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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen, wie angegeben ist, eine Polsterumwandlungsmaschine und
ein Verfahren. Insbesondere betrifft diese Erfindung verbesserte
Formungsanordnungen und/oder Formungsschritte für Polsterumwandlungsmaschinen
und Verfahren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
dem Vorgang des Verschickens eines Gutes von einem Ort zu einem
anderen wird typischerweise schützendes
Packmaterial in der Versandkiste oder der Versandbox platziert,
um jegliche Leerräume
auszufüllen
und/oder das Gut während des
Versandvorgangs zu polstern. Einige konventionelle allgemein genutzte
schützende
Packmaterialien sind Kunststoffschaumflocken und Kunststoffblasenpapier.
Während
diese konventionellen Kunststoffmaterialien in adäquater Weise
als Polsterprodukte zu dienen scheinen, sind sie nicht ohne Nachteile.
Der vielleicht ernsthafteste Nachteil des Kunststoffblasenpapiers
und/oder der Kunststoffschaumflocken besteht in ihrem Einfluss auf
unsere Umwelt. Diese Kunststoffpackmaterialien sind ganz einfach nicht
biologisch abbaubar und daher können
sie nicht eine weitere Vervielfachung der ohnehin schon kritischen
Müllbeseitigungsprobleme
unseres Planeten verhindern. Die fehlende biologische Abbaubarkeit dieser
Packmaterialien ist zunehmend wichtig geworden im Licht der durch
viele Industrien angenommenen fortschrittlicheren Handlungsweisen
im Hinblick auf die Verantwortlichkeit für die Umwelt.
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Diese
und andere Nachteile konventioneller Kunststoffpackmaterialien hat
Papier zu einer sehr populären
Alternative als schützendes
Packmaterial gemacht. Papier ist biologisch abbaubar, recyclingfähig und
erneuerbar, was es zu einer umweltbewussten Wahl für gewissenhafte
Industrien macht. Während
möglicherweise
Papier in Lagenform als ein schützendes
Packmaterial genutzt werden könnte, ist
es gewöhnlich
bevorzugt, die Lagen des Papiers in ein kissenähnliches Polsterprodukt mit
relativ niedriger Dichte umzuwandeln. Diese Umwandlung kann durch
eine Polsterumwandlungsmaschine erzielt werden, wie beispielsweise
jene, die in den US-Patenten mit den Nummer 4,026,298; 4,085,662; 4,109,040;
4,237,776; 4,717,613; 4,750,896; 4,884,999; 5,061,543; 5,188,581
und/oder 5,607,383 offenbart sind. (Diese Patente gehören dem
Rechtsinhaber der vorliegenden Anmeldung.)
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Jede
der Polsterumwandlungsmaschinen, die in den oben angegebenen Patenten
offenbart ist, umfasst eine Umwandlungsanordnung, die lagenartiges
Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Streifen einer Polsterung
umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst eine Formungsanordnung, die
das lagenartige Ausgangsmaterial in einen Streifen des Ausgangsmaterials
mit seitlichen kissenartigen Bereichen umformt. Die Umwandlungsanordnung
umfasst ebenfalls eine Zufuhranordnung, die stromabwärts von
der Formungsanordnung positioniert ist und die das Ausgangsmaterial
durch die Formungsanordnung zieht.
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Die
Formungsanordnungen in den oben angegebenen Patenten umfassen jeweils
eine äußere Formungsvorrichtung
und eine innere Formungsvorrichtung, die innerhalb einer gemeinsamen
Verkleidung definiert durch das Gehäuse der Maschine angeordnet
sind. Das Ausgangsmaterial läuft
durch die äußere Formungsvorrichtung
und um die innere Formungsvorrichtung, wenn es durch die Formungsanordnung
läuft,
um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Die äußere Formungsvorrichtung
ist eine zusammenlaufende Rutsche mit einem Einlass, einem Auslass
und im wesentlichen kontinuierlichen Wänden dazwischen, die einen
Drehraum definieren. In der äußeren Formungsvorrichtung
(oder der Rutsche), die in dem US-Patent mit der Nummer 5,607,383
offenbart ist, sind die stromaufwärtigen Ränder bestimmter Wände nach
außen
konisch erweitert in einer trompe tenähnlichen Weise, um den Durchlauf
des Ausgangsmaterials in den Drehraum zu erleichtern und/oder um
jegliche Risse in dem Ausgangsmaterial während dieses Durchlaufes zu verhindern.
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In
den US-Patenten mit den Nr. 4,026,298; 4,085,662; 4,109,040 und/oder
4,237,776 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als Schubmechanismus
bezeichnet wird) einen Körper,
der aus einem Balken-ähnlichen
Material besteht, wie beispielsweise ein Metallstab, und der dreieckig
geformt ist, wenn man ihn von oben betrachtet. Während des Formungsvorganges
definieren zusammenlaufende Beinbereiche des Körpers eine koplanare drehende äußere Begrenzung,
damit die seitliche Bereiche des Ausgangsmaterials einwärts gedreht
werden. Diese zusammenlaufenden Beinbereiche und ebenfalls die seitlichen
Querbeinbereiche bilden eine koplanare Halteoberfläche, die
die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht
werden. Der Körper
ist vollständig innerhalb
der äußeren Formungsvorrichtung
angeordnet, wobei sein stromabwärtiges
Ende leicht stromaufwärts
von dem Rutschenauslass positioniert ist.
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In
dem US-Patent mit der Nummer 4,717,613 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die
als ein Formungsrahmen bezeichnet wird) einen ebenen Körper und
drei rechtwinklige Rippen, die alle aus einem balkenähnlichen
Material, wie beispielsweise einem Metallstab, bestehen. Der Körper ist V-förmig, wenn
man ihn von oben betrachtet. Die Rippen sind U-förmig, wenn man sie von dem
stromaufwärtigen
Ende der Vorrichtung betrachtet, und sie nehmen in ihrer Höhe und Breite
in der stromabwärtigen
Richtung ab. Während
des Formungsvorgangs definieren die zusammenlaufenden Beinbereiche des
Körpers
eine koplanare drehende äußere Begrenzung,
um die die seitlichen Bereiche des Ausgangsmaterials einwärts gedreht
werden, und die unteren Beinbereiche der Rippen definieren eine
koplanare Halteoberfläche,
die die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials hält bzw.
stützt.
Der Körper
und die Rippen sind alle vollständig
innerhalb des Drehraumes der äußeren Formungsvorrichtung
positioniert und das stromabwärti ge
Ende der Vorrichtung (d.h. das stromabwärtige Ende des V-förmigen Körpers) ist
unmittelbar stromaufwärts
von dem Auslass der Rutsche angeordnet.
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In
dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die
als ein Formungsrahmen bezeichnet wird) eine Konstruktion, die der
in dem US-Patent mit der Nummer 4,717,613 offenbarten inneren Vorrichtung ähnlich ist
ausgenommen, dass sie nur zwei Rippen umfasst. Während des Formungsvorganges
definieren die zusammenlaufenden Beinbereiche eine koplanare drehende äußere Begrenzung
und die unteren Beinbereiche der Rippen definieren eine koplanare Halteoberfläche. Diese
Vorrichtung ist nur teilweise innerhalb der Rutsche positioniert,
d.h. sie besitzt stromaufwärtige
Bereiche, die außerhalb
der Rutsche angeordnet sind, und stromabwärtige Bereiche, die innerhalb
der Rutsche angeordnet sind. Das stromabwärtige Ende der Vorrichtung
ist innerhalb des Drehraumes unmittelbar stromaufwärts von
dem Auslass der Rutsche positioniert.
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In
den US-Patenten mit den Nummern 4,884,999; 5,061,543 und/oder 5,188,581
umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als ein Formungselement
bezeichnet wird) einen länglichen
balkenähnlichen
Körper
mit einem rechteckigen Querschnitt. Diese innere Formungsvorrichtung
ist konstruiert, um mit einer kleineren Rutsche zusammenzuarbeiten,
um einen schmaleren Streifen einer Polsterung herzustellen. In jedem
Fall definieren während des
Umwandlungsvorganges die oberen seitlichen Ränder des Körpers eine koplanare drehende äußere Begrenzung
und die untere Oberfläche
des Körpers
definiert eine koplanare Halteoberfläche. Die stromaufwärtigen Bereiche
des rechteckigen Körpers sind
stromaufwärts
von dem Einlass der Rutsche positioniert und das stromabwärtige Ende
der Vorrichtung ist unmittelbar stromaufwärts von dem Auslass der Rutsche
positioniert.
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In
dem US-Patent mit der Nummer 5,607,383 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die
als ein Formungselement bezeichnet wird) einen ersten Beinbereich,
einen zweiten Beinbereich und einen Buchtbereich, der als ein bewegliches
Scharnier zwischen den Beinbereichen funktioniert. Während des
Formungsvor gangs definiert die untere Oberfläche des zweiten Beinbereichs
eine koplanare Halteoberfläche,
die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht
werden. Der erste Beinbereich ist an der oberen Wand der Rutsche
befestigt entlang einer seitlichen Mittellinie davon, der Buchtbereich
ist stromaufwärts
von dem Einlass der Rutsche positioniert und der zweite Beinbereich
erstreckt sich von dem Buchtbereich in den Drehraum der Rutsche. Das
stromabwärtige
Ende der Vorrichtung (d.h. das stromabwärtige Ende des zweiten Beinbereiches)
ist innerhalb des Drehraumes unmittelbar stromaufwärts von
dem Auslass der Rutsche positioniert.
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Die
internationale Patentanmeldung mit der Nummer WO 96/40496 betrifft
Polsterumwandlungsmaschinen und Verfahren, die zum Umwandeln mehrerer
Lagen eines lagenförmigen
Ausgangsmaterials in ein Polsterprodukt bereitgestellt sind. Die
Vielzahl der Lagen des Ausgangsmaterials werden in einen dreidimensionalen
Streifen der Polsterung geformt und die überlappenden Randbereiche einer
ersten Schicht des Ausgangsmaterials werden miteinander verbunden
getrennt von einem mittigen Bereich der ersten Lage. Die überlappenden
Randbereiche der ersten Lage können
im Allgemeinen koplanar mit den angrenzenden nicht überlappenden
Bereichen sein. Die überlappenden
Randbereiche der ersten Lage können
getrennt von anderen Lagen des lagenförmigen Ausgangsmaterials miteinander
verbunden sein. Die seitlichen Ränder
der anderen Lagen des lagenförmigen
Ausgangsmaterials können
alternativ miteinander verbunden sein und ebenfalls die seitlichen Rinder
der ersten Lage jedoch nicht mit den jeweiligen mittigen Bereichen
der Lagen.
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Es
ist daher über
die Jahre die Formungsanordnung modifiziert, verbessert oder in
anderer Weise verändert
worden. Trotz dieser zurückliegenden Modifikationen,
Verbesserungen und Änderungen glauben
die Erfinder, dass eine Notwendigkeit für weitere Polsterumwandlungsmaschinen
und Verfahren existiert, die Polsterstreifen mit verbesserten Qualitäten produzieren
und/oder verschiedene geformte Querschnittsgeometrien aufweisen.
Weiterhin ungeachtet der speziellen Qualitä ten und Geometrien stellen
die Umwelt und andere Belange einen konstanten Wunsch für neue Polsterprodukte
und für Maschinen/Verfahren
zum Produzieren derartiger Produkte bereit.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Polsterumwandlungsmaschine bereitgestellt aufweisend
eine
Umwandlungsanordnung, die ein lagenförmiges Ausgangsmaterial in
einen Streifen einer Polsterung umwandelt;
wobei die Umwandlungsanordnung
eine Formungsanordnung aufweist, die seitliche Regionen des lagenförmigen Ausgangsmaterials
einwärts
dreht, wenn sich das Ausgangsmaterial dort hindurch bewegt, um einen
Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden;
wobei die Formungsanordnung
eine äußere Formungsvorrichtung
und eine innere Formungsvorrichtung aufweist;
wobei die äußere Formungsvorrichtung
einen Einlass, einen Auslass und Oberflächen dazwischen aufweist, die
einen Drehraum definieren;
wobei die innere Formungsvorrichtung
relativ zu der äußeren Formungsvorrichtung
derart positioniert ist, dass das Ausgangsmaterial durch den Drehraum und
um die innere Formungsvorrichtung läuft, wenn es sich durch die
Formungsanordnung bewegt; dadurch gekennzeichnet, dass
die
innere Formungsvorrichtung Bereiche mit seitlichen äußeren Rändern aufweist,
die zumindest teilweise eine drehende äußere Begrenzung definieren, um die
sich die seitlichen Regionen des lagenförmigen Ausgangsmaterials einwärts drehen;
und dass
die innere Formungsvorrichtung zumindest einen Vorsprung
aufweist, der über
die seitlichen äußeren Ränder der
Bereiche der inneren Formungsvorrichtung hinaus ragt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Polsterumwandlungsmaschine bereit,
die eine Umwandlungsanordnung umfasst, die lagenförmiges Ausgangsmaterial
in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst
eine Formungsanordnung, die ein lagenförmiges Ausgangsmaterial in
einen Streifen des Ausgangsmaterials mit seitlichen kissenähnlichen
Bereichen umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst bevorzugt
ebenfalls eine Zufuhranordnung, die das Ausgangsmaterial durch die
Formungsanordnung zuführt.
Noch mehr bevorzugt ist die Zufuhranordnung stromabwärts von
der Formungsanordnung positioniert und sie zieht das Ausgangsmaterial durch
die Formungsanordnung.
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Die
Formungsanordnung umfasst eine äußere Formungsvorrichtung
und eine innere Formungsvorrichtung, die bevorzugt innerhalb einer
gemeinsamen Ummantelung positioniert sind, die durch das Gehäuse der
Maschine definiert wird. Das Ausgangsmaterial bewegt sich durch
die externe Formungsvorrichtung und um die innere Formungsvorrichtung
herum, wenn es durch die Formungsanordnung läuft, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu
bilden.
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Die
externe Formungsvorrichtung hat einen Einlass, einen Auslass und
Oberflächen
dazwischen, die einen Drehraum definieren. Die Oberflächen der externen
Formungsvorrichtung beschränken
radial das Ausgangsmaterial, wenn es sich durch den Drehraum bewegt,
um ein einwärts
Drehen der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken,
um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Die externe Formungsvorrichtung
ist bevorzugt eine Rutsche mit im wesent lichen kontinuierlichen
Wänden, die
sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstrecken. Mehr bevorzugt
ist die externe Formungsvorrichtung eine zusammenlaufende Rutsche,
wodurch ihr Einlass eine größere Fläche aufweist
als ihr Auslass und sich ihre Wände
in der stromabwärtigen Richtung
einwärts
verjüngen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung zumindest einen
wechselwirkenden Bereich, der stromabwärts von dem Auslass der externen
Formungsvorrichtung angeordnet ist und der positioniert ist, um
intern mit den seitlichen Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials
in Wechselwirkung zu stehen. In dieser Weise umfasst der Streifen
des Ausgangsmaterials eine bestimmte Querschnittsgeometrie, wenn
er aus dem Auslass der externen Formungsvorrichtung austritt, und
die wechselwirkenden Bereiche formen dann intern diese Querschnittsgeometrie
um. Eine extrudierende Vorrichtung kann stromabwärts von dem Auslass der externen
Formungsvorrichtung positioniert sein. Eine derartige extrudierende
Vorrichtung würde
verwendet werden, um extern mit dem wechselwirkenden Bereich (den Bereichen)
zusammenzuwirken, um die Querschnittsgeometrie des Streifens des
Ausgangsmaterials neu zu formen.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung ein Paar von
Dornbereichen, die relativ zu dem Drehraum, der durch die externe
Formungsvorrichtung definiert ist, symmetrisch angeordnet ist. Die
Dornbereiche sind zumindest in einem Haltebereich angeordnet und
die Donrbereiche besitzen eine größere Querschnittsfläche als
der Haltebereich (Bereiche). Die Dornbereiche können stromabwärts von
dem Auslass der externen Formungsvorrichtung positioniert sein oder
sie können
innerhalb des Drehraumes der externen Formungsvorrichtung angeordnet
sein (d.h. stromaufwärts
von dem Auslass). In dem letzteren Fall können die Dornenbereiche angrenzend
an den Auslass positioniert sein oder sie können ungefähr zwischen dem Einlass und dem
Auslass der externen Formungsvorrichtung positioniert sein.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung zumindest einen
wechselwirkenden Bereich, der mit dem Streifen des Ausgangsmaterials
wechselwirkt, um seine Querschnittsgeometrie zu beeinflussen, und
einen Haltebereich, der dazu verwendet wird, um den Wechselwirkungsbereich (Bereiche)
zu befestigen. Der Haltebereich ist stromabwärts von dem Auslass der externen
Formungsvorrichtung an dem Gehäuse
der Maschine befestigt. Die Position des wechselwirkenden Bereichs
(Bereiche) befindet sich bevorzugt stromabwärts von dem Auslass der externen
Formungsvorrichtung. Zusätzlich
oder alternativ umfassen die Wechselwirkungsbereiche bevorzugt ein
Paar von Dornbereichen, die relativ zu dem Drehraum symmetrisch
positioniert sind.
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Die
innere Formungsvorrichtung weist Bereiche auf, die eine äußere drehende
Begrenzung definieren, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials
einwärts
gedreht werden. Die äußere drehende
Begrenzung beinhaltet koplanare Bereiche und zumindest einen Dornbereich,
der quer über
die koplanaren Bereiche hervor steht. Die innere Formungsvorrichtung
umfasst bevorzugt ein Paar von Dornbereichen, die seitlich symmetrisch
relativ zu dem Drehraum positioniert sind, und die koplanaren Bereiche
umfassen ein Paar von Dorntragbereichen, die sich durch den Drehraum
erstrecken.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die interne Formungsvorrichtung zumindest
einen Bereich, der eine Halteoberfläche definiert, und einen Dornbereich,
der an dem stromabwärtigen
Ende dieses zumindest einen Bereiches befestigt ist.
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Die
Halteoberfläche
hält eine
mittige Region des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch den Drehraum
bewegt. Der Dornbereich weist einen seitlichen Abschnitt auf, der
seitlich auswärts
von dem stromabwärtigen
Ende des Bereiches hervor ragt. Der Dornbereich kann stromabwärts von
dem Auslass der äußeren Formungsvorrichtung
positioniert sein oder er kann stromaufwärts von dem Auslass der äußeren Formungsvorrichtung
angeordnet sein (d.h. innerhalb des Drehraumes). Der Dornbereich kann
ebenfalls Flügelabschnitte
aufweisen, die sich von dem seitlichen Dornabschnitt erstrecken.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die interne Formungsvorrichtung Bereiche,
die eine Halteoberfläche definieren,
die mittige Regionen des Ausgangsmaterials hält, wenn es sich durch den
Drehraum bewegt. Die Halteoberfläche
kann durch einen Beinbereich definiert sein, der sich in Längsrichtung
durch die Mitte des Drehraumes erstreckt, und durch einen Dornbereich,
der an dem stromabwärtigen
Ende des Beinbereiches befestigt ist. Die Halteoberfläche kann
alternativ durch Rippen definiert sein, die sich abwärts von
einem V-förmigen
Körper
erstrecken.
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Gemäß einer
noch anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung ein Paar von
Beinbereichen und einen Nasenbereich, der die stromabwärtigen Enden
des Beinbereichs verbindet. Die Beinbereiche erstrecken sich in
Längsrichtung
durch den Drehraum und laufen seitlich aufeinander zu. Der Nasenbereich
umfasst einen linearen Querabschnitt, der mittig in Bezug auf den
Drehraum positioniert ist und der sich in der seitlichen Querrichtung
erstreckt. Der linear Querabschnitt erstreckt sich bevorzugt ungefähr 2 Inch
in der seitlichen Querrichtung.
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Diese
und andere Merkmale der Erfindung sind vollständig beschrieben und insbesondere
in den Ansprüchen
hervorgehoben. Die folgenden beschreibenden anhängenden Zeichnungen stellen
im Detail bestimmte illustrierende Ausführungsformen dar, wobei diese
Ausführungsformen
jedoch nur maßgeblich
sind für
einige der mehrzähligen
Wege, in denen die Prinzipien der Erfindung ausgenutzt werden können.
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Zeichnungen
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1 und 2 sind
jeweils Draufsicht und Seitenansicht einer Polsterumwandlungsmaschine 100,
die nicht Teil der Erfindung ist und als ein Beispiel gezeigt ist,
wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial
gezeigt ist.
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Die 3, 4 und 5 sind
jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem stromaufwärtigen Ende
einer externen Formungsvorrichtung 122 und einer internen
Formungsvorrichtung 125 der Polsterumwandlungsmaschine 100.
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Die 6 und 7 sind
jeweils isolierte Ansichten von oben und von der Seite einer anderen internen
Formungsvorrichtung 124 der Posterumwandlungsmaschine 100.
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Die 8 und 9 sind
schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandhungsmaschine 100,
wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt
ist.
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Die 10A bis 10C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 8 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 11A bis 11C sind
schematische Querschnittsansichten ähnlich den 10A bis 10C ausgenommen,
dass sie in einer Polsterumwandlungsmaschine ohne eine interne Formungsvorrichtung 124 aufgenommen
sind.
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Die 12 und 13 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 100,
die modifiziert ist, um eine extrudierende Vorrichtung 190 zu
umfassen.
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Die 14A bis 14C sind
schematische Querschnitte, die dargestellt sind, wie es in 12 angezeigt
ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.
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Die 15 und 16 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 100,
die modifiziert ist, um einen anderen Typ einer extrudierenden Vorrichtungen 194 zu
umfassen.
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Die 17A bis 17C sind
schematische Querschnitte, die dargestellt sind, wie es in 14 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial
durch die Maschine bewegt.
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Die 18 und 19 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 20A bis 20C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 18 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 21 und 22 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 300 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 23A bis 23C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 21 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 24 und 25 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 400 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 26A und 26B sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 23 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial
durch die Maschine bewegt.
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Die 27 und 28 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 500 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 29A bis 29C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 27 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 30 und 31 sind
jeweils schematische Ansichten von oben von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 600 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 32A bis 32C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 30 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 33 und 34 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 700 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 35A bis 35C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 33 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 36 und 37 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 800 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes
Ausgangsmaterial gezeigt ist.
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Die 38A bis 38C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 36 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 39, 40 und 41 sind
jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem
stromaufwärtigen
Ende einer internen Formungsvorrichtung 824, die in der
Polsterumwandlungsmaschine 800 verwendet wird.
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Die 42 und 43 sind
jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 900,
wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial
gezeigt ist.
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Die 44A bis 44C sind
schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es
in 42 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch
die Maschine bewegt.
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Die 45 bis 47 sind
jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem stromaufwärtigen Ende
einer internen Formungsvorrichtung 925 der Polsterumwandlungsmaschine 900.
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Detaillierte
Beschreibung
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Wir
nehmen nun im Detail auf die Zeichnungen Bezug, in denen Polsterumwandlungsmaschinen 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 gemäß der vorliegenden
Erfindung und eine Polsterumwandlungsmaschine 100, die
nicht Teil der Erfindung ist, gezeigt sind. Diese Polsterumwandlungsmaschinen wandeln
ein lagenförmiges
Ausgangsmaterial mit einer vorgeschriebenen Breite in dreidimensionale Polsterprodukte
um. Das bevorzugte Ausgangsmaterial ist eine Rolle von zwei oder
drei überlagerten Bahnen
oder Lagen eines biologisch abbaubaren, recyclingfähigen und
wiederverwendbaren 30-Pfund- oder 50-Pfund-Kraftpapiers. Die Rolle
ist zum Beispiel 28 bis 30 Inch breit und ungefähr 450 Fuß lang.
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Die
Polsterumwandlungsmaschinen formen jeweils das Ausgangsmaterial
in einen Streifen um. Der Streifen umfasst zumindest einen kissenähnlichen
Bereich und einen Bereich, der verbunden ist, um die Geometrie des
kissenähnlichen
Bereichs aufrechtzuerhalten. Der bevorzugte Streifen umfasst zwei
seitliche kissenähnliche
Bereiche, die in seitlich anliegender Beziehung an gegenüberliegenden
Seiten eines mittigen Bereichs oder Bandes angeordnet sind. Der
Streifen wird dann entlang seines mittigen Bandes verbunden (beispielsweise
durch Kompression, Perforation und/oder Schlitzen), um einen Polsterstreifen
zu bilden. Der bevorzugte Polsterstreifen weist daher bevorzugt
zwei seitliche kissenähnliche Bereiche
und einen komprimierten (wenn man ihn mit den seitlichen kissenähnlichen
Bereichen vergleicht) mittigen Bereich oder Band auf, in dem überlappende Bereiche
des Ausgangsmaterials miteinander verbunden sind.
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In
jedem Fall kann der Polsterstreifen in Abschnitte oder Kissen gewünschter
Länge geschnitten werden,
die anstelle von konventionellem schützendem Packmaterial aus Kunststoff
verwendet werden können.
Die bevorzugten Polsterumwandlungsmaschinen werden die bevorzugten
Rollen des Ausgangsmaterials in polsternde Kissen umwandeln, wobei
die polsternden Kissen ungefähr
0,425 m3 (15 ft3)
Säcken
von Kunststoffschaumflocken entsprechen, während sie gleichzeitig weniger
als 1/30 des Lagerraumes erfordern.
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In
den folgenden Unterabschnitten wird jede Polsterumwandlungsmaschine 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 beschrieben.
Ausgenommen, wo es angemerkt ist, ist die detaillierte Beschreibung der
Gesamtkonstruktion und des Betriebes der Polsterumwandlungsmaschine 100 gleichermaßen anwendbar
auf die anderen Polsterumwandlungsmaschinen. Weiterhin können die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung mit jeder Polsterumwandlungsmaschine
oder mit jedem Verfahren verwendet werden, das in den Rahmen der
Ansprüche
fällt.
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In
den folgenden Unterabschnitten (und in dem Kontext der vorliegenden
Erfindung) entspricht die stromaufwärtige/stromabwärtige Richtung und/oder
die Dimension in Längsrichtung
dem Fluss des Ausgangsmaterials durch die Polsterumwandlungsmaschine.
Die Querdimension entspricht den vertikalen und horizontalen Ebenen,
die durch die Längsachse
der Polsterumwandlungsmaschine laufen, wenn diese Längsachse
horizontal orientiert ist. Spezifischer betrifft die seitliche Querdimension
die horizontale Ebene oder "Breite" der Polsterumwandlungsmaschine
(von oben nach unten in den 1, 8, 18, 21, 24, 27, 30, 33 und 36)
und die nicht-seitliche Querdimension betrifft die vertikale Ebene
oder "Höhe" der Polsterumwandlungsmaschine
(von oben nach unten in den 2, 9, 19, 22, 25, 28, 31, 34 und 37).
Bestimmte Richtungsanzeiger können
im Verlaufe der Beschreibung der Polsterumwandlungsmaschinen verwendet werden,
wie beispielsweise obere, untere, aufwärtig, oben, unten, etc., wobei
diese Begriffe den dargestellten Orientierungen entsprechen. Jegliche
Richtungsanzeiger werden allein der Einfachheit halber verwendet,
wobei sie nicht in irgendeiner Weise die Erfindung auf eine spezielle
Orientierung der Polsterumwandlungsmaschine begrenzen.
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Polsterumwandlungsmaschine 100
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Nun
Bezug nehmend auf die 1 und 2 ist eine
Polsterumwandlungsmaschine 100 gezeigt. Die Polsterumwandlungsmaschine 100 umfasst
eine Unwandlungsanordnung 101, die das Ausgangsmaterial
in den Polsterstreifen umwandelt, eine Ausgangsmateriallieferanordnung 102,
die das Ausgangsmaterial an die Umwandlungsanordnung 101 liefert,
und eine Trennanordnung 103, die den Polsterstreifen in
Abschnitte oder Kissen einer gewünschten
Länge schneidet.
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Die
Polsterumwandlungsmaschine 100 umfasst weiter ein Gehäuse 104,
das zumindest teilweise die Umwandlungsanordnung 101 einschließt. In der
dargestellten Ausführungsform
umfasst das Gehäuse 104 eine
untere Wand 105, seitliche Seitenwände 106 und eine stromabwärtige Endwand 107, wobei
die Wände 105–107 zusammen
eine rechteckige Verkleidung definieren. Die oberen Ränder dieser
Wände oder
alternativ ein separates Materialstück bilden eine rechteckige
Grenze 108 um die Oberseite der rechteckigen Verkleidung.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, umfasst das Gehäuse 104 der
Maschine eine obere Wand oder eine Abdeckung, um die rechteckige
Verkleidung abzudecken.
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Die
stromaufwärtigen
Ränder
der Wände 105 und 106 wirken
zusammen, um einen Einlass 109 für das Ausgangsmaterial zu definieren,
und die stromabwärtige
Endwand 107 weist eine rechteckige Öffnung auf, die einen Auslass 110 für den Streifen definiert.
Das Maschinengehäuse 104 umfasst
ebenfalls bevorzugt eine kastenähnliche
Erweiterung 111, die an der stromabwärtigen Endwand 107 befestigt ist,
und einen Nachschnitttunnel 112, der sich stromabwärts von
der Erweiterung 111 erstreckt.
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Wie
es unten in größerem Detail
erklärt
ist, weist der Polsterstreifen, der durch die Maschine 100 produziert
wird, eine andere Querschnittsgeometrie als die Polsterstreifen
auf, die durch frühere
Maschinen produziert worden sind. Demgemäss müssen das Gebiet des Auslasses 110 des
Streifens und/oder die Querdimensionen des Tunnels 111 anders
sein (d.h. größer) als
jene in früheren
Maschinen, um in adäquater
Weise die Querschnittsgeometrie des Polsterstreifens aufzunehmen.
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Die
Umwandlungsanordnung 101 ist innerhalb der rechteckigen
Verkleidung, die durch die Gehäusewände 105–107 definiert
ist, befestigt. Die Ausgangsmateriallieferanordnung 102 ist
an dem stromaufwärtigen
Ende des Gehäuses 104 befestigt.
Die "Trennkomponenten" der Trennanordnung 103 sind an
einer stromabwärtigen
Seite der Endwand 107 befestigt. Das Ausgangsmaterial läuft von
der Ausgangsmateriallieferanordnung 102 durch den Einlass 109 für das Ausgangsmaterial
in die rechteckige Verkleidung, wo es in den Polsterstreifen durch
die Umwandlungsanordnung 101 umgewandelt wird. Der Polsterstreifen
läuft dann
durch den Auslass 110 für den
Streifen in der Endwand 107 und in die Erweiterung 111,
wo er in Abschnitte oder Kissen geschnitten wird, die sich stromabwärts durch
den Nachschnitttunnel 112 bewegen.
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Das
Gehäuse 104 umfasst
ebenfalls einen Führungsboden 113,
der innerhalb der bekannten rechteckigen Verkleidung positioniert
ist und der direkt an der unteren Wand 105 befestigt ist.
Von der Seite gesehen ist der Führungsboden 113 nicht
parallel zu der unteren Wand 105 positioniert, sondern
er neigt sich eher bzw. sogar aufwärts von der Wand 105 in
der stromabwärtigen
Richtung. (2) In einer Draufsicht gesehen
umfasst der Führungsboden 113 eine
Trapezform, die einen breiten stromaufwärtigen Rand 114 und
einen parallelen schmalen stromabwärtigen Rand 115 aufweist.
(1) Der schmale Rand 115 ist angrenzend
an den Auslass 110 des Streifens in der Gehäusewand 107 positioniert.
Der Führungsboden 113 umfasst
einen seitlich mittig angeordneten Schlitz 116 in einer
stromabwärtigen
Region, der derart in seiner Größe angepasst
und positioniert ist, um eine Komponente der Umwandlungsanordnung 101,
nämlich
ein rotierendes Zufuhrelement 127, das unten vorgestellt
wird aufzunehmen.
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Das
Gehäuse 104 kann
weiterhin ein Querband 117 aufweisen, dass sich seitlich
zwischen den Seitenwänden 106 und/oder
der rechteckigen Begrenzung 108 er streckt. Das Querband 117 ist
in seiner Längsrichtung
derart positioniert, dass es sich quer über eine stromaufwärtige Region
der rechteckigen Verkleidung, die durch die Gehäusewände 105–107 gebildet
wird, erstreckt. Noch spezieller ist das Querband 117 in
seiner Längsrichtung
stromaufwärts
von einer bestimmten Vorrichtung der Umwandlungsanordnung 101 positioniert,
nämlich
von einer externen Formungsvorrichtung 122, wie sie unten
vorgestellt wird.
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Die
Umwandlungsanordnung 101 umfasst eine Formungsanordnung 120 und
eine Zufuhranordnung; 121. Die Formungsanordnung 120 umfasst eine
externe Formungsvorrichtung 122, eine interne Formungsvorrichtung 123 und
eine andere interne Formungsvorrichtung 124, die im Detail
unten beschrieben sind. Die Formungsvorrichtungen 122–124 sind
alle bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung angeordnet,
die durch das Maschinengehäuse 104 definiert
ist, im speziellen in der rechteckigen Verkleidung, die durch die
Gehäusewände 105 bis 107 definiert
ist. Die Vorrichtung 122–124 sind innerhalb
dieser Verkleidung derart angeordnet, dass sich das Ausgangsmaterial
durch die externe Formungsvorrichtung 122 und um die internen
Formungsvorrichtungen 123 und 124 herum bewegt,
um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden.
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Der
Streifen des Ausgangsmaterials bewegt sich von der Formungsanordnung 120 zur
Zufuhranordnung 121 auf dem Boden 113. Die bevorzugte
Zufuhranordnung 121 führt
die Doppelfunktion des Ziehens des Ausgangsmaterials von der Ausgangsmaterialzufuhranordnung 102 durch
die Formungsanordnung 120 und das Verbinden der überlappenden Ränder des
Ausgangsmaterials in dem Streifen durch, um die dreidimensionale
Form des Streifens aufrecht zu erhalten,. In der dargestellten Ausführungsform
wird diese Doppelfunktion durch ein Paar von rotierenden Zufuhrelementen 126 und 127 ausgeführt. Bevorzugter
Weise sind die rotierenden Zufuhrelemente 126 und 127 von
dem Typ, wie er in der internationalen PCT-Veröffentlichung mit der Nummer
WO 96/40493 offenbart ist, und sie wirken zusammen, um eine Reihe
von Vorsprüngen
zu bilden, die das Ineinandergreifen der überlappenden Bereiche des Ausgangsmaterials
erzeugen. (Die Erfindung, die in dieser PCT-Veröffentlichung offenbart ist, ist
Eigentum des Anmelders der vorliegenden Erfindung.)
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Das
obere Zufuhrelement 126 ist drehbar auf einer Welle 128 befestigt,
die durch eine Feder vorgespannt ist, und das untere Zufuhrelement
ist fest auf einer Welle 129 befestigt, die durch einen
Zufuhrmotor 130 angetrieben ist. Die untere Welle 129 ist unter
dem Führungsboden 113 positioniert
und die obere Region des unteren Zufuhrelements 127 ragt durch
den Schlitz 116 des Bodens hervor. Daher bewegen sich die
seitlichen kissenähnlichen
Bereiche des Streifens des Ausgangsmaterials über den Boden 113 und
unter der Welle 128. Wie zu dem obigen erwähnt worden
ist und wie es unten in größerem Detail
erklärt
ist, weist der Streifen des Ausgangsmaterials eine andere Querschnittsgeometrie
auf als die Polsterstreifen, die durch frühere Maschinen produziert worden
sind. Dem gemäß sollte
die nicht seitliche quergerichtete Distanz (z.B. vertikale Distanz) zwischen
dem Boden 113 und der oberen Welle 128 angemessen
sein, um den Streifen ohne das Zerstören seiner kissenähnlichen
Bereiche aufzunehmen. Dies kann zum Beispiel erfordern, dass rotierende Zufuhrelemente
mit größeren Durchmessern
verwendet werden, so dass die vertikale Position der oberen Welle 128 im
Verhältnis
zu dem Boden 113 angehoben werden muss. Die Ausgangsmaterialzufuhranordnung 102 umfasst
zwei seitlich beabstandete U-förmige
Träger 132,
die an dem stromaufwärtigen
Ende des Gehäuses 104 der
Maschine befestigt sind. Die unteren Beine der Träger 132 weisen
offene Schlitze 133 auf, die zur Aufnahme einer Zufuhrstange
dienen, die sich durch den hohlen Kern einer Rolle des Ausgangsmaterials
erstreckt. Die oberen Beine der Träger 132 wirken zusammen,
um eine Trennvorrichtung 134 und eine Konstant-Zufuhrwalze 135 dazwischen
zu befestigen. Das Ausgangsmaterial bewegt sich von der Ausgangsmaterialrolle über die
Konstant-Zufuhrwalze 135 und durch die Trennvorrichtung 134 zu
der Umwandlungsanordnung 101. Die Trennvorrichtung 134 umfasst
Trennelemente, die die einzelnen Lagen des Ausgangsmaterials trennen.
Die Konstant-Zufuhrwalze 135 hält eine konstante Eintrittsposition
des Ausgangsmaterials in die Umwandlungsanordnung 101 aufrecht,
die unabhängig
von dem Durchmesser der Ausgangs materialrolle, zum Beispiel wegen
der Abgabe des Ausgangsmaterials davon, ist. Weitere Details einer Trennvorrichtung
und/oder einer Konstant-Zufuhrwalze 135 sind in dem US-Patent
mit der Nummer 4,750,896 dargestellt. (Dieses Patent ist Eigentum des
Anmelders der vorliegenden Erfindung.)
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Die
Trennanordnung 103 schneidet den Streifen der Polsterung
in Abschnitte oder Kissen einer gewünschten Länge, wenn der Streifen durch den
Auslass 110 läuft.
In der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Trennanordnung 103 eine Schneidvorrichtung 140,
die durch einen Schneidmotor 141 angetrieben ist. Die Schneidvorrichtung 140 ist
an der stromabwärtigen
Seite der Gehäuseendwand 107 innerhalb
der Gehäuseerweiterung 111 befestigt
und der Motor 141 ist an der unteren Wand 105 des
Gehäuses
der Maschine befestigt. Weitere Details für eine geeignete Trennanordnung
(oder eine Schneidanordnung) sind in dem US-Patent mit der Nummer
5,123,889 und/oder dem US-Patent mit der Nummer 5,569,146 dargestellt.
(Diese Patente sind dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugewiesen.)
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Wenden
wir uns nun im Detail der Formungsanordnung 120 zu, wie
es oben angedeutet worden ist. Sie umfasst die externe Formungsvorrichtung 122,
die interne Formungsvorrichtung 123 und eine andere interne
Formungsvorrichtung 124. Die externe Formungsvorrichtung 122 und
die interne Formungsvorrichtung 123 sind im Detail in den 3 bis 5 gezeigt.
Eine ähnliche
externe Formungsvorrichtung (die als eine "Rutsche" bezeichnet wird) und eine ähnliche
interne Formungsvorrichtung (die als ein "Formungselement" bezeichnet wird) sind in dem US-Patent
mit der Nummer 5,607,383 offenbart. (Diese Patente sind Eigentum
des Anmelders der vorliegenden Anmeldung.)
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Die
externe Formungsvorrichtung 122 weist einen Einlass 148,
einen Auslass 149 und Oberflächen 150 bis 152 dazwischen
auf, die einen Drehraum 153 definieren. Die Oberflächen 150 bis 152 begrenzen
radial das Ausgangsmaterial, wenn es sich durch den Drehraum 153 bewegt,
um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden, der aus dem Auslass 149 austritt.
Bevorzugter Weise ist die externe Formungsvorrichtung 122 eine
Rutsche und die Oberflächen 150 bis 152 stellen
im Wesentlichen kontinuierliche Wände dar, die sich zwischen
dem Einlass 148 der Rutsche und dem Auslass 149 der Rutsche
erstrecken. Noch spezieller ist die externe Formungsvorrichtung 122 eine
konvergierende Rutsche, wodurch ihr Einlass 148 ein größeres Querschnittsgebiet
als ihr Auslass 149 aufweist und wobei sich ihre Wände 150 bis 152 einwärts in der
stromabwärtigen
Richtung verjüngen.
In dieser Weise definiert die externe Formungsvorrichtung 122 eine
Bahn oder einen Pfad für
das Ausgangsmaterial, wobei diese Bahn im quergerichteten Querschnitt
eine mittige, sich seitlich erstreckende Region aufweist, die durch
einwärts
drehende Regionen darum begrenzt ist und die zumindest an dem Auslass 149 der
externen Formungsvorrichtung 122 zusammentreffen.
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Die
kontinuierlichen Wände 150 bis 152 der bevorzugten
externen Formungsvorrichtung 122 umfassen eine obere Wand 150,
eine untere Wand 151 und Seitenwände 152. Die untere
Wand 151 ist an dem Führungsboden 113 über geeignete
Befestigungsmittel gesichert, um die externe Formungsvorrichtung 122 an
dem Gehäuse 104 der
Maschine zu befestigen. (1) Die Wände 150 bis 152 sind
bevorzugt aus einem Stück
aus einem passenden Material gebildet, wie zum Beispiel Kunststoff
oder Fieberglas. Die Wände 150 bis 152 sind
zusätzlich
oder alternativ bevorzugt durchsichtig, um das Hineinsehen zu erleichtern,
welches wünschenswert
sein kann, wenn zum Beispiel das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung 120 eingeführt wird.
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Die
obere Wand 150 umfasst eine allgemein flache trapezförmige Form,
die untere Wand 151 umfasst im Allgemeinen eine allgemein
flache rechteckige Form und die Seitenwände 152 sind von einer
allgemein gekrümmten
Form. Die stromaufwärtigen Ränder der
Wände 150 bis 152 definieren
den Einlass 148, der eine aufgeweitete, im Allgemeinen
ovalgeformte Konfiguration aufweist. (siehe 5) Bevorzugt
sind die stromaufwärtigen
Ränder
der oberen Wand 150 und die Seitenwände 152 nach außen konisch
aufgeweitet in einer trompetenähnlichen Weise,
um den Durchlauf des Ausgangsmaterials in den Drehraum 153 zu
erleichtern und/oder um jegliches Reißen in dem Ausgangsmaterial
während
des Durchlaufens zu verhindern. Die stromabwärtigen Ränder der Wände 150 bis 152 definieren
den Auslass 149, der eine allgemein halbovale Konfiguration aufweist,
wobei das Halboval entlang der Hauptachse des Ovals (im Gegensatz
zur Nebenachse) genommen worden ist. (5)
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Während die
bevorzugte externe Formungsvorrichtung 122 eine konvergierende
Rutsche darstellt, sind andere externe Formungsvorrichtungen mit
der vorliegenden Erfindung möglich
und wurden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.
Zum Beispiel kann eine nichtkonvergierende Rutsche in bestimmten
Situationen eine geeignete externe Formungsvorrichtung sein. Alternativ
kann ein Drehraum, der durch eine Reihe von in Längsrichtung getrennten Reifen
definiert ist, ebenfalls eine externe Formungsvorrichtung bilden.
Eine andere Option ist eine externe Formungsvorrichtung, in der
flache Wände
und/oder Balken verwendet werden, um das Ausgangsmaterial von außen zu begrenzen.
Tatsächlich
können
jegliche Strukturen oder Vorrichtungen, die von außen auf
das Ausgangsmaterial während
der Formung eines Streifens des Ausgangsmaterials einwirken, als
eine externe Formungsvorrichtung für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung in Betracht gezogen werden. Daher muss erwähnt werden,
dass der Begriff "Rutsche" auswechselbar mit dem
Begriff "externe
Formungsvorrichtung" in
der verbleibenden Beschreibung genutzt werden wird, wobei eine Rutsche
lediglich die bevorzugte externe Formungsvorrichtung darstellt.
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Die
interne Formungsvorrichtung 123 umfasst einen oberen Beinbereich 156,
einen unteren Beinbereich 157 und einen Buchtbereich 158.
(3 bis 5)
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Die
Bereiche 156 bis 158 sind im Allgemeinen von der
gleichen Breite und sie sind miteinander in einer zusammengedrängten U-Form
verbunden, die im Allgemeinen der Erscheinungsform einer Haarklammer
entspricht. (3 und 4) Der obere
Beinbereich 156 und der untere Beinbereich 157 sind
im Allgemeinen geradlinig und konvergieren aufeinander zu. Der Buchtbereich 158 ist
abgerundet (d.h. er hat eine halbrunde Form, wenn man ihn von der
Seite betrachtet) und er wirkt als ein bewegliches Scharnier zwischen
den Beinbereichen 156 und 157. (3 und 4)
Zu diesem Zweck wird die Formungsvorrichtung 123 bevorzugt
aus einem Material hergestellt, wie zum Beispiel Kunststoff, das
eine ausreichende Flexibilität
aufweist, um dem Buchtbereich 158 zu gestatten, als ein
Scharnier zu funktionieren.
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In
Bezug auf die externe Formungsvorrichtung 122 sind die
stromaufwärtigen
Regionen der internen Formungsvorrichtung 123 stromaufwärts von dem
Einlass 148 der Rutsche positioniert, bevorzugt ungefähr um die
Hälfte
der Gesamtlänge
der Vorrichtung 123. (3 und 4)
Daher ist der gesamte Buchtbereich 158 der internen Formungsvorrichtung 123 vollständig stromaufwärts von
dem Einlass 148 der Rutsche angeordnet. Der Radius des
Buchtbereiches 158 ist bevorzugt ungefähr die Hälfte der Höhe des Einlasses 148 der
Rutsche, da man aufgrund dieser Beziehung der Dimensionen annimmt,
dass ein glatter Übergang
für das
Ausgangsmaterial von der Trennvorrichtung 134 in die Formungsanordnung 120 bereitgestellt
wird.
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Der
obere Beinbereich 126 (oder noch spezieller ein stromabwärtiger Abschnitt
davon) ist an der oberen Wand 150 der externen Formungsvorrichtung 122 entlang
einer seitlichen Mittellinie davon befestigt. (4 und 5)
Der untere Beinbereich 157 erstreckt sich von dem Buchtbereich 158 in
den Drehraum 153 der externen Formungsvorrichtung 122.
Das stromabwärtige
Ende des unteren Beinbereiches 157 ist an einem Punkt ungefähr angrenzend bzw.
anstoßend
an den Auslass 149 der Rutsche angeordnet. (3 und 4)
Der untere Beinbereich 157 ist bevorzugt parallel zu der
unteren Wand 151 der externen Formungsvorrichtung 122 angeordnet. (4 und 5)
Die relative Neigung und/oder Beabstandung zwischen dem unteren
Beinbereich 157 und der unteren Wand 151 der Rutsche
kann mit einem Einstellelement 159 variiert werden.
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Daher
ist die interne Formungsvorrichtung 123 zumindest teilweise
innerhalb des Drehraumes 153 der externen Formungsvorrichtung 122 positioniert
und sie wirkt mit ihr während
des Einwärts
Drehens der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zusammen,
um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Im Speziellen definiert
die untere Oberfläche
des unteren Beinbereichs 157 eine Halteoberfläche, die
die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen
in dem Drehraum 153 einwärts gedreht werden. Noch spezieller hält der untere
Beinbereich 157 die mittige Region des Ausgangsmaterials
in einem vorbestimmten Abstand von der unteren Wand 151 der
Rutsche, der anders ist, als der Abstand, wenn sich das Ausgangsmaterial
in Abwesenheit des unteren Beinbereiches 157 bewegen würde.
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Während die
bevorzugte interne Formungsvorrichtung 123 die oben beschriebene
zusammengedrängte
Haarklammer-Form aufweist, sind andere interne Formungsvorrichtungen
mit der vorliegenden Erfindung möglich
und werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.
Zum Beispiel könnte
die Formungsanordnung; 120 eine der internen Formungsvorrichtungen
umfassen, die in den US-Patenten mit den Nummern 4,026,298; 4,085,662;
4,109,040; 4,237,776; 4,717,613,; 4,750,896; 4,884,999; 5,061,543
und 5,188,581 offenbart sind. Tatsächlich können jegliche interne Formungsvorrichtungen,
um die sich das Ausgangsmaterial herum bewegt, wenn es durch den
Drehraum einer externen Formungsvorrichtung läuft, in bestimmten Situationen
geeignet sein. Weiterhin kann eine Formungsanordnung, in der eine
externe Formungsvorrichtung nicht mit einer internen Formungsvorrichtung
zusammenarbeitet, um einen Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden,
mit der vorliegenden Erfindung möglich
sein und sie wird durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.
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Die
interne Formungsvorrichtung 124 der Polsterumwandlungsmaschine 100 ist
im Detail in den 6 und 7 gezeigt.
Die interne Formungsvorrichtung 124 umfasst ein Paar von
wechselwirkenden Bereichen 164, ein Paar von Unterstützungsbereichen 165,
ein Paar von Befestigungsbereichen 166, einen Klammerbe reich 167 und
einen Klammerbereich 168. Die Bereiche 165 bis 168 sind
darauf abgestimmt, die wechselwirkenden Bereiche 164 in der
korrekten räumlichen
Anordnung im Verhältnis
zu der externen Formungsvorrichtung 122 zu positionieren.
Spezifisch sind die wechselwirkenden Bereiche 164 stromabwärts von
dem Auslass 149 der Rutsche positioniert, sie sind symmetrisch
angeordnet im Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 153 und sie sind
in Längsrichtung
ausgerichtet mit dem Einlass 148 und dem Auslass 149 der
Rutsche (mit anderen Worten muss sich der Streifen des Ausgangsmaterials
nicht um irgendwelche Ecken drehen, wenn er sich zwischen dem Auslass 149 der Rutsche
und den wechselwirkenden Bereichen 164 bewegt). Wie es
unten in größerem Detail
erklärt
ist, arbeiten die wechselwirkenden Bereiche 164 derart, dass
sie die Querschnittsgeometrie des Streifens, nachdem er aus dem
Auslass 149 der externen Formungsvorrichtung 122 austritt,
neu formen.
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In
der internen Formungsvorrichtung 124 sind die Unterstützungsbereiche 165 im
Allgemeinen gerade balkenähnliche
bzw. stangenartige Elemente und die wechselwirkenden Bereiche 164 umfassen die
stromabwärtigen
Enden dieser balkenähnlichen Elemente.
(6 und 7) Die Befestigungsbereiche 166 sind
ebenfalls gerade balkenähnliche
Elemente, wobei jedes ein unteres Ende befestigt an einem stromaufwärtigen Ende
eines der Unterstützungsbereiche 165 aufweist
und sich aufwärts
davon erstreckt. (6 und 7) Die oberen
Enden der Befestigungsbereiche 166 sind schwenkbar an einem
stromaufwärtigen
Bereich des Gehäuses 104 der
Maschine befestigt, wie beispielsweise ein Abschnitt der rechteckigen
Grenze 108, die oberhalb des Einlasses 109 des
Ausgangsmaterials angeordnet ist. (1 und 2)
Daher erstrecken sich die Unterstützungsbereiche 165 jeweils
in Längsrichtung von
einer Position stromaufwärts
von dem Einlass 148 der Rutsche durch den Drehraum 153 zu
einer Position stromabwärts
von dem Auslass 149 der Rutsche. Der Klammerbereich 167 ist
ein balkenähnliches
Element, das sich zwischen einem seitlich ausgerichteten Zwischenabschnitt
der Unterstützungsbereiche 165 erstreckt
und das als ein Stabilisierer für
diese Bereiche wirkt.
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Der
Klammerbereich 168 ist ein gerades balkenähnliches
Element, das sich seitlich zwischen den Unterstützungsbereichen 165 erstreckt,
wobei seine gegenüberliegenden
Enden durch Verbindungsmittel 169 daran befestigt sind.
(6) Der Klammerbereich 168 ist an dem
Gehäuse 104 der Maschine
befestigt und noch spezieller ist das Querband 117 über ein
Hängeband 170 befestigt.
Das untere Ende des Hängebandes 170 ist
an der seitlichen Mitte des Klammerbereiches 168 befestigt
und das Band 170 erstreckt sich aufwärts davon. (7)
Das obere Ende des Bandes 170 ist an dem Querband 117 bevorzugt
in einer derartigen Weise befestigt, dass das Hängeband 170 vertikal
im Verhältnis
zu dem Gehäuse 104 der
Maschine einstellbar ist. (2) Auf diese
Weise sind die Unterstützungsbereiche 165 an
dem Gehäuse 104 stromaufwärts von dem
Einlass 148 der Rutsche befestigt.
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Die
Verbindungsmittel 169 der Brücke gestatten bevorzugt zumindest
ein begrenztes Drehen bzw. Schwenken der Unterstützungsbereiche 165, wodurch
die wechselwirkenden Bereiche 165 gezielt eingestellt werden
können.
Die Unterstützungsbereiche 164 würden speziell
einwärts
oder auswärts
geschwenkt bzw. gedreht werden, um den seitlichen Abstand dazwischen
zu ändern.
(6 zeigt in gestrichelten Linien die einwärts und
auswärts
gedrehten Unterstützungsbereiche 165.)
In dieser Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 164 seitlich
im Verhältnis
zu dem Auslass 149 der Rutsche einstellbar.
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Die
Verbindungsbereiche 166 können an dem Gehäuse 104 der
Maschine in einer derartigen Weise befestigt werden, dass eine begrenzte
longitudinale Bewegung gezielt möglich
ist. (Zum Beispiel könnte
die Befestigungsregion des Gehäuses 104 Schlitze
und/oder eine Reihe von Öffnungen
aufweisen.) Wenn dies der Fall ist, kann das Positionieren in Längsrichtung
der Unterstützungsbereiche 165 und
daher der wechselwirkenden Bereiche 164 gezielt eingestellt
werden. In dieser Weise werden die wechselwirkenden Bereiche 164 in
Längsrichtung
im Verhältnis
zum Auslass 149 der Rutsche einstellbar sein.
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Wenden
wir uns nun den 8 bis 10 zu,
ist in den 8 und 9 eine Polsterumwandlungsmaschine 100 schematisch
gezeigt und die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch
die Maschine 100 bewegt, ist schematisch in den 10A bis 10C gezeigt.
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Wie
oben erläutert
worden ist, beschränken die
Oberflächen 150 bis 152 der
externen Formungsvorrichtung 122 radial das Ausgangsmaterial,
wenn es sich durch den Drehraum 153 bewegt, um ein Einwärts Drehen
der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken. (10A) In der bevorzugten und dargstellten Polsterumwandlungsmaschine 100 wirkt
die interne Formungsvorrichtung 123 mit der Rutsche 122 zusammen,
um dieses Einwärts
Drehen zu bewirken. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials
aus dem Auslass 149 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie
aus. (10B) Stromabwärts von
dem Auslass 149 der Rutsche formen die wechselwirkenden
Bereiche 164 der internen Formungsvorrichtung 124 intern
den Streifen derart neu bzw. um, dass er eine andere Querschnittsgeometrie
aufweist. (10C) In der internen Formungsvorrichtung 124 sind
die wechselwirkenden Bereiche 164 derart geformt, dass
sie die seitlichen Dimensionen der Querschnittsgeometrie des Streifens
vergrößern.
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Im
Wege des Vergleichs würden
in einer Polsterumwandlungsmaschine ohne die interne Formungsvorrichtung 124 die
Oberflächen 150 bis 152 der
externen Formungsvorrichtung 122 noch immer radial das
Ausgangsmaterial beschränken,
wenn es sich durch den Drehraum bewegt, um ein Einwärts Drehen
der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken. (11A) Der Streifen des Ausgangsmaterials würde aus
dem Auslass 149 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie austreten.
(11B) Stromabwärts
von dem Auslass 149 der Rutsche würde kein internes Neu-Formen des
Streifens des Ausgangsmaterials stattfinden. (11C) Nehmen wir nun Bezug auf die 12 bis 17, kann eine Polsterumwandlungsmaschine 100 eine
extrudierende Vorrichtung 190 und/oder eine extrudierende
Vorrichtung 194 beinhalten. Die extrudierende Vorrichtung 190 umfasst
ein Paar von extrudierenden Elementen 191 und eine Unterstützungsstruktur 192 zum
Unterstützen
der extrudierenden Elemente. (12 und 13)
Die extrudierenden Elemente 191 sind in Längsrichtung
positioniert stromabwärts
von dem Auslass 149 der Rutsche und sie sind quer positioniert,
um die seitlichen Seiten des Streifens des Ausgangsmaterials zu
kontaktieren. Die Unterstützungsstruktur 192 gestattet
bevorzugt die seitliche Einstellung der extrudierenden Elemente 191,
wodurch das externe Neu-Formen der Querschnittsgeometrie des Streifens
des Ausgangsmaterials durch den Extruder gezielt variiert werden
kann. Beispielhafte Formen einer derartigen extrudierenden Vorrichtung
(die als "Kisseneinstellvorrichtungen" bezeichnet werden)
sind im Detail in der internationalen Anmeldung mit der Nummer PCT/US 98/04655
offenbart. (Diese Anmeldung ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden
Anmeldung.)
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Die
extrudierende Vorrichtung 194 kann in Kombination mit der
extrudierenden Vorrichtung 190 verwendet werden oder, wie
es gezeigt ist, kann sie ohne die extrudierende Vorrichtung 190 verwendet werden.
(15 und 16) In
der dargestellten Ausführungsform
umfasst die extrudierende Vorrichtung 194 ein extrudierendes
Element 195 und eine Unterstützungsstruktur 196,
die das extrudierende Element 195 unterstützt. Das
extrudierende Element 195 ist in Längsrichtung stromabwärts von
dem Auslass 149 der Rutsche positioniert und es ist quer
positioniert, um die Oberseite des durch den Trichter geführten Streifens
zu kontaktieren. Die Unterstützungsstruktur 196 gestattet
bevorzugt das Einstellen des extrudierenden Elements 195 zu
dem Boden 113 hin und von ihm weg, wodurch das externe
Neu-Formen der Querschnittsgeometrie des Streifens durch den Extruder
gezielt variiert werden kann. Wenn der Boden 113 oder eine
andere untere Oberfläche
in der Polsterumwandlungsmaschine nicht vorhanden sind, können andere
untere extrudierende Elemente in Verbindung mit dem oberen extrudierenden
Element 195 verwendet werden.
-
In
der Polsterumwandlungsmaschine 100, die die extrudierende
Vorrichtung 190 oder die extrudierende Vorrichtung 194 beinhaltet,
werden die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärtsgedreht
in dem Drehraum 153 (14A und 17A) und der durch den Trichter geführten Streifen
tritt aus dem Auslass 149 der Rutsche (14B und 17B)
in größtenteils
der gleichen Weise, wie sie oben diskutiert worden ist, aus. Stromabwärts von dem
Auslass 149 der Rutsche wirken jedoch die extrudierenden
Elemente 191 oder 195 mit den wechselwirkenden
Bereichen 164 der inneren Formungsvorrichtung 124 zusammen,
die extern die Querschnittsgeometrie des Streifens umformen bzw. neu-formen. 14C und 17C)
Die extrudierende Vorrichtung 190 und/oder 194 extrudiert
extern in spezifischer Weise die äußere Konfiguration des Streifens
des Ausgangsmaterial, während
die wechselwirkenden Bereiche 164 intern die innere Konfiguration
des Streifens gestalten.
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Polsterumwandlungsmaschine 200
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Nun
bezugnehmend auf die 18 bis 20 ist eine
Polsterumwandlungsmaschine 200 in den 18 und 19 schematisch
gezeigt und das Formen des Ausgangsmaterials, wenn es durch die Maschine 200 läuft, ist
in den 20A bis 20C gezeigt.
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Die
Maschine 200 umfasst eine Umwandlungsanordnung 201 (beinhaltend
eine Formungsanordnung 120 und eine Zufuhranordnung 221),
die das Ausgangsmaterial in den dreidimensionalen Streifen der Polsterung
umwandelt. Ausgenommen ihrer Formungsanordnung 220 kann
die Maschine 200 von der gleichen Konstruktion sein, wie
die Polsterumwandlungsmaschine 100. Zusätzlich kann die Maschine 200 die
extrudierende Vorrichtung 190 und/oder die extrudierende
Vorrichtung 194 aufweisen.
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Die
Formungsanordnung 220 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 222,
eine interne Formungsvorrichtung 223 und eine andere interne
Formungsvorrichtung 224, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen
Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 204 der Maschine
festgelegt ist. Die externe Formungsvorrichtung 222 kann
die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum
Beispiel eine zusammenlaufende Rutsche) mit einem Einlass 248,
einem Auslass 249 und Oberflächen 250 bis 252 (zum
Beispiel Wänden)
dazwischen, die einen Drehraum 253 definieren. Die interne
Formungsvorrichtung 223 kann die gleiche sein, wie die
interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 256,
einem unteren Beinbereich 257 und einem Buchtbereich 258,
die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind, so
dass sie allgemein dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entsprechen.
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Die
interne Formungsvorrichtung 224 umfasst ein Paar von wechselwirkenden
Bereichen 264, ein Paar von Unterstützungsbereichen 265,
ein Paar von Verbindungsbereichen 266, einen Klammerbereich 267 und
einen Klammerbereich 268. Die Bereiche 265 bis 268 sind
aufeinander abgestimmt, um die wechselwirkenden Bereiche 264 im
Verhältnis
zu der externen Formungsvorrichtung 222 korrekt zu positionieren.
Die wechselwirkenden Bereiche 264 sind spezifischer Weise
stromabwärts
von dem Auslass 249 der Rutsche positioniert, sie sind
symmetrisch angeordnet relativ zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 253 und
sie sind in Längsrichtung
ausgerichtet mit dem Einlass 248 und dem Auslass 249 der
Rutsche.
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Die
Unterstützungsbereiche 265,
die Verbindungsbereiche 266, der Klammerbereich 267 und der
Klammerbereich 268 sind im wesentlichen die gleichen, wie
die Bereiche 165 bis 168 der internen Formungsvorrichtung 124.
Dem gemäß sind die
Unterstützungsbereiche 165 mit
dem Gehäuse 204 der Maschine
stromaufwärts
von dem Einlass 248 der Rutsche gekoppelt und sie erstrecken
sich durch den Drehraum 253, der durch die externe Formungsvorrichtung 222 festgelegt
ist. Die Unterstützungsbereiche 265 (und
daher die wechselwirkenden Bereiche 264) sind ebenfalls
in Längsrichtung
und/oder seitlich einstellbar im Verhältnis zum Auslass 249 der
Rutsche (und daher des Drehraums 253). Wie oben in Verbindung
mit der internen Formungsvorrichtung 124 erläutert worden
ist, kann die Einstellung in Längsrichtung
durch Befestigen der Verbindungsbereiche 266 an dem Gehäuse 204 der
Maschine in der Art und Weise erzielt werden, dass eine gezielte längsgerichtete
Bewegung möglich
ist. In der internen Formungsvorrichtung 224 kann die Einstellung
in Längsrichtung
zusätzlich
oder alternativ durch das gezielte Gleiten der wechselwirkenden
Bereiche 264 entlang der Verbindungsbereiche 266 erzielt
werden.
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Die
wechselwirkenden Bereiche 264 umfassen Dornbereiche, die
an den stromabwärtigen
Enden der Unterstützungsbereiche 265 befestigt
sind. Die Dornbereiche weisen eine größere Querschnittsfläche als
die unterstützenden
Bereiche 265 auf. Jeder der Dornbereiche 264 umfasst
typischerweise einen stromaufwärtigen
kegelförmigen
Abschnitt 281, einen zylinderförmigen Abschnitt 282 und
einen stromabwärtigen
kegelförmigen
Abschnitt 283. In der dargestellten Ausführungsform
sind die Dornbereiche 264 und die Unterstützungsbereiche 265 getrennte
Elemente und die Dornabschnitte 281 bis 283 weisen
einen konzentrischen Kern 284 auf, durch den sich die stromabwärtigen Enden
der Unterstützungsbereiche 265 erstrecken.
Jedoch sind die Dornbereiche, die mit den Unterstützungsbereichen in
einem Stück
gebildet sind, ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung möglich und
sie werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.
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Der
stromaufwärtige
kegelförmige
Abschnitt 281 ist der längste
Dornabschnitt und umfasst eine runde Querschnittsfläche, die
sich in der stromabwärtigen
Richtung vergrößert. Der
zylindrisch geformte Abschnitt 282 ist der kürzeste Dornabschnitt und
er umfasst die gleiche Querschnittsfläche wie das stromabwärtige Ende
des kegelförmigen
Abschnittes 281. Der stromabwärtige kegelförmige Abschnitt 283 ist
in Längsrichtung
in seiner Größe derart ausgebildet,
dass er einfach eine Übergangskurve für das Ausgangsmaterial
von dem Dornbereich 264 bereitstellt. Wenn sich das Ausgangsmaterial
durch den Drehraum 253 der exter nen Formungsvorrichtung 222 bewegt,
beschränken
seine Oberflächen 250 bis 252 radial
das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen der seitlichen Regionen
des Ausgangsmaterials zu bewirken (20A).
In der bevorzugten und dargestellten Polsterumwandlungsmaschine 200 wirkt
die interne Formungsvorrichtung 223 mit der Rutsche 222 zusammen,
um das Einwärts
Drehen zu bewirken. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials
aus dem Auslass 249 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie
aus. (20B) Stromabwärts von
dem Auslass 249 der Rutsche formen die wechselwirkenden
Dornbereiche 264 der inneren Formungsvorrichtung 224 die
Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um. (20C) Während
des Neu-Formens des Streifens des Ausgangsmaterials S spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 281 die
dominierende Umformungsrolle und die wechselwirkenden Bereiche 264 der
internen Formungsvorrichtung 224 sind derart geformt, dass
die seitliche Dimension und die nicht-seitliche Querdimension der
Querschnittsgeometrie des Streifens vergrößert wird.
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Polsterumwandlungsmaschine 300
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 21 bis 23, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 300 schematisch
in den 21 und 22 gezeigt
ist und wobei die Formung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch
die Polsterumwandlungsmaschine 300 bewegt, schematisch
in den 23A bis 23C gezeigt
ist.
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Die
Maschine 300 umfasst eine Umwandlungsanordnung 301 (aufweisend
eine Formungsanordnung 320 und eine Zufuhranordnung 321),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Streifen der
Polsterung umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 320 kann
die Maschine 300 von der gleichen Konstruktion wie die
Polsterumwandlungsmaschine 100 sein. Zusätzlich kann
die Maschine 300 die zuvor beschriebene extrudierende Vorrichtung 190 und/oder
die extrudierende Vorrichtung 194 beinhalten.
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Die
Formungsanordnung 320 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 322,
eine interne Formungsvorrichtung 323 eine andere interne
Formungsvorrichtung 324, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen
Verkleidung, die durch das Gehäuse 304 der
Maschine definiert ist, positioniert sind. Die externe Formungsvorrichtung 322 kann
die gleiche sein wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel
eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 348 einem
Auslass 349 und Oberflächen 350 bis 353 (zum
Beispiel Wände)
dazwischen, die einen Drehraum 353 festlegen. Die interne
Formungsvorrichtung 323 kann die gleiche sein, wie die
interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich
356, einem unteren Beinbereich 357 und einem Buchtbereich 358,
die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind,
die im Allgemeinen dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entspricht
(21 und 22).
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Die
interne Formungsvorrichtung 324 umfasst ein Paar von wechselwirkenden
Bereichen 364 und einen Unterstützungsbereich 365.
Der Unterstützungsbereich 365 ist
ein sich seitlich erstreckendes stangenähnliches Element und die Wechselwirkungsbereiche 364 sind
an gegenüberliegenden
Enden davon befestigt. Bevorzugter Weise kann der Unterstützungsbereich 365 gezielt
erweitert werden (beispielsweise durch eine teleskopartige Anordnung),
so dass eine seitliche Einstellung der wechselwirkenden Bereiche 364 im
Verhältnis
zu dem Drehraum 353 möglich
ist.
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Der
Unterstützungsbereich 365 ist
an dem Gehäuse 304 der
Maschine über
ein Hängeband 370 befestigt.
Der Unterstützungsbereich 365 und
das Hängeband 370 sind
aufeinander abgestimmt, um die wechselwirkenden Bereiche 364 im
Verhältnis
zu der externen Formungsvorrichtung 322 korrekt zu positionieren.
Die wechselwirkenden Bereiche 364 sind spezifischer Weise
stromabwärts
von dem Auslass 349 der Rutsche positioniert, sie sind
symmetrisch im Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 353 angeordnet
und sie sind in Längsrichtung
mit dem Einlass 348 und dem Auslass 349 der Rutsche
ausgerichtet. (21 und 22)
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Wie
es am besten in 23B gezeigt ist, umfasst das
Hängeband 370 Abschnitte 371 bis 373, die
in ihrer Größe derart
ausgebildet und die angeordnet sind, um dem Polsterstreifen zu gestatten, sich
dort herum zu bewegen. Insbesondere erstreckt sich der kurze erste
Abschnitt 371 aufwärts
von dem Unterstützungsbereich 365,
der längere
zweite Abschnitt 372 erstreckt sich fast horizontal (aber
mit einer leichten Aufwärtsneigung)
einwärts
von dem oberen Ende des ersten Abschnitts 371 und der dritte vertikale
Abschnitt 373 erstreckt sich aufwärts von dem anderen Ende des
zweiten Abschnitts 372.
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Das
Hängeband 370 und
noch spezieller das obere Ende des Abschnitts 373 ist an
einem sich in Längsrichtung
erstreckenden Befestigungsträger 374 befestigt.
(21 und 22) Der
Befestigungsträger 374 wird
in einer Ausleger-Art bzw. einer Cantilever-Art von einem stromaufwärtigen Bereich des
Gehäuses 304 der
Maschine unterstützt,
wie beispielsweise durch die stromabwärtige Endwand 307. Daher
ist der Unterstützungsbereich 365 an
dem Gehäuse 304 der
Maschine stromabwärts
von dem Auslass 349 der Rutsche befestigt. Der Befestigungsträger 374 umfasst
einen länglichen
Schlitz 375 und das obere Ende des Hängebandes 370 (zum
Beispiel das obere Ende seines vertikalen Abschnitts 373)
ist mit einem Gewinde versehen. (21) Um
den Unterstützungsbereich 365 an
dem Gehäuse 304 der
Maschine zu befestigen, wird das obere Ende mit Gewinde des Hänge-bandes 370 durch
den Schlitz 375 gesteckt, zu der geeigneten Position in
Längsrichtung
bewegt und dann mit Hilfe von Verriegelungselementen 376 (zum
Beispiel Gewindebolzen) an dieser Position verriegelt. (22)
In dieser Weise sind der Unterstützungsbereich 365 und
daher die wechselwirkenden Bereiche 364 in Längsrichtung
im Verhältnis
zu dem Auslass 349 und/oder zu dem Drehraum 535 der
externen Formungsvorrichtung 322 einstellbar.
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Die
wechselwirkenden Bereiche 364 umfassen bevorzugt Dornbereiche
mit einer größeren Querschnittsfläche als
die Unterstützungsbereiche 365.
Spezifischer Weise umfasst jeder Dornbereich 364 einen
stromaufwärtigen
kegelförmigen
Ab schnitt 381, einen zylindrisch geformten Abschnitt 382 und einen
stromabwärtigen
halbkreisförmigen
Abschnitt 383. Der stromaufwärtige kegelförmige Abschnitt 381 ist
der längste
Dornabschnitt und weist eine kreisförmige Querschnittsfläche auf,
die in der stromabwärtigen
Richtung zunimmt. Im Vergleich mit dem Abschnitt 281 des
Dornbereiches 264 (18) umfasst der
Abschnitt 381 ein weit mehr spitz zulaufendes stromaufwärtiges Ende.
Der zylindrisch geformte Abschnitt 382 ist der kürzeste Dornabschnitt
und er weist die gleiche Querschnittsfläche auf, wie das stromabwärtige Ende
des kegelförmigen
Abschnitts 381. Der stromabwärtige halbkreisförmige Abschnitt 383 ist
in seiner Größe derart
ausgebildet, das er einfach eine Übergangskurve für das Ausgangsmaterial von
dem Dornelement 364 bereitstellt.
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Wenn
sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 353 der externen
Formungsvorrichtung 322 bewegt, beschränken die Oberflächen 350 bis 352 radial
das Ausgangsmaterial, um das Einwärts Drehen seiner seitlichen
Regionen zu bewirken. (23A)
In der bevorzugten und dargestellten Polsterumwandlungsmaschine 300 wirken
die interne Formungsvorrichtung 323 und die Rutsche 322 zusammen,
um das Einwärts
Drehen hervorzurufen. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus
dem Auslass 349 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie
aus. (23B) Stromabwärts von
dem Auslass 349 der Rutsche formen die wechselwirkenden
Dornbereiche 364 der internen Formungsvorrichtung 324 intern
die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um. (23C) Während
dieses Neu-Formens bzw. Umformens spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 381 die
dominante Umformungsrolle und die wechselwirkenden Bereiche 364 der
internen Formungsvorrichtung 324 sind geformt, um die seitliche
Dimension und die nicht-seitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie
des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.
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Polsterumwandlungsmaschine 400
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 24 bis 26, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 400 schematisch
in den 24 und 26 gezeigt
und die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die
Maschine bewegt, in den 26A und 26B gezeigt ist.
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Die
Maschine 400 umfasst eine Umwandlungsanordnung 401 (aufweisend
eine Formungsanordnung 420 und eine Zufuhranordnung 421),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 420 kann
die Maschine 400 die gleiche sein wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.
Zusätzlich
kann die Maschine 400 eine extrudierende Vorrichtung beinhalten,
wie beispielsweise die extrudierende Vorrichtung 590, die
unten in Verbindung mit der Polsterumwandlungsmaschine 500 vorgestellt
worden ist. Die Formungsanordnung 420 umfasst eine externe
Formungsvorrichtung 422, eine interne Formungsvorrichtung 423 und
eine andere interne Formungsvorrichtung 424, die bevorzugt
innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch
das Gehäuse 404 der
Maschine festgelegt ist. Die Vorrichtung 422 bis 424 sind
derart positioniert, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe
Formungsvorrichtung 422 und um die internen Formungsvorrichtungen 423 und 424 herum
bewegt. Die externe Formungsvorrichtung 422 kann die gleiche
sein wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel
eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 448, einem Auslass 449 und
Oberflächen 450 bis 452 (d.h.
Wänden)
dazwischen, die einen Drehraum 453 definieren. Die interne
Formungsvorrichtung 423 kann die gleiche sein, wie die
interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 456,
einem unteren Beinbereich 457 und einem Buchtbereich 458,
die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind,
die im Allgemeinen dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entspricht.
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Die
interne Formungsvorrichtung 424 umfasst ein Paar von Dornbereichen 464,
ein Paar von Unterstützungsbereichen 465,
ein Paar von Verbindungsbereichen 466, einen Klammerbereich 467 und einen
Klammerbereich 468. Die Bereiche 465 bis 468 können die
gleiche Konstruktion aufweisen, wie die entsprechenden Bereiche 165 bis 168 in
der internen Formungsvorrichtung 124. Ebenfalls ist der
Klammerbereich 468 bevorzugt an den Unterstützungsbereichen 465 mit
einstellbaren Verbindungsmittel 469 befestigt und an dem
Gehäuse 404 der
Maschine über
ein Hängeband 470 angebracht.
Auf diese Weise sind die Unterstützungsbereiche 465 an
dem Gehäuse 404 der
Maschine stromaufwärts
von dem Einlass 448 der Rutsche befestigt und erstrecken
sich in Längsrichtung
durch den Drehraum 453. Weiterhin sind die Dornbereiche 464 seitlich
einstellbar im Verhältnis
zueinander und sie sind in Längsrichtung
einstellbar im Verhältnis
zu dem Auslass 449 der Rutsche.
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Die
Dornbereiche 464 sind ähnlich
den Dornbereichen 264 der internen Formungsvorrichtung 224.
Spezifischer Weise sind die Dornbereiche 464 an den stromabwärtigen Enden
der Unterstützungsbereiche 465 befestigt
und sie weisen eine größere Querschnittsfläche als
die Unterstützungsbereiche 465 auf.
Jeder der Dornbereiche 464 umfasst ebenfalls einen stromaufwärtigen kegelförmigen Abschnitt 481,
einen zylindrisch geformten Abschnitt 482 und einen stromabwärtigen kegelförmigen Abschnitt 483 ähnlich den
Dornabschnitten 281 bis 283 und einen konzentrischen
Kern 484, durch den sich die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 465 erstrecken.
Wieder sind Dornbereiche, die mit den Unterstützungsbereichen aus einem Stück gebildet sind,
mit der vorliegenden Erfindung möglich
und sie werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.
Wenn jedoch die dargestellte Konstruktion verwendet wird, können die
Dornbereiche 464 gezielt auf den Unterstützungsbereichen 466 verschoben werden,
um ihre Position in Längsrichtung
in der gleichen Weise einzustellen wie die Dornbereiche 264 der
internen Formungsvorrichtung 124.
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Wie
in der internen Formungsvorrichtung 224 positionieren die
Unterstützungsbereiche 465 genau
die Dornbereiche 464 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 422.
Spezifischer Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 464 symmetrisch
im Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 453 angeordnet
und sie sind in Längsrichtung
ausgerichtet mit dem Einlass 448 und dem Auslass 449 der
Rutsche. Im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 224 sind
die Dornbereiche 464 jedoch nicht stromabwärts von
dem Auslass 449 der Rutsche positioniert. Stattdessen sind
die Dornbereiche 464 innerhalb des Drehraumes 453 angeordnet
bevorzugt angrenzend an den Auslass 449 der externen Formungsvorrichtung 422.
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Wenn
sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 453 der externen
Formungsvorrichtung 422 bewegt, beschränken die Oberflächen 450 bis 452 radial
das Ausgangsmaterial, und die Bereiche 464 bis 466 der
internen Formungsvorrichtung 424 legen eine drehende äußere Begrenzung
fest, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht
werden. (26A und 26B)
Die Unterstützungsbereiche 465 sind
insbesondere koplanare Bereiche, die leicht geneigt sind in der
stromabwärtigen
Richtung. (25) Die Dornbereiche 464 ragen über den
koplanaren Bereich sowohl in der seitlichen als auch in der nichtseitlichen
Querrichtung hinaus. (24 und 25) In
dieser Weise formen die Dornbereiche 464 intern den Streifen
des Ausgangsmaterials, bevor er aus dem Auslass 449 der Rutsche
austritt. (26A und 26B)
Während dieses
Formens vor dem Ausgeben spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 481 die
dominante Rolle und die Dornbereiche 465 der internen Formungsvorrichtung 424 sind
geformt, um die seitliche Dimension und die nichtseitliche Querdimension
der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials zu
vergrößern.
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Polsterumwandlungsmaschine 500
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 27 bis 29, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 500 schematisch
in den 27 und 28 gezeigt
ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich
durch die Maschine 500 bewegt, schematisch in den 29A bis 29C gezeigt
ist.
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Die
Maschine 500 umfasst eine Umwandlungsanordnung 501 (aufweisend
eine Formungsanordnung 520 und eine Zufuhranordnung 521),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 520 kann
die Maschine 500 die gleiche Konstruktion aufweisen wie
die Polsterumwandlungsmaschine 100.
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Die
Formungsanordnung 520 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 522,
eine interne Formungsvorrichtung 523 und eine andere interne
Formungsvorrichtung 524, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen
Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 504 der Maschine
festgelegt ist. Die Vorrichtungen 522 bis 524 sind
derart positioniert, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe
Formungsvorrichtung 522 und um die internen Formungsvorrichtungen 523 und 524 herum
bewegt, wenn es durch die Formungsanordnung 520 läuft. Die
externe Formungsvorrichtung 522 kann die gleiche sein,
wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine
konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 548, einem Auslass 549 und
Oberflächen 550 bis 552 (d.h.
Wänden)
dazwischen, die einen Drehraum 553 definieren. Die interne
Formungsvorrichtung 523 kann die gleiche sein, wie die
interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 556,
einem unteren Beinbereich 557 und einem Buchtbereich 558,
die in einer zusammengedrängten U-Form
verbunden sind, die allgemein dem Erscheinungsbild einer Haarklammer
entspricht.
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Die
interne Formungsvorrichtung 524 umfasst ein Paar von Dornbereichen 564,
ein Paar von Unterstützungsbereichen 565,
ein Paar von Verbindungsbereichen 566 und einen Klammerbereich 567. Die
Unterstützungsbereiche 565 sind
im Allgemeinen gerade stangenähnliche
Elemente, die sich durch den Drehraum 553 der Rutsche 522 in
Längsrichtung in
einem Winkel ungefähr
gleich dem konvergierenden Winkel der Seitenwände 552 der Rutsche (27)
und quer in einem Winkel gleich dem Neigungswinkel der unteren Wand 551 der
Rutsche (28) erstrecken. Die Verbindungsbereiche 566 sind
ebenfalls stangenähnliche
Elemente, die sich einwärts
und aufwärts
von den stromabwärtigen
Enden der Unterstützungsbereiche 565 erstrecken. (27 und 28)
Der Klammerbereich 527 ist an dem stromaufwärtigen Bereich
des Gehäuses 504 der
Maschine befestigt und die stromaufwärtigen Enden der Verbindungsbereiche 566 sind
daran angebracht. (28) Die Unterstützungsbereiche 565 erstrecken
sich daher von einer Position stromaufwärts von dem Einlass 548 der
Rutsche und in Längsrichtung
durch den Drehraum 553.
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Im
Gegensatz zu der allgemeinen kegelförmigen Geometrie der Dornbereiche 464 der
internen Formungsvorrichtung 424 sind die Dornbereiche 564 in
ihrer Form zylindrisch. Die bevorzugten Dornbereiche 564 umfassen
jeweils einen einzelnen zylindrischen Abschnitt 581 mit
umgeburdelten bzw. aufgezogenen Rändern, die ihm eine Fass-ähnliche
Form geben. Jeder Dornbereich 564 weist einen mittigen Kern 584 auf,
durch den sich die Unterstützungsbereiche 565 erstrecken.
Es sind jedoch zylindrische oder in anderer Weise geformte Dornbereiche,
die mit den Unterstützungsbereichen
in einem Stück ausgebildet
sind, mit der vorliegenden Erfindung möglich und sie werden durch
die vorliegende Erfindung in Erwägung
gezogen. Nichtsdestoweniger gestattet die dargestellte Konstruktion,
dass die Dornbereiche 564 gezielt entlang den Unterstützungsbereichen 565 verschoben
werden, wodurch eine Einstellung in Längsrichtung der Dornbereiche
564 im Verhältnis
zu dem Drehraum 553 bereitgestellt wird.
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Wie
in der internen Formungsvorrichtung 424 positionieren die
Unterstützungsbereiche 565 genau
die Dornbereich 564 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 522.
Spezifischer Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 564 symmetrisch
angeordnet im Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 553 und sie sind
in Längsrichtung
ausgerichtet mit dem Einlass 548 und dem Auslass 549 der
Rutsche. Die Dornbereiche 564 sind wie die Dornbereiche 464 innerhalb
des Drehraumes 453 positioniert. Anstatt jedoch an den
Auslass 549 der Rutsche anzugrenzen, sind die Dornbereiche 564 ungefähr hälftig zwischen
dem Einlass 548 der Rutsche und ihrem Auslass 549 angeordnet.
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Ebenfalls
im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 424 erstrecken
sich die Unterstützungsbereiche 465 über den
Auslass 549 der externen Formungsvorrichtung 522 hinaus.
In der dargestellten Maschine 500 sind die stromabwärtigen Enden
der Unterstützungsbereiche 465 nicht
ausgelegt, um mit dem Streifen des Ausgangsmaterials wechselzuwirkenden.
Mit einer geeigneten Positionierung könnten jedoch die stromabwärtigen Enden
der Unterstützungsbereiche 465 als
wechselwirkende Bereiche nach dem Auslass verwendet werden, die
in der gleichen Weise wie die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 165 in
der Polsterumwandlungsmaschine 100 genutzt werden.
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Die
Polsterumwandlungsmaschine 500 kann ebenfalls eine extrudierende
Vorrichtung 590 beinhalten. Die extrudierende Vorrichtung 590 umfasst ein
Paar von extrudierenden Elementen 591 und eine Unterstützungsstruktur 592 zum
Unterstützen
der extrudierenden Elemente 591. Die extrudierenden Elemente 591 sind
stromabwärts
von dem Auslass 549 der Rutsche positioniert und sie sind
angeordnet, um die seitlichen Seiten des Streifens des Ausgangsmaterials
zu berühren.
In der dargestellten Ausführungsform
sind die extrudierenden Elemente 591 Führungszylinder und die Unterstützungsstruktur 592 weist
ein Paar von vertikalen Wellen auf, die durch einen sich axial erstreckenden
Kern der Führungselemente
eingesetzt sind. Die Kerne sind exzentrisch (d.h. nicht mittig angeordnet)
auf jedem der Führungselemente 591,
um eine gezielte Einstellung der Abstände oder Distanzen zwischen
den Führungselementen 591 zu
gestatten. Eine beispielhafte Form dieser und anderer Typen der
extrudierenden Vorrichtungen (die "Kisseneinstellvorrichtungen" genannten werden)
sind im Detail in der internationalen Anmeldung mit der Nummer PCT-US-98/04655
offenbart. (Diese Anmeldung ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden
Anmeldung.)
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Wenn
sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 553 der externen
Formungsvorrichtung 522 bewegt, beschränken seine Oberflächen 550 bis 553 radial
das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen seiner seitlichen
Regionen zu bewirken. Während
des Einwärts
Drehens bildet die untere Oberfläche
des unteren Beinbereiches 557 der internen Formungsvorrichtung 523 eine
Halteoberfläche, die
die mittige Region des Ausgangsmaterials hält. Die Bereiche 564 bis 565 der
internen Formungsvorrichtung 524 legt ebenfalls eine drehende äußere Begrenzung
fest, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht
werden. (29A bis 29C)
Die Unterstützungsbereiche 565 sind
insbesondere koplanare Bereiche, die leicht in der stromabwärtigen Richtung
geneigt sind. (28) Die Dornbereiche 564 ragen über die
koplanaren Bereiche 565 in sowohl der seitlichen und der nichtseitlichen
Querrichtung hervor. (27 und 28) Auf
diese Weise formen die Dornbereiche 564 intern den Streifen
des Ausgangsmaterials, bevor er durch den Auslass 549 der
Rutsche austritt. (29B und 29C)
Während
dieses Formens vor dem Auslass sind die Dornbereiche 564 der
internen Formungsvorrichtung 524 geformt, um die seitliche
Dimesonion und die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie
des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern. Nachdem der Streifen des
Ausgangsmaterials aus dem Auslass 549 der Rutsche ausgetreten
ist, formt die extrudierende Vorrichtung 590 extern seine
Querschnittsgeometrie um. (29C)
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Polsterumwandlungsmaschine 600
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 30 bis 32, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 600 schematisch
in den 30 und 31 gezeigt
ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es durch
die Maschine 600 läuft,
in der 32 gezeigt ist.
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Die
Maschine 600 umfasst eine Umwandlungsanordnung 601 (aufweisend
eine Formungsanordnung 620 und eine Zufuhranordnung 621),
die das Ausgangsmatenal in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 620 kann
die Maschine 600 die gleiche sein wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.
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Die
Formungsanordnung 620 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 622 und
interne Formungsvorrichtung 624, die bevorzugt innerhalb
einer gemeinsamen Verkleidung angeordnet sind, die durch das Gehäuse 604 der
Maschine festgelegt ist. Diese Vorrichtungen sind derart positioniert,
dass das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 622 und
um die internen Formungsvorrichtungen 624 läuft, wenn
es sich durch die Formungsanordnung 620 bewegt. Die externe
Formungsvorrichtung 622 kann die gleiche sein, wie die externe
Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende
Rutsche) mit einem Einlass 648, einem Auslass 649 und Oberflächen 650 bis 652 (d.h. Wänden) dazwischen,
die einen Drehraum 653 festlegen.
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Die
dargestellte interne Formungsvorrichtung 624 wurde durch
Umrüsten
(oder genauer durch Hinzufügen
zu) der internen Formungsvorrichtung 123 der Polsterumwandlungsmaschine 100 konstruiert.
Die interne Formungsvorrichtung 624 umfasst einen oberen
Beinbereich 656, einen unteren Beinbereich 657 und
einen Buchtbereich 658, die in einer zusammengedrängten U-
oder Haarklammerähnlichen
Form miteinander verbunden sind. Die interne Formungsvorrichtung 624 kann
ein Einstellelement zum Variieren der relativen Neigung und/oder
der Beabstandung zwischen dem unteren Beinbereich 657 und
der unteren Wand 651 der Rutsche aufweisen. Zusätzlich oder
alternativ kann die interne Formungsvorrichtung 624 an
dem Gehäuse 604 der
Maschine in im wesentlichen der gleichen Weise befestigt sein, wie
die interne Formungsvorrichtung 123 spezifischer Weise
mit einem Hängeband
und einem Befestigungsträger
befestigt ist. (Das Hängeband,
der Befestigungsträger
und das Einstellelement sind nicht in den Zeichnung gezeigt, wobei
sie jedoch die entsprechenden sein können, wie die entsprechenden
Komponenten 159 bis 161 in der internen Formungsvorrichtung 123.)
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Die
interne Formungsvorrichtung 624 umfasst zusätzlich einen
wechselwirkenden Bereiche 664, der an dem stromabwärtigen Ende
des unteren Beinbereiches 657 befestigt ist. Die Bereich 656 bis 658 der
Formungsvorrichtung 624 können als Unterstützungsbereiche
angesehen werden, die den wechselwirkenden Bereich 664 im
Verhältnis
zu der externen Formungsvorrichtung 622 genau positionieren.
Der wechselwirkende Bereich 664 ist spezifischer Weise
derart positioniert, dass zumindest seine stromabwärtigen Regionen
stromabwärts
von dem Auslass 649 der Rutsche positioniert sind, dass
sie symmetrisch im Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 653 angeordnet
sind und das sie in Längsrichtung
mit dem Einlass 648 und dem Auslass 649 der Rutsche
ausgerichtet sind. Wie es im größeren Detail
unten erläutert
ist, funktioniert der wechselwirkende Bereich 664, um die
Querschnittsgeometrie des Streifens neu zu formen, nachdem er aus
dem Auslass 649 der externen Formungsvorrichtung 622 ausgetreten
ist.
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Der
wechselwirkende Bereich 664 ist bevorzugt ein Dornbereich
umfassend einen Abschnitt 685, der im wesentlichen in der
seitlichen Ebene angeordnet ist. Der Dornabschnitt 685 weist
eine im Allgemeinen trapezförmige
Form auf, die in der stromabwärtigen
Richtung in ihrer Breite zunimmt, und er steht seitlich auswärts über das
stromabwärtige Ende
des unteren Beinbereiches 657 vor. In dieser Weise ist
der wechselwirkende Bereich 664 positioniert, um intern
mit den seitlichen Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials
wechselzuwirken, und er ist geformt, um die seitliche Dimension
der Querschnittsgeometrie des Streifens zu vergrößern.
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Der
Dornbereich 664 umfasst ebenfalls bevorzugt Flügelabschnitte 686,
die symmetrisch im Verhältnis
zu dem Drehraum 653 angeordnet sind. (30)
Die Flügelabschnitte 686 ragen
rechtwinklig von dem ebenen Abschnitt 685 vor und jeder
umfasst eine im Allgemeinen dreieckig geformte Geometrie, die sich
weg von dem Abschnitt 685 in die stromabwärtigen Richtung
neigt. (31) Die Flügelabschnitte 686 können oben
und/oder unten über
den ebenen Abschnitt 685 hervorragen. In der dargestellten
Ausführungsform
ragen die Flügelabschnitte 686 oben
und unten über
den ebenen Abschnitt 685 hervor, wodurch die unteren Flügelbereiche über eine Ebene
hinausragen, die sich von dem stromabwärtigen Rand der Halteoberfläche zu dem
stromaufwärtigen
Ende der Halteoberfläche
erstreckt.
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Alternativ
können
die Flügelabschnitte 686 von
der gleichen Form wie die Flügelabschnitte 786 der
Polsterumwandlungsmaschine 700 sein, wie sie unten beschrieben
ist. In beiden Fällen
führen
die Flügelabschnitte 686 zu
dem Wechselwirken oder der Dornbereich 664 ist ebenfalls
geformt, um die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie
des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.
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Der
Dornabschnitt 685 umfasst bevorzugt längliche Schlitze 687 für seine
Befestigung an dem stromabwärtigen
Ende des unteren Beinbereichs 657 mit Hilfe von Befestigungselementen 688.
Insbesondere werden die Befestigungselemente 688 (d.h. Mutter
und Bolzen mit Gewinde) durch die Öffnungen und die Schlitze 687 eingesetzt
und dann an dieser Position befestigt. Durch das Verschieben in
Längsrichtung
der Befestigungselemente 688 entlang der Schlitze 687 kann
das Positionieren in Längsrichtung des
Dornbereiches 664 im Verhältnis zu dem unteren Beinbereich 657 eingestellt
werden. Mit anderen Worten ist der wechselwirkende oder Dornbereich 664 in
Längsrichtung
im Verhältnis
zu dem Auslass 649 der Rutsche einstellbar.
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Wenn
das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 653 der externen
Formungsvorrichtung 622 läuft, beschränken die Oberflächen 650 bis 652 radial
das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen seiner seitlichen
Regionen zu bewirken. (32A)
In der Polsterumwandlungsmaschine 600 wirken zumindest
einige der Bereiche 656 bis 658 der internen Formungsvorrichtung 624 mit
der Rutsche 622 zusammen, um das Einwärts Drehen zu bewirken. In
jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 649 der
Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie aus. (32B) Stromabwärts
von dem Auslass 649 der Rutsche formt der wechselwirkende
oder Dornbereich 664 der internen Formungsvorrichtung 624 intern
die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um.
(32C) Während
dieses Neu-Formens vergrößert der
Dornabschnitt 685 die seitliche Dimension und die Flügelabschnitte 686 vergrößert die nichtseitliche
Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens. Daher sind
der Dornabschnitt 685 und die Flügelabschnitte 686 entsprechend
geformt, um diese Vergrößerung zu
bewirken, und sie sind positioniert, um mit den seitlichen Bereichen
des Streifens wechselzuwirken.
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Polsterumwandlungsmaschine 700
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 33 bis 35, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 700 schematisch
in den 33 und 34 gezeigt
ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, während es
durch die Polsterumwandlungsmaschine 700 läuft, in
den 35A bis 35C gezeigt
ist.
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Die
Maschine 700 umfasst eine Umwandlungsanordnung 701 (aufweisend
eine Formungsanordnung 720 und eine Zufuhranordnung 721),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 720 kann
die Maschine 700 die gleiche sein, wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.
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Die
Formungsanordnung 720 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 722,
eine interne Formungsvorrichtung 724, die bevorzugt innerhalb
einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 704 der
Maschine festgelegt ist. Die Vorrichtungen sind derart positioniert,
dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 722 und
um die interne Formungsvorrichtung 724 herum läuft, wenn
es sich durch die Formungsanordnung 720 bewegt. Die externe
Formungsvorrichtung 722 kann die gleiche sein, wie die externe
Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende
Rutsche) mit einem Einlass 748, einem Auslass 749 und
Oberflächen 750 bis 752 (d.h. Wänden) dazwischen,
die einen Drehraum 753 festlegen.
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Die
dargestellte interne Formungsvorrichtung 724 wurde in der
gleichen Weise wie die interne Formungsvorrichtung 624,
die oben diskutiert worden ist, konstruiert. Die Vorrichtung 724 wurde
spezifischer Weise durch das Umrüsten
(oder genauer durch das Hinzufügen
zu) der internen Formungsvorrichtung 123 der Polsterumwandlungsmaschine 100 konstruiert.
Die interne Formungsvorrichtung 724 weist einen oberen
Beinbereich 756, einen unteren Beinbereich 757 und
einen Buchtbereich 758 auf, die miteinander in einer zusammengedrängten U-
oder einer Haarklammer-ähnlichen
Form verbunden sind. Die interne Formungsvorrichtung 724 kann
ein Einstellelement 759 zum Variieren der relativen Neigung und/oder
des Abstandes zwischen dem unteren Beinbereich 757 und
der unteren Wand 751 der Rutsche aufweisen. Zusätzlich oder
alternativ kann die interne Formungsvorrichtung 724 an
dem Gehäuse 704 der
Maschine in im Wesentlichen der gleichen Weise befestigt sein wie
die interne Formungsvorrichtung 123, spezifischer Weise
mit einem Hängeband
und einem Befestigungsträger.
(Wieder sind das Einstellelement, das Hängeband und der Träger in den
Zeichnungen nicht gezeigt, wobei sie jedoch die gleichen sein können, wie
die entsprechenden bzw. analogen Komponenten 159 bis 161 in
der internen Formungsvorrichtung 123.)
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Wie
die interne Formungsvorrichtung 624 umfasst die interne
Formungsvorrichtung 724 zusätzlich einen Dornbereich 764,
der an dem stromabwärtigen
Ende des unteren Beinbereiches 757 befestigt ist. Ebenfalls
wie die interne Formungsvorrichtung 624 können die
Bereiche 756 bis 758 der Formungsvorrichtung 724 als
Unterstützungsbereich
angesehen werden, die den Dornbereich 764 im Verhältnis zu
der externen Formungsvorrichtung 722 genau positionieren.
Spezifischer Weise ist der wechselwirkende Bereich 764 im
Verhältnis
zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 753 angeordnet
und er ist in Längsrichtung
mit dem Einlass 748 und dem Auslass 749 der Rutsche
ausgerichtet. Im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 624 ist
jedoch der Dorn- oder wechselwirkende Bereich 764 in der internen
Formungsvorrichtung 724 zumindest teilweise stromaufwärts von
dem Auslass 749 der Rutsche positioniert. Wie es unten
im größeren Detail
erläutert ist,
formt der Dornbereich 764 intern die Querschnittsgeometrie
des Streifens, kurz bevor er durch den Auslass 749 der
externen Formungsvorrichtung 722 austritt, um.
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Der
wechselwirkende Bereich 764 ist bevorzugt ein Dornbereich
aufweisend einen Abschnitt 785, der im Wesentlichen in
der seitlichen Ebene positioniert ist. Der Dornabschnitt 785 weist
eine im Allgemeinen trapezförmige
Gestalt mit einer zunehmenden Breite in der stromabwärtigen Richtung
auf und er ragt seitlich auswärts
von dem stromabwärtigen
Ende des unteren Beinbereiches 757 vor. Die untere Oberfläche des
Dornabschnitts 785 bildet eine koplanare Erweiterung der
Halteoberfläche,
die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn es sich durch den
Drehraum 653 bewegt.
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Der
Dornbereich 764 umfasst ebenfalls bevorzugt Flügelabschnitte 786,
die von dem ebenen Abschnitt 785 hervorragen und im Verhältnis zu
der Mittellinie in Längsrichtung
des Drehraumes 753 symmetrisch positioniert sind. (33)
In der dargestellten Ausführungsform
werden die Flügelabschnitte 786 durch
seitliche Seitenränder
des ebenen Abschnitts 785 gebildet, die aufwärts (und
dann einwärts)
in einer tiefgezogenen Art gekrümmt
sind. Die Flügelabschnitte 786 könnten alternativ
von der gleichen Form wie die Flügelabschnitte 686 der
Polsterumwandlungsmaschine 600 sein, wie sie oben beschrieben
worden ist.
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Der
Dornabschnitt 785 umfasst bevorzugt längliche Schlitze 787 für seine
Befestigung an dem stromabwärtigen
Ende des unteren Beinbereiches 757 mit Hilfe von Befestigungselementen 788.
Wie in der internen Formungsvorrichtung 624 gestatten die Schlitze 787,
dass der Dornbereich 764 in Längsrichtung im Verhältnis zu
dem Auslass 749 der Rutsche einstellbar ist.
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Wenn
sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 753 der externen
Formungsvorrichtung 722 bewegt, beschränken die Oberflächen 750 bis 752 radial
das Ausgangsmaterial, um das Einwärts Drehen seiner seitlichen
Regionen zu bewirken. (35A)
Während
dieses Einwärts
Drehens halten die koplanaren unteren Oberflächen des unteren Beinbereiches 757 und
der Dornbereich 764 die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials.
Der trapezförmige
Abschnitt 785 ragt seitlich auswärts von dem stromabwärtigen Ende
des Beinbereiches 757 vor und die Flügelabschnitte 786 ragen über die
Ebene der Halteoberfläche
hinaus. (35B und 35C) In
dieser Weise formt der Dornbereich 764 intern den Streifen
des Ausgangsmaterials, bevor er durch den Auslass 749 der
Rutsche austritt.
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Polsterumwandlungsmaschine 800
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 36 bis 41,
wobei die Polsterumwandlungsmaschine 800 schematisch in
den 36 und 37 gezeigt ist
und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch
die Maschine 800 bewegt, in den 38A bis 38C gezeigt ist.
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Die
Maschine 800 umfasst eine Umwandlungsanordnung 801 (aufweisend
eine Formungsanordnung 820 und eine Zufuhranordnung 821),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Anstelle der Trennvorrichtung 134 und der Konstant-Zufuhr-Walze 135 umfasst
die Maschine 800 bevorzugt die "Ochsenaugen"-Anordnung ("bull's
eye-arrangement")
der Trennelemente und die Konstant-Zufuhr-Vorrichtung, die in der US-Provisional-Patentanmeldung mit
der Nummer 60/085,721 offenbart ist, die am 15. Mai 1998 eingereicht
worden ist. Ausgenommen die Formungsanordnung 820 ist die
Maschine 800 ansonsten von der gleichen Konstruktion wie
die Polsterumwandlungsmaschine 100.
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Die
Formungsanordnung 820 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 822,
eine interne Formungsvorrichtung 824, die bevorzugt innerhalb
einer gemeinsa men Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 804 der
Maschine festgelegt ist. Diese Vorrichtungen sind derart positioniert,
dass das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 822 und
um die interne Formungsvorrichtung 824 herum läuft, wenn
es sich durch die Formungsanordnung 820 bewegt. Die externe
Formungsvorrichtung 822 kann die gleiche sein, wie die externe
Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende
Rutsche) mit einem Einlass 848, einem Auslass 849 und
Oberflächen 850 bis 852 (d.h. Wänden) dazwischen,
die einen Drehraum 853 festlegen.
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Die
interne Formungsvorrichtung 824 ist in den 39, 40 und 41 gezeigt.
In der dargestellten Ausführungsform
wurde die interne Formungsvorrichtung 824 durch Umrüsten der
internen Formungsvorrichtung (die als "ein dreidimensionaler Formungsrahmen" bezeichnet wird)
hergestellt, die in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 gezeigt ist.
Die interne Formungsvorrichtung 824 umfasst einen Körper 856 und
Rippen 857, 858, 859, die aus einem stangenähnlichen
Material hergestellt sind, wie beispielsweise Metallstangen. Der
Körper 856 ist V-förmig, wenn man ihn von oben
betrachtet, und er ist in einer gemeinsamen Ebene positioniert,
die in stromabwärtiger
Richtung geneigt ist. (37 und 40) Die
Rippen 857 bis 859 erstrecken sich im Wesentlich
rechtwinklig abwärts
von dem Körper 856 und
sie sind im Allgemeinen U-förmig,
wenn man sie von dem stromabwärtigen
Ende betrachtet. (40 und 41) Die
interne Formungsvorrichtung 824 kann weiterhin Befestigungsstangen
860 zum Befestigen der Vorrichtung an dem Gehäuse 804 der Maschine
aufweisen. (41)
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Die
interne Formungsvorrichtung 824 umfasst weiterhin Dornbereiche 864,
die an dem Körper 856 befestigt
sind. (40 und 41) Noch
spezifischer umfasst der Körper 856 ein
Paar von konvergierenden Beinbereichen 865, die an ihren
stromabwärtigen
Enden durch einen Nasenbereich 866 miteinander verbunden
sind, und die Dornbereiche 864 sind an der oberen Region
der Beinbereiche 865 befestigt. (39 und 40)
Die Beinbereiche 865 weisen ungefähr die gleiche Konstruk tion
und Länge wie
die entsprechenden Beinbereiche der Vorrichtung vor dem Umrüsten auf.
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Der
Nasenbereich 866 ist ungefähr 2 Inch breiter als der entsprechende
Nasenbereich in der Vorrichtung vor dem Umrüsten. In der dargestellten umgerüsteten Ausführungsform
wird die Zunahme in der Breite des Nasenbereiches 866 durch
ein 2-Inch-Erweiterungsstück
erreicht, das mittig daran angesetzt wird. (39) Der
Nasenbereich der Vorrichtung vor der Umrüstung könnte zum Beispiel mittig aufgeschnitten
werden und dann könnte
das Erweiterungsstück
zwischen die Schnitte eingesetzt werden und an dieser Stelle durch
Schweißen
befestigt werden. Wenn jedoch die innere Formungsvorrichtung 824 nicht
als eine Umrüstung
hergestellt wird, könnte
diese Zunahme in der Breite während des
anfänglichen
Herstellungsprozesses erzielt werden. In jedem Fall weist der Nasenbereich 866 eine flachere
U-Form im Gegensatz zu der Form der abgerundeten Ecke des Nasenbereiches
vor der Umrüstung
auf und daher umfasst der Nasenbereich 866 eine seitliche
Querkomponente.
-
Egal
welche Form der Nasenbereich 866 auch immer aufweist, die
Beinbereiche 865 des Körpers
sind Dorn-unterstützende
Bereiche, die sich durch den Drehraum 853 erstrecken und
die die Dornbereiche 864 symmetrisch im Verhältnis zu
dem Drehraum 853 positionieren. (36 und 37) Die
Beinbereiche 865 sind innerhalb einer gemeinsamen Ebene
angeordnet und die Dornbereiche 864 ragen über diese
koplanaren Bereiche in der aufwärtigen
(nicht-seitlichen Quer-) Richtung hinaus. (37, 40 und 41)
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Die
Dornbereich 864 sind bevorzugt aus dem gleichen balkenähnlichen
bzw. stangenähnlichen Material
hergestellt, wie der Rest der internen Formungsvorrichtung 824.
Jeder Dornbereich 864 ist im Allgemeinen L-förmig mit
einem langen Abschnitt 881 und einem kürzeren Abschnitt 882,
der sich von einem Ende davon erstreckt. (40 und 41) Die
Ecke zwischen den Abschnitten 881 und 882 schließt bevorzugt
einen etwas kleineren als einen rechten Winkel ein (d.h. 75° bis 80°). (40)
Das entfernte Ende des langen Abschnitts 881 umfasst bevorzugt
einen konturierten bzw. angepassten Rand, um im Wesentlichen flach
an der Oberfläche des
Beinbereiches 865 anzuliegen. (39) Das entfernte
Ende des kürzeren
Abschnitts 882 ist an dem Beinbereich 865 unmittelbar
stromaufwärts
von dem Nasenbereich 866 befestigt. (40)
Auf diese Weise sind die Dornbereiche 864 unmittelbar angrenzend
an den Auslass 849 der externen Formungsvorrichtung 822 positioniert.
(36, 37)
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Die
stromaufwärtige
Rippe 857 umfasst ein Paar von seitlichen Beinbereichen 885,
die miteinander durch einen unteren Beinbereich 886 verbunden sind.
(41) Die oberen Enden jedes der seitlichen Beinbereiche 885 sind über eine
abgerundete Ecke mit dem stromaufwärtigen Ende der jeweiligen
Beinbereiche 865 des V-förmigen Körpers 856 verbunden.
(39 und 40) Die
stromabwärtige
Rippe 858 weist in ähnlicher
Weise ein Paar von seitlichen Beinbereichen 887 auf, die
miteinander durch einen unteren Beinbereich 888 verbunden
sind. (41) Die oberen Enden jedes der
seitlichen Beinbereiche 887 sind mit ausgerichteten Abschnitten
der Beinbereiche 865 des V-förmigen Körpers 856 verbunden, wobei
diese Abschnitte zwischen seinen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden
angeordnet sind. (39 und 41)
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Die
seitlichen Beinbereiche 885 und 887 sind von annähernd der
gleichen Höhe
wie die entsprechenden seitlichen Bereiche der Vorrichtung vor der Umrüstung. Die
unteren Beinbereiche 886 und 888 sind ungefähr 2 Inch
breiter als die entsprechenden Beinbereiche in der Vorrichtung vor
der Umrüstung. Wie
bei dem Nasenbereich 866 wird die Zunahme in der Breite
der unteren Beinbereiche 886 und 888 der Rippen
durch ein 5,1 cm langes Erweiterungsstück (2 Inch) erzielt, das mittig
darin eingesetzt wird. Wenn jedoch die interne Formungsvorrichtung 824 nicht
als eine Umrüstung
hergestellt worden ist, könnte
die Breite der Beinbereiche 886 und 888 während des anfänglichen
Herstellungsprozesses eingestellt werden. Der Körper 856 und die stromaufwärtige Rippe 857 könnten in
spezifischer Weise aus einem kontinuierlichen Stück des stangenähnlichen
Materials gebildet werden, während
die stromabwärtige
Rippe 858 aus einem separaten Stück gefertigt werden könnte und
an dem Körper 856 angeschweißt werden
könnte.
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Die
Rippe 859 umfasst ein Paar von seitlichen Beinbereichen 889,
die miteinander durch einen unteren Beinbereich 890 verbunden
sind. (40 und 41) Die
oberen Enden jedes der seitlichen Beinbereiche 889 sind
mit ausgerichteten Abschnitten der Beinbereiche 865 des
V-förmigen Körpers 856 an
dem gleichen Punkt verbunden, wie die seitlichen Beinbereiche 887 der
Rippe 858. (39 und 40) Man
sollte erkennen, dass, während
die seitlichen Beinbereiche 887 der Rippe 858 einwärts geneigt
sind, um den unteren Beinbereich 888 zu treffen, sich die
seitlichen Beinbereiche 889 der Rippe 859 im Allgemeinen
rechtwinklig von der Ebene des Körpers 856 erstrecken.
(41) Die Rippe 859 erstreckt sich daher
quer über
die Rippe 858 in sowohl der seitlichen als auch der nichtseitlichen
Richtung hinaus und die Rippe 859 "überschattet" die Rippe 858 oder "überlagert" der Rippe 858. Während dies
der Fall ist, berührt
die Rippe 858 nicht das Ausgangsmaterial während des
Bildungsprozesses, wodurch, wenn die interne Formungsvorrichtung 824 nicht
als eine Umrüstung
hergestellt worden ist, die Rippe 858 entfernt werden könnte.
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In
der internen Formungsvorrichtung 824 sind der untere Beinbereich 886 der
stromaufwärtigen
Rippe 857, der untere Beinbereich 888 der stromabwärtigen Rippe 858 und
der Nasenbereich 866 des Körpers in der gleichen Ebene
in einer dreieckigen Konfiguration angeordnet. (40)
Wenn insbesondere eine Linie gezogen wird von einem der Enden des
unteren Beinbereiches 886 der stromaufwärtigen Rippe 857 zu
dem Scheitelpunkt des Nasenbereiches 866, läuft sie
durch das entsprechende Ende des unteren Beinbereiches 888 der
stromabwärtigen
Rippe 885. Wenn eine Linie gezogen ist von dem anderen
Ende des unteren Beinbereiches 886 der stromaufwärtige Rippe 857 zu
dem Scheitelpunkt des Nasenbereiches 866, läuft sie
durch das andere Ende des unteren Beinbereiches 888 der
stromabwärtigen
Rippe 858. Wenn ebenfalls eine Linie von einem mittigen
Punkt des unteren Beinbereiches 886 zu dem Scheitelpunkt
des Nasenbereiches 866 gezogen wird, läuft sie durch einen mittigen
Punkt des unteren Beinbereiches 888 der stromabwärtigen Rippe 858.
Der untere Beinbereich 890 der Rippe 859 erstreckt
sich jedoch unterhalb dieser Linie, wodurch dieser Bereich 890 einen
Vorsprung bildet, der über eine
Ebene hinausragt, die sich von dem stromaufwärtigen Rand der Oberfläche (der
untere Beinbereich 886) zu dem stromabwärtigen Rand der Oberfläche (der
Nasenbereich 866) erstreckt.
-
Wenn
das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 853 der externen
Formungsvorrichtung 822 läuft, beschränken die Oberflächen 850 bis 852 radial
das Ausgangsmaterial, um ein einwärts Drehen seiner seitlichen
Regionen zu bewirken. (38A)
Während
dieses einwärts
Drehens definieren die seitlichen Beinbereiche 865 und
die Dornbereiche 864 eine drehende äußere Begrenzung, um die die
seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden. Der untere
Beinbereich 886 der Rippe 857, der untere Beinbereich 890 der überlagernden
Rippe 859 und der Nasenbereich 866 des Körpers 856 bilden
ebenfalls eine "Halteoberfläche", die die mittigen
Regionen des Ausgangsmaterials hält,
wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht werden. (37)
Der vergrößerte Verlaufsweg der
mittigen Regionen des Ausgangsmaterials um die überlagernde Rippe 859 führt dazu,
dass weniger Ausgangsmaterial einwärts gedreht wird, um die mittige
Region des Bereiches des Streifens zu bilden. (38B) Die Dornbereiche 864 ragen über die
koplanaren Bereiche 866 der drehenden äußeren Begrenzung hinaus, um
intern den Streifen des Ausgangsmaterials zu formen, bevor er durch
den Auslass 849 der Rutsche austritt. (38C) Während dieses
Formens vor dem Auslass sind die Dornbereiche 864 der internen
Formungsvorrichtung 824 geformt, um die nicht-seitliche
Querdimension (d.h. den Hohlraum (Loft)) der Querschnittsgeometrte
des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.
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Polsterumwandlungsmaschine 900
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Wir
nehmen nun Bezug auf die 42 bis 44, wobei eine Polsterumwandlungsmaschine 900 schematisch
in den 42 und 43 gezeigt
ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials schematisch in
den 44A bis 44C gezeigt
ist.
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Die
Maschine 900 umfasst eine Umwandlungsanordnung 901 (aufweisend
eine Formungsanordnung 920 und eine Zufuhranordnung 921),
die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen
umwandelt. Die rotierenden Elemente 926 und 927 der
Zufuhranordnung 921 sind bevorzugt von dem Typ, der in
der internationalen PCT-Veröffentlichung
mit der Nummer WO 96/40493 offenbart ist, und sie weisen ineinandergreifende
Vorsprünge auf,
die zusammenwirken, um eine Reihe von Stegen zum Verbinden der überlappenden
Bereiche des Ausgangsmaterials zu bilden. (Die Erfindung, die in dieser
PCT-Veröffentlichung
offenbart ist, ist dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugewiesen.) Während die
dort rotierenden Elemente, die in dieser PCT-Veröffentlichung offenbart worden
sind, 11 Vorsprünge
aufweisen, umfassen die rotierenden Elemente 926 und 927 der
Zufuhranordnung 921 eine geringere Anzahl an Vorsprüngen, wie
beispielsweise 9 oder 10 Vorsprünge.
Ausgenommen die Formungsanordnung 920 kann die Maschine 900 ansonsten
von der gleichen Konstruktion wie die Polsterumwandlungsmaschine 100 sein.
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Die
Formungsanordnung 920 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 922,
eine interne Formungsvorrichtung 924, die bevorzugt innerhalb
einer gemeinsamen Verkleidung angeordnet sind, die durch das Gehäuse 904 der
Maschine festgelegt ist. Diese Vorrichtungen sind derart positioniert,
dass das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 922 und
um die interne Formungsvorrichtung 924 herum läuft, wenn
es sich durch die Formungsanordnung 920 bewegt. Die externe
Formungsvorrichtung 922 kann die gleiche sein, wie die externe
Formungsvorrichtung 422 (zum Beispiel eine konvergierende
Rutsche) mit einem Einlass 948, einem Auslass 949 und
Oberflächen 950 bis 952 (d.h. Wänden) dazwischen,
die einen Drehraum 953 definieren. (42 und 43)
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Die
interne Formungsvorrichtung 924 wird durch Umrüsten der
internen Formungsvorrichtung (die als "ein dreidimensionaler Formungsrahmen" bezeichnet wird)
hergestellt, wie sie in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 gezeigt
ist. (Dieses Patent ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden Erfindung.)
Die interne Formungsvorrichtung 924 umfasst einen Körper 956 und
Rippen 957, 958 und 959, die aus einem
balkenähnlichen
Material, wie beispielsweise einer Metallstange, hergestellt sind. Die
Rippen 957 bis 959 erstrecken sich im Wesentlichen
rechtwinklig abwärts
von dem Körper 956 und sie
sind im Allgemeinen U-förmig, wenn
man sie von dem stromabwärtigen
Ende betrachtet. Die interne Formungsvorrichtung 924 kann
weiterhin Befestigungsstangen 960 aufweisen, um die Vorrichtung
an dem Gehäuse 904 der
Maschine und noch spezieller an einem Hängeband 961 zu befestigen,
wobei das Hängeband 961 freitragend
an einem stromaufwärtigen
Abschnitt des Gehäuses 904 der
Maschine angeordnet ist. (45 bis 47)
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Die
interne Formungsvorrichtung vor dem Umrüsten (d.h. der Formungsrahmen,
der in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 offenbart ist), umfasst
die stromaufwärtige
Rippe 957 und die zwischengeordnete Rippe 958,
wobei sie jedoch nicht die stromabwärtige Rippe 959 aufweist.
Stattdessen ersetzt die stromabwärtige
Rippe 959 einen "Nasenbereich" des Körpers 956,
der koplanar war zu den anderen Bereichen des Körpers 956, nämlich konvergierende
Beinbereiche 965, die unten vorgestellt werden. (42)
In dieser Weise ist der Körper 956 im
Allgemeinen V-förmig,
wenn man ihn von oben betrachtet, oder noch spezieller ist er wie
ein V mit einem abgeschnittenen Scheitelpunkt im Hinblick auf die
stromabwärtige
Rippe 959 geformt. Der Körper 956 ist in einer
gemeinsamen Ebene positioniert, die in der stromabwärtigen Richtung
im Verhältnis
zu der Rutsche 922 geneigt ist. (43)
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Die
interne Formungsvorrichtung 924 weist weiterhin Dornbereiche 964 auf,
die an dem Körper 956 befestigt
sind. Noch spezieller umfasst der Körper 956 ein Paar
von konvergierenden Beinbereichen 965, an denen die Dornbereiche 964 befestigt sind.
Die stromaufwärtigen
Enden der Beinbereiche 965 sind an der stromaufwärtigen Rippe 957 befestigt und
die stromabwärtigen
Enden der Beinbereiche sind an der stromabwärtigen Rippe 959 befestigt.
Die Beinbereiche 956 können
von ungefähr
der gleichen Konstruktion wie die entsprechenden Beinbereiche der
Vorrichtung vor der Umrüstung
sein.
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In
jedem Fall sind die konvergierenden Beinbereiche 965 Dorn-Unterstützungsbereiche,
die sich durch den Drehraum 953 erstrecken. Die Dornbereiche 964 sind
an den stromabwärtigen
Enden der Unterstützungsbereiche 965 befestigt
und sie weisen ein größeres Querschnittsgebiet
als die Unterstützungsbereiche 965 auf.
Die Unterstützungsbereiche 965 positionieren
genau die Dornbereiche 964 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 922. Die
Dornbereiche 964 sind spezifischer Weise symmetrisch im
Verhältnis
zu der seitlichen Mitte des Drehraumes 953 angeordnet und
sie sind in Längsrichtung
mit dem Einlass 948 und dem Auslass 949 der Rutsche
ausgerichtet. Zusätzlich
sind die Dornbereiche 964 bevorzugt innerhalb des Drehraumes 953 positioniert,
bevorzugt angrenzend an den Auslass 949 der externen Formungsvorrichtung 922.
Zu diesem Zweck sind die Dornbereiche 964 nahe den stromabwärtigen Enden
der Beinbereiche 965 unmittelbar stromaufwärts von
der Rippe 959 positioniert.
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Die
Dornbereiche 964 sind bevorzugt die gleichen wie die Dornbereiche 464 der
Polsterumwandlungsmaschine 400. Daher weist jeder der Dornbereiche 964 einen
stromaufwärtigen
kegelförmigen
Abschnitt 981, einen zylindrisch geformten Abschnitt 982 und
einen stromabwärtigen
kegelförmigen
Abschnitt 983 auf. In der dargestellten Ausführungsform
sind die Dornbereiche 964 und die Unterstützungsbereiche 965 getrennte
Elemente und die Dornabschnitte 981 bis 983 umfassen
einen konzentrischen Kern, durch den sich die stromabwärtigen Enden
der Unterstützungsbereiche 965 erstrecken. Diese
Konstruktion gestattet den Dornbe reichen 964, gezielt entlang
der Unterstützungsbereiche 965 versqchoben
zu werden, wodurch eine Einstellung in Längsrichtung der Dornbereiche 964 im
Verhältnis
zu dem Drehraum 953 bereitgestellt wird. Es ist jedoch mit
der vorliegenden Erfindung möglich
und es wird durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen,
die Dornbereiche in einem Stück
mit den Unterstützungsbereichen
auszubilden.
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Die
stromaufwärtige
Rippe 957 umfasst ein Paar von seitlichen Beinbereichen 985,
die miteinander durch einen unteren Beinbereich 986 verbunden sind.
Die oberen Enden jedes der seitlichen Beinbereiche 985 sind
mit Hilfe einer abgerundeten Ecke mit dem stromaufwärtigen Ende
des jeweiligen Beinbereiches 965 des V-förmigen Körpers 956 verbunden. Die
zwischengeordnete Rippe 958 umfasst in ähnlicher Weise ein Paar von
seitlichen Beinbereichen 987, die miteinander durch einen
unteren Beinbereich 988 verbunden sind. Die oberen Enden
jedes der seitlichen Beinbereiche 987 sind mit ausgerichteten
Abschnitten der Beinbereiche 965 des V-förmigen Körpers 956 verbunden,
wobei diese Abschnitte zwischen seinem stromaufwärtigen Ende und seinem stromabwärtigen Ende
angeordnet sind. Die stromabwärtige
Rippe 959 umfasst ein Paar von seitlichen Beinbereichen 989,
die miteinander durch einen unteren Beinbereich 990 verbunden
sind. Die oberen Enden jedes der seitlichen Beinbereiche 989 sind
mit den stromabwärtigen
Enden der Beinbereiche 965 des V-förmigen Körpers 956 verbunden.
Die seitlichen Beinbereiche 985, 987 und 989 nehmen schrittweise
in der Höhe
ab und die unteren Beinbereiche 986, 988 und 990 nehmen
schrittweise in der Breite ab, wodurch die Rippen 957, 958 und 959 in der
stromabwärtigen
Richtung schrittweise kleiner werden.
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Die
interne Formungsvorrichtung 924 umfasst weiterhin einen
länglichen
Beinbereich 991, der eine rechteckige Streifenform ähnlich dem
unteren Beinbereich 457 der Formungsvorrichtung 423 der Polsterumwandlungsmaschine 400 aufweist.
Der Beinbereich 991 erstreckt sich von der stromaufwärtigen Rippe 957 unter
und hinter der zwischengeordneten Rippe 958 und zu der
stromabwärtigen
Rippe 959.
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Noch
spezieller ist das stromaufwärtige Ende
des Beinbereiches 991 an einem seitlichen Mittelabschnitt
des unteren Beinbereiches 986 der stromaufwärtigen Rippe 957 befestigt
(d.h. angeschweißt)
und das stromabwärtige
Ende des Beinbereiches 991 ist an dem unteren Beinbereich 990 der stromabwärtigen Rippe 959 befestigt
(d.h. angeschweißt).
(14 und 15) Die
untere Oberfläche
des länglichen
Beinbereiches 991 definiert eine Halteoberfläche, die
die mittige Region des Ausgangsmaterials hält bzw. stützt, wenn seine seitlichen
Regionen einwärts
gedreht werden in dem Drehraum 953. Noch spezieller hält der Beinbereich 991 die
mittige Region des Ausgangsmaterials in einem vorbestimmten Abstand
von der unteren Wand 951 der Rutsche, der anders ist als
der Abstand, in dem die das Ausgangsmaterial in Abwesenheit des Beinbereiches 991 durch
laufen würde.
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Die
Formungsanordnung 920 kann zusätzlich eine Querführungsvorrichtung 992 aufweisen, die
an dem Führungsboden 913 unmittelbar
stromaufwärts
von dem Einlass 948 der Rutsche 922 befestigt
ist. Die Führungsvorrichtung 992 kann
die Form eines dünnen
U-förmigen
Trägers
(oder eines dreiseitigen Reifens) aufweisen, wobei seine entfernten
Enden an dem Führungsboden 913 befestigt sind.
Obwohl es in den dargestellten Ausführungsformen nicht gezeigt
ist, kann die Querführungsvorrichtung 992 seitliche
Walzen aufweisen, wie es beispielsweise in der Querführungsstruktur
gezeigt ist, die in dem US-Patent mit der Nummer 5,658,299 angegeben
ist. (Dieses Patent ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden
Anmeldung.)
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Wenn
sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 953 der externen
Formungsvorrichtung 922 bewegt, beschränken die Oberflächen 950 bis 952 radial
das Ausgangsmaterial und die Bereiche 964 bis 965 der
internen Formungsvorrichtung 924 definieren eine drehende äußere Begrenzung,
um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht
werden. (44A) Insbesondere sind die Unterstützungsbereiche 956 koplanare
Bereiche, die in der stromabwärtigen
Richtung leicht geneigt sind. (44B)
Die Dornbereiche 964 ragen über den koplanaren Bereich
in sowohl der seitlichen und der nicht-seitlichen Querrichtung hinaus.
Auf diese Weise formen die Dornbereiche 964 intern die Streifen
des Ausgangsmaterials, bevor er durch den Auslass 949 der
Rutsche austritt. (44C) Während dieses Formens vor dem
Austreten spielen die stromaufwärtigen
Dornabschnitte 981 die dominante Rolle und die Dornbereiche 964 der
internen Formungsvorrichtung 924 sind geformt, um die seitliche Dimension
und die nicht-seitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie
des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.
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Abschlussbemerkungen
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Dem
gemäß stellt
die vorliegende Erfindung die Polsterumwandlungsmaschine 100, 200, 300 oder 600 bereit,
wobei die interne Formungsvorrichtung 124, 224, 324 oder 624 zumindest
einen wechselwirkenden Bereich 164, 264, 364 oder 664 aufweist,
der stromabwärts
von dem Auslass 149, 249, 349 oder 649 der
Rutsche positioniert ist und der ebenfalls positioniert ist, um
intern mit den seitlichen Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials wechselzuwirken,
um intern die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials
neu zu formen bzw. umzuformen. Das in Verbindung stehende Verfahren
umfasst den Schritt des internen Wechselwirkens mit den seitlichen
Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials, um intern die Querschnittsgeometrie
des Streifens des Ausgangsmaterials stromabwärts von dem Auslass 149, 249, 349 oder 649 neu
zu formen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls die Polsterumwandlungsmaschine 200, 300, 400, 500 oder 900 bereit,
wobei die interne Formungsvorrichtung 224, 324, 424, 524 oder 924 ein
Paar von Dornbereichen 264, 364, 464, 564 oder 964 aufweist,
die symmetrisch im Verhältnis
zu dem Drehraum 253, 353, 453, 553 oder 953 angeordnet
sind und wobei die Dornbereiche an zumindest einem Unterstützungsbereich 265, 365, 465, 565 oder 965 angeordnet
sind und eine größere Querschnittsfläche als
der Unterstützungsbereich
(die Unterstützungsbereiche) 265, 365, 465, 565 oder 965 aufweisen.
Das in Verbindung stehende Verfahren um fasst den Schritt des Laufens
des Ausgangsmaterials M durch die externe Formungsvorrichtung 222, 322, 422, 522 oder 922 und
um das Paar der Dornbereiche 264, 364, 464, 564 oder 964 herum,
die seitlich symmetrisch im Verhältnis
zu der externen Formungsvorrichtung 222, 322, 422, 522 oder 922 angeordnet
sind.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zusätzlich die
Polsterumwandlungsmaschine 300 bereit, wobei die interne
Formungsvorrichtung 324 zumindest einen wechselwirkenden
Bereich 364 aufweist, der mit dem Streifen des Ausgangsmaterials
wechselwirkt, um auf seine Querschnittsgeometrie einzuwirken, und
die einen Unterstützungsbereich 365 aufweist, an
dem die wechselwirkenden Bereiche 364 befestigt sind, und
wobei der Unterstützungsbereich 365 an dem
Gehäuse 304 der
Maschine stromabwärts
von dem Auslass 349 der externen Formungsvorrichtung 322 befestigt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Polsterumwandlungsmaschinen 400, 500 oder 800 bereit,
wobei die interne Formungsvorrichtung 424, 524, 824 oder 924 Bereiche 464 bis 465, 564 bis 565, 864 bis 865 oder 964 bis 965 aufweist,
die eine drehende äußere Begrenzung
definieren, um die die seitlichen Regionen des lagenförmigen Ausgangsmaterials
einwärts
gedreht werden, und wobei die drehende äußere Begrenzung koplanare Bereiche 465, 565, 865 oder 965 aufweist
und zumindest einen Dornbereich 464, 564, 864 oder 964,
der über
die koplanaren Bereiche 465, 564, 865 oder 965 hinausragt.
Das in Verbindung stehende Verfahren umfasst den Schritt des Drehens
der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials um die drehende äußere Begrenzung
umfassend die koplanaren Bereiche 465, 565, 865 oder 965 und
den zumindest einen Dornbereich 464, 564, 864 oder 964,
der über
die koplanaren Bereiche 465, 565, 865 oder 965 hinausragt.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst weiterhin die Polsterumwandlungsmaschine 600 oder 700,
wobei die interne Formungsvorrichtung 624 oder 724 zumindest
einen Bereich 657 oder 757 aufweist, der eine
Halteoberfläche
definiert, die eine mittige Regionen des Ausgangsmaterials hält, wenn
es sich durch den Drehraum 653 oder 753 bewegt,
und die weiterhin einen Dornbereich 664 oder 764 aufweist,
der an dem stromabwärtigen
Ende des Haltebereiches 657 oder 757 befestigt
ist, und der einen Abschnitt 685 oder 785 aufweist,
der seitlich auswärts
von dem stromabwärtigen
Ende des Bereiches 657 oder 757 hervorragt. Das
in Verbindung stehende Verfahren umfasst den Schritt des Laufens
des Ausgangsmaterials um den Dornbereich 664 oder 764 herum.
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Die
vorliegende Erfindung stellt noch weiter die Polsterumwandlungsmaschine 700 oder 800 bereit,
wobei die interne Formungsvorrichtung 724 oder 824 Bereiche 757, 785, 786 oder 866, 886, 890 aufweist,
die eine Halteoberfläche
definieren, die mittige Regionen des Ausgangsmaterials halten bzw.
stützen,
wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht werden in dem Drehraum 753 oder 853,
und wobei die Halteoberfläche
zumindest einen Vorsprung 786 oder 890 aufweist,
der rechtwinklig über eine
Ebene hinausragt, die sich von der stromabwärtigen Kante der Halteoberfläche zu der
stromaufwärtigen
Kante der Halteoberfläche
erstreckt. Das in Verbindung stehende Verfahren umfasst den Schritt
des Haltens der mittigen Region des Ausgangsmaterials, wenn es sich
durch den Drehraum 653 oder 753 mit den Bereichen 757, 785, 786 oder 866, 886, 890 bewegt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt noch weiter die Polsterumwandlungsmaschine 800 bereit,
wobei die interne Formungsvorrichtung 824 ein Paar von Beinbereichen 865 beinhaltet
und einen Nasenbereich 866, die die stromabwärtigen Enden
der Beinbereiche 865 verbinden. Die Beinbereiche 865 erstrecken
sich in Längsrichtung
durch den Drehraum 853 und konvergieren lateral aufeinander
zu. Der Nasenbereich weist einen linearen Querabschnitt auf, der
mittig im Verhältnis
zu dem Drehraum angeordnet ist und sich in der seitlichen Querrichtung
erstreckt.
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Obwohl
die Erfindung im Hinblick auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass äquivalente Änderungen
und Modifikationen anderen Fachleuten beim Lesen und Verstehen dieser Beschreibung
in den Sinn kommen werden. Die vorliegende Erfindung umfasst all
diese äquivalenten Änderungen
und Modifikationen und ist nur durch den Rahmen der folgenden Ansprüche begrenzt.