(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の長さのテープ材料片（４）を適用するための装置（１００）であって、前記テープ材料片が、移動する連続ストリップ（１）として、移動する連続ウェブ材料（３）に供給され、
−所望の長さのテープ材料片（４）を備え、前記所望の長さのテープ材料片（４）が第１の方向（１５）で提供される、移動する連続テープ材料ストリップ（１）と、
−少なくとも１つのパドル送り出し表面（６）を含む、軸（５）の周囲を回転するパドル（２）と、
−第２の方向（１６）に動く移動する連続ウェブ材料（３）と、を備え、前記第２の方向（１６）が、前記第１の方向（１５）に対して９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度（１７）で配向され、
前記所望の長さのテープ材料片（４）が、第１の方向（１５）でアンビル（８）上に提供され、前記アンビル（８）が、軸（９）と多数の一時固定点（１０）とを含み、該軸の周囲を回転することができ、
前記パドル（２）の回転軸が、前記アンビル（８）の回転軸に対して９０度＋／−３０度の角度で配向され、
前記パドル（２）が、前記パドル送り出し表面（６）上で、前記第１の方向（１５）で提供される前記所望の長さのテープ材料片（４）を、前記第２の方向（１６）に移動する前記移動する連続ウェブ材料（３）上に送り出す、装置（１００）。
【請求項２】
前記パドル送り出し表面（６）が、１つ以上の真空ポート（２２）を備える、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記一時固定点（１０）が、前記所望の長さのテープ材料片（４）が前記一時固定点（１０）の間でそれぞれの端に取り外し可能に固定されるように位置決めされる、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項４】
それぞれの一時固定点（１０）が、１つ以上の真空ポート（２５）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項５】
前記移動する連続テープ材料ストリップ（１）が、拘束されていないころ軸受上に置かれる親ロールから前記装置内に供給される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記移動する連続テープ材料ストリップ（１）が、切断装置（１４）によって所望の長さのテープ材料片（４）に切断される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記切断装置がサーボ駆動回転ナイフ（１４）である、請求項６に記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記サーボ駆動回転ナイフ（１４）及び前記アンビル（８）が、前記移動する連続テープ材料ストリップ（１）を前記サーボ駆動回転ナイフ（１４）が所望の長さのテープ材料片（４）に切断する時に、一致した接線速度を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項９】
前記パドル（２）の回転軸が、前記アンビル（８）の回転軸に対して、９０度＋／−２０度、好ましくは９０度＋／−１５度、より好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度で配向される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項１０】
所望の長さのテープ材料片（４）を、第１の方向（１５）で供給される移動する連続テープ材料ストリップ（１）から、第２の方向（１６）に動く移動する連続ウェブ材料（３）へ送り出すためのプロセスであって、
−前記所望の長さのテープ材料片（４）を第１の方向（１５）で提供することと、
−前記所望の長さのテープ材料片（４）の第１の面（１８）が前記パドルの送り出し表面（６）と接触するように軸（５）の周囲でパドル（２）を回転させることと、
−前記所望の長さのテープ材料片（４）の前記第１の面（１８）を前記パドル（６）の送り出し表面（６）に取り外し可能に固定することと、
−前記所望の長さのテープ材料片（４）の前記第２の面（１９）が前記移動するウェブ材料（３）と接触するように、前記パドルの送り出し表面（６）に取り外し可能に固定される前記所望の長さのテープ材料片（４）の前記第１の面（１８）を含む前記パドル（２）を前記軸（５）の周囲で更に回転させることと、
−前記所望の長さのテープ材料片（４）の前記第１の面（１８）を前記パドルの送り出し表面（６）から解放することと、を含み、
前記第１の方向（１５）が、前記第２の方向（１６）の角度に対して、９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度（１７）で配向され、
前記所望の長さのテープ材料片（４）が、第１の方向（１５）でアンビル（８）上に提供され、前記アンビル（８）が、軸（９）と多数の一時固定点（１０）とを含み、その軸の周囲を回転することができ、
前記パドル（２）の回転軸が、前記アンビル（８）の回転軸に対して９０度＋／−３０度の角度で配向される、プロセス。
【請求項１１】
前記所望の長さのテープ材料片（４）が、軸（９）と多数の一時固定点（１０）とを備えるアンビル（８）上に前記第１の方向（１５）で提供される、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記回転パドル（２）の接線速度が、前記所望の長さのテープ材料片（４）が前記パドル送り出し表面（６）から前記移動する連続ウェブ材料（３）に送り出される点にて、前記移動する連続ウェブ材料（３）の表面速度と実質的に等しい、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記所望の長さのテープ材料片（４）の前記第２の面（１９）が粘着性物質を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する連続テープ材料ストリップとして供給される細長いテープ材料片を連続移動するウェブ材料上に横断配向に配置するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の物品の製造は、切断された細長い材料片を、移動するウェブ材料に付加することを要求する。しばしば、移動するウェブに付加される材料は長いテープ材料片の形態であり、通常、親ロールに保管される。テープ材料片は装置に供給され、所望の長さのテープ材料片が、移動するウェブ材料上に送り出される。
【０００３】
連続ストリップとして供給される細長いテープ材料片を配置する方法は当該技術分野で周知である。国際公開特許第ＷＯ  ０３／０３７７６９（Ａ１）号の装置では、テープ材料片は長いストリップから切断され、後に回転部材によって送り出されて、移動するウェブの方向と同じ配向で、移動するウェブ材料上に配置される。細長いテープ材料片の先端縁が、移動するウェブとまず接触し、次いで、そのストリップの残りの部分がウェブの表面上に置かれて又は転がって、最後にその後端縁が接触する。
【０００４】
より複雑な状況は、細長いテープ材料片をウェブ材料の移動方向に対して横断配向に配置する時に生じる。（上述の）国際公開特許第ＷＯ  ０３／０３７７６９（Ａ１）号に記載されているタイプの装置を使用する場合、ウェブ上に配置される時にストリップが整列しない傾向がある。これは、移動するウェブの方向に対して垂直方向にテープ材料片が供給されるためである。したがって、ストリップの先端縁が、移動するウェブと接触した後、後端縁が接触するまでの間に先端縁は、移動するウェブと同じ方向に既に移動していることになる。これは、先端縁がウェブと接触しているのに後端縁がなお装置の送り出し要素と接触しているために生じる移動するウェブのプリーツ又はひだを引き起こすという好ましくない影響もまた有し、すなわち、先端縁が垂直方向に装置から離れて行くのに後端縁は送り出し要素となお接触し続けているため離れず、したがってウェブ材料を送り出し要素の方へ引くことになるためにプリーツが形成される。
【０００５】
所望の長さのテープ材料片の速度及び方向の両方を操作することが可能な装置は存在する。そのような装置の１つは、Ｃｏｕｉｌｌａｒｄらの米国特許第６，２２７，５４１（Ｂ１）号であり、材料のストリップを回転させて基材上に配置するための複数のコンベアアセンブリを使用する。しかし、そのような装置は大きく、取り扱いにくく、高度な保守を必要とする。これはまた、国際公開特許第ＷＯ  ０３／０３７７６９（Ａ１）号のように、ウェブに単純にテープ材料片の先端縁を最初に接触させてから後端縁を接触させることができず、多数の工程を順に行って操作する慎重さを要する配置を要求するので、製品の処理速度が遅くなるという更なる不利な点もまた有する。
【０００６】
細長いテープ材料片の方向を変えるための第２の方法は、Ｃｏｕｉｌｌａｒｄらの米国特許第６，１３９，００４号の、輪郭が変化するコンベア表面を備える装置によって達成される。この装置は、回転する送り出し表面を備える回転送り出し要素を利用する。送り出し表面は、ウェブ材料と反対方向のコンベア上で運ばれる材料ストリップを固定し、次いで、送り出し要素が回転して、移動するウェブ材料とストリップを整列させる。それが行われる際、移動するウェブ材料上にストリップが横断配向に配置されるように位置決めされ、送り出し表面もまた、送り出し要素の軸と垂直な軸の周囲で回転する。
【０００７】
少なくとも一実施形態では、そのような装置の問題は、送り出し要素が、ストリップを運搬しているコンベア及び移動するウェブ材料の両方と接触することである。そのような実施形態では、ストリップ材料とウェブ材料とが一致する速度を有することが必要である。するとこれは、ストリップ材料を細長いストリップ材料片によってウェブに配置する頻度を制限することになる。ストリップ材料の配置の頻度を変えるためには、送り出し要素の直径を変更する必要があるだろう。
【０００８】
上述の技術に伴う別の問題は、テープ材料片がコンベアの送り出し要素へと提供されるために、送り出しプロセス中にテープ材料片のストリップを両面で取り扱わなくてはならないことである。これは、特に少なくとも１つの面が粘着性物質を含むことが望まれる場合、不便である。
【０００９】
更なる問題は、現在の技術が、送り出しプロセス中に所望の長さのテープ材料片を再配向するための複雑な操作を要求することである。複雑な装置では、機械的な磨耗が増加し、それにより保守費も増加する傾向がある。これは、製品の生産能率を下げる結果をもたらし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開特許第ＷＯ  ０３／０３７７６９（Ａ１）号
【特許文献２】米国特許第６，２２７，５４１（Ｂ１）号
【特許文献３】米国特許第６，１３９，００４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
当該技術分野には、移動するウェブ材料上に細長いテープ材料片を横断配向に配置するための装置を提供する必要があり、その装置では、送り出しプロセス中に装置が取り扱わなくてはならないのは細長いテープ材料片の一面のみである。当該技術分野には、移動するウェブ材料上に細長いテープ材料片を横断配向に配置するための装置の必要が更にあり、その装置では、テープ材料片をウェブ上に配置する頻度はテープ材料片の長さから独立している。更に、高い製品生産能率を有する、安価で単純で保守の要求が低い装置の必要がある。
【００１２】
本発明は、第２の方向に移動する材料上に第１の方向に移動する所望の長さのテープ材料片を横断配向に配置するための装置及び方法を提供し、送り出しプロセス中に所望の長さのテープ材料片の一面だけが取り扱われる。更に、移動するウェブ材料上に所望の長さのテープ材料片を配置する頻度は、そのテープ材料片とウェブ材料とが一致する速度で移動している時、所望の長さのテープ材料片の長さから独立している。また、この装置は、複雑な構成要素をほとんど含まない単純で安価で保守の要求の低い装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、所望の長さのテープ材料片４を適用するための装置１００であって、テープ材料片は、移動する連続ストリップ１として、移動する連続ウェブ材料３に供給され、
−所望の長さのテープ材料片４を備え、所望の長さのテープ材料片４が第１の方向１５で提供される、移動する連続テープ材料ストリップ１と、
−少なくとも１つのパドル送り出し表面６を含む、軸５の周囲を回転するパドル２と、
−第２の方向１６に動く移動する連続ウェブ材料３と、を備え、第２の方向が、第１の方向１５に対して９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度１７で配向され、
パドル２が、パドル送り出し表面（６）上で、第１の方向１５で提供される所望の長さのテープ材料片４を、第２の方向１６に移動する、移動する連続ウェブ材料（３）上に送り出す、装置である。
【００１４】
本発明の第２の態様は、所望の長さのテープ材料片４を、第１の方向１５で供給される移動する連続テープ材料ストリップ（１）から、第２の方向１６に動く移動する連続ウェブ材料３へ送り出すためのプロセスであって、
−所望の長さのテープ材料片（４）を第１の方向で提供することと、
−所望の長さのテープ材料片４の第１の面がパドルの送り出し表面６と接触するように軸５の周囲でパドル２を回転させることと、
−所望の長さのテープ材料片４の第１の面１７をパドルの送り出し表面６に取り外し可能に固定することと、
−所望の長さのテープ材料片４の第２の面１９が移動するウェブ材料３と接触するように、パドルの送り出し表面６に取り外し可能に固定される所望の長さのテープ材料片４の第１の面１８を含むパドル２を軸５の周囲で更に回転させることと、
−所望の長さのテープ材料片４の第１の面１８をパドルの送り出し表面６から解放することと、を含み、
第１の方向１５が、第２の方向１６の角度に対して、９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度１７で配向される、プロセスである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】所望の長さのテープ材料片４に分割された移動する連続した細長いテープ材料片１と、パドル２と、移動する連続ウェブ材料３と、を含む、本発明の装置１００の分解図。
【図２Ａ】中心軸９と、多数の一時固定点１０と、回転ナイフ１４と、移動する連続テープ材料ストリップ１と、を備えるアンビル８の好ましい実施形態。
【図２Ｂ】アンビルの別の実施形態。
【図２Ｃ】所望の長さのテープ材料片４と、アンビル８の一時固定点１０との間の相互作用。
【図３Ａ】所望の長さのテープ材料片４が、移動する連続ウェブ材料３に横断配向７に固定されるように、所望の長さのテープ材料片４を、移動する連続テープ材料ストリップ１から、移動する連続ウェブ材料３上に送り出すための一連の工程。
【図３Ｂ】所望の長さのテープ材料片４が、移動する連続ウェブ材料３に横断配向７に固定されるように、所望の長さのテープ材料片４を、移動する連続テープ材料ストリップ１から、移動する連続ウェブ材料３上に送り出すための一連の工程。
【図３Ｃ】所望の長さのテープ材料片４が、移動する連続ウェブ材料３に横断配向７に固定されるように、所望の長さのテープ材料片４を、移動する連続テープ材料ストリップ１から、移動する連続ウェブ材料３上に送り出すための一連の工程。
【図３Ｄ】所望の長さのテープ材料片４が、移動する連続ウェブ材料３に横断配向７に固定されるように、所望の長さのテープ材料片４を、移動する連続テープ材料ストリップ１から、移動する連続ウェブ材料３上に送り出すための一連の工程。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、移動する連続テープ材料ストリップ１として、移動する連続ウェブ材料３上に供給される、所望の長さのテープ材料片４を配置するための装置１００及び方法を提供するものであって、配置されたテープ材料片７の配向は、移動する連続ウェブ材料３の移動方向に対して実質的に垂直である。
【００１７】
本明細書では、「取り外し可能に固定される」は、所望の長さのテープ材料片４が定置に、しかし必ずしも永久的にではなく、固定されることを意味する。所望の長さのテープ材料片４は、装置１００の特定の動作が達成可能であるが、次工程のために後に解放して取り外すことができるように固定されることを目的とするものであると理解されたい。
【００１８】
本明細書では、「実質的に垂直である」は、テープ材料片１の移動の第１の方向１５が、移動する連続ウェブ材料３の移動の第２の方向１６に対して９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度１７で配向され得ることを意味する。第１の方向１５で提供される所望の長さのテープ材料片４の位置決めは、移動する連続ウェブ材料３上に配置される所望の長さのテープ材料片７に意図される横断配向と相関することが意図される。
【００１９】
本明細書では、「粘着性物質」は、１つの基材と別の基材とを結合することを可能にする粘着性を呈する物質を意味する。
【００２０】
装置
図１は、装置１００の分解図である。装置１００は、矢印が示すような第１の方向１５に動く移動する連続テープ材料ストリップ１と、パドル２と、矢印が示すような第２の方向１６に動く移動する連続ウェブ材料３と、を備える。第１の移動方向１５は、第２の移動方向１６に対して実質的に垂直である。
【００２１】
移動する連続テープ材料ストリップ１は、所望の長さのテープ材料片４を備える。移動する連続テープ材料ストリップ１は、所望の長さのテープ材料片４を備えるように、好ましくは切断、スライシング、穿孔、せん断、スラッシング、ギロチン、ダイシング、解離、スコーリング、スリッティング、スニッピング、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意の好適な方法を使用して分割することが可能である。
【００２２】
移動する連続テープ材料ストリップ１は、織布材、不織布材、フィルム、ウェブ、可撓性膜、及びこれらの組み合わせから好ましくは選択される任意の好適な材料であり得る。移動する連続テープ材料ストリップ１は、可撓性でも剛性でもよい。移動する連続テープ材料ストリップ１は、第１の面１８と第２の面１９とを備える。第１の面１８は、フック、粘着性物質、別個の剛性体、別個の可撓体、及びこれらの組み合わせを含む群から好ましくは選択される更なる要素を備えることができる。一実施形態では、第１の面１８には本質的に更なる要素は一切ない。好ましい実施形態では、移動する連続テープ材料ストリップ１の第１の面１８はフックを備え、第２の面１９は粘着性物質を含む。フックは、金属、布、プラスチック、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される、フック構造体を生成可能な任意の材料から製造することができる。好ましい実施形態では、フックはプラスチックから製造され、より好ましくはポリエチレンから製造される。好ましい実施形態では、移動する連続テープ材料ストリップ１の第１の面１８は粘着性物質を含み、第２の面１９は粘着性物質を含む。
【００２３】
パドル２は軸５及び少なくとも１つの送り出し面６を備え、軸５の周囲を回転することができる。好ましい実施形態では、パドルは軸５に対して対向する面に配向された２つの送り出し面を備える。所望の長さのテープ材料片４は、移動する連続テープ材料ストリップ１から移動する連続ウェブ材料３へと送り出し面６上で送り出され、所望の長さのテープ材料片４は、移動する連続ウェブ材料３の移動方向に対して横断配向７に配置される。所望の長さのテープ材料片４は、真空吸引、接着、締め付け、フック、グリップ、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される任意の好適な方法を使用して送り出し面６に取り外し可能に固定される。好ましい実施形態では、所望の長さのテープ材料片４は、真空吸引を使用してパドルの送り出し面６に取り外し可能に固定される。パドル送り出し面６は、パドル送り出し面の摩擦を増して所望の長さのテープ材料片４がパドル送り出し面６をわたって滑るのを最小限にするのを助けるその他の要素もまた備えることができる。グリップを増し、滑りを最小限にするのを助ける要素は、ゴム系材料、ピン又は出っ張り又は結節のようなマクロ機械的な機構、所望の長さのテープ材料片４の表面のフックと対応して結合するループ材料のストリップ、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される。全ての実施形態で、パドル２は所望の長さのテープ材料片４の一面のみと接触する。
【００２４】
軸５の周囲のパドル２の回転は、サーボ制御モーター及びドライブ、遊星歯車の組み合わせ、同期又は非同期ベルト、チェーン、カム、ケーブル、空気式装置、油圧装置、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される任意の好適な手段によって駆動することができる。好ましい実施形態では、パドル２はサーボ制御モーター及びドライブによって軸５の周囲を回転する。別の実施形態では、パドル２は遊星歯車の組み合わせによって軸５の周囲を回転する。
【００２５】
パドル２は３６０度回転することができ、以下においてこれを３６０度パドル回転と呼ぶ。パドル２は時計回り又は反時計回りの方向に回転可能である。３６０度パドル回転のコースにかけて、パドル送り出し面６の配向は変化することができる。所望の長さのテープ材料片４の第１の面１８がパドル送り出し面６に取り外し可能に固定されている、所望の長さのテープ材料片４を備えるパドル送り出し面６の配向は、３６０度パドル回転の間に変化することができ、所望の長さのテープ材料片４の第２の面は、移動する連続ウェブ材料３にパドル送り出し面６から所望の長さのテープ材料片４を送り出すポイントでは、移動する連続ウェブ材料３に対して実質的に平行な配向になる。所望の長さのテープ材料片４が、移動する連続ウェブ材料７上にいったん配置されると、パドル送り出し面６は、次の所望の長さのテープ材料片４が第１の方向１５に提供されるようなやり方で配向されるように、パドル２が３６０度回転を続けるにつれてその配向を更に変える。好ましくは、パドル送り出し面６は、所望の長さのテープ材料片４がパドル送り出し面６に送り出されるポイントで所望の長さのテープ材料片４に対して実質的に平行となるように配向される。
【００２６】
好ましい実施形態では、パドル送り出し面６は軸２０を備え、その周囲を回転することができる。その軸２０の周囲のパドル送り出し面６の回転は、パドル送り出し面６がその配向を変えることを可能にする。好ましい実施形態では、一連の歯車（螺旋歯車／平歯車）を使用して、軸２０の周囲を回転するパドル送り出し面６への回転入力を提供する。別の実施形態では、軸２０の周囲を回転するパドル送り出し面６への回転入力は、２動力同期タイミングベルトを用いて達成される。更に別の実施形態では、軸２０の周囲を回転するパドル送り出し面６への回転入力を達成するためにサーボステッパモーターが使用される。好ましくは、パドル送り出し面６の軸２０はパドル軸５の配向に対して平行な配向で走る。
【００２７】
好ましい実施形態では、送り出し面６は１つ以上の真空ポート２２を有し、所望の長さのテープ材料片４は真空吸引によって取り外し可能に固定される。
【００２８】
移動する連続ウェブ材料３は任意の好適な材料であることができ、好ましくは、織布、不織布、押出し成形材料、ポリエチレンフィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましい実施形態では、移動する連続ウェブ材料３はポリエチレンフィルムである。
【００２９】
移動する連続ウェブ材料３は、コンベアベルト、Ｓラップローラードライブ、ニップローラードライブ、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される当該技術分野で一般的に既知の任意の好適な方法を用いて第２の方向１６に供給することができる。
【００３０】
移動する連続テープ材料ストリップ１は、装置１００から離れた定位置に保管しておいて、それからその保管エリアから装置１００へ供給することができる。一実施形態では、移動する連続テープ材料ストリップ１は親ロールに保管され、親ロールは束縛されていないころ軸受に置かれる。次いで、所望の長さのテープ材料片４が第１の方向１５で提供されるように、当該技術分野で一般的に既知の方法を用いて装置１００に連続テープ材料ストリップ１を供給することができる。
【００３１】
移動する連続テープ材料ストリップ１は、所望の長さのテープ材料片４が第１の方向１５で提供される前の任意の好適な時に、所望の長さのテープ材料片４に分割することができる。非限定的な例としては、移動する連続テープ材料ストリップ１は、保管される前に予め穿孔されてもよく、又は保管手段から装置１００へ供給されるにつれて切断によって分割されてもよい。
【００３２】
一実施形態では、移動する連続テープ材料ストリップ１は親ロールから装置１００へ供給され、所望の長さのテープ材料片４がアンビル８によって第１の方向１５で提供される。本発明の文脈におけるアンビル８は、移動する連続テープ材料ストリップ１を親ロールから供給し、所望の長さのテープ材料片４を第１の方向で提供する。図２Ａは、アンビル８の好ましい実施形態を図示する。アンビル８は、中心回転軸９を備え、その周囲に多数の一時固定点１０が配列されている。一時固定点１０を中心軸９の周囲に配列するために、任意の好適な手段を使用することができる。例えば、一実施形態では、一時固定点は、中心軸９の周囲で回転する六角形のバックプレート１１に配列されるが、これは非限定的な形である。当業者は、バックプレート１１として使用可能なその他の好適な形を認識するであろう。一実施形態では、パックプレート１１は円形である。更なる実施形態では、バックプレート１１は使用されず、一時固定点１０は図２Ｂに図示されるようにスポーク又はアーム１２の端で中心軸９の周囲に配列される。
【００３３】
アンビル８は、サーボ制御モーター及びドライブ、遊星歯車の組み合わせ、同期又は非同期ベルト、チェーン、カム、ケーブル、空気式装置、油圧装置、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される任意の好適な手段によって軸９の周囲で駆動することができる。好ましい実施形態では、アンビル８はサーボ制御モーター及びドライブによって軸９の周囲を回転する。別の実施形態では、アンビル８及びパドル２は機械的に連結されると同時に、単一のサーボ制御モーター及びドライブによってそれらのそれぞれ対応する軸５、９の周囲で回転する。更なる実施形態では、アンビル８及びパドル２は機械的に連結され、単一のサーボ制御モーター及びドライブによってそれらのそれぞれ対応する軸５、９の周囲で同時に回転し、アンビル８及びパドル２は、楕円形歯車又は滑車などを備える非線形歯車セット、Ｇｅｎｅｖａ若しくはインデックス機構、又はこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される好適な速度プロファイルによって達成される異なる回転速度で回転する。
【００３４】
好ましくは、パドルの回転軸は、アンビル８の回転軸９に対して９０度＋／−３０度、好ましくは９０度＋／−２０度、より好ましくは９０度＋／−１５度、更により好ましくは９０度＋／−５度、最も好ましくは９０度＋／−１度の角度１７で配向される。
【００３５】
一時固定点１０は、それぞれの所望の長さのテープ材料片４が臨時固定点１０の間でそれぞれの端に取り外し可能に固定されるように位置決めされる。したがって、図２Ｃに図示されるように、一時固定点１０は、所望の長さのテープ材料片４が次の所望の長さのテープ材料片１３と接合する点で固定されるように配列される。したがって、所望の長さのテープ材料片４は、一時固定点１０の間に保持されるようなやり方で取り外し可能に固定される。また、所望の長さのテープ材料片４の一面だけがアンビル８と接触する。
【００３６】
移動する連続テープ材料ストリップ１をアンビル８の周囲に供給し、一時固定点１０によって取り外し可能に固定する。固定は、真空吸引、接着剤、締め付け、フック、グリップ、及びこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される任意の好適な方法を使用して達成する。各一時固定点１０は１つ以上のセクションを含む。好ましい実施形態では、一時固定点１０は第１のセクションと第２のセクションとを含み、第１のセクション２３は切断面を含み、第２のセクション２４は保持セクションを含む。好ましい実施形態では、第１のセクション２３は切断面を含み、第２のセクション２４は１つ以上の真空吸引ポート２５を含む。
【００３７】
好ましい実施形態では、移動する連続テープ材料ストリップ１はサーボ駆動回転ナイフ１４によって所望の長さのテープ材料片４に分割される。サーボ駆動回転ナイフ１４は、サーボ駆動回転ナイフ１４の刃が所望のピッチでアンビル８に当たるようにアンビル８と同期回転し、アンビル８の周囲に供給される移動する連続テープ材料ストリップ１は所望の長さのテープ材料片４に切断される。より好ましい実施形態では、サーボ駆動回転ナイフ１４は、ナイフ１４の刃が一時固定点１０に当たるように回転し、アンビル８の周囲に供給される移動する連続テープ材料ストリップ１を所望の長さのテープ材料片４に切断する。これらの所望の長さのテープ材料片４のそれぞれは、次いで、上述のように一時固定点１０の間でそれぞれの端に取り外し可能に固定される。したがって、一時固定点１０は、それぞれの所望の長さのテープ材料片４が一時固定点１０の間でそれぞれの端に取り外し可能に固定されるように位置決めされる。好ましい実施形態では、一時固定点１０の保持セクションは、一時固定点１０の切断面で生じる切断プロセス中のテープ１の移動を制限する。
【００３８】
一実施形態では、サーボ駆動回転ナイフ１４の直径はアンビル８の直径と同じであり、ナイフ１４及びアンビル８の双方は同じ回転速度で駆動される。好ましくは、サーボ駆動回転ナイフ１４及びアンビル８は、サーボ駆動回転ナイフ１４が移動する連続テープ材料ストリップ１を所望の長さのテープ材料片４に切断する時に、一致した接線速度を有する。好ましい実施形態では、サーボ駆動ナイフ１４の直径はアンビル８の直径より小さく、サーボ駆動回転ナイフ１４の回転速度はサーボプロファイルである（servo profiled）ので、移動する連続テープ材料ストリップ１をサーボ駆動回転ナイフ１４が所望の長さのテープ材料片４に切断する時、サーボ駆動回転ナイフ１４及びアンビル８の接線速度は同等である。一致した接線速度は切断中心線の＋／−１５°の範囲内に維持されなくてはならない。当業者は、これを達成するために当該技術分野で既知の好適な手段を認識するであろう。移動する連続テープ材料ストリップ１をサーボ駆動回転ナイフ１４が所望の長さのテープ材料片４に切断する時にサーボ駆動回転ナイフ１４及びアンビル８が一致した接線速度を有することは、アンビル表面に沿ったサーボ駆動回転ナイフ１４の「スクラビング」を防ぐ。本明細書では、「スクラビング」は、アンビル８又は他の表面をわたる回転ナイフ１４の刃の相対運動を意味する。言い換えれば、これは、ナイフ又はアンビル／他の表面の稼動寿命を制限すること及び切断材料の質に影響することが可能な、アンビル８又は他の表面をわたるナイフ１４の刃の摺動運動である。
【００３９】
当業者は、所望の長さのテープ材料片４の長さを変えるために好適な手段を認識するであろう。一実施形態では、所望の長さのテープ材料片４の長さは、アンビル８の直径を変化させることによって変えられる。異なる直径の多数の「交換用」アンビル８を使用して、所望の長さのテープ材料片４の異なる長さを達成することができる。更なる実施形態では、一時固定点１０の位置をアンビル８の回転中心に対して修正することによって、所望の長さのテープ材料片４の長さの変化を可能にすることができる。
【００４０】
先行技術のほとんどのものと比べ、装置１００は往復運動ではなく連続回転運動を利用するので、整備をあまり要さない。また、装置１００は、先行技術に比べて簡易な設計であり、したがってその製造、運転、整備が安価でもある。
【００４１】
当業者は、本発明のあらゆる態様の他の好適な構成材料及び明らかな代替品を認識するであろう。また、当業者は、装置１００のあらゆる態様の正しい動作のために必要な好適なソフトウェア及び電子制御手段も認識するであろう。
【００４２】
動作方法
図３は、移動する連続テープ材料ストリップ１として、移動する連続ウェブ材料３上に供給される、所望の長さのテープ材料片４を配置するための一連の工程を示し、配置された所望の長さのテープ材料片４の配向は、移動する連続ウェブ材料３の移動方向に対して実質的に垂直である。
【００４３】
所望の長さのテープ材料片４は、第２の方向に動く移動する連続ウェブ材料３の動きに対して実質的に垂直な配向である第１の方向１５で提供される。所望の長さのテープ材料片４は、本明細書に記載されているようなアンビル８上に送り出され、それぞれの端で一時固定点１０によって取り外し可能に固定される。好ましくは、所望の長さのテープ材料片４が真空吸引によって取り外し可能に固定されるように、一時固定点１０は１つ以上の真空ポート２５を有する。
【００４４】
パドル２は軸５の周囲を回転する。パドル２は、所望の長さのテープ材料片４の第１の表面１８がパドルの送り出し表面６と接触するように回転する。次いで、所望の長さのテープ材料片４がパドルの送り出し表面６に取り外し可能に固定される。好ましくは、パドルの送り出し表面６は、所望の長さのテープ材料片４が真空吸引によって取り外し可能に固定されるように、１つ以上の真空ポート２２を備える。
【００４５】
一実施形態では、所望の長さのテープ材料片４はアンビル８によって第１の方向１５で提供され、所望の長さのテープ材料片４は真空ポート２５を備える一時固定点１０によって取り外し可能に固定される。したがって、この実施形態では、所望の長さのテープ材料片４は真空吸引によって取り外し可能に固定される。所望の長さのテープ材料片４は一面のみが取り外し可能に固定される。好ましくは、所望の長さのテープ材料片４はその第１の面１８で一時固定点１０に取り外し可能に固定され、これと同じ面がパドル６の送り出し面に取り外し可能に固定される。したがって、送り出しプロセス中、所望の長さのテープ材料片４の一面のみが装置１００によって取り扱われる。
【００４６】
一実施形態では、一時固定点１０に所望の長さのテープ材料片４を保持している真空吸引は、回転パドル２により所望の長さのテープ材料片４に与えられている横方向の力によって克服される。このように、所望の長さのテープ材料片４は、それが真空吸引によって固定されるパドルの送り出し表面６へと送り出される。別の実施形態では、パドル送り出し表面６によってもたらされる真空は一時固定点１０によってもたらされるそれより大きく、所望の長さのテープ材料片４をパドルの送り出し表面６上へ確実に送り出す。別の実施形態では、所望の長さのテープ材料片４の送り出しは、アンビルの一時固定点１０によってもたらされる真空吸引の強度を低減することにより、及び／又は送り出しの点でパドルの送り出し表面６によってもたらされる真空吸引の強度を同時に増すことにより、達成される。更なる実施形態では、所望の長さのテープ材料片４の送り出しは、送り出しの点でアンビルの一時固定点１０によってもたらされる真空吸引を遮断することによって達成される。一時固定点１０からパドルの送り出し表面６への送り出しを確保するための他の非限定的な方法は、当業者によって認識されるであろう。
【００４７】
所望の長さのテープ材料片４がパドル送り出し表面６にいったん取り外し可能に固定されたら、所望の長さのテープ材料片４の第２の面１９が、移動する連続ウェブ材料３と接触するように、パドル２は引き続き軸５の周囲を回転する。好ましくは、所望の長さのテープ材料片４の第２の面１９は、移動する連続ウェブ材料３に所望の長さのテープ材料片４を固定するための接着剤又は他の手段を含む。一実施形態では、所望の長さのテープ材料片４の第２の面１９の接着剤によって引き起こされる所望の長さのテープ材料片４と、移動する連続ウェブ材料３との間の引き合う力は、所望の長さのテープ材料片４とパドルの送り出し表面６との間の、真空ポートによって引き起こされる引き合う力を克服するために十分な強さである。この実施形態では、テープの接着力はパドル送り出し表面６によってもたらされる真空吸引を克服するために十分な強さである。このように、所望の長さのテープ材料片４はパドルの送り出し表面６から、移動する連続ウェブ材料３上に送り出される。別の実施形態では、パドルの送り出し表面６によってもたらされる真空吸引の強さは、所望の長さのテープ材料片４をパドルの送り出し表面６から移動する連続ウェブ材料３に送り出す点でのパドルの真空を克服するために必要なテープ接着強度のレベルを下げるために低減される。別の実施形態では、パドルの送り出し表面６によってもたらされる真空吸引は、所望の長さのテープ材料片４をパドルの送り出し表面６から移動する連続ウェブ材料３に送り出す点で遮断される。
【００４８】
好ましくは、回転するパドルの接線速度は、テープ材料片がパドルの送り出し表面６から移動する連続ウェブ材料３に送り出される点にて、移動する連続ウェブ材料３の表面速度と実質的に等しい。
【００４９】
所望の長さのテープ材料片４をパドルの送り出し表面６から移動する連続ウェブ材料３に送り出すために、パドルの送り出し表面６と移動する連続ウェブ材料３との間の送り出し間隙２１は、送り出しの点にて、所望の長さのテープ材料片４の厚さ以下でなくてはならない。
【００５０】
所望の長さのテープ材料片４と移動する連続ウェブ材料３との良好な結合を確保するために、粘着性物質は、米国材料試験協会インターナショナル（ＡＳＴＭインターナショナル）の感圧性テープ標準試験法であるＡＳＴＭ  Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４を使用して測定した際に４Ｎ〜２０Ｎの結合強度を提供しなくてはならない。
【００５１】
本発明の文脈では、「高い製品生産能率」は、毎分２５０製品を超す生産能率を意味する。本発明の装置１００は、毎分１製品〜毎分１０００製品、好ましくは毎分３５０製品〜毎分１０００製品、最も好ましくは毎分５００製品〜毎分１０００製品の範囲の製品生産能率を維持することができる。
【００５２】
当業者は、所望の長さのテープ材料片４の配置の頻度は、アンビル８の回転速度及び／又は移動する連続ウェブ材料３の移動速度を調整することによって支配可能であることを認識するであろう。当業者は、所望の長さのテープ材料片４を移動する連続材料ウェブ３上に取り付ける必要な頻度を得るためにどのようにしてこの調整を行うかがわかるであろう。また、当業者は、送り出しの頻度はパドル２の回転速度を調整することによって変更できることを認識するであろう。パドル２の回転速度は、３６０度のパドル回転中に可変であっても線形であってもよい。したがって、移動する連続テープ材料ストリップ１及び移動する連続ウェブ材料３は一致した速度で移動し、取り付けの頻度は所望の長さのテープ材料片４によって支配されない。また、当業者は、装置１００のあらゆる態様の正しい動作のために必要な好適なソフトウェア及び電子制御手段も認識するであろう。
【００５３】
本明細書に開示されている寸法及び値は、列挙した正確な数値に厳しく制限されるものとして理解すべきではない。それよりむしろ、特に規定がない限り、こうした各寸法は、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することが意図される。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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