DE102021125142A1 - Forming station with adjustable boundary wall and/or with folding cheeks - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei die Vorrichtung eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials umfasst, wobei eine Begrenzungswandung des Konvergenzkanals zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird, wobei die Umformstation eine Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat aufweist, wobei die Fördereinrichtung wenigstens ein an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagertes Antriebsmittel aufweist, das in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich ist.The invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, the device comprising a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, with a boundary wall of the convergence channel between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and can be adjusted, in particular pivoted, to a release position in which access to the convergence channel is released, the forming station having a conveyor device for removing the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station, the conveyor device having at least one has drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall, which in the operating position of the adjustable boundary wall can be moved transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Ferner betrifft die Erfindung ein System mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einem bahnförmiges Ausgangsmaterial. Außerdem betrifft die Erfindung ein mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einem System hergestelltes Verpackungserzeugnis.The present invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material. Furthermore, the invention relates to a system with a device according to the invention and a web-shaped starting material. The invention also relates to a packaging product produced by means of a device or a system according to the invention.
Gattungsgemäße Verpackungserzeugnisse sind flexibel und stoßdämpfend und werden dazu eingesetzt, in Transportkisten oder -Kartons eingefüllt zu werden, um Transportgegenstände zu schützen. Ein Verpackungserzeugnis kann demnach auch als stoßdämpfendes Füllmaterialerzeugnis bezeichnet werden. Ein dreidimensionales Verpackungserzeugnis entsteht dadurch, dass ein zweidimensionales Ausgangsmaterial auf eine vorbestimmte Weise umgeformt wird, um das dreidimensionale Verpackungserzeugnis unbegrenzt wiederholbar herzustellen.Generic packaging products are flexible and shock absorbing and are used to be placed in shipping crates or cartons to protect items in transit. A packaging product can therefore also be referred to as a shock-absorbing filling material product. A three-dimensional packaging product is formed by deforming a two-dimensional starting material in a predetermined manner to produce the three-dimensional packaging product indefinitely.
Für das bahnförmige Ausgangsmaterial wird insbesondere Papiermaterial verwendet. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Das bahnförmige Ausgangsmaterial - das auch als Verpackungsmaterialbahn bezeichnet werden kann - kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder 100 % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g, und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.Paper material, in particular, is used for the starting material in web form. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible. The starting material in web form—which can also be referred to as packaging material web—can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients. Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers. For example, paper materials containing 70% to 100% waste paper are used. The recycled paper within the meaning of this invention can be paper material which can have a tensile strength index in the machine direction of at most 90 Nm/g, preferably a tensile strength of 15 Nm/g to 60 Nm/g, and a tensile strength index in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g. A standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance. A material in this sense is recycled paper with a burst index of at most 3.0 kPa*m^2/g, preferably with a burst index of 0.8 kPa*m^2/g to 2.5 kPa*m^2/g. The DIN EN ISO 2758 standard is used to determine the bursting index. Furthermore, the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g/m2 to a maximum of 140 g/m2. The starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
Ein Beispiel für ein gattungsgemäßes Verpackungserzeugnis ist in
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist aus
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die in der Umformstation angebrachte weitere Fördereinrichtung aus
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben darüber hinaus erkannt, dass ein Bedürfnis für kleine, d.h. in ihrer Breitendimension quer zur Längserstreckung reduzierte, Verpackungserzeugnisse besteht, weil diese leichter in engen auszupolsternden Volumina in Verpackungskartons oder -Taschen integrierbar sind. In der Vergangenheit wurden stets Verpackungserzeugnisse der gattungsgemäßen Form mit einem wellenförmigen, sich in Längsrichtung erstreckenden Prägeabschnitt und seitlichen symmetrisch anschließenden, schlauchförmigen Knautsch-Hohlräumen, die durch einstückiges Umformen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials hergestellt wurden, zu einer recht einheitlichen Größe hergestellt, wobei die Zwänge des Ausgangsmaterials sowie der zur Herstellung vorgesehenen Vorrichtungen eine Breite von weniger als 15 cm nicht zugelassen haben. Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es nun gelungen, Vorrichtungen zu schaffen, mit denen Verpackungserzeugnisse der oben genannten Struktur mit einer Breite von weniger als 15 cm herstellbar sind. Darüber hinaus ist es gelungen die Dimensionierung der Vorrichtung gegenüber bisherigen Vorrichtungen deutlich zu reduzieren.The inventors of the present invention have also recognized that there is a need for small packaging products, i.e. packaging products that are reduced in their width dimension transversely to the longitudinal extent, because these can be integrated more easily in narrow volumes to be padded in packaging cartons or bags. In the past, packaging products of the generic form with a corrugated, longitudinally extending embossing section and laterally symmetrically adjoining, tubular crumple cavities, which were produced by integrally forming a web-shaped starting material, were always produced to a fairly uniform size, with the constraints of the starting material as well as the devices provided for the production did not allow a width of less than 15 cm. The inventors of the present invention have now succeeded in creating devices with which packaging products of the above-mentioned structure can be produced with a width of less than 15 cm. In addition, it has been possible to significantly reduce the dimensions of the device compared to previous devices.
Insbesondere wegen dem komplizierten Aufbau mit zwei Prägezonen sowie zwei entgegengesetzt zueinander schwenkbaren Deckeln von Vorformstation und Prägestation lässt sich die Vorrichtung aus
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, insbesondere eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial dahingehend zu verbessern, dass sie das Einfädeln von Ausgangsmaterial in die Umformstation und die Staubeseitigung vereinfacht, ein zuverlässiges Einziehen der Materialbahn ermöglicht ist und/oder die Vorrichtung bauraumoptimiert ist.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to improve a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material in such a way that it simplifies the threading of starting material into the forming station and the elimination of jams, a reliable Feeding of the web is made possible and / or the device is space-optimized.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred developments are specified in the dependent claims.
Danach ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses, wie eines Polsterproduktes, aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, insbesondere aus Papier vorgesehen. Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Ausgangsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder 100 % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g, und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.Accordingly, a device is provided for producing a three-dimensional packaging product, such as a cushioning product, from a web-shaped starting material, such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper. The production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible. The web of starting material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients. Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers. For example, paper materials containing 70% to 100% waste paper are used. The recycled paper within the meaning of this invention can be paper material which can have a tensile strength index in the machine direction of at most 90 Nm/g, preferably a tensile strength of 15 Nm/g to 60 Nm/g, and a tensile strength index in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g. A standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance. A material in this sense is recycled paper with a burst index of at most 3.0 kPa*m^2/g, preferably with a burst index of 0.8 kPa*m^2/g to 2.5 kPa*m^2/g. The DIN EN ISO 2758 standard is used to determine the bursting index. Furthermore, the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g/m2 to a maximum of 140 g/m2. The starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
Die Vorrichtung kann grundsätzlich so bemessen und dazu ausgelegt sein, dass sie miniaturisiert ist, d. h. deutlich kleiner bemessen ist als entsprechende Vorrichtungen aus dem Stand der Technik und/oder dazu in der Lage ist, deutlich kleinere Verpackungserzeugnisse zu erzeugen. Damit kann der Bedarf nach kleinen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden. Zum anderen werden erfindungsgemäße Vorrichtungen der Forderung nach immer kleiner werdenden zur Verfügung stehenden Abstellflächen für derartige Verpackungserzeugnisbereitstellungsvorrichtungen gerecht. Beispielsweise wurde als Daumenregel für die Gesamtabmessung gattungsgemäßer Vorrichtungen gefordert, dass diese die Außenabmessung einer Standard-Industriepalette nicht übersteigen dürfen. Beispielsweise weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen eine Gesamtabmessung von weniger als 650 mm Länge in Fördereinrichtung, von weniger als 450 mm Breite quer zur Fördereinrichtung und von weniger als 300 mm Höhe quer zur Förder- und Breitenrichtung auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgelegt sein, kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse bzw.-Polster zu erzeugen. Derartige kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse können eine Länge in Fördereinrichtung von weniger als 30 mm, eine Breite von weniger als 120 mm, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 mm, und eine Höhe von weniger als 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm, aufweisen.In principle, the device can be dimensioned and designed in such a way that it is miniaturized, ie dimensioned significantly smaller than corresponding devices from the prior art and/or is able to produce significantly smaller packaging products. This can satisfy the demand for small packaging products. On the other hand, inventive appropriate devices meet the demand for ever smaller available storage areas for such packaging product provision devices. For example, as a rule of thumb for the overall dimensions of generic devices, it was required that these should not exceed the external dimensions of a standard industrial pallet. For example, devices according to the invention have an overall dimension of less than 650 mm in length in the conveying device, less than 450 mm wide transversely to the conveying device and less than 300 mm high transversely to the conveying and width direction. The device according to the invention can be designed to produce small or miniature packaging products or cushions. Such small or miniature packaging products can have a length in the conveyor of less than 30 mm, a width of less than 120 mm, in particular in the range of 80 to 90 mm, and a height of less than 40 mm, in particular in the range of 20 to 30 mm.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, wobei eine Begrenzungswandung des Konvergenzkanals zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird, wobei die Umformstation eine Fördereinrichtungen zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat aufweist. Die Fördereinrichtungen weist wenigstens ein an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagertes Antriebsmittel auf, das in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich ist. Sofern zuvor und nachfolgend eine Bewegung, eine Erstreckung oder eine Richtung als „quer“ zu einer Referenzrichtung, hier der Förderrichtung, angegeben ist, ist darunter insbesondere zu verstehen, dass die entsprechende Bewegung, Erstreckung oder Richtung nicht parallel zu der Referenzrichtung verläuft, sondern schräg, insbesondere in einem Winkel von wenigstens 10°, 20°, 30°, 40%, 50°, 60°, 70° oder 80°, vorzugsweise orthogonal, zu der Referenzrichtung verläuft. Beispielsweise ist unter der zuvor beschriebenen Beweglichkeit des Antriebsmittels quer zur Förderrichtung zu verstehen, dass dieses nicht parallel zur Förderrichtung beweglich ist, sondern beispielsweise orthogonal zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich ist.A first aspect of the invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material. The device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, with a boundary wall of the convergence channel being adjustable, in particular pivotable, between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access is released into the convergence channel, wherein the forming station has a conveyor device for removing the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station. The conveying devices have at least one drive means which is rotatably mounted on the adjustable boundary wall and which, in the operating position of the adjustable boundary wall, can be moved transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material. If a movement, an extension or a direction is indicated above and below as “transverse” to a reference direction, here the conveying direction, this means in particular that the corresponding movement, extension or direction does not run parallel to the reference direction, but at an angle , in particular at an angle of at least 10°, 20°, 30°, 40%, 50°, 60°, 70° or 80°, preferably orthogonally, to the reference direction. For example, the above-described mobility of the drive means transversely to the conveying direction means that it is not movable parallel to the conveying direction, but is movable, for example, orthogonally to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
Durch das Anbringen des drehbar gelagerten Antriebsmittels an der verstellbaren Begrenzungswandung kann das wenigstens eine Antriebsmittel in der Freigabestellung mit der Begrenzungswandung von dem Konvergenzkanal wegbewegt werden, was sowohl die Staubeseitigung als auch das Einfädeln von bahnförmigen Ausgangsmaterial in die Vorrichtung erleichtert. Bei dem Versuch drehbare Antriebsmittel an verstellbare Begrenzungswandung herkömmlicher Vorrichtungen anzubringen hat sich jedoch herausgestellt, dass vermehrt Materialstau auftritt und/oder die Zuverlässigkeit, mit der die Materialbahn eingezogen wird, sinkt. Ohne an eine Erklärung gebunden zu sein scheint dies daran zu liegen, dass die verstellbare, insbesondere bewegliche, Lagerung der Begrenzungswandung bei gattungsgemäßen Vorrichtungen aus Kosten- und Bauraumeffizienzgründen ein zu großes Spiel aufweisen, sodass das bewegliche Antriebsmittel bereits nach einmaligem Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung aus der Betriebsstellung in die Freigabestellung und aus der Freigabestellung wieder zurück in die Betriebsstellung nicht mehr an der gleichen Position ist wie zuvor. Dadurch scheint die Zuverlässigkeit des Einzugs beeinträchtigt zu werden. Versuche, die Zuverlässigkeit des Einzugs durch eine Vergrößerung der im Betriebszustand zwischen Ausgangsmaterial und Antriebsmittel wirkenden Kraft (Kraftübertragungskontakt) zu erhöhen, führten zu einem erhöhten Vorkommen von Materialstau. Eine Verkleinerung der im Kraftübertragungskontakt wirkenden Kraft führte zu einer wiederum zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Einzugs. Die Auswahl einer verstellbaren Lagerung des Deckels mit kleinerem Spiel hat sich als unwirtschaftlich und nachteilhaft für das Gewicht der Vorrichtung erwiesen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die das Problem verursachende Tatsache, nämlich die Verstellbarkeit, insbesondere Beweglichkeit, der Begrenzungswandung mit dem Antriebsmittel zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung, durch eine zusätzliche Beweglichkeit, nämlich der Beweglichkeit des Antriebsmittels in der Betriebsstellung, ausgeglichen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass das Antriebsmittel dadurch in der Betriebsstellung eine Art schwimmende Lagerung aufweist, die überraschenderweise sowohl Fehlpositionierungen auf Grund von Spiel in der verstellbaren Lagerung der Begrenzungswandung als auch Schwankungen des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung derart ausgleichen kann, dass das Risiko von Materialstau reduziert und die Zuverlässigkeit des Einzugs erhöht ist.By attaching the rotatably mounted drive means to the adjustable boundary wall, the at least one drive means can be moved away from the convergence channel in the release position with the boundary wall, which facilitates both the elimination of jams and the threading of web-shaped starting material into the device. However, when attempting to attach rotatable drive means to adjustable boundary walls of conventional devices, it has been found that material jams occur more frequently and/or the reliability with which the material web is drawn in decreases. Without being bound to an explanation, this seems to be due to the fact that the adjustable, in particular movable, mounting of the boundary wall in generic devices has too much play for reasons of cost and space efficiency, so that the movable drive means after the adjustable boundary wall has been moved only once operating position to the release position and from the release position back to the operating position is no longer in the same position as before. This seems to affect the reliability of the feeder. Attempts to increase the reliability of the threading by increasing the force (force transmission contact) acting between the starting material and the driving means during operation have led to an increased incidence of material jamming. A reduction in the force acting in the power transmission contact led to a deterioration in the reliability of the feed. Choosing an adjustable bearing for the lid with less clearance has proven to be uneconomical and detrimental to the weight of the device. Surprisingly, it has been found that the fact causing the problem, namely the adjustability, in particular mobility, of the boundary wall with the drive means between the operating position and the release position can be compensated for by additional mobility, namely the mobility of the drive means in the operating position. It has been shown that the drive means has a kind of floating bearing in the operating position, which surprisingly can compensate for both incorrect positioning due to play in the adjustable bearing of the boundary wall and fluctuations in the web-shaped starting material in the direction of the starting material thickness in such a way that the risk of material jamming is reduced and the reliability of the feed is increased.
Vorzugsweise ist die verstellbare Begrenzungswandung trapezförmig ausgebildet. Insbesondere verjüngt sich die verstellbare Begrenzungswandung in Förderrichtung insbesondere trapezförmig. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der verstellbaren Begrenzungswandung um eine Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Gravitationsrichtung nach oben begrenzt. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass die Gewichtskraft der verstellbaren Begrenzungswandung zur Verstärkung einer zwischen dem Ausgangsmaterial und dem drehbar gelagerten Antriebsmittel im Kraftübertragungskontakt wirkenden Kraft genutzt wird. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial erhöht werden. Insbesondere ist die Begrenzungswandung zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung schwenkbar, insbesondere über eine sich quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung, erstreckende Schwenkachse schwenkbar.The adjustable boundary wall is preferably of trapezoidal design. in particular the adjustable boundary wall tapers in the conveying direction, in particular in a trapezoidal manner. The adjustable boundary wall is particularly preferably a boundary wall which upwardly bounds the convergence channel in the direction of gravity. In this way it can be ensured in particular that the weight of the adjustable boundary wall is used to reinforce a force acting between the starting material and the rotatably mounted drive means in the force transmission contact. As a result, the reliability of feeding in the starting material can be increased. In particular, the boundary wall can be pivoted between the operating position and the release position, in particular pivotable via a pivot axis extending transversely to the conveying direction, in particular in the width direction of the starting material.
Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Dies kann beispielsweise durch das zuvor und nachfolgend beschriebene Querkomprimieren erreicht werden. Besonders bevorzugt ist dem Querkomprimieren noch ein Befestigen von beim Querkomprimieren eingeschlagenen oder eingerollten Längsstreifen nachgelagert. Hierzu weist die Vorrichtung insbesondere eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf.The production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. This can be achieved, for example, by the transverse compression described above and below. The transverse compression is particularly preferably followed by a fastening of longitudinal strips folded in or rolled up during the transverse compression. For this purpose, the device has, in particular, an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station in the conveying direction.
Unter der Förderrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial im Betrieb von dem Ausgangsmaterialvorrat, wie einer Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporellostapel, abgezogen und durch die Vorrichtung gefördert wird. Diese Richtung kann auch als Ausgangsmateriallängsrichtung bezeichnet werden.The conveying direction is to be understood in particular as the direction in which the starting material is withdrawn during operation from the starting material supply, such as a starting material roll, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, and conveyed through the device. This direction can also be referred to as the longitudinal direction of the starting material.
Unter der Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial sich zwischen Längsrändern des bahnförmigen Ausgangsmaterials erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die Längsränder in Förderrichtung. Insbesondere ist die Ausgangsmaterialbreitenrichtung die Richtung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern durch die Umformstation querkomprimiert wird.The width direction of the starting material is to be understood in particular as the direction in which the starting material extends between longitudinal edges of the web-shaped starting material. In particular, the longitudinal edges extend in the conveying direction. In particular, the starting material width direction is the direction in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through the forming station.
Unter einem bahnförmigen Ausgangsmaterial ist insbesondere ein Ausgangsmaterial zu verstehen, das sich insbesondere flächig entlang der Ausgangsmateriallängsrichtung (Förderrichtung) und der Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckt. Insbesondere orthogonal zu einer durch die Ausgangsmateriallängsrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung definierten Fläche erstreckt sich das bahnförmige Ausgangsmaterial in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Insbesondere ist die Erstreckung, insbesondere Stärke bzw. Dicke, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung deutlich kleiner als die Erstreckung, insbesondere Breite, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Unter deutlich kleiner ist insbesondere eine Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von maximal 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% oder 0,5 % der Erstreckung des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen.A web-like starting material is to be understood in particular as a starting material which extends in particular over a surface area along the longitudinal direction (conveying direction) of the starting material and the width direction of the starting material. In particular, orthogonally to an area defined by the longitudinal direction of the starting material and the direction of the width of the starting material, the web-shaped starting material extends in a starting material thickness direction. In particular, the extension, in particular strength or thickness, of the web-shaped starting material in the starting material thickness direction is significantly smaller than the extension, in particular width, of the web-shaped starting material in the starting material width direction. Significantly smaller is to be understood in particular as meaning an extent in the direction of the thickness of the starting material of at most 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% or 0.5% of the extent of the starting material in the direction of the width of the starting material.
Insbesondere definieren die Ausgangsmateriallängsrichtung, die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein Koordinatensystem mit drei jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Richtungen, auch bekannt als kartesisches Koordinatensystem. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen das Ausgangsmaterial umgelenkt wird, wandert das Koordinatensystem mit dem Ausgangsmaterial mit. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial in einer Ausführungsform in Horizontalrichtung von dem Ausgangsmaterialvorrat zu der Vorrichtung gefördert werden. An der Vorrichtung kann das Ausgangsmaterial dann in eine Horizontalrichtung umgelenkt werden, in der es die Vorrichtung durchläuft. In diesem Fall entsprechen vor dem Eintritt in die Umformstation die Förderrichtung einer Vertikalrichtung und die Ausgangsmaterialstärken- und Breitenrichtung jeweils Horizontalrichtungen. Innerhalb der Vorrichtung entsprechen dann die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils einer Horizontalrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung.In particular, the longitudinal direction of the starting material, the direction of width of the starting material and the direction of thickness of the starting material define a coordinate system with three mutually orthogonal directions, also known as a Cartesian coordinate system. In particular in embodiments in which the starting material is deflected, the coordinate system migrates with the starting material. For example, in one embodiment, the feedstock may be conveyed horizontally from the feedstock supply to the apparatus. At the device, the starting material can then be deflected in a horizontal direction in which it runs through the device. In this case, prior to entry into the forming station, the conveying direction corresponds to a vertical direction and the starting material thickness and width directions each correspond to horizontal directions. Within the device, the conveying direction and the starting material width direction each correspond to a horizontal direction and the starting material thickness direction to a vertical direction.
Angaben zu Merkmalen der Vorrichtung und ihrer Komponenten, wie der Umformstation, die in Bezug auf die Förderrichtung, Ausgangsmaterialstärkenrichtung und/oder Ausgangsmaterialbreitenrichtung gemacht werden, beziehen sich daher stets auf das Koordinatensystem, wie es auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Komponente oder eines Abschnitts der Komponente ausgerichtet ist.Information on features of the device and its components, such as the forming station, which is made in relation to the conveying direction, starting material thickness direction and/or starting material width direction, therefore always refers to the coordinate system as it is aligned with the height of the corresponding component or a section of the component in the conveying direction .
Da die Richtungen, in die sich das Ausgangsmaterial der Breite und Stärke nach erstreckt während und nach dem Querkomprimieren ändern und teilweise überschneiden können wird das mitwandernde Koordinatensystem in dem Zustand des Ausgangsmaterials vor dessen Querkomprimierung, insbesondere in dem Ausgangsmaterialvorrat, zwischen Ausgangsmaterialvorrat und Vorrichtung oder unmittelbar vor der ersten Querkomprimierung, bestimmt. Insbesondere wird das Koordinatensystem beim Eintritt in die Umformstation bestimmt. Bei einem Beispiel, bei dem das Ausgangsmaterial horizontal in die Vorrichtung eintritt, entsprechen die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Horizontalrichtungen und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Sofern bei diesem Beispiel das Ausgangsmaterial anschließend in die Vertikalrichtung umgelenkt würde, würde das Koordinatensystem entsprechend mit dem Ausgangsmaterial bzw. dem querkomprimierten Material mitwandern, sodass anschließend die Ausgangsmaterialstärkenrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils zueinander orthogonalen Horizontalrichtungen und die Förderrichtung einer Vertikalrichtung entsprechen würden.Since the directions in which the stock material extends in terms of width and thickness change and can partially overlap during and after transverse compression, the co-migrating coordinate system in the state of the stock material before its transverse compression, particularly in the stock material supply, between the stock material supply and the apparatus or immediately before the first lateral compression. In particular, the coordinate sys tem when entering the forming station. In an example where the raw material enters the apparatus horizontally, the conveyance direction and the raw material width direction correspond to horizontal directions orthogonal to each other, respectively, and the raw material thickness direction correspond to a vertical direction. If, in this example, the starting material were then deflected in the vertical direction, the coordinate system would move along with the starting material or the transversely compressed material, so that the starting material thickness direction and the starting material width direction would then correspond to mutually orthogonal horizontal directions and the conveying direction would correspond to a vertical direction.
Insbesondere innerhalb der Umformstation kann die Ausgangsmaterialbreitenrichtung alternativ als Konvergenzrichtung bezeichnet werden. Die Konvergenzrichtung verläuft insbesondere orthogonal zu der Förderrichtung und beschreibt die Richtung in der die Erstreckung des Konvergenzkanals in Förderrichtung abnimmt, insbesondere auf Grund des sich in Förderrichtung verjüngenden Kanals abnimmt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgangsmaterialstärkenrichtung insbesondere innerhalb der Umformstation als Normalenrichtung bezeichnet werden. Die Normalenrichtung ist die Richtung, die eine Normale zu einer durch die Förderrichtung und die Konvergenzrichtung definierte Ebene beschreibt. Es sei klar, dass sämtliche zuvor und nachfolgend über die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung gemachten Angaben innerhalb der Vorrichtung, insbesondere Umformstation, auch anhand der Konvergenzrichtung und der Normalenrichtung gemacht werden können.In particular, within the forming station, the starting material width direction can alternatively be referred to as the convergence direction. The convergence direction runs in particular orthogonally to the conveying direction and describes the direction in which the extent of the convergence channel decreases in the conveying direction, in particular due to the channel tapering in the conveying direction. Alternatively or additionally, the starting material thickness direction can be referred to as the normal direction, in particular within the forming station. The normal direction is the direction that describes a normal to a plane defined by the conveying direction and the direction of convergence. It should be clear that all information given above and below about the starting material width direction and the starting material thickness direction within the device, in particular the forming station, can also be made using the convergence direction and the normal direction.
Unter dem Konvergenzkanal ist insbesondere ein sich in Förderrichtung verjüngender Kanal zu verstehen. Insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere ist der Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung wenigstens von einer Seite durch wenigstens eine, Begrenzungswandung begrenzt. Insbesondere ist die wenigstens eine Begrenzungswandung trichterförmig ausgebildet und/oder verjüngt sich insbesondere in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere erstreckt sich die wenigstens eine Begrenzungswandung insbesondere im Betriebszustand flächig in Förderrichtung und Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Begrenzungswandung als verstellbare Begrenzungswandung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder als schwenkbare Begrenzungswandung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet.The convergence channel is to be understood in particular as a channel that tapers in the conveying direction. In particular, the convergence channel tapers in a funnel shape in the conveying direction. In particular, the convergence channel is delimited at least on one side in the direction of the thickness of the starting material by at least one delimiting wall. In particular, the at least one boundary wall is designed in a funnel shape and/or tapers in a funnel shape, in particular in the conveying direction. In particular, the at least one boundary wall extends flatly in the conveying direction and in the direction of the thickness of the starting material, particularly in the operating state. The at least one boundary wall is preferably designed as an adjustable boundary wall according to the first aspect of the invention and/or as a pivotable boundary wall according to the second aspect of the invention.
Insbesondere weist die wenigstens eine Begrenzungswandung zwei sich insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander erstreckende, Begrenzungswandungen auf. Insbesondere sind beide Begrenzungswandungen trapezförmig ausgebildet und/oder verjüngen sich in Förderrichtung trapezförmig. Insbesondere wird der Konvergenzkanal insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beidseitig durch die zwei Begrenzungswandungen begrenzt. Vorzugsweise ist eine der zwei Begrenzungswandungen als verstellbare Begrenzungswandung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder als schwenkbare Begrenzungswandung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Die zweite Begrenzungswandung ist vorzugsweise als Führungswandung ausgebildet. Unter eine Führungswandung ist insbesondere eine Begrenzungswandung zu verstehen, an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird, insbesondere sich während der Querkomprimierung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abstützt. Besonders bevorzugt ist die Führungswandung als Montageplatte ausgebildet, an deren dem Konvergenzkanal zugewandte Führungsseite in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist. Die verstellbare Begrenzungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Deckel bezeichnet. Die Führungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Boden bezeichnet. Es sei jedoch klar, dass diese Begriffe (Deckel und Boden) lediglich der vereinfachten Lesbarkeit dienen und keinerlei zwingenden Einschränkungen mit sich bringen sollen.In particular, the at least one boundary wall has two boundary walls which lie opposite one another, in particular in the operating state in the direction of the thickness of the starting material, and in particular extend parallel to one another. In particular, both boundary walls are trapezoidal and/or taper in a trapezoidal manner in the conveying direction. In particular, the convergence channel is bounded on both sides by the two boundary walls, particularly in the operating state in the direction of the thickness of the starting material. One of the two boundary walls is preferably designed as an adjustable boundary wall according to the first aspect of the invention and/or as a pivotable boundary wall according to the second aspect of the invention. The second boundary wall is preferably designed as a guide wall. A guide wall is to be understood in particular as a boundary wall on which the starting material entering the forming station is guided, in particular supported during transverse compression in the direction of the thickness of the starting material. The guide wall is particularly preferably designed as a mounting plate, on whose guide side facing the convergence channel starting material entering the forming station is guided and on which at least one drive means of the conveyor device is rotatably mounted and a motor driving the at least one drive means is fastened. In the following, the adjustable boundary wall is also referred to as the cover for easier readability. In the following, the guide wall is also referred to as the bottom for easier legibility. However, it is clear that these terms (lid and base) are only intended to simplify readability and should not entail any mandatory restrictions.
Alternativ oder zusätzlich weist die Umformstation wenigstens zwei Seitenwandung auf, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen. Insbesondere weist die wenigstens eine Seitenwandung zwei Seitenwandungen auf, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen. Insbesondere begrenzen die zwei Seitenwandungen den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beidseitig. Insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal durch das aufeinander zu Laufen der Seitenwandungen in Förderrichtung, sodass die Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung am förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation größer, insbesondere wenigstens 100 %, 150%, 200% oder 300% größer, ist als am förderrichtungsabwärtigen Ende der Umformstation.Alternatively or additionally, the forming station has at least two side walls that delimit the convergence channel in the width direction of the starting material. In particular, the at least one side wall has two side walls that converge in the conveying direction. In particular, the two side walls delimit the convergence channel on both sides in the starting material width direction. In particular, the convergence channel tapers due to the side walls running towards one another in the conveying direction, so that the extent of the convergence channel in the width direction of the starting material is greater at the upstream end of the forming station in the conveying direction, in particular at least 100%, 150%, 200% or 300% larger than at the downstream end of the conveying direction forming station.
Vorzugsweise weist die Umformstation einen Ausgangsmaterialeingang auf, über die das Ausgangsmaterial in die Umformstation einziehbar ist, und einen Ausgangsmaterialausgang, über die das querkomprimierte Ausgangsmaterial aus der Umformstation abführbar ist. Insbesondere ist die Umformstation zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang durch eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Begrenzungswandungen und/oder Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung und/oder in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere begrenzen die wenigstens zwei Seitenwandungen zusammen mit den trapezförmigen Begrenzungswandungen den Konvergenzkanal in der Betriebsstellung zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang umfänglich. Vorzugsweise begrenzen die Seitenwandungen, die verstellbare Begrenzungswandung und/oder die Führungswandung den Konvergenzkanal bis zum Kanalausgang. Vorzugsweise ist der Kanalausgang maximal 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm oder 5 mm von einer Präge- und/oder Perforationszone einer in Förderrichtung an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation beabstandet. Dadurch kann insbesondere das querkomprimierte Ausgangsmaterial bis zur Präge- und/oder Perforationszone gerade gehalten werden, was insbesondere das Einreißen von seitlich eingeschlagenen Längsrandstreifen und somit das Entstehen von Abrissen und Papierstau verhindert.The forming station preferably has a starting material inlet, via which the starting material can be drawn into the forming station, and a starting material outlet via which the transversely compressed starting material can be removed from the forming station. In particular, the forming station is delimited between the starting material input and the starting material output by one or more of the boundary walls and/or side walls described above in the direction of the width of the starting material and/or in the direction of the thickness of the starting material. In particular, the at least two side walls, together with the trapezoidal boundary walls, delimit the circumference of the convergence channel in the operating position between the starting material inlet and the starting material outlet. The side walls, the adjustable boundary wall and/or the guide wall preferably delimit the convergence channel up to the channel outlet. The channel outlet is preferably at a maximum distance of 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm or 5 mm from an embossing and/or perforation zone of an embossing and/or perforation station following the forming station in the conveying direction . As a result, in particular the transversely compressed starting material can be kept straight up to the embossing and/or perforation zone, which in particular prevents the tearing of laterally folded longitudinal edge strips and thus the occurrence of tears and paper jams.
Wie zuvor und nachfolgend beschrieben wird das Ausgangsmaterial beim Durchfahren des Konvergenzkanals vorzugsweise querkomprimiert. Vorzugsweise ist unter Querkomprimieren ein Einschlagen oder Einrollen von Längsrandstreifen der Ausgangsmaterialbahn zu verstehen, insbesondere um an in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegende Knautsch-Hohlräume zu bilden.As described above and below, the starting material is preferably transversely compressed when passing through the convergence channel. Transverse compression is preferably understood to mean folding or rolling in longitudinal edge strips of the web of starting material, in particular in order to form crumple cavities on the outside in the width direction of the starting material.
Hierzu wird das Ausgangsmaterial in der Betriebsstellung vorzugsweise über eine Begrenzungswandung, insbesondere eine der zuvor beschriebenen trapezförmigen Begrenzungswandungen, aufgenommen und geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abgestützt. Vorzugsweise ist diese Begrenzungswandung die zuvor beschriebene Führungswandung, besonders bevorzugt Montageplatte. Vorzugsweise stoßen beim weiteren Hindurchfördern des Ausgangsmaterials in Förderrichtung durch den Konvergenzkanal die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegenden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen an und werden durch diese in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt, insbesondere eingeschlagen. Durch die in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen werden die Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern durch den Konvergenzkanal weiter in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt bis sie vorzugsweise an Umschlagwangen übergeben werden, an denen die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Einrollen dadurch erfolgen, dass die Längsrandstreifen an eine weitere Begrenzungswandung, insbesondere die zweite zuvor beschriebene trapezförmige Begrenzungswandung, stoßen, an der die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden.For this purpose, the starting material is preferably picked up and guided in the operating position via a boundary wall, in particular one of the trapezoidal boundary walls described above, in particular supported in the direction of the thickness of the starting material. This boundary wall is preferably the previously described guide wall, particularly preferably a mounting plate. When the starting material is conveyed further through the convergence channel in the conveying direction, the longitudinal edge strips of the starting material on the outside in the starting material width direction preferably abut the side walls and are deflected by them in the starting material thickness direction, in particular folded in. Due to the side walls running towards one another in the conveying direction, the longitudinal edge strips are deflected further in the direction of the thickness of the starting material as they are conveyed further through the convergence channel until they are preferably transferred to folding cheeks, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material. Alternatively or additionally, the rolling can take place in that the longitudinal edge strips butt against a further boundary wall, in particular the second trapezoidal boundary wall described above, at which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
Vorzugsweise bildet die die Längsrandstreifen zurücklenkende Begrenzungswandung und/oder die die Umschlagwangen tragende Begrenzungswandung die zuvor beschriebene verstellbare Begrenzungswandung. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Freigabestellung wird der zuvor durch die verstellbare Begrenzungswandung abgedeckte Bereich des Konvergenzkanals freigegeben, sodass ein Eingriff in den Konvergenzkanal ermöglicht ist.Preferably, the boundary wall that guides back the longitudinal edge strips and/or the boundary wall that carries the fold-over cheeks forms the adjustable boundary wall described above. When the adjustable boundary wall is moved into the release position, the area of the convergence channel previously covered by the adjustable boundary wall is released, so that intervention in the convergence channel is made possible.
Alternativ oder zusätzlich kann unter Querkomprimieren auch ein einfaches Stauchen, insbesondere ziehharmonikaartiges Stauchen, des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen sein.Alternatively or additionally, transverse compression can also be understood as simple compression, in particular accordion-like compression, of the starting material in the direction of the width of the starting material.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Antriebsmittel in der Betriebsstellung relativ zur verstellbaren Begrenzungswandung beweglich. Dies kann beispielsweise durch eine translatorische Lagerung des drehbar gelagerten Antriebsmittels quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die translatorische Lagerung als Federlagerung ausgebildet. Dafür weist die translatorische Lagerung vorzugsweise eine Feder, insbesondere Druckfeder und/oder Spiralfeder, auf. Die Feder ist vorzugsweise quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, komprimierbar und/oder dehnbar. Insbesondere ist die Feder quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, zwischen zwei Stützstellen angeordnet. Insbesondere ist die Feder zwischen den Stützstellen durch eine Federführung geführt. Im Falle einer Spiralfeder kann die Federführung ein Führungsstab sein, der die Spiralfeder innenseitig führt. Eine Stützstelle kann durch die verstellbare Begrenzungswandung selbst ausgebildet sein oder durch einen Steg der translatorischen Lagerung, beispielsweise eines U-förmigen Lagers. Die andere Stützstelle kann eine das wenigstens eine Drehmittel tragende Welle, insbesondere Radwelle, sein.The at least one drive means can preferably be moved in the operating position relative to the adjustable boundary wall. This can be ensured, for example, by a translational mounting of the rotatably mounted drive means transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material. The translatory bearing is preferably designed as a spring bearing. For this purpose, the translational bearing preferably has a spring, in particular a compression spring and/or spiral spring. The spring is preferably compressible and/or stretchable transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material. In particular, the spring is arranged transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, between two support points. In particular, the spring is guided between the support points by a spring guide. In the case of a spiral spring, the spring guide can be a guide rod which guides the spiral spring on the inside. A support point can be formed by the adjustable boundary wall itself or by a web of the translatory bearing, for example a U-shaped bearing. The other support point can be a shaft, in particular a wheel shaft, carrying the at least one means of rotation.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel wenigstens zwei Antriebsmittel auf, die beide quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich, insbesondere über die zuvor beschriebene Lagerung oder Federlagerung, zur verstellbaren Begrenzungswandung gelagert sind. Besonders bevorzugt sind die zwei Antriebsmittel über eine gemeinsame Drehwelle miteinander gekoppelt. Vorzugsweise sind die zwei Antriebsmittel entlang der Drehwelle in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist jeweils eine Feder, insbesondere eine Druckfeder und/oder Spiralfeder, an einem dem jeweiligen Antriebsmittel zugewandten Ende der Drehwelle befestigt, insbesondere abgestützt. Dabei bildet die Drehwelle insbesondere eine der zuvor beschriebenen Stützstellen. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass in Ausgangsmaterialbreitenrichtung schwankende Stärken des Ausgangsmaterials durch individuelle Ausgleichsbewegungen der einzelnen Antriebsmittel kompensiert werden. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Feder in der Betriebsstellung zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel und der verstellbaren Begrenzungswandung vorgespannt, insbesondere komprimiert oder gestreckt.In a preferred embodiment, the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall has at least two drive means, both of which are transverse to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction, are movably mounted, in particular via the above-described mounting or spring mounting, to the adjustable boundary wall. The two drive means are particularly preferably coupled to one another via a common rotary shaft. Preferably, the two driving means are spaced from each other along the rotary shaft in the stock width direction. A spring, in particular a compression spring and/or spiral spring, is preferably fastened, in particular supported, on an end of the rotary shaft which faces the respective drive means. In this case, the rotary shaft forms in particular one of the support points described above. In this way, it can be ensured in particular that thicknesses of the starting material that vary in the width direction of the starting material are compensated for by individual compensating movements of the individual drive means. In the operating position, the at least one spring is preferably prestressed, in particular compressed or stretched, between the at least one drive means and the adjustable boundary wall.
Insbesondere wird diese Vorspannung der wenigstens einen Feder durch eine Relativbewegung zwischen dem wenigstens eine Antriebsmittel und der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung bewirkt. Besonders bevorzugt wird die Relativbewegung zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel und der verstellbaren Begrenzungswandung durch das Versetzen der Begrenzungswandung in die Betriebsstellung bewirkt, insbesondere indem das wenigstens eine Antriebsmittel beim Auftreffen auf einen Widerstand, wie einem korrespondierendes Antriebsmittel oder eine Begrenzungswandung, entlang seiner Beweglichkeit quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, auf die verstellbare Begrenzungswandung zu ausweicht.In particular, this prestressing of the at least one spring is brought about by a relative movement between the at least one drive means and the boundary wall transversely to the conveying direction. The relative movement between the at least one drive means and the adjustable boundary wall is particularly preferably brought about by moving the boundary wall into the operating position, in particular by the at least one drive means moving transversely to the conveying direction when it encounters a resistance, such as a corresponding drive means or a boundary wall , in particular in the direction of the thickness of the starting material, deviates towards the adjustable boundary wall.
Alternativ oder zusätzlich weisen die Begrenzungswandung und das wenigstens eine Antriebsmittel zusätzlich zur Verstellbarkeit, insbesondere Schwenkbarkeit, zwischen der Betriebsstellung der Freigabestellung einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad innerhalb der Betriebsstellung auf, sind insbesondere innerhalb der Betriebsstellung zusätzlich rein translatorisch bewegbar. Besonders bevorzugt wird die zusätzliche Beweglichkeit in der Betriebsstellung über eine Kulissenführung der verstellbaren Begrenzungswandung realisiert. Insbesondere erlaubt die Kulissenführung eine Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, der Begrenzungswandung von der Freigabestellung die Betriebsstellung und umgekehrt und in der Betriebsstellung eine translatorische Bewegung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung.Alternatively or additionally, the boundary wall and the at least one drive means have a further degree of freedom of movement within the operating position in addition to the adjustability, in particular pivotability, between the operating position and the release position, and can also be moved purely translationally in particular within the operating position. The additional mobility in the operating position is particularly preferably realized via a link guide of the adjustable boundary wall. In particular, the link guide allows a movement, in particular a pivoting movement, of the boundary wall from the release position to the operating position and vice versa, and in the operating position a translational movement transverse to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
Vorzugsweise wird die Kulissenführung durch wenigstens einen Stift an einer Wandung der Umformstation und einer Kulissenaussparung an einer anderen Wandung der Umformstation gebildet. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Stift an dem Deckel, insbesondere an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung erstreckenden Abschnitt des Deckels, und/oder die Kulissenaussparung an dem Boden, insbesondere an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung erstreckenden Abschnitt des Bodens, angebracht oder umgekehrt. Vorzugsweise ist die Kulissenaussparung als Kurvenkulisse ausgebildet, insbesondere als eine U-förmige oder J-förmige Kulissenaussparung. Unter einer U-förmigen oder J-förmigen Kulissenaussparung ist beispielsweise eine Aussparung in einer Wandung zu verstehen, die sich zunächst in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beispielsweise in Gravitationsrichtung, anschließend in Förderrichtung und abschließend in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beispielsweise entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung, erstreckt.The link guide is preferably formed by at least one pin on one wall of the forming station and a link recess on another wall of the forming station. The at least one pin is preferably attached to the cover, in particular to a section of the cover extending in the direction of the thickness of the starting material, and/or the connecting link recess is attached to the base, in particular to a section of the base extending in the direction of the thickness of the starting material, or vice versa. The link cutout is preferably designed as a curved link, in particular as a U-shaped or J-shaped link cutout. A U-shaped or J-shaped link recess is to be understood, for example, as a recess in a wall that first extends in a starting material thickness direction, for example in the gravitational direction, then in the conveying direction and finally in the opposite starting material thickness direction, for example opposite to the gravitational direction.
Bei Ausführungsformen, bei denen der Deckel neben der Verstellbarkeit zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung auch innerhalb der Betriebsstellung beweglich ist, kann das wenigstens eine Antriebsmittel, abgesehen von dessen drehbarer Lagerung, unbeweglich gegenüber dem Deckel sein.In embodiments in which the cover can be moved not only between the operating position and the release position but also within the operating position, the at least one drive means can be immovable with respect to the cover, apart from its rotatable mounting.
Vorzugsweise weist die Umformstation eine Anpresseinrichtung auf, die das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung zur Bildung eines Kraftübertragungskontaktes zwischen Antriebsmittel und Ausgangsmaterial gegen das Ausgangsmaterial drängt. Bei Ausführungsformen, bei denen die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels in der Betriebsstellung über eine Federung, insbesondere Federlagerung, bewirkt wird, kann diese Federung gleichzeitig als Anpresseinrichtung fungieren. Bei Ausführungsformen, bei denen die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels in der Betriebsstellung über eine zusätzliche Beweglichkeit des Deckels innerhalb der Betriebsstellung realisiert wird, kann die Anpresseinrichtung beispielsweise über einen Antrieb realisiert werden, der das Antriebsmittel gegen das Ausgangsmaterial drückt.The forming station preferably has a pressing device which forces the at least one rotatably mounted drive means against the base material in the operating position of the adjustable boundary wall to form a force-transmitting contact between the drive means and the base material. In embodiments in which the mobility of the at least one drive means in the operating position is brought about by a spring system, in particular a spring bearing, this spring system can simultaneously function as a pressing device. In embodiments in which the mobility of the at least one drive means in the operating position is implemented via additional mobility of the cover within the operating position, the pressing device can be implemented, for example, via a drive that presses the drive means against the starting material.
Es sei klar, dass unter einer Anpresseinrichtung ein aktives Element, wie eine Feder oder ein Antrieb zu verstehen ist. Passive Elemente, wie beispielsweise ein verstellbarer Deckel, die lediglich Ihre Gewichtskraft auf das Antriebsmittel übertragen, sollen nicht als Anpresseinrichtung verstanden werden. Insbesondere bei der Miniaturisierung der Vorrichtung hat sich herausgestellt, dass das Eigengewicht von Komponenten, wie dem Deckel, nicht mehr ausreicht, um einen besonders zuverlässigen Kraftübertragungskontakt bereitzustellen. Insofern ist es insbesondere für miniaturisierte Vorrichtungen von Vorteil, eine Anpresseinrichtung einzusetzen. Nichtsdestotrotz hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens eine Antriebsmittel an einer den Konvergenzkanal in Gravitationsrichtung oben begrenzenden und/oder nach in Gravitationsrichtung oben verstellbaren Begrenzungswandung anzubringen, um die Gewichtskraft der Begrenzungswandung für den Kraftübertragungskontakt zu nutzen.It is clear that a pressing device is to be understood as an active element, such as a spring or a drive. Passive elements, such as an adjustable cover, which only transfer their weight to the drive means, should not be understood as a pressing device. In particular with the miniaturization of the device, it has been found that the dead weight of components, such as the cover, no longer sufficient to provide a particularly reliable power transmission contact. In this respect, it is particularly advantageous for miniaturized devices to use a pressing device. Nevertheless, it has proven to be advantageous for at least one drive means to be attached to a boundary wall that bounds the convergence channel at the top in the gravitational direction and/or can be adjusted upwards in the gravitational direction in order to use the weight of the boundary wall for the power transmission contact.
Vorzugsweise wird der Kraftübertragungskontakt durch eine von dem wenigstens einen Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkende Federkraft, insbesondere von wenigstens 50 Newton, 75 Newton, 100 Newton oder 125 Newton und/oder höchstens 175 Newton, 200 Newton, 250 Newton oder 300 Newton, bereitgestellt.The force transmission contact is preferably provided by a spring force acting on the starting material from the at least one drive means, in particular of at least 50 Newtons, 75 Newtons, 100 Newtons or 125 Newtons and/or at most 175 Newtons, 200 Newtons, 250 Newtons or 300 Newtons.
Insbesondere wird die Federkraft über wenigstens eine in der Betriebsstellung vorgespannte Federung, insbesondere Federlagerung, bereitgestellt. Vorzugsweise wird die Federung durch die zuvor beschriebene Federlagerung bereitgestellt. Insbesondere kann die wenigstens eine Federung wenigstens eine das drehbare Antriebsmittel in der Betriebsstellung gegen das Ausgangsmaterial vorspannende Feder aufweisen. Die wenigstens eine Feder kann als Spiralfeder und/oder Druckfeder ausgebildet sein. Die wenigstens eine Feder kann quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, federnd gelagert sein, sodass sie beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Betriebsstellung quer zur Förderrichtung, insbesondere orthogonal zur Förderrichtung gestaucht und/oder gedehnt wird. Wie nachfolgend beschrieben weist das wenigstens eine Antriebsmittel vorzugsweise zwei an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel oder eine Antriebswalze auf. Bei wenigstens zwei Antriebsmitteln werden diese in der Betriebsstellung vorzugsweise jeweils über eine Federung mit einer entsprechenden Federkraft beaufschlagt. Bei einer Antriebswalze wird diese in Ausgangsmaterialbreitenrichtung vorzugsweise von zwei Federungen flankiert. Für die Federungen haben sich Federn als vorteilhaft herausgestellt, die bei Kompression oder Dehnung jeweils durchschnittlich eine Federkraft von zwischen 2 und 6 N/mm bereitstellen und/oder in Betriebsstellung zwischen 10 mm und 30 mm vorgespannt und/oder gedehnt sind. Besonders bevorzugt stützen sich die wenigstens zwei Federn an einer Seite an der verstellbaren Begrenzungswandung, oder einer daran angebrachten Stützstelle, und an der anderen Seite an einer das wenigstens eine drehbare Antriebsmittel lagernde Antriebsmittelwelle, insbesondere Radwelle oder Walzenwelle, ab.In particular, the spring force is provided by at least one spring system, in particular a spring bearing, which is prestressed in the operating position. The suspension is preferably provided by the spring bearing described above. In particular, the at least one spring system can have at least one spring that pretensions the rotatable drive means in the operating position against the starting material. The at least one spring can be designed as a spiral spring and/or compression spring. The at least one spring can be resiliently mounted transversely to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction, so that it is compressed and/or stretched transversely to the conveying direction, in particular orthogonally to the conveying direction, when the adjustable boundary wall is moved into the operating position. As described below, the at least one drive means preferably has two drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall or a drive roller. In the case of at least two drive means, in the operating position these are preferably acted upon in each case by a spring with a corresponding spring force. In the case of a drive roller, this is preferably flanked by two springs in the direction of the width of the starting material. For the springs, springs have proven to be advantageous which provide an average spring force of between 2 and 6 N/mm during compression or expansion and/or are prestressed and/or stretched between 10 mm and 30 mm in the operating position. The at least two springs are particularly preferably supported on one side on the adjustable boundary wall or on a support point attached thereto and on the other side on a drive means shaft, in particular a wheel shaft or roller shaft, supporting the at least one rotatable drive means.
Alternativ oder zusätzlich wird die Federkraft durch Verspannung der verstellbaren Begrenzungswandung gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung des Konvergenzkanals, insbesondere mittels Verbindungselementen, wie Klemmen, Schrauben oder eine Kulissenführung, bereitgestellt. Klemmen können insbesondere über wenigstens eine Lasche realisiert sein, die in Betriebsstellung eine Nase umgreifen. Eine Kulissenführung kann insbesondere über eine Kulissenaussparung realisiert sein, in der ein Bolzen geführt wird. Die Federkraft kann dadurch aufgebaut werden, dass durch das Verspannen die zuvor beschriebene Feder komprimiert wird und dadurch eine Federkraft bereitgestellt wird.Alternatively or additionally, the spring force is provided by bracing the adjustable boundary wall against a further boundary wall of the convergence channel, in particular by means of connecting elements such as clamps, screws or a link guide. Clamps can be realized in particular via at least one lug, which engages around a lug in the operating position. A slotted guide can be realized in particular via a slotted slot in which a bolt is guided. The spring force can be built up in that the spring described above is compressed as a result of the bracing and a spring force is thereby provided.
Vorzugsweise wirkt die Federkraft in der Betriebsstellung im Wesentlichen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Unter im Wesentlichen soll in diesem Zusammenhang eine Abweichung von höchstens 45°, 30°, 15°, 10°, 5°, 3° oder 1° von der Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen sein.In the operating position, the spring force preferably acts essentially in the direction of the thickness of the starting material. In this context, essentially means a deviation of at most 45°, 30°, 15°, 10°, 5°, 3° or 1° from the starting material thickness direction.
Alternativ kann die Federkraft auch dadurch realisiert werden, dass das wenigstens eine Antriebsmittel einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweist, der sich beim Verspannen der verstellbaren Begrenzungswandung gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung unter Ausbildung einer elastischen Rückstellkraft verformt, die als Federkraft von dem Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkt. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares, von dem beide Antriebsmittel jeweils einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweisen, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung einer elastischen Deformationsrückstellkraft gegeneinander verpresst werden.Alternatively, the spring force can also be realized in that the at least one drive means has an elastically definable rolling area, which deforms when the adjustable boundary wall is braced against another boundary wall, forming an elastic restoring force that acts as a spring force from the drive means on the starting material. Particularly preferably, the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall is a drive means of a pair of drive means, of which both drive means each have an elastically definable rolling region, which are pressed against one another in the operating position, forming an elastic deformation restoring force.
Alternativ zur Ausführung mit Federn kann der Kraftübertragungskontakt über einen insbesondere elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb bereitgestellt werden. Insbesondere ist der Antrieb nicht nur zum Bereitstellen eines Kraftübertragungskontaktes ausgelegt sondern auch zum Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung von der Betriebsstellung in die Freigabestellung und umgekehrt.As an alternative to the embodiment with springs, the force transmission contact can be provided via an electric, pneumatic or hydraulic drive in particular. In particular, the drive is designed not only to provide a power transmission contact but also to move the adjustable boundary wall from the operating position to the release position and vice versa.
Bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagertem Antriebsmittel um wenigstens ein Förderrad und/oder wenigstens eine Förderwalze. Unter einer Förderwalze ist insbesondere ein drehbar gelagertes Antriebsmittel zu verstehen, dessen Axialerstreckung größer, vorzugsweise wenigstens 10%, 30%, 50 %, 70%, 100%, 150%, 200% %, 300%, 350%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900% oder 1000% größer, ist als dessen Radialerstreckung. Vorzugsweise erstreckt sich die Drehachse des wenigstens einen drehbar gelagerten Antriebsmittels in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Vorzugsweise steht das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel im Betriebszustand in Eingriff mit in die Umformstation eingezogenem Ausgangsmaterial und/oder ist in der Freigabestellung von in die Umformstation eingezogenem Ausgangsmaterial beabstandet.The at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall is preferably at least one conveyor wheel and/or at least one conveyor roller. A conveyor roller is to be understood in particular as a rotatably mounted drive means whose axial extension is greater, preferably at least 10%, 30%, 50%, 70%, 100%, 150%, 200%, 300%, 350%, 400%, 500% %, 600%, 700%, 800%, 900% or 1000% is greater than that radial extent. The axis of rotation of the at least one rotatably mounted drive means preferably extends in the width direction of the starting material. In the operating state, the at least one rotatably mounted drive means is preferably in engagement with the starting material drawn into the forming station and/or is spaced apart from the starting material drawn into the forming station in the release position.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel wenigstens zwei drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel auf, die vorzugsweise in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich sind. Wie zuvor beschrieben hat sich herausgestellt, dass die Beweglichkeit der Antriebsmittel in der Betriebsstellung quer zur Förderrichtung überraschenderweise die durch die bewegliche Lagerung der Begrenzungswandung verursachten Probleme kompensiert. Dabei hat sich eine Beweglichkeit in Ausgangsmaterialstärkenrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen, da dies insbesondere zum Ausgleich von Schwankungen der Stärke des Ausgangsmaterials beiträgt.The at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall preferably has at least two drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall, which are preferably movable in the operating position of the adjustable boundary wall transversely to the conveying direction, in particular in the direction of starting material thickness. As described above, it has turned out that the mobility of the drive means in the operating position, transversely to the conveying direction, surprisingly compensates for the problems caused by the movable mounting of the boundary wall. Mobility in the direction of the thickness of the starting material has proven to be particularly advantageous, since this contributes in particular to compensating for fluctuations in the thickness of the starting material.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel, insbesondere wenigstens ein Förderradpaar oder ein Förderwalzenpaar, auf, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial gegeneinander verspannt sind und in der Freigabestellung voneinander beabstandet sind. Insbesondere bildet das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares, wobei vorzugsweise das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares drehbar an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagert ist. Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, das an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigte Antriebsmittel als Förderrad oder Förderwalze auszubilden dessen Radius kleiner ist als der Radius des an der gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagerten als Förderrad oder Förderwalze ausgebildeten Antriebsmittels.The conveyor device preferably has at least one pair of rotatably mounted drive means, in particular at least one pair of conveyor wheels or one pair of conveyor rollers, which are braced against one another in the operating position to form force-transmitting contact with the starting material and are spaced apart from one another in the release position. In particular, the at least one drive means mounted on the adjustable boundary wall forms a drive means of the at least one pair of drive means, with the other drive means of the at least one pair of drive means preferably being rotatably mounted on a boundary wall opposite the adjustable boundary wall in the direction of the starting material thickness. It has been found to be particularly preferred to design the drive means fastened to the adjustable boundary wall as a conveyor wheel or conveyor roller, the radius of which is smaller than the radius of the drive means mounted on the opposite boundary wall and designed as a conveyor wheel or conveyor roller.
Besonders bevorzugt weist die Fördereinrichtungen wenigstens zwei der zuvor beschriebenen Antriebsmittelpaare, insbesondere Förderradpaar, auf, die insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind und/oder auf der gleichen Förderrichtungshöhe angeordnet sind.The conveying devices particularly preferably have at least two of the above-described pairs of drive means, in particular pairs of conveying wheels, which are spaced apart from one another in particular in the width direction of the starting material and/or are arranged at the same height in the conveying direction.
Besonders bei Ausführungsformen mit wenigstens einem Paar von drehbar gelagerten Antriebsmitteln hat sich die Beweglichkeit des wenigstens einen an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerten Antriebsmittels als vorteilhaft erwiesen. Es zeigte sich, dass dadurch Fehlpositionierungen der Antriebsmittel eines Paares zueinander, die beispielsweise durch ein zu großes Spiel des Deckels verursacht wurde, durch die Beweglichkeit des an dem Deckel angebrachten Antriebsmittels innerhalb des Betriebszustandes ausgeglichen werden können. Ferner kann dadurch insbesondere ein vereinfachter Eingriff in den Konvergenzkanal bereitgestellt werden. Ferner kann in der Freigabestellung das Einlegen von Ausgangsmaterial in die Umformstation durch die Beabstandung der Antriebsmittel voneinander vereinfacht werden.Especially in embodiments with at least one pair of rotatably mounted drive means, the mobility of the at least one drive means mounted on the adjustable boundary wall has proven to be advantageous. It was found that incorrect positioning of the drive means in a pair relative to one another, which was caused, for example, by too much play in the cover, can be compensated for by the mobility of the drive means attached to the cover within the operating state. Furthermore, a simplified intervention in the convergence channel can thereby be provided in particular. Furthermore, in the release position, the insertion of starting material into the forming station can be simplified by spacing the drive means from one another.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, wobei eine Begrenzungswandung des Konvergenzkanals zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Die Umformstation umfasst eine Fördereinrichtung mit wenigstens einem drehbar gelagerten Antriebsmittel zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat. Die Schwenkachse der Begrenzungswandung erstreckt sich an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung.A second aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material. The device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, with a boundary wall of the convergence channel being pivotable between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access to the convergence channel is possible is released. The forming station comprises a conveyor device with at least one rotatably mounted drive means for drawing off the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station. The pivot axis of the boundary wall extends at an end section of the boundary wall downstream in the conveying direction transversely to the conveying direction, in particular in the width direction of the starting material.
Vorzugsweise ist die schwenkbare Begrenzungswandung trapezförmig ausgestaltet. Insbesondere verjüngt sich die trapezförmige Begrenzungswandung in Förderrichtung. Unter dem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung ist insbesondere ein Abschnitt der verstellbaren Begrenzungswandung zu verstehen, der sich ausgehend von dem förderrichtungsabwärtigen Ende der Begrenzungswandung förderrichtungsaufwärts um weniger als 30 %, 20 %, 10 % oder 5 % der Erstreckung der Begrenzungswandung in Förderrichtung erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Schwenkachse der Begrenzungswandung außerhalb des Konvergenzkanals, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beabstandet zu der dem Konvergenzkanal zugewandten Seite der schwenkbaren Begrenzungswandung angeordnet. Insbesondere ist die Schwenkachse derart positioniert, dass das Gewicht der schwenkbaren Begrenzungswandung diese in Gravitationsrichtung nach unten und insbesondere in Förderrichtung drängt.The pivotable boundary wall is preferably designed in a trapezoidal manner. In particular, the trapezoidal boundary wall tapers in the conveying direction. The end section of the boundary wall downstream in the conveying direction is to be understood in particular as a section of the adjustable boundary wall which, starting from the end of the boundary wall downstream in the conveying direction, extends upwards in the conveying direction by less than 30%, 20%, 10% or 5% of the extension of the boundary wall in the conveying direction. Particularly preferably, the pivot axis of the boundary wall is arranged outside of the convergence channel, in particular spaced apart in the direction of the starting material thickness from the side of the pivotable boundary wall that faces the convergence channel. In particular, the pivot axis is so positio ned that the weight of the pivotable boundary wall pushes it down in the gravitational direction and in particular in the conveying direction.
Durch die Positionierung der Schwenkachse an dem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung wird diese in der Freigabestellung von einem förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation weggeschwenkt, was den Eingriff in den Konvergenzkanal über das förderrichtungsaufwärtige Ende der Umformstation erleichtert. Ferner wird dadurch das Einlegen des Ausgangsmaterials in die Umformstation vom förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation erleichtert. Dadurch kann der Ausgangsmaterialvorrat vorteilhaft an einem förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation positioniert werden und gleichzeitig das Einlegen des Ausgangsmaterial in die Umformstation erleichtert werden. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Positionierung der Schwenkachse ermöglicht, dass bei Ausführungsformen mit Antriebsmittelpaaren, diese in einem förderrichtungsaufwärtigen Endbereich der Umformstation angeordnet und gleichzeitig durch Versetzen der Begrenzungswandung in die Freigabestellung voneinander entfernt werden können. Somit kann einerseits ein zuverlässiges Einziehen, insbesondere durch die Positionierung der Antriebsmittel in dem förderrichtungsaufwärtigen Bereich der Umformstation, bereitgestellt werden und andererseits ein vereinfachtes Einlegen von Ausgangsmaterial sowie eine vereinfachte Staubeseitigung durch die Möglichkeit bereitgestellt werden, die Antriebsmittel eines Paars von Antriebsmittel in der Freigabestellung voneinander weg zu bewegen.By positioning the pivot axis on the end section of the boundary wall downstream in the conveying direction, it is pivoted away from an upstream end of the forming station in the release position, which facilitates access to the convergence channel via the upstream end of the forming station. Furthermore, this facilitates the insertion of the starting material into the forming station from the end of the forming station upstream in the conveying direction. As a result, the supply of starting material can advantageously be positioned at an end of the forming station that is upstream in the conveying direction, and at the same time the insertion of the starting material into the forming station can be made easier. Furthermore, the positioning of the pivot axis according to the invention makes it possible for embodiments with pairs of drive means to be arranged in an end region of the forming station upstream in the conveying direction and at the same time to be separated from one another by moving the boundary wall into the release position. Reliable threading can thus be provided on the one hand, in particular by positioning the drive means in the area of the forming station upstream in the conveying direction, and on the other hand simplified insertion of starting material and simplified jam clearance can be provided by the possibility of moving the drive means of a pair of drive means away from one another in the release position to move.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenigstens das mindestens eine drehbare Antriebsmittel an der schwenkbaren Begrenzungswandung anzubringen, insbesondere an einem förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung anzubringen. Unter dem förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung ist insbesondere ein Abschnitt der Begrenzungswandung zu verstehen, der sich ausgehend vom förderrichtungsaufwärtigen Ende der Begrenzungswandung förderrichtungsabwärts um höchstens 30 %, 25 %, 20 %, 15 %, 10 % oder 5 % der Erstreckung der schwenkbaren Begrenzungswandung in Förderrichtung erstreckt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass dadurch der Einfluss der Gewichtskraft der schwenkbaren Begrenzungswandung sowie der daran befestigten Antriebsmittel über den entsprechend langen Hebel zwischen der Schwenkachse und dem Kraftübertragungskontakt vorteilhaft genutzt werden kann, um die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial zu verbessern.It has proven particularly advantageous to attach at least the at least one rotatable drive means to the pivotable boundary wall, in particular to attach it to an end section of the boundary wall that is upstream in the conveying direction. The end section of the boundary wall upstream in the conveying direction is to be understood in particular as a section of the boundary wall which, starting from the end of the boundary wall upstream in the conveying direction, extends downstream by at most 30%, 25%, 20%, 15%, 10% or 5% of the extension of the pivotable boundary wall in the conveying direction extends. Surprisingly, it has been found that the influence of the weight of the pivotable boundary wall and the drive means attached to it can be used to advantage via the correspondingly long lever between the pivot axis and the power transmission contact in order to improve the reliability of feeding in the starting material.
Die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelner Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß den zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.The device according to the second aspect of the invention can be designed according to the device of the first aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the second aspect of the invention and vice versa.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtungen einen Motor und wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel auf, wobei ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares mit dem Motor gekoppelt ist und das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares frei drehbar gelagert ist. Insbesondere bildet das wenigstens eine an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel das frei drehbare Antriebsmittel des wenigstens eines Antriebsmittelpaars. Alternativ oder zusätzlich ist das mit dem Motor gekoppelte Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagert.The conveying devices preferably have a motor and at least one pair of rotatably mounted drive means, one drive means of the at least one drive means pair being coupled to the motor and the other drive means of the at least one drive means pair being freely rotatably mounted. In particular, the at least one drive means mounted on the adjustable, in particular pivotable, boundary wall forms the freely rotatable drive means of the at least one pair of drive means. Alternatively or additionally, the drive means of the at least one pair of drive means coupled to the motor is mounted on a boundary wall opposite the adjustable boundary wall in the direction of the thickness of the starting material.
Durch die Lagerung des Motors an der Führungswandung, kann das Gewicht der verstellbaren Begrenzungswandung und somit die über die verstellbare Begrenzungswandung auf das drehbare Antriebsmittel wirkende Gewichtskraft besser eingestellt werden, was sich positiv auf das Risiko von Materialstau auswirkt.By mounting the motor on the guide wall, the weight of the adjustable boundary wall and thus the weight force acting on the rotatable drive means via the adjustable boundary wall can be better adjusted, which has a positive effect on the risk of material jamming.
Vorzugsweise weist die Umformstation wenigstens eine Führungseinrichtung, wie eine Gleitstange oder eine Umlenkrolle, zum ausgerichteten zuführen des Ausgangsmaterials in die Umformstation auf. Vorzugsweise ist die Führungseinrichtung an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung des Konvergenztrichters befestigt oder von dieser entkoppelt. Insbesondere weist die Umformstation eine weitere Führungseinrichtung zum ausgerichteten zuführen des Ausgangsmaterials über eine zwischen den zwei Führungseinrichtungen ausgebildeten Spalt in die Umformstation auf. Diese weitere Führungseinrichtung ist vorzugsweise von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung entkoppelt. Insbesondere ist die weitere Führungseinrichtung an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung befestigt.The forming station preferably has at least one guide device, such as a slide bar or a deflection roller, for feeding the starting material into the forming station in an aligned manner. The guide device is preferably attached to the adjustable, in particular pivotable, boundary wall of the convergence funnel or decoupled from it. In particular, the forming station has a further guide device for the aligned feeding of the starting material into the forming station via a gap formed between the two guide devices. This further guide device is preferably decoupled from the adjustable, in particular pivotable, boundary wall. In particular, the further guide device is fastened to a boundary wall lying opposite the adjustable boundary wall in the direction of the thickness of the starting material.
Insbesondere bei Ausführungsformen, bei der eine der Führungseinrichtungen an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigt ist, kann durch das Versetzen der Begrenzungswandung in die Freigabestellung der in der Betriebsstellung kleine Spalt zwischen den zwei Führungseinrichtungen in eine große Eingriffsöffnung überführt werden. Dadurch kann das Einlegen des Ausgangsmaterials zwischen die zwei Führungseinrichtungen erleichtert werden. Ferner kann dadurch ein zwischen den zwei Führungseinrichtungen auftretender Materialstau einfacher beseitigt werden.Particularly in the case of embodiments in which one of the guide devices is attached to the adjustable boundary wall, by offsetting the boundary wall in the release position, the small gap between the two guide devices in the operating position can be converted into a large engagement opening. This makes it easier to insert the starting material between the two guide devices. Furthermore, a material jam that occurs between the two guide devices can be eliminated more easily as a result.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Abfördereinrichtung, insbesondere Präge- und/oder Perforationsstation, zum Abfördern des querkomprimierten Ausgangsmaterials aus der Umformstation auf. Besonders bevorzugt ist die nachgelagerte Abfördereinrichtung von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung entkoppelt. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Verlagerung der verstellbaren Begrenzungswandung zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung keinen Einfluss auf die nachgelagerte Abfördereinrichtung hat. Insbesondere bei Ausführungsformen der nachgelagerten Fördereinrichtungen mit einem Radpaar zum Prägen und/oder Perforieren des zuvor querkomprimierten Ausgangsmaterials, werden die Radpaare während der Bewegung der Begrenzungswandung zwischen der Freigabestellung und der Betriebsstellung relativ zueinander nicht bewegt. Diese Entkopplung der nachgelagerten Fördereinrichtungen von der verstellbaren Begrenzungswandung der Umformstation hat sich als besonders vorteilhaft zur Staubeseitigung herausgestellt, da die nachgelagerte Fördereinrichtung selbst in der Freigabestellung der Umformstation noch betriebsbereit ist. Somit kann beispielsweise durch Antreiben der Antriebsmittel der nachgelagerten Abfördereinrichtung in die zur Förderrichtung entgegengesetzte Richtung Stau verursachendes Material aus der Fördereinrichtung herausgefördert werden, das gleichzeitig durch die Freigabestellung der Begrenzungswandung manuell gegriffen und herausgezogen werden kann.The device preferably has a removal device downstream of the forming station in the conveying direction, in particular a stamping and/or perforation station, for removing the transversely compressed starting material from the forming station. The downstream removal device is particularly preferably decoupled from the adjustable, in particular pivotable, boundary wall. This means in particular that the displacement of the adjustable boundary wall between the operating position and the release position has no influence on the downstream discharge device. Particularly in embodiments of the downstream conveying devices with a pair of wheels for embossing and/or perforating the previously transversely compressed starting material, the pairs of wheels are not moved relative to one another during the movement of the boundary wall between the release position and the operating position. This decoupling of the downstream conveying devices from the adjustable boundary wall of the forming station has proven to be particularly advantageous for eliminating jams, since the downstream conveying device is still ready for operation even when the forming station is in the release position. Thus, for example, by driving the drive means of the downstream removal device in the opposite direction to the conveying direction, material causing jams can be conveyed out of the conveyor device, which can be manually gripped and pulled out at the same time through the release position of the boundary wall.
Alternativ kann wenigstens ein Antriebsmittel, insbesondere Präge- und/oder Perforationsrad, der nachgelagerten Abfördereinrichtung an der beweglichen Begrenzungswandung befestigt sein. Dadurch kann das Antriebsmittel beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswand in die Freigabestellung von einem anderen Antriebsmittel der nachgelagerten Abfördereinrichtung weg bewegt werden, insbesondere um einen Eingriff in den Kontaktbereich einer als Antriebsmittelpaar, insbesondere Präge- und/oder Perforationsradpaar, ausgebildeten nachgelagerten Abfördereinrichtung zu ermöglichen. Dadurch kann insbesondere sich in der nachgelagerten Abfördereinrichtung stauendes Material einfacher zugänglich und entfernbar gemacht werden.Alternatively, at least one drive means, in particular an embossing and/or perforation wheel, of the downstream removal device can be attached to the movable boundary wall. As a result, when the adjustable boundary wall is moved into the release position, the drive means can be moved away from another drive means of the downstream removal device, in particular to enable intervention in the contact area of a downstream removal device configured as a pair of drive means, in particular a pair of embossing and/or perforating wheels. In this way, in particular, material that is accumulating in the downstream removal device can be made more easily accessible and removable.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal, der zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder einrollen, des Ausgangsmaterials zwei in Förderrichtung aufeinander zu laufende Umschlagwangen aufweist, um welche Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials, das die Vorrichtung durchläuft, umgeschlagen werden. Ferner umfasst die Vorrichtung eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Präge- und/oder Perforationsstation mit einer Präge- und/oder Perforationszone, in der die umgeschlagenen Längsrandstreifen, mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden werden. Die Umschlagwangen sind derart zueinander ausgerichtet, dass ein gedachter Kreuzungspunkt der zwei Umschlagwangen förderrichtungsaufwärts maximal 30 mm von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt ist. Vorzugsweise ist der Kreuzungspunkt förderrichtungsaufwärts maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm und/oder förderrichtungsabwärts maximal 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm von der Präge- und/oder Perforationszone beabstandet.A third aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material. The device comprises a forming station with a convergence channel, which has two folding cheeks running towards one another in the conveying direction for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, around which longitudinal edge strips of the starting material running through the device are folded. Furthermore, the device comprises an embossing and/or perforation station which is downstream of the forming station in the conveying direction and has an embossing and/or perforation zone in which the folded-over longitudinal edge strips are connected to a central region of the starting material. The cover cheeks are aligned with one another in such a way that an imaginary crossing point of the two cover cheeks is a maximum of 30 mm away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction. The crossing point is preferably a maximum of 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm upstream in the conveying direction and/or a maximum of 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm downstream from the embossing and/or perforation zone spaced.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bei der Positionierung des Kreuzungspunktes der zwei Umschlagwangen folgenden Zielkonflikt erkennt. Einerseits soll sichergestellt sein, dass die Längsrandstreifen vor dem Eintritt in die Präge- und/oder Perforationszone ausreichend weit nach innen umgeschlagen sind, um in der Präge- und/oder Perforationsstation mit dem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden zu werden. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass die umgeschlagenen Längsrandstreifen tatsächlich verbunden werden und um zu vermeiden, dass nicht vollständig umgeschlagene Längsrandstreifen an der Präge- und/oder Perforationszone vorbeigezogen werden und dadurch Staugefahr verursachen. Andererseits soll die Dimensionierung der Vorrichtung möglichst klein gehalten werden. Ist der Kreuzungspunkt förderrichtungsaufwärts zu weit von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt führt dies zu einer unnötig großen Dimensionierung der Vorrichtung. Ist der Kreuzungspunkt jedoch förderrichtungsabwärts zu weit entfernt von der Präge- und/oder Perforationszone positioniert, kann dies zu einem unzureichenden Verbinden der umgeschlagenen Längsrandstreifen in dem Mittelbereich führen. Mit der zuvor beschriebenen Positionierung des Kreuzungspunktes relativ zur Präge-und/oder Perforationszone haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschenderweise einen Kompromiss gefunden, der sowohl den Anforderungen an eine zuverlässige Befestigung der umgeschlagenen Längsrandstreifen an dem Mittelbereich als auch dem Bedürfnis nach einer möglichst kleinen Vorrichtung Rechnung trägt.The inventors of the present invention have recognized the following conflict of objectives when positioning the crossing point of the two folding walls. On the one hand, it should be ensured that the longitudinal edge strips are sufficiently turned inwards before entering the embossing and/or perforation zone in order to be connected to the central area of the starting material in the embossing and/or perforation station. This is important to ensure that the folded-over longitudinal margins are actually connected and to avoid longitudinal margins that are not completely folded over being pulled past the embossing and/or perforation zone and thereby causing a risk of jamming. On the other hand, the dimensioning of the device should be kept as small as possible. If the crossing point is too far away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction, this leads to an unnecessarily large dimensioning of the device. However, if the crossing point is positioned too far away from the embossing and/or perforation zone downstream of the conveying direction, this can lead to insufficient bonding of the folded-over longitudinal edge strips in the central region. With the above-described positioning of the crossing point relative to the embossing and/or perforation zone, the inventors of the present invention have surprisingly found a compromise that meets both the requirements for reliable attachment of the folded longitudinal edge strips at the central area as well as the need for a device that is as small as possible.
Vorzugsweise sind die Umschlagwangen als Rohre ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Umschlagwangen einen Durchmesser von wenigstens 10 mm und/oder höchstens 24 mm, insbesondere von wenigstens 12 mm und/oder 20 mm, vorzugsweise von wenigstens 14 und/oder höchstens 18 mm, auf. Es hat sich herausgestellt, dass die Durchmesser der Umschlagwangen die Größe der Knautsch-Hohlräume des Verpackungserzeugnisses beeinflussen. Insofern hat sich obiger bevorzugter Durchmesserbereich als besonders bevorzugt zur Herstellung von miniaturisierten Verpackungserzeugnissen herausgestellt. Unter Umschlagwangen sind insbesondere Stäbe, insbesondere Zylinder, zu verstehen. Insbesondere laufen die Umschlagwangen in Förderrichtung aufeinander zu. Insbesondere laufen die Umschlagwangen in Förderrichtung in einem im Wesentlichen gleichen Winkel aufeinander zu, wie sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung verjüngt. Unter im Wesentlichen ist insbesondere eine Abweichung von maximal 20°, 15°, 10°, 5°, 30 oder 1° zu verstehen. Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beabstandet von Seitenwandungen angeordnet, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen, insbesondere derart, dass Längsrandstreifen von durch den Konvergenzkanal gefördertem Ausgangsmaterial zwischen den Seitenwandungen und den Umschlagwangen eingeschlagen werden können. Insbesondere erstreckt sich jeweils eine Umschlagwange parallel zu der ihr benachbarten Seitenwandung. Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von wenigstens einer Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt, beabstandet, insbesondere beidseitig von jeweils einer Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt, beabstandet. Insbesondere erstrecken sich die Umschlagwangen innerhalb des Konvergenzkanals zwischen den zwei Begrenzungswandungen.The folding cheeks are preferably designed as tubes. The folding cheeks preferably have a diameter of at least 10 mm and/or at most 24 mm, in particular at least 12 mm and/or 20 mm, preferably at least 14 and/or at most 18 mm. It has been found that the diameters of the flaps affect the size of the crush voids of the packaging product. In this respect, the above preferred diameter range has turned out to be particularly preferred for the production of miniaturized packaging products. Folding cheeks are to be understood in particular as rods, in particular cylinders. In particular, the envelope cheeks run towards one another in the conveying direction. In particular, the envelope cheeks run towards one another in the conveying direction at essentially the same angle as the convergence channel tapers in the conveying direction. Substantially means in particular a deviation of at most 20°, 15°, 10°, 5°, 30 or 1°. Preferably, the folding walls are spaced apart from side walls in the width direction of the starting material, which delimit the convergence channel in the width direction of the starting material, in particular such that longitudinal edge strips of starting material conveyed through the convergence channel can be folded between the side walls and the folding walls. In particular, in each case one folding cheek extends parallel to the side wall adjacent to it. Preferably, the folded edges are spaced in the direction of the thickness of the starting material from at least one boundary wall that delimits the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material, in particular spaced on both sides from a boundary wall that delimits the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material. In particular, the turn-up cheeks extend inside the convergence channel between the two boundary walls.
Die Präge- und/oder Perforationsstation kann insbesondere miteinander kämmende Deformationsräder, insbesondere Deformationszahnräder, aufweisen, um die umgeschlagenen Längsrandstreifen mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterial zu prägen- und/oder zu perforieren. Unter der Präge- und/oder Perforationszone ist insbesondere der Bereich der Vorrichtung zu verstehen, in dem die Längsrandstreifen mit dem Mittelbereich verprägt werden. Bei einer Präge und/oder Perforationszone, die miteinander kämmende Deformationsräder aufweist, liegt die Präge- und/oder Perforationszone insbesondere in dem Bereich, in dem die Räder miteinander kämmen. Alternativ kann die Präge- und/oder Perforationszone durch die Förderrichtungshöhe definiert sein, auf der das querkomprimierte Material eine Deformationsebene durchquert, welche durch die Drehachsen der miteinander kämmenden Präge- und/oder Deformationsräder definiert ist.The embossing and/or perforation station can in particular have deformation wheels that mesh with one another, in particular deformation gear wheels, in order to emboss and/or perforate the folded longitudinal edge strips with a central area of the starting material. The embossing and/or perforation zone is to be understood in particular as the area of the device in which the longitudinal edge strips are embossed with the central area. In the case of an embossing and/or perforation zone which has deformation wheels that mesh with one another, the embossing and/or perforation zone lies in particular in the area in which the wheels mesh with one another. Alternatively, the embossing and/or perforation zone can be defined by the height in the conveying direction at which the transversely compressed material traverses a deformation plane which is defined by the axes of rotation of the embossing and/or deformation wheels that mesh with one another.
Unter dem gedachten Kreuzungspunkt der zwei Umschlagwangen ist insbesondere der Kreuzungspunkt von zwei Linien zu verstehen, die sich längst durch die Umschlagwangen erstrecken. Bei einer Ausführung der Umschlagwangen als Rohre ist der Kreuzungspunkt der Punkt, in dem sich die Längsachse, insbesondere Rotation Symmetrieachse, der Rohre kreuzen. In einer bevorzugten Ausführungsformen stellt der Kreuzungspunkt ein Schnittpunkt dar. Der Kreuzungspunkt muss jedoch kein Schnittpunkt sein. So können in einer weniger bevorzugten Ausführungsformen die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zueinander versetzt sein, sodass die Linien sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung voneinander beabstandet kreuzen. Bei einer derartigen Ausführung wäre der Kreuzungspunkt der Punkt, an dem sich die Linien bei einem Blick in Ausgangsmaterialstärkenrichtung kreuzen.The imaginary crossing point of the two folding walls is to be understood in particular as the crossing point of two lines that extend long through the folding walls. In the case of an embodiment of the folding cheeks as tubes, the crossing point is the point at which the longitudinal axis, in particular the rotation axis of symmetry, of the tubes intersect. In a preferred embodiment, the crossing point represents an intersection. However, the crossing point does not have to be an intersection. Thus, in a less preferred embodiment, the fold-over cheeks can be offset from one another in the direction of the thickness of the starting material, so that the lines intersect at a distance from one another in the direction of the thickness of the starting material. In such an embodiment, the crossing point would be the point at which the lines intersect when viewed in the stock gauge direction.
Die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelne Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.The device according to the third aspect of the invention can be designed according to the device of the first and/or second aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first and/or second aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the third aspect of the invention and vice versa.
Vorzugsweise laufen die Umschlagwangen in einem Winkel von wenigstens 40°, 50°, 60°, 70°, 80° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130°, 110°, 90° oder 80°, besonders bevorzugt von 70° ± 10 oder 70° ± 20, aufeinander zu. Es hat sich herausgestellt, dass mit größer werdendem Winkel die Erstreckung der Vorrichtung in Förderrichtung verringert werden kann, was vorteilhaft für die Miniaturisierung der Vorrichtung ist. Andererseits führt ein zu großer Winkel zu einer stärken Querkompression des Ausgangsmaterials auf kleinem Raum, was mit einer erhöhten Reißgefahr und somit Staugefahr einhergeht. Der zuvor beschriebene Bereich hat sich als überraschend guter Kompromiss zur Lösung dieses Zielkonfliktes herausgestellt. Besonders bevorzugt laufen die Seitenwandungen in einem Winkel von wenigstens 40°, 50°, 60°, 70°, 80° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130°, 110°, 90° oder 80°, besonders bevorzugt von 70° ± 10 oder 70° ± 20, aufeinander zu, insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal in einem entsprechenden Winkel.The folding cheeks preferably run at an angle of at least 40°, 50°, 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130°, 110°, 90° or 80°, particularly preferred of 70° ± 10 or 70° ± 20 towards each other. It has been found that the extent of the device in the conveying direction can be reduced as the angle increases, which is advantageous for the miniaturization of the device. On the other hand, an angle that is too large leads to greater transverse compression of the starting material in a small space, which is associated with an increased risk of tearing and thus the risk of jamming. The area described above has turned out to be a surprisingly good compromise for solving this conflict of objectives. The side walls particularly preferably run at an angle of at least 40°, 50°, 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130°, 110°, 90° or 80° preferably of 70° ± 10 or 70° ± 20 towards each other, in particular the convergence channel tapers at a corresponding angle.
Alternativ oder zusätzlich sind die Umschlagwangen an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende in Ausgangsmaterialbreitenrichtung um wenigstens 5 mm, 10 mm oder 15 mm und/oder höchstens 40 mm, 30 mm oder 25 mm voneinander beabstandet. Dieser Abstand hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um einerseits ein Umschlagen des Ausgangsmaterials zu einem möglichst kleinen, dreidimensionalen Verpackungserzeugnis zu ermöglichen und andererseits die Dimensionierung der Vorrichtung möglichst klein zu halten.Alternatively or additionally, the fold-over cheeks are spaced apart from one another by at least 5 mm, 10 mm or 15 mm and/or at most 40 mm, 30 mm or 25 mm at their end downstream in the direction of the width of the starting material. This distance has proven to be particularly advantageous, on the one hand to enable the starting material to be turned over into a three-dimensional packaging product that is as small as possible and on the other hand to keep the dimensions of the device as small as possible.
Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung um wenigstens 4 mm und/oder höchstens 20 mm, insbesondere wenigstens 6 mm und/oder höchstens 16 mm, vorzugsweise zwischen 8 mm und 12 mm, von einer Begrenzungswandung, insbesondere Führungswandung, des Konvergenzkanals beabstandet. Es hat sich herausgestellt, dass dieser Abstand vorzugsweise nicht zu klein oder groß gewählt werden sollte, damit die Längsrandstreifen noch die um die Umschlagwangen gezogen werden können. Insofern hat sich obiger Bereich als besonders bevorzugt herausgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Begrenzungswandung um eine Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere eine derartige Positionierung der Umschlagwangen relativ zu der zuvor und nachfolgend beschriebenen Führungswandung hat sich als vorteilhaft für ein Einschlagen und Einrollen des Ausgangsmaterials auf ein Verpackungserzeugnis mit geringer Breitenerstreckung erwiesen.In the direction of the thickness of the starting material, the folded edges are preferably spaced at least 4 mm and/or at most 20 mm, in particular at least 6 mm and/or at most 16 mm, preferably between 8 mm and 12 mm, from a boundary wall, in particular guide wall, of the convergence channel. It has been found that this distance should preferably not be too small or large, so that the longitudinal edge strips can still be pulled around the edge of the cover. In this respect, the above range has proven to be particularly preferred. The boundary wall is preferably a boundary wall which bounds the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material. In particular, such a positioning of the folding cheeks relative to the guide wall described above and below has proven to be advantageous for wrapping and rolling the starting material onto a packaging product with a small width extension.
Vorzugsweise sind die Umschlagwangen an einer Begrenzungswandung des Konvergenzkanals befestigt, die zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Begrenzungswandung um die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebene verstellbare Begrenzungswandung mit dem daran befestigten drehbar gelagerten Antriebsmittel und/oder um die im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt Erfindung beschriebene schwenkbare Begrenzungswandung, deren Schwenkachse sich an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung erstreckt.The folding cheeks are preferably fastened to a boundary wall of the convergence channel, which can be adjusted between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access to the convergence channel is released. The boundary wall is particularly preferably the adjustable boundary wall described above in connection with the first aspect of the invention with the rotatably mounted drive means attached thereto and/or the pivotable boundary wall described in connection with the second aspect of the invention, the pivot axis of which is on a downstream end portion of the boundary wall extends transversely to the conveying direction.
Die Vorrichtung gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung weist vorzugsweise eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung förderrichtungsabwärts der Umformstation eine Abtrennstation insbesondere mit einer translatorisch geführten Schneide zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial auf. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung sowohl eine Präge- und/oder Perforationsstation als auch eine Abtrenneinrichtung auf, wobei die Abtrenneinrichtung förderrichtungsabwärts der Präge- und/oder Perforationsstation angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung bevorzugt eine Ausgabevorrichtung zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses auf.The device according to the first, second and/or third aspect of the invention preferably has an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station. Alternatively or additionally, downstream of the forming station, the device has a severing station, in particular with a translationally guided blade for severing a packaging product of a desired length from the starting material. The device particularly preferably has both an embossing and/or perforation station and a separating device, with the separating device being arranged downstream of the embossing and/or perforation station in the conveying direction. Furthermore, the device preferably has an output device for conveying away the separated packaging product.
Ferner betrifft die Erfindung ein System, umfassend eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung und einen insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle , insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Vorformstation erstreckt.The invention also relates to a system comprising a device according to one or more of the aspects of the invention described above and a supply of starting material arranged in particular upstream of the device in the conveying direction, in particular a roll of starting material, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, with preferably a web-shaped Starting material extends from the starting material supply, in particular from the outer periphery of the starting material roll, into the preforming station.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei das bahnförmige Ausgangsmaterial von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, abgezogen wird.Furthermore, the invention relates to the use of a device according to one or more of the aspects described above for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, wherein the web-shaped starting material is pulled off the outer circumference of the starting material roll, in particular in the form of a coreless roll.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass insbesondere durch den ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial derart erhöht werden kann, dass selbst von einer liegenden Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, ein zuverlässiger Abzug des Ausgangsmaterials gewährleistet werden kann.The inventors of the present invention have found that the first and second aspects of the present invention in particular make it possible to increase the reliability of feeding in the starting material in such a way that the starting material is reliably drawn off even from a horizontal roll of starting material, in particular in the form of a coreless roll can be.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verpackungserzeugnis, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte oder im zuvor beschriebenen System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Es hat sich im Stand der Technik herausgestellt, dass ein großes Bedürfnis nach Miniatur-Verpackungserzeugnissen besteht, das durch die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden kann.The invention also relates to a packaging product which is produced from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, by means of a device according to one or more of the aspects described above or in the system described above and/or whose width measured transversely to the longitudinal direction of the web is less than 12 cm and/or or whose length in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm. It has been found in the prior art that there is a great need for miniature packaging products, which can be satisfied by the packaging products of the present invention.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
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1 : eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus in einer Materialbahnrolle bereitgestelltem bahnförmigen Ausgangsmaterial; -
2 : eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus in einem Leporellostapel bereitgestelltem bahnförmigen Ausgangsmaterial; -
3 : eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisses; -
4 : eine perspektivische Schnitt-Seitenansicht einer Vorrichtung mit Umformstation in Betriebsstellung; -
5 : eine weitere Schnitt-Seitenansicht der Umformstation aus4 in Betriebsstellung; -
6 : eine perspektivische Seitenansicht auf die Umformstation aus4 in Betriebsstellung; -
7 : eine Seitenansicht auf die Umformstation aus4 in Freigabestellung; -
8a : eine Ansicht von hinten in die Umformstation inFreigabestellung aus 7 ; -
8b : eine perspektivische Ansicht von de Seite auf eine gegenüber8a alternative Umformstation in Freigabestellung; -
9 : eine perspektivische Ansicht von der Seite auf die Umformstation aus8a in einer weniger weit geöffneten Freigabestellung; -
10 : eine perspektivische Ansicht von der Seite auf eine gegenüber6 alternative Umformstation in Schließstellung; -
11 : eine perspektivische Schnitt-Ansicht von hinten in die Umformstation aus6 in Betriebsstellung; -
12 : eine Detailansicht einer Anpresseinrichtung aus11 ; -
13 : eine perspektivische Schnitt-Ansicht von hinten in eine gegenüber10 alternative Umformstation in Betriebsstellung; -
14 : eine weitere perspektivische Schnitt-Ansicht indie Umformstation aus 13 in Betriebsstellung; -
15a : eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit Förderrollen; -
15b : eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit Förderwalzen; und -
16 bis20 : Alternative Ausführungsformen von Fördereinrichtungen der Umformstation.
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1 : a side view of a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from web-like starting material provided in a roll of web material; -
2 : a side view of a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from web-shaped starting material provided in a leporello stack; -
3 : a schematic representation of an exemplary embodiment of a packaging product according to the invention; -
4 : a perspective sectional side view of a device with a forming station in the operating position; -
5 : another sectional side view of the forming station4 in operating position; -
6 : a perspective side view of the forming station4 in operating position; -
7 : a side view of the forming station4 in release position; -
8a : a rear view of the forming station in therelease position 7 ; -
8b : a perspective view from the side to one opposite8a alternative forming station in release position; -
9 : a perspective view of the forming station from the side8a in a less open release position; -
10 : a perspective view from the side to one opposite6 alternative forming station in closed position; -
11 : a perspective sectional view from behind into the forming station6 in operating position; -
12 : a detailed view of apressing device 11 ; -
13 : a perspective sectional view from behind in a opposite10 alternative forming station in operational position; -
14 : another perspective sectional view of the formingstation 13 in operating position; -
15a 1: a plan view of a schematically illustrated device with conveyor rollers; -
15b 1: a plan view of a device with conveying rollers shown schematically; and -
16 until20 : Alternative embodiments of conveying devices of the forming station.
In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Für die Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren sei davon auszugehen, dass die Gesamtabmessung der abgebildeten Vorrichtungen 1 so bemessen ist, dass die Vorrichtung 1 auf einer Standard-Industriepalette abstellbar ist und deren Maße nicht überschreitet. Beispielsweise beträgt die Gesamtlänge der Vorrichtung weniger als 650 mm, die Gesamtbreite weniger als 450 mm und die Gesamthöhe weniger als 300 mm. Die Vorrichtung 1 der in den Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiele ist dazu eingerichtet, kleine bzw. sogenannte Miniatur-Verpackungspolster herzustellen, deren Länge in Bahnrichtung des Ausgangsmaterials weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich vom 80 mm bis 90 mm liegen, deren quer zur Längsrichtung gemessene Breite weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich von 80 mm bis 90 mm liegen, und deren Höhe weniger als 40 mm betragen, insbesondere im Bereich von 20 mm bis 30 mm liegen.In the following description of exemplary embodiments of the present invention, a device according to the invention for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, is generally provided with the
In den
In
Die Vorrichtung 1 kann ferner mit einem Ständer 9 versehen sein, mit dem die Vorrichtung 1 auf dem Untergrund abstellbar ist und bezüglich dem die Vorrichtung 1 in ihrer Orientierung verstellbar ist und an dem die Vorrichtung 1 in der Höhe justierbar ist.The
In
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (
eine Umformstation 7, dieauch Vorformstation 7 genannt werden kann, mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimierung des bahnförmigen Ausgangsmaterials 5, insbesondere zum Einschlagen und Einrollen des bahnförmigen Ausgangsmaterials 5 zu einem dreidimensionalen Zwischenprodukt mit wenigstens einem sich in Bahnrichtung erstreckenden Knautsch- 103, 105;Hohlraum - eine in Förderrichtung F an
die Umformstation 7 anschließende Präge- und/oder Perforationsstation 13 mit einem Paar kämmender Präge- und/ 15, 17, die dazu eingerichtet sind, Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials längs mit dem sich in Bahnrichtung erstreckenden Mittelberiech des Ausgangsmaterials zu verbinden;oder Perforationsräder - eine in Förderrichtung F an die Präge- und/
oder Perforationsstation 7anschließende Abtrennstation 19 mit einer translatorisch geführten Schneide 21 zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses 100 einer gewünschten Längevon der Ausgangsmaterialbahn 5; und - eine in Förderrichtung F an
die Abtrennstation 19anschließende Ausgabevorrichtung 23 mit einem Paar einander gegenüberliegenden Stetigförderern 25, 27 zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses 100.
- a forming
station 7, which can also be called a preformingstation 7, with a convergence channel for transverse compression of the web-shapedstarting material 5, in particular for wrapping and rolling up the web-shapedstarting material 5 to form a three-dimensional intermediate product with at least one 103, 105 extending in the direction of the web;crumple cavity - an embossing and/or perforating
station 13 following the formingstation 7 in the conveying direction F and having a pair of intermeshing embossing and/or perforating 15, 17, which are set up to join longitudinal edge strips of the starting material longitudinally to the central region of the starting material extending in the direction of the web ;wheels - a separating
station 19 following the embossing and/orperforation station 7 in the conveying direction F and having a translationally guidedcutting edge 21 for separating apackaging product 100 of a desired length from the startingmaterial web 5; and - an
output device 23 following the separatingstation 19 in the conveying direction F and having a pair of mutually opposite 25, 27 for conveying away the separatedcontinuous conveyors packaging product 100.
Nachfolgend wird im Detail auf unterschiedliche Ausführungen und Ansichten der Umformstation 7 eingegangen.Different designs and views of the forming
Die Ausgangsmaterialstärkenrichtung S ist in den Figuren mit dem Pfeil S und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung mit dem Pfeil B angedeutet.The starting material thickness direction S is indicated in the figures with the arrow S and the starting material width direction with the arrow B.
Die Umformstation 7 weist einen Konvergenzkanal 11 zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder einrollen, des Ausgangsmaterials (nicht gezeigt) auf. Am besten ist der Konvergenzkanal 11 in
In der an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation 13 werden die umgeschlagenen Längsrandstreifen dann mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden.In the embossing and/or
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung kann insbesondere Anhand der
In
Wie insbesondere
Alternativ zu der Beweglichkeit des wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel 31, 35 mittels Federung 41 könnte diese über eine Kulissenführung der verstellbaren Begrenzungswandung realisiert sein, die eine Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, der Begrenzungswandung von der Freigabestellung in die Betriebsstellung und umgekehrt erlaubt und in der Betriebsstellung eine translatorische Bewegung quer zur Förderrichtung erlaubt.As an alternative to the mobility of the at least one rotatably mounted drive means 31, 35 by means of
Wie zuvor beschrieben kann die Umformstation 7 eine Anpresseinrichtung aufweisen, die das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel 31, 35 in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung 29 zur Bildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial gegen das Ausgangsmaterial drückt. Der Kraftübertragungskontakt kann durch eine von dem wenigstens einen Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkende Federkraft bereitgestellt werden. Dies kann beispielsweise über die zuvor beschriebene Federung 41 erfolgen. Dabei kann das wenigstens einen drehbar gelagerte Antriebsmittel 31 derart beweglich gelagert sein, dass es beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 in die Betriebsstellung eine die wenigstens eine Feder 47 spannende Relativbewegung 89 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S ausführt, sodass die wenigstens Feder 47 über das Antriebsmittel 31 eine Federkraft auf das Ausgangsmaterial ausübt. Hierzu kann die verstellbaren Begrenzungswandung 29 zunächst, beispielsweise von einer Person durch Drücken in Richtung der Führungswandung 65, gegen eine durch die wenigstens eine Feder 47 bereitgestellte Rückstellkraft in die Betriebsstellung versetzt werden und anschließend über ein Verbindungselemente 49, 51, 53, 55 in der Betriebsstellung fixiert werden.As described above, the forming
Alternativ zu einer Feder 47 kann der Kraftübertragungskontakt auch durch Deformationsrückstellkräfte von in der Betriebsstellung gegeneinander verspannten Förderrädern 31, 33 oder Förderwalzen 35, 37 bereitgestellt werden.As an alternative to a
Ein Beispiel für Verbindungselemente 49, 51 ist in
Alternative Verbindungselemente 53, 55 sind in
Das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel 31, 35, kann beispielsweise zwei Antriebsmittel, insbesondere Antriebsräder 31, aufweisen, die in Förderrichtung F auf gleicher Höhe und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet sind (
In sämtlichen der dargestellten Figuren ist das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 drehbar gelagerte Antriebsmittel 31, 35 frei drehbar, insbesondere im Leerlauf. Zum Abziehen des Ausgangsmaterials weist die Fördereinrichtung daher in den dargestellten Ausführungen zusätzlich jeweils wenigstens ein über einen Motor 39 angetriebenes Antriebsmittel 33, 37 auf. Das wenigstens eine angetriebene Antriebsmittel kann ebenfalls wenigstens zwei Antriebsräder 33 aufweisen, die im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S jeweils gegenüberliegend zu den wenigstens zwei Antriebsmittel 31 angeordnet sind (
Wie den
Der zweite Aspekt der vorliegenden ist insbesondere beim Vergleich der
Die schwenkbare Lagerung der Begrenzungswandung 29 ist hier über ein Scharnier 59 realisiert. Das Scharnier 59 weist zwei zueinander schwenkbaren Scharnierglieder 61, 63 auf. Ein Scharnierglied 61 ist an der Begrenzungswandung 29 befestigt, insbesondere verschraubt. Das andere Scharnierglied 63 ist an der Präge- und/oder Perforationsstation 13 angebracht, insbesondere verschraubt. Vorzugsweise ist das Scharnier 59, insbesondere die Scharnierglieder 61, 63, an der dem Konvergenzkanal 11 abgewandten Seite der Begrenzungswandung 29 angebracht.The pivotable mounting of the
Wie insbesondere
Wie beispielsweise in
Wie beispielsweise
Wie insbesondere den
Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist insbesondere anhand der
Wie insbesondere den
Alternativ oder zusätzlich kann, wie in den
Die Länge des Konvergenzkanals 11 in Förderrichtung F zwischen dem Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal 11 eingezogen wird, und dem Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal 11 verlässt, ist in
In
In den
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.The features disclosed in the above description, the figures and the claims can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in the various configurations.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 33
- Ausgangsmaterialvorratstock of feedstock
- 55
- bahnförmiges Ausgangsmaterialsheet-like starting material
- 77
- Umformstationforming station
- 99
- Ständerstand
- 1111
- Konvergenzkanalconvergence channel
- 1313
- Präge- und/oder PerforationsstationEmbossing and/or perforating station
- 15, 1715, 17
- Präge- und/oder PerforationsräderEmbossing and/or perforating wheels
- 1919
- Abtrennstationcutting station
- 2121
- Schneidecutting edge
- 2323
- Ausgabevorrichtungdispenser
- 25, 2725, 27
- Stetigförderercontinuous conveyor
- 2929
- verstellbare / schwenkbare Begrenzungswandung / Deckeladjustable / swiveling boundary wall / cover
- 3131
- Förderrad an verstellbarer BegrenzungswandungConveyor wheel on adjustable boundary wall
- 3333
- Förderrad an FührungswandungImpeller on guide wall
- 3535
- Förderwalze an verstellbarer BegrenzungswandungConveyor roller on adjustable boundary wall
- 3737
- Förderwalze an FührungswandungConveyor roller on guide wall
- 3939
- Motorengine
- 4141
- Federung / Lagerung / AbstandshalterSuspension/Bearing/Spacers
- 4343
- Radwellewheel shaft
- 4545
- U-förmiges LagerU-shaped bearing
- 4747
- FederFeather
- 4949
- Laschetab
- 5151
- NaseNose
- 5353
- Bolzenbolt
- 5555
- Kulissenaussparungbackdrop recess
- 5757
- Schwenkachsepivot axis
- 5959
- Scharnierhinge
- 61, 6361, 63
- Scharniergliedhinge link
- 6565
- Begrenzungswandung / Führungswandung / Boden / MontageplatteBoundary wall / guide wall / base / mounting plate
- 6767
- Seitenwandungensidewalls
- 69, 7169, 71
- Umlenkrollenpulleys
- 7373
- Umschlagwangenenvelope cheeks
- 7575
- Kreuzungspunktcrossing point
- 7777
- Rotationsachse der Präge- und/oder PerforationsräderAxis of rotation of the embossing and/or perforating wheels
- 7979
- Aussparungen FührungswandungRecesses guide wall
- 8181
- Antriebswelledrive shaft
- 8383
- Wellenbegrenzer / ZwischenwandungWave limiter / partition
- 8585
- Aussparungen ZwischenwandungRecesses in the partition wall
- 8787
- StabRod
- 8989
- Beweglichkeit des AntriebsmittelsMobility of the drive means
- 9191
- führungswandungsseitiger Befestigungsabschnittguide wall-side attachment section
- 9393
- deckelseitiger Befestigungsabschnittcover-side fastening section
- 9595
-
förderrichtungsabwärtiger Endabschnitt der Begrenzungswandung 29downstream end section of the
boundary wall 29 - 9797
- Getriebetransmission
- 9999
- Abschnitt SeitenwandungSide wall section
- 100100
- Verpackungserzeugnispackaging product
- 103, 105103, 105
- Knautsch-Hohlraumcrumple cavity
- 107107
- Mittelbereich / zentrale Befestigungs- und/oder DeformationszoneCentral area / central zone of attachment and/or deformation
- 109109
- Drehlagerpivot bearing
- 111111
- Blendenbezels
- 113113
- Außenrand des Deckelsouter edge of the lid
- aa
- Breite des Verpackungserzeugnisseswidth of the packaging product
- bb
- Vertikalerstreckung des VerpackungserzeugnissesVertical extension of the packaging product
- cc
- Länge des Verpackungserzeugnisseslength of the packaging product
- di.e
- Breite der Befestigungs- und/oder DeformationszoneWidth of attachment and/or deformation zone
- ee
- Vertikalerstreckung der Befestigungs- und/oder DeformationszoneVertical extension of the attachment and/or deformation zone
- ff
- förderrichtungsaufwärtiger Abstand des Kreuzungspunktesupstream distance of the crossing point
- gG
- förderrichtungsabwärtiger Abstand des Kreuzungspunktesdownstream distance of the crossing point
- hH
- förderrichtungsabwärtiger Abstand zwischen den UmschlagwangenDownstream distance between the envelope cheeks
- ii
- Abstand zwischen Umschlagwangen und FührungswandungDistance between fold-over cheeks and guide wall
- kk
- Abstand zwischen Wellenbegrenzer und MontageplatteDistance between wave limiter and mounting plate
- mm
- Wandstärke MontageplatteWall thickness mounting plate
- nn
- Konvergenzkanallängeconvergence channel length
- oO
- Wellenbegrenzerlängewave limiter length
- pp
- Ausgabebereichoutput area
- rright
- Krümmungsradius SeitenwandungRadius of curvature sidewall
- αa
- Winkel in dem die Umschlagwangen aufeinander zu laufenAngle at which the folds of the folds converge
- ββ
- Winkel in dem die Seitenwandungen aufeinander zu laufenAngle at which the side walls converge
- Ff
- Förderrichtungconveying direction
- SS
- AusgangsmaterialstärkenrichtungFeedstock Thickness Direction
- BB
- Ausgangsmaterialbreitenrichtungfeedstock width direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- GB 2549257 A [0005, 0006, 0008]GB 2549257 A [0005, 0006, 0008]
- GB 2549257 [0006]GB2549257 [0006]
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021125142.7A DE102021125142A1 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | Forming station with adjustable boundary wall and/or with folding cheeks |
PCT/EP2022/076996 WO2023052433A2 (en) | 2021-09-28 | 2022-09-28 | Forming station with guide wall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021125142.7A DE102021125142A1 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | Forming station with adjustable boundary wall and/or with folding cheeks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021125142A1 true DE102021125142A1 (en) | 2023-03-30 |
Family
ID=85477222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021125142.7A Pending DE102021125142A1 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | Forming station with adjustable boundary wall and/or with folding cheeks |
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---|---|
DE (1) | DE102021125142A1 (en) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SKM-IP SCHMID KRAUSS KUTTENKEULER MALESCHA SCH, DE |