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用于在橫向移位位置高速且連續(xù)地將條材料施加到移動(dòng)的片狀基底材料上的系統(tǒng)和方法

文檔序號(hào):1198782閱讀:125來源:國(guó)知局
專利名稱:用于在橫向移位位置高速且連續(xù)地將條材料施加到移動(dòng)的片狀基底材料上的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在基底材料上的橫向移位位置連續(xù)地將條材料施加并固定到縱向地移動(dòng)穿過制造線的片狀基底材料上的系統(tǒng)、其組件和方法。更具體地講,本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)和組件,它們連續(xù)地從連續(xù)供應(yīng)源拉出相應(yīng)的條材料和片狀基底材料,并且當(dāng)所述兩種材料進(jìn)入到將條材料固定到基底材料上的接合機(jī)構(gòu)中時(shí),橫跨基底材料的縱向而橫向移位條材料。本發(fā)明也涉及一種用于在縱向材料進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)中時(shí)連續(xù)地調(diào)節(jié)所述縱向材料中的應(yīng)變的系統(tǒng)、其組件和方法。
背景技術(shù)
目前,可穿著制品諸如一次性尿布、一次性訓(xùn)練褲、一次性成人失禁衣服等是由各種類型的片狀材料或條狀材料制成的。這些材料可包括由合成聚合物和/或天然纖維形成的非織造纖維網(wǎng)(“非織造材料”)、聚合物膜、彈性股線、條或片、或這些材料的組合體或?qū)訅后w。在典型的制品中,取決于產(chǎn)品的特定部件,各種類型的非織造材料和/或?qū)訅后w形成以下部件的至少一個(gè)組件外部面向衣服層(“底片”)、內(nèi)部面向身體層(“頂片”)和各種內(nèi)部層、箍、包層或其他部件。這些組件的片狀材料或條狀材料通常是以大的連續(xù)卷材或者連續(xù)縱向片材料或條材料箱的形式提供的,所述連續(xù)縱向片材料或條材料以折迭形式收攏和橫向折疊。這些制品通常是在相對(duì)復(fù)雜的制造線上制造的。所需材料的供應(yīng)源被放置在每條生產(chǎn)線的前部。當(dāng)某個(gè)生產(chǎn)線需要用于制造制品的材料時(shí),其從所述材料的相應(yīng)的供應(yīng)源連續(xù)地縱向拉出所述材料。當(dāng)特定材料從所述供應(yīng)源中被拉出并且行進(jìn)穿過生產(chǎn)線以結(jié)合到最終產(chǎn)品中時(shí),其可被翻轉(zhuǎn)、移位、折疊、層壓、焊接、模壓、壓花、粘結(jié)到其他組件上、切割等,最終由機(jī)器成形為成品的結(jié)合部分。所有這些均是以經(jīng)濟(jì)上所要求的生產(chǎn)速率例如450 件或更多件產(chǎn)品/生產(chǎn)線/分鐘進(jìn)行的。一般來講,為經(jīng)濟(jì)起見,增加生產(chǎn)速率是一個(gè)永恒的目標(biāo)。已開發(fā)出了一種用于可穿著吸收制品諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲或成人失禁內(nèi)衣的新型設(shè)計(jì)。所述制品具有如下的部件所述部件賦予制品可吸引消費(fèi)者的內(nèi)衣-貼身短內(nèi)褲狀的貼合性、感覺和外觀。賦予制品這種貼合性、感覺和外觀的部件中包括環(huán)繞穿著者腿部的相應(yīng)的腿部開口周圍的彈性帶。彈性帶可由例如一個(gè)或多個(gè)彈性材料諸如斯潘德克斯的股線或條形成,所述股線或條與一個(gè)或多個(gè)非織造材料或薄膜材料的條粘結(jié)以形成帶狀彈性條材料。在所述的可穿著吸收制品的設(shè)計(jì)中,將這些彈性帶固定或粘結(jié)到基底外覆蓋件(底片)材料的外表面上,使每一彈性帶的下側(cè)邊緣與相應(yīng)的腿部開口基本上共邊以產(chǎn)生整潔地完成的有帶的外觀。彈性條材料在固定到底片材料上之前可受到縱向應(yīng)變,從而彈性條材料的后續(xù)松弛導(dǎo)致底片材料收攏在腿部開口周圍以便改善貼合性和舒適性。迄今為止,所述的設(shè)計(jì)僅是通過手工制造技術(shù)或有限的機(jī)器輔助制造技術(shù)以極低的速率生產(chǎn)的,所述速率對(duì)于將所述設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)上合算的方式生產(chǎn)為有前途的(即,價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)性的)消費(fèi)品來講是太低了。
所述設(shè)計(jì)所帶來的問題中包括確定如何可將彈性條材料以某種方式在所述設(shè)計(jì)所要求的位置且以經(jīng)濟(jì)上合算的生產(chǎn)速度例如450件或更多件/分鐘精確地放置并固定到基底底片材料上,所述方式是可靠的、能夠最小化浪費(fèi)、并且最大化所述帶的放置和固定過程的一致性和品質(zhì)。據(jù)設(shè)想,條材料將在基底材料以生產(chǎn)速度縱向移動(dòng)穿過制造線時(shí),在橫向變化的設(shè)計(jì)所要求的位置施加并固定到基底底片材料上。在這些情況下,一個(gè)特定問題是確定如何快速且重復(fù)地來回橫向移位此類條材料進(jìn)入到接合/粘結(jié)機(jī)構(gòu)中時(shí)的位點(diǎn),而不導(dǎo)致通常柔性的布狀條材料在其進(jìn)入到接合/粘結(jié)機(jī)構(gòu)之前發(fā)生“擰繩”(縱向折疊或聚攏到其自身上)。一個(gè)潛在的相關(guān)問題在于調(diào)節(jié)彈性條材料在其固定到基底材料上時(shí)的應(yīng)變。如果經(jīng)受縱向應(yīng)變的彈性條材料在其被夾緊的兩個(gè)點(diǎn)之間橫向移位,則這將導(dǎo)致應(yīng)變發(fā)生變化。因此,在彈性條材料被固定到基底材料上時(shí)橫向移位它可導(dǎo)致條材料在固定到基底上時(shí)產(chǎn)生縱向應(yīng)變的變化。在一些情況下,這會(huì)具有不可取的效應(yīng)。如果存在一種系統(tǒng)、設(shè)備和/或方法用以解決上述一個(gè)或多個(gè)問題,則將是有利的。發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)例中,本發(fā)明可包括一種用于調(diào)節(jié)以連續(xù)形式被施加到片材料上的彈性縱向材料中的縱向應(yīng)變的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括片材料的連續(xù)供應(yīng)源;彈性縱向材料的連續(xù)供應(yīng)源;第一喂料輥和第二喂料輥,所述喂料輥具有相應(yīng)的周向表面和它們之間的喂料輥隙,彈性縱向材料縱向穿過所述喂料輥隙,第一喂料輥或第二喂料輥中的至少一個(gè)由進(jìn)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng),進(jìn)給馬達(dá)被操作從而以某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度來轉(zhuǎn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)的第一輥或第二輥,所述旋轉(zhuǎn)速度為被驅(qū)動(dòng)的第一喂料輥或第二喂料輥的周向表面賦予第一線速度;以及第一接合輥和第二接合輥,所述接合輥具有相應(yīng)的周向表面和它們之間的接合輥隙,片材料和彈性縱向材料在縱向上穿過所述接合輥隙,第一接合輥或第二接合輥中的至少一個(gè)以某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度被驅(qū)動(dòng),所述旋轉(zhuǎn)速度為被驅(qū)動(dòng)的第一接合輥或第二接合輥的周向表面賦予第二線速度,其中彈性縱向材料在下游路徑中從喂料輥隙移動(dòng)至接合輥隙,其中第一線速度是相對(duì)于第二線速度通過進(jìn)給馬達(dá)受控的,以沿下游路徑在至少一個(gè)位置調(diào)節(jié)彈性縱向材料中的縱向應(yīng)變。附圖概述

圖1為可穿著制品如其可被人穿著時(shí)的透視圖;圖2為平坦展開示出的可穿著制品諸如圖1所示可穿著制品的外底座組件的平面圖,外側(cè)(面向衣服的)表面面對(duì)觀察者,所示出的是所述可穿著制品在完成之前的狀況;圖3為材料的部分地完成的部分的平面圖,外底座組件諸如圖2所示的外底座組件可從所述部分切出;圖4為系統(tǒng)組件的透視圖,所述組件包括一對(duì)條導(dǎo)向臂和接合機(jī)構(gòu);圖5為被示出為將條材料引導(dǎo)到一對(duì)接合輥中的一對(duì)條導(dǎo)向臂的示意圖;圖6A-6D分別為條導(dǎo)向臂的透視圖、側(cè)視圖、前視圖和后視圖;圖7為條導(dǎo)向臂的另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖;圖8為被示出處在將條材料固定到片材料上的過程中的系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖,所述系統(tǒng)包括喂料機(jī)構(gòu)、條導(dǎo)向臂、伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu);
圖9為被示出為處在將條材料固定到片材料上的過程中的系統(tǒng)的示意性頂視圖, 所述系統(tǒng)包括喂料機(jī)構(gòu)、條導(dǎo)向臂、伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu);圖10為被示出為處在將條材料固定到片材料上的過程中的系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖,所述系統(tǒng)包括喂料機(jī)構(gòu)、條導(dǎo)向臂的另一個(gè)實(shí)施方案、伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu);圖Ila和lib為被示出具有并置的條材料的分別處在兩個(gè)相異位置的條導(dǎo)向臂的透視圖;圖Ilc和Ild為系統(tǒng)的透視圖,所述系統(tǒng)包括分別處在兩個(gè)相異位置的條導(dǎo)向臂, 所述條導(dǎo)向臂被示出具有并置的條材料并且從其中穿過而向下游朝一對(duì)接合輥移動(dòng);并且圖12為被示出為處在將條材料固定到片材料上的過程中的系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖,所述系統(tǒng)包括喂料機(jī)構(gòu)、條導(dǎo)向臂、伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu);圖13為被示出為處在將條材料固定到片材料上的過程中的系統(tǒng)的示意性頂視圖,所述系統(tǒng)包括喂料機(jī)構(gòu)、條導(dǎo)向臂、伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu);圖14為幾何示意圖,示出了條路徑長(zhǎng)度由于條導(dǎo)向臂的樞轉(zhuǎn)而變化的實(shí)例;圖15A為基底材料的相應(yīng)部分和彈性條材料的相應(yīng)部分的示意性平面圖,分別被示出為不起皺的和松弛的;圖15B為被示出為不起皺的基底材料的相應(yīng)部分和被示出處于應(yīng)變狀況的彈性條材料的相應(yīng)部分的示意性平面圖;圖15C為基底材料的一部分的示意性平面圖,所述部分被示出沿處于松弛狀況的彈性條材料的固定部分具有縐紋;并且圖15D為基底材料的一部分的示意性平面圖,所述部分沿處于松弛狀況的彈性條材料的固定部分具有縐紋。示例性實(shí)施方案詳述本文所公開的量綱和值不旨在被理解為嚴(yán)格地限于所述的精確值。相反,除非另外指明,每個(gè)這樣的量綱均是指所引用數(shù)值和圍繞那個(gè)數(shù)值的功能上等同的范圍。例如,所公開的量綱“40mm”旨在表示“約40mm”。^X為了該說明起見,以下術(shù)語(yǔ)具有下文所述的含義連接的涉及兩個(gè)機(jī)械組件之間的關(guān)系,除非另外指明,“連接的”是指所述組件彼此直接物理連接,或通過中間組件間接地彼此物理連接。除非另外指明,“連接的”不旨在隱含或局限于導(dǎo)致所述組件變成相對(duì)于彼此固定不動(dòng)的連接。連續(xù)供應(yīng)源涉及形成產(chǎn)品各組件的片狀材料或條狀材料的供應(yīng)源,是指卷材上的或折疊的折迭形式(“花彩的”)的某個(gè)長(zhǎng)度的此類材料,從而所述材料可由機(jī)器以縱向或線性形式從其中拉出,以從一個(gè)此類長(zhǎng)度制造出某個(gè)數(shù)量的部件或產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)注意,此類長(zhǎng)度不是無窮大的長(zhǎng)度,“連續(xù)供應(yīng)源”不旨在排除但也不旨在必定是指無窮大的或沒有端部的供應(yīng)源。下游涉及制造線的組件,其涉及材料穿過制造線朝產(chǎn)品的完成向前行進(jìn)的方向或取向。橫向(及其各種形式)涉及縱向,其是指橫向于縱向??v向(及其各種形式)涉及機(jī)械系統(tǒng)組件或產(chǎn)品組件的部件,其是指基本上平行于或沿所述組件的最長(zhǎng)尺度線??v向涉及產(chǎn)品組件,其是指沿所述組件的基本上平行于所述組件穿過制造線朝產(chǎn)品的完成向前行進(jìn)的方向的任何線。伺服馬達(dá)任何具有旋轉(zhuǎn)輸出傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá),所述馬達(dá)適于被控制而使得傳動(dòng)軸可以恒定的、變化的及連續(xù)變化的、使用者選定的或使用者編程的以下物理量旋轉(zhuǎn)(在性能限度內(nèi))角速度、角加速度/減速度、旋轉(zhuǎn)方向和/或旋轉(zhuǎn)停止或反轉(zhuǎn)位置。條材料是指任何帶狀、條狀、索帶狀或條帶狀材料,所述材料當(dāng)被縱向延伸時(shí)具有最大縱向尺度,并且在基本上垂直于縱向尺度的平面中具有橫截面,所述橫截面具有等于或大于約2. 5的縱橫比或?qū)挾葘?duì)厚度的比率。該術(shù)語(yǔ)包括但不限于具有基本上矩形或基本上橢圓形橫截面、以及細(xì)長(zhǎng)但不規(guī)則橫截面的材料。該術(shù)語(yǔ)包括但不限于天然材料或合成材料、布料或布狀材料、織造或非織造材料或薄膜,并且包括但不限于非彈性材料、彈性和/或彈性化材料。該術(shù)語(yǔ)包括但不限于同質(zhì)條狀材料、纖維質(zhì)條狀材料和裝配的或復(fù)合的條狀材料諸如層壓體或其他相異材料的組合件諸如一個(gè)或多個(gè)彈性股線或條被定位成緊靠一個(gè)或在兩個(gè)或更多個(gè)薄膜條、布料或非織造材料條之間所構(gòu)成的組合件。上游涉及制造線的組件,其涉及與材料穿過制造線朝產(chǎn)品的完成向前行進(jìn)的方向或取向相對(duì)的方向或取向。可穿著制品的實(shí)例和所提出的制造問題產(chǎn)品諸如可穿著制品10如其可被人穿著時(shí)的實(shí)例描繪于圖1中??纱┲破?0具有面向衣服的外覆蓋件或底片20、腰帶30和一對(duì)腿圍40。底片20可為彈性的或可拉伸的,并且可至少部分地由非織造材料或非織造材料和聚合物膜的層壓體形成。底片材料的各種可能的實(shí)例描述于美國(guó)專利6,884,494 ;6,878,647 ;6,964,720 ; 7,037,569 ;7,087,287 ;7,211,531 ;7,223,818 ;7,270,861 ;7,307,031 ;和 7,410,683 ;以及美國(guó)公布的專利申請(qǐng)公布 2006/0035055 ;2007/0167929 ;2007/0218425 ;2007/0249254 ; 2007/0287348 ;2007/0293111 ;和 2008/0045917 中。為了使它們可有助于所期望的貼合性、感覺和外觀,可期望腰帶30和腿圍40至少部分地由彈性材料諸如彈性條材料形成。彈性條材料可通過例如將一個(gè)或多個(gè)彈性聚合物材料的股線或條夾置在例如兩個(gè)外部非織造材料和/或薄膜條之間來形成。在一個(gè)實(shí)例中,彈性條材料可通過如下方式來形成首先縱向拉伸所述一個(gè)或多個(gè)彈性聚合物材料的股線或條,然后將所述兩個(gè)外部非織造材料和/或薄膜條粘結(jié)在其雙側(cè)上以將拉伸的彈性聚合物材料夾置在它們之間。當(dāng)允許彈性聚合物材料松弛時(shí),其將導(dǎo)致粘結(jié)的非織造材料和/或薄膜條橫向起皺。所得橫向縐紋將包括縱向收攏的材料,所述縱向收攏的材料適應(yīng)于與彈性條材料一起縱向拉伸。在特定實(shí)例中,彈性條材料可由多個(gè)例如三至九個(gè)彈性體材料諸如斯潘德克斯的股線形成,所述股線夾置在兩個(gè)粘結(jié)在一起的外部非織造材料和 /或薄膜條之間,其中彈性體股線在粘結(jié)之前是拉伸的,從而導(dǎo)致彈性條材料具有外部材料的橫向縐紋。在另一個(gè)實(shí)例中,彈性條材料可由在僅一側(cè)上粘結(jié)到單一非織造材料或薄膜條上的彈性薄膜條或一個(gè)或多個(gè)彈性股線形成。在另一個(gè)實(shí)例中,彈性條材料可由具有所期望的固有彈性性能的單一彈性薄膜材料的條或單一非織造材料的條形成。為了平衡經(jīng)濟(jì)、外觀、貼合性和舒適性目標(biāo),用于腰帶30的條材料可為例如大約 10-50mm寬,或大約10_35mm寬,或大約10-30mm寬,或甚至大約10_25mm寬。使用典型的材料時(shí),在松弛且未壓縮狀態(tài)中,用于腰帶的條材料可為例如大約l_4mm厚,或甚至大約1. 5-2. 5mm厚。因此,用于腰帶的所述特定條材料可具有基本上垂直于其最長(zhǎng)縱向尺度的橫截面,所述橫截面具有從上述的寬度和厚度范圍計(jì)算出的以下范圍內(nèi)的縱橫比大約 10 4(2.5)至50 1(50)的寬大范圍、大約10 4(2.5)至25 1(25)的窄小范圍、或任何中間范圍。為了平衡經(jīng)濟(jì)、外觀、貼合性和舒適性目標(biāo),用于腿圍40的條材料可為例如大約10-30mm寬,或大約10_25mm寬,或大約10-20mm寬,或甚至大約15_20mm寬。使用典型的材料時(shí),在松弛且未壓縮狀態(tài)中,用于腿圍的條材料可為例如大約l_4mm厚,或甚至大約1.5-2. 5mm厚。因此,用于腿圍的所述特定條材料可具有垂直于其最長(zhǎng)縱向尺度的橫截面,所述橫截面具有從上述的寬度和厚度范圍計(jì)算出的以下范圍內(nèi)的縱橫比大約 10 4(2.5)至30 1(30)的寬大范圍、大約15 4(3.75)至20 1(20)的窄小范圍、或任何中間范圍。在一個(gè)實(shí)例中,可形成彈性腿圍40和/或腰帶30的彈性條材料可在被固定到底片20上之前受到縱向應(yīng)變,并且在處于應(yīng)變狀態(tài)期間固定到底片20上。緊接在固定到底片20上并完成制品之后,腰帶30和/或腿圍40的松弛將導(dǎo)致制品中的腰部開口和/或腿部開口收攏以致更緊密且更舒適地貼合在穿著者的腰部和腿部周圍。圖2為可穿著制品諸如圖1所繪的可穿著制品在最終裝配之前平坦展開時(shí)的外底座觀的面向衣服側(cè)的平面圖,所述吸收制品具有固定彈性條材料。外底座觀包括底片20, 所述底片具有固定的彈性前腰帶部分和后腰帶部分30a,30b以及腿圍40。為了形成完成的制品10 (圖1),外底座觀(圖幻可在橫向線35處或圍繞所述橫向線橫向折疊(面向衣服側(cè)朝外)以使前腰邊緣M重疊地接觸后腰邊緣26。然后相應(yīng)的重疊的腰部邊緣對(duì)可以任何合適的方式固定在一起,諸如通過壓縮粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、超聲波粘結(jié)等固定在一起,以形成側(cè)縫邪(圖1)。外底座觀可通過如下方式形成在上游過程中的所需位置中,從其上已固定有彈性條材料的連續(xù)材料片切出外底座的所述設(shè)計(jì)輪廓。圖3描繪了外底座的部分地完成的部分51的平面圖,所述部分從基底底片材料50的連續(xù)供應(yīng)源形成,其中連續(xù)長(zhǎng)度的條材料 42固定到其上,這是所述部分可在制造線中緊接在條材料42固定到底片材料50上之后所顯現(xiàn)的狀況。緊接在條材料42以圖3所示的構(gòu)型固定到底片材料50上(并且有可能施加附加彈性條材料(未示出)以形成腰帶)之后,部分地完成的部分51可沿底片設(shè)計(jì)輪廓 21 (由圖3中的虛線指示)切出以產(chǎn)生外底座觀(圖2)。可認(rèn)為本發(fā)明適用于任何目的,所述目的包括將條材料在基底材料的橫向變化的位置中施加到基底材料上。因此,在一個(gè)實(shí)例中,可認(rèn)為本發(fā)明適用于如下方面將條材料定位、施加并固定到基底材料上以形成產(chǎn)品或其一部分,例如一次性可穿著制品的外底座的部分地完成的部分51 (圖幻??烧J(rèn)為在由一次性可穿著制品的制造線所舉例說明的生產(chǎn)速度下,本發(fā)明尤其適用于該目的。用來制造所述種類的可穿著制品的這種典型的制造線可生產(chǎn)450件或更多件成品/分鐘。在450件/分鐘下,底片材料50可在如圖3中的箭頭所示的縱向上以大約206米/分鐘縱向移動(dòng)穿過生產(chǎn)線。參見圖3,要求設(shè)備按重復(fù)方式以對(duì)應(yīng)的速率例如450次循環(huán)/分鐘(7. 5次循環(huán)/秒)或更大的速率橫向移位條材料42以便在所需位置固定到基底上。所述設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠基本上精確地將條材料42定位在諸如圖3所示的橫向變化的位置,然后在那些位置中將條材料42固定到底片材料50上。此外,如前所述,可期望在固定到底片材料50上之前縱向地應(yīng)變條材料42,并且能夠?qū)⑺鰲l在應(yīng)變狀況中定位并固定到底片材料上。對(duì)于某些目的諸如本文所述的那些,可期望將條材料42在平坦?fàn)顩r中施加并固定到基底底片材料50上,這幫助提供具有均勻?qū)挾?例如,所述條的寬度)和厚度并且平坦放置在基底材料上的腿圍。也可期望通過某種方法來施加條材料42,所述方法最小化所述施加的條寬度的減小,所述減小可導(dǎo)致“輪廓誤差”。不可接受的輪廓誤差可起因于當(dāng)條材料被拉出輥之間的輥隙點(diǎn)時(shí)其所受到的橫向移位,所述橫向移位發(fā)生得如此突然以致輥隙點(diǎn)沒具有足夠的時(shí)間隨著所述橫向運(yùn)動(dòng)一起移位,使得所述條被拉出時(shí)發(fā)生歪斜。在某些制造條件下,當(dāng)機(jī)器組件以所需的制造速度橫向移位柔性的條材料時(shí),所述柔性的條材料可(甚至在縱向張力下)表現(xiàn)出易于縱向地折疊或聚攏到其自身上或“擰繩”。據(jù)信該問題是相對(duì)柔性的條狀材料的特征。不受理論的束縛,據(jù)信對(duì)于任何特定的條狀材料,該問題均會(huì)隨著寬度對(duì)厚度的比率(橫截面縱橫比)的增加而增加。據(jù)信對(duì)于具有本文所述性質(zhì)的柔性的材料,當(dāng)它們具有大約2. 5或更大的橫截面縱橫比時(shí),該問題可開始變得顯著起來。當(dāng)給定材料的橫截面縱橫比增加時(shí),該問題變得更加顯著。據(jù)信隨著橫跨所述材料寬度的柔性的增加(沿縱向線的柔韌性增加),該問題也變得更加顯著。也據(jù)信隨著所述材料中的縱向張力的減小,該問題變得更加顯著。此外,當(dāng)試圖以所需的制造速度快速地橫向移位穿過外界空氣的一段懸跨的條材料時(shí),空氣阻力/摩擦可有助于發(fā)生擰繩。如果以足夠高的速度橫向移位穿過外界空氣的一段懸跨的柔性的條材料,則與空氣的摩擦可導(dǎo)致這段條材料反常地合股和/或擰繩。如果條材料42在其進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)中以便固定到底片材料50上時(shí)發(fā)生擰繩,則若干種可能的不可取的結(jié)果中包括具有寬度缺陷、 厚度缺陷、放置缺陷、感覺和/或外觀缺陷的非均勻的腿圍。下文描述了制造線組件的一種組合,所述組件包括接合機(jī)構(gòu)上游的導(dǎo)向件,所述接合機(jī)構(gòu)將條材料和基底片材料推擠并固定在一起。所述組件也可包括用于當(dāng)條材料進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)中時(shí)調(diào)節(jié)其中的應(yīng)變的機(jī)構(gòu)。據(jù)信所述組合中的組件以及所述組合均為組件和系統(tǒng)的實(shí)施方案,所述組件和系統(tǒng)可有效地以制造過程所要求的速度在相對(duì)于縱向橫向變化的位置將條材料連續(xù)地固定到基底片材料上,同時(shí)減小或避免上文所更詳述的條材料的擰繩問題。所述應(yīng)變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案可使得在條材料固定到基底片材料上時(shí)能夠有效地調(diào)節(jié)其中的應(yīng)變。泡丨造線系統(tǒng)禾Π用于將I材料定擬并固定至I丨片材料上的組件的組合的實(shí)仿U圖4為透視圖,描繪了制造線組件的一種布置的一個(gè)實(shí)例。所述組件可包括至少一個(gè)具有可旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)軸151的伺服馬達(dá)150。條導(dǎo)向臂100可通過耦合環(huán)109安裝到傳動(dòng)軸151。耦合環(huán)109可在其中具有傳動(dòng)軸腔體112(下文詳述并描繪于圖6B,6D中)以接納傳動(dòng)軸151的端部。耦合環(huán)109可以任何合適的方式安裝到傳動(dòng)軸151的端部,所述方式防止條導(dǎo)向臂100相對(duì)于傳動(dòng)軸151的基本的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)/運(yùn)動(dòng),所述方式包括例如通過焊接、壓力配合、鍵合、花鍵配合、定位螺釘?shù)取H欢?,在一些情況下,涉及可能對(duì)傳動(dòng)軸151和/或伺服馬達(dá)150造成改變、修改、損害或破壞的焊接和其他用于安裝的裝置可被認(rèn)為是不可取的, 其原因可包括增加的復(fù)雜性和系統(tǒng)裝配的花費(fèi)、以及潛在的在不必也修理或置換伺服馬達(dá)150的情況下置換磨損的或斷裂的條導(dǎo)向臂100時(shí)的復(fù)雜性或挫折。諸如定位螺釘之類的裝置可能不可靠,因?yàn)椴僮髌陂g的應(yīng)力和振動(dòng)可導(dǎo)致它們松掉或損壞。因此,一個(gè)實(shí)例包括錐形鎖環(huán),以作為用于將耦合環(huán)109安裝到傳動(dòng)軸151上的裝置。這種錐形鎖環(huán)的一個(gè)合適的實(shí)例為得自Fenner Drives (Leeds, UK)的TRANT0RQUE無鍵襯套。合適的伺服馬達(dá)的實(shí)例包括得自Rockwell Automation, Inc. (Milwaukee, Wisconsin)的被命名為MPL-B330P和MPL-B4560F的伺服馬達(dá)。將所選擇的伺服馬達(dá)編程以引發(fā)條材料42相對(duì)于底片材料50的橫向位置并且產(chǎn)生部分地完成的部分51,這將取決于特定的制品設(shè)計(jì)。條導(dǎo)向件102可定位在條導(dǎo)向臂100上的下游位置。所述組件可被布置成使得條導(dǎo)向件102為接合機(jī)構(gòu)200的上游。在圖4所示的實(shí)例中,接合機(jī)構(gòu)200可包括第一接合輥和第二接合輥201,202,所述接合輥圍繞沿基本上平行的軸線定位的軸線203,204旋轉(zhuǎn)。合適的利用了輥的接合機(jī)構(gòu)的實(shí)例描述于例如授予Ball等人的美國(guó)專利4,854,984 和4,919,738中。在這些類型的機(jī)構(gòu)中,第一接合輥201可在其表面上具有被布置成一個(gè)或多個(gè)線或圖案的一個(gè)或多個(gè)具有基本上均勻高度的隆起。第一接合輥201和第二接合輥 202可由直接或間接地作用在一個(gè)或兩個(gè)軸線203,204上的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器諸如波紋管型氣動(dòng)式致動(dòng)器205推擠在一起,從而以前述專利中所述的方式在條材料和片材料的隆起下提供并調(diào)節(jié)壓縮,所述條材料和片材料一起穿過輥之間的輥隙。利用壓縮作為產(chǎn)生粘結(jié)的主要方法的接合機(jī)構(gòu)諸如但不限于前述專利中所述的機(jī)構(gòu)使得相應(yīng)的片狀聚合材料或條狀聚合材料通過如下方式粘結(jié)沿輥輥隙線,在隆起的下面將相應(yīng)的材料快速地壓縮在一起。不受理論的束縛,據(jù)信隆起下面的快速壓縮導(dǎo)致相應(yīng)的材料從隆起的下面快速地變形并部分地?cái)D壓在一起,從而在隆起下面和/或在隆起周圍形成纏結(jié)的或組合的材料結(jié)構(gòu)。在隆起處或圍繞隆起產(chǎn)生焊接或焊接狀結(jié)構(gòu)。在一些情況下,壓縮粘結(jié)提供某些優(yōu)點(diǎn),包括相對(duì)的簡(jiǎn)單性和成本有效性。這可減小或消除對(duì)如下系統(tǒng)的需要依賴于例如粘合劑以及用以操縱和施用它們的機(jī)構(gòu)的更復(fù)雜的接合系統(tǒng)和粘結(jié)系統(tǒng)、或需要熱源、超聲波源等的焊接粘結(jié)系統(tǒng)。不受理論的束縛,據(jù)信在至少某些情況下, 這些優(yōu)點(diǎn)基本上獨(dú)立于線速度的變化,包括在目前已知的用于制造一次性尿布和訓(xùn)練褲的在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的范圍內(nèi)的線速度。圖5為示意圖,其示出了諸如圖4所示組件的一種布置可如何操作以將條材料固定到基底材料上?;椎灼牧?0以及一個(gè)或多個(gè)條材料42的條可在箭頭所示的相應(yīng)的縱向上從相應(yīng)的供應(yīng)源60,61朝接合機(jī)構(gòu)200被縱向拉出。被選擇用于特定應(yīng)用的條材料 42可具有橫截面縱橫比諸如可穿著制品的前述實(shí)例中所述的橫截面縱橫比。接合機(jī)構(gòu)200 可包括第一接合輥和第二接合輥201,202。在接合機(jī)構(gòu)200的上游,所述一個(gè)或多個(gè)條材料42的條沿一個(gè)或多個(gè)條導(dǎo)向臂100移動(dòng)。當(dāng)它們沿條導(dǎo)向臂100移動(dòng)時(shí),條材料42的條可分別被條保持器延伸部110和條導(dǎo)向件102可滑動(dòng)地保持在條導(dǎo)向臂100上的上游和下游位置。所述系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)和裝備成將條材料42壓縮粘結(jié)到底片材料50上,如上所述。 在另一個(gè)實(shí)例中,可在接合機(jī)構(gòu)200的上游將粘合劑施用到條材料42上,并且接合機(jī)構(gòu)200 可將條材料42按壓到基底底片材料50上以在它們之間形成粘合劑粘結(jié)。在這后一個(gè)實(shí)例中,接合機(jī)構(gòu)200也可包括接合輥201,202,所述接合輥用來將條材料42和底片材料50推擠并壓縮在一起以形成所述粘合劑粘結(jié)。
參見圖4和5,所述一個(gè)或多個(gè)條導(dǎo)向臂100可具有耦合環(huán)109,所述耦合環(huán)安裝到一個(gè)或多個(gè)伺服馬達(dá)150的可旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)軸151上。所述一個(gè)或多個(gè)伺服馬達(dá)150可通過合適的編程來操作以來回地樞轉(zhuǎn)導(dǎo)向臂100使得條導(dǎo)向件102(沿旋轉(zhuǎn)路徑以相應(yīng)的弧線)橫跨縱向而橫向移動(dòng),以導(dǎo)致條材料42在其進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)200中時(shí)被橫向移位并且相對(duì)于基底底片材料50的縱向而有變化地定位,如制品設(shè)計(jì)所要求的那樣。然后接合機(jī)構(gòu) 200可在所需的位置將條材料42固定到底片材料50上,從而導(dǎo)致完成的部分51 (也示出于圖3中且上文已作過描述)退出接合機(jī)構(gòu)200并向下游移動(dòng)以用于后面的制造步驟。所述一個(gè)或多個(gè)伺服馬達(dá)150可定位成使得條導(dǎo)向件102的弧形路徑發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)。如果所述組件被布置成使得條導(dǎo)向件102的弧形路徑基本上平行于包含接合輥201,202之間的輥隙線的平面,則消除了條材料進(jìn)入到輥隙中時(shí)的角度的一種變化模式。不受理論的束縛,據(jù)信這種布置簡(jiǎn)化和/或改善了對(duì)條材料橫向移位的控制和/或?qū)Q繩的避免。條導(dǎo)向件和導(dǎo)向臂條導(dǎo)向件102的一個(gè)實(shí)例分別描繪于透視圖、側(cè)視圖、前視圖和后視圖,即圖6A, 6B,6C和6D中。條導(dǎo)向件102可定位在或定位成靠近條導(dǎo)向臂100的下游端部。條導(dǎo)向臂 100可從耦合環(huán)109伸出。在所示的實(shí)例中,條導(dǎo)向件102、條導(dǎo)向臂100和耦合環(huán)109可由鋁合金形成,并且也可整體成形。在一些情況下,具有相對(duì)高的強(qiáng)度對(duì)重量比率的材料可為所期望的。其他合適材料的實(shí)例可包括工程塑料(諸如聚碳酸酯熱塑性塑料,例如LEXAN)、鋁、鈦合金、用碳纖維、石墨纖維、聚酰胺纖維、金屬纖維和/或玻璃纖維加固的熱塑性或熱固性樹脂、或其他碳纖維、石墨纖維、聚酰胺纖維、金屬纖維和/或玻璃纖維復(fù)合材料。參見圖6A和6C,可觀察到條導(dǎo)向件102可被成形成具有限定U形狀的內(nèi)表面,條材料橫跨所述表面縱向移動(dòng)。為了該說明起見,術(shù)語(yǔ)“U形狀”旨在被廣泛地理解為包括位于平面內(nèi)的相對(duì)于所述平面內(nèi)的某條線的任何二維圖形,所述圖形具有沿所述線的中間直部、或所述線與之相切的中間彎曲部分、以及兩個(gè)側(cè)部,每個(gè)側(cè)部均位于所述平面內(nèi)且在所述線的同一側(cè)上,并且每個(gè)側(cè)部均在一個(gè)或多個(gè)方向上背離所述線從所述中間部分延伸。 如果中間部分是彎曲的,則側(cè)部可連續(xù)地或不連續(xù)地具有此類彎曲;因此,例如,形成圓的任何部分的弧線均在本文的“U形狀”的定義內(nèi)。作為另一個(gè)實(shí)例,該術(shù)語(yǔ)包括“C”形狀、槽或開口溝道橫截面形狀、馬蹄形狀等。除非另外指明,所述側(cè)部無需終止于間斷點(diǎn)。因此, 除非另外指明,該術(shù)語(yǔ)也包括滿足前述定義的閉合圖形,諸如但不限于圓、卵形、橢圓形、矩形、正方形等的任何部分。除非另外指明,不旨在隱含或要求關(guān)于特定軸線的對(duì)稱性。不隱含或預(yù)期針對(duì)U形狀的相對(duì)于所述系統(tǒng)的其他組件的空間取向的限制;例如,在所述系統(tǒng)內(nèi),U形狀相對(duì)于字母“U”可為倒置的;見例如圖5中的條導(dǎo)向件102。參見圖6C,在所示的實(shí)例中,U形狀可具有基本上限定一個(gè)半圓的中間部分103、 和兩個(gè)基本上直的側(cè)部10 ,104b。不受理論的束縛,據(jù)信對(duì)于本文所設(shè)想的目的來講,此類形狀的中間部分103可比其他可能的U形狀更有效。據(jù)信當(dāng)條導(dǎo)向臂100在操作期間來回樞轉(zhuǎn)時(shí),此類基本上半圓的形狀使得條材料在條導(dǎo)向件102內(nèi)更容易且更平滑地作左右橫向運(yùn)動(dòng),從而與用其他可能的形狀所可能獲得的效果相比,允許更好地控制對(duì)條材料的橫向移位,并且允許具有更好的防止發(fā)生擰繩的能力。
仍然參見圖6C,條導(dǎo)向件102可具有第一條邊緣障礙物和第二條邊緣障礙物 105a, 10 ,它們?cè)趥?cè)部104a,104b上基本上終止或構(gòu)成基本上突然間斷處。第一條邊緣障礙物和第二條邊緣障礙物105a,105b可從側(cè)部104a,104b且向內(nèi)朝彼此延伸,并且可終止于彼此不相及的點(diǎn)以留下下游條插入間隙108。第一條邊緣障礙物和第二條邊緣障礙物諸如105a,10 處所示的那些在操作期間可用來將條材料保持在條邊緣導(dǎo)向件102內(nèi),從而防止其一直向上拱起并脫離側(cè)部并且掉出條導(dǎo)向件之外。參見圖7,在另一個(gè)實(shí)例中,條導(dǎo)向件102可具有第一條邊緣導(dǎo)向件和第二條邊緣導(dǎo)向件106a,106b,它們?cè)趥?cè)部104a,104b上基本上終止或構(gòu)成基本上突然間斷處。第一條邊緣導(dǎo)向件和第二條邊緣導(dǎo)向件106a,106b可從側(cè)部10 , 104b的端部向內(nèi)朝彼此延伸,然后朝中間部分103延伸,然后可終止于與中間部分103不相及的點(diǎn)。在圖7所示的實(shí)例中,如同圖6A所示的實(shí)例的情況一樣,在第一條邊緣導(dǎo)向件和第二條邊緣導(dǎo)向件106a, 106b之間可存在下游條插入間隙108。第一條邊緣導(dǎo)向件和第二條邊緣導(dǎo)向件諸如106a, 106b處所示的那些可用來在操作期間將條材料保持在條邊緣導(dǎo)向件102內(nèi),并且當(dāng)條材料在操作期間移位并從側(cè)部10 ,104b向上拱起時(shí),也可有效地提供附加保證,確保條材料的縱向邊緣不發(fā)生縱向折疊或翻轉(zhuǎn)過來(擰繩)??勺顑?yōu)化相應(yīng)的側(cè)部104a,104b和相應(yīng)的條邊緣導(dǎo)向件106a,106b之間的條空隙107a,107b以避免不當(dāng)?shù)卦黾訉?duì)穿過條導(dǎo)向件 102的條的縱向運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力,同時(shí)仍然具有所期望的防止條發(fā)生擰繩的效應(yīng)。例如, 如果要使用的條材料為2mm厚,則諸如圖7所示的條導(dǎo)向件102可被成形成具有例如大約 2. 5-3. 5mm 的條空隙 107a, 107b。不受理論的束縛,據(jù)信條導(dǎo)向件諸如具有條邊緣導(dǎo)向件諸如106a,106b (圖7)處所示的那些的條導(dǎo)向件102比缺乏此類條邊緣導(dǎo)向件的其他實(shí)施方案更有效地防止條發(fā)生擰繩。然而,如果用于將條材料固定到基底上的系統(tǒng)涉及在條導(dǎo)向件102的上游將粘合劑施用到條材料上,則在如下一些情況下,邊緣導(dǎo)向件如圖所示地包裹起來可能被認(rèn)為是不合適的如果它們?cè)跅l穿過條導(dǎo)向件時(shí)可被粘合劑臟污,或換句話講,可從條上收集粘合劑沉積物并且無規(guī)地將所述沉積物在非預(yù)期位置中釋放回條上。相反,具有包裹起來的條邊緣導(dǎo)向件諸如條邊緣導(dǎo)向件106a和106b的條導(dǎo)向件在一些情況下可為所期望的,可能的情況諸如當(dāng)所述系統(tǒng)不在條導(dǎo)向件的上游將粘合劑施用到條上時(shí)。如圖6A-6D和7所繪的實(shí)例所示,在條導(dǎo)向臂100的上游端部,兩個(gè)條保持器延伸部110可從槽101的邊緣向內(nèi)朝彼此延伸,以彼此不相及的方式終止從而留下上游條插入間隙111。耦合環(huán)109可在其中具有基本上圓柱形的傳動(dòng)軸腔體112,如圖6B和6D中的虛線所示。上游和下游條插入間隙111,108使得在架設(shè)期間易于將要使用的條材料橫向插入到條導(dǎo)向臂100中并且沿所述條導(dǎo)向臂布置。然而,在另一個(gè)實(shí)例中,相應(yīng)的條保持器延伸部110可被成形成相會(huì)的或連續(xù)的以有效地構(gòu)成單一保持器結(jié)構(gòu),從而在架設(shè)時(shí)必須將條材料簡(jiǎn)單地從其下面縱向穿入,而不是通過間隙橫向插入。類似地,條邊緣障礙物105a, 10 (圖6C)或條邊緣導(dǎo)向件106a,106b (圖7)可被成形成相會(huì)的或連續(xù)的以有效地構(gòu)成單一條保持器結(jié)構(gòu),從而在架設(shè)時(shí)必須將條材料簡(jiǎn)單地從其下面縱向穿入,而不是通過間隙橫向插入。如前所述,不受理論的束縛,據(jù)信對(duì)于本文所設(shè)想的目的來講,如果條導(dǎo)向件102包括基本上限定半圓的中間部分103(見例如圖6C),則其可比其他實(shí)施方案更有效。不受理論的束縛,還據(jù)信為了使條導(dǎo)向件102比其他可能的實(shí)施方案更有效,所述半圓可具有某個(gè)長(zhǎng)度的半徑r4,所述長(zhǎng)度為條材料的寬度的大約21-43%,或條材料的寬度的大約沈-38%,或條材料的寬度的大約30-34%,或甚至要使用的條材料的寬度的大約32% (或大約(1/n)倍)。如果r4為要使用的條材料的寬度的大約32% (或大約(l/π)倍)的長(zhǎng)度,則由所述半圓形成的弧線的直線長(zhǎng)度大約等于條材料的寬度。據(jù)信落在這些范圍中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)的半徑1~4可最優(yōu)化條導(dǎo)向件對(duì)條(當(dāng)其進(jìn)入到一對(duì)輥之間的輥隙中時(shí))的相應(yīng)的縱向側(cè)邊的取向的影響,從而在最有效地控制橫向移位和最小化發(fā)生擰繩和輪廓誤差的可能性之間找到平衡。此外,不受理論的束縛,還據(jù)信對(duì)于某些目的諸如本文所述的那些來講,如果條導(dǎo)向件102具有至少一個(gè)接合中間部分103的側(cè)部10 和/或104b,則所述條導(dǎo)向件可比不具有這種側(cè)部的其他可能的實(shí)施方案更有效。在與條導(dǎo)向件的橫向運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)的一側(cè)接合中間部分的側(cè)部可提供附加引導(dǎo)表面。在條導(dǎo)向件的橫向位置發(fā)生突然和/或嚴(yán)重變化期間,條材料可頂靠住所述引導(dǎo)表面。所述側(cè)部可為基本上直的并且可具有某個(gè)長(zhǎng)度,所述長(zhǎng)度為條材料的寬度的大約21-61 %,或條材料的寬度的大約沈-56%,或條材料的寬度的大約30-52%,或甚至要使用的條材料的寬度的大約32-50%。據(jù)信這種尺度導(dǎo)致條(當(dāng)其進(jìn)入到一對(duì)輥之間的輥隙中時(shí))的相應(yīng)的縱向側(cè)邊的取向最優(yōu)化,從而在最有效地控制橫向移位和最小化發(fā)生擰繩和輪廓誤差的可能性之間找到平衡。還據(jù)信具有兩個(gè)此類側(cè)部的實(shí)施方案比僅具有一個(gè)側(cè)部的實(shí)施方案更有效,尤其是如果條材料旨在在條導(dǎo)向臂100的上游端部(例如,在上游進(jìn)入點(diǎn)113)向條材料的進(jìn)入線的雙側(cè)橫向移位時(shí)。換句話講,當(dāng)條導(dǎo)向件102旨在在上游進(jìn)入點(diǎn)113向條材料的進(jìn)入線的雙側(cè)上的點(diǎn)來回移動(dòng)時(shí),兩個(gè)此類側(cè)部104a,104b在一些情況下為所期望的以改善對(duì)條材料的控制。在操作期間,當(dāng)條導(dǎo)向件102朝其橫向弧形路徑的盡頭移動(dòng)以橫向移位條時(shí),所述條以增加的橫向角度退出條導(dǎo)向件,從而產(chǎn)生摩擦鎖定的可能性,即,由于條中張力的緣故,在退出點(diǎn)處產(chǎn)生不可接受地集中了條和條導(dǎo)向件之間的摩擦的點(diǎn)。為了減輕該問題,除了具有上述部件之外,還可在一些情況下期望成型條導(dǎo)向件102的內(nèi)部遠(yuǎn)側(cè)邊緣。內(nèi)部遠(yuǎn)側(cè)邊緣可被成型成使得它們從內(nèi)表面至外邊緣為倒角的、圓化的或圓角的、或甚至具有四分之一圓的過渡,以減小條導(dǎo)向件102和條材料(當(dāng)其從條導(dǎo)向件中縱向穿過并退出下游端部時(shí))之間的摩擦。如所述的那樣,在所示的實(shí)例中,條導(dǎo)向件102可與條導(dǎo)向臂100整體成形。參見圖6A,條導(dǎo)向臂100可形成槽101,所述槽在其內(nèi)表面上可適形于上述下游端部處的U形狀,并且當(dāng)其接近上游(條進(jìn)入)端部時(shí)逐漸變平,條導(dǎo)向臂100在所述端部處接合耦合環(huán) 109。在另一個(gè)實(shí)例中,條導(dǎo)向臂可形成槽,所述槽不是基本上變平的,而是具有可為基本上連續(xù)的從條導(dǎo)向件至上游條進(jìn)入端部的深度。由于條臂100可來回樞轉(zhuǎn)使得條導(dǎo)向件102 以弧形路徑圍繞軸線(見圖5)以大約例如7. 5次循環(huán)或更多次循環(huán)/秒的速率來回移動(dòng), 因此在此類運(yùn)動(dòng)期間,沿條導(dǎo)向臂100的長(zhǎng)度的槽或其他溝道、導(dǎo)管、管或其他合適的包含或保持結(jié)構(gòu)可用來包含沿條導(dǎo)向臂100的長(zhǎng)度存在的條材料42的長(zhǎng)度。因此,此類結(jié)構(gòu)可隨其一道提供附加內(nèi)表面區(qū)域,所述附加內(nèi)表面區(qū)域可用來對(duì)條材料42施加橫向力,從而抵抗條材料的慣性或反向動(dòng)量并且減小條材料42的摩擦或連結(jié)的集中,當(dāng)條導(dǎo)向件102來回移動(dòng)以引發(fā)快速橫向移位時(shí),在條導(dǎo)向件102處可發(fā)生所述集中。減小摩擦的集中可為所期望的以減小或避免可能的條材料42(當(dāng)其被拉入到接合機(jī)構(gòu)中時(shí))的縱向應(yīng)變中的不
一致性。此外,沿條導(dǎo)向臂100的槽或其他溝道、導(dǎo)管、管或其他合適的包含、保持和/或屏蔽結(jié)構(gòu)可用來為條材料屏蔽掉周圍空氣和對(duì)從其中穿過的條材料42的橫向運(yùn)動(dòng)的阻力。 在不存在屏蔽結(jié)構(gòu)的情況下,當(dāng)條材料被條導(dǎo)向件102快速地橫向移位時(shí),與周圍空氣的摩擦可導(dǎo)致一段懸跨的通常柔性且相對(duì)輕質(zhì)的布狀條材料42反常地且不可控制地翻轉(zhuǎn)過來并擰繩。在圖中所繪的上游條進(jìn)入點(diǎn)113的可能的供選擇的替代方案的另一個(gè)實(shí)例中,條導(dǎo)向臂可具有在設(shè)計(jì)上類似于條導(dǎo)向件102但取向在相反方向上的上游條進(jìn)入導(dǎo)向件。這可提供進(jìn)一步的保證以防止條材料發(fā)生擰繩。當(dāng)條導(dǎo)向臂在條材料的路徑中圍繞條進(jìn)入點(diǎn)樞轉(zhuǎn)并導(dǎo)入變化的角度時(shí),其也可用來防止或減小在條材料42進(jìn)入到條導(dǎo)向臂100中/進(jìn)入到所述條導(dǎo)向臂上時(shí)增加的摩擦或連結(jié)。同樣,期望避免或減小任何特定點(diǎn)處的摩擦的集中以避免條材料42 (當(dāng)其被拉入到接合機(jī)構(gòu)中)的縱向應(yīng)變中的不一致性。在一些情況下,可期望拋光接觸移動(dòng)的條材料的條導(dǎo)向件102的表面和在條導(dǎo)向臂100中的或沿所述條導(dǎo)向臂的其他表面中的一個(gè)或多個(gè),以減小條材料和此類表面之間的摩擦。這可包括以下結(jié)構(gòu)的任一內(nèi)表面槽101、條邊緣障礙物105a,105b、條邊緣導(dǎo)向件 106a,106b、條進(jìn)入點(diǎn)113、條保持器延伸部110、以及任何中間條接觸結(jié)構(gòu)。此外或作為另一種可能的措施,這些表面中的一個(gè)或多個(gè)還可涂覆有低摩擦涂層,例如含氟聚合物基涂層諸如特氟隆,其為Ε. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, Delaware)的產(chǎn)品。相對(duì)于沒有涂層的條導(dǎo)向件/條導(dǎo)向臂材料所提供的摩擦系數(shù)來講,可選擇任何合適的涂層,所述涂層降低與要使用的條材料的外表面材料的動(dòng)摩擦系數(shù)。在另一個(gè)實(shí)例中,如果要在條導(dǎo)向臂100和/或條導(dǎo)向件102的上游將粘合劑施用到條材料上,可期望用粘合劑剝離涂層來涂覆條導(dǎo)向臂100和/或條導(dǎo)向件 102的條接觸表面。在另一個(gè)實(shí)例中,可將適形于所期望的條接觸表面形狀的一個(gè)或多個(gè)低摩擦材料的插件固定在以下結(jié)構(gòu)上或固定在其內(nèi)條導(dǎo)向件102、條導(dǎo)向臂100、槽101、條邊緣障礙物105a,10 、條邊緣導(dǎo)向件106a,106b、條進(jìn)入點(diǎn)113、條保持器延伸部110、以及任何中間條接觸結(jié)構(gòu)。此類插件可完全地或部分地由低摩擦材料形成,所述材料諸如但不限于尼龍、高密度聚乙烯、和含氟聚合物基材料諸如特氟隆。在另一個(gè)實(shí)例中,條導(dǎo)向臂100和條導(dǎo)向件102可具有如上所述的部件中的一些或全部以及相對(duì)于接合機(jī)構(gòu)200的空間布置。然而,替代連接到伺服馬達(dá)上,條導(dǎo)向臂100 可在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)連接到靜止組件上,條導(dǎo)向臂100可圍繞所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)來回樞轉(zhuǎn)。在該實(shí)例中,條導(dǎo)向臂100也可包括作為其一部分或連接到其上的凸輪從動(dòng)件,所述凸輪從動(dòng)件頂靠在直接或間接地由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)諸如旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)凸輪上。凸輪從動(dòng)件可由任何適當(dāng)?shù)钠脵C(jī)構(gòu)諸如但不限于一個(gè)或多個(gè)彈簧來推擠頂住凸輪。凸輪可被成形成具有輪廓,使得通過其旋轉(zhuǎn),條導(dǎo)向臂100按需要樞轉(zhuǎn)以按被制造制品的需要來橫向移位條材料。 可操作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以便以某個(gè)速度來旋轉(zhuǎn)凸輪,所述速度適宜地與基底材料的移動(dòng)速度相關(guān)聯(lián)。
在另一個(gè)實(shí)例中,可利用具有上述部件中的一些或全部的條導(dǎo)向件102,而不具有上述條導(dǎo)向臂、伺服馬達(dá)或旋轉(zhuǎn)操作。相反,條導(dǎo)向件可連接到線性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如線性馬達(dá)或致動(dòng)器上,所述線性馬達(dá)或致動(dòng)器被布置成沿在上游且基本上平行于接合輥201,202之間的輥隙線的線移動(dòng)條導(dǎo)向件102。_口|觸糾檷牛熹觸獻(xiàn)帛凊職軸參見圖8和9,如果使用包括輥諸如第一接合輥和第二接合輥201,202的接合機(jī)構(gòu),則減小條導(dǎo)向件102和接合輥201,202之間的輥隙線206之間的距離會(huì)銳化可獲得的所述可能的角度α,所述角度反映出基底材料上的條材料42的放置線中的相對(duì)于縱向的橫向轉(zhuǎn)折(參見例如圖3)。對(duì)該距離的接近度的約束條件可包括下文詳述的所用伺服馬達(dá)和接合機(jī)構(gòu)/輥的物理尺度和對(duì)條導(dǎo)向臂長(zhǎng)度的限制。如果接合輥201,202具有約7. 62cm 的半徑,則在一些情況下可期望布置所述組件以便條導(dǎo)向件102的遠(yuǎn)側(cè)邊緣與輥隙線206 相距的距離小于約2cm。取決于所用組件的部件和尺寸,在一些情況下,有可能布置所述組件使得條導(dǎo)向件102的遠(yuǎn)側(cè)邊緣和輥隙線之間的距離對(duì)條導(dǎo)向件102所面對(duì)的輥中的較小一個(gè)的半徑的比率小于約0. 34,或小于約0. 31,或小于約0.四,或甚至小于約0. 26。當(dāng)條導(dǎo)向件102的遠(yuǎn)側(cè)邊緣和輥隙線之間的被布置的距離減小至約束條件所允許的程度時(shí),在一些情況下,可期望將條導(dǎo)向件102成形成具有圓角的凹形輪廓(當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)),其具有半徑r3 (見圖6B)。半徑r3可發(fā)源于第一接合輥或第二接合輥201,202中的一個(gè)的軸線,使得條導(dǎo)向件102的凹形側(cè)部輪廓與其所面對(duì)的接合輥201或202同心。這使得條導(dǎo)向件102的遠(yuǎn)側(cè)尖端能夠定位得更靠近輥隙線,同時(shí)避免了條導(dǎo)向件102的其他部分和其所面對(duì)的輥之間的干擾。在某些情況下,由夾帶的空氣或其他因素所產(chǎn)生的力可趨于從條導(dǎo)向件102的內(nèi)表面提起條材料42,從而減小條導(dǎo)向件102的功效。仍然參見圖8和9,在一些情況下,可期望布置具有安裝的條導(dǎo)向臂100的伺服馬達(dá)150,使得沿條導(dǎo)向臂100穿行的條材料42在其沿條導(dǎo)向臂100的路徑和其從條導(dǎo)向件102至接合輥201,202之間的輥隙直線路徑之間形成第一折角φι (見圖8)。第一折角φι與條材料42中的張力相組合可幫助確保與條張力相關(guān)的力將條材料42推擠到條導(dǎo)向臂100和條導(dǎo)向件102中(相對(duì)于圖8向下),并且保持條材料42頂靠它們的內(nèi)表面。由于類似的原因,在一些情況下,可期望布置具有安裝的條導(dǎo)向臂100的伺服馬達(dá)150、和/或條材料42的供應(yīng)源,使得沿條導(dǎo)向臂100穿行的條材料42在其始于上游條材料喂料處(例如,喂料輥301,302)的路徑和其沿條導(dǎo)向臂100的路徑之間形成第二折角(Ρ2 (見圖8)。在一個(gè)實(shí)例中,第二折角φ2可被設(shè)計(jì)并成形為條導(dǎo)向臂100、其槽101和/或上游條進(jìn)入點(diǎn)113和槽101之間的界面的一個(gè)特征。折角φι和φ2中的一個(gè)或兩個(gè)均可保持在如下范圍內(nèi)約135-179度,或約151-173度,或約159-170度,或甚至約167度。不受理論的束縛,據(jù)信取決于可包括條材料表面和條導(dǎo)向件表面之間的動(dòng)摩擦系數(shù)在內(nèi)的因素,小于約135度的折角φι或φ2可能太尖銳,S卩,其有可能在條材料42、 條導(dǎo)向件102和/或上游條進(jìn)入點(diǎn)113(當(dāng)條材料42從其上經(jīng)過時(shí))之間導(dǎo)致不可接受的摩擦集中。此外,不受理論的束縛,還據(jù)信折角φι和φ2的最優(yōu)化將受到以下因素的影響條材料的彈性模量、條材料(當(dāng)其沿條導(dǎo)向臂100經(jīng)過時(shí))中的縱向應(yīng)變或張力、條材料的橫向硬度或“梁強(qiáng)度”、條材料的寬度、和條材料(當(dāng)其沿條導(dǎo)向臂100經(jīng)過時(shí))的線速度。參見圖10,在另一個(gè)實(shí)施方案中,并作為針對(duì)被成形并被布置成產(chǎn)生離散折角φι和φ2的供選擇的替代方案,條導(dǎo)向臂100可被設(shè)計(jì)并成形成提供從其中穿過的彎曲的條導(dǎo)向臂路徑114,當(dāng)其他組件被適當(dāng)?shù)夭贾脮r(shí),所述路徑從進(jìn)來的條材料路徑發(fā)散開(參照?qǐng)D 10,向下地)。這些組件可被布置成使得進(jìn)來的條路徑(在條材料42接觸條導(dǎo)向臂100的位置的上游)和退出的條路徑(在條材料中斷與條導(dǎo)向件102的接觸的位置的下游)之間的總折角93為約90-178度,或約122-166度,或約138-160度,或甚至約巧4度。這種總折角φ3與條材料中的張力相組合可幫助改善如下的可能性與條張力相關(guān)的力推擠條材料 42頂靠所述彎曲的條導(dǎo)向臂路徑114的內(nèi)表面(參照?qǐng)D10,沿條導(dǎo)向臂100內(nèi)側(cè)的底部表面)°在一些情況下,可期望條導(dǎo)向臂100的長(zhǎng)度盡可能地大。當(dāng)將條導(dǎo)向臂100制造得更長(zhǎng)時(shí),輥隙線206前面的條導(dǎo)向件102的弧形路徑接近直線路徑。當(dāng)接近這種直線路徑時(shí),輥隙線前面的條材料的橫向移位的潛在銳度會(huì)增加。然而,任何伺服馬達(dá)的扭矩負(fù)載能力和任何條導(dǎo)向臂的材料強(qiáng)度均是具有限度的。這些因素是對(duì)條導(dǎo)向臂100的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的約束條件的來源。當(dāng)成品的設(shè)計(jì)施加最快速的方向和/或旋轉(zhuǎn)速度的變化(最高角加速度/減速度)時(shí),本文所述的組件布置中的伺服馬達(dá)上的扭矩負(fù)載將達(dá)到其最大值(即,條導(dǎo)向臂所需的最突然的角加速度/減速度將施加最大扭矩負(fù)載)。如果超過了伺服馬達(dá)的扭矩負(fù)載能力,則伺服馬達(dá)傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)精密度會(huì)不可接受地偏離相關(guān)編程所要求的精密度,并且伺服馬達(dá)甚至可能損壞。此外,當(dāng)將安裝到伺服馬達(dá)的傳動(dòng)軸上的條導(dǎo)向臂100制造得更長(zhǎng)和/或沿其長(zhǎng)度更重時(shí),角慣量和角動(dòng)量變得更大。因此,角加速度/減速度需要更大的扭矩,從而對(duì)伺服馬達(dá)提出了更高的要求。沿條導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度的彎曲/剪切應(yīng)力也隨著角加速度/減速度以及角慣量/動(dòng)量的增加而增加,從而會(huì)增加條導(dǎo)向臂材料失效的概率。相關(guān)的約束條件由以下因素施加由被制造制品的設(shè)計(jì)決定的要求伺服馬達(dá)具有的線速度和所得循環(huán)速度、以及條材料的橫向放置變化的量值和突然度。另一個(gè)相關(guān)的約束條件由正被條導(dǎo)向臂操縱的條材料的重量施加,所述重量增加了為引發(fā)橫向移位所必須克服的橫向慣量和動(dòng)量。上述設(shè)計(jì)所考慮的因素中的許多或全部將受到要制造的制品的特定設(shè)計(jì)的影響,所述特定設(shè)計(jì)將涉及在基底材料上的橫向變化的位置將條材料定位并固定到基底材料上時(shí)的特定特征。所述組件和部件的效應(yīng)參照?qǐng)D11A-11D討論了上述組件和部件所提供的某些效應(yīng)和優(yōu)點(diǎn)。圖IlA示出了具有定位在其遠(yuǎn)側(cè)端部的條導(dǎo)向件102(類似于圖6A-6D所示的條導(dǎo)向件)的條導(dǎo)向臂 100,所述條導(dǎo)向臂具有從其中穿過的條材料42,這些組件被示出為分離的,但否則的話卻如它們?cè)诒景l(fā)明的范圍內(nèi)的系統(tǒng)中所可能顯現(xiàn)的狀況。圖IlA描繪了一種布置,其具有從點(diǎn)a至點(diǎn)b的基本上直的條路徑(從上方觀察)。當(dāng)條材料42的路徑(當(dāng)從上方觀察時(shí)) 為基本上直路徑時(shí),柔性條材料42以基本上平坦?fàn)顩r進(jìn)入到近側(cè)進(jìn)入點(diǎn)113中,然后橫跨其寬度逐漸撓曲以致以凹形形式放進(jìn)并頂靠條導(dǎo)向件102的中間部分的表面。在圖IlB中, 條導(dǎo)向臂100被示出為順時(shí)針樞轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ,如其在系統(tǒng)的操作中可能樞轉(zhuǎn)以便引發(fā)條材料42的橫向移位那樣。由于條導(dǎo)向臂100的樞轉(zhuǎn),條材料42趨于移動(dòng)并沿定位成與旋轉(zhuǎn)方向相反的側(cè)部104b(相對(duì)于圖11Β,在條導(dǎo)向件102的右邊)向上拱起。對(duì)應(yīng)地,條材料42的右邊緣(相對(duì)于圖11B)被升起并且左邊緣被降低。所述條材料不會(huì)趨于擰繩。圖IlC和IlD為從與圖IlA和IlB相對(duì)的透視方向觀察的圖IlA和IlB所示條導(dǎo)向臂100的視圖,如條導(dǎo)向臂100作為系統(tǒng)的組件操作時(shí)所可顯現(xiàn)的狀況。圖IlC和IlD 示出了條導(dǎo)向件102是如何影響條材料42進(jìn)入到接合輥201,202之間的輥隙206中的。 在圖IlC中,朝接合輥201,202移動(dòng)的條材料42的路徑為基本上直的,如在圖IlA中那樣。 隨著其沿條導(dǎo)向臂100移動(dòng)并通過條導(dǎo)向件102,條材料42可被條導(dǎo)向臂100和/或條導(dǎo)向件102的內(nèi)表面推擠成橫跨其寬度的凹形形狀,并且可進(jìn)入到接合輥201,202之間的輥隙中,其中其側(cè)邊各自上翻(相對(duì)于圖IlA中的視圖)。然而,可避免條材料42發(fā)生擰繩, 并且隨著其穿過輥隙,條材料42隨后頂靠基底展平。參見圖11D,當(dāng)條導(dǎo)向臂100順時(shí)針樞轉(zhuǎn)因而條導(dǎo)向件102移動(dòng)至右邊(相對(duì)于圖11D)時(shí),條材料42可移位至條導(dǎo)向件102的左邊,從條導(dǎo)向件102的左內(nèi)表面和側(cè)部104b向上拱起。條材料42可以橫跨其寬度的凹形形狀接近接合輥201,202之間的輥隙,其中其左側(cè)邊緣較高并且其右側(cè)邊緣較低(相對(duì)于圖IlC中的視圖)。因此,上翻的左側(cè)邊緣可在條的剩余寬度接觸上接合輥201之前接觸它,但然后會(huì)隨著條材料42進(jìn)入到輥隙中而被接合輥201向下推擠和展平。從而與接合輥201,202組合而起作用的條導(dǎo)向件102可使得條材料42能夠被拉入到輥隙中并且在輥隙處被壓縮而不會(huì)發(fā)生擰繩。因此,可使條材料42從輥隙的下游側(cè)顯露出來,并且以平坦?fàn)顩r固定到基底材料上。因此,具有一個(gè)或多個(gè)上述部件的系統(tǒng)可用來制造可穿著制品諸如圖1所示的可穿著制品的一部分,所述制品具有相應(yīng)的被腿圍40外接的腿部開口,每個(gè)腿圍均由基本上環(huán)繞其腿部開口的單一長(zhǎng)度的彈性條材料形成。底片20可包括非織造纖維網(wǎng)材料。對(duì)于每個(gè)腿圍40來講,環(huán)繞所述腿圍的單一長(zhǎng)度的彈性條材料可通過壓縮粘結(jié)來粘結(jié)到非織造纖維網(wǎng)材料上。條應(yīng)變調(diào)節(jié)如前所述,在產(chǎn)品諸如可穿著制品10的設(shè)計(jì)及其制造的一個(gè)實(shí)例中,所述設(shè)計(jì)可在將條材料固定到基底片材料上之前要求條材料的縱向應(yīng)變。在一些情況下,可期望提供用于導(dǎo)入并調(diào)節(jié)條材料(在其進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)中之前)的應(yīng)變量的系統(tǒng)。應(yīng)變調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例示意地描繪于圖12和13中。所述實(shí)例可包括具有第一接合輥和第二接合輥201,202的接合機(jī)構(gòu)200、和可包括第一喂料輥和第二喂料輥301,302 的應(yīng)變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300。喂料輥301,302可在如箭頭所示的下游方向上基本上非滑動(dòng)地拉出并喂入進(jìn)來的條材料42。喂料輥301,302中的一個(gè)或兩個(gè)均可具有可壓縮的彈性材料諸如天然或合成聚合材料例如橡膠的周向表面。這可幫助避免當(dāng)條材料42穿過喂料輥301, 302之間的輥隙時(shí)損害所述條材料(由于將其壓縮得超出了其彈性限度)。此處,還可提供橡膠或橡膠狀材料,所述材料提供條材料42和喂料輥表面之間的摩擦系數(shù),所述摩擦系數(shù)足夠大以避免條材料42在穿過輥隙時(shí)發(fā)生縱向滑動(dòng)。在一些情況下,可期望將喂料輥301, 302定位成盡可能地靠近上游條進(jìn)入點(diǎn)113。這將最小化條材料42從喂料輥301,302之間的輥隙至接合機(jī)構(gòu)的路徑的總體長(zhǎng)度,并且因此有利于更精密地控制條材料42中的應(yīng)變。為了在粘結(jié)到進(jìn)來的底片材料50上之前縱向地應(yīng)變進(jìn)來的條材料42,可使喂料輥301,302以某個(gè)速度旋轉(zhuǎn),其中喂料輥301,302的周向表面的線速度慢于接合機(jī)構(gòu)200 的接合輥201,202的周向表面的線速度。如果巧為喂料輥301的半徑(以米計(jì))并且Co1 為喂料輥301的旋轉(zhuǎn)速率(以轉(zhuǎn)/秒計(jì)),則其周向表面的線速度V1為V1 = 2 31 T1 ω
這將是穿過喂料輥301,302之間的輥隙時(shí)的條喂入線速度。類似地,如果巧為接合輥201的半徑(以米計(jì)),并且《2為接合輥201的旋轉(zhuǎn)速率(以轉(zhuǎn)/秒計(jì)),則其周向表面的線速度V2為V2 = 2 π r2 ω 2 米 / 禾少,這是穿過輥201,202之間的輥隙時(shí)的條拉出線速度。如果V1小于V2,并且條材料42當(dāng)其穿過相應(yīng)的輥對(duì)301,302和201,202之間的相應(yīng)的輥隙時(shí)基本上不發(fā)生縱向滑動(dòng),則應(yīng)變將被導(dǎo)入到條材料42中。因此,參見圖12,條材料42可被喂料輥301,302以慢于接合輥201,202的條拉出線速度的喂入線速度在基本上非應(yīng)變狀態(tài)被拉出區(qū)域“Α”。因此,區(qū)域“B”中的條材料42將在其進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)200 中之前被應(yīng)變。因此,如果制品的設(shè)計(jì)要求在粘結(jié)到基底材料上之前將條材料縱向地應(yīng)變至應(yīng)變 ε (ε =長(zhǎng)度的變化/松弛長(zhǎng)度;式中ε用百分比表示),則在滿足下式的情況下相對(duì)速度 V1和V2將提供所需的應(yīng)變?chǔ)?(1+ε R1 = V2,或V2A1 = (1+ ε ),假定條材料從喂料機(jī)構(gòu)至接合機(jī)構(gòu)的路徑長(zhǎng)度是恒定的。因此,例如,為了向條材料(當(dāng)其固定到基底材料上時(shí))賦予70%應(yīng)變,可操作相應(yīng)的喂料輥301,302和接合輥 201,202使得V2ZiV1 = 1. 70,假定條材料從喂料機(jī)構(gòu)至接合機(jī)構(gòu)的路徑長(zhǎng)度是恒定的。然而,如果條材料從喂料機(jī)構(gòu)至接合機(jī)構(gòu)的路徑長(zhǎng)度被改變,則條材料在區(qū)域“B” 中的應(yīng)變將經(jīng)歷相關(guān)的瞬時(shí)上升或下降。如果路徑長(zhǎng)度的變化是基本且足夠突然的,則有可能使條材料中的應(yīng)變瞬時(shí)地上升或基本上下降。如本文所述的系統(tǒng)的實(shí)例在條材料進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)中之前橫向移位條材料路徑,以導(dǎo)致在基底材料上的橫向變化的位置中將條材料固定到基底材料上。這種橫向移位導(dǎo)致條材料從喂料機(jī)構(gòu)至接合機(jī)構(gòu)的路徑長(zhǎng)度發(fā)生變化。這種性質(zhì)的變化可為基本且足夠突然的以基本上改變條材料在區(qū)域“B”中的應(yīng)變。圖13和14示出了當(dāng)條導(dǎo)向臂100取向成其縱向軸線基本上垂直于輥隙線206時(shí), 條材料42從上游條進(jìn)入點(diǎn)113至第一輥隙點(diǎn)206a的路徑在區(qū)域“B”中具有第一路徑長(zhǎng)度。 第一路徑長(zhǎng)度為大約條導(dǎo)向臂100的長(zhǎng)度L加上從條導(dǎo)向件102至輥隙點(diǎn)206a的距離dQ 所得的和。條導(dǎo)向臂100樞轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ會(huì)導(dǎo)致路徑長(zhǎng)度增加。當(dāng)轉(zhuǎn)過角度θ時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度接近無窮大(臂100的樞轉(zhuǎn)接近瞬間完成)時(shí),所述路徑長(zhǎng)度的增加達(dá)到初始峰值,所述峰值路徑長(zhǎng)度接近條導(dǎo)向臂長(zhǎng)度L加上從條導(dǎo)向件位移點(diǎn)D至第一輥隙點(diǎn)206a的距離(I1 所得的和。然后,隨著接合輥201,202之間的輥隙點(diǎn)如圖14中的前頭所示因接合輥201, 202的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而從第一輥隙點(diǎn)206a移位至第二輥隙點(diǎn)206b,所述增加會(huì)從初始峰值回減至第二路徑長(zhǎng)度。第二路徑長(zhǎng)度將為大約條導(dǎo)向臂長(zhǎng)度L加上從條導(dǎo)向件位移點(diǎn)D至第二輥隙點(diǎn)206b的距離d2所得的和。第二路徑長(zhǎng)度盡管小于峰值,但仍保持大于第一路徑長(zhǎng)度。在V1和V2保持恒定的情況下,路徑長(zhǎng)度的增加將不一定導(dǎo)致基本的應(yīng)變上升。通過由輥對(duì)301,302和201,202連續(xù)地喂料并經(jīng)過區(qū)域“B”拉出條材料,所述系統(tǒng)連續(xù)地矯正應(yīng)變的上升或下降,總是漸進(jìn)地尋求由V1和V2的值(見緊鄰的上文中的公式)所確定的應(yīng)變。因此,在一些情況下,盡管存在路徑長(zhǎng)度的變化,但所述系統(tǒng)可有效地調(diào)節(jié)并保持基本上一致的應(yīng)變。所述系統(tǒng)基本上矯正由路徑長(zhǎng)度的增加所引起的應(yīng)變的瞬時(shí)上升,所需的時(shí)間取決于區(qū)域“B”中的條材料路徑的總長(zhǎng)度以及VjPV2的值。因此,如果條導(dǎo)向臂至角度θ的樞轉(zhuǎn)是相對(duì)緩慢且逐漸進(jìn)行的,則所述系統(tǒng)可能能夠有效地“堅(jiān)持”連續(xù)地尋求初始應(yīng)變,因而應(yīng)變的任何瞬時(shí)上升可相對(duì)較輕微。然而,當(dāng)條導(dǎo)向臂的樞轉(zhuǎn)角度θ的過程變得更加快速時(shí),所述系統(tǒng)可變得不能夠有效地“堅(jiān)持”并將應(yīng)變保持在相對(duì)于初始應(yīng)變的非實(shí)質(zhì)上升范圍內(nèi)。因此,條導(dǎo)向臂相對(duì)快速地樞轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)過角度θ有可能導(dǎo)致條材料在區(qū)域“B”中發(fā)生基本的應(yīng)變上升。前文僅描述了其中條材料42中的應(yīng)變可由于樞轉(zhuǎn)角度θ的變化而改變的情況中的一個(gè)可能實(shí)例??纱嬖谄渌闆r,其中可導(dǎo)致應(yīng)變上升,甚至下降。例如,仍然參見圖 12-14,可存在如下情況其中樞轉(zhuǎn)角度θ為最大值、輥隙點(diǎn)位于206b并且所述系統(tǒng)已穩(wěn)定至初始應(yīng)變。如果樞轉(zhuǎn)角度θ隨后減小了,則當(dāng)條導(dǎo)向件102移動(dòng)經(jīng)過輥隙點(diǎn)206b時(shí),所述減小將導(dǎo)致條材料在區(qū)域“B”中的應(yīng)變下降至其初始值以下;隨后當(dāng)條導(dǎo)向件102背離輥隙點(diǎn)206b移動(dòng)(向下地,參照?qǐng)D13和14)時(shí),應(yīng)變會(huì)上升。同樣,如果條導(dǎo)向臂樞轉(zhuǎn)經(jīng)過這些位置的過程是相對(duì)快速的,則對(duì)應(yīng)的應(yīng)變下降或上升可變成顯著的。這種應(yīng)變瞬時(shí)上升的潛在效應(yīng)的一個(gè)實(shí)例參照?qǐng)D15A-D作了說明。參見圖15A,可布置和架設(shè)具有上述部件中的一些或全部的系統(tǒng),以將松弛長(zhǎng)度Ls 的彈性條材料42施加到長(zhǎng)度為L(zhǎng)b的平坦且未起皺的基底材料諸如底片材料50上。所述系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成導(dǎo)致條材料42在施加之前受到縱向應(yīng)變,如箭頭所示。在如圖15B所示的應(yīng)變狀況中,條材料42隨后沿長(zhǎng)度Lb被施加并固定到底片材料50上。緊接在這種施加之后,可允許條材料42松弛。彈性條材料42將趨于回復(fù)至其松弛長(zhǎng)度Ls,因而固定的底片材料50將沿條材料42產(chǎn)生橫向縐紋22,如圖15C所繪。橫向縐紋22由沿松弛的條材料42固定的收攏的底片材料組成。如果條材料42在施加之前經(jīng)受均勻且恒定的應(yīng)變,則平坦且未起皺長(zhǎng)度為L(zhǎng)b的底片材料50將沿松弛長(zhǎng)度為L(zhǎng)s的條材料42大致均勻地分布,收攏在縐紋22中??U紋22可顯現(xiàn)為在數(shù)量或尺寸上或在它們的組合上為大致均勻分布的。假定相應(yīng)的材料尺度和特性是一致的,如圖15C所繪的每一區(qū)域 “E”、“F”和“G” 一般將具有沿條材料42收攏并粘結(jié)的底片材料50的大約相等的線性量。然而,如果條材料42中的應(yīng)變當(dāng)其被固定到底片材料上時(shí)發(fā)生了變化,則在固定和松弛之后,所述未起皺長(zhǎng)度為L(zhǎng)b的底片材料50可不沿條材料42的松弛長(zhǎng)度均勻地分布。 例如,參見圖15D,如果當(dāng)其被施加到底片材料50上時(shí)條材料42在區(qū)域“F”中存在應(yīng)變上升,則區(qū)域“F”可具有沿條材料42粘結(jié)的底片材料50/松弛的單位長(zhǎng)度的條材料42的線性量,所述線性量大于鄰近區(qū)域“E”或“G”中的線性量。如圖15D所繪,在區(qū)域“F”中,這可以與鄰近區(qū)域“E”和“G”相比更大數(shù)目的縐紋22/松弛的單位長(zhǎng)度的條材料來表明其自身。另一種可能的表明方式是區(qū)域“F”中的縐紋22在尺寸上可大于鄰近區(qū)域中的那些。在一些涉及此類應(yīng)變變化的情況下,第一區(qū)域中的沿條材料收攏的底片材料/松弛的單位長(zhǎng)度的條材料的線性量可比一個(gè)或多個(gè)鄰近區(qū)域中的線性量多例如大約125%, 大約150%,大約175%,大約200%,或甚至更多。這可證明彈性條材料當(dāng)其被施加到基底材料(萁中基底材料處于平坦且未起皺狀況)上時(shí)的應(yīng)變?cè)诘谝粎^(qū)域中按大致對(duì)應(yīng)的百分比大于在所述一個(gè)或多個(gè)鄰近區(qū)域中的情況。在產(chǎn)品諸如其中條材料環(huán)繞腿部開口的成品可穿著制品中,這可以材料圍繞腿部開口的收攏中的間斷或變化來表明其自身。再參見圖12-14,在一些情況下,條材料42在區(qū)域“B”中的基本的應(yīng)變變化有可能被認(rèn)為是不可取且不可接受的。在緊鄰的上文所述的實(shí)例中,當(dāng)其被固定到底片材料上時(shí)條材料中的應(yīng)變變化可導(dǎo)致腿部開口在材料圍繞它的收攏中具有間斷或變化。在一些情況下,這可能被認(rèn)為不可接受地?fù)p害了產(chǎn)品品質(zhì)、外觀、貼合性或舒適性。在其他應(yīng)用中,規(guī)格可要求條材料具有相對(duì)小的應(yīng)變變化,如果不是基本上恒定的應(yīng)變的話。因此,在一些情況下,可期望補(bǔ)償條路徑長(zhǎng)度的突然變化,以便在其進(jìn)入到接合機(jī)構(gòu)200中之前和進(jìn)入之時(shí)連續(xù)地調(diào)節(jié)條材料42在區(qū)域“B”中的應(yīng)變量。此類補(bǔ)償可通過使用進(jìn)給伺服馬達(dá)350來提供,所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)喂料輥301, 302中的一個(gè)或兩個(gè)。在一個(gè)實(shí)例中,喂料輥301,302中的一個(gè)可由進(jìn)給伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng),并且喂料輥301,302中的另一個(gè)可為被動(dòng)的惰性輥。參見圖12和13,伺服馬達(dá)150的編程將被設(shè)計(jì)成導(dǎo)致所述系統(tǒng)將條材料42沿制品設(shè)計(jì)所要求的輪廓定位并施加到底片材料50 上。因此,所述編程將包含關(guān)于定時(shí)和角度θ的量值的信息,條導(dǎo)向臂100按所述角度循環(huán)地來回樞轉(zhuǎn)。該信息可用來編程對(duì)喂料輥301,302的旋轉(zhuǎn)速度(并因此力)的循環(huán)調(diào)整以避免條材料42在區(qū)域“B”中發(fā)生不可接受的應(yīng)變變化。一般來講,在所繪的實(shí)例中,區(qū)域“B”中的路徑長(zhǎng)度的增加速率或減小速率具有與穿過輥201,202之間的輥隙時(shí)的條拉出線速度的增加或減小相同的效應(yīng)。為了避免不希望有的應(yīng)變變化,這種增加或減小可由穿過喂料輥301,302之間的輥隙時(shí)的條喂入線速度的等同的增加或減小來抵消。例如,當(dāng)角度θ在增加時(shí),條路徑長(zhǎng)度在增長(zhǎng)并且V1可根據(jù)路徑長(zhǎng)度的增加速率暫時(shí)增加,這可減輕或避免條材料42在區(qū)域B中發(fā)生不可接受的應(yīng)變上升。在其中角度θ可停留于相對(duì)恒定的值(如特定的制品設(shè)計(jì)所可能要求的那樣) 的任何時(shí)間段,條路徑長(zhǎng)度也變?yōu)楹愣ǖ?,即,區(qū)域“B”中的路徑長(zhǎng)度的增加速率或減小速率變?yōu)榱恪T谠撉闆r下,所述系統(tǒng)將導(dǎo)致條材料中的應(yīng)變接近由V1和V2的初始值所確定的應(yīng)變,并且V1可回復(fù)至其調(diào)整前的初始值以保持具有所需的設(shè)計(jì)(初始)值的基本上恒定的應(yīng)變。如果在停留和基本的穩(wěn)定化之后,角度θ從峰值突然減小且突然程度足以導(dǎo)致應(yīng)變不可接受地下降至初始設(shè)計(jì)值以下,則可進(jìn)行補(bǔ)償性調(diào)整。因此,在角度θ從峰值減小時(shí),V1可暫時(shí)根據(jù)路徑長(zhǎng)度的減小速率減小,這可減輕或避免條材料42在區(qū)域B中發(fā)生不可接受的應(yīng)變下降。對(duì)此類矯正的要求、和對(duì)編程驅(qū)動(dòng)喂料輥301,302的進(jìn)給伺服馬達(dá)350以按上述方式調(diào)節(jié)應(yīng)變的要求,將取決于包括下列在內(nèi)的因素被制造的特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)部件和規(guī)格、接合機(jī)構(gòu)200和/或輥201,202的速度、伺服馬達(dá)150的編程、喂料輥隙和上游條進(jìn)入點(diǎn)113之間的距離、條導(dǎo)向臂100的長(zhǎng)度、以及條導(dǎo)向件102的遠(yuǎn)側(cè)端部和接合輥隙線206 之間的距離。應(yīng)變調(diào)節(jié)/調(diào)整機(jī)構(gòu)諸如上述的實(shí)例可用于除了保持一致的應(yīng)變之外的目的。可存在其中期望有意地改變應(yīng)變的情況。例如,參見圖3,可觀察到固定到部分地完成的部分 51上的條材料42的部分可被浪費(fèi)掉,因?yàn)樗鼈冋紦?jù)了完成的部分51的要從形成外底座觀(圖幻的部分上切除的區(qū)域。為了最小化浪費(fèi)并且保存條材料,可增加這些浪費(fèi)區(qū)域中的條材料42的應(yīng)變,從而減小固定在這些浪費(fèi)區(qū)域中的條材料的數(shù)量??蓪?duì)應(yīng)變調(diào)節(jié)/調(diào)整機(jī)構(gòu)諸如上述的實(shí)例編程以在條材料進(jìn)入到接合輥對(duì)201,202之間的輥隙中時(shí)在此類浪費(fèi)區(qū)域中的位置中增加條材料中的應(yīng)變,然后當(dāng)條材料進(jìn)入到輥隙中以便固定在非浪費(fèi)區(qū)域中時(shí)使所述應(yīng)變回復(fù)至產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)變。***除非明確地排除或者另有限制,本文所引用的每一文獻(xiàn)(包括任何交叉引用的或相關(guān)的專利或?qū)@暾?qǐng))均以引用的方式全文并入本文。對(duì)任何文獻(xiàn)的引用均不是承認(rèn)其為本文公開的或受權(quán)利要求書保護(hù)的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)、或承認(rèn)其獨(dú)立地或以與任何其它一個(gè)或多個(gè)參考文獻(xiàn)的任何組合的方式提出、建議或公開任何此類發(fā)明。此外,如果此文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與任何以引用方式并入本文的文獻(xiàn)中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義相沖突,將以此文獻(xiàn)中賦予那個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。盡管已用具體實(shí)施方案來說明和描述了本發(fā)明,但是對(duì)那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是,在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出許多其它的改變和變型。因此, 這意味著在所附權(quán)利要求中包括了屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)彈性縱向材料0 中的縱向應(yīng)變的系統(tǒng),所述材料以連續(xù)形式被施加到片材料(50)上,所述系統(tǒng)包括所述片材料的連續(xù)供應(yīng)源(60);所述彈性縱向材料的連續(xù)供應(yīng)源(61);第一喂料輥和第二喂料輥(301,302),所述喂料輥具有相應(yīng)的周向表面和它們之間的喂料輥隙,所述彈性縱向材料縱向穿過所述喂料輥隙,所述第一喂料輥或第二喂料輥中的至少一個(gè)由進(jìn)給馬達(dá)(350)驅(qū)動(dòng),所述進(jìn)給馬達(dá)被操作從而以某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)所述被驅(qū)動(dòng)的第一輥或第二輥,所述旋轉(zhuǎn)速度為所述被驅(qū)動(dòng)的第一喂料輥或第二喂料輥的周向表面賦予第一線速度;以及第一接合輥和第二接合輥(201,20 ,所述接合輥具有相應(yīng)的周向表面和它們之間的接合輥隙,所述片材料和所述彈性縱向材料在縱向上穿過所述接合輥隙,所述第一接合輥或第二接合輥中的至少一個(gè)以某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度被驅(qū)動(dòng),所述旋轉(zhuǎn)速度為所述被驅(qū)動(dòng)的第一接合輥或第二接合輥的周向表面賦予第二線速度,其中所述彈性縱向材料在下游路徑中從所述喂料輥隙移動(dòng)至所述接合輥隙,所述系統(tǒng)的特征在于所述第一線速度是相對(duì)于所述第二線速度受控的,以沿所述下游路徑在至少一個(gè)位置調(diào)節(jié)所述彈性縱向材料中的縱向應(yīng)變。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述進(jìn)給馬達(dá)為伺服馬達(dá),并且所述第一線速度通過所述伺服馬達(dá)來控制。
3.如前述兩項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括沿所述下游路徑定位的導(dǎo)向件(102),其中所述導(dǎo)向件接觸所述彈性縱向材料,并且所述彈性縱向材料通過所述導(dǎo)向件朝所述接合機(jī)構(gòu)移動(dòng),并且其中機(jī)構(gòu)(150)引發(fā)所述導(dǎo)向件相對(duì)于所述縱向的橫向運(yùn)動(dòng),并且所述導(dǎo)向件相對(duì)于所述縱向橫向地推動(dòng)所述彈性縱向材料。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其中所述進(jìn)給伺服馬達(dá)的速度隨著所述導(dǎo)向件的橫向運(yùn)動(dòng)而變化。
5.如權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),其中所述彈性縱向材料為條材料,并且所述導(dǎo)向件為條導(dǎo)向件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于調(diào)節(jié)彈性縱向材料中的縱向應(yīng)變的系統(tǒng)的實(shí)例,該彈性縱向材料以連續(xù)形式被施加到片材料上。該系統(tǒng)可包括片材料的連續(xù)供應(yīng)源;彈性縱向材料的連續(xù)供應(yīng)源;第一喂料輥和第二喂料輥,所述第一喂料輥和第二喂料輥之間具有喂料輥隙,彈性縱向材料縱向穿過喂料輥隙;以及下游的第一接合輥和第二接合輥,所述第一接合輥和第二接合輥在它們之間具有接合輥隙,片材料和彈性縱向材料穿過接合輥隙。第一喂料輥或第二喂料輥中的至少一個(gè)的周向表面的線速度是相對(duì)于第一接合輥或第二接合輥中的至少一個(gè)的周向表面的線速度受控的,從而調(diào)節(jié)彈性縱向材料中的縱向應(yīng)變。
文檔編號(hào)A61F13/15GK102300526SQ201080006039
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者J.A.??怂固? T.H.托馬斯 申請(qǐng)人:寶潔公司
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