SE501157C2 - Förfarande för att i en bana av skiktmaterial skapa ett veck innehållande en elastiktråd samt anordning därför - Google Patents

Description

15 20 25 30 501 157 2 tens sammanföringshastighet tills dess att åtminstone en av de två motstående kanter hos bärelementen, som vid deras sammanföringsrörelse närmas varandra, tangerar en elastikt- räds rörelsebana, och att de delar av materialbanan, vilka i bärelementens sammanförda läge anligger mot varandra, fästes till varandra åtminstone utefter en relativt bärelementens sammanföringsriktning tvärgående linje. Detta förfarande kan lätt integreras i kända produktionsförfaranden, vid vilka en bana av höljesmaterial sammanföres med en annan materialbana för resten av produkten för att bilda slutprodukten, genom att bärelementens sammanföringsrörelse är överlagrad en fram- matningsrörelse.

En anordning för att utföra förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknad av två element för att uppbära en material- bana, vilka är förflyttbara relativt varandra mellan ett åtskilt och ett sammanfört läge, organ för att förflytta bärelementen, organ för att hålla en eller flera elastiktrå- dar i ett bestämt läge ovanför bärelementen och i mellan- rummet mellan dessa i deras åtskilda läge, organ för att föra elastiktråden eller trådarna nedåt i mellanrummet mellan bärelementen i takt med att bärelementen förflyttas emot varandra, samt medel för att i bärelementens sammanförda läge fästa motstående delar av en i mellanrummet mellan bärelemen- ten befintlig materialbana till varandra åtminstone utefter en relativt bärelementens samanföringsriktning tvärgående linje.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen ett roterbart hjul, vilket uppbär ett flertal periferiella bärelement, vilka är förflyttbara i omkretsled relativt varandra med hjälp av länkmekanismer, vilka via överföringsorgan är drivna av samma drivorgan som åstadkomer hjulets rotation.

Utföringsformer av ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka; 10 15 20 25 30 35 501 157 3 fig. 1A-1D visar i en schematisk tvärsnittsvy olika steg i ett förfarande enligt uppfinningen för att skapa ett veck innehållande en elastiktråd i en bana av skiktmaterial, fig. 2A-2D visar i en schematisk tvärsnittsvy olika steg i ett förfarande enligt uppfinningen för att skapa två veck innehållande en elastiktråd i en bana av skiktmaterial. fig. 3 visar i en schematisk tvärsnittsvy en utföringsform av en anordning enligt uppfinningen för att i en löpande materi- albana skapa en rad av efter varandra följande veck innehål- lande elastiktrådar, fig. 4 visar i en schematisk delvy rörelseöverföringsmekanis- merna för olika komponenter i anordningen i figur 3, fig. 5 visar schematiskt en vy ovanifrån av en centreringsme- kanism för hållarelement för elastiktrådar, och fig. 6 visar en perspektivvy av delar av anordningen i figu- rerna 3-5.

I figur LA har en bana 1 av skiktmaterial, vilket exempelvis utgöres av ett fibertyg, t.ex. ett s.k. nonwoven, lagts över två bärelement 2 resp. 3, vilka är åtskilda från varandra med ett bestämt avstånd och sträcker sig över hela materialbanans bredd, dvs. materialbanans utsträckning i en riktning vinkel- rätt mot papprets plan. I mellanrummet mellan bärelementen 2,3 hålles en förspänd elastiktråd 4 strax ovanför material- banan 1. Denna sträcker sig utanför banans 1 kanter. Bärele- menten 2,3 är förflyttbara till och ifrån varandra och i figur 1B har de förflyttats ett stycke emot varandra. Samti- digt har elastiktråden 4 förflyttats nedåt. I figur IC har bärelementen ytterligare närmats varandra och elastiktråden förts ytterligare nedåt. Dessa förflyttningar indikeras med pilar i figurena. I figur 1D har bärelementen 2,3 sammanförts och anligger mot de mellanliggande delarna av materialbanan 1 med en viss kraft. Denna anliggning utnyttjas för att förena 10 15 20 25 35 501 157 4 dessa delar av materialbanan till varandra för att försegla vecket i dess bas utefter bärelementens tvärgående kanter.

Denna försegling åstadkommes på lämpligt sätt, exempelvis genom limning, ultraljudsvetsning eller värmesvetsning, be- roende på egenskaperna hos det använda skiktmaterialet. I figur 1 indikeras med streckade pilar att en kraft F före- trädesvis anbringas vid veckets tvärändar för att där fästa ändarna av tråden 4 till de motstående delarna av vecket. Även denna infästning kan åstadkommas genom limning, ultra- ljudsvetsning eller värmesvetsning.

I figurerna 2A-2D visas på samma sätt som i figurena LA-1D hur två veck innehållande en elastiktråd skapas i en variant av förfarandet enligt uppfinningen. Samma hänvisningsbeteck- ningar som i fig. 1A-1D användes för att beteckna likadana element.

Förfarandet enligt figurerna 2A-2D skiljer sig från förfaran- det enligt figurerna 1A-1D i huvudsak genom att elastiktrå- darna 4 och 5 förflyttas annorlunda. Till en början är det ingen skillnad utan trådarna 4 och 5 förflyttas nedåt i takt med att bärelementen 2,3 närmas varandra. Denna nedåtför- flyttning fortfar liksom vid förfarandet enligt figurerna 1A- 1D tills bärelementens 2,3 kanter vid sammanförandet av bärelementen når fram till elastiktrådarnas 4 och 5 vertikala rörelsebanor, vid vilken tidpunkt elastiktrådarnas nedåt- gående rörelse hejdas. Denna tidpunkt illustreras i figur 1D, vid vilken bärelementens kanter sammanfaller med elastiktrå- dens nedåtgående rörelsebana i sitt sammanförda läge, resp. figur 2B, vid vilken bärelementens kanter är åtskilda från varandra med ett avstånd motsvarande avståndet mellan elas- tiktrådarna 4 och 5. Det är naturligtvis möjligt att utgående från läget i figur 2B ge trådarna en snett mot varandra nedåtriktad rörelse och på detta sätt erhålla ett likadant veck som i figur 1D innehållande två elastiktrådar, men i så fall kan detta enklare åstadkomas genom att från början anordna trådarna bredvid varandra. I stället ges trådarna, såsom indikeras med pilar i figur 2C, en uppåtgående rörelse, vilken liksom den tidigare nedåtgående rörelsen sker i takt 10 15 20 25 35 501 157 5 med bärelementens sammanföringsrörelse. Hed uttrycket ”i takt med' avses i föreliggande ansökan att trådarna förflyt- tas med en sådan hastighet att väsentligen inga sträckspän- ningar uppkommer i materialbanan under veckbildningen. För de symmetriskt placerade trådarna i figurerna IA-2D innebär detta att de delar av materialbanan 1, som är belägen mellan kanten av ett bärelement 2,3 och närmaste elastiktråd 4,5 skall röra sig i en cirkelbåge med konstant radie i förhål- lande till denna kant, vilket gör att relationen mellan bärelementens sidogående rörelse och trådarnas nedåtgående rörelse kan beräknas med hjälp av enkla geometriska betrak- telser. Om däremot veck med olika långa skänklar skall skapas kompliceras rörelsemönstren, varför det föredrages att att åstadkomma detta genom sidoförflyttning av trådarna, före- trädesvis efter att deras vertikalrörelser helt eller i det närmaste har avslutats. Om flera trådar skall anbringas i samma veck placeras dessa i utgångsläget företrädesvis ovan- för varandra och enbart den understa tråden av dessa anligger mot materialbanan i inledningsskedet. m således två trådar skall anbringas i vart och ett av de två vecken som bildas vid förfarandet enligt figurerna 2A-2D placeras sålunda den andra tråden ovanför och sidledsförskjuten relativt motsva- rande veckbildande tråd 4 resp. 5.

Vid förfarandet enligt uppfinningen utnyttjas således elas- tiktrådarna för att styra veckbildandet och hålla material- banan sträckt under veckbildandet. Detta innebär att trådar- nas nedåtgående rörelse måste vara positivt styrd, dvs. trådarnas yttre ändar, vilka uppbäres av hållarorgan som i tvärled är placerade ett stycke utanför materialbanans längs- gående kanter måste förflyttas nedåt i takt med nedåtsväng- ningen av materialbanan relativt bärelementens tvärkanter.

Eftersom materialbanorna vid den tillämpning uppfinningen främst är avsedd för är mycket böjliga erhålles en säker styrning även med en ringa förspänning av trådarna. För den uppåtgående rörelsen, t.ex. enligt figurerna 2C och 2D, är en positiv styrning inte helt nödvändig p.g.a. att elastiktrå- darnas förlängbarhet medger att materialbanan drar med sig trådarna uppåt under sin uppåtgående rörelse påtvingad av 10 15 20 25 30 35 501 157 6 bärelementens sammanföringsrörelse från läget enligt figur 2B till sammanfört läge enligt figur 2D. Emellertid föredrages det att även styra elastiktrådarnas uppåtgående rörelse för att i huvudsak förhindra att sträckspänningar uppkommer i materialbanan, vilka skulle påverka elastiktrådarna med en snett uppåtriktad kraft. Vidare skall trådarna åtminstone i bägge ändar av ett format veck fästas till materialbanan, vilket speciellt vid liminfästning underlättas om dessa ändar i såväl längs- som tvärled förflyttas i samma rörelsemönster som intilliggande delar av materialbanan.

Rörelserna hos bärelement och elastiktrådar kan åstadkommas på många sätt inom ramen för en fackmans kompetens, exempel- vis medelst synkront styrda hydraulcylindrar och liknande.

Emellertid är såsom nämnts tidigare uppfinningen främst avsedd att tillämpas på en löpande materialbana, vilket innebär att bärelementens sammanföringsrörelse skall över- lagras en matningsrörelse, och drivorganen för matningsrörel- sen utnyttjas lämpligen även för att åstadkoma sammanför- ingsrörelsen för bärelementen och elastiktrådarnas rörelser.

Anordningar, i vilka samma drivorgan användes för att åstad- komma en matningsrörelse och överlagrade rörelser hos bärele- ment med hjälp av länkmekanismer och dylikt är väl kända inom tekniken. US-A-4 880 102, US-A-4 394 899, GB-A-2 069 440 och GB-A-1 560 748 visar alla anordningar av denna typ, vilkas principer kan tillämpas för att åstadkoma på en matnings- rörelse överlagrade rörelser.

Ett föredraget utförande av en anordning för att skapa veck innehållande elastiktrådar i en löpande materialbana skall nu beskrivas med hänvisning till figurerna 3 till 6.

I figur 3 visas ett schematiskt tvärsnitt av ett roterande hjul 6 för att forma veck i en löpande materialbana 1, vil- kens löpriktning markeras med pilar W i figuren, i enlighet med det med hänvisning till figurerna 2A-2D beskrivna för- farandet. 10 15 20 25 35 501 157 7 Detta hjul 6 roterar i motursriktningen, såsom indikeras med pilen R i figur 3, och uppbär periferiella, cirkelbågformiga bärelement 2a-2f, 3a-3f. Dessa bärelement roterar tillsammans med hjulet 6 och dessutom rör de sig under ett rotationsvarv mot och ifrån varandra genom en på rotationsrörelsen över- lagrad rörelse, vilken åstadkommes genom tillämpning av genom de tidigare nämnda dokumenten US-A-4 880 102, US-A-4 394 899, GB-A-2 069 440 och GB-A-1 560 748 kända konstruktionsprin- ciperna.

De runt hjulets 6 omkrets efter varandra belägna alternerande bärelementen 2a-2f resp. 3a-3f är identiska med varandra och komer under sin rotation att röra sig på samma sätt. Hjulet 6 uppbär vidare efter varandra placerade elastiktrådar 4 och 5, vilka påföres i figur 3 icke visade hållarorgan i mellan- rummet mellan bärelementen 2a och 3a, såsom indikeras med pilen T i figuren. I syfte att underlätta förståelsen av upp- finningen visas i figur 3 även ett stationärt styrelement 7 för elastiktrådarna 4,5, vilket är beläget utanför den rela- tivt betraktaren av figur 3 bortre sidokanten av själva hjulet 6. Ett likadant styrelement och likadana hållarorgan är även placerade utanför hjulets 6 andra sidokant.

Vid rotation av hjulet 6 kommer sålunda bärelementen 2a och 3a att successivt inta lägena för bärelementen 2b-2f resp. 3b-3f och elastiktrådarna kommer av styrelementen 7 att föras i en radiellt inåt-radiellt utåtgående rörelsebana väsent- ligen överensstämmande med den ned- och uppåtgående rörelse- banan i figurerna 2A-2D i takt med bärelementens sammanför- ingsrörelse. I figur 3 indikeras de olika positionerna för mittpunkterna mellan bärelementens kanter med I-XII. Genom att samma styrelement 7 utnyttjas för bägge trådarna 4,5 kommer trådarna 4,5 att under veckformandet inta något skilda radiella positioner till skillnad från det ideala förfarandet enligt figurerna 2A-2D men, såsom framgår av figur 3, är dessa skillnader i radiell position hos paren av elastiktrå- dar 4,5 så små att de inte har någon betydelse för slutresul- tatet. Styrkurvan hos styrelementen 7 bör företrädesvis utformas så att dessa skillnader kompenseras, vilket t. ex 10 15 20 25 30 35 501 157 8 innebär att elastiktråden 4 belägen mellan bärelementen 2c och 3c är placerad på ett något större avstånd från kanten av bärelementet 3c än vad som vore fallet om trådarna skulle styras på samma sätt som i figur 2B, i vilken trådarna 4,5 är belägna på samma avstånd från kanten av bärelementen 4 resp. 5, för att materialbanan 1 hela tiden skall vara sträckt.

Sammanföringsrörelsen för bärelementen 2a,3a börjar inte förrän de i mellanrummet mellan dessa element vid T påförda trådarna 4,5 under hjulets 6 rotation passerat positionen II.

I denna position sprejas lim medelst spraymunstycken 8 på trådarna 4,5 och omgivande delar av materialbanan 1 i områden vid sidokanterna hos denna. Därefter stöter trådarna 4,5 efter varandra på styrelementen 7 och styres av dessa i en radiellt inåtriktad rörelsebana i takt med att bärelementen förs mot varandra fram till positionen V, i vilken de mellan bärelementens tvärkanter och närmaste elastiktråd belägna 'delarna av materialbanan har svängt 90 grader kring resp. kant. Därefter styres trådarna i en radiellt utåtgående bana tills de i positionen VIII kommer till anliggning mot bärele- mentens undersidor eller närmare bestämt mot denna undersida invikta delar av materialbanan 1. Ett limunstycke 9 för att påföra en limsträng på de delar av materialbanan 1, som vid positionen VIII tryckes mot varandra av bärelementens kanter, är placerat i positionen VII. Veckformningen är således avslutad vid positionen VIII. Materialbanan tas därefter bort från hjulet 6 och för att detta skall kunna ske utan att elastiktrådarna i nämnvärd utsträckning skall behöva närma sig varandra och därigenom spännas utöver sin förspänning sker borttagandet företrädesvis inte förrän vid positionen X, vid vilken bärelementens kanter har avlägsnat sig från varan- dra i en sådan grad att avståndet dememellan i det närmaste överenstämmer med avståndet mellan trådarna.

För att hålla fast banan 1 på bärelementen och därmed för- hindra att denna glider i förhållande till bärelementens kanter är dessa företrädesvis på översidorna klädda med ett friktionsökande material. Därigenom säkerställes 10 15 20 25 30 35 501 157 9 att samma banlängd alltid befinner sig i mellanrummet mellan angränsande bärelementkanter.

Såsom schematiskt visas i figur 4 innefattar mekanismen hos varje bärelement 2,3 för att åstadkomma deras relativa rörel- ser mot och från varandra ett kuggsektorelement 10, vilket är i ingrepp med en kuggkranssektion 11 fäst på undersidan av bärelementet. Varje kuggsektorelement 10 är rotationsfast förbundet med en tvärgående axel 12, vilken i sin tur på icke visat sätt är vridbart fäst till hjulet 6 så den följer hjulets rotationsrörelse. En svängning av elementet 10 till följd av en vridning av axeln 12 medför således att bärele- mentet förflyttas i omkretsriktningen. Axelns 12 vridning under hjulets 6 rotation styres företrädesvis av ett styr- spår, i vilket ena änden av en vevsläng eller liknande, vilkens andra ände är fast förbunden med axeln 12, löper.

Företrädesvis är axeln 12 genomgående och sträcker sig mellan två motstående kuggmekanismer 10,11 anordnade på motsatta kantpartier hos varje bärelement.

Vidare visas i figur 4 hållarelement för elastiktrådar i form av uppåtstående pinnar eller stift 13, vilka parvis är fästa till en hållare 14. Denna hållare visas ovanifrån i figur 5 och inrymer en kuggkrans 18, vilken är roterbart lagrad inuti hållaren 14 och i ingrepp med kuggstänger 15,16. Kugg- stängerna 15,16 är med hjälp av lämpliga styrningar lagrade i huset så att de kan förflyttas parallellt med varandra och vardera förbunden med ett bärelement via en ledad arm 17.

Genom den i hållaren 14 inrymda kuggmekanismen säkerställes att hållaren och därmed stiften 13 förblir i sama position relativt mittpunkten mellan bärelementens tvärkanter oavsett vilka rörelser dessa kanter utför till följd av hjulets 6 rotation.

Som framgår av den i figur 6 visade perspektivvyn utgöres elastiktrådarna 4,5 av en enda tråd utlagd över hållarna 13, vilket innebär att även elastiktrådarna kan utläggas kontinu- erligt ovanför,dvs radiellt utanför i figuren, materialbanan 1 i samband med att denna påföres hjulet 6. I figur 6 visas 10 15 20 25 30 501 157 10 även en tryckplatta 19, vilken i slutet av veckbildningen (positionen VIII i figur 3) anligger mot vecken för att ändarna hos trådarna 4,5, dvs de delar av den utlagda tråden som är belägna i kantområdena av vecken, säkert skall fästas till omgivande delar av materialbanan 1. Tryckplattan 19 skall således från ett utgångsläge, i vilket den är belägen under, dvs radiellt innanför trådarnas, lägsta position ( positionen V i figur 3), i slutskedet av veckbildningen föras uppåt från detta läge till i anliggning mot undersidan hos vecken. Även denna rörelse styres lämpligen medelst ett länksystem styrt av ett kamspår. Som framgår av figur 6 är tryckplattan 19 uppburen av en länkstång 20, vilken är ledat förbunden med en vevsläng 21, vilkens vridningsrörelse styres av ett stationärt kamspår (icke visat). Tryckplattan har ett länksystem 20,21 i varje ände, vilka länksystem är förbundna med varandra genom en tvärgående stång 23. Länkstångens 20 upp- och nedåtgående rörelse är vidare styrd i en styrning 22, vilken i sin tur lämpligen är förbunden med hållaren 14 för att även tryckplattan 19 skall vara centrerad relativt mittlinjen mellan bärplattornas kanter.

I en icke visad variant av den visade utföringsformen av veckformningsanordningen uppbäres hållarna 13 i förlängningar av tryckplattan 19 och denna styres i sitt kamspår så att ändarna av trådarna 4,5 följer samma bana som styrelementet 7 åstadkommer vid utförandet enligt figur 3. Vid en sådan variant krävs en stor precision vid utläggningen av trådarna 4,5 eftersom de positioner trådarna intar under hjulets rotation p.g.a. hållarnas 13 ned- och uppåtgående rörelser är helt avhängiga placeringen i höjdled på hållarna vid utlägg- ningen. Av denna anledning föredrages att styrelement 7 användes, vilka medger att en säker styrning erhålles utan krav på hög precision vid trådutläggningen.

Ett flertal modifieringar av den visade utföringsformen av en anordning för att skapa veck innehållande elastiktrådar är naturligtvis möjliga indm ramen för uppfinningen. Exempelvis kan en linjärt löpande transportbana utnyttjas i stället för det roterande hjulet i figur 3. Vidare kan inom ramen för 501 157 ll normal fackmannakompetens andra mekanismer än de beskrivna användas för att åstadkomma rörelserna hos de ingående kompo- nenterna och vidare kan ytterligare trådar placeras i vecken bredvid trådarna 4,5, vilka trådar då styres på tidigare angivet sätt.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 501 157 12 Patentkrav

1. Förfarande för att i en bana (1) av skiktmaterial skapa ett veck innehållande åtminstone en elastiktråd (4), k ä n n e t e c k n a t av att materialbanan placeras på två, från varandra åtskilda bärelement (2,3), att åtminstone en förspänd elastiktråd (4) placeras ovanför materialbanan i mellanrumet mellan bärelementens motstående kanter, att bärelementen föres emot varandra samtidigt som elastiktråden eller elastiktrådarna föres nedåt i mellanrummet mellan bärelementen i anliggning mot materialbanan och i takt med bärelementens sammanföringshastighet tills dess att åtminsto- ne en av de två motstående kanterna hos bärelementen, som vid deras sammanföringsrörelse närmas varandra, tangerar en elastiktråds rörelsebana, och att de delar av materialbanan, vilka i bärelementens sammanförda läge anligger mot varandra, fästes till varandra åtminstone utefter en relativt bärele- mentens sammanföringsriktning tvärgående linje. k ä n n e t e c k n a t av att ändarna hos elastiktråden (4) eller elastiktrådarna (4,5) fästes till omgivande delar av materialbanan (l) i bärelemen-

2. Förfarande enligt krav 1, tens (2,3) sammanförda läge.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att två elastiktrådar (4,5) placeras på samma höjd strax ovanför materialbanan (1) i mellanrumet mellan bärele- menten (2,3) åtskilda från varandra.

4. Förfarande enligt krav 1 till 3, k ä n n e t e c k n a t av att bärelementens (2,3) samanföringsrörelse överlagras en framatningsrörelse för materialbanan (1).

5. Anordning för att i en bana (l) av skiktmaterial skapa ett veck innehållande åtminstone en elastiktråd (4), n e t e c k n a d av två element (2,3) för att uppbära en k ä n ~ materialbana, vilka är förflyttbara relativt varandra mellan ett åtskilt och ett sammanfört läge, organ (l0,ll,l2) för att förflytta bärelementen, organ (13) för att hålla en eller l0 15 20 25 30 35 501 157 13 flera elastiktrådar (4,5) i ett bestämt läge ovanför bärele- menten (2,3) och i mellanrummet mellan dessa i deras åtskilda läge, organ (7) för att föra elastiktråden eller trådarna nedåt i mellanrummet mellan bärelementen i takt med att bärelementen förflyttas emot varandra, samt medel för att i bärelementens sammanförda läge fästa motstående delar av en i mellanrummet mellan bärelementen befintlig materialbana (1) till varandra åtminstone utefter en relativt bärelementens sammanföringsriktning tvärgående linje.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av organ för att förflytta bärelementen (2,3) i en kontinuerlig rörelse, på vilken bärelementens rörelse mot- och ifrån varandra är överlagrad.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen innefattar ett roterbart hjul (6), vilket uppbär ett flertal periferiella bärelement (2a-2f,3a-3f), vilka är förflyttbara i omkretsled relativt varandra med hjälp av länkmekanismer (l0,ll,l2), vilka via överföringsorgan är drivna av samma organ som åstadkommer hjulets (6) rotations- drivning.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att hålla elastiktrådar (4,5) innefattar en hållare (14), vilken uppbär uppstående hållarelement (13) och inrymer en centreringsanordning (15-18) för att centrera hållaren (14) relativt mittlinjen för mellanrummet mellan motstående kanter hos angränsande bärelement (2,3).

9. Anordning enligt något av kraven 7-8, k ä n n e - t e c k n a d av att länkmekanismerna (10,ll,l2) är styrda i stationära kamspår.

10. Anordning enligt något av kraven 5-9, k ä n n e - t e c k n a d av att organen (7) för att föra elastiktrådar- na (4,5) i en radiellt in- och utåtgående bana utgöres av en styrkurva hos ett stationärt element placerat mellan hållare- lementen (13) och bärelementens (2,3) periferikanter.