DE8806965U1 - Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen Flächengebildes - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen Flächengebildes

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Description

SCHWADE. &Lgr;.
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V &idiagr;&ogr;&dgr;&oacgr; müncWen-bü
Anwaltsakte 36 088 X Henning J. Ciaassen Industriegebiet Hafen
2120 Lüneburg
Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen Flächengebildes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen FlächengebiJdes.
Solche Flächengebilde können insbesondere als elastische Bünde für Wegwerfkleidung, bspw. für kerntechnische Anlagen, aber auch bei elastischen Binden, Verbänden und Hygiene-Artikeln, wie bspw. Windeln, eingesetzt werden, um dichte, jedoch elastisch verformbare Abschlüsse zu erzislen.
Ein solches Flächengebilde geht aus der amerikanischen Patentschrift Nr. 4 640 859 hervor und weist ein Substrat sowie in einen Klebstoff eingebettete, vorgereckte Elastomerfäden, nämlich sogenannte "Spandex-Fasern", also Polyureth3n-Elastomerfasern auf.
»(069)968272-74 Tetekopierer: (069) 963049 Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453 IOD (BLZ 70020270)
Tetsi 524560Swand KaJe Infolec 05TWSf*. Il+W. ." ,·'. .'ftyp^ftfot München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPODE MM
.". .". : : '.". '..: l'ttoASä* Bank München 3743440 (BLZ70070010)
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SCHWABE ■ SANDMAIR ■ MARX .' .* . : i'&Idigr; r ..'.."
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Bei dem bekannten Flächengebilde werden Filme bzw. Folien aus einem unelastischen, thermoplastischen Polymer, insbesondere auf der Basis von Ethylenvinylacetat (EVA)-Copolymeren verwendet, die von beiden Seiten auf die vorgereckten Elastomerfäden auflaminiert werden. Das Auflaminieren erfolgt unter Erwärmung, wobei die Wärmeenergie über eine Heizwalze zugeführt wird; anschließend muß das Laminat wieder gekühlt werden, um das Ausreagieren des Klebstoffes zu unterbrechen.
Die Herstellung dieses Flächengebildes ist wegen der Erwärmung und des anschließenden Abkühlens des Klebstoffes sehr aufwendig; außerdem müssen Klebstoffölien verwendet werden, die sehr kostspielig und in der Handhabung kompliziert sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen Flächengebildes der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die in wenigen, einfach zu realisierenden Schritten die Fertigung eines solchen Flächengebildes ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht. Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß keine kostspieligen und schwierig zu handhabenden Klebstoff-Folien aus EVA verwendet werden, sondern daß statt dessen ein elastischer Schmelzkleber auf eine Oberfläche des unelastischen Substrates aufgebracht wird. Für das Auftragen des Schmelzklebers stehen herkömmliche Geräte zur Verfügung, die technisch ausgereift und in verschiedenen Ausführungsformen erhältlich sind, so daß insoweit keine Modifikationen vorgenommen werden müssen. Der heiß aufgebrachte Schmelzkleber wird beim Kontakt mit dem Substrat sofort abgekühlt, so daß die sonst übliche, zusätzliche Abkühlung mittels einer Kühlrolle nicht, mehr Prfnrriprlirh ist-.
Es reicht aus, wenn der Schmelzkleber nur partiell, bspw. in Form von Streifen, auf das Substrat aufgebracht wird, so daß sich im Vergleich mit den bisher üblichen Klebstoff-Folien eine relevante Materialeinsparung ergibt.
Als unelastisches Substrat können Nonwoven-Materialien, aber auch Folien verwendet werden; während es für einige Anwendungen ausreicht, wenn die Elastomerfäden nur auf einer Seite durch das Substrat bedeckt werden, ist es in gleicher Weise auch möglich, die Elastomerfäden auf beiden Seiten durch das Substrat zu umgeben.
Der Schmelzkleber kann durch Aufsprühen oder durch Auftragen mittels einer Spritzdüse aufgebracht werden; hierbei können die üblichen Techniken eingesetzt werden.
Zweckmäßigerweise werden polyfile Elastomerfäden eingesetzt, um die gewünschte Elastizität zu gewährleisten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
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Fig, 1a - 11 Schnittdarstellungen von verschiedenen Ausführungsformen des FlSchengebildes,
Fig. 2 eine Schemadarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Flächengebilden,
Fig. 3 eine Ansicht eines gekrauselten Flächengebildes, Fig. 4 im vergrößerten Maßstab das Aufbringen der Schmelzkleberschicht,
Fig. 5 im vergrößerten Maßstab eine Modifikation des Aufbringens der Schmelzkleberschicht, und
Fig. 6 im vergrößerten Maßstab eine weitere Modifikation des Aufbringens der Schmelzkleberschicht.
Das aus Figur 1a ^sichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10a angedeutete Flächengebilde weist ein Substrat 12 aus einem Nonwoven-Material auf, das auf einer Seite mit einem Hotmelt oder Schmelzkleber 14 versehen ist. In die geschlossene Schmelzkleber-Schicht 14 sind Elastomer-Fäden 16 aus "Lycra" eingebettet, von Du Pont hergestellten und vertriebenen polyfilen Elastomerfäden auf der Basis von Polyurethan.
Das Flächengebildet 10b nach Figur 1b unterscheidet sich dadurch von dem Flächengebilde 10a nach Figur 1a, daß die von der Hotmeltschicht 14 angewandte Oberfläche des Substrates 12 mit einer Schicht 18 aus einem Schmelzhaftkleber auf der Basis von PSA versehen ist. Dadurch läßt sich dieses Flächengebildes 10b ohne weiteres auf eine Unterlage aufkleben, bspw. auf die Ärmelöffnung eines Kleidungsstückes.
Das Flächengebilde 10c nach Figur 1c unterscheidet sich dadurch von dem Flächengebildet 10a nach Figur la, daß das als Substrat dienenden Nonwoven-Material 12 durch eine Polyethylenfolie 20 ersetzt ist.
Analog zu dem Flächengebilde 10b nach Figur 1b ist bei dem Flachenyeftilde 1Od nach Figur 1d die Polyethylenfolie 20 auf einer Seite mit einer Schicht 18 aus einem Schmelzhaftkleber auf der Basis von PSA versehen.
&Ggr; 3 ,-
Figur 1e zeigt ein Flachengebilde 1Oe, das den gleichen Grundaufbau wie das Flachengebilde 10a hat, jedoch mit einem zusätzlichen Substrat 22 aus Nonwoven-Material versehen ist, so daß die Schmelzkleberschicht 14 und die Elastomerfäden 16 auf beiden Seiten durch Substrate 1? bzw. 22 umgeben sind.
Analog zu den Ausführungsformen nach Figur 1b und 1d weist das Flächengebilde 1Of nach Figur 1f eine zusätzliche Schmelzkleberschicht 18 auf der Basis von PSA auf, die auf einer Seite des Substrates 14 aus Nonwoven-Material vorgesehen ist.
Figur ig zeigt eine Ausführungsform 10g des Flächengebildet, bei der die beiden Substrate 12, 22 des Flächengebildet 1Oe nach Figur 1e durch PoIyethylen-Folien 20 und 24 gebildet werden; die Schmelzkleberschicht 14 und die Elastomerfäden 14 werden also auf beiden Seiten durch Polyethylenfilme 20, 24 bedeckt.
Bei dem Flächengebilde 10h nach Figur 1h ist eine Seite der Polyethylenfolie 20 durch eine Schicht 18 aus einem Schmelzhaftkleber auf der Basis von PSA bedeckt.
Figur 1i zeigt eine Ausführungsform eines Flächengebildes 10i, bei der unterschiedliche Substrate verwefKtet werden, nämlich eine Polyethylenfolie auf der einen Seite und ein Nonwoven-Material 22 auf der anderen Seite. Dadurch sind wieder die Schmelzkleberschichten 14 und die Elastomerfäden 16 auf beiden Seiten durch Substrate 20, 22 bedeckt.
Figur 1j zeigt eine weitere Variante eines Flächengebildes 10j, die im wesentlichen der Ausführungsform nach Figur 1i entspricht; dabei ist jedoch die Schmelzkleberschicht 14 nur partiell, also nicht vollflächig aufgebracht, sondern in Form von Streifen, die sich zwischen den beiden Substraten 20, 22 erstrecken. Die Elastomerfäden 16 müssen dann mit den Schmelzkleber-Streifen 14 so ausgerichtet sein, daß sie in den Schmelzkleber 14 eingebettet sind, wie man in Figur 1j erkennen kann.
Figur 1k zeigt eine Ausführungsform 10k des Flächengebildes, bei der die Schmelzkleberschicht 14 nicht aufgetragen, sondern aufgesprüht worden ist.
Darüberhinaus entspricht der Aufbau im wesentlichen dem des Flächengebildes 1Oi nach Figur 1i.
Figur 11 zeigt scnließlich eine Ausführungsform eines Flächengebildes 101 mit zwei Substraten, nämlich einem unteren Substrat aus einer Polyethylenfolie 20 und einem oberen Substrat aus einem Nonwoven-Material 22. Hierbei sind mit einer Spezialdüse die Elastomärfäden 16 mit dem Schmelzkleber beschichtet worden. Die beschichteten Elastomerfäden 16 sind ebenfalls von beiden Seiten durch Substrate 20, 22 umgeben.
Figur 2 zeigt eine allgemein durch das Bezugszeichen 30 angedeutete Vorrichtung zur Herstellung solcher Flächengebilde, die ein Schmelzgerät 32 mit einem Bedienungsfeld 34 mit Schaltschrank aufweist. Das Schmelzgerät 32 ist über einen Schmelzkleberschlauch (nicht dargestellt) mit dem eigentlichen Auftragkopf 36 verbunden, der mittels einer Schwenkhaiterung 38 in Richtung des Doppelpfeils hin- und hergeschwenkt werden kann. In der dargestellten Lage befindet sich der Auftragkopf 36 in der Betriebsstellung; in der anderen Lage ist der Auftragkopf 36 über einer Auffangwanne 40 angeordnet, in der der nach unten tropfende, flüssige Schmelzkleber aufgefangen wird.
Das zu beschichtende Substrat 42, bpsw. Vliesstoff, Textilmaterial, Folien, insbesondere aus Kunststoff, befindet sich auf einer in Richtung des Pfeils drehbaren Spule und wird von dieser über eine Umlenkrolle 44, eine Seitenkantensteuerung 46 und eine Bahnbremse 48 in den Spalt zwischen einer Andruckwalze 50 und einer Beschichtungswalze 52, die sich in Richtung des Pfeils dreht, geführt. Von dem Spalt zwischen der Andruckwalze 50 und der Beschichtungswalze 52 gelangt das Substrat 42 über eine weitere Umlenkwalze 54 in den Spalt zwischen dem Auftragkopf 36 und der Beschichtungswalze 52, so daß mittels eines üblichen Beschichtungskopfes oder einer Sprühdüse der verflüssigte Schmelzkleber in Streifen oder vollflächig auf das Substrat 42 aufgebracht werden kann.
Das Substrat 42 läuft dann weiter um die Beschichtungswalze 52 in den Spalt zwischen der Beschichtungswalze 52 und einer Kaschierwälze 56.
In den Spalt zwischen der Beschichtungswalze 52 und der Kaschierwalze 56 werden außerdem Elastomerfäden von den dargestellten acht Spulen 58a, 58b ... 58h eingeführt. Die Elastomerfäden verlaufen von den Spulen 58a bis 58h
über Umlenkwalzen 60, 76 und werden dabei so geführt, daß sie parallel rueinander den Spalt zwischen der Beschichtungswalze 52 und der Kaschierwalze 56 erreichen und in die Schmelzkleberschicht auf dem Substrat 42 eingebettet werden.
Das mit Schmelzkleber beschichtete und mit den eingebetten Elastomerfäden versehene Substrat verläuft um die Kaschierwalze 56 und über weitere Umlenkwalzen. 62, 64 zu einer Spule 66, auf die das beschichtete Substrat aufgewickelt wird.
Mit dem bisher beschriebenen Teil der Vorrichtung 30 können Flächengebilde entsprechend den Ausführungsformen 10a und 10c nach den Figuren 1a und 1c hergestellt werden, also Flächengebilde 10a, 10c mit einem einzigen Substrat.
Sollen die Schmelzklebe^chicht und die Elastomerfäden auf beiden Seiten durch Substrate abgedeckt werden, also ein sogenannter "Sandwich-Verbund" hergestellt werden, so wird eine Spule 68 mit einem weiteren Substrat aus Vliesstoff, Textilmaterial, Folien, insbesondere Kunststoffolien benutzt, das über eine Umlenkwalze 70, eine Seitenkantensteuerung 72, eine Bahnbremse 74 und die Umlenkwalze 76 dem Spalt zwischen der Beschichtungswdlze 52 und der Kaschierwalze 56 in der Weise zugeführt wird, daß dieses Substrat 68 die Elastomerfäden und die Schmelzkleberschicht bedeckt. Da hierbei größere Laminat-Dicken auftreten, kann die Kaschierwalle 56 in Richtung des Pfeils verstellt werden, wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist, so daß men die Vorrichtung 30 diesen unterschiedlichen Laminat-Dicken anpassen kann.
Das mit zwei Substraten versehene Flächengebilde muß nicht über die Umlenkwalzen 62, 64 geführt, sondern kann nun direkt auf die Spule 66 aufgewickelt werden.
Die Abrollgeschwindigkeit für die Elastomerfäden von den Spulen 58a bis 58h
wird in einer bestimmten Relation zur Abrollgeschwindigkeit des Substrates 42 bzw. der Substrate 42, 68 gesteuert, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Geschwindigkeitsverhältnis im Bereich von 1:2 bis 1:5 gearbeitet wird; dadurch können die Elastomerfäden vor dem Kaschieren auf das Substrat mit einer Dehnung von etwa 400 % vorgereckt werden.
Wenn weniger als acht Elastomer-Fäden erforderlich sind, kann auf einige der Spulen 58a bis 58h verzichtet werden. Im umgekehrten Fall können noch zusätzliche Spulen vorgesehen werden, falls mehr als acht Elastomerfäden benötigt werden.
Die Abwickelgeschwindigkeit der Elastomerfäden von den Spulen 58a bis 58h wird über Gleichstromantriebe gesteuert, um die erwähnten Geschwindigkeitsbeziehungen einhalten zu können. Die Abwiekel anlage für die Elastomerfäden muß jedoch nicht integrierter Bestandteil dieser Vorrichtung 30 sein; als Alternative hierzu ist es auch möglich, getrennte Abwicklungsstände für die Elastomerfäden vorzusehen, die elektrisch mittels eines Leitspannungsgebers mit der eigentlichen Beschichtungsvorrichtung 30 verknüpft sind.
•Wie erwähnt, kann der Auftragkopf 36 mit einer Schlitzdüse oder einer Sprühdüse für das Aufbringen des Schmelzklebers versehen sein.
Auf der Kaschierwalze 56 befindet sich eine Schicht aus einem nicht haftenden Material, um zu verhindern, daß das beschichtete Substrat an der Oberfläche der Kaschierwalze 56 haftet.
Als Schmelzkleber wird bevorzugt ein Hotmelt auf der Basis eines elastischen Ethylenvinylacetat (EVA) Schmelzklebers verwendet.
Falls erforderlich, kann an der Bahn des ^schichteten Substrates ein weiterer Auftragskopf (nicht dargestellt) vorgesehfp. werden, der bspw. entsprechend der Ausführungsform 10b nach Figur 1b eine Schicht aus einem Schmelzhaftkleber auf der Basis von PSA auf das beschichtete Substrat aufbringt.
Diese Flächengebilde werden als Bahnmaterial hergestellt und zu Spulen 66
aufgeroiit, so daß sie problemlos gehandhabt, insbesondere transportiert werden können. Zur Benutzung werden Stücke gewünschter Länge von dem Bahnmaterial abgeschnitten und kurz erwärmt, wodurch der Schmelzkleber aktiviert wird und das Flächengebilde zusammenzieht, so daß es zu der Kräuselform kommt, wie sie aus Figur 3 der Zeichnungen ersichtlich ist.
Figur 4 zeigt im vergrößerten Maßstab das Aufbringen der Schmelzkleberschicht; dabei wird ein Substrat 42 um die Beschichtungswalze 52 geführt und dabei mittels des Auftragkopfes 36 mit der SchmeUkleberschicht versehen; das andere Substrat 68 wird um die Kaschierwalze 56 geführt; vor dem Erreichen des Spaltes zwischen Beschichtungswalze 52 und Kaschierwalze 56 werden die Elastomerfäden 82 in Anlage an das Substrat 68 auf der Kaschierwalze 56 gebracht, so daß das mit der Schmelzkleberschicht versehene Substrat 52 einerseits und das Substrat 68 mit den Elastomerfäden 82 andererseits in den Spalte zwischen Beschichtungswalze 52 und Kaschierwalze 56 eingeführt werden. Aus diesem Spalt tritt das Flächengebildet 66 aus, das bei dieser Ausführungsform bspw. dem Flächengebilde 1Oe nach Figur 1e entspricht.
Figur 5 zeigt eine Modifikation, bei der das Substrat 42 um die Beschichtungswalze 52 geführt wird. Das Substrat 68 wird durch den Auftragkopf 36 mit einer Schmelzkleberschicht versehen und läuft um die Kaschierwalze 56; die Elastomerfäden 82 werden so zugeführt, daß sie vor dem Erreichen des Spaltes in Anlage an das beschichtete Substrat 68 kommen; hier werden also das Substrat 42 einerseits und das beschichtete Substrat 68 mit den Elastomerfäden 42 andererseits in den Spalt zwischen Beschichtungswalze 52 und Kaschierwalze 56 eingeführt; aus diesem Spalt tritt das Flächengebilde 66 aus, das ebenfalls der Ausführungsform 1Oe nach Figur Ie entspricht.
Figur 6 zeigt eine Variante, bei der das Substrat 42 um die Beschichtungswalze 52 und das Substrat 68 um die Kaschierwalze 56 geführt werden. Die Elastomerfäden 82 werden in Anlage an das Substrat 68 auf der Beschichtungswalze 56 gebracht, so daß das Substrat 68 und die Elestomerfäden 82 gemeinsam in den Spalt zwischen Beschichtungswalze 52 und Kaschierwalze 56 eingeführt werden.
über der Bahn der Elasiomerfäden 82 befindet sich ein Sprühkopf 80, der
einen Sprühnebel auf die vorbei laufenden Elastomerfäden 82 richtet, so daß rt'e Elastomerfäden 82 einzeln durch eine Schmelzkleberschicht umhüllt werden. Das hierbei entstehende Flächengebilde 66 entspricht der Ausführungsform 10k nach Figur 1k.

Claims (4)

SCHWÄRE..·..SAISIPMÄJR ."..MAP* SOÖO MÜNCfiEN Bö * Anwaltsakte 36 086 X Henning J. Ciaassen Industriegebiet Hafen 2120 Lüneburg Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen F1ächengebi1des Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung eines sich bei Erwärmung kräuselnden, bahnförmigen Flächengebildes aus einem unelastischen Substrat und einer eine Oberfläche des unelastischen Substrates zumindest teilweise bedeckenden elastischen Schmelzkleberschicht, in die vorgereckte Elastomerfäden eingebettet sind,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) eine erste Abwickelstation für das Substrat (42);
b) ein Schmelzgerät zum Auftragen einer zumindest partiellen Schmelzkleberschicht auf das abgewickelte Substrat oder auf die Elastomerfäden;
c) eine Beschichtungswalze (52) und eine an der Beschichtungswalze (52) anliegende Kaschierwalze (56); und
d) eine Abwickelstation (58a, 58b ... 58h) für die in vorgegebener räumlicher Anordnung zusammen mit dem Substrat und dem Schmelzkleber in den Spalt wischen Beschichtungswalze (52) und Kaschierwalze (56) eingpführten Elastomerfäden.
• (089) 968272-74 Telekoplerer: (089) 983049 Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)
Telex: 524560 Swan d Kelle lnfotec.635D<3r"U-fcflf. ." ·". .MypiBank München 4410122850(BLZ70020011)SwIIt Code: HVPO DE MM
."..".". I:"."..: ItJautlcne Bank München 3743440 (BLZ 70070010) '..··..··..■■..' ..' ' AostglK» München 85343-808 (BLZ 70010080)
SCHWABE · SANDMAIR · MARX .' .* i2 &tgr;**'« . ,'"..",
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Abwickelstation (68) für ein zweites, in den Spalt zwischen der Beschichtcngswalze (52) und der Kaschierwalze (56) eingeführte Substrat.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zweiten Auftragskopf (36) für die Aufbringung einer Schicht aus einem Schmelzhaftkleber auf eine Oberfläche eines Substrates,
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgerät als eine Schmelzkleberschicht auf den Elastomerfäden aufsprühende Sprühvorrichtung ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0471892A2 (de) * 1990-08-20 1992-02-26 RXS Kabelgarnituren Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verbundumhüllung aus mindestens einer wärmeschrumpfbaren Folie mit Verstärkung und Verfahren zu deren Herstellung

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EP0471892A3 (en) * 1990-08-20 1992-10-07 Rxs Schrumpftechnik-Garnituren Gmbh Composite cover of at least one, reinforced, heat shrinkable film and method for its manufacture

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