专利名称：在一中央处理鼓上加工物料带的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种加工物料带的机器。更具体地说，本发明涉及一种加工物料带的机器和方法，它包括一处理鼓，许多加工站环绕着该处理鼓设置，至少一个加工站可以通过互相啮合的螺旋齿轮对齐。
本发明的技术背景在连续的物料带形式中，材料的高速加工是众所周知的。这种“加工”处理包括在一移动的物料带上进行部件的冲切，纵切，压片和组分放置。一般来说，各加工步骤是在不同的位置或沿制造设备的直线方向设置的加工站上进行的。这里所使用的术语“连续的物料带”和“具有无穷长度的物料带”涉及到相对加工机来说具有足够大长度的物料带，可进行适当时间的处理，而不会出现端部经过加工机。
加工设备的一个问题是在物料带上进行加工步骤时控制两站之间的物料带的对齐。通过使用在各加工站上的单个驱动装置可获得对齐，这些加工站系电气控制，以便相对加工步骤保持对齐，并在两加工站之间保持适当的张力。然而，这些系统一般来说是昂贵的，并可能需要复杂的程序来维持适当的物料带张力和加工站之间的对齐。
加工设备的早期机构依赖加工站之间的机械对齐，而这是通过提供一用来驱动在直线布置中的单个加工站的中央驱动轴实现的。该系统的长度导致沿驱动轴的公差的积聚。结果，使保持这些系统的对齐变得困难，因为公差引起的变化使机器倾向于使对齐偏移。此外，机构对齐驱动控制系统也缺乏在各加工站上的独立的对齐控制。还有，张力控制是十分重要的，因此这些系统需要相当复杂和昂贵的张力控制，包括挤压辊和张力辊。
相对较稳定的物料带材料而言，当加工对张力变化更敏感的弹性的和/或柔软的物料带材料时，在任何加工系统中控制对齐和张力的问题更突出了。缺少张力控制和相应的对齐将使材料难以加工，并导致高的浪费和低的生产率。
直线物料带加工生产线的另一个缺点是，无论依赖电气或机械对齐控制，它们都需要相当大量的地面空间来进行加工处理，而这将增加利用加工生产线制造的产品的成本。
授予布里尼亚斯基等人的美国专利第4,854,983号公布了一种加热密封一物料带的方法，它将物料带覆盖在一中央滚筒上，而环绕着中央滚筒安装着许多挤压辊。该中央滚筒最好是在中心区域被加热，以便沿着横向对着物料带前进的方向加热密封塑料物料带材料。虽然这种结构的确公布了一系列环绕着中央滚筒间隔布置的挤压辊，但并没有进行关于对齐问题的讨论，因为挤压辊并不执行需要对齐的加工操作。而加热密封则通过加热中央滚筒上的部分进行，且环绕着中央滚筒的空间是稳定的。
授予塔卡霍里等人的美国专利第5,017,184号公布了单个加工站结构，其中，转动对齐是在工具辊和砧辊之间实现的，通过螺旋齿轮的运动产生在工具辊和砧辊之间的相对转动。然而，该系统不是配置在中央滚筒的外周，而其它的加工步骤需要对齐。
本发明的简要介绍本发明提供一种用于加工具有无穷长度的物料带的转动加工机，它包括许多间隔环绕着一处理鼓的加工站。至少一个加工站包括一螺旋从动齿轮，它可操作地与一固定在处理鼓上的螺旋主动齿轮啮合。沿着轴向方向的从动齿轮的移动提供了在可对齐加工站上的一工具相对物料带的相对转动对齐。
本发明的一个优点是，单独控制在许多间隔地环绕着单个处理鼓的加工站之间的对齐的能力得到提高。结果，许多加工步骤可在用来支承中央处理鼓的、非常有限的地面空间上得以实现。
本发明的另一优点包括严格地控制驱动辊的速度、使其配合中央处理鼓的速度的能力得到提高。因为物料带穿过其间并保持与中央处理鼓的接触，且任何由主动齿轮驱动的辊子与中央处理鼓的速度严格地配合，因此，按照本发明的转动鼓加工机特别适合加工弹性的和/或柔软的物料带，因为加工工艺可在张力水平等于零或近似等于零的情况下进行。
本发明的另一优点是控制对齐是与控制物料带速度和由主动齿轮驱动的辊子的速度分离的。结果，一旦加工站之间的对齐被调整，机器的速度可以改变而不会干扰对齐。
本发明的这些和其它的特征及优点通过阅读详细描述本发明的说明书将变得清楚。
附图的简要说明
图1是按照本发明的一机器的局部剖视的侧视图；图2是图1中的机器沿着物料带运动方向的视图；图3是使从动齿轮移动经过主动齿轮的一种较佳方式的放大的立体图；图4A和4B是描述在按照本发明的机器上进行对齐调整的原理的示意图；图5是按照本发明的螺旋主动齿轮的示意图6是在按照本发明的机器上制造出来的药物绷带的平面图；图7是图6中的药物绷带的立体图；图8是用来形成图6和7中的药物绷带的物料带的横剖视图；图9是在按照本发明的机器上进行加工处理时的物料带流动图；图10是图9中的一个加工站的放大图；图11是用于图10中的加工站的模具辊的放大图；图12是图9所示的加工处理中的一加工步骤的放大图；图13是用于图9和12所示的加工处理中的一较佳的解绕架的视图；图14是用于图9中加工处理的薄片模具的放大图；图15是包括各种不同的加工站侧板的、按照本发明的机器的示意图；图16是描述现有技术中制备药物绷带用的加工过程的示意的立体图；图17是按照本发明的、示范的解绕张力机构的局部剖视的俯视图；图18是其上安装着两个供应辊的本发明的俯视图；图19是本发明使用的部分加工操作的、断开的示意图；图20是一药物绷带的平面图；图21是图20中的药物绷带的立体图；图22是在沿线剪断成分离的药物绷带之前两相连在一起的图21中的药物绷带的横剖视图。
较佳实施例的详细说明按照本发明的一转动加工机的一较佳实施例如图1和2所示。如图所示，中央处理鼓22固定安装在主轴48上。主轴48可转动地安装在支架26上，如图1所清楚显示的。螺旋主动齿轮44也固定安装在主轴48上，以确保螺旋主动齿轮44和处理鼓22同步转动。在壳体30里的电动机转动小齿轮28，而小齿轮28驱动主动齿轮44，接着，主动齿轮44转动处理鼓22。
可选择地提供一个或几个从动挤压辊32，以便在加工具有弹性和/或柔软性的物料带时确实需要的地方使用。这种材料在加工处理的任何地方一般不能经受显著的张力。虽然，在加工站34的上游只画有一个从动辊32(在图1中，处理鼓22逆时针转动)，但可以理解，环绕着处理鼓22的外周可以提供许多从动辊。在一些用途里，可以在各加工站的上游和下游各安装一从动辊，以便使两个加工站之间的物料带张力隔绝。
各从动辊32较佳的是由主动齿轮44驱动，或是通过一安装在辊轴上的小齿轮进行驱动，或是在需要时通过一个或几个中间小齿轮进行驱动。因为从动辊与跟处理鼓22同步转动的主动齿轮44啮合，因此从动辊32以与处理鼓22相同的速度转动。结果，在从动辊32和处理鼓22之间挤压前的物料带上发生的张力与在挤压点下游的加工处理过程中其余部分隔离。这种隔离改进了在环绕着处理鼓22进行的各加工操作之间的对齐。
此外，在输送物料带时，若使物料带在所述的从动辊32形成的初始挤压后，直至在全部加工操作完成后的一点前一直与处理鼓22保持接触，还可进一步改善张力控制和物料带对齐。使物料带在位于第一加工站上游的某一初始点至在最后一个加工站后的某一退出点之间的范围内一直与处理鼓22保持接触的这样一种输送方式是较理想的。此外，物料带在输送中还可绕经安装在一个或几个加工站上的工具，特别是，在那里物料带相对无弹性和/或具有高的抗张强度。
在按照本发明的一转动加工机的较佳实施例里，环绕着处理鼓22的外周可安装许多加工站34，但为了清楚起见，图1中只画了一个，其余均未画出。其余的加工站、例如加工站A-C的一种布置如图1示意表示，它们也环绕着处理鼓22的外周安装。
各加工站34可执行任何所需的加工步骤，它包括(但并不限于)，涂敷，叠层，冲切，着色，纵切，压片或组分放置。用于各加工站34的专用工具表示在该站进行的加工操作。当与本发明共同使用时，可以理解，所谓的“工具”涉及任何用来完成任何所需加工操作的东西，诸如轧辊，涂料器和刀等。
本技术领域的熟练人员将知道，不是每个加工站34都要执行需要对齐的操作，这些操作由环绕着处理鼓22安装的另一些加工站执行。例如，在物料带运行方向上执行纵切或其它一些操作的加工站不需要对齐。此外，在一包括横跨物料带组分的物料带上的第个一操作通常是设立一些点，供后续进行的加工操作所需的对齐从这些点进行测量。
例如，第一加工操作在一种控制深度的冲切操作中可冲切多层物料带中的一层。一种后续进行的加工操作可包括第二冲切，该第二冲切必须相对初始冲切严格定位。在这种第二加工站处，本发明的对齐设备将是最有用的。因而，按照本发明的机器可包括许多加工站，它们中的至少一个是按照本发明的可对齐的加工站。
如图2所清楚显示的，各工具40a和40b(总称为40)固定安装在第二轴(未画出)上，而第二轴基本上与主动轴48平行，处理鼓22和螺旋主动齿轮44环绕着主动轴转动。在较佳的实施例里，螺旋从动齿轮52可转动地安装在加工站34上，以便将螺旋主动齿轮44的转动输送给在加工站34上的工具40。
在图1-3所示的实施例里，从动齿轮52安装在轴50上，轴50允许齿轮52沿着轴50横向移动，同时将螺旋主动齿轮44的转动传递给轴50。在较佳的实施例里，轴50包括一键槽(未画出)，而从动齿轮52包括一键(未画出)，它与轴50上的键槽以互补方式啮合。键槽和键的互相啮合允许从动齿轮52沿着轴50轴向移动，但不允许从动齿轮52相对轴50的角转动。可以理解，能够实现既允许横向移动又传递转动目的的其它机构也可代替较佳的键/键槽配合方式。
如图2所清楚显示的，固定的齿轮36也安装在轴50上，但与从动齿轮52相反，固定的齿轮36不能相对在加工站34上的工具40横向移动。固定的齿轮36将轴50的转动传递给工具40，而工具40可操作地与固定的齿轮36连接。
加工站34包括使从动齿轮52相对螺旋主动齿轮44横向移动的装置。如图2和3所清楚显示的，在较佳的实施例里，利用一部分环绕着螺旋从动齿轮52的导向架58使从动齿轮52横向移动。导向架52可滑动地安装在杆60和62上，并包括一螺纹孔，以便通过该螺纹孔接纳一螺杆54。通过转动螺杆54(在较佳的实施例里，借助旋转曲柄42)，导向架58和从动齿轮52可跨在螺杆54和杆60和61上横向(即轴向)移动。滑杆60和61有助于导向架58水平(基本上平行于轴50和48的方向)移动时保持适当位置。
虽然导向架58是将轴向移动传递给从动齿轮52的较佳的实施例，但本技术领域的熟练人员将会理解，任何使从动齿轮52横向移动的装置都可使用。
在螺旋主动齿轮44和从动齿轮52之间的、沿轴向的相对横向运动，由于在主动齿轮44上的齿的角度取向，将在从动齿轮52和螺旋主动齿轮44之间的相对角位置上产生对应的变化。
图4A和4B示意地表示了使从动齿轮52移动经过主动齿轮44表面的作用。在图4A中，从动齿轮52和主动齿轮44在一个取向上，其中，从动齿轮52外周上的点A与主动齿轮44外周上的对应点A对齐。在图4B中，可想象从动齿轮52已移动进入纸内，即远离观察者。结果，在从动齿轮52外周上的点A现在偏离在主动齿轮44上点A。由从动齿轮52驱动的任何轧辊也将偏离它们与主动齿轮44的原来的相对关系。
通过使从动齿轮52移动经过主动齿轮44的表面，可调整两齿轮的相对转动位置。由于主动齿轮44与中央处理鼓22同步转动(而任何物料带均通过该鼓输送)，而从动齿轮52被用来驱动在加工站里的从动辊，那么，通过加工主动齿轮44和从动齿轮52之间的相对角度关系就可调整处理鼓22和由从动齿轮52驱动的任何轧辊之间的相对角度关系。
在任何主动齿轮44和从动齿轮52之间可获得的调整量取决于主动齿轮44表面的宽度和在主动齿轮44上的齿的螺旋角。图5是较佳的主动齿轮44表面的一部分的示意图。由轴线Z表示轴向，而螺旋角用θ表示。距离R是一给定轮齿沿着主动齿轮的外周移动的圆周差。距离F是主动齿轮44表面的宽度。当已知螺旋角θ和齿轮表面宽度F，按照下面的等式可计算出距离RR＝F(tanθ)结果，主动齿轮44和伴随的从动齿轮的螺旋角可以选定，以提供所需量的对齐调整。可以理解，如果需要较大量的或较小量转动调整，可按需要调整齿轮表面的宽度和/或螺旋角。在一个较佳实施例里，主动齿轮44表面宽4”(10.1cm)，从动齿轮52的表面宽1”(2.54cm)，而它们相对轴向方向的螺旋角均为26°。可以理解，任何适当的表面尺寸和螺旋角都可使用。
如上所述，本发明特别适合于加工使用有弹性的和/或柔软的物料带制成的材料。这种物料带一般必须在张力为零或接近零的情况下进行加工，以免由于张力变化而在最终产品上出现破裂和/或皱褶。一种在加工处理中需要控制张力的产品是由明尼苏达州圣保罗市的3M公司生产的活性带(ACTIVE STRIP)。呈现弹性和/或柔软性的物料带的另一个例子是弹性无纺带，例如，美国专利第4,366,814号和第5,230,701号所公布的。加工技术领域里的熟练人员将理解，许多必须进行加工的其它物料带材料可方便地用于按照本发明的加工机里。
图6和7显示了一活性带、即一自粘贴药物绷带的典型例子。药物绷带78包括一具有弹性的底层80。在一较佳的实施例里，底层80是由一微孔泡沫橡胶压敏胶带制成的，该胶带是用明尼苏达州圣保罗市的3M公司的MICROFOAM商标销售的。MICROFOAM底层由控制密度的聚氯乙烯化学吹制的泡沫橡胶制成的，而较佳的胶粘剂是聚丙烯压敏胶粘剂。
药物绷带78包括压敏胶粘剂层82，在最佳实施例里，它可与生物兼容。药物绷带78最好还包括一吸收垫84，用来吸收伤口渗出物，诸如血和其它流体。较佳的吸收垫84是用有吸收能力的纤维状的泡沫材料或水凝胶垫制成的。适当的垫子材料的例子包括纱布和MICROPAD，即一种由明尼苏达州圣保罗市的3M公司销售的一有吸收能力的泡沫垫子材料。本技术领域的熟练人员将理解，许多其它的有吸收能力的材料也可作垫子84使用。
药物绷带78较佳的是还包括两块护面，以免胶粘剂层82和吸收垫84在使用前受到污染。底护面88设置在药物绷带78的一侧，而顶护面86设置在药物绷带78的另一侧。顶护面86部分地覆盖着底护面88，以便给吸收垫84提供所需的保护层。此外，在某些实施例里，可在药物绷带78上提供一包括J-折叠的底护面88，它不与吸收垫84接触，以便于卸去护面，这种折叠对于本技术领域的熟练人员来说是众所周知的。
如上所述，本发明的转动鼓加工机20特别适合于生产诸如图6和7所示的药物绷带78这类产品。药物绷带78较佳的是在物料带90上进行制造，该物料带90在由压片模加工成实用的药物绷带78前如图8所示。形成较佳的物料带90，使其以“并肩”的形式制造药物绷带78，即，以沿着物料带的横方向互相相邻的方式制造两药物绷带。结果，单个顶护面86位于物料带90的中央，而两底护面88a和88b(总称为88)位于物料带90的两侧。
如图8的横剖视图所示，物料带90包括弹性的底层80，固定在底层80上的胶粘剂层82，和一对固定在胶粘剂层82上的吸收垫84。在物料带90的中央，顶护面86固定在胶粘剂层82上，并至少覆盖着吸收垫84和各底护面88的一部分。两分离的底护面88a和88b也固定在胶粘剂层82的外侧边缘，并且如图所示也覆盖着吸收垫84。
虽然图8中的剖视图示出了吸收垫84，但是可以理解，至少物料带90上有若干部分不包括吸收垫84，因为在吸收垫84的边缘和各药物绷带78的边缘之间最好有一个间隙，如图6所示。
图9表示按照本发明的一转动鼓加工机的一实施例的一物料输送图，以制造图8所示的物料带90。按照本发明，所有的加工动作环绕着中央处理鼓22进行，而所述处理鼓沿所示方向转动。加工操作可分成3个站、如环绕着处理鼓22的外周设置的D、E和F站进行。
加工从穿过处理鼓22和挤压辊100之间的底层80开始。在较佳的实施例里，驱动挤压辊100，以确保它以与处理鼓22相同的速度转动。在较佳的方法里，向底层80提供胶粘剂82和护面81。必须将该护面从胶粘剂层82上卸下，以便固定吸收垫84，以及如上面所述的制造护面86和88。
如上所述，由于底层80具有弹性，因此除去护面81最好利用刀片102在加工站D处进行，以便隔离使护面81与胶粘剂82分离的区域。在较佳的实施例里，护面81穿过由辊子106和104形成的驱动辊隙，其中的一个较佳的是一弹性材料制的辊子，而另一个较佳的是滚花的，以便给护面81提供正面抓力。较佳的是，挤压辊104和106中的一个最终是由主动齿轮44驱动的，以便是护面81的速度与物料带80的速度相配合。结果，除去护面81不会在底层80上发生非常不希望出现的张力。如图9所示，护面81由一反绕装置收集。
刀片102、以及挤压辊104和106的实际安装启用对于本技术领域的熟练人员来说是众所周知的，因此这里不再详细描述。
在下一个加工站、即加工站E处，提供作吸收垫84的材料，并将它们固定在底层80的胶粘剂82的表面上。该工艺是通过使用由辊子108、110和112组成的三叠辊实现的。
辊子108较佳的是一弹性材料制的辊子，它拉动物料带83，使其解绕并通过由辊子108和砧辊110形成的辊隙。砧辊110与辊子108形成一辊隙，并作为一表面，模具辊112紧抵着该表面从两物料带(它提供作吸收垫用的材料)83上切割吸收垫84。在较佳的实施例里，有两列吸收垫84置于物料带80上，以形成上面所述的“并肩”药物绷带。为了减少浪费，较佳的是提供两条物料带83，每条物料带被用来形成一列吸收垫84。
在较佳的实施例里，砧辊110和模具辊112按照本发明的原理均由主动齿轮44驱动。结果，它们的速度严格地与中央处理鼓22的速度配合。
图10表示了图9中的加工站E的放大视图。如图所示，有一导向件113安装在砧辊110、模具辊112和中央处理鼓22之间。导向件113在各吸收垫84从物料带83上卸下后和在将它们提供给底层80的胶粘剂前引导各吸收垫84的移动。导向件113这样做是因为它的形状与模具辊112的半径相配合，从而有助于在物料带83上形成吸收垫84后将吸收垫84保存在模具辊112的型腔111(为清楚起见，未在图10中画出型腔，参看图11)里。
图11所示的型腔111较佳的是衬有弹性材料，以有助于将吸收垫84传递给在底层80上的胶粘剂上。弹性材料还可确保从模具辊112的型腔111里释放吸收垫84。形成和/或放置吸收垫84的其它方法对于本技术领域的熟练人员来说是众所周知的。其中包括在型腔111内使用真空系统，以便吸引切割下的吸收垫84，直至将其放下，或使用一拾取和放下装置，它能将已经形成的吸收垫84放置在底层80上。
物料带83在取下吸收垫84后的其余部分用标号85表示，通常被认为是没用的东西。废料85由一反绕装置收集，如图9所示，以后再循环使用或丢弃。
在最佳实施例里，形成吸收垫84的加工站E的动作较佳的是不连续的，与连续的相反。本技术领域的熟练人员将知道，可以使用离合器机构，它将按需要移动物料带83，以便沿着底层80间隔地提供吸收垫84。在这个过程里，可减少废料85的量，这是因为如使用这个机构将没有材料留存在相邻的吸收垫84之间，即，物料带83将以等于吸收垫84的长度的、不连续的步子沿着物料带运行方向前进。
现在参看图12，它放大地显示了图9所示的交叠的顶护面86和底护面88a和88b。底层80位于处理鼓22上(可以知道，胶粘剂82的侧面露出)并沿图示的方向转动。底层80包括如上所述的、在加工站D处固定在胶粘剂82表面上的吸收垫84。底护面88a和88b及顶护面82穿过挤压辊114和处理鼓22之间，在那里它们与底层80上的胶粘剂82接触。通过在挤压辊上提供压力，物料带连接在一起，形成如图8中的剖视图所示的物料带90。
挤压辊114较佳的是一具有适当硬度的弹性辊，例如是用硅橡胶制的。对于具有弹性和适当硬度的辊子的实际选择，本技术领域的熟练人员是众所周知的。
在较佳的实施例里，挤压辊114较佳的是由一组齿轮驱动的，而按照本发明的原理，该组齿轮最终是由主动齿轮44驱动的。结果，挤压辊的速度与处理鼓22的速度严格配合，由此避免可能在物料带90上引起张力的挤压辊114的超速转动或减速转动。
现在参看图9，顶护面86及底护面88a和88b穿过被驱动的挤压辊114和中央处理鼓22之间。为了进一步防止在底层80上的张力，底护面88a和88b较佳的是从一反绕装置上解绕，该反绕装置允许辊子88a和88b单独转动。
图13表示一较佳的反绕装置的示意图，它包括一轴130，而轴130包括两部分132和134，它们分别独立转动。部分132被安装成在一轴上转动，并包括一轴杆部分(未画出)，部分134被安装在该轮轴部分上，以便独立转动。转动的各部分132和134可操作地与一分离的制动装置连接以便单独控制各物料带88a和88b的张力。有关该装置的详细描述可见下面的说明和图16至22。
在顶护面86和底护面88提供给物料带90后，该物料带穿过由压片模具116和中央处理鼓22形成的辊隙。在较佳的实施例里，压片模具116包括并肩的型腔结构，各型腔结构包括图14所示的型腔117。型腔117的实际间隔应该与用来形成吸收垫84和将其设置在物料带上的模具辊112上的型腔111的间隔相配合。
除了如上所述的张力控制对于从一弹性底层加工成一产品是有用的以外，本发明的对齐控制能力在这里所述的加工药物绷带类型的产品也是特别有用的。压片模具116上的型腔117和模具辊112上的型腔之间的对齐对于制造如图6和7所示的药物绷带78来说是必不可少的。吸收垫84必须位于药物绷带78的中央，结果，压片模具116必须与吸收垫84的位置对齐，以获得所需的结果。在较佳的实施例里，压片模具116如上所述由主动齿轮44通过从动齿轮52进行驱动，以实现对齐。然而，可以理解，无论压片模具116或吸收垫模具111都能够按照本发明的原理进行对齐调整。
在较佳的处理过程中，提供一额外的挤压辊118，它与中央处理鼓22形成一辊隙，以便隔绝来自反绕装置89的张力，反绕装置89卷绕着利用压片模具116进行压片处理后形成的废料。较佳的是，驱动挤压辊118，以确保严格的速度控制，从而防止在物料带90上发生张力。在有些例子里，将废料卷绕在相对较小直径的辊子上有助于使药物绷带78与废料分离。
在一较佳的处理过程中，利用图示的薄片120将药物绷带78收集在箱柜122里。还可以想象，将药物绷带78直接引导到一与加工机连接的包装系统，以便进一步扩大利用按照本发明的机器生产药物绷带78。这种设备的一体化对于本技术领域的熟练人员来说是众所周知的，因此这里不再描述。
图15是表示用于加工站的不同侧板的示意图，它们可以固定在按照本发明的转动鼓加工机22上。加工站G包括特别适合于某种加工站的侧板，在该种加工站上，一模具辊作用在一与中央处理鼓不同的、分离的砧辊上。
侧板150包括接纳滑块的缝槽152和154，而所需的辊子安装在该滑块上。较佳的是，缝槽152的取向基本上相对中央处理鼓的径向，而另一缝槽154与自中央处理鼓延伸的半径线成一角度。结果，当将辊子安装在缝槽152和154里时，它们将接触，由此，(例如)在砧辊和模具辊之间形成所需的挤压点。加工站的一个例子如图9所示的加工站E，它被用来提供冲切加工，从而形成在药物绷带78上的吸收垫84。在该例子里，砧辊110和模具辊112安装在类似于侧板150的侧板上，以便在砧辊110和模具辊112之间提供所需的挤压。
加工站H是“单个”加工站的一个例子，其中，除最终由主动齿轮44驱动的单个齿轮38f为还提供单个缝槽162。结果，安装在侧板160上的辊子可由主动齿轮44驱动，以便提供上面所述的速度和对齐控制。
在加工站I处提供侧板170，它包括两条接纳辊子的缝槽172和174，它们由单个齿轮38g分离。由于安装在缝槽172和174中并由单个齿轮38g驱动，因此可以看到，在两辊子之间不可能获得对齐控制。相反的，如上所述，在加工站之间可获得对齐，而该加工站由分离的齿轮38操纵，而分离的齿轮38根据上面讨论的方法固定在分离的从动齿轮52上。
图15所述的加工站只是按照本发明原理、可以环绕着中央处理鼓使用的加工站的一些例子，但本发明并不限于这里所述的具体例子。
图17描述了对本发明有用的一个示范的解绕张力机构的俯视图。该机构20包括具有第一端252和第二端254的轴212。轴212的第一端252自台座214延伸，而台座214可固定在任何支架上，诸如本技术领域的熟练人员都知道的加工机，它们可能肩并肩地悬置两个不同的辊子。这种辊子在这里被称作“供应辊”，因为它们提供无穷长度的底层供处理。轴212较佳的是刚性固定的轴。
具有一纵向孔270的第一心轴220接纳轴212，从而将心轴220可转动地安装在轴212的辊子轴承216和218上。第一心轴220包括一安装部分222和一轴杆部分224。第一心轴220的轴杆部分224安装在靠近轴212第一端252的地方。安装部分222安装在靠近轴212第二端254的地方。安装部分222适合于接纳图18所示的供应辊260。安装在第一心轴220的轴杆部分224端部的和轴212的第一端252附近的是第一制动盘226。制动盘226可与第一制动驱动器228互相作用，以提供可变化的阻力给环绕轴212转动的第一心轴220。由制动盘226和制动驱动器228组成的第一制动组件设定和保持从供应辊260上解绕的物料带底层264的张力，而供应辊260安装在第一心轴220的安装部分222上。图17和18显示在心轴220上的通孔270延伸通过心轴220的长度，而轴212的第二端254突出于心轴220的外面。此外，第一心轴的纵向孔可封闭以覆盖轴的第二端。第一心轴的轴杆部分比第二心轴长。
第二心轴230具有一纵向孔272，通过它接纳第一心轴220的轴杆部分224。第二心轴230可转动地安装在辊子轴承232和234上，而辊子轴承232和234直接安装在第一心轴220的轴杆部分224的外表面上。第二心轴230的安装部分236适合于接纳供应辊262，如图18所示。在较佳的实施例里，轴承232和234在轴承216和218之间的纵向或轴向位置上，以便增加机构的稳定性。第二制动盘238安装在靠近轴212第一端252的第二心轴230上。第二制动盘238与第二制动驱动器240互相作用，以便给环绕第一心轴220转动的第二心轴230提供可变化的和可调整的阻力。
安装部分222和安装部分236可具有相等的或不相等的外径，以适合预期的用途。
本发明的转动组件226和228及238和240位于心轴220和230的同一端。如图17和18所示，制动组件226和228及230和240位于靠近轴212的第一端处。这种结构允许操作者自轴212的第二端254将供应辊260和262安装部分222和236上和从安装部分222和236上卸下供应辊260和262，而不必搬动制动组件226和228及238和240，或从台座上卸下轴212。按照本发明，第一和第二心轴220和230可互相隔开而自由转动，且可由单独的制动组件分开控制，从而允许各分离的制动器在各供应辊上施加不同的张力。提供给第一心轴的制动组件比第二心轴的制动组件更靠近轴的第一端。
虽然图17和18描述了本发明的机构，其中包括供两个供应辊用的安装部分，但本技术领域的熟练人员将知道，按照本发明，该机构可容易地安装成包括比两个更多的供应辊安装部分。一种这样的结构要求第二心轴230类似于第一心轴，以包括两个安装部分和一个轴部分，这样，第三心轴可安装在第二心轴的轴部分上。此外，可提供第三制动组件，以提供单独的张力给由安装在第三心轴上的第三供应辊提供的物料带。本发明的一个方面是允许一个以上的供应辊环绕着一共同轴转动。
本发明的机构还可用于在加工过程结束时需要带张力的卷绕或其它需要带张力卷绕的过程。这可以通过替换供制动组件用的电动机来完成。直接驱动齿轮可置于轴212上，以代替制动盘226和238。电动机齿轮可驱动直接驱动齿轮，以便给本发明提供带张力的卷绕能力。此外，由电动机驱动的、环绕着心轴220和230的皮带或链条可驱动心轴220和230。已经知道，这种电动机是Gast #4AM-FRV-63A，可从明尼苏达州明尼阿波罗市的Midwest Tool Supply获得，它将适用于本发明，以便当本发明用于卷绕时，它可单独地控制卷绕力矩。此外，在解绕时可代替制动装置，张力可由允许有滑动的电动机调整，并在操作时产生可预测的力矩。
图19描述了加工处理的一断开的示意图。所示的加工处理一般是用来准备药物绷带的。如图19所示，本发明用于解绕容量27和卷绕容量2380。供应辊2488a包括护面材料(也称作2488a)，而供应辊2488b也提供护面材料(也称作2488b)。供应辊2486也提供护面材料(也称作2486)。如图19所示，本发明允许在同一根轴278上肩并肩地安装供应辊2488a和2488b，并允许输送护面材料在同一点处进行加工处理。独立控制的制动盘提供张力给供应辊2488a和2488b，以允许在各供应辊上施加不同的张力。
图20和21描述了一种典型的药物绷带2478。药物绷带2478包括一底层2480，一压敏胶粘剂层2482和一吸收垫2484。药物绷带2482较佳的是还包括两护面，以保护胶粘剂层2482和吸收垫2484在使用前免遭污染。底护面2488位于药物绷带2478的一侧，而顶护面2486位于药物绷带2478的另一侧。顶护面2486部分地覆盖着底护面2488，以便给吸收垫2484提供所述的保护水平。
制造这种药物绷带的较佳方法是采用“并肩”结构，即两药物绷带在横向对着物料带的方向上互相邻接。在通过压片模具加工成实际的药物绷带2478以前药物绷带被描绘成图22中的“并肩”剖视图。结果，单个顶护面2486位于物料带2490的中央，而两底护面2488a和2488b(总称为2488)位于物料带2490的两侧。图19显示输送这些护面2488a、2488b和2486进行加工处理。图19的断开部分可包括许多用于制造药物绷带的加工操作，例如压片、纵切和层叠等。
双卷绕功能容许将残余材料卷绕在卷绕辊上，而将产品卷绕在卷绕辊2403上。辊子2401和2403安装在同一根轴2380上。单独控制的驱动电动机提供动力使辊子2401和2403转动。
为了加工伤口护理品的目的，术语“材料”包括(但并不限于)诸如聚氨酯薄膜之类的薄膜，纸，编织的和非编织的物料带。如果将本发明用于加工处理而不是制造伤口护理品，那么术语“材料”的定义是可用来制造现有技术中已知的最终产品的、任何无穷长度的材料。
这里所使用的“靠近”是作为一相对的概念，即第一心轴的轴杆部分“靠近”轴的第一端，或者说它比第一心轴的安装部分更靠近轴的第一端。
权利要求
1.一种加工具有无穷长度的物料带的机器，包括(a)一处理鼓；(b)一螺旋主动齿轮，它可操作地固定在处理鼓上，并环绕一主轴转动；(c)诸加工站，它们间隔地环绕着处理鼓，各加工站包括一作用在环绕处理鼓输送的物料带上的工具，诸加工站中的至少一个还包括(1)一可对齐工具；(2)一环绕着第二轴转动、并可操作地固定在该工具上的螺旋从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，由此，将主动齿轮的转动传递给从动齿轮，再传递给该工具；(3)移动主动齿轮和从动齿轮的相对轴向位置的装置，以调整可对齐工具和处理鼓之间的相对圆周关系；其中，可对齐工具可相对处理鼓的转动被对齐。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，主动齿轮具有大于从动齿轮的宽度。
3.如权利要求1所述的机器，其特征在于，移动主动齿轮和从动齿轮的相对轴向位置的装置包括一导向架，它与从动齿轮啮合，以平行于主轴和第二轴的方向移动。
4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，还包括控制在处理鼓上的物料带张力的装置。
5.如权利要求3所述的机器，其特征在于，控制物料带张力的装置包括将物料带压向处理鼓的挤压辊，该挤压辊由主动齿轮驱动。
6.如权利要求1所述的机器，其特征在于，自诸加工站的第一站前的初始点至诸加工站的最后一站后的退出点，物料带与处理鼓保持接触。
7.一种加工具有无穷长度的物料带的机器，包括(a)一处理鼓；(b)一螺旋主动齿轮，它可操作地固定在处理鼓上，并环绕一主轴转动；(c)诸加工站，它们间隔地环绕着处理鼓，各加工站包括一作用在环绕处理鼓输送的物料带上的工具，物料带自诸加工站的第一站前的初始点至诸加工站的最后一站后的退出点与处理鼓保持接触，诸加工站中的至少一个还包括(1)一可对齐工具；(2)一环绕着第二轴转动、并可操作地固定在该工具上的螺旋从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，由此，将主动齿轮的转动传递给从动齿轮，再传递给该工具，且从动齿轮具有小于主动齿轮的宽度；(3)一与从动齿轮啮合、并平行于主轴和第二轴移动的导向架，调整主动齿轮和从动齿轮的相对轴向位置，以加工可对齐工具和处理鼓之间的相对圆周关系；此外，可对齐工具可相对处理鼓的转动被单独对齐。
8.如权利要求7所述的机器，其特征在于，还包括控制在处理鼓上的物料带张力的装置。
9.如权利要求8所述的机器，其特征在于，控制物料带张力的装置包括将物料带压向处理鼓的挤压辊，该挤压辊由主动齿轮驱动。
10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，挤压辊包括一定速挤压辊，它具有基本上等于处理鼓表面速度的表面速度，并且物料带基本上以等于处理鼓表面速度的物料带速度被传递。
11.一种调整加工站之间的对齐的方法，而加工站环绕着一中央处理鼓设置，该方法包括的步骤是(a)提供一中央处理鼓和环绕着该中央处理鼓设置的诸加工站，各加工站具有作用在环绕处理鼓输送的物料带上的工具；(b)以与处理鼓同步的方式转动一螺旋主动齿轮，该螺旋齿轮环绕着第一轴转动；(c)利用一分离的从动齿轮驱动在各加工站上的各工具，各从动齿轮与主动齿轮啮合并环绕一轴转动，至少一个从动齿轮包括一个可移动的从动齿轮，它能横跨主动齿轮的宽度移动；(d)横跨螺旋主动齿轮移动可移动的从动齿轮，其中，相对处理鼓调整与可移动的从动齿轮连接的工具的相对转动位置。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制环绕着处理鼓的物料带张力的步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，控制物料带张力的步骤包括使物料带穿过第一挤压辊和处理鼓之间，第一挤压辊由与主动齿轮啮合的从动齿轮驱动，以便与处理鼓的速度配合，此外，第一挤压辊位于由物料带运行方向确定的诸加工站之前。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，控制物料带张力的步骤还包括使物料带穿过最后一个挤压辊和处理鼓之间，最后一个挤压辊由与主动齿轮啮合的从动齿轮驱动，以便与处理鼓的速度配合，此外最后一个挤压辊位于由物料带运行方向确定的诸加工站之后。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，主动齿轮具有大于可移动的从动齿轮的宽度。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，移动可移动的从动齿轮横跨螺旋主动齿轮的步骤还包括(a)将一可移动的从动齿轮安装在一框架上，以便横跨主动齿轮的宽度移动；(b)使可移动的从动齿轮可操作地与一螺旋连接在一螺纹轴上的导向架连接，以便沿着螺纹轴纵向移动导向架，当轴转动时，导向架的纵向移动使可移动齿轮横跨主动齿轮的宽度移动；(c)转动螺纹轴，使导向架沿螺纹轴的纵向移动，由此，沿着横跨主动齿轮宽度的方向移动可移动齿轮，由此，与可移动从动齿轮连接的工具相对处理鼓的转动位置被调整。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括使一可人工操作的轮子与螺纹轴连接，这样，转动轮子可使螺纹轴转动；其中，使螺纹轴转动的步骤还包括人工转动轮子以转动螺纹轴。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括在相对两相互配合的齿轮之一移动另一齿轮以完成调整辊子的相对转动位置步骤后、可释放地锁定轮子或螺纹轴以防止转动的步骤。
全文摘要
一种加工具有无穷长度物料带的机器和方法,该机器包括环绕着一处理鼓间隔设置的诸加工站(34,A,B,C)。至少一个加工站包括一螺旋从动齿轮(52),它与一固定在处理鼓(22)上的螺旋主动齿轮(44)啮合。还包括一张力机构(210),物料带从同轴地肩并肩安装的供应辊(260,262)上解绕。各物料带供应辊单独安装在一心轴(220,230)上,而心轴可由制动盘(226,238)单独地制动。
文档编号B41F13/14GK1184449SQ961938
公开日1998年6月10日 申请日期1996年4月10日 优先权日1995年5月17日
发明者约翰·E·里德尔, 小克拉伦斯·A·尼文 申请人:美国3M公司