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Dokumentenidentifikation DE69834215T2 12.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001418144
Titel Verfahren zum Verbinden von Folien
Anmelder The Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio, US
Erfinder Canfield, David Lee, Kingsley PA 18826, US;
Hill, Michael Douglas, Factoryville PA 18419, US;
Lange, Stephen Joseph, Wyoming Ohio 45215, US;
Lynch, Ronald James, Cincinnati Ohio 45248, US;
Marshall, Paul Jackson, Tunkhannock PA 18657, US;
Whaley, Mark David, West Chester Ohio 45069, US
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 69834215
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.07.1998
EP-Aktenzeichen 030791800
EP-Offenlegungsdatum 12.05.2004
EP date of grant 12.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B65H 35/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B65H 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Methode zum Verbinden von Materialbahnen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Für das Verbinden von Materialbahnen werden eine Reihe unterschiedlicher Techniken angewendet. Bei einer Technik werden die Bahnen jeweils an ihren Rändern übereinander gelegt, damit eine Überlappung entsteht, und dann werden die beiden Materialien verbunden, wobei an der Überlappung eine Naht entsteht.

Das US-Patent Nr. 5 582 949, erteilt an Bigelow et al. am 10. Dezember 1996, lehrt ein Verfahren zum Beschichten der Naht, die an der Überlappungsstelle eines mittels Ultraschall verschweißten flexiblen Bands mit einem filmbildenden Polymer gebildet wird, um Unregelmäßigkeiten in der Naht aufzufüllen.

Das U.S.-Patent Nr. 5 464 488, erteilt am 7. November 1995 an Servin, vermittelt ein Verfahren für das Verbinden von zwei stationären Kunststoffschichten, wobei die beiden Kunststoffstrukturen sich überlappen und mit Ultraschall zusammengeschweißt werden, indem ein Ultraschallschweißgerät über die zu verbindende Fläche bewegt wird.

Das US-Patent. 4 501 782, erteilt an Weatherly et al. am 26. Februar 1985, lehrt ein Verfahren zum Verbinden von thermoplastischen Gewebebahnen, wobei die Bahn doppelt gefaltet, überlappt und mit Ultraschall verschweißt wird.

Das US-Patent Nr. 5 286 542, erteilt an Susi et al. am 15. Februar 1994, lehrt ein Band, das aus einem porösen Vliessubstrat besteht, wobei das Band durch Überlappen der beiden Enden des Bands und Verschweißen der beiden Enden mithilfe von Ultraschall gebildet wird.

Alle hier veröffentlichten Lehren haben ein Nachteil gemeinsam, weil es keine präzisen Methoden zur Steuerung der Überlappung der beiden Bahnen, die miteinander verbunden werden, gibt. Eine konsistente, schmale Überlappung der beiden Bahnen herbeizuführen, erweist sich aufgrund variierender Bahnbreiten, fehlerhafter Führung der beiden Bahnen und fehlerhafter Ränder als schwierig.

FR-A-1 5166183 offenbart die Verstärkung der Verbindungsstelle von zwei Tissue-Teilen durch Einbringen wenigstens eines Kunststoffelements zwischen diese Teile, um sie zu verschweißen.

US-A-3 172 798 offenbart das Warmsiegeln eines Bahnenpaars, wobei ein Band oder ein Streifen zwischen die gekrümmten Ränder dieser Bahnen eingebracht wird und der Streifen und die gekrümmten Ränder durch eine Linie von Stichen zusammengenäht werden.

Ziel dieser Erfindung ist demgemäß die Bereitstellung eines Verfahrens zur präzisen Steuerung der Überlappung der beiden Flächen, die für eine Verbinden vorgesehen sind, wobei eine konsistente, schmale Überlappung hergestellt wird, die Überlappung der zwei zu verbindenden Bahnen minimiert wird und wodurch eine gleichmäßigere Verbindung geschaffen wird.

Das Verbindungsverfahren der Erfindung kann verwendet werden, um viele verschiedene Arten von Bahnen zu verbinden, einschließlich von, aber nicht beschränkt auf: Windelfolienmaterialien, gewebte Stoffe, gedruckte Härtungsmasken, undurchlässige Verpackungsmaterialien und Photokopiebänder.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verbinden von Bahnen gemäß dem Gegenstand von Anspruch 1.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein schematischer Seitenaufriss einer Bahnbearbeitungsvorrichtung.

2 stellt eine Vorderansicht eines Aufrisses einer mit einer Erhebung versehenen Walze dar, die entlang der Walzenmittellinie einen größeren Durchmesser aufweist.

3 stellt eine Vorderansicht eines Aufrisses einer eingekerbten Walze dar, die entlang der Walzenmittellinie einen geringeren Durchmesser aufweist.

4 stellt eine Vorderansicht eines Aufrisses von drei parallelen Walzen dar, wobei die am meisten in der Mitte gelegene Walze auf einer anderen Ebene als die der beiden äußeren Walzen positioniert ist.

5 stellt eine schematische Draufsicht einer Bahnbearbeitungsvorrichtung mit einer gekrümmten Walze dar.

6 stellt eine schematische Draufsicht einer Bahnbearbeitungsvorrichtung mit einer balligen Walze dar.

7A bis 7C wurden gestrichen.

8A ist ein Frontaufriss der Bahnstruktur während des ersten Verbindungsprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung.

8B ist ein Frontaufriss der Bahn 8A unmittelbar nach dem ersten Verbindungsprozess.

8C ist ein Frontaufriss der Bahn 8A während des zweiten Verbindungsprozesses.

9 ist ein Frontaufriss der bevorzugten Ausführungsform der Bahnstruktur während des ersten Verbindungsprozesses.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bahnen. Wie hier verwendet, bezieht sich Bahn auf jedes allgemein flache Material mit der Maßgabe, dass es in einer kontinuierlichen flexiblen Form zur Verfügung steht. Die Bahnen der Erfindung können aus jeder Art von flexiblem Material bestehen, einschließlich aus Papier, Kunststoff und Metallen, aber nicht darauf beschränkt. Die beiden Bahnen können von gleicher Art oder von ungleicher Art sein, vorausgesetzt, dass man sie verbinden kann. Wie in 2 dargestellt, weist die erste Bahn 10 eine erste Länge, eine erste Breite, einen ersten Rand oder innenliegenden Rand 17 und einen zweiten Rand oder außenliegenden Rand 18 auf. Die zweite Bahn 11 weist eine zweite Länge, eine zweite Breite, einen ersten Rand oder innenliegenden Rand 17 und einen zweiten Rand oder außenliegenden Rand 18 auf. Der innenliegende Rand 17 jeder Bahn ist auf den innenliegenden Rand 17 der anderen Bahn gerichtet und über diesem angeordnet. Die Außenkante 18 jeder Bahn ist von der entsprechenden Innenkante 17 jeder Bahn weg ausgerichtet.

Wie in 1 dargestellt, weist dieses Verfahren vier Grundschritte auf, einschließlich der folgenden, aber nicht darauf beschränkt: Überlappen der Bahnen 10, 11, Schneiden der Bahnen 10, 11, erneutes Überlappen der Bahnen 10, 11 und Verbinden der Bahnen 10, 11 an einer Verbindestation 35. Optional kann ein Beschnittentfernungsschritt nach dem Schneiden der Bahnen 10, 11 eingeschlossen werden. Zusätzlich schließen die vier genannten Grundschritte im Fall von mit Erhebungen versehenen Walzen 12, eingekerbten Walzen 13 und lagemäßig versetzten Walzen 21 (die jeweils nachstehend ausführlicher erörtert werden), einen Rückziehschritt ein, nachdem die Bahnen 10, 11 geschnitten wurden.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auf einer Bahnbearbeitungsvorrichtung 30 wie der schematisch in 1 dargestellten durchgeführt werden. Eine bevorzugte Bahnbehandlungsvorrichtung 30 zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird von Webex Incorporated, Neenah, Wisconsin, hergestellt. Zur Bahnbearbeitungsvorrichtung 30 dieser Erfindung gehören, jedoch nicht ausschließlich, Abrollstationen 31 zum Abrollen der Bahnen, Führungswalzen, Zwischenwalzen, ein Schneidegerät wie eine Schneidvorrichtung 34 und eine Verbindungsstation 35 für das Verbinden der beiden Bahnen 10, 11 und wahlweise eine Wiederaufrollvorrichtung.

Während die beiden Bahnen 10, 11 abgerollt werden, wird der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 mit dem innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn 11 überlappt. In 2, 3 und 4 ist während des Bahnbehandlungsverfahrens mindestens eine der beiden überlappenden Bahnen 10, 11 lagemäßig versetzt. Die Versetzung von mindestens einer der Bahnen 10, 11 verursacht, dass die überlappten Innenkanten 17 der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 sich quer zur Produktions- bzw. Laufrichtung voneinander zurückziehen. Nach dem Versetzen der Bahnen 10, 11 werden die Bahnen 10, 11 von dem Schneidegerät geschnitten, damit zwei diskrete beschnittene Innenkanten 17 von der ersten Bahn 10 bzw. der zweiten Bahn 11 gebildet werden, die gleich ausgerichtet sind. Wenn beide Bahnen 10, 11 wieder in einen planen Zustand gebracht werden, bildet sich eine präzise erneute Überlappung der beiden zugeschnittenen Innenkanten 17. Die erste Bahn 10 wird dann mit der zweiten Bahn 11 in Übereinstimmung mit der neuen Überlappung 16 verbunden.

Unterschiedliche Vorrichtungen, die zum Zurückziehen der Bahnen 10, 11 geeignet sind, schließen die folgenden ein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: drei parallele Walzen, von denen die Mittelwalze (23) relativ zu den äußeren Walzen 22 in einer anderen Ebene angeordnet ist, eine eingekerbte Walze 13 oder vorzugsweise eine mit einer Erhebung versehende Walze 12.

In 2 weist eine mit einer Erhebung versehene Walze 12 eine erhabene Fläche 20 auf, die einen größeren Durchmesser umfasst, und mindestens einen kleineren Durchmesser, der sich zur Außenseite 18 der erhabenen Fläche 20 angeordnet befindet.

Mindestens eine der beiden Bahnen 10, 11 berührt die erhabene Fläche 20. Vorzugsweise ist die erhabene Fläche 20 über der Mittellinie 19 der mit einer Erhebung versehenden Walze 12 angeordnet und erstreckt sich beidseitig von dieser. Am stärksten bevorzugt umfasst die erhabene Fläche 20 zwei unterschiedliche Durchmesser, wobei jeder Durchmesser größer ist als der übrige Teil der Walze.

Obwohl es zahlreiche unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausbildung einer mit einer Erhebung versehenen Walze 12 gibt, beinhaltet eine bevorzugte Möglichkeit das Umwickeln des Umfangs einer Walze mit nur einem Durchmesser zusammentreffend mit der Mittellinie 19 der Walze mit einem Durchmesser mit einem aus flexiblem Material bestehenden Streifen, um damit einen größeren Durchmesser an dieser Stelle zu erzeugen. Ein größerer Durchmesser kann auch bei der Walzenherstellung oder durch Verwendung eines Ringes, der durch Schrumpfpassung befestigt wird, erzeugt werden. Es gibt als Alternative auch andere Möglichkeiten, um dies zu erreichen, welche einem Fachmann bekannt sind. Die mit einer Erhebung versehene Walze 12 kann mit der gleichen Drehzahl wie die anderen angetriebenen Walzen in der Bahnbehandlungsvorrichtung 30 oder mit einer anderen Drehzahl als diese angetrieben werden. Andererseits könnte die mit Erhebungen versehende Walze 12 auch stationär sein. Die mit einer Erhebung versehende Walze 12 kann als Ambosswalze 32 für das Schneidegerät verwendet werden.

Wie in 3 dargestellt, kann auch eine eingekerbte Walze anstelle der mit einer Erhebung versehenden Walze verwendet werden, um den überlappenden innenliegenden Rand 17 der beiden Bahnen 10, 11 lagemäßig zu versetzen. Anders als eine mit einer Erhebung versehene Walze 12 weist eine eingekerbte Walze 13 mindestens eine Fläche mit kleinerem Durchmesser auf, wobei mindestens eine der beiden Bahnen 10, 11 diese Fläche berührt. Vorzugsweise ist die Fläche mit dem verringerten Durchmesser 24 über der Mittellinie 19 der eingekerbten Walze 13 angeordnet und erstreckt sich beidseitig davon. Stärker bevorzugt besteht die Fläche mit dem kleineren Durchmesser 24 aus zwei verschiedenen Durchmessern. Eine eingekerbte Walze 13 kann auf verschiedene Weisen, die dem Fachmann bekannt sind, gebildet werden.

Die Erhebungen einer mit Erhebungen versehenen Walze 12 und die Vertiefungen 13 einer eingekerbten Walze müssen nicht mit der Mittellinie 19 der Walze übereinstimmen. Die Erhebungen und Vertiefungen können zur in Längsrichtung verlaufenden Mittellinie 19 der Walze versetzt sein. In jeder derartigen Konfiguration berührt notwendigerweise mindestens eine der beiden Bahnen 10, 11, aber berühren vorzugsweise beide der beiden Bahnen 10, 11 die Vertiefung oder die Erhebung.

In 4 sind die überlappenden innenliegenden Ränder 17 der beiden Bahnen 10, 11 lagemäßig aus der Ebene versetzt 21. Für diese Ausführungsform sind drei Walzen parallel, quer zur Produktionsrichtung angeordnet. Die beiden Außenrollen 22 sind auf einer gemeinsamen Achse platziert. Die mittlere Walze 23 ist in anderer Höhe als die beiden äußeren Walzen 22 angeordnet. Die mittlere Walze ist außerdem vorzugsweise schmäler und von geringerem Durchmesser als die beiden äußeren Walzen 22. Der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 und der innenliegende Rand 17 der zweiten Bahn 11 berühren die mittlere Walze 23, was dazu führt, dass diese Innenkante 17 in Bezug auf die Ebene 21 lagemäßig versetzt ist.

Ein anderes Behelfsmittel zur Versetzung der überlappten Innenkanten 17 der beiden Gewebe 10, 11, nicht gezeigt, sieht vor dem Schneiden das Hervorrufen einer Welle oder Mulde bei mindestens einer der beiden Bahnen 10, 11 vor. Die Welle oder Mulde würde dann nach dem Schneiden beseitigt werden, was eine Überlappung 16 des abgeschnittenem innenliegenden Rands 17 der ersten Bahn mit dem abgeschnittenen inneren Rand 17 der zweiten Bahn 11 zur Folge hätte. Zu diesem Zweck können Ringwalzen, wie sie in der Technik allgemein bekannt sind, verwendet werden.

Eine andere Möglichkeit zum Überlappen des innenliegenden Rands 17 der beiden Bahnen 10, 11 gemäß dieser Erfindung ist in 5 und 6 dargestellt. Es ist zu vermuten, dass entweder eine gekrümmte Walze 14, wie in 5 dargestellt, oder eine ballige Walze 15, wie in 6 dargestellt, verwendet werden können, um eine neue Überlappung 16 zu bilden, nachdem die Bahnen 10, 11 geschnitten wurden. Bezugnehmend auf 5 ist eine gekrümmte Walze 14 in der Fachwelt bekannt als eine axial rotierbare Walze mit einem Krümmungsradius. Eine gekrümmte Walze 14 wird im Allgemeinen zum Ausbreiten einer Bahn verwendet. Für ein Verfahren, das in Bandlaufrichtung von oben nach unten abläuft, ist die die Krümmung der Walze, wenn sie zum Ausbreiten einer Bahn verwendet wird, konvex in Abwärtsrichtung ausgerichtet. Gemäß dem „Gesetz der senkrechten Aufnahme" (Normal Entry Law), einem bekannten Prinzip der Bahnbearbeitung, wird eine Bahn im Allgemeinen beim ersten Berührungspunkt im rechten Winkel zur Walzenachse in eine nachgeschaltete Walze aufgenommen. Im Falle einer gekrümmten Walze 14 berührt die Bahn die gekrümmte Walze 14 senkrecht zum Krümmungsradius der Achse der gekrümmten Walze 14.

Durch Umkehren der traditionellen Konfiguration einer gekrümmten Walze 14, so dass die Krümmung konkav in Abwärtsrichtung ausgerichtet ist, wie in 5 dargestellt, kann eine gekrümmte Walze 14 oder jegliches andere Gerät zum Ausbreiten von Bahnen bei dieser Erfindung als Behelfsmittel zum Überlappen der Innenkante 17 der ersten Bahn 10 mit der Innenkante 17 der zweiten Bahn 11 nach Schneiden der Bahnen 10, 11 verwendet werden. Unter Anwendung des Gesetzes der senkrechten Aufnahme werden, solange die beiden Bahnen 10, 11 mit der Oberfläche der Rolle in Reibschluss stehen, der geschnittene innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 bzw. der zweiten Bahn 11 eine Überlappung 16 bilden, wenn die erste Bahn 10 und die zweite Bahn 11 sich der gekrümmten Walze 14 nähern. Der Fachmann wird erkennen, dass auch andere Bahnausbreitungsvorrichtungen in einer umgekehrten Konfiguration verwendet werden können, um das Überlappen der Innenkante 17 der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 zu erleichtern.

Bezugnehmend auf 6, ist die in der Fachwelt bekannte ballige Walze 15 eine tonnenförmige Walze, die in dieser Erfindung zum Überlappen 16 der Innenkante 17 der ersten Bahn 10 mit der Innenkante 17 der zweiten Bahn 11, nachdem die Bahnen 10, 11 geschnitten wurden, verwendet wird. Der Durchmesser der balligen Walze 15 ist üblicherweise an der Mittellinie 19 der Walze am größten. Die Walze verjüngt sich zu einem kleinen Durchmesser in axialer Richtung der Walze weg von der in Längsrichtung verlaufenden Mittellinie 19. Unter Anwendung des Gesetzes der senkrechten Aufnahme bildet der beschnittene innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 eine Überlappung 16, wenn die erste Bahn 10 und die zweite Bahn 11 sich der balligen Walze nähern.

Ein weiteres Behelfsmittel (nicht gezeigt) zum Überlappen der Innenkante 17 der ersten Bahn 10 mit der Innenkante 17 der zweiten Bahn 11 nach dem Beschneiden wird durch eine Reihe von drei Walzen, die aneinander gereiht parallel, quer zur Produktionsrichtung angeordnet sind, verwirklicht. Die drei Walzen sind im Verhältnis zueinander jeweils auf gleicher Ebene positioniert. Die beiden äußeren Walzen 22 drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, während die mittlere Walze 23 sich im Verhältnis zu den beiden äußeren Walzen 22 schneller dreht. Der außen liegende Rand 18 der ersten Bahn 10 berührt eine äußere Walze 22, während der außen liegende Rand 18 der zweiten Bahn 1 die andere äußere Walze 22 berührt. Gleichzeitig berührt die beschnittene Innenkante 17 der ersten 10 und der zweiten Bahn 11 die mittlere Walze 23. Die schnellere Drehung der mittleren Walze 23 im Verhältnis zu den beiden äußeren Walzen 22 zwingt die beschnittene Innenkante 17 der ersten 10 und der zweiten Bahn 11, eine Überlappung 16 zu bilden.

Die Bahnen 10, 11 können auf zahlreiche Weisen verbunden werden, einschließlich einer Klebeverbindung und einer Verbindung mithilfe von Ultraschall, aber nicht auf diese beschränkt. Klebstoffe, die verwendet werden können, um die Bahnen 10, 11 mit Klebstoff zu verbinden, schließen Schmelzkleber ein, die von H.B. Fuller Company, St. Paul, Minnesota, und ATO Findley Adhesives Corporation, Wauwatosa, Wisconsin, erhältlich sind, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. Eine Verbindung mittels Ultraschall ist die bevorzugte Methode für das Verbinden von Thermoplastbahnen 10, 11 wie zum Beispiel Folien. Ein bevorzugtes Ultraschallschweißgerät, erhältlich bei Branson Ultrasonic Corporation von Danbury in Connecticut, umfasst ein Stromnetzgerät – Modellnummer 910 BCA, einen Konverter – Modellnummer 902R, einen Verstärker – Modellnummer 900 Sld und einen Schneidearm 34 mit Karbidoberfläche – Teilnummer 109-121-012 1/2.

Das Verbindungsmuster, das verwendet wird, um die beiden Bahnen 10, 11 zu verbinden, kann die folgenden einschließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: ein kontinuierliches gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Muster, ein halbkontinuierliches gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Muster oder ein diskretes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Muster. Kontinuierliche und diskrete Muster sind in der Fachwelt gut bekannt. Halbkontinuierliche Muster sind in dem gemeinsam übertragenen U.S. Patent 5 628 876, erteilt an Ayers et al. am 13. Mai 1997, dargestellt.

Wie in 8A dargestellt, wird das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Verbinden der ersten Bahn 10 mit der zweiten Bahn 11 durch Legen der ersten Bahn 10 über die zweite Bahn 11 Oberseite auf Oberseite, wobei der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 den innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn 11 berührt, durchgeführt, um eine Zweilagen-Dicke aus erster 10 und zweiter Bahn 11 zu bilden. Die erste Bahn 10 wird am innenliegenden Rand 17 der ersten Bahn 10 mit der zweiten Bahn 11 verbunden, wodurch eine Verbindung 36 gebildet wird, die über dem innenliegenden Rand 17 der ersten Bahn 10 liegt, wie in 8B dargestellt. Wie in 8B dargestellt, wird die erste Bahn 10 von der zweiten Bahn 11 getrennt, so dass die Zweilagen-Dicke an der Verbindung 36 und eine Einlagen-Dicke an der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 neben der Verbindung 36 beibehalten wird. Wie in 8C dargestellt, werden die erste Bahn 10 und die zweite Bahn 11 dann ein zweites Mahl verbunden, wobei die zweite Verbindung 36 über der ersten Verbindung 36 angeordnet wird.

Wie in 9 dargestellt, kann ein Verfahren zum Verbinden der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 durch Anordnen des innenliegenden Rands 17 der ersten Bahn 10 angrenzend an den innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn 11 durchgeführt werden, so dass der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 eine Überlappung 16s mit dem innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn 11 bildet. Die Breite der Überlappung 16 zwischen der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 ist geringer als die erste Breite der ersten Bahn 10 und die zweite Breite der zweiten Bahn 11.

Vorzugsweise wird eine eingekerbte Walze 13 oder stärker bevorzugt eine Walze 12 mit Erhöhungen verwendet. Vorzugsweise berührt mindestens eine der beiden Bahnen 10, 11 die erhabene Fläche 20 auf der mit Erhebungen versehenen Walze 12 oder die Fläche des verringerten Durchmessers 24 auf der eingekerbten Walze 13. Ein Schneidwerkzeug ist über der Walze angeordnet. Die erste Bahn 10 und die zweite Bahn 11 werden zwischen der Walze und dem Schneidwerkzeug angeordnet. Der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 werden beschnitten.

Der beschnittene innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 bildet eine neue Überlappung 16 mit dem beschnittenen innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn. Die beiden Bahnen 10, 11 werden so verbunden, dass sie eine Verbindung 36 bilden, die mit der Breite der Überlappung 16 zwischen der ersten Bahn 10 und der zweiten Bahn 11 übereinstimmt.

Beispiel I

Wie in 1 dargestellt, wurden zwei Bahnen 10, 11 aus Polyesterfolie, die jeweils 0,051 mm (2 mil) dick und 2,90 m (114 Zoll) breit waren, auf die Abwickelstation 31 einer Bahnbearbeitungsvorrichtung 30, Hersteller Webex Incorporated, gelegt. Die beiden Bahnen 10, 11 wurden gleichzeitig abgewickelt, und der innenliegende Rand 17 jeder Bahn überlappte die andere, so dass eine 101,6 mm (4 Zoll) breite Überlappung gebildet wurde. Die beiden Bahnen 10, 11 berührten dann eine mit Erhebungen 12 versehene Ambosswalze 32. Um die mit Erhebungen versehene Walze 12 herzustellen, wurde Maskierungsband 33 an der Mittellinie 19 einer Ambosswalze 32 mit einem Walzendurchmesser von 152,4 mm (6 Zoll) und einer Länge in Längsrichtung von etwa 5,97 m (235 Zoll), wie in 2 dargestellt, um die Walze gewickelt. Ein 101,6 mm (4 Zoll) breiter Streifen Maskierungsband 33 wurde an jeder Seite der Mittellinie 19 der Ambosswalze 32 verwendet, um eine 203,2 mm (8 Zoll) breite Erhebung zu bilden. Das Maskierungsband 33 wurde um eine Seite der Ambosswalze 32 neben der Mittellinie 19 gewickelt, um eine etwa 0,127 mm (5 mil) Zunahme des Radius der Ambosswalze 32 in diesem 101,6 mm (4 Zoll) breiten Bereich zu bilden. An der gegenüberliegenden, an die Mittellinie 19 der Ambosswalze 32 angrenzende Seite wurde genügend Maskierungsband 33 gewickelt, um eine etwa 0,254 mm (10 mil)-Zunahme des Radius der Ambosswalze 32 in dem 101,6 mm (4 Zoll) breiten Bereich zu erzeugen.

Die beiden Bahnen 10, 11 wurden auf die mit Erhebungen versehene Ambosswalze 32 übertragen. Der innenliegende Rand 17 der ersten Bahn 10 berührte die 101,6 mm (4 Zoll) breite Fläche des Maskierungsbands 33 an einer Seite der Mittellinie 19 und reichte darüber hinaus, wo der Radius der Ambosswalze 32 um 0,127 mm (5 mil) vergrößert worden war. Der innenliegende Rand 17 der zweiten Bahn 11 berührte die 101,6 mm (4 Zoll) breite Fläche des Maskierungsbands 33 an der gegenüber liegenden an die Mittellinie 19 angrenzenden Seite, wo der Radius der Ambosswalze 32 um 0,254 mm (10 mil) vergrößert worden war. Der außenliegende Rand 18 der ersten Bahn 10 und der außenliegende Rand 18 der zweiten Bahn 11 berührten die Ambosswalze 32 beide an Stellen außerhalb der 203,2 mm (8 Zoll) breiten erhabenen Fläche 12. Die beiden Bahnen 10, 11 wurden an der Überlappung 16 gleichzeitig geschnitten. Als die erste Bahn 10 und die zweite Bahn 11 von der mit Erhebungen 12 versehenen Ambosswalze 32 übertragen wurden, wurde einen neue Überlappung 16 mit einer Breite von etwa 0,508 mm (20 mil) zwischen dem beschnittenen innenliegenden Rand 17 der ersten Bahn 10 und dem beschnittenen innenliegenden Rand 17 der zweiten Bahn 11 gebildet. Diese neue Überlappung 16 wies eine Breite von etwa 0,508 mm (zwanzig mil) auf. Die beiden Bahnen 10, 11 wurden dann mit Ultraschall innerhalb der überlappenden Fläche verbunden, um ein einheitliches Gewebe zu bilden. Zu diesem Zweck wurde ein Ultraschallschweißgerät, das von Branson Ultrasonic Corporation hergestellt wird, verwendet. Die eine zusammenhängende Bahn wird dann wieder aufgewickelt.

Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann eine gekrümmte Walze 14 oder eine ballige Walze mit Erhebungen 12 versehen werden, drei Walzen in einer parallelen gemeinsamen Ebene können eine Mittelwalze 23 haben, die sowohl eingekerbt 13 ist als auch mit einer schnelleren Geschwindigkeit als die der Außenrollen 22 rotiert, etc.


Anspruch[de]
Verfahren zum Verbinden von Bahnen, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen einer Länge einer ersten Bahn (10), wobei die erste Bahn (10) eine erste Oberfläche und einen ersten Rand und einen zweiten Rand aufweist, wobei der erste und der zweite Rand der ersten Bahn (10) parallel zu der Länge der ersten Bahn (10) sind;

b) Bereitstellen einer Länge einer zweiten Bahn (11), wobei die zweite Bahn (11) eine zweite Oberfläche und einen ersten Rand und einen zweiten Rand aufweist, wobei der erste und der zweite Rand der zweiten Bahn (11) parallel zu der Länge der zweiten Bahn (11) sind;

c) Legen der ersten Bahn (10) über die zweite Bahn (11) in einander gegenüberliegender Beziehung, wobei der erste Rand der ersten Bahn (10) die zweite Bahn (11) berührt, um eine zweilagige Dicke der ersten Bahn (10) und der zweiten Bahn (11) zu bilden;

d) Verbinden der ersten Bahn (10) mit der zweiten Bahn (11) am ersten Rand der ersten Bahn (10), um eine Bindung (36) zu bilden, die sich neben dem ersten Rand der ersten Bahn (10) befindet;

e) Trennen der ersten Bahn (10) von der zweiten Bahn (11), um die zweilagige Dicke an der Bindung (36), die sich neben dem ersten Rand der ersten Bahn (10) befindet, und eine einlagige Dicke der ersten Bahn (10) oder der zweiten Bahn (11), die an die Bindung (36) angrenzt, zu erhalten;

f) Verbinden der ersten Bahn (10) mit der zweiten Bahn (11) zum zweiten Mal an der Bindung (36) in einer generellen Richtung, die eine Vektorkomponente, die senkrecht zur Ebene der ersten Bahn oder der zweiten Bahn (11) ist, aufweist, wobei sich die zweite Bindung neben der ersten Bindung (36) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bindungsschritt kontinuierlich über die Länge der Überlappung ausgeführt wird, und wobei vorzugsweise der Schritt des Verbindens der ersten Bahn (10) mit der zweiten Bahn (11) die Bildung der Bindung (36), die mit dem Mittelpunkt der Breite der Überlappung übereinstimmt, umfasst, und wobei mehr bevorzugt die Bindung (36) durch Auftragen eines Haftmittels auf die Breite der Überlappung gebildet wird, und wobei noch mehr bevorzugt die Bindung (36) durch Anwenden von Ultraschallenergie auf die Breite der Überlappung gebildet wird.






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