Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта



Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта
Фальцевальное устройство и способ фальцевания продукта

 


Владельцы патента RU 2574483:

КИМБЕРЛИ-КЛАРК ВОРЛДВАЙД, ИНК. (US)

Группа изобретений относится к устройствам для фальцевания. Аппарат для фальцевания изделий содержит транспортирующий компонент и фальцующий узел. Транспортирующий компонент выполнен с возможностью удерживать на себе первую и вторую части изделия и освобождать первую часть изделия при продолжающемся удерживании второй его части. Транспортирующий компонент сконфигурирован с возможностью транспортирования изделия со скоростью транспортирования. Фальцующий узел расположен вблизи транспортирующего компонента. Фальцующий узел выполнен с возможностью принимать первую часть изделия от транспортирующего компонента и замедляться по сравнению с транспортирующим компонентом, удерживая на себе первую часть. При осуществлении способа фальцевания подводят изделие к фальцующему узлу посредством транспортирующего компонента. Переносят первую часть изделия на фальцующий узел. Перемещают первую часть со скоростью, меньшей, чем скорость перемещения второй части. Переносят первую часть к транспортирующему компоненту с обеспечением фальцевания. Обеспечивается возможность складывания изделия вдоль оси фальцевания и приведение первой части изделия в контакт со второй частью для наложения первой части на вторую часть. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 41 ил., 2 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к фальцевальному устройству (аппарату) и к способам фальцевания (складывания) продуктов (изделий); более конкретно, оно относится к аппарату и к способам фальцевания изделий с улучшенным контролем позиционирования при относительно высоких линейных скоростях.

Уровень техники

Одной из известных технологий, применяемых для фальцевания изделий в процессе их продвижения внутри системы изготовления, является "ножевая фальцовка". Ножевая фальцовка предусматривает ударное воздействие на дискретное движущееся изделие в заданном месте посредством лезвия, чтобы сформировать в изделии "загиб" (фальц). Этот фальц вводится в систему движущихся в одном направлении конвейерных лент, чтобы наложить части изделия одну на другую. Примеры подобных ножевых фальцевальных аппаратов (фальцаппаратов) и способов их применения описаны в патентах США №№4053150; 4519596 и 4650173. С помощью ножевого фальцевального аппарата можно складывать различные изделия, в том числе одноразовые изделия (предметы) личной гигиены. Подобные изделия хорошо известны; они включают пеленки, тренировочные трусики (трусики для приучения ребенка к горшку), защитное белье для страдающих недержанием, гигиенические прокладки, подкладные клеенки, маты для домашних животных, столовые салфетки, полотенца, чехлы для стульев и т.д.

Один недостаток известной технологии ножевой фальцовки состоит в том, что точность и воспроизводимость линий сгиба в изделиях зависит от момента, в который нож ударяет по движущемуся изделию, а также от сцепления движущихся конвейерных лент с фальцем на изделии. Кроме того, ножевая фальцовка требует, чтобы в момент удара лезвием изделие было "свободным". Следовательно, в процессе фальцовки существует период времени, когда ведущая часть изделия незафиксирована и, как следствие, не находится под прямым позиционным контролем. Названные свойства ножевой фальцовки нежелательны, если требуется точный контроль положения линии сгиба, особенно в случае высокой производительности, составляющей, в зависимости от фальцуемых изделий, от 400 до 4000 изделий в минуту.

Еще одним недостатком ножевой фальцовки является "эффект удара". Другими словами, силовое воздействие со стороны ножа, ударяющего по изделию, может привести к получению деформированного или поврежденного изделия при низкой точности позиционирования линий сгиба, к низкой воспроизводимости и к другим нежелательным результатам.

Раскрытие изобретения

Таким образом, существует потребность в фальцевальном аппарате и способе фальцевания изделий с высокими скоростями, обеспечивающих высокую воспроизводимость позиционирования на высоких скоростях. Существует также потребность в аппарате и в способах фальцевания изделий без результирующих деформаций, повреждений и/или иных нежелательных эффектов, присущих современным ножевым фальцаппаратам и способам фальцевания.

Согласно одному аспекту изобретения аппарат для фальцевания изделия содержит транспортирующий компонент, сконфигурированный с возможностью удерживать на себе первую и вторую части изделия и освобождать первую часть изделия при продолжающемся удерживании второй его части. При этом транспортирующий компонент выполнен с возможностью транспортировать изделие со скоростью транспортирования. Вблизи транспортирующего компонента находится фальцующий узел, сконфигурированный с возможностью принимать, при движении со скоростью транспортирования, первую часть изделия от транспортирующего компонента и замедляться по сравнению с транспортирующим компонентом при удерживании на себе указанной первой части с обеспечением тем самым складывания изделия вдоль оси фальцевания и с приведением первой части изделия в контакт со второй частью для наложения первой части на вторую часть.

Согласно другому аспекту аппарат для фальцевания изделия содержит транспортирующий компонент, выполненный с возможностью транспортирования изделия. Вблизи транспортирующего компонента находится осциллирующий компонент, выполненный с возможностью захватывать и приподнимать первую часть изделия с транспортирующего компонента при транспортировании изделия этим компонентом. При этом осциллирующий компонент выполнен способным двигаться в первом направлении, от транспортирующего компонента, и во втором направлении, к транспортирующему компоненту. Вблизи транспортирующего компонента и осциллирующего компонента находится фальцевальный валик, выполненный с возможностью принимать первую часть изделия с осциллирующего компонента и приводить ее в контакт со второй частью изделия с приданием тем самым изделию сфальцованной конфигурации.

Согласно еще одному аспекту способ фальцевания изделия включает подведение изделия посредством транспортирующего компонента со скоростью транспортирования к фальцующему узлу. Изделие имеет первую часть, вторую часть и ось фальцевания, разделяющую первую и вторую части. Первую часть изделия переносят с транспортирующего компонента на фальцующий узел при продолжении удерживания второй части изделия транспортирующим компонентом. Первую часть изделия перемещают далее посредством фальцующего узла со скоростью, которая ниже, чем скорость, с которой вторая часть изделия транспортируется транспортирующим компонентом. Затем первую части изделия переносят с фальцующего узла к транспортирующему компоненту с обеспечением наложения первой части изделия на его вторую часть и с обеспечением тем самым фальцевания изделия вдоль оси фальцевания.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично изображена часть системы изготовления изделия, использующей в одном своем варианте два фальцевальных аппарата.

На фиг.2 в перспективном изображении представлен, отдельно от системы изготовления, фальцевальный аппарат, содержащий осциллирующий компонент и фальцевальный валик.

На фиг.3 фальцевальный аппарат по фиг.2 показан на виде спереди.

На фиг.4 представлен, в перспективном изображении, осциллирующий компонент фальцевального аппарата;

На фиг.5 осциллирующий компонент по фиг.4 показан на виде слева.

На фиг.6 осциллирующий компонент показан на виде справа.

На фиг.7 осциллирующий компонент показан на виде сверху.

На фиг.8 осциллирующий компонент показан на виде снизу.

На фиг.9 осциллирующий компонент показан в продольном разрезе.

На фиг.10 осциллирующий компонент показан в перспективном изображении, со снятым наружным цилиндром.

На фиг.11 осциллирующий компонент со снятым наружным цилиндром согласно фиг.10 показан на виде сверху.

На фиг.12 показана, в увеличенном масштабе, часть осциллирующего компонента по фиг.11.

На фиг.13 на виде, аналогичном виду по фиг.12, показан наружный цилиндр, который охватывает внутренний цилиндр, находящийся в первом положении; при этом часть наружного цилиндра удалена.

На фиг.14 на виде, аналогичном виду по фиг.13, показан внутренний цилиндр, сместившийся относительно наружного цилиндра во второе положение.

На фиг.15 представлен, в перспективном изображении, фальцевальный валик фальцевального аппарата.

На фиг.16 фальцевальный валик по фиг.15 показан на виде справа.

На фиг.17 фальцевальный валик показан на виде слева.

На фиг.18 фальцевальный валик показан на виде снизу.

На фиг.19 фальцевальный валик показан на виде сверху.

На фиг.20 фальцевальный валик показан в продольном разрезе.

На фиг.21 и 22 фальцевальный валик показан в перспективном изображении, со снятым наружным цилиндром.

На фиг.23 представлены, на виде сверху, тренировочные трусики в исходной, разложенной конфигурации, с удаленной частью.

На фиг.24 трусики по фиг.23 показаны на виде сверху, в сфальцованной конфигурации.

На фиг.25 трусики показаны в перспективном изображении, частично застегнутыми и готовыми к использованию.

На фиг.26 показаны, на виде сверху, тренировочные трусики, имеющие передние и задние боковые клапаны.

На фиг.27 трусики показаны на виде сверху, аналогичном виду по фиг.26, но с подогнутыми передними боковыми клапанами.

На фиг.28 трусики показаны на виде сверху, аналогичном виду по фиг.27, но с инвертированными (перевернутыми) частями задних боковых клапанов.

На фиг.29 представлена схема фальцевального аппарата с подаваемыми в него посредством транспортирующего компонента тренировочными трусиками, которые находятся в своей исходной, разложенной конфигурации и захватываются осциллирующим компонентом.

На фиг.30 представлена схема фальцевального аппарата в положении, в котором часть трусиков приподнимается осциллирующим компонентом с транспортирующего компонента.

На фиг.31 представлена схема фальцевального аппарата в положении, в котором трусики фальцуются осциллирующим компонентом, причем одна их часть удерживается осциллирующим компонентом, а осциллирующий компонент и фальцевальный валик вращаются в одном направлении.

На фиг.32 представлена схема фальцевального аппарата в положении, в котором трусики фальцуются осциллирующим компонентом, причем одна их часть удерживается осциллирующим компонентом, а осциллирующий компонент и фальцевальный валик вращаются в противоположных направлениях.

На фиг.33 представлена схема фальцевального аппарата в положении, в котором трусики переносятся с осциллирующего компонента на фальцевальный валик.

На фиг.34 представлена схема фальцевального аппарата в положении, в котором трусики, находящиеся в своей сфальцованной конфигурации, переносятся с фальцевального валика на транспортирующий компонент.

На фиг.35 и 36 схематично иллюстрируются взаимные положения осциллирующего компонента и фальцевального валика.

На фиг.37 в графической форме иллюстрируются ограничения фальцевальной системы по фиг.1.

На фиг.38 и 39 иллюстрируется, в форме графика, движение осциллирующего компонента и фальцевального валика при их приближении к точке касания.

На фиг.40 приведен график, иллюстрирующий профили скоростей в фальцевальной системе по фиг.1.

На фиг.41 иллюстрируются 6 переходных точек системы по фиг.1.

Идентичные или сходные части и элементы имеют одинаковые обозначения на всех чертежах.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематично изображена часть фальцевальной системы 50 (системы фальцевания), предназначенной для фальцевания изделий (таких как предметы личной гигиены), содержащей вариант фальцевального аппарата 100. В представленной конфигурации система 50 фальцевания содержит два фальцевальных аппарата 100; однако, эта система может иметь и большее их количество (или всего один фальцевальный аппарат). Фальцевальный аппарат 100 способен осуществлять точное управление изделием в процессе его фальцевания с высокой скоростью. В результате изделия, производимые представленной системой 50, фальцуются с большей точностью, с лучшей воспроизводимостью и с приложением меньшего усилия (и, как следствие, с меньшими повреждениями и деформациями), чем при использовании известных фальцевальных аппаратов, таких как ножевые фальцаппараты. В данном описании термин "с высокой скоростью (производственной линии)" соответствует производительности 400 изделий/мин (и./м) или выше, например от 400 до 4000 и./м или от 600 до 3000 и./м, или от 900 до 1500 и./м. Однако нужно понимать, что производительность непосредственно зависит от производимых изделий. Поэтому термин "с высокой скоростью" является относительным, и скорость может варьировать при переходе от одного изделия к другому.

Далее, только в качестве примера, представленная система 50 фальцевания и, соответственно, фальцевальный аппарат 100 будут описаны как система фальцевания и аппарат для фальцевания одноразовых тренировочных трусиков. Однако должно быть понятно, что, без выхода за пределы изобретения, систему 50 фальцевания можно сконфигурировать для изготовления и фальцевания многих других изделий, включая (но не ограничиваясь ими) другие типы предметов личной гигиены, изделия из фольги и пленки, тканые изделия, упаковочные изделия, изделия промышленного назначения, пищевые продукты и т.д., как одноразового, так и многоразового пользования, гигроскопичные и негигроскопичные. В частности, другие предметы личной гигиены, которые могут фальцеваться системой 50, включают (не ограничиваясь ими) пеленки, защитное белье для страдающих недержанием, гигиенические прокладки и тампоны.

Как проиллюстрировано на фиг.1, множество дискретных изделий (тренировочных трусиков) 500 подается транспортирующим компонентом 80, который доставляет каждые трусики 500 в исходной конфигурации к одному из двух фальцевальных аппаратов 100 для придания им требуемой, сфальцованной конфигурации. Сфальцованные тренировочные трусики 500 транспортируют от фальцевального аппарата 100 посредством транспортирующего компонента 80. Поскольку оба аппарата 100, показанные на фиг.1, по существу, одинаковы, далее будет описан только один из них.

Как проиллюстрировано на фиг.1-3, фальцевальный аппарат 100 содержит транспортирующий компонент 80, осциллирующий компонент 150, фальцевальный валик 170 и подпорный валик 105. Осциллирующий компонент 150 и фальцевальный валик 170 совместно образуют фальцующий узел. Устройства, пригодные для использования в качестве транспортирующего компонента 80, хорошо известны специалистам. Они включают (не ограничиваясь ими) барабаны, ролики, ленточные конвейеры, пневмоконвейеры, вакуумные конвейеры, лотки и т.д. Транспортирующий компонент 80 представлен, в качестве примера, в виде вакуумного ленточного конвейера. В одном эффективном варианте этот компонент содержит вспомогательное устройство, помогающее удерживать тренировочные трусики в процессе их транспортирования в контролируемом положении. Подобные средства, хорошо известные специалистам, могут включать, например, поддерживающие ленты или цилиндры, вакуумные прижимы, вспомогательные конвейерные ленты, направляющие пластины и пневматические стабилизирующие устройства.

Как показано на фиг.4-14, осциллирующий компонент 150 содержит внутренний цилиндр 151 и наружный цилиндр 152, способный вращаться вокруг внутреннего цилиндра. Из фиг.4 и 5 видно, что у наружного цилиндра 152 имеется выступающий контактный элемент 164, выполненный с возможностью принимать часть тренировочных трусиков 500 от приемного валика 110 и переносить эту часть на фальцевальный валик 170. У контактного элемента 164 имеются пара поперечных сторон 165, пара продольных сторон 167 и множество круглых отверстий 169, по существу, примыкающих к поперечным сторонам и к одной из продольных сторон. При таком выполнении часть контактного элемента 164 свободна от отверстий 169. Наружный цилиндр 152 перекрыт с торцов парой концевых пластин 161 (фиг.9).

Должно быть понятно, что контактный элемент 164 может быть выполнен заподлицо с остальной частью наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента 150 (т.е. не выступающим из него). Кроме того, должно быть понятно, что отверстия 169 в контактном элементе 164 наружного цилиндра 152 могут быть расположены и иным образом, причем их может быть больше или меньше, чем проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, и что форма и размеры этих отверстий могут отличаться от проиллюстрированных. Должно быть также понятно, что внутренний и наружный цилиндры могут иметь и иные формы, обеспечивающие наличие концентричных поверхностей, например формы части сфер, конусов или ступенчатых цилиндров, тем более что осциллирующий компонент не должен поворачиваться на 360°.

В проиллюстрированном варианте внутренний цилиндр 151 не вращается; он задает внутреннюю камеру 153 (фиг.9). Как показано на фиг.10-12, у стенки 160 внутреннего цилиндра 151 имеется прорезанный сегмент 162 с множеством прорезей 163. Ширина каждой из прорезей 163 изменяется по своей длине от первой ширины W1 до меньшей второй ширины W2 (фиг.12). В проиллюстрированном варианте, например, первая ширина W1 примерно вдвое превышает вторую ширину W2. Должно быть, однако, понятно, что различие в относительных значениях первой ширины и второй ширины может быть иным.

Внутренняя камера 153 перекрывается с торцов парой концевых пластин 154, примыкающих к концам внутреннего цилиндра 151 (фиг.9). Канал 155 входит в камеру 153, чтобы связать ее с источником вакуума (не изображен) для приложения к ней вакуума. В одном предпочтительном варианте канал 155 проходит через внутреннюю камеру 153, причем он снабжен парой овальных отверстий 156, открытых в эту камеру (фиг.9). Должно быть понятно, что канал 155 может только частично входить во внутреннюю камеру 153 и что форма, размеры и количество отверстий 156 в канале могут быть иными.

С наружным цилиндром 152 функционально связан узел 157 привода для поворота этого цилиндра относительно внутреннего цилиндра 151. Узел 157 привода содержит втулку 158, связанный с ней вал 159 и приводной механизм (не изображен), способный приводить во вращение вал и втулку. В проиллюстрированном варианте узел 157 привода является регулируемым, т.е. способным приводить наружный цилиндр 152 во вращение с варьируемой скоростью как в направлении по часовой стрелке, так и в направлении против часовой стрелки.

Как показано на фиг.9, 13 и 14, предусмотрен исполнительный привод 168, служащий для перемещения внутреннего цилиндра относительно наружного цилиндра 152 в осевом направлении из первого во второе положение. В первом положении, проиллюстрированном на фиг.13, отверстия 169 в контактном элементе 164 осциллирующего компонента 150 согласованы по положению с прорезями 163 в прорезанном сегменте 162 внутреннего цилиндра 151 по всей длине прорезей. Другими словами, отверстия 169 в контактном элементе 164 согласованы как с более узкими, так и с более широкими частями прорезей 163 во внутреннем цилиндре 151. Однако во втором положении отверстия 169 в контактном элементе 164 осциллирующего компонента 150 согласованы по положению только с более широкими частями прорезей 163 (фиг.14), т.е. эти отверстия в контактном элементе 164 уже не согласованы с более узкими частями прорезей 163, когда внутренний цилиндр находится во втором положении.

В результате осциллирующий компонент 150 имеет первый вакуумный профиль, когда внутренний цилиндр 151 находится в первом положении, и второй вакуумный профиль, когда внутренний цилиндр находится во втором положении. Другими словами, когда внутренний цилиндр находится в первом положении, вакуум подается и перекрывается осциллирующим компонентом в других точках по сравнению с нахождением внутреннего цилиндра во втором положении.

В проиллюстрированном варианте исполнительный привод 168 содержит линейный электродвигатель (фиг.9), способный создавать усилие в любом из направлений в зависимости от полярности поданного на него тока. Таким образом, линейный электродвигатель способен обеспечить усилия торможения, демпфирования и удерживания. В одном эффективном варианте линейный электродвигатель способен обеспечить перемещения более чем на 15 мм с частотой до 40 или 50 Гц. В проиллюстрированном варианте подобран такой ток питания, чтобы линейный электродвигатель смещал внутренний цилиндр 151 примерно на 5 мм относительно наружного цилиндра 152. Предусматривается, что перемещение внутреннего цилиндра 151 относительно наружного цилиндра 152 может быть больше или меньше 5 мм. Должно быть понятно, что для перемещения внутреннего цилиндра 151 относительно наружного цилиндра 152, помимо линейных электродвигателей, могут применяться и подходящие исполнительные приводы других типов.

Как проиллюстрировано на фиг.15-22, фальцевальный валик 170 содержит внутренний цилиндр 171 и наружный цилиндр 172, который может поворачиваться вокруг внутреннего цилиндра. Из фиг.15-19 видно, что у наружного цилиндра 172 имеется выступающий контактный элемент 186, выполненный с возможностью принимать часть тренировочных трусиков 500 от осциллирующего компонента 150 и возвращать эту часть на транспортирующий компонент 80. В выступающем контактном элементе 186 выполнено множество круглых отверстий 188, расположенных, по существу, в виде прямоугольника (фиг.16). Должно быть, однако, понятно, что контактный элемент 186 может быть выполнен заподлицо с наружным цилиндром 172 (т.е. не выступающим из него). Кроме того, должно быть понятно, что отверстия 188 в контактном элементе 186 наружного цилиндра 172 могут быть расположены и иным образом, причем их может быть больше или меньше, чем проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, и что форма и размеры этих отверстий могут отличаться от проиллюстрированных. Наружный цилиндр 172 закрыт с торцов парой концевых пластин 181 (фиг.20).

В проиллюстрированном варианте внутренний цилиндр 171 является стационарным; в нем образована внутренняя камера 173 (фиг.20-22). Как проиллюстрировано на фиг.21 и 22, в стенке 179 внутреннего цилиндра 171 выполнен основной прямоугольный вырез 180 и пара дополнительных прямоугольных вырезов 182, расположенных по бокам основного выреза. Должно быть понятно, что вырезы 180, 182 во внутреннем цилиндре 171 могут иметь формы, отличные от прямоугольных, и что одного или обоих дополнительных вырезов может и не быть.

Внутренняя камера 173 перекрывается с торцов парой концевых пластин 174, примыкающих к концам внутреннего цилиндра 171 (фиг.20). Канал 175 входит в камеру 173, чтобы связать ее с источником вакуума (не изображен) для приложения к ней вакуума. В проиллюстрированном варианте канал 175 проходит через внутреннюю камеру 173, причем он снабжен парой овальных отверстий 187, открытых в эту камеру (фиг.21 и 22). Должно быть понятно, что канал 175 может только частично входить во внутреннюю камеру и что форма, размеры и количество отверстий в канале могут быть иными.

С наружным цилиндром 172 функционально связан узел 176 привода для поворота этого цилиндра относительно внутреннего цилиндра 171. Узел 176 привода содержит втулку 177, связанный с ней вал 178 и приводной механизм (не изображен), способный приводить во вращение вал и втулку. В проиллюстрированном варианте узел 176 привода способен приводить во вращение наружный цилиндр 172 относительно внутреннего цилиндра 171 с варьируемой скоростью против часовой стрелки. Должно быть, однако, понятно, что узел 176 привода может быть сконфигурирован для вращения наружного цилиндра 172 по часовой стрелке или как против часовой стрелки, так и по часовой стрелке.

И осциллирующий компонент 150, и фальцевальный валик 170 описываются как использующие вакуум для удерживания трусиков 500 на своем наружном цилиндре, т.е. они, в широком смысле, могут рассматриваться как вакуумные валики. Однако предусматривается и возможность применения, вместо вакуума, и иной приемлемой конструкции (например, с адгезивными или фрикционными компонентами или нановолосками), способной принимать, управлять положением и освобождать тренировочные трусики 500.

Возвращаясь к фиг.1-3, подпорный валик 105 используется для содействия переносу части тренировочных трусиков 500 от транспортирующего компонента 80 на осциллирующий компонент 150, как это будет подробно описано далее. На прилагаемых чертежах показано, что подпорный валик 105 выполнен с возможностью вращения относительно транспортирующего компонента 80 и имеет выступающую опорную поверхность 107, которая при вращении подпорного валика периодически вступает во взаимодействие с этим компонентом. Должно быть понятно, что подпорный валик 105 может иметь и иные формы и размеры и что опорная поверхность 107 может быть выполнена заподлицо с другими частями подпорного валика (т.е. невыступающей). Должно быть также понятно, что в других вариантах подпорный валик 105 может быть стационарным. Кроме того, в некоторых вариантах фальцевального аппарата 100 подпорный валик 105 может отсутствовать.

Как уже упоминалось, система 50 изготовления, схематично проиллюстрированная на фиг.1, может быть использована для фальцевания тренировочных трусиков 500, конструкция которых хорошо известна специалистам. На фиг.23-28 иллюстрируется один из вариантов известных тренировочных трусиков 500, пригодный для фальцевания описанной системой 50. Трусики 500 проиллюстрированы на фиг.23 в своей конфигурации, предшествующей фальцеванию (в исходной конфигурации). Следует учитывать, что "конфигурация, предшествующая фальцеванию" не ограничивается тренировочными трусиками, не имеющими никаких сгибов, а соответствует трусикам, поступающим в фальцевальный аппарат 100 (т.е. трусикам, которые еще не сложены (сфальцованы) заданным образом фальцевальным аппаратом). Соответственно, до поступления в фальцевальный аппарат 100 трусики 500 могут содержать или не содержать дополнительные сгибы или сфальцованные части.

На фиг.24 иллюстрируются тренировочные трусики 500 в своей сфальцованной конфигурации, т.е. после того как они были сфальцованы фальцевальным аппаратом 100. Таким образом, "сфальцованная конфигурация" соответствует заданному фальцеванию тренировочных трусиков 500, произведенному аппаратом 100. Фиг.25 иллюстрирует трусики 500 в частично застегнутой конфигурации, готовыми к использованию.

Как показано на фиг.23, у тренировочных трусиков 500 имеются продольное направление 1, поперечное направление 2, перпендикулярное продольному направлению, передняя кромка 527 и задняя кромка 529. Имеются также передняя часть 522, задняя часть 524 и промежностная часть 526, расположенная в продольном направлении между передней и задней частями и соединяющая эти части. У трусиков 500 имеется также внутренняя (обращенная к телу ребенка) поверхность 523 и наружная (обращенная к одежде) поверхность 525, противоположная внутренней поверхности.

У проиллюстрированных тренировочных трусиков 500 имеются также наружный слой 540 и подкладка 542, прикрепленная к наружному слою, а также внутренний поглощающий материал 544, находящийся между наружным слоем и подкладкой. К подкладке 542 и/или к поглощающему материалу 544 прикреплена пара блокирующих клапанов 546, чтобы предотвратить движение, по существу, в поперечном направлении, экссудатов организма. Наружный слой 540, подкладка 542 и поглощающий материал 544 могут быть изготовлены из многих различных материалов, известных специалистам. Проиллюстрированные тренировочные трусики 500 дополнительно содержат пару взаимно противолежащих в поперечном направлении передних боковых клапанов 534 и пару взаимно противолежащих в поперечном направлении задних боковых клапанов 535. Боковые клапаны 534, 535 могут быть выполнены заодно с наружным слоем 540 или с подкладкой 542 или выполняться как отдельные элементы.

Как показано на фиг.25, передние и задние боковые клапаны 534, 535 тренировочных трусиков 500 могут селективно соединяться друг с другом посредством комплекта фиксаторных элементов (застежек) 580 с получением трехмерной конфигурации, образующей отверстие 550 для тела и пару отверстий 552 для ног. Комплект застежек 580 содержит противолежащие в поперечном направлении первые застежки 582 для рассоединяемого скрепления с соответствующими вторыми застежками 584. В одном варианте каждая первая застежка 582 содержит множество сцепляющихся элементов, выполненных с возможностью многократного сцепления и расцепления с соответствующими сцепляющимися элементами второй застежки 584 для удерживания, с возможностью рассоединения, тренировочных трусиков 500 в трехмерной конфигурации.

Застежки 582, 584 могут содержать любые скрепляемые элементы, пригодные для впитывающих влагу изделий, например такие как адгезивные, когезионные или механические. В одном конкретном варианте застежки 582, 584 содержат взаимно дополнительные механически соединяемые элементы. Приемлемые механические соединяемые элементы могут быть получены приданием им соответствующих геометрических форм, таких как крючки, петли, диски, грибки, стрелки, шарики на ножках, охватываемые и охватывающие детали, пряжки, кнопки и т.д.

В проиллюстрированном варианте первая застежка 582 является петлевой частью застежки "велкро", а вторая застежка 584 - ее соответствующей крючковой частью. Альтернативно, первые застежки 582 могут содержать крючки, а вторые застежки 584 - соответствующие им петли. В другом варианте застежки 582, 584 могут содержать аналогичные поверхностные застежки или адгезивные и когезионные элементы, например клеящую застежку и зону для приема такой застежки. Хотя на тренировочных трусиках 500, проиллюстрированных на фиг.25, при взаимном скреплении клапанов задние боковые клапаны 535, как это обычно делается, накладываются на передние боковые клапаны 534, трусики могут быть сконфигурированы и таким образом, чтобы при взаимном скреплении передние боковые клапаны накладывались на задние.

Проиллюстрированные тренировочные трусики 500 дополнительно содержат передний поясной эластичный элемент 554, задний эластичный поясной элемент 556 и ножные эластичные элементы 558, как это известно специалистам. Передний и задний поясные эластичные элементы 554, 556 могут быть прикреплены к наружному слою 540 и/или к подкладке 542 вблизи передней и задней кромок 527, 529 соответственно и могут проходить по всей длине этих кромок или только по их части. Ножные эластичные элементы 558 могут быть прикреплены к наружному слою 540 и/или к подкладке 542 вдоль боковых кромок 536 отверстий для ног и находиться в промежностной части 526 тренировочных трусиков 500.

Эластичные элементы 554, 556, 558 могут быть изготовлены из любого подходящего эластичного материала. Как это хорошо известно специалистам, подходящие эластичные материалы включают полотна, пряди или ленты из искусственного или синтетического каучука или из термопластичных эластомерных полимеров. Эластичные материалы могут быть растянуты и прикреплены к подложке, прикреплены к подложке, собранной в складки, или прикреплены к подложке с последующим приданием им эластичности или стягиванием, например, с использованием нагрева, чтобы придать подложке усилия, ограничивающие эластичность. Один неограничивающий вариант пригодного эластичного материала включает коалесцированные комплексные эластомерные волокна "спандекс", поставляемые фирмой Invista (США) под торговой маркой LYCRA.

На фиг.24 иллюстрируются тренировочные трусики 500 в своей сфальцованной конфигурации, т.е. сложенные по своей поперечной оси A-A фальцевания, так что их первая часть 571 наложена на вторую часть 572. Первая и вторая части 571, 572 тренировочных трусиков проиллюстрированы на фиг.23. В проиллюстрированном варианте внутренняя поверхность 523 первой части 571 обращена к внутренней поверхности второй части 572. Поперечная ось A-A фальцевания показана проходящей примерно через центр продольной оси тренировочных трусиков 500 в их исходной конфигурации, а положения передней и задней кромок 527, 529 сфальцованных тренировочных трусиков взаимно согласованы в поперечном направлении. Должно быть понятно, что поперечная ось A-A фальцевания может быть расположена в любом желательном месте между передней и задней кромками 527, 529, что может привести к взаимному смещению этих кромок в продольном направлении (это относится и к другим изделиям). Кроме того, если это представляется желательным, поперечная ось A-A фальцевания может быть неперпендикулярной продольному направлению 1, т.е. отклоняться от поперечного направления 2. Можно также видеть, что в проиллюстрированном варианте первая и вторая застежки 582, 584 точно совмещены одна с другой.

Как проиллюстрировано на фиг.1, пара тренировочных трусиков 500 (одна из множества пар таких трусиков, проходящих через систему 50 фальцевания) доставляется транспортирующим компонентом 80, движущимся с постоянной скоростью, к одному из осциллирующих компонентов 150. Тренировочные трусики 500 доставляются к осциллирующему компоненту 150 с подогнутыми передними боковыми клапанами 534 и с инвертированными вторыми застежками 584 (т.е. повернутыми примерно на 180°). На фиг.26 и 27 тренировочные трусики 500 показаны с передними боковыми клапанами 534 в их исходной и подогнутой конфигурациях соответственно. Как показано на фиг.27, каждый передний боковой клапан 534 подогнут таким образом, что первые застежки 582 находятся ближе одна к другой, чем до подгибания. Предусматривается возможность подгибания и других участков передней части 522 тренировочных трусиков 500 (т.е. участков, отличных от передних боковых клапанов), чтобы сблизить первые застежки 582.

На фиг.28 тренировочные трусики 500 проиллюстрированы с инвертированными вторыми застежками 584 (находящимися на задних боковых клапанах 535) и с подогнутыми передними боковыми клапанами 534. Можно видеть, что теперь первые и вторые застежки 582, 584 имеют одинаковую ориентацию. Кроме того, каждая первая застежка 582 согласована в продольном направлении с соответствующей второй застежкой 584. Как уже упоминалось, тренировочные трусики 500 доставляются к фальцевальному аппарату 100 с подогнутыми передними боковыми клапанами 534 и с инвертированными вторыми застежками 584.

В проиллюстрированном варианте к каждому осциллирующему компоненту 150 подается половина всех тренировочных трусиков 500. Поскольку оба фальцевальных аппарата 100, показанные на фиг.1, по существу, одинаковы, далее будет описан только один из них. Тренировочные трусики 500 доставляются к осциллирующему компоненту 150 транспортирующим компонентом 80 обращенными своим наружным слоем 540 вниз (т.е. к транспортирующему компоненту), а своими первыми и вторыми застежками 582, 584 обращенными вверх (т.е. от этого компонента). Осциллирующий компонент 150 расположен относительно транспортирующего компонента 80 таким образом, что узкие части прорезей 163 (части прорезей, имеющие меньшую ширину W2), выполненных во внутреннем цилиндре 151 осциллирующего компонента, начинаются примерно в точке касания этого компонента с транспортирующим компонентом.

Когда передняя кромка 527 первой части 571 тренировочных трусиков 500 подходит к осциллирующему компоненту 150, их подкладка 542 пространственно совмещается с контактным элементом 164 наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента (фиг.29) и захватывается им. Более конкретно, контактный элемент 164 осциллирующего компонента 150 контактирует с подкладкой 542 в первой части 571 тренировочных трусиков 500 в первом зазоре, образованном контактным элементом осциллирующего компонента и транспортирующим компонентом 80. В этой точке к тренировочным трусикам 500 со стороны осциллирующего компонента 150 через отверстия 169 в контактном элементе 164 прикладывается вакуум, поскольку отверстия пространственно согласованы с узкими частями прорезей 163, выполненных во внутреннем цилиндре 151. В результате каждая из первых застежек 582 и передний эластичный элемент 554 тренировочных трусиков 500 захватывается контактным элементом 164, поскольку к ним через отверстия 169 в контактном элементе прикладывается вакуум.

Как показано на фиг.29, опорная поверхность 107 подпорного валика 105 контактирует с нижней поверхностью транспортирующего компонента 80, предотвращая его смещение от осциллирующего компонента 150 (т.е. для положения на фиг.29 вниз), когда контактный элемент 164 осциллирующего компонента находится в процессе захватывания первой части 571 тренировочных трусиков 500 с транспортирующего компонента в первом зазоре. Предусматривается, что опорная поверхность 107 подпорного валика 105 может использоваться также, чтобы сместить транспортирующий компонент 80 к осциллирующему компоненту 150 (т.е. для положения на фиг.29 вверх).

В проиллюстрированном варианте опорная поверхность 107 подпорного валика 105 и контактный элемент 164 осциллирующего компонента 150 имеют примерно одинаковые размеры. В результате подпорный валик 105 находится в контакте с транспортирующим компонентом 80 на протяжении всего переноса первой части 571 тренировочных трусиков 500 с транспортирующего компонента на контактный элемент 164 осциллирующего компонента 150. Должно быть, однако, понятно, что опорную поверхность 107 подпорного валика 105 можно сделать большей или меньшей, чем контактный элемент 164 осциллирующего компонента 150.

При продолжении вращения подпорного валика 105 его опорная поверхность 107 выходит из контакта с нижней поверхностью транспортирующего компонента 80 (фиг.30). В проиллюстрированном варианте подпорный валик 105 вращается по часовой стрелке и с постоянной скоростью. Предусматривается, однако, что подпорный валик 105 может вращаться с варьируемой скоростью и против часовой стрелки (например, в варианте фальцевального аппарата 100, в котором осциллирующий компонент 150, когда он захватывает первую часть 571 тренировочных трусиков 500, вращается по часовой стрелке).

Как показано на фиг.30, при вращении осциллирующего компонента 150 с отходом его контактного элемента 164 от транспортирующего компонента 80 передняя кромка 527 тренировочных трусиков 500 приподнимается с первого транспортирующего компонента и переносится на этот контактный элемент. По мере того как вся первая часть 571 тренировочных трусиков 500 подводится к осциллирующему компоненту 150 транспортирующим компонентом 80, она накладывается на осциллирующий компонент и захватывается им, по существу, таким же образом, что и передняя кромка 527. Вторая часть 572 при этом остается на транспортирующем компоненте 80.

Первая часть 571 тренировочных трусиков 500 переносится на контактный элемент 164 наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента 150 в то время, как наружный цилиндр (и, следовательно, его контактный элемент) приводится во вращение относительно транспортирующего компонента 80 узлом 157 привода осциллирующего компонента. Как показано на фиг.29-31, наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 движется против часовой стрелки (т.е. в первом направлении). При этом когда первая часть 571 тренировочных трусиков 500 переносится с транспортирующего компонента на осциллирующий компонент 150, его наружный цилиндр 152 вращается с поверхностной скоростью, примерно равной скорости тренировочных трусиков 500 при их линейном перемещении на транспортирующем компоненте 80.

По завершении переноса первой части 571 тренировочных трусиков 500 с транспортирующего компонента 80 на осциллирующий компонент 150 (или вскоре после этого) наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента начинает замедляться. Другими словами, узел 157 привода осциллирующего компонента 150, являющийся регулируемым, уменьшает поверхностную скорость, с которой наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента вращается относительно транспортирующего компонента 80. После того как наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 повернется на заданный угол против часовой стрелки, он останавливается и вращается в противоположном направлении (по часовой стрелке, т.е. во втором направлении). В проиллюстрированном варианте наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 совершает, по существу, маятниковое движение в пределах 270°. Другими словами, наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 совершает примерно три четверти оборота против часовой стрелки, останавливается, а затем движется обратно, по часовой стрелке, к своему исходному положению.

В результате замедления, остановки и изменения направления вращения наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента 150 относительно транспортирующего компонента 80, который движется с постоянной поверхностной скоростью, тренировочные трусики 500 начинают складываться (фиг.31).

Когда наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 останавливается или начинает вращаться по часовой стрелке (фиг.32), исполнительный привод 168 осциллирующего компонента 150 приводится в действие подачей на него требуемого тока, обеспечивая поступательное перемещение внутреннего цилиндра относительно наружного цилиндра 152, как это проиллюстрировано фиг.13 и 14. Поскольку это происходит, когда отверстия 169 в контактном элементе 164 осциллирующего компонента 150 согласованы (совмещены) с более широкими частями прорезей 163 в прорезанном сегменте 162 (т.е. с частями прорезей 163, имеющими большую ширину W1), первая часть 571 тренировочных трусиков 500 остается надежно удерживаемой посредством вакуума на контактном элементе 164. Как показано на фиг.13, отверстия 169 в контактном элементе 164 остаются сообщающимися с вакуумом, прикладываемым к внутренней камере 153 через более широкие части прорезей 163.

При вращении наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента 150 по часовой стрелке (фиг.32) отверстия 169 в контактном элементе 164 выходят из согласования с более широкими частями прорезей 163 и располагаются вблизи их более узких частей (фиг.14). Поскольку отверстия 169 в контактном элементе 164 не согласованы с узкими частями прорезей 163, вакуум, прилагаемый к внутренней камере 153, блокируется внутренним цилиндром и поэтому не может достигать первой части 571 тренировочных трусиков 500 через отверстия 169 в контактном элементе 164. Другими словами, первая часть 571 тренировочных трусиков 500 освобождается от действия вакуума в осциллирующем компоненте 150.

Как уже упоминалось, наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 вращается против часовой стрелки примерно три четверти оборота, останавливается, а затем вращается в обратном направлении, по часовой стрелке, возвращаясь к исходному положению. Исполнительный привод 168 в проиллюстрированном варианте сконфигурирован с возможностью находиться в исходном (нормальном) положении, когда наружный цилиндр 152 вращается против часовой стрелки, и в своем активированном положении, когда этот цилиндр вращается по часовой стрелке. В результате внутренний цилиндр 151 находится в своем первом положении, когда наружный цилиндр 152 вращается против часовой стрелки, и во втором положении, когда наружный цилиндр вращается по часовой стрелке. Должно быть понятно, что положение внутреннего цилиндра 151 может быть изменено (т.е. исполнительный привод 168 активирован или деактивирован), когда наружный цилиндр 152 остановлен или вращается.

Когда наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150 вращается по часовой стрелке, первая часть 571 тренировочных трусиков 500 вступает во втором зазоре, образованном осциллирующим компонентом и фальцевальным валиком (фиг.32), в контакт с контактным элементом 186 наружного цилиндра 172 фальцевального валика 170. Наружный цилиндр 172 фальцевального валика 170 вращается, по существу, с той же поверхностной скоростью, что и наружный цилиндр 152 осциллирующего компонента 150, но в противоположном направлении (т.е. против часовой стрелки). Поверхностные скорости вращения наружных цилиндров 152, 172 осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 в этот момент процесса фальцовки меньше, чем поверхностная скорость транспортирующего компонента 80. В результате вторая часть 572 тренировочных трусиков 500 движется быстрее, чем их первая часть 571.

Поскольку вакуум, прикладывавшийся осциллирующим компонентом 150 к первым застежкам 582 и к переднему эластичному компоненту 554 тренировочных трусиков 500, заблокирован внутренним цилиндром 151, первая часть 571 тренировочных трусиков переносится с контактного элемента 164 осциллирующего компонента на контактный элемент 186 наружного цилиндра 172 фальцевального валика 170 (фиг.33). Основной и дополнительные вырезы 180, 182 во внутреннем цилиндре 171 фальцевального валика 170, по существу, совмещены с отверстиями 188 в контактном элементе 186 наружного цилиндра 172 фальцевального валика. Как следствие, первая часть тренировочных трусиков 500 находится под действием вакуума, приложенного к внутренней камере 173 внутреннего цилиндра. В результате первая часть 571 тренировочных трусиков 500 переносится во втором зазоре, образованном контактным элементом наружного цилиндра фальцевального валика и контактным элементом 164 наружного цилиндра 152 осциллирующего компонента 150 (фиг.33), на контактный элемент 186 наружного цилиндра 172 фальцевального валика 170.

После того как первая часть 571 тренировочных трусиков 500 будет перенесена с осциллирующего компонента 150 на фальцевальный валик 170, узел 176 привода увеличивает поверхностную скорость вращения наружного цилиндра 172 фальцевального валика 170, по существу, до совпадения с поверхностной скоростью транспортирующего компонента 80.

Первая часть 571 тренировочных трусиков 500 приводится во взаимодействие с транспортирующим компонентом 80 в третьем зазоре, образованном между фальцевальным валиком 170 и транспортирующим компонентом. В результате первая часть 571 тренировочных трусиков оказывается наложенной на вторую часть 572 (фиг.34). Кроме того, каждая первая застежка 582 сцепляется с соответствующей ей второй застежкой 584.

Основной и дополнительные вырезы 180, 182 во внутреннем цилиндре 171 фальцевального валика 170 заканчиваются вблизи третьего зазора. В результате вакуум, удерживавший первую часть 571 тренировочных трусиков 500 на контактном элементе 186 фальцевального валика 170, блокируется. Как следствие, первая часть 571 тренировочных трусиков 500 переносится обратно на транспортирующий компонент 80, и тренировочные трусики оказываются в сфальцованной конфигурации. При этом относительное перемещение фальцевального валика 170 и приемного валика 110 прикладывает к первой и второй застежкам 582, 584 сжимающее и сдвиговое усилия, надежно сцепляя тем самым первую и вторую застежки.

Затем тренировочные трусики 500, находящиеся в сфальцованной конфигурации при сцепленных первых и вторых застежках 582, 584, переносятся транспортирующим компонентом 80 к другим компонентам фальцевального аппарата 100.

В одном эффективном варианте тренировочные трусики 500 могут изготавливаться с высокой производительностью (составляющей, например, 400 изделий в минуту (и./м) или выше, например от 400 до 4000 и./м или от 600 до 3000 и./м, или от 900 до 1500 и./м). В варианте, проиллюстрированном на фиг.1, тренировочные трусики 500 могут изготавливаться с производительностью примерно 1000 и./м. Каждый из представленных фальцевальных аппаратов 100 способен фальцевать трусики с производительностью примерно 500 и./м. В другом варианте, использующем только один фальцевальный аппарат, тренировочные трусики 500 также могут изготавливаться с высокой производительностью (500 и./м). Должно быть понятно, что при введении дополнительного фальцевального аппарата 100 производительность описанной системы 50 изготовления может быть сделана превышающей 1000 и./м (например, использование трех фальцевальных аппаратов позволит достичь производительности 1500 и./м, а четырех фальцевальных аппаратов - производительности 2000 и./м).

В Таблице 1 приведены примеры возможных размеров и скоростей для осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 фальцевального аппарата 100. Более конкретно, в Таблице 1 указаны по три приемлемых значения радиусов и скоростей для осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 фальцевального аппарата 100. Кроме того, указаны приемлемые значения длины контактного элемента 164 осциллирующего компонента 150.

Таблица 1
Vp 546,10 520,70 469,90 мм/об.
Vf 290.54 277.03 250.00 мм/об.
Lpuck 116,22 110.81 100,00 мм
R2 58.11 55.41 50.00 мм
R3 151.08 144.05 130.00 мм

В Таблице 1:

Vp - скорость осциллирующего компонента 150.

Vf - скорость фальцевального валика 170.

Lpuck - длина контактного элемента 164.

R2 - радиус осциллирующего компонента 150.

R3 - радиус фальцевального валика 170.

Далее приводятся уравнения для расчета требуемых относительных положений осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170. Эти уравнения поясняются фиг.35 и 36. Как показано на фиг.35, отрезок дуги, который проходит фальцевальный валик 170, соответствует внутреннему (центральному) углу β. В одном эффективном варианте радиусы осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 выбраны такими, чтобы внутренний угол β был меньше 70°, поскольку было установлено, что приемлемые профили скоростей обеспечиваются при внутреннем угле β, меньшем 70°.

При известных R2 и R3 можно рассчитать центральные углы γ, β, используя следующие уравнения (см. также фиг.35 и 36).

Расстояние Ct между центрами компонентов (см. фиг.36):

Уравнения ограничений

Как показано на фиг.37, в проиллюстрированном варианте имеются 11 неизвестных (b1-b11). Ниже приводятся соответствующие 11 уравнений ограничений.

Длина окружности фальцевального валика (фальцевальный валик совершает один оборот при фальцевании N изделий, при этом h=Vp/Vf):

Ведущий (передний) конец изделия доходит до фальцевального валика одновременно с задним концом изделия:

Контактный элемент осциллирующего компонента не находится в стационарном состоянии с нулевой скоростью

От момента начала фальцевания до его завершения конвейер проходит расстояние, равное длине изделия плюс расстояние между центрами:

Угол поворота контактного элемента по часовой стрелке равен его углу поворота в противоположном направлении:

Контактный элемент (обозначенный в приводимых формулах, как puck) поворачивается со скоростью Vp на угол, соответствующий длине этого элемента:

Контактный элемент заходит за точку касания на угол перемещения γover:

Отрезок на графике профиля скорости контактного элемента между точками b5 и b6 не должен иметь разрывов.

Наклон профиля скорости контактного элемента на конечном отрезке равен начальному наклону этого профиля:

Начало движения контактного элемента: свободный выбор значения b11:

Контактный элемент достигает скорости конвейера: свободный выбор значения b1:

Контактный элемент поворачивается на угол, равный центральному углу γ плюс угол, соответствующий его угловому размеру:

Контактный элемент движется согласованно с конвейером: контактный элемент движется с той же скоростью, что и конвейер, в пределах дуги, соответствующей длине этого элемента:

Контактный элемент начинает ускоряться: свободный выбор значения b10:

В одном эффективном варианте поверхности контактного элемента 164 осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 движутся с одинаковыми скоростями, когда они подходят друг к другу в точке касания. Степеней свободы недостаточно, чтобы наложить ограничение, состоящее в достижении контактным элементом скорости Vf при повороте на угол, равный γover. Однако можно свободно выбрать значение γover в интервале, в котором площадь участка под осью скорости на отрезке между b5 и b10 (заштрихован на фиг.39) может равняться произведению радиуса контактного элемента и γover (см. фиг.38). Профили скоростей компонентов системы проиллюстрированы графиком на фиг.40.

Тест совпадения углов поворота фальцевального валика и контактного элемента:

Перевод данных уравнений, задающих ограничения, в матричную форму дает:

Решение приведенной системы уравнений для bi может быть найдено с помощью исключения методом Гаусса или обращения матрицы. Решение методом обращения матрицы имеет следующий вид:

B=A-1×·C

Рассмотрим фальцевальный аппарат со следующими параметрами:

Q=1000 и/мин

Vp=546,1 мм/об

Vf=290,5405 мм/об

Длина контактного элемента Lpuck=116,2162 мм

R2=58,10811 мм

R3=151,0811 мм

N=2 фальцаппарата

z=0,3726 об

у=0 об

γover=0-25617 рад

Приведенные параметры дают следующие значения центральных углов:

γ=116,39°

β=63,61°

Центральные углы контактного элемента фальцевального валика (βpuck) и контактного элемента осциллирующего компонента (γpuck):

βpuck=114,59°

γpuck=44,07°

Решение задачи синхронизации для данной системы таково:

b1=0,3726

b2=0,585411

b3=0,146265

b4=1,072221

b5=1,072221

b6=1,264827

b7=1,715748

b8=1,62474

b9=1,99734

b10=1,174693

b11=0

На фиг.41 иллюстрируются 6 переходных точек системы 50, каждая из которых проиллюстрирована также на фиг.29-34. В таблице 2 приводятся оценки крутящего момента на осциллирующем компоненте 150 (или на контактном элементе 164) и на фальцевальном валике 170 при производительности системы 50 примерно 1000 и/м. Оценки крутящих моментов для осциллирующего компонента 150 и фальцевального валика 170 приведены в Таблице 2 для значений радиусов, приведенных в Таблице 1.

Таблица 2
Контактный элемент рад/с2 Размер 3,5 Размер 3 Размер 2
Ускорение 7,006 234 207 160 фунт-дюйм
Замедление 13,554 -453 -400 -310 фунт-дюйм
Фальцевальный валик
Ускорение 457 482 414 299 фунт-дюйм
Замедление ·5,213 ·5,501 -4,725 -3,410 фунт-дюйм

Другие аппараты, пригодные для удерживания, контроля, переноса, фальцевания, сматывания и/или выполнения иных операций с мягкими материалами и изделиями (включая тренировочные трусики) описаны в патентной заявке США №12/972,012, озаглавленной "ФАЛЬЦЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ И СПОСОБ ФАЛЬЦЕВАНИЯ ПРОДУКТА"; в патентной заявке США №12/972,037, озаглавленной "ФАЛЬЦЕВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ВАЛИКИ С ПЕРЕМЕННОЙ ОКРУЖНОЙ СКОРОСТЬЮ, И СПОСОБ ФАЛЬЦЕВАНИЯ ПРОДУКТА", и в патентной заявке США №12/972,082, озаглавленной "ВАКУУМНЫЙ ВАЛИК И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ". Содержание каждой из этих заявок полностью включено в данное описание посредством ссылки.

Термины "содержащий", "включающий" и "имеющий", использованные при описании элементов изобретения и предпочтительных вариантов, подразумевают, что, кроме перечисленных элементов, могут дополнительно присутствовать и иные компоненты.

Не выходя за пределы изобретения, в него могут быть внесены различные изменения. При этом предусматривается, что все варианты, рассмотренные в описании и проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, приведены только в иллюстративных целях и не вносят каких-либо ограничений.

1. Аппарат для фальцевания изделия, имеющего первую и вторую части, содержащий:
транспортирующий компонент, сконфигурированный с возможностью удерживать на себе первую и вторую части изделия и освобождать первую часть изделия при продолжающемся удерживании второй его части и с возможностью транспортировать изделие со скоростью транспортирования, и
фальцующий узел, расположенный вблизи транспортирующего компонента и сконфигурированный с возможностью принимать при движении со скоростью транспортирования первую часть изделия от транспортирующего компонента и замедляться по сравнению с транспортирующим компонентом при удерживании на себе указанной первой части с обеспечением тем самым складывания изделия вдоль оси фальцевания и с приведением первой части изделия в контакт со второй частью для наложения первой части на вторую часть.

2. Аппарат по п.1, в котором фальцевальный узел содержит осциллирующий компонент, способный двигаться в первом и во втором направлениях.

3. Аппарат по п.2, в котором осциллирующий компонент способен двигаться с варьируемой скоростью как в первом, так и во втором направлениях.

4. Аппарат по п.2, в котором фальцевальный узел дополнительно содержит фальцевальный валик, расположенный вблизи осциллирующего и транспортирующего компонентов и сконфигурированный с возможностью принимать первую часть изделия с осциллирующего компонента и переносить ее на транспортирующий компонент.

5. Аппарат по п.4, в котором фальцевальный валик выполнен с возможностью вращения в единственном направлении с варьируемой скоростью.

6. Аппарат по п.1, который дополнительно содержит подпорный валик, выполненный с возможностью вращения и снабженный выступающей опорной поверхностью для периодического контактирования при своем вращении с транспортирующим компонентом.

7. Аппарат по п.1, в котором транспортирующий компонент и фальцующий узел совместно сконфигурированы для фальцевания предметов личной гигиены.

8. Аппарат для фальцевания изделия, имеющего первую и вторую части, несфальцованную конфигурацию и сфальцованную конфигурацию, в которой одна из указанных частей наложена на другую часть, при этом аппарат содержит:
транспортирующий компонент, выполненный с возможностью транспортирования изделия;
осциллирующий компонент, расположенный вблизи транспортирующего компонента и выполненный с возможностью захватывать и приподнимать первую часть изделия с транспортирующего компонента при транспортировании изделия транспортирующим компонентом, при этом осциллирующий компонент выполнен способным двигаться в первом направлении от транспортирующего компонента и во втором направлении к транспортирующему компоненту, и
фальцевальный валик, расположенный вблизи транспортирующего компонента и осциллирующего компонента и выполненный с возможностью принимать первую часть изделия с осциллирующего компонента и приводить ее в контакт со второй частью изделия с приданием тем самым изделию сфальцованной конфигурации.

9. Аппарат по п.8, в котором транспортирующий компонент выполнен с возможностью удерживать вторую часть изделия во время приведения фальцевальным валиком первой части изделия в контакт со второй его частью.

10. Аппарат по п.8, в котором транспортирующий компонент и осциллирующий компонент образуют первый зазор, при этом осциллирующий компонент выполнен с возможностью принимать первую часть изделия с осциллирующего компонента в первом зазоре.

11. Аппарат по п.10, который дополнительно содержит подпорный валик, сконфигурированный с возможностью контактировать с транспортирующим компонентом вблизи первого зазора, выполненный с возможностью вращения и снабженный выступающей опорной поверхностью для периодического контактирования при своем вращении с транспортирующим компонентом.

12. Аппарат по п.10, в котором фальцевальный валик и осциллирующий компонент образуют второй зазор, а осциллирующий компонент выполнен с возможностью переносить первую часть изделия на фальцевальный валик во втором зазоре, при этом фальцевальный валик и транспортирующий компонент образуют третий зазор, а фальцевальный валик выполнен с возможностью переносить первую часть изделия на транспортирующий компонент в третьем зазоре.

13. Аппарат по п.8, в котором транспортирующий компонент сконфигурирован с возможностью транспортирования изделия с постоянной скоростью, а осциллирующий компонент сконфигурирован с возможностью двигаться с варьируемой скоростью.

14. Аппарат по п.8, в котором изделие содержит пару первых фиксаторных элементов, находящихся в первой его части, и пару вторых фиксаторных элементов, находящихся во второй его части, при этом фальцевальный валик выполнен с возможностью обеспечивать при приведении им первой части изделия в контакт со второй его частью надежное сцепление каждого первого фиксаторного элемента изделия с соответствующим вторым фиксаторным элементом.

15. Способ фальцевания изделия, включающий:
подведение изделия, имеющего первую часть, вторую часть и ось фальцевания, разделяющую первую и вторую части, посредством транспортирующего компонента со скоростью транспортирования к фальцующему узлу;
перенос первой части изделия с транспортирующего компонента на фальцующий узел при продолжении удерживания второй части изделия транспортирующим компонентом;
перемещение первой части изделия посредством фальцующего узла со скоростью, которая ниже, чем скорость, с которой вторая часть изделия транспортируется транспортирующим компонентом, и
перенос первой части изделия с фальцующего узла к транспортирующему компоненту с обеспечением наложения первой части изделия на его вторую часть и с обеспечением тем самым фальцевания изделия вдоль оси фальцевания.

16. Способ по п.15, в котором перенос первой части изделия с транспортирующего компонента на фальцующий узел включает перенос первой части изделия с транспортирующего компонента на осциллирующий компонент, способный двигаться в первом направлении и втором, противоположном, направлении.

17. Способ по п.15, в котором первую часть изделия переносят на осциллирующий компонент при движении осциллирующего компонента в первом направлении со скоростью, по существу, равной скорости транспортирования, при этом способ дополнительно включает обеспечение замедления осциллирующего компонента по завершении переноса первой части изделия с транспортирующего компонента на осциллирующий компонент.

18. Способ по п.15, дополнительно включающий перенос первой части изделия с осциллирующего компонента на фальцевальный валик.

19. Способ по п.18, в котором перенос первой части изделия с фальцующего узла на транспортирующий компонент включает перенос первой части изделия на транспортирующий компонент с фальцевального валика.

20. Способ по п.19, дополнительно включающий обеспечение ускорения фальцевального валика до достижения им поверхностной скорости, по существу, равной скорости транспортирования во время переноса первой части изделия с фальцевального валика на транспортирующий компонент.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вакуумным валикам для удерживания, переноса, складывания или осуществления других операций над гибкими материалами. Вакуумный валик содержит внутренний цилиндр, в котором образована внутренняя камера, связанная, для приложения к ней вакуума, с источником вакуума, наружный цилиндр, который установлен с возможностью вращения вокруг внутреннего цилиндра и в котором выполнено множество отверстий, и исполнительный привод, сконфигурированный с возможностью перемещать внутренний цилиндр между первым и вторым положениями.

Изобретение относится к фальцевальным цилиндрам фальцаппарата. .

Изобретение относится к фальцаппаратам с регулируемыми фальцевальными механизмами. .

Изобретение относится к способу поперечного фальцевания печатных продуктов и к относящемуся к нему устройству. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для зигзагообразного фальцевания перфорированной бумажной ленты и разрезания ее на части заданной длины. .
Наверх