JPH09503692A - 材料のストリップを周期的に加速および減速するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、連続した第２の材料ウェブの速い速度に適合するように、ゆっくり移動する第１の材料ウェブの先端を周期的に加速するための方法及び装置を開示している。装置は、一定のゆっくりした速度で第１の材料ウェブを供給する１組の上流の計量ロールと、一定の比較的速い回転速度を有する１組の下流のアプリケーターロールと、上流および下流のロール手段をそれぞれの一定の回転速度で駆動させながら、先端セグメントの速度を可変的に変化させるための加速および減速機構とを備えている。第１の材料ウェブは、上流のロールの組に部分的に巻かれ、その先端セグメントは、下流のロールの１つのまわりに部分的に巻かれている。加速機構は、第１の材料ウェブの供給経路において上流のロールと下流のロールとの間に並置されている。先端が下流のロールの速度に適合するように加速されたとき、第１の材料ウェブの先端セグメントの所定長のセグメントを切断するための切断機構が提供される。しかる後、切断セグメントは、アプリケーターロールによって、速く移動する第２の材料ウェブに付加される。かくして、本発明は、速い速度の第２の支持材料に、ゆっくりした速度の第１の材料を適合速度で切断し付加することを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 材料のストリップを周期的に加速および減速するための装置および方法 発明の背景 １．技術分野 本発明は一般に、下流の機械構成要素のより速い速度に適合するようにウェブ 材料の先端を周期的に加速するための方法および装置に関する。より詳細には、 本発明は、連続的により速く移動する支持材料上にウェブ材料のストリップを切 断し、引き続き取付けるための方法および装置を開示している。 ２．背景技術 近年、おむつや生理用パッドのような使い捨て吸収物品は、一連の規則的かつ 連続な高速作動を利用して製造されている。或る作動では、比較的小さなファス ナストリップが、ファスナ材料の先端セグメントから切断され、引き続き、支持 材料の連続ウェブの所定部分に固定される。伝統的には、支持材料は、１組のア プリケーターロールを通して比較的高速で供給されるのに対し、ファスナ材料は 、一連の計量ロールを通して低速で供給される。さらに、ファスナ材料の先端は 典型的には、高速のアプリケーターロールの１つに保持され、或いは近接してい る。かくして、ファスナストリップがファスナ材料の先端から切断されると、フ ァスナストリップは、通過時に、支持材料の所定部分に接触してアプリケーター ロールに保持される。 このような連続高速製造方法に固有の課題は、計量ロールとアプリケーターロ ールとの供給速度の大きな差のため、ファスナストリップの制御長および配置を 正確に制御することが困難なことである。或る従来の方法では、高速のアプリケ ーターロールを、ファスナ材料の先端の下で滑らせる。しかしながら、ナイフロ ールがファスナストリップに係合し切断するとき、ファスナ材料の先端は、下に 位置する速いアプリケーターロールとの瞬間的な係合のため、通常の長さを超え て延伸される。あいにく、ファスナ材料の残りの先端は、切断作業の後、アプリ ケーターロールをスナップバックし、こぼれる傾向がある。 或いは、ファスナストリップが切断されるまで、アプリケーターロールとナイ フロールの速度を断続的に減少させることが知られている。切断作業の後、アプ リケーターロールとナイフロールは、通常の回転速度まで急速に加速される。し かしながら、このような急速な速度変化は、ロールおよびそれらの駆動システム に、過度の応力および好ましくない周期的負荷を及ぼす。さらに、このような速 度変化は通常、ファスナストリップの長さの過剰な寸法変動ならびにファスナス トリップの支持材料への不正確な配置を引き起こす。 ゆっくり移動するファスナ材料を切断し迅速に移動する支持材料に付けるため の別のシステムは、１組の高速計量ロールと組み合わせた高速とアプリケーター ロールとナイフロールを使用している。ファスナ材料は、高速でアプリケーター ロールに供給され、次いで計量ロールを急速に逆転させて、正確なセグメント長 が得られ切断されるまで所定長のファスナ材料を引き出す。あいにく、このシス テムも又、計量ロールおよびその駆動システム内に過度の応力と周期的な負荷を 引き起こし、最終製品に過剰な寸法変動を生じさせる。かくして、上述の欠点に 煩わされない、ゆっくり移動する材料のストリップを、連続的に迅速に移動する 支持材料上で断続的に切断し付加するための改良された方法および装置に対する 要請がある。 発明の概要 本発明によれば、ゆっくり移動する第１の材料ウェブの先端を周期的に加速す るための新規かつ有用な装置が開示されている。より詳細には、装置は、一定の ゆっくりした速度で第１のウェブ材料を供給する、１組の上流の計量ロールと、 一定かつ比較的速い回転速度を有する、１組の下流のアプリケーターロールと、 上流および下流のロールの一定の回転速度を維持しながら、第１の材料ウェブの 先端セグメントの前方移動を可変的かつ交互に逆にし促進する加速機構とを備え ている。第１の材料ウェブは、上流のロールの組に部分的に巻かれており、その 先端セグメントは、下流のロールの１つに部分的に巻かれている。さらに、加速 機構は、第１の材料ウェブの供給経路において上流ロールと下流ロールとの間に 並置されている。 好適な実施例では、加速機構は更に、駆動シャフトに回転可能に取付けられた キャリアと、駆動シャフトから偏心してオフセットしたスピンドルとを有する偏 心加速器として定義される。第１の材料ウェブは、先端セグメントが下流のロー ルの１つに保持されるように、上流の計量ロールおよび偏心加速器のスピンドル の一部に長さ方向に供給される。偏心加速器は、切断作業の際、下流のロールの 速い速度に“適合”するように第１の材料ウェブの先端セグメントを周期的に加 速するように作動する。本発明の別の利点として、上流の計量ロールと下流のア プリケーターロールの回転速度を、一定にしたままで異ならせることができる。 これは、伝統的な方法で生ずる、上述のロール応力、周期的負荷および停止を除 去するのに役立つ。さらに、種々のロール速度差を有する種々の用途に、偏心加 速器を容易に据え付けることができる。また、本発明の機械の構成要素は、通常 のシステムと比較して、寸法が小さく、重量が軽く、複雑でない。その結果、こ の新規な方法および装置によって製造される製品は、優秀な寸法精度を有してい る。 本発明の付加的な利点および特徴は、添付図面を参照して、以下の説明および 請求の範囲を読むことによって明白であろう。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明の要旨を明瞭に記載した請求の範囲で終わっているが、本 発明は、添付図面に関連して以下の説明からより良く理解されるであろう。 第１図は、ファスナ材料のストリップを連続支持材料で切断し付加するための 装置と組み合わせた偏心加速器を示した側面図である。第２図は、第１図に示し た偏心加速器および装置の概略図である。第３図は、それぞれの第１の回転位置 におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第１のサイクルの第１の回 転位置における偏心加速器を示した側面図である。第４図は、それぞれの第２の 回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第１のサイクルの 第２の回転位置における偏心加速器を示した側面図である。第５図は、それぞれ の第３の回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第１のサ イクルの第３の回転位置における偏心加速器を示した側面図である。第６図は、 それぞれの第４の回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた 第１のサイクルの第４の回転位置における偏心加速器を示した側面図である。第 ７図は、それぞれの第５の回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロール を備えた第２のサイクルの第１の回転位置における偏心加速器を示した側面図で ある。第８図は、それぞれの第６の回転位置におけるアンビルロールおよびナイ フロールを備えた第２のサイクルの第２の回転位置における偏心加速器を示した 側面図である。第９図は、それぞれの第７の回転位置におけるアンビルロールお よびナイフロールを備えた第２のサイクルの第３の回転位置における偏心加速器 を示した側面図である。第１０図は、それぞれの第８の回転位置におけるアンビ ルロールおよびナイフロールを備えた第２のサイクルの第４の回転位置における 偏心加速器を示した側面図である。第１１図は、それぞれの第９の回転位置にお けるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第３のサイクルの第１の回転位 置における偏心加速器を示した側面図である。第１２図は、それぞれの第１０の 回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第３のサイクルの 第２の回転位置における偏心加速器を示した側面図である。第１３図は、それぞ れの第１１の回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロールを備えた第３ のサイクルの第３の回転位置における偏心加速器を示した側面図である。第１４ 図は、それぞれの第１２の回転位置におけるアンビルロールおよびナイフロール を備えた第３のサイクルの第４の回転位置における偏心加速器を示した側面図で あって、この箇所で切断される。 好適な実施例の詳細な説明 本発明の方法および装置は、材料のストリップを周期的に加速および減速する ように作動され、多数の速度ローラを有する製造プロセス内で使用することがで きる。好適な態様では、本発明の方法および装置は、ファスナ材料のストリップ をおむつの支持材料に付けるのに使用される型式の自動機械１０と組み合わせて 使用される。機械１０は一般に、フレーム１２と、複数の計量ロール１６を有す る計量システム１４と、加速機構（以降「偏心加速器１８）」という）と、アプ リケーターロール２０と、ナイフロール２２と、一対のバンプロール２４、２６ とを備えている。ファスナ材料２８のウェブが、その先端セグメント３０がアプ リケーターロール２０の一部に部分的に巻きつくように、上流の計量ロール１６ を通して一定速度で連続的に供給される。この特定の例では、ファスナ材料２８ は、接着剤が塗布された側３２と、複数の小さな不連続ファスナ突出部が外方に 延びた対向側３４とを備えたフィルム状ウェブである。ファスナ材料２８は好適 には、高弾性係数と低質量を有している。同時に、おむつの支持材料３６が、ア プリケーターロール２０とバンプロール２４との間に一定速度で連続的に供給さ れている。 上流の計量ロール１６は各々、円筒形スリーブ４２によって囲まれスリーブ４ ２に連結された中央駆動シャフト４０を有している。スリーブ４２は、弧状の外 面４４を有し、外面４４にファスナ材料２８の一部が部分的に巻きついている。 好適には、各計量ロール１６の弧状の外面４４は、接着材料がファスナ材料２８ の接着材塗布側３２に堆積しないように、プラズマコーティング等で処理されて いる。さらに、計量システム１４は、弧状の外面４４が一定の回転速度Ｖ0で駆 動されるように、各駆動シャフト４０に一定の駆動力を及ぼす（第２図参照）。 偏心加速器１８は更に、駆動シャフト４６と、キャリア４８と、スピンドル５ ０とを備えている。キャリア４８は、ディスク状であり、駆動シャフト４６に回 転可能に取付けられている。スピンドル５０は、キャリア４８の面５２から横断 方向に延び、駆動シャフト４６からオフセットしている。さらに、スピンドル５ ０は、中央ロッド５４と、円筒形スリーブ５６と、中央ロッドと円筒形スリーブ との間に配置された複数の適当なベアリング（図示せず）とを有している。上流 の計量ロール１６に関しては、スリーブ５６は、好適にはプラズマコーティング された外面５８を有している。さらに、スピンドル５０は好適には、回転慣性を 最小にするために、アルミニウムのような、頑丈で軽量な材料で形成されている 。第２図に最も良く示されるように、キャリア４８は、駆動シャフト４６の中心 線によって定められる回転軸線６０を有している。同様に、スピンドル５０は又 、ロッド５４の中心線によって定められる回転軸線６２を有している。２つのオ フセットした回転軸線６０、６２の間の距離は、“ｒ”で示されている。かくし て、軸線６０を中心としたキャリア４８の駆動回転時に、スピンドル５０は、軸 線６０から距離“ｒ”離れた円形経路６４をなして回転される。さらに、スリー ブ５６の外面５８は、直径“ｄ”を有している。 引き続き第１図を参照すると、下流のアプリケーターロール２０は、中央駆動 シャフト７０によって支持され回転されるように示されている。アプリケーター ロール２０は更に、円周外面７２を有しており、その一部からアンビルインサー ト７４が半径方向内方に延びている。さらに、円周外面７２の第１の部分７５は 、係合可能に巻かれたファスナ材料２８の先端セグメント３０を有している。円 周外面７２の半円形部分は又、複数の貫通孔７６を有している。離れた真空装置 （図示せず）は、ダクト（図示せず）を介して、矢印７８で示されるような負圧 を作り出し、ポート付き回転マニホルド（図示せず）に連結された固定マニホル ド（図示せず）が、ロール２０内に収容されている。回転マニホルドは、孔７６ と作動可能に連結されている。この負圧は、ファスナ材料２８の先端セグメント ３０を円周外面７２の部分７５に摺動可能に保持するのに役立つ。しかしながら 、負圧の大きさは、偏心加速器１８が可変的に減速し逆動し、次いで先端セグメ ント３０を加速しアプリケーターロール２０の円周外面７２の方向に移動させる ことができる程に小さくなければならない。例えば、約１０グラム／線形インチ の摩擦力を作り出す負圧が、ファスナ材料２８をアプリケーターロール２０に押 しつけて保持するのに十分である。もちろん、当業者は、使用される負圧の大き さが、ファスナ材料２８の特定の種類、所要の加速度および減速度、並びに、円 周外面７２に対する材料の摩擦係数に依存していることを理解するであろう。 ナイフロール２２は、円筒形の周面８２に取付けられた切断装置すなわちナイ フブレード８０を有している。さらに、ナイフロール２２は、中央駆動シャフト ８４によって回転駆動される。さらに、ナイフロール２２の回転速度は、アプリ ケーターロール２０と適合している。従って、ナイフロール２２の切断装置８０ は、切断装置８０がアンビルインサート７４と回転が適合するように、アプリケ ーターロール２０の回転速度と対応した回転速度を有している。従って、切断装 置８０は、ファスナ材料２８の切断セグメント８６を切り離すようになっている 。切断セグメント８６は、負圧によりアプリケーターロール２０の円周外面７２ に押し当てて保持される。 引き続き第１図および第２図を参照すると、おむつの支持材料３６の連続ウェ ブは、アプリケーターロール２０の円周外面７２の第２の部分９０とバンプロー ル２４の対応する隆起部分９２との間に同時に供給されるように示されている。 バンプロール２４の隆起部分９２は、アプリケーターロール２０の回転速度と等 しい回転速度を有している。さらに、隆起部分９２は、ファスナ材料２８の切断 セグメント８６が第２の部分９２に回転状態で到達するとき、アプリケーターロ ール２０の第２の部分９０と近接するように回転状態で位置決めされている。次 いで、接着剤塗布側３２は、おむつ材料３６の上面９４に向かって圧縮される。 アプリケーターロール２０の円周外面７２とマニホルドは、バンプロール２４と 近接した位置で負圧が作用しないように構成されている。第２図を参照すると、 おむつ材料３６は、アプリケーターロール２０の速度と±０．５％以内で等しい 速度を有している。これにより、切断セグメント８６がおむつ材料３６に正確に 位置決めされ、結合の際にこれらの構成要素の変形が阻止される。 好適なファスナとおむつの態様では、偏心加速器１８とアプリケーターロール ２０の回転比は３対１であり、これは、偏心加速器１８をより小さくし、回転比 が所望の整数にすることができるように装置１０をよりコンパクトにする。図示 した例では、上流の最後の計量ロール１６は、アプリケーターロール２０と同様 に時計回りに回転駆動される。しかしながら、偏心加速器１８のキャリア４８は 、反時計回りに回転駆動される。従って、偏心加速器１８のスピンドル５０は、 キャリア４８の回転時に円形経路６４をたどるように、交互に減速、逆動し、フ ァスナ材料２４の先端セグメント３０を加速させるのに役立つ。同時に、上流の 計量ロール１６とアプリケーターロール２０は、それぞれの一定の方向と速度を 維持する。支持材料３６とファスナ材料２８は、ロール上の正確な軌道を確保し 且つクリーンカットを確保するように、長さ方向の引っ張りを受けて保持されて いる。好適な態様では、ファスナ材料２８には、ナイフロール２２およびアプリ ケーターロール２０の約４％以下の目標速度が与えられ、支持材料３６には、約 ０．６２５４％の歪が与えられる。 次に第３図〜第１３図を参照すると、偏心加速器１８、アプリケーターロール ２０およびナイフロール２２の時間経過位置の順序が示されている。次の順序は 、 長さが“Ｌ”のファスナ材料２８の切断セグメント８６を提供するように差し向 けられる。このように、アプリケーターロール２０とナイフロール２２との接触 線９８に対する先端セグメント３０の典型的な断続長さは、円形経路６４のまわ りのスピンドル５０の回転の際、摺動運動を示すように設定されている。第３図 を参照すると、偏心加速器１８のスピンドル５０は、第１のサイクルにおいて円 形経路６４の第１の回転位置で示されており、アプリケーターロール２０とナイ フロール２２は各々、それぞれの第１の回転位置で示されている。従って、ファ スナ材料２８の所定の長さは、“Ａ”で示された正の寸法を有している。この寸 法は、ファスナ材料２８の先端セグメント３０の遠位縁１０２と、アプリケータ ーロール２０とナイフロール２２との間の線９８での交差箇所１０４との間で測 定される。第４図から見ると、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０およ びナイフロール２２は、それぞれの時間経過位置まで回転された状態で示されて いる。偏心加速器１８のスピンドル５０は、アプリケーターロール２０と直径方 向に対向した第１のサイクルにおける円形経路６４上の第２の回転位置で示され ている。同時に、切断装置８０およびアンビルインサート７４は、アプリケータ ーロール２０およびナイフロール２２とともに、それぞれの第２の回転位置まで 回転する。第３図と第４図との間のキャリア４８の反時計回りの回転の際、スピ ンドル５０の支承されたスリーブ５６は、軸線６２のまわりをロッド５４上で反 時計回りに回転され、先端セグメント３０を逆にするのに役立つ。従って、ファ スナ材料２８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４から離れた負の距離“Ｂ”であ る。換言すると、キャリア４８が回転すると、スピンドル５０は位置を変え、上 流の最後の計量ロール１６とアプリケーターロール２０との間でファスナ材料２ ８の経路長を変える。従って、この経路長の変化速度（即ち、加速又は減速）は 、先端セグメント３０の速度を変える。従って、経路長の変化により、スリーブ ５６を時計回り又は反時計回りに回転させる。 第５図を参照すると、アプリケーターロール２０とナイフロール２２は、次の 時間経過位置まで回転された状態で示されている。偏心加速器１８のスピンドル ５０は、第１のサイクルの第３の回転位置で示されている。同時に、切断装置８ ０とアンビルインサート７４は、アプリケーターロール２０およびナイフロール ２２とともに、それぞれの第３の回転位置まで回転される。第４図と第５図との 間の軸線６０のまわりのキャリア４８の反時計回りの回転の際、スピンドル５０ のスリーブ５６は、軸線６２のまわりを反時計回りに回転され、先端セグメント ３０の収縮を継続するのに役立つ。従って、ファスナ材料２８の遠位縁１０２は 、交差箇所１０４から離れた負の距離“Ｃ”である。この“Ｃ”は、“Ｂ”より も大きな負の距離である。 第６図に示されるように、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０および ナイフロール２２は今、次のそれぞれの時間経過位置まで回転された。偏心加速 器１８のスピンドル５０は、アプリケーターロール２０に直径方向に隣接するよ うに、第１のサイクルにおける円形経路６４に沿った第４の回転位置で示されて いる。同時に、切断装置８０とアンビルインサート７４は、アプリケーターロー ル２０およびナイフロール２２とともに、それぞれの第４の位置まで回転する。 第５図と第６図との間のキャリア４８の反時計回りの運動の際、スピンドル５０ のスリーブ５６は、軸線６２のまわりを時計回りに回転し、先端セグメント３０ を加速させる。かくして、ファスナ材料２８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４ を超えて、“Ａ”よりも小さい正の距離“Ｄ”延びている。同時に、アプリケー ターロール２０は、切断セグメント８６を支持材料３６に押し当てて圧縮して支 持材料に取付ける。これは、先端セグメント３０が、アプリケーターロール２０ とナイフロール２２の回転速度と実質的に等しい最大速度を有する“適合速度” 位置である。第２図を参照すると、この位置で、一対の線１３０、１３２は実質 的に互いに平行であり、線１３４は線１３２から約９０°（α）である。 第７図を参照すると、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０およびナイ フロール２２は、次のそれぞれの時間経過位置まで回転された。偏心加速器１８ のスピンドル５０は、第２のサイクルにおける円形経路６４に沿った第１の位置 で示されている。切断装置８０とアンビルインサート７４も又、それぞれの第５ の回転位置までアプリケーターロール２０およびナイフロール２２とともに回転 された状態で示されている。第６図と第７図との間のキャリア４８の反時計回り の回転の際、スピンドル５０のスリーブ５６は、軸線６２のまわりを時計回りに 回転され、これにより前方に供給しながら先端セグメント３０を減速させる。か くして、ファスナ材料２８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４を超えて正の距離 “Ｅ”延びている。距離“Ｅ”は、“Ａ”および“Ｂ”よりも大きい。 第８図は、偏心加速器１８の次のそれぞれの時間経過位置を示している。偏心 加速器１８のスピンドル５０は、アプリケーターロール２０に対して直径方向に 対向するように、第２のサイクルにおける円形経路６４に沿った第２の回転位置 で示されている。同時に、切断装置８０とアンビルインサート７４は、交差箇所 １０４に対して直径方向に対向したそれぞれの第６の回転位置まで、アプリケー ターロール２０およびナイフロール２２とともに回転する。第７図と第８図との 間のキャリア４８の反時計回りの回転の際、スピンドル５０のスリーブ５６は再 び、軸線６２のまわりに反時計回りに回転し、先端セグメント３０の供給方向を 逆にする。従って、ファスナ材料２８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４の僅か 後方に負の距離“Ｆ”延びている。“Ｆ”は、“Ｂ”および“Ｃ”よりも小さい 。 次いで、第９図に示されるように、偏心加速器１８、アプリケーターロール２ ０およびナイフロール２２は、次のそれぞれの時間経過位置まで回転される。偏 心加速器１８のスピンドル５０は、第２のサイクルにおける円形経路６４に沿っ た第３の回転位置で示されている。同時に、切断装置８０とアンビルインサート ７４は、それぞれの第７の回転位置まで、アプリケーターロール８０およびア ンビルインサート７４とともに回転する。スピンドル５０は再び、ファスナ材料 ２８の遠位縁１０２が交差箇所１０４から負の距離“Ｇ”となるように、先端セ グメント３０の収縮を継続する。“Ｇ”は、“Ｃ”よりも小さいが、“Ｂ”およ び“Ｆ”よりも大きい。 次に第１０図を参照すると、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０およ びナイフロール２２は、次のそれぞれの時間経過位置まで回転されている。偏心 加速器１８のスピンドル５０は、アプリケーターロール２０に密接した、円形経 路６４に沿った第３の回転位置で示されている。切断装置８０とアンビルインサ ート７４も又、それぞれの第８の回転位置まで、アプリケーターロール２０およ びナイフロール２２とともに回転されている。第１のサイクルにおけるように、 スピンドル５０は“適合位置”にあり、先端セグメント３０を加速させる。これ により、ファスナ材料２８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４を超えて正の距離 “Ｈ”延びている。“Ｈ”は、“Ｅ”よりも小さいが、“Ｄ”よりも大きい。 第１１図は、次のそれぞれの時間経過回転位置における偏心加速器１８、アプ リケーターロール２０およびナイフロール２２を示している。偏心加速器１８の スピンドル５０は、第３のサイクルの第３の位置で示されている。同時に、切断 装置８０とアンビルインサート７４は、それぞれの第９の位置まで、アプリケー ターロール８０およびナイフロール２２とともに回転されている。先端セグメン ト３０は再び、前方供給されながら減速されている。かくして、ファスナ材料２ ８の遠位縁１０２は、交差箇所１０４を超えて正の距離“Ｉ”延びている。“Ｉ ”は、“Ｈ”、“Ｅ”、“Ｄ”および“Ａ”よりも大きい。 第１２図に示されるように、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０およ びナイフロール２２は再び、それぞれの時間経過位置まで回転される。偏心加速 器１８のスピンドル５０は、アプリケーターロール２０に対して直径方向に対向 した第３のサイクルの第２の位置で示されている。また、切断装置８０とアンビ ルインサート７４は、それぞれの第１０の位置まで、アプリケーターロール２０ およびナイフロール２２とともに回転される。従来の２つの偏心加速器１８のサ イクルにおけるように、先端セグメント３０は、ファスナ材料２８の遠位縁１０ ２が交差箇所１０４を超えて正の距離“Ｊ”延びるように、逆にされている。“ Ｊ”は、“Ｉ”、“Ｈ”、“Ｅ”および“Ｄ”よりも小さい。 第１３図は、偏心加速器１８、アプリケーターロール２０およびナイフロール ２２の次の時間経過位置を示している。偏心加速器１８のスピンドル５０は、第 ３のサイクルの第３の位置で示されている。同時に、切断装置８０とアンビルイ ンサート７４は、それぞれの第８の位置まで、アプリケーターロール８０および ナイフロール７４とともに回転される。従って、ファスナ材料２８の遠位縁１０ ２は、交差箇所１０４から負の距離“Ｋ”のところにある。“Ｋ”は、“Ｇ”よ りも小さいが、“Ｆ”よりも大きい。 最後に、第１４図は、次のそれぞれの時間経過位置における偏心加速器１８、 アプリケーターロール２０およびナイフロール２２を示している。偏心加速器１ ８のスピンドル５０は、“適合速度”位置におけるアプリケーターロール２０に 直径方向に隣接した、第３のサイクルにおける第４の位置で示されている。同時 に、切断装置８０とアンビルインサート７４は、交差箇所１０４と一致するそれ ぞれの第１２の位置まで、アプリケーターロール２０およびナイフロール２２と ともに回転する。従って、切断装置８０とアンビルインサート７４は、交差箇所 １０４を超えて最終的な長さ方向寸法“Ｌ”を有する所定長１００に、ファスナ 材料２８を切断するように作用する。 再び第２図を参照する。機械１０は、スピンドル５０が“適合速度”位置にあ るとき、以下の式に従って設定され作動される。 ここで、ｒは、スピンドル５０の軸線６２と偏心加速器の駆動シャフト４６の 軸線６０との間の距離であり（第１図参照）、ｄは、偏心ローラスピンドル５０ の直径であり、αは、インフィード・セグメント１１０とアウトフィード・セグ メント１１２との角度差である。インフィード・セグメント１１０は、上流の最 後の計量ロール１６とスピンドル５０との間に配置されたファスナ材料２８の長 さであり、アウトフィード・セグメント１１２は、スピンドル５０とアプリケー ターロール２０との間に配置されたファスナ材料２８の長さである。また、Ｑは 、偏心加速器１８とアプリケーターロール２０との回転比（即ち、アプリケータ ーロール２０の１回転に対して偏心加速器１８が何度回転するか）である。Ｖ₁ は、ファスナ材料２８の速度がアプリケーターロール２０の円周外面７２の回転 速度に対応されるときの、ファスナ材料２８の先端セグメント３０の全体速度で ある（第１図参照）。Ｖ₀は、上流の計量ローラ１６でのファスナ材料２８の一 定インフィード速度又は初期速度であり、このインフィード速度は、長さがＬに 等しいおむつに対して使用されるファスナの量に等しい。Ｖ₁は、ファスナ材料 ２８のインフィード・セグメント１１０の経路長の変化速度である。Ｖ₂は、フ ァスナ材料２８のアウトフィード・セグメント１１２の経路長の変化速度である 。 理論的には、インフィード・セグメント１１０とアウトフィード・セグメント １１２との間の角度αは、９０°に略近い。何故ならば、この構成により、スピ ンドル５０を最小回転速度にし、かくして“適合速度”位置のところでファスナ 材料２８に最小の抵抗を作り出すからである。さらに、セグメント１１０、１１ ２の長さを、アプリケーターロール２０により及ぼされる摩擦力によって操作さ れ加速されるファスナ材料２８の質量を最小にするために、出来るだけ短くすべ きである。また、先端セグメント３０は、サイクル全体を通してセグメント１１ ０、１１２を緊張させ且っ各サイクルの際にスピンドル５０を加速させるため十 分な摩擦力が発生するように、アプリケーターロール２０の円周外面７２に、真 空負圧の作用により十分な長さの材料を有さなければならない。従って、この装 置および方法は、毎分７００切断速度で供給速度の少なくとも２８倍までファス ナ材料２８の緩慢な移動ウェブを周期的に加速することができる。 例 第１図および第２図を参照すると、ファスナシステム付きの使い捨ておむつを 製造するのに使用される機械１０は好適には、後述するパラメータに従って設定 される。 例 第１図および第２図を参照すると、ファスナシステム付きの使い捨ておむつを 製造するのに使用される機械１０は好適には、後述するパラメータに従って設定 される。この例では、先端セグメント３０は、切断時点でロール表面７２の速度 の９６％に等しい速度を有し、速度差は、ファスナ材料２８の制御のため引っ張 りが維持されるように提供される。ロール表面７２は、支持材料３６の速度と実 質的に一致する速度を有している。支持材料３６は、おむつ当たりの呼称長が２ ０．５０インチであるが、ファスナ材料３６の切断セグメント８６の付加箇所で ０．６２５％延伸される。従って、所要の全体速度は以下のように計算される。 Ｖ₁＝（０．９６）（２０．５０インチ／おむつ）（１．００６２５） Ｖ₁＝１９．８０３インチ／おむつ 機械１０を構成するのに実用的な蛇状型式の駆動システム設計基準が与えられ ると、以下の変数が所望の全体速度Ｖ₁を達成することが分かった。 ｒ＝０．７８１インチ、α＝８９°、ｄ＝０．４４インチ、 Ｑ＝３回転／製品、Ｖ₀＝０．７５インチ／おむつ 従って、Ｖ₁＝０．７５ ＋（（０．７８１−０．２２）（２）（３．１４１６）（３） （０．０１７５）） ＋（（０．７８１＋０．２２）（２）（３．１４１６）（３）） 従って、Ｖ₁＝１９．８０３回転／おむつ この式は又、任意の変数に到達するように逆に作用させることもできる。上述 の例は、本発明の新規な作用原理を実証し述べているにすぎないことが理解され るであろう。 材料のストリップを周期的に加速し減速するための本発明の装置および方法の 好適な実施例を開示してきたが、本発明から逸脱することなしに、種々の変形を 行うことができる。例えば、このような周期な加速器および方法は、紙製品、繊 維製品、絶縁線製品、又は多数の速度ローラを使用する他の製品を形成するのに 使用することができる。さらに、上述の式、好適な速度と角度は、本発明から逸 脱することなしに変更することができる。種々の材料が典型的な態様で開示され ているが、もちろん他の材料を使用してもよい。添付の請求の範囲は、本発明の 真正な精神の範囲内にあるこれらの及び他の逸脱を包含することを意図している 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 速度の第２の支持材料に、ゆっくりした速度の第１の材 料を適合速度で切断し付加することを提供する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 材料の連続ウェブの先端セグメントを周期的に加速および減速するのに 使用される装置であって、 ウェブ材料の中間部分が巻かれた第１のロール手段と、 第１のロール手段を第１の回転速度で回転駆動するための第１の駆動手段と、 ウェブ材料の先端セグメントが巻かれた第２のロール手段と、 第２のロール手段を、前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転駆 動するための第２の駆動手段と、 第１のロール手段と第２のロール手段との間に配置され、第１および第２のロ ール手段をそれぞれの一定の回転速度で駆動させながら、先端セグメントの速度 を可変的に変化させるための加速および減速機構とを備え、加速および減速機構 は、一定方向に運動し、 加速および減速機構は、軸線のまわりに回転駆動するように取付けられたキャ リアと、前記軸線から偏心してオフセットしたスピンドルとを有する偏心加速器 を含み、偏心加速器は、第１のロール手段と第２のロール手段との実質的に間に 並置され、前記材料は、その先端セグメントが第２のロール手段の一部に保持さ れるように、第１のロール手段、および偏心加速器のスピンドルの一部に長さ方 向に供給されることを特徴とする装置。 ２． 前記加速および減速機構は、先端セグメントの速度を第２のロール手段 の第２の回転速度に断続的に適合させるため、第２のロール手段に対して先端セ グメントを周期的に逆にし加速させるように作動され、先端セグメントの速度が 第２のロール手段の第２の回転速度に等しいとき、ウェブ材料のセグメントを先 端セグメントから切断するための手段を更に備えていることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の装置。 ３． ウェブ材料の先端セグメントを摺動可能に保持するため円周外面に負圧 が加えられるように、第２のロール手段と組み合わせて作用する真空発生手段を 更に備え、前記負圧は、偏心加速器が、第２のロール手段の第２の回転速度およ び方向に対してウェブ材料の先端セグメントを可変的に減速し供給方向を逆にす るのに十分に小さな保持力を発生させ、前記保持力は同時に、ウェブ材料の引っ 張りを維持し、回転の一部の際に偏心加速器のスピンドルを加速させるのに十分 であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ４． 前記切断手段は更に、第２のロール手段の円周外面に形成されたアンビ ルインサートと、間に配置されたウェブ材料の先端セグメントが所定の長さ方向 の長さに切断されて切断セグメントを構成するように、第２のロール手段の第２ の回転速度と作動的に調整された切断装置とを備えていることを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の装置。 ５． 第２のロール手段の円周外面に隣接して連続的に供給される第２のウェ ブ材料と、第２の材料が間に長さ方向に連続的に供給されるように、第２のロー ル手段に隣接して配置された第３のロール手段とを更に備えており、これにより 、第２のロール手段は、第２の材料に沿った所定位置上に、ウェブ材料の切断セ グメントを保持し、引き続き配置することを特徴とする請求の範囲第２項又は第 ４項に記載の装置。 ６． 第１のウェブ材料の切断セグメントは、負圧によって、第２のロール手 段の円周外面に保持されることを特徴とする請求の範囲第２項、第４項又は第５ 項のいずれか１項に記載の装置。 ７． 偏心加速器のスピンドルは更に、キャリアから横断方向に延びたポスト と、ポストに回転可能に取付けられたスリーブと、ポストとスリーブとの間に配 置され、スリーブをポストに対して支承するためのベアリング手段とを備え、キ ャリアは、第１の回転方向に回転可能に駆動され、第２のロール手段は、第２の 対向した回転方向に回転駆動され、スリーブは、スピンドルが材料の先端セグメ ントを減速し逆にするように作用するとき、第１の回転方向に回転し、スリーブ は、スピンドルが材料の先端セグメントを加速させ第２のロール手段の回転方向 に移動させるとき、第２の回転方向に回転することを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の装置。 ８． 材料の連続ウェブの先端セグメントを加速および減速するための方法で あって、 ウェブ材料の中間セグメントを少なくとも１つの上流のロールに部分的に巻き ける段階を備え、前記上流のロールは、第１の速度で長さ方向前方に材料を供給 するように駆動され、 材料の先端セグメントを下流のロールの隣接する第１の部分に部分的に巻きつ ける段階を備え、前記下流のロールは、上流のロールよりも実質的に速い回転速 度で回転する円周外面を有し、 上流および下流のロールがそれぞれの一定の回転速度および方向に維持しなが ら材料の先端セグメントが所望速度を有するまで、一定方向に移動する加速およ び減速機構によって、材料の先端セグメントを可変的に加速および減速すること を含むことを特徴とする方法。 ９． 負圧を加えることによって、下流のロールの円周外面に部分的に材料の 先端セグメントを摺動可能に保持し、 下流のロールの回転方向と反対方向に材料の先端セグメントを引っ張り、これ により第１の材料の先端部分を減速し、 下流のロールの円周外面に沿って負圧を加えて先端セグメントを引っ張ること によって、材料の先端セグメントを加速し、 先端セグメントを周期的に加速および減速して、先端セグメントの移動速度を 、より速い下流のロールの回転速度に断続的に実質的に適合させ、 材料の先端セグメントから所定長のセグメントを切断して切断セグメントを形 成し、 下流のロールの第２の部分に隣接して第２の材料の連続ウェブを供給し、 第１の材料の切断セグメントを、所定の箇所で第２の材料に配置することを更 に備えていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の方法。 １０． 前記加速および減速段階は、加速および減速機構として偏心加速器を 提供し、偏心加速器は、駆動シャフトに取付けられた回転可能なキャリアと、駆 動シャフトから偏心してオフセットしたスピンドルとを有し、スピンドルは、キ ャリアから横断方向に延びたポストと、ポストに保持された円筒形スリーブと、 ポストとスリーブとの間に配置され、ポストに対して回転可能にスリーブを支持 するためのベアリングとを有し、偏心加速器は、上流のロール手段と下流のロー ル手段との実質的に間に並置され、第１の材料は、その先端セグメントが下流の ロール手段に保持されるように、上流のロール、および偏心加速器のスピンドル の一部に長さ方向に供給されることを特徴とする請求の範囲第８項又は第９項に 記載の方法。