DE69003514T2

DE69003514T2 - Mit perforierungsvorsprüngen versehene näheinrichtung zum gebrauch in umformern zum verfertigen polsterkissenähnlichen materials, und verfahren hierzu.

Info

Publication number: DE69003514T2
Application number: DE90907731T
Authority: DE
Inventors: H Bruno; E John
Original assignee: Ranpak Corp
Current assignee: Ranpak Corp
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: NO178019B; US4968291A; DE69003514D1; DK0427834T3; JPH0645210B2; KR0174270B1; FI910017A0; NO905644L; NO178019C; EP0427834A1; CA2031526A1; WO1990013414A1; EP0427834A4; KR920700103A; EP0427834B1; NO905644D0; JPH03502671A; CA2031526C

Description

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen eine zahnradartige Heftanordnung, geeignet zur Verwendung in einer zur Herstellung eines Packmaterials oder Dämpfungs-Unterlegmaterials geeigneten Umwandlervorrichtung, wie sie in der Fachsprache genannt wird (US-A-4,750,896). Die Erfindung betrifft ferner ein Zahnrad zur Verwendung in einer solchen Umwandlervorrichtung, eine Umwandlervorrichtung zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs-Unterlegmaterial und ein Verfahren zur Herstellung von Dämpfungs-Unterlegmaterial in polsterartiger Form.
Umwandlervorrichtungen zur Herstellung von Dämpfungs- Unterlegmaterial, die streifenförmiges, elastisches, polsterartiges oder polsterförmiges Dämpfungs-Unterlegmaterial herstellen, wobei sie kissenartige oder kissenförmige Seitenbereiche und einen zentralen Verbindungs- oder Zusammenfügungsbereich besitzen, der im wesentlichen in Längsrichtung zum Dämpfungs-Unterlegmaterial-Streifen läuft, sind in diesem Fachgebiet bekannt.
US-A-4,750,896 vom 4. Juni 1988, von Anthony J. Komaransky, et al, mit dem Titel 'Method And Mechanism For Producing Cushioning Dunnage Product', offenbart einen Umwandler für Dämpfungs-Unterlegmaterial oder eine Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial des gängigen Typs, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Dieser Typ von Umwandlungsvorrichtung ist geeignet, Bahnen an Vorratsmaterial von einer mehrschichtigen Vorratsrolle zu nehmen, und sie in die Vorrichtung zu ziehen, wobei er im wesentlichen die Seitenkanten des bahnförmigen Materials nach innen dreht oder rollt, und dann die gerollten, gegeneinander anliegenden Seitenbereiche des Vorratsmaterials der Vorratsrolle entlang dem zentralen Bereich des polsterartigen oder polsterförmigen Produktes miteinander verbindet, indem er den Streifen des Dämpfungs-Unterlegmaterials prägt und dann emittiert, wobei das hergestellte Dämpfungs-Unterlegmaterial relativ elastische, mit seitlichen Zwischenräumen angeordnete, kissenartige oder kissenförmige Bereiche enthält, und entlang einem im wesentlichen zentral ausgerichteten, geprägten Verbindungsbereich oder Verbindungsabschnitt, der im allgemeinen in Längsrichtung zum Produktstreifen verläuft.
Die Verbindungsvorrichtung in dem bisherigen Typ von Umwandlervorrichtung, der bereits identifiziert wurde, kann aus einem Paar zusammenwirkender, im wesentlichen vertikal angeordneter, zahnradartiger Elemente oder dergleichen bestehen, die die aneinanderangrenzenden, gegeneinander anliegenden Kanten der seitlichen, kissenartigen Bereiche des polsterartigen Produktes entlang dem im wesentlichen zentralen Bereich des gerollten Kantenstreifen des Vorratsmaterials prägen und verformen, folglich die seitlichen kissenartigen oder kissenförmigen Bereiche miteinander verbinden, und die das kissenartige oder kissenförmige Dämpfungs- Unterlegmaterial ergeben.
Das Produkt ist geeignet durch eine Ausgangsöffnung in die Umwandlervorrichtung ausgestoßen zu werden, und im wesentlichen ist ein Schneidemechanismus vorgesehen, der den Dämpfungs-Unterlegmaterial-Streifen bei einer ausgewählten Länge abtrennt, damit er zum Einpacken oder Verpacken von Einzelteilen oder gergleichen verwendet werden kann.
Im US-A-4,717,613 vom 5. Januar 1988 von Gary W. Ottaviano, mit dem Titel Mechanism And Method For Producing Cushioning Dunnage' wird eine Wandlervorrichtung für Unterlegmaterial offenbart, die ein kissenartiges Dämpfungs-Unterlegprodukt herstellen kann, das dem gängigen Typ der vorherbesprochenen Umwandlervorrichtung des Patents von Komaransky et al entspricht.
Es gibt eine Menge anderer, bisheriger Patente, die Vorrichtungen zur Herstellung von Dämpfungs-Unterlegmaterialien und Verfahren zur Herstellung elastischer, kissenartiger oder kissenförmiger Dämpfungs-Unterlegmaterialien des gleichen, gängigen Typs offenbart, wie das durch die Umwandlervorrichtung hergestellte Produkt, das in den vorherbesprochenen Patenten von Komaransky, et al und Ottaviano erläutert wurde. US-A-3,655,500, vom 11. April 1972, von G.R. Johnson, mit dem Titel 'A Resilient Cushioning Dunnage Product For Use In Packaging And Packing' und US-A- 4,026,198, vom 31. Mai 1977, von Gary W. Ottaviano, mit dem Titel 'Cushioning Dunnage Mechanism And Transfer Cart Therefor And Method' offenbaren beide elastische, polsterartige oder polsterförmige Produkte aus Dämpfungs-Unterlegmaterial, die im wesentlichen eine Verbindung seitlicher, elastischer, kissenartiger oder kissenförmiger Bereiche entlang dem zentralen Bereich des Polsters in einer Längsrichtung enthalten, sowie Verfahren und Vorrichtungen zu deren Herstellung.
Nach Wissen des Anmelders wurden bei diesen bisherigen Vorrichtungen zum Verbinden oder Zusammenhalten der kissenartigen oder kissenförmigen Bereiche des polsterartigen oder polsterförmigen Prokukts in polsterartiger Form Prägebzw. Haftmittel verwendet, und niemand hat vor dem Anmelder eine Heftvorrichtung zur Verwendung in einer Umwandlervorrichtung zur Verfügung gestellt, die Lochmittel zur Bildung von Perforierungen in dem hergestellten, kissenartigen Produkt beinhaltet, um den Halt oder die Sicherung des zentralen Verbindungsbereiches zur besseren Beibehaltung der Polsterartigen oder polsterförmigen Form des Produkts und folglich zur Steigerung der Verwendungsmöglichkeiten und Funktion des Produkts zu unterstützen.
Deshalb wird gemäß der Erfindung eine zahnradartige Heftanordnung zur Verfügung gestellt, geeignet zur Verwendung in einer zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs- Unterlegmaterial aus einem bahnförmigen, in Form einer Vorratsrolle (12) angeordneten Vorratsmaterial einsetzbaren Umwandlervorrichtung, wobei der Umwandler bewirken kann, daß sich die seitlichen Kanten des bahnförmigen Vorratsmaterials nach innen rollen, in eine im wesentlichen gerollte Form, bevor sie zum polsterartigen Produkt geformt werden, wobei die Heftanordnung fähig ist, im wesentlichen aneinandergrenzende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratmaterials aufzunehmen und diese entlang dem im wesentlichen zentralen Bereich des hergestellten, polsterartigen Produkts in Längsrichtung zu diesem zu verbinden, wobei die Heftanordnung ein Paar drehbare, zahnradartige Elemente enthält, die in Eingriffszustand miteinander gebracht werden und gegenüberliegende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratmaterials durch Prägen aneinander heften, wenn diese gerollten Bereiche zwischen den Elementen durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne wenigstens eines der zahnradartigen Elemente Vorsprünge zum Lochen des Vorratsmaterials entlang dem zentralen, geprägten Bereich des hergestellten polsterartigen Dämpfungs-Unterlegmaterials aufweisen, um den geprägten Bereich bei der Beibehaltung des Produkts in seiner polsterartigen Form zu unterstützen.
Eine Vorrichtung oder Maschine umfaßt gemäß der Erfindung eine zahnradartige Heftanordnung, die gegenüberliegende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratsmaterials während des Betriebs der Vorrichtung prägen und lochen kann, um die Beibehaltung des polsterartigen Produkts in seiner polsterartigen Form, insbesondere während der Verwendung des Produkts beim Verpacken und Packen, wie zum Beispiel beim Einpacken von Einzelteilen und Gegenständen, und für deren Verschiffung, zu unterstützen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels beschrieben, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, wobei:
FIGUR 1 eine teilweise gestrichelte Draufsicht auf eine Maschine zur Herstellung von Dämpfungs-Unterlegmaterial bzw. Umwandler ist, der oder die die Erfindung verwirklicht;
FIGUR 2 eine teilweise gestrichelte, seitliche Schnittansicht der Maschine aus Figur 1 ist;
FIGUR 3 eine vergrößerte, unvollständige, perspektivische Abbildung des konvergierenden Elementes des Umwandlers und der zusammenwirkenden, in Eingriff miteinander befindlichen zahnradartigen Prägemittel und Lochmittel der Heftanordnung für die Verbindung der seitlich angebrachten, im wesentlichen aneinanderangrenzenden, kissenartigen Bereiche des Dämpfungs-Unterlegmaterials ist, und den Durchlauf des Vorratsmaterials mit gerollten Kanten in die Heftanordnung zeigt;
FIGUR 4 eine vergrößerte, unvollständige, perspektivische Ansicht der in Eingriff miteinander befindlichen, zahnradartigen Elemente der Heftanordnung ist, die an das Ende des Ausgangs des konvergierenden Elements der Umwandlervorrichtung angrenzend angebracht ist, und Vorsprünge auf den Zähnen der zahnradartigen Elemente der Umwandlervorrichtung zeigt;
FIGUR 5 eine vergrößerte, teilweise diagrammatische, seitliche Schnittansicht des leerlaufenden, zahnradartigen Elementes der Heftanordnung ist;
FIGUR 6 eine unvollständige Teilansicht ist, im wesentlichen entlang der Linie 6-6 aus FIGUR 5;
FIGUR 7 eine vergrößerte, teilweise diagrammatische, seitliche Schnittansicht des getriebenen, zahnradartigen Elements der Heftanordnung ist;
FIGUR 8 eine unvollständige Teil-Schnittansicht ist, im wesentlichen entlang der Linie 8-8 aus FIGUR 7;
FIGUR 9 eine vergrößerte, diagrammatische, perspektivischen Draufsicht eines Streifens des hergestellten Polsterartigen oder polsterförmigen Dämpfungs-Unterlegmaterials ist; und
FIGUR 10 eine vergrößerte, im wesentlichen unvollständige, diagrammatische Abbildung ist, im wesentlichen entlang der Ebene der Querschnittslinie 10-10 aus FIGUR 9.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird eine Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial 10 dargestellt, oder ein Umwandler, wie er in der Fachsprache genannt wird, der in der dargestellten Ausführungsform eine mehrlagige Vorratsrolle 12 mit bahnförmigen Vorratsmaterial verwendet, wie zum Beispiel eine Hartpapierbahn von 30 Pfund (ca. 13,6 kg). In der in den FIGUREN 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Vorratsrolle haben die Lagen der Vorratsrolle zum Beispiel vorzugsweise die gleiche Breite, und in dieser Ausführungsform umfaßt sie drei in gerollter Form geschichtete Lagen, für eine schnelle und kompakte Installierung an der Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial bzw. Umwandler.
In der dargestellten Ausführungsform umfaßt Vorratsrolle 12 einen Hohlkern 14 von im wesentlichen zylindrischer Form, um den die drei Lagen oder Bahnen des Vorratsmaterials geschichtet gewickelt sind. Die Vorratsrolle ist so angepaßt, daß sie von einer sich vorzugsweise relativ lose durch den Hohlkern 14 erstreckenden Stange 16 gehalten werden kann, für eine Drehung der Vorratsrolle 12 relativ zum Rahmen 18, wenn der Vorrat von der Rolle in die Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial eingezogen wird.
Für eine detailliertere Erklärung der Installation der Vorratsrolle an den Umwandler kann sich auf die vorhererwähnte US-Patentschrift 4,750,896 bezogen werden, die in diser Anmeldung als Verweis enthalten ist. Es wird ferner verständlich, daß die Vorratsrolle auf einem separaten Ständer oder Karren montiert werden könnte und deren Bahnen dem Umwandler auf eine in diesem Fachgebiet bekannte Art und Weise zugeführt werden könnten (z.B. US-Patentschrift 4,650,456 auf den Namen Steven E. Armington, ausgestellt am 17. März 1987).
In der dargestellten Ausführungsform enthält Maschine 10 einen umschlossenen oder ummantelten Trägerrahmen 20, der die Schenkel 20a beinhaltet, die damit verbundene Mittel (nicht dargestellt) zum Nivellieren des Trägerrahmens hinsichtlich der Oberfläche S umfassen können.
Rahmen 20 hält ein in Längsrichtung konvergierendes, schienenartiges Element 22 (FIGUREN 1 und 2) das eine Führungsbahn und Auflage für die Lagen oder Bahnen des Vorratsmaterials bilden, wenn sie von der Vorratsrolle 12 zum Bereich der Verbindungs- oder Heftvorrichtung 24 der Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial gezogen werden.
Ein dreidimensionaler in der Ausführungsform dargestellter Rahmen 26 zur Formung von Material, der ein röhrenartiges Mittelstück des Rahmens umfaßt, in der Skizze mit im wesentlichen dreieckiger Form (FIGUR 1), wird an der Einführschiene gehalten und ragt nach hinten aus dem Einzugsende 22a der Einführschiene oder des konvergierenden Elementes 22 heraus. Vorrichtung 26 zur Formung von Material wird am vorderen Ende ihres Ansatzes 26a vorzugsweise relativ nahe der Wand der sich unter ihr befindlichen Einführschiene 22 angebracht, angrenzend an deren Ausgangsende 22b, wie in den FIGUREN 1 und 2 dargestellt. Die Lagen des Vorratsmaterials können sich während der Bewegung des Vorratsmaterials von der Vorratsrolle 12 zum Verbindungs- bzw. Heftbereich 24, mit Hilfe dessen das Vorratsmaterial durch die Maschine gezogen wird, und der für einen Weitertransport des hergestellten, elastischen, Dämpfungspolster-Unterlegmaterials P durch die Ausgangsöffnung 28 zum Rahmen 20 der Maschine sorgt, zwischen dem Ende des Ansatzes 26a und dem Ausgangsende 22b der Einführschiene bewegen oder hindurch gleiten.
Verbindungs- bzw. Heftbereich 24 des Umwandlers in der dargestellten Ausführungsform beinhaltet Heftanordnung 30, die ein Paar im wesentlichen in lockerem Eingriffszustand befindliche drehbare, zahnradartige Elemente 30a, 30b enthält, die seitliche, aneinandergrenzende, kissenartige oder kissenförmige Bereiche des hergestellten polsterartigen Produkts "prägen" kann, während die drehbaren, zahnradartigen Elemente das Produkt durch den Umwandler und die Ausgangsöffnung 28 bewegen. Ein elektrischer Motor und eine Vorrichtung zur Verringerung der Geschwindigkeit 32, 32a können verwendet werden, um eines der zahnradartigen Heftelemente (z.B. Element 30b) anzutreiben, das wegen seiner im wesentlichen ineinandergreifenden Beziehung zum anderen der Elemente (z.B. Element 30a) gleichfalls eine Drehung des letzteren bewirkt. Für eine detailliertere Offenbarung einer Umwandlervorrichtung, inbegriffen Ausstoßer bzw. eine Vorrichtung zur Formung von Material 26 des gemeinsamen in den FIGUREN 1 und 2 dargestellten Typs, sowie dessen Bedienung, kann sich auf die vorhererwähnte US-Patentschrift 4,750,896 bezogen werden.
Wenn das bahnförmige Vorratsmaterial von der Verbindungs- bzw. Heftvorrichtung von der Vorratsrolle durch die Einführschiene 22 gezogen wird, werden die Seitenkanten der Lagen des Vorratsmaterials zu einer im wesentlichen spiraligen Form nach innen gerollt und nach innen gegeneinander gedrängt, so daß die nach innen gerollten Kanten elastische, kissenartige oder kissenförmige Bereiche 34 (FIGUREN 1, 2 und 9) aus Vorratsmaterial formen, die im wesentlichen in einer gegeneinander anliegenden Beziehung zueinander stehen, wenn sie das Ausgangsende des schienenartigen Elements 22 verlassen und in den drehbaren Verbindungs- bzw. Heftbereich 24 der Umwandlervorrichtung übergehen, in dem derartige, nach innen gerollte Kanten des Vorratsmaterials angepaßt werden, um längs des hergestellten Dämpfungs-Unterlegmaterials mittels drehbarer, zahnradartiger Elemente 30a, 30b zusammengefügt oder zusammengeheftet zu werden, also einen im wesentlichen zentralen, geprägten Bereich 36 auf dem Material ergeben, und die sich längs des polsterartigen Produkts erstrecken und die zusammengedrückten, überlappten, aneinandergrenzenden, geprägten Kanten 36a und 36b (FIGUR 9) der geformten kissenartigen Bereiche des polsterartigen oder polsterförmigen Produkts zusammenheften. Die dargestellten Kanten 36a, 36b sind im wesentlichen wahllos, in überlappter Beziehung zueinander, entlang dem zentralen, zusammengedrückten, geprägten Verbindungsbereich 36 des hergestellten polsterartigen Produkts angeordnet.
Die seitlich angebrachten, kissenartigen oder kissenförmigen Bereiche 34 des polsterartigen Dämpfungsmaterials verfügen über eine beträchtliche Elastizität, wobei jeder Bereich eine wesentlich größere Dicke besitzt als der zusammengedrückte, zentrale, geprägte Bereich 36. Das Prägen des Produkts durch die zahnradaratigen Elemente 30a, 30b erzeugt flache oder talartige Bereiche mit dazwischenliegenden ansteigenden Bereichen 39, wobei die ansteigenden Bereiche 39 von der Ebene der zugehörigen flachen oder talartigen Bereiche nach außen herausragen, wie zum Beispiel in FIGUR 10 ganz deutlilch dargestellt wird.
Mit besonderem Bezug auf FIGUR 1 und 2 wird am vorderen Ende der dargestellten Umwandlervorrichtung der Ausführungsform eine Trennvorrichtung 40 zur Verfügung gestellt die bahnförmiges Vorratsmaterial von der Vorratsrolle 12 aufnehmen kann und die mehreren Lagen der Rolle in einzelne Vorratsmaterial-Bahnen bzw. -Lagen trennen kann, bevor sie unter der Vorrichtung zur Formung von Material 26 vorbeilaufen und in das konvergierende, schienenartige Element 22 gelangen, und folglich die Beibehaltung der Elastizität des Dämpfungs-Unterlegmaterials P unterstützen. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Trennmittel 40 eine Vielzahl von vertikal angeordneten Zwischenräumen, im wesentlichen horizontal ausgerichteter, zylindrischer, stangenartiger Elemente 40a, 40b und 40c, die so angepaßt ist, dar über sie die entsprechenden Lagen a, b und c des Vorratsmaterials der Vorratsrolle laufen, bevor sie unter der Vorrichtung zur Formung von Material 26 vorbeilaufen und in das konvergierende, schienenartige Element 22 gelangen.
Wie am besten in FIGUR 2 zu sehen ist, besitzt das untere, diagonale, stangenartige Element 40c im Vergleich zu den oberen, stangenartigen Elementen 40a und 40b vorzugsweise eine größere Materialstärke oder einen größeren Materialdurchmesser, wobei Element 40c vorzugsweise drehbar auf dem oberen Arm 18b des entsprechenden Trägers 18 angebracht ist. Elemente 40a, 40b und 40c sind hinsichtlich ihrer Befestigungsstruktur vorzugsweise drehbar.
Die Anordnung der Vorratsmaterial-Laqen a, b und c hinsichtlich der Trennstangen 40a, 40b und 40c erfolgt vorzugsweise wie in FIGUR 2 dargestellt. Lagen b und c können Rolle 40c belegen, während Lage a über eine drehbare Stange 40b läuft, wie in FIGUR 2 dargestellt. Die drehbare Instaliation der Elemente 40a, 40b und 40c hilft, das Zerreiben der Bahn oder Lage des Vorratsmaterial zu verhindern, während es durch die Maschine läuft.
Ein weiteres Stangenelement 42, das in der dargestellten Ausführungsform eine drehbare Rolle mit zylindrischer Außenoberfläche ist, wobei die Enden der Rolle drehbar direkt auf den auseinanderliegenden oberen Armen 18b des U- Trägers 18 angebracht sind, befindet sich vorzugsweise außen von der Trennvorrichtung 40 und wird ferner vom oberen Arm 18b gehalten.
Rollenelement 42 verfügt über einen unveränderbaren Einzugspunkt der Lagen des bahnförmigen Vorratsmaterials von der Vorratsrolle 12, wenn sie (die Lagen) in die Vorrichtung zur Herstellung von Unterlegmaterial zum Trennmittel 40 gezogen werden, ungeachtet des Durchmessers der Vorratsrolle. In dem Falle, daß eine Rolle mit einem größeren Durchmesser verwendet wird, oder wenn sich die Rolle während des Betriebs der Umwandlervorrichtung durch Abnutzung verkleinert, bleibt folglich der Einzugspunkt des Materials zu den Trennmitteln unverändert und ermöglicht eine einheitlichere Herstellung von Dämpfungs-Unterlegmaterial durch die Vorrichtung. Für eine detailliertere Offenbarung einer Trennvorrichtung 40 und dem damit verbundenen, gemeinsamen Element 42 für den Einzugspunkt, kann sich auf die vorhererwähnte US-Patentschrift 4,750,896 bezogen werden.
Nachdem das durchgängig geformte, polsterartige Produkt P durch die Ausgangsöffnung 28 des Umwandlers gelaufen ist, wird es angepaßt, um von einer im allgemeinen auf dem Umwandler angebrachten Schneidevorrichtung 44 abgetrennt zu werden, die an die Ausgangsöffnung angrenzt, und den Streifen des hergestellten Unterlegmaterials auf die gewünschten Längen zuschneidet.
Mit besonderem Bezug auf FIGUREN 3 und 4 werden die im allgemeinen in losem Eingriff befindlichen, im wesentlichen vertikal angeordneten, zahnradartigen Elemente 30a. 30b mittels einer Welle 46, 46a drehbar angebracht. Welle 46 des oberen, leerlaufenden, zahnradartigen Elements 30a ist vorzugsweise so angebracht, daß die Wellenenden in geschlitzten trägerartigen Rahmen 48 (FIGUR 3) angebracht sind und mit beiden Wellenenden unter Federspannung stehen 50, um die Welle 46 und die damit verbundenen, zahnradartigen Elemente 30a nach unten, in Richtung des untenliegenden, zahnradartigen Elementes 30b zu drängen. Deshalb ist festzustellen, daß das obere, relativ zu seiner Welle 46 drehbare Element 30a wegen der geschlitzten Struktur des Rahmens 48 im wesentlichen "schwimmt", wobei Element 30a und die damit verbundene Welle 46 relativ zum darunterliegenden Element 36b vertikal beweglich sind, damit so ein automatisches Variieren des Raumes zwischen den Zähnen der zahnradartigen Elemente vorgesehen ist, für den Fall, daß die Menge oder die Dicke des bahnförmigen Vorratsmaterials sich verändert, bei dem Versuch während des Verbindungs- und Heftvorgangs durch den Raum zwischen den Zähnen zu laufen. Eine derartige Anordnung hilft, das Zerreißen des Vorratsmaterials durch zu starkes "Ineinandergreifen" der zahnradartigen Elemente der Heftanordnung 30 zu verhindern. In FIGUR 4 ist am besten zu erkennen, wie das untenliegende, getriebene, zahnradartige Element durch einen Schlitz oder eine Öffnung 52 aus einer im wesentlichen horizontal stehenden Trägerplatte 54, die sich zwischen dem schienenartigen Element 22 und der Ausgangsöffnung 28 für das Produkt der Maschine zur Herstellung von Unterlegmaterial erstreckt, nach oben herausragt.
Welle 46 ist auf beiden Seiten des Zahnrades 30a vorzugsweise mit Rollbüchse 56 (FIGUREN 3 und 4) ausgerüstet, so daß das zerknitterte, gerollte Vorratsmaterial, wenn es das Ausgangsende 22b des schienenartigen Elements 22 verläßt, unter der Welle 46 und den damit verbundenen relativ zur Welle drehbaren Rollbüchse 56 hindurchläuft, und somit hilft, das Zerreißen des polsterartigen Materials zu verhindern, wenn die Verbindungsvorrichtung oder Heftanordnung 30 den im wesentlichen zentralen Bereich des Produktstreifens prägt und dessen seitliche, kissenartige Bereiche 34 miteinander verbindet, wie zum Beispiel in FIGUR 9 dargestellt, bevor das fertiggestellte Produkt aus der Maschine herauskommt.
Das untenliegende zahnradartige Verbindungselement 30b ist mit seiner Welle 46a, die an ihren Enden in einer Lageranordnung drehbar befestigt ist, verbunden oder an ihr festgeklemmt, und kann ein Kettenrad 60 beinhalten, das am angrenzenden Ende der Welle 46a befestigt ist und wiederum mittels Kette oder Keilriemen mit der vorhererwähnten, zahnradartigen Vorrichtung zur Verringerung der Geschwindigkeit 32a verbunden ist.
FIGUREN 5-8 stellen vergrößerte, genaue Ansichten der zahnradartigen Elemente 30a, 30b dar, wobei derartige Elemente grundsätzlich Zahnräder mit sich darauf befindlichen Zähnen 64 sind, die das 14 1/2º-Involutensystem bilden Gemäß der Erfindung wurden die Zähne jedoch so geschnitten oder geformt, daß sie darauf mit Vorsprüngen 66, 66a ausgestattet sind, wobei derartige Vorsprünge mit seitlichen Zwischenräumen zueinander, schräg verlaufend zu den Zähnen (FIGUREN 6 und 8) angeordnet sind. Der zentrale Vorsprung 66a in jeder Reihe von Vorsprüngen besitzt im Vergleich zur Breite der anderen Vorsprünge 66 in der jeweiligen Reihe von Vorsprüngen, wie dargestellt, vorzugsweise eine größere Breite.
Das getriebene zahnradartige Element 30b in der dargestellten Ausführungsform hat im Inneren geformte Öffnungen 68 mit Gewinde, um Stellschrauben mit Gewinde (nicht abgebildet) zum Verbinden oder Befestigen des Elements 30b mit der Welle 46a aufzunehmen. Das leerlaufende Zahnrad 30a ist bezüglich seiner Welle 46 drehbar und kann mit einem einfachen Gleitlager 70 ausgestattet sein, um die Drehung des Zahnrades 30a bezüglich der Welle 46 zu erleichtern.
Während der Drehung der Zahnräder, wie vorher in Verbindung mit dem Betrieb der Umwandlervorrichtung beschrieben wurde, durchstechen oder lochen die Vorsprünge 66, 66a auf den Zähnen, gleichzeitig mit dem Prägen des zentralen Bereiches 36 des hergestellten Materials, das untenliegende, zusammengedrückte Vorratsmaterial, um mit Zwischenräumen versehene, zum zentralen Verbindungsbereich 36 des Produkts schräg liebende öffnungen, die sich in Längsrichtung zum Produkt erstrecken, zu formen, und zur Unterstützung der Beibehaltung der polsterartigen oder polsterförmigen Form des Produkts, um somit die Verwendung des Produkts als Verpackungs- oder Packmaterial zu erleichtern. Mit anderen Worten, die Perforierungen 72 (FIGUREN 9 und 10) verbinden das zusammengedrückte Vorratsmaterial entlang dem zentralen Verbindungsbereich 36 des Produkts miteinander und helfen dadurch ein Lockern oder Lösen des verbundenen Bereichs des Produkts zu verhindern.
Es wird ein Druck von etwa 10 psi (etwa 6,89x10&sup4; N/m²) der von jeder Federeinheit 50 auf die Welle ausgeübt wird, bevorzugt, um dadurch während des Heftvorgangs der Heftanordnung 30 der Bewegung des leerlaufenden Elementes 30a standzuhalten, das darauf aus ist, sich vom angetriebenen Element zu entfernen. Auf jeden Fall ist Mittel 74 vorzugsweise so ausgerüstet, daß es mit jeder Federeinheit 50 zusammenwirkt, um den auf die Welle durch die entsprechende Federeinheit ausgeübten Druck zu verändern. Wenn zum Beispiel als Vorratsmaterial schwere Lagen und Bahnen eines Vorratsmaterials verwendet werden, dann können die Justiermittel zur Erhöhung des Drucks 74 gedreht oder bewegt werden, um dadurch eine zufriedenstellende Prägung, und Perforierung oder Lochung des zentralen Verbindungsbereiches des Produkts zu erhalten. Dennoch wird bei der gebräuchlichen 30 Pfund (etwa 13,6 kg) Vorratsrolle mit braunem, dreilagigen Hartpapier, die in Verbindung mit dem Umwandler zur Bildung des hergestellten Materials verwendet wird, für jede Federeinheit 50 ein eingerichteter oder vorher festgesetzter Druck von etwa 10 psi (etwa 6,89x10&sup4; N/m²) bevorzugt.
Aus der vorangegangenen Besprechung und den begleitenden Zeichnungen wird ersichtlich, daß die Erfindung eine neue Heftanordnung bereitstellt, die in verschiedenen Typen von Maschinen zur Herstellung von Dämpfungs-Unterlegmaterial bzw. Umwandlern verwendbar ist, die Mittel zum Perforieren und Lochen des Vorratsmaterials entlang des zentralen Verbindungsbereiches des hergestellten polsterartigen Dämpfpungs-Materials umfaßt, um den geprägten Bereich des Produkts bei der Beibehaltung seiner polsterartigen Form zu unterstützen. Die Erfindung stellt ferner eine neue Umwandlervorrichtung bereit, die eine Heftanordnung des letzteren Types bildet, sowie ein neues Verfahren zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs-Unterlegmaterial aus lagenartigem oder bahnförmigem Vorratsmaterial.

Claims

1. Zahnradartige Heftanordnung (30), geeignet zur Verwendung in einer zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs-Unterlegmaterial (p) aus einem bahnförmigen, in Form einer Vorratsrolle (12) angeordneten Vorratsmaterial einsetzbaren Umwandlervorrichtung, die so betrieben werden kann, daß die Seitenkanten des bahnförmigen Vorratsmaterials nach innen in eine im wesentlichen gerollte Form (34) gerollt werden, bevor das polsterartige Produkt (p) gebildet wird, wobei die Heftanordnung (30) so betrieben werden kann, daß sie im wesentlichen gegeneinander anliegenden gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratsmaterials aufnimmt und diese entlang dem im wesentlichen zentralen Bereich (36) des erzeugten polsterartigen Produkts in einer Längsrichtung zu diesem verbindet, wobei die Heftanordnung (30) ein Paar von drehbaren, zahnradartigen Elementen (30a, 30b) aufweist, die in Eingriffszustand miteinander gebracht werden und gegenüberliegende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratsmaterials durch Prägen aneinander heften können, wenn die gerollten Bereiche zwischen den Elementen durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (64) wenigstens eines der zahnradartigen Elemente (30a, 30b) Vorsprünge (66, 66a) zum Lochen des Vorratsmaterials entlang dem zentralen, geprägten Bereich des erzeugten polsterartigen Dämpfungs-Unterlegmaterials aufweisen, um den geprägten Bereich bei der Beibehaltung des Produkts in seiner polsterartigen Form zu unterstützen.

2. Heftanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum beweglichen Anbringen eines der zahnradartigen Elemente relativ zum anderen vorgesehen sind, um eine Bewegung der zahnradartigen Elemente aufeinander zu und voneinander weg während des Heftvorgangs zu erlauben.

3. Heftanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Vorsprünge eine Vielzahl von beabstandeten Vorsprüngen auf jedem der Zähne des Elements oder der Elemente aufweist, die zueinander in einer Richtung quer zum betreffenden Zahn des Elements oder der Elemente orientieft sind.

4. Heftanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beabstandeten Vorsprünge in Längsrichtung des Elements oder der Elemente von größerer Abmessung ist als in Querrichtung des Elements oder der Elemente.

5. Heftanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beabstandeten Vorsprünge auf jedem Zahn einen im wesentlichen mit der Längsmittelebene des Elements oder der Elemente koplanar angeordneten Vorsprung aufweisen, wobei andere Vorsprünge seitlich zu dieser Ebene und zu diesem einen Vorsprung auf dessen entgegengesetzten Seiten angeordnet sind.

6. Heftanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Zahnräder sind, wobei die Zähne jedes Elementes mit den Vorsprüngen versehen sind.

7. Heftanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradzähne das 14 1/2º-Involutensystem bilden und jedes Zahnrad elf Zähne hat.

8. Heftanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Element eine Montagewelle vorgesehen ist.

9. Heftanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle für eines der Elemente nicht-bewegbar mit diesem verbunden ist, während die Welle für das andere der Elemente drehbar relativ zum anderen Element ist, so daß das Element leerlaufend auf der Welle angebracht ist.

10. Zahnrad des zur Benutzung in einer Anordnung nach Anspruch 1 geeigneten Typs, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Zähne (64) des Zahnrads (30a, 30b) Vorsprünge (66, 66a) zum Lochen des Vorratsmaterials entlang dem zentralen, gepragten Bereich des erzeugten polsterartigen Dämpfungs-Unterlegmaterials aufweist, um den geprägten Bereich bei der Beibehaltung des Produkts in seiner polsterartigen Form zu unterstützen.

11. Zahnrad nach Anspruch 10, welches zur Befestigung des Zahnrades auf einer Welle (56) eine durch es hindurchgehende axiale Öffnung aufweist.

12. Umwandlervorrichtung zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs-Unterlegmaterial (p) aus einem bahnförmigen, in Form einer Vorratsrolle (12) angeordneten Vorratsmaterial mit einem Träger (20), einem Mittel (26) am Träger, das bewirkt, daß die Seitenkanten des Vorratsmaterials nach innen in eine im wesentlichen gerollte Form (34) gerollt werden, und einem zahnradartigen Heftmittel (24) am Träger, das gegeneinander anliegende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratsmaterials aufnehmen und diese entlang dem im wesentlichen zentralen Bereich des erzeugten polsterartigen Produkts in einer Längsrichtung zu diesem verbinden kann, wobei das Heftmittel (24) ein Paar von drehbaren, zahnradartigen Elementen (30a, 30b) aufweist, die in Eingriffszustand miteinander sind und gegenüberliegende, gerollte Kantenbereiche des bahnförmigen Vorratsmaterials durch Prägen aneinander heften können, wenn die gerollten Bereiche zwischen den Elementen durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (64) wenigstens eines der zahnradartigen Elemente (30a, 30b) Vorsprünge (66, 66a) zum Lochen des Vorratsmaterials entlang dem zentralen, geprägten Bereich des erzeugten polsterartigen Dämpfungs-Unterlegmaterials aufweisen, um den geprägten Bereich bei der Beibehaltung des Produkts in seiner polsterarugen Form zu unterstützen.

13. Umwandlervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Heftmittel (24) Mittel (48) zum beweglichen Anbringen eines der Elemente (30a, 30b) relatlv zum anderen in Richtungen aufeinander zu und voneinander weg aufweist.

14. Umwandlervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Heftmittel (24) ein mit den Elementen zusammenwirkendes Federmittel (50) aufweist, um die Elemente (30a, 30b) aufeinander zuzubewegen.

15. Verfahren zur Herstellung von polsterartigem Dämpfungs-Unterlegmaterial aus einem bahnförmigen Vorratsmaterial, wobei das Unterlegmaterial seitliche, kissenartige Bereiche aufweist, die durch einen sich längs zum Unterlegmaterial erstreckenden zentralen Bereich (36) verbunden sind, wobei wenigstens eine Bahn des bahnförmigen Vorratsmaterials ergriffen und längs bewegt wird, während die Seitenkanten der Bahn nach innen in eine im wesentlichen spiralige Form gerollt werden und die gerollten Kantenbereiche (34) in einen Anlagezustand gebracht werden, und wobei dann die gerollten Kantenbereiche (34) durch Prägen entlang ihrer Verbindungsstellen und quer zum erzeugten polsterartigen Produkt längs desselben miteinander verbunden werden, um den zentralen Verbindungsbereich (36) des Produkts (p) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsmaterial entlang dem zentralen Verbindungsbereich (36) gelocht wird, um beim Verbinden der seitlichen, gerollten, kissenartigen Kantenbereiche (34) zu unterstützen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen und das Lochen im wesentlichen gleichzeitig erfolgen.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen durch ein Paar von zahnradartigen Elementen (30a, 30b), die in Eingrrffszustand miteinander gebracht werden und durch die die gerollten Kantenbereiche (34) durchlaufen, um diese durch Prägen miteinander zu verbinden, und durch Vorsprünge (66, 66a) an den Zähnen (64) der zahnradartlgen Elemente (30a, 30b) zum Lochen des Vorratsmaterials entlang dem zentralen, geprägten Bereich (36) während des Durchgangs der anliegenden gerollten Kantenbereiche durch die zahnradartigen Elemente (30a, 30b) erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung der zahnradartigen Elemente (30a, 30b) aufeinander zu und voneinander weg während des Verbindungsvorgangs vorgesehen ist, um beim Vermeiden von Reißen des Vorratsmaterials zu unterstützen, während ein Druck von etwa 10 psi (etwa 6,89 x 10 N/m²) auf die beweglichen, zahnradartigen Elemente aufgebracht wird, um der Bewegung voneinander weg entgegenzustehen.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt enthalten ist, eine Mehr- Schicht-Rolle des bahnförmigen Vorratsmaterials (12) mit vorgegebener Breite vorzusehen und diese drehbar um ihre Kurvenachse anzubringen, bevor das bahnförmigen Vorratsmaterial längs bewegt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß drei Schichten des bahnförmigen Vorratsmaterials (12) in Rollenform vorgesehen sind.