DE69116912T2

DE69116912T2 - Breitstreckanlage

Info

Publication number: DE69116912T2
Application number: DE69116912T
Authority: DE
Inventors: Douglas A Swenson
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-03-26
Also published as: DE69116912D1; US5043036A; EP0449548B1; EP0449548A3; EP0449548A2; JPH04223163A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum fortschreitenden Strecken eines länglichen Streifenmaterials zwischen dessen Kanten, so daß die Breite des Streifenmaterials erhöht wird.

Allgemeiner Stand der Technik

In der U.S. Patentanmeldung mit der Nummer 438.593, die am 17. November 1989 eingereicht wurde (entspricht EP-A-0 500 590, das am 2. September 1992 veröffentlicht wurde und das somit nicht als Teil des Stands der Technik angesehen werden kann), deren Inhalt hierin durch Verweis enthalten ist, ist ein elastomeres Laminat beschrieben, das eine elastomere Schicht und mindestens eine Oberflächenschicht umfaßt, die auf einer Seite gemeinsam auf die elastomere Schicht stranggepreßt ist. Ein länglicher Streifen eines Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats (hierin als erstes Ausführungsbeispiel bezeichnet) kann bei Zimmertemperatur in der Breite bis auf das Dreizehnfache der ursprünglichen Breite gestreckt werden (wobei der Laminatstreifen normalerweise um das 4- bis 6-fache der Ausgangsbreite gestreckt wird), woraufhin die durch das Strecken erzeugte Wärme von dem Streifen entfernt und die Spannung des Streifens gelöst wird, wobei die Spannungen in der Oberflächenschicht des elastomeren Laminats dafür sorgen, daß das Laminat bis zur Erwärmung gestreckt bleibt. Nach der Erwärmung lösen sich die Spannungen, die durch das Strecken der Oberflächenschicht des elastomeren Laminats erzeugt worden sind, und das elastomere Laminat schrumpft deutlich und ist danach in die (und nur in die) Richtung elastisch streckbar, in die es vorher gestreckt worden ist, so daß das elastomere Laminat als elastischer Streifen dienen kann. Ein länglicher Streifen eines anderen Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats (hierin als zweites Ausführungsbeispiel bezeichnet) kann bei Zimmertemperatur in der Breite gestreckt werden (kennzeichnenderweise um das 4- bis 6-fache der Ausgangsbreite), woraufhin die durch das Strecken erzeugte Wärme von dem Streifen entfernt wird, und wobei die Spannung auf dem Streifen gelöst wird, wobei das elastomere Laminat bei Zimmertemperatur deutlich schrumpft und danach elastisch in die (und nur in die) Richtung streckbar ist, in die es gestreckt worden ist, so daß das elastomere Laminat danach auch als elastischer Streifen dienen kann. Dieses zweite Ausführungsbeispiel des elastomeren Laminats bleibt nach der Breitstreckung und vor der Lösung der Spannung des Streifens nach einer Abkühlung auf eine Temperatur deutlich unterhalb der Zimmertemperatur (z.B. -18ºC (0º Fahrenheit)) im gestreckten Zustand und schrumpft danach bei Zimmertemperatur deutlich und nimmt nach einer erneuten Erwärmung auf Zimmertemperatur wieder den elastisch streckbaren Zustand an.
Die vorstehend beschriebenen elastomeren Laminate eignen sich als elastische Streifen für viele Zwecke, insbesondere als elastische Streifen in den Hüftbändern von Einweg- Kleidungsstücken bzw. Wegwerfwindeln, wobei die meisten bestehenden Fertigungsanlagen für das Auftragen der elastomeren Laminate jedoch ungeeignet sind, da sie entweder keine Mechanismen aufweisen, die das Streifenmaterial ausreichend strecken können (d.h. das Streifenmaterial muß unter Umständen um das 3- bis 13-fache der Ausgangsbreite gestreckt werden), oder da sie keine Mechanismen aufweisen, die das elastomere Laminat überhaupt in der Breite strecken können. Ferner kann es auch sein, daß die Fertigungsanlagen keine Mechanismen aufweisen, die die während dem Strecken des elastomeren Laminats erzeugte Wärme von dem Laminat entfernen können.

Offenbarung der Erfindung

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Auftraggen beabstandeter Längen einer Zufuhrlänge eines länglichen Streifenmaterials auf einem Substrat sowie ein entsprechendes, dafür geeignetes Verfahren, wie dies in den Ansprüchen 1 und 4 beansprucht ist. Der Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 basiert auf EP-A-0338662.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Breitstreckvorrichtung, die dazu verwendet werden kann, Material in der Breite vorzustrecken (unter anderem elastomere Laminate der vorstehend beschriebene Art), so daß bereits bestehende, in der Fertigungsanlage vorhandene Streckmaschinen das Material in dem Ausmaß fertigstrecken können, wie es erforderlich ist, bevor das Materal an einem Artikel, wie zum Beispiel an einer Wegwerfwindel, angebracht wird. Die Vorrichtung kann aber auch in einer Fertigungsstraße eingesetzt werden, um Material (unter anderem elastomere Materiale der vorstehend beschriebenen Art) in der Breite in dem Ausmaß zu strecken, wie dies vor dem Auftragen zugeschnittener Längen des gestreckten Materials auf einer Bahn bzw. auf Artikeln erforderlich ist.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Strecken eines länglichen Streifenmaterials mit entgegengesetzten Kanten und mit einer vorbestimmten Breite zwischen den Kanten, so daß die Breite des Streifenmaterials erhöht wird. Die Vorrichtung umfaßt zwei kreisförmige Riemenscheiben, die um ihre Achsen drehbar an einem Rahmen angebracht sind, wobei die Achsen so ausgerichtet sind, daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an einer ersten Position im Verhältnis zu dem Rahmen dicht aneinander anordnen, und so daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an einer zweiten Position im Verhältnis zu dem Rahmen mit größerem Zwischenabstand anordnen, wobei diese Position genau gegenüber der ersten Position liegt. Ferner sind zwei elastische Endlosriemen vorgesehen. Die Riemen und die Riemenscheiben weisen zusammenwirkende Führungseinrichtungen auf, die sich der Länge nach entlang der Riemen und umfänglich um die Umfangsoberfläche der Riemenscheiben erstrecken, so daß die Riemen um die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben umfänglich ausgerichtet bleiben. Diese zusammenwirkenden Führungseinrichtungen sind vorzugsweise dadurch vorgesehen, daß die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben eine Mehrzahl beabstandeter, sich umfänglich erstreckender Rippen mit Vertiefungen zwischen den Rippen aufweisen, und wobei die Riemen auf einer Seite eine Mehrzahl sich der Länge nach erstreckender beabstandeter Rippen mit Vertiefungen zwischen den Rippen aufweisen; wobei die Rippen auf den Riemen in die Rillen in den Riemenscheiben eintreten können, und wobei die Rippen auf den Riemenscheiben in die Rillen in den Riemen eintreten können. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die die Riemen an dem Rahmen zur Bewegung entlang vorbestimmten Wegen anbringen, und zwar mit Spannwegabschnitten, wobei sich die zusammenwirkenden Führungseinrichtungen an den Riemen und Riemenscheiben von einer Eintrittsposition in der Nähe der ersten Position bis zu einer Austrittsposition in der Nähe der zweiten Position im Eingriff befinden, wobei die Riemen in Richtung der Riemenscheiben vorbelastet werden. Die Kantenabschnitte des Streifenmaterials werden an der Eintrittsposition zwischen den Riemen und den Umfangsoberflächen geführt, wobei das Streifenmaterial an der Austrittsposition von den Riemen und den Umfangsoberflächen weg geführt wird. Die Kantenabschnitte des Streifenmaterials, die sich von der Eintrittsposition zu der Austrittsposition erstrecken, werden durch die Riemen an die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben gespannt, und wobei das Streifenmaterial beim Transport des Streifenmaterials von der Eintrittsposition an die Austrittsposition während der Rotation der Riemenscheiben gestreckt wird, so daß sich die Breite zwischen den Kanten vergrößert.
In dieser Vorrichtung können die Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an der zweiten Position einen Abstand aufweisen, der mehr als 13 mal größer ist als der Abstand zwischen den Abschnitten der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an der ersten Position, so daß das Streifenmaterial in der Breite gestreckt werden kann, wobei es bei Streifen der vorstehend beschriebenen elastischen Laminate jedoch üblicher ist, daß der Abstand der Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an der zweiten Position etwa 4 bis 6 mal größer ist als der Abstand zwischen den Abschnitten der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben an der ersten Position.
Der Durchmesser der Riemenscheiben in einer derartigen Vorrichtung kann so ausgewählt werden, daß er mit bestimmten Einschränkungen das Ausmaß regelt, in dem das Streifenmaterial bei einer gegebenen Geschwindigkeit des Streifenmaterials durch die Vorrichtung in der Breite gestreckt werden kann (d.h. Riemenscheiben mit größerem Durchmesser sorgen für ein langsameres Strecken als die Riemenscheiben mit verhältnismäßig geringem Durchmesser)
Die Vorrichtung kann eine Einrichtung aufweisen, die die Riemen entlang ihrer vorbestimmten Wege antreibt, so daß das Streifenmaterial von der Eintrittsposition an die Austrittsposition befördert wird. Die Vorrichtung kann an der Eintrittsposition eine Einrichtung (z.B. eine auf 38ºC (100 Grad Fahrenheit) erwärmte Trommel) umfassen, um das Streifenmaterial auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, wodurch das Strecken des Streifens in die Breite erleichtert wird, und wobei die Vorrichtung ferner an der Austrittsposition eine Einrichtung (z.B. eine auf -1ºC (30 Grad Fahrenheit) abgekühlte Trommel) aufweisen kann, um das Streifenmaterial abzukühlen, so daß die durch das Strecken des Streifenmaterials erzeugte Wärme entzogen wird.
Die Vorrichtung kann ferner zum Vorstrecken von Material der vorstehend im Text beschriebenen Art verwendet werden, so daß bereits bestehende Streckmaschinen der Fertigungsanlage das Strecken des Materials vollenden können, wie dies erforderlich ist, bevor das Material an einem Artikel angebracht wird, wie zum Beispiel an einer Wegwerfwindel.
Die Vorrichtung kann alternativ als Streckeinrichtung in einem Zusammenbau zum Auftragen einer beabstandeten Zufuhrlänge eines länglichen Streifenmaterials auf einer Substratlänge verwendet werden, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: eine Einrichtung, die einen Substratweg definiert, der dazu dient, das Substrat im Verhältnis zu einem Rahmen zu führen; eine Einrichtung zum Transport des Substrats mit einer ersten Geschwindigkeit entlang dem Substratweg; eine Einrichtung, die einen Zufuhrweg relativ zu dem Rahmen definiert und der an dem Substratweg zur Führung der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials endet; eine Einrichtung zum Transport der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials mit einer zweiten gleichmäßigen Geschwindigkeit entlang dem Zufuhrweg, wobei die zweite Geschwindigkeit langsamer ist als die erste Geschwindigkeit; eine Streckeinrichtung, die das längliche Streifenmaterial entlang dem Zufuhrweg sequentiell streckt, so daß die Breite des Streifenmaterials sequentiell erhöht wird; eine Schneideeinrichtung zum Abschneiden vorbestimmter Längen von der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials zwischen der Streckeinrichtung und dem Substratweg; und eine Einrichtung, die die abgeschnittenen Längen des länglichen Streifenmaterials mit Zwischenabständen auf dem Substrat aufträgt.
Dieser Zusammenbau bzw. diese Vorrichtung kann dazu verwendet werden, einen Streifen des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats aufzutragen, der bei Zimmertemperatur in der Breite gestreckt bleibt, so daß er in dem stabilen gestreckten Zustand auf einem Substrat aufgetragen und danach erwärmt werden kann, so daß er in der Breite auf die ursprüngliche Breite schrumpft, während der Streifen danach elastisch in die vorher gestreckte Richtung streckbar ist; wobei der Zusammenbau bzw. die Vorrichtung auch zum Auftragen eines Streifens des vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats verwendet werden kann, wobei dieser Streifen nach dem ersten Strecken bei Zimmertemperatur elastisch in der Breite gestreckt werden kann, wobei der gestreckte Zustand jedoch nach dem Breitstrecken beibehalten werden kann, und zwar durch Abkühlen des Streifens auf eine Temperatur, die deutlich unter der Zimmertemperatur liegt. Dabei müssen jedoch Einrichtungen vorgesehen werden, um das Streifenmaterial auf eine Temperatur deutlich unter der Zimmertemperatur abzukühlen, und um das Streifenmaterial nach dem Strecken auf dieser Temperatur zu halten, bis es auf dem Substrat aufgetragen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird ferner in bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen die gleichen Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten entsprechend übereinstimmende Teile bezeichnen. Es zeigen:
Figur 1 eine Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Breitstreckvorrichtung, wobei Teile zur genauen Darstellung im Aufriß dargestellt sind;
Figur 2 eine vergrößerte, bruchstückartige Schnittansicht ungefähr entlang der Linie 2-2 aus Figur 1; und
Figur 3 eine schematische Perspektivansicht einer Vorrichtung zum beabstandeten Auftragen einer Zufuhrlänge eines länglichen Streifenmaterials auf einer Substratlänge, wobei die Vorrichtung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Breitstreckvorrichtung umfaßt

Genaue Beschreibung

In bezug auf Figur 1 der Zeichnungen ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Breitstreckvorrichtung dargestellt, die allgemein mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet ist.
Die Breitstreckvorrichtung 10 eignet sich allgemein zum sequentiellen Strecken eines länglichen Streifenmaterials 12 mit entgegengesetzten Kanten 14, wobei das Streifenmaterial anfangs zwischen den Kanten 14 eine vorbestimmte Breite aufweist, und wobei die Breite des Streifenmaterials 12 vergrößert wird. Die Vorrichtung 10 umfaßt zwei kreisförmige Riemenscheiben 16 mit dem gleichen Durchmesser, die jeweils eine Achse 18 und eine Umfangsoberfläche aufweisen, die sich allgemein parallel zu der Achse 18 befindet, wobei die Umfangsoberfläche durch eine Mehrzahl beabstandeter Rippen 20 mit Vertiefungen zwischen den Rippen 20 (z.B. Rippen 20 und Vertiefungen der Art, wie sie normalerweise bei Abtriebsscheiben bei Teilen von Kraftfahrzeugmotoren verwendet werden) definiert ist. Einrichtungen in Form von Wellen 19, die koaxial an den Riemenscheiben 16 angebracht sind, und Lager 21, in denen diese Wellen 19 an Platten 22 lagern, die in einem Rahmen 23 der Vorrichtung 10 vorhanden sind, bringen die Riemenscheiben 16 drehbar um ihre Achsen 18 an, wobei die Achsen so ausgerichtet sind, daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 im Verhältnis zu dem Rahmen 22 an einer ersten Position 24 dicht aneinander positionieren, und daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 im Verhältnis zu dem Rahmen 22 mit großem Zwischenabstand, der deutlich größer ist als die dichte Anordnung, an einer zweiten Position 26 positionieren, und zwar genau gegenüber der Riemenscheiben 16 der ersten Position 24 (z.B. die Achsen 18 befinden sich allgemein auf der gleichen Ebene und schneiden sich dabei etwa in der Mitte zwischen den Riemenscheiben 16, so daß zwischen den Achsen ein stumpfer eingeschlossener Winkel gebildet wird, wie dies in Figur 2 dargestellt ist) . Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner zwei elastische Endlosriemen 30 mit einer Mehrzahl beabstandeter Rippen 32, wobei auf einer Seite zwischen den Rippen 32 Vertiefungen vorgesehen sind (z.B. Antriebsriemen mit der Handelsbezeichnung 770J4, die von der Durkee-Atwood Company, Minneapolis, Minnesota, erhältlich sind) . Die Rippen 32 auf den Riemen 30 können in die Rillen in den Riemenscheiben 16 eintreten, während die Rippen 20 auf den Riemenscheiben 16 mit den Rillen in den Riemen 30 eingreifen können. Ferner sind Einrichtungen in Form von Führungsrollen 34 und eine Antriebsrolle 35, die drehbar an den Platten 22 des Rahmens 23 angbracht ist, vorgesehen, um die Riemen 30 für eine Bewegung entlang vorbestimmter Wege anzubringen, einschließlich Spannwegabschnitten, wobei sich die Rippen 32 auf den Riemen 30 in den Rillen in den Riemenscheiben 16 befinden, während sich die Rippen 20 auf den Riemenscheiben 16 in den Rillen in den Riemen 30 befinden, und zwar von einer Eintrittsposition 36 in der Nähe der ersten Position 24 bis zu einer Austrittsposition 38 in der Nähe der zweiten Position 26, wobei die Riemen 30 aufgrund der Spannung in den Riemen 30 in Richtung der Riemenscheiben 16 vorbelastet werden. Eine Nabe 40, die drehbar an dem Rahmen 23 angebracht ist und die eine Abwickelrolle 41 des Streifenmaterials 12 trägt, sowie eine ebenfalls drehbar an dem Rahmen 23 angebrachte Führungsrolle 42, führen die Kantenabschnitte des Streifenmaterials 12 zwischen den Riemen 30 und den Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 an der Eintrittsposition 36. Eine drehbar an dem Rahmen 22 angebrachte Führungsrolle 44 und eine Nabe 46, die eine Aufwickelrolle 48 für das breitgestreckte Streifenmaterial 12 trägt, und die durch eine Rutschkupplung (nicht abgebildet) drehbar an dem Rahmen 23 angebracht ist, üben ein Drehmoment aus, um das Streifenmaterial 12 auf die Aufwickelrolle 48 zu wickeln, wobei das Streifenmaterial 12 an der Austrittsposition von den Riemen 30 und den Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 weg geführt wird. Die sich von der Eintrittsposition 36 zu der Austrittsposition 38 erstreckenden Kantenabschnitte des Streifenmaterials 12 werden durch die Riemen 30 an die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 geklemmt, und das Streifenmaterial 12 wird zwischen den Kanten 14 in die Breite gestreckt, während sich die Riemenscheiben 16 während dem Transport des Streifenmaterials 12 von der ersten Position 24 an die zweite Position 26 drehen, woraufhin sich das Streifenmaterial 12 in der Breite geringfügig elastisch zusammenziehen kann, wenn das Streifenmaterial 12 von der zweiten Position 26 an die Austrittsposition 38 befördert wird, wobei diese Positionen zwar benachbart sind, und dabei in der Vorrichtung 10 aus den Figuren 1 und 2 umfänglich um die Riemenscheiben 16 um etwa 90 Grad beabstandet sind. Dieser Zwischenabstand ermöglicht es, daß das Streifenmaterial 12 wieder auf etwa 50 Prozent der maximale Breite, auf die es gestreckt worden ist, zurückkehren kann, wie dies bei einigen Arten von Streifenmaterialen 12 wünschenswert ist. Alternativ können die Längen der Riemen 30 und die Positionen der Führungsrollen 34, die die Austrittsposition 38 definieren, so ausgewählt werden, daß sich die Austrittsposition 38 näher an der ersten Position 24 bzw. direkt an der ersten Position befindet, so daß ein größerer Teil der maximalen Breite bzw. die ganze maximale Breite aufrechterhalten werden kann, in die das Streifenmaterial durch die Riemenscheiben 16 und die Riemen 30 gestreckt wird.
Die Vorrichtung 10 kann ferner eine Einrichtung (nicht abgebildet) zur Erwärmung der Rolle 42 an der Eintrittsposition 36 umfassen (z.B. auf eine Temperatur von 38ºC (100 Grad Fahrenheit)), so daß die Rolle 42 das Streifenmaterial 12 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt, wodurch das Breitstrecken des Streifenmaterials 12 erleichtert wird. Die Vorrichtung 10 kann an der Austrittsposition 38 ferner eine Einrichtung zum Abkühlen der Rolle 44 aufweisen (z.B. auf eine Temperatur von -1ºC (30 Grad Fahrenheit)), so daß die Rolle 44 das Streifenmaterial 12 abkühlt, um die durch das Strecken des Streifenmaterials 12 erzeugte Wärme zu entziehen. Dieses Erwärmen und Abkühlen der Rollen 42 und 44 erleichtert einen schnellen Betrieb der Vorrichtung 10, wobei dabei eine Vergrößerung des Durchmessers der Rollen 42 und 44 ebenso erforderlich sein kann, wie ein einzelner Antrieb der Rollen 42 und 44, um die durch die Erwärmungs- und Abkühlungsvorrichtung erzeugte Trägheit zu überwinden.
Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Riemen 30 entlang der für sie vorbestimmten Wege, so daß das Streifenmaterial 12 von der Eintrittsposition 36 an die Austrittsposition 38 transportiert wird. Die dargestellte Antriebseinrichtung umfaßt zwei an einer Welle 45 angebrachte Antriebs-Flanschscheiben 43, die über eine Untersetzungseinrichtung (nicht abgebildet) von einem Gleichstrom-Elektromotor (ebenfalls nicht abgebildet) angetrieben werden, zwei Antriebsscheiben 47, die koaxial an den beiden Antriebsrollen 35 angebracht sind, und zwei Kurzzeit-Antriebsriemen 49, die um ein anderes Paar der Antriebsscheiben 43 und 47 im antreibenden Eingriff angeordnet sind. Der die Welle 45 antreibende Gleichstrom-Elektromotor wird von einer Steuereinrichtung gesteuert, die folgendes umfaßt: einen Ein-Aus-Schälter 50; einen Druckschalter 52 zur vorübergehenden Betätigung des Motors auf Verlangen, zum Beispiel während der ersten Zufuhr des Streifenmaterials 12 zwischen den Riemen 30 und den Riemenscheiben 16; und einen Drehschalter 54, der die Drehzahl des Motors regelt und dadurch die Transportgeschwindigkeit des Streifenmaterials 12 zwischen den Eintritts- und Austrittspositionen 37 und 38.
Die Riemenscheiben 16 können zum Beispiel einen Durchmesser von etwa 30,5 cm (12 Inch) aufweisen, wobei die Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 an der zweiten Position 26 einen Abstand von etwa 15,3 cm (6 Inch) aufweisen können, und wobei die Abschnitte der Umfangsoberflächen an der ersten Position 24 einen Abstand von etwa 2,9 cm (1,125 Inch) aufweisen können, wodurch der Abschnitt des Streifenmaterials 12 zwischen den Riemenscheiben 16 zwischen der ersten und der zweiten Position 24 und 26 um etwa das 4,8-fache der ursprünglichen Breite gestreckt wird. Die Position der vertikal angeordneten Platten 22 ist ebenso entlang einer horizontalen Oberfläche 56 des Rahmens 23 eingeschränkt anpaßbar, um den Abstand zwischen den Abschnitten der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 16 an der zweiten Position 26 und/oder den Abstand zwischen den Abschnitten der Umfangsoberflächen an der ersten Position 24 zu verändern, wodurch das Ausmaß verändert werden kann, in dem der Abschnitt des Streifenmaterials 12 zwischen den Riemenscheiben 16 zwischen der ersten und der zweiten Position 24 und 26 von der Ausgangsbreite gestreckt wird.
In bezug auf Figur 3 ist schematisch eine Vorrichtung 60 zum Auftragen beabstandeter Längen 64 einer Zufuhrlänge 66 eines länglichen Streifenmaterials auf einem Substrat 62 dargestellt, wobei das längliche Streifenmaterial entgegengesetzte Kanten 68 und eine vorbestimmte Breite zwischen den Kanten 68 aufweist. Die Vorrichtung 60 umfaßt eine Einrichtung mit drehbar angebrachten Führungsrollen 70, 71 und 72, die einen Substratweg definieren, um das Substrat 62 relativ zu einem Rahmen der Vorrichtung (nicht abgebildet) zu führen; eine Einrichtung (nicht abgebildet) zum Transport des Substrats 62 mit einer ersten Geschwindigkeit entlang dem Substratweg; eine Einrichtung mit einer Nabe 69, die drehbar eine Zufuhrrolle des Streifenmaterials 12 trägt, mit drehbar angebrachten Führungsrollenpaaren 73 und 74, einer Kühltrommel 75 und einer Vakuumtrommel 77, die relativ zu dem Rahmen einen Zufuhrweg definieren und an dem Substratweg enden, um die Zufuhrlänge 66 des länglichen Streifenmaterials zu führen; eine durch eine Antriebsrolle (nicht abgebildet) vorgesehene Einrichtung, die an der Kühltrommel 75 gegen die Zufuhrlänge 66 des länglichen Streifenmaterials gedrückt wird, um die Zufuhrlänge 66 des länglichen Streifenmaterials entlang dem Zufuhrweg mit einer zweiten gleichmäßigen Geschwindigkeit zu transportieren, wobei diese Geschwindigkeit langsamer ist als die erste Geschwindigkeit; eine Streckeinrichtung 76 entlang dem Zufuhrweg, um die Zufuhrlänge 66 des länglichen Streifenmaterials entlang dem Zufuhrweg zur Vergrößerung der Breite sequentiell zu strecken; eine Schneideeinrichtung mit einer Schneidrolle 78, um zwischen der Streckeinrichtung 76 und dem Substratweg vorbestimmte Längen 64 von der Zufuhrlänge 66 des länglichen Streifenmaterials zu schneiden; und mit einer Auftrageeinrichtung, die eine Vakuumtrommel 77 und eine Schwabbelrolle 79 umfaßt, um die abgeschnittenen, vorbestimmten Längen 64 des länglichen Streifenmaterials 66 mit Zwischenabständen auf dem Substrat 62 aufzutragen.
Die Streckeinrichtung 76 entspricht der vorstehend beschriebenen Streckvorrichtung 10, wobei sie folgendes umfaßt: zwei kreisförmige Riemenscheiben 86, die jeweils eine Achse aufweisen, und wobei eine Umfangsoberfläche um die Achsen allgemein parallel zu den Achsen 88 ausgerichtet ist und durch eine Mehrzahl beabstandeter Rippen mit Vertiefungen zwischen den Rippen definiert ist; eine Einrichtung (nicht abgebildet, jedoch könnte es sich dabei um plattenartige Teile des Rahmens handeln, die den Platten 22 der Vorrichtung 10 entsprechen, die parallel zu den Riemenscheiben 86 sind und sich an deren Seiten befinden), die die Riemenscheiben 86 um ihre Achsen drehbar an dem Rahmen befestigt, wobei die Achsen der Riemenscheiben 86 so angeordnet sind, daß sie Abschnitte der Umfangsoberfläche der Riemenscheiben 86 im Verhältnis zu dem Rahmen an einer ersten Position 88 mit geringem Abstand positionieren, und daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 86 im Verhältnis zu dem Rahmen an einer zweiten Position 89 in einem Abstand positionieren, der deutlich größer ist als der geringe Abstand an der ersten Position, und zwar gegenüber der ersten Position 88 der Riemenscheiben 86; zwei elastische Endlosriemen 90 mit einer Mehrzahl beabstandeter Rippen mit Vertiefungen zwischen den Rippen auf einer Seite, wobei die Rippen auf den Riemen 90 in die Rillen in den Riemenscheiben 86 eintreten können, und wobei die Rippen auf den Riemenscheiben 86 mit den Rillen in den Riemen 90 eingreifen können; und eine Einrichtung mit Führungsrollen 92 und Antriebsrollen 93, die drehbar an dem Rahmen angebracht sind (z.B. an den plattenartigen Abschnitten des Rahmens an der Seite der Riemenscheiben 86), wobei die Einrichtung die Riemen 90 an dem Rahmen zur Bewegung entlang der vorbestimmten Wege anbringt, und zwar einschließlich Spannwegabschnitten, wobei sich die Rippen der Riemen 90 in den Rillen der Riemenscheiben 86 und die Rippen der Riemenscheiben 86 in den Rillen der Riemen 90 befinden, und zwar von einer Eintrittsposition in der Nähe der ersten Position 88 zu einer Austrittsposition in der Nähe der zweiten Position 89, wobei die Riemen 90 durch die Spannung der Riemen 90 in Richtung der Riemenscheiben 86 vorbelastet werden; und eine Einrichtung mit einem Führungsrollenpaar 74 zum Führen der Kantenabschnitte des Streifenmaterials 66 zwischen den Riemen 90 und den Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 86 an der Eintrittsposition und zum Führen des gestreckten Streifenmaterials 66 weg von den Riemen 90 und den Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 86 an der Austrittsposition, so daß die Kantenabschnitte des Streifenmaterials 66, die sich von der Eintrittsposition zu der Austrittsposition erstrecken, durch die Riemen 90 an die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben 86 geklemmt werden, und wobei das Streifenmaterial 66 so gestreckt wird, daß sich die Breite des Materials während der Rotation der Riemenscheiben 86 und während der Bewegung des Streifenmaterials 66 von der Eintrittsposition an die Austrittsposition erhöht.
Die Vorrichtung 60 umfaßt eine Einrichtung (nicht abgebildet) zur Erwärmung des Rollenpaares 74 in der Nähe der Eintrittsposition (z.B. auf eine Temperatur von 38ºC (100 Grad Fahrenheit). Die Vorrichtung kann alternativ neben der Eintrittsposition eine erwärmte Trommel (nicht abgebildet) aufweisen, so daß das Streifenmaterial 66 an der Eintrittsposition auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, um das Breitstrecken des Streifenmaterials 66 zu erleichtern. Die Kühltrommel 75 kann an der Austrittsposition gekühlt werden (z.B. auf eine Temperatur von -1ºC (30 Grad Fahrenheit)), um das Streifenmaterial 66 abzukühlen, so daß die durch das Strecken erzeugte Wärme von dem Streifenmaterial 66 entfernt wird, wobei dies dann nützlich ist, wenn die Vorrichtung zum Auftragen des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats verwendet wird.
Die Vorrichtung kann auch zum Auftragen des vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels des elastomeren Laminats verwendet werden, wobei dieses Laminat nach dem Strecken bei normaler Zimmertemperatur in die Breite gestreckt werden kann und nach dem Breitstrecken durch Abkühlen des Streifenmaterials 66 auf eine Temperatur deutlich unterhalb der Zimmertemperatur in dem gestreckten Zustand gehalten werden kann. Für diese Anpassung sind an der Vorrichtung 60 Einrichtungen vorgesehen, um das Streifenmaterial 66 auf eine Temperatur deutlich unterhalb der Zimmertemperatur abzukühlen und um das Streifenmaterial 66 nach dem Strecken auf dieser Temperatur zu halten, bis das Streifenmaterial 66 auf dem Substrat 62 aufgetragen wird, wobei dies dadurch erreicht wird, daß die Trommel 75 und die Vakuumtrommel 77 auf eine Temperatur abgekühlt werden, die deutlich unter der Zimmertemperatur liegt (z.B. -18ºC (0 Grad Fahrenheit)
Die Vorrichtung 60 ist in Figur 3 als Teil einer ansonsten herkömmlichen Fertigungsstraße für Wegwerfwindeln dargestellt, wobei die Fertigungsstraße ferner ein erstes Förderband 100 umfaßt, das teilweise von der Rolle 102 gestützt wird, wobei das Band absorptionsfähige Windelkernstücke 103 transportiert. Die Fertigungsstraße umfaßt ferner folgendes: ein kurz beschleunigendes Förderband mit einem durch drei Rollen 105, 106 und 107 getragenen Endlosriemen 104, wobei dieses Band mit dem Substrat 62 schneller laufen kann als das Band 100, um den Abstand zwischen den Windelkernstücken 103 zu verändern; eine Rolle 110, um die eine Länge einer Polymerfolie 112 (z.B. Polypropylen) geführt werden kann, wobei die Folie an den Kanten haftende Gummibänder aufweist; und die Rolle 72, um die das Substrat 62 mit den daran haftenden Streifenmateriallängen 64 geführt wird, so daß die Folie 112 und das Substrat Außenschichten vorsehen, zwischen denen die Windelkernstücke 103 durch das Beschleunigungs-Förderband eingeführt werden, um ein Laminat vorzusehen, aus dem einzelne Windeln gestaltet werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend in bezug auf zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Für den Fachmann wird deutlich, daß bezüglich der beschriebenen Ausführungsbeispiele viele Abänderungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang der anhängigen Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Auftragen beabstandeter Längen einer Zufuhrlänge eines länglichen Streifenmaterials mit entgegengesetzten Kanten und mit einer vorbestimmten Breite zwischen den Kanten auf einem Substrat, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:

einen Rahmen;

eine Einrichtung, die einen Substratweg definiert, der dazu dient, das Substrat im Verhältnis zu dem Rahmen zu führen;

eine Einrichtung zum Transport des Substrats mit einer ersten Geschwindigkeit entlang dem Substratweg;

eine Einrichtung, die einen Zufuhrweg relativ zu dem Rahmen definiert und der an dem Substratweg zur Führung der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials endet;

eine Einrichtung zum Transport der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials mit einer zweiten gleichmäßigen Geschwindigkeit entlang dem Zufuhrweg, wobei die zweite Geschwindigkeit langsamer ist als die erste Geschwindigkeit;

eine Streckeinrichtung entlang dem Zufuhrweg, um das längliche Streifenmaterial entlang dem Zufuhrweg sequentiell zu strecken, so daß die Breite des Streifenmaterials sequentiell erhöht wird, wobei die Streckeinrichtung folgendes umfaßt:

zwei kreisförmige Riemenscheiben, die jeweils eine Achse aufweisen sowie eine Umfangsoberfläche um die Achsen, wobei diese Oberfläche allgemein parallel zu der Achse angeordnet ist;

eine Einrichtung, durch die die Riemenscheiben an dem Rahmen zur Rotation um die Achsen angebracht werden, wobei die Achsen so ausgerichtet sind, daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben relativ zu dem Rahmen mit engen Abständen an einer ersten Position plazieren, und daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben relativ zu dem Rahmen mit großen Abständen an einer zweiten Position plazieren, wobei diese großen Abstände wesentlich größer sind als die engen Abstände, und wobei sich die zweite Position genau gegenüber der ersten Position befindet; und eine Einrichtung zum Eingriff der entgegengesetzten Kanten des Streifenmaterials an der Umfangsoberfläche der Riemenscheiben von einer Eintrittsposition neben der ersten Position zu einer Austrittsposition neben der zweiten Position, so daß das Streifenmaterial während der Rotation der Riemenscheiben und dem Transport des Streifenmaterials von der Eintrittsposition zu der Austrittsposition so gestreckt wird, daß sich die Breite des Materials zwischen den Kanten des Materials erhöht;

einer Schneideeinrichtung zum Abschneiden vorbestimmter Längen von der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials; und eine Einrichtung, die die abgeschnittenen und gestreckten Längen des länglichen Streifenmaterials mit Zwischenabständen auf dem Substrat aufträgt;

wobei die Vorrichtung (60) dadurch gekennzeichnet ist, daß:

die Streckeinrichtung (76) entlang dem Zufuhrweg die Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials (66) sequentiell streckt;

die Schneideeinrichtung (78) zwischen der Streckeinrichtung (76) und dem Substratweg vorbestimmte Längen (64) der Zufuhrlänge des gestreckten länglichen Streifenmaterials (66) abschneidet;

wobei die Eingriffseinrichtung folgendes umfaßt:

zwei elastische Endlosriemen (90), wobei die Riemen (90) und die Riemenscheiben (86) eine zusammenwirkende Führungseinrichtung aufweisen, die sich der Länge nach entlang der Riemen (90) und umfänglich um die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben (86) erstreckt, um die Riemen (90) in umfänglicher Ausrichtung um die Umfangsflächen der Riemenscheiben (86) zu halten;

eine Einrichtung (92, 93), die die Riemen (90) zum Transport entlang vorbestimmter Wege auf dem Rahmen anbringt, wobei die Wege Spannwegabschnitte umfassen, wobei sich die zusammenwirkende Führungseinrichtung an den Riemen (90) und Riemenscheiben (86) von der Eintrittsposition (36) neben der ersten Position (24) bis zu der Austrittsposition (38) neben der zweiten Position (26) im Eingriff befindet, wobei die Riemen (90) zu den Riemenscheiben vorbelastet sind; und

eine Einrichtung zur Führung von Kantenteilstücken des Streifenmaterials (12) neben den Kanten des Streifenmaterials (12) zwischen den Riemen (90) und den Umfangsoberflächen an der Eintrittsposition (36) und zum Wegführen des Streifenmaterials (12) von den Riemen (90) und den Umfangsoberflächen an der Austrittsposition (38); und wobei die Einrichtung zum Wegführen des Streifenmaterials von den Riemen (90) und den Umfangsoberflächen an der Austrittsposition eine gekühlte Walzeneinrichtung (75) umfaßt, die sich in Kontakt mit dem gestreckten Streifenmaterial (66) befindet, um dieses zu kühlen, so daß das Streifenmaterial (66) ohne die Verwendung zusätzlicher Greifereinrichtungen in dem gestreckten Zustand gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Führungseinrichtungen entlang den Riemen (90) und um die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben (86), um die Riemen (90) in umfänglicher Ausrichtung um die Peripherien der Riemenscheiben (86) zu halten, die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben (86) umfassen, die durch eine Mehrzahl beabstandeter, sich umfänglich erstreckender Rippen und mit Aussparungen zwischen den Rippen definiert sind, und wobei die Riemen (90) entlang einer Seite eine Mehrzahl sich der Länge nach estreckender, beabstandeter Rippen mit Aussparungen zwischen den Rippen umfassen, wobei die Rippen an den Riemen (90) in die Rillen in den Riemenscheiben (86) eintreten können, und wobei die Rippen an den Riemenscheiben (86) in den Rillen in den Riemen (90) eingreifen können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Vorrichtung besonders zum Auftragen eines länglichen Streifenmaterials (66) eignet, das bei normaler Zimmertemperatur elastisch in die Breite streckbar ist und das nach dem Strecken in die Breite, durch Abkühlen des Streifenmaterials (66) auf eine deutlich niedrigere Temperatur als die Zimmertemperatur, in dem gestreckten Zustand gehalten werden kann, wobei die sich mit dem gestreckten Streifenmaterial im Kontakt befindende gekühlte Walzeneinrichtung (75) das Streifenmaterial (66) auf eine Temperatur abkühlt, die deutlich unter der Zimmertemperatur liegt, und wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (75, 77) umfaßt, um das Streifenmaterial nach dem Strecken und bis zu dem Auftragen auf das Substrat auf dieser Temperatur zu halten.

4. Verfahren zum Auftragen beabstandeter Längen einer Zufuhrlänge eines länglichen Streifenmaterials mit entgegengesetzten Kanten und mit einer vorbestimmten Breite zwischen den Kanten auf einem Substrat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Definition eines Substratwegs zum Führen des Substrats; Transport des Substrats mit einer ersten Geschwindigkeit entlang dem Substratweg;

Definition eines Zufuhrwegs, der an dem Substratweg endet, um die Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials zu führen;

Transport der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials mit einer zweiten gleichmäßigen Geschwindigkeit entlang dem Zufuhrweg, wobei die zweite Geschwindigkeit langsamer ist als die erste Geschwindigkeit;

Sequentielles Strecken des länglichen Streifenmaterials entlang dem Zufuhrweg, so daß die Breite des Streifenmaterials sequentiell erhöht wird, wobei der Schritt des sequentiellen Streckens folgendes umfaßt: die Bereitstellung von zwei kreisförmigen Riemenscheiben, die jeweils eine Achse aufweisen sowie eine Umfangsoberfläche um die Achsen, wobei diese Oberfläche allgemein parallel zu der Achse angeordnet ist; Anbringen der Riemenscheiben zur Rotation um ihre Achsen, wobei die Achsen so ausgerichtet sind, daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben relativ zu dem Zufuhrweg mit engen Abständen an einer ersten Position plazieren, und daß sie Abschnitte der Umfangsoberflächen der Riemenscheiben relativ zu dem Zufuhrweg mit großen Abständen an einer zweiten Position plazieren, wobei diese großen Abstände wesentlich größer sind als die engen Abstände, und wobei sich die zweite Position genau gegenüber der ersten Position befindet; und Eingriff entgegengesetzter Kanten des Streifenmaterials an der Umfangsoberfläche der Riemenscheiben von einer Eintrittsposition neben der ersten Position zu einer Austrittsposition neben der zweiten Position, so daß das Streifenmaterial während der Rotation der Riemenscheiben und dem Transport des Streifenmaterials von der Eintrittsposition zu der Austrittsposition so gestreckt wird, daß sich die Breite des Materials zwischen dessen Kanten erhöht;

Abschneiden vorbestimmter Längen von der Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials; und

Auftragen der abgeschnittenen und gestreckten Längen des länglichen Streifenmaterials mit Zwischenabständen auf das Substrat;

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß:

die Zufuhrlänge des länglichen Streifenmaterials (66) in dem Schritt des sequentiellen Streckens sequentiell entlang dem Zufuhrweg gestreckt wird;

in dem Schneideschritt zwischen dem Streckschritt und dem Auftrageschritt vorbestimmte Längen (64) der Zufuhrlänge des gestreckten länglichen Streifenmaterials (66) abschnitten werden;

wobei der Schritt des Streckens folgendes umfaßt: die Bereitstellung von zwei elastischen Endlosriemen (90), wobei die Riemen (90) und die Riemenscheiben (86) eine zusammenwirkende Führungseinrichtung aufweisen, die sich der Länge nach entlang der Riemen (90) und umfänglich um die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben (86) erstreckt, um die Riemen (90) in umfänglicher Ausrichtung um die Umfangsflächen der Riemenscheiben (86) zu halten; und Anbringen der Riemen (90) zum Transport entlang vorbestimmter Wege, wobei die Wege Spannwegabschnitte umfassen, wobei sich die zusammenwirkende Führungseinrichtung an den Riemen (90) und Riemenscheiben (86) von einer Eintrittsposition neben der ersten Position (88) bis zu der Austrittsposition neben der zweiten Position (89) im Eingriff befindet, wobei die Riemen (90) zu den Riemenscheiben vorbelastet sind; und wobei dafür gesorgt wird, daß die Einrichtung zur Definition des Zufuhrwegs Kantenteilstücke des Streifenmaterials (66) neben den Kanten des Streifenmaterials (66) zwischen den Riemen (90) und den Umfangsoberflächen an der Eintrittsposition führt, und daß das Streifenmaterial (66) von den Riemen (90) und den Umfangsoberflächen an der Austrittsposition weggeführt wird; so daß die Kantenteilstücke des Streifenmaterials (66), die sich von der Eintrittsposition zu der Austrittsposition erstrecken, durch die Riemen (90) an die Umfangsoberflächen der Riemenscheiben (86) geklemmt werden, und wobei das Streifenmaterial (66) während der Rotation der Riemenscheiben (86) und während dem Transport des Streifenmaterials (66) von der Eintrittsposition an die Austrittsposition so gestreckt wird, daß sich die Breite des Materials zwischen den Kanten des Materials erhöht; und wobei das Verfahren ferner den Schritt des Kühlens des Streifenmaterials (66) neben der Austrittsposition umfaßt, um das Streifenmaterial (66) in dem gestreckten Zustand zu halten, ohne daß zusätzliche Greifereinrichtungen verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich das Verfahren besonders zum Auftragen eines länglichen Streifenmaterials (66) eignet, das bei normaler Zimmertemperatur elastisch in die Breite streckbar ist und das nach dem Strecken in die Breite, durch Abkühlen des Streifenmaterials (66) auf eine deutlich niedrigere Temperatur als die Zimmertemperatur, in dem gestreckten Zustand gehalten werden kann, wobei das Streifenmaterial in dem Kühischritt auf eine Temperatur abkühlt, die deutlich unter der Zimmertemperatur liegt, und wobei das Verfahren ferner den Schritt umfaßt, der das Streifenmaterial nach dem Strecken und bis zu dem Auftragen auf das Substrat auf dieser Temperatur hält.