EP3856508A1 - Antriebsmechanismus für einen verpackungsmaterial-strangwickler, verpackungsmaterial-strangwickler, gewickeltes verpackungsmaterial-polster und verfahren zum herstellen desselben - Google Patents

Antriebsmechanismus für einen verpackungsmaterial-strangwickler, verpackungsmaterial-strangwickler, gewickeltes verpackungsmaterial-polster und verfahren zum herstellen desselben

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Publication number
EP3856508A1
EP3856508A1 EP19782908.8A EP19782908A EP3856508A1 EP 3856508 A1 EP3856508 A1 EP 3856508A1 EP 19782908 A EP19782908 A EP 19782908A EP 3856508 A1 EP3856508 A1 EP 3856508A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging material
cushion
flywheel
strand
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19782908.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bastian Schalk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Original Assignee
Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH filed Critical Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Publication of EP3856508A1 publication Critical patent/EP3856508A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B31D5/00—Multiple-step processes for making three-dimensional articles ; Making three-dimensional articles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31D2205/0082—General layout of the machinery or relative arrangement of its subunits

Definitions

  • the invention relates to a drive mechanism for a packaging material strand winder for forming a wound packaging material cushion, such as a cushioning screw. Furthermore, the invention relates to a packaging material strand winder for forming a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw, and a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw, as such. Finally, the invention relates to a method for producing a wrapped packaging material cushion, such as a cushion screw.
  • packaging cushions in particular from paper, preferably recycled paper
  • different manufacturing systems are known.
  • a web-shaped packaging starting material is provided with a so-called leporello stack and is pulled off of it, in order to then fold the two edge regions over one another towards the center of the packaging material web.
  • the edge area folded over one another is fastened by a plastic embossing deformation in the middle area of the packaging material web, whereby a tubular packaging material strand or cushioning strand is formed.
  • the sheet-like packaging starting material is realized by a packaging material roll.
  • the upholstery strand made of packaging material is realized in this type of machine by pulling the packaging material web off the inside of the packaging material roll.
  • This upholstery strand differs from the aforementioned in that it extends spirally in the strand direction.
  • the spiral-shaped packaging material strand usually has no central embossing deformation.
  • the packaging material strand can be converted into a wound packaging material disc by means of its own drive and a control assigned to the drive.
  • an upholstery ejection mechanism is provided, which strips the finished upholstery product from the winding mechanism.
  • the packaging material forming machines which already require a large amount of space, become even more extensive if they are provided with a known winding device.
  • the known winding devices are individualized to the respective upstream forming machine, which means that flexible use of winding devices is not easy to implement.
  • a drive mechanism for a packaging material strand winder for forming a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw, which can work in particular without any drive auxiliary energy, in order to reduce the winding resistance forces, the pulling off of the packaging material strand and possibly further frictional forces, etc. to overcome.
  • the drive mechanism according to the invention does not comprise an electric, pneumatic or hydraulic drive, but instead uses in particular exclusively an energy store for storing and delivering kinetic energy, in particular rotational energy, which is preferably carried out manually by an operator Hand power was supplied.
  • the drive mechanism comprises at least one winding core, around which the strand of packaging material can be wound in such a way that the wrapped packaging material cushion can be removed from the winding core.
  • the winding core is, in particular, of the generic type not part of the wound cushion to be manufactured, but rather a gripper rigidly coupled to the drive device, which remains on the drive mechanism and / or can be designed, for example, as a pair of tines, three-prong treble or the like.
  • the winding core is preferably arranged offset by two at a distance from one another and possibly from an axis of rotation of a rotary flywheel mass.
  • the winding core is coupled in a rotationally fixed manner to the rotary flywheel mass.
  • the winding core is preferably rigidly connected to the rotating flywheel mass, alternatively a gear can be arranged between the winding core and the rotating flywheel mass.
  • the gear unit can be designed as a reduction gear unit or transmission gear unit in order to be able to adapt the wind speed of the winding core to the rotational movement of the rotating flywheel mass, which is communicated in particular manually.
  • the drive mechanism according to the invention comprises this rotary flywheel mass, which is freely rotating, for example by means of correspondingly smooth-running roller bearings, and to which the winding core is fixedly attached and which is designed such that, when a manual swing is actuated, at least one complete winding of the packaging material strand around the winding core, preferably one and a half, two, two and a half, three or four windings.
  • the rotating flywheel mass in particular the flywheel, has an inertia, with a rotating movement of the rotating flywheel mass being stored with as little friction loss as possible and being able to be released if necessary. The more massive the flywheel, the greater the moment of inertia that is provided as drive energy for the packaging material strand winder.
  • the flywheel mass or its moment of inertia can be structurally adjusted or set such that a manual force, an operating force applied by an operator to the flywheel mass is sufficient to store the necessary rotational energy in the flywheel mass.
  • a hand force of greater than 5 kg, 10 kg, 15 kg, 20 kg, only 20 kg, 30 kg or 35 kg should be sufficient to give the rotating flywheel sufficient rotational energy so that at least one winding, preferably 2, 3, 4 complete Windings can be formed around the winding core.
  • the manual drive mechanism according to the invention has little tendency to form jams, so that delay times due to jam removal or repair / maintenance hardly occur.
  • the manual drive mechanism makes it possible to flexibly connect and integrate the packaging material strand winder equipped with the manual drive mechanism to packaging material conversion devices without having to change the structure of the packaging material conversion device.
  • the applicant offers examples of a packaging material conversion device on the market via the product names “Speedman” and “PaperJet”, which are to be incorporated here with reference to the documents.
  • the packaging material strand winder with a drive mechanism is preferably arranged at a short distance of less than 1 or 2 m from the output opening of the respective packaging material conversion device.
  • the packaging material is made in particular from recycled paper.
  • Recycled paper is, in particular, paper materials with a low proportion (less than 50%) of paper fiber containing fresh fibers. In particular, paper materials containing 70% to 100% waste paper are preferred.
  • the recycled paper in the sense of this invention should be paper material which can have a tensile strength index along the machine direction, in particular a tensile strength of at most 90 Nm / g, preferably a tensile strength of 15 Nm / g, in particular from 30 Nm / g, to 60 Nm / g and preferably have a tensile strength index transverse to the machine direction of at most 60 Nm / g, preferably a tensile strength of 5 Nm / g to 40 Nm / g.
  • a standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called burst resistance.
  • a material in this sense is recycled paper with a burst index of at most 3.0 kPa * m A 2 / g, in particular of at most 2.8 kPa / g, preferably with a burst index of 0.8 kPa * m A 2 / g to 2 , 5 kPa * m A 2 / g, in particular from 1.3 kPa / g to 2.2 kPa / g.
  • the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g / m A 2 to max. 140 g / m A 2.
  • the starting packaging material can be in the form of a roll of material web or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
  • the rotary flywheel is designed such that only the manual force of an operator communicated to the rotary flywheel mass and the kinetic rotation transmitted to the rotary flywheel mass by manual actuation. Energy the winding work is used to form the wrapped packaging material cushion. In particular, only the rotational energy of the flywheel is used to manage the unwinding of the original packaging material, in which the packaging material strand is formed in particular, and the winding up to form the packaging material screw, i.e. the deformation of the strand into the winding screw.
  • a mass moment of inertia of more than 30 kg / cm 2 preferably of more than 10 kg / cm 2 , 15 kg / cm 2 , 20 kg / cm 2 , 30 kg / cm 2 is for the rotating flywheel mass , 40 kg / cm 2 , 45 kg / cm 2 , 50 kg / cm 2 or 55 kg / cm 2 and preferably less than 500 kg / cm 2 , 400 kg / cm 2 , 300 kg / cm 2 , 250 kg / cm 2 , or 200 kg / cm 2 .
  • the moment of inertia is preferably between, in particular, a rotary flywheel designed as a flywheel, which has an outer diameter of less than 100 cm, 80 cm, 70 cm, 60 cm, 50 cm and / or more than 10 cm, 15 cm or 20 cm.
  • the rotational energy stored in a flywheel depends on its moment of inertia. The following applies:
  • the total friction energy E R is composed, for example, as follows:
  • E R total E Rl (eye of the needle, paper) + E R2 (paper, paper) + E R3 (storage)
  • ER I is the friction work when guiding the packaging material strand to the winder
  • ER 2 is the friction work when pulling out the original packaging material from, for example, a packaging material roll
  • E R3 is the internal friction of the bearing to support the flywheel.
  • the rotary flywheel is designed such that a rotational energy to be imparted to the rotary flywheel mass is greater than 0.1 J [Joule], 0.15 J, 0.18 J, 0.20 J, 0.22 J or 0.24 J and / or less than 10.0 J, 8.0 J, 5.0 J, 4.0 J, 3.8 J, 3.5 J or 3.3 J, by at least one complete winding of the packaging material strand to provide the winding core and / or the rotating flywheel mass to a speed of at least 0.5 s 1 , 0.6 s 1 , 0.7 s 1 , 0.8 s 1 , 0.9 s 1 or 1, 0 s 1 and / or to a speed of less than 10.0 s 1 , 5.0 s 1 , 4.0 s 1 , 3.0 s 1 , 2.5 s 1 , 2.0 s 1 or 1, Accelerate 8 s 1 .
  • the operator should introduce at least 0.28 J [Joule] of rotational energy into the drive mechanism, ie the flywheel, in order to wind a paper screw with at least 3 turns.
  • the flywheel should preferably be accelerated with a circular bead on the outer diameter of the flywheel to a speed n 0 of 1.14 s 1 to 1.36 s 1 .
  • the rotating flywheel mass can have a flywheel or flywheel shape, the axis of symmetry of which coincides with a pivot axis of the rotating flywheel mass.
  • the axis of symmetry can also be offset from the axis of rotation in order to simplify the threading of the packaging material strand on the winder.
  • the circumference of the flywheel can be designed with a particularly circumferential handle, in particular with an axial dimension of at least 1 cm and / or at most 10 cm, which is preferably designed as a full-material annular bead that extends at least partially around the circumference or as a particularly open edge flange and / or as opposed to that Rest of the flywheel body is reinforced, in particular with the largest axial dimension.
  • the drive mechanism preferably has a mounted rotary wheel (disk, round plate or spoke-like wheel) with at least two substantially parallel winding tines, which are arranged essentially perpendicular to the rotary wheel and between which a front end of a strip of packaging material is received. If a front end of the preferably tubular packaging material strip is located between the winding prongs of the packaging material screw converting device, the rotary wheel can be rotated manually by an operator in order to wind a packaging material screw.
  • the packaging material screw is produced, for example, at a rotation rate which is dependent on the frequency of rotation of the operating personnel. The rotation rate preferably determines the size or the diameter of the wound packaging material screw.
  • the winding is in particular also ended manually, preferably by manually separating the strip of packaging material.
  • the rotary wheel (disc, round blank, wheel) has, for example, a diameter of preferably 100 mm to 2000 mm, in particular 400 mm to 800 mm.
  • the rotary wheel does not have to be round, but can also be oval, polygonal or the like.
  • the rotary wheel forms a (first) lateral guide for defined guidance / holding of a first side of the wound packaging material screw, which rotates according to the rotary movement and is arranged perpendicular to the winding axis.
  • a second lateral guide can optionally be provided to stabilize the packaging material screw, in particular a second side of the packaging material screw.
  • the second side guide serves preferably to keep the packaging material screw in a "winding track" and prevent sideways drifting of at least one layer of packaging material.
  • the second lateral guide is a stabilizer (rod, strut or the like) perpendicular to the winding axis, which is arranged on the winding tines and / or essentially parallel to the described (first) lateral guide.
  • the packaging material screw is wound between the first and the proposed second lateral guide.
  • the at least one second lateral guide is folded away in the direction of the winding axis towards the winding tines by taking down the completely wound packaging material screw.
  • the second lateral guide is opened again or set up in such a way that it lies essentially parallel to the first lateral guide.
  • the flywheel or the flywheel preferably has a grip bead on its outer edge for manually driving the flywheel.
  • the grip bead can be designed symmetrically or asymmetrically to the rotary wheel plane.
  • the grip bead preferably has the same material as the flywheel.
  • the grip bead can also be made of a different material than the flywheel and / or the rest of the packaging material screw conversion device.
  • the winder can additionally or alternatively have a turning crank or another aid for rotating or actuating the flywheel and the winding tines.
  • the winding core is formed from at least two winding pins arranged at a distance from one another and eccentric to a particularly fixed axis of rotation of the rotating flywheel mass, which in particular preferably extends orthogonally in the form of a rod away from a disc brake base area of the rotating flywheel mass and / or each have a free stripping end, via which the wrapped packaging material cushion can be removed, in particular the respective stripping end in a stripping position aligned with the longitudinal extent of the respective winding pin, in which the wrapped packaging material cushion can be removed, into a for the longitudinal extension of the each winding pin has angled guide position of the guide arm that can be moved, in which the guide arm laterally holds the wound packaging material cushion on the winding core, the guide arm exerting on the respective stripping end of the winding pin he a lockable Swivel joint is coupled, wherein in particular the respective guide arm is arranged in its guide position parallel to a lateral guide surface of the rotary flywheel.
  • the at least two winding tines preferably have a length of 40 mm to 800 mm, in particular 60 mm to 200 mm. They are preferably made in one piece and preferably consist of a material with a yield strength of at least 40 MPa to approximately 1600 MPa.
  • the surface quality of the winding tines is preferably dependent on the manufacturing process and averages between 0.1 pm and 25 pm.
  • the winding tines preferably have a constant diameter of 10-30 mm, preferably 20 mm, over the length of the winding tines.
  • the winding tines can be conical and preferably have a diameter of at least 5 mm and at most 40 mm.
  • the winding tines are arranged at a distance of at least about 10 mm, preferably 100 mm to 600 mm from one another.
  • the winding tines can be arranged at any position on the flywheel and at any distance from one another. There is also an expansion option for more than two winding tines.
  • the invention further relates to a packaging material strand winder for forming a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw.
  • the packaging material strand winder comprises a receptacle for a packaging material supply, a pre-forming station which converts the packaging material withdrawn from the packaging material supply into a packaging material strand, and a drive mechanism described above and designed in accordance with the invention, which is also designed, in particular, to impart such a large pulling force to the packaging material, that packaging material is withdrawn from the packaging material supply and, if necessary, the packaging material is converted into a packaging material strand.
  • a packaging material strand winder can be provided to form a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw.
  • the packaging material strand winder has a receptacle for a packaging material roll, from the inside of which is to be pulled off to form a spiral tubular packaging material strand; at least one winding core around which the packaging material strand can be wound in such a way that the wrapped packaging material cushion is removable from the winding core, and a manually confirmable drive mechanism to which the winding core is firmly attached and which wraps the packaging material strand around the winding core to form the wrapped packaging material cushion.
  • winder or winder Preferably the winder or winder
  • Packaging material strand winder have a fixing device.
  • the fixing device can be a sewing prong, which pulls a piece of packaging material strip through the formed packaging material screw at the end of the packaging material screw in order to fix the screw in itself with a sewing tape or sewing thread.
  • the use of adhesive tape for attaching the end of the packaging material screw can be omitted.
  • the preforming station has a forming throat, which in particular forces the wrapping material into a tubular wrapping material strand when the wrapping material is pulled by the drive mechanism through the constriction (eye of the needle), the constriction in particular having a clear cross section in the form of a Circle, an elongated hole, a keyhole, a pear, a polygon, an ellipse or the like.
  • the receptacle with a reservoir of at least one further packaging material is a supply, preferably several
  • Packaging material inventories connected, in particular the reservoir in the case of a used packaging material in the receptacle or in the case of falling below a predetermined amount of packaging material in the receptacle automatically in favor of a receptacle occupied with packaging material, in particular the reservoir as a receptacle with at least 2 receptacles is designed to occupy a supply of packaging material, and or in which the receptacle is arranged below the drive mechanism, in particular with respect to the axis of rotation of the rotary flywheel, in a position between 5:00 and 7:00 a.m. the axis of rotation of the rotary flywheel in a position between 2:00 a.m. and 4:00 a.m. or above the drive mechanism, in particular with respect to the axis of rotation of the rotary flywheel in a position between 11:00 a.m. and 1:00 a.m.
  • a fanfold stack can be provided on a pallet and / or packaging material rolls on an extended receiving storage space.
  • the orientation of the paper tube to the winder can be a special one Have meaning.
  • the packaging material screw device is preferably arranged near the outlet opening of the packaging material conversion device (eg SpeedMan Classic).
  • the at least two parallel winding tines are particularly attached to a front of a turntable (rotary wheel).
  • a winding shaft is arranged on the back of the turntable. It can be turned to the right as well as to the left. For axial fixation, the winding shaft is mounted in particular on roller bearings.
  • the paper is preferably pulled out of the packaging material roll, which is stored at an angle of approximately 90 ° to the winding axis of the packaging material screw conversion device, in particular in the receptacle. In a first execution, the packaging material screw device is preferably arranged near the outlet opening of the packaging material conversion device (eg SpeedMan Classic).
  • the at least two parallel winding tines are particularly attached to a
  • Packing material roll can be arranged below the winding tines on a common carrier or support frame which is mobile. So the combination of
  • Packaging material Device with the packaging material
  • Packaging material screw conversion device can be flexibly pushed to each packing station.
  • the packaging material device preferably has a holding device which prevents the packaging material from sliding downward from the roll due to gravity.
  • Packaging material roll also above the winding tines, e.g. be attached to a carrier at the packaging workplace.
  • These options enable a very space-saving winding of packaging material screws in the vertical orientation.
  • the supply of packaging material can also be provided on the right or left side of the packaging material screw converting device in a horizontal alignment.
  • Packaging material device can be positioned, for example, on a mobile frame.
  • the packaging material screw converting device can be fastened to the packaging material device by means of a carrier, which is positioned on a mobile frame. Alternatively, you can use the
  • Packaging material device can also be integrated at a packaging work station.
  • the flywheel is assigned a brake, which is designed to brake the flywheel to a predetermined operating state, in particular a motion sensor, such as a rotary encoder, is provided which interacts with, for example, control electronics such that after reaching a certain size, in particular diameter, of the wrapped packaging cushion, the brake is activated, so that in particular the flywheel is braked.
  • a motion sensor such as a rotary encoder
  • the motion sensor can be used as an alternative or in addition, in particular like a camera is designed, an intervention of objects other than the packaging material strand, such as the extremity of an operator, causes the flywheel to be braked by the brake.
  • the invention relates to a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw, made from a packaging paper strand, in particular wound by a packaging material strand winder designed according to the invention, which is formed by a paper spiral tube unwound from the inside of a paper web roll.
  • the wrapped packaging material cushion preferably has a disk shape with a disk thickness of less than 40 cm, 35 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm or 15 cm.
  • a spiral edge can extend in a particularly straight line from a peripheral edge of the disks to the opposite peripheral edge.
  • the packaging material cushion which is wound according to the invention consists of a packaging paper strand without an embossing, in particular gear embossing, which is arranged in particular centrally along the longitudinal extension of the packaging paper strand.
  • the packaging material strand is free from an embossing deformation which extends in particular in the longitudinal direction of the strand direction of the preformed packaging material strand. Such a strand of packaging material is formed when one
  • Packaging material forming device is used, which is described for example in DE 20 2012 009 025.
  • the packaging material cushion according to the invention has a strand of packaging material which has a tubular spiral shape, in which the spiral shape in particular is formed in that the packaging material is pulled off an inside of a core-free roll of packaging material web.
  • the packaging material web preferably consists of a recycling material, in particular paper recycling material.
  • the packaging material cushion preferably has a winding density (number of windings / average radius of the cushion) of greater than 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 or 0.7, in particular in a range of 0.5 to 2.0, preferably 0.7 to 1.8, 0.9 to 1.7, in particular 1.1 to 1.5.
  • a cushion screw with a diameter of 200 to is created 400 mm, in particular 280 to 360 mm.
  • the range of different diameters results from the friction during the winding process. If the friction is increased, the upholstery screw can be wound tighter, which results in a smaller diameter. With low friction, the upholstery screw is wound more loosely. A larger diameter is created.
  • the number of windings per diameter (or radius) is almost constant due to the gradual release of the kinetic energy by the rotating mass. This results in a winding density of 1.1 to 1.5, ie 1.1 to 1.5 windings are wound per radius centimeter. In this winding process there is one
  • Winding density 20 W i cklungen _ ⁇ 1.
  • the packaging material cushion has a greater, in particular 1.5 times or twice as large, axial deformation resistance than (as) radial deformation resistance.
  • a deformation ratio of a packaging material cushion from axial deformation to radial deformation can be less than 0.6 or 0.5, in particular between 0.3 and 0.5, if that
  • Packaging material cushion is loaded by a predetermined load of, for example, 15 to 45 times the weight of the packaging material cushion.
  • an axial deformation ratio of the packaging material cushion from an axial width without axial load to an axial width with an axial load of 15 to 45 times the weight of the packaging material cushion can be greater than 0.95 or 0.96, in particular between 0.96 or 0.97 and 1.00.
  • FIG. 18 a table of values is given in which a cushion screw is formed by means of a spiral, tubular packaging material strand, which is formed, for example, according to the teaching in DE 20 2012 009 025.
  • This cushioning screw is designated in FIG. 18 with the SpeedMan 70 roller.
  • the deformation behavior of six packing pads (SpeedMan 70 roll), each for an axial or radial load, is shown in two separate lines.
  • the corresponding deformation / stamping device is exemplified in DE 10 2012 018867 or DE 10 2012 018941.
  • This cushioning screw is labeled Papeijet 90XS in FIG.
  • the comparison should be made using snails that are essentially the same diameter. Due to the significantly denser winding density for the SpeedMan according to the invention, a higher weight can be achieved. It can be clearly seen that the SpeedMan's deformation in the axial direction is significantly less than that of the Papeijet. Quite unexpectedly, the SpeedMan has a significantly lower radial dimensional stability compared to the Papeijet. The SpeedMan is advantageous due to the softness in the axial direction and the strength in the axial direction.
  • the same base paper material was used for both cushion screws.
  • the load weight was 5580 g, with a load time of 30 seconds.
  • the deformation ratio between axial and radial load is greater with the SpeedMan upholstery screw than with a Paper Jet upholstery screw.
  • the SpeedMan upholstery screw deforms only 1% or less when subjected to an axial load, whereas it deforms by 57% when subjected to a radial load. I.e.
  • the SpeedMan upholstery screw is dimensionally stable in the axial direction and has increased deformation capacity in the radial direction.
  • the invention relates to a method for producing a wrapped packaging material cushion, such as a cushioning screw, in which a
  • the packaging material strand is subtracted from a packaging material supply.
  • the packaging material strand is around a winding core to form the
  • Figure l is a perspective view of a packaging material strand winder according to the invention with a drive mechanism according to the invention
  • Figure 2 is a perspective view of the packaging material strand winder according to
  • Figure l wherein a packaging material strand is pulled out of a packaging material supply roll to thread it into the drive mechanism according to the invention
  • Figure 3 is a perspective schematic view in which an operator
  • Figure 4 is a side view of a winding arrangement according to the invention consisting of a drive mechanism according to the invention and a packaging material forming device with which a spiral-shaped strand of packaging material from the inside of a
  • Packaging material roll is pulled off
  • FIG. 5 shows a further side view of a further winding arrangement according to the invention, which differs in that a packaging material strand discharge direction from the
  • Packaging material forming machine coincides with an axis of rotation of the flywheel
  • FIG. 6 shows a further perspective view of a further embodiment of a packaging material strand winder according to the invention.
  • FIG. 7 shows a perspective view of a further embodiment of a packaging material strand winder according to the invention with a supply of packaging material rolls;
  • FIG. 8 is a perspective view of a drive mechanism according to the invention, which is designed as a flywheel;
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of the flywheel according to the invention in a first embodiment;
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of the flywheel according to the invention in a further embodiment
  • Figure 11 is a schematic side view of an experimental setup for measuring the
  • Figure 12 is a schematic side view of the experimental setup according to Figure 11, the
  • Packaging material cushion is positioned in a horizontal orientation to measure its degree of deformation in the axial direction;
  • Figure 13 is a schematic side view of the experimental setup according to Figure 11, the
  • Packaging material cushion is positioned in a vertical orientation to measure its degree of deformation in the radial direction;
  • Figure 14 is a perspective schematic view of an inventive
  • Packing material cushion that has at least three windings
  • Figure 15 is a schematic plan view of an inventive
  • Figure 16 is a perspective, schematic view of an inventive
  • FIG. 17 shows a top view of the packaging material cushion according to the invention
  • Figure 18 is an away table on experiments that with the experimental setup according to the
  • Figures 11-13 was made and indicates the deformation ratio with axial and straight loading.
  • the packaging material strand winder according to the invention is provided with the reference number 1 in the first versions.
  • the packaging material strand winder 1 has a receptacle 3 for receiving a packaging material roll 7.
  • This packaging material receptacle 3 has a truncated cone-shaped outlet 5, which defines a delivery opening at which a tubular and spiral packaging material strand 8 can be pulled out as packaging material that can be individually processed on the one hand or can be pulled out according to the invention as an intermediate product for a subsequent winding.
  • the packaging material strand 8 has a spiral tubular shape, which is created by pulling it off from the inside of the packaging material roll 7, as is described, for example, in DE 20 2012 009 025, which is to be considered incorporated to describe this object and in particular the packaging material forming device with reference.
  • the receiving shell 3 is fastened to a movable stand 11 which has a chassis 13 which is formed in a cross shape, on the ends of the cross leg of which freely rotatable wheels are arranged.
  • the carrier 11 has a support column 15 to which the receiving shell 3 is fastened and on the top of which the drive mechanism (21) according to the invention is formed.
  • the drive mechanism according to the invention is designed as a flywheel 21, which is freely rotatably supported by roller bearings at the upper end of the column 15.
  • a circumferential guide such as a passage narrowing point 27, is provided between the discharge opening 23 of the packaging material forming device and the flywheel 25, which acts in particular as a bottleneck.
  • the passage throat 27 leads the strand of packaging material to the drive mechanism according to the invention in the form of the flywheel 21.
  • the flywheel 21 is designed as a disk 25 and has a contact surface 31, from which two winding tines 33, 35 protrude vertically.
  • the pair of winding tines forms the winding core around which the packaging material strand 8 is to be wound.
  • the pair of winding tines is fixed on the flywheel. It is clear that a step-up or step-down gear can be arranged between the winding core and the flywheel 21 in order to provide a desired angular velocity of the flywheel 21.
  • a foldable finger 37 is provided on one or both tines 33 in order to hold the wound upholstery screw 53 (not shown in more detail in the figure) on the tines when the latter is bent vertically.
  • the cushion screw 53 is also intended to be held by the contact surface 31, a spring-loaded finger 37 being intended to press the cushion screw 53 against the contact surface 31.
  • the finger 37 can be spring-biased in such a way that it can always independently reach the position perpendicular or parallel to the flywheel 21.
  • the flywheel 21 has a wide actuation bead which can be up to 5 cm in size in order to be easily gripped by an operator.
  • the operator pulls the spiral-shaped packaging material strand 8 out of the opening 23 and leads it through the constriction 27 to the two prongs 33, 35, as can be seen in FIG.
  • the flywheel 21 is not yet to be actuated.
  • the packaging material strand 8 is manually (m) threaded between the two prongs 33, 35.
  • the operator then actuates the flywheel 21, the direction of rotation being freely selectable.
  • the flywheel 21 is set into a rotary movement. Due to the moment of inertia of the flywheel mass of the flywheel 21 and the interlocking of the prongs 33, 35 in the packaging material strand 8, the latter is gradually wound up into a cushioning screw, which is indicated schematically in FIG.
  • FIG. 4 shows a different orientation of the packaging material forming device with regard to the flywheel 21.
  • the exit axis of the opening 23 is offset in its extension to the axis of rotation, which facilitates threading and initial winding.
  • the delivery direction of the packaging material forming device is preferably set such that it hits one of the prongs 35, 33.
  • orientation of the packaging material forming device can also be oriented such that the output axis crosses the axis of rotation S of the flywheel 21.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a packaging material strand winder according to the invention, in which the receptacle 3 is simply formed by a table to which the column 15 of the carrier is fastened.
  • the embodiment according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 1 in that an especially rotatably mounted plate is provided on the chassis 13 for receiving a plurality of packaging material rolls 7 in order to be able to directly access the next one when one packaging material roll 7 is used.
  • a flywheel 21 according to the invention is shown in detail in FIG. 8, wherein it can be seen that the two tines 33, 35 are mutually parallel and perpendicular to a contact surface 31 the flywheel 25 are arranged.
  • the two tines 33, 35 extend around the radius of the flywheel 21.
  • the shape of the flywheel 21 is, for example, in the form of a disk 25 with a flanged circumference in order to achieve simple gripping and swinging of the flywheel 21.
  • the flywheel 21 can be formed by a bead which can either be formed by a solid material to increase the inertial mass or can be hollow.
  • FIG. 11 In order to check the upholstery properties of the screw cushion according to the invention, an experimental arrangement shown in FIG. 11 is explained, in which a cushion screw 53 is arranged between a pressure plate 51 and an in particular stationary counter pressure plate 55. A threaded rod 57 extends through the counterpressure plate toward the pressure plate, the pressure plate being connected to a lower pressure plate 61 via a measuring device 63.
  • a measuring device measures the deformation of the cushion screw 53 either in the axial direction, as shown in FIG. 12, or in the radial direction.
  • FIGS. 14 to 17 Different cushion augers 53 are shown schematically in FIGS. 14 to 17.
  • An essentially basic cushion screw is shown in FIG. 15, which has exactly three windings.
  • This small cushioning screw 53 serves to cushion small volumes.
  • the further cushioning screws according to FIGS. 14, 16 and 17 are wider cushioning screws 53 with significantly more windings.
  • the particularly high strength of the cushion screw 53 in the axial direction is achieved due to the high winding density, which is achieved because the packaging material output strand is provided in a spiral shape without embossing.
  • the spiral shape of the tube was shown to be advantageous when winding, because the sloping web edge, which can be seen on the outer end face of the cushion, catches.
  • the spiral tube shape allows the spiral turns to move in the radial direction when loaded.

Landscapes

  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Packaging Of Special Articles (AREA)

Abstract

Bei einem Antriebsmechanismus für einen Verpackungsmaterialstrangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, sind wenigstens ein Wickelkern, um den der Verpackungsmaterialstrang derart wickelbar ist, dass das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster von dem Wickelkern abnehmbar ist, und eine Dreh- Schwungmasse vorgesehen, die mit dem Wickelkern gekoppelt und derart ausgelegt ist, dass bei einer manuellen Schwungbetätigung wenigstens eine vollständige Wicklung des Verpackungsmaterialstrangs um den Wickelkern fertiggestellt ist.

Description

Antriebsmechanismus für einen Verpackungsmaterial-Strangwickler, Verpackungsmaterial- Strangwickler, gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster und Verfahren zum Herstellen desselben
Die Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus für einen Verpackungsmaterial- Strangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Verpackungsmaterial- Strangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke und ein gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster, wie eine Polsterschnecke, als solche. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke.
Um Verpackungspolster insbesondere aus Papier, vorzugsweise Recyclingpapier, zu bilden sind unterschiedliche Fertigungssysteme bekannt. Dabei kann zwischen zwei grundsätzlichen Verpackungsmaterialumform-Maschinentypen unterschieden werden. Bei einer Maschine wird ein bahnförmiges Verpackungsausgangsmaterial mit einem sogenannten Leporellostapel bereitgestellt und davon abgezogen, um anschließend beide Randbereiche hin zur Mitte der Verpackungsmaterialbahn übereinander zu schlagen. Der übereinander geschlagene Randbereich wird zu dessen Fixierung durch eine plastische Präge-Deformation im Mittelbereich der Verpackungsmaterialbahn befestigt, wodurch sich ein schlauchförmiger Verpackungsmaterialstrang oder Polster-Strang bildet. Bei einem anderen Maschinentyp wird das bahnförmige Verpackungsausgangsmaterial durch eine Verpackungsmaterialrolle realisiert. Der Polsterstrang aus Verpackungsmaterial wird bei diesem Maschinentyp dadurch realisiert, dass die Verpackungsmaterialbahn von der Innenseite der Verpackungsmaterialrolle abgezogen wird. Dieser Polsterstrang unterscheidet sich von dem Vorgenannten dadurch, dass er sich spiralförmig in Strangrichtung erstreckt. Üblicherweise besitzt der spiralförmige Verpackungsmaterialstrang keine mittige Prägedeformation.
Es ist bekannt, beispielsweise solche Verpackungsmaterialstränge zu einem gewickelten Verpackungspolster aufzuwickeln, das als separates, vorkonfektioniertes Polstergut eingesetzt werden kann. Je öfter der Verpackungsmaterialstrang gewickelt wird, desto größer wird der Durchmesser des scheibenförmigen, gewickelten Verpackungsmaterialpolsters. Aus EP 1645407B1 ist eine solche Maschine zum Herstellen gewickelter Verpackungsmaterialpolster bekannt. Über eine Antriebseinrichtung, welche eine Hauptantriebswelle betätigt und durch diese eine Mitteldeformation sowie ein Schneidvorgang realisiert wird, ist auch eine Wickelvorrichtung gekoppelt, welche das Aufwickeln des Polstermaterialstranges veranlasst. Aus WO 2014/12706 1 ist ein anderes Polsterumwandlungssystem bekannt, bei dem ein Verpackungsausgangsmaterial zu einem Verpackungsmaterialstrang umgeformt wird. Mittels eines eigenen Antriebs und einer dem Antrieb zugeordneten Steuerung kann der Verpackungsmaterialstrang zu einer gewickelten Verpackungsmaterial-Scheibe umgewandelt werden. Zudem ist ein Polsterauswurfmechanismus vorgesehen, der das fertiggestellte Polsterprodukt von dem Wickelmechanismus abstreift. Für die genannten Wickelmechanismen gilt, dass ein erheblicher Konstruktionsaufwand notwendig ist, um die Funktionsweise eines zuverlässigen Polsterwicklers zu realisieren. Die schon einen hohen Platzbedarf benötigenden Verpackungsmaterialumformmaschinen werden noch umfangreicher, wenn sie mit einer bekannten Wickelvorrichtung versehen werden. Zudem sind die bekannten Wickelvorrichtungen auf die jeweilige vorgeschaltete Umformmaschine individualisiert, wodurch ein flexibler Einsatz von Wickelvorrichtungen nicht einfach realisierbar ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster bereitzustellen, wofür ein geringer Platzbedarf benötigt wird, schnell und flexibel gefertigt werden kann, insbesondere ohne erhebliche Umbaumaßnahmen an der Umformmaschine vornehmen zu müssen, und eine Verpackungsmaterial Staubildung insbesondere im Bereich der vorgeschalteten Umformmaschine weitestgehend vermieden werden kann, wobei insbesondere der Einsatz des Verpackungsmaterialstrang- Winkler sowohl für ein Verpackung Ausgangsmaterial in Form eines Leporellostapels oder einer Rolle, innen oder außen abgezogen, möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1,7, 11 und 13 gelöst. Danach ist unter anderem ein Antriebsmechanismus für einen Verpackungsmaterial-Strangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, vorgesehen, der insbesondere ohne jegliche Antriebshilfsenergie arbeiten kann, um die Wickelwiderstandskräfte, das Abziehen des Verpackungsmaterial-Stranges und gegebenenfalls weitere Reibungskräfte, etc. zu überwinden. Insbesondere umfasst der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus keinen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb sondern bedient sich insbesondere ausschließlich an einem Energiespeicher zum Speichern und Abgeben kinetischer Energie, insbesondere Rotationsenergie, die vorzugsweise von einer Bedienperson manuell ausschließlich durch Handkraf zugeführt wurde. Der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus umfasst wenigstens einen Wickelkern, um den der Verpackungsmaterialstrang derart wickelbar ist, dass das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster von dem Wickelkern abnehmbar ist. Der Wickelkern ist insbesondere gattungsgemäß kein Teil des zu fertigenden, gewickelten Polsters, sondern ein starr mit der Antriebseinrichtung gekoppelter Greifer, der an dem Antriebsmechanismus verbleibt und/oder beispielsweise als Zinkenpaar, Zinken Drilling oder dergleichen ausgeführt sein kann. Vorzugsweise ist der Wickelkern durch zwei in einem Abstand voneinander und gegebenenfalls von einer Rotationsachse einer Drehschwungmasse versetzt angeordnet.
Der Wickelkern ist erfindungsgemäß mit der Drehschwungmasse insbesondere dreh fest gekoppelt. Vorzugsweise ist der Wickelkern starr mit der Drehschwungmasse verbunden, wobei alternativ ein Getriebe zwischen dem Wickelkern und der Drehschwungmasse angeordnet sein kann. Das Getriebe kann als Untersetzungsgetriebe oder Übersetzungsgetriebe ausgebildet sein, um die Windgeschwindigkeit des Wickelkerns jeweils an die insbesondere manuell mitgeteilte Drehbewegung der Drehschwungmasse anpassen zu können.
Der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus umfasst diese Drehschwungmasse, die freidrehend beispielsweise mittels entsprechend leichtgängiger Wälzlager gelagert ist und an der der Wickelkern fest angebracht ist und die derart ausgelegt ist, dass bei einer manuellen Schwungbetätigung wenigstens eine vollständige Wicklung des Verpackungsmaterialstrangs um den Wickelkern, vorzugsweise eineinhalb, zwei, zweieinhalb, drei oder vier Wicklungen, fertiggestellt ist. Die Drehschwungmasse, insbesondere das Schwungrad, hat eine Masseträgheit, wobei eine Drehbewegung der Drehschwungmasse mit möglichst wenig Reibungsverlust gespeichert wird und im Bedarfsfall abgegeben werden kann. Je massereicher das Schwungrad, desto größer wird ein Trägheitsmoment geschaffen, welches als Antriebsenergie für den Verpackungsmaterial-Strangwickler bereitgestellt wird. Dabei kann konstruktiv die Schwungmasse bzw. deren Trägheitsmoment derart eingestellt oder festgelegt werden, dass eine Handkraft, eine von einer Bedienperson auf die Schwungmasse aufgebrachte Betätigungskraft ausreicht, um die notwendige Rotationsenergie in der Schwungmasse zu speichern. Beispielsweise soll eine Handkraft von größer 5 kg, 10 kg, 15 kg, 20 kg, nur 20 kg, 30 kg oder 35 kg ausreichen, um der Drehschwungmasse eine ausreichende Rotationenergie zu verleihen, damit wenigstens eine Wicklung, vorzugsweise 2, 3, 4 vollständige Wicklungen um den Wickelkern gebildet werden können.
Auf diese Weise ist es möglich, schnell und platzsparend sogenannte Verpackungsmaterialschnecken mit Polsterfunktion zu wickeln, ohne dass eine zusätzliche Hilfsenergie bereitgestellt werden müsste. Es zeigt sich, dass der erfindungsgemäße manuelle Antriebsmechanismus wenig zur Staubildung neigt, so dass Verzögerungszeiten durch Staubeseitigung oder Instandsetzung/Wartung kaum auftreten. Des Weiteren macht der manuelle Antriebsmechanismus es möglich, den mit dem manuellen Antriebsmechanismus ausgestatteten Verpackungsmaterialstrangwickler flexibel an Verpackungsmaterial- Umwandlungsvorrichtungen anzuschließen und darin zu integrieren, ohne den Aufbau der Verpackungsmaterial-Umwandlungsvorrichtung abändern zu müssen. Beispiele für eine Verpackungsmaterial-Umwandlungsvorrichtung wird von der Anmelderin auf dem Markt über die Produktnamen„Speedman“ und„PaperJet“ angeboten, die hier mit Bezug in die Unterlagen eingearbeitet werden sollen. Vorzugsweise ist der Verpackungsmaterial- Strangwickler mit Antriebsmechanismus in einem kurzen Abstand von weniger als l oder 2 m von der Ausgabeöffnung der jeweiligen Verpackungsmaterial-Umwandlungsvorrichtung angeordnet.
Das Verpackungsmaterial ist insbesondere aus Recyclingpapier hergestellt. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Insbesondere Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, sind bevorzugt. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung soll Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung, insbesondere eine Zugfestigkeit, von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g, insbesondere von 30 Nm/g, bis 60 Nm/g und vorzugsweise einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*mA2/g, insbesondere von höchstens 2,8 kPa/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*mA2/g bis 2,5 kPa*mA2/g, insbesondere von 1,3 kPa/g bis 2,2 kPa/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/mA2 bis max. 140 g/mA2 auf. Das Ausgangsverpackungsmaterial kann erfindungsgemäß in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dreh-Schwungmasse derart ausgelegt, dass ausschließlich die der Dreh-Schwungmasse mitgeteilte Handkraft einer Bedienperson und die der Dreh-Schwungmasse durch manuelle Betätigung übertragene kinetische Rotation- Energie die Wickelarbeit zum Bilden des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters genutzt wird. Insbesondere ausschließlich die Rotationenergie der Schwungmasse wird genutzt, um das Abwickeln des Ausgangsverpackungsmaterials, bei dem insbesondere der Verpackungsmaterialstrang gebildet wird, und das Aufwickeln zum Bilden der Verpackungsmaterialschnecke, also das Verformen des Stranges in die Wickelschnecke, zu bewerkstelligen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist für die Dreh-Schwungmasse ein Massenträgheitsmoment von mehr als 30 kg/cm2, vorzugsweise von mehr als 10 kg/cm2, 15 kg/cm2, 20 kg/cm2, 30 kg/cm2, 40 kg/cm2, 45 kg/cm2, 50 kg/cm2 oder 55 kg/cm2 und vorzugsweise weniger als 500 kg/cm2, 400 kg/cm2, 300 kg/cm2 , 250 kg/cm2 , oder 200 kg/cm2. Vorzugsweise liegt das Massenträgheitsmoment zwischen insbesondere bei einer als Schwungrad ausgebildeten Dreh-Schwungmasse, die einen Außendurchmesser von weniger als 100 cm, 80 cm, 70 cm, 60 cm, 50 cm und/oder mehr als 10 cm, 15 cm oder 20 cm aufweist.
Die in einem Schwungrad gespeicherte Rotationsenergie hängt von dessen Trägheitsmoment ab. Es gilt:
Gespeicherte Rotationsenergie: Erot{w )— 1/2 Jw w0 2 ; wobei Jw ist das Trägheitsmoment des Schwungrads; w0 ist die Winkelgeschwindigkeit des Schwungrads zum Zeitpunkt o (unmittelbar nach dem Schwung des Schwungrads);0 = 2 p n0 ; wobei n0 ist die Drehzahl.
Die gespeicherte Rotationsenergie ( Erot( )) wird dazu verwendet, eine Papierschnecke zu wickeln. Beim Wickeln wird die Rotationsenergie in Reibenergie umgewandelt, bis diese aufgebraucht ist und die Schwungmasse gegebenenfalls zum Stehen kommt (w = o).
Die Reibenergie E R gesamt setzt sich beispielsweise wie folgt zusammen:
E R gesamt = E Rl (Nadelöhr, Papier) + E R2 (Papier, Papier) + E R3 (Lagerung)
E RI ist die Reibarbeit bei der Führung des Verpackungsmaterialstrangs hin zum Wickler;
E R2 ist die Reibarbeit beim Herausziehen des Ausgangsverpackungsmaterials aus beispielsweise einer Verpackungsmaterial Rolle; E R3 ist die innere Reibung des Lagers zum Lagern der Schwungmasse.
E R gesamt = / m FN ds * Unsicherheit
E R gesamt wird errechnet mit Annahme einer Unsicherheit von 50%; m = 0,35 (ermittelt aus Versuchen);
FN = 1 N (Normalkraft an der Führung)
/ ds (beispielsweise mindestens 3 Windungen)
Die Winkelgeschwindigkeit der Schwungmasse zum Zeitpunkt Null (unmittelbar nach dem Schwung des Schwungrads)
Beispiel:
/ ds = 3 * ( p * io + 2 * 5o) * 1,2 = 473 mm < 500 mm = 0,5 m
E R3 (geschätzt) = 10 % von E R2 = 10% von E Ri
Da die Gesamtenergie in dem System erhalten bleibt, ist die gespeicherte Rotationsenergie gleich der Reibenergie.
E rot(w) = E R ges !
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dreh-Schwungmasse derart ausgelegt, dass eine der Dreh-Schwungmasse mitzuteilende Rotationenergie größer 0,1 J [Joule], 0,15 J, 0,18 J, 0,20 J, 0,22 J oder 0,24 J und/oder kleiner als 10,0 J, 8,0 J, 5,0 J, 4,0 J, 3,8 J, 3,5 J oder 3,3 J ist, um wenigstens eine vollständige Wicklung des Verpackungsmaterialstrangs um den Wickelkern bereitzustellen und/oder die Dreh-Schwungmasse auf eine Drehzahl von wenigstens 0,5 s 1, 0,6 s 1 , 0,7 s 1, 0,8 s 1 , 0,9 s 1 oder 1,0 s 1 und/oder auf eine Drehzahl von weniger als 10,0 s 1, 5,0 s 1 , 4,0 s 1, 3,0 s 1, 2,5 s 1 , 2,0 s 1 oder 1,8 s 1 zu beschleunigen.
Die Bedienperson sollte beispielweise mindestens 0,28 J [Joule] an Rotationsenergie in den Antriebsmechanismus, also die Schwungmasse, einbringen, um eine Papierschnecke mit mindestens 3 Windungen zu wickeln. Bei der aufzubringenden Energie von ca. 0,28 J sollte das Schwungrad vorzugsweise mit einem kreisrunden Wulst am Außendurchmesser des Schwungrades auf eine Drehzahl n0 von 1,14 s 1 bis auf 1,36 s 1 beschleunigt werden. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die Dreh-Schwungmasse eine Schwungscheiben- oder Schwungrad- Form aufweisen, deren Symmetrieachse mit einer Drehlagerachse der Dreh-Schwungmasse zusammenfällt. Die Symmetrieachse kann auch zur Drehachse versetzt sein, um das Einfädeln des Verpackungsmaterialstrangs an dem Wickler zu vereinfachen. Der Umfang des Schwungrads kann mit einem insbesondere umlaufenden Handgriff insbesondere mit einer Axialausdehnung von wenigstens l cm und/oder höchstens 10 cm ausgebildet sein, der vorzugsweise als sich zumindest teilumfangsgemäß erstreckender Vollmaterial-Ringwulst oder als insbesondere offene Randbördelung ausgestaltet ist und/oder als gegenüber dem Rest des Schwungmassekörpers verstärkt, insbesondere mit der größten Axialausdehnung, ausgebildet ist.
Der Antriebsmechanismus weist vorzugsweise ein gelagertes Drehrad (Scheibe, Ronde oder speichenartiges Rad) mit mindestens zwei im Wesentlichen parallelen Wickelzinken auf, welche im Wesentlichen lotrecht zum Drehrad angeordnet sind und zwischen denen ein vorderes Ende eines Verpackungsmaterialstreifens aufgenommen ist. Befindet sich ein vorderes Ende des vorzugsweise schlauchförmigen Verpackungsmaterialstreifens zwischen den Wickelzinken der Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung, kann das Drehrad von einem Bedienpersonal manuell gedreht werden, um eine Verpackungsmaterialschnecke zu wickeln. Die Verpackungsmaterialschnecke wird beispielsweise mit einer Rotationsrate erzeugt, die von der Drehhäufigkeit des Bedienpersonals abhängig ist. Die Rotationsrate bestimmt vorzugsweise die Größe bzw. den Durchmesser der gewickelten Verpackungsmaterialschnecke. Das Beenden des Aufwickelns erfolgt insbesondere ebenfalls manuell, vorzugsweise durch ein händisches Trennen des Verpackungsmaterialstreifens. Durch ein primär vorgesehenes manuelles Aufwickeln von schlauchartigen Verpackungsmaterialien, die beispielsweise von der Innenseite einer Materialbahnrolle abgewickelt und/oder abgezogen wird, können von der Bedienperson in relativ kurzer Zeit Verpackungsmaterialschnecken gewickelt werden, wobei die Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung nur wenig Platz am Arbeitsplatz der Bedienperson benötigt.
Das Drehrad (Scheibe, Ronde, Rad) weist beispielsweise einen Durchmesser von vorzugsweise 100 mm bis 2000 mm auf, insbesondere 400 mm bis 800 mm. Das Drehrad muss nicht rund, sondern kann auch oval, mehreckig oder dgl. ausgeführt sein. Das Drehrad bildet eine (erste) seitliche Führung zum definierten Führen/Halten einer ersten Seite der aufgewickelten Verpackungsmaterialschnecke, welches sich entsprechend der Drehbewegung dreht und senkrecht zur Wickelachse angeordnet ist. Eine zweite seitliche Führung kann optional als Stabilisierung der Verpackungsmaterialschnecke, insbesondere einer zweiten Seite der Verpackungsmaterialschnecke, vorgesehen sein. Die zweite seitliche Führung dient vorzugsweise dazu, dass die Verpackungsmaterialschnecke in einer„Wickelspur“ gehalten wird und ein seitwärtiges Abdriften mindestens einer Verpackungsmateriallage verhindert wird. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die zweite seitliche Führung ein zur Wickelachse senkrechter Stabilisierungsgeber (Stab, Strebe oder dgl.), der an den Wickelzinken und/oder im Wesentlichen parallel zur beschriebenen (ersten) seitlichen Führung angeordnet ist. Zwischen der ersten und der vorgeschlagenen zweiten seitlichen Führung wird die Verpackungsmaterialschnecke gewickelt. Der wenigstens eine insbesondere gefederte Stabilisierungsgeber wird vorzugsweise in eine Öffnung der Wickelzinken (= länglicher Hohlkörper) eingesetzt und hält die Verpackungsmaterialschnecke in Position. Nach dem Wicklungsprozess wird die mindestens eine zweite seitliche Führung durch das Heruntemehmen der fertig gewickelten Verpackungsmaterialschnecke in Richtung der Wickelachse zu den Wickelzinken weggeklappt. Für ein erneutes Wickeln einer weiteren Verpackungsmaterialschnecke wird die zweite seitliche Führung wieder aufgeklappt oder derart aufgerichtet, dass sie im Wesentlichen parallel zur ersten seitlichen Führung liegt.
Das Schwungrad oder die Schwungscheibe weist an seinem äußeren Rand vorzugsweise einen Griffwulst zum manuellen Antreiben des Schwungrads auf. Der Griffwulst kann symmetrisch oder auch asymmetrisch zur Drehradebene ausgeführt sein. Der Griffwulst weist vorzugsweise dasselbe Material wie das Schwungrad auf. In einer anderen Ausführung kann der Griffwulst auch aus einem anderen Material als das Schwungrad und/oder der Rest der Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung bestehen.
Zum Erleichtern des manuellen Antreibens des Schwungrads kann der Wickler ergänzend oder alternativ eine Drehkurbel oder ein anderes Hilfsmittel zum Drehen oder Betätigen des Schwungrads und der Wickelzinken aufweisen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Wickelkern aus wenigstens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten, zu einer insbesondere ortsfesten Drehachse der Dreh- Schwungmasse exzentrischen Wickelzapfen gebildet, die insbesondere sich vorzugsweise in Form eines Stabs orthogonal von einer Scheibenbremsen Grundfläche der Dreh- Schwungmasse weg erstrecken und/oder jeweils ein freies Abstreifende aufweisen, über das das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster abnehmbar ist, wobei insbesondere das jeweilige Abstreifende einen aus einer mit der Längserstreckung des jeweiligen Wickelzapfens fluchtenden Abstreifstellung, in der das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster abnehmbar ist, in eine zur Längserstreckung des jeweiligen Wickelzapfens abgewinkelte Führungsstellung verbringbaren Führungsarm aufweist, in der der Führungsarm das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster auf dem Wickelkern seitlich hält, wobei der Führungsarm an das jeweilige Abstreifende des Wickelzapfens über ein arretierbares Schwenkgelenk gekoppelt ist, wobei insbesondere der jeweilige Führungsarm in dessen Führungsstellung parallel zu einer seitlichen Führungsfläche der Dreh-Schwungmasse angeordnet ist.
Vorzugsweise weisen die wenigstens zwei Wickelzinken eine Länge von 40 mm bis 800 mm auf, insbesondere 60 mm bis 200 mm. Sie sind vorzugsweise aus einem Stück hergestellt und bestehen vorzugsweise aus einem Material mit einer Streckgrenze von mindestens 40 MPa bis ungefähr 1600 MPa. Die Oberflächengüte der Wickelzinken ist vorzugsweise vom Fertigungsverfahren abhängig und beträgt durchschnittlich zwischen 0,1 pm und 25 pm. Weiterhin weisen die Wickelzinken vorzugsweise einen konstanten Durchmesser von 10-30 mm, vorzugsweise 20 mm, über die Wickelzinkenlänge auf. In einer anderen vorteilhaften Ausführung können die Wickelzinken konisch ausgeführt werden und einen Durchmesser von vorzugsweise wenigstens 5 mm und höchstens 40 mm aufweisen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Wickelzinken in einem Abstand von mindestens etwa 10 mm, vorzugsweise 100 mm bis 600 mm voneinander entfernt angeordnet sind. Um eine Flexibilität in der Herstellung von unterschiedlich ausgebildeten Verpackungsmaterialschnecken zu schaffen, können die Wickelzinken an jeder beliebigen Position am Schwungrad und in einem beliebigen Abstand zueinander angeordnet werden. Es besteht zudem die Erweiterungsoption für mehr als zwei Wickelzinken.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Verpackungsmaterial-Strangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke. Der Verpackungsmaterial-Strangwickler umfasst eine Aufnahme für einen Verpackungsmaterialvorrat, eine Vorumformstation, die das aus dem Verpackungsmaterialvorrat abgezogene Verpackungsmaterial in einen Verpackungsmaterialstrang umformt, und einen erfindungsgemäß ausgebildeten, oben beschriebenen Antriebsmechanismus, der insbesondere zudem dazu ausgelegt ist, eine derart große Abziehkraft dem Verpackungsmaterial mitzuteilen, dass sowohl Verpackungsmaterial aus dem Verpackungsmaterialvorrat abgezogen wird als auch ggf. das Verpackungsmaterial in einen Verpackungsmaterialstrang umgeformt wird.
Alternativ oder ergänzend zu dem oben genannten Verpackungsmaterial-Strangwickler kann ein Verpackungsmaterial-Strangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial- Polsters, wie einer Polsterschnecke, vorgesehen sein. Der Verpackungsmaterial- Strangwickler hat eine Aufnahme für eine Verpackungsmaterialrolle, von deren Innenseite zur Bildung eines spiralschlauchförmigen Verpackungsmaterialstrangs abzuziehen ist; wenigstens einen Wickelkern, um den der Verpackungsmaterialstrang derart wickelbar ist, dass das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster von dem Wickelkern abnehmbar ist, und einen manuell zu bestätigenden Antriebsmechanismus, an dem der Wickelkern fest angebracht ist und der den Verpackungsmaterialstrang um den Wickelkern zum Bilden des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters wickelt.
Vorzugsweise kann der Winder oder Wickler
(Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung;
Verpackungsmaterialstrangwickler) eine Fixiervorrichtung aufweisen. Die Fixiervorrichtung kann ein Nähzinken sein, der am Ende der Verpackungsmaterialschnecke ein Stück Verpackungsmaterialstreifen durch die gebildete Verpackungsmaterialschnecke zieht, um die Schnecke mit einem Nähband oder Nähgarn in sich zu fixieren. Der Einsatz von Klebeband zum Befestigen des Endes der Verpackungsmaterialschnecke kann entfallen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat die Vorumformstation eine Umformengstelle, welche insbesondere ein Umschlagen des Verpackungsmaterials in einen schlauchförmigen Verpackungsmaterialstrang erzwingt, wenn das Verpackungsmaterial von dem Antriebsmechanismus durch die Engstelle (Nadelöhr) hindurch gezogen wird, wobei insbesondere die Engstelle einen lichten Querschnitt in Form eines Kreises, eines Langlochs, eines Schlüssellochs, einer Birne, eines Polygon, einer Ellipse oder dgl. aufweisen kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme mit einem Reservoir von wenigstens einem weiteren Verpackungsmaterial Vorrat, vorzugsweise mehreren
Verpackungsmaterial Vorräten, angeschlossen, wobei insbesondere das Reservoir im Falle eines verbrauchten Verpackungsmaterials in der Aufnahme oder bei Unterschreitung einer vorbestimmten Verpackungsmaterialmenge in der Aufnahme letztere zugunsten einer mit Verpackungsmaterial belegten Aufnahme automatisch ein- bzw. ausfährt, wobei insbesondere das Reservoir als Aufnahmerondell mit wenigstens 2 Aufnahmeplätzen zum Belegen eines Verpackungsmaterialvorrats ausgebildet ist, und oder bei dem die Aufnahme unterhalb des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh- Schwungmasse in einer Position zwischen 5:00 Uhr und 7:00 Uhr angeordnet ist oder auf Höhe des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh- Schwungmasse in einer Position zwischen 2:00 Uhr und 4:00 Uhr oder oberhalb des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh-Schwungmasse in einer Position zwischen 11:00 Uhr und 1:00 Uhr.
Zum Bevorraten des Verpackungsmaterials kann ein Leporello-Stapel auf einer Palette und/oder Verpackungsmaterialrollen auf einem verlängerten Aufnahme-Lagerplatz vorgesehen sein. Die Ausrichtung des Papierschlauchs zum Wickler kann eine besondere Bedeutung aufweisen. Die Verpackungsmaterialschneckenvorrichtung ist vorzugsweise nahe der Auslassöffnung der Verpackungsmaterialumwandlungsvorrichtung (z.B. SpeedMan Classic) angeordnet. Die mindestens zwei parallelen Wickelzinken sind insbesondere an einer Vorderseite einer Drehscheibe (Drehrad) befestigt. An der Rückseite der Drehscheibe ist eine Wickelwelle angeordnet. Es kann sowohl rechtsherum als auch linksherum gedreht werden. Die Wickelwelle ist zur axialen Fixierung insbesondere auf Wälzlagern gelagert. Das Papier wird vorzugsweise aus der Verpackungsmaterialrolle gezogen, die in einem Winkel von etwa 90° zur Wickelachse der Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung, insbesondere in der Aufnahme, gelagert. Bei einer ersten Ausführung kann die
Verpackungsmaterialrolle unterhalb der Wickelzinken an einem gemeinsamen Träger bzw. Tragrahmen angeordnet sein, der fahrbar ist. So kann die Kombination aus
Verpackungsmaterial Vorrichtung mit dem Verpackungsmaterial und
Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung (Wickler) flexibel an jeden Packplatz geschoben werden. Vorzugsweise weist die Verpackungsmaterialvorrichtung eine Haltevorrichtung auf, die verhindert, dass das Verpackungsmaterial aus der Rolle aufgrund der Schwerkraft nach unten rutscht. Bei einer zweiten Ausführung kann die
Verpackungsmaterialrolle auch oberhalb der Wickelzinken, z.B. an einem Träger am Verpackungsarbeitsplatz befestigt sein. Diese Möglichkeiten ermöglichen ein sehr platzsparendes Wickeln von Verpackungsmaterialschnecken in der vertikalen Ausrichtung. Neben einer vertikalen Ausrichtung von einer Verpackungsmaterialförderung und eine Verpackungsmaterialschneckenerzeugung kann die Zufuhr von Verpackungsmaterial auch rechts- oder linksseitig der Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung in einer horizontalen Ausrichtung vorgesehen sein. So kann die Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung und die
Verpackungsmaterial Vorrichtung beispielsweise auf einem fahrbaren Gestell positioniert werden. Die Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung kann mittels Träger an der Verpackungsmaterialvorrichtung befestigt sein, der auf einem fahrbaren Gestell positioniert ist. Alternativ kann die mit der
Verpackungsmaterialschneckenumwandlungsvorrichtung gekoppelte
Verpackungsmaterialvorrichtung auch an einem Verpackungsarbeitsplatz integriert sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schwungmasse eine Bremse zugeordnet ist, welche dazu ausgelegt ist, das Schwungrad zu einem vorbestimmten Betriebszustand abzubremsen, wobei insbesondere ein Bewegungssensor, wie ein Drehgeber, vorgesehen ist, der derart mit beispielsweise einer Steuerelektronik zusammenwirkt, dass nach Erreichen einer bestimmten Größe, insbesondere Durchmesser, des gewickelten Verpackungspolsters die Bremse aktiviert wird, so dass insbesondere die Schwungmasse abgebremst wird. Der Bewegungssensor kann alternativ oder zusätzlich, insbesondere wie eine Kamera, dazu ausgelegt ist, ein Eingreifen von Gegenständen außer dem Verpackungsmaterialstrang, wie die Extremität einer Bedienperson, eine Abbremsung der Schwungmasse durch die Bremse veranlasst.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster, wie Polsterschnecke, aus einem insbesondere durch einen insbesondere erfindungsgemäß ausgebildeten Verpackungsmaterial-Strangwickler gewickelten Verpackungspapierstrang, der durch einen von einer Innenseite einer Papierbahnrolle abgewickelten Papierspiralschlauch gebildet ist.
Vorzugsweise hat das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster eine Scheibenform mit einer Scheibendicke von weniger als 40 cm, 35 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm oder 15 cm. An einer im Wesentlichen ebenen Umfangsfläche des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters kann sich eine Spiralkante insbesondere im Wesentlichen geradlinig von einem Umfangsrand der Scheiben zum gegenüberliegenden Umfangsrand erstrecken.
Bei einer bevorzugten Ausführung besteht das erfindungsgemäß gewickelte Verpackungsmaterial-Polster aus einem Verpackungspapierstrang ohne insbesondere mittig längs der Längserstreckung des Verpackungspapierstrangs angeordnete Prägung, insbesondere Zahnradprägung. Der Verpackungsmaterialstrang ist frei einer Prägedeformation, die sich insbesondere in Längserstreckung der Strangrichtung des vorumgeformten Verpackungsmaterialstrangs erstreckt. Ein solcher Verpackungsmaterialstrang wird gebildet, wenn eine
Verpackungsmaterialumformvorrichtung verwendet wird, die beispielsweise in DE 20 2012 009 025 beschrieben ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat das erfindungsgemäße Verpackungsmaterialpolster einen Verpackungsmaterialstrang, der eine schlauchförmigen Spiralform aufweist, bei der insbesondere die Spiralform dadurch gebildet ist, dass das Verpackungsmaterial von einer Innenseite einer kemfreien Verpackungsmaterialbahnrolle abgezogen ist. Vorzugsweise besteht die Verpackungsmaterialbahn aus einem Recyclingmaterial, insbesondere Papierrecyclingmaterial.
Vorzugsweise hat das Verpackungsmaterial-Polster eine Wickeldichte (Anzahl der Wicklungen / mittlerer Radius des Polsters) von größer als 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 oder 0,7 ist, insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 2,0, vorzugsweise 0,7 bis 1,8, 0,9 bis 1,7, insbesondere 1,1 bis 1,5. Bei einem Wickelprozess mit beispielsweise 20 Umdrehungen durch die Drehschwungmasse entsteht eine Polsterschnecke mit einem Durchmesser von 200 bis 400 mm, insbesondere 280 bis 360 mm. Die Spanne der unterschiedlichen Durchmesser ergibt sich dabei aus der Reibung bei Wickelprozess. Wird die Reibung erhöht, kann die Polsterschnecke straffer gewickelt werden, wodurch ein kleinerer Durchmesser entsteht. Bei geringer Reibung wird die Polsterschnecke lockerer gewickelt. Es entsteht ein größerer Durchmesser. Die Anzahl der Wicklungen pro Durchmesser (bzw. Radius) ist dabei aufgrund der allmählichen Abgabe der kinetischen Energie durch die Drehschwungmasse annähernd konstant. Somit ergibt sich eine Wickeldichte von 1,1 bis 1,5, d.h. pro Radiuszentimeter werden 1,1 bis 1,5 Wicklungen gewickelt. Bei diesem Wickelprozess ist eine
Verpackungsmaterialumformvorrichtung gemäß DE 20 2012 009 025, die mit Referenz in diese Unterlagen als eingearbeitet gelten soll.
Wickeldichte: 20 Wicklungen _ 1^. |jej Materialstrang aus Verpackungsmaterial-
14 cm
umformvorrichtung (DE 20 2012 009 025)
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat das Verpackungsmaterialpolster eine größere, insbesondere 1,5 fache oder doppelt so große, axiale Deformationsfestigkeit als (wie) radiale Deformationsfestigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann ein Deformationsverhältnis eines Verpackungsmaterialpolsters von Axialverformung zu Radialverformung bei kleiner als 0,6 oder 0,5, insbesondere zwischen 0,3 bis 0,5, liegen, wenn das
Verpackungsmaterialpolster durch eine vorbestimmte Belastung von beispielsweise dem 15 bis 45 fachen des Gewichts des Verpackungsmaterialpolsters belastet wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein axiales Deformationsverhältnis des Verpackungsmaterialpolsters von einer Axialbreite ohne axialer Last zu einer Axialbreite bei axialer Belastung von 15 bis 45 fachen des Gewichts des Verpackungsmaterialpolsters bei größer 0,95 oder 0,96, insbesondere zwischen 0,96 oder 0,97 und 1,00, liegen. Alternativ oder zusätzlich kann ein radiales Deformationsverhältnis des Verpackungsmaterialpolsters von einer Radialbreite (wie Durchmesser) ohne radialer Last zu einer Radialbreite (wie Durchmesser) bei radialer Belastung von 15 bis 45 fachen des Gewichts des Verpackungsmaterialpolsters bei kleiner 0,55 oder 0,5, insbesondere zwischen 0,5 und 0,25 oder 0,3, liegen.
In der beiliegenden Figur 18 ist eine Wertetabelle angegeben, bei der eine Polsterschnecke mittels eines spiralförmigen, schlauchförmigen Verpackungsmaterialstrang gebildet ist, der beispielsweise gemäß der Lehre in DE 20 2012 009 025 gebildet ist. Diese Polsterschnecke ist in Figur 18 mit SpeedMan 70 Rolle bezeichnet. In zwei getrennten Zeilen ist das Deformationsverhalten von sechs Verpackungspolstern (SpeedMan 70 Rolle), jeweils für eine axiale oder radiale Belastung angegeben. Zum Vergleich ist der gleiche Versuch mit einer anderen Polst erschnecke durchgeführt, welche aus einem vordeformierten, insbesondere vorgeprägten, Verpackungsmaterialstrang gebildet ist. Die entsprechende Deformations-/Prägeumformvorrichtung ist beispielhaft in DE 10 2012 018867 oder DE 10 2012 018941 gelehrt. Bei Druckschriften soll hiermit Referenz in den Unterlagen eingearbeitet sein. Diese Polsterschnecke ist in Figur 18 mit Papeijet 90XS bezeichnet.
Der Vergleich sollte durchgeführt werden anhand von Polst erschnecken, welche im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen. Aufgrund der erfindungsgemäß deutlich dichteren Wickeldichte für den SpeedMan ist ein höheres Gewicht erzielbar. Es ist deutlich ersichtlich, dass die Verformung der SpeedMan in Axialrichtung deutlich geringer ist als bei dem Papeijet. Ganz unerwartet hat der SpeedMan eine deutlich geringere radiale Formbeständigkeit im Verhältnis zu dem Papeijet. Der SpeedMan ist aufgrund der Weichheit in Axialrichtung und der Festigkeit in Axialrichtung von Vorteil.
Für beide Polsterschnecken wurde das gleiche Ausgangspapiermaterial verwendet. Das Belastungsgewicht lag bei 5580 g, wobei eine Belastungszeit von 30 Sekunden vorgenommen wurde. Das Verformungsverhältnis zwischen axialer und radialer Belastung ist bei der SpeedMan-Polsterschnecke größer als bei einer Paper Jet-Polsterschnecke. Bei einer axialen Belastung verformt sich die SpeedMan-Polsterschnecke um nur 1% oder weniger, wohingegen sie sich bei einer radialen Belastung um 57% verformt. D.h. in axialer Richtung ist die SpeedMan-Polsterschnecke sehr formstabil und verfügt in radialer Richtung über ein erhöhtes Verformungsvermögen.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, bei dem ein
Verpackungsmaterialstrang von einem Verpackungsmaterialvorrat abgezogen wird. Der Verpackungsmaterialstrang wird um einen Wickelkern herum zur Bildung des
Verpackungsmaterial-Polsters gewickelt, wobei ausschließlich eine Rotationenergie einer manuell zu betätigenden Dreh-Schwungmasse das Abziehen des Verpackungsmaterials sowie das Wickeln des Verpackungsmaterial-Polsters betreibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann entsprechend der Funktion des erfindungsgemäß ausgebildeten Verpackungsmaterial-Strangwicklers und/oder des erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebsmechanismus verfahren. Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:
Figur l eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial- Strangwickler mit einem erfindungsgemäßen Antriebmechanismus;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaterial-Strangwicklers nach
Figur l, wobei ein Verpackungsmaterialstrang aus einer Verpackungsmaterial Vorratsrolle ausgezogen ist, um es in der erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus einzufädeln;
Figur 3 eine perspektivische schematische Ansicht, in der eine Bedienperson den
Verpackungsmaterialstrang an dem Verpackungsmaterial-Strangwickler einfädelt;
Figur 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickel-Anordnung bestehend aus einem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus und einer Verpackungsmat erialumformvorrichtung, mit der ein spiralförmiger Verpackungsmaterialstrang von der Innenseite einer
Verpackungsmaterialrolle abgezogen wird;
Figur 5 eine weitere Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Wickel- Anordnung, die sich dadurch unterscheidet, dass eine Verpackungsmaterialstrang-Ausgaberichtung aus der
Verpackungsmaterialumformmaschine mit einer Drehachse des Schwungrads zusammenfällt;
Figur 6 eine weitere perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial-Strangwicklers;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial-Strangwicklers mit einer Bevorratung von Verpackungsmaterial-Rollen;
Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus, der als Schwungrad ausgebildet ist; Figur 9 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Schwungrads in einer ersten Ausführung;
Figur 10 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Schwungrads in einer weiteren Ausführung;
Figur 11 eine schematische Seitenansicht einer Versuchsaufbau zum Messen der
Deformation des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialpolsters bei einer wiederholbaren Belastung;
Figur 12 eine schematische Seitenansicht des Versuchsaufbaus nach Fig.11, wobei das
Verpackungsmaterialpolster in horizontaler Ausrichtung positioniert ist, um dessen Verformungsgrad in axialer Richtung zu messen;
Figur 13 eine schematische Seitenansicht des Versuchsaufbaus nach Fig.11, wobei das
Verpackungsmaterialpolster in vertikaler Ausrichtung positioniert ist, um dessen Verformungsgrad in radialer Richtung zu messen;
Figur 14 eine perspektivische schematische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes
Verpackungsmaterialpolster, das wenigstens drei Wicklungen aufweist;
Figur 15 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen
V erpackungsmaterialpolsters ;
Figur 16 eine perspektivische, schematische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes
Verpackungsmaterialpolster, das mehr als zehn Wicklungen aufweist;
Figur 17 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialpolsters gemäß
Figur 16; und
Figur 18 eine Auswärtstabelle über Versuche, die mit dem Versuchsaufbau nach den
Figuren 11-13 vorgenommen wurde und das Verformungsverhältnis bei axialer und gerader Belastung angibt.
In Figur l ist der erfindungsgemäße Verpackungsmaterial-Strangwickler in den ersten Ausführungen mit der Bezugsziffer l versehen. Der Verpackungsmaterial-Strangwickler l hat einen Aufnahmeschale 3 zum Aufnehmen einer Verpackungsmaterialrolle 7. Diese Verpackungsmaterialaufnahme 3 hat einen kegelstumpfförmigen Ausgabeengstelle 5, die eine Abgabeöffnung definiert, an der ein schlauchförmiger und spiralförmiger Verpackungsmaterialstrang 8 als einerseits fertiges Verpackungsmaterial, das individuell verarbeitet werden kann, oder andererseits erfindungsgemäß als Zwischenprodukt für ein anschließendes Wickeln herausgezogen werden kann. Der Verpackungsmaterialstrang 8 hat eine spiralförmige Schlauchform, die durch das Abziehen von der Innenseite der Verpackungsmaterialrolle 7 entsteht, wie es beispielsweise in DE 20 2012 009 025 beschrieben ist, das zur Beschreibung dieses Gegenstands und insbesondere der Verpackungsmaterialumformvorrichtung mit Referenz als eingearbeitet gelten soll.
Die Aufnahmeschale 3 ist an einem verfahrbaren Ständer 11 befestigt, der ein Fahrgestell 13 aufweist, das in einer Kreuzform gebildet ist, an deren Kreuzschenkelenden frei verdrehbare Räder angeordnet sind. Der Träger 11 hat eine Tragsäule 15, an dem die Aufnahmeschale 3 befestigt ist und an deren Oberseite der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus (21) ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Antriebmechanismus ist als Schwungrad 21 ausgebildet, das mit Wälzlagern an dem oberen Ende der Säule 15 frei drehbar gelagert ist.
Zwischen der Abgabeöffnung 23 der Verpackungsmaterialumformvorrichtung und dem Schwungrad 25 ist eine umgreifende Führung, wie eine Durchleitengstelle 27, vorgesehen, die insbesondere als Nadelöhr fungiert. Die Durchleitengstelle 27 führt den Verpackungsmaterialstrang hin zu dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus in Form des Schwungrads 21.
Das Schwungrad 21 ist als Scheibe 25 ausgebildet und hat eine Anlagefläche 31, von der zwei Wickelzinken 33, 35 senkrecht vorstehen. Das Wickelzinkenpaar bildet den Wickelkern, um den der Verpackungsmaterialstrang 8 gewickelt werden soll. Das Wickelzinkenpaar ist schwungradfest angeordnet. Es sei klar, dass zwischen dem Wickelkern und dem Schwungrad 21 ein Übersetzungs- oder Untersetzungsgetriebe angeordnet sein kann, um eine gewünschte Winkelgeschwindigkeit des Schwungrads 21 bereitzustellen.
An einem oder beiden Zinken 33 ist ein klappbarer Finger 37 vorgesehen, um die in Figur nicht näher dargestellte gewickelte Polsterschnecke 53 an den Zinken zu halten, wenn dieser senkrecht abgeknickt ist. Die Polsterschnecke 53 soll auch durch die Anlagefläche 31 gehalten werden, wobei ein federvorgespannter Finger 37 die Polsterschnecke 53 gegen die Anlagefläche 31 drücken soll. Der Finger 37 kann derart federvorgespannt sein, sodass er stets in die zum Schwungrad 21 senkrechte oder parallele Position selbstständig gelangen kann. Das Schwungrad 21 hat einen breiten Betätigungswulst, der bis 5 cm groß sein kann, um von einer Bedienperson leicht gegriffen werden zu können.
Um den Verpackungsmaterial-Strangwickler 1 in Betrieb zu nehmen, zieht die Bedienperson aus der Öffnung 23 den spiralförmigen Verpackungsmaterialstrang 8 und führt ihn durch die Engstelle 27 hin zu den beiden Zinken 33, 35, wie in Figur 2 ersichtlich ist. Noch soll das Schwungrad 21 nicht betätigt werden.
Gemäß Figur 3 wird der Verpackungsmaterialstrang 8 zwischen den beiden Zinken 33, 35 manuell (m) eingefädelt. Anschließend betätigt die Bedienperson das Schwungrad 21, wobei die Drehrichtung frei gewählt werden kann. Wie in Figur 2 durch die beiden Drehpfeile P angedeutet ist, wird das Schwungrad 21 in eine Drehbewegung versetzt. Aufgrund des Trägheitsmoments der Schwungmasse des Schwungrads 21 und das Ineinandergreifen der Zinken 33, 35 in den Verpackungsmaterialstrang 8 wird letzterer zu einer Polsterschnecke allmählich aufgewickelt, was schematisch in Figur 7 angedeutet ist.
In Figur 4 ist eine unterschiedliche Ausrichtung der Verpackungsmaterialumformvorrichtung im Hinblick auf das Schwungrad 21 dargestellt. Die Austrittsachse der Öffnung 23 ist in ihrer Verlängerung versetzt zur Drehachse, was das Einfädeln und initiale Aufwickeln erleichtert. Vorzugsweise ist die Abgaberichtung der Verpackungsmaterialumformvorrichtung derart eingestellt, dass sie einen der Zinken 35,33 trifft.
Es sei klar, dass die Ausrichtung der Verpackungsmaterialumformeinrichtung, wie in Figur 5 dargestellt ist, auch derart ausgerichtet sein kann, dass die Ausgabeachse die Drehachse S des Schwungrads 21 kreuzt.
In Figur 6 ist eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialstrangwicklers dargestellt, bei dem die Aufnahme 3 schlicht durch einen Tisch gebildet ist, an die Säule 15 des Trägers befestigt ist.
Die Ausführung nach Figur 7 unterscheidet sich von der nach Figur 1 dadurch, dass auf dem Fahrgestell 13 eine insbesondere drehbar gelagerte Platte zum Aufnehmen mehrerer Verpackungsmaterialrollen 7 vorgesehen ist, um beim Verbrauch einer Verpackungsmaterialrolle 7 unmittelbar auf die Nächste zugreifen zu können.
In Figur 8 ist ein erfindungsgemäßes Schwungrad 21 im Detail dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass die beiden Zinken 33, 35 zueinander parallel und senkrecht zu einer Anlagefläche 31 der Schwungscheibe 25 angeordnet sind. Die beiden Zinken 33, 35 erstrecken sich um etwa den Radius des Schwungrads 21.
Die Form des Schwungrads 21 ist beispielsweise in Form einer Scheibe 25 mit um gebördelten Umfang ausgebildet, um ein einfaches Greifen und Anschwingen des Schwungrads 21 zu realisieren. Alternativ kann das Schwungrad 21, wie in Figur 10 durch einen Wulst gebildet sein, der entweder zur Erhöhung der Trägheitsmasse durch ein Vollmaterial oder hohl eingebildet sein kann.
Um die Polstereigenschaften des erfindungsgemäßen Schneckenpolsters zu überprüfen, ist eine in Figur 11 dargestellte Versuchsanordnung erläutert, bei der eine Polsterschnecke 53 zwischen einer Andruckscheibe 51 und einer insbesondere ortsfesten Gegendruckplatte 55 angeordnet. Eine Gewindestange 57 erstreckt sich durch die Gegendruckplatte hin zur Andruckscheibe, wobei die Andruckscheibe mit einer unteren Andruckscheibe 61 über ein Messgerät 63 verbunden ist.
Mit Betätigung der Gewindestange 57 kann somit ein genau abgemessener Druck auf das Polstermaterial gebildet werden. Ein Messgerät misst die Deformation der Polsterschnecke 53 entweder in Axialrichtung, wie in Figur 12 dargestellt ist, oder in radialer Richtung. Alternativ zur Gewindestange kann schlicht auch mit einer Masse gearbeitet werden. Die Versuchsergebnisse, sind wie oben erläutert in Figur 18 angegeben.
In den Figuren 14 bis 17 sind schematisch verschiedene Polsterschnecken 53 gezeigt. Eine im Wesentlichen grundsätzliche Polsterschnecke ist in Figur 15 gezeigt, die genau drei Wicklungen aufweist. Diese kleine Polsterschnecke 53 dient dazu, kleine Volumen auszupolstern. Die weiteren Polsterschnecken gemäß den Figuren 14,16 und 17 sind breitere Polsterschnecken 53 mit deutlich mehr Wicklungen. Die besondere hohe Festigkeit der Polsterschnecke 53 in Axialrichtung wird aufgrund der hohen Wickeldichte erreicht, die deswegen erzielt wird, weil der Verpackungsmaterialausgangsstrang in Spiralform ohne Prägung versehen ist. Zudem zeigte sich die spiralförmige Schlauchform als beim Wickeln von Vorteil, weil die schräg verlaufende Bahnkante, die an der Außenstirnseite des Polsters ersichtlich ist, eine Verhakung erreicht. Andererseits erlaubt die spiralförmige Schlauchform eine Bewegung der Spiralwindungen bei einer Belastung in radialer Richtung.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. S33465WO
Sprick GmbH
Bezugszeichenliste: l Verpackungsmaterial-Strangwickler
3 Verpackungsmaterialaufnahme/Aufnahmeschale/Aufnahme
5 Ausgabeengstelle
7 Verpackungsmaterialrolle
8 Verpackungsmaterialstrang
li Ständer/Träger
13 Fahrgestell
15 Tragsäule/Säule
21 Schwungrad/Antriebsmechanismus
23 Abgabeöffnung/ Öffnung
25 Scheibe/Schwungscheibe
27 Durchleitungsstelle
31 Anlagefläche
33 Zinken
35 Zinken
37 Finger
51 Andruckscheibe
53 Polsterschnecke
55 Gegendruckplatte
57 Gewindestange
61 Andruckscheibe
63 Messgerät
S Drehachse
P Drehpfeile

Claims

S33465WO
Sprick GmbH
Ansprüche
1. Antriebsmechanismus für einen Verpackungsmaterialstrangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, umfassend wenigstens einen Wickelkern, um den der Verpackungsmaterialstrang derart wickelbar ist, dass das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster von dem Wickelkern abnehmbar ist, und eine Dreh-Schwungmasse, die mit dem Wickelkern gekoppelt und derart ausgelegt ist, dass bei einer manuellen Schwungbetätigung wenigstens eine vollständige Wicklung des Verpackungsmaterialstrangs um den Wickelkern fertiggestellt ist.
2. Antriebsmechanismus nach Anspruch l, bei dem die Dreh-Schwungmasse derart ausgelegt ist, dass ausschließlich die der Dreh-Schwungmasse mitgeteilte Handkraft einer Bedienperson und die der Dreh-Schwungmasse durch manuelle Betätigung übertragene kinetische Rotation-Energie die Wickelarbeit zum Bilden des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters genutzt wird.
3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem für die Dreh- Schwungmasse ein Massenträgheitsmoment von mehr als 30 kg/cm2, vorzugsweise von mehr als 10 kg/cm2, 15 kg/cm2, 20 kg/cm2, 30 kg/cm2, 40 kg/cm2, 45 kg/cm2, 50 kg/cm2 oder 55 kg/cm2 und weniger als 500 kg/cm2, 400 kg/cm2, 300 kg/cm2 , 250 kg/cm2 , oder 200 kg/cm2, insbesondere bei einer als Schwungrad ausgebildete Dreh-Schwungmasse, die einen Außendurchmesser von weniger als 100 cm, 80 cm, 70 cm, 60 cm, 50 cm und/oder mehr als 10 cm, 15 cm oder 20 cm aufweist.
4. Antriebsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Dreh-Schwungmasse derart ausgelegt ist, dass eine der Dreh-Schwungmasse mitzuteilende Rotationenergie größer 0,1 J, 0,15 J, 0,18 J, 0,20 J, 0,22 J oder 0,24 J und/oder kleiner als 10,0 J, 8,0 J, 5,0 J, 4,0 J, 3,8 J, 3,5 J oder 3,3 J ist, um wenigstens eine vollständige Wicklung des Verpackungsmaterialstrangs um den Wickelkern bereitzustellen und/oder die Dreh-Schwungmasse auf eine Drehzahl von wenigstens 0,5 s 1, 0,6 s 1 , 0,7 s 1, 0,8 s 1 , 0,9 s 1 oder 1,0 s 1 und/oder auf eine Drehzahl von weniger als 10,0 s 1, 5,0 s 1 , 4,0 s 1, 3,0 s 1, 2,5 s 1 , 2,0 s 1 oder 1,8 s 1 zu beschleunigen.
5. Antriebsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Dreh-Schwungmasse eine Schwungscheiben- oder Schwungrad- Form aufweist, deren Symmetrieachse mit einer Drehlagerachse der Dreh-Schwungmasse zusammenfällt und/oder an deren Umfang ein insbesondere umlaufender Handgriff insbesondere mit einer Axialausdehnung von wenigstens 1 cm und/oder höchstens 10 cm ausgebildet ist, der vorzugsweise als sich zumindest teilumfangsgemäß erstreckender Vollmaterial-Ringwulst oder als insbesondere offene Randbördelung ausgestaltet ist und/oder als gegenüber dem Rest des Schwungmassekörpers verstärkt, insbesondere mit der größten Axialausdehnung, ausgebildet ist.
6. Antriebsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der
Wickelkern aus wenigstens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten, zu einer insbesondere ortsfesten Drehachse der Dreh-Schwungmasse exzentrischen Wickelzapfen gebildet ist, die insbesondere sich vorzugsweise in Form eines Stabs orthogonal von einer Scheibenbremsen Grundfläche der Dreh-Schwungmasse weg erstrecken und/oder jeweils ein freies Abstreifende aufweisen, über das das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster abnehmbar ist, wobei insbesondere das jeweilige Abstreifende einen aus einer mit der Längserstreckung des jeweiligen Wickelzapfen fluchtenden Abstreifstellung, in der das gewickelte
Verpackungsmaterial-Polster abnehmbar ist, in eine zur Längserstreckung des jeweiligen Wickelzapfens abgewinkelte Führungsstellung verbringbaren Führungsarm aufweist, in der der Führungsarm das gewickelte
Verpackungsmaterial-Polster auf dem Wickelkern seitlich hält, wobei der Führungsarm an das jeweilige Abstreifende des Wickelzapfens über ein arretierbares Schwenkgelenk gekoppelt ist, wobei insbesondere der jeweilige Führungsarm in dessen Führungsstellung parallel zu einer seitlichen Führungsfläche der Dreh-Schwungmasse angeordnet ist.
7. Verpackungsmaterialstrangwickler zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, umfassend: eine Aufnahme für einen Verpackungsmaterialvorrat, eine Vorumformstation, die das aus dem Verpackungsmaterialvorrat abgezogene Verpackungsmaterial in einen Verpackungsmaterialstrang umformt, und einen nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten Antriebsmechanismus, der zudem dazu ausgelegt ist, eine derart große Abziehkraft dem Verpackungsmaterial mitzuteilen, dass sowohl Verpackungsmaterial aus dem Verpackungsmaterialvorrat abgezogen wird als auch ggf. dass Verpackungsmaterial in einen Verpackungsmaterialstrang umgeformt wird.
8. Verpackungsmaterialstrangwickler insbesondere nach Anspruch 7 zum Bilden eines gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, umfassend: eine Aufnahme für eine Verpackungsmaterialrolle, von deren Innenseite zur Bildung eines spiralschlauchförmigen Verpackungsmaterialstrangs abzuziehen ist; wenigstens einen Wickelkern, um den der
Verpackungsmaterialstrang derart wickelbar ist, dass das gewickelte Verpackungsmaterial-Polster von dem Wickelkern abnehmbar ist, und einen manuell zu betätigenden Antriebsmechanismus, an dem der Wickelkern fest angebracht ist und der den Verpackungsmaterialstrang um den Wickelkern zum Bilden des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters wickelt.
9. Verpackungsmaterialstrangwickler nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die
Vorumformstation eine Umformengstelle umfasst, welche insbesondere ein Umschlagen des Verpackungsmaterials in einen schlauchförmigen
Verpackungsmaterialstrang erzwingt, wenn das Verpackungsmaterial von dem Antriebsmechanismus durch die Engstelle hindurch gezogen wird, wobei insbesondere die Engstelle einen lichten Querschnitt in Form eines Kreises, eines Langlochs, eines Schlüssellochs, einer Birne, eines Polygon, einer Ellipse oder dgl. aufweist.
10. Verpackungsmaterialstrangwickler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die
Aufnahme mit einem Reservoir von wenigstens einem weiteren Verpackungsmaterialvorrat, vorzugsweise mehreren
Verpackungsmaterial Vorräten, angeschlossen ist, wobei insbesondere das Reservoir im Falle eines verbrauchten Verpackungsmaterials in der Aufnahme oder bei Unterschreitung einer vorbestimmten Verpackungsmaterialmenge in der Aufnahme letztere zugunsten einer mit Verpackungsmaterial belegten Aufnahme automatisch ein- bzw. ausfährt, wobei insbesondere das Reservoir als Aufnahmerondell mit wenigstens 2 Aufnahmeplätzen zum Belegen eines Verpackungsmaterialvorrats ausgebildet ist, und oder bei dem die Aufnahme unterhalb des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh-Schwungmasse in einer Position zwischen 5:00 Uhr und 7:00 Uhr angeordnet ist oder auf Höhe des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh-Schwungmasse in einer Position zwischen 2:00 Uhr und 4:00 Uhr oder oberhalb des Antriebsmechanismus insbesondere in Bezug auf die Drehachse der Dreh-Schwungmasse in einer Position zwischen 11:00 Uhr und l:00 Uhr. n. Verpackungsmaterialstrangwickler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Schwungmasse einer Bremse zugeordnet ist, welche dazu ausgelegt ist, das Schwungrad zu einem vorbestimmten Betriebszustand abzubremsen, wobei insbesondere ein Bewegungssensor, wie ein Drehgeber, vorgesehen ist, der derart mit beispielsweise einer Steuerelektronik zusammenwirkt, dass nach Erreichen einer bestimmten Größe, insbesondere Durchmesser, des gewickelten Verpackungspolsters die Bremse aktiviert wird, so dass insbesondere die Schwungmasse abbremst, wobei insbesondere der Bewegungssensor alternativ oder zusätzlich dazu ausgelegt ist, ein Eingreifen von Gegenständen außer dem Verpackungsmaterialstrang, wie die Extremität einer Bedienperson, eine Abbremsung der Schwungmasse durch die Bremse veranlasst.
12. Gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster, wie Polsterschnecke, aus einem insbesondere durch einen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 ausgebildeten Verpackungsmaterialstrangwickler gewickelten Verpackungspapierstrang, der durch einen von einer Innenseite einer Papierbahnrolle abgewickelten Papierspiralschlauch gebildet ist.
13. Gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster nach Anspruch 12, das eine Scheibenform mit einer Scheibendicke von weniger als 40 cm, 35 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm oder 15 cm aufweist und/oder an einer im wesentlichen ebenen Umfangsfläche des gewickelten Verpackungsmaterial-Polsters eine Spiralkante insbesondere im Wesentlichen geradlinig von einem Umfangsrand der Scheiben vom zum gegenüberliegenden Umfangsrand erstreckt.
14. Gewickeltes Verpackungsmaterial-Polster nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Verpackungspapierstrang ohne insbesondere mittig längs der Längserstreckung des Verpackungspapierstrangs angeordnete Prägung, insbesondere Zahnradprägung, ausgebildet ist und/oder das eine Wickeldichte (Anzahl der Wicklungen / mittlerer Radius des Polsters) von größer als 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 oder 0,7 ist, insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 2,0, vorzugsweise 0,7 bis 1,8, 0,9 bis 1,7, insbesondere 1,1 bis 1,5.
15. Verpackungsmaterialpolster nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 14, bei dem der aufzuwickelnde Verpackungsmaterialstrang eine schlauchförmigen Spiralform aufweist, bei der insbesondere die Spiralform dadurch gebildet ist, dass das Verpackungsmaterial von einer Innenseite einer kernfreien Verpackungsmaterialbahnrolle abgezogen ist, und/oder bei dem die Verpackungsmaterialbahn aus einem Recyclingmaterial, insbesondere Papierrecyclingmaterial, besteht.
16. Verpackungsmaterialpolster nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 15, bei dem das Verpackungsmaterialpolster eine größere, insbesondere 1,5 fache oder doppelt so große, axiale Deformationsfestigkeit als (wie) radiale Deformationsfestigkeit aufweist und/oder bei dem ein Deformationsverhältnis eines Verpackungsmaterialpolsters bei einer vorbestimmten Belastung von beispielsweise zwischen Axialverformung und Radialverformung bei kleiner als 0,6 oder 0,5 insbesondere zwischen 0,3 bis 0,5 liegt und/oder bei dem ein axiales Deformationsverhältnis des Verpackungsmaterialpolsters von einer Axialbreite ohne axialer Last zu einer Axialbreite bei axialer Belastung von 15 bis 45 fachen des Gewichts des Verpackungsmaterialpolsters bei größer 0,95, insbesondere zwischen 0,96 oder 0,97 und 1,00, liegt und/oder ein radiales Deformationsverhältnis des Verpackungsmaterialpolsters von einer Radialbreite (wie Durchmesser) ohne radialer Last zu einer Radialbreite (wie Durchmesser) bei radialer Belastung von 15 bis 45 fachen des Gewichts des Verpackungsmaterialpolsters bei kleiner 0,55; 0,5; , insbesondere zwischen 0,5 und 0,25 oder 0,3, liegt.
17. Verfahren zum Herstellen eines gewickelten, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 16 ausgebildeten Verpackungsmaterial-Polsters, wie einer Polsterschnecke, bei dem ein Verpackungsmaterialstrang von einem Verpackungsmaterialvorrat abgezogen wird, der Verpackungsmaterialstrang um einen Wickelkern herum zur Bildung des Verpackungsmaterial-Polsters gewickelt wird, wobei ausschließlich eine Rotationenergie einer manuell zu betätigenden Dreh-Schwungmasse das Abziehen des Packungsmaterials sowie das Wickeln des Verpackungsmaterial-Polsters betreibt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, das entsprechend der Funktion des nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ausgebildeten Verpackungsmaterial-Strangwicklers und/oder des nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten Antriebsmechanismus verfährt.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117916180A (zh) * 2021-04-08 2024-04-19 银特泰普聚合物公司 用于缠绕缓冲材料带的卷取设备

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE270873C (de) *
US1354369A (en) * 1920-02-14 1920-09-28 Luther H Anderson Machine for winding ribbon
US3954226A (en) * 1974-04-08 1976-05-04 Pickering Phillip A Strap coiling mechanism
US4161298A (en) * 1978-04-11 1979-07-17 Daryl Davis Winding machine
US4237776A (en) * 1978-06-02 1980-12-09 Ranpak Corporation Cushioning dunnage mechanism
GB9107451D0 (en) * 1991-04-09 1991-05-22 Yang Tai Her The principle and structure of actively driving or centrifugal linear following dynamic flywheel effect
AT402496B (de) * 1994-07-19 1997-05-26 Habenberger Wolfgang Dkfm Verfahren zur herstellung von füllkörpern für verpackungszwecke
AU741996B2 (en) * 1997-06-11 2001-12-13 Ranpak Corp. Cushioning conversion system and method
DE69837225T2 (de) * 1997-10-27 2007-11-08 Ranpak Corp., Concord Township System zur Herstellung von Polstermaterial und Verfahren zur Herstellung einer Spule von Polstermaterial
ATE275035T1 (de) * 1998-05-15 2004-09-15 Ranpak Corp Maschine zum herstellen von polsterelementen
WO2004041527A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-21 Ranpak Corp. System and method for making a coiled strip of dunnage
US6811110B2 (en) * 2002-11-12 2004-11-02 Cheony-Sun Tsao Reeling device for fire hoses
DE10346629A1 (de) * 2003-10-08 2005-05-19 Reinhard Keller Steuerung für eine Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern
WO2005060502A2 (en) * 2003-12-04 2005-07-07 Horse Sense Enterprises, Llc Winding apparatus for bandages and related methods
US7243875B2 (en) * 2004-06-10 2007-07-17 The Coleman Company, Inc. Method for tightly rolling a sleeping bag and storage sack therefor
JP2006075250A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Juki Corp ミシンおよびその針駆動力調整方法
DE202004016106U1 (de) * 2004-10-18 2005-01-27 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Maschine zum Herstellen von Polsterabschnitten aus bahnförmigem Material
US20060096708A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Free-Flow Packaging International, Inc. System for producing rolls of air-filled cushioning material
WO2006087511A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Easypack Limited Method and apparatus for dispensing packaging; method and apparatus for guarding machinery
DE102005053319A1 (de) * 2005-11-07 2007-05-10 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial
US20080076653A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-27 Shaw Kenneth L Cushioning product, machine and method
CN101209789A (zh) * 2006-12-28 2008-07-02 创科实业有限公司 用于缠绕绳线或软管的可旋转的卷绕器
JP2008169002A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Bridgestone Corp 長尺部材の巻取装置及び製造装置
US7789819B2 (en) * 2007-04-23 2010-09-07 Storopack, Inc. Cutting device for cushioning dunnage producing machine
NL2002241C2 (nl) * 2008-11-21 2010-05-25 Ideepak Holding B V Inrichting en werkwijze voor het afgeven van een vervormbaar web.
WO2012088521A2 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Pregis Innovative Packaging, Inc. Center-fed dunnage system feed and cutter
EP2653422B1 (de) * 2012-04-20 2015-06-03 Valmet Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Faserbahnen, insbesondere von Teilbahnen aus Papier und Pappe
US9908738B1 (en) * 2012-06-22 2018-03-06 Csaba Tóth Cable dispenser
DE202012009025U1 (de) 2012-09-19 2012-12-19 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Vorrichtung zum manuellen Erzeugen eines spiralförmigen Verpackungsmaterials
DE102012018867A1 (de) 2012-09-25 2014-03-27 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Vorrichtung zum schnellen Fertigen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses
DE102012018941A1 (de) 2012-09-25 2014-03-27 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Maschinell gefertigtes Verpackungserzeugnis, Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Fertigen des Verpackungserzeugnisses
ES2618539T3 (es) * 2013-02-12 2017-06-21 Ranpak Corp. Sistema de relleno con enrollador, aparato de encintado y de expulsión automatizado y método
US9457982B2 (en) * 2013-03-15 2016-10-04 Pregis Innovative Packaging Llc Tear-assist blade
US10328653B2 (en) * 2014-02-24 2019-06-25 Pregis Innovative Packaging Llc Inflation and sealing device with inclined components
WO2016044767A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Chan Simon Cs Dunnage system
US9676590B1 (en) * 2014-09-23 2017-06-13 Kevin D. Berry Axially-adjustable winder for flat-web, strand, hose, rope, electric cord or strings of holiday lights and so on
US10414624B1 (en) * 2014-09-23 2019-09-17 Kevin D. Berry Motorized flat web winder
CN204805428U (zh) * 2015-07-06 2015-11-25 山东科技大学 一种惯量可调的飞轮
CA3002714C (en) * 2015-10-23 2022-02-15 Ranpak Corp. Dunnage system and method using a coil accumulator
US20180126686A1 (en) * 2016-11-06 2018-05-10 Encore Packaging Llc Automated Packaging Material Crumpler
CN106629239A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 广东轻工职业技术学院 便于管材取出的发泡橡塑保温管材的自动收卷装置和自动收卷机
CN206494574U (zh) * 2017-02-22 2017-09-15 江苏海阳电力设备有限公司 一种气动限位绕管机
DE102018107156A1 (de) * 2018-03-26 2019-09-26 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Wickelvorrichtung und Polsterwickelsystem
US11673361B2 (en) * 2019-01-25 2023-06-13 Ranpak Corp. Coiler for a dunnage conversion machine and method for coiling a strip of dunnage

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CN113165302A (zh) 2021-07-23
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