Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Polstermaterial für Verpackungszwecke, sowie eine Umformungseinheit für eine solche Vorrichtung.

Beispielsweise aus der DE 10 2012 222 805 B3 ist es bekannt, ein Polstermaterial für Verpackungszwecke

herzustellen, indem ein im wesentlichen bahnförmiges Ausgangsmaterial aus Papier in einer Umformungseinheit zunächst durch Aufschlagen von benachbarten Randbereichen zu einem im Querschnitt sternartigen Zwischenprodukt umgeformt wird, welches anschließend einem Knüllmechanismus zugeführt wird, in dem das Zwischenprodukt in seiner

Längsrichtung geknüllt wird, wodurch das Polstermaterial entsteht. Unter dem Handelsnamen "PAPERplus Classic" der Anmelderin sind ferner ein Polstermaterial aus Papier und entsprechende Vorrichtungen zur Bereitstellung dieses

Polstermaterials bekannt, welches im Wesentlichen

entsprechend der DE 10 2012 222 805 B3 hergestellt wird, bei dem jedoch das Ausgangsmaterial flach ist, und bei dem in der Umformungseinheit die beiden Seitenränder des bahnförmigen Ausgangsmaterials um 180° in Richtung zu einer Mitte des Ausgangsmaterials umgeschlagen werden. Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie preisgünstig hergestellt und einfach transportiert werden kann . Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch eine Umformungseinheit mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus finden sich für die Erfindung wesentliche Merkmale in der nachfolgenden

Beschreibung und in der beigefügten Zeichnung, wobei diese Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in

unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung

wesentlich sein können, ohne dass hierauf nochmals im

Detail hingewiesen wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Umformungseinheit vorgesehen zum Umschlagen mindestens eines Seitenrands eines beispielsweise aus Papier

bestehenden bahnförmigen Ausgangsmaterials in Richtung einer Mitte des Ausgangsmaterials, wodurch ein

Zwischenprodukt entsteht. Ferner umfasst die Vorrichtung einen in einem Gehäuse angeordneten Knüllmechanismus zum Knüllen des Zwischenprodukts in dessen Längsrichtung, wodurch das Polstermaterial entsteht, sowie einen

Ausgabebereich zum Ausgeben des Polstermaterials. Das

Gehäuse weist einen ersten Koppelabschnitt auf, der

komplementär ist zu einem entsprechenden zweiten

Koppelabschnitt der Umformungseinheit. Die

Umformungseinheit ist eine aus einem Satz von mindestens zwei separat handhabbaren und gegeneinander auswechselbare Umformungseinheiten, wobei die Umformungseinheiten eines Satzes alle den gleichen zweiten Koppelabschnitt aufweisen, und wobei die Umformungseinheiten eines Satzes zur

Umformung von unterschiedlichen Ausgangsmaterialien

ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also modular

aufgebaut: an das gleiche oder sogar dasselbe Gehäuse, welches den Knüllmechanismus umfasst, bzw. an den dort vorhandenen ersten Koppelabschnitt können abwechselnd ganz unterschiedliche Umformungseinheiten gekoppelt werden. Die Umformungseinheiten sind Mitglieder eines Satzes von

Umformungseinheiten, wobei alle Umformungseinheiten des Satzes mindestens eine Gemeinsamkeit aufweisen, nämlich einen identischen zweiten Koppelabschnitt, so dass jede Umformungseinheit des Satzes von Umformungseinheiten in der gleichen Weise mit dem ersten Koppelabschnitt des Gehäuses gekoppelt werden kann. Die Umformungseinheiten sind also als separat handhabbare und gegeneinander auswechselbare Kassetten ausgebildet.

Hierdurch wird die Herstellung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung vereinfacht, da für viele unterschiedliche Anwendungen immer das gleiche Gehäuse mit dem gleichen Knüllwerk eingesetzt werden kann, und lediglich

unterschiedliche Umformungseinheiten ausgelegt und

hergestellt werden müssen. Darüber hinaus wird auch der Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht, da zum Transport die Umformungseinheit vom Gehäuse gelöst werden kann, wodurch die Abmessungen der einzelnen zu transportierenden Komponenten reduziert werden, und auch das Gewicht der einzelnen zu transportierenden Komponenten reduziert wird.

Bei einer ersten Weiterbildung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die

Umformungseinheiten eines Satzes zur Umformung von

Ausgangsmaterialien unterschiedlicher Breite ausgebildet sind. Durch die Breite des Ausgangsmaterials wird im

Wesentlichen die Dichte und somit die Steifigkeit des fertigen Polstermaterials beeinflusst. Mit der gleichen Kombination aus Gehäuse und Knüllmechanismus kann so durch einfachen Austausch der Umformungseinheit und Zuführen eines entsprechenden anderen bahnförmigen Ausgangsmaterials eine Polstermaterial mit unterschiedlicher Dichte bzw.

Steifigkeit hergestellt werden.

Ferner ist es möglich, dass die Umformungseinheiten eines Satzes zur Umformung von Ausgangsmaterialien

unterschiedlicher Art ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial ein einlagiger flacher

Materialstreifen, ein mehrlagiger flacher Materialstreifen, oder ein mehrlagiger Materialstreifen sein, dessen Lagen in der Mitte verbunden sind, etc.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Koppelabschnitt einer Umformungseinheit einen Auslasskanal für das Zwischenprodukt aufweist, der in eine entsprechende Aufnahme im Gehäuse eingesteckt werden kann, welche zu dem ersten Koppelabschnitt gehört. Dies gestattet eine sehr einfache Koppelung der Umformungseinheit mit dem Gehäuse . Möglich ist auch, dass die Umformungseinheit mit dem

Gehäuse verschraubt und/oder verrastet ist. Hierdurch wird die Umformungseinheit an dem Gehäuse sicher gehalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umformungseinheit mindestens einen ersten Aufnahmeraum aufweist, in dem das bahnförmige Ausgangsmaterial in das Zwischenprodukt

umgewandelt wird und welcher eine Längserstreckung und eine erste Quererstreckung aufweist, wobei die erste

Quererstreckung in Richtung der Längserstreckung hin mindestens in einem Abschnitt der Längserstreckung abnimmt, und wobei der erste Aufnahmeraum mindestens einen, in

Richtung der ersten Quererstreckung gesehen, seitlichen Randbereich aufweist, der um einen Winkel umgebogen ist, wobei der Winkel größer als ungefähr 150° ist, stärker vorzugsweise ungefähr gleich 180° ist. Mit einer solchen Umformungseinheit wird also ein Zwischenprodukt erzeugt, welches mindestens einen Randabschnitt aufweist, der mindestens um 150°, vorzugsweise um 180° nach innen zur Mitte hin umgeschlagen ist. Ein solches Zwischenprodukt kann dann in dem Knüllmechanismus zu einem sehr wirksamen und vielseitig einsetzbaren Polsterprodukt verformt werden. Dabei erfolgt die Umformung dank der spezifischen

Ausgestaltung sehr zuverlässig. Insbesondere wird das

Risiko eines Materialstaus erheblich reduziert.

In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die

Umformungseinheit in Richtung einer zweiten Quererstreckung gesehen, die zu der ersten Quererstreckung orthogonal ist, einen zweiten Aufnahmeraum aufweist, der zu dem ersten Aufnahmeraum spiegelbildlich angeordnet ist, wobei der erste Aufnahmeraum und der zweiten Aufnahmeraum durch eine sich in Richtung der Längserstreckung erstreckende

schlitzartige Öffnung miteinander verbunden sind. Mittels einer solchen Umformungseinheit kann ein bahnförmiges

Ausgangsmaterial umgeformt werden, welches zwei Lagen aufweist, die in einem in Längsrichtung verlaufenden

Mittelbereich miteinander verbunden sind. Insgesamt wird auf diese Weise ein Zwischenprodukt erzeugt, welches vier vorzugsweise um 180° nach innen ungeschlagene Seitenränder aufweist. Ein solches Zwischenprodukt kann durch den Knüllmechanismus in ein Polstermaterial mit sehr großem Volumen und hervorragenden Polstereigenschaften umgeformt werden .

Um das Umschlagen der Seitenränder des bahnförmigen

Ausgangsmaterials in der Umformungseinheit nicht zu

behindern, wird erfindungsgemäß schließlich noch

vorgeschlagen, dass ein Aufnahmeraum durch zwei im

Wesentlichen zueinander und mindestens abschnittsweise parallele Wände begrenzt wird, welche in einem Bereich, der außerhalb des Aufnahmeraums liegt, miteinander verbunden sind .

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Bereitstellung von Polstermaterial für Verpackungs zwecke ;

Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung von Figur 1 mit einer ersten Umformungseinheit aus einem Satz von Umformungseinheiten;

Figur 3 eine Darstellung ähnlich zu Figu jedoch mit einer zweiten Umformungseinheit dem Satz von Umformungseinheiten; Figur 4 eine schematische Draufsicht auf den Satz von Umformungseinheiten;

Figur 5 eine schematische perspektivische Darstellung auf eine typische Umformungseinheit aus dem Satz von

Umformungseinheiten;

Figur 6 einen schematischen Schnitt durch die

Umformungseinheit von Figur 5 in einer ersten Schnittebene A von Figur 5;

Figur 7 eine Darstellung ähnlich Figur 6 in einer zweiten

Schnittebene B von Figur 5; und Figur 8 eine Darstellung ähnlich Figur 6 in einer dritten

Schnittebene C von Figur 5.

Eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Polstermaterial für Verpackungszwecke trägt in Figur 1 insgesamt das

Bezugszeichen 10. Sie umfasst eine Umformungseinheit 12, ein Gehäuse 14 mit einem darin angeordneten

Knüllmechanismus 16, eine als Schneideinrichtung 18 ausgebildete Trenneinrichtung zum Abtrennen von erzeugten Polsterkissen von einem noch im Knüllmechanismus 16 befindlichen Restmaterial und einen Ausgabebereich 20 zum Ausgeben der Polsterkissen an einen Benutzer. Die

Umformungseinheit 12 umfasst ein Gehäuse 21 und einen

Umformungsabschnitt 23. Das Gehäuse 14 ist auf einem

Ständer 22 auf einem Boden 24 aufgestellt. Mittels der Vorrichtung 10 wird ein bahnförmiges Ausgangsmaterial 26 in ein Polstermaterial 28 umgeformt. Das bahnförmige Ausgangsmaterial 26 kann beispielsweise aus Papier sein. Es ist in einem Behälter 30 als zickzackförmig gefalteter Stapel 32 bevorratet. Von dort gelangt das bahnförmige Ausgangsmaterial 26 über ein mit einer

gebogenen Kante 34 versehenes Einlaufblech 36 in einen Einlassbereich 38 der Umformungseinheit 12. Das

Einlaufblech 36 ist mit der Umformungseinheit 12 fest verbunden. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann anstelle des Einlaufblechs mit der gebogenen Kante auch einfach ein quer zur Förderrichtung angeordnetes rundes Rohr verwendet werden. Das Gehäuse 14 weist einen ersten Koppelabschnitt 40 auf, der komplementär ist zu einem entsprechenden zweiten

Koppelabschnitt 42 der Umformungseinheit 12. Der erste Koppelabschnitt 40 ist als eine Aufnahme im Gehäuse 14 ausgebildet, in die die Umformungseinheit 12 eingesteckt werden kann. Über beispielsweise eine Verschraubung oder eine Verrastung (nicht dargestellt) kann die

Umformungseinheit 12 mit dem Gehäuse 14 fest, gleichwohl jedoch zerstörungsfrei lösbar verbunden sein. Über einen Auslassbereich 43 gelangt ein aus der Umformungseinheit 12 austretendes Zwischenprodukt in den Knüllmechanismus 16.

Wie aus den Figuren 2-4 hervorgeht, ist die

Umformungseinheit 12 ein Mitglied eines Satzes 44 von vorliegend zwei Umformungseinheiten 12 und 12 ' . Es versteht sich, dass bei anderen Ausführungsformen der Satz von Umformungseinheiten auch mehr als zwei Umformungseinheiten aufweisen kann. Die Umformungseinheiten 12 und 12' des Satzes 44 weisen alle den gleichen zweiten Koppelabschnitt 42 auf. Alle Umformungseinheiten 12 und 12' des Satzes 44 können insoweit über den ersten Koppelabschnitt 40 mit dem Gehäuse 14 verbunden werden.

Man erkennt jedoch aus den Figuren 2-4, dass sich die

Umformungseinheiten 12 und 12 ' dadurch voneinander

unterscheiden, dass sie zur Umformung von unterschiedlich breiten bahnförmigen Ausgangsmaterialien 26 und 26' ausgebildet sind. Während die Umformungseinheit 12 zur Umformung eines vergleichsweise breiten bahnförmigen

Ausgangsmaterials 26 ausgebildet ist, ist die

Umformungseinheit 12' zur Umformung eines vergleichsweise schmalen bahnförmigen Ausgangsmaterials 26 ausgebildet. Dies zeigt sich unter anderem dadurch, dass der

Einlassbereich 38 der Umformungseinheit 12 in der in den Figuren 2-4 gezeigten Draufsicht erheblich breiter ist als der Einlassbereich 38' der Umformungseinheit 12'. Die

Breite der Umformungseinheit 12 nimmt somit vom

Einlassbereich 38 zum zweiten Koppelabschnitt 42 hin deutlich stärker ab als die Breite der Umformungseinheit 12' vom Einlassbereich 38' zum zweiten Koppelabschnitt 42'.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform unterscheiden sich die Umformungseinheiten eines Satzes zumindest auch dadurch, dass sie zur Umformung von Ausgangsmaterialien unterschiedlicher Art ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine Umformungseinheit des Satzes zur Umformung eines einlagigen bahnförmigen Ausgangsmaterials durch Umschlagen lediglich eines Seitenrandes ausgebildet sein, wohingegen eine andere Umformungseinheit des Satzes zur Umformung eines zweilagigen bahnförmigen Ausgangsmaterials sowie durch Umschlagen aller vier Seitenränder ausgebildet ist.

Man erkennt aus den Figuren 2-4, dass die

Umformungseinheiten 12 und 12' des Satzes 44 vom Gehäuse 14 separat handhabbare und gegeneinander auswechselbare kassettenartige Teile sind, und dass an dasselbe oder zumindest an das gleiche Gehäuse 14 bzw. den dort

vorhandenen ersten Koppelabschnitt 40 wahlweise entweder die Umformungseinheit 12 oder die Umformungseinheit 12 ' lösbar montiert werden kann.

Nun wird auf eine Ausführungsform der Umformungseinheit 12 unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 8 im Detail

eingegangen. Figur 5 zeigt den Umformungsabschnitt 23 ohne das Gehäuse 21 perspektivisch vom Einlassbereich 38 aus in Richtung des Auslassbereichs, der in Figur 5 jedoch nicht gezeigt ist. Der Umformungsabschnitt 43 weist einen ersten Aufnahmeraum 46 und einen zweiten Aufnahmeraum 48 auf.

Deren Funktion wird weiter unten noch stärker im Detail erläutert werden. Der erste Aufnahmeraum 46 hat einen in einer ersten Quererstreckung x vergleichsweise lang

gestreckten und in einer zweiten Quererstreckung y (die zweite Quererstreckung y und die erste Quererstreckung x sind zueinander orthogonal) vergleichsweise flachen

Mittelbereich 50. Er wird durch zwei im Wesentlichen zueinander und mindestens abschnittsweise parallele Wände 52 und 54 begrenzt.

Zwei äußere seitliche Randbereiche 56 des ersten

Aufnahmeraums 46 sind zunächst nach oben in Richtung der zweiten Quererstreckung y und dann noch ein kurzes Stück nach innen in Richtung einer Mitte des Mittelbereichs 50 hin umgebogen. Die Umbiegung, welche in der Figur das

Bezugszeichen 57 trägt, beträgt also insgesamt ungefähr 180°. Sie könnte bei einer anderen Ausführungsform aber auch geringer sein, beispielsweise ungefähr 150° betragen. In den Randbereichen 56 ist der erste Aufnahmeraum 46 nach außen offen. Der zweite Aufnahmeraum 48 ist vom ersten Aufnahmeraum 46 aus entgegen der zweiten Quererstreckung y gesehen

angeordnet, und er ist zu dem ersten Aufnahmeraum 46 spiegelbildlich angeordnet und ausgebildet. Die

Spiegelungsebene wird dabei durch die in Figur 5 untere Wand 52 des Aufnahmeraums 46 und eine Längserstreckung z der Umformungseinheit 12 aufgespannt. Aus Gründen der

Übersichtlichkeit ist der zweite Aufnahmeraum 48 in den Figuren nicht mit Bezugszeichen versehen. Er ist

grundsätzlich identisch zum ersten Aufnahmeraum 46.

Die beiden Aufnahmeräume 46 und 48 sind durch eine in

Richtung der Längserstreckung z sich erstreckende

schlitzartige Öffnung 58 in der die beiden Aufnahmeräume 46 und 48 begrenzenden Wand 52 miteinander verbunden. Die beiden Wände 52 und 54 werden relativ zueinander wie folgt gehalten: einander gegenüberliegende Ränder 60 der ersten Wand 52 im Randbereich 56 sind durch zwei flache bandartige Stege 62 miteinander beispielsweise durch eine

Verschweißung verbunden. Von diesen ragen jeweils zwei stiftartige Halter 64 zu der zweiten Wand 54. Die

stiftartigen Halter 64 können beispielsweise mit den Stegen 62 verschraubt und mit der Wand 54 verschweißt sein. Auf diese Weise sind die beiden Wände 52 und 54 in einem

Bereich, der außerhalb des Aufnahmeraums 46 liegt, relativ zueinander starr und unverrückbar gehalten bzw. miteinander verbunden .

Man erkennt aus den Figuren 5-8, dass die Breite der

Umformungseinheit 12, also deren Abmessung parallel zu der ersten Quererstreckung x, im Verlauf der Längserstreckung z zum Auslassbereich 43 hin abnimmt. In der Schnittebene C (Figur 8) ist die Breite also kleiner als in der

Schnittebene B (Figur 7), und die Breite in der

Schnittebene B (Figur 7) ist wiederum kleiner als die

Breite in der Schnittebene A (Figur 6) .

Die Umformungseinheit 12 funktioniert folgendermaßen

(Figuren 6-8) : das bahnförmige Ausgangsmaterial 26 ist in der Umformungseinheit 12 so angeordnet, dass ein mittiger Verbindungsbereich 66 im Bereich der schlitzartigen Öffnung 58 liegt. Vier „Flügel" 68 a-d des Ausgangsmaterials 26, die von dem mittigen Verbindungsbereich 66 ausgehen, sind in in den Figuren linke und rechte Abschnitte der

Aufnahmeräume 46 und 48 angeordnet (Querschnittsposition A entsprechend Figur 6) . Wird nun das bahnförmige Ausgangsmaterial 26 längs zu der Längserstreckung z bewegt, indem beispielsweise der

Knüllmechanismus 16 motorisch angetrieben wird, wandern die abragenden Ränder der Flügel 68 a-d zunächst in die

Umbiegung 57, wodurch sie zunächst nach oben und dann nach innen umgeschlagen werden (Querschnittsposition B

entsprechend Figur 7) . Im weiteren Verlauf der Bewegung treten die abragenden Ränder der Flügel 68 a-d aus den Aufnahmeräumen 46 und 48 heraus, bis sie sich überdecken (Querschnittsposition B entsprechend Figur 8).

Auf diese Weise wird in dem Auslassbereich 43 der

Umformungseinheit 12 ein Zwischenprodukt bereitgestellt, welches in etwa die Form einer flachen 8 aufweist. Dieses Zwischenprodukt wird dann in den Knüllmechanismus 16 eingeführt, der beispielsweise aus zwei Walzenpaaren besteht, die in einer Förderrichtung gesehen nacheinander angeordnet sind und zwischen deren Umfangsflächen ein

Durchlassspalt gebildet ist, wobei das in Förderrichtung hintere Walzenpaar langsamer rotiert als das in

Förderrichtung vordere Walzenpaar. Nach dem Austritt aus dem Knüllmechanismus 16 wird, bei kurzzeitig angehaltenem Vorschub durch den Knüllmechanismus 16, die

Schneideinrichtung 18 betätigt, wodurch das Polstermaterial 28 in Form eines Polsterkissens aus dem Ausgabebereich 20 ausgegeben wird.

Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform verfügt die

Vorrichtung nicht über eine Schneideinrichtung. Stattdessen werden die einzelnen Polsterkissen auf andere Art und Weise abgetrennt: beispielsweise weist in einem solchen Fall das bahnförmige Ausgangsmaterial in Querrichtung verlaufende Perforationslinien auf. Durch eine entsprechende

Ansteuerung der nacheinander angeordneten Walzenpaare des Knüllmechanismus wird ein Kissen von dem Restmaterial abgetrennt. Beispielsweise kann das in Förderrichtung gesehen erste Walzenpaar kurz angehalten werden, wohingegen das in Förderrichtung gesehen zweite Walzenpaar weiter betrieben wird. Hierdurch wird das vom zweiten Walzenpaar gehaltene Polsterkissen von dem noch im ersten Walzenpaar gehaltenen Restmaterial abgerissen. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass die einzelnen Polsterkissen von Hand an den Perforationslinie in abgerissen werden.