, wie z. B. Windeln für Säuglinge
oder Kleinkinder, Inkontinenzartikel, hygienische Binden oder ähnliches
beispielhaft beschrieben. Die vorliegenden Erfindung ist jedoch
nicht auf eine solche Anwendung beschränkt und kann in jeder Fertigungsstraße implementiert
werden, in der ein intermittierender Verfahrensschritt an einer
kontinuierlichen längserstreckten
Materialbahn durchgeführt werden
muss, der eine geringere Geschwindigkeit als die konstante Geschwindigkeit
der Produktionsstraße
erfordert. Die unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 im
folgenden beschriebenen Ausführungsformen
sind unter Bezugnahme auf die Produktion von mehrlagigen absorbierenden
Artikeln beschrieben, die aus der Materialbahn hergestellt sind. Insbesondere
ist ein Verfahrensschritt des Ultraschallschweißens gezeigt, obwohl dies ebenfalls
ein intermittierender schneller mechanischer Prozess, ein Klebeschritt
oder ähnliches
in der Herstellung eines absorbierenden Artikels sein könnte. Das
Ultraschallschweißverfahren
befestigt Lagen des absorbierenden Artikels entlang einer Länge des
absorbierenden Artikels aneinander, die kürzer ist als der Artikel selbst.
Die absorbierenden Artikel werden in ihrem fertigen Zustand aus
dem Ende der Materialbahn geschnitten. Die erfinderische Vorrichtung
erlaubt eine Produktionsrate von mindestens 500 bis 800 absorbierenden
Artikeln pro Minute.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung
(nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung, da keine Kompensationsmittel), durch die eine kontinuierliche
längserstreckte
flexible Materialbahn 1 für eine Windel oder einen Inkontinenzartikel
gefördert
wird. Die Materialbahn kann aus einer flüssigkeitsundurchlässigen Trageschicht,
einem Nonwoven-Kern und einer flüssigkeitsdurchlässigen Deckschicht
bestehen. Zusätzlich wird
die Materialbahn in der Längsrichtung,
d. h. der Transportrichtung der Materialbahn 1, gefaltet.
Die Materialbahn wird mit konstanter Geschwindigkeit in die erfinderische
Vorrichtung hinein und aus ihr heraus transportiert, wie in 1 dargestellt. Natürlich kann
die konstante Maschinen- oder Laufgeschwindigkeit der Vorrichtung
in Abhängigkeit
von der Art des Produkts und des durchzuführenden Herstellungsverfahrens
und/oder -schritts erheblich variieren.
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Wahlweise kann eine Ultraschallschweißvorrichtung
an dem am meisten stromaufwärts
gelegenen Ende der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen sein, betrachtet in der Transportrichtung der Materialbahn 1.
Bei der hohen konstanten Geschwindigkeit der Materialbahn kann die
Ultraschallschweißvorrichtung 2 das
gefaltete Material an der Stelle einer Seitennaht im Endprodukt
geringfügig verschweißen. Eine
solche vorläufige
Schweißung
ist im Fall eines mehrlagigen Produkts empfehlenswert, um die Lagen
aneinander zu sichern, damit relative Versetzung beim Durchlaufen
durch die erfinderische Vorrichtung verhindert ist.
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Weiter stromabwärts entlang des Förderpfads
befindet sich eine feste Materialbahnführungswelle, die vorgesehen
sein kann, um die Materialbahn stromaufwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtung
geeignet zu positionieren. In der gegenwärtigen Ausführungsform der erfinderischen
Vorrichtung umfasst die stromaufwärtige Führungseinrichtung zwei exzentrisch
befestigte Walzen 4 und 5, die unter konstanter
Geschwindigkeit um ihre Drehachsen in Lagern drehbar sind. Die Drehachsen
sind als kleine schwarze Punkte am Umfang der Walzen 4, 5 gezeigt.
Um eine Minimal- und eine Maximalbeabstandung der beiden Walzen 4 und 5 zu
definieren, werden die Walzen in gegenläufige Richtungen gedreht, wie
durch die Pfeile in 1 bezeichnet.
Alternativ können
die Walzen beide in die gleiche Richtung gedreht werden. Natürlich können anstelle
der Walzen die stromaufwärtigen
Führungseinrichtungen 4, 5 ebenfalls
aus exzentrisch befestigten Wellen oder ähnlichem gebildet sein, solange
eine exzentrisch befestigte drehbare Führungsoberfläche für die Materialbahn 1 vorgesehen
ist.
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Stromabwärts der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und
stromaufwärts
der stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8, 9,
in einer Zwischenposition zwischen den beiden, befindet sich eine
intermittierende Bearbeitungseinrichtung 6. In der in 1 dargestellten Ausführungsform
ist dies eine Ultraschallschweißvorrichtung.
Die Bearbeitungseinrichtung kann jedoch, wie zuvor offenbart, jegliche
andere Vorrichtung umfassen, die zum Ausführen des beabsichtigten langsamen
Bearbeitungsschritts entlang der Produktionsstraße erforderlich ist, in der
die erfinderische Vorrichtung benutzt wird.
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Auf der der Bearbeitungseinrichtung 6 gegenüberliegenden
Seite der Materialbahn befindet sich eine Trageeinrichtung 7 in
Form einer drehbaren Musterwalze. Die Walze 7 kann zum
Führen
der Materialbahn 1 auf ihrem Umfang eine gemusterte Tragoberfläche aufweisen.
Das Muster kann eine Reihe von Ausnehmungen oder Ausformungen aufweisen, um
ein Teil oder alle der auf oder aus der Materialbahn 1 gebildeten
Produkte aufzunehmen, wenn diese über die Walze läuft, so
dass bezüglich
der Bearbeitungseinrichtung 6 eine für die Bearbeitungsschritte
geeignete Ausrichtung sichergestellt ist. Zusätzlich oder wahlweise kann
die Tragoberfläche
der Walze 7 mit einer Reihe von kleinen Wellen versehen sein,
deren Drehachsen sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn
erstrecken, um relative Versetzung zwischen der Materialbahn und
der Walze zu ermöglichen.
Die Oberfläche
kann jedoch wahlweise aus Material mit geringer Reibung ausgebildet
sein, oder die Materialbahn kann auf einem aus durch eine perforierte
Oberfläche
der Walze 7 geblasenen Luft gebildeten Luftkissen geführt sein.
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Die Musterwalze 7 kann mit
einer konstanten Geschwindigkeit gedreht werden, die gleich der
konstanten Geschwindigkeit der Produktionsstraße stromaufwärts und
stromabwärts
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, abzüglich
der sinusformähnlichen
Geschwindigkeit der Materialbahn. Wahlweise kann die Walze 7 mit
sich ändernder
Geschwindigkeit gedreht werden, die der sinusformähnlichen
Geschwindigkeit der Materialbahn 1 folgt. In dem Fall, dass
die Walze unter der gleichen sich ändernden sinusformähnlichen
Geschwindigkeit wie die Materialbahn gedreht wird, ist nicht erforderlich,
dass die Tragoberfläche
der Walze 7 die oben beschriebene Einrichtung zum Ermöglichen
der relativen Versetzung zwischen der Walze 7 und der Materialbahn 1 aufweist.
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Wie im Fall der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 umfassen
die stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 zwei
exzentrisch drehbare Walzen oder Wellen, deren Drehachsen als schwarze
Punkte in den Figuren gezeigt sind. Die beiden Walzen 8 und 9 werden
vorzugsweise in dieselbe Richtung wie die Einrichtungen 4 und 5 mit
derselben konstanten Geschwindigkeit gedreht, um eine Maximal- und
eine Minimalbeabstandung dazwischen zu definieren, in der jeweils
eine Maximal- und eine Minimallänge
der Materialbahn durch die stromabwärtige Führungseinrichtung getragen
ist. Alle der Walzen 4, 5, 8 und 9 der
stromaufwärtigen
und der stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
werden mit derselben konstanten Geschwindigkeit derart gedreht,
dass sich die Länge
der Materialbahn, die durch eine der Führungseinrichtungen getragen
ist, kontinuierlich von einem Minimum zu einem Maximum und zurück zu einem
Minimum verändert,
während
die anderen Führungseinrichtungen
gleichzeitig kontinuierlich eine entsprechend größere oder kleinere Länge der
Materialbahn 1 im Vergleich zu der einen Führungseinrichtung tragen, während die
Gesamtlänge
der Materialbahn zwischen den am weitesten stromaufwärts und
am weitesten stromabwärts
gelegenen Positionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im wesentlichen
konstant gehalten wird. Auf diese Art wird die sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung
der Materialbahn erzeugt. Dies wird weiter unten unter Bezugnahme
auf die 2 bis 4 weiter erörtert.
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Nachdem die Materialbahn 1 die
stromabwärtige
Führungseinrichtung
verlassen hat, fährt
sie fort entlang des Förderpfads,
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine
feste Führungswelle 10 oder ähnliches
zu dem nächsten
Verfahrensschritt und als intermittierend durch die Bearbeitungseinrichtung 6 bearbeitete
Materialbahn 11. Die bearbeitete Materialbahn 11 wird
zum nächsten
Verfahrensschritt mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit der
Produktionsstraße
wie die Materialbahn 1 geführt, bevor letztere in die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eintritt. Folglich wird nach dem Ausführen eines relativ langsamen
Bearbeitungsschritts innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder dieselbe
Gesamtmaschinengeschwindigkeit erlangt.
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Ein Förderband 12 kann vorgesehen
sein, das eine Seite der Materialbahn berührt, um diese während ihres
Durchlaufs durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu tragen. Ein
zweites Förderband 13 kann
ebenfalls vorgesehen sein, um die andere Seite der Materialbahn
während
des Transports durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu berühren. Im
Falle einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
in der absorbierenden Artikel aus der Materialbahn hergestellt werden,
halten die Förderbänder Materialien,
wie z. B. Nonwoven-Kernmaterial und verhindern, dass dieses von
der Materialbahn durch Windwiderstand und/oder als Ergebnis des
Wechsels der Geschwindigkeit und der kinetischen Energie während der
unterschiedlichen Zeitabschnitte der Beschleunigung und Verzögerungszyklen
der sinusformähnlichen
Geschwindigkeitsänderungen
der Materialbahn weggeblasen oder zerrissen werden. Die Förderbänder 12 und 13 werden
vorzugsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben.
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Im Betrieb der Vorrichtung werden
unterschiedliche Längen
der Materialbahn durch die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und die
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8, 9 getragen.
In 1 wird eine Maximallänge der
Materialbahn bei den stromaufwärtigen
Führungseinrichtungen 4, 5 und
eine Minimallänge
der Materialbahn bei den stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 getragen.
Die Drehung der jeweiligen Walzen 4, 5, 8 und 9 der
stromaufwärtigen
und stromabwärtigen Führungseinrichtung
ist durch Pfeile gezeigt und die Walzen werden alle mit derselben
Geschwindigkeit und vorzugsweise mit einem Durchsatz von einem Produkt
pro Umdrehung gedreht. Ausgehend von 1 bewegen
sich die Walzen 4, 5, 8 und 9 der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
in die Positionen, wie sie in 2 dargestellt
sind, in denen auf der stromaufwärtigen
Führungseinrichtung
dieselbe Länge
Materialbahn 1 wie auf der stromabwärtigen Führungseinrichtung getragen
ist. In anderen Worten haben sich die Walzen 4 und 5 der
stromaufwärtigen
Führungseinrichtung
näher aneinander
heranbewegt, so dass eine kürzere Länge von
Materialbahn nun durch die stromaufwärtige Führungseinrichtung getragen
wird. Gleichzeitig wurden die Walzen 8 und 9 der
stromabwärtigen
Führungseinrichtung
derart gedreht, dass sie sich auseinander bewegt haben und die Länge der
Materialbahn 1 tragen, die nicht mehr durch die stromaufwärtige Führungseinrichtung getragen
ist. Bei weiterer Drehung der Walzen 4, 5, 8 und 9 kommen
die stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
in die in der 3 gezeigten
Positionen. Die Minimallänge
der Materialbahn 1 wird an der stromaufwärtigen Führungseinrichtung
und die Maximallänge
an der stromabwärtigen
Führungseinrichtung getragen.
Dieser Zustand ist dem in 1 beschriebenen
entgegengesetzt. Weitere Drehung der Walzen 4, 5, 8 und 9 resultiert
dann in den Positionen der in 4 gezeigten
jeweiligen Führungseinrichtungen,
und, obwohl dieselbe Länge
der Materialbahn 1 bei beiden der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
getragen ist, ist dieser Zustand entgegengesetzt zu dem in 2. Fortdauernde Drehung
der Walzen 4, 5, 8 und 9 führt dann die
stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
in die Positionen zurück,
die in 1 dargestellt
sind, so dass ein Zyklus vervollständig wurde.
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Es sollte angemerkt werden, dass
die in den 2 bis 4 gezeigte Vorrichtung der
aus 1 entspricht und
dass die Förderbänder 12 und 13 lediglich
zum leichteren Verständnis
der Zeichnungen ausgelassen wurden.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform
einer Vorrichtung ähnlich
zu der der 1 bis 4, in der die Materialbahn 1 jederzeit
lediglich einen kurzen Umfangsabschnitt der Musterwalze 7 berührt. Dies verringert
die Reibung zwischen der Walze 7 und der Materialbahn 1,
was besonders während
der Beschleunigungsphase der Materialbahn bis zum Teil des Zyklus
mit maximaler sinusformähnlicher
Geschwindigkeit kritisch ist. Folglich kann diese Anordnung als
Alternative zur Oberfläche
der Walze 7 vorgesehen werden, die eine Einrichtung wie
eine Reihe von kleinen drehbaren Walzen oder eine bereits unter
Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebene Oberfläche mit
geringer Reibung aufweist. Natürlich kann
jedoch die erfinderische Vorrichtung gemäß der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform
ebenfalls eine solche reibungsreduzierende Einrichtung auf der Oberfläche der
Walze 7 aufweisen.
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6 zeigt
eine erste beispielhafte Ausführungsform
der erfinderischen Vorrichtung, in der die stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4', 5' drehbare Wellen
mit kleinem Durchmesser umfassen, die auf dem Umfang von Scheiben
mit großem
Durchmesser oder ähnlichem
angeordnet sind, die wiederum an dem Ende der Wellen derart befestigt
sind, dass sie es ermöglichen,
dass die Materialbahn 1 zwischen den Scheiben und über die
kleinen Wellen geführt
wird. Die stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8', 9' bestehen aus ähnlichen
Scheiben und kleinen wellen, die an ihnen exzentrisch befestigt sind.
Falls es während
des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Gegebenheiten gibt, in denen ein geringer Längenunterschied im Vergleich
zur konstanten Länge
auftritt, die normalerweise in den unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen existiert, ist
ein Materialausgleicher 14b vorgesehen; beispielsweise
den, der in 6 gezeigt
ist und eine kleine Welle, die exzentrisch an an ihren Enden befestigten
Scheiben befestigt ist, oder eine durch Federn getragene Walze umfasst.
Die stromaufwärtigen
Führungseinrichtungen 4', 5' sind mit einem ähnlichen
Ausgleicher 14a versehen. Solche Ausgleicher können ebenfalls
vorgesehen sein, um lediglich eine Lose in der Materialbahn 1 zu
verhindern, die durch geringfügige
Längung
von ihr erzeugt wird. Dies kann auftreten, falls die Materialbahn
flexibel ist.
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7 zeigt
ein Beispiele einer exzentrisch befestigten Führungseinrichtung. Hier ist
eine Welle 15 zum Führen
der Materialbahn drehbar an ihren Enden auf Armen 16a und 16b in
Lagern befestigt. Die Arme werden durch einen Motor M um eine Drehachse
R gedreht. Zusätzlich
erstrecken sich die Arme 16a und 16b zur besseren
Wuchtung über
die Drehachse R in die entgegengesetzte Richtung und weisen an ihren
Enden Gegengewichte 17a und 17b auf, damit die
Welle an den gegenüberliegenden
Enden der Arme 16a und 16b zum gleichmäßigeren
Betrieb ausgewuchtet ist.
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Im oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebenen Zyklus, der ebenfalls
durch die mit Bezug auf die 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsformen
durchgeführt
werden kann, verändert sich
die Geschwindigkeit der Materialbahn durch die erfinderische Vorrichtung
in einer im wesentlichen sinusförmigen
Art und Weise. Die Geschwindigkeit kann sich jedoch ebenfalls in
anderer als in im wesentlichen sinusförmiger Art und Weise verändern, solange
eine relativ gleichmäßige Geschwindigkeitsveränderung
durch jeden Zyklus hindurch stattfindet. Sehr abrupte Änderungen
können
die Materialbahn beschädigen
oder sogar vollständig
zerreißen.
Falls z. B. im Falle einer sinusförmigen Veränderung die konstante Geschwindigkeit
der Materialbahn vor Eintritt in die erfinderische Vorrichtung und
nach Austreten aus ihr 225 m/min beträgt und das Ultraschallschweißen oder
ein unterschiedlicher Verfahrensschritt, der durch die Bearbeitungseinrichtung 6 durchgeführt wird,
bis zu einer Geschwindigkeit von 120 m/min möglich ist, dann muss die der
konstanten Geschwindigkeit überlagerte
sinusförmige
Geschwindigkeit ±105
m/min betragen. Folglich kann, obwohl die konstante Maschinengeschwindigkeit
225 m/min beträgt,
das Schweißen
mit der geringsten Geschwindigkeit von 120 m/min durchgeführt werden. Die
Geschwindigkeit in dem Hochgeschwindigkeitszyklus steigt auf ein
Maximum von 330 m/min an, aber die gesamte sinusförmige Geschwindigkeitsänderung
ist sanft und ohne jegliche abrupte Wechsel, da sich die entsprechenden
Führungseinrichtungen kontinuierlich
mit gleicher Geschwindigkeit drehen.
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Eine Erklärung einer sinusformähnlichen
Geschwindigkeitsänderung
einer Materialbahn, die in einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
geführt
ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erläutert. 8 zeigt die sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung der
Materialbahn 1 mit einer geringen Amplitude. Das Diagramm
der 8 zeigt die sich ändernde
sinusformähnliche
Geschwindigkeit vx, die der konstanten Geschwindigkeit
v1 überlagert
wird, wobei die resultierende Geschwindigkeit durch die sinusformähnliche
Linie wiedergegeben wird. Die vertikale Achse des Diagramms in 8 bezeichnet die Geschwindigkeit,
während
die horizontale Achse die Zeit bezeichnet. In der Zeitdauer zwischen
t = 0 bis t8 entlang der horizontalen Zeitachse
haben sich die Führungseinrichtungen
für die
Materialbahn eine volle Umdrehung gedreht und ein Produkt ist hergestellt worden.
Die gekrümmte
Linie des Diagramms bezeichnet die sinusformähnliche überlagerte Geschwindigkeit
der Materialbahn 1, so wie sie bei der Bearbeitungseinrichtung 6 gemessen
ist.
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Zu Beginn der Zeitachse t = 0, was
als Position 1 in 8 bezeichnet
ist, existiert die Situation, die dem unter Bezugnahme auf die 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel
entspricht. Die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 ist
gleich der maximalen konstanten Geschwindigkeit v1 stromaufwärts und
stromabwärts
der Führungseinrichtungen 4, 5, 8, 9.
Die in 2 dargestellte
Situation entspricht dem Zeitpunkt t2 bei
Position 2 in 8.
Hier weist die überlagerte
sinusformähnliche
Geschwindigkeit einen positiven Maximalwert auf, und, aufgerechnet auf
die eintretende Konstantgeschwindigkeit v1 erzeugt
dies in der Vorrichtung der 2 eine
Maximalgeschwindigkeit zwischen den stromaufwärtigen 4, 5 und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8, 9, die
ebenso gerichtet ist, wie die konstante Geschwindigkeit v1. Position 3 zum Zeitpunkt t4 in 8 entspricht der Situation,
die in 3 illustriert
ist. Die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 ist wiederum gleich
der konstanten Geschwindigkeit v1 stromauf und
stromab der Führungseinrichtungen 4, 5, 8 und 9.
Die dem Zeitpunkt t6 entsprechende Position 4 stellt
den Zustand der erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar, die in der 4 dargestellt
ist. Die überlagerte
sinusformähnliche
Geschwindigkeit vx weist in diesem Fall
einen negativen Maximalwert auf und, hinzugerechnet zu der eintretenden
Konstantgeschwindigkeit v1, wird dies zwischen
den stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
bei der Bearbeitungseinrichtung 6 eine minimale resultierende
Geschwindigkeit in der gleichen Richtung wie v1 erzeugen.
Es ist diese Position, wo die Materialbahn sich mit der geringsten
Geschwindigkeit bewegt, in der der Bearbeitungsschritt bei der Bearbeitungseinrichtung 6 vorteilhafterweise
stattfinden kann, wobei die Geschwindigkeit geringer ist als die
konstante Geschwindigkeit v1. Schließlich ist
zum Zeitpunkt t8, der durch Position 5 in 8 wiedergegeben ist, die
Geschwindigkeit der Materialbahn wieder gleich der Konstantgeschwindigkeit
v1 stromauf und stromab der Führungseinrichtungen 4, 5, 8 und 9 und
entsprechend der Position 1, in der die vorliegende Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
so ist, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Folglich hat die Führungseinrichtung
einen vollständigen
Zyklus absolviert und ein Produkt ist an der Bearbeitungseinrichtung
be- oder verarbeitet worden. Der Zyklus beginnt dann wieder, wie
oben unter Bezugnahme auf Position 1 der 8 beschrieben.
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9 zeigt
ebenfalls eine sinusformähnliche Geschwindigkeit
der Materialbahn 1, aber mit einer größeren Amplitude als die der 8. In dieser besonderen
Ausführungsform
ist die Anordnung der Führungseinrichtungen
derart, dass eine Amplitude in der sinusformähnlichen überlagerten Geschwindigkeit
bewirkt wird, so dass zum Zeitpunkt t6,
der Position 4 und dem Zustand der in 4 dargestellten Ausführungsform entspricht, die
geringste resultierende Geschwindigkeit bei der Bearbeitungseinrichtung 6 zwischen
der stromaufwärtigen
Führungseinrichtung 4, 5 und
der stromabwärtigen
Führungseinrichtung 8, 9 Null
ist.
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Der Amplitudenunterschied der sinusformähnlichen überlagerten
Geschwindigkeit, der in 8 und 9 illustriert ist, stellt
ebenfalls die Wirkung zum Zeitpunkt t6 her,
der der Position 4 und dem Zustand der Vorrichtung in 4 entspricht, nämlich dass
hier derselbe Geschwindigkeitsunterschied dva wie
entsprechend in den 8 und 9 beschrieben, mit der kleineren
Amplitude in 8 über einen
längeren
Zeitabschnitt dta als den Zeitabschnitt
dtb für die
größere Amplitude
auftritt, die in 9 gezeigt
ist. Folglich kann durch das Verändern
der Amplitude die Zeitdauer verändert
werden, in der zum Ausführen des
Bearbeitungsschritts die Geschwindigkeit der Materialbahn innerhalb
eines gewünschten
Bereichs liegt.
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10 bis 13 zeigen eine zweite Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Diese vierte Ausführungsform
ist beispielhaft unter Bezugnahme auf die Herstellung von absorbierenden
Artikeln, wie z. B. Windeln, beschrieben. Wo dies möglich ist,
sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet,
mit Hilfe derer sie vorher unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben
wurden.
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10 zeigt
eine schematische Draufsicht auf die zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
in der zwei Bahnen einander kreuzen. Eine Hauptstraße 100 weist
einen Förderpfad
auf, entlang dem eine erste Materialbahn 1 in der durch
den Pfeil P1 bezeichneten Richtung bewegt wird. Eine Hilfsstraße 200 kreuzt
die Hauptstraße 100 und
eine zweite Materialbahn 30 wird entlang des Förderpfads
der Hilfsstraße 200 in
der durch den Pfeil P1 bezeichneten Richtung transportiert. Der Punkt,
bei dem die Hilfsstraße 200 die
Hauptstraße 100 kreuzt,
ist im allgemeinen mit Bezugszeichen X bezeichnet. In der gegenwärtigen zweiten
Ausführungsform
der erfinderischen Vorrichtung werden die ersten und zweiten Materialbahnen 1 und 30 mit
konstanter Geschwindigkeit entlang ihrer jeweiligen Förderpfade
transportiert.
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Wie in 10 und
in der schematischen Seitenansicht der Hilfsstraße 200 gezeigt, die
in 11 abgebildet ist,
umfasst die Hilfsstraße 200 einen
Abspulstand 32 für
die zweite Materialbahn 30, die z. B. ein Nonwoven-Material
oder ein elastisches Material für
einen absorbierenden Artikel ist. Eine Verarbeitungseinheit 33 kann
wahlweise vorgesehen sein, um die zweite Materialbahn 30 zu
falten, elastische Elemente hinzuzufügen, einen oder mehrere Dichtungslappen
für einen
absorbierenden Artikel in einer sich längs erstreckenden oder geraden
Linie oder, falls erforderlich, in Kurven zu kleben und/oder ultraschallzuschweißen oder
einen anderen längsgerichteten
Vorgang durchzuführen.
Weiter stromabwärts von
der zweiten Materialbahn 30 entlang des Förderpfads
ist eine Rotationsschneideform 34 vorgesehen, um Längsschnitte
in der Materialbahn 30 herzustellen, die wie weiter unten
beschrieben benutzt werden, um ein geschnittenes Materialstück zu bilden, was
an der ersten Materialbahn 1 befestigt werden soll. Bezugszeichen 35 beschreibt
einen Antrieb, der synchron zum Hauptantrieb der zweiten Materialbahn 30 ist.
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Im Kreuzungspunkt X der Haupt- und
Hilfsstraßen
schneiden sich diese in der abgebildeten vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter 90°. Dieser Winkel kann sich in
Abhängigkeit der
Anforderungen jedoch erheblich zwischen ungefähr 15° und 90° verändern. Im Schnittpunkt X des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
befindet sich ein Füge-
und Schneidwerkzeug mit einem Oberteil 36 und einem Unterteil 37.
Sowohl der Oberteil 36 als auch der Unterteil 37 sind
jeweils exzentrisch in Lagern befestigt, um einander und der zweiten
Materialbahn 30 in ihrer Bewegungsrichtung zu folgen.
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Das Füge- und Schneidwerkzeug 36, 37 wird folglich
mit derselben Geschwindigkeit wie die zweite Materialbahn 30 bewegt,
wenn es den Füge-
und Schneidvorgang durchführt
und vollführt
pro Produkt einen vollständigen
Hub. Das Schneidwerkzeug umfasst Schneideinrichtungen 37a,
um die zweite Materialbahn 30 quer zu ihrer Förderrichtung
derart zu schneiden, dass das z. B. der vorgeschnittene Dichtungslappen
aus der zweiten Materialbahn 30 freigegeben wird. Dieser
vorgeschnittene Teil wird an der ersten Materialbahn 1 befestigt.
Zumindest eine der beiden Bahnen 1 und 30 wurde
im voraus mit Klebstoff versehen, um die Bindewirkung zu erzeugen, wenn
das vorgeschnittene Teil an der ersten Materialbahn 1 angebracht
wird. Um das Befestigen des vorgeschnittenen Teils an der ersten
Materialbahn 1 zu ermöglichen,
umfasst der Unterteil 37 des Füge- und Schneidwerkzeugs ein
elastisches Material, mittels dessen Druck auf das vorgeschnittene
Teil und die erste Materialbahn derart ausgeübt wird, dass diese miteinander
verbunden werden. Als Alternative zum Klebstoff kann dieses Verbinden
ebenfalls durch Ultraschallschweißen oder ähnliches durchgeführt werden.
In dem Fall, dass der vorgeschnittene Teil ein elastisches Element
ist, kann der Füge-
und Schneidvorgang zeitlich derartig vorgesehen werden, dass das
Fügen stattfindet,
bevor die Schnitte in Querrichtung gemacht werden, so dass die elastischen
Teile während
des Füge-
und Schneidvorgangs immer in kontrollierter Art und Weise gehalten werden.
Wie in 11 gezeigt, passiert
die zweite Materialbahn 30 die erste Materialbahn 1 oberhalb. Die
erste Materialbahn entlang der Hauptstraße kann die Materialbahn in
einer Fertigungshauptstraße
zum Herstellen des Endprodukts sein, oder eine Hilfsbahn, die zur
Hauptstraße
führt.
In der in 11 gezeigten
Ausführungsform
wird die erste Materialbahn auf der Oberseite mit Klebstoff versehen
und unter die kreuzende zweite Materialbahn 30 geführt.
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Bezugszeichen 38 bezeichnet
Abfallmaterial, das übrig
bleibt, nachdem der vorgeschnittene Teil aus der zweiten Materialbahn 30 entfernt
wurde. Bezugszeichen 39 bezeichnet einen weiteren Antrieb, der
synchron zu dem stromaufwärtigen
Antrieb 35 für die
zweite Materialbahn ist. Das Abfallmaterial 38 wird schließlich in
einen Abfallcontainer 40 geführt.
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Die Hauptstraße 100 ist im Aufbau ähnlich zu den
Ausführungsformen
der erfinderischen Vorrichtung, die oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben ist. Wie in den 10 und 12 abgebildet und in Förderrichtung
der ersten Materialbahn 1 betrachtet, umfasst die Hauptstraße 100 einen
Abspulstand 42. Falls die Hauptstraße 100 eine untergeordnete
Straße
zur Fertigungsstraße
für das
Endprodukt ist, kann das Material auf dem Abspulstand 42 ein Nonwoven-Material oder ähnliches
sein. Die Hauptstraße 100 umfasst
weiterhin einen stromaufwärtigen Antrieb 43 und
einen stromabwärtigen
Antrieb 44, die zusätzlich
zu einem (nicht gezeigten) Hauptantrieb für die Hauptstraße vorgesehen
sind. Antriebe 43 und 44 weisen dieselbe Geschwindigkeit
auf und können
synchron zum Hauptstraßenantrieb
oder zu diesem unterschiedlich sein, falls dies notwendig ist.
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Ein Paar von stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und
ein Paar von stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9,
so wie sie unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben sind, sind
entlang der Hauptstraße 100 derart
angeordnet, dass der Kreuzungspunkt X der Hauptstraße 100 und
der Hilfsstraße 200 in
der Zwischenposition zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
liegt.
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Wie in 10 gezeigt,
umfassen die stromaufwärtigen
Führungseinrichtungen 4, 5 und
die stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8, 9 Führungswellen,
die im selben Winkel zur Längserstreckung
der Bahn 1 angeordnet sind. Diese Anordnung der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
ist im einzelnen in 13 gezeigt.
Ein Fördern
der ersten Materialbahn 1 mit der Geschwindigkeit v1 und Drehen der Wellen mit konstanter Geschwindigkeit
in dieser beispielhaften Ausführungsform
erzeugt die sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung
der ersten Materialbahn 1, wie sie vorher unter Bezugnahme
auf die 8 oder 9 beschrieben wurde. In Anbetracht
der winkligen Anordnung der Wellen 4, 5, 8 und 9 der
jeweiligen Führungseinrichtungen
bezüglich
der Förderrichtung
der ersten Materialbahn 1, weist jedoch die erste Materialbahn
Längs- und Querkomponenten
der Bewegung auf, im Vergleich zur Mittellinie der ersten Materialbahn 1,
bevor sie in die stromaufwärtige
Führungseinrichtung
eintritt und nachdem sie die stromabwärtige Führungseinrichtung passiert.
Die Bewegungslängskomponente
der ersten Materialbahn 1 ist parallel zur Förderrichtung
der ersten Materialbahn 1 (x-Richtung) und die Querkomponente ist
im wesentlichen rechtwinklig zu dieser (y-Richtung) und im wesentlichen
parallel zur Förderrichtung
der zweiten Materialbahn 30, die sich mit der Geschwindigkeit
v2 bewegt. Wie ebenfalls in 13 gezeigt, weist folglich die sinusförmige Änderung
der Geschwindigkeit v1 der ersten Materialbahn
zwischen den stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
eine veränderbare
Geschwindigkeitslängskomponente
vx und eine veränderbare Geschwindigkeitsquerkomponente
vy auf. Im Betrieb verändern sich die Geschwindigkeitskomponenten
vx und vy ebenfalls
in sinusformähnlicher
Art, so dass während
eines bestimmten Zeitabschnitts eines Betriebszyklus der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
die Geschwindigkeitskomponente vy in dieselbe
Richtung weist, wie die Geschwindigkeit v2 der
zweiten Materialbahn 30. In diesem Fall bewegt sich während jedes
solchen Zeitabschnitts in den Betriebszyklen der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen
die erste Materialbahn 1 parallel zur zweiten Materialbahn 30.
Dieses System wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 14 und 15 in weiteren Einzelheiten beschrieben.
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Es sollte angemerkt werden, dass
die Entfernung D, die in der 13 zwischen
der Mittellinie der ersten Materialbahn 1 stromaufwärts der
stromaufwärtigen
Führungseinrichtung 4, 5 und
der Mittellinie der Bahn 1 stromabwärts der stromabwärtigen Führungseinrichtungen 8, 9 zu
jedem Zeitpunkt während eines
Zyklus der beiden Führungseinrichtungen
immer konstant ist, so dass die erste Materialbahn 1 während ihres
Durchtritts durch die beiden Führungseinrichtungen
nicht gedreht wird. Die Entfernung E zwischen der Mittellinie der
ersten Materialbahn 1 stromauf der stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und
der Mittellinie der ersten Bahn 1, wenn sich die Bahn zwischen
den stromaufwärtigen 4, 5 und
stromabwärtigen
Führungseinrichtungen 8, 9 bewegt,
verändert
sich ständig.
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Die sinusformähnliche Geschwindigkeit der ersten
Materialbahn 1 zwischen den beiden Führungseinrichtungen der Hauptstraße 100 in
der Ausführungsform
der erfinderischen Vorrichtung, so wie sie oben unter Bezugnahme
auf die 10 bis 13 beschrieben wurde, wird
nun in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die 14 und 15 erläutert. Die Änderung in der Geschwindigkeitslängskomponente
vx der ersten Materialbahn 1 nimmt
die grundlegende Form der Geschwindigkeitsänderung an, die bereits oben
unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben wurde. Die
Veränderung
der Geschwindigkeitsquerkomponente vy der
ersten Materialbahn 1 ist in 14 gezeigt.
Wie im Falle der 8 und 9 ist in 14 die Geschwindigkeit auf der vertikalen Achse
und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt. In der Zeitdauer
von t = 0 bis t8 (horizontale Zeitachse),
hat sich die Führungseinrichtung
für die erste
Materialbahn 1 eine volle Umdrehung gedreht und ein Produkt
wurde hergestellt. Zusätzlich
ist die in der vertikalen Achse gezeigte Geschwindigkeit entlang
der horizontalen unterbrochenen Linie in der Mitte der Geschwindigkeitskurve
Null.
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Zum Zeitpunkt t = 0 in 14 ist die sinusformähnliche
Geschwindigkeitsquerkomponente vy Null und
der Zustand der Vorrichtung, die die Hauptstraße 100 bildet, und
die Geschwindigkeitslängskomponente
vx entsprechen im wesentlichen dem, was
unter Bezugnahme auf die Position 1 in den 8 und 9 beschrieben
ist. In dieser Position 1 in 14 weist die
Entfernung E, die unter Bezugnahme auf die 13 beschrieben ist, einen Maximalwert
auf. Zum Zeitpunkt t2 in 14 weist vy einen
negativen Maximalwert zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
auf. Der Zustand der Vorrichtung und der Geschwindigkeitslängskomponente
vx entspricht dem in Position 2 (2), der unter Bezugnahme
auf die 8 und 9 beschrieben ist. Zum Zeitpunkt
t2 in 14 weist
die Entfernung E einen Wert auf, der der Hälfte der Entfernung D entspricht,
die unter Bezugnahme auf die 13 beschrieben
ist, d. h. D/2. Zum Zeitpunkt t4 in 14 entspricht der Zustand
der Vorrichtung und der Geschwindigkeitslängskomponente vx dem
in Position 3 (3)
der 8 und 9 und die Geschwindigkeitsquerkomponente
vy ist wieder Null. Die Entfernung E in 13 weist bei t4 einen
Minimalwert auf. Zum Zeitpunkt t6 in 14 weist vy einen
positiven Maximalwert zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
auf. Der Zustand der Vorrichtung der Hauptstraße 100 für die erste
Materialbahn 1 und der Geschwindigkeitslängskomponente
vx entsprechen denen in Position 4 (4), die unter Bezugnahme
auf die 8 und 9 beschrieben ist. Zu diesem
Zeitpunkt t6 findet im Kreuzungspunkt X
der Hauptstraße 100 und
der Hilfsstraße 200 der Bearbeitungsschritt
statt, der oben unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben wurde, die in den 10 bis 12 abgebildet ist. Die Entfernung
E in 13 weist zu diesem
Zeitpunkt einen Wert von D/2 auf. Schließlich ist zum Zeitpunkt t8 in 14,
was Position 5 in den 8 und 9 entspricht, vy gleich
Null. Folglich ist ein Zyklus vervollständig worden und weiterer Betrieb
stellt wieder die sinusformähnliche
Veränderung
der Geschwindigkeitsquerkomponente vy her,
die zum Zeitpunkt t0 in 14 beginnt (Position 1).
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Die resultierende Geschwindigkeit
der ersten Materialbahn 1 zwischen den beiden Führungseinrichtungen
in der Hauptstraße 100 ist
in 15 gezeigt. Die obere
Kurve der 15 zeigt die
Geschwindigkeitslängskomponente
vx und entspricht dem unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen (größere Amplitude).
Der linke untere Teil der 15 zeigt
die sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung
der Geschwindigkeitsquerkomponente vy der ersten
Materialbahn 1 entsprechend zu 14, aber um 90° gedreht und entlang der Geschwindigkeitsnulllinie
gespiegelt. Der mittlere Teil der 15 zeigt die
resultierende Geschwindigkeit der ersten Materialbahn 1 und
bezeichnet die Richtung und den Wert der resultierenden Geschwindigkeit
von Anfang an zum Zeitpunkt t = 0 bis t8.
Die punktierte Linie durch die Mitte der resultierenden Geschwindigkeitskurve dient
lediglich zur Betrachtungshilfe.
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Zum Zeitpunkt t = 0 entspricht die
Situation der in Position 1 (1, 9 und 14), die Geschwindigkeitslängskomponente
ist gleich der maximalen konstanten Geschwindigkeit v1 und
die Geschwindigkeitsquerkomponente vy ist
Null. Folglich weist die resultierende Geschwindigkeit, die durch
Addieren der Geschwindigkeitsvektoren vx und
vy erzeugt wird, einen Wert von v1 auf. Bei Position 2 in 15, was dem Zeitpunkt t2 entspricht, weist die Geschwindigkeitslängskomponente
vx einen positiven Maximalwert auf und die Geschwindigkeitsquerkomponente vy eine negativen Maximalwert. Bei Position 3 in 15, der dem Zeitpunkt t4 entspricht, ist die Geschwindigkeitsquerkomponente
vy wieder Null und die Geschwindigkeitslängskomponente
vx weist einen Wert v1 auf.
Folglich weist ebenfalls die resultierende Geschwindigkeit einen
Wert v1 auf, wie entlang der Kurve der resultierenden
Geschwindigkeit gezeigt ist. Bei Position 4, was dem Zeitpunkt
t6 entspricht, weist die Geschwindigkeitsquerkomponente vy einen positiven Maximalwert und, aufgrund
der besonderen Amplitude der sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung,
die durch die Führungseinrichtungen in
der Hauptstraße 100 in
dieser beispielhaften Ausführungsform
erzeugt ist, ist die Geschwindigkeitslängskomponente vx Null.
Folglich weist die resultierende Geschwindigkeit den Wert der positiven
Maximalgeschwindigkeit von vy auf, die in derselben
Richtung wirkt, wie die Geschwindigkeit v2 der
zweiten Materialbahn 30, was in den 10 bis 13 abgebildet
ist. Durch geeignetes Auswählen
des Exzentrizitätsgrads,
der Beabstandung, des Winkels, usw. der Wellen der Führungseinrichtungen
können dieselben
Werte (vy = v2),
oder im wesentlichen dieselben Geschwindigkeitswerte der ersten
Materialbahn 1 wie die der kreuzenden zweiten Materialbahn 30,
wie vorhergehend beschrieben, zum Vereinfachen der Bearbeitung an
der Kreuzung X der Bahnen erzeugt werden. Wie in der unteren rechten
Seite der 15 gezeigt,
weist der Geschwindigkeitsvektor v2 der
zweiten Materialbahn 30 in die gleiche Richtung wie der
Geschwindigkeitsvektor einer positiven Geschwindigkeitsquerkomponente
vy.
-
Folglich kann durch geeignetes Auswählen des
Winkels, der Exzentrizität
und der Beabstandung der Wellen bezüglich der Geschwindigkeit v1 der ersten Materialbahn 1 eine
wünschenswerte
sinusformähnliche
Quergeschwindigkeit vy erzeugt werden, und,
durch geeignetes Auswählen
der Geschwindigkeit v2 der zweiten Materialbahn 30 die
Relativgeschwindigkeit zwischen der Bewegungsquerkomponente der
ersten Materialbahn 1 und der Bewegung der zweiten Materialbahn 3 wie
gewünscht
eingestellt werden und sogar zu einer Relativgeschwindigkeit führen, die
Null ist. Folglich kann das Verfahren, wie z. B. der Füge- und
Schneidschritt, der am Kreuzungspunkt X der ersten und zweiten Materialbahnen durchzuführen ist,
derart gesteuert werden, dass er während des Zyklus der sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung
der ersten Materialbahn 1 zu dem Zeitpunkt derart stattfindet,
dass die Relativgeschwindigkeit zwischen den ersten und zweiten
Materialbahnen Null ist oder irgendeinen anderen gewünschten
Wert aufweist, der für
diesen Verfahrensschritt erforderlich ist. Es ist insbesondere wichtig,
die Relativgeschwindigkeit derart einzustellen, dass sie so gering
wie möglich
oder Null ist und dass in keiner der Bahnen am Kreuzungspunkt während des
Verfahrensschritts ein Spannen der Bahnen auftritt.
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Zwischen den stromaufwärtigen Führungseinrichtungen 4, 5 und
dem Füge-
und Schneidwerkzeug 36, 37 ist eine feste Führungswelle 45 vorgesehen,
und eine weitere feste Welle 46 ist zwischen dem Werkzeug
und der stromabwärtigen
Führungseinrichtung 8, 9 derart
vorgesehen, dass geeignetes Fördern
der ersten Materialbahn 1 durch das Füge- und Schneidwerkzeug 36, 37 hindurch
sichergestellt ist. Stromab des Füge- und Schneidwerkzeugs umfasst
die Materialbahn 1 ebenfalls den an ihr befestigten Teil
der zweiten Materialbahn 30, wie durch Bezugszeichen 47 bezeichnet.
In dem Fall, dass die Hauptstraße 100 eine
Unterstraße
der Fertigungshauptstraße
für die
Endprodukte ist, werden die Hauptstraße 100 und die eintretende
Fertigungshauptstraße 48 miteinander
vereint, wie dies in der rechten Seite der 12 gezeigt ist. Es ergibt sich eine vollständige Bahn
mit einem Dichtungslappen an jedem Produkt, wie durch Bezugszeichen 49 gezeigt.
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Wie oben beschrieben, kann die erste
Materialbahn 1 oberhalb oder unterhalb der zweiten Materialbahn 30 geführt sein.
Wenn sie unterhalb geführt ist,
ist es üblich,
die obere Seite der ersten Materialbahn 1 mit Klebstoff
zu versehen, um den vorgeschnittenen Teil der zweiten Materialbahn 30 daran zu
befestigen. Falls jedoch ebenfalls eine Rotationsschneideform 50 entlang
der Hauptstraße 100 benutzt
wird und diese unmittelbar stromauf der stromaufwärtigen Führungseinrichtung 4, 5 angeordnet
ist, um im Schrittbereich einer aus der Bahn gebildeten Windel einen
Teil der ersten Materialbahn 1 zu entfernen, um eine Vielfachlage
an dieser Stelle zu vermeiden, dann wird die erste Materialbahn 1 über die zweite
Materialbahn 30 der Hilfsstraße für den Dichtungslappen geführt und
es können
straffe Ränder auf
der Vorder- und der Rückseite
der Windel erzielt werden.
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Obwohl die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die oben unter Bezugnahme auf die 10 bis 15 beschrieben ist, mit einer Vorrichtung
zum Erzeugen einer sinusformähnlichen Geschwindigkeitsänderung
nur für
die erste Materialbahn 1 versehen ist, ist es ebenfalls
möglich,
die Hilfsstraße 200 mit
einer solchen Vorrichtung für
eine sinusformähnliche
Geschwindigkeitsänderung
der zweiten Materialbahn 30 zu versehen. In diesem Fall können der
Winkel der Hilfsstraße 200 zur
Hauptstraße 100,
die Winkel der jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Führungseinrichtungen
in den Haupt- und Hilfsstraßen
und die Geschwindigkeiten der beiden Straßen auf verschiedene Weise
eingestellt werden, um eine Relativgeschwindigkeit zwischen den
ersten und zweiten Materialbahnen bereitzustellen, die für das Ausführen eines
vollkommen gesteuerten Verfahrensschritts im Kreuzungspunkt X der
Hauptstraße 100 und
der Hilfsstraße 200 am
besten geeignet ist. Es ist natürlich
möglich,
ohne die Vorrichtung zum Verändern
der Geschwindigkeit der Materialbahn in der Hauptstraße 100 auszukommen, und
eine solche Vorrichtung in der Hilfsstraße 200 bereitzustellen.
Zusätzlich
können
die Hauptstraße 100 und/oder
die Hilfsstraße 200 mit
einer Vorrichtung zum Verändern
der Bahngeschwindigkeit versehen sein, die im wesentlichen dem entspricht,
was unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der 1 bis 7 beschrieben ist, d. h. ohne winklige
Wellen.
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In der zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wie sie oben unter Bezugnahme auf die 10 bis 15 beschrieben ist, kann
ein absorbierender Artikel in einer sehr einfachen Art aufgrund
der Tatsache hergestellt werden, dass ein Element des Endprodukts,
das über
die Breite des Endprodukts zu befestigen ist und das am einfachsten
in der Längsrichtung
hergestellt werden kann, in der Hilfsstraße vorbereitet wird. Dies kann dann
ohne Drehung in der Hauptstraße
auf kontrollierte Weise wie oben beschrieben befestigt werden. Zusätzlich kann
durch Vorsehen der getrennten Hilfsstraße für das hinzugefügte Element
des Endprodukts, z. B. einen Dichtungslappen, Dichtungsstreifen
oder eine Verschlussklappe, das Element verschiedenartig in Kurven
oder geraden Linien, geklebt oder in einer Ultraschallschweißeinrichtung
geschweißt,
nur an den Enden befestigt, oder ähnlich verarbeitet werden.
Weiterhin ist es möglich,
Klebstoff auf der Seite der Materialbahn der Hauptstraße und/oder
der entgegengesetzten Seite der Bahn der Hilfsstraße aufzubringen,
jede der Haupt- oder Hilfsbahnen kann über die andere im Kreuzungspunkt
der Haupt- und Hilfsstraßen
geführt
werden, Rotationsformschneiden kann durchgeführt werden, um gekrümmte oder
gerade Linien wie gewünscht
zu erzeugen und das Füge-
und Schneidwerkzeug oder jegliches andere Werkzeug, das im Kreuzungspunkt der
Haupt- und Hilfsstraßen angeordnet
ist, kann oberhalb oder unterhalb des Kreuzungspunkts in Abhängigkeit
der geeignetsten Konstruktion der Fertigungsstraße und des durchzuführenden
Bearbeitungsvorgangs angeordnet werden. Obwohl die Länge der
Materialbahn zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Führungseinrichtung
in der Haupt- und/oder Hilfsstraße normalerweise konstant gehalten
ist, sind, falls dies zum Beispiel aufgrund von Materiallängung nicht
der Fall sein sollte, Einrichtungen vorgesehen, die die Länge geringfügig einstellen.
Folglich kann die Bahn über
eine auf Federn befestigte Walze, einen sich drehenden Ausgleich, wie
er unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben ist,
oder ähnliches
geführt
werden, um den Längenunterschied
auszugleichen und eine Lose zu verhindern.