DE102018110595A1 - Method and device for producing a packaging cushion - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines federelastischen Verpackungspolsters (10) aus einer flächigen Materialbahn (2). Bei dem Verfahren wird die flächige Materialbahn (2) mit einem vorgegebenen Vorschub (v) in einer entlang einer Längsrichtung (l) der Materialbahn (2) verlaufenden Vorschubrichtung (R) von einem Vorrat (3) abgezogen, durch eine Transportwalzeneinheit (5) gefördert und in eine in Vorschubrichtung (R) auf die Transportwalzeneinheit (5) folgende Staueinrichtung (6) transportiert. Die flächige Materialbahn (2) wird dabei zumindest während des Vorschubs (v) durch die Transportwalzeneinheit (5) mittels dafür vorgesehener Führungseinrichtungen (7) geführt. In einem in Längsrichtung (l) verlaufenden und sich in einer Querrichtung (q) der Materialbahn (2) über eine erste Abschnittsbreite (b1) erstreckenden ersten Bahnabschnitt (2.1) der Materialbahn (2) werden mittels der Transportwalzeneinheit (5) in Querrichtung (q) orientierte Querfaltlinien (FQ) eingebracht, wodurch eine gerichtete, ziehharmonikaartige erste Faltung (F1) mit einer ersten elastischen Rückstellkraft erzeugt wird. Die Materialbahn (2) wird während des Vorschubs (v) durch die Führungseinrichtungen (7) und/oder Staueinrichtung (6) in Querrichtung (q) gestaucht. Ferner wird in der Staueinrichtung (6) ein vorgegebener, dem Vorschub (v) entgegenwirkender Staudruck (p) auf die Materialbahn (2) ausgeübt und die Materialbahn (2) in der Staueinrichtung (6) durch ein Zusammenwirken von Vorschub (v) und Staudruck (p) in Längsrichtung (l) gestaut, derart, dass in zumindest einem sich in Querrichtung (q) der Materialbahn (2) über eine zweite Abschnittsbreite (b2) erstreckenden zweiten Bahnabschnitt (2.2) der Materialbahn (2) eine unregelmäßige zweite Faltung (F2) mit einer zweiten elastischen Rückstellkraft erzeugt wird und die Materialbahn (2) dadurch unter Ausbildung eines Verpackungspolsters (10) bleibend verformt wird. Described is a method for producing a resilient packaging pad (10) from a flat material web (2). In the method, the two-dimensional material web (2) with a predetermined feed (v) in a along a longitudinal direction (l) of the material web (2) extending feed direction (R) withdrawn from a supply (3), conveyed by a transport roller unit (5) and in a in the feed direction (R) on the transport roller unit (5) following stowage device (6) transported. The flat material web (2) is thereby guided, at least during the advance (v), by the transport roller unit (5) by means of guide devices (7) provided for this purpose. In a longitudinal direction (l) extending and in a transverse direction (q) of the material web (2) over a first section width (b1) extending first web section (2.1) of the material web (2) by means of the transport roller unit (5) in the transverse direction (q ) oriented transverse fold lines (FQ), whereby a directional, accordion-like first fold (F1) is generated with a first elastic restoring force. The material web (2) is compressed during the feed (v) by the guide means (7) and / or accumulating means (6) in the transverse direction (q). Further, in the storage device (6) a predetermined, the feed (v) counteracting back pressure (p) on the web (2) and the web (2) in the storage device (6) by an interaction of feed (v) and back pressure (p) stowed in the longitudinal direction (1), such that in at least one second web section (2.2) of the material web (2) extending in the transverse direction (q) of the material web (2) over a second section width (b2) has an irregular second fold (FIG. F2) is produced with a second elastic restoring force and the material web (2) is thereby permanently deformed to form a packaging pad (10).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verpackungspolsters sowie auf ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Verpackungspolster.The invention relates to a method and an apparatus for producing a packaging pad as well as to a packaging pad produced according to the method.
Stand der TechnikState of the art
Verpackungspolster, welche auch als Füllmaterial bezeichnet werden, sind hinreichend bekannt. Bei derartigen Verpackungspolstern handelt es sich zum Beispiel um Formkörper, die beispielsweise aus einem geschäumten Polystyrol hergestellt sind oder um ballonartige, aufblasbare Körper aus dünner Folie, die mit Luft gefüllt sind. Umweltverträglichere Varianten werden beispielsweise aus Papier hergestellt.Packaging pads, which are also referred to as filling material, are well known. Such packaging pads are, for example, shaped articles made, for example, of a foamed polystyrene or balloon-like, inflatable bodies of thin film filled with air. Environmentally compatible variants are made for example of paper.
Auch sind aus dem Stand der Technik kleinere Füllmaterialteilchen, bekannt, die aus Zellstoff, insbesondere aus Papier hergestellt werden. So gibt beispielsweise die
Beispielsweise gibt die
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Papierpolsters aus einer einlagigen Papierbahn gibt die
Bei den bekannten Verpackungspolstern besteht häufig das Problem, dass insbesondere bei umweltverträglicher Ausführung, beispielsweise in Form von Papier-Verpackungspolstern, der Herstellungsprozess oft aufwendig ist um Verpackungspolster zu erzeugen, die eine den gewünschten Anforderungen entsprechende dämpfende bzw. polsternde Eigenschaft aufweist. Trotz der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen besteht daher weiterhin Bedarf an Verpackungspolster, die eine gute Dämpfwirkung aufweisen und insbesondere einfach und kostengünstig herstellbar sind.In the case of the known packaging upholstery, there is often the problem that, in particular in the case of environmentally compatible design, for example in the form of paper packaging upholstery, the production process is often complicated to produce packaging upholstery which has a damping or cushioning property corresponding to the desired requirements. Despite the known from the prior art solutions, therefore, there is still a need for packaging pad, which have a good damping effect and in particular are simple and inexpensive to produce.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungspolstern zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet und das bei geringem technischen Aufwand auf insbesondere einfache Weise die kostengünstige und einfache Herstellung von Verpackungspolstern mit einer verbesserten polsternden Wirkung erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß unabhängigem Anspruch 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungspolstern ist Gegenstand des Anspruches 11. Ein entsprechendes Verpackungspolster ist Gegenstand des Anspruches 18. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.Object of the present invention is therefore to provide a method for the production of packaging pads available, which overcomes the disadvantages of the prior art and which allows for low cost and in a particularly simple way the cost-effective and simple production of packaging pads with an improved cushioning effect. This object is achieved by the method according to independent claim 1. An apparatus for the production of packaging pads is the subject of claim 11. A corresponding packaging pad is the subject of claim 18. Further advantageous aspects, details and embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Verpackungspolsters aus einer flächigen Materialbahn zur Verfügung. Bei dem vorliegenden Verfahren wird die flächige Materialbahn mit einem vorgegebenen Vorschub in einer entlang einer Längsrichtung der Materialbahn verlaufenden Vorschubrichtung von einem Vorrat abgezogen, durch eine Transportwalzeneinheit gefördert und in eine in Vorschubrichtung auf die Transportwalzeneinheit folgende Staueinrichtung transportiert. Die flächige Materialbahn wird dabei zumindest während des Vorschubs durch die Transportwalzeneinheit mittels dafür vorgesehener Führungseinrichtungen geführt. In einem in Längsrichtung verlaufenden und sich in einer Querrichtung der Materialbahn über eine erste Abschnittsbreite erstreckenden ersten Bahnabschnitt der Materialbahn werden dabei mittels der Transportwalzeneinheit Querfaltlinien eingebracht, die in Querrichtung orientiert sind, wodurch eine gerichtete, ziehharmonikaartige erste Faltung mit einer ersten elastischen Rückstellkraft erzeugt wird. Dabei wird die Materialbahn während des Vorschubs durch die Führungseinrichtungen und/oder Staueinrichtung in Querrichtung gestaucht. In der Staueinrichtung wird ein vorgegebener, dem Vorschub entgegenwirkender Staudruck auf die Materialbahn ausgeübt und die Materialbahn wird in der Staueinrichtung durch ein Zusammenwirken von Vorschub und Staudruck in Längsrichtung gestaut, und zwar derart, dass in zumindest einem sich in Querrichtung der Materialbahn über eine zweite Abschnittsbreite erstreckenden zweiten Bahnabschnitt der Materialbahn eine unregelmäßige zweite Faltung mit einer zweiten elastischen Rückstellkraft erzeugt wird und die Materialbahn dadurch unter Ausbildung eines Verpackungspolsters bleibend verformt wird.The present invention provides a method for producing a packaging pad from a sheet of sheet material. In the present method, the flat material web is withdrawn from a supply at a predetermined feed in a feed direction running along a longitudinal direction of the material web, conveyed by a transport roller unit and transported in a storage device following the feed roller unit in the feed direction. The flat material web is thereby guided at least during the feed by the transport roller unit by means provided for guide means. In a longitudinally extending and in a transverse direction of the web over a first section width extending first web portion of the web transverse folds are introduced by means of the transport roller unit, which are oriented in the transverse direction, whereby a directed, accordion-like first convolution is generated with a first elastic restoring force. In this case, the material web is compressed during the feed by the guide devices and / or accumulating device in the transverse direction. In the storage device, a predetermined, the feed counteracting dynamic pressure is exerted on the web and the material web is in the storage device through an interaction of feed and dynamic pressure jammed in the longitudinal direction, in such a way that in at least one extending in the transverse direction of the web over a second section width second web portion of the web an irregular second fold with a second elastic restoring force is generated and the material web thereby forming a Packaging cushion is permanently deformed.
Vorteilhaft kann mit dem vorliegenden Verfahren bei geringem technischen Aufwand ein Verpackungspolster hergestellt werden, welches insbesondere aufgrund der verschiedenartigen Faltungen in den einzelnen Bahnabschnitten eine vorteilhaft verbesserte Elastizitätseigenschaft aufweist und somit eine verbesserte Dämpfung bzw. Polsterung bewirken kann.Advantageously, a packaging pad can be produced with the present method with little technical effort, which in particular due to the different folds in the individual web sections has an advantageously improved elasticity property and thus can cause improved damping or padding.
Unter einer Materialbahn wird vorliegend ein bahnförmiges, dünnes und blattartiges Material verstanden, welches beispielsweise seiner Länge nach im Wesentlichen als Endlosbahn auf eine Rolle aufgewickelt ist. Insbesondere ist unter einer „flächigen“ Materialbahn vorliegend zu verstehen, dass sich die Längsseiten bzw. Längskanten der Materialbahn in Bezug auf eine Längsachse, welche in einer Materialbahnebene aufgenommen ist und in Längsrichtung der Materialbahn verläuft, gegenüberliegen und somit nicht benachbart bzw. in unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet sind. Die Längskanten der flächigen Materialbahn stehen daher nicht miteinander in Kontakt und sind insbesondere unverbunden. Eine flächige Materialbahn ist somit insbesondere durch eine einlagige Materialbahn gebildet. In besonderen Anwendungsfällen kann das Material der Materialbahn auch eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise eine Beschichtung, die eine verbesserte Haftung oder eine Klebrigkeit der Oberfläche bewirkt oder die das Material widerstandsfähiger oder steifer macht.In the present case, a material web is understood to mean a sheet-like, thin and sheet-like material which, for example, is wound around its length essentially as a continuous web on a roll. In particular, a "sheet-like" material web is to be understood here as meaning that the longitudinal sides or longitudinal edges of the material web are opposite one another and thus not adjacent or in the immediate vicinity with respect to a longitudinal axis which is received in a material web plane and extends in the longitudinal direction of the material web are arranged. The longitudinal edges of the flat material web are therefore not in contact with each other and are in particular unconnected. A flat material web is thus formed in particular by a single-ply material web. In particular applications, the material of the web may also include a coating, such as a coating, which provides improved adhesion or tack to the surface or which renders the material more resistant or stiffer.
Ein Verpackungspolster ist gemäß dem vorliegenden Verständnis als Formkörper bzw. Polsterkörper oder Verpackungsfüllstoff bzw. Verpackungsfüllmaterial zu verstehen, dessen elastische bzw. federelastische Eigenschaft hauptsächlich aufgrund der ersten und zweiten Faltung im Material der flächigen Materialbahn bedingt ist. Ein Polster oder Verpackungspolster im vorliegenden Sinne ist somit ein federelastischer Körper bzw. Verpackungskörper oder Füllstoff, dessen polsternde, elastische Eigenschaft eine Folge der in die flächige Materialbahn eingebrachten Faltungs-Struktur ist. Das Verpackungspolster im vorliegenden Sinne ist somit durch einen Materialkörper oder Formkörper gebildet und nicht durch einen aufblasbaren Hohlkörper, bei dem lediglich die den luftgefüllten Hohlraum umgebende Hülle aus der Materialbahn geformt wird.According to the present understanding, a packing pad is to be understood as a shaped body or padding body or packaging filling material or packing filling material whose elastic or spring-elastic property is mainly due to the first and second folding in the material of the flat material web. A cushion or packaging cushion in the present sense is thus a resilient body or packaging body or filler whose cushioning, elastic property is a consequence of the introduced into the sheet material web folding structure. The packaging cushion in the present sense is thus formed by a material body or molded body and not by an inflatable hollow body, in which only the envelope surrounding the air-filled cavity is formed from the material web.
Die flächige Materialbahn wird vorliegend als Vorrat, vorzugsweise als Rollenware, und zwar auf einer Rolle aufgewickelt, zur Verfügung gestellt, so dass die Materialbahn zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens von dem Vorrat, insbesondere von einer solchen Rolle abgezogen werden kann. Beim Abziehen der Materialbahn von dem Vorrat ist die Materialbahn in Längsrichtung, welche einer Vorschubrichtung oder Laufrichtung der Materialbahn entspricht und auch als Transportrichtung bezeichnet werden kann, leicht gespannt und wird je nach Eigenschaften des Materials der Materialbahn beispielsweise auch gedehnt. Die Transportwalzeneinheit übt dabei die für das Abziehen der Materialbahn notwendige Zugspannung aus. In Vorschubrichtung hinter der Transportwalzeneinheit kann somit die Spann- bzw. Dehnwirkung beispielsweise aufgehoben sein.In the present case, the flat material web is made available as a supply, preferably as a roll product, on a roll, so that the material web for carrying out the present process can be withdrawn from the supply, in particular from such a roll. When the material web is removed from the supply, the material web in the longitudinal direction, which corresponds to a feed direction or running direction of the material web and can also be referred to as the transport direction, is slightly tensioned and, for example, also stretched depending on the properties of the material of the material web. The transport roller unit exerts the necessary for the removal of the web tension. In the feed direction behind the transport roller unit can thus be canceled, for example, the clamping or stretching effect.
Die Materialbahn wird mit dem Vorschub in Vorschubrichtung durch die Transportwalzeneinheit gefördert und in die der Transportwalzeneinheit folgende Staueinrichtung transportiert, wobei die Materialbahn mindestens während des Transports durch die Transportwalzeneinheit von der Führungseinrichtung geführt wird. In der Staueinrichtung wird ein vorgegebener, dem Vorschub entgegenwirkender Staudruck auf die Materialbahn ausgeübt. Somit wirkt in der Staueinrichtung einerseits der Vorschub in Vorschubrichtung und andererseits gleichzeitig der entgegen der Vorschubrichtung orientierte Staudruck auf die Materialbahn ein, was schließlich zur Stauung oder auch Stauchung bzw. zum Zusammendrängen der Materialbahn in Längsrichtung führt. Dadurch wird die Materialbahn in der Staueinrichtung durch das Zusammenwirken von Vorschub und Staudruck ihrer Länge nach gestaut oder komprimiert und dadurch unter Ausbildung des Verpackungspolsters bleibend verformt. Durch die gleichzeitige Führung der Materialbahn mittels der Führungseinrichtung wird vorteilhaft ein Festsetzen oder Einklemmen bzw. Verklemmen des Materials der Materialbahn zwischen den Transportwalzen und beispielsweise einer Wandung der Staueinrichtung verhindert. Auch kann darüber sowohl die vorgesehene Stauchung in Querrichtung als auch das Einbringen der zweiten Faltung optimal erfolgen.The material web is conveyed with the feed in the feed direction by the transport roller unit and transported to the transport roller unit following congestion device, wherein the material web is guided at least during transport through the transport roller unit of the guide device. In the storage device, a predetermined, the feed counteracting dynamic pressure is exerted on the web. Thus, in the accumulation device on the one hand the feed in the feed direction and on the other hand at the same time against the feed direction oriented dynamic pressure acts on the material web, which eventually leads to congestion or compression or compression of the web in the longitudinal direction. As a result, the web is stowed or compressed in the storage device by the interaction of feed and back pressure lengthwise and thereby permanently deformed to form the packaging cushion. Due to the simultaneous guidance of the material web by means of the guide device advantageously a setting or jamming or jamming of the material of the web between the transport rollers and, for example, a wall of the storage device is prevented. Also, both the intended compression in the transverse direction as well as the introduction of the second fold can be done optimally.
Die Materialbahn wird während des Vorschubs durch die Transportwalzeneinheit und/oder durch die Staueinrichtung auch in Querrichtung, nämlich quer zu ihrer Länge zusammengedrängt. Beispielsweise kann dies bereits beim Einbringen der ersten Faltung durch die Transportwalzeneinheit, insbesondere jedoch auch gleichzeitig mit dem Einbringen der zweiten Faltung bewirkt werden. Dabei ist es beispielsweise möglich eine Durchgangsweite durch die Staueinrichtung so einzustellen, dass das Zusammendrängen quer zur Längsrichtung und damit einhergehend auch das Einbringen der zweiten Faltung durch ein Zusammenspiel von Staudruck und Reibung entsteht. Insbesondere leistet auch die Führungseinrichtung einen maßgeblichen Beitrag für den Erfolg der Stauchung in Querrichtung.The material web is compressed during the feed by the transport roller unit and / or by the storage device also in the transverse direction, namely transversely to its length. For example, this can already be effected during the introduction of the first fold by the transport roller unit, but in particular also simultaneously with the introduction of the second fold. It is for example possible to set a passage width through the storage device so that the crowding transversely to the longitudinal direction and, concomitantly, the introduction of the second fold by an interaction of back pressure and Friction arises. In particular, the guide device makes a significant contribution to the success of the compression in the transverse direction.
Beispielsweise kann die verwendete Materialbahn eine Breite in einem Bereich von 75 mm bis 300 mm, bevorzugt eine Breite in einem Bereich von 100 mm bis 200 aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Materialbahn eine Breite in einem Bereich von 120 mm bis 180 mm und insbesondere bevorzugt von rund 160 mm aufweisen. Vorteilhaft wird die Materialbahn während des Vorschubs durch die Transportwalzeneinheit und/oder durch die Staueinrichtung auf rund 60% bis 70% ihrer Breite zusammengedrängt. Beispielsweise weist die flächige Materialbahn vor dem Einlauf in die Vorrichtung eine Breite in Querrichtung von 160 mm auf und das fertiggestellte federelastische Verpackungspolster weist nach dem Auslauf aus der Vorrichtung eine Polster-Breite in Querrichtung von rund 100 mm auf.For example, the material web used may have a width in a range of 75 mm to 300 mm, preferably a width in a range of 100 mm to 200. Particularly preferably, the material web may have a width in a range of 120 mm to 180 mm and particularly preferably of around 160 mm. Advantageously, the material web is compressed during the feed by the transport roller unit and / or by the storage device to about 60% to 70% of its width. For example, the flat material web before entering the device has a width in the transverse direction of 160 mm and the finished elastic packaging pad has, after leaving the device, a pad width in the transverse direction of about 100 mm.
Die erste Faltung, welche in dem sich über die erste Abschnittsbreite der Materialbahn erstreckenden ersten Bahnabschnitt eingebracht wird, kann als ein gerichtetes, im Wesentlichen regelmäßiges Falten bzw. Auffalten oder Zusammenfälteln verstanden werden, wodurch eine ziehharmonika-ähnliche Struktur in der Materialbahn entsteht. Die zweite Faltung, welche in dem sich über die zumindest zweite Abschnittsbreite der Materialbahn erstreckenden zweiten Bahnabschnitt eingebracht wird, kann als ein unregelmäßiges Falten oder als Zusammenraffen oder Zusammendrängen verstanden werden. Durch beide Faltungen wird die Materialbahn somit in Längsrichtung bzw. ihrer Länge nach wie auch in Querrichtung unter Ausbildung des Verpackungspolsters verkürzt oder verdichtet. Staudruck und Vorschub werden dabei vorzugsweise derart aneinander angepasst, dass ein gewünschter Staugrad bzw. ein gewünschter Grad an Faltungen erfolgt, wobei die Materialbahn stets einen ausreichenden Vorschub durch die Staueinrichtung erfährt und so das aus der Materialbahn gebildete, bleibend verformte Verpackungspolster schließlich mittels des Vorschubs an einem Auslaufende der Staueinrichtung aus dieser heraus transportiert wird. Das Verpackungspolster wird somit als Endlos-Verpackungspolster hergestellt und kann nach Bedarf abgelängt werden. Vorzugsweise kann das bleibend verformte Verpackungspolster nach dem Verlassen der Staueinrichtung mittels einer vorgesehenen, in Vorschubrichtung der Staueinrichtung nachgeschalteten Schneideeinrichtung geschnitten wird.The first fold, which is introduced in the first web section extending over the first section width of the material web, can be understood as a directed, substantially regular folding or folding, whereby a concertina-like structure is formed in the material web. The second fold, which is introduced in the second web section extending over the at least second section width of the material web, can be understood as an irregular folding or as a gathering or collapsing. By both folds, the material web is thus shortened or compressed in the longitudinal direction or its length as well as in the transverse direction to form the packaging pad. Back pressure and feed are preferably adapted to each other so that a desired storage degree or a desired degree of folding takes place, the web always undergoes a sufficient feed through the storage device and thus formed from the material web, permanently deformed packaging pad finally by means of the feed an outlet end of the storage device is transported out of this. The packaging pad is thus manufactured as an endless packaging pad and can be cut to length as needed. Preferably, the permanently deformed packaging pad can be cut after leaving the storage device by means of a provided, downstream in the feed direction of the storage device cutting device.
Besonders vorteilhaft ist mit dem vorliegenden Verfahren eine bedarfsgerechte Herstellung von Verpackungspolstern möglich. Das Verfahren bietet eine insbesondere schnelle, kostengünstige und einfache Möglichkeit, Verpackungspolster zum Zeitpunkt des Bedarfs herzustellen und zwar genau in der im Bedarfsfall benötigten Menge. Das mit dem Verfahren hergestellte Verpackungspolster weist vorteilhaft gute Elastizitätseigenschaften sowie eine große Rückstellkraft und eine federnde Wirkung auf. Zudem weist das Verpackungspolster ein relativ geringes spezifisches Gewicht auf.With the present method, a need-based production of packaging pads is particularly advantageous. The method offers an especially fast, cost-effective and easy way to produce packaging pads at the time of the need and exactly in the required amount if necessary. The packaging pad produced by the method advantageously has good elasticity properties and a large restoring force and a resilient effect. In addition, the packaging pad has a relatively low specific weight.
Vorzugsweise erfolgt das Einbringen der ersten Faltung derart, dass sich diese über etwa 10 % bis 30 % der Breite der Materialbahn, vorzugsweise über etwa 15 % bis 20 % der Breite der Materialbahn erstreckt. Im fertiggestellten Zustand des Verpackungspolsters, insbesondere nach erfolgtem Stauchen bzw. Zusammendrängen in Querrichtung, kann somit der mit der ersten Faltung versehene Bereich beispielsweise rund ein Drittel oder rund die Hälfte der Breite des Verpackungspolsters einnehmen.The introduction of the first fold preferably takes place in such a way that it extends over approximately 10% to 30% of the width of the material web, preferably over approximately 15% to 20% of the width of the material web. In the finished state of the packaging pad, in particular after compression or compression in the transverse direction, the area provided with the first fold can thus occupy, for example, approximately one third or approximately half the width of the packaging pad.
Besonders bevorzugt wird mit dem vorliegenden Verfahren ferner in einem sich in Querrichtung der Materialbahn über eine dritte Abschnittsbreite erstreckenden dritten Bahnabschnitt der Materialbahn ebenfalls die unregelmäßige, zweite Faltung eingebracht, wobei insbesondere bevorzugt der erste Bahnabschnitt zwischen dem zweiten und dritten Bahnabschnitt angeordnet ist. Damit wird vorzugsweise ein in Längsrichtung der Materialbahn mittig verlaufender erster Bereich mit der ersten Faltung erzeugt, der beidseitig an jeweils einen äußeren bzw. randseitig angeordneten Bereich mit der zweiten Faltung angrenzt. Dadurch können die federelastischen Eigenschaften des Verpackungspolsters verbessert und insbesondere optimal an deren Verwendung angepasst werden.With the present method, the irregular, second fold is also preferably introduced in a third path section of the material web extending over a third section width in the transverse direction of the material web, with the first path section preferably being arranged between the second and third path section. Thus, a first region extending in the longitudinal direction of the material web is preferably produced with the first fold, which adjoins both sides of an outer region or edge-side region with the second fold. As a result, the elastic properties of the packaging pad can be improved and in particular optimally adapted to their use.
Bevorzugt werden bei Erzeugung der unregelmäßigen zweiten Faltung in dem zweiten und vorzugsweise dritten Bahnabschnitt Schrägfaltlinien eingebracht, welche in einem spitzen Winkel zur Längsrichtung der Materialbahn verlaufen und eine von der Orientierung der Querfaltlinien der ersten Faltung im ersten Bahnabschnitt verschiedene Orientierung aufweisen. Besonders bevorzugt werden die Querfaltlinien im ersten Bahnabschnitt derart eingebracht, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Materialbahn verlaufen. Die Schrägfaltlinien in dem zweiten und vorzugsweise dritten Bahnabschnitt werden beispielsweise derart eingebracht, dass sie näherungsweise in einem Winkel von rund 45° zur Längsrichtung der Materialbahn verlaufen.In the generation of the irregular second fold in the second and preferably third web section, inclined fold lines are preferably introduced which run at an acute angle to the longitudinal direction of the material web and have a different orientation from the orientation of the transverse fold lines of the first fold in the first web section. Particularly preferably, the transverse fold lines are introduced in the first web section in such a way that they run essentially perpendicular to the longitudinal direction of the material web. The oblique fold lines in the second and preferably third track section are for example introduced in such a way that they run approximately at an angle of approximately 45 ° to the longitudinal direction of the material web.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante wird als Materialbahn eine Papierbahn verwendet. Dadurch können mit dem vorliegenden Verfahren insbesondere umweltfreundliche Verpackungspolster auf einfachste Weise hergestellt werden. Die Papierbahn kann durch jedes für die Verwendung in dem Verfahren geeignete Papier gebildet sein. Bei der Wahl des Papiers für die Papierbahn ist darauf zu achten, dass das Papier die nötige Steife aufweist, derart dass das bleibend verformte Verpackungspolster über eine gewünschte, ausreichende Elastizität verfügt. Vorteilhaft weist das Papier dabei gleichzeitig ein möglichst geringes Gewicht sowie eine möglichst geringe Dicke auf. Vorzugsweise weist das Papier der Papierbahn ein Flächengewicht in einem Bereich von 30 g/m2 bis 100 g/m2 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 40 g/m2 bis 80 g/m2, insbesondere bevorzugt von rund 50 g/m2 auf. Beispielsweise kann die Papierbahn auch durch ein Verpackungspapier, insbesondere Schrenzpapier gebildet sein.According to a preferred embodiment variant, a paper web is used as material web. As a result, in particular environmentally friendly packaging pads can be produced in the simplest way with the present method. The paper web may be formed by any paper suitable for use in the process. When choosing the paper for the paper web is to make sure that the paper has the necessary stiffness, so that the permanently deformed packaging cushion has a desired, sufficient elasticity. At the same time, the paper advantageously has the lowest possible weight as well as the smallest possible thickness. The paper of the paper web preferably has a weight per unit area in a range from 30 g / m 2 to 100 g / m 2 and particularly preferably in a range from 40 g / m 2 to 80 g / m 2 , particularly preferably around 50 g / m 2 on. For example, the paper web may also be formed by a packaging paper, in particular tempered paper.
Besonders vorteilhaft wird der Staudruck in der Staueinrichtung so eingestellt, dass die Materialbahn zur Erzeugung des bleibend verformten Verpackungspolsters ihrer Länge nach auf etwa 70% bis 50% ihrer Länge, vorzugsweise auf etwa 60% ihrer Länge zusammen gestaut wird. Mit einem derartigen Staugrad ändert sich die zunächst flächige, ebene Form der Materialbahn zu einem Polsterkörper mit einer durchschnittlichen Polsterhöhe und einem vorgegebenen Polstervolumen, wobei der Polsterkörper durch die in den Faltungen eingeschlossene Luft einen entsprechenden Volumenanteil Luft aufweist. Der Volumenanteil Luft beträgt dabei vorzugsweise mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 60% und insbesondere bevorzugt mindestens 70%. Der Volumenanteil Luft hängt beispielsweise von der Steifigkeit des verwendeten Papiers der Papierbahn sowie von dem bei der Verformung angewandten Staudruck in der Staueinrichtung ab.Particularly advantageously, the dynamic pressure in the stowage device is adjusted so that the material web for producing the permanently deformed packaging cushion is stowed along its length to about 70% to 50% of its length, preferably to about 60% of its length. With such a stowage wheel, the initially planar, planar shape of the material web changes to a cushion body with an average cushion height and a predetermined cushion volume, wherein the cushion body has a corresponding volume fraction of air due to the air enclosed in the folds. The volume fraction of air is preferably at least 50%, particularly preferably at least 60% and particularly preferably at least 70%. The volume fraction of air depends, for example, on the stiffness of the paper used in the paper web and on the dynamic pressure in the storage device used during the deformation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Staudruck mittels einer an dem Auslaufende der Staueinrichtung vorgesehenen Federklappe ausgeübt, wobei ganz besonders bevorzugt eine Stellkraft der Federklappe zur Einstellung des Staudrucks verstellt werden kann. Die Federklappe kann dabei beispielsweise so ausgeführt sein, dass sie an einem Auslaufende der Staueinrichtung dem Vorschub entgegenwirkt und so den Austritt bzw. den Auslauf des aus der Materialbahn geformten Verpackungspolsters aus der Staueinrichtung zu einem gewissen Grad blockiert. Sobald ein Vorschubdruck in der Staueinrichtung größer wird als die Stellkraft der Federklappe wird diese von dem geformten Verpackungspolster in Vorschubrichtung gedrückt, wodurch das Auslaufende der Staueinrichtung geöffnet wird und das geformte Verpackungspolster aus der Staueinrichtung transportiert wird.According to a preferred embodiment of the invention, the back pressure is exerted by means provided at the outlet end of the storage device spring flap, wherein very particularly preferably a force of the spring flap can be adjusted to adjust the back pressure. The spring flap can be designed, for example, so that it counteracts the feed at an outlet end of the storage device and thus blocks the exit or the outlet of the formed from the material web packaging pad from the storage device to a certain extent. As soon as a feed pressure in the stowage device is greater than the force of the spring flap, it is pressed by the molded packaging cushion in the feed direction, whereby the outlet end of the stowage device is opened and the molded packaging cushion is transported out of the stowage device.
Besonders bevorzugt wird die eine erste elastische Rückstellkraft aufweisende erste Faltung mittels der Transportwalzeneinheit vor dem Einlaufen oder während des Einlaufens in die Staueinrichtung erzeugt, wobei beispielsweise die Transportwalzeneinheit durch zwei zusammenwirkende, ineinandergreifende Transportwalzen in Form von Zahnwalzen ausgebildet ist, und die Materialbahn zwischen den Zahnwalzen hindurchgeführt wird. Die Zahnung der Zahnwalzen bringt damit die erste Faltung in die Materialbahn ein. Dies kann auch als Vorformung oder erste Verformung der Materialbahn verstanden werden und kann vorliegend auch als Vorfalten oder Fälteln bezeichnet werden.Particularly preferably, the first folding having a first elastic restoring force is generated by means of the transport roller unit prior to entry or during entry into the storage device, wherein, for example, the transport roller unit is formed by two interacting, intermeshing transport rollers in the form of toothed rollers, and the material web passed between the toothed rollers becomes. The toothing of the toothed rollers thus introduces the first fold into the material web. This can also be understood as preforming or first deformation of the material web and can also be referred to herein as pre-folding or pleating.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verpackungspolsters nach dem Verfahren wie oberhalb beschrieben. Die Vorrichtung weist zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten eines Vorrats einer Materialbahn, zumindest eine Transportwalzeneinheit zum Abziehen der Materialbahn von dem Vorrat sowie zum Transportieren der Materialbahn mit einem vorgegebenen Vorschub in einer Vorschubrichtung und wenigstens eine in Vorschubrichtung der Transportwalzeneinheit folgende Staueinrichtung mit einem Einlaufende und einem Auslaufende auf. Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest eine Führungseinrichtung zur Führung der Materialbahn, wobei die Führungseinrichtung in einem Übergangsbereich zwischen der Transportwalzeneinheit und der Staueinrichtung angeordnet ist und in Vorschubrichtung zumindest teilweise mit der Transportwalzeneinheit und der Staueinrichtung überlappt. Die Transportwalzeneinheit ist dazu eingerichtet, in einem ersten Bahnabschnitt der Materialbahn eine gerichtete, ziehharmonikaartige erste Faltung mit in einer Querrichtung der Materialbahn orientierten Querfaltlinien zu erzeugen. Die Staueinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, einen vorgegebenen, dem Vorschub entgegenwirkenden Staudruck auf die Materialbahn auszuüben. Die Transportwalzeneinheit, die Staueinrichtung und die Führungseinrichtung sind dazu ausgebildet und wirken derart zusammen, dass sie in zumindest einem zweiten Bahnabschnitt der Materialbahn eine unregelmäßige zweite Faltung erzeugen.The present invention also includes an apparatus for manufacturing a packaging pad according to the method as described above. The device has at least one holding device for holding a supply of a material web, at least one transport roller unit for removing the material web from the supply and for transporting the material web with a predetermined feed in a feed direction and at least one in the feed direction of the transport roller unit following stowage device with an inlet end and an outlet end on. The device further comprises at least one guide device for guiding the material web, wherein the guide device is arranged in a transition region between the transport roller unit and the storage device and overlaps in the feed direction at least partially with the transport roller unit and the storage device. The transport roller unit is adapted to generate in a first web section of the material web a directed, accordion-like first fold with transverse fold lines oriented in a transverse direction of the material web. The storage device is configured to exert a predetermined, the feed counteracting dynamic pressure on the material web. The transport roller unit, the storage device and the guide device are designed and cooperate in such a way that they generate an irregular second fold in at least one second path section of the material web.
Bevorzugt ist das Einlaufende der Staueinrichtung der Transportwalzeneinheit zugewandt und überlappt in Vorschubrichtung teilweise mit der Transportwalzeneinheit. Beispielsweise umfasst die Staueinrichtung ein Staurohr und die Transportwalzeneinheit weist zwei zusammenwirkende Transportwalzen in Form von Zahnwalzen auf, wobei das Staurohr am Einlaufende entsprechende Ausnehmungen für den Eingriff der zwei zusammenwirkenden Transportwalzen aufweist. In einer derartigen Ausführungsform greifen Transportwalzeneinheit und Staueinrichtung ineinander, so dass sich die Materialbahn während des Vorschubs bzw. Transports innerhalb eines bestimmten Streckenabschnitt sowohl innerhalb der Transportwalzeneinheit als auch innerhalb der Staueinrichtung befindet.Preferably, the inlet end of the storage device facing the transport roller unit and partially overlapped in the feed direction with the transport roller unit. For example, the storage device comprises a pitot tube and the transport roller unit has two cooperating transport rollers in the form of toothed rollers, wherein the pitot tube at the inlet end has corresponding recesses for the engagement of the two cooperating transport rollers. In such an embodiment, the transport roller unit and the storage device engage each other, so that the material web is located during the feed or transport within a specific section both within the transport roller unit and within the storage device.
Das Staurohr weist einen Staurohrdurchmesser, welcher vorliegend als Innendurchmesser verstanden wird und eine Staurohrlänge auf, welche auch als Pufferlänge bezeichnet werden kann. Beispielsweise liegt der Staurohrdurchmesser in einem Bereich von 60 mm bis 100 mm und beträgt vorzugsweise rund 80 mm. Die Staurohrlänge oder Pufferlänge kann zwischen 180 mm und 250 mm betragen, vorzugsweise zwischen 200 mm und 230 mm und liegt besonders bevorzugt bei rund 220 mm.The pitot tube has a pitot tube diameter, which in the present case is understood as an inner diameter and a pitot tube length, which can also be referred to as a buffer length. For example, the pitot tube diameter is in a range of 60 mm to 100 mm and is preferably about 80 mm. The pitot tube length or buffer length can be between 180 mm and 250 mm, preferably between 200 mm and 230 mm, and is particularly preferably around 220 mm.
Jede der beiden zusammenwirkenden Transportwalzen der Transportwalzeneinheit weist einen Transportwalzendurchmesser und eine Transportwalzenbreite auf. Bei einem Transportwalzendurchmesser in einem Bereich von 130 mm bis 170 mm, vorzugsweise von 140 mm bis 160 mm und insbesondere bevorzugt von rund 150 mm liegt die Transportwalzenbreite beispielsweise in einem Bereich von 20 mm bis 50 mm, vorzugsweise von 25 mm bis 40 mm und beträgt besonders bevorzugt rund 30 mm.Each of the two cooperating transport rollers of the transport roller unit has a transport roller diameter and a transport roller width. For a transport roller diameter in a range of 130 mm to 170 mm, preferably 140 mm to 160 mm, and more preferably about 150 mm, the transport roller width is, for example, in a range of 20 mm to 50 mm, preferably 25 mm to 40 mm more preferably around 30 mm.
Bevorzugt umfasst die Staueinrichtung ferner eine im Bereich des Auslaufendes am Staurohr angeordnete Federklappe, wobei die Federklappe dazu eingerichtet ist, den Staudruck in dem Staurohr einzustellen und wobei die Federklappe dazu eine Feder mit verstellbarer Stellkraft aufweist. Beispielsweise kann die Zugkraft der Feder rund 3 kg betragen.Preferably, the stowage device further comprises a valve disposed in the region of the outlet end of the pitot tube spring flap, wherein the spring flap is adapted to adjust the back pressure in the pitot tube and wherein the spring flap has a spring with adjustable actuating force. For example, the tensile force of the spring can be around 3 kg.
Insbesondere bevorzugt sind die Führungseinrichtungen als Führungsbleche ausgebildet, wobei sich die Führungsbleche mindestens über den Transportwalzendurchmesser der Transportwalzeneinheit erstrecken. Bevorzugt erstrecken sich die Führungsbleche über die Transportwalzeneinheit hinaus. Die Führungsbleche sind dabei in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet, wobei der Abstand der Führungsbleche zwischen 25 mm und 45 mm, bevorzugt zwischen 30 mm und 40 mm und besonders bevorzugt rund 35 mm beträgt.Particularly preferably, the guide means are formed as guide plates, wherein the guide plates extend at least over the transport roller diameter of the transport roller unit. The guide plates preferably extend beyond the transport roller unit. The guide plates are arranged at a predetermined distance from each other, wherein the distance of the guide plates between 25 mm and 45 mm, preferably between 30 mm and 40 mm and more preferably about 35 mm.
Besonders bevorzugt verfügen die Führungsbleche über jeweils eine Führungsblechverlängerung, so dass sich die Führungsbleche mit der jeweiligen Führungsblechverlängerung insgesamt über einen Großteil der Länge der Staueinrichtung, insbesondere des Staurohres erstrecken, vorzugsweise bis zum Auslaufende der Staueinrichtung. Die Führungsblechverlängerung kann beispielsweise ebenfalls in Form von beabstandet zueinander angeordneten Blechen, nämlich Verlängerungsblechen, ausgebildet sein, welche unmittelbar an die Führungsbleche anschließen. Die Verlängerungsbleche können dabei ebenso wie die Führungsbleche selbst parallel zueinander ausgerichtet und in demselben Abstand wie die Führungsbleche angeordnet sein. Alternativ können die Verlängerungsbleche in einem Winkel zu den Führungsblechen an diese anschließen, beispielsweise derart, dass sie schräg zum Auslaufende der Staueinrichtung hin verlaufen und der Abstand zwischen den Verlängerungsblechen daher in Richtung des Auslaufendes der Staueinrichtung stetig zunimmt.Particularly preferably, the guide plates each have a guide plate extension, so that the guide plates extend with the respective guide plate extension overall over a majority of the length of the storage device, in particular of the pitot tube, preferably up to the outlet end of the storage device. The guide plate extension may for example also in the form of spaced-apart plates, namely extension plates, be formed, which connect directly to the guide plates. The extension plates can, like the guide plates themselves, be aligned parallel to one another and arranged at the same distance as the guide plates. Alternatively, the extension plates can connect to them at an angle to the guide plates, for example, such that they extend obliquely to the outlet end of the storage device and the distance between the extension plates therefore increases steadily in the direction of the outlet end of the storage device.
Zusätzlich kann eine Schneideinrichtung vorgesehen sein, wobei die Schneideinrichtung in Vorschubrichtung dem Auslaufende der Staueinrichtung nachgeschaltet ist.In addition, a cutting device may be provided, wherein the cutting device is connected in the feed direction to the outlet end of the storage device.
Beispielsweise kann die vorliegende Vorrichtung außerdem über einen Fußschalter zum Starten, sowie alternativ oder additiv über einen Notausschalter verfügen. Vorzugsweise kann die Vorrichtung auch zur stufenlosen Einstellung der Geschwindigkeit ausgebildet sein und/oder über einen Sanftanlauf verfügen.For example, the present device may also have a foot switch for starting, and alternatively or additionally, an emergency stop switch. Preferably, the device may also be designed for continuous adjustment of the speed and / or have a soft start.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verpackungspolster hergestellt nach dem beschriebenen Verfahren.The invention also relates to a packaging pad produced by the method described.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen
-
1 grob schematisch dargestellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht von oben; -
2 grob schematisch dargestellt die Vorrichtung der1 in seitlicher Ansicht und -
3 in grob schematischer und vereinfachter Darstellung Abschnitte der Materialbahn bzw. des daraus erzeugten Verpackungspolsters.
-
1 roughly schematically illustrated an embodiment of the device according to the invention in a plan view from above; -
2 roughly schematically illustrated the device of1 in lateral view and -
3 in a roughly schematic and simplified representation sections of the material web or of the packaging pad produced therefrom.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Die
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Das Abziehen bzw. Abrollen der Materialbahn
Als Materialbahn
Beim Erfassen der Materialbahn
Im Bereich der Transportwalzeneinheit
Die Materialbahn
Schließlich wird die Materialbahn
Die Staueinrichtung
Die Federklappe
Zur Erzeugung der jeweiligen zweiten Faltung
Durch das Zusammenstauen der Materialbahn
Die Vorrichtung
Während des Vorschubs durch die Transportwalzeneinheit
Der Staudruck
In der
Aus der
Im dargestellten Beispiel ist im Anschluss an die jeweiligen Führungsbleche
Die am Auslaufende
Die
Ausgehend von der flächigen Materialbahn
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zur Herstellung eines VerpackungspolstersDevice for producing a packaging cushion
- 22
- Materialbahnweb
- 2.12.1
- erster Bahnabschnittfirst track section
- 2.22.2
- zweiter Bahnabschnittsecond track section
- 2.32.3
- dritter Bahnabschnittthird track section
- 33
- Vorratstock
- 44
- Halteeinrichtungholder
- 55
- TransportwalzeneinheitTransport roller unit
- 5a, 5b5a, 5b
- Transportwalzentransport rollers
- 66
- Staueinrichtungdam
- 6'6 '
- Einlaufendeincoming
- 6"6 "
- Auslaufendeexpiring
- 6a6a
- Federklappespring flap
- 6b6b
- StaurohrPitot tube
- 77
- Führungseinrichtungguide means
- 88th
- Antriebseinheitdrive unit
- 99
- FührungsblechverlängerungGuide plate extension
- 1010
- Verpackungspolster packaging cushion
- aa
- Abstand der FührungsblecheDistance of the guide plates
- bb
- Breite der MaterialbahnWidth of the material web
- b‘b '
- Polsterbreitepad width
- b1b1
- erste Abschnittsbreite der Materialbahnfirst section width of the material web
- b1'b1 '
- erste Polster-Abschnittsbreitefirst cushion section width
- b2b2
- zweite Abschnittsbreite der Materialbahnsecond section width of the material web
- b2'b2 '
- zweite Polster-Abschnittsbreitesecond pad section width
- b3b3
- dritte Abschnittsbreite der Materialbahnthird section width of the material web
- b3'b3 '
- dritte Polster-Abschnittsbreitethird pad section width
- dd
- TransportwalzendurchmesserTransport roll diameter
- DATHERE
- Drehachseaxis of rotation
- F1F1
- erste Faltungfirst folding
- F2F2
- zweite Faltungsecond folding
- FQFQ
- Querfaltlinientransverse fold
- FSFS
- SchrägfaltlinienSchrägfaltlinien
- HAHA
- Hauptachsemain axis
- ll
- Längsrichtunglongitudinal direction
- LALA
- Längsachse der MaterialbahnLongitudinal axis of the material web
- pp
- Staudruckbackpressure
- Querrichtungtransversely
- RR
- Vorschubrichtungfeed direction
- vv
- Vorschubfeed
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- GB 2508267 A [0004]GB 2508267 A [0004]
- DE 19858537 A1 [0005]DE 19858537 A1 [0005]
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