JPH09509128A - 動くウェブに別体部品を付ける方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１速度で移動する別体部品(32)を受け取り、その部品を第２速度で移動する基体ウェブ(34)に付与する方法と装置が、少なくとも１つの回転可能な移送手段(40)、駆動機構(50)、及び少なくとも１つの被駆動機構(60)を備える。回転可能な移送手段(40)は、出力軸に結合し、部品を受け取る受領ゾーン(42)と、部品を基体ウェブ(34)に付与する付与ゾーン(44)とを通る軌道パスに沿って動く。駆動機構(50)は、回転エネルギーを被駆動機構(60)に伝達するのに、少なくとも１つの入力軸に結合する回転可能な非円形駆動ギアを利用する。被駆動機構(60)は、駆動機構(50)から回転エネルギーを受け、そのエネルギーを移送手段(40)に伝達するのに、少なくとも１つの出力軸又は中間軸に結合する回転可能な非円形駆動ギアを利用する。入力軸と出力軸又は中間軸は、オフセット配置され、非円形駆動ギアが非円形被駆動ギアと係合しこれを回転させ、次に回転可能な移送手段(40)を回転するように形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 動くウェブに別体部品を付ける方法と装置 発明の背景技術 発明の技術分野 本発明は、ある速度で移動する別体の部品を受け取り、異なる速度で移動する ウェブにその部品を付与する方法及び装置に関する。より詳しくは本発明は、連 続的にある速度で移動するウェブ材料の別体部品を受け取り、異なる速度で連続 的に移動する第２のウェブにその部品を付与する方法及び装置に関する。関連技術の記載 使い捨ておしめ等の物品は、一般に脚部弾性体、ウエスト部弾性体、テープ、 その他のファスナー、例えばフックとループの材料又はスナップのような異なる 材料の別体のパーツ即ち部品を連続的に移動する製品のウェブに付与するプロセ スで生産されてきた。部品が工程に供給される速度が、製品ウェブ自体の速度と 同じでないことがしばしばある。従って、部品の速度を製品ウェブの速度にマッ チするように変え、部品を工程又は完成製品に悪影響を与えないで部品を適正に 付与できるようにしければならない。 連続的に移動するウェブに付与できるように、部品又は材料部品の速度を変え る公知の方法は幾つかある。例えば、１つの公知の方法はスリップギャップ即ち スリップカット法である。移動するウェブより遅い速度で移動する材料のウェブ が、移動するウェブと等しい表面速度を有するナイフとアンビルロールに供給さ れる。材料が別体の部品に切断されると、アンビルロールの真空が作動し、材料 の部品をアンビルロールの表面に引きつける。次に、アンビルロールは部品を移 動するウェブに運び、そこで真空が解除され、部品と移動するウェブの双方が同 じ速度で動きながら、部品は移動するウェブに付与される。 他の方法では、フェストーン(festoon)を利用して移動するウェブを減速し、 別体の材料部品の速度をウェブへの付与に適するようマッチさせた。移動するウ ェブは一時的に部品の速度に減速され、移動中のウェブの余剰部分はフェストー ンでひだを寄せられる。次に、部品とウェブの両方が同じ速度で移動しながら材 料の部品は移動するウェブに付与される。次に、フェストーンが解除され、移動 するウェブが元の速度に戻ることができる。 他の方法では、速度を変化させるのにスライダー・クランク機構を利用した。 スライダー・クランク機構は、別体の材料部品を受けるのに同心に取り付けられ たアーム即ちリンク機構を利用し、部品を加速し移動するウェブの速度にマッチ させ、部品を移動するウェブに付与する。スライダー・クランク機構は、４本バ ー式リンク機構装置の特別な場合である。 最後に、移動するウェブに付与する前に別体の部品の速度を変化させる他の方 法では、カム作動クランク・従動子機構を利用した。カム作動クランク・従動子 機構は、回転駆動プレート上に取り付けられたレバーを備える。個々のレバーは 枢動中心を有し、一端にカム従動子を、他端に引き棒を備える。アプリケーター 装置が、引き棒の他端に接続される。カム従動子は、駆動プレートの回転中心と 同心に取り付けられた固定カムと接触したままである。駆動プレートが回転する と、カム従動子がカムの形をたどるにつれてレバーは枢動する。レバーが枢動す ると、アプリケーター装置は加速又は減速される。従って、この機構は別体の材 料部品を受け、部品の速度を変え、部品を移動するウェブに付与するように設計 することができる。この方法の例は、1986年９月９日にエシュラーらに発行され た米国特許第4,610,751号に記載されている。 上述した従来の方法は、幾つかの欠点がある。第１に、別体の材料部品が運ば れると、部品を運ぶのに使用される移送手段の表面速度は部品の速度より速いの で引きずる動作にさらされる。引きずる動作が起こると、部品が伸ばされるか又 は引き裂かれる。第２に、従来の方法の幾つかは実質的に速度を変化させるが、 決まった時間の間速度を一定にすることはない。従って、部品を運ぶのに使用す る移送手段の表面速度が、受け取り付与する工程の間絶えず変化するので、別体 の部品は悪影響を受ける。最後に、従来の方法の幾つかは、大変高価で、色々の 完成製品の大きさと一致するように、別体部品の大きさと速度及び移動するウェ ブの速度を変化させるのに時間がかかる。その結果、ある速度で移動する別体の 部品を受け、その部品を異なる速度で移動するウェブに付与するための、安価で 順応性のある方法が望まれる。 さらに、個々の表面速度を決まった時間ほぼ一定に保持しながら、部品の受け 取りと付与を行うことが好ましい。例えば、部品と基体ウェブをほぼ同じ表面速 度で移動させながら、部品を基体ウェブに付与することが好ましい。一定速度の 期間は、特に部品が弱いか伸縮性のとき部品の長さと基体上の位置の正確な制御 を可能にする。発明の要約 従来技術の上述の困難と問題点に対応し、ある速度で移動する別体の部品を受 け取り、異なる速度で移動する連続的に動く基体ウェブの速度に一致するように 部品の速度を変え、部品を動く基体ウェブに付与する新しい方法と装置が開発さ れた。 ある態様では、本発明は第１速度で移動する別体部品を受け取り、その部品を 第２速度で移動する基体ウェブに付与する装置に関する。装置は、少なくとも１ つの回転可能な移送手段と、駆動手段と、少なくとも１つの被駆動手段とを備え る。回転可能な移送手段は、出力軸に結合し、部品を受け取る受領ゾーンと、部 品を基体ウェブに付与する付与ゾーンとを通る軌道パスに沿って動くように形成 される。 本発明の他の態様は、回転エネルギーを被駆動手段に伝達するのに、少なくと も１つの入力軸に結合する回転可能な非円形駆動ギアを利用する駆動手段に関す る。 本発明の第３の態様は、駆動手段から回転エネルギーを受け取り、そのエネル ギーを移送手段に伝達するのに、少なくとも１つの出力軸又は中間軸に結合する 回転可能な非円形駆動ギアを利用する被駆動手段に関する。入力軸と出力軸、又 は他の構成における中間軸は、オフセット配置され、非円形駆動ギアが非円形被 駆動ギアと係合しこれを回転させ、次に該被駆動ギアが回転可能な移送手段を回 転するように形成される。 本発明の他の態様は、第１速度で移動する伸縮性材料の別体部品を受け取り、 その部品を第２速度で移動する基体ウェブに付与する装置に関する。伸縮性材料 の部品で、使い捨ておしめ等の物品に脚部弾性体を設けるようにすることもでき る。この装置は、３つの回転可能な移送手段のセットと、駆動手段と、３つの被 駆動手段のセットとを備える。回転可能な移送手段は同心の出力軸に接続され、 部品を受け取る受領ゾーンと、部品を基体ウェブに付与する付与ゾーンを通る軌 道パスに沿って動くように形成される。第３移送手段がその部品を受け取り軌道 パスに沿って続いて動くとき、第１移送手段がサイクルを完了し、次の伸縮性材 料の部品を受け取る場所に行く。 本発明のさらに他の態様は、駆動手段から回転エネルギーを受入れ、そのエネ ルギーを３つの移送手段に伝達するための、中間軸に結合した回転可能な非円形 被駆動ギアを有する３つの被駆動手段の使用に関する。入力軸と３つの中間軸は オフセット配置され、非円形駆動ギアが非円形被駆動ギアに係合してこれを回転 させ、該非円形被駆動ギアが次に回転可能な移送手段を回転させるように形成さ れる。 本発明の最後の態様は、第１速度で移動する伸縮性材料の別体部品を受け取り 、その部品を第２速度で移動する基体ウェブに付与する方法に関する。別体部品 を受領ゾーンで受け取り、その部品を付与ゾーンで基体ウェブに付与する回転可 能な移送手段が設けられる。移送手段は、変化する表面速度で回転し、その速度 は別体部品を受領ゾーンで受け取るとき別体部品の第１速度にほぼ等しく、別体 部品を付与ゾーンで基体ウェブに付与するとき基体ウェブの第２速度にほぼ等し い速度となる。少なくとも１つの回転可能な非円形駆動ギアを含む駆動手段と、 少なくとも１つの回転可能な非円形被駆動ギアを含む被駆動手段とによって、回 転が与えられる。駆動ギアが被駆動ギアに係合してこれを回転させ、それが次に 移送手段を変化する速度で回転させる。 別体部品を連続的に動くウェブに付与できるように変速する上述したスリップ ギャップ法等の従来の方法と比較して、相補的な非円形ギアによれば、速度をよ り大きく変化させることができ、決まった時間一定の速度を保持することができ る。従って、非円形ギアを使用すれば、動くウェブ上に載せる部品の長さと位置 をより正確に制御することができる。図面の簡単な説明 次の詳細な説明と図面から本発明はよりよく理解され、さらに利点が明らかに なるであろう。図面は単に例示であり、請求の範囲を制限する意図ではない。 図１は、本発明の装置の１例の斜視図である。 図２は、図１の装置の概略側面図である。 図３Ａは、本発明の装置の他の例の概略側面図である。 図３Ｂは、図３Ａの装置の斜視図である。 図４は、図３Ａの装置の他の斜視図である。 図５は、図３Ａの装置の他の概略側面図である。 図６は、本発明の装置の他の例の斜視図である。 図７は、本発明の装置の他の例の斜視図である。 図８は、相補的非円形ギアの一般的なセットの速度のグラフである。 図９は、示す回転角度の非円形ギアの１セットの概略側面図である。発明の詳細な説明 本発明は第１速度で移動する別体部品を受け取り、その部品を第２速度で移動 する基体ウェブに付与する方法と装置を提供する。この装置と方法は、脚部又は ウエスト部弾性体等の伸縮性部品を受け取り、その部品を使い捨ておしめ等の製 品に付与するのに特に有用である。しかし、この装置と方法は、部品を基体ウェ ブに付与するのにも適することは明らかである。 図１と２を参照すると本発明の１態様が示され、全体を30で示す装置が矢印90 で示す方向に第１速度で移動する別体部品32を受け取り、矢印91で示す方向に第 ２速度で移動する基体ウェブ34に別体部品32を付与する。例示の装置30は、少な くとも１つの部品32を受け取り付与する少なくとも１つの回転可能な移送手段40 を備える。図１と２に示すように、装置30はさらに、回転エネルギーを被駆動手 段60に伝達する駆動手段50を備える。駆動手段50は少なくとも１つの回転可能な 非円形駆動ギア54を含み、被駆動手段60は少なくとも１つの回転可能な非円形被 駆動ギア62を含む。使用において、非円形駆動ギア54は非円形被駆動ギア62と係 合してこれを回転させ、次に該非円形被駆動ギアが移送手段40を回転させる。 例示の移送手段40は、出力軸64に結合した少なくとも１つのシェルセグメント 48を備える。移送手段40のシェルセグメント48は、ボルト、ネジ、キーとこれに 合うキー溝、溶接又はこれらの組合せ等の公知の技術により、出力軸64に接続す ることができる。例えば、シェルセグメント48は、キーをこれに合うシェルセグ メント48と出力軸64のキー溝に挿入して、出力軸64に結合することができる。同 様に、本発明の装置30の他の部品は上述の組立技術を使用して結合することがで きる。 図１と２に例示するシェルセグメント48は、三日月形部材と、三日月形部材に 結合しこれから直角に延びるウェブ部材を備えるようにしてもよい。ウェブ部材 もまた、出力軸64に結合する。シェルセグメント48の大きさは、移送手段40の所 望の出力と、運ばれる別体部品32の大きさと形により変化する。例えば、シェル セグメント48の三日月形部材は、約２０°から約３４０°の外周円弧長さ、約１ インチから約１２インチ（約25mmから約305 mm）の外径、約２インチから約２０ インチ（約51mmから約512 mm）の幅を有するようにすることができる。出力軸64 が回転すると、移送手段40は矢印92で示す方向に移動する。移送手段40の外周表 面である三日月形部材の外径は、受領ゾーン42と付与ゾーン44を通る軌道パスに 沿って移動し軌道パスを形成する。受領ゾーン42と付与ゾーン44は、移送手段40 が移動する軌道パスの個々の部分により形成される。 例示の駆動手段50の例は、入力軸52に結合する回転可能な非円形駆動ギア54を 含む。例示の被駆動手段60の例は、出力軸64に結合する回転可能な非円形被駆動 ギア62を含む。出力軸64は入力軸52と平行であるが、オフセット配置されていて 、非円形駆動ギア54が非円形被駆動ギア62と係合しこれを回転させるようになっ ている。駆動手段50は、好適な歯車装置により入力軸52に作動的に結合するモー ターを萎えるようにすることができる。従って、使用においてモーターが入力軸 52を回転させ、それが非円形駆動ギア54を回転させ、次にそれが被駆動ギア62と 、出力軸64と、移送手段40とを回転させる。 又は、例示の被駆動手段60は、出力軸64に結合する代わりに中間軸に結合する 非円形被駆動ギア62を含むようにしてもよい。「中間軸」という言葉は、駆動手 段50から回転エネルギーを受け取り、そのエネルギーを出力軸64に伝えることの できる２つの位置で支持される回転可能な軸を意味する。中間軸は入力軸52と平 行であるが、オフセット配置されていて、非円形駆動ギア54が非円形被駆動ギア 62と係合しこれを回転させるようになっている。被駆動手段60は、さらにそれぞ れ中間軸と出力軸64に結合する１対の相補的ギア等の伝達手段を含むようにし、 回転エネルギーを中間軸から出力軸64に伝え、出力軸64と移送手段40を回転させ るようにしてもよい。又は、移送手段は、例えば円形ギア、Ｖベルト、調節ベル ト、連続チェーン等又はこれらの組合せのような回転エネルギーを１つの軸から 他の軸へ伝えることのできる公知の機構を含むようにしてもよい。さらに、伝達 手段は第２の相補的非円形ギアの対を含むようにし、さらに速度を変化させるこ とができるようにしてもよい。 本発明の方法と装置30は、別体の部品を基体ウェブに所望のように付与するた めに、１つ又は、２つ、３つ又はそれ以上の移送手段40と被駆動手段60を連続し て利用するようにすることもできる。異なる組合せにしても、連続的に動くウェ ブに別体部品を供給するのに使用することができる。さらに、移送手段と被駆動 手段を連続して使用することにより、より大きな速度比の差動装置にすることも できる。 例えば、図３Ａ、３Ｂ、４、５に本発明の他の態様が示され、全体を30で示す 装置は、矢印93で示す方向に第１速度で移動する別体部品32を受け取り、矢印94 で示す方向に第２速度で移動する基体ウェブ34に別体部品32を付与する。例示の 装置30は、部品32を受け取り付与するために40Ａ、40Ｂ、40Ｃ（図４、５）で表 される３つの回転可能な移送手段40を備える。図３Ａ、３Ｂに示すように、装置 30はさらに駆動手段50を有する駆動装置56を備え、該駆動手段は回転エネルギー をそれぞれ60Ａ、60Ｂ、60Ｃで表される３つの被駆動手段60に伝達する回転可能 な非円形駆動ギア54を含む。62Ａ、62Ｂ、62Ｃで表される回転可能な非円形被駆 動ギア62を含む被駆動手段60は、それぞれの移送手段40を回転させるように形成 されている。 図４、５に例示するように、個々の移送手段40は68Ａ、68Ｂ、68Ｃで表される 同心軸68に結合したシェルセグメント48を備える。個々の同心軸68が回転すると 、移送手段40は矢印95で示す方向に移動する。使用において、移送手段40の外周 外側表面は、受領ゾーン42と付与ゾーン44を通る軌道パスに沿って移動し軌道パ スを形成する。受領ゾーン42と付与ゾーン44は、移送手段40が移動する軌道パス の個々の部分により形成される。 個々のシェルセグメント48の大きさと形は、移送手段40当たりのシェルセグメ ントの数により変化するようにすることができる。例えば、図４、５に示すよう に装置が３つの移送手段を含むなら、個々のシェルセグメント48は、移送手段40 の軌道パスの約３０°から約１２０°の外周円弧長さを有するようにすることが できる。 図３Ａ、３Ｂ、４、５に示すように、駆動手段50の例は入力軸52に結合した回 転可能な非円形駆動ギア54を含む。個々の非駆動手段60の例示の例は、それぞれ 66Ａ、66Ｂ、66Ｃで表される中間軸66に結合した回転可能な非円形被駆動ギア62 を含む。個々の中間軸66は入力軸52と平行であるがオフセット配置され、非円形 駆動ギア54がそれぞれの非円形被駆動ギア62と係合してこれを回転するように形 成され、それによってそれぞれの中間軸66を回転させるようになっている。従っ て、例示するように１つの非円形駆動ギア54は62Ａ、62Ｂ、62Ｃで表される３つ の非円形被駆動ギアと係合してこれらを回転するように形成され、非円形被駆動 ギアはそれぞれ３つの中間軸66Ａ、66Ｂ、66Ｃに結合する。 図３Ｂに示すように、個々の被駆動手段60はさらに個々の中間軸66と個々の同 心軸68に結合した１対の相補的ギア等の伝達手段70を含むようにし、回転エネル ギーを個々の中間軸66Ａ、66Ｂ、66Ｃからそれぞれの同心軸68Ａ、68Ｂ、68Ｃに 伝え、それによりそれぞれの同心軸68と移送手段40を回転させるようにすること ができる。又は、伝達手段70は、例えば円形ギア、Ｖベルト、調節ベルト、連続 チェーン等又はこれらの組合せのような回転エネルギーを１つの軸から他の軸へ 伝えることのできる公知の機構を含むようにすることができる。さらに、伝達手 段70は第２の相補的非円形ギアの対を含むようにし、さらに速度を変化させるこ とができるようにすることができる。個々の伝達手段70は、上述した公知の技術 によりそれぞれの中間軸66と同心軸66に結合することができる。例えば、個々の 伝達手段はキーを中間軸と同心軸のキー溝に挿入することにより、それぞれの中 間軸と同心軸に結合した１対の相補的ギアを含むようにすることができる。 動作において、駆動手段50は好適な歯車装置により入力軸52に作動的に結合し たモーターを含むようにすることができる。従って、モーターが入力軸52を回転 させ、それが非円形駆動ギア54を回転させ、それが次にそれぞれの被駆動ギア 62Ａ、62Ｂ、62Ｃと中間軸66Ａ、66Ｂ、66Ｃを回転させ、それらが次にそれぞれ の同心軸68Ａ、68Ｂ、68Ｃと移送手段40Ａ、40Ｂ、40Ｃを回転させる。 図５に示すように、装置30はさらに連続的に動く伸縮性材料のウェブ36を切断 して個々の移送手段40に供給する別体部品32にするためのピンチナイフカッター 84を設けることができる。ピンチナイフカッター84は、ウェブ材料を切断して別 体部品32にすることのできればロータリーカッター等のどのような公知の機構で あってもよい。本発明のある態様では、連続的に動く伸縮性材料ウェブ36は削除 し、別体部品32を移送手段40の上に直接置くようにすることもできる。さらに、 部品32は部品32に選択したパターンで塗布した接着剤の手段、又は部品を基体ウ ェブ34に付ける他の好適な手段により、基体ウェブ34に固定することもできる。 図６を参照すると、本発明の他の態様が示され、全体を30で示す装置が矢印96 で示す方向に第１速度で移動する別体部品32を受け取り、矢印97で示す方向に第 ２速度で移動する基体ウェブ34に別体部品32を付与する。図６に示す例では、装 置30は回転可能な移送手段40を備え、該移送手段は１対の支持ローラーの周りを 動くように形成されたコンベヤベルト76からなるコンベヤ装置74を含み、該支持 ローラーの１つが出力軸に結合する。出力軸64が回転すると、コンベヤベルト76 は受領ゾーン42と付与ゾーン44を通る循環パスに沿って矢印98で示す方向に動く 。受領ゾーン42と付与ゾーン44は、コンベヤベルト76が移動する循環パスのそれ ぞれの部分により形成される。 図６に示す装置30は、さらに回転エネルギーを被駆動手段60に伝達するため、 入力軸52に結合する回転可能な非円形駆動ギア54を含む駆動手段50を備える。被 駆動手段60は、中間軸66に結合する回転可能な非円形被駆動ギア62を含む。中間 軸66は、入力軸52と平行であるがオフセット配置され、非円形駆動ギア54が非円 形被駆動ギア62と係合してこれを回転するように形成され、それによって中間軸 66を回転させるようになっている。被駆動手段60の例は、さらにそれぞれ中間軸 66と出力軸64に結合する１対の相補的ギア等の伝達手段70を備えるようにし、回 転エネルギーを中間軸66から出力軸64に伝え、出力軸64とコンベヤ74を回転させ るようにすることができる。又は、伝達手段70は、例えば円形ギア、Ｖベルト、 調節ベルト、連続チェーン等又はこれらの組合せのような回転エネルギーを１つ の軸から他の軸へ伝えることのできる公知の機構を含むようにしてもよい。さら に、伝達手段70は第２の相補的非円形ギアの対を含むようにし、さらに速度を変 化させることができるようにすることができる。駆動手段50は、好適な歯車装置 により入力軸52に作動的に結合するモーターを含むようにすることもできる。従 って、使用においてモーターが入力軸52を回転させ、それが非円形駆動ギア54を 回転させ、それが次に被駆動ギア62と中間軸66を回転させ、それらが次に出力軸 64とコンベヤ74を回転させる。 図７を参照すると、本発明の他の態様が示され、全体を30で示す装置が矢印10 0で示す方向に第１速度で移動する別体部品32を受け取り、矢印101で示す方向に 第２速度で移動する基体ウェブ34に別体部品32を付与する。図７に示す例では、 装置30は出力軸64に結合するドラム78を含む。出力軸64とドラム78が矢印102で 示す方向に回転すると、ドラム78の外周表面は受領ゾーン42と付与ゾーン44を通 る軌道パスに沿ってに動く。受領ゾーン42と付与ゾーン44は、ドラム78が移動す る循環パスのそれぞれの部分により形成される。 図７に示す装置30は、さらに回転エネルギーを被駆動手段60に伝達するため、 入力軸52に結合する回転可能な非円形駆動ギア54を含む駆動手段50を備える。被 駆動手段60は、中間軸66に結合する回転可能な非円形被駆動ギア62を含む。中間 軸66は、入力軸52と平行であるがオフセット配置され、非円形駆動ギア54が非円 形被駆動ギア62と係合してこれを回転するように形成され、それによって中間軸 66を回転させるようになっている。被駆動手段60の例は、さらにそれぞれ中間軸 66と出力軸64に結合する１対の相補的ギア等の伝達手段70を含むようにし、回転 エネルギーを中間軸66から出力軸64に伝え、出力軸64とドラム78を回転させるよ うにすることができる。又は、伝達手段70は、例えば円形ギア、Ｖベルト、調節 ベルト、連続チェーン等又はこれらの組合せのような回転エネルギーを１つの軸 から他の軸へ伝えることのできる公知の機構を含むようにすることができる。さ らに、伝達手段70は第２の相補的非円形ギアの対を含むようにし、さらに速度を 変化させることができるようにすることができる。駆動手段50は、好適な歯車装 置により入力軸52に作動的に結合するモーターを含むようにすることもできる。 従って、使用においてモーターが入力軸52を回転させ、それが非円形駆動ギア54 を回転させ、それが次に非円形被駆動ギア62と中間軸66を回転させ、それらが次 に出力軸64とドラム78を回転させる。 上述の本発明の色々の態様で例示したように、装置30に非円形駆動ギア54と非 円形被駆動ギア62を使用すると、連続的にある速度で移動する別体部品32を受け 取り、異なる速度で移動する基体ウェブ34にその部品を付与するための安価で付 与可能な方法を得ることができる。角速度を可変とするため、非円形駆動ギア又 は非円形被駆動ギアの半径は変化する。さらに、これらの非円形ギアの中心間距 離は一定なので、非円形被駆動ギア即ち出力ギアの半径は入力ギアの半径の変化 に対応して、回転中ギアが係合する即ち噛み合うように変化する。非円形ギアの それぞれの設計は、所望の出力関数を得るように解析的に制御することができる 。例えば、一般的な相補的非円形ギアの対の速度グラフを図８に示す。従って、 相補的非円形ギア54と62の組合せを本発明の移送手段40を駆動するのに使用する と、角速度が変化し、決まった時間の間速度が一定となるようにすることができ る。固定速度の期間は、別体部品32を受け取り基体ウェブ34に付与するとき、実 質的に弧の長さが接触する間に移送される場合は特に有利である。 本発明に使用するような非円形ギアは、コネチカット州、スタンフォードにあ るクニガムインダストリー(Cunningham Industres，Inc.)から購入することがで きる。又は、当業者は図８に示すような所望の出力関数が与えられれば、非円形 ギアのセットを製造することができる。例えば、図９に示すような非円形ギアの セットの設計は次のように展開することができる。第１に、移送手段がたどる軌 道パスの適正な半径、適正なギア比、非円形ギアの適正なギア角を決めるために 、図８のように所望の工程速度とドエルを含む出力関数を設計しなければならな い。第２に、図９に示すような、非円形ギアの変化即ち加速／減速部分を行う係 数を計算しなければならない。いったん、角度、比、係数が分かると、ギア間距 離が選ばれ、非円形ギアの所望の半径が決まる。 軌道パスの半径は、図８に示す出力関数カーブの下の全面積を計算することに より決まる。これを行う式は次の通りである。 Ａｒｅａ＝Ｌ₁＋0.5（ｂ₁＋ｂ₂）（Ｌ₂−Ｌ₁） (1) Ｒ＝Ａｒｅａ／２π (2) ここに、 Ｒ＝軌道パスの半径(mm) Ａｒｅａ＝出力関数カーブの下の面積(mm) Ｌ₁＝移送手段の低速(mm/繰り返し) Ｌ₂＝移送手段の高速(mm/繰り返し) ｂ₁＝カーブの台形部分の合計時間（繰り返し） ｂ₂＝高速でのドエルの合計時間（繰り返し） ｂ₃＝低速でのドエルの合計時間（繰り返し） いったん軌道パスの半径が決められると、図９に示すように非円形ギアの比は 次のように決められる。 θinslow ＝２πｂ₃ (3) θinfast ＝２πｂ₂ (4) θinaccel ＝２π（ｂ₁−ｂ₂） (5) θoutslow ＝（Ｌ₁ｂ₃）／Ｒ (6) θoutfast ＝（Ｌ₂ｂ₂）／Ｒ (7) θoutaccel＝[２(ｂ₁−ｂ₂)(Ｌ₁/２+(Ｌ₂−Ｌ₁)/４))]/Ｒ (8) 低速比＝Ｙ₁＝θoutslow／θinslow＝Ｌ₁／（２π(Ｒ)） (9) 高速比＝Ｙ₂＝θoutfast／θinfast＝Ｌ₂／（２π(Ｒ)） (10) いったん適正な比と角度が選ばれると、非円形ギアの形を決める係数を計算す ることができる。遷移部に正弦関数で設計されたギアが実際上よい結果を与える ことが分かった。ギアの遷移部の形状を決める関数は、次の通りである。 η_accel＝Ａ−Ｂcos （Ｃθ） (11) ここに、η_accel＝遷移部を角度位置の関数で表す比 Ａ＝（Ｙ₁＋Ｙ₂）／２ (12) Ｂ＝（Ｙ₂−Ｙ₁）／２ (13) Ｃ＝２π／θinaccel (14) いったん非円形ギア間の中心間距離が選ばれると、非円形ギアの実際のピッチ 線の半径を決めることができる。ギア半径は次式で与えられる。 Ｒ_{driven gear}＝Ｄ_center／（１＋η_accel） (15) Ｒ_{drive gear} ＝Ｄ_center−Ｒ_{driven gear} (16) ここに、 Ｒ_{driven gear}＝非円形被駆動ギアの半径 Ｒ_{drive gear} ＝非円形駆動ギアの半径 Ｄ_center＝所望のギア中心間距離 遷移部に上述の式(11)を使って所望の間隔で比を計算することにより、式(15) と(16)を使ってピッチ線の滑らかなカーブを得ることができる。このピッチ線の 滑らかなカーブが、非円形ギアの製造に使うギアブランクを作成するのに使用さ れる。 従って、相補的非円形ギアの輪郭の設計は解析的に決め、可変の角速度を含み 決まった速度の期間のある所望の出力関数を得ることができる。相補的非円形ギ アを２セット使用すると、第１セットの出力角度は第２セットの入力角度になる 。さらに、ギアの角度の合計は２πラジアン即ち３６０°にならなければならな い。 別体部品を連続的に動くウェブに付与できるように別体部品の速度を変化させ る上述のスリップギャップ法等の従来の方法と比較して、非円形ギアを使用する と、速度を大きく変化させることができ、決まった時間一定の速度を維持するこ とができる。非円形ギアの使用で得られる固定した速度の期間は、部品の長さと 位置を正確に制御するように正確でかつ安価に設計することができる。 例えば、本発明の色々の態様で、非円形ギア54と62の輪郭は、回転可能な移送 手段40が部品32の速度にほぼ等しい一定の表面速度を維持しながら、部品32を受 領ゾーン42で受け取るように解析的に設計される。さらに、非円形ギア54と62の 輪郭は、回転可能な移送手段40が受領ゾーン42から付与ゾーン44に動くと、回転 可能な移送手段40の表面速度が一定の第２表面速度に変化するように設計される 。ここで使用する「表面速度」という言葉は、移送手段40の外周表面の速度を言 う。非円形ギアの輪郭は、部品が付与ゾーン44で基体ウェブに付与されるとき、 運ばれる部品32の速度が基体ウェブ34の速度にほぼ等しくなるように設計する。 移送 手段40の表面速度は、受領ゾーン42と付与ゾーン44で、移送手段40が０°から３ ００°回転する間、好ましくは１０°から３００°回転する間、さらに好ましく は１２０°から２４０°回転する間、ほぼ一定に保持される。さらに、移送手段 40が受領ゾーン42から付与ゾーン44に動くときの表面速度の加速又は減速は、少 なくとも約0.9：１から約２０：１、好ましくは約0.9：１から約１０：１、さら に好ましくは約0.9：１から約４：１の速度比となる。ここで使用する「速度比 」という言葉は、部品32が基体ウェブ34に付与されるときの移送手段40の表面速 度と、部品32が受け取られるときの移送手段40の表面速度との比をいう。 図１に示すように、本発明の色々の構成で例示される移送手段40は、さらに受 領ゾーン42で別体部品32を掴みその部品を付与ゾーン44に移送するため、グリッ プ手段46を含むようにすることができる。本発明の特定の態様では、グリップ手 段46は比較的低圧の領域を造る真空手段を含むようにすることができる。真空手 段は、選択的に真空にするためのポートを含むようにすることもできる。受領ゾ ーン42で真空にし、付与ゾーン44で部品32が基体ウェブ34に付与されるとき真空 でなくすようにすることができる。このように、部品がグリップ手段46の掴み動 作から自由であるときはないので、移送プロセスの間いつも部品32を確実に制御 することができる。又は、グリップ手段が部品を掴み放すのに、機械的クランプ 、電気的クランプ、磁気的クランプ等、又はこれらの組合せ等の公知の技術を含 むようにすることもできる。 図１と７に示すように装置30の色々の態様では、さらに入力部品コンベヤ手段 80と出力部品コンベヤ手段82とを備えるようにすることもできる。入力部品コン ベヤ手段80は、別体部品32を移送手段40に供給する。出力部品コンベヤ手段82は 、基体ウェブ34を運ぶ。 本発明の方法と装置は、おしめ、トレーニングパンツ、成人失禁用品等の物品 の製造に使用することができる。この方法と装置は、ウエスト部弾性体、脚部弾 性体、テープ、スナップ、フックとループ材料等の別体部品即ち要素をおしめ又 は失禁用品に付与するのに使用することができる。おしめと失禁用品は、例えば 1987年11月３日にエンローらに発行された米国特許第4,704,116 号、1989年１月 17日にメイヤーらに発行された米国特許第4,704,116 号、1987年12月１日にボラ ンドらに発行された米国特許第4,710,187 号、1988年９月13日にプロクシマイヤ ーらに発行された米国特許第4,770,656 号、1988年８月９日にロエスラーらに発 行された米国特許第4,762,521 号に記述され、その開示内容をここに組み込む。 図３Ａ、３Ｂ、４、５に示す構成のような特定の態様では、本発明の装置30は 脚部弾性体を使い捨ておしめに付与するのに使用することができる。例えば、連 続的に動く伸縮性材料のウェブ36がピンチナイフカッター84に供給される。ピン チナイフカッター84が、伸縮性材料のウェブ36を別体部品32に切断し、それが受 領ゾーン42の移送手段40上に供給される。脚部弾性体32は、真空を含むグリップ 手段46により回転するとき移送手段40上に保持される。受領ゾーン42で真空にさ れ、付与ゾーン44で部品32が基体ウェブ34に付与されるとき真空でなくされる。 組合わさって移送手段40を回転させる駆動手段50と被駆動手段60は、一対の相補 的非円形ギア54と62を含む。非円形ギア54と62の輪郭は、上述したように非円形 ギア54と62と移送手段40が回転し、脚部弾性体32が受け取られ付与されるとき、 移送手段40がほぼ一定の表面速度を保持するように設計される。例えば、移送手 段40は、伸縮性材料ウェブ36の速度にほぼ等しい一定の表面速度を保持しながら 、受領ゾーン42で脚部弾性体32を受け取る。次に、移送手段40の表面速度は、脚 部弾性体部品32が付与ゾーン44でおしめのウェブ34に付与されるとき、運ばれる 脚部弾性体部品32の速度がおしめのウェブ34の速度にほぼ等しくなるように一定 の第２速度に変化する。次に、移送手段40の速度は伸縮性材料ウェブ36の速度に ほぼ等しい速度に戻る。 おしめのウェブ34に付与される脚部弾性体部品32は、伸縮性即ち伸びる性質を 有するどのような材料で作ってもよい。このような材料の例は、天然ゴム、合成 ゴム、熱可塑性エラストマーポリマーのフィルム即ち層を含み、パネルであって もよく、１つ又は多重の糸即ちフィラメント、又はそのリボンであってもよい。 またこれらの材料は、熱収縮性又は熱伸縮性であってもよい。さらに、これらの 伸縮性材料は、伸張結合したラミネートとしてスパンボンドポリマー材料等のギ ャザーを寄せられる層を設けて形成してもよい。例えば、好適な伸張結合したラ ミネートは、スパンボンドポリプロピレンの0.4オンス／平方ヤードの２つのギ ャザーを寄せられる層を備え、間に坪量約0.5オンス／平方ヤードの層状又は別 体の糸の材料のクラトンエラスチック(Kraton elastic)等のメルトブロー伸縮性 材料を有する。エラストマー層は伸張され、次にポリプロピレンの２つの層がエ ラストマー層に接合され、エラストマー層を緩めるとポリプロピレン層にギャザ ーが寄せられる。材料は、空気を通しても通さなくてもよい。 上述の例は脚部弾性体をおしめに付与することに関するが、本発明は部品を動 くウェブに運ぶとき、速度変化と一定速度の期間を必要とするどのような環境で でも利用することができる。 本発明は特定の態様について詳細に記述してきたが、当業者は前述のことを理 解すれば容易にこれらの態様の代替、変形、均等を考えることができる。従って 、本発明の範囲は請求の範囲とその均等の範囲である。

───────────────────────────────────────────────────── 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， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１速度で移動する別体部品を受け取り、前記部品を第２速度で移動する基 体ウェブに付与する装置において、 a)回転するとき受領ゾーンと付与ゾーンを通る軌道パスに沿って動くように構 成され、前記部品を受け取って付与する少なくとも１つの回転可能な移送手段、 b)回転エネルギーを伝達し、少なくとも１つの回転可能な非円形駆動ギアを含 む駆動手段、 c)前記駆動手段から前記エネルギーを受け、少なくとも１つの回転可能な非円 形被駆動ギアを含み、前記移送手段を回転させるように形作られた少なくとも１ つの被駆動手段を備えることを特徴とする装置。 ２．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記移送手段は前記部品が前記 受領ゾーンで受け取られるときほぼ一定の第１表面速度を保持し、前記部品が前 記付与ゾーンで付与されるときほぼ一定の第２表面速度を保持するように形作ら れたことを特徴とする装置。 ３．請求の範囲第２項に記載した装置であって、前記第１表面速度は前記部品の 前記第１速度にほぼ等しく、前記第２表面速度は前記基体ウェブの前記第２速度 にほぼ等しいことを特徴とする装置。 ４．請求の範囲第２項に記載した装置であって、前記第１表面速度と前記第２表 面速度とは、速度比が少なくとも0.9：１であることを特徴とする装置。 ５．請求の範囲第２項に記載した装置であって、前記移送手段は少なくとも約１ ０°回転する間前記第１表面速度と前記第２表面速度を保持することを特徴とす る装置。 ６．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記非円形駆動ギアは入力軸に 結合し、前記移送手段と前記非円形被駆動ギアは出力軸に結合し、前記出力軸は 前記入力軸と平行であるがオフセット配置され、前記非円形駆動ギアが前記非円 形被駆動ギアと係合しこれを回転させ、それにより前記出力軸と前記移送手段を 回転するように形成されたことを特徴とする装置。 ７．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記非円形駆動ギアは入力軸に 結合し、前記移送手段は出力軸に結合し、前記非円形被駆動ギアは前記中間軸に 結合し、前記中間軸は前記入力軸と平行であるがオフセット配置され、前記非円 形駆動ギアが前記非円形被駆動ギアと係合しこれを回転させ、それにより中間軸 を回転するように形成され、前記被駆動手段は前記エネルギーを前記中間軸から 前記出力軸に伝達する伝達手段を備え、それにより前記出力軸と前記移送手段を 回転させることを特徴とする装置。 ８．請求の範囲第７項に記載した装置であって、前記伝達手段は前記中間軸に結 合した第１ギアと前記出力軸に結合した第２ギアとを備え、前記出力軸は前記中 間軸と平行であるがオフセット配置され、前記第１ギアが前記第２ギアと係合し これを回転させるように形成されたことを特徴とする装置。 ９．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記移送手段は、前記受領ゾー ンで前記部品を掴み前記部品を前記付与ゾーンで開放するグリップ手段を備える ことを特徴とする装置。 10．請求の範囲第９項に記載した装置であって、前記グリップ手段は比較的低圧 の領域を作る真空手段を備えることを特徴とする装置。 11．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記移送手段は、前記受領ゾー ンで前記部品を掴み前記付与ゾーンで前記部品を開放するための真空手段を有す るコンベヤを備えることを特徴とする装置。 12．請求の範囲第１１項に記載した装置であって、前記コンベヤは前記部品が前 記受領ゾーンで受け取られるときほぼ一定の第１表面速度を保持し、前記部品が 前記付与ゾーンで付与されるときほぼ一定の第２表面速度を保持するように形成 されたことを特徴とする装置。 13．請求の範囲第１２項に記載した装置であって、前記第１表面速度は前記部品 の前記第１速度にほぼ等しく、前記第２表面速度は前記基体ウェブの前記第２速 度にほぼ等しいことを特徴とする装置。 14．請求の範囲第１項に記載した装置であって、前記移送手段は、前記受領ゾー ンで前記部品を掴み前記付与ゾーンで前記部品を開放するための真空手段を有す る回転可能なドラムを備えることを特徴とする装置。 15．請求の範囲第１４項に記載した装置であって、前記ドラムは前記部品が前記 受領ゾーンで受け取られるときほぼ一定の第１速度を保持し、前記部品が前記付 与ゾーンで付与されるときほぼ一定の第２速度を保持することを特徴とする装置 。 16．請求の範囲第１５項に記載した装置であって、前記第１表面速度は前記部品 の前記第１速度にほぼ等しく、前記第２表面速度は前記基体ウェブの前記第２速 度にほぼ等しいことを特徴とする装置。 17．第１速度で移動する弾性材料ウェブの別体部品を受け取り、前記部品を第２ 速度で移動する基体ウェブに付与する装置において、 a)第１同心軸に結合し、前記第１移送手段が回転するとき受領ゾーンと付与ゾ ーンを通る軌道パスに沿って動くように構成され、前記部品を受け取って付与す る回転可能な第１移送手段、 b)回転エネルギーを伝達し、入力軸に結合する回転可能な非円形駆動ギアを含 む駆動手段、及び、 c)前記駆動手段から前記エネルギーを受けさらに伝達し、第１中間軸に結合し た回転可能な第１非円形被駆動ギアを含む第１被駆動手段、を備え、 前記第１中間軸は前記入力軸と平行であるがオフセット配置され、前記駆動 ギアが前記第１被駆動ギアに係合してこれを回転させるように形成され、前記第 １被駆動手段は前記エネルギーを前記第１同心軸に伝達することができ、それに より前記第１同心軸と前記第１移送手段とを回転させ、 d)前記部品を受け取り付与し、前記第１同心軸と同心の第２同心軸に結合し、 第２移送手段が回転するとき前記受領ゾーンと前記付与ゾーンを通る軌道パスに 沿って動く回転可能な第２移送手段、及び、 e)前記駆動手段から前記エネルギーを受け入れさらに伝達し、第２中間軸に結 合した回転可能な第２非円形被駆動ギアを含む第２被駆動手段、が設けられ、 前記第２中間軸は前記入力軸と平行であるがオフセット配置され、前記駆動 ギアが前記第２被駆動ギアに係合してこれを回転させるように形成され、前記第 ２被駆動手段は前記エネルギーを前記第２同心軸に伝達することができ、それに より前記第２同心軸と前記第２移送手段とを回転させ、 f)前記部品を受け取り付与し、前記第1,第２同心軸と同心の第３同心軸に結合 し、第３移送手段が回転するとき前記受領ゾーンと前記付与ゾーンを通る軌道パ スに沿って動く回転可能な第３移送手段、及び、 g)前記駆動手段から前記エネルギーを受け入れさらに伝達し、第３中間軸に結 合した回転可能な第３非円形被駆動ギアを含む第３被駆動手段、が設けられ、 前記第３中間軸は前記入力軸と平行であるがオフセット配置され、前記駆動 ギアが前記第３被駆動ギアに係合してこれを回転させるように形作られ、前記第 ３被駆動手段は前記エネルギーを前記第３同心軸に伝達することができ、それに より前記第３同心軸と前記第３移送手段とを回転させ、 前記第1,第2,第３移送手段は、前記部品が前記受領ゾーンで受け取られると きほぼ一定の第１表面速度を保持し、前記部品が前記付与ゾーンで付与されると きほぼ一定の第２表面速度を保持し、前記第１表面速度は前記部品の前記第１速 度にほぼ等しく、前記第２表面速度は前記基体ウェブの前記第２速度にほぼ等し いことを特徴とする装置。 18．請求の範囲第１７項に記載した装置であって、個々の前記移送手段は前記移 送手段が少なくとも１０°回転する間、前記第１表面速度と前記第２表面速度を 保持するように形成されたことを特徴とする装置。 19．請求の範囲第１７項に記載した装置であって、前記第１表面速度と前記第２ 表面速度は少なくとも0.9：１の速度比であることを特徴とする装置。 20．第１速度で移動する別体部品を受け取り、前記部品を第２速度で移動する基 体ウェブに付与する方法において、 a)受領ゾーンで前記別体部品を受け取り、付与ゾーンで前記部品を前記基体ウ ェブに付与する回転可能な移送手段を設け、 b)前記別体部品を前記受領ゾーンで受け取るとき前記別体部品の前記第１速度 にほぼ等しく、前記別体部品を前記付与ゾーンで前記基体ウェブに付与するとき 前記基体ウェブの前記第２速度にほぼ等しい速度となる可変速度で前記移送手段 を回転し、少なくとも１つの回転可能な非円形駆動ギアを含む駆動手段と、少な くとも１つの回転可能な非円形被駆動ギアを含む被駆動手段とによって前記回転 が与えられ、前記駆動ギアが前記被駆動ギアに係合してこれを回転させ、次に該 被駆動ギアが前記移送手段を前記可変速度で回転させるように形成され たことを特徴とする方法。