DE19606546A1 - Dreidimensionaler Polsterkörper aus flächigem Papiermaterial, sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Polsterkörper aus einem zu einem dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften geformten Stück eines flächigen Papiermaterials, insbesondere für eine Verwendung als loses Füllmaterial in Verpackungsbehältern. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von derartigen Polsterkörpern.

Zur Polsterung stoßempfindlicher Gegenstände mit unterschiedlichen Abmessungen oder unregelmäßiger Form in Verpackungsbehältern, wie Kartonagen oder Kisten, sowie zum Auffüllen von Hohlräumen in derartigen Verpackungsbehältern werden zur Zeit überwiegend Polsterkörper aus geschäumten Kunststoffen verwendet, die als kleinstückige Flocken in Form flacher Schalen oder mehrfach abgeknickter Stäbchen ausgebildet sind, so daß sich auch kleine Hohlräume zwischen dem Gegenstand und dem Verpackungsbehälter auffüllen lassen. Da derartige Polsterkörper jedoch einerseits im Hinblick auf ihre Entsorgung Probleme aufweisen, weil sie sich nur dann einer Wiederverwertung zuführen lassen, wenn sie sortenrein gesammelt werden, was insbesondere beim Endverbraucher nicht oder nur selten möglich ist, und andererseits der Raumbedarf beim Transport und bei der Lagerung geschäumter Kunststoffteile recht groß ist, wurde in der DE-OS 4 40 354 vorgeschlagen, derartige Polsterkörper aus einem flächigen Papiermaterial, vorzugsweise aus Recyclingpapier herzustellen, welches vor Ort beim Verbraucher dem Bedarf entsprechend zu Polsterkörpern der eingangs genannten Art verformt wird. Um den Polsterkörpern gute stoßdämpfende Eigenschaften zu verleihen, wird dort vorgeschlagen, einen aufgerollten Streifen des Papiermaterials in ein Formwerkzeug zuzuführen, in dem der Streifen mit Hilfe eines Stempel und einer Matrize umgebogen und anschließend seine freien Enden miteinander verbunden werden, um ein geschlossenes Gebilde mit einem ring- oder tropfenförmigen Querschnitt in einer zu den Breitseitenflächen des Papiermaterials senkrechten Querschnittsebene zu erhalten, das infolge der Verformung unter einer Vorspannung steht, die einer weiteren Verformung elastisch entgegenwirkt.

Wegen der diskontinuierlichen Formgebung der Polsterkörper ist jedoch der Zeitaufwand für die Herstellung einer bestimmten Anzahl von Polsterkörpern relativ groß. Außerdem erfordert die bekannte Vorrichtung infolge des schrittweisen Antriebs des zugeführten Papierstreifens und der hin- und hergehenden Bewegung des Stempel einen verhältnismäßig hohen konstruktiven Aufwand und steuerungstechnischen Aufwand, der die Fertigungskosten für die Polsterkörper in die Höhe treibt. Weiter muß daß verwendete Papiermaterial eine bestimmte Mindestqualität aufweisen, um zu verhindern, daß es im Formwerkzeug reißt, nicht ausgeworfen wird und damit zu einer Funktionsstörung führt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Polsterkörper der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Polsterkörper zu entwickeln, mit denen sich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln sehr hohe Fertigungsgeschwindigkeit erzielen lassen, wobei die Verwendung preiswerter Papiermaterialien geringerer Güte möglich ist.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf den Polsterkörper erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Papiermaterial zickzackförmig zu einem dreidimensionalen Körper gefaltet ist. Der Erfindung liegt die durch Versuche mit Polsterkörpern aus Papier und Pappe geringer Qualität gewonnene Erkenntnis zugrunde, daß man durch eine zickzackförmige Faltung des Papiermaterials bei geeigneter Auswahl der Größe und Form der Polsterkörper bzw. des Flächengewichts oder der Stärke des Papiermaterials infolge einer Elastizität in mehreren Richtungen und infolge eines gegenseitigen Ineinandergreifens der Polsterkörper gute stoßdämpfende Eigenschaften und gleichzeitig auch noch ein verhältnismäßig niedriges Schüttgewicht erhält.

Um ein kontinuierliches und damit schnelles Falten des Papiermaterials zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß durch parallele Faltlinien getrennte vorzugsweise gleichbreite Streifen des Papiermaterials so übereinander gefaltet sind, daß die Breitseitenflächen der benachbarten Streifen jeweils einen spitzen Winkel einschließen. Die erfindungsgemäße Form der Polsterkörper gestattet eine Formgebung derselben unter Hindurchführen zwischen zwei rotierenden Formwerkzeugen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung der Polsterkörper, zwischen denen das Papiermaterial gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zickzackförmig zu einem dreidimensionalen Körper gefaltet wird. Bei einem auf diese Weise gefalteten Polsterkörper bedeutet der Begriff "gefaltet" nicht notwendigerweise, daß sämtliche Papierfasern im Bereich einer Faltlinie entlang einer eindeutig festgelegten Geraden abgeknickt sind, sondern eher, daß die Papierfasern in einem über das Papiermaterial verlaufenden schmalen Streifen abgeknickt oder umgebogen sind, so daß die einander zugewandten Breitseitenflächen des Papiermaterials auf beiden Seiten des Streifens einen vorzugsweise spitzen Winkel einschließen.

Um die einer Verformung des Polsterkörpers quer zu den Faltlinien in Faltrichtung entgegenwirkende Kraft zu vergrößern, d. h. ein ziehharmonikaartiges Zusammendrücken des Polsterkörpers zu erschweren, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß an mindestens einem seitlichen Rand des Papiermaterials Zwickel nach innen zwischen benachbarte Streifen gefaltet sind.

Diese Zwickel werden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung von dreieckförmigen Teilbereichen der Enden zweier benachbarter Streifen gebildet, welche zur Mitte des Polsterkörpers hin durch eine vorzugsweise senkrechte Faltlinie und nach unten durch den Rand des Papiermaterials begrenzt werden, wobei der letztere entweder in der Ebene derjenigen der beim zickzackförmigen Falten gebildeten Faltlinien liegt, welche nach dem Einfalten der Zwickel länger sind, oder von den Enden dieser Faltlinien aus schräg zum benachbarten Ende der senkrechten Faltlinie verläuft.

Der Polsterkörper läßt sich noch mehr versteifen und das von ihm eingenommene Volumen noch mehr vergrößern, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an Stelle der von den Enden der Streifen gebildeten Zwickel in der Mitte oder an mehreren Stellen entlang der Streifen Zwickel derart zwischen den oberen und unteren Faltlinien ausgebildet werden, daß die auf beiden Seiten an diese Stellen anschließenden geradlinigen Bereiche der Streifen quer zur Faltrichtung einen Winkel miteinander einschließen, so daß der Polsterkörper in einer Vorderseitenansicht, d. h. bei Betrachtung in Faltrichtung an Stelle eines rechteckigen oder trapezförmigen Umrisses einen winkel- oder rinnenförmigen Umriß mit zwei divergierenden Schenkeln aufweist.

Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Polsterkörpern aus einem Papiermaterial sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, das Papiermaterial zwischen mindestens zwei rotierenden Körpern zickzackförmig zu dem gewünschten dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften gefaltet wird, wobei die beiden rotierenden Körper vorzugsweise als Zahnräder ausgebildet und/oder mit überstehenden Zähnen versehen sind, zwischen die das streifenförmige Papiermaterial eingezogen und unter Hindurchtritt durch den Bereich des Zahneingriffs verformt wird. Die Zahnräder weisen dabei einen solchen Abstand auf, daß das Papiermaterial ohne abzureißen zwischen ihnen hindurchbewegt und dabei verformt werden kann, so daß es als langgestreckter zickzackförmig gefalteter Strang austritt.

Dies bedeutet, daß das Papiermaterial zwar stets an mindestens einer Stelle im Bereich des maximalen Zahneingriffs zwischen den beiden zusammenwirkenden Zahnrädern festgeklemmt wird, um das Einziehen des Papiermaterials infolge der Drehbewegung der Zahnräder zu bewirken, jedoch derart, daß nirgends so starke Zugkräfte in das Papiermaterial eingeleitet werden, daß es zu einem Reißen desselben kommt. In Bewegungsrichtung vor dem maximalen Zahneingriff wird das Papiermaterial infolge des Einziehens und seines Bewegungswiderstandes vorgefaltet während hinter der Stelle des maximalen Zahneingriffs ein ausreichender Spalt zwischen den benachbarten Zähnen der beiden Zahnräder vorhanden ist, welcher einen ungehinderten Hindurchtritt des gefalteten Papiermaterials gestattet.

Der zwischen den Zahnrädern gefaltete Strang kann nach Bedarf in längere oder kürzere Stücke geschnitten werden, wobei als zur Herstellung von schüttfähigen Polsterkörpern Längen von unter 100 mm bevorzugt werden. Das Abtrennen der einzelnen Polsterkörper von dem zwischen den Zahnrädern austretenden Strang kann zweckmäßig dadurch erleichtert werden, daß das Papiermaterial vor dem Einziehen in regelmäßigen Abständen entsprechend der vorgesehenen Länge der Polsterkörper mit Perforationen versehen wird.

Für bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise zum Umwickeln von Gegenständen mit Polstermaterial, kann jedoch auch der zwischen den Zahnrädern austretende "endlose" Strang in ungeschnittenem Zustand als Polsterkörper Verwendung finden, wobei er dann zweckmäßig je nach Größe des zu umwickelnden Gegenstandes und Stärke der Umwicklung in Längen von bis zu einigen Metern verwendet werden kann.

Beim Hindurchtritt zwischen den im Eingriff stehenden Zähnen der Zahnräder wird das Papiermaterial jeweils abwechselnd an den Spitzen der Zähne des einen und des anderen Zahnrades umgeknickt oder umgebogen, wobei die als schmale streifenförmige Bereiche mit abgeknickten Papierfasern ausgebildeten Faltlinien zwischen den parallelen Streifen gebildet werden. In Abhängigkeit von der Form der Zähne und der Art der Verzahnung lassen sich die Faltlinien mit einer mehr oder weniger starken Ausprägung herstellen, d. h. in einer Form, die zwischen derjenigen einer scharfen Kante und derjenigen eines gerundeten Übergangs zwischen zwei benachbarten ebenen Bereichen des Papiermaterials liegt. Dies wiederum ermöglicht es, bei einem vorgegebenen Papiermaterial die Elastizität und den Verformungswiderstand und damit die Federwirkung des fertigen Polsterkörpers in Faltrichtung zu verändern bzw. auf einen vorgegebenen oder gewünschten Bereich einzustellen.

Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung der Polsterkörper aus Papiermaterial bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die beiden rotierenden Körper, zwischen denen das Papiermaterial zickzackförmig zu einem dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften gefaltet wird, von ineinandergreifenden Zahnrädern oder mit überstehenden Zähnen versehenen Walzen gebildet werden, zwischen die das Papiermaterial eingezogen und beim Hindurchtritt durch den Verzahnungsbereich verformt wird.

Während zur Fertigung von einfachen Polsterkörpern mit lauter parallelen und in zwei Ebenen liegenden Faltlinien, d. h. mit einem rechteckigen Umriß bei Betrachtung in Faltrichtung zwei geradverzahnte Stirnräder mit einer angepaßten Zahngeometrie gut geeignet sind, finden zur Herstellung von Polsterkörpern mit einem bei Betrachtung in Faltrichtung winkelförmigen oder rinnenförmigen Umriß vorzugsweise Zahnräder Verwendung, die mindestens eine Kegelverzahnung aufweisen, welche mit einer entsprechenden gegenüberliegenden Kegelverzahnung eines weiteren Zahnrades im Eingriff steht. Bevorzugt weist mindestens eines der Zahnräder zwei in axialer Richtung nach entgegengesetzten Seiten geneigte, ggf. durch eine Stirnverzahnung getrennte Kegelverzahnungen auf, deren Zähne mit den Zähnen entsprechender Kegelverzahnungen auf zwei anderen Zahnrädern zusammenwirken, welche ggf. durch ein Stirnrad getrennt auf einer Drehachse angeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß zickzackförmig gefalteten Polsterkörpers;

Fig. 2 eine Vorderseitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Polsterkörpers;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Polsterkörper aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Polsterkörpers aus Fig. 2 und 3 in Richtung der Pfeile IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine Vorderseitenansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Polsterkörpers;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Polsterkörper aus Fig. 5;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Polsterkörpers aus Fig. 5 und 6 in Richtung der Pfeile VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine teilweise perspektivische Ansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Polsterkörpers;

Fig. 9 eine Vorderseitenansicht des Polsterkörpers aus Fig. 8;

Fig. 10 eine Draufsicht auf den Polsterkörper aus Fig. 8;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Polsterkörpers aus Fig. 9 in Richtung der Pfeile XI;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Polsterkörpers;

Fig. 13 eine Vorderseitenansicht eines Teils eines Formwerkzeugs zur Herstellung des in den Fig. 8 bis 12 dargestellten Polsterkörpers; und

Fig. 14 eine Seitenansicht eines weiteren Formwerkzeugs zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Polsterkörpers.

Die in der Zeichnung dargestellten Polsterkörper 2, 4, 6, 8, 9 bestehen aus einem flächigen Papiermaterial 10, welches durch Falten von parallelen Streifen 12 in eine dreidimensionale Zickzackform stoßdämpfende Eigenschaften erhält, da sowohl in Faltrichtung (Pfeil X) als auch senkrecht dazu (Pfeil Y) auf den Polsterkörper 2, 4, 6, 8, 9 einwirkende Kräfte zu einem elastischen Aufspreizen der Falten, d. h. zu einer Vergrößerung des spitzen Winkels zwischen den einander zugewandten Oberflächen zweier benachbarter Streifen 12, 12 führt, wobei infolge von Formänderungsarbeit Stoßenergie absorbiert wird.

Im einfachsten Fall besteht der Polsterkörper 2 aus fünf bis zehn gleichbreiten Streifen 12, deren einander zugewandte Oberflächen einen spitzen Winkel zwischen 20 und 80 Grad einschließen (Fig. 1). Die Streifen 12 werden in Faltrichtung jeweils durch parallele Faltlinien 14, 16 begrenzt, von denen alle oberen (14) und alle unteren (16) jeweils in einer Faltlinienebene liegen.

Im Unterschied dazu sind bei dem in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Polsterkörper 4 zur Erhöhung der in Faltrichtung (Pfeil X) erforderlichen Verformungskräfte, d. h. zur Verbesserung der Federwirkung sowie zur Versteifung des Polsterkörpers in einer zur Faltrichtung X und den Faltlinien 14, 16 senkrechten Richtung (Pfeil Y) an den gegenüberliegenden seitlichen Rändern 18, 20 des Papiermaterials 10 jeweils paarweise zwei gleichgroße dreieckförmige Teilbereiche 22 an den entgegengesetzten Enden eines Paars von benachbarten Streifen 12 nach unten und innen gefaltet, wobei die beiden aneinandergrenzenden Teilbereiche 22 benachbarter Streifen 12, 12 jeweils einen von einer Vielzahl von Zwickeln 24 bilden, welche in Faltrichtung x jeweils zwischen zwei benachbarten Streifen 12 angeordnet sind. Zur Mitte des Polsterkörpers hin 4 werden die Zwickel 24 durch eine innere Faltlinie 26 begrenzt, die jeweils ausgehend von einer der oberen Faltlinien 14 senkrecht nach unten bis zu den Rändern 18, 20 des Papiermaterials 10 verläuft, welche die unteren Begrenzungen der Zwickel 24 bilden und von der inneren Faltlinie 26 aus paarweise in Richtung der beiden benachbarten unteren Faltlinien 16 auseinander laufen und an deren Enden 28 auf diese treffen. Die Basis 30 (Fig. 2) der beiden dreieckigen Teilbereiche 22 jedes Zwickels 24 wird von einer schrägen Faltlinie 32 (Fig. 3 und 4) gebildet, die jeweils vom Ende einer oberen Faltlinie 14 zum Ende der benachbarten unteren Faltlinie 16 nach unten verläuft.

Demgegenüber liegen bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Polsterkörper 6 die jeweils von zwei benachbarten Streifen 12 gebildeten Falten in gleichen Abständen von den seitlichen Rändern 18, 20 des Papiermaterials 10, bereichsweise übereinander, so daß der Polsterkörper 6 in der Vorderseitenansicht (Fig. 5) einen türstock- bzw. rinnenförmigen Umriß aufweist, der sich aus einem von den Mittelteilen der Streifen 12 gebildeten Joch 32 und zwei von den Endteilen der Streifen 12 gebildeten Schenkeln 34 zusammensetzt, welche nach einer Längsseite des Jochs 32 zu divergierend überstehen, wobei sie zu einer Mittelachse 36 des Jochs 32 symmetrisch sind. Die Länge der Schenkel 34 entspricht im wesentlichen der Länge des Jochs 32.

Im Bereich der von den Schenkeln 34 einerseits und dem Joch 32 andererseits gebildeten Ecken 38 des Polsterkörpers 6 ist das Papiermaterial 10 neben der Zickzackfaltung zusätzlich in Form eines Paars von dreieckigen Zwickeln 40 (Fig. 5) übereinandergelegt oder übereinandergefaltet. Die beiden dreieckigen Zwickel 40 jedes Zwickelpaars werden jeweils an einer Seite von einer Faltlinie 42 begrenzt, die ausgehend vom Ende 43 einer oberen Faltlinie 14 des Jochs 32 senkrecht zu den Faltlinien 14, 16 schräg nach unten zur benachbarten unteren Faltlinie 16 des Jochs 32 verläuft. Die Unterkante des Zwickels 40 wird durch ein über die untere Faltlinie 16 des Schenkels 34 hinaus verlängertes Stück 44 der unteren Faltlinie 16 des Jochs 32 gebildet, wobei das Papiermaterial über die Länge des überstehenden Stücks 44 doppelt übereinander liegt. Weiter wird der Zwickel 40 von einer Faltlinie 45 begrenzt, welche das obere Ende der Faltlinie 42 mit dem inneren Ende des überstehenden Stücks 44 verbindet und von einem oberen Ende der unteren Faltlinie 16 des Schenkels 34 schräg nach oben zum Ende 43 der oberen Faltlinie 14 des Jochs 32 verläuft.

Bei dem in den Fig. 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Polsterkörper 8 in der Vorderseitenansicht (Fig. 9) einen winkelförmigen Umriß auf, der sich aus zwei Schenkeln 34 zusammensetzt, die ebenso wie bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Polsterkörper 6 jeweils von gleichbreiten parallelen Streifen 12 gebildet werden, welche zickzackförmig gefaltet und an der Ecke 38 unter Bildung von dreieckigen Zwickeln 40 doppelt übereinandergelegt sind, so daß die Schenkel 34 einstückig miteinander verbunden sind. Der von den beiden Schenkeln eingeschlossene Winkel beträgt hier 90 Grad. Die Anordnung der Zwickel 40 in Bezug zu den Streifen 12 entspricht derjenigen bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, d. h. die Zwickel 40 werden jeweils an einer Seite von einer Faltlinie 42 begrenzt, die ausgehend vom oberen Ende 43 der Faltlinien 14 der beiden Schenkel 32 senkrecht zu den Faltlinien 14, 16 schräg nach unten zur benachbarten unteren Faltlinie 16 verläuft. Die Unterkante des Zwickels 40 wird durch ein über die untere Faltlinie 16 des Schenkels 34 hinaus verlängertes Stück 44 der unteren Faltlinie 16 des einen Schenkels 34 gebildet, wobei das Papiermaterial 10 über die Länge des überstehenden Stücks 44 doppelt übereinander liegt. Weiter wird der Zwickel 40 von einer Faltlinie 45 begrenzt, welche das obere Ende der Faltlinie 42 mit dem inneren Ende des überstehenden Stücks 44 verbindet und von der unteren Faltlinie 16 des Schenkels 34 senkrecht nach oben zum oberen Ende 43 der Faltlinien 14 der beiden Schenkel 34 verläuft.

Der in Fig. 12 dargestellte Polsterkörper 9 weist in der Vorderseitenansicht ebenfalls einen winkelförmigen Umriß auf, ist jedoch anders gefaltet als der in den Fig. 8 bis 11 dargestellte Polsterkörper 8. Während sich beim Polsterkörper 8 die oberen Faltlinien 14 und die unteren Faltlinien 16 jeweils durchgehend über beide Schenkel 34 erstrecken und an der Ecke 38 abknicken, sind beim Polsterkörper 9 die oberen Faltlinien 14 des einen Schenkels 34 in abknickender Verlängerung der unteren Faltlinien 16 des anderen Schenkels 34 und umgekehrt angeordnet. Durch diese Faltung werden dreieckige Zwickel 46 gebildet, an denen das Papiermaterial 10 gegenüber der Zickzackfaltung der Schenkel 34 doppelt so häufig übereinanderliegt. Die zickzackförmig verlaufenden Basisstrecken 48 der Zwickel 46 verbinden jeweils eine obere Faltlinie 14 des einen Schenkels 34 mit einer benachbarten oberen Faltlinie 14 des anderen Schenkels 34. Nach einem Zusammendrücken des Polsterkörpers 9 in Faltrichtung bzw. in Vorderseitenansicht erstrecken sich die dann parallel verlaufenden Basisstrecken 48 senkrecht zu einer Winkelhalbierenden des von den Schenkeln 34 eingeschlossenen Winkels. An jedem der beiden Endpunkte einer Basisstrecke 48 geht eine Faltlinie 14 des einen Schenkels 34 in eine Faltlinie 16 des anderen Schenkels über oder umgekehrt.

Die Polsterkörper 2, 4, 6, 8, 9 weisen in Faltrichtung und quer dazu in Richtung der Faltlinien 14, 16 Abmessungen von wenigen Zentimetern Länge auf, bestehen vorzugsweise aus einem unter der Bezeichnung Testliner im Handel erhältlichen Papiermaterial 10, das vollständig aus Recyclingpapier besteht und ein Flächengewicht zwischen 50 und 300 g/m² und bevorzugt zwischen 70 und 200 g/m² aufweist. Bei einer Verwendung als Füllmaterial für Kartonagen werden die Polsterkörper 2, 4, 6, 8, 9 lose in die Hohlräume eingefüllt, welche zwischen den verpackten Gegenständen und der Wand der Verpackungsbehälter freibleiben. Zum Umwickeln von Verpackungsgegenständen oder dergleichen können jedoch auch längere Stränge mit einer Länge von bis zu einigen Metern verwendet werden.

Zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Polsterkörpers 2 wird ein auf einer Rolle (nicht dargestellt) aufgewickelter schmaler Streifen 80 des Papiermaterials 10 tangential zwischen zwei ineinandergreifenden geradverzahnten Stirnrädern 82, 84 eines Formwerkzeugs 86 (Fig. 14) hindurchgeführt und dabei von den Zähnen der Stirnräder 82, 84 in parallele zickzackförmige Falten gelegt. Das obere (82) der beiden Stirnräder 82, 84 wird mit Hilfe eines drehzahlgeregelten elektrischen Antriebsmotors mit einer geeigneten Drehzahl angetrieben, während das untere Stirnrad 84 durch den Zahneingriff des oberen Stirnrades 82 angetrieben wird. Die Drehachsen 89 bzw. 91 der beiden Stirnräder 82, 84 sind zueinander parallel, wobei das obere Stirnrad 82 in einem Gehäuse 90 des Formwerkzeugs 86 drehbar gelagert ist, während das untere Stirnrad 84 von zwei parallelen Schwenkarmen 92 (nur einer dargestellt) gehalten wird, welche um eine zu den Drehachsen 89, 91 parallele Schwenkachse 93 schwenkbar am Gehäuse 90 angelenkt sind. Die beiden Schwenkarme 92 mit dem Stirnrad 84 werden mit Hilfe einer vorgespannten Druckfeder 94 nach oben in Richtung des anderen Stirnrades 82 gedrückt, so daß die Zähne der Stirnräder 82, 84 in Eingriff treten. Die Druckfeder 94 ist zwischen einem als Winkelstück 98 ausgebildeten Ausleger des Gehäuses 90 und einem erweiterten oberen Kopfende 96 einer auf den Schwenkarm 92 einwirkenden und mit ihrem Fußende schwenkbar an diesem gelagerten Zugstange 97 angeordnet.

Zwei Führungsrollen 88 stellen sicher, daß der Streifen 80 des Papiermaterials 10 einerseits genau in die Mitte zwischen den beiden Stirnrädern 82, 84 gelenkt wird und zu deren Drehachsen 89, 91 parallel bleibt, und bewirken andererseits eine gewisse Zugspannung in dem von den Zähnen der Stirnräder 82, 84 eingezogenen Papiermaterial, die dazu führt, daß das Papiermaterial 10 an den Spitzen der Zähne straff gehalten und bereits vor dem maximalen Zahneingriff an den Faltlinien abgeknickt wird.

Im Bereich des maximalen Zahneingriffs in der Nähe der Ebene der beiden Drehachsen 89, 91 wird das Papiermaterial 10 zwischen zwei benachbarten zusammenwirkenden Zähnen der beiden ineinandergreifenden Stirnräder festgeklemmt, so daß das Papiermaterial infolge des Drehantriebs des Stirnrades 82 zwischen die beiden Stirnräder 82, 84 eingezogen wird. Hinter dem Bereich des maximalen Zahneingriffs öffnet sich ein ausreichend großer Spalt zwischen den zusammenwirkenden Zähnen der beiden Stirnräder, so daß das gefaltete Papiermaterial ohne eine weitere Verformung austreten kann (Fig. 14).

Demgegenüber erfolgt die Herstellung des Polsterkörpers 8 mit Hilfe einer Vorrichtung, die in Fig. 13 teilweise dargestellt ist. Die Vorrichtung umfaßt insgesamt drei Kegelzahnräder 50, 52, 54 von denen die ersten beiden (50, 52) unmittelbar hintereinander auf einer Drehachse 56 angeordnet sind, wobei sie mit ihren kleineren Stirnseiten 74, 75 gegeneinander anliegen, während sich das dritte (54) um eine zur Drehachse 56 parallele Drehachse 58 dreht, deren Abstand von der Drehachse 56 so gewählt ist, daß die Zähne 60 auf den in axialer Richtung nach entgegengesetzten Seiten angeschrägten Flanken 62, 64 des Zahnrades 54 mit den Zähnen 66, 68 auf den entsprechend komplementär angeschrägten Flanken 70, 72 der Zahnräder 50, 52 im Zahneingriff stehen. Der Abstand zwischen den Spitzen der Zähne 66, 68 der Zahnräder 50, 52 einerseits und der Mitte zwischen benachbarten Zähnen 60 des Zahnrades 54 andererseits entspricht in einer Schnittebene durch die Drehachsen 56, 58 (Fig. 13) im wesentlichen der Stärke des Papiermaterials 10.

Das Zahnrad 52 weist auf seiner dem Zahnrad 50 zugewandten Stirnseite 74 eine umlaufende Ringschulter 76 auf, so daß Platz für das Übereinanderfalten der Zwickel 40 geschaffen wird, wenn ein schmaler Streifen des Papiermaterials 10 zwischen die synchron angetriebenen Zahnräder 50, 52 eingezogen und beim Hindurchtreten von den Zähnen 60, 66, 68 in eine Form gebracht wird, wie sie mit übertrieben scharfen Faltlinien als Abschnitt in den Fig. 8 bis 11 dargestellt ist.

Das streifenförmige Papiermaterial 10 wird hier beim Zuführen zweckmäßig in Längsrichtung entlang seiner Mittellinie allmählich abgebogen, so daß es bereits vor dem Eintritt zwischen die Zahnräder 50, 52, 54 im Querschnitt ein winkelförmiges Profil aufweist, das demjenigen der Flanken der Zahnräder 50, 52, 54 bzw. demjenigen des fertigen Polsterkörpers 8 entspricht.

Zur Herstellung des in Fig. 12 dargestellten Polsterkörpers sind im Unterschied dazu die Zähne 60 auf den beiden Flanken 62, 64 des Zahnrades 54 und die Zähne 66, 68 auf den Flanken 70, 72 der Zahnräder 50, 52 jeweils gegeneinander versetzt, so daß die Spitzen der Zähne 60 bzw. 66 einer Flanke 62 bzw. 70 mit den Mitten zwischen zwei Zähnen 60 bzw. 68 der anderen Flanke 64 bzw. 72 zusammentreffen.

Claims (19)

1. Polsterkörper aus einem zu einem dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften geformten Stück eines flächigen Papiermaterials, insbesondere für eine Verwendung als Füllmaterial in Verpackungsbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiermaterial (10) zickzackförmig gefaltet ist.

2. Polsterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch parallele Faltlinien (12, 14) getrennte Streifen (12) des Papiermaterials (10) übereinander gefaltet sind.

3. Polsterkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Streifen (12) einen spitzen Winkel einschließen.

4. Polsterkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (12) dieselbe Breite und dieselbe Länge aufweisen.

5. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltlinien (14, 16) in zwei zueinander parallelen Ebenen liegen.

6. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem seitlichen Rand (18, 20) des Papiermaterials (10) jeweils Teilbereiche (22) der Enden zweier benachbarter Streifen (12, 12) unter Bildung eines dreieckigen Zwickels (24) zwischen die Streifen (12, 12) gefaltet sind.

7. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen (12) an mindestens einer Stelle unter Bildung mindestens eines dreieckigen Zwickels (40, 46) so übereinandergefaltet ist, daß Teilbereiche der oberen bzw. unteren Faltlinien (14 bzw. 16) in einer quer zur Faltrichtung verlaufenden Ebene einen Winkel einschließen.

8. Polsterkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er quer zur Faltrichtung einen winkelförmigen Umriß aufweist.

9. Polsterkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er quer zur Faltrichtung einen rinnenförmigen Querschnitt aufweist.

10. Verfahren zur Herstellung von Polsterkörpern aus einem flächenhaften Papiermaterial, insbesondere zur Herstellung von Polsterkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiermaterial (10) zickzackförmig zu einem dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften gefaltet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiermaterial (10) zwischen mindestens zwei ineinandergreifenden rotierenden Körpern gefaltet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiermaterial (10) zwischen mindestens zwei Zahnrädern (50, 52, 54) gefaltet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen des Papiermaterials (10) zwischen die Zahnräder (10) eingezogen und zwischen deren Zähnen (60) verformt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das gefaltete Papiermaterial (10) in Stücke geschnitten wird.

15. Vorrichtung zur Herstellung von Polsterkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und/oder zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch ein Formwerkzeug mit mindestens zwei rotierenden Körpern, zwischen denen das Papiermaterial (10) zickzackförmig zu einem dreidimensionalen räumlichen Gebilde mit stoßdämpfenden Eigenschaften gefaltet wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Körper von ineinandergreifenden Zahnrädern (82, 84; 50, 52, 54) gebildet werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (82, 84) gegeneinander angedrückt werden.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Zahnräder als Kegelzahnrad (50, 52, 54) ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kegelzahnräder (54) zwei in axialer Richtung nach entgegengesetzten Seiten angeschrägte Flanken (62, 64) aufweist, deren Zähne (60) mit den Zähnen (66, 68) auf den einander zugewandten und entsprechend komplementär angeschrägten Flanken (70, 72) zweier hintereinander angeordneter Kegelzahnräder (50, 52) im Eingriff stehen.