DE60004065T2

DE60004065T2 - Verfahren sowie vorrichtung zur herstellung von materialbahnen auf denen aufgetrennte materialteile montiert werden

Info

Publication number: DE60004065T2
Application number: DE60004065T
Authority: DE
Inventors: Lennart Backlund; Terje Skog
Original assignee: SCA Hygiene Products AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: NO20015432L; EP1202846B1; DE60004065D1; NO326630B1; SE9901800D0; NO20015432D0; EP1202846A1; PL201387B1; SE9901800L; JP4647106B2; US6783622B1; PL351641A1; WO2000073031A1; JP2003500230A; ATE245513T1; DK1202846T3; AU4963900A; SE517288C2; CO5271753A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Materialbahnen, die daran angebracht diskrete Materialstücke aufweisen. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Herstellung von bestimmten Materiallagen, die für die Herstellung von Absorptionsartikeln, wie z. B. Windeln, Hygienebinden, Inkontinenzschutzeinrichtungen, Slipeinlagen und ähnliche Artikeln vorgesehen sind, umfasst manchmal das Anbringen und Verbinden diskreter Materialstücke an sich bewegenden Materialbahnen. Diese diskreten Stücke werden üblicherweise an die Bahn geklebt, obwohl sie alternativ geschweißt werden können, wobei mehrere sogenannte Ambosswalzen erforderlich sind, gegen welche die sich bewegende Bahn gedrückt wird, und tangential dazu vorbeitritt, oder durch eine der Ambosswalzen, welche die Materialstücke tragen, umfasst wird, wodurch die Stücke in Berührung mit der sich bewegenden Bahn mittels der Ambosswalze gebracht werden.
Die Übertragung der geschnittenen Materialstücke von der Ambosswalze zu der sich bewegenden Bahn wird häufig mit Hilfe von Klebstoff oder irgend einem anderen Haftmittel erleichtert. In dieser Hinsicht haften die geschnittenen Materialstücke an die Ambosswalze und werden dann an die sich bewegende Bahn übertragen, wenn die Bahn gegen die Ambosswalze liegt, und zwar durch Drehung der Walze.
Die Verwendung von Klebstoff in diesem Vorgang erhöht die „Anhaltezeit" und verringert dadurch die Produktivität und vergrößert ferner den Materialverbrauch, was unter anderem eine negative Auswirkung auf den Preis des Produktes, hat.
Die JP-A-8052696 beschreibt eine Schneideinheit zum Schneiden von Hygieneartikeln von einer Materialrolle. Die Schneideinheit weist eine Ambosswalze und eine Schneidrolle auf, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Die Hygieneartikel, die von der Materialrolle geschnitten werden, werden fest an die Oberfläche der Schneidrolle gesaugt und zu einer Zuführwalze übertragen.
Ein Problem, das mit der Verwendung der gleichen Ambosswalze zum Schneiden (Klipsen), Übertragen und Verbinden der Materialstücke an die Bahn einhergeht, ist, dass ein Haftungsmittel wie z. B. Klebstoff, zu diesem Zweck erforderlich ist. Wenn die Materialstücke beispielsweise an die Bahn geschweißt werden sollen, ist es im Fall der gegenwärtigen Technik erforderlich, die losen Materialstücke während der verschiedenen Übertragungsgelegenheiten fest zwischen mehreren Ambosswalzen zu halten. Dies erfordert das Vorsehen von mehr Gerätschaften und verschlechtert die Genauigkeit, mit welcher die Materialstücke an die Bahn aufgebracht werden, was zu einer schlechteren Produktqualität führt.
Es ist somit wünschenswert, in der Lage zu sein, ein und dieselbe Ambosswalze für sämtliche Phasen zu verwenden, ohne Klebstoff oder irgend ein anderes Haftmittel verwenden zu müssen.
Weitere Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und Anordnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 sind aus der EP-A-0358382, WO-A-9841401 und US-A-4795510 bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme zu lösen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren und mit einer Anordnung zur Herstellung von Materialbahnen erreicht, die Materialstücke daran angebracht aufweisen, wobei das Verfahren und die Anordnung die Verwendung einer einzigen Ambosswalze aufweisen, welche diskrete Materialstücke schneidet, beschleunigt, überträgt und mit der sich bewegenden Bahn ohne Klebstoff oder irgend ein anderes Haftmittel verbindet. Die Stücke werden an die Bahn mittels der Ambosswalze angebracht, die Mittel zum Halten der Stücke gegen die Ambosswalze nach dem Schneiden der Stücke, zum Übertragen der Stücke zu der sich bewegenden Bahn und zum Befestigen der Stücke daran aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

– Schneiden diskreter Stücke von wenigstens einem Material mit Hilfe einer Schneideinrichtung vorzugsweise in der Form einer Dreh-Schneidwalze während eine Ambosswalze als eine Gegendruckwalze verwendet wird;
– Festes Halten und Anbringen der diskreten Stücke an wenigstens eine Materialbahn, wobei sich die Materialbahn gegen die Ambosswalze bewegt, und unter Verwendung der Ambosswalze als ein Übertragungselement;
– Befestigen der diskreten Stücke an die wenigstens eine sich bewegende Bahn mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wobei die Stücke voneinander durch Schneiden getrennt werden, beschleunigt werden, während sie festgehalten werden, und dann an wenigstens eine Materialbahn befestigt oder verbunden werden, und zwar ohne die Verwendung von Haftmittel, mittels ein- und derselben Ambosswalze und mittels der Befestigungsmittel, während die Ambosswalze als eine Gegendruckeinrichtung verwendet wird, auch wenn die diskreten Stücke an die Bahn befestigt werden, und wobei die diskreten Stücke fest durch die Haftmittel gehalten werden, die an der Ambosswalze vorgesehen sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung zum Durchführen des Verfahrens eine Ambosswalze auf, die um ihre Längsachse drehbar ist, und die teilweise durch die wenigstens eine Materialbahn umgeben ist oder zu dieser tangential ist, und die aufeinanderfolgend in ihrer Drehrichtung Mittel zum Schneiden von diskreten Stücken aus wenigstens einem Material und Mittel zum Befestigen oder Verbinden der diskreten Stücke an die Bahn aufweist, wobei die Ambosswalze zwischen den Schneidmitteln und den Befestigungsmitteln ferner Mittel aufweist, die dahingehend wirken, dass sie die diskreten Materialstücke vor dem Befestigen der Stücke an die Bahn mit Hilfe der Befestigungsmittel gegen die Walze halten.
Die Materialstücke werden vorzugsweise durch Saugen an die Ambosswalze gehalten, wobei die Einrichtung zum Halten der Stücke beispielsweise Unterdruckerzeugungsmittel, Mittel, die eine statische Elektrizität verwenden, oder mechanisch arbeitende Vorrichtungen aufweisen kann.
Die Stücke werden an die Bahn bevorzugt durch Schweißen, wie z. B. Ultraschallschweißen, oder durch irgend eine andere Art von einem Wärmeaufbringverfahren und/oder Vorrichtung wie z. B. eine heiße Walze, einen Laser, eine Wärmeverbindungsvorrichtung usw. befestigt.
Ein erheblicher Vorteil, der durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung geboten wird, liegt in der Vereinfachung, die dadurch erreicht wird, dass nur eine einzige Ambosswalze für sämtliche der Schritte verwendet wird, die Schneiden, Beschleunigen und Übertragen der Materialstücke an die sich bewegende Materialbahn und Befestigen der Stücke an die Bahn mit sich bringen. Ein weiterer Vorteil ist, dass es nicht erforderlich ist, Klebstoff oder irgend ein anderes Haftmittel zu verwenden, um die Stücke an die Bahn zu befestigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist nicht so zu betrachten, dass sie auf die nachfolgend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, da eine Anzahl weiterer Modifikationen innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche denkbar sind.
Die in 1 gezeigte Anordnung 10 weist eine Schneidrolle 1, eine Ambosswalze 2 und zugeordnete Führungsrollen 3 auf. Eine Materialbahn 4, auf welche Materialstücke angebracht werden sollen, bewegt sich in Anlage mit der Ambosswalze 2 in der Pfeilrichtung, mit einem Zuführwinkel α und einem Lösewinkel β. Die Größe der Oberfläche a, mit welcher die Bahn 4 sich in Anlage mit der Ambosswalze 2 befindet, und die Winkel α und β werden durch die gemeinsame Anpassung der beiden Führungsrollen 3 in einer vertikalen oder horizontalen Richtung, wie durch den Doppelpfeil dargestellt, angepasst.
Wenn die Bahn 4 gegen die Ambosswalze 2 liegt, wird Schweißenergie aufgebracht, in geeigneter Weise mit einer Schweißvorrichtung 5, so dass die Stücke 6 an die sich bewegende Bahn 4 befestigt oder verbunden werden. Die Schweißvorrichtung 5 kann eine Ultraschallschweißvorrichtung aufweisen, die einen Trichter aufweist. Wenn geschweißt wird, ist es geeignet, eine Positionssteuerung des Trichters derart zu verwenden, dass der zutreffende Abstand zwischen dem Schweißtrichter und dem Ambossmuster aufrechterhalten wird. Alternativ kann irgend eine andere geeignete Art einer Wärmeaufbringvorrichtung anstelle einer Schweißvorrichtung verwendet werden, wie z. B. eine Wärmewalze, ein Laser oder eine ähnliche Vorrichtung.
Die Bahn 4 wird von der Ambosswalze 2 bei einem Lösewinkel β derart gelöst, dass die Bahn 4 Zeit hat, sich abzukühlen (falls erforderlich) nach dem Verbinden der Materialstücke daran und bevor die Bahn 4 von der Ambosswalze 2 gezogen wird. Nach dem Verbindungsvorgang muss die Kühltemperatur und die Kühlzeit bezüglich der Materialmengen, die verwendet werden, angepasst werden, und ferner bezüglich der Materialien, aus welchen die Bahn 4 und die Stücke 6 bestehen.
Die diskreten Materialstücke können Wattierung, Haftband usw. aufweisen.
Die Bahn kann aus Polypropylen, Polyethylen usw. bestehen.
Der Lösewinkel β kann variiert werden, um unterschiedliche Kühlzeiten nach dem Verbinden oder Befestigen der diskreten Stücke an die Bahn zu schaffen.
Wenn eine Ambosswalze verwendet wird, die zwei Haltevorrichtungen aufweist, wie in dem Fall von 1, kann der Lösewinkel β in geeigneter Weise zwischen 0 und 270° variieren. Andere Winkel gelten für andere Anzahlen von Haltevorrichtungen. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist es ferner möglich, nach dem Aufbringen der diskreten Stücke, in geeigneter Weise mit Hilfe irgend einer Form von Kühlvorrichtung zu kühlen.
Das Material 9, aus dem die diskreten Stücke 6 geformt sind, wird zwischen die Schneidwalze und die Ambosswalze 2 zugeführt, wobei die Schneidwalze 1 das Material in geeignete diskrete Stücke 6 gegen die Ambosswalze 2 schneidet, wobei die Stücke fest an die Ambosswalze 2 durch Haltemittel, wie z. B. Vakuummittel oder ähnliches gehalten werden. Die geschnittenen Stücke 6 werden an die Trommelfläche 8 durch die Ambosswalze 2 transportiert, wenn sich die Walze um ihre Längsachse bei einer konstanten oder variierenden Geschwindigkeit dreht, die in dem Fall der in 1 dargestellten Ausführungsform in Richtung des Uhrzeigersinns ist.
Die Stücke werden in geeigneter Weise bei einem Lösewinkel β von 0°, üblicherweise vertikal oberhalb des Befestigungspunktes geschnitten.
Bahngeschwindigkeiten, Befestigungszeiten, wie z. B. Schweißzeit und Drehgeschwindigkeit hängen von den Materialeigenschaften, dem Flächengewicht, den Befestigungsverfahren, beispielsweise unterschiedlichen Schweißmustern, dem Schweißzwischenraum und der Anzahl von Schneideinrichtungen (Messer) an der Schneidwalze ab.
Es ist wesentlich, dass die Verbindung, welche die diskreten Stücke 6 an die sich bewegende Bahn 4 verbindet, stark genug ist, um der Kraft zu widerstehen, die auftritt, wenn die Bahn 4 von der Ambosswalze 2 gelöst wird.
Es wurde ferner herausgefunden, dass der Kontaktwinkel α zwischen der Ambosswalze 2 und der sich bewegenden Bahn 4 variiert werden kann. Dies kann die Zuführung der sich bewegenden Bahn in den Zwischenraum oder den Spalt zwischen der Ambosswalze und der Verbindungsvorrichtung beeinflussen, und kann ferner die Genauigkeit beeinflussen, mit welcher die diskreten Stücke 6 aufgebracht werden. Beispielsweise wird, wenn eine Ambosswalze verwendet wird, die zwei Haltevorrichtungen aufweist, wie bei 1, und die Stücke an die Bahn geschweißt werden, der Kontaktwinkel α vorzugsweise zwischen 0 und 160° liegen. Andere Winkel gelten n dem Fall unterschiedlicher Anzahlen von Haltevorrichtungen.
Wenn eine Ambosswalze verwendet wird, die zwei Haltevorrichtungen aufweist, wie im Fall der 1, wird der Winkel γ zwischen der Schneidwalze und der Verbindungsvorrichtung vorzugsweise zwischen 90 und 180° liegen, jedoch hängt dieser Winkel von dem Abstand zwischen der Schneidstelle und der Verbindungsstelle, d. h. der Schweißstelle ab, so dass die Verbindung nicht durch Vibrationen von der Schneidwalze beeinflusst wird. Andere Winkel gelten für unterschiedliche Elemente von Haltevorrichtungen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Materials in der Form einer Materialbahn (4), die daran angebracht diskrete Materialstücke (6) aufweist, das für die Verwendung bei der Herstellung von Absorptionsartikeln, wie z. B. Windeln, höschenartigen Windeln, Hygienebinden, Inkontinenzschutzeinrichtungen und ähnlichen Artikeln vorgesehen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Schneiden diskreter Stücke (6) von wenigstens einem Material (9) mit Hilfe einer Schneideinrichtung (1) vorzugsweise in der Form einer Dreh-Schneidwalze während eine Ambosswalze (2) als eine Gegendruckwalze verwendet wird; festes Halten der diskreten Stücke (6), die durch die Schneideinrichtung (1) geschnitten wurden, an der Ambosswalze (2) derart, dass die diskreten Stücke (6) auf wenigstens eine Bahn von Material (4) übertragen werden, die in Berührung mit der Ambosswalze (2) geführt wird; Verbinden der diskreten Materialstücke (6) an die wenigstens eine sich bewegende Bahn (4) während sie in Berührung mit der Ambosswalze sind, und zwar mit Hilfe von Verbindungseinrichtungen (5), gekennzeichnet durch Führen der wenigstens einen Materialbahn (4) in Berührung mit der Ambosswalze (2) entlang eines Abschnitts des Umfangs der Ambosswalze, so dass die diskreten Stücke (6) und die Bahn (4) gegen die Ambosswalze (2) vor und nach dem Verbinden der Stücke (6) an die Bahn (4) zusammenlaufen, wobei das Halten und das Verbinden in der Abwesenheit eines jeglichen Haftmittels durchgeführt werden, wobei die diskreten Stücke (6) fest mittels Haltevorrichtungen (7) gehalten werden, die an der Ambosswalze (2) vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Halten der diskreten Stücke (6) mit Hilfe eines Vakuums.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Halten der diskreten Stücke (6) mittels statischer Elektrizität.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mechanisches Halten der diskreten Stücke (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Wärmeverbinden der diskreten Stücke.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Schweißverbinden der diskreten Stücke, insbesondere Ultraschallschweißen der Stücke.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Verbinden der Stücke mit Hilfe einer Wärmezuführvorrichtung, wie z. B. einer Wärmewalze.
Anordnung (10) zum Verbinden oder Anbringen diskreter Materialstücke (6) an Material in der Form wenigstens einer sich bewegenden Bahn (4), das für die Verwendung bei der Herstellung von Absorptionsartikeln, wie z. B. Windeln, höschenartigen Windeln, Hygienebinden, Inkontinenzschutzeinrichtungen und ähnlichen Artikeln vorgesehen ist, wobei die Anordnung (10) eine Ambosswalze (2) aufweist, die sich um ihre Längsachse dreht und eine Gegendruckeinrichtung einer Schneidvorrichtung (1, 2) zum Schneiden diskreter Stücke (6) von wenigstens einem Material (9) und einer Verbindungs- oder Befestigungseinrichtung (5) bildet, wobei die Schneideinrichtung (1) der Schneidvorrichtung und die verbleibenden Teile der Verbindungseinrichtung (5) an unterschiedlichen Stellen um den Umfang der Ambosswalze (2) angeordnet sind, wobei die Schneideinrichtung als erstes, gesehen in der Drehrichtung der Ambosswalze (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ambosswalze (2) Halteeinrichtungen (7) zum Halten der diskreten Stücke (6) fest gegen die Rolle (2) vor dem Verbinden der diskreten Stücke an die Bahn (4) mit Hilfe der Verbindungseinrichtung (5) aufweist, und dass die Anordnung Einrichtungen (3) zum Halten der Bahn (4) in Anlage mit der Ambosswalze (2) vor und nach dem Durchtritt der Verbindungseinrichtung (5) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) eine Vakuumssaugeinrichtung ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) statische Elektrizität verwendet.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) eine mechanische Vorrichtung ist, wie z. B. ein Rand, der radial von der Ambosswalze (2) vorsteht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (5) eine Schweißvorrichtung, vorzugsweise eine Ultraschall-Schweißvorrichtung ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (5) eine heiße Walze ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwalze (1) und die Verbindungseinrichtung (5) im wesentlichen in Flucht miteinander an entgegengesetzten Seiten der Ambosswalze (2) angeordnet sind, wobei ein Winkel γ (14) zwischen Schneidpunkten und Schmelzpunkten ungefähr 180° ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, gekennzeichnet durch Führungswalzen (3), die dafür angepasst sind, die Größe einer Anlagefläche α zu variieren, wodurch die wenigstens eine Materialbahn (4) an die Ambosswalze (2) anliegt, und dadurch, dass die Führungswalzen (3) vertikal und seitlich angepasst werden können.