DE69826402T2

DE69826402T2 - Maschine und verfahren zum herstellen von polsterelementen

Info

Publication number: DE69826402T2
Application number: DE69826402T
Authority: DE
Inventors: O. Richard RATZEL; J. Michael LENCOSKI; P. Roger RINKENS; J. Dirk Priorslee SIEKMANN
Original assignee: Ranpak Corp
Current assignee: Ranpak Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: AU6547998A; EP0910505B1; CA2254105A1; DE69826402D1; EP0910505A1; CA2254105C; US6540652B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Polsterumformungsmaschine und ein Verfahren, bei der/dem die Querschnittsgeometrie eines Kissens selektiv verändert werden kann.
Hintergrund der Erfindung
Beim Versand von einem Gegenstand von einem Ort zu einem anderen wird schützendes Verpackungsmaterial typischerweise in dem Versandbehälter oder Kiste platziert, um jegliche Leerräume zu füllen und/oder den Gegenstand während des Versandes zu polstern. Einige üblicherweise verwendete schützende Verpackungsmaterialien sind Kunststoffschaumteilchen und Kunststoffluftpolsterfolien. Während diese konventionellen Kunststoffmaterialien geeignet scheinen als Polsterprodukte zu dienen, sind sie nicht ohne Nachteile. Vielleicht der schwerwiegendste Nachteil von Kunststoffluftpolsterfolien und/oder Kunststoffschaumteilchen sind ihre Auswirkungen auf unsere Umwelt. Einfach ausgedrückt sind die Kunststoffverpackungsmaterialien nicht biologisch abbaubar und daher können sie nicht vermeiden, dass sich die bereits kritischen Abfallentsorgungsprobleme unseres Planeten weiter erhöhen. Die biologische Nichtabbaubarkeit dieser Verpackungsmaterialien wurde verstärkt wichtig im Hinblick darauf, dass viele Industrien fortschrittlichere Politiken in Bezug auf ihre Verantwortung der Umwelt gegenüber angenommen haben.
Diese und andere Nachteile von konventionellen Kunststoffverpackungsmaterialien haben Papierschutzverpackungsmaterialien eine sehr populäre Alternative werden lassen. Papier ist biologisch abbaubar, recyclingfähig und erneuerbar, was es zu einer umwelttechnisch verantwortlichen Wahl für verantwortungsbewusste Industrien macht. Während Papier in Bahn- oder Lagenform möglicherweise als ein schützendes Verpackungsmaterial verwendet werden könnte, wird es üblicherweise bevorzugt, die Papierlagen in ein kissenartiges Polsterschutzprodukt mit einer relativ niedrigen Dichte umzuformen. Diese Umformung kann durch eine Polsterumformungsmaschine durchgeführt werden, wie jene, die in dem US-Patent mit der Nummer 5,322,477 offenbart ist (dieses Patent ist dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugeordnet und seine gesamte Offenbarung wird hiermit hierin durch Referenz aufgenommen).
In einer Polsterumformungsmaschine, welche bahnförmiges Ausgangsmaterial in einen kontinuierlichen Streifen umformt, bestimmt die Querschnittsgeometrie (d. h. die Breite) des Streifens im Wesentlichen die Querschnittsgeometrie (d. h. die Breite) des resultierenden Polsterproduktes. Beispielsweise wird in der Polsterumformungsmaschine, welche in dem US-Patent mit der Nummer 5,322,477 offenbart ist, die Querschnittsgeometrie des Polsterproduktes und im Speziellen seine Breite durch die Formanordnung der Maschine bestimmt und spezieller durch eine Rutsche und noch spezieller durch das Austrittsende der Rutsche.
In kommerziellen Ausführungsformen der Polsterumformungsmaschine, welche in dem US-Patent mit der Nummer 5,322,477 offenbart ist, hat das Polsterprodukt eine Breite von ungefähr 20 bis 25 cm (8 bis 10 inch). Diese Kissengröße ist ausreichend und geeignet und für viele Verpackungsanwendungen sogar bevorzugt. Jedoch wird gelegentlich ein Kissen mit leicht geringerer Breite (d. h. 19 cm (7,5 inch)) benötigt, um bestimmten Verpackungsanwendungen gerecht zu werden. Zusätzlich können Kissen von unterschiedlichen Breiten benötigt werden, besonders in komplizierten Verpackungssystemen, oder diese werden zumindest gewünscht, um Gegenstände von abweichenden Abmaßen und Formen zu verpacken.
Die US-Patente mit der Nummer 4,884,999; 5,061,543 und 5,188,581 offenbaren eine Polsterumformungsmaschine/-Verfahren zur Herstellung eines Polsterproduktes mit einer Breite von ungefähr 9 bis 10 cm (3,5 bis 4 inch). Die offenbarte Maschine/ das Verfahren ist das Ergebnis eines Überarbeitens einer „Standard"-Polsterumformungsmaschine zu einer Maschine, welche geeignet ist, relativ schmale Polsterprodukte mit einer Breite von 38 cm (15 inch) zu erzeugen (im Gegensatz zu dem 76 cm (30 inch) breiten Ausgangsmaterial). Dieses Überarbeiten wird mittels eines Bausatzes durchgeführt, welches ein Trichterglied umfasst, welches im Wesentlichen in seinen Querschnittsabmessungen kleiner ist, als die zusammenlaufende Rutsche und ein verlängertes stangenartiges Glied umfasst. Um die Maschine zu überarbeiten würde der Formrahmen entfernt werden, da dieser nicht verwendet wird, um das Polsterprodukt mit der geringen Breite zu erzeugen. Die zusammenlaufende Rutsche würde ebenfalls nicht verwendet werden, während der Produktion des Kissens mit enger Breite, aber sie könnte entweder an der Maschine verbleiben oder entfernt werden. Die Bestandteile des Bausatzes (das enge Trichterglied und das stangenartige Glied) werden dann an der Maschine installiert und nachdem sie installiert sind, kann die überarbeitete Maschine verwendet werden, um Kissen mit geringer Breite zu produzieren. Wenn es gewünscht ist, zu den original-großen Kissen zurückzukehren, werden die Bausatzkomponenten entfernt und durch die originalen Komponenten ersetzt, um die Maschine zu normal-großer Produktion zurückzuführen.
Daher wurde in der Vergangenheit in dem Ausmaß, in dem die Querschnittsgeometrie eines Polsterkissens verändert wurde, diese Veränderung durchgeführt durch das Ersetzen der Komponenten der Formanordnung. Daher, wenn ein Kissen mit unterschiedlicher Breite benötigt wird (d. h. 19 cm (7,5 inch), 18 cm (7 inch), 16,5 cm (6,5 inch), 15 cm (6 inch), 14 cm (5,5 inch), etc.) würden alternative Formanordnungen für jede gewünschte Kissenbreite bereitgestellt werden müssen. Es ist überflüssig zu sagen, dass die Komplikationen solch eines Systems einen Druck auf die Herstellung der Maschine ausüben würde. Ebenfalls wäre ein andauerndes Umrüsten von Maschinen, um Kissen mit unterschiedlichen Breiten bereitzustellen, nicht möglich, um komplizierten Verpackungssystemen zu genügen, welche Kissen von unterschiedlichen Breiten benötigen, um Gegenstände von unterschiedlichen Dimensionen und Formen zu verpacken.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird durch den Anspruch 1 definiert und stellt eine Polsterumformungsmaschine bereit, umfassend eine Vorrichtung, um selektiv die Querschnittsgeometrie eines Polsterproduktes einzustellen, welches durch eine Polsterumformungsmaschine hergestellt wird. Die Einstellung kann durchgeführt werden ohne das Ersetzen der Formanordnungskomponenten und ermöglicht einen großen Bereich von Einstellungen. Zusätzlich oder alternativ ist die Polsterumformungsmaschine dazu geeignet, komplizierten Verpackungssystemen zu genügen, welche Kissen von unterschiedlichen Breiten benötigen, um Artikel von unterschiedlichen Dimensionen und Formen zu verpacken.
Eine bevorzugte Vorrichtung umfasst eine Befestigungsanordnung, welche die Führungselemente relativ zu dem Maschinenrahmen befestigt. Die bevorzugte Formanordnung umfasst eine Rutsche und die bevorzugte Zufuhranordnung umfasst ein Paar von rotierenden Zuführgliedern. Die Montageanordnung positioniert die Führungselemente zwischen dem Auslass der Rutsche und den rotierenden Zuführgliedern und ermöglicht eine selektive Einstellung des Abstandes zwischen den Führungselementen.
Die Befestigungsanordnung ermöglicht bevorzugt eine selektive Einstellung des Abstandes zwischen den Führungselementen, zwischen einem Abstand, welcher der gleiche oder größer ist als die Breite des Ausgabeendes der Rutsche und einem Abstand, welcher geringer ist, als die Breite des Auslassendes der Rutsche. Bevorzugter ermöglicht die Befestigungsanordnung die selektive Einstellung des Abstandes der Führungselemente auf eine Vielzahl von Abständen, welche geringer sind als die Breite des Ausgangsendes der Rutsche.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Führungselemente Rollen, welche drehbar auf der Befestigungsanordnung montiert sind, wobei sie sich frei drehen können, wenn sich der Streifen dazwischen hindurch bewegt. Die Rollen haben eine konkave Form und spezieller haben sie eine Spulenform mit einer axialen Abmessung, die ungefähr gleich ist, zu der Höhe des Ausgangs-endes der Rutsche und sie sind so angeordnet, um die seitlichen Kanten des Streifens zu umgeben, wenn dieser aus der Rutsche austritt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Befestigungsanordnung relativ zu dem Maschinenrahmen befestigt und die Führungsglieder sind selektiv an der festen Befestigungsanordnung positionierbar (obwohl sie durch diese nicht drehbar gelagert sind).
In bestimmten bevorzugten Formen dieser Erfindung umfasst die Kisseneinstellungsvorrichtung zumindest ein Einstellungselement, welches entlang einer Mehrzahl von Positionen bewegt wird, um die Breite des Streifens zu verändern, und die Vorrichtung umfasst einen motorgetriebenen Antrieb, wie beispielsweise ein reversibel drehender Motor, welche das Einstellungselement zwischen der Mehrzahl der Positionen bewegt. Die Polsterumformungsmaschine kann zusätzlich ein Steuerungssystem umfassen, um den motorgetriebenen Antrieb zu steuern, um das Einstellungselement zwischen der Mehrzahl der Positionen zu bewegen.
In einem bevorzugten Verfahren zum Umformen von bahnförmigem Ausgangsmaterial in ein dreidimensionales Polsterprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung wird das bahnförmige Ausgangsmaterial der Polsterumformungsmaschine zugeführt. Das Ausgangsmaterial wird in einen Streifen einer bestimmten Breite umgeformt, die Kisseneinstellungsvorrichtung wird eingestellt und das Ausgangsmaterial wird in einen Streifen von unterschiedlicher Breite umgeformt. Solch ein Verfahren wird ein Polsterprodukt erzeugen, das kontinuierliche Bereiche von unterschiedlichen Breiten aufweist. Die Umformungs- und Einstellungsschritte können hintereinander durchgeführt werden und auf solch eine Weise, dass das Polsterprodukt diskrete Abschnitte von unterschiedlichen Breiten aufweist. Alternativ können die Umformungs- und Einstellungsschritte im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden und in solch einer Art und Weise, dass das Polsterprodukt eine graduell verjüngende Form aufweist.
In einem anderen bevorzugten Verfahren zum Umformen von bahnförmigem Ausgangsmaterial zu einem dreidimensionalen Polsterprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung wird bahnförmiges Ausgangsmaterial in einen ersten Streifen einer bestimmten Breite umgeformt, indem die seitlichen Kanten des bahnförmigen Ausgangsmaterials nach innen gedreht werden und dann wird der erste Streifen in einen anderen Streifen einer geringeren Breite umgeformt, indem die äußeren lateralen Seiten des ersten Streifens nach innen gedreht werden. Der zweite Formschritt kann mittels einer Kisseneinstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. In jedem Fall wird ein Polsterprodukt erzeugt, welches zwei seitliche kissenartige Bereiche aufweist, welche jeweils nach innen gedrehte seitliche Kanten des bahnförmigen Ausgangsmaterials umfassen, welche wiederum nach innen gedreht werden.
Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht der Polsterumformungsmaschine 20, welche eine Einstellungsvorrichtung 400 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wobei die Maschine in einer horizontalen Art und Weise angeordnet dargestellt ist, beladen mit Ausgangsmaterial und wobei eine äußere Gehäusewand zur Verdeutlichung der Darstellung entfernt wurde.
2 ist eine Ansicht der Polsterumformungsmaschine 20 von der gegenüberliegenden Seite.
3 ist eine Aufsicht von oben der Polsterumformungsmaschine 20, ohne dass das Ausgangsmaterial geladen ist und wie dargestellt entlang der Linie 3-3 in 1.
4 ist eine schematische Seitenansicht der Einstellungsvorrichtung 400.
5 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 400, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit maximaler Breite erzeugen wird.
6 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 400, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer mittleren Breite produzieren wird.
7 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 400, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein schmales Kissen produzieren wird.
8 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Einstellungsvorrichtung 500 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in die Polsterumformungsmaschine 20 eingebaut werden kann.
9 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 500, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer maximalen Breite erzeugen wird.
10 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 500, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer mittleren Breite produzieren wird.
11 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 500, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein schmales Kissen produzieren wird.
12 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Einstellungsvorrichtung 600 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in die Polsterumformungsmaschine 20 eingebaut werden kann.
13 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 600, wobei die Einstellungsvorrichtung so dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer maximalen Breite produzieren wird.
14 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 600, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer mittleren Breite produzieren wird.
15 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 600, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein schmales Kissen produzieren wird.
16 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Einstellungsvorrichtung 700 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in die Polsterumformungsmaschine 20 eingebaut werden kann.
17 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 700, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer maximalen Breite produzieren wird.
18 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 700, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit einer mittleren Breite produzieren wird.
19 ist eine schematische Ansicht von oben der Einstellungsvorrichtung 700, wobei die Vorrichtung so positioniert dargestellt ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein schmales Kissen produzieren wird.
20 ist eine perspektivische Ansicht eines Polsterproduktes oder Kissens, welches durch eine beliebige der Einstellungsvorrichtungen 400, 500, 600 oder 700 hergestellt wurde, welche so positioniert sind, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein Kissen mit maximaler Breite produzieren wird.
21 ist eine perspektivische Ansicht eines Polsterproduktes oder Kissens, welches hergestellt wurde, wenn eine beliebige der Einstellungsvorrichtungen 400, 500, 600 oder 700 so positioniert ist, dass die Polsterumformungsmaschine 20 ein schmales Kissen produzieren wird.
22 ist eine schematische Ansicht von oben einer modifizierten Einstellungsvorrichtung 400', wobei die Vorrichtung einen motorgetriebenen Antrieb umfasst.
23 ist eine schematische Seitenansicht einer modifizierten Einstellungsvorrichtung 600', wobei die Vorrichtung einen motorgetriebenen Antrieb aufweist.
Die 24A bis 24F sind schematische Ansichten von unterschiedlichen Steuerungssystemen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Steuern einer Polsterumformungsmaschine umfassend eine Einstellungsvorrichtung mit einem motorgetriebenen Antrieb.
25 ist eine perspektivische Ansicht eines Polsterproduktes oder Kissens gemäß der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Polsterproduktes oder Kissens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Unter detaillierter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen und zunächst auf die 1 bis 3 wird eine Polsterumformungsmaschine 20 dargestellt, welche eine Kisseneinstellungsvorrichtung 400 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. Die dargestellte Maschine 20 ist ähnlich zu jener, welche in dem US-Patent mit der Nummer 5,322,477 offenbart ist. Jedoch kann eine Einstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in jede beliebige Polsterumformungsmaschine oder – Verfahren eingebaut werden, welche unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. Beispielsweise kann die Vorrichtung in eine Polsterumformungsmaschine eingebaut werden, welche in dem US-Patent mit der Nummer 4,968,291 offenbart ist (Liste Senior Junior etc.).
Wie unten detaillierter beschrieben, ist die Kisseneinstellungsvorrichtung 400 eine Vorrichtung zum selektiv die Querschnittsgeometrie eines Polsterkissens einzustellen, welches durch eine Polsterumformungsmaschine 20 hergestellt wird, spezieller die Breite des Polsterkissens in den bevorzugten Ausführungsformen einzustellen. Die Einstellung der Kissenbreite kann ohne das Ersetzen von Formanordnungskomponenten durchgeführt werden und ermöglicht einen großen Bereich von Einstellungen. Zusätzlich oder alternativ ist die Polsterumformungsmaschine 20 in der Lage, komplizierten Verpackungssystemen zu genügen, welche Kissen von unterschiedlichen Breiten benötigen, um Artikel von unterschiedlichen Abmaßen und Formen zu verpacken.
In den 1 und 2 ist die Polsterumformungsmaschine 20 in einer horizontalen Art und Weise positioniert dargestellt und beladen mit einer Rolle 21 von bahnförmigem bzw. lagenförmigem Ausgangsmaterial 22. Das Ausgangsmaterial 22 kann aus drei übereinander liegenden Bahnen oder Schichten 24, 26 und 28 von biologisch abbaubarem, recyclingfähigem und wiederverwendbarem 30-Pfund-Kraftpapier bestehen, welches auf eine hohle zylindrische Röhre 29 aufgewickelt ist. Eine 30-Inch-Rolle dieses Papiers, welche ungefähr 450 Fuß lang ist, wird ungefähr 35 Pfund wiegen und eine Polsterung bereitstellen, welche ungefähr vier 15 Kubikfuß Säcken von Kunststoffschaumteilchen entspricht, wobei sie gleichzeitig weniger als ein dreißigstel des Lagerraumes benötigt.
Die Maschine 20 formt dieses Ausgangsmaterial 22 in einen kontinuierlichen unverbundenen Streifen, um, welcher seitliche kissenartige Bereiche aufweist, die durch ein dünnes Zentralband getrennt sind. Dieser Streifen wird entlang des Zentralbandes verbunden, um einen verbundenen Streifen zu bilden, welcher in Abschnitte 32 einer gewünschten Länge geschnitten wird. Die geschnittenen Abschnitte 32 umfassen jeweils seitliche kissenartige Bereiche 33, welche durch ein dünnes Zentralband getrennt sind, und sie stellen ein ausgezeichnetes kissenartiges Produkt mit relativ niedriger Dichte bereit, welches anstelle von konventionellen Kunststoffschutzverpackungsmaterialien verwendet werden kann.
Die Maschine 20 umfasst ein Gehäuse, welches im Allgemeinen mit 36 bezeichnet ist, welches ein stromaufwärtiges oder „Zuführ"-Ende 38 und ein stromabwärtiges oder „Entlade"-Ende 40 aufweist. Die Begriffe „stromaufwärtig" und „stromabwärtig" sind in diesem Zusammenhang eine Eigenschaft der Fließrichtung des Ausgangsmaterials 22 durch die Maschine 20. Das Gehäuse 36 ist in einer im Wesentlichen horizontalen Art und Weise angeordnet, wobei eine imaginäre longitudinale Linie oder Achse 42 von dem stromaufwärtigen Ende 38 zu dem stromabwärtigen Ende 40 im Wesentlichen horizontal wäre.
Das Gehäuse 36 umfasst Seitenwände 37, eine obere oder Abdeckungswand 39, eine Basisplatte oder -wand 43 und zwei Endwände 44 und 46. Die Rahmenbasiswand 43 ist im Allgemeinen rechteckig und erstreckt sich von dem stromaufwärtigen Ende 38 zu dem stromabwärtigen Ende 40 des Gehäuses 36 in einer allgemein horizontalen Ebene. Obwohl es aus den Zeichnungen nicht perfekt ersichtlich ist, kann die erste oder stromaufwärtige Wand 44 spezieller beschrieben werden als eine dünne rechteckige Wand, welche eine rechteckige Ausgangsmaterial-Einlassöffnung 47 aufweist, die sich dort hindurch erstreckt. Alternativ können statt der Endwand 44 die Seiten und Basiswände 37 und 43 stromaufwärtige nach innen gedrehte Endbereiche aufweisen, welche eine rechteckige Begrenzung um die Ausgangsmaterial-Einlassöffnung 47 bilden. Die zweite oder stromabwärtige Endwand 46 ist im Allgemeinen rechteckig und eben und umfasst eine relativ kleine rechteckige Auslassöffnung.
Die erste Rahmenendwand 44 erstreckt sich im Allgemeinen rechtwinklig in einer Richtung von dem stromaufwärtigen Ende zu der Rahmengrundwand 43. In der dargestellten Ausführungsform der 1 und 2 ist diese Richtung nach oben. Die zweite Endwand 46 ist vorzugsweise aus Aluminium und erstreckt sich im Allgemeinen in der gleichen rechtwinkligen Richtung von dem stromabwärtigen Ende der Rahmengrundwand 43. Auf diese Art und Weise ist das Gehäuse 36 im Allgemeinen „C"-förmig und eine Seite der Rahmengrundwand 43, welche in dieser Ausführungsform die untere Seite ist, ist eine flache, ununterbrochene Oberfläche. Das Gehäuse 36 umfasst ebenfalls eine kistenartige Verlängerung 49, welche an einem stromabwärtigen Bereich der Rahmengrundwand 43 entfernbar befestigt ist. Obwohl es nicht in allen Zeichnungen dargestellt ist, kann der Rahmen durch ein Metallblechgehäuse umschlossen sein, umfassend Seitenwände 37 und eine obere Wand oder Abdeckung 39.
Die Maschine 20 umfasst weiterhin eine Ausgangsmaterialbereitstellungsanordnung 50, eine Formanordnung 52, eine Zuführanordnung 54, welche durch einen Zuführmotor 55 angetrieben ist, eine Schneidanordnung 56, welche durch einen Schneidemotor 57 angetrieben ist und eine Nachschneideanordnung 58. Beim Betrieb der Maschine 20 stellt die Ausgangsmaterialbereitstellungsanordnung 50 das Ausgangsmaterial 22 der Formanordnung 52 bereit. Die Formanordnung 52 bewirkt ein Nach-innen-Rollen der seitlichen Kanten des bahnförmigen Ausgangsmaterials 22, um die seitlichen kissenartigen Bereiche 33 des kontinuierlichen Streifens zu bilden. Die Zuführanordnung 54 zieht das Ausgangsmaterial 22 von der Ausgangsmaterialrolle 21 durch die Ausgangsmaterialbereitstellungsanordnung 50 und die Formanordnung 52 und verbindet oder heftet das Zentralband des Streifens, um den verbundenen Streifen zu bilden. Wenn sich der verbundene Streifen stromabwärtig von der Zuführanordnung 54 bewegt, schneidet die Schneideanordnung 56 den Streifen in Abschnitte 32 einer gewünschten Länge. Diese geschnittenen Abschnitte 32 bewegen sich dann durch die Nachschneideanordnung 58.
Wenden wir uns nun den Details der verschiedenen Anordnungen zu, wobei die Ausgangsmaterialbereitstellungsanordnung 50 zwei seitlich beabstandete Halter 62 aufweist. Die Halter 62 sind jeweils im Allgemeinen wie ein auf die Seite gekipptes „U" geformt und haben zwei Beine 64 und 65, welche sich rechtwinklig von einer flachen Verbindungsgrundwand 66 nach außen erstrecken (siehe 1 und 2). Bei jedem Halter 62 ist die Grundwand 66 geeignet, an der stromabwärtigen Seite der Rahmenendwand 44 befestigt, so dass das Bein 64 im Allgemeinen mit der Rahmengrundwand 43 ausgerichtet ist. Beide Beine 64 haben offene Schlitze 70 an ihrem entfernten Ende, um eine Ausgangsmaterialbereitstellungsstange 72 zu lagern. Die Ausgangsmaterialbereitstellungsstange 72 ist so geformt, dass sie sich relativ lose durch die hohle Röhre 29 der Ausgangsmaterialrolle 21 erstreckt. Wenn das Ausgangsmaterial 22 mittels der Zuführanordnung 54 durch die Maschine 20 gezogen wird, wird sich die Röhre 29 frei drehen, wobei sie das Ausgangsmaterial 22 abgibt. Ein Stift (nicht dargestellt) kann durch ein oder beide Enden der Ausgangsmaterialstange 72 bereitgestellt sein, um eine Drehung der Ausgangsmaterialstange 72 selbst zu begrenzen oder zu verhindern.
Die anderen Beine 65 der U-Halter 62 erstrecken sich von einem mittleren Bereich der Rahmenendwand 44 und arbeiten zusammen, um einen Lagentrenner zu befestigen, welcher im Allgemeinen mit 74 bezeichnet ist. Der Lagentrenner 74 umfasst drei horizontal beabstandete, relativ dünne, zylindrische Trennstangen 76, 77 und 78. Die Anzahl der Trennstangen, nämlich drei, entspricht der Anzahl der Papierlagen, oder Bahnen des Ausgangsmaterials 22. Der Blatttrenner 74 trennt die Lagen 24, 26 und 28 des Papiers, bevor sie zu der Formanordnung 52 gelangen. Von dieser „Vortrennung" wird vermutet, dass sie die Elastizität des erzeugten Polsterproduktes verbessert. Details eines Trennmechanismus, welcher ähnlich zu dem Trenner 74 ist, wird in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 beschrieben (Dieses Patent ist dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugeordnet und seine gesamte Offenbarung wird hiermit durch Referenz mit aufgenommen.).
Die Halterbeine 65 arbeiten ebenfalls zusammen, um eine Konstant-Eintrittsstange 80 zu lagern, welche drehbar an den entfernten Enden der Beine befestigt ist. Die Stange 80 stellt einen unveränderlichen Eintrittspunkt für das Ausgangsmaterial 22 in den Trenner 74 und die Formanordnung 52 dar, unabhängig des Durchmessers der Ausgangsmaterialrolle 21. Daher wird, wenn eine Rolle mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet wird und/oder wenn die Abgabe von Ausgangsmaterial 22 von der Rolle 21 ihren Durchmesser verringert, der Eintrittspunkt des Ausgangsmaterials 22 in den Trenner 74 konstant bleiben. Diese Konstantheit erleichtert die gleichmäßige Produktion von Polsterschutzmaterialien. Details eines „Rollengliedes" oder „Stangengliedes", welches ähnlich ist zu der Konstant-Eintrittsstange 80 werden in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 beschrieben.
Nachdem das Ausgangsmaterial 22 von der Ausgangsmaterialrolle 21 über die Konstant-Eintrittsstange 80 und durch den Blatttrenner 74 gezogen wurde, wird es durch die Ausgangsmaterialeinlassöffnung 47 zu der Formanordnung 52 gezogen. Die Formanordnung 52 umfasst ein dreidimensionales stangenartiges Formglied 90 (oder Formrahmen), eine zusammenlaufende Rutsche 92, eine querverlaufende Führungsstruktur 93 und ein Führungstablett 94. Das Ausgangsmaterial 22 bewegt sich zwischen dem Formglied 90 und der Rahmenendwand 43 bis es das Führungstablett 94 erreicht. An diesem Punkt führt die querverlaufende Führungsstruktur 93 und das Führungstablett 94 das Ausgangsmaterial 22 längs und quer in die zusammenlaufende Rutsche 92. Während dieser stromabwärtigen Bewegung rollt das Führungsglied 90 die Kanten des Ausgangsmaterials 22 um, um die seitlichen kissenartigen Bereiche 33 zu bilden und die zusammenlaufende Rutsche 92 wirkt mit dem Formglied 90 zusammen, um den kontinuierlichen Streifen zu bilden. Wenn dieser Streifen aus der zusammenlaufenden Rutsche 92 austritt, leitet das Führungstablett 94 den Streifen in die Zuführanordnung 54 hinein.
Das Formglied 90 ist ein dreidimensionaler Formrahmen, welcher einen in Draufsicht V-förmigen Körper und in Endaufsicht allgemein U-förmige Rippen hat, welche sich stromabwärtig von dem Grundbereich und im allgemeinen transversal dazu erstrecken. Weitere strukturelle Details des Formgliedes 90 oder des „Formrahmens" werden in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 dargelegt.
Das Führungstablett 94 ist direkt an der Rahmengrundwand 43 befestigt, wobei die querverlaufende Führungsstruktur 93 und die zusammenlaufende Rutsche 92 an dem Führungstablett 94 befestigt sind. Das Führungstablett 94 hat in Aufsicht eine trapezförmige Form mit einer breiten stromaufwärtigen Seite 105 und einer parallelen schmäleren stromabwärtigen Seite 106. Die breite Seite 105 ist stromabwärtig zumindest eines Bereichs des Formgliedes 90 angeordnet. Die schmale Seite 106 ist benachbart zu der Auslassöffnung der Rahmenendwand 46 angeordnet und umfasst einen rechteckigen Schlitz 107, um die Zuführanordnung 54 aufzunehmen. Das Führungstablett 94 ist nicht parallel zu der Rahmengrundwand 43 angeordnet, sondern ist eher dazu geneigt (in den 1 und 2 nach oben), von der Rahmengrundwand 43 zu der Zuführanordnung 54.
Die zusammenlaufende Rutsche 92 ist auf dem Führungstablett 94 stromaufwärtig von zumindest einem Teil des Formgliedes 90 angeordnet und stromabwärtig leicht von der breiten Seite 105 des Führungstabletts 94 angeordnet. Die querverlaufende Führungsstruktur 93 ist an dem Führungstablett 94 gerade stromaufwärtig dem Eintrittsmund der konvergierenden Rutsche 92 befestigt. Die querverlaufende Führungsstruktur 93 umfasst Rollen 108, die an einem dünnen U-förmigen Halter 109 drehbar befestigt sind. Die entfernten Enden des U-Halters 109 sind an dem Führungstablett 94 befestigt. Abgesehen von dieser Montageanordnung ist die querverlaufende Führungsstruktur 93 ähnlich zu den „Rollen und Drahtrahmen", welche in dein US-Patent mit der Nummer 4,750,896 offenbart sind.
Wenn das Führungstablett 94 und die querverlaufende Führungsstruktur 93 in dieser Art und Weise befestigt sind, bewegt sich das Ausgangsmaterial 22 über das Führungstablett 94 unter dem stromaufwärtigen Ende des Führungsgliedes 90, zwischen den Rollen 108, der querverlaufenden Führungsstruktur 93 und in die Führungsrutsche 92 hinein. Die grundlegende Querschnittsgeometrie und Funktionsweise der zusammenlaufenden Rutsche 92 ist ähnlich zu der dem konvergierenden Glied, welches in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 beschrieben ist.
Alternativ kann die Formanordnung 52 die Rutsche und/oder das Formglied umfassen, welche in dem US-Patent mit der Nummer 5,709,642 offenbart sind. (Dieses Patent ist dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugeordnet und ihre gesamte Offenbarung wird hiermit durch Referenz mit aufgenommen.) Solch eine Rutsche hat einen Einlassende, welche nach außen in einer trompetenartigen Weise aufgebogen ist, um den Durchgang des Ausgangsmaterials in die Formrutsche zu erleichtern. (Der trompetenartige Einlass kann die Notwendigkeit für eine querverlaufende Führungsstruktur 93 unnötig machen.) Solch ein Formglied ist längs zu einer U-Form geformt und weist ein erstes Bein auf, welches an einer oberen Wand der Rutsche befestigt ist und ein zweites Bein, welches sich in die Rutsche hinein im Allgemeinen parallel zu der unteren Wand der Rutsche erstreckt.
Das Ausgangsmaterial 22 wird von der Rutsche 92 als kontinuierlicher unverbundener Streifen austreten. Der austretende Streifen wird durch die Zuführanordnung 54 durch das schmale stromabwärtige Ende 106 des Führungstabletts 94 geführt, welches sich von der Auslassöffnung der Rutsche zu der Auslassöffnung der Rahmenendwand 46 erstreckt. Die Zuführanordnung 54 umfasst sich drehende Zuführglieder, zwischen denen das Ausgangsmaterial 22 sich hindurch bewegt, speziell ein lose im Eingriff stehendes horizontal angeordnetes Antriebszahnrad 124 und ein Mitläuferzahnrad 126, die in geeignete Richtungen gedreht werden, welche in 1 für das Zahnrad 124 entgegen den Uhrzeigersinn und für das Zahnrad 126 im Uhrzeigersinn wäre, wobei das Zentralband des Streifens durch die Zähne des Zahnrades ergriffen und stromabwärtig durch den Spalt der Zahnräder 124 und 126 gezogen wird. Diese gleiche „Greif"-Bewegung, welche durch die im Eingriff stehenden Zähne der gegenüber liegenden Zahnräder 124 und 126 bewirkt wird, drückt oder „prägt" gleichzeitig die Lagen des Zentralbandes zusammen, wodurch dieses verbunden wird und den verbundenen Streifen bildet.
Das Antriebszahnrad 124 ist zwischen der Rahmenendwand 43 und dem Führungstablett 94 angeordnet und erstreckt sich durch den rechteckigen Schlitz 107 in dem Führungstablett 94. Das Zahnrad 124 ist fest an einer Welle 130 befestigt, welche drehbar an der stromaufwärtigen Seite der Rahmenendwand 46 durch Lagerstrukturen 131 befestigt ist. Ein Ritzel 132 an einem Ende der Welle nimmt eine Kette 133 auf, welche die Welle 130 mit einem Drehzahlreduzierer 136 verbindet. Der Drehzahlreduzierer 136 wirkt als Schnittstelle zwischen der Zuführanordnung 54 und dem Zuführmotor 55, um die „Rate" des Ausgangsmaterials 22 durch die Maschine 20 zu steuern. Wie man am besten in 1 sehen kann, sind der Zuführmotor 55 und der Geschwindigkeitsreduzierer 136 an der Rahmengrundwand 43 auf der ungefähr gleichen Höhe wie die Formanordnung 52 befestigt.
Das Mitläuferzahnrad 126 ist an der gegenüber liegenden Seite des Führungstabletts 94 angeordnet und drehbar auf einer Welle 140 befestigt. Wellenhalter 142, welche an einer stromaufwärtigen Seite der Rahmenendwand 46 befestigt sind, lagern die Enden der Welle 140 nicht drehbar in federvorgespannten Schlitzen 144. Die Schlitze 144 ermöglichen der Welle 140 und daher dem Mitläuferzahnrad 126 relativ zu dem Antriebszahnrad 124 zu „schwimmen", wobei ein automatisches Einstellungssystem für die Zuführanordnung 54 erzeugt wird.
Alternativ kann das automatische Einstellungssystem für die Zuführanordnung 54 von der Art sein, wie sie in dem US-Patent mit der Nummer 5,709,642 offenbart ist. In solch einem Einstellungssystem wären erste und zweite Verbindungsglieder beweglich mit der Welle 140 verbunden und würden in Bezug auf die Welle 140 sich quer erstrecken. Jedes der Verbindungsglieder würde ein Ende haben in einer festen Querposition relativ zu dem Gehäuse 36 der Maschine und einen einstellbaren Anschlag, welcher selektiv zu oder weg von der Welle 140 einstellbar ist. Ein Federglied würde zwischen der Welle 140 und dem einstellbaren Anschlag angeordnet sein, um die Welle 140 in Richtung der Welle 130 federnd vorzuspannen. In dieser Art und Weise könnte die Prägekraft, welche durch die drehenden Zuführglieder 124 und 126 aufgebracht wird, eingestellt werden, ohne einen eingestellten minimalen Abstand zwischen den Wellen 130 und 140 zu verändern.
Zusätzlich oder alternativ können die rotierenden Zuführglieder 124 und 126 von solch einer Art sein, wie sie in der Heftanordnung des US-Patents mit der Nr. 6,035,613 offenbart ist. (Dieses Patent ist dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugeordnet und seine komplette Offenbarung wird hiermit durch Referenz aufgenommen.) In solch einer Heftanordnung würden die ersten rotierenden Zuführglieder eine Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckende Vorsprünge um ihren Umfang aufweisen und die Vorsprünge würden axial beabstandete Segmente aufweisen, welche einen Einschnitt dazwischen definieren. Die zweiten rotierenden Zuführglieder würden axiale Stanzelemente aufweisen, welche jeweils einen randseitigen Kantenbereich umfassen, welcher in den Einschnitten des ersten Gliedes aufgenommen wird. Die randseitigen Kantenbereiche würden gegenüber liegende Ecken aufweisen, welche mit den Vorsprüngen des ersten Gliedes zusammenarbeiten, um eine Reihe von Schlitzen in die überlappenden Bereichen des Ausgangsmaterials zu schneiden, um diese überlappenden Bereiche ineinander greifen zu lassen.
In jedem Fall formt die Zuführanordnung 54 den unverbundenen Streifen in einen verbundenen Streifen um, und dieser Streifen bewegt sich durch die Auslassöffnung der Rahmenendwand 46. Der verbundene Streifen wird dann durch die Schneideanordnung 56 in geschnittene Abschnitte der gewünschten Länge geschnitten. Die Schneideanordnung 56 kann von jedem geeigneten Typ sein, wie beispielsweise die Typen, welche in dem US-Patent mit der Nummer 5,123,899 offenbart ist, dem Typ, welcher in dem US-Patent mit der Nummer 6,311,596 offenbart ist und/oder dem Typ, welcher in dem US-Patent mit der Nummer 5,569,146 offenbart ist. (Diese Patente sind dem Anmelder der vorliegenden Er findung zugeordnet und ihre gesamte Offenbarung wird hiermit durch Referenz aufgenommen.) Jedoch unabhängig davon, welcher Typ von Schneide- oder Abtrenneinheit verwendet wird, wird der verbundene Streifen in geschnittene Abschnitte 32 der gewünschten Länge getrennt und diese geschnittenen Abschnitte 32 bewegen sich dann stromabwärtig zu der Nachschneideanordnung 58.
Die Nachschneideanordnung 58 ist im Allgemeinen trichterförmig geformt und umfasst einen stromaufwärtigen zusammenlaufenden Bereich 300, der in einem stromabwärtigen rechteckigen Tunnelbereich 302 zuläuft. Der zusammenlaufende Bereich 300 ist zwischen der stromabwärtigen Rahmenendwand 46 und der Verlängerung 49 angeordnet, wobei der Tunnelbereich 302 sich durch und hinter die Rahmenverlängerung 49 erstreckt. Die Nachschneideanordnung 58 ist so positioniert, dass ihr Einlass 304 mit der Auslassöffnung der Endwand 46 ausgerichtet ist. Der stromabwärtige Auslass 306 der Nachschneideanordnung 58 ist ebenfalls vorzugsweise mit der Auslassöffnung und auch mit dem Einlass 304 ausgerichtet.
Ein geschnittener Abschnitt 32 wird stromabwärtig gedrängt oder gedrückt in den Einlass 304 der Anordnung 58 durch den herannahenden verbundenen Streifen. Der zusammenlaufende Bereich 300 drückt den Abschnitt 32 sanft in den Tunnelbereich 302. Ein geschnittener Abschnitt 32, der von der Nachschneideanordnung 58 austritt, kann zu einem gewünschten Packort gerichtet werden, wobei die Umwandlung von Ausgangsmaterial 22 in geschnittene Abschnitte 32 eines kissenartigen Polsterschutzproduktes mit relativ niedriger Dichte nun fertig ist.
Mit Bezug nun auf die 4 bis 7 wird die Kisseneinstellungsvorrichtung 400 nun im Detail gezeigt. Die Vorrichtung 400 umfasst ein Paar von Rollen 404, welche beweglich an dem Maschinengehäuse 36 durch eine Befestigungsanordnung 406 befestigt sind. Die Befestigungsanordnung 406 positioniert die Rollen 404 zwischen dem Auslass der Formrutsche 92 und den Zuführzahnrädern 124/126. Daher kann die Vorrichtung 400 betrachtet werden als bildete sie eine Verlängerung der Formrutsche 92.
Die Vorrichtung 400 ermöglicht eine selektive Einstellung des Abstands oder der Distanz D zwischen den Rollen 404 (vgl. die 5, 6 und 7). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 404 größer ist, als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche 92, werden die Rollen 404 wenig oder keinen Kontakt (und/oder wenig oder keine Auswirkungen auf) den Streifen haben, wenn dieser dazwischen hindurch gelangt (siehe 5). Daher wird die Breite des Kissens die gleiche sein, als wenn die Maschine 20 nicht die Vorrichtung 400 umfassen würde. Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 404 verringert wird auf weniger als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche, drücken die Rollen 404 den Streifen in eine engere Form, wobei ein engeres Kissen resultiert (siehe 6). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen weiterhin verringert wird, wird ein weiterhin schmäleres Kissen produziert (siehe 7).
Die Rollen 404 haben vorzugsweise eine konkave Spulenform mit einer axialen Abmessung, die ungefähr gleich ist zu der Höhe des Auslasses der zusammenlaufenden Rutsche 92 (siehe 4). Zusätzlich sind die Rollen 404 so angeordnet, dass ihre unteren axialen Enden benachbart zu dem Führungstablett 94 sind. In dieser Art und Weise umgeben die konkaven Oberflächen der Rollen 404 die seitlichen Kanten des Streifens, wenn dieser aus der zusammenlaufenden Rutsche 92 austritt. Die Befestigungsanordnung 406 lagert vorzugsweise die Rollen 404 drehbar, wobei sie sich frei drehen werden, wenn der Streifen sich dazwischen hindurch bewegt.
Die bevorzugte Befestigungsanordnung 406 umfasst ein Paar von Armen 408 und eine Einstellungsstange 410. Die Arme 408 haben jeweils ein Ende, welches schwenkbar an der Endplatte 406 über ein schwenkbares Kopplungselement 412 montiert ist. Wenn die Arme 408 voneinander weg verschwenkt werden, wird die Kissenbreite vergrößert (oder maximiert) (siehe 5) und wenn die Arme 408 aufeinander zu verschwenkt werden, wird die Kissenbreite verrigert (siehe 6 und 7). Auf diese Art und Weise können leichte Variationen der Kissenbrei te einfach durchgeführt werden, um dieses z. B. für ausgeklügelte Packsysteme zu verwenden.
Die Arme 408 haben jeweils ein gegenüber liegendes Ende mit einem Schlitz 414, welches gleitbar ein Bein einer L-förmigen Querstange 416 aufnimmt. Die Querstange 416 ist zwischen den Rahmenseitenpaneelen 37 gespannt und stabilisiert die Arme 408, indem sie verhindert, dass sie sich nach oben und unten bewegen, wobei immer noch ermöglicht wird, dass die Arme 408 sich relativ zu dem Gehäuse 36 der Maschine verschwenken.
Die Einstellungsstange 410 erstreckt sich zwischen den entfernten Bereichen der Arme 408 und kann verwendet werden, um den Abstand zwischen den Rollen 404 zu bestimmen oder einzustellen. Die Einstellungsstange 410 ist fest an einem Arm 408 befestigt (der eine, welcher in den oberen Bereichen der 5 bis 7 angeordnet ist) über einen festen Halter 417 und ist gleitbar befestigt an dem anderen Arm 408 über einen Gleithalter 418. Daher wird, um den Abstand zwischen den Rollen 404 einzustellen (und daher die Kissenbreite), die Einstellungsstange 410 in einer Richtung rechtwinklig zu der Stromaufwärts-Stromabwärts-Richtung bewegt. Andere Mittel zum Einstellen des Abstandes zwischen den Rollen sind mit der vorliegenden Erfindung möglich und werden von ihr in Erwägung gezogen. Beispielsweise kann eine Gewindestange zwischen den Armen 408 zum Einschrauben/Herausschrauben bereitgestellt werden, um die Kissenbreite zu verkleinern/zu vergrößern.
Die gleitende Halterung 418 umfasst eine Knopfverriegelungsschraube 420, welche in geeignet angeordnete Öffnungen 422 in der Stange 410 aufgenommen wird. Obwohl es nicht speziell in den Zeichnungen gezeigt ist, definieren die Öffnungen 422 „Verriegelungspositionen", welche vorbestimmten Kissenbreiten, vorzugsweise in 1-Inch-Intervallen entsprechen (beachte, dass die Öffnungen 422 selbst nicht notwendigerweise exakt an diesen Intervallen angeordnet werden müssen, da der relevante Parameter der Abstand der Rollen 404 ist). Obwohl e benfalls nicht speziell in den Zeichnungen dargestellt, kann die Einstellungsstange 410 Markierungen aufweisen, welche die Einstellungen der Öffnung identifizieren und speziell die Kissenbreite, welche den Öffnungseinstellungen entspricht.
Eine andere Vorrichtung 500 um selektiv die Querschnittsgeometrie eines Polsterkissens gemäß der vorliegenden Erfindung zu verändern ist in den 8 bis 11 dargestellt.
Die Vorrichtung 500 kann in die Polsterumformungsmaschine 20 oder jede andere Polsterumformungsmaschine oder -Verfahren eingebaut werden, welche/-s unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
Die Vorrichtung 500 umfasst ein Paar von Rollen 504, welche beweglich zu dem Maschinengehäuse 36 durch eine Befestigungsanordnung 506 befestigt ist. Die Befestigungsanordnung 506 positioniert die Rollen 504 zwischen dem Auslass der Formrutsche 92 und den Zuführzahnrädern 124/126. Daher kann die Vorrichtung 500 angesehen werden als bilde sie eine Verlängerung der Formrutsche 92.
Die Vorrichtung ermöglicht eine selektive Einstellung des Abstandes oder der Distanz D zwischen den Rollen 504 (vgl. die 9, 10 und 11). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 504 größer ist als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche 92, werden die Rollen 504 geringen oder keinen Kontakt mit (und/oder wenig oder keine Auswirkungen auf) den Streifen haben, wenn dieser sich dazwischen hindurch bewegt (siehe 9). Daher wird die Breite des Kissens die gleiche sein, als wenn die Maschine 20 nicht die Vorrichtung 500 umfassen würde. Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 504 auf weniger als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche verringert wird, drücken die Rollen 504 den Streifen in eine schmälere Form, wobei ein schmäleres Kissen resultiert (siehe 10). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen noch mehr verringert wird, wird ein noch schmäleres Kissen produziert (siehe 11).
Die Rollen 504 haben vorzugsweise eine konkave Spulenform mit einer axialen Abmessung, die ungefähr gleich ist zu der Höhe des Ausgangs der zusammenlaufenden Rutsche 92 (siehe 8). Zusätzlich sind die Rollen 504 so angeordnet, dass ihre unteren axialen Enden benachbart zu dem Führungstablett 94 sind. In dieser Art und Weise werden die konkaven Oberflächen der Rollen 504 die seitlichen Kanten des Streifens umgeben, wenn dieser aus der zusammenlaufenden Rutsche 92 austritt. Die Montageanordnung 506 lagert die Rollen 504 vorzugsweise drehbar, wodurch sie sich frei drehen werden, wenn sich der Streifen dazwischen hindurch bewegt.
Die bevorzugte Befestigungsanordnung 506 umfasst ein erstes Paar von Armen 508, ein zweites Paar von Armen 509, eine Einstellungsstange 510 und eine gleitende Befestigung 511 für die Einstellungsstange 510. Die Arme 508 haben jeweils ein Ende, welches schwenkbar an der Endplatte 46 mittels eines schwenkbaren Kopplungselementes 512 montiert ist. Wenn die Arme 508 weg voneinander verschwenkt werden, wird die Kissenbreite vergrößert (oder maximiert) (siehe 9) und wenn die Arme 508 aufeinander zu verschwenkt werden, wir die Kissenbreite verringert (siehe 10 und 11). Auf diese Art und Weise können leichte Variationen der Kissenbreite einfach durchgeführt werden, zur Verwendung beispielsweise bei ausgeklügelten Packsystemen.
Die Arme 508 haben jeweils ein gegenüber liegendes Ende mit einem Schlitz 514, welches gleitbar ein Bein einer L-förmigen Querstange 516 aufnimmt. Die Querstange 516 ist zwischen den Rahmenseitenpaneelen 37 gespannt und stabilisiert die Arme 508, indem sie verhindert, dass sie sich nach oben und unten bewegen, wobei sie immer noch ermöglichen, dass der Arm 508 relativ zu dem Gehäuse 36 der Maschine verschwenkt werden kann.
Das zweite Paar von Armen 509 ist jeweils schwenkbar an einem Ende mit einem entfernten Bereich des entsprechenden Arms 508 verbunden (siehe 8 bis 11). Die gegenüber liegenden Enden des zweiten Paares von Armen sind schwenkbar mit einem Ende der Einstellungsstange 510 verbunden. Daher bilden die Arme 508 und 509 eine 4-Arm-Verbindung, deren Bewegung durch die Einstellungsstange 510 gesteuert wird, um damit den Abstand zwischen den Rollen 504 zu bestimmen oder einzustellen.
Wie oben angedeutet, ist ein Ende der Einstellungsstange 510 mit den entsprechenden Enden der Arme 509 verbunden. Das gegenüber liegende Ende der Einstellungsstange 510 ist gleitbar an der Halterung 511 montiert. Um den Abstand zwischen den Rollen 504 (und daher die Kissenbreite) einzustellen, wird die Einstellungsstange 510 in einer Richtung parallel zu der Stromaufwärts-Stromabwärts-Richtung bewegt. Die Halterung 511 kann mit dem Maschinenrahmen verbunden sein, beispielsweise mittels eines Abhängers 517, welcher von einer Querstange 518 gehalten wird, welche sich zwischen den Maschinenseitenpaneelen 37 erstreckt.
Die Einstellungsstange 510 umfasst vorzugsweise eine Knopfverriegelungsschraube 520, welche in geeignet positionierte Öffnungen 522 in der Halterung 511 aufgenommen wird. Die Öffnungen 522 definieren „Verriegelungspositionen", welche vorbestimmten Kissenbreiten entsprechen, vorzugsweise in 1-Inch-Intervallen (beachte, dass die Öffnungen 522 selbst nicht notwendigerweise an exakt diesen Intervallen angeordnet werden müssen, da der relevante Parameter der Abstand der Rollen 504 ist). Die Halterung 511 kann ebenfalls Markierungen umfassen, welche die Öffnungseinstellungen identifizieren, und besonders die Kissenbreiten, welche den Öffnungseinstellungen entsprechen.
Eine andere Vorrichtung 600 um selektiv die Querschnittsgeometrie eines Polsterkissens einzustellen, welches durch eine Polsterumformungsmaschine produziert wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, ist in den 12 bis 15 dargestellt. Die Vorrichtung 600 kann in die Polsterumformungsmaschine 20 oder jede andere Polsterumformungsmaschine oder -Verfahren eingebaut werden, welche/-s unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
Die Vorrichtung 600 umfasst ein Paar von Rollen 604, welche beweglich zu dem Maschinengehäuse 36 durch eine Befestigungsanordnung 606 befestigt sind. Die Befestigungsanordnung 606 positioniert die Rollen 604 zwischen dem Auslass der Formrutsche 92 und den Zuführzahnrädern 124/126. Daher kann die Vorrichtung 600 angesehen werden als bildete sie eine Verlängerung der Formrutsche 92 und/oder eine zweite Formanordnung.
Die Vorrichtung 600 ermöglicht eine selektive Einstellung des Abstandes oder der Distanz D zwischen den Rollen 604 (vgl. die 13, 14 und 15). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 604 größer ist, als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche 92, werden die Rollen 604 wenig oder keinen Kontakt mit (und/oder wenig oder keine Auswirkungen auf) den Streifen haben, wenn dieser sich dazwischen hindurch bewegt (siehe 13). Daher wird die Breite des Kissens die gleiche sein, als wenn die Maschine 20 nicht die Vorrichtung 600 umfassen würde. Wenn der Abstand D zwischen den Rollen 604 auf weniger als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche verringert wird, drücken die Rollen 604 den Streifen in eine schmälere Form, wobei ein schmäleres Kissen resultiert (siehe 14). Wenn der Abstand D zwischen den Rollen noch mehr verringert wird, wird ein noch schmäleres Kissen produziert (siehe 15).
Die Rollen 604 haben bevorzugt eine konkave Spulenform mit einer axialen Abmessung, welche ungefähr gleich ist zu der Höhe des Ausgangs der zusammenlaufenden Rutsche 92 (siehe 12). Zusätzlich sind die Rollen 604 so angeordnet, dass ihr unteres axiales Ende benachbart zu dem Führungstablett 94 ist. Auf diese Art und Weise werden die konkaven Oberflächen der Rollen 604 die seitlichen Kanten des Streifens umgeben, wenn dieser aus der zusammenlaufenden Rutsche 92 austritt. Die Befestigungsanordnung 606 lagert bevorzugt die Rollen 604 dreh bar, wodurch sie sich frei drehen werden, wenn der Streifen sich dazwischen hindurch bewegt.
Die bevorzugte Befestigungsanordnung 606 umfasst ein erstes Paar von Armen 608, ein zweites Paar von Armen 609, eine Einstellungsstange 610 und eine Befestigung 611 für die Einstellungsstange 610. Die Arme 608 haben jeweils ein Ende, welches schwenkbar an der Endwand 46 mittels eines schwenkbaren Kopplungselementes 612 befestigt ist. Wenn die Arme 608 voneinander weg verschenkt werden, wird die Kissenbreite vergrößert (oder maximiert) (siehe 13) und wenn die Arme 608 aufeinander zu verschwenkt werden, wird die Kissenbreite verringert (siehe 14 und 15). Auf diese Art und Weise können leichte Variationen in der Kissenbreite einfach durchgeführt werden, zur Verwendung mit beispielsweise ausgeklügelten Verpackungssystemen.
Die zweiten Paare von Armen 609 sind jeweils an einem Ende mit einem entfernten Bereich von entsprechenden Armen 608 schwenkbar verbunden (siehe 12 bis 16). Die gegenüberliegenden Enden des zweiten Paares von Armen sind schwenkbar mit einem Ende der Einstellungsstange 610 verbunden. Ein Abstandshalter 614 wird bereitgestellt, so dass die Arme 609 aufeinander gestapelt werden können. Daher bilden die Arme 608 und 609 eine 4-Arm-Verbindung, deren Bewegung durch die Einstellungsstange 610 gesteuert wird, um damit den Abstand zwischen den Rollen 604 zu bestimmen oder einzustellen. Ebenso werden die Rollen 604 gleichzeitig um gleiche Distanzen bewegt, um eine richtige Platzierung relativ zu dem Ausgang der Rutsche 92 und/oder den Zuführzahnrädern 124/126 zu gewährleisten.
Wie oben angedeutet, ist ein Ende der Einstellungsstange 610 mit den entsprechenden Enden der Arme 609 verbunden. Das gegenüber liegende Ende der Einstellungsstange 610 ist gleitbar an der Halterung 611 befestigt. In der dargestellten Orientierung ist die Einstellungsstange 610 vertikal positioniert, so dass ihr unteres Ende mit den Armen 609 verbunden ist und ihr oberes Ende gleitbar in der Halterung 611 aufgenommen wird. Im Speziellen ist die gleitbare Halterung 611 an der Innenseite der oberen Wand 39 der Maschine befestigt und umfasst einen Schlitz, durch den sich ein Knopf 620 erstreckt. Der Knopf 620 ist mit dem oberen Ende der Stange 610 verbunden. Um den Abstand zwischen den Rollen 604 (und daher die Breite des Kissens) einzustellen, wird der Knopf 620 (und daher die Einstellungsstange 610) in einer Richtung parallel zu der Stromaufwärts-Stromabwärts-Richtung bewegt. Die obere Abdeckung 39 kann Markierungen aufweisen, welche die Einstellungen für den Knopf 620 bezeichnen, welche bestimmte Kissenbreiten entsprechen. Daher umfasst die Vorrichtung 600 ein Steuerungselement, welches außerhalb des Gehäuses der Polsterumformungsmaschine gelegen ist, wobei das Gehäuse der Maschine nicht geöffnet werden muss, um die Querschnittsgeometrie oder -Breite des Polsterkissens zu verändern.
Eine andere Vorrichtung 700 zum selektiv die Querschnittsgeometrie eines Polsterkissens einzustellen, welches durch eine Polsterumformungsmaschine hergestellt wird, wird in den 16 bis 19 dargestellt. Die Vorrichtung 700 kann in die Polsterumformungsmaschine 20 eingebaut werden, die Polsterumformungsmaschine, welche in dein US-Patent mit der Nummer 4,968,291 offenbart ist, und/oder in jede Polsterumformungsmaschine oder -Verfahren, welche/-s innerhalb des Schutzbereiches der Ansprüche fällt.
Die Vorrichtung 700 umfasst ein Paar von Führungselementen 704, welche an dem Maschinenrahmen 36 durch eine Befestigungsanordnung 706 befestigt sind. Die Befestigungsanordnung 706 positioniert die Führungselemente 704 zwischen dem Auslass der Formrutsche 92 und den Zuführzahnrädern 124/126. Daher ist die Vorrichtung 700 so angeordnet, um das Ausgangsmaterial zu führen, wenn es sich zwischen der Formanordnung 52 und der Zuführanordnung 54 bewegt.
Die Führungselemente 704 haben bevorzugt eine glatte zylindrische Form mit einer axialen Abmessung, die ungefähr gleich ist, zu der Höhe des Ausgangs der zusammenlaufenden Rutsche 92 (siehe 16). Zusätzlich sind die Führungs elemente 704 so positioniert, dass ihre unteren axialen Enden benachbart zu dem Führungstablett 94 sind. In dieser Art und Weise werden die zylindrischen Oberflächen der Führungselemente 704 die seitlichen Kanten des Streifens führen, wenn dieser aus der zusammenlaufenden Rutsche 92 austritt.
Die Führungselemente 704 haben einen sich axial erstreckenden Kern 705, durch den Komponenten der Befestigungsanordnung 706 sich erstrecken, um die Führungselemente 704 nicht drehbar zu lagern. Die Kerne 705 sind exzentrisch (d. h. nicht zentral angeordnet) an jedem der Führungselemente 704. In dieser Art und Weise ist die Vorrichtung 700 ausgelegt, um eine selektive Einstellung des Abstandes oder der Distanz zwischen den Führungselementen 704 einzustellen (vgl. die 17, 18 und 19). Wenn die Führungselemente 704 so positioniert sind, dass der Abstand zwischen dem äußeren Umfang der Führungselemente 704 ungefähr gleich ist zu der Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche 92, werden die Führungselemente 704 den Streifen in einem nicht zusammenlaufenden Pfad führen, wenn dieser dazwischen sich hindurch bewegt (siehe 17). Daher wird die Breite des Kissens die gleiche sein, als wenn die Maschine 20 nicht die Vorrichtung 700 umfassen würde. Wenn die Führungselemente so positioniert sind, dass der Abstand zwischen den äußeren Umfängen der Führungselemente 704 auf weniger als die Breite des Ausgangsendes der zusammenlaufenden Rutsche verringert wird, führen die Führungselemente 704 den Streifen und komprimieren ihn zu einer schmäleren Form, wodurch ein schmäleres Kissen resultiert (siehe 18). Wenn die Führungselemente 704 so positioniert sind, dass der Abstand zwischen ihren äußeren Umfängen der Führungselemente 704 bei einem Minimalabstand ist, führen die Führungselemente 704 den Streifen und komprimieren ihn zu einer noch schmäleren Form (siehe 19).
Die bevorzugte Befestigungsanordnung 706 umfasst ein stangenförmiges Glied mit einem Torhalter oder einer U-förmigen Geometrie. Daher umfasst die bevorzugte Befestigungsanordnung 706 ein unteres Glied 708 und zwei sich vertikal erstreckende Stützen 709. Das untere Glied 708 ist bevorzugt unterhalb des Befes tigungstabletts 94 angeordnet und an diesem mittels einer Montageklammer 710 befestigt. Die vertikalen Stützen 709 erstrecken sich durch Öffnungen in dem Befestigungstablett 92 und die Führungselemente 704 sind nicht drehbar daran befestigt. Die Befestigungsanordnung 706 umfasst bevorzugt eine Positionierungsstruktur, um die Führungselemente 704 in der ausgewählten Position festzuhalten. Beispielsweise können die oberen Enden der vertikalen Stützen 709 mit einem Gewinde versehen sein, wodurch ein Verriegelungsglied 711 verwendet werden kann, um die Führungselemente in der gewünschten Position relativ zu den vertikalen Stützen 709 zu verriegeln.
Wenn sich die Vorrichtung 400, 500, 600 oder 700 in einer ihrer Einstellungen mit schmälerer Breite befindet, führt die Maschine 20 im Wesentlichen einen zweistufigen Formprozess an dem Ausgangsmaterial durch. Im Speziellen wird das bahnförmige Ausgangsmaterial in einen ersten Streifen S₁ einer bestimmten Breite umgeformt, durch Nach-Innen-Drehen der seitlichen Kanten des bahnförmigen Ausgangsmaterials in der Formanordnung 52 (20). Der Streifen S₁ umfasst zwei seitliche kissenartige Abschnitte 1000 und einen zentralen Verbindungsbereich 1002. Dieser erste Streifen S₁ wird dann durch Nach-Innen-Komprimieren der äußeren seitlichen Seiten des ersten Streifens S₁ durch die Vorrichtung 700 (21) zu einem zweiten Streifen S₂ einer geringeren Breite umgeformt. Das resultierende Polsterprodukt P umfasst zwei seitliche kissenartige Bereiche 1000, welche jeweils nach innen gedrehte seitliche Kanten des bahnförmigen Ausgangsmaterials umfassen, welche wiederum nach innen komprimiert wurden (21).
Eine modifizierte Version 400' der Vorrichtung 400 ist in 22 gezeigt (die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, um identische Komponenten zu bezeichnen, „gestrichene" Bezugszeichen werden verwendet, um analoge aber modifizierte Komponenten zu bezeichnen und neue Bezugszeichen werden verwendet, um neue Komponenten zu bezeichnen). Die Vorrichtung 400' umfasst einen motorgetriebenen Antrieb 426 zum Einstellen des Abstands zwischen den Rollen 404 (und daher der Kissenbreite), indem die Einstellungsstange 410' gedreht wird. Der motorgetriebenen Antrieb 426 ist vorzugsweise ein umkehrbarer elektrischer Motor 427, welcher eine Welle 428 aufweist, welche mit einer mit Gewinde versehenen Einstellungsstange 410' der modifizierten Befestigungsanordnung 406' gekoppelt ist. Die Stange 410' hat ein außen liegendes Linksgewinde an einer Seite und ein außen liegendes Rechtsgewinde an der anderen Seite. Klammern 418' (welche an den Armen 408 befestigt sind) haben entsprechende innere Gewinde. Die Klammern 418' umfassen diagonale Schlitze, um es den Armen 408 zu ermöglichen, nach innen oder nach außen bewegt zu werden, ohne dass sich die Stange 410' bewegt.
Der motorgetriebene Antrieb 426 kann manuell aktiviert werden (d. h. ein Druckschalter wird für eine bestimmte Zeitdauer gedrückt). Wenn die Motorwelle 428 (und daher die Einstellungsstange 410') in eine Richtung gedreht werden, bewegen sich die Klammern 418' (und daher die Arme 408 und die Rollen 404) nach innen. Wenn die Motorwelle 428 in die umgekehrte Richtung gedreht wird, bewegen sich die Klammern 418 nach außen. Wenn gewünscht kann die Einstellungsstange 410' an der Querstange 416 durch eine Lagerstruktur 430 befestigt sein.
Eine modifizierte Version 600' der Vorrichtung 600 ist in 23 dargestellt (die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, um identische Komponenten zu bezeichnen, „gestrichene" Bezugszeichen werden verwendet, um analoge, aber modifizierte Komponenten zu bezeichnen und neue Bezugszeichen werden verwendet, um neue Komponenten zu bezeichnen). Die Vorrichtung 600' umfasst einen motorgetriebenen Antrieb 626, um den Abstand zwischen den Rollen 604 (und daher die Kissenbreite) einzustellen, indem die Einstellungsstange 610' in einer Richtung parallel zu der Stromaufwärts-Stromabwärts-Richtung bewegt wird. Der motorgetriebene Antrieb 626 ist vorzugsweise ein umkehrbarer elektrischer Motor 627 mit einer Welle 628, welche mit einer Zuführschraube 629 gekoppelt ist. Die Einstellungsstange 610' umfasst eine Gewindeöffnung, welche die Zuführschraube 629 aufnimmt.
Der motorgetriebene Antrieb 626 kann manuell aktiviert werden (d. h. ein Druckknopf wird für eine bestimmte Zeitdauer gedrückt). Wenn die Motorwelle 628 (und daher die Zuführschraube 629) in eine Richtung gedreht wird, wird die Einstellungsstange 610' stromabwärts bewegt und die Arme 609 (und daher die Arme 608 und die Rollen 604) werden nach innen bewegt. Wenn die Motorwelle 628 in die umgekehrte Richtung gedreht wird, wird die Einstellungsstange 610' stromaufwärts bewegt und die Rollen 604 werden nach außen bewegt.
Wie oben angedeutet, kann der motorgetriebene Antrieb 426 und/oder 626 manuell aktiviert werden. Alternativ kann die Polsterumformungsmaschine 20 einen oder mehrere der Steuerungssysteme, welche in den 24A bis 24F gezeigt sind, umfassen, um automatisch die motorgetriebenen Antriebe 426, 626 oder jeden anderen motorgetriebenen Antrieb, welche eine Vorrichtung zur Einstellung der Kissenbreite bewegt, automatisch zu steuern.
In dem Steuerungssystem, welches in 24A dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 der Maschine (d. h. ein Mikroprozessor) operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt. Die Steuerung 900 umfasst eine Eingabe 902 für die Kissenbreite, eine Eingabe 904 für die Kissenlänge, eine Eingabe 906 für die Nummer der benötigten Kissen (d. h. die Anzahl) und eine Anzeige 908, um die eingegebene Breite und/oder Länge anzuzeigen. Eine Rückführung (Feedback) 910 wird bereitgestellt, zum Bestimmen der gegenwärtigen Position der Rollen 404/604 und um diese an die interne Steuerung 900 zu melden. Basierend auf der Eingabe der Kissenbreite, der Eingabe der Kissenlänge, der Eingabe der Anzahl und der Rückführung steuert die Steuerung 900 den motorgetriebenen Antrieb 426/626, die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56.
In dem Steuerungssystem, welches in 24B dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 der Maschine operativ mit der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt, aber nicht mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, und die interne Steuerung 900 umfasst den Eingabe 904 für die Kissenlänge und die Eingabe 906 für die Kissenanzahl. Eine externe Steuerung 920 ist operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626 gekoppelt und die Rückführung 910 meldet an die externe Steuerung 920. Die externe Steuerung 920 umfasst die Eingabe 902 für die Kissenbreite und die Anzeige 908. Basierend auf der Eingabe der Kissenbreite und der Rückführungsinformation steuert die externe Steuerung 920 die motorgetriebenen Antrieb 426/626. Basierend auf der Eingabe der Kissenlänge und der Eingabe der Anzahl steuert die interne Steuerung 900 die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56.
In dem Steuerungssystem, welches in 24C dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt. Die interne Steuerung 900 umfasst die Eingabe 904 für die Kissenlänge und die Eingabe 906 für die Kissenanzahl. Eine externe Steuerung 920 umfasst die Eingabe 902 für die Kissenbreite und empfängt die Meldung von der Rückführung 910. Die externe Steuerung 920 leitet die Eingabe der Kissenbreite und die Rückführungsinformation an die interne Steuerung 900 weiter, welche wiederum den motorgetriebenen Antrieb 426/626, die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56 steuert.
In dem Steuerungssystem, welches in 24D dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt. Ein Bedienerinterface/Monitor 930 umfasst die Eingabe 902 für die Kissenbreite, die Eingabe 904 für die Kissenlänge und die Eingabe 906 für die Kissenanzahl. Diese Eingabeinformation wird an die externe Steuerung 920 weitergeleitet, welche wiederum die Information an die interne Steuerung 900 weiterleitet, um den motorgetriebenen Antrieb 426/626, die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56 zu steuern.
In dem Steuerungssystem, welches in 24E dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt. Die Rückführung 910 meldet an die interne Steuerung 900. Eine Bestimmungsvorrichtung 940, wie beispielsweise ein Barcode-Scanner wird bereitgestellt, um die Verpackungsbedürfnisse einer Kiste B zu bestimmen. Die Bestimmungsvorrichtung 940 leitet diese Information an die Steuerung 900 weiter, wobei die Steuerung 900 den motorgetriebenen Antrieb 426/626, die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56 in Übereinstimmung mit dieser Information und der Rückführung steuert.
In dem Steuerungssystem, welches in 24F dargestellt ist, ist die interne Steuerung 900 operativ mit dem motorgetriebenen Antrieb 426/626, der Zuführanordnung 54 und der Schneideanordnung 56 gekoppelt. Die Rückführung 910 berichtet an die interne Steuerung 900. Die Bestimmungsvorrichtung 940 leitet die Information an eine externe Steuerung 920 weiter, welche wiederum die Information an die interne Steuerung 900 weiterleitet. Die Steuerung 900 steuert den motorgetriebenen Antrieb 426/626, die Zuführanordnung 54 und die Schneideanordnung 56 in Übereinstimmung mit dieser Information und der Rückführung.
In dem Steuerungssystem, welches in den 24A bis 24F dargestellt ist, wird die Rückführung 906 verwendet als eine „Basislinie", um den Grad und die Drehrichtung der Einstellungsstange 410'/610' zu bestimmen, um die Rollen 404/604 auf eine Position zu bewegen, welche der eingegebenen Kissenbreite entspricht. Die Rückführung 906 könnte z. B. aus Endschaltern bestehen, welche die Position von bestimmten, sich bewegenden Komponenten (d. h. der Klammern 418', der Rollen 404/604, etc.) erkennen, Sensoren, welche die Winkel der Arme 408/608 erkennen, einen Kodierer, welcher angeordnet ist, um die Winkeldrehung der drehenden Elemente (Einstellungsstange 410' und Zuführschraube 629) zu überwachen, ein analoger Potentiometer, lineare Skalen, ein absoluter Positionssensor, ein Annäherungsschalter oder eine beliebige andere Rückführung.
Daher steuert die Steuerung 900 oder 920, basierend auf der gegenwärtigen Position der Kisseneinstellungsvorrichtung 400'/600', wie durch die Rückführung 906 bestimmt, um sie auf die gewünschte eingegebene Position zu bewegen. Der Grad und die Richtung der Bewegung kann bestimmt werden, durch Berechnen der Anzahl und Richtung der notwendigen Umdrehungen, der Aktivierung der motorgetriebenen Antriebe 426/626, dem Überwachung (wie mit einem Kodierer) der Anzahl der Umdrehungen und dann dem Deaktivieren des motorgetriebenen Antriebs, wenn die berechnete Anzahl der Rotationen durchgeführt wurde. Alternativ könnte der motorgetriebene Antrieb aktiviert werden, wenn Schalter geeignet positioniert sind (entsprechend beispielsweise 1/2-Inch-Kissenbreiten-Intervallen), bis er den geeigneten Schalter erreicht. Statt eine Rückführung 906 zu verwenden, könnte die Kisseneinstellungsvorrichtung 400'/600' zu einer bestimmten Position vor jeder Einstellung zurückbewegt werden.
Man wird erkennen, dass eine Polsterumformungsmaschine, welche die Vorrichtung 400' oder die Vorrichtung 600' umfasst, kompliziertere Verpackungsbedürfnisse befriedigt, ohne dass manuelle Einstellungen notwendig sind. Als Beispiel wird angenommen, dass eine Kiste B ein erstes Kissen mit einer Länge L₁ und einer Breite W₁, ein zweites Kissen mit einer Länge L₂ und einer Breite W₂ und ein drittes Kissen mit einer Länge L₃ und einer Breite W₃ benötigt. Wenn eines der Steuerungssysteme, welches in den 24A bis 24D verwendet wird, würde der Bediener eine Kissenlänge von L₁, eine Kissenbreite von W₁ und eine Anzahl 1 eingeben. Basierend auf der gegenwärtigen Position der Rollen 404/604, wie sie durch die Rückführungsvorrichtung 910 detektiert wird, würde entweder die Steuerung 900 oder die Steuerung 920 den Motor 427/627 aktivieren, um die Einstellungsstange 410'/610' in der geeigneten Richtung zu drehen, um die Rollen 404/604 zu einer Position zu bewegen, welche der Kissenbreite W₁ entspricht.
Die Steuerung 900 würde dann die Zuführanordnung 54 aktivieren, um einen Polsterstreifen zu produzieren, welcher eine Länge von L₁ hat, die Zuführanordnung deaktivieren und dann die Schneideanordnung 56 aktivieren, um den Streifen zu einem Kissen zu schneiden, welches eine Länge von L₁ und eine Breite von W₁ hat. Der Bediener würde dann eine Kissenlänge von L₂ und eine Kissenbreite von W₂ eingeben, und der Vorgang würde wiederholt werden, um ein Kissen zu produzieren, welches eine Länge von L₂ und eine Breite von W₂ hat. Der Bediener würde dann eine Kissenlänge von L₃ und eine Kissenbreite von W₃ eingeben und der Vorgang würde wiederholt werden, um ein Kissen zu produzieren, welches eine Länge von L₃ und eine Breite von W₃ hat.
Wenn eines der Steuerungssysteme verwendet wird, welches in den 24E oder 24F dargestellt ist, wären Eingaben von dem Bediener nicht notwendig und die Steuerung 900 würde (basierend auf den Informationen von der Bestimmungsvorrichtung 940) die Vorrichtung 400'/600' einstellen und die Umformungsanordnungen steuern, um ein erstes Kissen mit einer Länge von L₁ und einer Breite W₁, einem zweiten Kissen mit einer Länge von L₂ und einer Breite von W₂ und einem dritten Kissen mit einer Länge von L₃ und einer Breite von W₃ zu produzieren.
Alternativ kann eine Polsterumformungsmaschine, welche die Vorrichtung 400' oder die Vorrichtung 600' umfasst, dazu verwendet werden, um ein Kissen zu produzieren, welches eine zusammenlaufende Breite und/oder variierende Breiten aufweist, wie das Kissen P, welches in 25 dargestellt ist. Das Kissen P umfasst zwei seitliche kissenartige Bereiche 1000 und einen zentralen Verbindungsbereich 1002. Das Kissen P umfasst einen ersten Bereich 1004 mit einer Länge L₁ und einer Breite W₁, einen zweiten Bereich 1006 mit einer Länge L₂ und einer Breite W₂ und einem dritten Bereich 1008 mit einer Länge L₃ und einer Breite W₃. Das Kissen P kann auch kurze Übergangsbereiche 1010 zwischen den Bereichen 1004 und 1006 und den Bereichen 1006 und 1008 aufweisen. In dem darge stellten Kissen P werden die Breiten W₁, W₂, W₃ zunehmend kleiner, wobei das Kissen P eine zusammenlaufende Geometrie aufweist.
Jedoch sind andere Anordnungen der Kissenbereiche mit der vorliegenden Erfindung möglich und werden von dieser angedacht. Beispielsweise könnte die Breite W₂ des zweiten Bereiches 1006 wesentlich größer oder wesentlich kleiner sein, als die Breiten W₁ und W₂ von sowohl dem ersten und dem dritten Bereich 1004 und 1008. Auch könnte, wie in 6 dargestellt, die Breite des Kissens konstant verändert werden, während die Zuführanordnung 54 betrieben wird, um ein graduell zusammenlaufendes Kissen zu produzieren, ohne diskrete Abschnitte wie in 25 dargestellt.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass äquivalente Variationen und Modifikationen anderen Fachleuten in den Sinn kommen werden, wenn sie diese Beschreibung lesen und verstellen. Die vorliegende Erfindung umfasst all solche äquivalenten Variationen und Modifikationen und wird nur durch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche beschränkt.

Claims

Eine Polsterumwandlungsmaschine (20) zum Umwandeln eines lagenförmigen Ausgangsmaterials (22) in ein dreidimensionales Polsterprodukt (P), wobei die Maschine aufweist: eine Formungsanordnung (52), die das lagenförmige Ausgangsmaterial (22) in einen Streifen formt; eine Zufuhranordnung (44), die das Ausgangsmaterial (22) durch die Formungsanordnung (52) vorwärts bewegt; und eine Vorrichtung (400; 400'; 500; 600; 600'; 700) mit einem Paar von Führungselementen (404; 404'; 504; 604; 604'; 704) zwischen der Formungsanordnung (52) und der Zufuhranordnung (54), die die Breite des Streifens steuern und relativ zueinander gezielt eingestellt werden können, um die Breite des Streifens zu ändern.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in dem vorhergehenden Anspruch dargestellt ist, wobei die Vorrichtung (400; 400'; 500; 600; 600'; 700) eine Befestigungsanordnung (406; 406'; 506; 606; 606'; 706) aufweist, die die Führungselemente im Verhältnis zu dem Maschinenrahmen (36) befestigt; wobei die Formungsanordnung (52) eine Rutsche (92) aufweist und wobei die Befestigungsanordnung (406; 406'; 506; 606; 606 ; 706) die Führungselemente (404; 404'; 504; 604; 604'; 704) zwischen dem Ausgang der Rutsche (92) und der Zufuhranordnung (54) positioniert und das gezielte Einstellen des Abstandes zwischen den Führungselementen gestattet.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche dargestellt ist, wobei die Führungselemente (404; 404'; 504; 604; 604') Rollen sind.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in dem vorhergehenden Anspruch dargestellt ist, wobei die Rollen (404; 404'; 504; 604; 604') eine konkave Form aufweisen.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in Anspruch 1 dargestellt ist, wobei die Vorrichtung (400; 400'; 500; 600; 600') ein Paar von Führungselementen (404; 404'; 504; 604; 604') aufweist, die gleichzeitig um gleiche Entfernungen bewegt werden.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche dargestellt ist, wobei die Vorrichtung (600) ein Steuerelement (620) aufweist, dass außerhalb des Gehäuses (36) der Maschine angeordnet ist.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche dargestellt ist, wobei die Vorrichtung (400; 600') zumindest ein Einstellelement (410'; 610') aufweist, dass zwischen einer Mehrzahl von Positionen bewegt wird, um die Breite des Streifens zu ändern, und wobei die Vorrichtung (400' 600') einen Antrieb (426'; 626) mit Motor aufweist, der das Einstellelemnt (410'; 610') zwischen der Mehrzahl von Positionen bewegt.
Die Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in dem vorhergehenden Anspruch dargestellt ist, wobei das Steuersystem (900) eine Eingabevorrichtung (902) zum Eingeben der gewünschten Breite des Kissens (P) aufweist.
Ein Verfahren zum Umwandeln eines lagenförmigen Ausgangsmaterials in ein dreidimensionales Polsterprodukt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Zuführen eines lagenförmigen Ausgangsmaterials zu einer Polsterumwandlungsmaschine (20), wie sie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche dargestellt ist; Umwandeln des lagenförmigen Ausgangsmaterials in einen Streifen einer bestimmten Breite; Einstellen der Vorrichtung (400; 400'; 500; 600; 600'; 700), die die Breite des Streifens steuert umfassend das Einstellen des Abstandes, zwischen den Führungselementen (404; 404'; 504; 604; 604'; 704); Umwandeln des lagenförmigen Ausgangsmaterials in einen Streifen unterschiedlicher Breite.
Ein Verfahren, wie es in Anspruch 9 dargestellt ist, wobei der Einstellungsschritt ein Eingeben einer gewünschten Breite eines Polsterkissens in einen Controller (900) umfasst.
Ein Verfahren, wie es in irgendeinem der Ansprüche 9 und 10 dargestellt ist, weiterhin aufweisend die Schritte: Zuführen eines lagenförmigen Ausgangsmaterials; Formen des lagenförmigen Ausgangsmaterials in einen ersten Streifen einer bestimmten Breite durch Einwärtsdrehen der seitlichen Ränder des lagenförmigen Ausgangsmaterials; und Formen des ersten Streifens in einen anderen Streifen einer geringeren Breite durch Einwärtsdrehen der äußeren seitlichen Seiten des ersten Streifens.