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Verfahren und Einrichtungen zum Aufbringen einzelner
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elastischer Bänder auf laufende Bahnen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zurn Aufbringen von einzelnen
elastischen Bändern, vorzugsweise Guiniriibänder, in vorgegebenen Längen und vorgegebener
Vorspannung, auf laufende Bahnen, wie beispielsweise Kunststoffolien oder Textilbahnen
oder andere, wobei die vorgespannten elastischen Bänder zugleich mit dem Aufbringen
auf die Bahn durch Verkleben oder Verschweißen mit dieser verbunden werden.
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Zur Durchführung des Verfahrens sind Einrichtungen erforderlich, die
ein fortgesetztes und schnelles Aufbringen von einzelnen vorgespannten elastischen
Bändern auf vorbestimmte Stellen der Bahn ermöglichen.
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'Einrichtungen dieser Art sind ebenfalls Gegenst'nd dieser Erfindung.
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Der Nutzen und Wert dieser Erfindung gegenüber vorbekannten Verfahren
liegt einmal in der Einsparung von wertvollen liaterialien, wie z.B. Gummi und zum.
anderen in der Vereinfachung von Arbeitsvorgänn en bei der lIerstellung des lgroduktes,
bei dem Gummizüge dieser Art benötigt werden.
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Es ist bekannt, daß z.B. zu der Ausstattung bei Fertigwindeln für
Kleinkinder, die aus mehreren, miteinander verklebten, saùgfä'hi en Lagen verschiedener
materilien und einer äusseren Abdeckfolie bestehen, zwei Gummibänder eingezogen
sind, die im vorgespannten Zustand mit der Abdeckfolie verklebt sind, dergestalt,
daß die Gummizüge,
bekannterweise zwei in Abständen nebeneinander
angeordnet, nur über einen Teil in der Mitte der Windel verklebt sind und auch nur
auf diesem mittleren Teil wirksam werden sollen. Damit wird der gewünschte Effekt
erzielt, daß die angelegte indel sich mit den Rändern an die Körperteile eines Kindes
fest anlegt und damit die saugfähigen Teile der Windel nach außen abschließt und
zwar nur im mittleren '£eil der Windel.
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Nach dem bekannten Verfahren werden die beiden Gummizüge bei der Herstellung
der Windeln auf die in die Herstellungsmaschine einlaufende Folienbahn aufgelegt
und diese laufen, im vorgespannten Zustand, ohne Unterbrechung mit ein. In einem
vorgeschalteten Arbeitgang ist an die Gummizüge an vorgegebenen Deilstrecken Klebstoff
angetragen werden, sodass immer eine Teilstrecke des Gummibandes im nachfolgenden
Arbeitsgang mit der Folie verklebt wird. Die Verklebung mit der Folie erfolgt an
der Strecke, die etwa in der Mitte der später fertigen Windel liegt. Die verklebte'Strecke
macht etwa ein Drittel der gesamten Länge einer l;Yrinuel aus. Die Gummizüge sind
jedoch unbeschnittenüber die gesamten Längen der Windeln mit eingelaufen und sie
werden erst mit dem Abschnitt der Windeln getrennt. Hieraus resultiert ein ungenutzter
Verbrauch von Gummiband im Verhältnis von zwei Längen ungenutzter zu einer Länge
wirksamer Strecke Zu diesen bekannten Verfahren gehören auch verhältnismäßig umfangreiche
Einrichtungen für den intermittierend aufzutragenden Klebstoff auf das Gummiband.
Diese Einrichtungen sind in dem Herstellungsprozeß eingeschlossen.
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Der Elebstoff muß im nassen Zustand angetragen werden, was vorwiegend
mittels Spritzdüsen erfolgt, wobei der Antrag und die Antragsunterbrechungen jeweils
durch Druckbezw. Saugluft bewirkt wird. Dieses Antragssystem führt erfahrungsgemäß
leicht zu Verschmutzung der Düsen und zu ungenauem Klebstoffauftrag und zu Unterbrechungen
des Klebstoffzuflusses.
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Erfindungsgemäß werden die vorbeschriebenen Islängel behoben durch
Einrichtungen, die sowohl einen unnötigen Nehrverbrauch an Gummiband als auch Störungen,
die durch den Auftrag von nassen Klebstoff entstehen, ausschließen.
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Das neue Verfahren ermöglicht ein fortlaufendes Aufbringen von einzelnen
elastischen Bändern auf eine kontinuierlich laufende Bahn, dergestalt, daß die Bänder
in steter Folge in gleichbleibender Länge und gleichbleibencr Vorspannung und in
gleichbleibenden Abstçmd an die Bahn angetragen und mit dieser verklebt werden.
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Veränderungen der Bahngeschwindigkeit haben keinen Sinfluß auf den
gleichmäßigen Antrag der Bänder an die Bahn.
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Darüber hinaus sind, über entsprechende Vorrichtungen regelbar, Veränderungen
sowohl der Bänderlängen als auch der Vorspannungen, unabhängig voneinander und auch
während des Laufes der Bahn möglich.
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Ebenso regelbar während des laufes kann der Antrag der Bänder an die
Bahn vor oder zurück verstellt werden, sodaß der Sitz der Bänder auf der Bahn genau
einreguliert werden kann.
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Ein weiteres Merkmal dieses Verfahrens ist die Anwendung von vorpräparierten
elastischen Bändern, die einseitig mit einer trockenen Klebstoffschicht versehen
sind. Der Klebstoff, der vorzugsweise heißsiegelfähig, d.h. nur im erwärmten Zustand
klebeaktiv und im kalten Zustand inaktiv sein soll, wird in der Antragsvorrichtung,
unmittelbar vor dem Antrag des Bandes an die Bahn durch Erwärmung klebeaktiv gemacht.
In diesem Zustand wird das elastische Band gelängt und an die Bahn angetragen. Eine
nachfolgende Einrichtung, die das angetragene und gespannte Band über eine entsprechende
Strecke an die laufende Bahn anpreßt, ist vorzugsweise mit Kühleinrichtunifen versehen,
die kühlend auf die Klebefläschen wirkt und damit den Klebe effekt zwischen Band
und Bahn besfhleuniß-t herbei-fWlrt.
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Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens besteht in der Anwendung
eines anderen Verklebungsvorganges. Beispielsweise kann für die Verklebung der Bänderatif
die Bahn der Verklebungseffekt mittels Ultraschall-Verschweißung erreicht werden.
Hierbei kann sowohl ein beschichtetes elastisches Band, wie vor beschrieben, als
auch ein unbeschichtetes elastisches Band, bestehend aus thermoplastischem Ktrnststoff
verwendet werden. Bei der Verwendung von unbeschichteten thermoplastischen Kimststoffbändern
ist es erforderlich, daß auch die Bahn aus thermoplastischem Material besteht. Bei
diesem Verfahren wird der Verbindungsvorgang unmittelbar nach dem Antrag des vorgespannten
elastischen Bandes an die Bahn eingeleitet und vollzogen durch periodische Druckschwingungen
hoher Frequenz (Ultraschall).
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Das Verfahren und die Einrichtungen sind auf mehreren Abbildungen,
z.T. vereinfacht, zeichnerisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer Bahn (1) und wie die verklebten
elastischen Bänder (2) auf dieser angeordnet sind, nachdem sie die Einrichtungen
durchlaufen haben Fig. 2 zeigt die Zuordnung von Zuschnitten aus Bliesstoffen, wie
dieses beispielsweise zur Herstellung von lorindeln erforderlich ist.
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Fig. 3 zeigt in vereinfachter Darstellung das Verfahren mit den dazugehörigen
ninrichtungon.
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Fig. 4 zeigt die Seitenansicht eines Fördorrades (5) für die Zubringung
des elastischen Bandes.
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Fig. 5 zeigt das Förderrad in der Laufrichtung gesehen, geschnitten
auf der Linie A der Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Förderrad und stellt dar das
Auftragen des elastischen Bandes (2) auf die TrägerUL.hn (1), während des 'Laufs.
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Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus dem Förderrad mit dem weiteren Verlauf
des Ärbeitstaktes.
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Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt aus dem Förderrad nach dem Abschluß
eines Arbeitstaktes, bei Stillstand des Förderrades.
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Das Verfahren, wie beschrieben und in Fig. 3 dargestelltp wird mittels
einzelner z.T. bekannter Einrichtungen ermöglicht, die in gegenseitiger Abhängigkeit
aufeinander wirken, derartig, daß cin endloses elastisches Band (2) über eine Einzugvorrichtung
(3) zugefflhrt wird. Das Band (2) wird über lenkrollen (4) in eine am Umfang eines
Förderrades (5) befindliche Führungsnut (6) geführt. Das Förderrad trägt, gleichmässig
an seinem Umfang verteilt, mehrere bewegliche Klemmvorrichtungen (7), die das Band
(2) am Umfang des Rades einklemmen, nachdem dieses in die Nut (6) eingelaufen ist.
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Das Förderrad (5) und die Einzugsvorrichtung (3) werden über ein Schrittschaltgetriebe
(8) interinittierend bewegt.
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Das Förderrad macht bei jedem Schaltschritt eine Vorwärtsdrehbewegung,
soviel wie nötig ist, um die R1.ellunvorrichtungen (7) in die jeweils nächste position
zu bringen.
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Danach steht das Förderrad wieder still. I)ie Stillstandzeit und die
Schaltzeit des Rades werden durch das Getriebe (8) bestimmt und sind vorgegeben
durch das gewünschte Verhältnis der Bahnlänge eines Arbeitstaktes zu der Länge des
gestreckten und verklebten elastischen Bandes. Beispielsweise entspricht zweidrittel
Stillstandzeit : eindrittel Schaltzeit gleich einer Bahnlänge zu einer gestreckten
Bandlänge wie eins zu einem Drittel. So wird die geregelte Folge der Bänder auf
der Bahn erreicht. Ein Drittel Bnd (2) zwei Drittel Leerstrecke der Bahn (1).
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Die Geschwindigkeit am Umfang des Rades (5) (während der Schaltzeit)
ist, gegenüber der Geschwindigkeit der Bahn geringer, beispielsweise halb so sc]inell,
Damit wird die Streckung des elastischen Bandes (2) während des Antrages
an
die Bahn (1) erzielt, wobei die langsamere Umfangsgeschwindigkeit des Rades, die
über ein regelbares Getriebes (9) variiert werden kann, die Streckung des elastischen
Bandes (2) und somit die Vorspannung bestimmt.
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Der Antrieb dieser genalinten Einrichtungen erfolgt von der baschine,
die die Balrn (1) befördert. Hierzu (10).
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Soll der Sitz des Bandes (2) auf der Bahn (1) in der Laufrichtung
verschoben werden, geschieht dieses vorzugsweise durch verändern der Bahnlänge zwischen
der Antriebsstelle (10) und der Auftragsstelle (12) mittels verschiebbarer Rollen
bei (11).
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Die auf dem Förderrad (5) beidseitig auf den Stirnseiten bei (13)
angelenkter und verchiebbaren Klemmvorrichtungen (7) werden von Druckfedern (14)
radial nach aussen geschoben und dabei, geführt von Leitbolzen (15) nach beiden
eiten ausschwenkend, geöffnet. Damit kann das elastische Band (2) ungehindert in
die Iiundnut (6) eingeführt werden. Im weiteren Verlauf, bei Drehung des Förderrades
wird die Klemmvorrichtung (7) wieder eingezogen mittels Führungsrollen (16), die
an dein Gleitteil (17) der klemmvorr.
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sitzen und die an stationär ngeordneten Kurvenstücken (18), während
der Drehbewegung des Förderrades entlanglaufen.
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An den Stirnseiten des Förderrades sind Abdeckscheiben (19) vorgesehen,
die beim Einziehen der hlemmyorr. dieser als Führung dienen. In Figur 4 und 5 sind
oben geöffnete und unten geschlossene Klemmvorr. zu erkennen. Nach kurzer strecke
auf dem Kurvenstück (18) ist das elastische Band fest eingeklemmt zwischen den Klemmteilen
(20) und den Messernaltern (21) der Klemmvorr. (7) und dem Aussenmantel der örderrades,
wo an den vorgesehenen Klemmstellen (22) die führungsnut (6) unterbrochen ist.
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Wie bei (23) und (24) erkennbar ist, ist das Band (2) an jeweils zwei
Stellen einer Klemmvorr. gegen den Aussenmantel des Förderrades geklemmt. Die Schwenkteile
der Klemmvorr. sind ;ait einem Klemmteil (20) und mit einem Messerteil (21) versehen.
Das Messerteil drückt mit der Schneidkante der llesser nur leicht gegen das Band
(2).
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Die von beiden Seiten auf das Band drückenden Slesserschneiden (21)
erfassen auch nur einen Teil an den ständern der Bandbreite, je etwa ein Drittel
der Bandbreite, sodaß in der Mitte des Bandes, etwa ein Drittel der Bandbreite unberührt
bleibt.
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Die Fig. 6 zeigt den Zusammenlauf des elastischen Bandes (2) mit der
Trägerbahn (1). Das Förderrad (5) ist in Bewegung und gegenüber der Geschwindigkeit
der Bahn (1) etwa halb so schnell. Das zwischen der Bahn (1), den Rollen (25) und
dem Trägerteil (34) einerseits und den Ro]len (27) und (28) und dem Förderband
(29) andererseits eingeklemmte Band (2) wird mitgezogen und dabei gestreckt.
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Die Fig.7 zeigt den fortgeschrittenen Vorgang des L"usammenführens,
l;urz vor Beendigung eines Arbeitstaktes und vor dem Einschneiden der besser (21)
in die Ränder des Bandes (2). kurz vor Erreichen der Endposition eines Arbeitstaktes,
wie in Fig. 8 erkennbar, sind die i-lesserschneiden init zusätzlichem Druck versehen
worden und haben das elastische Band (2) beidseitig an den Rändern eingeschnitten
und damit eine Solltrennstelle geschaffen. Der Schneide druck wunde durch das Auf
laufen der Führungsrollen (16) ,uf eine entsprechend ausgebildete Strecke (50) an
dem Kurvenstück (18) bewirkt. Mit dem Beschneiden des Bandes wird dieses freigegeben
von den Messern und nur noch von den Klemmteilen (21) gehalten. Das Förderrad (5)
steht still und das ablaufende elastische Band (2) wird gestreckt bis es an der
Solltrennstelle zerreißt. Die Trennung erfolgt in dem Bereich der Andruckrollen
(28).
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Sobald die Solltrennstelle die Rolle (28) passiert hat, löst sich
die Rolle (27) mit dem Förderband (29) von der Gegenrolle (25), bildet einen Freiraum
(2G) und ermöglicht damit das Surückschnellen des vorderen Teiles des elestischer
Bandes (2), das von dem Klemmteil (20) gehalten wird. Das wieder zusammengezogene
Bandende bleibt auf der laufenden Bahn (1), ctuf der helle (25) liegen. Die Fig.
8 zeigt diese position. Das Förderrad (5) steht still.
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Der nächste Takt beginnt nit den Aufsetzen der Rolle (27).
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(Die Schalt- und Bewegungsteile hierfür sind nicht dargestellt, Üie
sind allgemein beltannt). Das elastische Band (2) wird gegen die Bahn (1), auf der
Rolle (25), gepreßt und mitgezogen. Zugleich dreht das Förderrad (5) weiter, die
Rollen (16) laufen von den Kurvenstücken (18) ab. Durch die Druckfedern (14) wird
die Klemmvorr. nach aussen gedrückt und geöffnet, das Band (2) wird damit auch von
den Klemmteilen (21) freigegeben und wird bis zur nachfolgenden Klennnvorr. auf
dem Förderrad (5) frei. So wiederholen sich die Arbeitstakte fortlaufend während
des Laufes der Produktiosmaschine.
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Vorzugsweise werden elastische Bänder (2) mit einem rechteckigen Querschnitt
von geringer Dicke und grösserer Breite verxlendet, die auf einer Breitseite mit
einem heißsiegelfähigen Klebstoff beschichtet sind, der in kaltem Zustand nicht
adhäsiv wirken kann. Die beschiclltete Seite des Bandes (2) ist der Bahn (1) zugewandt
und somit auf den Förderrad (5) nach aussen gerichtet. Eine Heizeinrichtung, vorzugsweise
eine Heißluftblaseinrichtung (32) ist unmittelbar vor dem Einlauf deü Bandes an
der Zusammenführstelle von Bahn und Band angeordnet, die die Klebstoffschicht auf
dem Band erwärmt und daalit klebeaktiv werden läßt. Unmittelbar nach dein Zusammenführen
durchläuft Bailn und Band eine A.drück- und Külilutrecke (53), die ein schnelles
Abkühlen des Klebers erwirkt und verhindert, daß das gestreckte elastische Band
sich wieder zusammenzieht, bevor es mit der Bahn fest verbunden ist. Kühlbehälter
mit entsprechenden Kühlmitteln versehen, vorzugsweise Wasser, sollen den Kühlvorgarn
ing beschleunigen (34) (35).
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Nicht dargestellt ist die Anordnung von zwei Förderrädern nebeneinander,
wie dieses für den Auf trag von paarweise aufgetragenen Bändern erforderlich ist.
Zwei oder weitere Förderräder sitzen auf einer Welle ()G) und werden von einem Antriebsaggregar
angetrieben.
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Nicht dargestellt ist die Ausführungsform des Verfahrens bei Verwendung
von elastischen Bändern aus theruioplastischen Kunststoffen, die im Ultraschall-Verschweißungs
verfahren mit der Bahn zu verbinden sind. Hierzu wird anstelle der Kühlstrecke (3)
eine Ultraschall-Schweißvorrichtung gesetzt. Es entfällt die Heizeinrichtung (32).
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