专利名称：液体分配情况下定位拉伸松紧带的导向系统的制作方法
技术领域：
本发明一般而言涉及一种向拉伸的松紧带分配液体原料的液体分配系统，更具体地说，涉及在液体分配过程中，用这样的一种液体分配系统来引导拉伸松紧带的导向系统。
在液体分配过程中，当液体分配系统向松紧带上分配粘合剂液滴时，松紧带在机器运行方向(machine direction)连续运动。每滴液滴以旋转方式(swirl pattern)向松紧带上分配，从而使分配液滴的图案可在机器运行横向(cross-machine direction)上延伸。所述分配图案可控，从而使液滴的一部分横跨松紧带的经过路径并粘附到松紧带上。
用粘合剂正确地涂敷松紧带，需要松紧带相对于液体分配器的分配口有正确的定位。举例来说，如松紧带和分配口间的距离过大，则分配粘合剂液滴即会具有超出松紧带边缘的图案宽度(pattern width)，这使得部分或大量分配的粘合剂原料被浪费。而且，如果每根松紧带不能在机器运行的横向上与各自分配口的轴大体对齐，则分配的粘合剂液滴将不能对称地涂到松紧带上，并且导致部分松紧带得不到粘合剂，从而不能被恰当地层压到基材上。
过去，旋转导轮固定在分配口上游的液体分配系统，以引导松紧带沿着移动路径与各自的分配口间隔开。导轮具有圆形凹槽，啮合并支托松紧带，从而沿着各自的移动路径引导松紧带。在一种已知方法中，导轮通过刚性支架臂而固定在液体分配系统中，该刚性支架臂使导轮定位，从而使松紧带的移动路径定位于相对分配口的固定位置上。因此，不具备可调性来改变松紧带相对于分配口的位置。在另一种已知方法中，导轮通过具有2个自由度的连接装置固定在液体分配系统中，这样，通过所述导轮的升高或降低，可调节导轮在机器运行方向上的位置以及松紧带与各自分配口之间的距离。这些方法中没有一种提供了在机器运行横向上对松紧带位置的手动调节，以使得松紧带能准确可靠地与其各自分配口的轴线排成一行，从而确保松紧带在层压之前被恰当涂敷。
因此，需要一套导向系统来改善拉伸松紧带相对于液体分配器分配口的定位。
本发明的导向系统使原料的一条或多条拉伸松紧带相对于液体分配系统的分配口而定位。所述松紧带可由有弹性或无弹性的材料构成。每条松紧带沿着移动路径移动，该移动路径与各自的分配口间隔开，从而使粘合剂液滴在松紧带被粘合到基材之前完全地或至少部分地涂到松紧带上。
松紧带在机器运行方向上连续移动，可操作所述液体分配系统，使得粘合剂液滴从各自的分配口分配到松紧带上。最好以旋转方式朝向松紧带分配每个液滴，从而使图案沿机器运行的横向延伸，使部分液滴横跨松紧带的移动路径并粘附到松紧带上。
本发明的导向系统包括导向机构，该导向机构最好为具有圆形凹槽的转动导轮形式，能操作该圆形凹槽来引导松紧带，使其沿移动路径而与各自的分配口大体成一直线，从而每条松紧带的移动路径大体与各自分配口的轴相交。所述导向系统还包括可转动地与导向机构连接的定位装置，可沿3条正交的轴(即机器运行方向上的X轴、Y轴以及机器运行横向上的Z轴)，对导向机构定位。所述导向系统具有3个自由度，用于沿所述3条正交轴来定位所述导向机构。导向机构啮合并支托分配口上游的松紧带，而且控制每条松紧带沿Z轴的位置(亦即松紧带相对各自分配口的轴、在横向上的位置)、以及每条松紧带沿Y轴的位置(亦即每条松紧带与各自分配口的间隔或距离)。可恰当地操作所述定位装置，来定位分配口上游的导向机构，使得能准确而可靠地控制受引导的松紧带相对于各自分配口的位置。
图1是根据本发明原理的导向系统的透视图，说明了用于使拉伸松紧带相对于液体分配器的分配口定位的导向系统的工作过程；图1A是沿图1中1A-1A线所得的剖视图；图2是图1所示导向系统的分解透视图，说明了根据本发明一个实施例的导向系统的导向机构；图2A是图1导向系统中另一套机构的放大透视图；图3是根据本发明另一实施例的导向机构的分解透视图。
再看图1，松紧带14在机器运行方向(MD)上连续运动，如箭头20所示。可操作液体分配系统10，从液体粘合剂源(未示)中取出热融的粘合剂，然后从相应的分配口16向松紧带14分配粘合剂液滴12。当如图所示，3条平行的拉伸松紧带14涂敷上原料液滴12时(该原料液滴由3个液体分配口16(图1A)所配送)，即可使用一条或多条松紧带14，而且可从一个或多个分配口16配送粘合剂。
液体分配系统10包括粘合剂和空气管线22，该粘合剂和空气管线22以本领域普通技术人员所知的方式连接到液体分配模块24上。液体分配模块24可包括一个内部阀门(未示出)，用以控制通过分配口16的粘合剂流量，还包括一个连接在分配模块24远端的型模26(图1)，用以控制从各自分配口16中流出的每滴粘合剂液滴12的图案。
型模26可由SuMMitTM型模构成，该型模可从俄亥俄州的诺德森公司(该公司为本发明的受让人)购得，在2000年5月15日申请的美国专利第09571703号中有详细的描述，通过参考其全部内容而在此结合该专利申请。作为背景技术，SuMMitTM型模设置成沿型模26宽度而排列多个分配口16，每个液体分配口16有4个围绕分配口16排列的排气口(未示出)，形成4个放射状的正切的喷气嘴(未示出)，使分配的粘合剂液滴12以大体对称螺旋的方式而朝向松紧带14旋转。液体分配系统10的操作特性包括粘合剂压力、气压、从分配口16到松紧带14的距离，可改变这些特性以控制粘合剂覆盖的程度和涂敷在松紧带14上的粘合剂量。粘合剂液滴12相对分配口16的轴，以某种大体对称螺旋的方式而分配到松紧带14，从而使图案在机器运行横向(CD)上延伸。松紧带14在机器运行方向(MD)移动，使至少一部分液滴12横跨松紧带14的移动路径，并粘附到松紧带14上。
如图1和1A所示，通过引导机构28来沿其各自移动路径引导松紧带14，该引导机构最好是具有圆周凹槽30的旋转轮形式，可操作该凹槽来引导松紧带14与各自的分配口16大体排成一列，从而使每条松紧带14的移动路径大体与各自分配口16的轴线交叉，如图1A所示。导向机构28啮合并支托分配口16上游的松紧带14，控制每条松紧带14沿Z轴32的位置(即在横向(CD)上相对于各自分配口16的轴线的位置)，以及控制每条松紧带14沿Y轴34的位置(即每条松紧带14与各自分配口16的间隔和距离)。每条松紧带14沿Y轴和Z轴34、32而相对于各自分配口16的精确定位，对于使每条松紧带14得到粘合剂的涂层非常重要的，这使松紧带14可沿着其轴长而基本上完全粘合到织物18上。举例来说，如果每条松紧带14从各自分配口16沿着Y轴34间隔太远，则分配的液滴12即会具有超过松紧带14边缘的图案宽度，导致浪费一部分分配的粘合剂原料。另外，如果各松紧带14不能沿着轴32与各自分配口16的轴大体排成一列，则分配的粘合剂液滴12将不能对称地涂敷于松紧带14上，从而使松紧带14有些部分不能正确层压在织物18上。
现见图1和图2，其中根据本发明原理的导向系统36，用于精确可靠地使拉伸的松紧带14相对于各自的分配口16而定位。该导向系统36包括一定位装置38，可操作地连接于粘合剂和空气管线22以及导向机构28，用以沿着3条正交的轴，即机器运行方向(MD)上的X轴40、Y轴34以及机器运行横向(CD)上的Z轴32，对导向机构28定位。下面将更详细地描述，所述导向系统36有3个自由度，可沿着3条正交轴32、34和40而定位导向机构28。通过这种方式，可操作定位机构38来恰当地对分配口16上游的导向机构进行定位，从而可以精确和可靠地调节并控制被引导的松紧带14相对各自分配口16的位置。
如图1和2所示的本发明一个实施例中，定位机构38包括一细长的导向组件42，它固定于粘合剂和空气管线22的侧表面44上。当然，本领域普通技术人员会认识到，导向组件42还可能有其它定位和安装而不超出本发明的精神和范围。例如，可考虑将所述导向组件42固定于粘合剂和空气管线22的前表面46上，或者还可使导向组件42由一个支架(未示出)所支托，这样完全与液体分配系统10分离，但又固定于它的某个区域上。
导向组件42夹持并引导T形螺母48，该T形螺母带有凸台50，该凸台可在导向组件42中形成的细长狭槽52里自由移动，从而使所述T形螺母48可相对于所述导向组件42，沿Y轴34自由移动。定位机构38还包括一细长臂53，该细长臂具有光孔54(图2)，光孔54穿过臂53，形成枢轴连接56。如下面的详细叙述，该枢轴连接56使得臂53可相对于导向组件42而绕枢轴连接56的轴60旋转(见图2)，如图1中箭头58大体上所示。枢轴连接56可沿Y轴34相对导向组件42作直线运动。轴杆62可转动地连接在导向机构28上并具有带螺纹端部64(图2)，该带螺纹端部64可转动地与臂53连接，连接位置远离枢轴连接56。如下面所更详细描述的那样，所述轴杆62和导向机构28都固定在臂53上，以沿Z轴32作直线运动。
再参看图1和图2，调准装置66(包括一个手动旋钮68和局部有螺纹的轴70)将臂53可转动地连接到导向组件42上。局部螺纹轴70穿过臂53上的枢轴连接56和导向组件42上的细长狭槽52，使得轴70上的螺纹部分72(图2)与T形螺母48上的螺孔74啮合。轴70上无螺纹部分与臂53上的枢轴连接56啮合，从而使得臂53能绕着轴70上的无螺纹部分(未示出)旋转。
如图2所示，轴杆62的带螺纹端部64与螺孔76啮合，该螺孔在穿过臂53制成，处于远离枢轴连接56的位置。轴杆62包括无螺纹部分78，这部分缩减了直径，以托住轴承座套80和导向机构28。特别是，在图2的实施例中，轴承座套80安放在导向机构28的轴孔82中。轴承座套80和导向机构28通过一对定位环84而连接在轴杆62的无螺纹部分28上，该定位环84定位在一对间隔开的圆形槽86(图2只示出一个)中，这对圆形槽86开在轴杆62的无螺纹部分78上。定位环84防止轴承座套80和导向机构28沿着轴杆62的无螺纹部分78在轴向上运动。
再参看图1和图2，设置了调节装置88(包括手动旋钮90和螺纹轴92)，用以在螺孔76中(在臂53上加工出该螺孔)转动轴杆62。调节装置88的螺纹轴92的直径小于臂53上螺孔76的直径。螺纹轴92套在螺孔94中，该螺孔94在轴杆62的带螺纹端部64上加工制成。轴杆62的螺纹轴部分64的外径，等于臂53上制成的螺孔76的内径，螺纹轴部分的内径大体等于调节装置88的螺纹轴92的外径。
另外，在图3所示实施例中(其中相同编号表示相同部件)，在上面结合图2描述的定位环84和轴承座套80，分别被一对止动环96和一对滚柱轴承98所取代，这对滚柱轴承98压入配合进轴孔82(这个轴孔在导向机构28内加工制成)的相对两端。每个止动环96包括一个定位螺钉100，它能使每个止动环96的轴向位置固定到轴杆62的无螺纹段78上。使止动环96定位和固定，是为了阻止导向机构28沿着轴杆62的无螺纹部分78作轴向运动。
如图1中箭头102和104分别所示，在使用导向系统36时，通过对调节装置66和88进行手动调节，导向机构28即沿3个正交轴32、34、40而得到了调节。沿着X轴40和Y轴34对导向机构28的调节由调节装置66所提供，而沿着Z轴32对导向机构28的调节是由调节装置88所提供的。如图1中箭头106所示，特别在手动松开调节装置66的旋钮68，解除臂53与导向组件42的摩擦啮合时，通过旋钮68、局部带螺纹的轴70以及T形螺母48沿Y轴34的运动，就能沿Y轴34来调节臂53的枢轴连接56。如图1中箭头58所示，当旋钮68松开时，臂53相对于导向组件42的转动位置可被同时调节。本领域技术人员可以理解，如图1和1A中的箭头108和110分别所示，枢轴连接56沿着Y轴34的运动以及臂53相对于导向组件42的转动，提供了导向结构28在X轴40和Y轴34上的调节。当沿X轴40和Y轴34达到了导向机构28的所需位置时，就再拧紧旋钮68以使臂53和导向组件42摩擦啮合，从而使导向机构28固定到位。
如图1中箭头102所示，导向机构28沿Z轴32的调节，是通过手动调节可转动地连接于轴杆62上的手动旋钮90来提供的。如图1A中箭头112所示，特别在调节机构88的旋钮90转动时，轴杆62的螺纹端64在制成于臂53上的螺孔76中旋转，使轴杆62和导向机构28沿着Z轴32作直线运动。固定装置114(图1和2)，包括旋钮116和螺纹轴118，可相对于臂53固定或锁定轴杆62的位置。固定装置114的螺纹轴118插入臂53上开出的螺孔120中，而且当旋钮116拧紧时，即与轴杆62的螺纹轴64相啮合。
另外，如图2A所示(其中相同编号表示相同部件)，上面结合图2所描述的固定装置114被一改进的固定装置122所取代。在这一实施例中，臂53包括沿其纵向的一个狭缝124，与螺孔76相交，将臂53的远端分成一对可压缩的末端53a、53b。固定装置122包括旋钮126和螺纹轴128，螺纹轴128插入各末端53a、53b上开出的定位孔130a、130b中。靠近末端53a的一端制成一个光孔130a，靠近末端53b的一端制成一个光孔130b，从而在旋紧旋钮126时，端部53a、53b可围绕轴杆62夹紧，以固定或锁定其位置。
本领域的熟练技术人员可以理解，本发明的导向系统36有三个自由度。第一自由度是由枢轴连接56沿着Y轴34的直线运动所提供的。第二个自由度是由臂53相对于导向组件42、围绕枢轴连接56的轴60所作的旋转运动提供的。最后，第三个自由度是由轴杆62和导向机构28沿Z轴32的直线运动提供的。本发明的导向系统36允许沿3条正交轴32、34、40中的每一条，对导向机构28进行位置调节，特别是沿Z轴32，对导向机构28的位置进行精细调节或微调。导向系统36可提供调节功能而不需工具，从而可为松紧带14提供简单、准确和可靠的定位控制。而且应认识到，导向系统36可配置固定在液体分配系统10的任一侧。当然，尽管臂53与导向组件42的连接构成了一种类型的连接装置，这种装置提供了导向机构28沿着X轴40和Y轴34的定位，本领域的普通技术人员会认识到，其它连接装置也有可能提供实质上相同的功能。
例如(尽管未示于图中)，可以设想，定位机构38可包括2个具有两个自由度的枢轴臂。一个枢轴臂在该臂一端具有枢轴连接，该枢轴连接可转动地连接到液体分配系统10。第二个枢轴连接设置在所述枢轴臂相对的另一端，将第一枢轴臂的另一端与第二枢轴臂的一端可转动地连接在一起。两个枢轴臂的2个枢轴连接提供了两个自由度。导向机构28可转动地连接在固定于第二枢轴臂另一端的轴上，以提供导向机构28在Z轴32上的调节。本领域的普通技术人员易于想到其它并不超出本发明精神和范围的连接机构。
虽然已通过各种实施例的描述而举例说明了本发明，并且虽然对这些实施例的说明已相当详细，然而本申请的目的并不是要将所附权利要求书的保护范围限制(或以任何方式限定)到这些细节。其它优点和改进对于本领域普通技术人员来说显而易见。因而，本发明就其更宽的方面来说不局限于这些特定细节、示范性装置和方法，以及图中所示和说明书中所述的示例。因此，从这些细节作出的变动不超出本发明构思的精神和范围。
权利要求
1.一种导向系统，用于使拉伸松紧带相对于可向该松紧带上分配液体原料的分配口而进行定位，包括一种导向机构，能够引导所述松紧带沿着移动路径而与所述分配口间隔开；一种定位装置，可转动地连接在所述导向机构上，并具有三个自由度，用于沿3条正交轴而使所述导向机构定位，从而使所述松紧带相对于所述可对其分配液体原料的分配口定位。
2.如权利要求1所述的导向系统，其特征在于所述定位装置包括细长的导向组件；细长的臂，可转动地与所述导向组件连接，具有允许所述臂相对于所述导向组件绕第一轴转动的枢轴连接，所述枢轴连接可相对于所述导向组件沿第二轴作直线运动；轴组件，可转动地与所述导向机构连接，并且有一端可转动地与离所述枢轴连接较远的所述臂连接，以使所述轴组件和所述导向机构沿着第三轴作直线运动。
3.如权利要求2所述的导向系统，其特征在于所述第一轴处于所述第二轴的横向上。
4.如权利要求2所述的导向系统，其特征在于所述第三轴处于所述第二轴的横向上。
5.如权利要求2所述的导向系统，其特征在于所述导向机构被固定在所述轴组件上以便旋转。
6.如权利要求5所述的导向系统，其特征在于所述导向机构包括转动轮，其上加工有圆形凹槽，能够沿着所述移动路径来引导所述松紧带。
7.如权利要求5所述的导向系统，其特征在于所述轴组件与所述臂形成螺纹连接，当所述轴组件转动时，沿着所述第三轴提供所述轴组件和所述导向机构的直线运动。
8.如权利要求2所述的导向系统，进一步包括第一调节装置，可转动地连接在所述导向组件和所述臂上，并且设置成允许在下列两个运动中同时进行调节所述臂相对于所述导向组件而绕第一轴旋转；所述枢轴连接相对于所述导向组件而沿第二轴作直线运动。
9.如权利要求8所述的导向系统，其特征在于第一调节装置包括旋钮，具有一个通过所述臂的所述枢轴连接的轴；螺母，由所述导向组件引导，沿第二轴运动并可转动地连接在所述轴上。
10.如权利要求2所述的导向系统，进一步包括第二调节装置，可转动地连接于所述轴组件和所述臂的一端，并设置为可通过所述轴组件和所述导向机构沿第三轴的直线运动而进行调节。
11.如权利要求10所述的导向系统，其特征在于所述第二调节装置包括旋钮，具有一个通过所述臂的轴，并可转动地连接于所述轴组件的一端。
12.一种导向系统，使拉伸松紧带相对于可向该松紧带上分配液体原料的分配口而进行定位，包括一种导向机构，能引导所述松紧带沿移动路径而与所述分配口间隔开；一种连接装置，包括具有枢轴连接的细长臂，该枢轴连接可使所述臂绕第一轴旋转；轴组件，可操作地连接于上述导向机构，并且有一端可转动地与离所述枢轴连接较远的所述臂连接，以使所述轴组件和所述导向机构沿着第二轴作直线运动。
13.如权利要求12所述的导向系统，其特征在于所述第一轴平行于所述第二轴。
14.如权利要求13所述的导向系统，其特征在于所述导向机构固定到所述轴组件上以便转动。
15.如权利要求14所述的导向系统，其特征在于所述导向机构包括一个转动轮，其上加工有圆形凹槽，能够沿着所述移动路径来引导所述松紧带。
16.如权利要求14所述的导向系统，其特征在于所述轴组件与所述臂形成螺纹连接，当所述轴组件转动时，沿着所述第三轴提供所述轴组件和所述导向机构的直线运动。
17.一种用于向拉伸松紧带上分配液体的液体分配系统，包括液体分配器，具有能够向所述松紧带分配液体原料的分配口；导向机构，能够引导所述松紧带沿移动路径与上述分配口间隔开；定位装置，可转动地连接于所述导向机构和所述液体分配器，所述定位装置有三个自由度，以沿着3条正交轴对所述导向机构定位，从而使所述松紧带相对于所述分配液体原料的分配口定位。
18.如权利要求17所述的导向系统，其特征在于所述定位装置包括细长的导向组件；细长的臂，可转动地与所述导向组件连接，具有允许所述臂相对于所述导向组件绕第一轴转动的枢轴连接，所述枢轴连接可相对于所述导向组件沿第二轴作直线运动；轴组件，可转动地与所述导向机构连接，并且有一端可转动地与离所述枢轴连接较远的所述臂连接，以使所述轴组件和所述导向机构沿着第三轴作直线运动。
19.如权利要求18所述的导向系统，其特征在于所述轴组件与所述臂形成螺纹连接，当所述轴组件转动时，沿着所述第三轴提供所述轴组件和所述导向机构的直线运动。
20.如权利要求18所述的导向系统，进一步包括第一调节装置，在所述枢轴连接处可转动地连接在所述导向组件和所述臂上，并且设置成允许在下列两个运动中同时进行调节所述臂相对于所述导向组件而绕第一轴旋转；所述枢轴连接相对于所述导向组件而沿第二轴作直线运动。
21.如权利要求20所述的导向系统，其特征在于所述第一调节装置包括旋钮，具有一个通过所述臂的所述枢轴连接的轴；螺母，由所述导向组件引导，沿第二轴运动并可转动地连接在所述轴上。
22.如权利要求18所述的导向系统，进一步包括第二调节装置，可转动地连接于所述轴组件和所述臂的一端，并设置为可通过所述轴组件和所述导向机构沿第三轴的直线运动而进行调节。
23.如权利要求22所述的导向系统，其特征在于所述第二调节装置包括旋钮，具有一个通过所述臂的轴，并可转动地连接于所述轴组件的一端。
24.一种方法，用于使拉伸松紧带相对于可向该松紧带上分配液体原料的分配口而进行定位，所述松紧带通过导向机构而沿移动路径与所述分配口间隔开，包括沿着三条正交的轴使所述导向机构定位，从而使所述松紧带相对于所述分配口定位；从所述分配口向所述松紧带分配液体原料。
25.如权利要求24所述的方法，还包括沿所述三条正交轴而调节所述导向机构的位置，从而相对于所述分配口来调节所述松紧带的位置。
全文摘要
本发明涉及一种在液体分配情况下对拉伸的松紧带进行定位的导向系统和方法。该导向系统包括一个导向机构,用来支托并引导松紧带与液体分配器的分配口对齐。所述导向机构可沿三条正交的轴调节。从分配口流出的液滴可完全或至少部分地落在松紧带上。
文档编号B65H57/26GK1380050SQ0210773
公开日2002年11月20日 申请日期2002年3月20日 优先权日2001年3月23日
发明者J·M·赖尼 申请人:诺德森公司