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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A PADDING CUSHION FROM A SINGLE-LAYER OR MULTI-LAYER CONTINUOUS PAPER WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/206586
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for producing a padding cushion (11) from a single-layer or multi-layer continuous paper web (13), provided with a conveyor mechanism (3) for retracting the paper web into the device, a separating mechanism (5) for separating the padding cushion from the paper web, and control electronics (21) for actuating the separating mechanism according to a pre-determined movement profile, particularly a speed and/or torque profile, comprising a sensor for detecting a rotational angle position of the conveyor mechanism, the control electronics being designed to actuate the separating device for a discontinuous separating operation when a pre-determined actual rotational angle position is detected.

Inventors:
SCHALK, Bastian (Am Fischerteich 33, Detmold, 32758, DE)
Application Number:
EP2018/061884
Publication Date:
November 15, 2018
Filing Date:
May 08, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SPRICK GMBH BIELEFELDER PAPIER- UND WELLPAPPENWERKE & CO. (Hanfstraße 23, Bielefeld, 33607, DE)
International Classes:
B31D5/00; B26D1/40; B26D5/00; B26D5/20; B65H35/08
Domestic Patent References:
WO2016037764A12016-03-17
WO2000021723A12000-04-20
Foreign References:
DE10103040A12001-11-22
EP0876291A11998-11-11
EP1964804A22008-09-03
GB2359300A2001-08-22
DE102012018867A12014-03-27
DE102014016874A12016-05-19
DE102012018941A12014-03-27
DE102013015875A12015-03-26
Attorney, Agent or Firm:
BOEHMERT & BOEHMERT ANWALTSPARTNERSCHAFT MBB (Nils T. F. Schmid, Pettenkoferstraße 22, München, 80336, DE)
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Claims:
Sprick GmbH, Bielefelder Papier- und Wellpappenwerke & Co.

Ansprüche:

1. Vorrichtung (1) zum Fertigen eines Polsterkissens (11) aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn (13), umfassend:

- eine Fördereinrichtung (3) zum Einziehen der Papierbahn (13) in die Vorrichtung (l),

- eine Abtrenneinrichtung (5) zum Abtrennen des Polsterkissens (11) von der

Papierbahn (13),

- eine Steuerungselektronik (21) zum Betätigen der Abtrenneinrichtung (5) gemäß einem vorbestimmten Bewegungsprofil, insbesondere Geschwindigkeits- und/oder Drehmomentprofil, die einen Sensor (23) zum Erfassen einer Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung (3) aufweist,

wobei die Steuerungselektronik (11) dazu ausgestaltet ist, eine Betätigung der

Abtrenneinrichtung (5) für einen diskontinuierlichen Abtrennbetrieb beim Erfassen einer vorbestimmten Ist-Rotationswinkelstellung zu starten.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungselektronik (21) dazu

eingerichtet ist, eine Soll-Fördergeschwindigkeit (f) zum Einziehen der Papierbahn (13) zu bestimmen und die Fördereinrichtung (3) insbesondere kontinuierlich entsprechend der Soll-Fördergeschwindigkeit (f) zu betätigen, sowie eine Soll- Rissenlänge (L) zu bestimmen, und den Abtrennbetrieb gemäß der Soll- Fördergeschwindigkeit (f) und der Soll-Kissenlänge (L) einzustellen, wobei insbesondere die Steuerelektronik (21) dazu eingerichtet ist, einen

Förderdurchmesser (D3) der Fördereinrichtung (3) und/oder einen

Schnittdurchmesser (D5) der Abtrennvorrichtung (5) zu berücksichtigen.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sensor (23) einen, insbesondere ferromagnetischen oder permanentmagnetischen, Inkrementalgeber (23a) und einen vorzugsweise elektromagnetischen Inkrementalnehmer (23b) umfasst, wobei insbesondere der Inkrementalgeber (23a) eine Inkrementalauflösung zwischen 20- 100 Inkremente/3600, bevorzugt 30-60 Inkremente/3600, besonders bevorzugt 40 Inkr emente /36 o 0 , aufweist.

4. Vorrichtung (1) einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerungselektronik (21) dazu eingerichtet ist, für den Abtrennbetrieb zum Erzeugen von Polsterkissen (3) entsprechend der Soll-Kissenlänge (L) auf Basis der Soll-Fördergeschwindigkeit (f), - 2 - insbesondere unter Berücksichtigung des Förderdurchmessers (D3) die vorbestimmte Ist-Rotationswinkelstellung zu definieren,

wobei insbesondere die Steuerungselektronik (21) dazu eingerichtet ist, einen Inkrementalanzahl-Schwellenwert (n insbesondere unter Berücksichtigung des Förderdurchmessers (D3), zu bestimmen; und

eine Betätigung der Abtrenneinrichtung (5) zu veranlassen, wenn der der Sensor (23) den Inl rementalanzahl-Schwellenwert (m) erfasst.

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die

Steuerungselektronik (21) dazu eingerichtet ist, die Fördereinrichtung (3) und die Abtrenneinrichtung (5) derart aufeinander abgestimmt anzusteuern, dass in der Abtrennstellung (E) die Abtrenngeschwindigkeit, insbesondere die

Umfangsgeschwindigkeit (v5) der Rotationsschneide (51), genauso groß ist wie oder geringfügig, insbesondere 1% bis 10%, vorzugsweise 5%, größer ist als die

Umfangsgeschwindigkeit (v3) der Fördereinrichung (3), die vorzugsweise der

Fördergeschwindigkeit (f) entspricht.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die

Abtrennvorrichtung (5) eine Rotationsschneide (51) umfasst und die Steuerelektronik (21) einen Sensor anordnung (25) zum Erfassen einer Rotationswinkelstellung Abtrennvorrichtung (5), insbesondere der Rotationsschneidewelle (52), umfasst, wobei insbesondere die Sensoranordnung (25) insbesondere einen zweiten, insbesondere ferromagnetischen oder permanentmagnetischen, Inkrementalgeber (25a) und einen zweiten vorzugsweise elektromagnetischen Inkrementalnehmer (25b) umfasst, wobei insbesondere der zweite Inkrementalgeber (25a) eine

Inlo-ementalauflösung zwischen 10-100 Inkremente/3600, bevorzugt 15-60

Inkremente/3600, besonders bevorzugt 20 Inkremente/3600, aufweist.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Sensoranordnung (25) dazu eingerichtet ist, eine Schnitt- Rotationswinkelstellung und/oder eine Haltepunkt- Rotationswinkelstellung der Rotationsschneide (51), insbesondere mit nur einem oder nur zwei Positionsgebern (25c, 25d), zu erfassen,

wobei insbesondere die Steuerungselektronik (21) dazu eingerichtet ist beim Erfassen der Schnitt-Rotationswinkelstellung einen Bremsvorgang für die Abtrenneinrichtung (3) zu initiieren. - 3 -

8. Verfahren zum Fertigen eines Polsterkissens (n) aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn (13), wobei

- eine Fördereinrichtung (3) zum Einziehen der Papierbahn (13) in die Vorrichtung vorzugsweise kontinuierlich betrieben wird, insbesondere mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit (f),

- eine Abtrenneinrichtung (5) diskontinuierlich zum Abtrennen des Polsterkissens (11) von der Papierbahn (13) gemäß einem vorbestimmten Bewegungsprofil, insbesondere Geschwindigkeits- und/oder Drehmomentprofil, betrieben wird,

- eine Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung erfasst, und

- das diskontinuierliche Abtrennen wird beim Erreichen einer vorbestimmten Ist- Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung (3) ausgelöst wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das vorbestimmte Bewegungsprofil umfasst:

- eine Beschleunigungsphase, in der ein Schneidwerkzeug, vorzugsweise eine

Rotationsschneide (51), der Abtrenneinrichtung (5) auf eine Nenngeschwindigkeit beschleunigt wird,

- eine Laufphase, in der das Schneidwerkzeug vorzugsweise konstant mit der

Nenngeschwindigkeit bewegt wird, wobei die Nenngeschwindigkeit genauso groß ist wie oder geringfügig, insbesondere 1% bis 10%, vorzugsweise 5%, größer ist als die Fördergeschwindigkeit (f),

- einen Schnittvorgang, während dem die Abtrennvorrichtung (5) das Polsterkissen (11) von der Papierbahn (13) separiert, wobei vorzugsweise die Schnittgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs genauso groß ist wie oder geringfügig, insbesondere 1% bis 10%, vorzugsweise 5%, größer ist als die Fördergeschwindigkeit (f),

- eine Abbremsphase, in der die Geschwindigkeit der Abtrennvorrichtung reduziert wird,

- eine Haltephase, in der das Schneidwerkzeug ortsfest vorzugsweise in einer

Initialstellung (A) gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 gemäß der Funktionalität der Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 7.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn sowie ein entsprechendes Fertigungsverfahren. Gattungsgemäße Füllmaterialfertigungs- vorrichtungen werden beispielsweise in Logistikzentren als ortsveränderliche, mobile Einheiten aufgestellt, um beim Verpacken eines Gegenstands längenkonfektionierte Polsterkissen bereitzustellen. Die Polsterkissen werden aus einer im Vergleich zum dem Polsterkissen raumsparenden Papierbahnrolle, insbesondere einer Recyclingpapierbahnrolle oder Kraftpapierbahnrolle, oder aus einer Leporello-artig gestapelten Papierbahn gewonnen. Zur Fertigung des Polsterkissens wird die Papierbahn von der Vorratsrolle oder dem Vorratsstapel abgezogen und derart umgeformt, dass sich Lufteinschlüsse bilden, die eine Dämpfung zwischen zu verpackenden Versandartikeln und einem Versandbehälter bereitstellen.

Eine gattungsgemäße Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung ist aus DE 10 2012 018 867 Ai bekannt. Die bekannte Vorrichtung zieht die Papierbahn mittels einer angetriebenen Befestigungs- und/oder Deformationsstation ein, die zwei ineinander greifende Prägeräder aufweist, welche eine schlauchartig vorgeformte Papierbahn weiter umformen und mit einem wellenförmigen Prägeprofil versehen. Anschließend werden von der umgeformten Papierbahn einzelne Polsterkissen mittels eines Rotationsschneiders abgetrennt. Die abgetrennten Polsterkissen werden dann aus der Fertigungsvorrichtung ausgeworfen und können durch Packpersonal als Polstermaterial verwendet werden. Der Förderantrieb der Prägeräder sowie der Antrieb des Rotationsschneiders sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Förderbewegung der Papierbahn, und die Drehbewegung der Schneide jeweils unterbrechungsfrei kontinuierlich ablaufen. Hierzu soll sowohl an der Deformationsstation als auch an der Schneidstation ein Geschwindigkeitssensor vorgesehen sein.

Eine andere gattungsgemäße Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung ist von DE 10 2014 016 874 Ai bekannt. Diese Fertigungsvorrichtung weist eine Rotationschneide auf, die mithilfe einer Zuförderung, welche Präge- und Förderräder aufweist, mit einer umgeformten Papierbahn versorgt wird. Von der umgeformten Papierbahn trennt der Rotationsschneider einzelne Polsterkissen ab. Die Polsterkissen werden von einer Abförderung mit einem zweiten Räderwerk, welches Förderräder aufweist, aus der Fertigungsvorrichtung ausgeworfen. Bei der Fertigungsvorrichtung gemäß DE 10 2014 016 874 Ai sind die Zuförderung, die Abfördereinrichtung und die Rotationsschneide derart aufeinander abgestimmt, dass der in Förderrichtung vorlaufende Rand der Papierbahn bereits in Eingriff mit der Abfördereinrichtung gelangt, bevor oder spätestens wenn die Rotationsschneide ein Polsterkissen von der Papierbahn abtrennt. Der synchrone Betrieb von Zuförderung, Abförderung und Rotationsschneide wird durch eine Sensorik oder Zeitsteuerung gewährleistet.

Die bekannten Polsterldssen-Fertigungsvorrichtungen eigenen sich sehr gut zur Herstellung großer Mengen Polsterkissen in kurzer Zeit, sodass sie für Logistikanlagen mit hohem Durchsatz hervorragend geeignet sind. Sie zeichnen sich insbesondere durch eine sehr geringe Fehleranfälligkeit aus, weil sie das Risiko eines Papierstaus minimieren. Es besteht allerdings der Wunsch nach einer kostengünstigeren Alternative zu den bekannten Vorrichtungen, welche denselben hohen technischen Anforderungen an Produktionsvolumen und Papierstauvermeidung entspricht.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere eine besonders günstige Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn bereitzustellen.

Diese Aufgabe ist gelöst durch die Gegenstände des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und des unabhängigen Verfahrensanspruchs 8. Demnach ist eine weitere Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn vorgesehen. Die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung umfasst eine Fördereinrichtung zum Einziehen der Papierbahn in die Vorrichtung. Vorzugsweise umfasst die Fördereinrichtung wenigstens eine Förderwalze, insbesondere zwei Förderwalzen, die insbesondere als Förder- und Umformwalze(n) beispielsweise mit zahnradartigem Profil realisiert sein kann bzw. können. Vorzugsweise umfasst die Fördereinrichtung einen (ersten) Motor, wie einen Elektromotor, beispielsweise einen Gleichstrommotor. Die Fördereinrichtung kann eine oder mehrere Wellen sowie gegebenenfalls ein Untersetzungsgetriebe aufweisen. Vorzugsweise ist der Motor mit dem Getriebe gekoppelt, welches mit einer gegenüber der Motordrehzahl verringerten Antriebsdrehzahl wenigstens eine Walze der Fördereinrichtung antreibt. Falls die Fördereinrichtung zwei oder mehr Walzen aufweist, kann eine zweite oder weitere Walze direkt durch den Motor oder indirekt durch die erste, angetriebene Walze angetrieben sein. Bei einer Fördereinrichtung mit einem Walzenpaar, das zwei ineinander greifende Walzen mit zahnradartigem Profil aufweist, kann an wenigstens einer Walze oder genau einer Walze, insbesondere einer indirekt angetriebenen Walze, eine Seitenscheibe oder zwei gegenüberliegende Seitenscheiben an einem axialen Rand der Walze, insbesondere dem axialen Rand der Zahnradprofilierung, angeordnet sein. Durch das Einziehen der Papierbahn in die Fertigungsvorrichtung ist eine Förderrichtung definiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens umfasst eine Abtrenneinrichtung zum Abtrennen des Polsterkissens von der Papierbahn, insbesondere von der schlauchartig umgeformten Papierbahn. Es sei klar, dass die Papierbahn in Förderrichtung stromaufwärts der Abtrenneinrichtung in der Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung zu einem dreidimensionalen Füllmaterialstrang umgeformt wird, beispielsweise von einem Einzugstrichter und/ oder durch Umform- und/oder Förderwalzen. Vorzugsweise ist die Abtrenneinrichtung zum Abtrennen eines Polsterkissens vorbestimmter Polsterkissenlänge vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung umfasst eine Steuerungselektronik zum Betätigen der Abtrenneinrichtung gemäß einem vorbestimmten Bewegungsprofil, insbesondere einem Geschwindigkeitsprofil und/oder einem Drehmomentprofil. Das vorbestimmte Bewegungsprofil bestimmt eine sich für jeden Abtrennvorgang wiederholende Bewegung. Beispielsweise kann die Abtrenneinrichtung eine Rotationsschneide aufweisen, die gemäß dem vorbestimmten Bewegungsprofil eine Drehung insbesondere um 360 0 gemäß einem vorbestimmten Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und/oder Drehmomentprofil absolviert. Während des Ablaufs des vorbestimmten Bewegungsprofils separiert die Abtrenneinrichtung das Polsterkissen von der Papierbahn. Die Steuerungselektronik weist einen Sensor zum Erfassen einer Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung auf.

Erfindungsgemäß ist die Steuerungselektronik dazu ausgestaltet bzw. eingerichtet, eine Betätigung der Abtrenneinrichtung für einen diskontinuierlichen Abtrennbetrieb beim Erfassen einer vorbestimmten Ist-Rotationswinkelstellung zu starten. Vorzugsweise betätigt die Steuerungselektronik die Abtrenneinrichtung für jeden Abtrennvorgang individuell bzw. veranlasst für einen Abtrennvorgang einen zyklische Bewegung der Abtrenneinrichtung, während welcher ein Schneidwerkzeug der Abtrennvorrichtung, vorzugsweise eine Rotationsschneide, entlang einem zyklischen Bewegungspfad, beispielsweise auf und ab, im Kreis oder dergleichen, verläuft, wobei sich das Schneidwerkzeug beginnend bei einer Ausgangsstellung zu einer Schneidposition bewegt und anschließend von der Schneidposition zu der Ausgangsposition zurückkehrt. In der Ausgangsposition macht das Schneidwerkzeug halt. Die Steuerungselektronik ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen zyklischen Abtrennvorgang, beispielsweise eine Drehung einer Rotationsschneide um 360 0 , zu starten, wenn der Sensor zum Erfassen einer Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung eine vorbestimmte Ist-Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung erfasst. Die Steuerungselektronik kann dazu eingerichtet sein, den diskontinuierlichen Abtrennbetrieb beim Erreichen oder Überschreiten der vorbestimmten Ist-Rotationswinkelstellung zu starten.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass Polsterkissen vorbestimmter Länge mit einem schmalen Toleranzband von +/- 5 cm Länge oder sogar +/- 1 cm Länge reproduzierbar und in hoher Quantität herstellbar sind, auch ohne eine komplizierte Regelung der Fördereinrichtung und der Abtrenneinrichtung der Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung. Insbesondere hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass es für eine sichere, schnelle, reproduzierbare Herstellung von Polsterkissen nicht zwingend erforderlich ist, die Fördergeschwindigkeit der Papierbahn durch einen Sensor zu erfassen, oder die Drehgeschwindigkeiten von Förderwalzen und Rotationsschneide mittels einer Regelung aufeinander abzustimmen. Indem die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung ohne komplizierte Regelungselektronik auskommt, kann sie kostengünstiger realisiert werden und dennoch nahezu dieselbe, qualitativ hochwertige Polsterkissen-Quantität und -Qualität zu gewährleisten, wie die bekannten Polsterkissen-Fertigungsvorrichtungen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuerungselektronik dazu eingerichtet, eine Soll-Fördergeschwindigkeit zum Einziehen der Papierbahn zu bestimmen, insbesondere zu definieren und/oder zu erfassen und/oder abzuspeichern, und die Fördereinrichtung insbesondere kontinuierlich entsprechend der Soll-Fördergeschwindigkeit zu betätigen. Ferner ist die Steuerungselektronik gemäß dieser bevorzugten Ausführung dazu eingerichtet, eine Soll-Kissenlänge zu bestimmen, insbesondere zu definieren und/oder zu erfassen und/oder zu speichern, und den Abtrennbetrieb gemäß der Soll-Fördergeschwindigkeit und der Soll-Kissenlänge einzustellen. Beispielsweise kann bei einer konstanten Fördergeschwindigkeit (beispielsweise 3 m/s) ein diskontinuierlicher Abtrennbetrieb realisiert sein, das Polsterkissen gewünschter Länge (beispielsweise 30 cm) gefertigt werden, indem die Steuerungselektronik quasi einen getakteten Abtrennbetrieb (hier etwa alle 1/10 Sekunde) veranlasst. Bei einem kontinuierlichen Einziehen der Papierbahn ist die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung, beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit von Förderwalzen, entsprechend konstant, sodass eine Rotationswinkelstellung der Förderwalzen, des Förderwalzenantriebs, eines zwischen Förderwalzenantrieb und Förderwalzen eventuell vorhandenen Getriebes und/ oder einer Walzenwelle mit dem Sensor erfasst werden, welcher dem gewünschten Abtrenntakt entspricht. Insbesondere ist die Steuerelektronik dazu eingerichtet, einen Förderdurchmesser der Fördereinrichtung und/oder einen Schnittdurchmesser der Abtrennvorrichtung zu berücksichtigen. Beispielsweise kann bei einer Fördereinrichtung mit einem Förderwalzenpaar oder dergleichen mit einem bestimmten Förderdurchmesser (beispielsweise 10 cm) und einer vorbestimmten Soll- Polsterkissenlänge (beispielsweise 31 cm) genau ein Abtrennvorgang je Umdrehung der Förderwalzen vorgesehen sein. Dazu kann die Steuerungselektronik beim Erfassen genau einer Drehung einer Förderwalze um 360 0 einen Abtrennvorgang veranlassen. Wird ein etwa 62 cm langes Polsterkissen gefordert, kann die Steuerungselektronik ein Förderwalzenpaar mit einem Durchmesser von 10 cm bei jeder Drehung um 720 0 einen Abtrennvorgang veranlassen. Ist ein kürzeres Kissen von beispielsweise etwa 20 cm Länge gewünscht, kann nach jeder Drehung um 240 0 einer Förderwalze mit einem 10 cm-Förderdurchmesser ein Abtrennvorgang durch die Steuerungselektronik veranlasst werden. Der Sensor kann bevorzugt an einer Getriebeausgangswelle, einer Motorausgangswelle, einer Fördermittel (Förderwalzen)-Lagerwelle angeordnet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der Sensor einen insbesondere ferromagnetischen oder permanentmagnetischen Inkrementalgeber auf und/oder einen vorzugsweise elektromagnetischen Inkremental- nehmer. Der Inkrementalgeber weist vorzugsweise eine Inkrementalauflösung zwischen 20 und 100 Inkrement/360 0 , bevorzugt 30-60 Inkremente/360 0 , besonders bevorzugt 40 Inkremente/360 0 auf. Ein Inkrementalgeber kann beispielsweise als ferromagnetischer Inkrementalgeber mit Zahnradprofilen realisiert sein, wobei die Zähne des Inkrementalgebers im Querschnitt rechteckig oder, vorzugsweise sich verjüngend, beispielsweise dreieckig sein können. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass ein Inkrementalgeber mit weniger als 50 Inkrementen pro 360 0 , vorzugsweise mit verjüngender Querschnittsform der Inkremente, in Kombination mit einem besonders günstig optischen oder elektromagnetischen Sensor bei sehr kostengünstiger Ausführung dennoch eine hohe Genauigkeit der Messung bereitstellen kann, um sicher eine genaue Reproduzierbarkeit einer gewünschten Polsterkissenlänge zu gewährleisten. Der Inkrementalgeber ist drehfest an einer rotierenden Komponente der Fördereinrichtung angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Polsterkissen- Fertigungsvorrichtung ist die Steuerungselektronik dazu eingerichtet, für den Abtrennbetrieb zum Erzeugen von Polsterkissen entsprechend der SoU-Kissenlänge auf Basis der Soll-Fördergeschwindigkeit insbesondere unter Berücksichtigung des Förderdurchmessers und/oder des Schnittdurchmessers, die vorbestimmte Ist- Rotationswinkelstellung zu definieren, beispielsweise veranlasst eine vorbestimmte Rotationswinkelstellung von 30 0 zwölf Abtrennvorgänge pro Umdrehung. Eine vorbestimmte Ist-Rotationswinkelstellung von 450° veranlasst einen Abtrennvorgang alle 1,5 Umdrehungen. Die Steuerungselektronik kann für eine SoU-Kissenlänge bei einer an der Fertigungsvorrichtung eingestellten Soll-Fördergeschwindigkeit anhand von Erfahrungswerten oder anhand von beispielsweise bei einer Initialisierung oder Inbetriebnahme der Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung erfassten Kalibrierungswerten, eine Zuordnung von einer gewünschten Soll-Polsterkissenlänge unter Berücksichtigung einer eingestellten Soll-Fördergeschwindigkeit hinsichtlich einer vorbestimmten Rotationswinkelstellung treffen.

Ein Erreichen oder Überschreiten des Inkrementanzahl-Schwellenwertes kann durch die Steuerungselektromk ermittelt werden, indem beispielsweise ein aufwärts zählender Zähler bis zu einem Inkrementanzahl-Schwellenwert zählt und bei Erreichen oder Überschreiten des Inkrementanzahl- Wertes der Zählerstand auf o gesetzt wird. Es ist auch denkbar, dass die Steuerungselektronik ausgehend von dem bestimmten Inkrementanzahl-Schwellenwert wiederholt abwärts bis 1 oder o zählt. Alternativ kann ein Zähler der Steuerungselektronik fortlaufend zählen und einen Abtrennvorgang bei Erreichen oder Überschreiten jedes Vielfachen des Inkrementanzahl-Schwellenwerts veranlassen. Andere Erfassungsverfahren sind denkbar.

Insbesondere ist die Steuerungselektronik dazu eingerichtet, einen Inkrementanzahl- Schwellenwert insbesondere unter Berücksichtigung des Förderdurchmessers zu bestimmen und eine Betätigung der Abtrenneinrichtung zu veranlassen, wenn der Sensor den Inkrementanzahl-Schwellenwert erfasst, vorzugsweise erreicht oder überschreitet. Es sei klar, dass bei der Verwendung eines Sensors mit Inkrementalgeber bei gleichmäßiger Verteilung der Inkremente deren Anzahl eine Inkrementalauflösung definiert, beispielsweise 20, 30, 40, 60 oder 100 Inkremente je 360 0 , wobei jedes Inkrement einem Winkel-Schritt entspricht, sodass jedem Inkrement eine Rotationswinkelstellung zuordenbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung einer erfindungsgemäßen Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung ist die Steuerungselektronik dazu eingerichtet, die Fördereinrichtung und die Abtrenneinrichtung derart aufeinander abgestimmt anzusteuern, dass in der Abtrennstellung, in welcher ein Schneidwerkzeug der Abtrenneinrichtung die Papierbahn zum Abtrennen eines Polsterkissens schneidet, die Abtrenngeschwindigkeit, insbesondere eine Umfangsgeschwindigkeit mit einer Rotationsschneide, genauso groß ist wie oder geringfügig, insbesondere 1 % bis 10 %, vorzugsweise 5 %, größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Fördereinrichtung an dem dem Förderdurchmesser entsprechenden Förderumfang. Die Umfangsgeschwindigkeit der Fördereinrichtung entspricht vorzugsweise der Fördergeschwindigkeit der Papierbahn. Durch eine geringfügig höhere Abtrenngeschwindigkeit gegenüber der Fördereinrichtungs- Umfangsgeschwindigkeit bzw. der Fördergeschwindigkeit, kann ein sicheres und sauberes Abtrenne eines Polsterkissens von der Papierbahn gewährleistet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die Abtrennvorrichtung eine Rotationsschneide und die Steuerungselektronik eine (zweite) Sensoranordnung zum Erfassen einer Rotationswinkelstellung der Abtrennvorrichtung, insbesondere der Rotationsschneidewelle. Eine Abtrennvorrichtung mit Rotationsschneide weist vorzugsweise ein Rotationsschneidkissen auf, welches gegenüber der Rotationsschneide angeordnet ist und angepasst an die Drehgeschwindigkeit der Rotationsschneide rotiert, um der Rotationsschneide für einen Schneideingriff ein Widerlager bereitzustellen. Die Rotationsschneide des Rotationsschneiders liegt quer zur Förderrichtung der Papierbahn. Die Schneide des Rotationsschneiders erstreckt sich in Querrichtung der Papierbahn und/oder senkrecht zu der Längsrichtung der Papierbahn. Insbesondere erstreckt sich die Rotationsschneide geradlinig. Vorzugsweise liegt die Schneide parallel zur Rotationsachse bzw. Rotationsschneidewelle des Rotationsschneiders und rotiert auf einer zylinderförmigen Umlaufbahn. Der Förderpfad der Papierbahn kreuzt die Umlaufbahn der Schneide vorzugsweise in wesentlichen tangential- oder leicht Sekanten-gemäß, sodass im Durchlaufeingriffspunkt der Schneide an der Tangentialstelle oder in dem Sekantenbereich das Polsterkissen von der Papierbahn mit einem Schnitthieb abgeschnitten wird. Die Länge der Schneide entspricht vorzugsweise zumindest der Breite des Förderpfads. Die Rotationsschneide kann vorzugsweise mit einem Schneidkissen einen Schnittdurchmesser der Abtrenn-vorrichtung definieren. Vorzugsweise weist die Abtrennvorrichtung einen (zweiten) Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, insbesondere einen Gleichstrommotor, auf. Es sei klar, dass die Abtrennvorrichtung einen eigenen, gegenüber dem der Fördereinrichtung unterschiedlichen Motor aufweisen kann. Die Abtrennvorrichtung kann eines oder mehrere Prägewerkzeuge aufweisen, um das nachlaufende Ende eines Polsterkissens durch eine Prägung zu fixieren und/oder das vorlaufende Ende der Papierbahn bzw. des nächsten Kissens insbesondere durch eine Prägung zu fixieren. Die Rotationsschneide und/oder ein eventuell vorhandenes Rotationsschneidkissen können durch wenigstens eine Welle und/oder ein Getriebe, insbesondere ein Untersetzungsgetriebe, mit dem Motor gekoppelt sein. Vorzugsweise sind die Teile, an der die Rotationsschneide drehfest angeordnet ist, und die Schneidkissenwelle, an der drehfest ein Schneidkissen angeordnet ist, durch eine Kupplung kinematisch verbunden, beispielsweise durch eine Zahnradkupplung, insbesondere spielfrei, um einen synchronen Betrieb von Rotationsschneide und Schneidkissen zu gewährleisten.

Insbesondere weist die Sensor anordnung einen zweiten, insbesondere ferro- magnetischen oder magnetischen Inkrementalgeber auf sowie einen zweiten vorzugsweise elektromagnetischen Inkrementalnehmer. Der zweite Inkrementalgeber weist vorzugsweise eine Inkrementalauflösung zwischen 10 und 100 Inkremente /360 0 , bevorzugt 15 bis 60 Inkremente /360 0 , besonders bevorzugt 20 Inkremente /360 0 auf. Es hat sich gezeigt, dass für eine ausreichende Erfassungsgenauigkeit hinsichtlich der Rotationswinkelstellung der Abtrennvorrichtung eine im Verhältnis zu der Auflösung des Sensors der Fördervorrichtung geringere, insbesondere etwa halbe, Auflösung ausreichend ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoranordnung dazu eingerichtet, eine Schnitt-Rotationswinkelstellung bzw. Abtrennstellung und/oder eine Haltepunkt-Rotationswinkelstellung bzw. Initial- oder Referenzstellung der Rotationsschneide zu erfassen. Vorzugsweise ist die Sensoranordnung dazu eingerichtet, diese bestimmte Rotationswinkelstellung(n) mit nur einem (oder nur zwei) Positionsgebern zu erfassen. Insbesondere ist die Steuerungselektronik dazu eingerichtet, beim Erfassen der Schnitt-Rotationswinkelstellung einen Bremsvorgang für die Abtrenneinrichtung zu initiieren.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum maschinellen Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn. Bei dem Verfahren wird eine Fördereinrichtung zum Einziehen der Papierbahn in die Vorrichtung vorzugsweise kontinuierlich betrieben. Insbesondere wird die Fördereinrichtung zum Einziehen der Papierbahn mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit betrieben. Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Abtrenneinrichtung diskontinuierlich zum Abtrenne des Polsterkissens von der Papierbahn gemäß einem vorbestimmten Bewegungsprofil, insbesondere einem Geschwindigkeits-Beschleunigungs- und/oder Drehmomentprofil, betrieben. Es sei klar, dass die Abtrenneinrichtung zum Abtrennen des Polsterkissens von einer Papierbahn in einen umgeformten Papierbahnzustand betrieben sein kann. Insbesondere wird die Papierbahn, bevor sie in die Abtrenneinrichtung eintritt, in einen dreidimensionalen Füllmaterialstrang umgeformt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere mit einer Sensorvorrichtung, wie einer Inkremental- Sensorvorrichtung, eine Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung erfasst. Erfindungsgemäß wird bei dem Fertigungsverfahren das diskontinuierliche Abtrennen beim Erreichen einer vorbestimmten Ist-Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung ausgelost. Das diskontinuierliche Abtrennen kann beispielsweise mit einer als Rotationsschneider realisierten Abtrenneinrichtung durch eine einzige Umdrehung dessen Rotationsschneide realisierte werden. Vor und nach dem diskontinuierlichen Abtrennvorgang steht die Rotationsschneide vorzugsweise still. Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn umfasst das vorbestimmte Bewegungsprofil eine Beschleunigungsphase, in der ein Schneidwerkzeug, vorzugsweise eine Rotationsschneide, vorzugsweise einer Abtrenneinrichtung, auf eine Nenngeschwindigkeit beschleunigt wird. Das vorbestimmte Bewegungsprofil umfasst ferner eine Laufphase, in der das Schneidwerkzeug vorzugsweise konstant mit der Nenngeschwindigkeit bewegt wird, wobei insbesondere die Nenngeschwindigkeit genauso groß ist wie oder geringfügig, insbesondere l % bis 10 %, vorzugsweise 5 %, größer ist als die Fördergeschwindigkeit. Das vorbestimmte Bewegungsprofil umfasst ferner einen Schnittvorgang, während dem die Abtrennvorrichtung das Polsterkissen von der Papierbahn, die beispielsweise schlauchartig umgeformt sein kann, separiert. Dabei kann die Schnittgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs genauso groß sein wie, oder geringfügig, insbesondere 1 % bis 10%, vorzugsweise 5 %, größer sein als die Fördergeschwindigkeit. Das vorbestimmte Profil umfasst ferner eine Abbremsphase, in der Geschwindigkeit der Abtrennvorrichtung reduziert wird. Zuletzt umfasst das vorbestimmte Bewegungsprofil eine Haltephase, in der das Schneidwerkzeug ortsfest, vorzugsweise in einer Initialstellung bzw. Referenzstellung oder Haltepunkt-Rotationswinkelstellung, gehalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann gemäß der Funktionalität der oben beschriebenen Vorrichtung erfolgen. Die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung kann gemäß dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren fungieren.

Weitere bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figuren 1A-1F eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens, wobei sich die Abtrenneinrichtung in unterschiedlichen Rotationswinkelstellungen befindet;

Figuren 2A und 2E seitliche Querschnittsansichten der erfindungsgemäßen

Fertigungsvorrichtung entsprechend den Figuren lA und iE; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Fertigungsvorrichtung gemäß Fig. l;

Fig. 4 die Detailansicht gemäß dem Ausschnitt TV von Fig. 3;

Fig. 5 eine andere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen

Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 6 eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt VI gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen

Polsterkissen-Fertigungsvorrichtung gemäß Figuren 1A-1F;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen

Fertigungsverfahrens; und

Fig. 9 eine Darstellung eines vorbestimmten Geschwindigkeits- und eines vorbestimmten Drehmoment-Profils zum Betreiben der Abtrenneinrichtung.

In den Figuren ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fertigen eines Polsterkissens aus einer ein- oder mehrlagigen kontinuierlichen Papierbahn mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Die kontinuierliche Papierbahn hat das Bezugszeichen 13 und das abgetrennte Polsterkissen die Bezugsziffer 11. Die Vorrichtung 1 weist als Hauptbestandteil eine Fördereinrichtung 3 zum Einziehen der Papierbahn 13, eine Abtrenneinrichtung 5 zum Abtrennen des Polsterkissens 11 von der Papierbahn 13 und eine Steuerungselektronik 21 zum Betätigen der Abtrenneinrichtung auf.

Die Fördereinrichtung 3 umfasst ein Paar Förder- und Prägewalzen 31, 33. Die Prägewalzen 31, 33 der Fördereinrichtung 3 weisen je ein Zahnprofil auf, und kämmen einander. Die untere Prägewalze 31 ist drehfest an der Förderwalzenwelle 32 befestigt. Die Förderwalzenwelle 32 wird von einem Elektromotor 41, der vorzugsweise als Gleichstrommotor realisiert ist, angetrieben. Die Antriebsdrehzahl des Motors 41 wird durch ein Untersetzungsgetriebe 43 in eine geringere Förderwalzenwellen (32)- Drehzahl untersetzt. Die obere Förderwalze 33 ist drehfest an der Förderwalzenwelle 34 gehalten und rotiert durch den kämmenden Eingriff mit der ersten, angetriebenen, Förderwalze 31 mit dieser. Die Förderwalze 33 ist drehfest mit Seitenscheiben 35 verbunden, deren Scheibendurchmesser im Wesentlichen dem äußeren Zahndurchmesser entspricht. Die Prägung der Förder- und Umformwalzen 31, 33 ist wellenförmig. Die Seitenscheiben 35 stabilisieren die wellenförmige Prägung in Querrichtung. Der kämmende Eingriff der unteren Förderwalze 31 in die obere Förderwalze 33 definiert einen Förderdurchmesser D 3 , der bei der abgebildeten bevorzugten Ausführungsform dem identischen Wälzkreisdurchmesser der Förderwalzen 31, 33 entspricht (Fig.2A, Fig. 2E).

Wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen, ist an der unteren Förderwalzenwelle 32 drehfest ein Inkrementalgeber 23a angeordnet. Der Inkrementalgeber 23a umfasst 40 Inkremente, die sich verjüngen und die gleichmäßig über den Umfang des Inkremental-gebers 23a verteilt sind. Ortsfest an einem Gestell 2 der Vorrichtung 1 ist der Inkrementalnehmer 23b zum Erfassen der Inkremente bzw. des Inkrementalgebers 23a bzw. der Rotationswinkelstellung der unteren Förderwalzenwelle 32 bzw. der Ausgangswelle des Getriebes 43 angeordnet. Der Inkrementalgeber 23a kann aus einem ferromagnetischen Blech gefräst oder geschnitten, insbesondere lasergeschnitten, sein.

Die in den Figuren dargestellte bevorzugte Ausführung einer Abtrennvorrichtung 5 ist als Rotationsschneider realisiert. Der Rotationsschneider umfasst eine Rotationsschneide 51 sowie ein mit der Schneide 51 kooperierendes Schneidkissen 53. Die Rotationsschneide 51 ist drehfest an einer Schneidewelle 52 gehalten. Das Schneidkissen 53 istdrehfest an einer Schneidkissenwelle 54 gehalten. Die Rotationsbewegung der Schneidwelle 52 und der Kissenwelle 54 ist durch ein Paar Zahnräder 55a, 55b synchronisiert.

Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Papierldssen-Fertigungsvorrichtung 1 weist die Abtrennvorrichtung 5 einen elektrischen Antriebsmotor 61, vorzugsweise einen Gleichstrommotor, auf, sowie ein Untersetzungsgetriebe 63 zum Bereitstellen einer gegenüber der Drehzahl des Elelctromotors 61 verringerten Schneidwellendrehzahl. Der Elektromotor 61 der Abtrennvorrichtung 5 kann baugleich zu dem Elektromotor 41 der Fördervorrichtung 3 sein. Das Getriebe 63 der Abtrenneinrichtung 5 kann baugleich zu dem Getriebe 43 der Fördereinrichtung 3 sein. Bei der in Fig. 6 dargestellten exemplarischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Polsterkisten-Fertigungsvorrichtung ist ein Inkrementalgeber 25a der Sensoranordnung 25 an der Schneidkissenwelle 54 drehfest angeordnet. An dem Gestell 2 der Vorrichtung 1 ist ortsfest der Inkrementalnehmer 25b, welcher mit dem Inkrementalgeber 25a kooperiert, angeordnet. Die Inkremente des Inkrementalgebers 25a haben eine rechteckige Querschnittsform und ihre Anzahl beträgt 20. Die Sensoranordnung 25 verfügt auch über einen Positionsgeber 25c, der entsprechend einer Schneidmesser-Initialstellung A oder Ausgangsstellung vorgesehen ist, wobei das Erreichen dieser Ausgangsstellung A von dem Positionsnehmer 25d, der ortsfest an dem Gestell 2 befestigt ist, erfasst werden kann.

Der Sensor 23 und die Sensoranordnung 25 sind signalübertragungsgemäß mit der Steuerungselektronik 21 verbunden. Die Inkrementalnehmer 23b und 25b sind vorzugsweise baugleich. Der Positionsnehmer 25 kann ebenfalls baugleich mit dem Inkrementalnehmer 25b und/oder 23b realisiert sein. Durch die Verwendung gleichartiger Bauteile lassen sich Kostenersparnisse erzielen.

In den Figuren lA (und 2A), lB, lC, lD, iE (und 2E) sowie lF sind unterschiedliche Rotationswinkelstellungen der Abtrenneinrichtung 5 und der Fördereinrichtung 3 dargestellt. Die entsprechenden Rotationswinkelstellungen A-F sind in dem in Fig. 9 dargestellten Diagramm eines Bewegungsprofils, d. h. eines Geschwindigkeitsprofils v 5 bzw. eines Drehmomentprofils T 5 dargestellt.

Die Figuren lA und 2A zeigen perspektivisch bzw. in einer Seitenansicht die Fertigungsvorrichtung 1 in einem Zustand, in dem der Rotationsschneider einen Förderkanal 4 zum Durchlassen einer umgeformten Papierbahn 13 weitestgehend freigibt, sodass die Papierbahn 13 die Abtrenneinrichtung 5 praktisch ungehindert durchqueren kann.

Die in den Figuren lA und 2A dargestellte Ausgangsstellung A des Rotationsschneiders kann durch diese Sensoranordnung 25 erfasst werden.

In den Figuren iE und 2E ist die Abtrennvorrichtung 5 und die Abtrennstellung E dargestellt, in der Abtrennsteilung E durchtrennt die Rotationsschneide 51 mit dem Schneidkissen 53 ein Polsterkissen 11 von der Papierbahn 13 ab (Fig. iE). Im Moment der Abtrennstellung E kreuzt die Rotationsschneide 51 den Förderpfad F der Papierbahn 13, entlang welchem die Papierbahn 13 mit vorzugsweise der der Soll- Fördergeschwindigkeit f entsprechenden Fördergeschwindigkeit gefördert wird.

Ausgehend von der Initialstellung A oder Ausgangsstellung bewegt sich die Rotationsschneide 51 mit der Rotationsschneiden-Umfangsgeschwindigkeit v 5 um die Schneidwelle 52, wie in den Figuren lB, lC und lD für entsprechende Rotationsschneiden-Zwischenstellungen B, C, D exemplarisch dargestellt ist. Der Verlauf des vorbestimmten Bewegungsprofils des Rotationsschneiders ist für die Ausgangsstellung A, die Zwischenstellungen B, C und D und die Abtrennstellung E in dem in Fig. 9 dargestellten Diagramm qualitativ dargestellt. Währen der Bewegung von der Ausgangsstellung A in Richtung der Abtrennstellung E erfährt die Rotationsschneide zunächst eine Beschleunigung, bis die Rotationsschneide 51 eine Nenngeschwindigkeit erreicht, die sie beispielsweise beim Durchfahren der Zwischenstellung D aufweist. Zum Beschleunigen der Rotationsschneide 51 aus der Ausgangsstellung A stellt der Motor 61 zunächst, beispielsweise beim Durchfahrend der Zwischenstellungen B und C, ein hohes Drehmoment bereit, welches bei Erreichen der Nenngeschwindigkeit sinkt.

Die Abtrenneinrichtung 5 weist relativ zu der Schneide 51 in Drehrichtung vor- wie auch nachlaufend ein Präge- bzw. Stanzwerkzeug 56a, 56b auf. Wie in Fig. lD zu erkennen, kommt zunächst das vorlaufende Prägewerkzeug 56a der Abtrenneinrichtung 5 in einen Kontakteingriff mit der Papierbahn 13. Das Prägewerkzeug 56 bewirkt durch das Trennen erzeugte nachlaufende Förderkissen eine Stabilisierung der Kissenform (nicht näher dargestellt; vgl. [DE 10 2012 018 867 Al]). Ab dem Zeitpunkt, in dem das vorlaufende Prägewerkzeug 56a in Kontakt mit der Papierbahn 13 steht, tritt ein Drehwiderstand entgegen der Rotationsschneidebewegung auf, sodass die Drehbewegung der Rotationsschneide 51 abgebremst wird. Damit einhergehend steigt das Drehmoment T 5 rapide an. Das Drehmoment T 5 erreicht sein Maximum beim Erreichen der Abtrennstellung E. Nach dem Durchlaufen der Abtrennstellung E sinkt das Drehmoment T 5 ab. Das Durchlaufen der Abtrennstellung E kann mit der Sensoranordnung 25 erfasst werden, um ein anschließendes Abbremsen der Rotationsschneide 51 zu bewirken, damit diese beim erneuten Erreichen der Ausgangsstellung A zum Stillstand gelangt. Während dem Abtrennen des Polsterkissens 11 von der Papierbahn 13 fuhren die Prägewerkzeuge 56a, 56b eine Prägung am nachlaufenden Ende des Polsterkissens 13 und am vorlaufenden Ende der Polsterbahn 13 durch, welches beim nächsten, darauffolgenden Abtrennvorgang zu einem vorlaufenden Polsterkissen wird. In der in Fig. lF dargestellten Zwischenstellung F der Abtrennvorrichtung 5 steht das nachlaufende Prägewerkzeug 56b gerade noch in einem Berührkontakt mit dem vorlaufenden Ende der umgeformten Papierbahn 13.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens ist schematisch in Fig. 8 abgebildet. Der Steuerelektronik 21 sind, beispielsweise von einer nicht näher dargestellten Benutzerkonsole, eine gewünschte Soll-Papierkissenlänge L und eine Soll-Fördergeschwindigkeit f vorgegeben. Die Steuerelektronik kann einen digitalen Speicher zum Aufbringen eines oder mehrerer Kissenlängenwerte und/oder Fördergeschwindigkeitswerte aufweisen. Wenn oder solange Polsterkissen zu fertigen sind, empfängt die elektronische Steuereinheit 21 ein Betriebssignal bzw. Startsignal T 0 . Bei Vorliegen des Betätigungssignals T 0 steuert die Steuerungselektronik 21 die Fördereinrichtung 3 zum Fördern der Papierbahn 13 in die Fertigungsvorrichtung an. Dabei wird die Rotationswinkelstellung der Fördereinrichtung 3 durch einen Sensor 23 überwacht. Bevorzugt ist der Sensor 23 als Inkrementalsensor realisiert und umfasst impulsartig Inkrementalschritte ni. Der Sensor 23 übermittelt die Rotationswinkel- stellung bzw. Inkrementalschritte m der Fördereinrichtung 3 an die Steuereinrichtung 21. In der Steuereinrichtung 21 können gerätebezogene variable oder konstante Werte, beispielsweise betreffend den Motor 41 oder 61, die Förderwalzen 31, 33, beispielsweise deren Förderdurchmesser D 3 , etc., hinterlegt sein. Auf Basis der SoU-Kissenlänge L, der Soll-Fördergeschwindigkeit f, entsprechend welcher die Fördereinrichtung 3 betätigt ist, und den gerätespezifischen Variablen bzw. Konstanten kann die Steuerelektronik 21 einen Inkremental-Schwellenwert festlegen und abspeichern, bei deren Eintreten die Abtrennvorrichtung 5 zum Abtrennen eines Polsterkissens 11 in etwa entsprechend der Soll-Kissenlänge L angesteuert wird.

Insbesondere auf Basis von Erfahrungswerten betreffend vorzugsweise gerätespezifische Kenndaten, kann die Steuerelektronik 21 über einen oder mehrere vorbestimmte Bewegungsprofile verfügen. Ein vorbestimmtes Bewegungsprofil kann beispielsweise die Trägheit der Abtrenneinrichtung 5 sein, die SoU-Kissenlänge L, der Schneiddurchmesser D 5 , Rotationswiderstände aufgrund von Prägewericzeugen 56a, 56b, etc., berücksichtigen. Das Bewegungsprofil kann auch die Materialart, Dicke, Lagenzahl, etc., der umzuformenden Papierbahn 13, von welcher die Polsterkissen 11 abgetrennt werden, berücksichtigen. Die Rotationsschneide und die Werkzeuge sind vorzugsweise entsprechend DE 10 2012 018 867 Ai, DE10 2012 018 941 Ai und / oder DE10 2013 015 875 Al ausgestaltet, deren Inhalt durch Bezugnahme in vollem Umfang miteinbezogen ist.

Für einen Abtrennvorgang durchläuft die Abtrenneinrichtung 5 einmalig ein zyklisches Bewegungsprofil, beispielsweise für eine einzige Drehung um 360 0 der Rotationsschneide 51. Der Abtrennvorgang beginnt zum Zeitpunkt t x und endet zum Zeitpunkt t 3 in der Ausgangsposition A. Die Sensoranordnung 25 der Abtrenneinrichtung 5 kann die Ausgangsstellung A und/oder die Abtrennstellung E und/oder einzelne Inkrementalschritte des Inkrementalgebers 25a erfassen und diese als Rotationsstellungwert n 2 der Steuerelektronik 21 übermitteln. Inkrementalwerte von dem Inkremantalgeber 25a und Inkremantalnehmer 25b der Sensoranordnung 25 können insbesondere bei Initialisierung der erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung 1 oder beim Erlangen von Erfahrungswerten hinsichtlich einer oder unterschiedlicher vorbestimmter Bewegungsprofile von Vorteil sein. Gemäß einer besonders einfachen Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Sensoranordnung 25b dazu eingerichtet sein, ausschließlich die Ausgangsstellung A und/oder die Abtrennstellung E zu erfassen. Die von der Sensoranordnung 25 erfassten Rotationswinkelstellungen können in der Steuerungselektronik 21 gespeichert werden, um iterativ verbesserte Bewegungsprofile zu generieren. Die von der Steuereinrichtung erfassten Rotationsstellungswerte n der Fördereinrichtung mit drei bzw. die n 2 der Abtrennvorrichtung 5 können auch für eine Gerätediagnostik verwendet werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Sprick GmbH Bielefelder Papier- und Wellpappenwerke & Co.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Gestell

3 Fördereinrichtung

4 Förderkanal

5 Abtrenneinrichtung

11 Polsterkissen

13 Papierbahn

21 Steuerungselektronik

23, 25 Sensor

23a, 25a Inkrementalgeber

23b, 25b Inkrementalnehmer

25c, 25d Positionsgeber

31, 33 Prägewalzen

32 Förderwalzenwelle

35 Seitenscheiben

41 Elektromotor

43 Umsetzungsgetriebe

51 Rotationsschneide

52 Schneidwelle

53 Schneidkissen

54 Schneidkissenwelle

55a, 55b Zahnräder

56a, 56b Stanzwerkzeug

61 Antriebsmotor 63 Untersetzungsgetriebe

A-F Rotationswinkelstellung

D 3 Förderdurchmesser

D 5 Schneiddurchmesser

F Förderpfad

f Soll-Fördergeschwindigkeit

L Soll-Kissenlänge

ni Inkrementalanzahl-Schwellenwert p 3 Förderdurchmesser

To Betätigungssignal

T 5 Drehmomentprofil

v 5 Umfangsgeschwindigkeit