DE69626965T2

DE69626965T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von wegwerfartikeln

Info

Publication number: DE69626965T2
Application number: DE69626965T
Authority: DE
Inventors: John Gregory RAJALA; Daniel Paul SUKE; Craig Steven GEHLING; Leigh Gerald RABE
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2016-01-27
Also published as: KR19980701800A; EP1325723A2; EP1325723B1; CA2152328C; ES2196143T3; EP1325726B1; US5660657A; BR9606992A; EP0806928A1; EP1325723A3; EP1325725A2; EP1325726A3; EP0806928B1; AU4970396A; DE69626965D1; CA2152328A1; EP1325725A3; EP1325724A3; KR100436533B1; JP4402172B2

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen für den Einsatz in der Herstellung eines Bekleidungsstücks, das elastische Elemente umfasst.
Beschreibung des Stands der Technik
Saugfähige Artikel wie Kinderwindeln, Windelhöschen, Inkontinenzprodukte für Erwachsene und Ähnliches sind gut bekannt. Solche Artikel haben auf Grund ihrer Fähigkeit, Körperausscheidungen aufzunehmen und zu absorbieren, eine breite Akzeptanz erreicht.
Der Stand der Technik hat verschiedene Wege und Verfahren in Betracht gezogen, um saugfähige Artikel an eine Vielzahl von Benützern besser anzupassen. Zum Beispiel offenbart die US-Patentschrift 4,479,836 an Dickover ein Verfahren zum Anbringen von elastischen Elementen auf eine sich bewegende Bahn mit gedehnten und nicht gedehnten Abschnitten, die bereits vor dem Anbringen des Elastikelements auf der Bahn gebildet werden.
Die US-Patentschrift 4,425,173 an Frick offenbart Vorrichtungen und Verfahren für das Elastifizieren von Beinbereichen eines Bekleidungsstücks auf einer Endlosbahn. Das Elastikelement wird auf eine Endlosbahn aufgebracht, welche gefaltet worden ist, um ihre Länge in der Maschinrichtung zu verringern. Nachdem das Elastikelement auf der gefalteten Bahn angeordnet wurde, wird das Elastikelement abgeschnitten und die Bahn wieder in ihre ungefaltete Länge verlängert. Das Ergebnis der Vorrichtung und des Verfahrens ist ein Bekleidungsstück, welches beabstandete Streifen von Beinelastikelementen umfasst, die Raffungen an den Beinöffnungen bilden.
Die US-Patentschrift 4,353,762 an Bouda offenbart ein Verfahren zum Befestigen von gedehnten Beinelastikelementen von einer Endlosquelle auf einer sich bewegenden Endlosbahn. Ein Abschnitt der Bahn wird mit einem Nichthaftmedium behandelt, wobei das gedehnte Elastikelement nicht an der Bahn auf diesem Nichthaftmedium anhaftet. Wenn das gedehnte Elastikelement über dem Nichthaftmedium geschnitten wird, endet das Elastikelement über dem Nichthaftmedium und zieht sich, nun geschnitten, auf die Stellen zurück, wo das Elastikelement an der Bahn angeklebt ist.
Die US-Patentschrift 4,975,133 an Gocherman offenbart einen Ultraschall-Bindevorrichtung, die in der Lage ist, eine Schweißverbindung zwischen Bestandteilen in einem eingerollten Endlossaum herzustellen.
Bei der Herstellung von Wegwerfbekleidungsstücken unter Verwendung einer Endlosbahn, um getrennte Bekleidungsstückzuschnitte und wahlweise die Bekleidungsstücke selbst auszubilden, ist es bekannt, elastische Fäden, sowohl gedehnt als auch ungedehnt, in den Bekleidungsstückaufbau sowohl in Maschinrichtung als auch quer zur Maschinrichtung einzubauen. Wenn gedehnte elastische Fäden in die Bahn quer zur Maschinrichtung eingebaut werden, üben die elastischen Fäden zusammenziehende Kräfte auf die Bahn quer zur Maschinrichtung aus, was zur Verringerung der Breite der Bahn führen kann.
Zusätzlich zu dem Ausmaß, in dem sich das Elastikelement über den Schrittabschnitt des Bekleidungsstücks, das gerade hergestellt wird, erstreckt, erzwingen die Elastikelemente quer zum Schritt ein Aufbauschen des Materials, das sich über den Schritt erstreckt, wobei der Schrittabschnitt des Bekleidungsstücks nicht flach am Körper des Benützers liegen wird.
Des Weiteren ist es wünschenswert, insofern Abschnitte der Werkstücke mit einander mit Bindestrecken, die sich quer zur Maschinrichtung erstrecken, verbunden werden müssen, genügend Verweilzeit an der Bindestation in der Vorrichtung zu haben, um die Herstellung der erforderlichen Verbindungen zu bewirken.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zum Entspannen und/oder zum auf andere Weise Aufheben der zurückziehenden Wirkung der Elastikelemente, die in die Bahn quer zur Maschinrichtung eingebaut werden, bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und dem Bearbeitungssystem für den Einsatz bei der Herstellung eines Bekleidungsstücks gemäß unabhängigem Anspruch 41 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung gehen einsichtig aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Ansprüche verstehen sich als eine erste, nicht beschränkende Annäherung an die Definition der Erfindung in allgemeinen Begriffen.
Im Besonderen betrachtet die Erfindung das Einbauen gedehnter Elastikelemente in eine Endlosbahn, wobei ein oder mehr Abschnitte der Elastikelemente umfasst sind, die zurückziehende Kräfte in Richtungen ausüben, die kontraproduktiv der Funktion von entweder der Bahn, des Bekleidungsstücks oder beider sind. Die Verfahren und Vorrichtungen umfassen das Aufheben der kontraproduktiven Aspekte der Kräfte, die durch die Elastikelemente ausgeübt werden.
Es ist ein Aspekt der Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zum Schneiden der Elastikelemente quer zum Schritt bereitzustellen.
Es ist ein weiterer Aspekt, Mittel zum Entspannen der Dehnung in den Elastikelementen, während die Elastikelemente in die Bahn an dem Ort zugeführt werden, der den Schritt jedes Werkstücks bildet, und zum Ausüben eines gedehnten Zustands auf die Elastikelemente, während die Elastikelemente in die Bahn an Stellen zugeführt werden, die nicht den Schritt des jeweiligen Werkstücks bilden, bereitzustellen.
Es ist noch ein anderer Aspekt, Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln von Elastikelementen quer zum Schritt bereitzustellen, um zu vermeiden, dass die Elastikelemente quer zum Schritt veranlasst sind, den Schrittbereich am Benützer zusammenzubauschen.
Noch ein anderer Aspekt besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anordnen von Elastikelementen quer zum Schritt auf jedem Werkstück bereitzustellen, um sich in einer Querrichtung über die Bahn zu erstrecken, so dass gegenüberliegende Abschnitte der Elastikelemente quer zum Schritt sich zu den vorderen und hinteren Beinelastikelementen im Bekleidungsstück erstrecken und mit diesen zusammenwirken.
Ein anderer Aspekt ist, eine Reibungsfläche, wie sie durch Plasmabeschichtungen auf Bearbeitungswalzen erzielt wird, wahlweise mit Ansaugen auf die Walzen einzusetzen, um die Breitenabmessung der Bahn nach dem Einbauen der gedehnten Elastikelemente in die Bahn in einer Richtung quer zur Maschinrichtung zu stabilisieren.
Es stellt noch einen anderen Aspekt dar, eine Bindevorrichtung und -verfahren bereitzustellen, welche das Herstellen von Bindungen in einer Richtung quer zur Maschinrichtung ermöglicht, und wesentlich mehr Verweilzeit zum Bilden der Bindung zu geben, als vorhanden ist, wenn ein Werkstück sich an einer Bindevorrichtung eines ebenen Typs wie ein Tauchbinder vorbeibewegt.
Noch ein anderer Aspekt besteht darin, solche Querbindungen zu bilden, die eine drehbare Trägertrommel und Energieaufbringungsvorrichtungen einsetzen, um vorzugsweise Ultraschallenergie aufzubringen, um solcherweise die Bindungen auszubilden.
Diese Erfindung beschreibt Verfahren und Vorrichtungen für den Einsatz bei der Herstellung eines Bekleidungsstücks, das Beinelastikelemente an Beinöffnungen umfasst, wobei eine Endlosbahn als ein Grundsubstrat verwendet wird. Insbesondere beschreibt die Erfindung das Einbauen von Beinelastikelementen in einem fortlaufenden Vorgang, wobei gedehnte Elastikelemente in die Endlosbahn quer über den Schrittbereich eingearbeitet werden, aber wobei die Elastikelemente wenig, wenn überhaupt, zurückziehende Kräfte über den Schritt im fertigen Bekleidungsstück oder im entsprechenden Bekleidungsstückzuschnitt ausüben. Des Weiteren erstrecken sich die gedehnten Elastikelemente in einer Querrichtung über die Breitenabmessung der Endlosbahn. Die Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung sind so angepasst, um das Schrumpfen der Bahn in der Breitenabmessung auf weniger als 5% Schrumpfen zu regeln, trotz der in Querrichtung ausgeübten Zusammenziehkräfte, die durch die quer ausgerichteten gedehnten Elastikelemente ausgeübt werden.
In einer ersten Gruppe von Ausführungsformen schließt die Erfindung ein Verfahren für den Einsatz im Herstellen in einem Bearbeitungssystem eines Bekleidungsstücks mit Beinelastikelementen an den Beinöffnungen ein, wobei das Verfahren das Herstellen eines Bekleidungsstückzuschnitts als einen aus einer Reihe aufeinander folgender Werkstücke in einer Endlosbahn umfasst, wobei die Werkstücke Ausschnittabschnitte umfassen, die den Beinöffnungen in den Bekleidungsstückzuschnitten entsprechen, wobei jede Beinöffnung einen vorderen Abschnitt, der einem vorderen Körperabschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts entspricht, einen hinteren Abschnitt, der einem hinteren Körperabschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts entspricht, und einen Schrittabschnitt aufweist, wobei jedes Werkstück und der entsprechende Bekleidungsstückzuschnitt erste und zweite Beinöffnungen und einen Schrittbereich zwischen den jeweiligen Beinöffnungen umfasst. Das Verfahren umfasst in Bezug auf jeweils entsprechende Zuschnitte die Schritte des Dehnens der ersten Beinelastikelemente und des Einbindens der ersten Beinelastikelemente in die Endlosbahn entlang des Vorderabschnitts der ersten Beinöffnung über den Schritt und entlang des Vorderabschnitts der zweiten Beinöffnung in gedehntem Zustand; des Dehnens der zweiten Beinelastikelemente und des Einbindens der zweiten Beinelastikelemente in die Endlosbahn entlang des Hinterabschnitts der ersten Beinöffnung über den Schritt und entlang des Hinterabschnitts der zweiten Beinöffnung in gedehntem Zustand, wobei die zweiten Beinelastikelemente von den ersten Beinelastikelementen getrennt sind; und des Entspannens der Dehnung, vorzugsweise im Wesentlichen der gesamten Dehnung, in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über dem Schritt, während die Dehnung, vorzugsweise im Wesentlichen die gesamte Dehnung, in den ersten und zweiten Beinelastikelementen entlang der jeweiligen Vorder- und Hinterabschnitte der ersten und zweiten Beinöffnungen beibehalten wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über den Schritt das Durchschneiden von wenigstens einem der Fäden der ersten und zweiten Beinelastikelemente im Schritt ohne das entsprechende Durchschneiden der Endlosbahn zum Beispiel durch Anlegen von Ultraschallenergie an die äußere Oberfläche des Werkstücks an wenigstens einer ausgewählten Stelle im Schritt, ausreichend um das Durchtrennen der Fäden der Elastikelemente ohne entsprechendes Durchschneiden der Endlosbahn zu bewirken. wo die ersten und zweiten Beinelastikelemente Elastikelemente umfassen, die an der Innenseite des Werkstücks angeordnet sind, kann das Verfahren das Durchschneiden von wenigstens einem Faden der ersten und zweiten Beinelastikelemente durch Anlegen von Ultraschallenergie an die äußere Oberfläche des Werkstücks an ausgewählten Stellen im Schritt über den ersten und zweiten Beinelastikelementen umfassen, wobei die Energie ausreicht um das Durchtrennen von wenigstens einem der Elastikfäden auf der Innenseite des Werkstücks ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn zu bewirken.
In anderen Ausführungsformen umfasst das Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über den Schritt das Einsetzen einer Tänzerwalze, um die Spannung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen zu regeln, wenn die ersten und zweiten Beinelastikelemente in die Bahn eingebaut werden, wiederum umfassend das Ausüben einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze, welche die aktive Bewegung der Tänzerwalze für jedes Werkstück bewirkt, das in das Bearbeitungssystem eintritt, und vorzugsweise im wesentlichen Entspannen der angelegten Kraft in Zyklen, wobei jeder Zyklus daher eine Bewegung der Tänzerwalze und entsprechendes wesentliches Entspannen der Spannung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen verursacht, während die ersten und zweiten Beinelastikelemente in die Bahn am Schrittabschnitt des jeweiligen Werkstücks eingebaut werden, und Belasten mit Spannung, während die ersten und zweiten Beinelastikelemente in die Bahn entlang der jeweiligen vorderen und hinteren Abschnitte der Beinöffnungen eingearbeitet werden.
Die Geschwindigkeit der Tänzerwalze wird vorzugsweise mit einer Antriebsmaschine (Servomotor 256) bewirkt, und das Verfahren umfasst das Messen einer ersten Geschwindigkeit der Bahn nach der Tänzerwalze, das Messen einer zweiten Geschwindigkeit der Bahn an der Tänzerwalze, das Messen der Geschwindigkeit der Tänzerwalze, das Erfassen der Position der Tänzerwalze, das Messen der Bahnspannung vor der Tänzerwalze, das Messen der Bahnspannung nach der Tänzerwalze und das Regeln der Antriebsmaschine mit einer Computerregelung, welche die Steuerbefehle an die Antriebsmaschine bereitstellt, die auf der erfassten Position und den gemessenen Spannungen und Geschwindigkeiten basieren, und dadurch das Regeln der Betätigungskraft, die der Tänzerwalze durch die Antriebsmaschine erteilt wird.
Das Verfahren kann ferner das Dehnen der dritten Beinelastikelemente, das Ausrichten des dritten Beinelastikelement in eine Richtung, die quer zur Längsausdehnung der Bahn liegt, und das Einbauen der querliegenden, gedehnten dritten Beinelastikelemente entlang gegenüberliegender Kanten des Schrittabschnitts umfassen, wobei die gegenüberliegenden Enden der dritten Beinelastikelemente benachbart zu den entsprechenden der ersten und zweiten elastischen Beinbundelemente angeordnet sind.
Mit Bezug auf die Handhabung der Bahn kann das Verfahren das Einfügen der elastischen Elemente in die Verbundbahn auf einer ersten drehbaren Fördervorrichtung (z. B. einer ersten Bearbeitungswalze), die eine erste äußere Arbeitsoberfläche aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge auf sich umfasst, das In-Eingriff-Gelangen mit der Bahn und dadurch das Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung auf der ersten drehbaren Fördervorrichtung, das Übertragen der Bahn von der ersten drehbaren Fördervorrichtung auf eine zweite äußere Arbeitsoberfläche einer zweiten drehbaren Fördervorrichtung (z. B. einer zweiten Bearbeitungswalze), wobei die erste und die zweite äußere Arbeitsoberfläche an der Stelle der größten Annäherung der ersten und zweiten Arbeitsoberfläche zueinander ausgerichtet sind, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche einen zweiten Satz Vorsprünge auf sich umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge mit dem ersten Satz Vorsprünge entlang der Förderrichtung der Bahn ausgerichtet ist, und das In-Eingriff-Gelangen mit der Bahn und dadurch das Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung auf der zweiten drehbaren Fördervorrichtung umfassen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Ausrichten der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen an ihren Stellen der nächsten Annäherung zueinander über die gesamte Breite der Bahn und das Beibehalten der Ausrichtung während des Übergebens der Bahn von der ersten drehbaren Fördervorrichtung auf die zweite drehbare Fördervorrichtung, und es kann das Anlegen einer Saugwirkung auf die Bahn an wenigstens einer der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen umfassen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Wenigstens eine der ersten und zweiten drehbaren Fördervorrichtungen umfasst ein Substrat, das eine Unterstützung für die jeweilige äußere Arbeitsoberfläche bringt, und eine Beschichtung auf dem Substrat, die den ersten Satz von Vorsprüngen miteingebaut hat und ein Ablösemittel (z. B. Polytetrafluorethylen) in der Zusammensetzung der Beschichtung enthält. Das oben beschriebene Verfahren zur Handhabung der Bahn ist typischerweise wirkungsvoll, um die Breite der Bahn in ihren Abmessungen stabil zu halten, so dass Schrumpfen in der Breitenabmessung zwischen der ersten und der zweiten Kante der Bahn nicht mehr als ungefähr 5%, üblicherweise wesentlich weniger, wie nicht mehr als ungefähr 0,5%, beträgt.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Werkstück in einer Querausrichtung in der Bahn mit den vorderen und hinteren Körperabschnitten auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn angeordnet, wobei das Verfahren ferner das Falten der Bahn in der Art, dass die vorderen und hinteren Körperabschnitte der jeweiligen Werkstücke einander zugewandt sind, und das Ausbilden der Seitensaumverbindungen umfasst, welche die vorderen und hinteren Körperabschnitte mit einander in der Bahn zusammenfügen und dadurch wirkungsvoll die jeweiligen ersten und zweiten Beinelastikelemente an den Seitensaumverbindungen zusammenfügen, um dadurch eine wirksame Fortführung des Dehnvermögens an den entsprechenden Beinöffnungen zwischen den dritten Beinelastikelementen und den entsprechenden der ersten und zweiten Beinelastikelemente bereitzustellen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das gleichzeitige Ausbilden der Seitensaumverbindungen, die den vorderen Körperabschnitt mit dem hinteren Körperabschnitt verbinden, in den angrenzenden Werkstücken in der Endlosbahn.
Das Ausbilden der Seitensaumverbindungen umfasst vorzugsweise die Schritte des Drehens einer Trommel um eine erste Achse in einer gegebenen Richtung, wobei die Trommel eine dritte und umlaufende äußere Arbeitsoberfläche und eine erste Energieaufbringungsvorrichtung aufweist, die auf der Trommel benachbart der dritten äußeren Arbeitoberfläche angebracht ist und sich quer zur Drehrichtung der Trommel erstreckt; des Bereitstellens einer zweiten Energieaufbringungsvorrichtung, die zur Drehung mit der Trommel angebracht ist; des Bewegens der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung in eine Richtung quer zur Drehrichtung der Trommel und dadurch des Erstreckens der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung über die erste Energieaufbringungsvorrichtung und des Betreibens der ersten und zweiten Energieaufbringungsvorrichtungen in Verbindung mit einander und dadurch des Aufbringens von Energie auf das Werkstück während der Drehung der Trommel; und des Zurückziehens der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung von der Position über der ersten Energieaufbringungsvorrichtung während der Drehung der Trommel.
In bevorzugten Anwendungen dieses Verfahrens wird ein Ultraschallhorn als eine der Energieaufbringungsvorrichtungen eingesetzt und ein Amboss, der dafür ausgelegt ist, mit dem Ultraschallhorn zusammenzuwirken, stellt die andere der Energieaufbringungsvorrichtungen dar.
Das Verfahren kann nach dem Ausbilden der Seitensaumverbindungen das Abtrennen des jeweiligen Werkstücks von der Bahn, wahlweise als ein Bekleidungsstück, umfassen.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise die Schritte des Verschiebens der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung entlang eines Energieaufbringungspfads über der ersten Energieaufbringungsvorrichtung, wobei die erste Energieaufbringungsvorrichtung einen Amboss, die zweite Energieaufbringungsvorrichtung ein Rad umfasst, das zum Zwecke der Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Verfahren das Aufbringen von Energie auf das Werkstück, vorzugsweise Ultraschallenergie, durch entweder die erste oder die zweite Energieaufbringungsvorrichtung an einem Ort aus Punkten umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück weiterbewegt, während das Rad den Energieaufbringungspfad abfährt. Der Ort aus Punkten kann einen Punkt, eine Reihe von Punkten, eine Linie oder eine Reihe von Linien umfassen.
In einer zweiten Gruppe von Ausführungsformen umfasst die Erfinndung ein Bearbeitungssystem für den Einsatz in der Herstellung eines Bekleidungsstücks als auch eines Bekleidungsstückzuschnittrohlings als eines(m) einer Reihe von aufeinander folgenden Werkstücken in einer Endlosbahn, wobei das Bekleidungsstück und der Bekleidungsstückrohling Beinelastikelemente an Beinöffnungen aufweisen, wobei die Werkstücke Ausschnittabschnitte umfassen, die den Beinöffnungen im Bekleidungsstückzuschnitt entsprechen, und jede Beinöffnung einen Vorderabschnitt aufweist, der einem Vorderkörperabschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts entspricht, einen Hinterabschnitt aufweist, der einem Hinterkörperabschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts entspricht, und einen Schrittabschnitt aufweist, wobei jedes Werkstück und dementsprechend jeder Bekleidungsstückzuschnitt erste und zweite Beinöffnungen und einen Schrittbereich zwischen jeweiligen Beinöffnungen aufweist. Die Vorrichtung umfasst daher Mittel zum Dehnen erster Beinelastikelemente und Mittel zum Einarbeiten der ersten Beinelastikelemente in die Endlosbahn entlang des Vorderabschnitts der ersten Beinöffnung über den Schritt hinweg und entlang des Vorderabschnitts der zweiten Beinöffnung in gedehntem Zustand; Mittel zum Dehnen zweiter Beinelastikelemente und Mittel zum Einarbeiten der zweiten Beinelastikelemente in die Endlosbahn entlang des Hinterabschnitts der ersten Beinöffnung über den Schritt hinweg und entlang des Hinterabschnitts der zweiten Beinöffnung in gedehntem Zustand, wobei die zweiten Beinelastikelemente getrennt von den ersten Beinelastikelementen sind; und Mittel zum Entspannen der Dehnung, vorzugsweise im Wesentlichen der gesamten Dehnung, in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über dem Schritt, während die Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen entlang der jeweiligen Vorder- und Hinterabschnitte der ersten und zweiten Beinöffnungen beibehalten wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Mittel zum Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über dem Schritt, Mittel zum Durchschneiden der ersten und zweiten Beinelastikelemente im Schritt, ohne ein entsprechendes Durchschneiden der Endlosbahn zu bewirken, zum Beispiel Mittel zum Anlegen von Ultraschallenergie an die äußere Oberfläche des Werkstücks an wenigstens einem ausgewählten Ort im Schritt, die ausreicht, um das Schneiden der Elastikelemente ohne gleichzeitiges Schneiden der Endlosbahn zu bewirken.
In anderen Ausführungsformen umfasst das Mittel zum Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen über dem Schritt eine Tänzerwalze, die ausgelegt ist, die Spannung auf die ersten und zweiten Beinelastikelemente zu regeln, während die ersten und zweiten Beinelastikelemente in die Endlosbahn eingearbeitet werden, wobei Mittel zum Anlegen einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze, um eine aktive Bewegung der Tänzerwalze für jedes Werkstück, das in das Bearbeitungssystem eintritt, zu bewirken, und vorzugsweise Mittel zum Entspannen der angelegten Kraft in Zyklen miteingeschlossen sind, wobei jeder Zyklus eine Bewegung der Tänzerwalze und entsprechendes Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastikelementen, während die ersten und zweiten Beinelastikelemente im Schritt des entsprechenden Werkstücks in die Endlosbahn eingearbeitet werden, das Ausüben von Spannung verursacht, während die ersten und zweiten Beinelastikelemente entlang der jeweiligen Vorder- und Hinterabschnitte der Beinöffnungen in die Endlosbahn eingearbeitet werden.
Vorzugsweise umfasst das Bearbeitungssystem eine Antriebsmaschine, um die Geschwindigkeit der Tänzerwalze zu beeinflussen, Mittel zum Messen einer ersten Geschwindigkeit der Bahn nach der Tänzerwalze, Mittel zum Messen einer zweiten Geschwindigkeit der Bahn an der Tänzerwalze, Mittel zum Messen der Geschwindigkeit der Tänzerwalze, Mittel zum Erfassen der Position der Tänzerwalze, Mittel zum Messen der Bahnspannung vor der Tänzerwalze, Mittel zum Messen der Bahnspannung nach der Tänzerwalze und Mittel zum Regeln der Antriebsmaschine mit einer Computersteuerung, wobei die Steuerbefehle an die Antriebsmaschine bereitgestellt werden, die auf der erfassten Position und den gemessenen Spannungen und Geschwindigkeiten beruhen, und wodurch die Betätigungskraft, die der Tänzerwalze zugeführt wird, durch die Antriebsmaschine gesteuert wird.
In den bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bearbeitungssystem Mittel zum Dehnen der dritten Beinelastikelemente, Mittel zum Ausrichten der dritten Beinelastikelemente in eine Richtung, die im Wesentlichen quer zur Längsausdehnung der Bahn liegt, und Mittel zum Einbauen der querliegenden, gedehnten dritten elastischen Beinbundelemente entlang gegenüberliegender Kanten des Schrittabschnitts als elastische Schrittabschnittselemente, so dass gegenüberliegende Abschnitte der dritten elastischen Schrittabschnittselemente benachbart zu entsprechenden der ersten und zweiten elastischen Elemente angeordnet sind.
Das Bearbeitungssystem umfasst vorzugsweise neuartige Mittel zur Handhabung der Bahn, wo die Bahn eine Breitenabmessung aufweist, wobei das Bearbeitungssystem Mittel zum Einarbeiten der ersten und zweiten Beinelastikelemente in die Endlosbahn auf einer ersten drehbaren Fördervorrichtung, wobei die erste drehbare Fördervorrichtung eine erste äußere Arbeitsoberfläche aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge auf sich umfasst, die auf das In-Eingriff-Gelangen mit der Bahn und dadurch auf das Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung auf der ersten drehbaren Fördervorrichtung ausgelegt sind, und eine zweite drehbare Fördervorrichtung umfasst, die eine zweite äußere Arbeitsoberfläche aufweist, wobei die ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen mit einander am Ort der nächsten Annäherung der ersten und der zweiten äußeren Arbeitsoberflächen ausgerichtet sind, so dass die Bahn von der ersten drehbaren Fördervorrichtung auf die zweite drehbare Fördervorrichtung übertragen werden kann, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche einen zweiten Satz Vorsprünge auf sich angeordnet umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge mit dem ersten Satz Vorsprünge entlang der Förderrichtung der Bahn ausgerichtet ist und für das In-Eingriff-Gelangen mit der Bahn und dadurch für das Verhindern des Schrumpfen der Bahn in der Breitenausdehnung auf der zweiten drehbaren Fördervorrichtung ausgelegt ist.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen am Ort der nächsten Annäherung der ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen zu einander über die gesamte Breite der Bahn ausgerichtet und werden in dieser Ausrichtung gehalten, während die Bahn von der ersten drehbaren Fördervorrichtung auf die zweite drehbare Fördervorrichtung übertragen wird. Das Bearbeitungssystem kann Mittel zum Anlegen einer Saugwirkung auf die Bahn an wenigstens einer der ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen umfassen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Wenigstens eine der ersten und zweiten drehbaren Fördervorrichtung weist ein Substrat, das eine Unterstützung für die erste äußere Arbeitsoberfläche umfasst, und eine Beschichtung auf dem Substrat auf, das den ersten Satz Vorsprünge und ein Ablösemittel in der Zusammensetzung der Beschichtung eingefügt hat.
Das Bearbeitungssystem umfasst Mittel zum Falten der Bahn, wobei das Werkstück in einer Querausrichtung in der Bahn mit den vorderen und hinteren Körperabschnitten auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn so angeordnet ist, dass die vorderen und hinteren Körperabschnitte der jeweiligen Werkstücke einander zugewandt sind, und Mittel zum Ausbilden der Seitensaumverbindungen, wobei der vordere Körperabschnitt mit dem hinteren Körperabschnitt in der Bahn zusammengefügt wird und dadurch wirkungsvoll die jeweiligen ersten und zweiten elastischen Elemente an den Seitensaumverbindungen verbunden werden, um dadurch eine wirkungsvolle Fortsetzung der Dehnfähigkeit an den jeweiligen Beinöffnungen zwischen den dritten Beinlelastikelementen und entsprechenden der ersten und zweiten Beinelastikelementen bereitzustellen. Vorzugsweise umfasst das Bearbeitungssystem Mittel zum gleichzeitigen Ausbilden der Seitensaumverbindungen, wobei der vordere Körperabschnitt mit dem hinteren Körperabschnitt in aneinander grenzenden Werkstücken in der Endlosbahn zusammengefügt wird.
Im Bearbeitungssystem kann die erste drehbare Fördervorrichtung eine Trommel, die zur Drehung um eine erste Achse in einer gegebenen Richtung angebracht ist, wobei die Trommel eine dritte umlaufende äußere Arbeitsoberfläche aufweist, eine erste Energieaufbringungsvorrichtung, die auf der Trommel benachbart der äußeren Arbeitoberfläche angebracht ist und sich quer zur Drehungsrichtung der Trommel erstreckt, eine zweite Energieaufbringungsvorrichtung, die zur Drehung mit der Trommel angebracht ist und so ausgelegt ist, um sich in eine Richtung quer zur Drehungsrichtung der Trommel zu bewegen und dadurch die zweite Energieaufbringungsvorrichtung über die erste Energieaufbringungsvorrichtung zu erstrecken, und Mittel zum gemeinsamen Betreiben der ersten und zweiten Energieaufbringungsvorrichtungen, um dadurch Energie auf die Werkstücke während der Drehung der Trommel aufzubringen, und Mittel zum Zurückziehen der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung von der Position über der ersten Energieaufbringungsvorrichtung während der Drehung der Trommel umfassen.
In bevorzugten Ausführungsformen ist eine der Energieaufbringungsvorrichtungen ein Ultraschallhorn und das andere ein Amboss, der für das Zusammenwirken mit dem Ultraschallhorn ausgelegt ist.
Das Bearbeitungssystem kann Mittel zum Trennen des jeweiligen Werkstücks aus der Bahn nach dem Ausbilden der Seitensaumverbindungen umfassen, um dadurch ein Bekleidungsstück bereitzustellen.
Das Bearbeitungssystem umfasst vorzugsweise Mittel zum Veranlassen der zweiten Energieaufbringungsvorrichtung, entlang eines Energieaufbringungspfades über der ersten Energieaufbringungsvorrichtung zu verfahren, wobei die erste Energieaufbringungsvorrichtung einen Amboss umfasst, während die zweite Energieaufbringungsvorrichtung ein Rad umfasst, das für die Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Bearbeitungssystem des Weiteren Mittel zum Aufbringen von Energie auf das Werkstück, vorzugsweise Ultraschallenergie, durch entweder die erste oder die zweite Energieaufbringungsvorrichtung an einem Ort umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück bewegt, während das Rad den Energieaufbringungspfad entlang fährt.
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden und weitere Vorteile werden offensichtlich werden, wenn Bezug auf die folgende genaue Beschreibung der Erfindung und auf die Zeichnungen genommen wird, wobei:
1 eine Draufsicht auf einen Bekleidungsstückzuschnitt bzw. -rohling ist, der sich auf eine Unterhose der Erfindung bezieht.
2 ist eine Draufsicht auf den Bekleidungsstückzuschnitt aus 1, wobei eine zweite absorbierende Einlage im Schritt umfasst ist.
3 ist ein Querschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts, der entlang von 3–3 aus 2 aufgenommen wird.
4 ist ein Querschnitt des Bekleidungsstückzuschnitts, der entlang von 4–4 aus 2 aufgenommen wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Wegwerfbekleidungsstücks der Erfindung.
6 und 7 sind vergrößerte Ausschnittsansichten eines Teils des Zuschnitts aus 1, die Einzelheiten der über dem Schritt liegenden Elastikelemente zeigen.
8 ist eine Seitenaufrissansicht eines Abschnitts einer Ausrüstungszusammenstellung zum Herstellen und des auf andere weise Bearbeitens der Zuschnitte der Erfindung.
9 und 10 sind veranschaulichende Ansichten des Klemmbereichs des Aufrisses, der in 8 gezeigt wird.
11 ist eine Draufsicht, die das relative Positionieren in der Querrichtung der vorderen und hinteren Beinelastikelemente entlang der sich weiterbewegenden Bahn zeigt, während die äußere Deckschicht und die körperseitige Schicht zusammengefügt werden.
12 ist eine Draufsicht wie in 11, die ein alternatives Muster für die Beinelastikelemente zeigt.
13 ist ein Seitenaufriss, der mehrere Arbeitsstationen zeigt, die in der Herstellung von Bekleidungsstücken eingesetzt werden, die gemäß der Erfindung gemacht werden.
14 ist eine veranschaulichende Ansicht eines Teils eines herkömmlichen Bearbeitungsvorgangs, der eine Tänzerwalze benachbart der Abwickelstation zeigt.
15 ist eine veranschaulichende Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die wiederum eine Tänzerwalze benachbart der Abwickelstation zeigt.
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuersystem der Erfindung darstellt.
17 ist eine veranschaulichende Ansicht, wobei Teile fehlen und Teile aus- bzw. weggeschnitten sind, die einen Seitensaumbonder zeigt, die in der Erfindung nützlich ist.
18 ist ein freigemachtes Körperkräftediagramm, das die Kräfte zeigt, die auf die Tänzerwalze wirken.
19 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Tänzerwalze.
20 ist eine Draufsicht eines Teils der Endlosbahn nachdem die Beinelastikelemente in die Bahn eingefügt worden sind, die drei Werkstücke zeigt, die drei Bekleidungsstückzuschnitte umfassen, und die bei 20–20 aus 8 aufgenommen ist.
21 ist eine Schnittansicht eines Teils der Bahn, die bei 21–21 aus 20 aufgenommen ist.
22 ist ein Querschnitt der Bahn und der entsprechenden Ultraschallhorn- und Ambossanordnung, aufgenommen bei 22–22 aus 8.
23 ist eine Draufsicht des Abschnitts eines Werkstücks, das die Elastikelemente eingefügt hat, nachdem die Elastikelemente im Schritt durch Ultraschallschneidevorrichtungen durchgeschnitten worden sind.
24 ist eine perspektivische Ansicht eines neuartigen Ultraschallhorns.
25 ist ein Querschnitt des Ultraschallhorns, aufgenommen bei 25–25 aus 24, mit Beifügung des entsprechenden Abschnitts der entsprechenden Ambosswalze.
26 ist ein Seitenaufriss einer anderen Ausführungsform einer geeigneten Ultraschallvorrichtung, welche die Vorrichtung zum Steuern des Quetschwalzeneingriffs und der Quetschwalzendrücke zeigt.
27 ist ein Seitenaufriss, der noch eine andere Ausführungsform des Ultraschalluntersystems zeigt.
28 ist eine Draufsicht eines Teils einer Bearbeitungswalze, aufgenommen bei 28–28 aus 13.
29 ist ein Teilquerschnitt einer Bearbeitungswalze, der eine entsprechende Beschichtung, die auf die Walzen der Erfindung aufgebracht ist, und die eingebauten Vorsprünge darin zeigt, aufgenommen bei 29–29 aus 28.
30 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Abschnitts der Walze aus 29, aufgenommen im gestrichelten Kreis 30 in 29.
31 ist eine graphische Darstellung der wirksamen Kraft nach unten auf die Bahn über die Breite der Bahn.
32 zeigt repräsentativ eine bildliche Ansicht eines Vorrichtungsbeispiels der Art, wie sie eingesetzt wird, um die Schrittelastikelemente anzuordnen.
33 zeigt repräsentativ eine schematische Seitenansicht im Aufriss von der Vorrichtung aus 32.
34A zeigt repräsentativ eine schematische Seitenansicht im Aufriss von einem anderen Vorrichtungsbeispiel der Art, wie sie nützlich ist, um die Schrittelastikelemente anzuordnen.
34B zeigt repräsentativ eine bildliche Ansicht der Vorrichtung aus 34A.
35 zeigt repräsentativ eine andere bildliche Ansicht der Vorrichtung aus 34A.
36 zeigt repräsentativ eine andere schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus 34A.
37 zeigt ein Geschwindigkeitsprofil für einen typischen Satz von komplementären, nichtkreisförmigen Zahnrädern für die Ausführungsform, die in 34A, 34B, 35 und 36 dargestellt ist.
38 zeigt repräsentativ eine schematische Seitenansicht im Aufriss eines einzelnen nichtkreisförmigen Zahnradsatzes, der gekennzeichnete Rotationswinkel aufweist.
39 zeigt eine bildliche Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, die besonders nützlich zum Anordnen der Schrittelastikelemente ist.
40 zeigt eine bildliche Ansicht, wobei Teile weggeschnitten sind, eines Abschnitts einer hereinkommenden Bahn von Schrittelastikelementen, die durch die Vorrichtung der Erfindung übertragen werden sollen.
41 zeigt eine vergrößerte bildliche Ansicht der Ausführungsform aus 39, wobei Teile weggeschnitten sind, um das Nockensystem und beispielhafte Ansaugöffnungen in einem Schleifring zu zeigen.
42 ist eine Schnittansicht, aufgenommen bei 42–42 aus 39.
43 ist eine bildliche Ansicht U-förmigen Kurbelzughakens, der durch das Nockensystem betätigt wird.
44 ist ein Querschnittsabschnitt des Nehmerabschnitts der äußeren Wand des Förderkopfs mit einem abgetrennten Teil darauf, aufgenommen bei 44–44 in 41.
45 ist eine vergrößerte bildliche Teilansicht der Oberfläche des Abnahmeabschnitts.
46 ist ein Querschnitt wie in 44, weiter vergrößert, um die Fortsätze zu zeigen.
47 ist eine Aufrissansicht, im Wesentlichen bei 47–47 in 39 aufgenommen.
48 ist ein Querschnitt des Seitensaumbonders aus 17, aufgenommen bei 49–49 in 17.
49 ist eine schematische Darstellung einer Endaufrissansicht des Seitensaumbonders aus 17.
50 ist eine Draufsicht der ersten Energieaufbringungsvorrichtung mit einer Bahn von Werkstücken darauf, aufgenommen bei 51–51 aus 17.
51 ist eine Seitenansicht der ersten Energieaufbringungsvorrichtung aus 50.
52 ist ein Querschnitt wie in 48 einer zweiten Ausführungsform eines Seitensaumbonders, der in der Erfindung nützlich ist.
Die folgende genaue Beschreibung wird im Zusammenhang eines Artikels, der ein Wegwerfbekleidungsstück umfasst, und entsprechenden Bekleidungsstückzuschnitten und Zuschnittvorförmlingen zur Aufnahme eines eingelegten Sanitärkissens als ein primäres Absorbens während des Gebrauchs des Bekleidungsstücks gemacht. Es ist jedoch klar ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung mit anderen sanitären Wegwerfartikeln wie Damenbinden, Inkontinenzkissen und anderen Produkten und Ähnlichem eingesetzt werden kann.
Der Bekleidungsstückzuschnitt 10 aus 1 veranschaulicht die bevorzugte Ausführungsform des zweilagigen Bekleidungsstückzuschnitts vor dem Einfügen des sekundären Absorbens. Der Bekleidungsstückzuschnitt aus 2 veranschaulicht die bevorzugte Ausführungsform des fertig gestellten Bekleidungsstückzuschnitts, wobei der Zuschnitt alle Elemente umfasst, aber vor den abschließenden Schritten des Zusammenbaus des Schichtkörpers steht, um den Bekleidungsstückaufbau zu bilden. 5 zeigt den endzusammengefügten Wegwerfbekleidungsstückaufbau.
Mit Bezug auf 1– 3 weist der Bekleidungsstückzuschnitt 10 eine äußere Decklage 12, die im wesentlichen die Gesamtbekleidungsstücklänge "L1" und die Bekleidungsstückbreite "W1" des Zuschnitts definiert, und ein körperseitige Schicht 14 auf, die an der äußeren Decklage festgemacht ist. Der Bekleidungsstückzuschnitt 10 umfasst im Allgemeinen einen vorderen Körperabschnitt 16, der an einem vorderen Taillenabschnitt 18 als eine erste Kante des Zuschnitts endet, einen hinteren Körperabschnitt 20, der an einem hinteren Taillenabschnitt 22 als eine zweite Kante des Zuschnitts endet, und einen Schritt 24.
Die körperseitige Schicht 14 umfasst ein vorderes Schichtelement 19, das allgemein über der äußeren Decklage 12 auf dem vorderen Körperabschnitt 16 liegt und an diesem festgemacht ist, und ein hinteres Schichtelement 21, das allgemein über der äußeren Decklage 12 auf dem hinteren Körperabschnitt 20 liegt und an diesem festgemacht ist. Ein Raum 23, gezeigt in 1, trennt das vordere Schichtelement 19 vom hinteren Schichtelement 21.
Mit Bezug auf 2 und 5 wird zum Zusammenbauen des Zuschnitts aus 2, um ein Bekleidungsstück 25 wie in 5 zu bilden, eine erste Seitenkante 26 des vorderen Körperabschnitts 16 mit einer entsprechenden ersten Seitenkante 28 des hinteren Körperabschnitts 20 zusammengefügt, um einen ersten Seitensaum 30 auszubilden. In ähnlicher Weise wird eine zweite Seitenkante 32 des vorderen Körperabschnitts 16 mit einer zweiten Seitenkante 34 des hinteren Körperabschnitts 20 zusammengefügt, um einen zweiten Seitensaum 36 auszubilden. Die Taillenabschnitte 18, 22 bilden, wenn zusammengebaut, eine Taillenöffnung 38 zum Anlegen und Abnehmen des Bekleidungsstücks 25. Die Taillenöffnung 38 ist wenigstens teilweise von einem Taillenelastikelement 40 umgeben. Das Taillenelastikelement 40 wird gedehnt und in die Taillenabschnitte 18, 22 in dem gedehnten Zustand eingearbeitet. Das Taillenelastikelement 40 wird entspannt, nachdem es in der Taille festgemacht ist, wodurch es Falten oder Raffungen 42 ausbildet, um die Ausdehnung der Taillenöffnung 38 erlauben, so dass das Bekleidungsstück 25 verschieden großen Menschen passen kann. Da Benützer dieser Erfindung allgemein ein Bekleidungsstück kurzen Schnitts bevorzugen, reicht der vordere Taillenabschnitt 18 vorzugsweise so hoch wie der Nabel und ist gleich hoch um die Taille des Benützers herum. Hat man das Bekleidungsstück auf dieser Höhe, so erzeugt dies einen satt anliegenden Sitz. Alternative Bekleidungsstückstile umfassen den Bikinistil (z. B. gewöhnlicher Beinschnitt oder französischer Beinschnitt) und den Hüftsitzstil (z. B. gewöhnlicher Beinschnitt oder französischer Beinschnitt).
Mit Bezug auf 1 und 5 bilden der vordere Körperabschnitt 16, der hintere Körperabschnitt 20 und der Schritt 24 in Verbindung miteinander eine linke und eine rechte Beinöffnung 44 beziehungsweise 46 im engzusammengefügten Bekleidungsstück 25 aus. Die Beinöffnungen 44, 46 werden durch Wegschneiden von Abschnitten der äußeren Decklage 12 und entsprechenden Abschnitten, wenn überhaupt, der körperseitigen Lage 14 ausgebildet, wie hierin im Folgenden kurz besprochen wird. Jede Beinöffnung 44, 46 ist wenigstens teilweise von einem hinteren Beinelastikelement 48, einem vorderen Beinelastikelement 50 und einem Schrittelastikelement 51 zwischen dem hinteren Beinelastikelement und dem vorderen Beinelastikelement umgeben. Jedes der jeweiligen Elastikelemente 48, 50, 51 ist benachbart der entsprechenden Kante 52 der jeweiligen Beinöffnungen. Die vorderen und hinteren Beinelastikelemente 48, 50 sind im Wesentlichen zwischen der äußeren Decklage 12 und der körperseitigen Lage 14 durch Haftmittel 55 festgemacht. Die Schrittelastikelemente 51 sind zwischen der äußeren Decklage 12 und einer elastischen Schrittträgerschicht 53 ebenfalls durch Haftmittel 55 (gezeigt in 4) festgemacht. Die Elastikelemente 48, 50, 51 sind in gedehntem Zustand, wenn sie an der äußeren Decklage 12 festgemacht werden. Wenn die Elastikelemente, die äußere Decklage, die körperseitige Lage und die Trägerschicht 53 (gezeigt in 4) entspannt werden, nachdem die Elastikelemente an der äußeren Decklage befestigt worden sind, erzeugen die Elastikelemente dementsprechend Falten 54 an den Kanten der Beinöffnungen 44, 46, um die Aufweitung der Beinöffnungen 44, 46 zu erlauben, um sich den verschiedenen Beingrößen anzupassen.
Der vordere Körperabschnitt 16 kann in einen oberen Vorderabschnitt 56 und einen unteren Vorderabschnitt 58 geteilt werden. In ähnlicher Weise kann der hintere Körperabschnitt 20 in einen oberen Hinterabschnitt 60 und einen unteren Hinterabschnitt 62 geteilt werden. Die oberen Abschnitte 56 und 60 sind vorzugsweise so gestaltet, um Körperelastikelemente 64 zu umfassen, die sich leicht dehnen, um dem Benützer das Anziehen des Bekleidungsstücks 25 zu erlauben, und sich schnell in Richtung eines Ruhe/Entspannungszustand der Körperelastikelemente zusammenziehen. Dies stellt einen engen oder satt anliegenden Sitz für unterschiedliche Körpergrößen und -formen sicher. Eine Anzahl von Elementen von Körperelastikelementen 64 ist sowohl an oberen Vorder- und Hinterabschnitten 56, beziehungsweise 60 an Positionen zwischen der Taillenöffnung 38 und den Beinöffnungen 44, 46 angeordnet, so dass das Bekleidungsstück 25 insbesondere um den Körper des Benützers herum einen guten Sitz aufweist.
Die unteren Körperabschnitte 58, 62 erfordern im Allgemeinen keine beabstandeten Elastikelemente wie die oberen Körperabschnitten 56, 60, obwohl die Elastikelemente eingesetzt werden können.
Die Breite des Schritts 24 zwischen den linken und rechten Schrittelastikelementen 51 sollte breit genug sein, um das Einlegen des primären Absorbens 66 zwischen den Kanten 52 der Beinöffnungen im Schritt 24 zu gestatten, ohne dass das primäre Absorbens 66 die Schrittelastikelemente 51 behindert. Dies erlaubt es den Schrittelastikelementen 51 sich zusammenzuziehen und die Seiten des Schritts um das primäre Absorbens hochzuziehen, um solcher Art die Dicke des primären Absorbens 66 aufzunehmen und Oberflächenfläche innerhalb des Schritts 24 des Bekleidungsstücks benachbart zu den Kanten 52 bereitzustellen, um Lecken z. B. von Regelblutungen aus dem primären Absorbens 66 hintanzuhalten.
Die Breite des Schritts 24 zwischen den Elastikelementen 51 sollte nicht so weit sein, um gebauscht oder unbequem zu erscheinen. Eine geeignete Breite beträgt wenigstens ungefähr 70 mm (2,75 Inch) zwischen den Schrittelastikelementen. Die Breite des Schritts 24 beträgt vorteilhafterweise von ungefähr 76 mm (3 Inch) bis ungefähr 89 mm (3,5 Inch). Vorzugsweise beträgt die Breite ungefähr 76 mm (3 Inch).
Vorzugsweise umfasst jedes Schrittelastikelement 51 an den gegenüberliegenden Beinöffnungen 44, 46 eine Anzahl von Elastikelementen, die in Verbindung miteinander wirken, um die Schrittelastikfunktion zu erfüllen. Jedes Schrittelastikelement 51 weist vorzugsweise eine wirksame Breite von ungefähr 10 mm (0,375 Inch) bis ungefähr 16 mm (0,625 Inch) auf. Besser beträgt die wirksame Breite jedes Schrittelastikelements ungefähr 13 mm (0,5 Inch). Vorzugsweise beträgt das Kräuselmaterial an der Kante der Beinöffnungen 44, 46 außerhalb der Bein und Schrittelastikelemente 48, 50, 51 weniger als ungefähr 6 mm (0,25 Inch). Besser ist es, wenn das Kräuselmaterial weniger als ungefähr 3 mm (0,125 Inch) beträgt. Am wünschenswertesten ist es, jedwedes Kräuselmaterial von den Kanten der Beinöffnungen 44, 46 zu entfernen.
Die Gesamtbreite des Schritts 24 umfasst die Breite zwischen den linken und rechten Schrittelastikelementen 51, die Breite der Schrittelastikelemente und jedes Kräuselmaterials außerhalb der Schrittelastikelemente bis zu den Kanten 52 der Beinöffnungen. Vorzugsweise sollte die Gesamtbreite des Schritts 24 wenigstens ungefähr 102 mm (4 Inch) betragen.
2 zeigt den Bekleidungsstückzuschnitt 10 aus 1 mit einem sekundären Absorbens 68, das im Schritt 24 befestigt ist, über der äußeren Decklage 12 und über Teilen der vorderen und hinteren Lagenelemente 19, 21 der körperseitigen Schicht 14. Die Breite des sekundären Absorbens 68 ist allgemein im Verhältnis zur Breite des Schritts 24 ausgelegt. Vorzugsweise ist die Breite des sekundären Absorbens 68 wenigstens so groß wie der Abstand zwischen den Schrittelastikelementen 51. Besser ist die Breite des sekundären Absorbens gleich der Gesamtbreite des Schritts 24.
Das sekundäre Absorbens 68 sollte ausreichend Fassungsvermögen aufweisen, um jeden Fluss oder jedes Lecken von Körperflüssigkeit um und durch das primäre Absorbens 66 zu absorbieren. Das sekundäre Absorbens 68 sollte vorzugsweise ein Fassungsvermögen und eine Dicke von im Wesentlichen weniger als jene des primären Absorbens 66 aufweisen, wodurch ein nicht bauschiger und biegsamer Sitz bereitgestellt wird. Das sekundäre Absorbens 68 sollte ein Gesamtflüssigkeitshaltevermögen von ungefähr der Hälfte des Fassungsvermögens des primären Absorbens 66 aufweisen. Vorzugsweise sollte das sekundäre Absorbens 68 ein Gesamtflüssigkeitshaltevermögen von wenigstens ungefähr 3 Gramm und nicht mehr als ungefähr 6 Gramm aufweisen. Besser sollte das sekundäre Absorbens 68 ein Gesamtflüssigkeitshaltevermögen von ungefähr 4 Gramm bis ungefähr 6 Gramm aufweisen. Jedoch sollte das Basisgewicht des oder der Typ des sekundären Absorbens 68 so ausgewählt sein, um Widerstand gegen die Biegsamkeit von weniger als ungefähr 400 Gramm zu bieten, wie gemessen durch INDA Standardprüfverfahren IST 90.3-92 Standardprüfverfahren für Handle-O-Meter Steifigkeit für Vliesstoffe.
Das sekundäre Absorbens weist eine niedrige Steifigkeit auf. Die niedrige Steifigkeit erlaubt es dem Absorbens und seiner entsprechenden Sperrschicht 69 (gezeigt in 4), an der anpassungsfähigen äußeren Decklage 12 und an der körperseitigen Lage 14 angebracht zu bleiben, die zusammen sich einem beträchtlichen Bereich an Körpergrößen und -formen anpassen. Vorzugsweise weist das sekundäre Absorbens eine Steifigkeit von weniger als 400 Gramm entlang jeder geprüften Achse auf, besser weniger als 300 Gramm entlang jeder geprüften Achse und weniger als 100 Gramm entlang der Achse parallel zur Taillenöffnung. Das sekundäre Absorbens allein sollte eine Steifigkeit von weniger als 250 Gramm und vorzugsweise von weniger als 100 Gramm entlang jeder Achse und besser weniger als 75 Gramm entlang der Achse parallel zur Taillenöffnung aufweisen.
Die Gesamtlänge des sekundären Absorbens 68 sollte so angemessen ausfallen, um sich über die Enden des primären Absorbens 66 zu erstrecken, um richtig angeordnet zu sein, um Flüssigkeit, die um die Kanten des primären Absorbens 66 ausfließt oder aussickert, aufzunehmen. Diese Gesamtlänge beträgt typischerweise wenigstens ungefähr 382 mm (15 Inch), wodurch es sich über den Schritt 24 entlang der Längsmittellinie A-A des Zuschnitts 10 erstreckt. Die Länge sollte im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 382 mm (15 Inch) bis ungefähr 484 (19 Inch) liegen. Vorzugsweise beträgt die Länge des sekundären Absorbens 68 ungefähr 433 mm (17 Inch).
Die Breite des sekundären Absorbens 68 außerhalb des Schritts 24 sollte wenigstens so breit wie die Breite des Schritts 24 sein. Die Breite des sekundären Absorbens 68 kann außerhalb des Schritts 24 verengt werden, aber kann dadurch dem Auffangen von Flüssigkeit, die aus dem primären Absorbens ausfließt oder aussickert, entgegenwirken. Besser ist es, wenn die Breite außerhalb des Schritts breiter als im Schritt ist und von ungefähr 127 mm (5 Inch) bis ungefähr 306 mm (12 Inch) beträgt, alternativ von ungefähr 140 mm (5,5 Inch) bis ungefähr 191 mm (7,5 Inch). Am besten beträgt die Breite ungefähr 165 mm (6,5 Inch).
Mit Bezug auf 1, 2, 3 und 4 sind die Taillenelastikelemente 40, die Körperelastikelemente 64 und die Beinelastikelemente 48, 50, 51 im Wesentlichen durch die vorderen und hinteren Lagenelemente 19, 21 der körperseitigen Lage 14 bedeckt.
Sowohl die äußere Decklage 12 als auch die körperseitige Lage 14 sind anschmiegsam und vermitteln dem Benützer ein weiches Gefühl. Die folgende Beschreibung der Materialien, aus denen die äußere Decklage 12 hergestellt werden kann, gilt gleichermaßen für das Material der körperseitigen Lage 14.
Die äußere Decklage 12 kann flüssigkeitsdurchlässig sein, wobei sie es Flüssigkeiten erlaubt, leicht in ihre Dicke einzudringen, oder sie kann flüssigkeitsundurchlässig sein, wobei sie es Flüssigkeiten nicht erlaubt, in ihre Dicke einzudringen. Die äußere Decklage 12 kann aus einem weiten Angebot von Materialien, wie natürliche Fasern (z. B. Zellulose- oder Baumwollfasern), künstliche Fasern (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern) oder aus einer Verbindung aus natürlichen und künstlichen Fasern oder vernetzten Schäumen und porösen Kunststofffilmen, hergestellt sein. Die äußere Decklage 12 kann gewebt oder ein Vlies, wie spunbond, kardiert, extrudiert oder ähnliches, sein. Eine geeignete äußere Decklage 12 ist kardiert und durch Mittel, die den Fachleuten in der Gewebetechnik gut bekannt sind, thermisch gebondet. Alternativ kommt die äußere Decklage 12 von einer spungebondeten Bahn, vorzugsweise einer allgemeinen Endlosbahn her. In bevorzugten Ausführungsformen ist die äußere Decklage ein spungebondetes Polypropylenvlies mit einem Drahtwebmuster, das eine Grifffestigkeit von 84,5 N (19 Pfund), gemessen durch ASTM D1682 und D-1776, eine Taber 40 Zyklen Abriebwertung von 3,0, gemessen durch ASTM D-1175, und einen Handle-O-Meter MD-Wert von 6,6 Gramm und einen CD-Wert von 4,4 Gramm unter Verwendung des TAPPI Verfahrens T-402 aufweist. Solch ein Spunbondmaterial ist von der Kimberley-Clark Corporation, Roswell, GA, erhältlich. Die äußere Deckschicht 12 weist ein Gewicht von ungefähr 10,17 g/m² (0,3 oz. pro Quadratyard (osy)) bis ungefähr 67, 8 g/m² (2,0 osy), vorzugsweise ungefähr 23,73 g/m² (0,7 osy) auf.
Die Position und die Form der Beinöffnungen 44, 46 sind wichtig, um Beengtheit im Schritt und in der Leistengegend des Benützers zu vermeiden, um entsprechende Gesäflbedeckung zu erzielen und um das Bekleidungsstück 25 am nach vorne Kippen zu hindern, z. B. sich so zu neigen, dass die vordere Taillenkante im Verhältnis zur hinteren Taillenkante niedriger sitzt. 1 und 2 veranschaulichen die bevorzugteste Form für den Beinsitz und die Gesäflbedeckung. Die Form des Bogens über die Oberseite des Beins ist wichtig. Wenn der Bogen zu tief ist, verschiebt sich das Bekleidungsstück 25 nach unten und nach hinten, was zu einer kurzen Vordertaille, vergrößerter Rückenlänge und Wulstigkeit im Sitz des Bekleidungsstücks führt. Dies könnte verursachen, dass das Bekleidungsstück 25 geneigt erscheint, wenn es getragen wird, was durch eine Ungleichheit um die Taille des Benützers herum erkennbar wird.
Daher wird der Großteil der Kante 70 des vorderen Abschnitts jeder Beinöffnung 44, 46 durch einen geraden Abschnitt 72 definiert, der eine Länge "L2" von wenigstens ungefähr 70% der Länge "L3" der Gesamtkante 70 aufweist. Der gerade Abschnitt 72 sollte einen Winkel mit der Mittellinie A-A von zwischen ungefähr 75° und ungefähr 100°, und am besten ungefähr 90° bilden.
Bei flach ausgelegtem Bekleidungsstückzuschnitt 10 wie in 1 ist der Großteil der Kante 74 des hinteren Abschnitts jeder Beinöffnung durch einen geraden Abschnitt 76 definiert, der eine Länge "L4" von wenigstens ungefähr 70% der Länge "L5" der Gesamtkante 74 aufweist. Der gerade Abschnitt 76 bildet einen spitzen Winkel mit der Längsmittellinie A-A des Zuschnitts 10. Vorzugsweise bildet der gerade Abschnitt 76 der Kante 74 einen spitzen Winkel α mit der Mittellinie A-A des Bekleidungsstücks 25 von zwischen ungefähr 50° und 65° und am besten ungefähr 60°.
Der Großteil der Kante 78 des Schritts jeder Beinöffnung 44, 46 wird durch einen geraden Abschnitt 80 definiert, der eine Länge "L6" aufweist. Vorzugsweise sind die geraden Abschnitte 80 für wenigstens ungefähr 70% der Gesamtlängen "L7" der entsprechenden Kanten 78 gerade.
Jeder hintere Beinkantenabschnitt 74 umfasst einen gebogenen Abschnitt "A1", der sich von einem Ende 81 des jeweiligen geraden Abschnitts 76 zu einem zweiten Ende 82 erstreckt, wobei der jeweilige hintere Beinkantenabschnitt 74 mit dem jeweiligen hinteren Ende der Kante 78 des Schritts verbunden wird.
Jeder vordere Beinkantenabschnitt 70 umfasst einen gebogenen Abschnitt "A2", der sich von einem Ende 84 des jeweiligen geraden Abschnitts 72 zu einem zweiten Ende 86 erstreckt, wobei der jeweilige vordere Beinkantenabschnitt 70 mit dem vorderen Ende der jeweiligen Kante 78 des Schritts verbunden wird.
Die Form des gebogenen Abschnitts "A2" an der inneren Leistengegend ist wichtig. Wenn der Bogen zu seicht ist, kann es zu Beengtheit an der inneren Leistengegend kommen.
Die bevorzugte enge Schrittbreite verringert die Abdeckung des Gesäßes. Um eine solche Verringerung auszugleichen, ist der gebogene Abschnitt "A1" vorzugsweise in Richtung zum hinteren Taillenabschnitt 22 angepasst, so dass das Ende 82 des gebogenen Abschnitts "A1" etwas vor der Mittellinie B-B angeordnet sein sollte, wie in 1 und 2 gezeigt.
Die Taille, die hinteren und vorderen Beinelastikelemente und die Körperelastikelemente 40, 48, 50, beziehungsweise 64 sind am Bekleidungsstückzuschnitt 10 angebracht, allgemein zwischen der äußeren Decklage 12 und der körperseitigen Lage 14, wobei Vorrichtungen und Verfahren eingesetzt werden, die hierin im Folgenden beschrieben werden.
Materialien, die für den Einsatz als Elastikelemente geeignet sind, umfassen eine weite Vielfalt von, ohne darauf beschränkt zu sein, elastischen Fäden, Garngummi, Flachgummi (z. B. als Bänder), elastischem Klebeband, Gummi des Filmtyps, Polyurethan und klebebandartigem Elastomer oder Schaumpolyurethan oder geformtem Gummibaumwollstoff. Jedes Elastikelement kann von einteiligem, vielteiligem oder zusammengesetztem Aufbau sein. Die Elastomerprodukte, die in den Elastikelementen verwendet werden, können gebunden oder nicht gebunden sein.
Die zusammengesetzte Breite des Taillenelastikelements 40 beträgt typischerweise 13 mm (0,5 Inch). Das Elastikelement kann Fäden, Bänder, einen Film oder Verbundmaterialien umfassen. Fäden und Bänder, wo sie eingesetzt werden, können mehrfach sein und können als ein Verbundelement angewendet werden. Vorzugsweise besteht das Taillenelastikelement aus Fäden, insbesondere werden vier Fäden als Taillenelastikelement verwendet und die Fäden sind ungefähr 4,3 mm (0,17 Inch) von einander beabstandet. Die Fäden können aus jedem geeigneten elastischen Material hergestellt sein. Ein geeignetes Material ist Spandex, wie als Lycra^®-Fäden von Dupont in Wilmington, Delaware, erhältlich. Geeignete Taillenelastikelemente umfassen Fäden, die ein Gesamtdecitex (g/1000m) von ungefähr 3760 für 13 mm (0,5 Inch) breite Elastikelemente aufweisen.
Der Kleber 55 wird eingesetzt, um das Elastikelement zwischen der äußeren Decklage 12 und der körperseitigen Lage 14 einzukleben. Ein geeigneter Kleber umfasst zum Beispiel Findley H2096 Heißschmelzkleber, der von Findley Adhesives, Milwaukee, WI, erhältlich ist.
Die Beinelastikelemente 48, 50 und das Schrittelastikelement 51, die vielfache Fäden in jedem Element umfassen, sind typischerweise ungefähr 13 mm (0,5 Inch) breit. Das Elastikelement kann Fäden, Bänder einen Film oder Verbundformen umfassen. Die Fäden, Bänder usw. können vielfach sein und können als ein Verbundelement aufgebracht werden. Die vorderen Beinelastikelemente und die Schrittelastikelemente können Fäden sein, vorzugsweise drei Fäden an der Zahl, die ungefähr 4,3 mm (0,17 Inch) von einander beabstandet sind. Die hinteren Beinelastikelemente, die bis zu sechs Fäden an der Zahl sein können, können eine Breite von ungefähr 19 mm (0,75 Inch) und einen Abstand zueinander von ungefähr 3,8 mm (0,15 Inch) aufweisen. Die Fäden können aus jedem geeigneten Elastomermaterial hergestellt sein. Wie bei den Taillenelastikelementen ist ein geeignetes Material Spandex, wie als Lycra^®-Fäden von Dupont in Wilmington, Delaware, erhältlich. Geeignete Beinelastikelemente umfassen Fäden, die ein Gesamtdecitex (g/1000 m) von ungefähr 3760 für 13 mm (0,5 Inch) breite Elastikelemente aufweisen.
Der Kleber 55 wird eingesetzt, um die Mehrzahl von Elastikelementen 48, 50 und 51 mit der äußeren Decklage 12, der körperseitigen Lage 14 und der Trägerschicht 53 zu verkleben.
Um einen angenehmen Beinsitz bereitzustellen und um die Seiten des Schritts 24 hochzuziehen, um allgemein eine Wiege zu bilden, um so das primäre Absorbens aufzunehmen, sind die Beinelastikelemente 48, 50 und die Schrittelastikelemente 51 verlängert/gedehnt, wenn sie auf die Schichten 12, beziehungsweise 14 aufgebracht werden.
Vorzugsweise werden die Beinelastikelemente 48, 50 in vielfachen Abschnitten aufgebracht, wobei das Ausmaß an Dehnung jedes Abschnitts, während er in den Zuschnitt 10 eingebaut wird, gemäß der Position, die durch den jeweiligen Abschnitt eingenommen werden soll, bestimmt wird. In Bezug auf die vorderen und hinteren Beinelastikelemente gilt, dass die vorderen Beinelastikelemente weniger gedehnt werden als die hinteren Elastikelemente. In Bezug auf die Verbindung der vorderen Beinelastikelemente, der hinteren Beinelastikelemente und der Schrittelastikelemente gilt, dass die vorderen Elastikelemente und die Schrittelastikelemente weniger gedehnt werden als die hinteren Elastikelemente. Vorzugsweise werden die vorderen Elastikelemente und die Schrittelastikelemente um ungefähr 150% gedehnt und die hinteren Elastikelemente werden entlang der Beinöffnungen um ungefähr 300% gedehnt. Das Verwenden von unterschiedlichen Dehnungen in den verschiedenen Abschnitten der Elastikelemente und entsprechenden unterschiedlichen Spannungen mittels unterschiedlicher Verbindungen der Anzahl der Elemente, verschiedenem Decitex der Elastikelemente und Dehnungen ermöglicht die Anbringung des primären Absorbenskissens 66, verringert die Beengtheit in der Leistengegend und verringert das Zusammenbauschen des Schritts 24, das durch starkes Zusammenziehen der Beinelastikelemente verursacht wird. Das hintere Beinelastikelement steht unter großer Dehnung, um beizutragen, den Sitz des Bekleidungsstücks während des Gebrauchs bei Bewegung am Hochkriechen zu hindern.
Nun mit Bezug auf 1, 6 und 7 werden die vorgeschlagenen sechs (hinteren) und drei (vorderen) Elastikfäden auf den jeweiligen hinteren und vorderen Beinelastikelementen 48 und 50 jeweils als ein Elastikfaden 88 dargestellt. Die folgende Beschreibung der Kennzeichen und des Einsatzes der einzelnen Fäden bezieht sich auf die üblichen Mehrfachfäden, die oben vorgeschlagen wurden.
Der Verbund der Elastikelemente, die sich um jede der Beinöffnungen 44 und 46 erstrecken, umfasst einen Abschnitt der hinteren Beinelastikelemente 48, einen Abschnitt der vorderen Beinelastikelemente 50 und eines der linken und rechten Schrittelastikelemente 51. Mit besonderem Bezug auf 1, 2, 6 und 7 erstreckt sich das hintere Beinelastikelement 48 als ein erster Abschnitt 48A von einer ersten Stelle 90 an oder benachbart zu der Kante 28 des Zuschnitts in der Breitenrichtung über den Zuschnitt in einem beständigen spitzen Winkel α mit der Mittellinie A-A in Richtung einer ersten Kante des Zuschnitts am vorderen Taillenabschnitt 18 und folgt allgemein der hinteren Kante 74 der Beinöffnung 46 entlang dem geraden Abschnitt 76A und auf dem ersten gebogenen Abschnitt "A1" zum Schritt 24 hin und endet allgemein im ersten gebogenen Abschnitt "A1" am oder benachbart zum Schritt 24. Das hintere Beinelastikelement 48 erstreckt sich als ein zweiter Abschnitt 48B vom ersten gebogenen Abschnitt "A1" über den Schritt hinweg zum zweiten gebogenen Abschnitt "A1". Vom zweiten gebogenen Abschnitt "A1" erstreckt sich das hintere Beinelastikelement 48 als ein dritter Abschnitt 48C in einem spitzen Winkel α mit der Mittellinie A-A weg vom vorderen Taillenabschnitt 18 und folgt allgemein der hinteren Kante 74 der Beinöffnung 44 entlang dem geraden Abschnitt 76B zu einer zweiten Stelle 92 an oder benachbart zur Kante 34. In der flachen Anordnung, gezeigt für den Zuschnitt in 1, 2, 6 und 7, sind die Abschnitte 48A und 48C um 250% gedehnt, während der Abschnitt 48B im Wesentlichen entspannt ist. Vorzugsweise weist der Abschnitt 48B eine maßvolle Spannungslosigkeit im Elastikelement auf.
Das vordere Beinelastikelement 50 erstreckt sich als ein erster Abschnitt 50A von einer dritten Stelle 94 an oder benachbart zu der Kante 26 des Zuschnitts in der Breitenrichtung über den Zuschnitt und folgt allgemein dem vorderen Beinkantenabschnitt 70 entlang seinem in Längsrichtung geraden Abschnitt 72A und auf den ersten gebogenen Abschnitt "A2" zum Schritt 24 hin und endet allgemein im ersten gebogenen Abschnitt "A2" am oder benachbart zum Schritt 24. Das vordere Beinelastikelement 50 erstreckt sich als ein zweiter Abschnitt 50B vom ersten gebogenen Abschnitt "A2" über den Schritt hinweg zum zweiten gebogenen Abschnitt "A2". Vom zweiten gebogenen Abschnitt "A2" erstreckt sich das vordere Beinelastikelement 50 als ein dritter Abschnitt 50C in der Breitenrichtung über den Zuschnitt hinweg und folgt allgemein dem vorderen Beinkantenabschnitt 70 entlang seinem in Längsrichtung geraden Abschnitt 72B zu einer vierten Stelle 96 an oder benachbart zur Kante 32. In der flachen Anordnung, gezeigt für den Zuschnitt in 1, 2, 6 und 7, sind die Abschnitte 50A und 50C um 150 % gedehnt, während der Abschnitt 50B im Wesentlichen entspannt ist. Vorzugsweise weist der Abschnitt 48B eine maßvolle Spannungslosigkeit im Elastikelement auf. Daher erstrecken sich die vorderen und hinteren Beinelastikelemente in der Ausführungsform, gezeigt in 1, 2, 6 und 11, über die Breite W1 des Zuschnitts 10 als ein oder mehrere fortlaufende Fäden.
Die Schrittelastikelemente 51 erstrecken sich allgemein zwischen den hinteren und den vorderen Beinelastikelementen 48 und 50, wobei die jeweiligen Enden der Schrittelastikelemente allgemein an oder benachbart zu den jeweiligen gebogenen Abschnitten "A1" und "A2" angeordnet sind. Dementsprechend ergibt sich das Ausmaß der elastischen Eigenschaften um jede Beinöffnung herum aus den zusammengesetzten Beiträgen des jeweiligen hinteren Beinabschnitts (z. B. 48A), des jeweiligen vorderen Beinabschnitts (z. B. 50A) und des jeweiligen Schrittelastikelements 51.
Der Grund für das Bereitstellen von Beinelastikelementen in vielfachen Abschnitten ist wenigstens ein zweifacher. Erstens ermöglicht der Einsatz vielfacher Abschnitte von Elastikelementen das Anordnen der Elastikelemente auf der äußeren Decklage 12, während eine vorteilhafte Herstellungsgeschwindigkeit beibehalten werden kann. Wie in 1, 8 und 9 vorgeschlagen, wird eine fortlaufende Reihe von Zuschnitten oder Zuschnittvorformlingen von z. B. 1 als eine Abfolge von solchen Zuschnitten und/oder Zuschnittvorformlingen auf einer Endlosbahn 100 hergestellt, welche die äußere Decklage 12 als ein Substrat umfasst, wobei die Bekleidungsstückbreite "W1" der Zuschnitte in der Richtung "mit der Maschine" der Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist und die Bekleidungsstücklänge "L1" der Zuschnitte quer in z. B. Quermaschinenrichtung der Bearbeitungsvorrichtung und der Bahn 100 angeordnet ist. In solch einer Anordnung können die vordern und hinteren Taillenelastikelemente 40, die vorderen und hinteren Körperelastikelemente 64 und die vorderen und hinteren Beinelastikelemente 50, beziehungsweise 48 alle durch geeignete Endloszuführung der jeweiligen Endlosfäden der Elastikelemente in die Bearbeitungsvorrichtung in der Richtung "mit der Maschine" eingebaut werden, während sich die Bahn 100 ununterbrochen in der Richtung "mit der Maschine" mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit fortbewegt.
Bei der gegebenen Ausrichtung der Schrittelastikelemente mit im Wesentlichen 90° zur Weiterbewegungsrichtung der Bahn 100 würde sich für den Schritt des Anordnens der Schrittelastikelemente als ein Abschnitt eines endlosen Elements von entweder der vorderen oder hinteren Beinelastikelemente entweder (1) momentanes, regelmäßiges, abgesetztes Anhalten der Weiterbeförderung der Bahn 100, während das Schrittelastikelement an seinen Platz zugeführt wird, oder (2) deutliches Verlangsamen der Bahn 100 und deutliches Verfahren einer Elastikelementführung in eine Richtung quer zur Bahn, um die Schrittelastikelemente aufzubringen, während die Bahn derart verlangsamt ist, anbieten. Bei jedem Szenario würden die Geschwindigkeitsänderungen große Belastungen auf die jeweiligen Antriebsvorrichtungen zum Verlangsamen und Beschleunigen der Bahn bedeuten, wie sie auch große Belastungen auf die Bahn ausübten.
Die Erfindung überlegt eher das Anordnen der Schrittelastikelemente im Zuschnitt 10 als einen eigenen Vorgang, wobei getrennte Elastikelementsegmente, wie hierin im Folgenden beschrieben, angeordnet werden, wobei die Schrittelastiksegmente zuerst gedehnt und quer zur Bahn 100 ausgerichtet werden und dann auf der Bahn angeordnet werden, während die Bahn die entsprechende Vorgangsstation anschließend an das Anordnen der Bein-, Körper- und Taillenelastikelemente auf dem Zuschnitt durchläuft, obwohl die Abfolge des Anordnens der Elastikelemente nicht kritisch ist.
Nun mit Bezug auf 8, 9 und 10 wird eine erste Endlosbahn 100, die schließlich zur Decklage 12 wird, der Walze für den Aufbau der äußeren Abdeckung 102 durch die Umlenkwalze 104 zugeführt. Eine zweite Endlosbahn 106, die schließlich zur körperseitigen Lage 14 wird, läuft am Kleberaufbringer 108 und über die Umlenkwalze 110 und wird gegen die Aufbauwalze 102 durch die Umlenkwalze 110 gepresst. Die Elastikfäden 112 werden von einem Endlosspeicher an elastischen Fäden, siehe 8, durch das Zuführquetschwalzenpaar 114, durch die Fadenführungen 116 und die Sätze an Führungsfingern 120A und 120B und zwischen die Endlosbahn 100 und die Endlosbahnen 106, welche die Elemente 19, 21 der körperseitigen Lage 14 bilden, am Quetschspalt 144, der durch die Aufbauwalze 102 und die Umlenkwalze 110 gebildet wird, zugeführt.
Mit besonderem Bezug auf 10 und 11 sind die Fadenführungen 116 und die entsprechenden Sätze an Führungsfingern 120A und 120B Elemente der seitlichen Führungen 122A, beziehungsweise 122B. Jede der seitlichen Führungen 122A und 122B ist auf einer quer liegenden Schiebstange 124 zum Verschieben quer zur Maschinrichtungsbeförderung der Bahnen 100, 106 angebracht. Jede seitliche Führung 122 ist mit einem Querantriebsmechanismus 126 verbunden, der Verbindungsarme 128 und 130, eine vertikale Antriebswelle 132 und einen Nockenstößel im Nockengehäuse 136 umfasst. Die Nockenstößel folgen den entsprechenden Nocken innerhalb der jeweiligen Nockengehäuse. Die Nocken sind mit der Maschinantriebswelle 140 durch den Antriebsriemen 142 verbunden. Daher bewegen sich die Verbindungsarme 128, 130 und dementsprechend die Fadenführungen und die Sätze an Führungsfingern quer in Bezug auf die Maschinbeförderungsrichtung der Bahnen, wenn sich die Antriebswelle dreht. Das Endergebnis besteht darin, dass die Drehung der Transmissionswelle 140 eine hin- und hergehende Querbewegung der Fadenführungen und der Sätze an Führungsfingern, wie sie durch den Richtungspfeil 118 angezeigt ist, der in 10 gezeigt wird, in Zusammenarbeit mit der Gestalt der Nocken und mit den Nockenstößeln bewirkt.
Mit Bezug auf 8 sind die Führungsfinger 120 nahe dem Quetschspalt 144 angeordnet, so dass sie genau die Querpositionen der Beinelastikelemente in Bezug auf die Bahn 100 und 106 steuern, während die Bahnen 100 und 106 in den Quetschspalt 144 eintreten und dementsprechend die Elastikelemente zwischen sich einfangen, wodurch die Position der Elastikelemente zwischen ihnen mittels des Klebers 55 fixiert wird. Dementsprechend sind die Führungsfinger 120 vorzugsweise mechanisch innerhalb von zwei Inch Abstand zum Quetschspalt 144 angeordnet und stellen eine Führung für die Elastikfäden bereit. In dem Ausmaß wie die Finger näher am Quetschspalt 144 angeordnet werden können, stellen sie eine deutlichere Führung für die Elastikelemente bereit. Durch sorgfältige Gestaltung der Führungsfinger 120 und durch sorgfältige Steuerung der Positionierung der Führungsfinger 120 in Bezug auf den Quetschspalt 144 können die Führungsfinger 120 vorteilhaft innerhalb von 0,5 Inch der Kontaktlinie, die im Spalt zwischen den Walzen 102 und 110 definiert ist, angeordnet werden.
Die Grenze, wie nahe die Führungsfinger 120 am Spalt angeordnet werden können, wird durch die Fähigkeit, Finger zu konstruieren, welche die Elastikelementfäden fest führen können, während vermieden wird, dass die Finger selbst in den Spalt gezogen werden, gezogen. Die Bedeutung des nächstmöglichen Anordnens der Finger am Spalt kann etwas gemildert werden, indem die Fäden 112 auf die Kleber-beschichtete Lage 14 vor dem Spalt 144, vorzugsweise unmittelbar vor dem Spalt 144 abgelegt werden, wie durch die Darstellung in 8 vorgeschlagen. Durch Hinlegen der elastischen Fäden auf die Bahn 106 vor dem Spalt wird der offene Abstand, den die Fäden zwischen den Fingern 120 und der Kleber-beschichteten Bahn 106 überspannen müssen, minimiert, wobei dieser bei weniger als 1,25 cm (0,5 Inch), zum Beispiel 6 mm bis 10 mm (0,25–0,375 Inch) gehalten werden kann.
Die Querbewegung der seitlichen Führungen 122 und daher der Finger 120, während sich die Bahnen entlang der Verarbeitungsstrasse weiterbewegen, erzeugt eine querverschobene Anordnung der elastischen Fäden 112 in Bezug auf die Maschinbeförderungsrichtung der sich weiterbewegenden Bahnen 100 und 106. 11 zeigt das allgemeine Muster der Querbewegung der Führungsfingersätze 120A und 120B relativ zur Bewegung der Bahnen in der Maschinrichtung entlang der Bearbeitungsstraße. In 11 sind die Führungsfingersätze 120A und 120B an mehreren Stellen entlang den Bereichen, die später in der Bearbeitungsstraße die vorderen und hinteren Kanten der Beinöffnungen 44, 46 werden wird, dargestellt, um anzuzeigen, dass es die Positionierung der Führungsfingersätze 120A und 120B und die dynamische Veränderung jener Positionierung durch den Antriebsmechanismus 126 ist, was die augenblickliche Queranordnung der Elastikelemente in der Bahn an jedem Punkt und zu jedem Zeitpunkt ausmacht, während die Elastikelemente in der Bahn am Spalt 144 angeordnet werden, wie in 8– 11 gezeigt.
Bei Vergleich der 1, 8, 10 und 11 sieht man, dass der Fingersatz 120A die Fäden der hinteren Beinelastikelemente im Allgemeinen parallel zu einander in der zusammengefügten Bahn 121 anordnet, während der Fingersatz 120B die Fäden der vorderen Beinelastikelemente im Allgemeinen parallel zu einander in der zusammengefügten Bahn anordnet, beide entlang ihrer jeweiligen Abschnitte der zugewiesenen Pfade, welche die vorderen 70 und hinteren 74 Kanten der Beinöffnungen 44 und 46 definieren. Die elastischen Fäden weichen etwas von ihrer parallelen Lage zu einander ab, während die elastischen Fäden die Pfade abfahren, die von der Maschinrichtung abweichen, wobei der Abstand zwischen den Fäden 88 im Allgemeinen konstant ist, wenn sie von den Fingern 120 austreten. Solche Abweichungen von der parallelen Lage, die sich aus dem Verfahren der elastischen Fäden quer zur Maschinrichtung ergeben, sind hierin von der Phrase "im Allgemeinen parallel" in Bezug auf das Verhältnis der elastischen Fäden zu einander umfasst.
Es versteht sich von selbst, dass 11 nur ein Bekleidungsstück in einer fortlaufenden Abfolge von Bekleidungsstückzuschnitten oder Zuschnittvorformlingen 10 ist, die in der zusammengefügten Bahn 121 durch den Spalt 144 hindurch enthalten sind. Es versteht sich ebenfalls von selbst, dass die Bahn, die durch den Spalt 144 hindurchgeht, des Weiteren von einer Schneidevorrichtung, hierin im Folgenden beschrieben, behandelt wird, um Material aus der Verbundbahn 121 wegzuschneiden, um die Beinöffnungen 44 und 46 auszubilden.
Allgemein werden die Bahnen 100 und 106 als im Wesentlichen endlose Walzen von Abwickelständern (nicht gezeigt) bereitgestellt. Die Bahn 106 wird typischerweise als erste und zweite, Seite an Seite liegende vordere und hintere Lagenelemente bereitgestellt, die durch einen Spalt 23 getrennt sind und schließlich zu den Elementen 19 und 21 der körperseitigen Lage 14 werden. Der Spalt 23 trennt die Elemente 19 und 21 und entspricht im Wesentlichen dem Schritt und dem Abschnitt des Zuschnitts 10, welcher ausgeschnitten wird, um die Beinöffnungen 44 und 46 zu bilden. Der Kleber 55 wird auf den vorderen und hinteren Elementen 19 und 21 der Bahn 106 durch die Klebemittelaufbringungsvorrichtung 108 aufgebracht. Die Bahnen 100 und 106 werden durch Verkleben zusammengefügt, wobei die elastischen Fäden zwischen die Bahnen am Spalt 144 gelegt werden und wobei der Spalt 23 zwischen den vorderen und hinteren Elementen 19 und 21 erhalten bleibt, um dadurch die äußere Decklage 12 und die körperseitige Lage 14 zu bilden, die im Zuschnitt 10 umfasst sind.
Die Querpositionen der Elastikelemente verändern sich gemäß einem voreingestellten Pfad von Querbewegungen, angetrieben durch die Antriebswelle 140, welche die vielen Vorgänge entlang der Bearbeitungsstraße antreibt und im zeitlichen Ablauf bestimmt. Die elastischen Fäden 112, wie sie von den Führungsfingern 120 angeordnet werden, verfahren über die jeweiligen Pfade, wobei die elastischen Fäden letztlich den vorderen und hinteren Kanten der Beinöffnungen 44 und 46 folgen, wie an der nachfolgenden Schneidevorrichtung zum Ausschneiden der Beinöffnungen definiert, in Übereinstimmung mit der Weiterbewegung der Bahn und dementsprechend mit dem Fortschreiten der Reihe von Bekleidungsstückzuschnitten 10, die auf der Bahn am Spalt 144 und an einer nachfolgenden Abschneidevorrichtung, hierin im Folgenden beschrieben, definiert werden.
Die Abschnitte der elastischen Fäden, die entlang der vorderen und hinteren Kanten der Beinöffnungen angeordnet sind, werden gedehnt. Die Abschnitte über die Breite des Schritts sind im Wesentlichen entspannt. Die Schrittelastikelemente 51 werden getrennt auf dem Zuschnitt 10 bei einer späteren Bearbeitungsstation angeordnet, wie hierin im Folgenden beschrieben.
Eine zweite Ausführungsform des Zuschnitts 10 ist in
12 dargestellt. In der zweiten Ausführungsform ist die innere Kante 148 des hinteren Lagenelements 21 hinter jener gleichen Kante 148, wie in der Ausführungsform aus 10 dargestellt, während die Führungsfinger 120A den gleichen Pfad wie in 10 verfahren. Dementsprechend werden, da sich die elastischen Fäden 112 über den Schritt 24 erstrecken, die Fäden 112 vor der Kante 148 im Spalt 23 geführt und werden daher nicht zwischen den Lagen 12 und 14 gehalten und folglich nicht durch den Kleber 55 auf Lage 14 ausgerichtet. Es wird aber die Spannung auf den elastischen Fäden 112 über den Schritt 24 beibehalten, so dass die Fäden sich entlang der Kante 148 des Lagenelements 21 in einer Konfiguration zusammenziehen, die entfernt an ein Seil unter Spannung erinnert. Das Seil wird in der Folge durchgeschnitten, wobei die geschnittenen Enden der Fäden sich auf Positionen zurückziehen, die allgemein durch die Überschneidung der Kante 148 des hinteren Lagenelements 21 mit dem Pfad der Fäden, die durch Klebeverbindung zwischen der Lage 12 und dem hinteren Lagenelement 21 gehalten werden, definiert sind. Daher umfassen die Fäden 112 im Allgemeinen lose Zwischenenden 150, nachdem sie durchgeschnitten wurden, wie in 7 gezeigt.
Die Körperelastikelemente 64 und die Taillenelastikelemente 40 können am Quetschspalt 144 in herkömmlicher Weise durch Bereitstellen ortsfester Zuführungen und Führungen am Spalt eingebaut werden und sind dementsprechend nicht weiter beschrieben.
Wo immer hierin diese Lehre sich auf "vielfache" Elemente, z. B. vielfache elastische Fäden oder vielfache Querbewegungspfade bezieht, sind jeweils zwei oder mehrere solche Elemente umfasst.
Die Beschreibung hat sich bis hierher auf das Bekleidungsstück, die Zuschnitte und die Verfahren zum Einarbeiten der Beinelastikelemente in die Zuschnitte konzentriert. 13 zeigt einen wesentlichen Abschnitt der Bearbeitungsstraße, der die Aufbauwalze für die äußere Decklage 102 in einem Vorgang zum Herstellen des Bekleidungsstücks 25 umfasst. Wie darin zu sehen ist, sind die Taillen- und Körperelastikelemente 40, 64 vorzugsweise in die Verbundbahn am Quetschspalt 144 eingebaut.
Noch mit Bezug auf 13 wird für den Bereich, in dem die vorderen und hinteren Beinelastikelemente 48 und 50 in die Bahnen eingebaut und zwischen den Lagen 12 und 14 insgesamt eingeschlossen sind, ein aktives Tänzerwalzen-Untersystem, allgemein mit 152 bezeichnet und hierin im Folgenden beschrieben, eingesetzt, um die Spannung in den Fäden 112 der Beinelastikelemente zu entspannen, wenn die Fäden in den Spalt an Stellen, die den Querschrittbereich jedes jeweiligen Zuschnitts darstellen, zugeführt werden, und um Spannung mitzugeben, wenn die elastischen Fäden entlang der jeweiligen vorderen und hinteren Abschnitte der Beinöffnungen angeordnet werden.
In dem Bereich, in dem die vorderen und hinteren Beinelastikelemente 48 und 50 in die Bahnen eingebaut werden, wobei ein Abschnitt der Fäden umfasst ist, wo diese von zwischen den Lagen 12 und 14 hervorkommen, wird das Tänzerwalzen-Untersystem 152 nicht eingesetzt; sondern es wird ein Abschneideuntersystem 154 angewendet, wie an z. B. einer späteren Position auf der Aufbauwalze für die äußere Decklage 102 gezeigt.
Von der Aufbauwalze für die äußere Decklage läuft die Verbundbahn 121 über die Umlenkwalze 156 und auf die Zusammenfügungswalze 158. Wie hierin im Folgenden beschrieben wird, werden die Schrittelastikelemente 51, die eine Trägerbahn umfassen, in den Zuschnitten 10 auf der Zusammenfügungswalze 158 durch das Untersystem zum Aufbringen der Schrittelastikelemente 159 angeordnet. Von der Zusammenfügungswalze 158 läuft die Bahn um die Umlenkwalze 160 herum. Die Umlenkwalze 160 wirkt wie ein Amboss für einen oder mehrere Schneidevorrichtungen auf der Walze 162, welche die Beinöffnungen 44, 46 in die Verbundbahn 121 schneiden. Die Verbundbahn läuft dann über die Umlenkwalze 164 und gelangt zur Faltvorrichtung 166. In der Faltvorrichtung 166 wird die Verbundbahn der Länge nach auf sich selbst gefaltet, so dass der vordere und der hintere Abschnitt des Zuschnitts 10 einander zugewandt sind. Die gefaltete Bahn läuft dann auf und über den Seitensaumbonder 168, wo die Seitensäume 30 und 36 gebildet werden. Vom Seitensaumbonder laufen die nun ausgebildeten Bekleidungsstücke, noch immer in der Bahn, um die Umlenkwalzen 170 und 172 zur Schneidwalze 174. Die Umlenkwalze 172 wirkt als ein Amboss für die Schneidwalze 174, welche die einzelnen, vollständig ausgebildeten Bekleidungsstücke 25 von der Bahn schneidet. Die endgefertigten Bekleidungsstücke werden auf dem Förderer 176 abgelegt und zum Verpacken weiterbewegt.
DIE TÄNZERWALZE
Die folgende Beschreibung des Tänzerwalzen-Untersystems wird im Zusammenhang mit der Bearbeitungsstraße 151 durchgeführt, die in 13 gezeigt wird. Obwohl die Offenbarung hierin erfolgt, kann das neuartige Tänzerwalzen-Untersystem natürlich mit anderen Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Produkten, die biegsame Bahnvorgänge einsetzen, verwendet werden.
14 stellt eine typische herkömmliche Tänzerwalzensteuerung dar. Die Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials 218 wird durch einen Abwickelmotor 214 in Verbindung mit der Geschwindigkeit des Quetschwalzenpaars 272 unterhalb der Tänzerwalze gesteuert. Das Tänzerwalzen-Untersystem 152 setzt tiefer liegende Umlenkwalzen vor und nach der Tänzerwalze selbst ein. Die Tänzerwalze bewegt sich vertikal innerhalb des Betätigungsfensters auf und ab, das zwischen den tiefer liegenden Umlenkwalzen und den oberen Umlenkrollen im Endlosseilsystem definiert ist. Die Position der Tänzerwalze im Betätigungsfenster relativ zur (i) Oberkante des Fensters, benachbart der oberen Umlenkrollen, und (ii) der Unterkante des Fensters, benachbart den Umlenkwalzen, wird durch die Positionsmesswandler 225 erfasst. Eine im Allgemeinen statische Kraft, die eine vertikale Komponente aufweist, wird an das Tänzerwalzenstützsystem durch den Pneumatikzylinder 227 angelegt.
Im Allgemeinen veranlassen in einem herkömmlichen Tänzerwalzen-Untersystem, gezeigt in 14, in dem Maße, in dem die Prozessweiterführungsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit übersteigt, in der Bahnmaterial zur Tänzerwalze zugeführt wird, statische Kräfte auf der Tänzerwalze die Tänzerwalze, sich nach unten in ihrem Betätigungsfenster zu bewegen. Wenn sich die Tänzerwalze nach unten bewegt, wird die Veränderung in der Position durch den Positionsmesswandler 225 erfasst, welcher ein Korrektursignal an den Motor sendet, der die Geschwindigkeit steuert, mit der die Bahn dem Tänzerwalzen-Untersystem zugeführt wird, um die Geschwindigkeit der Zuführung/Abwicklung zu erhöhen. Die Geschwindigkeit der Zuführung erhöht sich genug, um die Tänzerwalze zum mittleren Punkt in ihrem Betätigungsfenster zurückzubringen. Im Folgeschluss veranlassen, wenn die Weiterfördergeschwindigkeit nicht die Geschwindigkeit aufweist, mit der Bahnmaterial der Tänzerwalze zugeführt wird, statische Kräfte auf der Tänzerwalze die Tänzerwalze, sich nach oben innerhalb ihres Betätigungsfensters zu bewegen. Wenn sich die Tänzerwalze nach oben bewegt, wird die Veränderung in der Position durch den Positionsmesswandler 225 erfasst. Während sich die Tänzerwalze über den mittleren Punkt im Betätigungsfenster hinaufbewegt, sendet der Positionsmesswandler 225 ein entsprechendes Korrektursignal an den Zuführungs/Abwicklungsmotor, um die Geschwindigkeit der Zuführung abzusenken, wodurch die Tänzerwalze zum mittleren Punkt in ihrem Betätigungsfenster zurückkehrt.
Das obige herkömmliche Tänzerwalzen-Untersystem ist insofern beschränkt, als seine Reaktionszeit durch den Schwerkraftanteil zur vertikalen Beschleunigung der Tänzerwalze und durch die Masse der Ausrüstung in z. B. der Abwicklungsvorrichtung gesteuert wird, welche die Geschwindigkeit verändern muss, um eine Veränderung in der Abwicklungsgeschwindigkeit zu bewirken.
Mit Bezug auf 15 wird das Tänzerwalzen-Untersystem 152 in der vorliegenden Erfindung beschrieben. Während es in der Erfindung zum Steuern von Dehnung in den elastischen Elementen eingesetzt wird, kann es auch mit anderen Materialien wie Bahnen verwendet werden. Im Folgenden wird das Tänzerwalzen-Untersystem beispielhaft beschrieben, wenn es mit einer Bahn 219 eingesetzt wird. Das Tänzerwalzen-Untersystem 152 der Erfindung umfasst eine Abwickelvorrichtung 212 mit einem Abwickelmotor 214 und einer walze oder Spule 216 Rohmaterial. Eine Bahn 218 des Rohmaterials wird von der Walze 216 durch das Tänzerwalzen-Untersystem 152 zu weiteren Bearbeitungselementen des Umwandlungsvorgangs unterhalb dem Tänzerwalzen-Untersystem 152 zugeführt.
Im Tänzerwalzen-Untersystem 152 läuft die Bahn des Materials 218 unter der Umlenkwalze 222 durch, bevor sie über die Tänzerwalze 224 läuft, und läuft unter der Umlenkwalze 226 durch, nachdem sie über die Tänzerwalze 224 gelaufen ist. Wie gezeigt, wird die Tänzerwalze 224 durch eine erste Endlosantriebskette 228 getragen.
Beginnend mit einer ersten oberen Umlenkrolle 230 läuft die erste Endlosantriebskette 228 als Segment 228A nach unten zu einem ersten Ende 232 der Tänzerwalze und ist fest an der Tänzerwalze an deren erstem Ende 232 eingebracht. Vom ersten Ende 232 der Tänzerwalze geht die Antriebskette weiter als Segment 228B nach unten zu einer ersten unteren Umlenkrolle 234, dann horizontal unter der Bahn 218 als Segment 228C zu einer zweiten unteren Umlenkrolle 236. Von der zweiten unteren Umlenkrolle 236 läuft die Antriebskette als Segment 228D nach oben zu einer zweiten oberen Umlenkrolle 238. von der zweiten Umlenkrolle 238 erstreckt sich die Antriebskette als Segment 228E nach unten zum zweiten Ende 240 der Tänzerwalze und ist fest an der Tänzerwalze an deren zweitem Ende 240 angebracht. Vom zweiten Ende 240 der Tänzerwalze geht die Antriebskette weiter als Segment 228F nach unten zu einer dritten unteren Umlenkrolle 242, dann horizontal unter der Bahn 218 als Segment 228G zu einer vierten unteren Umlenkrolle 244. von der vierten unteren Umlenkrolle 244 erstreckt sich die Antriebskette als Segment 228H nach oben zum Verbindungsblock 246 und ist an diesem fest angebracht. Vom Verbindungsblock 246 läuft die Antriebskette weiter als Segment 228I nach oben zur ersten oberen Umlenkrolle 230, wodurch die Endlosschleife der Antriebskette 228 geschlossen ist.
Der Verbindungsblock 246 verbindet die erste Endlosantriebskette 228 mit einer zweiten Endlosantriebskette 248. Vom Verbindungsblock 246 erstreckt sich die zweite Endlosantriebskette 248 als Segment 248A nach oben zu einer dritten oberen Umlenkrolle 250. Von der oberen Umlenkrolle 250 erstreckt sich die Endlosantriebskette als Segment 248B nach unten zur fünften unteren Umlenkrolle 252. Von der fünften unteren Umlenkrolle 252 erstreckt sich der Kettenantrieb zurück nach oben als Segment 248C zum Verbindungsblock 246, wodurch die Endlosschleife der Antriebskette 248 geschlossen ist.
Die Welle 254 verbindet die fünfte obere Umlenkrolle 252 mit einem ersten Ende des Servomotors 256. Der Tänzerwalzen-Positionsfühler 258 und der Tänzerwalzen-Verschiebegeschwindigkeitsfühler 260 erstrecken sich vom zweiten Ende des Servomotors 256 auf die welle 261.
Die Lastfühler 262, 264 sind an den Enden der Umlenkwalzen 222, beziehungsweise 226 angeordnet, um die Spannungsbelastung auf den Umlenkwalzen über ihre Achsen zu erfassen, wobei die Spannungsbelastung auf den jeweiligen Umlenkwalzen 222, 226 als Spannung auf der Bahn ausgelegt wird.
Der Geschwindigkeitsfühler 266 ist benachbart dem Ende der Umlenkwalze 226 angeordnet, um die Drehgeschwindigkeit der Umlenkwalze 226 zu messen. Der Geschwindigkeitsfühler 268 ist benachbart dem zweiten Ende 240 der Tänzerwalze 224 angeordnet, um die Drehgeschwindigkeit der Tänzerwalze zu messen, wobei die Drehgeschwindigkeiten der jeweiligen Walzen als Bahngeschwindigkeiten der jeweiligen Walzen ausgelegt werden.
Das Tänzerwalzen-Untersystem 152 wird durch die Computersteuerung 270 gesteuert. Die Computersteuerung 270 ist ein herkömmlicher digitaler Computer, der in herkömmlichen Sprachen wie "Basic", "Pascal", "C" oder Ähnlichem programmiert sein kann. Solche Computer sind allgemein als "Personal Computer" bekannt und von solchen Herstellern wie Compaq^® und IBM^® erhältlich.
Der Positionsfühler 258, die Geschwindigkeitsfühler 260, 266, 268 und die Lastfühler 262, 264 führen alle ihre Eingaben in die Computersteuerung 270 ab. Die Computersteuerung 270 verarbeitet die vielfachen Eingaben, wobei sie einen Geschwindigkeitseinstellpunkt

und einen Zielservomotordrehmomentbefehl gemäß
T*Tänzer = r[Fdstatisch + ba(V*p – Vp) + ka(F*c – Fc )
berechnet, wobei F*_dstatisch = Mg + 2F*_c,
wobei die folgenden Variablen zum Einsatz kommen:
F_dstatisch = Statische vertikale Kraftkomponente auf die Tänzerwalze
F_c = Spannung in der Bahn nach der Tänzerwalze
F*_c = Spannung in der Bahn, Zieleinstellpunkt pro Prozessdesignparameter
F_b = Spannung in der Bahn vor der Tänzerwalze
b_a Steuerungszuwachskonstante bezüglich der Verfahrensgeschwindigkeit der Tänzerwalze in Newtonsekunden/Meter
k_a = Steuerungszuwachskonstante bezüglich Bahnspannung
Mg = Masse der Tänzerwalze mal Schwerkraft
V_p = Augenblickliche vertikale Geschwindigkeit der Tänzerwalze unmittelbar vor der Anwendung der zweiten variablen vertikalen Kraftkomponente
V₂ = Geschwindigkeit der Bahn an der Tänzerwalze
V₃ = Geschwindigkeit der Bahn nach der Tänzerwalze
V*_p = Vertikale Geschwindigkeit der Tänzerwalze, Einstellpunkt
r = Radius der Rolle auf dem Servomotor
E = Elastizitätsmodul der Bahn
A_o = Querschnittsfläche der unbelasteten Bahn
T*_Tänzer = Servomotordrehmomentbefehl
V*_p stellt die Zielverschiebegeschwindigkeit der Tänzerwalze 224 dar, die erreicht werden soll, wenn der Einstellpunkt V*_p nicht in der Folge angepasst oder auf andere Weise verändert wird.
Eine primäre Aufgabe der Erfindung ist es, die aktive Steuerung der Geschwindigkeit der Tänzerwalze 224 zu verwenden, um die Spannung in der Bahn 218 zu steuern.
Die Reaktionszeit wird auch durch den Wert beeinflusst, der für die Zuwachskonstante "b_a" ausgewählt wird. Die Zuwachskonstante "b_a" wird ausgewählt, um eine dämpfende Wirkung besonders auf die variable Kraftkomponente der Reaktion auszuüben, um so zu verhindern, dass die aktive variable Reaktionskomponente die Tänzerwalze derart aktiv macht, dass sie instabil wird, wie dies der Fall wäre, wenn die Frequenz des Anlegens der Reaktionen sich einer natürlichen Resonanzfrequenz der Tänzerwalze näherte. Dementsprechend wirkt die Zuwachskonstante "b_a" wie ein zäher Widerstand im System. Zum Beispiel beträgt in einem System, das z. B. 0,7 Ounce per Square Yard vliesgewebe verarbeitet, wobei Schocks mit einer Rate von 200 Schocks pro Minute auftreten und die Masse der Tänzerwalze ein Kilogramm beträgt, eine typische Zuwachskonstante "b_a" 2000.
In ähnlicher Weise kompensiert die Zuwachskonstante "k_a" allgemein Bahnspannungsfehler im System. Eine typische Zuwachskonstante "k_a" für das unmittelbar darüber beschriebene Bearbeitungssystem beträgt 20.000.
Es besteht die Ansicht, dass der Betrieb und die Funktionen des Tänzerwalzen-Untersystems aus der vorangehenden Beschreibung der Elemente und ihrer Beziehungen zueinander zur Gänze offensichtlich geworden ist, aber für die Vollständigkeit der Offenbarung wird der Einsatz des Tänzerwalzen-Untersystems hierin im Folgenden kurz beschrieben.
In einer ersten Ausführungsform des Tänzerwalzen-Untersystems besteht eine primäre Aufgabe des Tänzerwalzen-Untersystems 152 darin, kurzzeitige Spannungsstörungen in der Bahn auszugleichen. Solche kurzzeitigen Spannungsstörungen könnten zum Beispiel von unbeabsichtigten, aber nichtsdestoweniger normalen Vibrationen herrühren, die von der Ausrüstung unterhalb der Tänzerwalze 224, zum Beispiel von Lagervibrationen, Motorvibrationen und Ähnlichem, ausgehen. Alternativ dazu können solche Spannungsstörungen auch von Spannungsstörungen kommen, die der Bahn absichtlich aufgebracht werden, während die Bahn bearbeitet wird. Ein Beispiel solch absichtlich aufgebrachter Spannungsstörungen wird in der US-Patentschrift 4,227,952 Sabee, hierin zum Zwecke der Bezugnahme aufgenommen, gezeigt, um eine Spannungsstörung darzustellen, die mit der Ausbildung jedes Einschlags oder jeder Falte in die Bahn aus Material, das verarbeitet wird, erzeugt wird.
Ob die Spannungsstörungen absichtlich oder unabsichtlich auferlegt werden, hat auf die Bahn im Allgemeinen dieselbe Wirkung. während die Bahn 218 das Tänzerwalzen-Untersystem 152 durchläuft, wird die Bahn einer durchschnittlichen dynamischen Spannung ausgesetzt, die einen normalen Bereich an Spannungen darstellt, wie er über eine Spanne Bahn gemessen wird, zum Beispiel zwischen der Rohmaterialwalze 216 und dem nächstliegenden Quetschwalzenpaar 272 unterhalb der Tänzerwalze 224, ohne kurzzeitige Spannungsstörungen, die nur 10 Sekunden oder weniger dauern, miteinzubeziehen.
Damit die Tänzerwalze als eine "Tänzer"-Walze arbeiten kann, müssen die vielfachen Kräfte, die auf die Tänzerwalze wirken, im Allgemeinen im Gleichgewicht sein, wie in 18 gezeigt. Wie dort gezeigt, stehen die Kräfte, die durch den Servomotor ausgeübt werden, zu den Spannungskräften in der Bahn, dem Gewicht der Tänzerwalze, allen bestehenden zähen Widerstandswirkungen mal der bestehenden Verschiebegeschwindigkeit der Tänzerwalze, allen bestehenden Federwirkungen mal der Veränderung in der Positionierung der Tänzerwalze und der Tänzerwalzenmasse mal ihrer vertikalen Beschleunigung zu jedem gegebenen Augenblick im Gleichgewicht.
Die Servomotorkraft umfasst allgemein eine erste im Allgemeinen statische Kraftkomponente Fa statische die einen relativ feststehenden Wert aufweist und auf die relativ feststehenden statischen Komponenten der Belastung auf die Tänzerwalze reagiert. Die allgemein statische Kraftkomponente F_dstatisch stellt die allgemeine Unterstützung dar, welche die Tänzerwalze mehr oder weniger vertikal zentriert in ihrem Betätigungsfenster zwischen den Umlenkwalzen 222, 226 und den oberen Umlenkrollen 230 und 238 hält, wobei die Reaktion auf der statischen Kraft plus der Schwerkraft beruht. Wenn die Tänzerwalze erkennbare Zeit außerhalb eines mittigen Bereichs des Betätigungsfensters verbringt, sendet der Computer 270 herkömmliche Befehle an die Transmissionswellenantriebe oder Ähnliche, um die relativen Geschwindigkeiten zwischen z. B. der Abwicklung 212 und der Walzen am Quetschspalt 272 auf herkömmliche Art anzugleichen, um so die Tänzerwalze wiederum im Wesentlichen in die Mitte ihres Betätigungsfensters zu bringen.
Zusätzlich zu der statischen Kraftkomponente F_dstatisch übt der Servomotor 256 eine dynamisch aktive, variable Kraftkomponente aus, die auf kurzzeitige Spannungsstörungen in der Bahn reagiert. Die variable Kraftkomponente umfasst, wenn sie der statischen Kraftkomponente hinzugefügt wird, den Nettovertikalkraftbefehl, der durch den Computer an den Servomotor ausgegeben wird. Der Servomotor 256 drückt den Nettovertikalkraftbefehl als Drehmoment T*_Tänzerwalze aus, dass durch die Antriebsketten 228, 248 und den Verbindungsblock 246 an die Tänzerwalze abgegeben wird.
Dementsprechend fügt das Tänzerwalzensteuersystem der Erfindung zusätzlich zu der normalen passiven Reaktion der Tänzerwalze, die auf solch statischen Kräften wie Masse, Schwerkraft und Bahnspannung beruht eine dynamische Steuerkomponente hinzu, die durch den Servomotor ausgegeben wird. Das Ergebnis ist eine punktförmige Anreicherung der Merkmale der normalen Tänzerwalzensystemreaktion mit kurzzeitigen Vertikalkräften, die durch den Servomotor auf die Tänzerwalze ausgeübt werden, was zur Folge hat, dass die Tänzerwalze viel aktiver ist, was Kompensationsveränderungen in der Vertikalgeschwindigkeit häufiger als bei einem herkömmlichen Tänzerwalzen-Untersystem auftreten lässt, das rein passiv reagiert. Natürlich kann die Nettovertikalgeschwindigkeit zu jedem gegebenen Zeitpunkt eine positive Aufwärtsbewegung, eine negative Abwärtsbewegung oder überhaupt keine Bewegung sein, was einer Nullnettovertikalgeschwindigkeit entspricht, wobei das alles vom Ausgabebefehl der Computersteuerung abhängig ist. Die Computersteuerung 270 verarbeitet natürlich sowohl den Wert als auch die Richtung der variablen Vertikalkraft ebenso wie die Nettovertikalkraft.
Der allgemeine Fluss der Information und der Befehle in einer Befehlssequenz, die im Steuervorgang des Tänzerwalzen-Untersystems 152 verwendet wird, ist im Blockdiagrammformat in 16 dargestellt. Wie darin ersichtlich, werden im Schritt 1 der Befehlssequenz die variablen Parameter V_p, P, F_b, F_c, V₂ und V₃ gemessen.
In Schritt 2 werden die Variablen mit den bekannten Konstanten im Computer verknüpft und der Computer berechnet V*_p.
In Schritt 3 wird V*_p mit zusätzlichen statischen Werten verbunden, um den neuen Motordrehmomentbefehl zu berechnen.
In Schritt 4 wird der neue Motordrehmomentbefehl verbunden mit einer Servokonstante "r", um den Proportionaldrehmomentbefehl T*_{Tränzerwalze} zu erhalten, der vom Servomotor an die Tänzerwalze durch die Antriebsketten 228, 248 ausgegeben wird.
In Schritt 5 wird die Sequenz so oft wie notwendig wiederholt, um eine Reaktion zu erhalten, welche die Spannungsschwankungen, die in der Bahn unter den dynamischen Bedingungen, denen die Bahn ausgesetzt ist, noch vorhanden sind, unter Kontrolle bringt.
Im Allgemeinen sind die in dieser Erfindung interessanten Spannungsschwankungen Störungen, die innerhalb von ungefähr 10 Sekunden oder weniger durch die entsprechende Reaktion durch die neuartige Verbindung der Steuerungen, die im Tänzerwalzen-Untersystem verwendet werden, gedämpft werden können. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die aktive variable Kraftkomponente allgemein berechnet werden sollte und jede Veränderung in der berechneten variablen Kraftkomponente, die an die Tänzerwalze angelegt wird, mit einer Frequenz, die wenigstens 3, vorzugsweise wenigstens 5 Steuerreaktionsveränderungen während der Zeitspanne des Vorhandenseins der Spannungsstörung anlegt, ausgegeben werden sollte. Natürlich wird jeder vorhandene Steuerbefehl weiter durch den Servomotor angelegt, bis ein neuer Befehl vom Computer 270 empfangen wird. Wenn daher eine vorhandene Spannungsstörung für eine Zeitspanne von 10 Sekunden auftritt, dann sollten die Steuerreaktionen T*_{Tränzerwalze} wenigstens alle 2 Sekunden während der Zeitspanne angelegt werden, über welche die Spannungsstörung besteht.
Da, wie oben besprochen, der erste Schritt im Steuerzyklus das Erfassen/Messen der vielfachen Variablen ist, die im Berechnen der variablen Kraftkomponente der Reaktion verwendet werden, ist es von Bedeutung, dass die Sensoren die Variablen in ausreichender Häufigkeit messen, um jede Spannungsstörung, die frühzeitig genug unter Kontrolle gebracht werden sollte, zu erfassen, um auf die Spannungsstörung zu reagieren und sie zu unterdrücken.
Um über die geeignete Steuerung des Tänzerwalzen-Untersystems 152 zu verfügen, ist es ebenfalls wichtig, dass die berechneten Reaktionen an die Tänzerwalze mit ausreichender Häufigkeit angelegt werden, um das Tänzerwalzen-Untersystem zu steuern. Wenigstens 100 Reaktionen während des Vorhandenseins einer beliebigen Spannungsstörung werden bevorzugt. Um eine ausreichende Frequenz in der Reaktionsabgabe bereitzustellen, insbesondere dort, wo eine Abänderung in der Frequenz des Auftretens der Spannungsstörungen eintritt, wird bevorzugt, die Variablen mit einer Vielzahl der vorgestellten Wunschfrequenz des Anlegens einer Reaktion zu messen.
Insgesamt ist die bedeutendste Frequenz die Frequenz des Messens der Variablen, gezeigt als Schritt 1 im Flussdiagramm, 16. In ähnlicher Weise muss jeder Schritt in dem Vorgang mit einer Frequenz wiederholt werden, die wenigstens so groß wie die bevorzugte Frequenz für das Anlegen der aktualisierten Drehmomentreaktionsbefehle ist.
Die kurzzeitigen Spannungsstörungen, die hierin angesprochen werden, dauern typischerweise weniger als 10 Sekunden lang. Auch kürzere Spannungsstörungen wie 0,67 Sekunden, 0,33 Sekunden oder sogar 0,2 Sekunden lang werden leicht durch das hierin offenbarte System unter Kontrolle gebracht. Zum Beispiel weist eine sich ständig wiederholende Spannungsstörung mit einer Periodendauer von 10 Sekunden eine Frequenz von 6 Zyklen pro Minute auf. Eine Periodendauer von 0,67 Sekunden lässt eine Frequenz von 100 Zyklen pro Minute erwarten. Eine Periodendauer von 0,33 Sekunden lässt eine Frequenz von 200 Zyklen pro Minute erwarten. Eine Periodendauer von 0,2 Sekunden lässt eine Frequenz von 300 Zyklen pro Minute erwarten. Was auch immer die Frequenz der relevanten Spannungsstörung ist, die unter Kontrolle gebracht werden muss, es muss nur die Frequenz des Auftretens der Spannungsstörung mit dem Faktor 100 multipliziert werden, um eine erste Abschätzung einer annehmbaren Reaktionsfrequenz zu erhalten. Einige Versuche mit dem Betätigungssystem unter Verwendung maßvoller Veränderungen des Frequenzfaktors zeigen eine wünschenswerte Frequenz für das spezielle Bearbeitungssystem oder einen Teil des Systems, der durch die Tänzerwalze 224 gesteuert wird.
Daher lassen Spannungsstörungen, die mit einer Frequenz von 100 Schwankungen pro Minute auftreten, eine Erfassungsfrequenz von wenigstens 167 Zyklen pro Sekunde erwarten. Dementsprechend lässt eine Spannungsstörungsfrequenz von 200 Schwankungen pro Minute eine Erfassungsfrequenz und dem entsprechend eine Reaktionsfrequenz von 333 Zyklen pro Sekunde erwarten. Wo ein Vorgang zum Beispiel 300 Stück pro Minute von der Bahn abschneidet oder auf andere Weise Stöße auf die Bahn im Ausmaß von 300 Malen pro Minute ausübt, sollten die Fühler die Variablen mit wenigstens 500 Mal pro Sekunde erfassen und der Servomotor 256 ebenso oft eine wiederholt berechnete variable Reaktionskraftkomponente anlegen.
Das Tänzerwalzen-Untersystem 152 dieser Erfindung kann vorteilhaft mit jeder Tänzerwalze an jeder Stelle in der Bearbeitungsstraße eingesetzt werden. Wenn keine kurzzeitigen Spannungsstörungen in der Bahn auftreten, arbeitet die Tänzerwalze wie eine herkömmliche Tänzerwalze. Dann, wenn kurzzeitige Spannungsstörungen auftreten, reagiert das Steuersystem automatisch, um die kurzzeitigen Spannungsstörungen zu dämpfen.
Mit Bezug auf 19 stellt der gestrichelt umfasste Abschnitt Berechnungen dar, die im Computer 270 auftreten, wobei die sich ergebende Ausgabe F*_Servo die Ausgabe an den Servomotor ist. Der Kreis zur Rechten der Computersteuerung stellt die Tänzerwalze 224 gemeinsam mit den verschiedenen Kräften dar, die auf die Tänzerwalze wirken. "M" stellt die Masse der Tänzerwalze 224 dar; "g" stellt die Schwerkraft dar; und "P" stellt die Position der Tänzerwalze 224 dar.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Spannungsstörung" einen plötzlichen Zug, wie um eine Falte auszubilden, oder ein plötzliches Nachlassen, wie um kurzzeitig die gesamte oder fast die gesamte Spannung in der Bahn abzubauen. Er umfasst alle Spannungsstörungen, die durch aktive Reaktion des Tänzerwalzen-Untersystems deutlich und endgültig gedämpft werden können. Dementsprechend schließt er normales Ansteigen und Abfallen in der Gesamtstraßenantriebsgeschwindigkeit aus, die das Tänzerwalzensystem überfordern würden, wenn sie nicht zum Beispiel an der Antriebswelle der Abwickelstation korrigiert werden.
"Vorhandensein von nicht mehr als 10 Sekunden" in Bezug auf eine Spannungsstörung umfasst Störungen, die länger als 10 Sekunden andauern würden, wenn sie nicht mit dem aktiven Tänzerwalzen-Untersystem bearbeitet würden, aber schließt Störungen aus, wo die aktive Tänzerwalzenbearbeitung, wie hierin offenbart, nicht die gesamte Störung innerhalb von 10 Sekunden dämpfen kann. Daher können die Störungen, die durch das Steuerungssystem der Erfindung unter Kontrolle gebracht werden, Einzelschrittbahnaufhebungen, wie in Sabee offenbart, als auch Zweischrittstörungen umfassen, wobei die Spannung zuerst durch eine Spannungserhöhung angehoben wird und zweitens über eine ähnliche Zeitspanne entspannt wird, wie es geschieht, wenn z. B. eine Umlenkwalze mit ihrer Resonanzfrequenz vibriert.
"Erfasste Spannung" kann sich auf mehr als einen Erfassungszyklus und auf mehr als eine Stelle, an der die Variable erfasst wird, beziehen.
"Vertikale Geschwindigkeit" bedeutet die Verschiebegeschwindigkeit der Tänzerwalze 224 innerhalb ihres Betätigungsfensters.
In Bezug auf ein "erstes Erfassungs- und Steuersystem" zum erfassen und Steuern der statischen Kräfte; und ein "zweites Erfassungs- und Steuersystem" zum Erfassen und Steuern der dynamischen Kräfte sollte klar sein, dass die ersten und zweiten Erfassungs- und Steuersysteme nicht gegenseitig ausschließend abgesondert sind. Sie benützen vielmehr gemeinsame Fühler und gemeinsame Regler, wodurch eine verbundene einzelne Ausgaberegelkraft auf der Grundlage der Verbindung der Kraftkomponenten erzeugt wird, die den jeweiligen Erfassungs- und Steuersystemen zuordenbar sind.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen des Tänzerwalzen-Untersystems besprechen den Einsatz des Tänzerwalzen-Untersystems 152 in Bezug auf das Dämpfen von Spannungsstörungen in der Bahn. Im Umkehrschluss kann das Tänzerwalzen-Untersystem 152 auch für das Erzeugen von kurzzeitigen Spannungsstörungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann es im Vorgang des Einbauens der Fäden 112 der Elastikelemente in die Bahn an einem Quetschspalt, z. B. an einem Quetschspalt 144, zwischen eine darunter liegenden Bahn und einer drüberliegenden Bahn (siehe 8– 10 und 13) vorteilhaft sein, die Spannung der elastischen Fäden oder Elemente an bestimmten Stellen zu erhöhen oder zu verringern, während sie in jedes Bekleidungsstück eingearbeitet werden. Folglich kann das Tänzerwalzen-Untersystem 152 solche kurzzeitigen Veränderungen in der Spannung in den Fäden bewirken. Insbesondere entspricht der Spalt 272 in 15 dem Spalt 144 in 8. Die Bahn 218 in
15 entspricht den Fäden 112 der Fadenelastikelemente, die in Bezug auf die 8– 10 und 13 besprochen werden.
Dementsprechend kann das Tänzerwalzen-Untersystem 152 verwendet werden, um die Spannung in den Fäden 112 der Beinelastikelemente, die in die Verbundbahn 121 am Spalt 144 eingebaut werden, zu verringern oder im Wesentlichen ganz abzubauen, wenn der Bereich der Bahn, der dem Schritt 24 entspricht und für jeden Zuschnitt hergestellt werden muss, in den Spalt 144 eintritt.
Mit Bezug auf 15 wird die Spannung in der Bahn durch Eingeben einer Kraft vom Servomotor 256 kurzzeitig verringert oder gänzlich herausgenommen, was eine plötzliche kurzzeitige Abwärtsbewegung der Tänzerwalze verursacht, gefolgt von einer entsprechenden Aufwärtsbewegung. In ähnlicher Weise wird die Spannung durch Eingeben einer Kraft vom Servomotor 256 kurzzeitig erhöht, was eine plötzliche kurzzeitige Aufwärtsbewegung der Tänzerwalze verursacht, gefolgt von einer entsprechenden Abwärtsbewegung. Solch ein Zyklus des Erhöhens und Verringerns der Spannung kann mehr als 200 mal, z. B. bis zu 300 mal, pro Minute und mehr ablaufen, wobei das Tänzerwalzen-Untersystem 152 eingesetzt wird.
Um zum Beispiel die Spannung schnell und kurzzeitig auf null zu senken, befiehlt die Computersteuerung, eine kurzzeitige vom Servomotor umgesetzte Abwärtsbewegung der Tänzerwalze während der kurzen Zeitspanne auszuführen, für die die Spannung verringert oder herausgenommen werden soll. Die Strecke der plötzlichen vertikalen Abwärtsbewegung entspricht dem Ausmaß der Entspannung und der Dauer der Entspannung. Zum richtigen Zeitpunkt wird die Tänzerwalze wieder aktiv durch den Servomotor angehoben, um die Bahnspannung entsprechend zu erhöhen. Durch solch zyklische Betätigung kann die Tänzerwalze routinemäßig und abgesetzt abwechselnd höhere und niedrigere (z. B. im wesentlichen null) Spannungsniveaus in der Bahn 218 erzielen.
DIE ELASTIKELEMENTSCHNEIDEVORRICHTUNG
Die folgende Beschreibung des Untersystems Elastikelementschneidvorrichtung 154, wobei vorzugsweise die äußere Decklagenaufbauwalze 102 mitumfasst ist, wird im Zusammenhang mit der Bearbeitungsstraße 151, gezeigt in 13, und der Ausführungsform des Zuschnitts 10, dargestellt in 12, ausgeführt. Nach der hierin gemachten Offenbarung kann das neuartige Untersystem Elastikelementschneidvorrichtung 154 mit anderen Verfahren und Vorrichtungen zum Schneiden anderer einzelner Elemente von anderen Verbundbahnen an einzelnen Stellen in den jeweiligen Bahnen eingesetzt werden.
Wie in 9– 10, 12 und 20– 23 ersichtlich und wie in etwa hierin oben besprochen, wird jeder Elastikfaden 112 allgemein in den Spalt 144 zwischen der Bahn 100 und einem der Elemente der Endlosbahn 106 zugeführt. Wenn jedoch die führende Kante 24A des Schritts 24 in den Spalt 144 eintritt, bewirkt die Querbewegung der seitlichen Fadenführungen 122 die Anordnung der Fäden der Beinelastikelemente auf der Endlossubstratbahn 100 am Spalt 144 an einem Ort, der querversetzt zur entsprechenden Abdeckbahn ist, nämlich zwischen den inneren Kanten 148, 176 des vorderen Elements 19 beziehungsweise des hinteren Elements 21 der körperseitigen Lage 14 und daher nicht eingeschlossen zwischen der Bahn 100 und dem jeweiligen Element der körperseitigen Lage. Nachdem die Bahn sich weiterbewegt hat, bis die gegenüber liegende und nachfolgende Kante 24B des Schritts am Spalt 144 angelangt ist, bewirkt die Bewegung der Fadenführungen 122 wiederum die Anordnung der Fäden 112 der Beinelastikelemente auf der Endlossubstratbahn 100 an einem Ort, der zwischen der Bahn 100 und dem jeweiligen Element der Bahn 106 gelegen ist. Die Fadenführungen 122 können, und typischerweise tun sie es auch, gleichzeitig so viele elastische Fäden 112, wie gewünscht, entlang, was sowohl vordere und hintere Kanten 52 der Beinöffnungen 44, 46 werden soll, anordnen.
20 zeigt eine Verbundbahn 121 unter Einschluss der Substratbahn, der Elemente 19 und 21 der Bahn 106 und elastische Fäden 112 in einem gewünschten Muster, das den vorderen Abschnitt 348 und den hinteren Abschnitt 350 der Beinöffnungen begrenzt, während sich die Verbundbahn 121 vom Quetschspalt 144 der Umlenkwalze 110 und der Aufbauwalze 102 in Richtung des Ultraschallhorns 342 weiterbewegt. Die Bewegungsrichtung der Bahn durch das System wird durch den Pfeil 346 angezeigt. Die Beinöffnungen erstrecken sich von einem ersten Schritt 24 in einem führenden Werkstück zu einem zweiten Schritt 24 im nächsten nachfolgenden Werkstück und vom vorderen Abschnitt 348 zum hinteren Abschnitt 350 und werden allgemein mit 316 bezeichnet. Die Beinöffnungen 316 werden in die Zuschnitte 10 in aufeinanderfolgenden Schritten, die später besprochen werden, hineingeschnitten. Dementsprechend sind nur die allgemeinen Umrisse der Beinöffnungen 316 in gestrichelter Darstellung in 20 und 23 dargestellt.
Wie in 20 dargestellt, stellen die gemeinsam gestrichelten Linien mit der Bezeichnung 112 die elastischen Fäden dar, die zwischen den Elementen 19, 21 der körperseitigen Lage 14 und der Substratbahn angeordnet sind. 21 stellt die elastischen Fäden 112 als eingeschlossen zwischen der Substratbahn und dem hinteren Element 21 dar. Die kürzere gestrichelte Linien mit der Bezeichnung 112T stellen die Pfade der elastischen Fäden 112 dar, wie sie durch die Fadenführungen 112 am Spalt 144 angeordnet werden. Da jedoch das Klebemittel auf den Bahnen 106, welche die körperseitige Lage 14 werden, und nicht auf der Grundbahn 100 vor dem Spalt 144 aufgebracht wird, und da die elastischen Fäden nicht unter einem der Elemente 19 und 21 im Schritt angeordnet sind, sind die elastischen Fäden nicht mit einer der Bahnen über den Schrittbereich 24 verklebt.
Dementsprechend ziehen sie sich, so bald die Fäden aus dem Zustand des Unter-Druck-gehalten-Werdens herauskommen, wie er am Quetschspalt 144 besteht, entlang der jeweiligen inneren Kanten 148, 176 der vorderen beziehungsweise hinteren Elemente der körperseitigen Lage 14 zusammen. Als ein Ergebnis sind die elastischen Fäden, die den Schritt 24 zwischen den jeweiligen vorderen Abschnitten 348 oder hinteren Abschnitten 350 einer Beinöffnung überspannen, im Allgemeinen entlang der inneren Kanten 148, 176 der jeweiligen Elemente 19, 21 zusammengerafft, wie aus 22 ersichtlich ist. Die elastischen Fäden 112 entlang der inneren Kanten 148, 176 bilden daher eine Anordnung ähnlich losen Seilen zwischen den Stellen, wo die jeweiligen Fäden von der Kante der Klebemittelschicht 55 benachbart der führenden Kante 24A des Schritts austreten, und den Stellen, wo die Fäden wieder in die Klebemittelschicht benachbart der nachfolgenden Kante 24B des Schritts eintreten.
In dem Maße, in dem die Seitenkante der Haftmittelschicht auf einem Element 19 oder 21 kurz vor der inneren Kante 148 oder 176 des jeweiligen Elements endet, neigen die elastischen Fäden dazu, sich unter der Kante des jeweiligen Bahnelements 19 oder 21 zwischen dem Bahnelement und der Substratbahn 100 zu sammeln. Drei der vier Fäden sind daher als zwischen der Substratbahn und dem hinteren Element 21 in 22 gezeigt. wo jedoch die Kante des Haftmittelmusters der inneren Kante des Bahnelements 19, 21 nahe kommt, können die elastischen Fäden nicht alle in der bevorzugten Ausrichtung unter dem Bahnelement Platz finden, worauf sie sich zusammenraffen, was einiges an willkürlichem Stapeln der Fäden auf und über einander umfassen kann, wie in 22 an der inneren Kante 148 des vorderen Bahnelements 19 gezeigt.
22 stellt daher die Position der Abschnitte der elastischen Fäden 1120 dar, die den Schritt 24 des Zuschnitts überspannen, genau bevor sie durch das Ultraschallhorn 342 durchgeschnitten werden. Die Abschnitte 1120 der Fäden sind auch in 20 ersichtlich. Wenn die Werkstücke in der Bahn am Ultraschallhorn 342 bearbeitet werden und wie genauer hierin später besprochen wird, werden die Schrittquerelastikelemente durch die Ultraschallenergie, die durch das Ultraschallhorn angelegt wird, durchgeschnitten, um die losen geschnittenen Enden 150 zu erzeugen, die in 23 dargestellt sind.
Werden die Schrittquerelastikelemente derart durchgeschnitten, zieht sich der Faden an die Stelle 358 zusammen, wo der jeweilige elastische Faden von der Kante der Haftmittelschicht 55 heraustritt und daher die Klebewirkung der Haftmittelschicht verlässt. Die eingezogenen Fäden, z. B. nach dem Durchtrennen, weisen daher zwei freie Enden 150 auf. Da jedes Werkstück 319 den Schneideschritt am Ultraschallhorn 342 verlässt, wie in 23 dargestellt, erstrecken sich dementsprechend die Beinelastikelemente zwischen der Substratschicht 100 und dem entsprechenden Bahnelement 19 oder 21 entlang den vorderen beziehungsweise hinteren Abschnitten 348, 350 jeder Beinöffnung 316 und zu jeder Kante des jeweiligen Schritts 24 hin. Da die Schrittquerelastikelemente im Schritt durchgeschnitten worden sind, erstrecken sich die Elastikelemente nicht über den Schritt hinweg.
Der Schlüssel zum Erfolg in der Herstellung des Zuschnitts 10 liegt in der den Erfindern zuzuschreibenden Entdeckung der neuartigen Vorrichtungen und Verfahren zum Steuern der Menge an Ultraschallenergie, die durch das Ultraschallhorn 342 angelegt wird, und folglich in der Schaffung eines Steuersystems zum Durchschneiden des wenigstens einen elastischen Fadens 112, wobei die Fäden 112 in einer Weise eine eigene Schicht zwischen der Substratbahn 100 und den jeweiligen Bahnelementen 19, 21 darstellen, ohne Durchtrennen oder auf andere Weise erkennbarem Verletzen der letztendlichen Funktionalität der Substratbahn oder der Bahnelemente 19 oder 21. Während es bekannt ist, Ultraschallenergie zum Schneiden oder zum Zusammenschweißen aller Schichten/Bahnen in einem vielschichtigen Aufbau einzusetzen, lehren die Anmelder hierin Vorrichtungen und Verfahren, die das Durchtrennen von wenigstens einem elastischen Faden und besser ohne Durchtrennen oder Verschweißen der Substratbahn oder des jeweiligen Bahnelements 19 oder 21 ermöglichen. In einem alternativen Verfahren der Erfindung wird der wenigstens eine Faden durchgeschnitten und gleichzeitig wird das jeweilige Bahnelement 19, 21 mit der Substratbahn verschweißt. In noch einem anderen alternativen Verfahren dieser Erfindung wird der wenigstens eine Faden und gleichzeitig das jeweilige Bahnelement 19, 21 auf dem Substrat durchgeschnitten, ohne die Funktionalität der Substratbahn deutlich herabzusetzen.
Bis hierher hat sich die Besprechung der Elastikelementschneidevorrichtung auf die Ergebnisse, die durch diese Vorrichtung und die Verfahren der Erfindung erzielbar sind, konzentriert. Nachfolgend findet sich eine genauere Besprechung der bevorzugten Ausführungsformen der besonderen Vorrichtungen und Verfahren, die eingesetzt werden, um die gewünschten Schneideergebnisse zu erzielen.
Mit nunmehrigem Bezug auf 24 und 25 ist ein geeignetes Ultraschallhorn 342 ein drehbares Ultraschallhorn wie jenes, das in der US-Patentschrift 5,110,403 an Ehlert gelehrt wird, modifiziert wie hierin im Folgenden besprochen. Die US-Patentschrift 5,110,403 wird hierin zur Bezugnahme auf ihre Lehre zum Gesamtaufbau und dem allgemeinen Einsatz solcher drehbaren Ultraschallhörner zitiert.
Das drehbare Ultraschallhorn 342 umfasst das drehbare Horn, das in der US-Patentschrift 5,110,403 gelehrt wird, als ein inneres Kernelement 368. Das innere Kernelement 368 umfasst daher eine Nabenfläche 370, eine Drehachse 372, die sich durch die Nabenfläche erstreckt, eine Gesamtdicke "TH", einen Bodendurchmesser "DB" und eine äußere radiale Oberfläche 374. Der Schwerpunkt des inneren Kernelements 368 ist auf der Drehachse 372 angeordnet und entspricht ihr im Allgemeinen.
Das drehbare Ultraschallhorn 342 umfasst des Weiteren ein Betätigungselement 375, das einen Arbeitsvorsprung 376 und einen das Gleichgewicht haltenden Vorsprung 378 umfasst. Nun mit besonderem Bezug auf 25 werden die Vorsprünge 376 und 378 mit punktiertem Schatten gezeigt, um ihr Vorhandensein hervorzuheben. Zusätzlich wird der Umriss eines Phantomarbeitsvorsprungs (nicht vorhanden an dieser Stelle) in der gestrichelten Umrisslinie gezeigt, die auf den Gleichgewicht haltenden Vorsprung 378 darüber gelegt ist, um die vergleichbaren Aufbauunterschiede der zwei Vorsprünge und das vergleichbare Zusammenwirken der Vorsprünge und der darunterliegenden Ambosswalzen-Aufbauwalze 102 zu zeigen, welche als eine Ambosswalze in Bezug auf das Ultraschallhorn 342 wirkt.
Der Zweck des Arbeitsvorsprungs 376 besteht darin, die Arbeit des ausgewählten Durchschneidens der elastischen Fäden an den Schrittabschnitten auszuführen, während, nur wenn dies gewünscht ist, gleichzeitig Verschweißungen oder Schnitte im Bahnelement 19 oder 21 und/oder in der Substratbahn 100 ausgebildet werden.
Im Vergleich besteht der Zweck des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs darin, eine Masse bereitzustellen, welche die Masse des Arbeitsvorsprungs ausgleicht. Vorzugsweise ist der Gleichgewicht haltende Vorsprung darin wirksam, um den Schwerpunkt der Verbindung von Arbeitsvorsprung und Gleichgewicht haltendem Vorsprung (z. B. Betätigungselement 375) auf die Drehachse 372 zu verlagern, vorzugsweise auf den Schwerpunkt des inneren Kernelements 368, wodurch der Schwerpunkt des Horns auf der Drehachse gehalten wird.
Wie in 24 gezeigt, erstreckt sich der Gleichgewicht haltende Vorsprung 378 entlang der gesamten Breite "WRS" der radialen Oberfläche. In ähnlicher Weise erstreckt sich der Arbeitsvorsprung ebenfalls typischerweise entlang der gesamten Breite "WRS" der radialen Oberfläche.
Der Arbeitsvorsprung 376 weist eine erste Höhe "HWP" und eine erste Breite "WWP" auf. Der Gleichgewicht haltende Vorsprung 378 weist eine zweite Höhe "HCP" und eine zweite Breite "WCP" auf. Als allgemeines Prinzip gilt, dass die Höhe "HCP" des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs 378 geringer ist als die Höhe "HWP" des Arbeitsvorsprungs 376.
Die spezifische Höhe und Breite des Arbeitsvorsprungs und seines entsprechenden Gleichgewicht haltenden Vorsprungs verändert sich gemäß der Arbeitsumgebung, in welcher das Betätigungselement eingesetzt wird. Die Anmelder haben mit der Erfindung Versuche angestellt, in welchen sie eine Substratbahn 100 und Bahnelemente 19, 21 mit je 23,7 g/m² (0,7 Ounce per Square Yard) Polypropylenspinnvlies eingesetzt haben. Die Elastikelemente waren Lycra^® Elastikfäden mit 940 Decitex. Das innere Kernelement 368 des eingesetzten drehbaren Ultraschallhorns hatte einen Durchmesser von ungefähr 6 Inch. Unter diesen Arbeitsbedingungen wies der Arbeitsvorsprung eine bevorzugte Höhe "HWP" von 0,47 cm (3/16 Inch) und eine bevorzugte Breite "WWP" von 0,47 cm (3/16 Inch) auf. Ein bevorzugter Bereich der Höhen "HWP" für diese Arbeitsumgebung beträgt 0,33 cm (0,13 Inch) bis ungefähr 0,64 cm (0,25 Inch). Ein bevorzugter Bereich der Breiten "WWP" für diese Arbeitsumgebung reicht ebenfalls von 0,33 cm (0,13 Inch) bis ungefähr 0,64 cm (0,25 Inch).
Die bevorzugte Höhe "HCP" des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs 378 hängt von der Höhe "HWP" des entsprechenden Arbeitsvorsprungs ab, wobei die Höhe "HCP" vorzugsweise ungefähr die halbe Höhe des Arbeitsvorsprungs beträgt. Dementsprechend beträgt in der obigen Arbeitsumgebung und bei einer gegebenen Höhe von 0,47 cm (3/16 (0,188) Inch) für "HWP" die bevorzugte Höhe "HCP" für den Gleichgewicht haltenden Vorsprung ungefähr 0,24 cm (3/32 (0,094) Inch).
Sobald die Höhe des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs bestimmt worden ist, wird vorzugsweise die Breite "WCP" des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs durch Berechnen der Breite bestimmt, die notwendig ist, um die Masse bereitzustellen, die erforderlich ist, um die Masse der Arbeitsoberfläche auszugleichen und dadurch den Schwerpunkt der Verbindung der voneinander beabstandeten Arbeits- und Gegengewichtsvorsprünge (z. B. des Betätigungselements 375) auf der Drehachse 372 anzuordnen. Wo zum Beispiel die Höhe "HCP" des Gleichgewicht haltenden Vorsprungs ungefähr die Hälfte der Höhe des Arbeitsvorsprungs ist, ist die Breite "WCP" ungefähr doppelt die Breite "WWP" des Arbeitsvorsprungs.
Der Arbeitsvorsprung und der Gleichgewicht haltende Vorsprung weisen jeder eine Länge und im Wesentlichen gleichförmigen Querschnitt auf, der sich über die volle Breite "WAS" der äußeren radialen Oberfläche 374 erstreckt, deren Länge, wie in 22 gezeigt, im Wesentlichen geringer als die Gesamtlänge der Aufbauwalze 102 zwischen deren gegenüber liegenden Enden ist. Der Arbeitsvorsprung kann kürzer als die Breite "WAS" sein. Jedoch ist er allgemein nicht länger als die Breite der äußeren radialen Oberfläche. In ähnlicher Weise kann der Gleichgewicht haltende Vorsprung kürzer als die Breite der radialen Oberfläche sein, wenn gewünscht, so lange das Massengleichgewicht erreicht wird, der Schwerpunkt auf der Drehachse liegt und die Höhenerfordernisse erfüllt werden.
Die Bedeutsamkeit des Umstands, dass der Schwerpunkt auf der Drehachse zu liegen kommt, ist eine zweifache.
Erstens hilft ein solch richtig positionierter Schwerpunkt beim Beibehalten der mechanischen Drehstabilität des Horns, wenn es um seine Achse 372 rotiert. Zweitens trägt das Beibehalten des Schwerpunkts am selben Ort wie jenes des inneren Kernelements 368 allgemein zum Ultraschallwirkungsgrad des Horns bei, wobei das innere Kernelement 368 allein für die wirkungsvolle Übertragung von Ultraschallenergie gestaltet wurde.
Nun mit Bezug auf 25 weist in dem hierin dargestellten Beispiel die äußere radiale Oberfläche 374 des Horns 342 eine Breite "WAS" von ungefähr 5,04 cm (2 Inch) auf. In den dargestellten Ausführungsformen ist die äußere radiale Oberfläche gegen die Aufbauwalze 102 mit einer Kraft von z. B. 44,48–444,8 N (10–100 Pounds) über die 5,04 cm (2 Inch) Breite "WAS" und gegen einen absoluten Anschlag 380 (siehe 26), der so eingestellt ist, um null Spiel bereitzustellen, vorangedrückt, und um daher einen Quetschspalt 382 zwischen dem Horn 342 und der Aufbauwalze 102 bereitzustellen, wenn der Arbeitsvorsprung 376 gegen die Aufbauwalze 102 gedreht wird, wie in 25 gezeigt. Die Vorspannkraft hängt in gewissem Maße von der Arbeitsumgebung ab, welche den Aufbau der Werkstücke 319 mitumfasst. Dementsprechend ist die oben vorgegebene Kraft nicht einschränkend und versteht sich nur beispielhaft.
Wie durch die gemeinsamen Darstellungen in 25 und 26 gezeigt, beabstandet der absolute Anschlag 380 die äußere radiale Oberfläche der Aufbauwalze oder des Horns, das den Arbeitsvorsprung trägt, vom anderen Element des Betätigungselements 375, wobei ein Spalt 381 zwischen der radialen äußeren Oberfläche des Horns und der entsprechenden äußeren Oberfläche 383 der Aufbau- oder Ambosswalze bestehen bleibt, wobei die äußere radiale Oberfläche 374 nie mit der Aufbauwalze 102 in Kontakt tritt, noch übt die äußere radiale Oberfläche 374 eine Kraft gegen die Verbundbahn 121 aus.
In ähnlicher Weise ist der Gleichgewicht haltende Vorsprung 378, wenn er sich dem Bereich des Quetschspalts 382 nähert, von der Aufbauwalze durch einen Abstand, der "HWP" minus "HCP" entspricht, getrennt, wobei der Gleichgewicht haltende Vorsprung nie in Kontakt mit der Aufbauwalze 102 kommt oder eine Kraft auf diese ausübt.
So lange die Dicke der Verbundbahn 121 geringer ist als der Freiraum zwischen dem Gleichgewicht haltenden Vorsprung und den zugeordneten Aufbau/Amboss-Walze 102, übt der Gleichgewicht haltende Vorsprung keine Kraft auf die Verbundbahn 121 aus. Wo die Bahndicke größer ist als der Freiraum zwischen dem Gleichgewicht haltenden Vorsprung und der Ambosswalze, kann ein Ersatzhorn verwendet werden, wobei der Freiraum zwischen der Ambosswalze und dem Gleichgewicht haltenden Vorsprung größer als die Dicke der Verbundbahn 121 ist.
Im Allgemeinen dreht sich dann der Arbeitsvorsprung 376 mit der Drehung der drehbaren Aufbauwalze 102, wodurch folglich der Quetschspalt 382 kurzzeitig einmal während jeder Umdrehung des Horns 342 für einen Zeitraum geschlossen wird, die der Zeit entspricht, die der Arbeitsvorsprung braucht, um den Quetschspalt 382 zu überqueren. Die Zeit "x" in Sekunden, die der Arbeitsvorsprung braucht, um den Quetschspalt zu überqueren, wird durch die Gleichung angegeben:
x = (WWP/L)*T
wobei:
L = Länge jedes Werkstücks, gemessen in der Maschinenrichtung
T = Zeit in Sekunden für jedes Werkstück, um einen gegebenen Punkt in der Bearbeitungsstraße zu durchlaufen.
Zum Beispiel, angenommen eine Länge "L" von 76 cm (30 Inch) für jedes Werkstück 319, eine Bearbeitungsstraßengeschwindigkeit von 10 Produkten pro Minute (daher 6 Sekunden für jedes Werkstück, um einen beliebig gegebenen Punkt in der Bearbeitungsstraße zu passieren) und eine Breite "WWP" des Arbeitsvorsprungs von 0, 47 cm (3/16 Inch) liegen vor, dann überfährt der Arbeitsvorsprung den Quetschspalt 382 und ist daher mit jedem Werkstück für 0,0375 Sekunden in Arbeitskontakt. Unter Einsatz derselben Gleichung kann man die folgenden Verhältnisse berechnen:
Im Allgemeinen beträgt die bevorzugte Verweilzeit, die der Zeit entspricht, die der Arbeitsvorsprung braucht, um den Quetschspalt 382 zu überfahren, zwischen ungefähr 0,0005 Sekunden bis ungefähr 0,2 Sekunden.
Bei Kontakt des Arbeitsvorsprungs 376 mit der Verbundbahn 121 und bei vorgegebener Nullspieleinstellung des absoluten Anschlags 380 drückt die Dicke der Verbundbahn 121 das Horn 342 und die Aufbauwalze 102 gegen den Druck, der auf das Horn oder die Aufbauwalze am Quetschspalt 382 ausgeübt wird, auseinander. Mit Bezug auf 26 übt ein doppeltwirkender Zylinder 384, pneumatisch oder hydraulisch, eine nach oben gerichtete Kraft auf die entsprechende Ambosswalze 328 durch eine starre Hebelarmstange 386 aus, die an der Welle 388 auf der Ambosswalze 328 befestigt ist, die der Drehachse der Ambosswalze 328 entspricht. Die starre Stange ist am Hebeldrehpunkt 390 mit dem Maschinenbett verbunden. In den Arbeitsbeispielen der Erfinder, die z. B. 23,73 g/m² (0,7 osy) Polypropylenspinnvliesbahnen und 940 Decitex Lycra^® einsetzen, wird ein Quetschspaltdruck im Bereich von ungefähr 500 Newton pro Meter linearem Kontakt bis ungefähr 9000 Newton pro Meter bevorzugt.
Zum Betrieb des Ultraschallhorns ist des Weiteren zu sagen, dass die Amplitude der Hornvibrationen zum Aufbau und zu den Materialien jedes besonderen Horns in Bezug steht. Bei Vorgabe eines Horns, das ein inneres Kernelement 368 aufweist, das vom Aufbau her so konstruiert ist, wie in der US-Patentschrift 5,110,403 an Ehlert offenbart, von ungefähr 15 cm (6 Inch) Durchmesser, 5,04 cm (2 Inch) Breite "WRS" der äußeren radialen Oberfläche unter Verwendung einer Wolframlegierungszusammensetzung ist eine Hornamplitude von ungefähr 0,025 Millimeter bis ungefähr 0,075 Millimeter typisch. Durch Erhöhen der Leistungsabgabe an das Horn kann die Amplitude etwas auf ungefähr 0,055 Millimeter erhöht werden. Aber wiederum gilt, dass der Amplitudenbereich im Allgemeinen durch den Aufbau des verwendeten Horns beschränkt ist.
Um die Menge an Ultraschallenergie, die durch das Horn aufgebracht wird, zu steuern, regelt man die in Verbindung stehenden Faktoren des Quetschspaltdrucks, z. B. am Spalt 382, die Amplitude der Hornvibration und die Zeit, die das Horn mit der Verbundbahn 121 in Kontakt ist. Eine Erhöhung eines beliebigen der Parameter Quetschspaltdruck, Amplitude der Hornvibration und Kontaktzeit erhöht die Menge der angelegten Energie.
Wenn sich die angelegte Energiemenge erhöht, so erhöht sich auch die Reaktion der Materialien in der Verbundbahn 121. Wenn Energie minimal angelegt wird, kann die Ultraschallvorrichtung keine Wirkung auf die Bahn ausüben. Wenn die Energieabgabe an die Bahn beim Horn 342 stufenweise erhöht wird, wird die Energie in der Folge groß genug, um die elastischen Fäden 112 zu durchtrennen, während nur mäßige Marken, wenn überhaupt, auf der jeweiligen Bahn 100, 19 oder 21 zurückbleiben. Wenn die Energieabgabe weiter erhöht wird, schneidet die Ultraschallenergie die elastischen Fäden 112 und bildet im selben Vorgang eine Schweißnaht (nicht gezeigt) zwischen der Substratbahn 100 und dem jeweiligen Bahnelement 19, 21 aus. Wenn die Energiemenge weiter in einen Bereich über dem in dieser Erfindung bevorzugten erhöht wird, werden die Fäden 112 gemeinsam mit dem Durchschneiden der Substratbahn 100 und des jeweiligen Bahnelements 19, 21 abgeschnitten. Jene Fachleute auf diesem Gebiet der Technik werden erkennen, dass die spezifischen Parameter zum Erzielen der oben beschriebenen Bearbeitungsniveaus von der verwendeten Vorrichtung, von der der Vorrichtung zugeführten Leistung und von den Kennzeichen der Verbundbahn 121, die bearbeitet wird, abhängen. Geeignete Ultraschallgeneratoren sind natürlich von zum Beispiel Branson Sonic Power Company, Danbury, Connecticut, erhältlich.
Während 24 und 25 einen Arbeitsvorsprung und einen das Gleichgewicht haltenden Vorsprung zeigen, kann man mehr von jedem Vorsprung, je nach Wunsch, mit Bevorzugung jener Zahl einsetzen, bei der das Massengleichgewicht im Wesentlichen den Schwerpunkt unverändert auf der Drehachse 374 hält. Dementsprechend können zwei Arbeitsvorsprünge verwendet werden, wobei der zweite Arbeitsvorsprung den Bedarf für einen das Gleichgewicht haltenden Vorsprung 378 ersetzt und diesen überflüssig macht. Die Drehgeschwindigkeit des Horns 342 wird dementsprechend so angepasst, dass zwei Arbeitsvorsprünge 319 das Horn bei jeder Drehung des Horns 342 passieren.
Die Oberflächengeschwindigkeit des Arbeitsvorsprungs 376, wenn in Kontakt mit der Verbundbahn 121, sollte vorzugsweise innerhalb von 10% der Oberflächengeschwindigkeit der Verbundbahn 121 angeglichen sein. Damit jedoch der Arbeitsvorsprung nicht auf anderen Bereichen der Bahn tätig wird, muss das Horn in der Drehung nur einen und zwar genau einen Arbeitsvorsprung weiterdrehen, während die Verbundbahn 121 um die Länge eines Werkstücks vorrückt. Da der Umfang des 15 cm (6 Inch) Durchmesser Horns, das als ein Beispiel verwendet wird, einen Umfang von ungefähr 45 cm (18 Inch) aufweist, da die Abmessung des Horns für seine Ultraschallresonanzfähigkeit ausschlaggebend ist und da der Bekleidungszuschnitt in dieser besonderen Gestalt typischerweise 61–76 cm (24–30 Inch) lang an Bekleidungsstücklänge "L" ist, ist die Oberflächengeschwindigkeit des Horns vorzugsweise auf unter die konstante Oberflächengeschwindigkeit der Verbundbahn 121 abgesenkt, während das Horn mit der Bahn in Kontakt ist. Dementsprechend wird die Drehgeschwindigkeit des Horns erhöht, wenn der Schritt 24 eines Zuschnitts sich dem Horn 342 nähert, gleicht sich der Oberflächengeschwindigkeit der Bahn 121 an, während der Arbeitsvorsprung Ultraschallenergie auf die Bahn 121 im Schritt 24 aufbringt und wird verringert, nachdem der Schritt das Horn durchlaufen hat.
Ein herkömmliches Verfahren zum Steuern der Drehgeschwindigkeit des Horns 342 ist ein Servomotor (nicht gezeigt). Ein bevorzugtes Verfahren zum Steuern der Drehgeschwindigkeit des Horns ist der Einsatz eines Satzes von nicht kreisförmigen Antriebszahnrädern 392, 394, die veranschaulichend in 8 gezeigt sind. Eine vollständige Offenbarung des Aufbaus und des Betriebs von solchen nicht kreisförmigen Antriebszahnrädern, um die Geschwindigkeit der angetriebenen Vorrichtung zu veränderlich zu gestalten, wird in der ebenfalls schwebenden Anmeldung, Seriennummer 08/186,352, eingereicht am 25. Januar 1994, gegeben, die hierin durch Bezugnahme auf ihre Lehre des Aufbaus und des Einsatzes von nicht kreisförmigen Zahnrädern mitaufgenommen ist.
Es sollte der Vollständigkeit halber beachtet werden, dass ein eigenes Horn 342 an jeder inneren Kante 148, 176 der jeweiligen Bahnelemente 19 und 21 eingesetzt wird, wie in 22 gezeigt.
Die Offenbarung hat sich bisher in Bezug auf das Schneiden der Schrittelastikelemente auf einen oder mehreren Arbeitvorsprünge, die auf dem Ultraschallhorn 342 angeordnet sind, konzentriert. 26 und 27 zeigen, dass die Arbeitsvorsprünge alternativ auf dem funktionalen Amboss angeordnet sein können, worauf ein herkömmliches Ultraschallhorn, z. B. wie in 5,110,403 an Ehlert gelehrt, ohne Modifikationen verwendet werden kann. Mit Bezug auf 27 wird eine Mehrzahl von Arbeitsvorsprüngen 376 auf der äußeren Oberfläche 383 um den Umfang der in anderer Weise herkömmlichen Ambosswalze 328 angeordnet, wobei ein Arbeitsvorsprung pro wiederholter Länge der Produktzuschnitte verarbeitet wird. Ein herkömmliches drehbares Ultraschallhorn 342 wird eingesetzt, um Ultraschallenergie auf die Bahn gegen die Vorsprünge zu übertragen. Wiederum ist ein absoluter Anschlag 380 für ein Nullspiel zwischen dem Horn und der Ambosswalze bei jedem Arbeitsvorsprung 376 eingestellt. Wenn das Horn gerade nicht gegen einen Vorsprung 376 arbeitet, wird dementsprechend kein Druck auf die Bahn 121 ausgeübt, wobei geringe, wenn überhaupt, Energie vom Horn 342 auf die Bahn zwischen den Arbeitsvorsprüngen übertragen wird.
26 ist in erster Linie wichtig, um den pneumatischen oder hydraulischen Zylinder zu zeigen, der Druck auf den Spalt 382 gegen den absoluten Anschlag 380 ausübt, wobei die Hebelstange 386 für alle dargestellten Ausführungsformen eingesetzt wird. 26 zeigt, dass der Druck auf eine Ambosswalze ausgeübt wird, welche die Arbeitsvorsprünge trägt. Der Druck könnte alternativ auf das drehbare Ultraschallhorn 342 ausgeübt werden.
26 stellt des Weiteren eine Ambosswalze 328 dar, die kleiner als das Ultraschallhorn 342 ist und die Arbeitsvorsprünge 376 trägt, wobei die relative Größe des Horns und des Ambosses als auch die Auswahl, welche der beiden Vorrichtungen, Horn und Amboss, die Arbeitsvorsprungmittel trägt, nun eine Frage der Gestaltung ist.
Wie in 26 und 27 gezeigt, wo zwei oder mehr Arbeitsvorsprünge 376 gleichmäßig beabstandet um den Umfang des Horns 342 oder der Ambosswalze 328 herum angeordnet sind, wird kein das Gleichgewicht haltender Vorsprung 378 gebraucht.
Es wird angenommen, dass der Betrieb und die Funktionen der Schneidvorrichtung 154 durch die vorangehende Beschreibung der Elemente völlig offensichtlich geworden ist, aber aus Gründen der Vollständigkeit der Offenbarung wird nun der Einsatz der Schneidevorrichtung kurz mit Bezug auf die in 8, 24 und 25 dargestellte Ausführungsform beschrieben.
Die Substratbahn 100 wird in die gezeigten Bearbeitungselemente durch die Antriebskraft der Umlenkwalze 104 gegen die sich drehende Aufbauwalze 102 eingezogen und bewegt sich auf der Aufbauwalze 102 zum Spalt 144 weiter. Zur selben Zeit werden die Bahnen 106 in die gezeigten Bearbeitungselemente durch die Antriebskraft der Umlenkwalze 110 am Spalt 144 eingezogen, wobei sie zuerst unter der Klebemittelsprühvorrichtung 108 durchgezogen werden. Die Klebemittelsprühvorrichtung ist so ausgerichtet, um die gesamten Oberflächen der Bahnen 106 mit Ausnahme der Kanten zu bedecken, um Klebemittelüberschuss zu vermeiden.
Die elastischen Fäden werden in den Spalt 144 über Fadenführungen 122 eingezogen. Die Führungen 122 bewegen sich in Bezug auf die Maschinrichtung in der Querrichtung zur Bewegungsrichtung der Bahnen 100 und 106 entlang der Bearbeitungstätigkeit, um die Muster abhängigen Pfade 396 und 398 der elastischen Fäden entlang der vorderen und hinteren Abschnitte 348, 350 der Beinöffnungen 316 zu erzeugen (gezeigt in 20).
Die Bahnen 106 werden mit der Substratbahn 100 durch den Druck am Spalt 144 in Verbindung mit der Wirkung der Klebemittelschicht 55 verklebt, wodurch auch die elastischen Fäden 112 zwischen der Substratschicht 100 und dem jeweiligen Bahnelement 19, 21 ausgenommen im Schritt 24 jedes Zuschnitts 10 eingeschlossen werden.
Im Schritt 24 treten die elastischen Fäden 112 an den Kanten der Klebemittelschicht 55 aus und überspannen den Schrittabschnitt entlang der inneren Kanten 148 und 176 der jeweiligen vorderen und hinteren Elemente der körperseitigen Schicht 14. Die Abschnitte der elastischen Fäden 112C, die den Schritt 24 der jeweiligen Zuschnitte 10 überspannen, werden durch Ultraschallenergie am Ultraschallhorn 342 ohne Durchschneiden der Substratbahn 100 oder der jeweiligen Bahnelemente 19 oder 21 geschnitten. Jedoch könnten die Substratbahn und die Bahnelemente durch Erhöhen der wirksamen Leistungsmenge, die auf die Verbundbahn 121 aufgebracht wird, z. B. durch Erhöhen der Hornamplitude, der Kontaktzeit und/oder des Drucks am Spalt 382, durchgeschnitten werden. Die Bahn, die folglich die so bearbeiteten Werkstücke enthält, verlässt die Aufbauwalze 102 an der Umlenkwalze 156.
Ohne an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glauben die Erfinder, dass die Einzelstücknatur der elastischen Fäden und vielleicht die Tatsache, dass ihre Durchmesser sich von der allgemeinen Dicke der Bahnen 100 und 106 unterscheiden, der Grund dafür sein kann, dass die Fäden 112 die Ultraschallenergie so konzentrieren, dass die Fäden auf die Ultraschallenergie reagieren, bevor die Grundbahn oder die Abdeckbahnen dies tun. Daher wird durch Begrenzen der Energiemenge, die auf die Verbundbahn 121 übertragen wird, die Wirkung auf jenen Abschnitt der Bahn (die elastischen Fäden), welcher zuerst reagiert, oder, wenn gewünscht, auf eine Verbindung von Schneiden der elastischen Fäden und Ausbilden einer Verschweißung zwischen der Substratbahn 100 und dem jeweiligen Bahnelement 19 oder 21 begrenzt.
STEUERN DES SCHRUMPFENS DER BAHNBREITE
In den gezeigten Zuschnitten 10 sind die vorderen Beinelastikelemente 50, die Schrittelastikelemente 51 und die hinteren Beinelastikelemente 48 in einem gedehnten Zustand in der Verbundbahn 121 benachbart zu den Kanten der jeweiligen Beinöffnungen 316 (die Zusammensetzung der Beinöffnungen 44, 46) angeordnet, wobei die jeweiligen elastischen Elemente in Richtungen, die im Allgemeinen den Konturen der Kanten der Beinöffnungen 316 folgen, ausgerichtet sind. Jedes solcher Elastikelemente 48, 50 und 51 umfasst ein oder mehrere Segmente, die sich in eine Richtung quer über die Breitenabmessung "WW" der Bahn erstrecken ( 20), die der Längsabmessung "L1" (1) der Verbundbahn 121 (Quermaschinenrichtung oder CMD) entspricht. Solche gedehnten Elemente üben auf Grund der Dehnung zusammenziehende Kräfte in der Quermaschinenrichtung aus und erzwingen eine tatsächliche Verringerung der Breite "WW" der Bahn 121.
13 und 28– 30 stellen eine Ausführungsform der Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung dar. Nun mit Bezug auf 13 tritt die Substratbahn 100 in die Bearbeitungsstraße bei der Umlenkwalze 104 ein, geht unter der Umlenkwalze 104 durch und dann in einen Quetschspalt zwischen einer zweigen Walze 110 und der Aufbauwalze 102 hinein. Die zweiten Bahnelemente 106 werden mit der Substratbahn 100 zusammengefügt und die elastischen Fäden 112 in die Verbundbahn 121 in gedehntem Zustand an den Positionen, die sie letztlich im Zuschnitt 10 und im Bekleidungsstück 25 einnehmen, eingebaut. Typischerweise werden die elastischen Elemente um ungefähr 100% bis ungefähr 300% zu dem Zeitpunkt gedehnt, wo sie in die Bahn 121 eingebaut werden, während diese aus der Substratbahn 100 und den Bahnen 106 gebildet wird.
Von der Elastikelement-Aufbauwalze 102 geht sie Bahn 121 unter einer Umlenkwalze 156 hindurch und auf die Oberfläche der Zusammenfügungswalze 158 hinauf. Wie hierin gekennzeichnet, wird Arbeit an der Bahn 121 an einer oder an mehreren Stationen auf der Zusammenfügungswalze 158 in serieller Art entlang der allgemein endlosen Länge der Bahn 121 ausgeführt, so dass eine Reihe von Zuschnitten 10 oder Zuschnittvorformlingen in der Bahn 121 hergestellt werden, wobei einer auf den anderen folgt, wie allgemein gezeigt bei 10A und 10B in 1 und 20.
Von der Zusammenfügungswalze 158 geht die Bahn 121 unter der Umlenkwalze 160 und zwischen der Umlenkwalze 160 und der Schneidewalze 162 hindurch, so dass die Walze 160 als eine Ambosswalze in Bezug auf die Schneidewalze 162 wirkt. Von der Walze 160 läuft die Bahn 121 über die Umlenkwalze 162 und weiter zur Faltstation 166.
Noch weiter mit Bezug auf 13 üben die Elastikelemente 48, 50, 51 zusammenziehende Kräfte in der Quermaschinenrichtung in der Bahn 121 aus, wobei dies an der Aufbauwalze für die äußere Decklage 102 beginnt und über den verbleibenden Teil der Länge des Abschnitts des Bearbeitungssystems andauert, der in 13 dargestellt ist, wobei die vielen Bearbeitungsstationen mitumfasst sind. Die Arbeit, die an den verschiedenen Arbeitsstationen und an z. B. der Ambosswalze 160 ausgeführt wird, erfordert die Lagegenauigkeit jedes Zuschnittvorformlings in Bezug auf die Arbeitselemente an der jeweiligen Arbeitsstation. Dementsprechend ist es wichtig, dass die Bahnabmessungen unveränderlich sind, und zwar sowohl die Längenabmessung als auch die Breitenabmessung, vom Spalt 144, wo die quer ausgerichteten Elastikelemente in die Bahn eingebaut werden, über den verbleibenden Teil der unterhalb angeordneten Bearbeitungstätigkeiten, dargestellt in 13, bis zur Schneidewalze 174.
Die folgende Beschreibung des Systems zum Begrenzen des Schrumpfens der Bahnbreite wird wiederum im Zusammenhang der Bearbeitungsstraße 151, gezeigt in 13, gemacht. Dieses neuartige System kann mit anderen Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern der Breite anderer Bahnen verwendet werden.
Mit Bezug auf 28– 30 umfasst der äußere Umfang der Zusammenfügungswalze 158 im Allgemeinen ein Substrat 444, welches sich zur Gänze um den Umfang der Zusammenfügungswalze und entlang der gesamten Länge "L8" der Walze erstreckt, welche im Wesentlichen mit der Breite "WW" der Bahn 121 übereinstimmt.
Eine erste Beschichtung 446, die Gummi oder ein ähnlich elastisches Material umfasst, erstreckt sich um den gesamten Umfang der Zusammenfügungswalze 158 und entlang nur des zentralen Abschnitts "LC" der Länge der Walze.
Eine zweite Beschichtung 448 weist eine Zusammensetzung auf, die hauptsächlich metallische Elemente einbaut. Die Beschichtung 448 erstreckt sich um den gesamten Umfang der Aufbauwalze und entlang erster und zweiter Abschnitte "LE1" und "LE2" der Länge "L8" der Zusammenfügungswalze, benachbart dem ersten und zweiten Ende 450 und 452 der Walze.
Mit Bezug auf 28 und 29, vermitteln eine Reihe von Saugöffnungen 454 ein Ansaugen von der Innenseite der Zusammenfügungswalze 158, was die Bahn 121 fest gegen den Verbundwerkstoff der äußeren Arbeitsoberfläche 456 der Walze 158 zieht, wobei der Verbundwerkstoff der äußeren Arbeitsoberfläche die Beschichtungen 446 und 448 als auch die unbeschichteten Abschnitte 449 der äußeren Oberfläche des Substrats 444 umfasst.
Mit Bezug auf 30 wird die zweite Beschichtung 448 vorzugsweise als eine im Wesentlichen metallische Mischung durch das Plasma- oder ein anderes Hochtemperaturaufbringungsverfahren aufgebracht. Zum Beispiel kann die Beschichtung 448 als ein Plasmaspray oder durch Einsatz eines elektrischen Lichtbogenmediums aufgebracht werden. Solche Beschichtungen sind von Plasma Coatings Inc., Waterbury, Connecticut erhältlich. Eine bevorzugte derartige Beschichtung für wenigstens die Umfangsabschnitte der Arbeitsoberflächen solcher Walzen wie die Walzen 102, 156, 158 und 160 ist von Plasma Coatings Inc. unter der Produktnummer 936 erhältlich.
Bei Verwenden der Aufbringungsverfahren, die oben erwähnt sind, ist die sich ergebende Beschichtung 448 durch eine unregelmäßige Oberflächentextur gekennzeichnet, welche die Vorsprünge 458 umfasst, die über die Beschichtungsoberfläche an willkürlichen, doch gering beabstandeten Stellen verteilt sind. In Abhängigkeit vom eingesetzten Aufbringungsverfahren und der genauen Mischung, die verwendet wurde, kann die Oberfläche der Beschichtung 448 der Arbeitsoberfläche von herkömmlichem Schleifpapier ähneln. In einigen Anwendungen wie in der vorliegenden Anwendung des Beständighaltens der Abmessungen einer Endlosbahn während der Übergabe von einer Walze auf die andere muss die Oberfläche der Beschichtung 448 nicht so aggressiv sein und erscheint mehr wie die Arbeitsoberfläche eines stumpfen oder gebrauchten Schleifpapiers.
In Verbindung mit den Vorsprüngen 458 umfasst die Oberfläche der Beschichtung 448 dementsprechende Täler 460 um die jeweiligen Vorsprünge herum.
Die genaue Beschaffenheit jeder besonderen Beschichtung auf Metallbasis 448 hängt etwas von der Mischung, die verwendet wird, und dem Aufbringungsverfahren ab. Dementsprechend können die Vorsprünge der aufgetragenen Beschichtung als ziemlich aggressiv, wie frisches Schleifpapier gekennzeichnet werden oder können etwas stumpfer wie gebrauchtes Schleifpapier sein. Die Beschichtung 448 kann in sich eines oder mehrere Ablösemittel wie Polytetrafluorethylen eingebaut haben, das gewöhnlich unter dem Handelsnamen Teflon^® verkauft wird.
In der vorliegenden Anwendung kann die Bahn 100, wenn sie in den Vorgang eintritt, der an der Umlenkwalze 104 dargestellt ist, allgemein als ein herkömmliches poröses Polypropylenspinnvlies, 23,73 g/m² (0,7 Ounces per Square Yard), bezeichnet werden, das eine allgemein verwickelte Matte aus Polypropylenfasern aufweist. Zusätzliche Lagen ähnlichen Materials können zur Bahn 100 als Bahnen 106 hinzugefügt werden, die am Spalt 144 dazukommen.
30 stellt dar, dass, wenn die Bahn 100 gegen die Beschichtung 448 z. B. durch die normale Spannung in der Bahn oder durch die Ansaugung, die durch die jeweiligen Walzen 102, 156, 158 oder 160 gegeben ist, aufgezogen wird, die Vorsprünge 458 in die Bahn an den bestehenden Öffnungen in der Spinnvliesbahn zwischen den Fasern hineinragen. Wenn die Vorsprünge in die Bahn unter dem Zwang des Ansaugens oder der Bahnspannung in Längsrichtung eindringen, weiten sie die bestehenden Räume zwischen den Fasern auf, um einen ersten Satz von aufgeweiteten Öffnungen 462 zu erzeugen, die Ränder im Eingriff mit den Vorsprüngen aufweisen, wobei Faserelemente der Bahn an jenen Rändern angeordnet sind.
Während sich die Vorsprünge 458 völlig durch die Bahn hindurch erstrecken können, ist solches im Allgemeinen nicht der Fall und nicht notwendig. Durch das merkbare Hineinragen in die Dicke "T" der Bahn, wie in 30 gezeigt, gelangen die Vorsprünge mit den Fasern der Bahn in dem im Wesentlichen gesamten Abschnitt der Fläche der Bahn, der den Bereich, der mit der Beschichtung 448 beschichtet ist, überdeckt, mit ausreichendem Griff in Eingriff, so dass die Bahn in ihren Abmessungen beständig gegen die zusammenziehenden Kräfte der Elastikelemente, wie sie in der Quermaschinrichtung aufgebracht sind, gehalten wird. Wie in 28 ersichtlich, erstreckt sich die Beschichtung 448 zu den Enden 450 und 452 der Zusammenfügungswalze 158, so dass die Kanten 464 der Bahn 121 mit der Beschichtung 448 unterlegt sind. Dementsprechend ergreifen die jeweiligen Vorsprünge 458, die unter der Bahn an oder knapp benachbart zu den Kanten 464 zu liegen kommen, die Bahn an sogar den äußersten Rändern der Kanten 464, um dadurch die Bahn gegen die in der Breitenabmessung zusammenziehenden Kräfte, die durch die Elastikelemente 48, 50, 51 ausgeübt werden, auch an den Kanten 464 in ihrer Abmessung beständig zu halten.
31 stellt den wirksamen Druck nach unten auf die Bahn über ihre Breit "WW" dar und daher die wirksame Fähigkeit jenes nach unten gerichteten Drucks, die Bahn in ihrer Abmessung beständig gegen seitliche Kräfte in der Bahn zu halten, die dazu neigen, die Bahn in der Breitenabmessung zu destabilisieren.
An jeder Kante 464 der Bahn verläuft der Nettodruck nach unten auf die Bahn von einem allgemeinen Maximaldruck, dargestellt durch den flachen Abschnitt der Kurve über die Mitte der Breite "WW", auf null an den äußeren Rändern der Bahn. Der Übergang vom allgemeinen Maximaldruck auf null Druck wird durch die Übergangszone mit der Bezeichnung "E" dargestellt.
Die Breite der Übergangszone "E" hängt von der Fähigkeit der Beschichtung 448 in Verbindung mit der Ansaugung, wenn vorhanden, ab, die Kanten 464 der Bahn in der Breiten- oder CMD-Abmessung der Bahn unverrückt zu halten. Unter Verwendung der besonderen Beschichtung 448, die oben beschrieben wurde, mit der oben beschriebenen Bahn in Verbindung mit einer Ansaugung von 0 bis ungefähr 19,92 kPa (0 bis ungefähr 80 Inch Wasser) vorzugsweise ungefähr 1,25 kPa bis ungefähr 3,74 kPa (5 bis ungefähr 15 Inch), noch besser ungefähr 2,49 kPa (10 Inch Wasser), wird die Verringerung in der Breite, die mit der Übergangszone einhergeht, auf ungefähr 5% begrenzt. wenn eine weniger aggressive Beschichtung 448 verwendet, wird oder wenn die Ansaugung verringert wird, steigt die Verringerung in der Breite, die mit den Übergangszonen einhergeht, auf einen Punkt, wo ohne Verwendung der Beschichtung 448 die Verringerung in der Breite im Allgemeinen wesentlich mehr als 5% beträgt.
In dem gezeigten Abschnitt der Bearbeitungsstraße weisen alle Walzen, welche die Bahn befördern, nachdem die Elastikelemente 48, 50, 51 in die Bahn eingearbeitet worden sind, vorzugsweise eine Beschichtung 448 auf, die wirksam ist, um die CMD-Abmessungsbeständigkeit in der Bahn aufrecht zu erhalten, während die Bahn auf der jeweiligen Walze befördert wird. Alle Walzen umfassen ebenfalls vorzugsweise eine Ansaugung, um die Beschichtung 448 beim Halten der Bahn zu unterstützen. Daher weisen wenigstens die Walzen 102, 156, 158, 160 und 164 eine Beschichtung 448 auf.
Die Bahn kann wirkungsvoll auch ohne einen Einsatz von Ansaugung gehalten werden. Jedoch sieht man einen mäßigen Anstieg in der Verringerung der Breite dort, wo die Ansaugung nicht eingesetzt wird, wobei der Einsatz einer Ansaugung an jeder der Walzen bevorzugt wird.
Zusätzlich haben sie Erfinder herausgefunden, dass die Bahn einen Spalt wie jenen bei 466 zwischen den Walzen überqueren kann, während sie trotzdem die Abmessungsbeständigkeit der Bahn beibehält, so lange beide Walzen eine Beschichtung 448 eingearbeitet haben, die geeignet ist, besonders in die Kanten 464 der Bahn einzugreifen. Im Gegensatz dazu können die Walzen auch zufriedenstellend an einem herkömmlichen Quetschspalt (als Gegensatz zu einem Spalt) mit entsprechenden herkömmlichen Druckgrößen zum z. B. Übertragen der Bahn 121 von einer Walze auf eine andere eingesetzt werden.
Da die Vorsprünge 458 zufällig in der Beschichtung 448 eingestreut sind, ergreift die Beschichtung auf jeder Walze ihren eigenen einzigartigen Satz an bestehenden Öffnungen in der Bahn 121, um dadurch ihren eigenen Satz von aufgeweiteten Öffnungen 462 zu schaffen, während sie mit den Fasern der Bahn in Eingriff steht.
Während nicht absolut notwendig, so wird die Wirksamkeit des Beibehaltens der Abmessungsstabilität in der Bahn dort etwas verbessert, wo die äußeren Arbeitsoberflächen 456 der jeweiligen walzen, welche die Bahn übertragen und empfangen, zu einander über die gesamte Breite der Bahn fluchtend ausgerichtet sind.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass durch Verwenden einer Beschichtung 448, die in ihrer Zusammensetzung Polytetrafluorethylen umfasst, Haftmittel und ähnliche, normalerweise aggressiv haftende Materialien leicht von der Oberfläche der Beschichtung 448 entfernt werden können, ohne die Fähigkeit der Beschichtung 448 aufgeben zu müssen, die Bahn 121 zu halten und dadurch die Abmessungsbeständigkeit der Bahn beizubehalten.
Es wird angenommen, dass der Betrieb und die Funktionen des beschichteten Förderwalzensystems durch die vorangehende Beschreibung der Elemente völlig offensichtlich geworden ist, aber aus Gründen der Vollständigkeit der Offenbarung wird nun der Einsatz der beschichteten Walzen kurz beschrieben.
Eine Bahn 100 tritt in den Bearbeitungsvorgang, der in 13 dargestellt ist, bei der Umlenkwalze 104 ein und wird gegen die Aufbauwalze 102 durch die Walze 110 am Spalt 144 gepresst. Während die Bahn auf der Walze 102 befördert wird, werden die elastischen Fäden 112 in die Bahn an den Stellen eingearbeitet, die geeignet positioniert sind, um die gewünschten elastischen Eigenschaften im fertigen Produkt, nämlich dem Bekleidungsstück 25, bereitzustellen. Zusätzliche Bahnen 106 werden ebenfalls in den Aufbau am Spalt 144 eingearbeitet, um die Verbundbahn 121 herzustellen.
Sobald die Elastikelemente in die Bahn auf der Walze 102 eingearbeitet sind, umfasst die Bahn Elemente, die zusammenziehende Kräfte aufweisen, die in der Quermaschinrichtung wirken und eine tatsächliche Verringerung in der Breite der Bahn erzwingen wollen.
von der äußeren Decklagenaufbauwalze 102 wird die Bahn 121 zur Umlenkwalze 156 und von der Umlenkwalze 156 auf die Zusammenfügungswalze 158 übertragen. Auf der Zusammenfügungswalze 158 wird weiter Arbeit auf der Bahn an einer oder mehreren Stationen verrichtet. Von der Zusammenfügungswalze 158 wird die Bahn auf die Umlenkwalze 160 übertragen. Die Beinöffnungen 316 werden durch die Schneidewalze 162 gegen die Walze 160 ausgeschnitten, die als ein Amboss für den Schneidevorgang dient. Die Bahn 121 läuft dann über die Umlenkwalze 164 und läuft weiter zur Faltvorrichtung 166.
ANORDNEN DES SCHRITTELASTIKELEMENTS
Dieser Abschnitt der Erfindung beschreibt das Schrittelastikelementaufbringungsuntersystem 159. Dieses Untersystem stellt Verfahren und Vorrichtungen zur Aufnahme des Schrittelastikelementmaterials bereit, das sich mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt, zum Dehnen des Elastikelementmaterials oder zum Beibehalten einer bestehenden Dehnung im Material, je nach dem (wie bei bereits gedehnten Materialien und latent elastischen Materialien), und zum Übertragen des Materials auf die Substratbahn 100 in gedehntem Zustand, wobei sich die Substratbahn mit einer zweiten Geschwindigkeit bewegt.
Die Verfahren und Vorrichtungen, die hier offenbart sind, können auch besonders nützlich zum Aufnehmen von Teilen elastischen Materials, wie Bein- oder Taillenelastikelementen, und zum Übertragen der Teile auf andere Produkte wie zum Beispiel einer Wegwerfwindel oder eines anderen Inkontinenzprodukts sein. Im Lichte der hierin gemachten Offenbarung ist es einfach einzusehen, dass die Verfahren und Vorrichtungen für das Aufbringen eines beliebigen Teils auf einen beliebigen geeigneten Aufnehmer geeignet wären.
Mit Bezug auf die Zeichnungen, die sich auf die Besonderheiten des Anordnens der Schrittelastikelemente beziehen, beschreiben 32– 38 Hintergrundkonzepte, die sich auf das Anordnen der Schrittelastikelemente 51 beziehen; während 39– 47 ein besonders repräsentatives Beispiel der Vorrichtungen und der Verfahren offenbaren, die für das Anordnen der Schrittelastikelemente 51 eingesetzt werden können, wie sie im Zuschnitt 10 aus 1 dargestellt sind.
Nun mit Bezug auf 32 und 33 wird repräsentativ ein Aspekt der Erfindung gezeigt, wobei die Vorrichtung, allgemein mit 530 bezeichnet, einzelne Teile 532, die sich mit einer ersten Geschwindigkeit in die Richtung, die durch den ebendort beigefügten Pfeil 534 gekennzeichnet ist, bewegen, empfängt und die Teile 532 auf eine aufnehmende Bahn 536 aufbringt, die sich mit einer zweiten Geschwindigkeit in die Richtung, die durch den der empfangenden Bahn beigefügten Pfeil 538 gekennzeichnet ist, bewegt. Das dargestellte Beispiel der Vorrichtung 530 umfasst einen drehbaren Übertragungsaufbau 540 zum Aufnehmen und Aufbringen der Teile 532. Die Vorrichtung 530, wie repräsentativ in 32 und 33 gezeigt, umfasst des Weiteren ein Antriebsmittel 542 zum Übertragen von Drehenergie auf ein angetriebenes Mittel 544. Das Antriebsmittel 542 umfasst wenigstens ein drehbares nicht kreisförmiges Zahnrad 546 und das angetriebene Mittel 544 umfasst wenigstens ein drehbares nicht kreisförmiges Zahnrad 548. Im Betrieb greift das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 in das nicht kreisförmige angetriebene Zahnrad 548 ein und dreht es, worauf dieses seinerseits den Übertragungsaufbau 540 dreht.
Das dargestellte Beispiel des Übertragungsaufbaus 540 umfasst wenigstens ein Schalensegment 550, das mit einer Abtriebswelle 552 verbunden ist. Das Schalensegment 550 des Übertragungsaufbaus 540 kann mit der Abtriebswelle 552 durch jede Technik, die den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, zum Beispiel durch Schraubbolzen, Schrauben, Keile und passende Keilnuten, Schweißen und Ähnliches oder Verbindungen derselben verbunden sein. Zum Beispiel kann das Schalensegment 550 mit der Abtriebswelle 552 durch einen Keil, der in die passenden Keilnuten im Schalensegment 550 und der Abtriebswelle 552 eingeschoben ist, verbunden werden. In ähnlicher Weise können die anderen Komponenten der Vorrichtung 530 der vorliegenden Erfindung mit einander verbunden sein, wobei die oben beschriebenen Montagetechniken eingesetzt werden.
Das Schalensegment 550, wie repräsentativ in 32 und 33 dargestellt, kann einen Förderkopf 554 und eine Wand 556 aufweisen, die mit dem Förderkopf verbunden ist und sich von diesem lotrecht erstreckt. Das Bahnelement ist ebenfalls mit der Abtriebswelle 552 verbunden. Die Abmessungen des Schalensegments 550 variieren in Abhängigkeit vom erwünschten Ausstoß des Förderaufbaus 540 und der Größe und Gestalt der einzelnen Teile 532, die übertragen werden. Zum Beispiel kann der Förderkopf 554 des Schalensegments 550 eine gekrümmte Oberfläche 558, die sich über ungefähr 20 Grad bis ungefähr 340 Grad erstreckt, mit einer Länge der äußeren gekrümmten Oberfläche von ungefähr 25 mm bis ungefähr 305 mm (ungefähr 1 Inch bis ungefähr 12 Inch) und einer Breite von ungefähr 13 mm bis ungefähr 512 mm (ungefähr 0,5 Inch bis ungefähr 20 Inch) aufweisen. Wenn sich die Abtriebswelle 552 dreht, bewegt sich der Übertragungsaufbau 540 in die Richtung, die durch den ebendort beigefügten Pfeil 560 angezeigt wird. Die äußere gekrümmte Oberfläche 558 des Förderkopfs, welche die äußere periphere Umfangsoberfläche des Übertragungsaufbaus 540 ist, bewegt sich entlang eines Umlaufpfades 562 und definiert diesen, der durch eine Aufnahmezone 564 und eine Übertragungszone 566 geht. Die Aufnahmezone 564 und die Übertragungszone 566 sind durch die jeweiligen Segmente des Umlaufpfades definiert, der durch die äußere gekrümmte Oberfläche 558 des Übertragungsaufbaus 540 durchfahren wird.
Das dargestellte Beispiel des Antriebsmittels 542 umfasst ein drehbares, nicht kreisförmiges Antriebszahnrad 546, das mit einer Antriebswelle 568 verbunden ist. Das dargestellte Beispiel des angetriebenen Mittels 544 umfasst ein drehbares, nicht kreisförmiges angetriebenes Zahnrad 548, das mit einer Abtriebswelle 552 verbunden ist. Die Antriebswelle 552 liegt parallel zur Antriebswelle 568, aber versetzt zu dieser, so dass das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 so konfiguriert ist, damit es mit dem nicht kreisförmigen angetriebenen Zahnrad 548 in Eingriff steht und dieses dreht. Das Antriebsmittel 542 kann einen Motor umfassen, der betriebsbereit durch ein geeignetes Getriebe mit der Antriebswelle 568 verbunden ist. Daher dreht im Betriebsfall der Motor die Antriebswelle 568, welche das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 dreht, das seinerseits das angetriebene Zahnrad 548, die Abtriebswelle 552 und den Übertragungsaufbau 540 dreht.
Alternativ kann das dargestellte angetriebene Mittel 544 ein nicht kreisförmiges angetriebenes Zahnrad 548 umfassen, welches mit einer Zwischenwelle verbunden ist, anstatt mit der Abtriebswelle 552 verbunden zu sein. Der Begriff "Zwischenwelle" bezeichnet eine drehbare Welle, die an zwei Stellen unterstützt ist und die in der Lage ist, Drehenergie von einem Antriebsmittel 542 zu empfangen und die Energie auf die Antriebswelle 552 zu übertragen. Die Zwischenwelle liegt parallel zur Antriebswelle 568, aber versetzt zu dieser, so dass das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 so konfiguriert ist, damit es mit dem nicht kreisförmigen angetriebenen Zahnrad 548 in Eingriff steht und dieses dreht. Das angetriebene Mittel 544 kann des Weiteren ein Übertragungsmittel wie ein Paar von komplementären Zahnrädern umfassen, die mit der Zwischenwelle beziehungsweise der Abtriebswelle 552 verbunden sind, zum Weiterleiten der Drehenergie von der Zwischenwelle auf die Abtriebswelle 552, um die Abtriebswelle 552 und den Übertragungsaufbau 540 zu drehen. Alternativ kann das Übertragungsmittel jeden Mechanismus, der den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, umfassen, durch den Drehenergie von einer Welle auf eine andere übertragen wird, wie zum Beispiel kreisförmige Zahnräder, Keilriemen, Synchronriemen, Endlosketten und Ähnliches oder Verbindungen davon. Des weiteren kann das Übertragungsmittel ein zweites Paar von komplementären nicht kreisförmigen Zahnrädern umfassen, um zusätzliche Geschwindigkeitsvariationen bereitzustellen.
Man wird des Weiteren zu schätzen wissen, dass das Verfahren und die Vorrichtung 530 eine oder in der Alternative zwei, drei oder mehrere Verbindungen vom Übertragungsaufbau 540 und den Antriebsmitteln 544 in Serie eingesetzt werden, um die gewünschte Aufbringung der einzelnen Teile auf die Substratbahn zu erzielen. Die unterschiedlichen Kombinationen können den Einsatz einer sich ununterbrochen bewegenden Bahn erlauben, um die einzelnen Teile anzuliefern. Zusätzlich können größere Geschwindigkeitsunterschiede durch den Einsatz von Kombinationen des Übertragungsaufbaus und der angetriebenen Mittel in Serie erzielt werden. Zum Beispiel wird nun mit Bezug auf 34A, 34B, 35 und 36 repräsentativ eine andere Vorrichtung, allgemein mit 530 bezeichnet, gezeigt, welche einzelne Teile 532 einer Bahn eines elastischen Materials 570 empfängt, die sich mit einer ersten Geschwindigkeit in die Richtung bewegen, die durch den Pfeil 534 angezeigt ist, welcher der Bahn 570 beigefügt ist, und die Teile 532 auf eine aufnehmende Bahn 536 überträgt, die sich mit einer zweiten Geschwindigkeit in die Richtung bewegt, die durch den Pfeil 574 angezeigt ist, welcher der Bahn 536 beigefügt ist. Das dargestellte Beispiel der Vorrichtung 530 umfasst drei Schalensegmente 550, dargestellt durch 550A, 550B und 550C (35 und 36) zum Aufnehmen und Aufbringen der Teile 532. Die Vorrichtung 530 umfasst des Weiteren ein Getriebe 576, wie repräsentativ in 34A und 35 gezeigt, welches ein Antriebsmittel 542 aufweist, das ein drehbares, nicht kreisförmiges Antriebszahnrad 546 zum Übertragen der Drehenergie auf die drei angetriebenen Mittel 544, dargestellt durch 544A, 544B und 544C, umfasst. Das angetriebene Mittel 544, das ein drehbares, nicht kreisförmiges angetriebenes Getriebe 548 umfasst, dargestellt durch 548A, 548B und 548C, ist so konfiguriert, um jedes der Schalensegmente 550 zu drehen.
Wie in 35 und 36 gezeigt, ist jedes der Schalensegmente 550 mit einer konzentrischen Welle 578 verbunden, die durch 578A, 578B und 578C repräsentiert wird. Wenn sich jede konzentrische Welle 578 dreht, bewegt sich der jeweilige Übertragungsaufbau 540 in die Richtung, die durch den Pfeil 586, der dem Übertragungsaufbau beigefügt ist, bezeichnet wird. Im Betriebsfall bewegen sich die gekrümmten Umfangsoberflächen 558 der jeweiligen Schalensegmente 550A, 550B und 550C entlang des umlaufenden Pfades 562 und definieren diesen, der nun durch die Aufnahmezone 564 und die Übertragungszone 566 hindurchgeht. Die Aufnahmezone 564 und die Übertragungszone 566 sind durch die jeweiligen Segmente des umlaufenden Pfades definiert, der von den gekrümmten äußeren Oberflächen des Übertragungsaufbaus 540 durchlaufen wird.
Die Größe und die Gestalt jedes Schalensegments 550 kann verschieden sein, wie sich auch die Anzahl der Schalensegmente pro Übertragungsaufbau 540 verändert. Wenn zum Beispiel die Vorrichtung drei Schalensegmente aufweist, wie in 35 und 36 repräsentativ dargestellt, kann jedes Schalensegment 550 eine äußere gekrümmte Oberfläche aufweisen, die ungefähr 30 bis ungefähr 120 Grad des umlaufenden Pfades 562 des Übertragungsaufbaus 540 überspannt.
Wie in 34A, 34B, 35 und 36 dargestellt, umfasst das Beispiel des Antriebsmittels 542 das drehbare, nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546, das mit einer Antriebswelle 568 verbunden ist. Das dargestellte Beispiel jedes der angetriebenen Mittel 544 umfasst das entsprechende drehbare, nicht kreisförmige angetriebene Zahnrad 548, das mit einer entsprechenden Zwischenwelle 588, dargestellt durch 588A, 588B und 588C, verbunden ist. Jede Zwischenwelle 588 liegt parallel zur Antriebswelle 568, ist aber versetzt zu dieser, so dass das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 so konfiguriert ist, um mit dem jeweiligen nicht kreisförmigen angetriebenen Zahnrad 548 in Eingriff zu stehen und es zu drehen, wodurch die jeweiligen Zwischenwellen 588 gedreht werden. Daher ist, wie dargestellt, das einzelne nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 so konfiguriert, um mit den drei nicht kreisförmigen angetriebenen Zahnrädern, dargestellt durch 548A, 548B und 548C, die jeweils mit den drei Zwischenwellen, dargestellt durch 588A, 588B und 588C, verbunden sind, in Eingriff zu stehen und sie zu drehen.
Jedes angetriebene Mittel 544 kann des Weiteren ein Übertragungsmittel 590, wie repräsentativ in 34B dargestellt, umfassen, wie dies ein Paar von komplementären Zahnrädern, das mit jeder Zwischenwelle 588 beziehungsweise jeder konzentrischen Welle 578 verbunden ist, zum Übertragen der Drehenergie von jeder Zwischenwelle 588A, 588B und 588C auf die jeweilige konzentrische Welle 578A, 578B und 578C sein kann, wodurch die jeweilige konzentrische Welle 578 und der Übertragungsaufbau 540 gedreht werden. Alternativ kann das Übertragungsmittel 590 jeden Mechanismus, der den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, umfassen, durch den Drehenergie von einer Welle auf eine andere übertragen wird, wie zum Beispiel kreisförmige Zahnräder, Keilriemen, Synchronriemen, Endlosketten und Ähnliches oder Verbindungen davon.
Des weiteren kann jedes Übertragungsmittel 590 ein zweites Paar von komplementären, nicht kreisförmigen Zahnrädern umfassen, um zusätzliche Geschwindigkeitsvariationen bereitzustellen. Jedes Übertragungsmittel 590 kann mit der jeweiligen Zwischenwelle 588 und der konzentrischen welle 578 durch jede Technik, die den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, wie jene, die oben beschrieben wurden, verbunden sein. Zum Beispiel kann jedes Übertragungsmittel ein Paar komplementärer Zahnräder umfassen, das mit der jeweiligen Zwischenwelle und der konzentrischen Welle durch einen Keil, der in die passenden Keilnuten in der Zwischenwelle und der konzentrischen Welle eingeschoben ist, verbunden ist.
Im Betriebsfall kann das Antriebsmittel 542 einen Motor umfassen, der betriebsbereit durch ein geeignetes Getriebe mit der Antriebswelle 568 verbunden ist. Daher dreht der Motor die Antriebswelle 568, welche das nicht kreisförmige Antriebszahnrad 546 dreht, das seinerseits die jeweiligen angetriebenen Zahnräder 548A, 548B und 548C und die Zwischenwellen 588A, 588B und 588C dreht, die ihrerseits die jeweiligen konzentrischen Wellen 578A, 578B und 578C und die Schalensegmente 550A, 550B und 550C drehen.
Die Vorrichtung 530, wie repräsentativ in 36 dargestellt, kann des Weiteren einen geheizten Messerschneider 584 umfassen, um die sich ununterbrochen fortbewegende Bahn von elastischem Material 570 in einzelne Teile 532 zu trennen, die auf jedes Schalensegment 550 zugeführt werden. Der Quetsch- oder geheizte Messerschneider 584 kann jeder beliebige Mechanismus sein, der den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist und der eine Materialbahn in einzelne Segmente trennen kann, wie zum Beispiel eine Schneidrolle. Es ist offensichtlich, dass die sich ununterbrochen bewegende Bahn aus elastischem Material 570 weggelassen werden kann und die einzelnen Teile 532 direkt auf den Übertragungsaufbau 540 angeordnet werden können. Zusätzlich ist offensichtlich, dass die Teile 532 auf die aufnehmende Bahn 536 mittels eines Haftmittels, das in einem ausgewählten Muster auf die Oberfläche der Teile 532 aufgebracht wird, oder durch jedes beliebige andere geeignete Mittel zum Ankleben der Teile auf der aufnehmenden Bahn 536 angeklebt werden können. Des Weiteren ist es zusätzlich offensichtlich, dass die Teile 532 auf die aufnehmende Bahn 536 ohne Haftmittel übertragen werden können, ein Haftmittel später aufgebracht werden kann oder alternative Verfahren der Anbringung wie Ultraschallkleben eingesetzt werden können.
Der Einsatz eines nicht kreisförmigen Antriebszahnrads 546 und eines nicht kreisförmigen angetriebenen Zahnrads 548 in der Vorrichtung 530, wie repräsentativ in den verschiedenen Aspekten dargestellt, die oben beschrieben wurden, stellt ein nicht teures und anpassungsfähiges Verfahren zum Aufnehmen einzelner Teile 532, die sich mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, und zum Übertragen der Teile auf eine aufnehmende Bahn 536 bereit, die sich mit einer zweiten, unterschiedlichen Geschwindigkeit bewegt. Um die veränderliche Winkelgeschwindigkeit bereitzustellen, verändert sich der Radius des nicht kreisförmigen Zahnrads oder Antriebszahnrads. Da darüber hinaus der Mitte-zu-Mitte-Abstand zwischen den nicht kreisförmigen Zahnrädern gleich bleibt, verändert sich der Radius des nicht kreisförmigen Zahnrads oder Antriebszahnrads, um den Veränderungen im Radius des Antriebszahnrads so zu entsprechen, dass die Zahnräder während des gesamten winkeligen Pfades ihrer Drehung im Eingriff bleiben oder ineinander kämmen. Die jeweilige Gestalt der nicht kreisförmigen Zahnräder kann analytisch gesteuert werden, um die gewünschte Abtriebsfunktion zu erzielen. Zum Beispiel wird das Geschwindigkeitsprofil eines typischen Satzes von komplementären nicht kreisförmigen Zahnrädern in 37 repräsentativ dargestellt. Daher kann die Verbindung der komplementären nicht kreisförmigen Zahnräder 546 und 548, wie sie zum Antrieb eines Übertragungsaufbaus 540 verwendet wird, eine variable Winkelgeschwindigkeit bereitstellen, die Abschnitte aufweist, wo die Geschwindigkeit für eine festgelegte Dauer konstant bleibt. Das festgelegte Verweilen auf einer Geschwindigkeit kann vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Teile 532 auf den Förderkopf 554 aufgenommen werden und wenn sie auf die aufnehmende Bahn 536 übertragen werden, insbesondere wenn die Übertragung über eine wesentliche Bogenkontaktlänge auftritt.
Nicht kreisförmige Zahnräder wie jene, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können von Cunningham Industries, Inc. mit Firmensitz in Stamford, Connecticut erworben werden. Alternativ kann ein Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet der Technik den Satz komplementärer nicht kreisförmiger Zahnräder herstellen, wenn die analytische Darstellung der gewünschten Ausgabefunktion, wie repräsentativ dargestellt in 37, bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Gestaltung eines Satzes nicht kreisförmiger Zahnräder, wie repräsentativ in 38 gezeigt, wie folgt, entwickelt werden. Zuerst muss die Ausgabefunktion, welche die erforderlichen Vorgangsgeschwindigkeiten und Verweilzeiten umfasst, ähnlich wie in 37 dargestellt werden, um den richtigen Radius des Umlaufpfades, dem der Übertragungsaufbau folgt, und die richtigen Zähnezahlverhältnisse und Zahnradwinkel für die nicht kreisförmigen Zahnräder zu bestimmen. Zweitens müssen die Koeffizienten, welche die Übergänge oder Beschleunigungs/Abbremsungs-Abschnitte der nicht kreisförmigen Zahnräder festlegen, wie repräsentativ dargestellt in 38, berechnet werden. Sobald die Winkel, Verhältnisse und Koeffizienten bekannt sind, wird der Abstand von Zahnradmittelpunkt zu Zahnradmittelpunkt gewählt, aus welchem sich die erforderlichen Radien für die nicht kreisförmigen Zahnräder ergeben.
Der Radius des Umlaufpfades wird durch Berechnen der Gesamtfläche unter der Ausgabefunktionskurve, wie in 37 dargestellt, bestimmt. Die Gleichungen dafür sind:
Fläche = L1 + 0,5(b1 + b2)(L2 – L1) (1)
R = Fläche/2π (2)
wobei:
R = Radius des Umlaufpfades (mm)
Fläche = Fläche unter der Ausgabefunktionskurve(mm)
L₁ = niedrige Geschwindigkeit des Übertragungsaufbaus (mm/Wiederholung)
L₂ = hohe Geschwindigkeit des Übertragungsaufbaus (mm/Wiederholung)
b₁ = Gesamtzeit während des Trapezabschnitts der Kurve (Wiederholungen)
b₂ = Gesamtverweilzeit bei hoher Geschwindigkeit (wiederholungen)
b₃ = Gesamtverweilzeit bei niedriger Geschwindigkeit (Wiederholungen)
Sobald der Radius des Umlaufpfades bestimmt ist, werden die Verhältnisse für die nicht kreisförmigen Zahnräder, die in 38 dargestellt sind, wie folgt, bestimmt:
θHineinLangsam = 2Α b3 (3)
θHineinSchnell = 2Α b2 (4)
θHineinBeschleun = 2Α(b1 – b2) (5)
θHerausLangsam = (L1b3)/R (6)
θHerausSchnell = (L2b2)/R (7)
θHerausBeschleun = [2 (b1 – b2) (L1/2 + (L2 – L1)/4))]/R (8)
Langsamgeschwindig keitsverhältnis = Y1 = θHerausLangsam/θHineinLangsam = L1/ (2Α(R)) (9)
Hochgeschwindigkeitsverhältnis = Y2 = θHerausSchnell/θHineinSchnell = L2/(2Α(R)) (10)
Sobald die richtigen Verhältnisse und Winkel gewählt worden sind, können die Koeffizienten, welche die Gestalt der nicht kreisförmigen Zahnräder definieren, berechnet werden. Zahnräder, die mit einer Sinusfunktion für den Übergang konstruiert werden, haben zu guten Ergebnissen in der Praxis geführt. Die Gleichung, welche die Gestalt des Übergangsteils der Zahnräder definiert, ist gegeben durch:
ηBeschleun = A – B cios(cθ) (11)
wobei η_Beschleun = Übersetzung als eine Funktion der Winkelposition während des Übergangs und
A = (Y1 + Y2)/2 (12)
B = (Y2 – Y1)/2 (13)
C = 2π/θHineinBeschleun (14)
Der tatsächliche Teillinienradius der nicht kreisförmigen Zahnräder kann bestimmt werden, sobald eine Wahl für den Abstand Mittelpunkt-zu-Mittelpunkt zwischen den nicht kreisförmigen Zahnrädern getroffen worden ist. Der Zahnradradius wird dann gegeben durch:
Rangetriebenes Zahnrad = DMittelpunkt/(1 + ηBeschleun) (15)
RAntriebszahnrad = DMittelpunkt – Rangetriebenes Zahnrad (16)
wobei:
R_{angetriebenes Zahnrad} = der Radius des nichtkreisförmigen angetriebenen Zahnrads
R_{Antriebszahnrad} = der Radius des nichtkreisförmigen Antriebszahnrads
D_Mittelpunkt = der gewünschte Abstand von Zahnradmittelpunkt zu Zahnradmittelpunkt
Durch Berechnen der Übersetzungen zu jedem gewünschten Intervall entlang des Übergangs, wobei die Gleichung (11) oben verwendet wird, kann eine glatte Kurve der Teillinie abgeleitet werden, wobei die Gleichungen (15) und (16) zum Einsatz kommen. Diese glatte Kurve der Teillinie wird verwendet, um einen Zahnradrohling zu konstruieren, der eingesetzt wird, um die nicht kreisförmigen Zahnräder herzustellen.
Daher kann die Gestaltung des Profils der komplementären Zahnräder analytisch bestimmt werden, um die gewünschte Ausgabefunktion zu erzielen, die variable Winkelgeschwindigkeiten mit unveränderlich bleibenden Geschwindigkeitsverweilzeiten umfassen kann. Wenn zwei Sätze komplementärer, nicht kreisförmiger Zahnräder eingesetzt werden, werden die Ausgabewinkel des ersten Satzes die Eingabewinkel des zweiten Satzes. Zusätzlich müssen alle Zahnradwinkel sich zu 2π im Bogenmaß oder 360 Grad aufaddieren.
Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wie dem Rutschspaltverfahren zum Verändern der Geschwindigkeit für einen bestimmten Teil in der Art, dass es für eine sich ständig weiter bewegende Bahn angewendet werden kann, bietet der Einsatz von nicht kreisförmigen Zahnrädern die Möglichkeit, größere Veränderungen in der Geschwindigkeit zu erzielen und gleichmäßige Geschwindigkeiten für eine festgelegte Dauer beizubehalten. Die Verweilzeit auf einer festgelegten Geschwindigkeit, die durch den Einsatz nicht kreisförmiger Zahnräder erzielt wird, kann genau und kostengünstig gestaltet werden, um genau die Länge und Anordnung der einzelnen Teile 532 zu steuern.
Zum Beispiel ist in den verschiedenen Aspekten der nicht kreisförmigen Zahnräder, die hierin offenbart sind, das Profil der nicht kreisförmigen Zahnräder 546 und 548 analytisch gestaltet, so dass der drehbare Übertragungsaufbau 540 die einzelnen Teile 532 in der Aufnahmezone 564 (gezeigt in 33) empfängt, während eine konstante Oberflächengeschwindigkeit, die im Wesentlichen gleich der hereinkommenden Geschwindigkeit der Teile 532 ist, beibehalten wird. Darüber hinaus ist das Profil der nicht kreisförmigen Zahnräder 546 und 548 so gestaltet, dass die Oberflächengeschwindigkeit des drehbaren Übertragungsaufbaus 540 auf eine zweite konstante Oberflächengeschwindigkeit wechselt, wenn der drehbare Übertragungsaufbau 540 sich von der Aufnahmezone 564 in die Übertragungszone 566 bewegt. Der Begriff "Oberflächengeschwindigkeit", wie hierin verwendet, betrifft die Geschwindigkeit der äußeren peripheren Umfangsoberfläche des Übertragungsaufbaus 540, wie sie durch die gebogenen äußeren Oberflächen 558 der jeweiligen Förderköpfe 554 definiert ist. Das Profil der nicht kreisförmigen Zahnräder kann so gestaltet sein, dass die Geschwindigkeit eines einzelnen Teils 532, der übertragen wird, im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der aufnehmenden Bahn 536 ist, wenn der einzelne Teil auf die aufnehmende Bahn in der Übertragungszone 566 aufgebracht wird. Die Oberflächengeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus 540 wird im Wesentlichen in der Aufnahmezone 564 und in der Übertragungszone 566 für von wenigstens ungefähr 0 bis ungefähr 300 Grad der Drehung, wünschenswerterweise von ungefähr 10 bis ungefähr 300 Grad der Drehung und besser von ungefähr 120 bis ungefähr 240 Grad der Drehung des Übertragungsaufbaus 540 konstant gehalten. Zusätzlich definiert die Oberflächengeschwindigkeitszunahme oder – abnahme des Übertragungsaufbaus 540, während er sich von der Aufnahmezone 564 zur Übertragungszone 566 bewegt, ein Geschwindigkeitsverhältnis von wenigstens ungefähr 0,9 : 1 bis ungefähr 20 : 1, wünschenswerterweise von ungefähr 0,9 : 1 bis ungefähr 10 : 1 und besser von ungefähr 0,9 : 1 bis ungefähr 4 : 1. Der Begriff "Geschwindigkeitsverhältnis", wie hierin verwendet, definiert das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus 540, wenn die Teile 532 auf die aufnehmende Bahn 536 aufgebracht werden, zur Oberflächengeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus 540, wenn die Teile 532 abgenommen werden.
Der Übertragungsaufbau 540, wie repräsentativ in den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung dargestellt, umfasst die Förderköpfe 554, wie repräsentativ in z. B. 32 und 35 dargestellt, um die einzelnen Teile 532 in der Aufnahmezone 564 zu ergreifen und zur Übertragungszone 566 zu befördern. In einem besonderen Aspekt der Erfindung kann der Förderkopf 554 ein Ansaugmittel zum Bereitstellen eines Bereichs von relativem Unterdruck umfassen. Das Ansaugmittel kann Öffnungen umfassen, durch die ein Sog ausgewählt ausgeübt werden kann. Daher kann die Ansaugung in der Aufnahmezone 564 zugeschaltet werden und in der Übertragungszone 566 abgeschaltet werden, während der Teil 532 auf die aufnehmende Bahn 536 aufgebracht wird. Auf diese Art wird eine positive Kontrolle über die Teile 532 in jedem Augenblick während des Übertragungsvorgangs aufrecht erhalten, da es in diesen Ausführungsformen keinen Augenblick gibt, an dem die Teile frei von Haltewirkung sind, die durch den Förderkopf 554 bereitgestellt ist. Alternativ kann der Förderkopf jede herkömmliche Technik, die den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, zum Halten und Freigeben von Teilen, wie zum Beispiel mechanische Klammern, elektrische Klammern, magnetische Klammern und Ähnliches oder Verbindungen davon umfassen.
Die verschiedenen Aspekte der Vorrichtung 530 können des Weiteren ein Zuführförderband 580 und ein Artikelweiterförderband 582 umfassen, wie repräsentativ in 32 dargestellt. Das Zuführförderband 580 kann die einzelnen Teile 532 zum Übertragungsaufbau 540 zustellen. Das Artikelweiterförderband 582 kann die aufnehmende Bahn 536 weitertragen.
Das Verfahren und die Vorrichtung, die hier beschrieben sind, können in der Herstellung von Artikeln wie Windeln, Windelhöschen und Inkontinenzprodukten für Erwachsene unter anderen Verwendungen zusätzlich zur Anwendung zur Herstellung des Zuschnitts 10 des Bekleidungsstücks 25 eingesetzt werden. Das Verfahren und die Vorrichtung können eingesetzt werden, um einzelne Teile oder Komponenten wie zum Beispiel elastische Elemente, Bänder, Schnappverschlüsse und Haken- und Schlaufenmaterialien auf das jeweilige Produkt aufzubringen. Artikel wie Windeln und Inkontinenzprodukte sind zum Beispiel in den US-Patentschriften Nr. 4,704,116, erteilt am 3. November 1987 an Enloe; Nr. 4,798,603, erteilt am 17. Januar 1989 an Meyer et al.; Nr. 4,710,187, erteilt am 1. Dezember 1987 an Boland et al.; Nr. 4,770,656, erteilt am 13. September 1988 an Proxinire et al.; und Nr. 4,762,521, erteilt am 9. August 1988 an Roessler et al.; beschrieben, deren Offenbarungen hierin zum Zwecke der Bezugnahme aufgenommen sind.
In einem besonderen Aspekt kann die Vorrichtung wie bei 530 verwendet werden, um Teile von Beinelastikelementen auf eine Wegwerfwindel oder das Bekleidungsstück aufzubringen. Zum Beispiel kann eine sich ständig weiterbewegende Bahn elastischen Materials 570 in die Quetsch- oder geheizte Messerschneidvorrichtung 584 zugeführt werden. Die Quetsch- oder geheizte Messerschneidvorrichtung 584 trennt die Bahn elastischen Materials 570 in einzelne Teile 532, die auf den Übertragungsaufbau 540 in der Aufnahmezone 564 geführt werden. Wenn sich der Übertragungsaufbau 540 dreht, werden die Teile der Beinelastikelemente 532 auf dem Übertragungsaufbau 540 durch den Förderkopf 554 gehalten, der eine Ansaugung umfasst. Die Ansaugung wird in der Aufnahmezone 564 eingeschaltet und in der Übertragungszone 566 abgeschaltet, wenn die Teile 532 auf die aufnehmende Bahn 536 übertragen werden. Das Antriebsmittel 542 und das angetriebene Mittel 544, die in Verbindung gemeinsam den Übertragungsaufbau 540 drehen, umfassen ein Paar von komplementären nicht kreisförmigen Zahnrädern 546 und 548. Das Profil der nicht kreisförmigen Zahnräder 546 und 548 ist so gestaltet, wie oben beschrieben, so dass, wenn sich die nicht kreisförmigen Zahnräder 546 und 548 und der Übertragungsaufbau 540 drehen, der Übertragungsaufbau 540 eine konstante Oberflächengeschwindigkeit beibehält, wenn die Teile der Beinelastikelemente 532 aufgenommen und übertragen werden. Zum Beispiel empfängt der Übertragungsaufbau 540 die Teile der Beinelastikelemente 532 in der Aufnahmezone 542, während er eine konstante Oberflächengeschwindigkeit im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Bahn elastischen Materials 570 beibehält. Die Oberflächengeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus 540 wechselt dann auf eine zweite konstante Oberflächengeschwindigkeit, so dass die Geschwindigkeit der Teile der Beinelastikelemente 532, die übertragen werden, im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der aufnehmenden Bahn 536, wenn die Teile der Beinelastikelemente 532 auf die Bahn 536 in der Übertragungszone 566 aufgebracht werden. Die Oberflächengeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus 540 wird dann zurück verändert, um sich im Wesentlichen der Geschwindigkeit der Bahn des elastischen Materials 570 anzugleichen.
Die Teile der Beinelastikelemente 532, die auf die aufnehmende Bahn 536 aufgebracht werden, können aus jedem beliebigen Material hergestellt werden, das elastische und dehnbare Eigenschaften aufweist. Beispiele solcher Materialien umfassen poröse und nicht poröse Filme oder Lagen aus natürlichem Gummi, künstlichem Gummi oder thermoplastischen Elastomerpolymeren und sie können als Tafeln oder einzelne oder vielfache Fäden oder Fasern oder Bänder davon auftreten. Diese Materialien können auch durch Wärme schrumpfbar oder durch Wärme elastifizierbar sein. Des Weiteren können diese dehnbaren Materialien gemeinsam mit raffbaren Lagen wie Spinnvliespolymermaterialien, wie dies ein durch Dehnung gebundenes Laminat ist, ausgebildet sein. Zum Beispiel umfasst ein geeignetes durch Dehnung gebundenes Laminat zwei raffbare Lagen von 13,56 g/m² (0,4 Ounce per Square Yard) von Polypropylenspinnvlies mit dazwischenliegend einer Lage aus schmelzgeblasenem elastischem Material wie ein Kraton-Elastikmaterial entweder in Lagenform oder als einzelne Materialfäden, die ein Grundgewicht von ungefähr 16,95 g/m² (0,5 Ounce per Square Yard) aufweisen. Die Schicht des Elastomermaterials wird gedehnt, die zwei Schichten Polypropylen werden dann mit der Elastomerschicht zusammengefügt und bei Entspannen der Schichten raffen sich die Polypropylenschichten. Die Materialien können atmungsfähig oder nicht atmungsfähig sein.
Nun mit Bezug auf 39 wird repräsentativ das Schrittelastikelement-Untersystem 159 gezeigt, wie es im Bearbeitungssystem, das in 13 dargestellt ist, angewendet wird. Wie darin gezeigt, empfängt das Schrittelastikelement-Untersystem 159 allgemein die einzelnen Teile 532 als Teil der Bahnen 5170, die sich mit einer ersten Geschwindigkeit in die Richtung bewegen, die durch den ebendort beigefügten Pfeil 534 angezeigt ist, und überträgt die Teile 532 auf die Werkstücke 319, wie in 20 gezeigt, die zu Zuschnitten 10 auf der Verbundbahn 121 verarbeitet werden, wobei sich die Bahn mit einer zweiten Geschwindigkeit in die Richtung bewegt, die durch den ebendort beigefügten Pfeil 574 angezeigt ist.
Mit Bezug auf 39– 41 umfassen die hereinkommenden Materialbahnen 5170 erste und zweite Lagen 592A und 592B von Polypropylenspinnvliesen (23,73 g/m² (0,7 Ounce per Square Yard)) und eine Mehrzahl von elastischen Fäden 594, die zwischen den Lagen 592A und 592B verklebt eingearbeitet sind. Das Elastikelement kann ein beliebiges aus einer Auswahl von Elastikelementen sein, die geeignet für das Bereitstellen der elastischen Eigenschaften in der Bahn 5170 sind. In einer Bahn von 1,59 cm (0,625 Inch) Breite wird die geeignete Elastizität durch vier Fäden aus 940 Dezitex Lycra bereitgestellt, wobei sie im Allgemeinen gleichmäßig über die Breite der Bahn 5170 verteilt sind.
Im in 39 dargestellten Beispiel umfasst der drehbare Übertragungsaufbau 5140 drei Schalensegmente 5150A, 5150B und 5150C, die durch eine konzentrische Welle 5178, wie in 42 gezeigt, und einen rohrförmigen Saugkanal 5159 getragen werden.
Nun mit gemeinsamem Bezug auf 39– 42 veranlasst das Antriebssystem im Getriebe 5176, das durch die konzentrische welle 5178 betrieben wird, die Schalensegmente 5150A, 5150B und 5150C sich um die konzentrische Welle 5178 und den rohrförmigen Saugkanal 5159 zu drehen. Wenn sich die Schalensegmente 5150 um eine erste im Allgemeinen horizontale Achse 579 des Übertragungsaufbaus 5140 drehen, dreht ein Nockenmechanismus, der allgemein mit 5172 bezeichnet wird, den Förderkopf 5154 um eine radiale Achse 581, welche die allgemein horizontale Achse 579 des Übertragungsaufbaus schneidet.
Beginnend von der Aufnahmezone 5164 in 47 ist die gekrümmte obere Wand 5158 des Förderkopfs dementsprechend quer zur Bewegungsrichtung der hereinkommenden Bahn 5170 des elastischen Materials angeordnet, während der jeweilige Förderkopf das hereinkommende elastische Material aufnimmt. Der Nockenmechanismus 5172 dreht dann den Förderkopf um 90 Grad um die radiale Achse 581 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er die Übertragungszone 5166 erreicht, und dreht ihn dieselben 90 Grad zurück bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er zur Aufnahmezone zurückkehrt.
Mit Bezug auf 41 umfasst der Nockenmechanismus 5172 eine außen liegende Nocke 5102, die sich nach außen von der Trommel 5104 und um deren Umfang herum erstreckt, wobei die Trommel fest auf dem Getriebe 5176 angebracht ist. Ein Paar von Nockenstößeln 5106, das mit jedem Schalensegment verbunden ist, folgt der Nocke 5102 um den Umfang der Trommel 5104 herum. Die Schubstange 5108 erstreckt sich von den Nockenstößeln 5106 in Richtung des jeweiligen Förderkopfs 5154 ( 39) und ist mit dem Betätigungsarm 5110 durch den Stift 5112 verbunden. Der Betätigungsarm 5110 ist mit dem jeweiligen Förderkopf 5154 durch den Stift 5113 und dem Kurbelzughaken 5114 verbunden, wie hierin im Folgenden besprochen. Die hin und her gehende Bewegung der Schubstange 5108, wie sie durch den doppelköpfigen Pfeil 596 angezeigt ist, veranlasst dementsprechend die entsprechende Drehung des jeweiligen Förderkopfs 5154 während das jeweilige Schalensegment 5150 den umlaufenden Pfad 5162 abfährt (47).
Mit besonderem Bezug auf 42 ist der ortsfeste rohrförmige Saugkanal 5159 auf der sich drehenden konzentrischen Welle 5178 durch das Wellensegment 5178A und die Lager 5116 angebracht. Das Schalensegment 5150A ist auf dem rohrförmigen Kanal 5159 durch das Lager 5118A angebracht. Ähnliche Schalensegmente 5150B und 51500 werden auf dem rohrförmigen Kanal 5159 durch die Lager 5118B beziehungsweise 51180 angebracht.
Das Schalensegment 5150A ist auf dem konzentrischen Wellenelement 5178A durch den Schraubenbolzen 5120A angebracht. In ähnlicher Weise sind die Schalensegmente 5150B und 51500 an den konzentrischen Schalensegmenten 5178B und 51780 durch die Schraubenbolzen 5120B und 51200 angebracht. Schraubbolzen 51200 ist nicht gezeigt.
Der Schleifring 5119A ist mit dem Schalensegment 5150A durch die Schrauben 5121 verschraubt und erstreckt sich um den rohrförmigen Saugkanal 5129 herum und ist zur Drehung um diesen an einer festgelegten Stelle an der Längserstreckung des Kanals angebracht. Ein erstes Feld von Saugöffnungen 5122A ist auf dem Umfang um die äußere Wand des Kanals 5159 entlang eines Abschnitts des Drehpfades des Schleifrings 5119A angeordnet. Mit Bezug auf 41 und 42 ist ein zweites Feld an Saugöffnungen 5123A um einen Abschnitt des Umfangs des Schleifrings 5119A benachbart dem Schalensegment 5150A und gefluchtet mit dem ersten Feld an Saugöffnungen im Kanal 5159 angeordnet. Herkömmliche Saugrohrdichtungen (nicht gezeigt) werden zwischen dem Schleifring und der äußeren Umfangswand des Kanals 5159 eingesetzt. Wenn der Schleifring 5119A sich um den Kanal 5159 mit dem Schalensegment 5150A dreht, kommt das zweite Feld der Saugöffnungen auf dem Schleifring dementsprechend in fluchtende Übereinstimmung mit dem ersten Feld von Saugöffnungen auf dem Kanal. Bei solcher Übereinstimmung wird ein Sog zwischen dem Kanal 5159 und der inneren Kammer 5124A des Schalensegments 5150A bewirkt, wie in 42 gezeigt. Dementsprechend wird die Ansaugung in der inneren Kammer 5124A zum Förderkopf 5154A durch ein drittes Feld an Saugöffnungen 5126A in der oberen Abdeckung 5128A des Schalensegments 5150A weitergegeben.
Der Kurbelzughaken 5114 (43) ist auf dem Schalensegment 5150A durch obere und untere Lager 5198, 5199 angebracht. Ein Paar von Armen 5200 erstreckt sich nach außen vom Hauptkörper 5201 des Kurbelzughakens weg, um den betätigenden Arm 5110A aufzunehmen. Ein Paar von oberen und unteren, allgemein runden Lagerzapfen 5202, 5204 erstreckt sich nach oben beziehungsweise unten von den oberen und unteren Oberflächen der Arme 5200 aus und greift in die oberen und unteren Lager 5198, 5199 ein. Ein vorspringender Schlitzlängskeil 5206 erstreckt sich nach oben vom oberen Lagerzapfen 5202.
Der Förderkopf 5154A weist einen Hauptkörper 5208 auf. Der aufnehmende Schlitz 5209 entspricht dem vorspringenden Schlitzkeil 5206 auf dem Kurbelzughaken 5114 und nimmt diesen auf. Der Förderkopf 5154A ist am Kurbelzughaken 5114 durch das Zusammenwirken des vorspringenden Schlitzkeils 5206 und des aufnehmenden Schlitzes 5209 befestigt, wobei ein Paar Schrauben 5210 verwendet werden. Dementsprechend veranlasst die Drehbewegung des Kurbelzughakens 5114 die entsprechende Drehbewegung im Förderkopf 5154A, wenn der aufnehmende Schlitz 5209 mit dem vorspringenden Schlitzkeil 5206 in Eingriff ist Der Hauptkörper 5208 des Förderkopfs erstreckt sich zu einer äußeren, gekrümmten oberen Wand 5212, gezeigt in 42. Eine Ansaugdichtung 5214 erstreckt sich in einem runden Pfad auf dem Förderkopf 5154A um ein drittes Feld von Saugöffnungen 5126A herum, wodurch eine Ansaugdichtung zwischen der inneren Kammer 5216 des Förderkopfs und der oberen Abdeckung 5128A des Schalensegments 5150A bereitgestellt wird. Das dritte Feld von Saugöffnungen 5126A ist radial um den Kurbelzughaken 5114 in einer allgemein runden Anordnung angeordnet, so dass der Sog in der inneren Kammer 5124A des Schalensegments leicht in die innere Kammer 5216 des Förderkopfs übertragen wird.
Die gekrümmte obere Wand 5212 des Förderkopfs 5154 umfasst einen Aufnahmeteil 5218. Mit Bezug auf 41 und 44– 46 weist jeder Aufnahmeteil 5218 eine Länge "L9" und eine Breite "W9" auf, wobei die Länge in eine Richtung quer zum Bogen der gekrümmten oberen Wand 5212 angeordnet ist und jeder Aufnahmeteil 5218 innerhalb eines im Allgemeinen konstanten Abschnitts der entsprechenden gekrümmten äußeren Oberfläche der oberen wand 5212 entlang seiner gesamten Länge liegt.
Wie in 44 zu sehen, umfasst jeder Aufnahmeteil 5218 einen Substratabschnitt 5220, der sich über dem Hauptniveau 5221 der gekrümmten äußeren Oberfläche der oberen wand 5212 des Förderkopfs 5154 erstreckt, und eine aufgeraute Beschichtung 5222. Obwohl es nicht kritisch ist und obwohl keine Abmessungen zum Überprüfen in Betracht gezogen werden, ist der Substratabschnitt 5220 vorzugsweise erhaben, z. B. ungefähr 0,12 mm bis ungefähr 3,18 mm (0,005 Inch bis ungefähr 0,125 Inch), über dem Hauptniveau 5221 der gekrümmten äußeren Oberfläche der oberen Wand 5212, um die Leistung der Aufnahmeteile zu ergeben. Die aufgeraute Beschichtung 5222 kann als jede beliebige Beschichtung gekennzeichnet werden, die einen Grundoberflächenbestandteil 5223, wie in 46 gezeigt, der über dem Substratabschnitt 5220 liegt, und ein Gitter an Vorsprüngen 5225 bereitstellt, die sich aus dem Grundoberflächenbestandteil erheben. Die Vorsprünge 5225 erheben sich wenigstens 0,006 Millimeter aus dem Grundoberflächenbestandteil, wobei ein Bereich von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,03 Millimeter bevorzugt wird. Jede Obergrenze zur Länge der Vorsprünge hängt von den Kennzeichen der einzelnen Teile ab, die durch den Förderkopf übertragen werden sollen. Jedoch erheben sich die Vorsprünge typischerweise nicht mehr als ungefähr 3 Millimeter aus dem Grundoberflächenbestandteil.
In bevorzugten Ausführungsformen weist die aufgeraute Beschichtung 5222 Ablösemerkmale auf, die im Wesentlichen jenen von Teflon^® Polytetrafluorethylen entsprechen. Jedoch sind eine Reihe von Ablösemerkmalen in Abhängigkeit vom Rest des Vorgangs annehmbar. Eine bevorzugte Beschichtung ist eine Plasmabeschichtung, die als Beschichtung 902EA von Plasma Coatings, Inc, Waterbury, Connecticut, lieferbar ist. Da die einzelnen Teile, die hier übertragen werden, nämlich die Schrittelastikelemente 51, allgemein von Natur aus klein sind, ist die Beschichtung 5222, die hier eingesetzt wird, aggressiver als die Beschichtung 448, die auf den Übertragungswalzen, z. B. Walzen 102, 156, 158, verwendet wird.
Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 5225 in dem Gitter von Vorsprüngen wird vorzugsweise im Hinblick auf die Textur der Oberfläche der jeweiligen einzelnen Teile 532 gewählt, die dem Förderkopf zugewandt ist. Die Vorsprünge 5225 sollten weit genug von einander entfernt sein, um jede Oberflächentextur der einzelnen Teile ergreifen zu können, und nahe genug bei einander liegen, um ausreichenden Halt mit den Elementen der Teile 532 zu besitzen, um einen erkennbaren Eingriff zwischen den Elementen der Teile und den Vorsprüngen der Beschichtung bereitzustellen. Daher sollten in der hier besprochenen Anwendung der Erfinder, in der die einzelnen Teile aus Spinnvliesmaterial oder ähnlichem Material hergestellt werden, die Vorsprünge weit genug auseinander liegen, so dass die Fasern 5227 sich in die Vertiefungen 5229 zwischen den Vorsprüngen 5225 hineinbegeben und dadurch die Seitenwände der Vertiefungen mitergreifen können, um dadurch die Fasern und dementsprechend die Teile in Position auf dem Aufnahmeteil 5218 festzuhalten.
"Texturierte Oberfläche" und "Textur" der Oberfläche der Teile 532 bezeichnen jede Unregelmäßigkeit in der jeweiligen Oberfläche des Teils, die der Oberfläche eine wirksame dritte Dimension verleiht. Daher stellen die Fasern in Spinnvliesgeweben Unregelmäßigkeiten dar. In ähnlicher Weise stellte ein Prägemuster in einer ansonsten glatten Oberflächenschicht eine Textur dar. Unregelmäßigkeiten können einheitlich wie in einem wiederholten Prägemuster beabstandet sein oder zufällig wie bei Spinnvliesfasern.
Die Breitenabmessungen über die Vertiefungen in der Vorsprungsmatrix sind notwendigerweise kleiner als die Querschnitte der Fasern in der äußeren Schicht 5230 der Bahnen 5170. Da die Bahnen 5170 auf die Aufnahmeteile 5218 gezogen werden, wie in 44 gezeigt, greifen die Fasern 5227, wie in 46 gezeigt, in der entsprechenden äußeren Spinnvliesschicht 5230 in die aufgeraute Oberfläche ein, die durch die Plasmabeschichtung 5222 bereitgestellt wird, wobei die einzelnen Fasern unter die Spitzen der Vorsprünge 5225 und in die dazwischenliegenden Vertiefungen 5229 gezogen werden, wodurch Belastungen in der Matrix des Spinnvliesmaterials erzeugt werden, die auf die Vorsprünge auf dem entsprechenden Aufnahmeteil wirken, um die einzelnen Teile fest in einer festgelegten Position auf dem Aufnahmeteil zu halten und dementsprechend die bestehende Verlängerung der jeweiligen einzelnen Teile beizubehalten.
Mit Bezug auf 44, 45 und 46 erstreckt sich ein Feld an Saugöffnungen 5224 durch das Substrat 5220 und die Beschichtung 5222 des Aufnahmeteils, wodurch der Unterdruck auf die einzelnen Teile wirkt, wenn sie auf der äußeren gekrümmten Oberfläche (z. B. den Aufnahmeteilen 5218) auf der oberen Wand 5212 des jeweiligen Förderkopfs 5150 angeordnet werden.
Wie in den Zeichnungen gezeigt und besonders mit Bezug auf 42, entsprechen die Schalensegmente 5150B und 51500 vorzugsweise im Allgemeinen dem Aufbau, der für das Schalensegment 5150A offenbart wurde, mit den jeweils entsprechenden Lagern 5118B und 5118C, den Schleifringen 5120B und 5120C und den konzentrischen Wellen 5178B und 5178C. In ähnlicher Weise ist der Nockenmechanismus vorzugsweise für alle Schalensegmente der gleiche.
Die Ausführungsform, die in 39– 46 dargestellt ist, wird hierin im Folgenden kurz beschrieben.
Haftmittel wird auf die hereinkommenden elastifizierten Materialbahnen 5170 durch die Haftmittelaufbringer 5226 aufgebracht und durch die Umlenkwalze 5228 abgekühlt, die auch die elastischen Bahnen in Flucht mit dem entsprechenden Förderkopf 51540 auf dem Übertragungsaufbau 5140 umlenkt. Die Oberflächenantriebsgeschwindigkeit des Übertragungsaufbaus ist schneller als die entsprechende Antriebsgeschwindigkeit der Bahnabwicklung (nicht gezeigt). Dementsprechend werden die elastischen Elemente 594 der Bahnen 5170 in der gezeigten Ausführungsform vorteilhafterweise zwischen ungefähr 100% bis ungefähr 300% und vorzugsweise ungefähr 150% von ihrer entspannten Länge gedehnt. Daher stehen die Bahnen unter Spannung, die durch die elastischen Fäden 594 ausgeübt wird, wenn die Bahnen auf den Förderkopf 5154C aufgenommen werden.
Wie in 39 und 41 ersichtlich, ist die gekrümmte äußere Oberfläche 5158 des Förderkopfs quer zur Bewegungsrichtung der hereinkommenden Bahnen 5170 am jeweiligen Förderkopf ausgerichtet. Die Ansaugung wird auf den Aufnahmeteilen des Förderkopfs 5154C zugeschaltet, wenn sich der Förderkopf 5154C in die Position dreht, um die hereinkommenden Bahnen auf seine Aufnahmeteile zu übernehmen. Während der Übertragungsaufbau sich weiter um seine horizontale Achse 579 dreht, wie in 42 gezeigt, übernehmen und halten die Aufnahmeteile des Förderkopfs 5154C die entsprechenden Abschnitte der Bahnen 5170, wodurch sie die Bahnen 5170 weiter in den Übertragungsaufbau ziehen. Dementsprechend ist die führende Kante jedes Teils 532 mit einem Winkel "A3" quer zur Richtung ausgerichtet, in die sich der Teil bewegt, wenn der Teil auf den Übertragungsaufbau in der Aufnahmezone 5164 übernommen wird.
Während sich der Übertragungsaufbau 5140 unter der Antriebskraft der Antriebsmittel 542 und des Getriebes 5176 dreht, werden die Bahnen in unabhängige, einzelne Teile 532 durch ein geheiztes Messer oder eine andere Schneidevorrichtung 5184 geschnitten wie in 47 ersichtlich.
Die Verlängerung der unabhängigen, einzelnen Teile wird durch die gemeinsame Wirkung der Vorsprünge 5225 der Plasmabeschichtung 5222 und der Ansaugung durch die Saugöffnungen 5224 beibehalten.
45 stellt ein typisches Saugöffnungsanordnungsmuster für einen Aufnahmeteil von der Breite von ungefähr 1,27 cm (0,5 Inch) dar.
Ohne Plasmabeschichtung 5222 und den Einsatz von 45 Inch Wassersäule-Unterdruck zeigt das obige Bahnmaterial 5170, das die Schichten 592A, 592B aus 23,79 g/m² (0,7 Ounce per Square Yard) Spinnvliespolypropylen und vier Fäden aus 940 Decitex Lycra umfasst, nach dem es durch die geheizte Schneidvorrichtung 5184 durchgeschnitten wurde, mehr als 10% federnde Zusammenziehung, d. h. es zieht sich auf Längen zusammen, die kürzer als 90% der Länge L1 sind, wie in 37 gezeigt. Unter Verwendung der Plasmabeschichtung 5222 und unter Einsatz von nur 2,49 kPa (10 Inch Wassersäule) Unterdruck, beträgt die federnde Zusammenziehung weniger als 1%. Sowohl die Menge an Ansaugung als auch die Merkmale des Beschichtungsmaterials 5222 können eingestellt werden, um die Größenordnung des federnden Zusammenziehens des verarbeiteten Materials und des hergestellten Produkts, die durch die Spezifikationen vorgegeben möglich wird, zu beeinflussen. Die Größenordnung des federnden Zusammenziehens steigt in dem Maße an, in dem die Menge an Ansaugung abnimmt. Federndes Zusammenziehen steigt auch an, wenn sich die Merkmale des beschichtenden Materials 5222 verändern, um die Größenordnung an Verhedderung zwischen den Fasern und anderer Textur der Oberfläche der Schichten 592 und der Vorsprünge 5225 zu verringern.
Während die Plasmabeschichtung 5222 bevorzugt wird, können andere Arten von Beschichtungen eingesetzt werden, um die Vorsprünge 5225 bereitzustellen. Zum Beispiel kann herkömmliches Schleifpapier oder Ähnliches verwendet werden; aber das entsprechende Schleifpapiersubstrat zeigt nicht die günstigen Langzeitabriebsmerkmale der Plasmabeschichtung. Daher wird die Plasmabeschichtung bevorzugt.
Während sich der Übertragungsaufbau 5140 weiterdreht, bewegt sich der Förderkopf 5154C herum zu den Positionen, die in 41 für die Förderköpfe 5154A und 5154B gezeigt werden. Zu dem Zeitpunkt, wo der Förderkopf die Position erreicht, die für den Förderkopf 5154B gezeigt wird, dreht die Nocke 5102, die durch die Verbindungselemente des Nockenstößels 5106, der Schubstange 5108, des Betätigungsarms 5110, des Stifts 5112, des Stifts 5113 und des Kurbelzughakens 5114 wirkt, den Förderkopf so, dass er einen Winkel mit der radialen Achse 581 bildet, der größer ist als 85 Grad, vorzugsweise ungefähr 90 Grad. Der Förderkopf 5154B ist so positioniert, wie in 39 und 41 gezeigt, wobei die führende Kante des Teils parallel zur Bewegungsrichtung des Übertragungsaufbaus ist und zum Zeitpunkt, zu dem der einzelne Teil 532 die Verbundbahn 121 erreicht, parallel zur Bewegungsrichtung der Verbundbahn 121. Bei ungefähr der Position, die für den Förderkopf 5154B in 39 gezeigt wird, verursachen die nicht kreisförmigen Zahnräder im Getriebe 5176 einen Anstieg in der radialen Geschwindigkeit des jeweiligen Förderkopfs, wie oben mit Bezug auf 37 und 38 beschrieben. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Förderkopf die Verbundbahn 121 in der Übertagungszone 5166 erreicht, wie in 47 gezeigt, entspricht die Oberflächengeschwindigkeit der einzelnen Teile 532 im Wesentlichen der Oberflächengeschwindigkeit der Bahn 121.
Das Haftmittel, das durch die Haftmittelaufbringvorrichtungen 5226 aufgebracht worden ist, wird dann wirksam. wenn die einzelnen Teile 532 mit der Bahn 121 in Kontakt treten, wird die Ansaugung aufgehoben, da der entsprechende Schleifring das Ende des entsprechenden Felds an Saugöffnungen 5122 im Kanal erreicht, und die Kleberhaftung zwischen den einzelnen Teilen 532 und der Bahn 121 lässt die einzelnen Teile auf die Verbundbahn 121 übergehen.
Die nicht kreisförmigen Zahnräder lassen dann die radiale Geschwindigkeit des entsprechenden Förderkopfs so absinken, dass zu dem Zeitpunkt, wo der Förderkopf in die Aufnahmezone 5164 zurückkehrt, um einen weiteren Abschnitt der hereinkommenden Bahn 5170 aufzunehmen, die Oberflächengeschwindigkeit des Förderkopfs sich wieder der Oberflächengeschwindigkeit der hereinkommenden Bahn 5170 angeglichen hat. Wenn der Förderkopf wiederum einen Abschnitt der hereinkommenden Bahn 5170 aufnimmt, erreicht der entsprechende Schleifring 5118 den Anfang des entsprechenden Felds an Saugöffnungen 5122 im Kanal, wodurch die Ansaugung auf dem entsprechenden Förderkopf wieder zugeschaltet ist, um einen weiteren Zyklus zu beginnen.
Wie hierin verwendet, bedeutet "querliegende" Richtung, wenn sie sich auf die Drehung der einzelnen Teile bezieht, alles, was nicht mit der ersten Beförderungsrichtung der aufnehmenden Bahn 536, wie in 36 gezeigt, oder der Verbundbahn 121 übereinstimmt und nicht 180° zur ersten Richtung liegt.
DER SEITENSAUMBONDER
Die Verfahren und Vorrichtungen, die in Hinsicht auf den Seitensaumbonder bzw. -bindevorrichtung 168 überlegt wurden, wie in 13 gezeigt, betreffen das Ausbilden der Seitensäume 30, 36 im Bekleidungsstück 25, wobei die Seitensäume 30, 36 in 5 gezeigt werden. Unter der Vorgabe, dass das Werkstück 319, wie in 20 gezeigt, in der Bahn 121 querliegend zur Maschinenrichtung der Bahn ausgerichtet ist, werden die Seitensäume 30, 36 in dem Umfang, in dem sie ausgebildet werden müssen, während das Werkstück oder der Zuschnitt noch Teil der Bahn bleibt, notwendigerweise in einer Ausrichtung querliegend zur Maschinenrichtung der Bahn ausgebildet.
Beim Ausbilden solch querliegender Dichtungen oder Verschweißungen bei Verwendung bekannter Technologie ist es schwierig, eine gleichförmige Anwendung der Ultraschallenergie über die gesamte Breite der Bahn zu erzielen, wobei die Verschweißungen weniger als die angestrebte Gleichmäßigkeit aufweisen können. Die Vorrichtungen und Verfahren, hierin im Folgenden offenbart, stellen einen neuartigen Lösungsansatz für das Erzielen vorhersehbar gleichmäßiger, derartiger Schweißnähte in den Bekleidungsstücken, die ausgebildet werden, bereit.
48– 52 stellen eine Ausführungsform eines Ultraschallsystems der Erfindung dar. Wie dort ersichtlich, umfasst ein Ultraschallbondersystem 168 eine Arbeitstrommel 626, die auf einer äußeren Welle 625 zur Drehung um eine Achse 628 angebracht ist, die durch eine feststehende innere Welle hindurchgeht, die allgemein als 630 bezeichnet wird. Die Arbeitstrommel 626 weist eine äußere Arbeitsoberfläche 632 auf, die gelocht und auf andere herkömmliche Art angepasst ist (nicht gezeigt), um Ansaugung durch die äußere Arbeitsoberfläche der Arbeitstrommel 626 bereitzustellen, um die Verbundbahn 121 der materiell gegebenen Werkstücke zu halten, die, wenn alle Bearbeitungsschritte des Seitensaumbonders 168 abgeschlossen sind, von der Bahn abgetrennt werden und dadurch die einzelnen Einheiten der Bekleidungsstücke 25 als endgefertigtes Produkt bereitstellen.
Mit nunmehrigem Bezug auf die Zeichnungen wird eine Mehrzahl von Ambossstangen 634 (sechs sind dargestellt) auf der Arbeitstrommel in gleichmäfligem Abstand um den äußeren Umfang der Arbeitstrommel angebracht und erstrecken sich quer über die Breitenabmessung der äußeren Arbeitsoberfläche der Arbeitstrommel 626. Die Ambossstangen sind im Wesentlichen bündig mit der äußeren Arbeitsoberfläche 632, so dass die äußeren Oberflächen 636 der Ambossstangen 634 im Wesentlichen eine Fortsetzung der äußeren Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 darstellen. Geringer Versatz der Ambossstangen 634 von der äußeren Arbeitsoberfläche 632 ist annehmbar, so lange die Bahn bearbeitet werden kann, wie hierin mit Bezug auf das darüber liegende drehbare Horn oder Rad offenbart, das seinerseits hierin im Folgenden genauer offenbart ist.
Eine Stütztrommel 638 ist an der Arbeitstrommel 626 befestigt und zur Drehung mit der Arbeitstrommel angebracht. Mit Bezug auf 48 ist die Stütztrommel 638 an der Arbeitstrommel 626 an der Zwischenwand 640 befestigt. Die Verbindung aus der Arbeittrommel 626 und der Stütztrommel 638 ist auf der äußeren Welle 625 angebracht. Die äußere welle 625 ist auf der feststehenden inneren Welle 630 durch die Lager 642 und 644 angebracht. Eine äußere Wand 646 der Stütztrommel 638 ist am Endflansch 648 durch die Endwand 649 befestigt. Der Endflansch 648 ist an der angetriebenen Welle 650 befestigt, die von der Transmissionswelle, nicht gezeigt, der Bearbeitungsstraße angetrieben wird. Die angetriebene welle 650 ist auf dem Maschinenbett durch das Lager 652 angebracht. Dementsprechend werden die Arbeitstrommel 626, die Stütztrommel 638 und der Endflansch 648 durch die Verbindung der Lager 642, 644 und 652 getragen und sie drehen sich alle gemeinsam um die feststehende innere Welle 630 und die Achse 628.
Die Nockentrommel 654 ist feststehend an der feststehenden inneren Welle 630 befestigt, so dass sie nicht mit der Verbindung Arbeitstrommel 626, Stütztrommel 638 und Endflansch 648 dreht. Die Nockenrippe 656 ist auf der äußeren Wand 658 der Nockentrommel 654 angebracht und erstreckt sich um den gesamten Umfang der äußeren Wand 658 der Nockentrommel herum. Die Nockenrippe 656 ist in gestricheltem Umriss in 48 und 52 eingezeichnet. Ein Abschnitt der Nockenrippe ist durch einen weggeschnittenen Abschnitt der äußeren Wand 646 der Stütztrommel in 17 zu sehen.
Mit Bezug auf 51 und 52 sind sechs Paar von Schlittenstützschienen 660 an der äußeren wand 658 der Nockentrommel 654 befestigt, die in Anzahl und in allgemeiner Anordnung den jeweiligen Ambossstangen 634 auf der äußeren Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 entsprechen. Ein Schlitten 662 ist auf jedem Paar von Schlittenstützschienen 660 zum schiebenden Eingriff mit den Schlittenstützschienen entlang der Längen "L10" der jeweiligen Schlittenstützschienen angebracht, wie weiter hierin im Folgenden dargestellt wird.
Nun mit Bezug auf 51 und 52 ist ein Ultraschallstütz-Unteraufbau 664 an jedem Schlitten 662 am Drehstift 666 angebracht. Im Ultraschallstütz-Unteraufbau 664 erstreckt sich der Stützarm 668 vom Drehstift 666 in Richtung der äußeren Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 und hält an seinem entfernten Ende ein drehbares Ultraschallhorn 670 und einen Ultraschallgenerator 672. Der Stützarm 668 ist fest am Steuerarm 674 befestigt. Der Steuerarm 674 wird durch einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder 676 betätigt, der durch den Drehstift 666 und den Steuerarm 674 wirkt, um das Ultraschallhorn 670 um den Drehstift 666 zu schwenken und dadurch das Ultraschallhorn 670 in Bezug zur äußeren Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 anzuheben oder zu senken. Daher umfasst der Ultraschallstütz-Unteraufbau 664 den Drehstift 666, den Stützarm 668 und den Steuerarm 674.
Druckluft wird dem Druckluftzylinder 676 vom Pneumatikschaltschrank 678 zugeführt, wie in 48 gezeigt. Die Druckluft wird zum Pneumatikschaltschrank 678 durch die Druckluftversorgungsleitung 680 zugeführt, die durch eine herkömmliche pneumatische Drehkupplung mit der feststehenden Welle 630 verbunden ist. Die Druckluft wird durch die Mitte der feststehenden Welle 630 von einer Versorgungsleitung 682 zugeführt.
Der elektrische Strom wird dem Ultraschallbondersystem 168 durch Schleifringe 684 zugeführt und den Ultraschallgeneratoren durch die Versorgungsleitung 686 übermittelt.
Der programmierbare Begrenzungsschalter 688 ist ebenfalls auf der angetriebenen Welle 650 für Zwecke angebracht, die hierin im Folgenden besprochen werden. Die Ausgabe des programmierbaren Begrenzungsschalters 688 wird dem Schaltschrank 678 durch die elektrische Leitung 690 übermittelt.
Es besteht die Ansicht, dass der Betrieb und die Funktionen des Seitensaumbondersystems 168 aus der vorangehenden Beschreibung der Elemente und ihrer Beziehungen zueinander zur Gänze offensichtlich geworden ist, aber für die Vollständigkeit der Offenbarung wird der Einsatz des Seitensaumbondersystems hierin im Folgenden kurz beschrieben.
Nun unter Hinwendung zu 48 dreht die angetriebene Welle 650 den Endflansch 648, die Arbeitstrommel 626, die Stütztrommel 638 und ihre gehaltenen Schlitten 662, die Ultraschallstützunteraufbauten 664, die Ultraschallhörner 670 und -generatoren 672 fortwährend mit einer gleichmäßigen Drehgeschwindigkeit. Mit Bezug auf 49 wird eine Eingangsumlenkwalze 169 an einer Anordnungsstation relativ zu einer Bezugslinie durch die Achse 628 mit einem Winkel "P" auf dem Umfang der Arbeitstrommel 626 angeordnet. Die Verbundbahn 121 der Werkstücke 319 wird in die Richtung, die durch den Pfeil 693 angezeigt ist, um die Eingangsumlenkwalze 169 zugeführt und dadurch in den Eingriff mit der Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 an dem Spalt, der zwischen der Arbeitstrommel 626 und der Umlenkwalze 169 gebildet ist, gezogen, während die Arbeitstrommel in die Richtung, die durch den Pfeil 694 angezeigt ist, gedreht wird. Die Bahn 121 wird allgemein um den Umfang der Arbeitstrommel 626 an ihrer äußeren Arbeitsoberfläche von der Umlenkwalze 169 weg herumgezogen, bis sie die Ausgangsumlenkwalze 170 an der Abnahmestation erreicht, die mit einem Winkel "R" auf dem Umfang der Arbeitstrommel angeordnet ist. An der Ausgangsumlenkwalze 170 wird die Bahn 121 um die Umlenkwalze 170 herumgeführt, wie dort durch die Bahn 121 angezeigt wird.
Im Allgemeinen sind, wenn die Erfindung in der Praxis ausgeübt wird, die Ultraschallhörner ständig aktiviert, wobei sie auf ihren vorgesehenen Frequenzen tönen.
Unter Hinwendung auf die Verbindung der 48– 52 erstreckt sich eine Schlitzöffnung 698 durch die äußere Wand 646 der Stütztrommel 638, benachbart jeder Schlittenstützschiene 660. Ein Paar Nockenstößel 6100 erstreckt sich nach unten von jedem jeweiligen Schlitten durch die Schlitzöffnung 698 und ergreift die Rippennocke 656. Dementsprechend lässt, wenn die Arbeitstrommel und die Stütztrommel sich auf der Achse 628 um die ortsfeste Nockentrommel 654 herum drehen, der Eingriff der Nockenstößel 6100 mit der Rippennocke 656 die Schlitten 662 sich abwechselnd in Richtung zur Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel 626 und weg von dieser bewegen. Jeder Schlitten führt daher eine vollständige Kreisbewegung in Richtung zur Arbeitstrommel und weg von der Arbeitstrommel für jede 360 Grad Drehung der Arbeitstrommel aus. Dementsprechend und nun mit Bezug auf 48– 50 ist der Schlitten 662A in der 12 Uhr-Position auf der Stütztrommel 638 vollständig in Richtung zur Arbeitstrommel ausgefahren; und der Schlitten 662A ist in der 6 Uhr-Position auf der Stütztrommel 638 vollständig weg von der Arbeitstrommel eingefahren.
Wenn sich die Schlitten zur Arbeitstrommel 626 hin erstrecken, erstrecken sich die jeweiligen Ultraschallhörner über die äußere Arbeitsoberfläche 632 der Arbeitstrommel und über die entsprechenden Ambossstangen 634. Wenn sich die Schlitten von der Arbeitstrommel zurückziehen, ziehen sich die jeweiligen Ultraschallhörner von der Position über der äußeren Arbeitsoberfläche der Arbeitstrommel zurück.
Ein Ultraschallhorn wird als vollständig zurückgezogen von über der äußeren Arbeitsoberfläche 632 betrachtet, wenn die entfernte äußere Kante 6101, wie in 51 gezeigt, der Verbindung Ultraschallstützunteraufbau 664, Horn 670 und Generatoren 672 die innere Kante 6102, wie in 48 gezeigt, der Umlenkwalzen 169 und 170 nach innen überfährt. Siehe 48, wo das Horn auf dem Schlitten 662B vollständig zurückgezogen ist und sich noch weiter weg von der Arbeitstrommel zurückgezogen hat, als es die definierte "Vollständig-zurückgezogen"-Position verlangt. Dementsprechend umfasst "vollständig-zurückgezogen" einen Bereich an Positionen der äußeren Kante 6101, der innerhalb der inneren Kante 6102 der Umlenkwalzen 169 und 170 angeordnet ist, und ist nicht auf die innerste Position beschränkt, wo der Schlitten 662 in seiner entferntesten Position in Bezug auf die Arbeitstrommel angeordnet ist.
Wenn sich jeder Schlitten 662 in Richtung Arbeitstrommel erstreckt und das jeweilige Ultraschallhorn 670 entsprechend über der äußeren Arbeitsoberfläche 632 angeordnet ist, sendet der programmierbare Begrenzungsschalter 688 dem Pneumatikschaltschrank 678 ein Signal, wodurch der Kolben 6103 auf dem jeweiligen Druckluftzylinder 676 aktiviert und ausgefahren wird, um das jeweilige Ultraschallhorn 670 nach unten, wie durch den doppelköpfigen Pfeil als 6104 in 51 angezeigt, und in den Kontakt mit dem Werkstück zu bewegen, das in der Bahn 121 an die jeweilige Arbeitsstation 6106 getragen wird, die an jeder entsprechenden Ambossstange 634 definiert ist. Das drehbare Ultraschallhorn 670 übt eine nach unten gerichtete Kraft auf das Werkstück gegen den unterstützenden Widerstand der Ambossstange aus. Die Menge an nach unten gerichteter Kraft wird durch die Kraft gesteuert, die am Druckluftzylinder 676 ausgeübt wird.
Während das tönende drehbare Ultraschallhorn dadurch eine nach unten gerichtete Kraft auf das Werkstück ausübt, dreht sich das runde Ultraschallhorn 670 um eine Achse 6110, währenddessen es eine wirksame Beaufschlagung von Ultraschallenergie auf das Werkstück auf einer begrenzten Kontaktfläche 6112 zwischen dem Ultraschallhorn und der Bahn 121 bereitstellt, währenddessen diese durch den Amboss 634 unterstützt ist. Die begrenzte Kontaktfläche 6112 bewegt sich fortschreitend über das Werkstück, während das Ultraschallhorn über die Arbeitsoberfläche auf einem Energieaufbringungspfad 6108 verfährt.
Während sich das Horn unter Aufbringung von Ultraschallenergie auf eine begrenzte Kontaktfläche 6112 fortschreitend über die Arbeitsoberfläche bewegt, bildet es gleichzeitig und fortschreitend die Seitensaumverbindungen 30, 36 auf der nachfolgenden Kante eines führenden Werkstücks 319 und auf der führenden Kante des nächsten nachfolgenden Werkstücks 319 aus, wie in 50 angezeigt. Das besondere Muster, wenn überhaupt, in der ausgebildeten Verbindung wird durch das Oberflächenmuster, wenn überhaupt, auf dem Ultraschallhorn oder dem Amboss, vorzugsweise auf dem Amboss 634, gesteuert.
Wie in 48 angezeigt, kann sich der Energieaufbringungspfad über weniger als den Weg über die Arbeitsoberfläche der Trommel 626 erstrecken; oder er kann sich über weniger als den Weg über die Bahn, abhängig von der Arbeit, die durch die Ultraschallenergie durchgeführt werden soll, und die Längen der Schlittenstützschienen 660 und des Stützarms 668 erstrecken.
Vorzugsweise wird das Ultraschallhorn 670 nach unten in den Arbeitskontakt mit dem Werkstück gezwungen, während das Horn das hinausführende Segment des Energieaufbringungspfads abfährt. Wenn das jeweilige Ultraschallhorn den äußersten Endpunkt des hinausführenden Segments des Energieaufbringungspfads erreicht, erfasst der Begrenzungsschalter 688 die jeweils damit in Verbindung stehende Winkelposition der Arbeitsstation in Bezug auf die Achse 628 und meldet dies dem Pneumatikschaltschrank 678, wobei das Horn vom Werkstück abgehoben wird, wenn das Horn über das Werkstück auf dem hineinführenden Segment (umgekehrte Richtung) des Energieaufbringungspfads zurückgezogen wird. Mit Bezug auf 49 beginnt das Horn über der Trommel erstreckt zu sein, nämlich wenn es die innere Kante 6102 der Umlenkwalzen 169, 170 bei einem Winkel "IE" auf dem äußeren Umfang der Arbeitstrommel überschreitet, und ist vollständig von der Lage über der äußeren Arbeitsoberfläche bei einem Winkel "W" auf der äußeren Arbeitsoberfläche der Arbeitstrommel zurückgezogen. Mit Bezug auf 49 zeigt sich, dass der jeweilige Hornaufbau vollständig zurückgezogen ist, wenn das jeweilige Werkstück 319 in der Bahn 121 an der Umlenkwalze 170 ankommt, wo die Bahn und das entsprechende Werkstück von der Arbeitstrommel 626 abgehoben werden. In ähnlicher weise verbleibt der Hornaufbau, der das Horn 670, den Generator 672 und den Ultraschallstütz-Unteraufbau 664 umfasst, vollständig zurückgezogen und fängt nicht an über die äußere Arbeitsoberfläche 632 erstreckt zu werden, bis der Hornaufbau die Eingangsumlenkwalze 169 passiert hat und die äußere Arbeitsoberfläche wiederum mit der hereinkommenden Bahn von Werkstücken in Eingriff kommt.
Die Arbeitstrommel 626 dreht sich daher ununterbrochen, begleitet durch die Ultraschallhörner 670. Die Werkstücke treten in das Ultraschallbondersystem 168 ein, wie sie auf der Arbeitstrommel 626 als Teil der Bahn 121 angeordnet sind und überfahren den Arbeitspfad 6114 zwischen der Anordnungsstation beim Winkel "P" und der Abnahmestation beim Winkel "R", während die Ultraschallanwendungsvorrichtungen, wie Hörner 670 und Ambosse 634, die Seitensäume 30, 36 ausbilden. Jedes Horn erstreckt sich daher über die äußere Arbeitsoberfläche an einem entsprechenden Amboss, um einen Satz von Seitensaumbünden 30, 36 in ein Paar der jeweiligen Werkstücke 319A und 319B mit jeder Drehung der Arbeitstrommel auszubilden. Die Seitensaumbünde 30, 36 erstrecken sich in der Quermaschinrichtung. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt kann die zusammengefügte Vorrichtung das Ausführen von Verschweißen, Schneiden, ähnlichen Tätigkeiten oder Verbindungen solcher Tätigkeiten auf im Wesentlichen so vielen Werkstücken unterstützen, wie es Arbeitsstationen 6106 und entsprechende Werkstücke auf der Trommel zwischen den Umlenkwalzen 169 und 170 gibt, solange genug Spiel gegeben ist, um das "vollständige Zurückziehen" der jeweiligen Hörner von der äußeren Arbeitsoberfläche zu ermöglichen, so dass die Bahn mit den endgefertigten Werkstücken an der Umlenkwalze 170 abgehoben werden kann.
Geeignete drehbare Ultraschallhörner 670 sind zum Beispiel jene, die in der US-Patentschrift 5,110,403 an Ehlert, hierin durch Bezugnahme auf ihre Lehren in Bezug auf solche geeigneten drehbaren Ultraschallhörner aufgenommen, gelehrt werden. Geeignet Ultraschallgeneratoren und andere benötigte Ausrüstung sind von einer Vielzahl von Anbietern erhältlich, zum Beispiel von Branson Sonic Power Company, Danbury, Connecticut.
Während der Seitensaumbonder unter vorzugsweiser Verwendung von Ultraschallenergie beschrieben wurde, können andere Formen von Energie ebenfalls eingesetzt werden, zum Beispiel Wärmeenergie, wobei das drehbare Horn 670 durch ein Heizrad oder Ähnliches ersetzt wird.
Mit Bezug auf 49 läuft, nachdem die Seitensaumbünde 30, 36 im Werkstück fertiggestellt wurden, das Werkstück, noch in der Bahn 121, über die Umlenkwalze 170, in der Folge zur Umlenkwalze 172 und dann zur Schneidwalze 174, wo die Werkstücke von der Bahn an den Stellen zwischen den benachbarten Seitensaumbünden 30, 36, die durch ein entsprechendes Ultraschallhorn 670 ausgebildet wurden, abgetrennt werden. Die abgetrennten Werkstücke sind die Bekleidungsstücke 25 und werden auf einem Förderband 178 weggebracht.
52 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei das Ultraschallhorn und der zusammenwirkende Amboss in körperlich umgekehrten Stellen zur Ausführungsform der 48– 52 angeordnet sind. Daher sind im Vergleich zwischen der Ausführungsform aus 52 und der Ausführungsform, die genauer in Bezug auf 48– 52 beschrieben worden ist, in 52 ein Paar von herkömmlichen Ultraschallhörnern vom flächigen Typ 6170 in der Arbeitstrommel 626 an Stelle der Ambossstange 634 angebracht. Es können so viele planare Hörner verwendet werden, wie notwendig sind, die volle Breite des Energieaufbringungspfades zu überspannen. Dementsprechend wird ein drehbarer Amboss 6134 auf dem Ultraschallstützaufbau 664 an Stelle des drehbaren Ultraschallhorns 670 angebracht.
Im Betrieb werden die Ultraschallhörner 6170 vorzugsweise während des Betriebs des Verfahrens ständig aktiviert gehalten. Die Arbeitstrommel 626 und die Stütztrommel 638 drehen sich ununterbrochen, wie oben beschrieben. Wenn die Trommeln sich drehen, wird der drehbare Amboss über die Arbeitsoberfläche ausgefahren und in den Arbeitskontakt mit den Werkstücken durch den Druckluftzylinder 676 gezwungen, während der Amboss das hinausführende Segment des Energieaufbringungspfades 6108 überfährt, und der Amboss wird vom Werkstück abgehoben, wenn er das hereinführende Segment des Energieaufbringungspfades überfährt. Der bedeutsame Unterschied besteht darin, dass die Positionen von Ultraschallhorn und Amboss vertauscht sind, während der körperliche Bewegungsablauf von Erstrecken über der äußeren Arbeitsoberfläche und darauffolgendes Zurückziehen in den Elementen, die auf dem Schlitten 662 angebracht sind, erhalten bleibt. Dementsprechend ist eher die Ultraschallaufbringungsvorrichtung, die auf der äußeren Arbeitsoberfläche der Arbeitstrommel angebracht ist, die Vorrichtung, welche die Ultraschallenergie liefert, denn die Ultraschallaufbringungsvorrichtung, die auf dem Ultraschallstützunteraufbau 664 angebracht ist.
Nachdem derart die Erfindung in allen Details beschrieben worden ist, wird sofort klar sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Alle derartigen Veränderungen und Modifikationen werden als im Umfang der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren für den Einsatz in der Herstellung von Bekleidungsstücken (25), umfassend das Einbringen von Elastik (112) zwischen einer ersten und einer zweiten Lage einer Endlosbahn (121), in einem Verarbeitungssystem, das eine Serie von aufeinanderfolgenden Werkstücken (10) in der Endlosbahn (121) erzeugt, wobei die Werkstücke in dem Verfahren verarbeitet werden, um jeweils entsprechende Bekleidungsstücke zu ergeben, und wobei jedes Bekleidungsstück einen Vorder- und Hinterkörperabschnitt (16, 20), zwei Beinöffnungen und einen Schrittabschnitt zwischen den zwei Beinöffnungen aufweist, wobei das Verfahren umfasst: (a) Zuführen einer ersten Bahn (100), die eine erste Breite aufweist und eine erste Schicht der Bekleidungsstücke umfasst, in einen Spalt; (b) Zuführen einer zweiten Bahn (106), die eine zweite Breite aufweist und eine zweite Schicht der Bekleidungsstücke umfasst, in den Spalt; (c) Dehnen von wenigstens ersten und zweiten elastischen Elementen (112); (d) Zuführen der wenigstens ersten und zweiten gedehnten elastischen Elemente (112) auf eine seitliche Führung und darauf folgend in den Spalt (144) zwischen der ersten (100) und zweiten (106) Bahn und klebendes Verbinden der elastischen Elemente (112) zwischen der ersten (100) und der zweiten (106) Bahn, um dadurch eine Verbundbahn (121) herzustellen; (e) während des Zuführens der elastischen Elemente (112) in den Spalt (144) Verlagern der seitlichen Führung quer über die Breite der Bahnen und dadurch Erzwingen, dass die ersten und zweiten elastischen Elemente (112) ersten und zweiten, jeweils nicht kreuzenden Pfaden entlang der ersten (100) und der zweiten (106) Bahn folgen, während die elastischen Elemente (112) in den Spalt hineingelangen, wobei die ersten und zweiten Pfade für jedes Werkstück ihren Weg entlang der ersten auszubildenden Beinöffnung über den Schrittabschnitt hinweg und entlang der zweiten auszubildenden Beinöffnung nehmen; und (f) Entspannen der Dehnung in den wenigstens ersten und zweiten elastischen Elementen (112) an den Schrittabschnitten der ersten und zweiten Pfade, während die Dehnung in den elastischen Elementen (112) entlang der ersten und zweiten auszubildenden Beinöffnungen aufrecht erhalten wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Entspannen der Dehnung das Schneiden des elastischen Elements (112) am Schrittabschnitt umfasst, ohne dass dies die Endlosbahn (121) in Mitleidenschaft zieht.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 und umfassend das Schneiden der elastischen Elemente am Schrittabschnitt ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn durch Anwenden von Ultraschallenergie auf die äußere Oberfläche des Werkstücks (10) an wenigstens einem ausgewählten Ort am Schrittabschnitt in einem Ausmaß, das ausreicht, um das Schneiden des elastischen Elements (112) ohne ein entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die elastischen Elemente (112) auf der Innenseite des Werkstücks (10) angeordnet werden, wobei das Verfahren umfasst das Schneiden der elastischen Elemente (112) am Schrittabschnitt ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) durch Anwenden von Ultraschallenergie auf einer äußeren Oberfläche des Werkstücks an wenigstens einem ausgewählten Ort am Schrittabschnitt in einem Ausmaß, das ausreicht, um das Schneiden der elastischen Elemente (112) auf der Innenseite des Werkstücks (10) ohne ein entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entspannen der Dehnung das Schneiden der elastischen Elemente (112) am Schrittabschnitt und das entsprechende Schneiden der Endlosbahn (121) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Entspannen der im Wesentlichen gesamten Dehnung in den elastischen Elementen am Schrittabschnitt, während im Wesentlichen die gesamte Dehnung in dem zweiten Abschnitt erhalten bleibt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbundbahn (121) eine Breitenausdehnung aufweist und wobei das Verfahren umfasst Einfügen der elastischen Elemente in die Verbundbahn auf einer ersten Dreh-Fördervorrichtung (102), die eine erste äußere Arbeitsoberfläche (374) aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge (458) umfasst, Zusammenwirken mit der Verbundbahn (121) und dadurch Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung auf der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102), Übertragen der Bahn (124) von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf eine zweite äußere Arbeitsoberfläche einer zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156), wobei die erste und die zweite äußere Arbeitsoberfläche an der Stelle der größten Annäherung der ersten und zweiten Arbeitsoberfläche zueinander gefluchtet sind, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche einen zweiten Satz Vorsprünge (458) umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge (458) mit dem ersten Satz Vorsprünge (458). entlang der Förderrichtung der Verbundbahn (121) ausgerichtet ist, und Zusammenwirken mit der Verbundbahn und dadurch Verhindern des Schrumpfens der Bahn (121) in der Breitenausdehnung auf der zweiten Dreh-Fördervorrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 7, umfassend Ausrichten der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen am Ort der nächsten Annäherung der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen über die gesamte Breite der Verbundbahn (121) und Beibehalten der Ausrichtung während des Übergebens der Verbundbahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf die zweite Dreh-Fördervorrichtung (156).
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, umfassend das Anlegen einer Saugwirkung auf die Verbundbahn (122) an wenigstens einer der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Verbundbahn in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung ein Substrat (444), das eine Unterstützung für die erste äußere Arbeitsoberfläche bringt, und eine Beschichtung (448) auf dem Substrat (444) umfasst, die den ersten Satz von Vorsprüngen (458) miteingebaut hat und ein Ablösemittel in der Zusammensetzung der Beschichtung (448) enthält.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Verfahren in Bezug darauf wirksam ist, die Breite der Verbundbahn in ihren Abmessungen stabil zu halten, so dass Schrumpfen in der Breitenausdehnung zwischen den ersten und zweiten Kanten der Verbundbahn nicht in größerem Ausmaß als ungefähr 5% auftritt.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten elastischen Elemente erste und zweite Beinelastiken umfassen, wobei das Verfahren des Weiteren Dehnen einer dritten Beinelastik (51), Ausrichten der dritten Beinelastik (51) in eine Richtung, die im Wesentlichen quer zur Längsausdehnung der Bahn liegt, und Einbauen der querliegenden, gedehnten dritten Beinelastik (51) entlang der gegenüberliegenden Kanten (52) des Schrittabschnitts (24) umfasst, wobei gegenüberliegende Abschnitte der dritten Beinelastik (51) benachbart zu entsprechenden der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) angeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 12, des Weiteren umfassend Ausrichten der dritten Beinelastik (51) in eine Richtung, die quer zur Längsausdehnung der Bahn liegt, wobei die gegenüberliegenden Abschnitte benachbart zu entsprechenden der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) angeordnet sind, um dadurch eine wirksame Kontinuität der Dehnungsfähigkeit an den jeweiligen Beinöffnungen (44, 46) zwischen der dritten Beinelastik (51) und einer der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) bereitzustellen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei das Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) über den Schrittabschnitt (24) das Schneiden von wenigstens einer der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) am Schrittabschnitt (24) mit entsprechendem Schneiden der Verbundbahn (121) umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) über den Schrittabschnitt (24) das Schneiden von wenigstens einer der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) am Schrittabschnitt ohne ungünstiges Beeinflussen des entsprechenden Schneidens der Verbundbahn (121) umfasst.
Verfahren, gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, und umfassend das Schneiden der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) am Schrittabschnitt, ohne das entsprechende Schneiden der Verbundbahn (121) zu bewirken, durch Anwenden von Ultraschallenergie auf eine äußere Oberfläche des Werkstücks an wenigstens einem ausgewählten Ort im Schrittabschnitt (24), in ausreichendem Ausmaß, um das Schneiden der Elastiken (48, 50) ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die ersten und zweiten Beinelastiken Elastikfäden (112) umfassen, die im Inneren des Werkstücks (10) angeordnet sind, wobei das Verfahren das Schneiden von wenigstens einer ersten und zweiten Beinelastik (48, 50) am Schrittabschnitt (24) umfasst, ohne das entsprechende Schneiden der Verbundbahn (121) zu bewirken, durch Anwenden von Ultraschallenergie auf eine äußere Oberfläche des Werkstücks (10) an wenigstens einem ausgewählten Ort im Schrittabschnitt (24) über wenigstens einer ersten und zweiten Beinelastik (48, 50), in ausreichendem Ausmaß, um das Schneiden des wenigstens einen Elastikfadens (112) ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) über den Schrittabschnitt das Regeln der Spannung in einem jeweiligen elastischen Element (48, 50) umfasst, während das elastische. Element (48, 50) in die Verbundbahn (121) im Spalt (144) eingebaut wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, umfassend der Einsatz einer Tänzerwalze (152, 224), um die Spannung zu regeln, und das Ausüben einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze (152, 224), welche die aktive Bewegung der Tänzerwalze (152, 224) für jedes Werkstück (10) bewirkt, und Entspannen der ausgeübten Kraft in Zyklen, wobei jeder Zyklus daher eine Bewegung der Tänzerwalze (152, 224) und entsprechendes Entspannen der Spannung in dem jeweiligen elastischen Element (48, 50) verursacht, während das elastische Element (48, 50) in die Bahn (121) am Schrittabschnitt (24) des jeweiligen Werkstücks (10) eingebaut wird, und Belasten mit Spannung, während das elastische Element (48, 50) in die Bahn (121) an den Beinöffnungen (44, 46) eingearbeitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, umfassend das Anpassen des Werts und der Richtung der aktiven Kraft wenigstens 500-mal pro Sekunde.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 20, wobei die Geschwindigkeit der Tänzerwalze (224) mit einem Antrieb bewirkt wird, wobei das Verfahren Messen einer ersten Geschwindigkeit der Bahn (218) nach der Tänzerwalze (224), Messen einer zweiten Geschwindigkeit der Bahn an der Tänzerwalze, Messen der Geschwindigkeit der Tänzerwalze (224), Erfassen der Position der Tänzerwalze, Messen der Bahnspannung vor der Tänzerwalze (224), Messen der Bahnspannung nach der Tänzerwalze (224) und Regeln des Antriebs mit einer Computerregelung (270) umfasst, welche die Steuerbefehle an den Antrieb bereitstellt, basierend auf der erfassten Position und den gemessenen Spannungen und Geschwindigkeiten, und dadurch Regeln der Betätigungskraft, die auf die Tänzerwalze (224) durch den Antrieb ausgeübt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 21, umfassend Entspannen von im Wesentlichen der gesamten Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) über den Schrittbereich (24), während im Wesentlichen die gesamte Dehnung in den ersten und zweiten Beinelastiken entlang der jeweiligen vorderen und hinteren Abschnitte (16, 20) der ersten und zweiten Beinöffnungen (44, 46) beibehalten wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 22, wobei die Verbundbahn (121) eine Breitenausdehnung aufweist und wobei das Verfahren umfasst Einfügen der ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) in die Verbundbahn (121) auf einer ersten Dreh-Fördervorrichtung (102), die eine erste äußere Arbeitsoberfläche (374) aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge (458) umfasst, Zusammenwirken mit der Verbundbahn (121) und dadurch Verhindern des Schrumpfens der Verbundbahn (121) in der Breitenausdehnung auf der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102), Übertragen der Bahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf eine zweite äußere Arbeitsoberfläche einer zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156), wobei die erste und die zweite äußeren Arbeitsoberfläche an der Stelle der größten Annäherung der ersten und zweiten Arbeitsoberfläche zueinander gefluchtet sind, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche ihrerseits einen zweiten Satz Vorsprünge (458) umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge (458) mit dem ersten Satz Vorsprünge (458) entlang der Förderrichtung der Verbundbahn (121) ausgerichtet ist, und Zusammenwirken mit der Verbundbahn (121) und dadurch Verhindern des Schrumpfens der Verbundbahn (121) in der Breitenausdehnung auf der zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156).
Verfahren gemäß Anspruch 23, umfassend Ausrichten der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen am Ort der nächsten Annäherung der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen über die gesamte Breite der Verbundbahn (121) und Beibehalten der Ausrichtung während des Übergebens der Verbundbahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf die zweite Dreh-Fördervorrichtung (156).
Verfahren gemäß Anspruch 23 oder 24, umfassend das Anlegen einer Saugwirkung auf die Verbundbahn an wenigstens einer der ersten und zweiten Arbeitsoberflächen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Verbundbahn (121) in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung (102) ein Substrat (444), das eine Unterstützung für die erste äußere Arbeitsoberfläche bringt, und eine Beschichtung (498) auf dem Substrat (444) umfasst, die den ersten Satz von Vorsprüngen (458) miteingebaut hat und ein Ablösemittel in der Zusammensetzung der Beschichtung (448) enthält.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei das Verfahren in Bezug darauf wirksam ist, die Breite der Verbundbahn in ihren Abmessungen stabil zu halten, so dass Schrumpfen in der Breitenausdehnung zwischen den ersten und zweiten Kanten der Verbundbahn nicht in größerem Ausmaß als ungefähr 5% auftritt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 27, wobei das Verfahren das Falten der Verbundbahn (121) in der Art umfasst, dass der vordere und der hintere Körperabschnitt (16, 20) jedes jeweiligen Werkstücks (10) einander zugewandt sind, und Ausbilden von Seitensaumverbindungen (30, 36), die den vorderen Körperabschnitt (16) mit dem hinteren Körperabschnitt (20) in der Verbundbahn zusammenfügen, und dadurch wirkungsvolles Zusammenfügen der jeweiligen ersten und zweiten Beinelastiken (48, 50) an den Seitensaumverbindungen (30, 36) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 28 und umfassend, nach dem Ausbilden der Seitensaumverbindungen (30, 36) das Abtrennen des jeweiligen Werkstücks (10) aus der Bahn als ein Bekleidungsstück (25).
Verfahren gemäß Anspruch 28 oder 29, wobei das Ausbilden der Seitensaumverbindungen (30, 36) umfasst: Drehen einer Trommel (626) um eine erste Achse (628) in einer gegebenen Richtung, wobei die Trommel (626) eine umfängliche äußere Arbeitsoberfläche (632) aufweist, eine erste Energiezufuhrvorrichtung auf der Trommel (626) benachbart der äußeren Arbeitoberfläche (632) angebracht ist und sie sich quer zur Drehrichtung der Trommel (626) erstreckt; Bereitstellen einer zweiten Energiezufuhrvorrichtung (664), die zur Drehung mit der Trommel (626) angebracht ist; Bewegen der zweiten Energiezufuhrvorrichtung in eine Richtung quer zur Drehrichtung der Trommel (626) und dadurch Erstrecken der zweiten Energiezufuhrvorrichtung über die erste Energiezufuhrvorrichtung und Betreiben der ersten und zweiten Energiezufuhrvorrichtungen in Verbindung mit einander und dadurch Zufuhr von Energie zu dem Werkstück (319) während der Drehung der Trommel (626); und Zurückziehen der zweiten Energiezufuhrvorrichtung von der Position über der ersten Energiezufuhrvorrichtung während der Drehung der Trommel (626).
Verfahren gemäß Anspruch 30, umfassend das Querverschieben der zweiten Energiezufuhrvorrichtung entlang eines Energieaufbringungspfads über der ersten Energiezufuhrvorrichtung, wobei die erste Energiezufuhrvorrichtung einen Amboss (634), die zweite Energiezufuhrvorrichtung ein Rad umfasst, das zum Zwecke der Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Verfahren das Zuführen von Energie zu dem Werkstück (319) an einem Ort umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück (319) weiterbewegt, während das Rad den Energieaufbringungspfad quert.
Verfahren gemäß Anspruch 30 oder 31, umfassend den Einsatz eines Ultraschallhorns (670) als eine der ersten und zweiten Energiezufuhrvorrichtungen und den Einsatz eines Ambosses (634), der dafür ausgelegt ist, mit dem Ultraschallhorn (670) als die andere der Energiezufuhrvorrichtungen zusammenzuwirken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, umfassend das Querverschieben der zweiten Ultraschallenergiezufuhrvorrichtung entlang eines Energieaufbringungspfads über die erste Ultraschallzufuhrvorrichtung, wobei die erste Ultraschallzufuhrvorrichtung einen Amboss (634), die zweite Ultraschallzufuhrvorrichtung ein Dreh-Ultraschallhorn (670) umfasst, das zum Zwecke der Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Verfahren das Zuführen von Energie zu dem Werkstück (319) an einem Ort umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück (319) weiterbewegt, während das Dreh-Ultraschallhorn (670) den Energieaufbringungspfad quert.
Verfahren gemäß Anspruch 33, wobei der Ort ein Ort von Punkten ist.
Bearbeitungssystem für den Einsatz beim Zusammenfügen von Bekleidungsstücken (25), die Elastiken (112) zwischen ersten und zweiten Lagen einer Endlosbahn (121) enthalten, und Herstellen einer Serie aufeinanderfolgender Werkstücke (10) in der Endlosbahn (121), wobei die Werkstücke so bearbeitet werden, um dadurch jeweils solche dieser Bekleidungsstücke zu ergeben, wobei jedes Bekleidungsstück vordere und hintere Körperabschnitte (16, 20), zwei Beinöffnungen und einen Schrittabschnitt (24) zwischen den beiden Beinöffnungen aufweist, wobei das Bearbeitungssystem eines umfasst von: (a) eine Vorrichtung (102) zum Zuführen einer ersten Bahn, die eine erste Breite aufweist und eine erste Lage der Bekleidungsstücke darstellt, in einen Spalt; (b) eine Vorrichtung (106) zum Zuführen einer zweiten Bahn, die eine zweite Breite aufweist und eine zweite Lage der Bekleidungsstücke darstellt, in den Spalt; (c) eine Vorrichtung (152) zum Dehnen von wenigstens ersten und zweiten elastischen Elementen (112); (d) eine Vorrichtung zum Zuführen der wenigstens ersten und zweiten elastischen Elemente (112) zu einer seitlichen Führung und darauf folgend in den Spalt (144) zwischen der ersten (100) und der zweiten (106) Bahn und zum klebenden Verbinden der elastischen Elemente (112) zwischen der ersten (100) und der zweiten (106) Bahn, um dadurch eine Verbundbahn (121) herzustellen; (e) eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der seitlichen Führung quer über die Breitenausdehnungen der Bahnen und zum dadurch Erzwingen, dass die ersten und zweiten elastischen Elemente (112) ersten und zweiten jeweils nicht kreuzenden Pfaden entlang der ersten (100) und zweiten (106) Bahnen folgen, während die elastischen Elemente (112) in den Spalt eintreten, wobei die jeweiligen Pfade sich entlang der ersten auszubildenden Beinöffnungen, über den Schrittabschnitt und entlang der auszubildenden Beinöffnung erstrecken; und (f) eine Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den wenigstens ersten und zweiten elastischen Elementen (112) an den Schrittabschnitten (24) der ersten und zweiten Pfade, während die Dehnung in den wenigstens ersten und zweiten elastischen Elementen (112) entlang der ersten und zweiten auszubildenden Beinöffnungen beibehalten wird.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 35, umfassend eine Vorrichtung zum Entspannen im Wesentlichen der gesamten Dehnung in der Elastik am ersten Abschnitt, während im Wesentlichen die gesamte Dehnung in der Elastik am zweiten Abschnitt beibehalten wird.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 35 oder 36, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung die Vorrichtung (154) zum Schneiden der Elastik am ersten Abschnitt umfasst, ohne das jeweils entsprechende Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den elastischen Elementen (112) am Schrittabschnitt (24) des Werkstücks (10) die Vorrichtung zum Schneiden der elastischen Elemente (112) am Schrittabschnitt umfasst, ohne das jeweils entsprechende Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken, wobei die Vorrichtung zum Zuführen von Ultraschallenergie auf die äußere Oberfläche des Werkstücks (10) an wenigstens einem ausgewählten Ort am Schrittabschnitt in einem Ausmaß, um das Schneiden der elastischen Elemente (112) ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn (121) zu bewirken, mitumfasst ist.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den elastischen Elementen (112) am Schrittabschnitt eine Tänzerwalze (152, 224) umfasst, die dafür ausgelegt ist, um die Spannung in den elastischen Elementen (112) zu regeln, während die elastischen Elemente (112) in die Verbundbahn (121) eingearbeitet werden, wobei eine Vorrichtung zum Ausüben einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze (152, 224) umfasst ist, um die aktive Bewegung der Tänzerwalze (152) für jedes Werkstück, das in das Bearbeitungssystem eintritt, zu bewirken.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 39, umfassend die Vorrichtung zum Ausüben einer aktiven Kraft an die Tänzerwalze (152, 224) und Entspannen der ausgeübten Kraft in Zyklen, wobei jeder Zyklus daher eine Bewegung der Tänzerwalze (152, 224) und entsprechendes Entspannen der Spannung in den elastischen Elementen (112) verursacht, während die elastischen Elemente (112) in die Bahn (121) am Schrittabschnitt des entsprechenden Werkstücks (10) eingebaut werden, und Belasten mit Spannung, während die elastischen Elemente (112) in die Bahn (121) entlang der ersten und zweiten auszubildenden Beinöffnungen eingefügt werden.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 39 oder 40, umfassend eine Vorrichtung zum Anpassen des Werts und der Richtung der aktiven Kraft wenigstens 500-mal pro Sekunde.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 39 bis 41, wobei das Bearbeitungssystem einen Antrieb zum Erzielen der Geschwindigkeit der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung (216) zum Messen einer ersten Geschwindigkeit der Bahn (218) nach der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung (268) zum Messen einer zweiten Geschwindigkeit der Bahn (218) an der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung (268) zum Messen der Geschwindigkeit der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung zum Erfassen der Position der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung (262) zum Messen einer Bahnspannung vor der Tänzerwalze (224), eine Vorrichtung (264) zum Messen der Bahnspannung nach der Tänzerwalze (224) und eine Vorrichtung zum Regeln des Antriebs mit einer Computersteuerung (270) umfasst, welche die Steuerbefehle an die Antriebsmaschine bereitstellt, basierend auf der erfassten Position und den gemessenen Spannungen und Geschwindigkeiten, und dadurch Regeln der Betätigungskraft, die auf die Tänzerwalze (224) durch den Antrieb ausgeübt wird.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 35 bis 42, wobei die Bahn eine Breitenausdehnung aufweist und wobei das Bearbeitungssystem die Vorrichtung zum Einarbeiten der wenigstens ersten und zweiten elastischen Elemente in die Endlosbahn (121) auf einer ersten Dreh-Fördervorrichtung (102), wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung (102) eine erste äußere Arbeitsoberfläche (374) aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge (458) umfasst, die auf das Zusammenwirken mit der Bahn (121) und dadurch auf das Verhindern des Schrumpfens der Bahn (121) in der Breitenausdehnung auf der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) ausgelegt sind, und einer zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156), die eine zweite äußere Arbeitsoberfläche aufweist, umfasst, wobei die erste (374) und zweite äußere Arbeitsoberfläche mit einander am Ort der nächsten Annäherung der ersten (374) und der zweiten äußeren Arbeitsoberflächen gefluchtet sind, so dass die Bahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf eine zweite äußere Arbeitsoberfläche der zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156) übertragen werden kann, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche einen zweiten Satz Vorsprünge (458) auf ihr angeordnet umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge (458) mit dem ersten Satz Vorsprünge (458) entlang der Förderrichtung der Bahn (121) ausgerichtet ist und für das Zusammenwirken mit der Bahn (121) und dadurch für das Verhindern des Schrumpfen der Bahn (121) in der Breitenausdehnung auf der zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156) ausgelegt ist.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 43, umfassend eine Vorrichtung zum Ausrichten der ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen am Ort der nächsten Annäherung der ersten und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen zu einander über die gesamte Breite der Bahn (121) und eine Vorrichtung zum Beibehalten solch einer Ausrichtung, während die Bahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf die zweite Dreh-Fördervorrichtung (156) übertragen wird.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 43 oder 44, umfassend die Vorrichtung (454) zum Anlegen einer Saugwirkung auf die Bahn (121) an wenigstens einer der ersten (374) und zweiten Arbeitsoberflächen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Bahn in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 43 bis 45, wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung (102) eine Beschichtung (448) auf der ersten Arbeitsoberfläche (378) umfasst, wobei die Beschichtung ein Ablösemittel umfasst.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 35 bis 46, wobei die ersten und zweiten gedehnten elastischen Elemente (i) eine erste Beinelastik (50), das sich entlang einer ersten Vorderkante (70) der ersten auszubildenden Beinöffnung (44) über den Schrittabschnitt (24) und entlang einer zweiten Vorderkante (70) der zweiten auszubildenden Beinöffnung (46) erstreckt, und (ii) eine zweite Beinelastik (48) umfasst, das sich entlang einer ersten Hinterkante (74) der ersten auszubildenden Beinöffnung (44) über den Schrittabschnitt (24) und entlang einer zweiten Hinterkante (74) der zweiten auszubildenden Beinöffnung (46) erstreckt.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 47, umfassend die Vorrichtung zum Dehnen des dritten elastischen Beinelements, die Vorrichtung zum Ausrichten der dritten elastischen Elemente in eine Richtung, die quer zur Längsausdehnung der Bahn liegt, und Vorrichtung zum Einbauen der querliegenden, gedehnten dritten elastischen Elemente entlang gegenüberliegender Kanten des Schrittabschnitts als Schrittelastiken, so dass gegenüberliegende Abschnitte der dritten Schrittelastiken benachbart zu entsprechenden der ersten und zweiten elastischen Elemente angeordnet sind.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 46 oder 47, wobei das Bearbeitungssystem eine Vorrichtung (166) zum Falten der Bahn (121), wobei das Werkstück (10) in einer Querausrichtung in der Bahn (121) mit den vorderen und hinteren Körperabschnitten (16, 20) auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn (121) angeordnet ist, umfasst, so dass die vorderen und hinteren Körperabschnitte (16, 20) der jeweiligen Werkstücke (10) einander zugewandt sind, und die Vorrichtung (168) zum Ausbilden der Seitensaumverbindungen (30, 36) umfasst, wobei der vordere Körperabschnitt (16) mit dem hinteren Körperabschnitt (20) in der Bahn (121) zusammengefügt wird und dadurch wirkungsvoll die jeweiligen ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) an den Seitensaumverbindungen (30, 36) verbunden werden.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 47 bis 49, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten elastischen Elementen (48, 50) über den Schrittabschnitt (24) eine Vorrichtung (154) zum Schneiden der ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) am Schrittabschnitt (24) ohne Bewirken des entsprechenden Schneidens der Endlosbahn (121) umfasst.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 47 bis 50, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten elastischen Elementen eine Vorrichtung (154) zum Schneiden der ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) am Schrittabschnitt (24) ohne Bewirken des entsprechenden Schneidens der Endlosbahn (121) umfasst, die wiederum eine Vorrichtung (348) zum Zuführen von Ultraschallenergie zu den äußeren Oberflächen der Werkstücke an wenigstens einem ausgewählten Ort im Schrittabschnitt (24) in einem Ausmaß, um das Schneiden der elastischen Elemente ohne entsprechendes Schneiden der Endlosbahn zu bewirken, mitumfasst.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 47 bis 51, wobei die Vorrichtung zum Entspannen der Dehnung in den ersten und zweiten elastischen Elerenten (48, 50) über den Schrittabschnitt (24) die Tänzerwalze (152, 224) umfasst, um die Spannung auf den ersten und zweiten elastischen Elementen (48, 50) zu regeln, während die ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) in die Endlosbahn (121) eingearbeitet werden, wobei die Vorrichtung zum Ausüben einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze (152, 224) umfasst ist, um die aktive Bewegung der Tänzerwalze (152, 224) für jedes Werkstück (10), das in das Bearbeitungssystem eintritt, zu bewirken.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 52, umfassend die Vorrichtung zum Ausüben einer aktiven Kraft auf die Tänzerwalze (152, 224) und zum Entspannen der angelegten Kraft in Zyklen, wobei jeder Zyklus daher eine Bewegung der Tänzerwalze (152, 224) und entsprechendes Entspannen der Spannung in den ersten und zweiten elastischen Elementen (48, 50) verursacht, während die ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) in die Bahn (121) am Schrittabschnitt (24) des jeweiligen Werkstücks (10) eingebaut werden, und zum Belasten mit Spannung, während die elastischen Elemente (48, 50) in die Bahn (121) entlang der jeweiligen Vorder- und Hinterabschnitte (16, 20) der Beinöffnungen (44, 46) eingefügt werden.
Bearbeitungssystem gemäß dem Anspruch 52 oder 53, umfassend die Vorrichtung zum Anpassen des Werts und der Richtung der aktiven Kraft wenigstens 500-mal pro Sekunde.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 47 bis 54, umfassend Vorrichtung zum Entspannen von im Wesentlichen der gesamten Dehnung in den ersten und zweiten elastischen Elementen (48, 50) über den Schrittbereich (24), während im Wesentlichen die gesamte Dehnung in den ersten und zweiten elastischen Elementen (48, 50) entlang der jeweiligen vorderen und hinteren Abschnitte (16, 20) der ersten und zweiten Beinöffnungen (44, 46) beibehalten wird.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 47 bis 55, wobei die Bahn (121) eine Breitenausdehnung aufweist und wobei das Bearbeitungssystem eine Vorrichtung zum Einfügen der wenigstens ersten und zweiten elastischen Elemente (48, 50) in die Endlosbahn (121) auf einer ersten Dreh-Fördervorrichtung, wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung (102) eine erste äußere Arbeitsoberfläche (374) aufweist, die ihrerseits einen ersten Satz Vorsprünge (458) auf sich umfasst, die auf das Zusammenwirken mit der Bahn (121) und dadurch auf das Verhindern des Schrumpfens der Bahn (121) in der Breitenausdehnung auf der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) ausgelegt sind, und einer zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156), die eine zweite äußere Arbeitsoberfläche aufweist, umfasst, wobei die ersten (374) und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen miteinander am Ort der nächsten Annäherung der ersten (374) und der zweiten äußeren Arbeitsoberflächen gefluchtet sind, so dass die Bahn (121) von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf die zweite Dreh-Fördervorrichtung (156) übertragen werden kann, wobei die zweite äußere Arbeitsoberfläche einen zweiten Satz Vorsprünge (458) auf ihr angeordnet umfasst, wobei der zweite Satz Vorsprünge (458) mit dem ersten Satz Vorsprünge (458) entlang der Förderrichtung der Bahn (121) ausgerichtet ist und für das Zusammenwirken mit der Bahn (121) und dadurch für das Verhindern des Schrumpfen der Bahn (121) in der Breitenausdehnung auf der zweiten Dreh-Fördervorrichtung (156) ausgelegt ist.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 56, umfassend die Vorrichtung zum Ausrichten der ersten (374) und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen am Ort der nächsten Annäherung der ersten (374) und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen zueinander über die gesamte Breite der Bahn und eine Vorrichtung zum Beibehalten solcher Ausrichtung, während die Bahn von der ersten Dreh-Fördervorrichtung (102) auf die zweite Dreh-Fördervorrichtung (156) übertragen wird.
Bearbeitungssystem gemäß dem Anspruch 56 oder 57, umfassend eine Vorrichtung (454) zum Anlegen einer Saugwirkung auf die Bahn (121) an wenigstens einer der ersten (374) und zweiten äußeren Arbeitsoberflächen, um beim Verhindern des Schrumpfens der Bahn (121) in der Breitenausdehnung unterstützend zu wirken.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 56 bis 58, wobei die erste Dreh-Fördervorrichtung (102) ein Substrat (444), das eine Unterstützung für die erste (374) äußere Arbeitsoberfläche umfasst, und eine Beschichtung (448) auf dem Substrat (444) umfasst, das den ersten Satz Vorsprünge (458) und ein Ablösemittel in der Zusammensetzung der Beschichtung (448) eingebaut hat.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 49 bis 59, wobei die Vorrichtung zum Ausbilden von Seitensaumverbindungen (30, 36) eine Trommel (626) umfasst, die zur Drehung um eine erste Achse (628) in einer gegebenen Richtung angebracht ist, wobei die Trommel (626) eine umfängliche äußere Arbeitsoberfläche (632) aufweist, eine erste Energiezufuhrvorrichtung, die auf der Trommel (626) benachbart der äußeren Arbeitoberfläche (632) angebracht ist und sich quer zur Drehungsrichtung der Trommel (426) erstreckt, eine zweiten Energiezufuhrvorrichtung, die zur Drehung mit der Trommel (626) angebracht ist und so ausgelegt ist, um sich in eine Richtung quer zur Drehungsrichtung der Trommel zu bewegen und dadurch die zweite Energiezufuhrvorrichtung über die erste Energiezufuhrvorrichtung zu erstrecken, und eine Vorrichtung zum gemeinsamen Betreiben der ersten und zweiten Energiezufuhrvorrichtungen, um dadurch Energie den Werkstücken während der Drehung der Trommel zuzuführen, und eine Vorrichtung zum Zurückziehen der zweiten Energiezufuhrvorrichtung von der Position über der ersten Energiezufuhrvorrichtung während der Drehung der Trommel umfasst.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 60, wobei eine der ersten und zweiten Energiezufuhrvorrichtungen ein Ultraschallhorn umfasst, während die andere der Energiezufuhrvorrichtungen einen Amboss umfasst, der so ausgelegt ist, um mit dem Ultraschallhorn (670) zusammenzuwirken.
Bearbeitungssystem gemäß Anspruch 58 oder 61, umfassend die Vorrichtung zum Veranlassen der zweiten Energiezufuhrvorrichtung entlang eines Energieaufbringungspfades über der ersten. Energiezufuhrvorrichtung zu verfahren, wobei die erste Energiezufuhrvorrichtung einen Amboss (634) umfasst, während die zweite Energiezufuhrvorrichtung ein Rad umfasst, das für die Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Bearbeitungssystem des Weiteren Mittel zum Zuführen von Energie auf das Werkstück (319) an einem Ort umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück (319) bewegt, während das Rad den Energieaufbringungspfad quert.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 60 bis 62, umfassend die Vorrichtung zum Veranlassen der zweiten Ultraschallzufuhrvorrichtung quer zu einem Energieaufbringungspfad über der ersten Ultraschallzufuhrvorrichtung zu verfahren, wobei die erste Ultraschallzufuhrvorrichtung einen Amboss (634) umfasst, während die zweite Ultraschallzufuhrvorrichtung ein Dreh-Ultraschallhorn (670) umfasst, das zur Drehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei das Bearbeitungssystem des Weiteren Mittel zum Zuführen von Energie auf das Werkstück an einem Ort umfasst, der sich fortschreitend über das Werkstück bewegt, während das Dreh-Ultraschallhorn den Energieaufbringungspfad quert.
Bearbeitungssystem gemäß einem der Ansprüche 49 bis 63 und umfassend eine Vorrichtung (174) zum Abtrennen des jeweiligen Werkstücks (319) von der Bahn (121) nach dem Ausbilden der Seitensaumverbindungen (30, 36), um dadurch ein Bekleidungsstück (25) bereitzustellen.