EP3900924A1 - Vorrichtung und verfahren zum verarbeiten eines polstermaterialstrangs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verarbeiten eines polstermaterialstrangs Download PDF

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EP3900924A1
EP3900924A1 EP21170406.9A EP21170406A EP3900924A1 EP 3900924 A1 EP3900924 A1 EP 3900924A1 EP 21170406 A EP21170406 A EP 21170406A EP 3900924 A1 EP3900924 A1 EP 3900924A1
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EP
European Patent Office
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winding
guide
strand
guide device
padding
Prior art date
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Pending
Application number
EP21170406.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bastian Schalk
Mathias Peitz
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
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for processing a strand of upholstery material.
  • processing is to be understood in particular to mean processing the strand of cushioning material to form a winding of cushioning material.
  • a string of cushioning material can in particular be understood to mean a three-dimensional paper cushioning product that is manufactured in an upholstery forming machine from a web-shaped starting material, in particular a roll or a fanfold stack, for example from paper.
  • a cushioning material winding comprises a particularly spirally wound cushioning material strand, which can optionally be provided with an adhesive tape for fastening the outer end layer of the cushioning material strand to the cushioning material winding.
  • the device comprises a cushioning forming machine for forming a web-shaped starting material into a strand of cushioning material and a winding device for winding the strand of cushioning material around a winding center.
  • the winding device comprises two horizontally extending prongs between which the padding material strand is conveyed and which rotate about a horizontal axis in order to wind the padding material strand around the winding center.
  • the cushioning conversion machine dispenses the strand of cushioning material at a dispensing opening in the horizontal direction.
  • a beak-like guide is provided at the exit of the upholstery forming machine, which guides the strand of upholstery material horizontally as far as the winding device.
  • the prongs of the winder When the prongs of the winder are set in rotation, the prongs take the padding material strand by theirs Rotational movement with and wind the padding material strip into a spiral-shaped padding material screw.
  • the beak-like guide In order to provide space for the radial expansion of the upholstery material screw, the beak-like guide is increasingly spread apart, while it remains in tangential contact with the upholstery material screw. When the cushioning material spiral has reached a desired size, it can be separated from the starting material and removed from the winding device.
  • the winding device is characterized by a winding axis aligned in the vertical direction.
  • the winding device is formed by a reel with vertically downwardly directed prongs which are arranged in a housing so that in a closed state the housing surrounds the reel on both sides in the axial direction of the winding axis and circumferentially transversely to the axial direction of the winding axis.
  • a support surface for the cushioning material and the cushioning material winding formed therewith is arranged vertically below the winding device under the reel.
  • the support surface can be moved like a trap door to deliver a completed padding material winding.
  • a receiving and / or storage container allows the production of several upholstery material spirals or - Wraps without a user having to remove upholstery spirals individually from the wrapping device. This avoids waiting times for staff between inserting several upholstery material spirals.
  • the housing surrounding the reel in the axial direction and in the radial direction represents an effective workplace safeguard, which prevents a user from being injured on the rotating reel. According to DE 10 2018 107 156 A1 Furthermore, a beak-like or scissors-like guide device for guiding the cushioning material in the radial direction transversely to the winding axis is dispensed with.
  • a device for processing a strand of cushioning material, which is produced by a cushioning forming machine from a web-like starting material, in particular a roll or a fanfold stack, for example made of paper, into a cushioning material winding.
  • the strand of cushioning material is made in particular from recycled paper.
  • Recycled paper is in particular paper materials with a low proportion (less than 50%) of fresh fiber-containing paper material.
  • paper materials which contain 70% to 100% waste paper are preferred.
  • the recycling paper for the purposes of this invention is intended to be paper material which can have a tensile strength index in the machine direction of at most 90 Nm / g, preferably a tensile strength of 15 Nm / g to 60 Nm / g and a tensile strength index transverse to the machine direction of at most 60 Nm / g may have, 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 bursting index of at most 3.0 kPa * m ⁇ 2 / g, preferably with a bursting index of 0.8 kPa * m ⁇ 2 / g to 2.5 kPa * m ⁇ 2 / g.
  • the DIN EN ISO 2758 standard is used to determine the bursting index.
  • the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g / m ⁇ 2 to a maximum of 140 g / m ⁇ 2.
  • the starting packaging material can be in the form of a roll of material web or a zigzag-folded packaging material stack, which is also referred to as a fan-fold stack.
  • the padding material strand is in particular made in such a way that in the center, along the padding material strand, a particularly wavy deformation zone is formed which is impressed by the upholstery forming machine and which is laterally bounded by two, in particular, essentially uniform bead ends.
  • One upholstery forming machine for the production of upholstery material strands from a web-shaped starting material is in EP 3159291 B1 shown.
  • EP 3159291 B1 One upholstery forming machine for the production of upholstery material strands from a web-shaped starting material.
  • a large number of upholstery forming machines are described in the prior art, which is why the specific design of the same will not be discussed further below.
  • a cushioning material winding can on the one hand be a packing material means such as a cushioning material spiral or a cushioning material helix, but on the other hand it can also form a casing for an object to be cushioned.
  • the processing can be, for example, that the padding material strand is wrapped around an object to be upholstered.
  • the resulting winding of cushioning material can, for example, extend in a spiral shape around the object to be cushioned, the cushioning material layers moving away from the object in the radial direction with an increasing number of layers.
  • the cushioning material winding can extend helically along a longitudinal axis of an object to be cushioned, the radial distance of the winding layers from the longitudinal axis of the object in particular remaining constant in the radial direction.
  • the cushioning material winding can in particular be a combination of a cushioning material spiral and a cushioning material helix, which has wound layers that adjoin one another both in the radial direction and in the longitudinal direction.
  • the strand of cushioning material is preferably processed into a cushioning material winding separate from the objects to be cushioned, such as a cushioning material spiral or a cushioning material helix or a combination of both variants, the cushioning material spiral being particularly preferred.
  • the device for processing a strand of upholstery material comprises a winding device, which is rotatable about a particularly vertical winding axis, for winding the strand of upholstery material around a winding center.
  • the winding center does not necessarily mean a structural core around which the strand of cushioning material is wound. Rather, the winding center can only have a geometric position, in particular a winding axis, describe around which the strand of cushioning material is wrapped.
  • a winding device with exactly two or at least two deflectors, in particular prongs, is preferably provided, between which the strand of cushioning material, in particular a leading end of the strand of cushioning material, is conveyed.
  • the winding center is preferably in the middle of an imaginary line between the deflectors.
  • the deflectors can be firmly connected to one another, in particular in the form of a reel, and / or can be fixed immovably relative to one another.
  • the deflectors for winding the strand of padding material are preferably rotatably mounted around the winding center, in particular around the winding axis, the winding axis in particular running through the winding center.
  • the winding axis can extend in the vertical direction.
  • the winding device can in particular according to the in DE 10 2018 107 156 A1 described winding device be formed, the content of which is fully incorporated into the present application by reference.
  • the device according to the invention for processing a strand of upholstery material further comprises a guide device which is movable between an active guide position and a passive latching position in the axial direction relative to the winding axis.
  • the guide device In the active control position, the guide device provides a limitation that expands in the axial direction and in the radial direction relative to the winding axis for guiding the strand of cushioning material from the cushioning forming machine to the winding device.
  • the passive latching position the guide device releases a winding area surrounding the winding device in the radial direction for receiving the cushioning material winding.
  • the guide device can be arranged immovably and / or stationary in the transverse direction and / or radial direction relative to the winding axis.
  • the guide device can have the same distance and / or the same orientation relative to the winding axis relative to the winding axis in the transverse direction and / or radial direction relative to the winding axis in the active guide position and the passive latching position.
  • the guide device has the same distance relative to the winding axis in the transverse direction and / or radial direction relative to the winding axis in the active guide position and the passive detent position relative to the winding axis, in particular in the radial direction, but a different orientation, in particular the guide device relative to a Axis of rotation can be rotated, which extends in the radial direction relative to the winding axis.
  • the guiding device in the active guiding position and the passive latching position can have a different distance and / or a different orientation relative to the winding axis relative to the winding axis.
  • the guide device In its active control position, guides the strand of upholstery material from the output opening of the upholstery forming machine to the deflectors of the winding device.
  • the guide device threads the strand of upholstery material provided by the upholstery forming machine between the deflectors of the winding device.
  • the guide device In the active control position, the guide device provides a limitation in the axial direction and in the radial direction relative to the winding axis, in particular transversely to the axial direction on both sides, for guiding the padding material strand in the radial direction from the upholstery forming machine to the winding device. In the active control position, the guide device prevents the strand of padding material from moving in the circumferential direction around the winding device.
  • the guide device In the passive latching position, the guide device allows a winding movement of the padding material strand to form a padding material winding around the winding device in the circumferential direction relative to the winding axis.
  • the guide device In a passive latching position, the guide device can be arranged in a contact-free manner relative to the strand of cushioning material and / or the winding of cushioning material.
  • a winding area Surrounding the winding device in the radial direction, in the device for processing the padding material strand into a padding material winding, a winding area is provided which accommodates the padding material winding growing in the radial direction during the winding process.
  • the guide device In order to thread the strand of padding material into the winding device, the guide device is arranged in its active guide position in the winding area.
  • the winding area completely surrounds the deflectors of the winding device in the radial direction and extends in the axial direction at least along the axial length of the deflectors.
  • the winding area of the device for processing a padding material strand can be surrounded by a housing.
  • the guide device In the passive latching position, the guide device can always completely release the winding area; that is, regardless of whether the cushion wrap is only one turn, several turns or the maximum When the number of turns has been reached, the entire area that the cushioning material winding can occupy is always released by the guide device in its passive latching position.
  • the winding device rotates about a winding axis which defines an axial direction.
  • the winding device can have deflectors, in particular prongs, which are arranged offset in the transverse direction relative to the winding axis.
  • the deflectors of the winding device can be movable in the circumferential direction around the winding axis.
  • the guide device In the axial direction of the winding device, in particular parallel to the axial direction of the winding axis, the guide device can be moved between the active guide position and the passive detent position.
  • the winding axis can in particular be aligned in the vertical direction, so that the axial direction also corresponds to the vertical direction.
  • the guide device can be movable in the vertical direction between the active guide position and the passive detent position.
  • the active guide position can preferably be located in the vertical direction below the passive detent position of the guide device.
  • the guide device tapers, in particular continuously and / or constantly, in the radial direction from the upholstery forming machine to the winding device, in particular in the active guide position.
  • the guide device can taper in a funnel-like manner, in particular conically and / or curved, from the upholstery forming machine to the winding device.
  • the guide device can have a threading inlet which is directed towards the shaping device, in particular an output opening of the shaping device.
  • the guide device can have an output end which is directed towards the winding device.
  • the guide device can taper completely or at least in sections continuously from the threading inlet to the output end.
  • the cross-sectional width of the threading opening can be just as large as or larger than the cross-sectional width of the exit opening of the output end of the guide device.
  • the winding device comprises a boom rotatable about the winding axis, such as a turntable, which extends in the transverse direction relative to the winding axis and to which at least two deflectors, in particular prongs, are attached that extend in the axial direction of the winding axis.
  • the guide device In the active control position, the guide device forms a guide shaft which has an output end directed towards the winding axis. The distance between the deflectors from one another in the transverse direction can be at least as great as, preferably greater than, the width of the discharge end.
  • the guide shaft can be delimited in the axial direction by opposing housing sections of the device for processing a strand of cushioning material to form a winding of cushioning material.
  • the guide shaft can be formed in the axial direction by the boom and a cover surrounding the boom and a support surface arranged in the axial direction opposite the boom and / or the cover.
  • Support surface and bracket and / or cover plate can be arranged plane-parallel or essentially plane-parallel relative to one another.
  • the cover or cover plate can be equipped with a recess for a turntable-like bracket.
  • the boom, in particular the turntable can preferably be circular and / or be held in a circular recess of the cover, which in particular is shaped essentially complementary to the turntable.
  • An annular gap extending in the transverse direction can be formed between the cover plate and the turntable.
  • the recess in the cover plate can penetrate the cover plate or be inserted into the cover plate in the manner of a pocket.
  • the cover plate or a cover surface formed by the cover plate or the cover can delimit the winding area in a first axial direction, in particular vertically upwards.
  • the cover plate has a cover surface which can provide the upholstery spiral during the winding process and / or the upholstery material strand during the threading process with an axial slide bearing.
  • a support surface for the strand of cushioning material and / or the winding of cushioning material can be arranged in the axis of rotation / winding axis relative to the boom.
  • the support surface can in particular be arranged opposite a turntable, which can preferably be surrounded by a cover plate.
  • the The support surface can delimit the winding area in a second axial direction, in particular vertically downwards.
  • the support surface can provide the upholstery spiral during the winding process and / or the strand of upholstery material during the threading process with an axial slide bearing. In the axial direction, in particular in the vertical direction, the winding area extends between the support surface and the cover surface.
  • the cover surface and / or the support surface can be essentially flat.
  • the support surface and the cover surface can extend essentially in the horizontal direction.
  • the support surface and / or the cover surface extend essentially in a first transverse direction relative to the winding axis or in a second radial direction transversely to the winding axis.
  • the cover surface and / or the support surface are preferably oriented perpendicularly relative to the winding axis.
  • the support surface and / or the cover plate preferably do not extend in the axial direction of the winding axis.
  • the movable part of the guide device which in the active guide position extends in the axial direction of the winding axis and in the radial direction of the winding axis from the cushion forming device to the winding device, can comprise wall sections lying opposite one another in the transverse direction.
  • the guide device can comprise wall sections lying opposite one another in the transverse direction or in the lateral direction, in particular plates which, in the active guide position, extend in the axial direction from the cover surface to the support surface.
  • the guide device wall sections can be implemented by plates, for example metal sheets.
  • the wall sections, in particular panels, of the guide device face each other in pairs in the transverse direction.
  • the transverse direction is oriented transversely to a straight line from the center point of the outlet opening of the cushioning conversion machine in the direction of the winding axis and can also be referred to as the lateral direction.
  • the guide device can comprise exactly two or more than two wall sections which, in the circumferential direction relative to the winding axis, delimit the path of a padding material strand from the forming device to the winding device.
  • the control device engages in the winding area of the winding device.
  • the wall sections in particular panels, are preferably completely outside the winding area.
  • the wall sections, for example panels the winding device are in the passive latching position vertically above the cover surface.
  • the output end of the guide shaft is removed in the radial direction from the winding axis at least by the distance of the largest diameter of the deflector to the winding axis. If the radial distance of the guide shaft from the winding axis is at least as large as the outer distance of the deflectors to the winding axis, it is ensured that the deflectors of the winding device can be freely rotated about the winding axis regardless of the position of the guide device.
  • the guide shaft extends in the radial direction up to the boom and / or up to between the deflectors, in particular up to the winding axis.
  • the guide shaft prevents the winding device from rotating when the guide device is in the active guide position.
  • a guide device can ensure in a particularly reliable manner that a strand of cushioning material is reliably guided between the deflectors of the winding device and thus threaded in by the cushioning conversion machine. If the guide shaft has a smaller distance to the winding axis in the radial direction in the active control position than the deflectors, it can be reliably avoided that a padding material strand is not threaded in by the padding machine.
  • the device for processing a padding material strand into a padding material winding, comprises a cover surrounding the winding device in the transverse direction, in which in the axial direction relative to the deflectors behind the boom, in particular vertical direction above the boom, a receptacle for the guide device in the passive latching position is arranged.
  • the cover of the device can form the cover surface.
  • the guide device In the passive latching position, can preferably be completely inside be arranged the recording.
  • the receptacle can form an area, for example a receiving space, adjacent, preferably vertically above, to the winding area.
  • the guide device can be extended in the axial direction in a translatory manner, preferably purely translationally, from the passive detent position into the active guide position and / or retracted from the active guide position into the passive detent position.
  • the guide device can preferably be extended and / or retracted in a purely translatory manner in the vertical direction.
  • the guide device can be in one piece and / or dimensionally stable.
  • the guide device can be formed in one piece by a bent sheet metal, two sheet metal sections lying opposite one another in the transverse direction forming the wall sections of the guide device.
  • the guide device can be folded out from the passive detent position into the active guide position and / or from the active guide position into the passive detent position in a rotational manner about an axis of rotation extending in the radial direction.
  • a guide device that can be folded in and / or unfolded can have one, two or more wall sections that are rotatable about an axis of rotation aligned in the radial direction of the winding device, so that the rotational movement of the wall sections relative to the winding axis includes a movement in the axial direction.
  • the guide device comprises a rotary drive which is connected to one or more wall sections in particular by means of a coupling and / or a joint.
  • the device comprises a Threading sensor for detecting a strand of upholstery material threaded into the winding device by the guide device.
  • a device for processing a strand of cushioning material which is manufactured by an upholstery forming machine from a web-shaped starting material, in particular a roll or a fanfold stack, for example from paper, provided for a cushioning material winding.
  • the device can be designed in accordance with one of the aspects described above or one of the exemplary configurations.
  • the device comprises a winding device rotatable about a particularly vertical winding axis for winding the padding material strand around a winding center.
  • the winding center does not necessarily mean a structural core around which the strand of cushioning material is wound. Rather, the winding center can only describe a geometric position, in particular a winding axis, around which the strand of padding material is wound.
  • a winding device with exactly two or at least two deflectors, in particular prongs, is preferably provided, between which the strand of cushioning material, in particular a leading end of the strand of cushioning material, is conveyed.
  • the winding center is preferably in the middle of an imaginary line between the deflectors.
  • the deflectors can be firmly connected to one another, in particular in the form of a reel, and / or can be fixed immovably relative to one another.
  • the deflectors for winding the strand of padding material are preferably rotatably mounted around the winding center, in particular around the winding axis, the winding axis in particular running through the winding center.
  • the winding axis can extend in the vertical direction.
  • the winding device can in particular according to the in DE 10 2018 107 156 A1 described winding device be formed, the content of which is fully incorporated into the present application by reference.
  • the device further comprises a guide device for guiding the strand of cushioning material from the cushioning conversion machine to the winding device.
  • the guide device serves to or facilitates the threading of the padding material strand into the winding device, in particular between the winding deflectors, such as prongs.
  • the winding device in particular the winding center, can be moved between a threading position near the guide device and a winding position distal to the guide device.
  • the movable winding device allows it to be aligned with respect to the guide device in such a way that the strand of padding material can be reliably transferred to the winding device, in particular can be threaded, in particular between the winding deflectors, such as prongs.
  • the winding device In the threading position, can be in the immediate vicinity of the guide device. For example, an entry into the winding device is directly opposite or facing an exit from the guide device.
  • the mobility of the winding device ensures that the cushioning material winding can develop and unfold as the diameter increases.
  • the winding device moves away from the guide device, in particular continuously. Furthermore, it can be provided that the winding device is brought into the winding position after threading has taken place.
  • the winding position can be so far away from the guide device that the padding material winding can be reliably wound without obstacles by the guide device.
  • the direction of movement of the winding device in particular of the winding center, lies in a plane whose surface normal is the winding axis or is oriented parallel to it.
  • the movability of the winding device can be realized by means of simple mechanics.
  • the winding device in particular the winding center, is mounted such that it can move in translation and / or pivot relative to the guide device and / or to the upholstery forming machine.
  • a swivel joint can be provided.
  • a guide device can be provided for the guided displacement of the winding device.
  • the guide device can include, for example, a linear guide, in particular a link guide.
  • a height positioning device such as a ramp
  • the guide device can be height-adjustable and / or can be set up to deliver the padding material strand at a desired height.
  • the height positioning device is provided on a discharge opening of the cushioning material conversion machine, in particular attached in a detachable and / or pivotable manner.
  • the invention relates to a method for processing a strand of upholstery material, in particular a device according to one of the preceding claims, the strand of upholstery material being manufactured by a cushioning forming machine from a web-like starting material, in particular from a roll or a fanfold stack, for example from paper.
  • the strand of upholstery material is guided by a guide device, which is in an active guide position, from the upholstery forming machine to the winding device, which is rotatable about a winding axis.
  • the guide device is moved from the active guide position in the axial direction relative to the winding axis into a passive latching position. While the guide device is in the passive latching position, the padding material strand is wound around a winding center to form a padding material spiral.
  • a winding area is released by the guide device arranged in the passive latching position, in which winding area the cushioning material winding or cushioning material spiral is formed from the cushioning material strand by the winding device.
  • the guide device located in the passive latching position is kept contact-free relative to the cushioning material winding.
  • the winding device is moved into a predetermined rest position before the guide device is moved from the passive detent position into the active guide position. Reaching the predetermined rest position of the winding device can be determined by a mechanical stop and / or a position sensor of the winding device.
  • the guide device is only and / or only then moved from its passive detent position to its active guide position when the winding device is in a predetermined rest position, it can be ensured that a guide device that forms a guide channel, its radial distance from the winding axis is less than the radial distance of a deflector with its largest diameter to the winding axis, without a collision between the guide device and the winding device taking place.
  • the guide device is only moved from the active guide position to a passive latching position after the padding material strand has been threaded into the winding device, in particular between the deflectors of the winding device, the threading that has taken place being detected by a sensor .
  • a threading sensor for example an optical or mechanical threading sensor, can be preferred in order to ensure that the strand of padding material has been properly fed into the winding device with the aid of a guide device, so that no undesired process interruptions occur.
  • a method for processing a padding material strand is provided, in particular a device according to one of the preceding aspects or exemplary embodiments.
  • the upholstery material strand is produced by a cushioning forming machine from a web-like starting material, in particular from a roll or a fanfold stack, for example from paper.
  • the upholstery material strand is guided by a guide device from the upholstery forming machine to the winding device, which is rotatable about a winding axis.
  • the winding device in particular the winding center, is moved into a threading position near the guide device for threading the padding material strand into the winding device and in a winding position distal to the guide device for winding the padding material strand around the winding center to form a padding material winding.
  • a system can comprise a device according to the invention and a cushioning conversion device.
  • a system can comprise a device according to the invention and a padding material strand and / or a starting material.
  • a device for processing a strand of padding material into a padding material winding is generally provided with the reference number 1.
  • the essential components of the device 1 are a winding device 3 and a guide device 11.
  • a cushioning material winding is generally provided with reference number 5 and a strand of cushioning material is provided with reference number 7.
  • a particularly suitable starting material for reshaping into a cushioning material is paper web material, which can be stored, for example, as a roll or a fanfold stack.
  • the web-like starting material generally has a length dimension which is several orders of magnitude greater than the transverse dimension (width).
  • the transverse dimension of the starting material is several orders of magnitude larger than the thickness of the starting material.
  • the thickness of the starting material is generally less than 1 mm.
  • the width of the starting material is at least a few centimeters and at most a few meters.
  • the longitudinal extension of the starting material is more than 10 m, preferably more than 50 m, in particular more than 100 m.
  • the starting material can comprise several layers of packing material.
  • the web-like starting material is deformed into a strand of a three-dimensional cushioning material 7.
  • the upholstery conversion machine 9 can in particular produce a tube-like or strip-like upholstery material 7 from the web-like starting material.
  • a padding material strand 7 is produced, the first transverse dimension (width) of which is reduced compared to the first transverse dimension (width) of the starting material and the second transverse dimension (height) of which is significantly greater than the thickness of the starting material.
  • the height and the width of the cushioning material are essentially of the same order of magnitude after the deformation.
  • the height of the cushioning material can preferably be at least 1/5, in particular at least 1/2 of the width of the cushioning material and / or at most five times, preferably at most twice, the width of the cushioning material.
  • the width and height of the padding material strand 7 are preferably several centimeters.
  • the reshaping in the upholstery reshaping machine is preferably carried out continuously, so that a tubular padding material strand 7 is produced from the web-like starting material, the longitudinal extent of the padding material strand 7, apart from the contractions associated with the reshaping, essentially corresponding to the longitudinal extent of the starting material.
  • the upholstery conversion machine 9 outputs the upholstery material strand 7 at an output opening 91 in a conveying direction F.
  • the upholstery conversion machine 9 can be arranged and its output opening 91 oriented such that the conveying direction F is essentially in the horizontal direction H. With respect to the winding axis W of the winding device 3 described below, the conveying direction F is oriented in a radial direction R. In the vertical direction V, the upholstery material strand 7 is output from the upholstery forming machine 9 approximately at the vertical height of the deflectors 34 of the winding device 3.
  • the upholstery material strand 7 can be conveyed on a support surface 37 of the housing 30 through a winding area 31 to the winding device 3, for example slide along or roll off.
  • the strand of upholstery material 7 moves, starting from the upholstery forming machine 9 to the winding device 3, essentially on a horizontal plane.
  • the horizontal plane on which the upholstery material strand 7 is guided from the upholstery forming machine 9 to the winding device 3 can correspond to the winding plane in which the upholstery material strand 7 is formed by the winding device 3, for example in FIG DE 10 2018 107 156 A1 described a cushion spiral 5 or cushion material winding or cushion winding is wound.
  • the guide device 11 forms a delimitation in an active control position which expands in the axial direction relative to the winding axis W and in the conveying direction F or in the radial direction R relative to the winding axis W.
  • the guide device 11 prevents a significant deviation of the padding material strand 7 from the conveying direction F and thus guides the padding material strand 7 securely to the winding device 3.
  • the winding device 3 can have a boom 33 formed as a turntable with two deflectors 34 formed thereon as prongs.
  • the prongs 34 are attached to the boom 33 diametrically opposite one another.
  • the deflectors 34 which have a largest diameter, are arranged in the transverse direction Q at a distance a 34 from one another. Of the Distance a 34 of the deflector 34 can be about twice as large as the distance aw of a deflector 34 to the winding axis W.
  • the winding device 3 is arranged within a housing 30 of the device 1 for processing a padding material strand 7 into a padding material winding 5.
  • the housing 30 can be formed by the cantilever 33 and a cover 35 surrounding the cantilever 33 in the transverse direction Q.
  • the cover 35 can comprise a preferably annular through opening or pocket-like pocket for receiving the cantilever 33.
  • the housing 30 can comprise a bearing surface 37.
  • the support surface 37 can, as in Figures 3A and 3B indicated schematically, composed of several members movably connected to one another.
  • a winding area 31 is provided, in which the cushion winding 5 is produced by the winding device 3 and can expand in the radial direction R.
  • the radial extension of the cushion winding 5 is in Figure 3B shown.
  • the winding area 31 surrounds the winding axis W in the radial direction and transverse direction Q and extends in the horizontal direction H as far as the side walls 32 of the housing 30.
  • the lower bottom wall of the housing 30 can be formed by the support surface 37.
  • the upper wall surface of the housing 30 can be formed by a cover surface 36 of the cover 35 directed towards the winding area 31.
  • Figure 1 shows the device 1 for processing a padding material strand 7 into a padding material winding, not shown, in which the guide device 11 is in its active control position in order to guide the padding material strand 7 from the upholstery forming machine 9 to the cushioning winding device 3.
  • the guide device 11 forms a guide shaft 13 with wall sections 21, 23 lying opposite one another in the lateral direction L.
  • a wall section 21, 23 can, for example, as in FIG Figures 2 , 3A, 3B and 4A to 4C shown, be formed plate-shaped, for example, as a sheet metal.
  • the guide device 11 can comprise a plurality of wall sections 21, 23 which are formed from the same sheet metal.
  • a bridge section 22, which connects the wall sections 21, 23, can be connected to the wall sections 21 and 23 in a materially or materially bonded manner, for example as a bent section or welded on. It is conceivable that the wall sections 21 and 23 are detachably connected to the bridge section 22, for example screwed.
  • the wall sections 21 and 23 of the guide device 11 can preferably be dimensionally stable, d. H. Sufficiently deformation-resistant so as not to experience any deformations when an upholstery material strand 7, which is provided by the upholstery shaping device 9, is directed against a wall section 21 or 23.
  • the guide device 11 can be formed with a cross section that tapers in the direction of the winding device 3.
  • the guide channel 13 formed by the guide device 11 has a threading opening 17 which is directed towards the upholstery forming machine 9.
  • the guide device 11 has an output end 15 which is directed towards the winding device 3.
  • the width a 15 of the outlet opening 15 is smaller than the width a 17 of the threading opening 17.
  • the distance between the support surface 37 and the cover surface 36 relative to one another can, as in FIGS Figures 3A to 4C seen to be essentially constant.
  • the tapering of the guide shaft 13 takes place through the sections 21, 23, which are arranged obliquely relative to one another be arranged to each other.
  • one of the wall sections 21 and / or 23 extends parallel to the radial direction R in the conveying direction F or radial direction R.
  • the conveying shaft 13 has no taper (not shown).
  • the guide device 11 In the active control position, the guide device 11, with the aid of its sections 21 and 23, guides the strand of upholstery material 7 from the upholstery forming machine 9 to between the deflectors 34 of the winding device 3. As in FIG Figures 1 and 2 shown, the width a 15 at the output end 15 of the guide shaft 13 is narrower than the distance a 34 of the deflector 34 winding device 3 to one another.
  • a particularly secure guidance of the padding material strand 7 to the winding device 3 can be achieved in that the distance from the winding axis W in the radial direction R to the dispensing opening 15 is smaller than the distance aw from the winding axis W to the deflectors 34 the guide shaft 13 is brought up to the winding axis W, so that the distance from the dispensing opening 15 to the winding axis is vanishingly small, in particular equal to zero.
  • the guide device 11 protrudes in the conveying direction F between the deflectors 34 in their rest position, so that the padding material strand 7 is guided through the deflectors 34 within the guide device 11 and an output end 15 of the guide shaft only in the conveying direction F behind the deflectors 34 13 passes (not shown).
  • the device 1 can include control electronics that are equipped with one or more sensors, for example position sensors, for the Winding device 3 and / or the guide device 11 is equipped to ensure that a collision between the winding device 3 and guide device 11 is avoided.
  • the device 1 can be designed to ensure that the winding device 3 initially assumes a predetermined rest position, for example, with the aid of a stop or a position sensor, before the guide device 11 is moved into its active guide position.
  • the device 1 can be designed to ensure that the guide device 11 is initially moved from an active control position according to FIG Figure 4A in a passive locking position according to Figures 4B and 3B is moved before the winding device 3 begins a rotary movement for winding up the padding material strand 7 to form a padding material winding 5.
  • the device 1 can have a threading sensor 39 which detects whether a padding material strand 7 has been guided in this way from the upholstery conversion machine 9 to the winding device 3, in particular between the deflectors 34 of the winding device 3, with the aid of the guide device 11.
  • the device 1 can be set up, a movement of the guide device 11 from its active control position according to FIG Figures 3a and 4a in the passive locking position according to Figures 3b and 4b to be allowed only when a successful feeding of the padding material strand 7 to the winding device 3 has been determined with the threading sensor 39.
  • the guide device 11 In order to release the winding area 31 for winding up a cushioning material winding 5, the guide device 11 must move from its active guide position into a passive detent position (according to FIG Figures 3b and 4b ) are moved. In the passive latching position, the padding material strand 7 and / or the padding material winding 5 can be moved without contact relative to the guide device 11 in the housing 30 of the device 1. The winding of the padding material strand 7 to form a padding material winding 5 takes place unhindered by the guide device 11 in its passive latching position.
  • the guide device 11 is in the direction of the axial direction A of the winding axis W, in particular in the vertical direction V between the active guide position according to FIG Figures 3a and 4a and the passive detent position according to Figures 3b and 4b emotional.
  • the guide device 11, in particular at least one wall section 21 or 23, is located between the support surface 37 and the Cover surface 36 of the housing 30, so that a guide slot 13 for the padding material strand 7 is formed.
  • the guide device 11 can be moved in the axial direction A, in particular in the vertical direction V, in order to expose the winding area 31 between the support surface 37 and the cover surface 36 (cf. Figure 4b ).
  • the device moves through intermediate positions, as shown for example in FIG. 3c.
  • the movement of the guide device 11 from the active guide position to the passive detent position and / or from the passive detent position to the active guide position can be purely translational.
  • the guide device 11 can have a rotary drive 25, which is connected to the wall sections 21, 23 of the guide device 11 via a transmission, for example a knee coupling, in order to convert a rotary drive movement into an in particular purely translational movement movement.
  • the purely translational movement of the wall sections 21, 23 is error-resistant and avoids scissor-like movements.
  • the guide device 11 can be in physical contact with the support surface 37.
  • the guide device 11 is free of contact relative to the support surface 37.
  • a distance in the axial direction A between the bearing surface 37 and the guide device 11 is, however, preferably less than half, preferably less than 1 ⁇ 4, particularly preferably less than 20%, particularly preferably less than 10%, of the smaller transverse dimension (width and / or height) of the upholstery material strand 7.
  • a particularly reliable threading or guiding of the upholstery material strand 7 is ensured when the guide device occupies the entire height of the winding space.
  • the cover 35 of the housing 30 can have a receiving space, not shown in detail, for the guide device 11 in its latching position.
  • the cushioning conversion machine 9 provides a cushioning material strand 7, which is conveyed by the guide device 11 to the winding device 3 of the device 1.
  • the guide device 11 moves from its active guide position into a passive latching position, so that the guide device 11 releases the winding area 31.
  • the padding material strand 7 can in particular be continuously conveyed further and the winding device 3 absorb a rotary movement, so that the deflectors 34 cause a spiral deformation of the padding material strand 7, and a padding material winding 5 is formed, which expands increasingly in the winding area 31 of the winding device 3.
  • the winding device 3 can end the winding process.
  • Figure 5 shows an alternative embodiment of a guide device 12 with an arcuate curved wall section 24.
  • the curved wall section 24 can have a partially circular cylinder sleeve cross section.
  • the curved wall section 24 can be movable about an axis of rotation r, which extends in the conveying direction F or radial direction R of the device 1, so that a rotary movement is implemented from the active guide position of the guide device 12 to a passive detent position of the guide device 12 (not in detail shown).
  • the guide device 12 can comprise a rotary drive 25 in order to rotate the wall section 24 about the axis of rotation r and to move the guide device 12 in this way between an active guide position and a passive detent position.
  • Figure 6 shows a further alternative embodiment of another guide device 12 'with an arcuate curved wall section 24'.
  • the curved wall portion 24 'can have a semicircular cylinder sleeve cross section.
  • the wall section 24 'can be movable about an axis of rotation r, which is in the conveying direction F or in the radial direction R of the device 1, so that a rotary movement from the active control position of the guide device 12 'to a passive detent position of the guide device 12' can be implemented (not shown in detail).
  • the guide device 12 ' comprises a rotary drive 25', in particular a motor optionally with a gear.
  • the arcuate guide device 12 'can comprise a shaft 27' which is coupled to the motor and which is held at least at one end by a rotary bearing 26 '.
  • the wall section 24' can be rotated about the axis of rotation r in order to move the guide device 12 'between its active guide position and its passive detent position.
  • the guide device 12 ′ can remain stationary relative to the winding axis W during its rotational movement, in particular in the radial direction R.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs (7), der durch eine Polsterumformungsmaschine (9) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (11), insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist, zu einer Polstermaterialwicklung (5), umfasst eine um eine insbesondere vertikale Wickelachse (W) drehbare Wickelvorrichtung (3) zum Wickeln des Polstermaterialstrangs (7) um ein Wickelzentrum, und eine Leiteinrichtung (11), die zwischen einer aktiven Leitstellung und einer passiven Raststellung in Axialrichtung relativ zur Wickelachse (W) beweglich ist, die in der aktiven Leitstellung eine sich in der Axialrichtung (A) und in Radialrichtung (R) relativ zur Wickelachse ausdehnende Begrenzung zum Führen des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine (9) zu der Wickelvorrichtung (3) bereitstellt und die in der passiven Raststellung einen die Wickelvorrichtung (3) in Radialrichtung umgebenden Wickelbereich (31) zum Aufnehmen der Polstermaterialwicklung (15) freigibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs. Dabei ist unter Verarbeiten insbesondere das Verarbeiten des Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung zu verstehen. Unter Polstermaterialstrang kann insbesondere ein dreidimensionales Papierpolstererzeugnis verstanden werden, dass in einer Polsterumformungsmaschine aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist. Eine Polstermaterialwicklung umfasst einen insbesondere spiralförmig gewickelten Polstermaterialstrang, der optional mit einem Klebeband zum Befestigen der Außenendlage des Polstermaterialstrangs an der Polstermaterialwicklung versehen sein kann.
  • Aus WO 99/21702 A1 ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Polstermaterialsträngen zu Polstermaterialwicklungen bekannt. Darin umfasst die Vorrichtung eine Polsterumformungsmaschine zum Umformen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Polstermaterialstrang und eine Wickelvorrichtung zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um ein Wickelzentrum. Hierfür umfasst die Wickelvorrichtung zwei sich in Horizontalrichtung erstreckende Zinken, zwischen die der Polstermaterialstrang gefördert wird und die um eine Horizontalachse rotieren, um den Polstermaterialstrang um das Wickelzentrum zu wickeln. Die Polsterumformungsmaschine gibt den Polstermaterialstrang an einer Abgabeöffnung in Horizontalrichtung ab. Am Ausgang der Polsterumformungsmaschine ist eine schnabelartige Führung vorgesehen, die den Polstermaterialstrang bis zu der Wickelvorrichtung horizontal führt. Wenn die Zinken der Wickelvorrichtung in Rotation versetzt werden, nehmen die Zinken den Polstermaterialstrang bei ihrer Rotationsbewegung mit und wickeln den Polstermaterialstreifen zu einer spiralförmigen Polstermaterialschnecke. Um der radialen Ausdehnung der Polstermaterialschnecke Raum zu bieten, wird die schnabelartige Führung zunehmend auf gespreizt, wobei sie in einem Tangentialkontakt zu der Polstermaterialschnecke verbleibt. Wenn die Polstermaterialspirale eine gewünschte Größe erreicht hat, kann sie vom Ausgangsmaterial getrennt werden und aus der Wickelvorrichtung entnommen werden. Ausgehend von der aus WO 99/21702 A2 bekannten Vorrichtung bestand der Wunsch nach einer Polsterverarbeitungsvorrichtung, mit der schneller und effektiver große Polstervolumen bereitgestellt werden können. Als ein Problem, welches sich in einer niedrigen Bereitstellungsgeschwindigkeit niederschlägt, wurde das Bereitstellen von Polstermaterialwicklungen an das Packpersonal identifiziert. Zum einen zeigte sich aufgrund der üblichen Arbeitssicherheitsgesetze, dass das Personal nur dann die Wickelmaschine herantreten darf, wenn diese sich in einem sicheren deaktivierten Zustand befindet, weil ansonsten ein erhebliches Verletzungsrisiko durch die beweglichen Teile, insbesondere die scherenartige Führung und die schnell drehenden Zinken, bestünde. Das hat zur Folge, dass die Wickelvorrichtung ständig an- und wieder ausgeschaltet werden muss, wodurch sich das Volumen von bereitgestelltem Polstermaterial pro Zeit reduziert.
  • Die in DE 10 2018 107 156 A1 beschriebene Wickelvorrichtung bzw. Vorrichtung zum Verarbeiten von Polstermaterialsträngen zu Polstermaterialwicklungen ist dazu ausgelegt, ein spiralförmig aufgewickeltes Polstermaterial sicher, einfach und schnell zu erzeugen, um rasch große Mengen Polstermaterial bereitzustellen. Die Wickelvorrichtung zeichnet sich durch eine in Vertikalrichtung ausgerichtete Wickelachse aus. Die Wickelvorrichtung ist durch eine Haspel mit vertikal nach unten ausgerichteten Zinken gebildet, die in einem Gehäuse angeordnet sind, sodass das Gehäuse in einem geschlossenen Zustand die Haspel sowohl in Wickelachsen-Axialrichtung beidseitig umgibt, als auch quer zur Wickelachsen-Axialrichtung umfänglich umgibt. Vertikal unterhalb der Wickelvorrichtung ist unter der Haspel eine Auflagerfläche für das Polstermaterial und die damit gebildete Polstermaterialwicklung angeordnet. Die Auflagerfläche kann zum Abgeben einer vollendeten Polstermaterialwicklung wie eine Falltür verfahrbar sein. Ein Aufnahme- und/oder Vorratsbehälter erlaubt die Produktion mehrerer Polstermaterialspiralen bzw. - Wickelungen, ohne dass ein Benutzer Polsterspiralen einzeln von der Wickelvorrichtung abnehmen muss. Dadurch werden Wartezeiten des Personals zwischen dem Einlegen mehrerer Polstermaterialspiralen vermieden. Das die Haspel in Axialrichtung und in Radialrichtung umgebende Gehäuse stellt eine wirksame Arbeitsplatz-Sicherung dar, die verhindert, dass ein Benutzer sich an der drehenden Haspel verletzen kann. Gemäß DE 10 2018 107 156 A1 wird ferner auf eine Schnabel- bzw. scherenartige Führungseinrichtung zum Führen des Polstermaterials in Radialrichtung quer zu der Wickelachse verzichtet. Das Führen des Polstermaterialstrangs zu der Wickelvorrichtung stellt erfahrungsgemäß insbesondere beim initialen Einfädeln des Polstermaterialstrangs in die Wickelvorrichtung eine Herausforderung dar. Mit der Vorrichtung gemäß DE 10 2018 107 156 A1 konnte der automatische Polstermaterial-Wickelvorgang gegenüber konventionellen Wickelvorrichtungen merklich beschleunigt werden, vor allem dadurch, dass der Ausgabevorgang für Polstermaterialspiralen automatisiert wurde. Weiteres Potenzial zur Beschleunigung des gesamten Polsterspiralen-Bereitstellungszyklus wird nunmehr insbesondere beim Zuführen des Polstermaterialstrangs zu der Wickelvorrichtung gesehen. Hierzu schlägt DE 10 2018 107 156 A1 zum einen vor, das Gehäuse in Wickelachsen-Axialrichtung entweder gegenüber oder auf der Seite des Haspel-Auslegers als Führungsbrücke zur Führung des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung zu nutzen. Jedoch hat sich vor allem bei besonders hohen Polsterumformungs-Geschwindigkeiten gezeigt, dass bei vielen Polsterumformungsvorrichtungen die Ausgaberichtung des Polstermaterialstrangs veränderlich ist und teilweise ein Drall vorliegt, was das Zuführen des geformten Polstermaterialstrangs zur Wickelvorrichtung mitunter stört. Ist der Zuführvorgang gestört, sind manuelle Eingriffe erforderlich, was eine erhebliche unerwünschte Verzögerung der Bereitstellung von gewickeltem Polstermaterial zur Folge haben kann.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen und insbesondere eine verbesserte Alternative einer Vorrichtung zum Verarbeiten von Polstermaterialsträngen zu Polstermaterialwicklungen bereitzustellen, welche insbesondere sicher, einfach und schnell, vorzugsweise auch durch ungeschultes Personal, zu bedienen ist.
  • Diese Aufgabe lösen die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
  • Demnach ist eine Vorrichtung vorgesehen zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs, der durch eine Polsterumformungsmaschine aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist, zu einer Polstermaterialwicklung.
  • Der Polstermaterialstrang 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 von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g und 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*m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m^2 bis max. 140 g/m^2 auf. Das Ausgangsverpackungsmaterial kann erfindungsgemäß in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
  • Der Polstermaterialstrang ist insbesondere derart gefertigt, dass mittig, längs des Polstermaterialstrangs eine durch die Polsterumformungsmaschine eingeprägte insbesondere wellige Deformationszone gebildet ist, welche seitlich von zwei insbesondere im Wesentlichen gleichförmigen Wulstenden begrenzt ist. Eine Polsterumformungsmaschine zur Fertigung von Polstermaterialsträngen aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial ist in EP 3159291 B1 gezeigt. Darüber hinaus wird eine Vielzahl von Polsterumformungsmaschinen im Stand der Technik beschrieben, weshalb im Folgenden nicht weiter auf die konkrete Ausgestaltung derselben eingegangen wird.
  • Unter Verarbeiten des Polstermaterialstrangs ist insbesondere das Verarbeiten desselben zu einer Polstermaterialwicklung zu verstehen. Dabei kann eine Polstermaterialwicklung einerseits ein Verspackungsmaterialmittel, wie eine Polstermaterialspirale oder eine Polstermaterialhelix sein, andererseits aber auch eine Ummantelung eines zu polsternden Gegenstandes bilden. Dabei kann beispielsweise die Verarbeitung darin liegen, dass der Polstermaterialstrang um einen zu polsternden Gegenstand gewickelt wird. Dabei kann die resultierende Polstermaterialwicklung sich beispielsweise spiralförmig um den zu polsternden Gegenstand erstrecken, wobei die Polstermateriallagen sich mit steigender Lagenanzahl in Radialrichtung von dem Gegenstand entfernen. Alternativ kann die Polstermaterialwicklung sich helixförmig entlang einer Längsachse eines zu polsternden Gegenstandes erstrecken, wobei der Radialabstand der Wickellagen gegenüber der Längsachse des Gegenstandes in Radialrichtung insbesondere konstant bleibt. Ferner kann die Polstermaterialwicklung insbesondere eine Kombination aus einer Polstermaterialspirale und einer Polstermaterialhelix sein, die sowohl in Radialrichtung als auch in Längsrichtung aneinander anschließende Wickellagen aufweist. Bevorzugt wird der Polstermaterialstrang zu einer von den zu polsternden Gegenständen separaten Polstermaterialwicklung, wie einer Polstermaterialspirale oder einer Polstermaterialhelix oder eine Kombination beider Varianten, verarbeitet, wobei insbesondere die Polstermaterialspirale bevorzugt ist.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs eine um eine insbesondere vertikale Wickelachse drehbare Wickelvorrichtung zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um ein Wickelzentrum. Es sei klar, dass unter Wickelzentrum nicht zwingend ein struktureller Kern zu verstehen ist, um den der Polstermaterialstrang gewickelt wird. Vielmehr kann das Wickelzentrum lediglich eine geometrische Lage, insbesondere eine Wickelachse, beschreiben, um die der Polstermaterialstrang gewickelt wird. Bevorzugt ist eine Wickelvorrichtung mit genau zwei oder wenigstens zwei Umlenkern, insbesondere Zinken, vorgesehen, zwischen die der Polstermaterialstrang, insbesondere ein vorlaufendes Polstermaterialstrangende des Polstermaterialstrangs gefördert wird. Vorzugsweise liegt das Wickelzentrum in der Mitte einer gedachten Linie zwischen den Umlenkern. Die Umlenker können fest, insbesondere in Form einer Haspel, miteinander verbunden sein und/oder relativ zu einander unbeweglich befestigt sein. Vorzugsweise sind die Umlenker zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um das Wickelzentrum, insbesondere um die Wickelachse, drehbar gelagert, wobei insbesondere die Wickelachse durch das Wickelzentrum verläuft. Die Wickelachse kann sich in Vertikalrichtung erstrecken. Die Wickelvorrichtung kann insbesondere entsprechend der in DE 10 2018 107 156 A1 beschriebenen Wickelvorrichtung gebildet sein, deren Inhalt in vollem Umfang in die vorliegende Anmeldung unter Bezugnahme mit einbezogen ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs umfasst ferner eine Leiteinrichtung, die zwischen einer aktiven Leitstellung und einer passiven Raststellung in Axialrichtung relativ zu der Wickelachse beweglich ist. Die Leiteinrichtung stellt in der aktiven Leitstellung eine sich in der Axialrichtung und in Radialrichtung relativ zur Wickelachse ausdehnende Begrenzung zum Führen des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung bereit. In der passiven Raststellung gibt die Leiteinrichtung einen die Wickelvorrichtung in Radialrichtung umgebenden Wickelbereich zum Aufnehmen der Polstermaterialwicklung frei. In Querrichtung und/oder Radialrichtung relativ zu der Wickelachse kann die Leiteinrichtung unbeweglich und/oder ortsfest angeordnet sein. Insbesondere kann die Leiteinrichtung relativ zu der Wickelachse in Querrichtung und/oder Radialrichtung relativ zur Wickelachse in der aktiven Leitstellung und der passiven Raststellung denselben Abstand und/oder dieselbe Orientierung relativ zu der Wickelachse aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausführung hat die Leiteinrichtung relativ zu der Wickelachse in Querrichtung und/oder Radialrichtung relativ zur Wickelachse in der aktiven Leitstellung und der passiven Raststellung denselben Abstand relativ zu der Wickelachse insbesondere in Radialrichtung, jedoch eine andere Orientierung, wobei insbesondere die Leiteinrichtung relativ um eine Rotationsachse gedreht sein kann, welche sich in Radialrichtung relativ zu der Wickelachse erstreckt. In einer anderen Ausführung kann die Leiteinrichtung in der aktiven Leitstellung und der passiven Raststellung relativ zur Wickelachse einen abweichenden Abstand und/oder abweichende Orientierung relativ zur Wickelachse aufweisen. Die Leiteinrichtung führt in ihrer aktiven Leitstellung den Polstermaterialstrang von der Ausgabeöffnung der Polsterumformungsmaschine zu den Umlenkern der Wickelvorrichtung. Insbesondere fädelt die Leiteinrichtung in der aktiven Leitstellung den von der Polsterumformungsmaschine bereitgestellten Polstermaterialstrang zwischen die Umlenker der Wickelvorrichtung ein. In der aktiven Leitstellung stellt die Leiteinrichtung in Axialrichtung und in Radialrichtung relativ zur Wickelachse, insbesondere quer zu der Axialrichtung beidseitig, eine Begrenzung zum Führen des Polstermaterialstrangs in der Radialrichtung von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung bereit. In der aktiven Leitstellung unterbindet die Leiteinrichtung eine Bewegung des Polstermaterialstrangs in Umfangsrichtung um die Wickelvorrichtung.
  • In der passiven Raststellung lässt die Leiteinrichtung eine Aufwickelbewegung des Polstermaterialstrangs zum Bilden einer Polstermaterialwicklung um die Wickelvorrichtung in Umfangsrichtung relativ zur Wickelachse zu. Die Leiteinrichtung kann in einer passiven Raststellung berührungsfrei relativ zu dem Polstermaterialstrang und/oder der Polstermaterialwicklung angeordnet sein. Die Wickelvorrichtung in Radialrichtung umgebend ist bei der Vorrichtung zum Verarbeiten des Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung ein Wickelbereich vorgesehen, der die während des Wickelvorgangs in Radialrichtung wachsende Polstermaterialwicklung aufnimmt. Zum Einfädeln des Polstermaterialstrangs in die Wickelvorrichtung ist die Leiteinrichtung in ihrer aktiven Leitstellung in dem Wickelbereich angeordnet. Der Wickelbereich umgibt die Umlenker der Wickelvorrichtung in Radialrichtung vollumfänglich und erstreckt sich in Axialrichtung zumindest entlang der axialen Länge der Umlenker. Der Wickelbereich der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs kann von einem Gehäuse umgeben sein. In der passiven Raststellung kann die Leiteinrichtung den Wickelbereich stets vollständig freigeben; d. h., unabhängig davon, ob die Polsterwickelung erst eine Windung, mehrere Windungen oder bereits die maximale Anzahl von Windungen erreicht hat, ist der gesamte Bereich, den die Polstermaterialwicklung einnehmen kann, von der Leiteinrichtung in deren passiven Raststellung stets freigegeben.
  • Die Wickelvorrichtung dreht sich um eine Wickelachse, die eine Axialrichtung definiert. Die Wickelvorrichtung kann Umlenker, insbesondere Zinken, aufweisen, die relativ zur Wickelachse in Querrichtung versetzt angeordnet sind. Zum Wickeln einer Polstermaterialwicklung aus dem Polstermaterialstrang können die Umlenker der Wickelvorrichtung in Umfangsrichtung um die Wickelachse beweglich sein. In der Axialrichtung der Wickelvorrichtung, insbesondere parallel zur Axialrichtung der Wickelachse, ist die Leiteinrichtung zwischen der aktiven Leitstellung und der passiven Raststellung beweglich. Die Wickelachse kann insbesondere in Vertikalrichtung ausgerichtet sein, sodass auch die Axialrichtung mit der Vertikalrichtung korrespondiert. Insbesondere kann die Leiteinrichtung in der Vertikalrichtung zwischen der aktiven Leitstellung in der passiven Raststellung beweglich sein. Vorzugsweise kann sich die aktive Leitstellung in Vertikalrichtung unterhalb der passiven Raststellung der Leiteinrichtung befinden.
  • Gemäß einer Ausführung einer Leiteinrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs verjüngt sich die Leiteinrichtung insbesondere in der aktiven Leitstellung in Radialrichtung von der Polsterumformungsmaschine zur Wickelvorrichtung insbesondere kontinuierlich und/oder konstant. Die Leiteinrichtung kann sich in der aktiven Leitstellung trichterartig, insbesondere konisch und/oder gekrümmt, von der Polsterumformungsmaschine zur Wickelvorrichtung verjüngen. Die Leiteinrichtung kann einen Einfädeleingang haben, der auf die Umformungsvorrichtung, insbesondere eine Ausgabeöffnung der Umformungsvorrichtung, gerichtet ist. Die Leiteinrichtung kann ein Ausgabeende aufweisen, welches auf die Wickelvorrichtung gerichtet ist. Insbesondere kann sich die Leiteinrichtung von dem Einfädeleingang zu dem Ausgabeende vollständig oder zumindest abschnittsweise kontinuierlich verjüngen. Alternativ kann die Querschnittsweite der Einfädelöffnung genauso groß wie oder größer als die Querschnittsweite der Ausgangsöffnung des Ausgabeendes der Leiteinrichtung sein.
  • Gemäß einer Ausführung der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs umfasst die Wickelvorrichtung einen um die Wickelachse drehbaren Ausleger, wie einen Drehteller, der sich in Querrichtung relativ zur Wickelachse erstreckt und an dem wenigstens zwei sich in Axialrichtung der Wickelachse erstreckende Umlenker, insbesondere Zinken, befestigt sind. Die Leiteinrichtung bildet in der aktiven Leitstellung einen Führungsschacht, der ein auf die Wickelachse gerichtetes Ausgabeende aufweist. Der Abstand der Umlenker von einander in Querrichtung kann wenigstens so groß sein wie, vorzugsweise größer sein als, die Weite des Ausgabeendes. Der Führungsschacht kann in Axialrichtung begrenzt sein durch einander gegenüberliegende Gehäuseabschnitte der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung. Insbesondere kann der Führungsschacht in Axialrichtung durch den Ausleger und eine den Ausleger umgebende Abdeckung und eine in Axialrichtung gegenüber dem Ausleger und/oder der Abdeckung angeordneten Auflagerfläche gebildet sein. Auflagerfläche und Ausleger und/oder Abdeckplatte können relativ zueinander planparallel oder im Wesentlichen planparallel angeordnet sein. Die Abdeckung bzw. Abdeckplatte kann mit einer Aussparung für einen drehtellerartigen Ausleger ausgestattet sein. Vorzugsweise kann der Ausleger, insbesondere der Drehteller, kreisförmig sein und/oder in einer kreisförmigen Aussparung der Abdeckung gehalten sein, welche insbesondere im Wesentlichen komplementär zu dem Drehteller geformt ist. Zwischen der Abdeckplatte und dem Drehteller kann ein sich in Querrichtung erstreckender Ringspalt gebildet sein. Die Aussparung der Abdeckplatte kann die Abdeckplatte durchdringen oder taschenartig in die Abdeckplatte eingelassen sein. Die Abdeckplatte oder eine durch die Abdeckplatte bzw. die Abdeckung gebildete Abdeckfläche kann den Wickelbereich in einer ersten Axialrichtung, insbesondere vertikal nach oben, begrenzen. Die Abdeckplatte weist eine Abdeckfläche auf, die der Polsterspirale während dem Wickelvorgang und/oder dem Polstermaterialstrang während dem Einfädelvorgang ein axiales Gleitlager bereitstellen kann.
  • In Drehachsen/Wickelachsen-Axialrichtung gegenüber dem Ausleger kann eine Auflagerfläche für den Polstermaterialstrang und/oder die Polstermaterialwicklung angeordnet sein. Die Auflagerfläche kann insbesondere gegenüber einem Drehteller, welche vorzugsweise von einer Abdeckplatte umgeben sein kann, angeordnet sein. Die Auflagerfläche kann den Wickelbereich in einer zweiten Axialrichtung, insbesondere vertikal nach unten, begrenzen. Die Auflagerfläche kann der Polsterspirale während dem Wickelvorgang und/oder dem Polstermaterialstrang während dem Einfädelvorgang ein axiales Gleitlager bereitstellen. In Axialrichtung, insbesondere in Vertikalrichtung, erstreckt sich der Wickelbereich zwischen der Auflagerfläche und der Abdeckfläche. Die Abdeckfläche und/oder die Auflagerfläche können im Wesentlichen eben sein. Die Auflagerfläche und die Abdeckfläche können sich im Wesentlichen in Horizontalrichtung erstrecken. Die Auflagerfläche und/oder die Abdeckfläche erstrecken sich im Wesentlichen in einer ersten Querrichtung relativ zu der Wickelachse oder in einer zweiten Radialrichtung quer zu der Wickelachse. Die Abdeckfläche und/oder die Auflagerfläche sind vorzugsweise senkrecht relativ zu der Wickelachse orientiert. Vorzugsweise erstrecken sich die Auflagerfläche und/oder die Abdeckplatte nicht in Axialrichtung der Wickelachse.
  • Der bewegliche Teil der Leiteinrichtung, welcher sich in der aktiven Leitstellung in Axialrichtung der Wickelachse und in Radialrichtung der Wickelachse von der Polsterumformvorrichtung zu der Wickelvorrichtung erstreckt, kann einander in Querrichtung gegenüberliegende Wandabschnitte umfassen. Die Leiteinrichtung kann in Querrichtung bzw. Lateralrichtung einander gegenüberliegende Wandabschnitte umfassen, insbesondere Platten, die sich in der aktiven Leitstellung in Axialrichtung von der Abdeckfläche zu der Auflagerfläche erstrecken. In einer einfachen Ausführung können die Leiteinrichtungs-Wandabschnitte realisiert sein durch Platten, beispielsweise Bleche. Die Wandabschnitte, insbesondere Platten, der Leiteinrichtung stehen einander paarweise in Querrichtung gegenüber. Die Querrichtung ist quer zu einer Geraden vom Mittelpunkt der Austrittsöffnung der Polsterumformungsmaschine in Richtung zu der Wickelachse ausgerichtet und kann auch als Lateralrichtung bezeichnet sein. Die Leiteinrichtung kann genau zwei oder mehr als zwei Wandabschnitte umfassen, die in Umfangsrichtung relativ zur Wickelachse den Pfad eines Polstermaterialstrangs von der Umformvorrichtung zur Wickelvorrichtung begrenzen. In der aktiven Leitstellung greift die Leiteinrichtung in den Wickelbereich der Wickelvorrichtung ein. In der passiven Raststellung der Leiteinrichtung befinden sich die Wandabschnitte, insbesondere Platten, vorzugsweise vollständig außerhalb des Wickelbereichs. Insbesondere können sich die Wandabschnitte, beispielsweise Platten, der Wickelvorrichtung in der passiven Raststellung vertikal oberhalb der Abdeckfläche befinden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung ist das Ausgabeende des Führungsschachts in Radialrichtung von der Wickelachse wenigstens um den Abstand des größten Durchmessers der Umlenker zur Wickelachse entfernt. Wenn der Radialabstand des Führungsschachts von der Wickelachse wenigstens so groß ist wie der äußere Abstand der Umlenker zur Wickelachse, ist gewährleistet, dass die Umlenker der Wickelvorrichtung unabhängig von der Stellung der Leiteinrichtung frei um die Wickelachse drehbar sind.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs erstreckt sich der Führungsschacht in Radialrichtung bis zum Ausleger und/oder bis zwischen die Umlenker, insbesondere bis zu der Wickelachse. Gemäß dieser alternativen Ausführung verhindert der Führungsschacht zwar eine Drehbarkeit der Wickelvorrichtung, wenn sich die Leiteinrichtung in der aktiven Leitstellung befindet. Allerdings kann eine derartige Leiteinrichtung besonders sicher gewährleisten, dass ein Polstermaterialstrang von der Polsterumformungsmaschine sicher zwischen die Umlenker der Wickelvorrichtung geführt und damit eingefädelt wird. Wenn der Führungsschacht in Radialrichtung in der aktiven Leitstellung einen geringeren Abstand zur Wickelachse aufweist als die Umlenker, kann sicher vermieden werden, dass ein Polstermaterialstrang von der Polsterumformungsmaschine nicht eingefädelt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung umfasst die Vorrichtung eine die Wickelvorrichtung in Querrichtung umgebende Abdeckung, in der in Axialrichtung relativ zu den Umlenkern hinter dem Ausleger, insbesondere Vertikalrichtung oberhalb des Auslegers, eine Aufnahme für die Leiteinrichtung in der passiven Raststellung angeordnet ist. Die Abdeckung der Vorrichtung kann die Abdeckungsfläche bilden. Die Leiteinrichtung kann in der passiven Raststellung vorzugsweise vollständig innerhalb der Aufnahme angeordnet sein. Die Aufnahme kann einen Bereich, beispielsweise einem Aufnahmeraum, benachbart, vorzugsweise vertikal oberhalb, zum Wickelbereich bilden.
  • Gemäß einer Ausführung einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung ist die Leiteinrichtung in Axialrichtung translatorisch, vorzugsweise rein translatorisch, von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung ausfahrbar und/oder von der aktiven Leitstellung in die passive Raststellung einfahrbar. Insbesondere ist die Leiteinrichtung vorzugsweise rein translatorisch in Vertikalrichtung ausfahrbar und/oder einfahrbar.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Leiteinrichtung einstückig und/oder formstabil sein. Beispielsweise kann die Leiteinrichtung durch ein gebogenes Blech einstückig gebildet sein, wobei zwei einander in Querrichtung gegenüberliegende Blechabschnitte die Wandabschnitte der Leiteinrichtung bilden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer anderen Ausführung der Vorrichtung die Leiteinrichtung rotatorisch um eine sich in Radialrichtung erstreckende Rotationsachse von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung ausklappbar und/oder von der aktiven Leitstellung in die passive Raststellung einklappbar sein. Eine Leiteinrichtung, die einklappbar und/oder ausklappbar ist, kann einen, zwei oder mehrere Wandabschnitte aufweisen, die drehbeweglich um eine in Radialrichtung der Wickelvorrichtung ausgerichtete Rotationsachse drehbar sind, sodass die Drehbewegung der Wandabschnitte relativ zur Wickelachse eine Bewegung in Axialrichtung umfasst.
  • Gemäß einer Ausführung der Vorrichtung umfasst die Leiteinrichtung einen Drehantrieb, der insbesondere mittels einer Kupplung und/oder einem Gelenk mit einem oder mehreren Wandabschnitten verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführung einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung umfasst die Vorrichtung einen Einfädelsensor zum Erfassen eines von der Leiteinrichtung in die Wickelvorrichtung eingefädelten Polstermaterialstrangs.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs, der durch eine Polsterumformungsmaschine aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist, zu einer Polstermaterialwicklung vorgesehen. Die Vorrichtung kann entsprechend eines der zuvor beschriebenen Aspekte bzw. einer der beispielhaften Ausgestaltungen ausgebildet sein.
  • Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt umfasst die Vorrichtung eine um eine insbesondere vertikale Wickelachse drehbare Wickelvorrichtung zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um ein Wickelzentrum. Es sei klar, dass unter Wickelzentrum nicht zwingend ein struktureller Kern zu verstehen ist, um den der Polstermaterialstrang gewickelt wird. Vielmehr kann das Wickelzentrum lediglich eine geometrische Lage, insbesondere eine Wickelachse, beschreiben, um die der Polstermaterialstrang gewickelt wird. Bevorzugt ist eine Wickelvorrichtung mit genau zwei oder wenigstens zwei Umlenkern, insbesondere Zinken, vorgesehen, zwischen die der Polstermaterialstrang, insbesondere ein vorlaufendes Polstermaterialstrangende des Polstermaterialstrangs gefördert wird. Vorzugsweise liegt das Wickelzentrum in der Mitte einer gedachten Linie zwischen den Umlenkern. Die Umlenker können fest, insbesondere in Form einer Haspel, miteinander verbunden sein und/oder relativ zu einander unbeweglich befestigt sein. Vorzugsweise sind die Umlenker zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um das Wickelzentrum, insbesondere um die Wickelachse, drehbar gelagert, wobei insbesondere die Wickelachse durch das Wickelzentrum verläuft. Die Wickelachse kann sich in Vertikalrichtung erstrecken. Die Wickelvorrichtung kann insbesondere entsprechend der in DE 10 2018 107 156 A1 beschriebenen Wickelvorrichtung gebildet sein, deren Inhalt in vollem Umfang in die vorliegende Anmeldung unter Bezugnahme mit einbezogen ist.
  • Die Vorrichtung umfasst ferner eine Leiteinrichtung zum Führen des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung. Insbesondere dient die Leiteinrichtung dazu bzw. erleichtert sie das Einfädeln des Polstermaterialstrangs in die Wickelvorrichtung, insbesondere zwischen die Wickelumlenker, wie Zinken.
  • Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Wickelvorrichtung, insbesondere das Wickelzentrum, zwischen einer Einfädelstellung nahe der Leiteinrichtung und einer Wickelstellung distal zu der Leiteinrichtung bewegbar. Durch die bewegbare Wickelvorrichtung kann diese in Bezug auf die Leiteinrichtung so ausgerichtet werden, dass der Polstermaterialstrang zuverlässig an die Wickelvorrichtung übergeben werden kann, insbesondere eingefädelt werden kann, insbesondere zwischen die Wickelumlenker, wie Zinken. In der Einfädelstellung kann sich die Wickelvorrichtung in unmittelbarer Nähe zu der Leiteinrichtung befinden. Beispielsweise ist ein Eintritt in die Wickelvorrichtung unmittelbar einem Austritt aus der Leiteinrichtung gegenüberliegend, bzw. zugewandt. Über die Bewegbarkeit der Wickelvorrichtung wird sichergestellt, dass sich die Polstermaterialwicklung mit zunehmendem Durchmesser ausbilden und entfalten kann. Beispielsweise wandert die Wickelvorrichtung mit zunehmendem Durchmesser insbesondere kontinuierlich von der Leiteinrichtung weg. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wickelvorrichtung nach erfolgtem Einfädeln in die Wickelstellung verbracht wird. Die Wickelstellung kann derart weit weg von der Leiteinrichtung sein, dass ohne Hindernisse durch die Leiteinrichtung zuverlässig die Polstermaterialwicklung gewickelt werden kann.
  • In einer beispielhaften Ausführung liegt die Bewegungsrichtung der Wickelvorrichtung, insbesondere des Wickelzentrums, in einer Ebene, deren Flächennormale die Wickelachse ist bzw. parallel dazu orientiert ist. Insofern ist die Bewegbarkeit der Wickelvorrichtung mittels einfacher Mechanik realisierbar.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführung ist die Wickelvorrichtung, insbesondere das Wickelzentrum, translations- und/oder schwenkbeweglich relativ zu der Leiteinrichtung und/oder zu der Polsterumformungsmaschine gelagert. Beispielsweise kann ein Schwenkgelenk vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Führungseinrichtung zum geführten Verlagern der Wickelvorrichtung bereitgestellt sein. Die Führungseinrichtung kann beispielsweise eine Linearführung, insbesondere eine Kulissenführung, umfassen.
  • Des Weiteren kann förderrichtungsauf- und/oder -abwärts der Leiteinrichtung eine Höhenpositioniereinrichtung, wie eine Rampe, vorgesehen sein, die höhenverstellbar sein kann und/oder dazu eingerichtet sein kann, den Polstermaterialstrang in einer gewünschten Höhe abzugeben. Beispielsweise ist die Höhenpositioniereinrichtung an einer Abgabeöffnung der Polstermaterialumformungsmaschine vorgesehen, insbesondere lösbar und/oder schwenkbar angebracht.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs, insbesondere einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Polstermaterialstrang durch eine Polsterumformungsmaschine aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial gefertigt wird, insbesondere aus einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier. Erfindungsgemäß wird der Polstermaterialstrang durch eine Leiteinrichtung, die sich in einer aktiven Leitstellung befindet, von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung geführt, die um eine Wickelachse drehbar ist. Nachdem der Polstermaterialstrang zu der Wickelvorrichtung geführt wurde, wird die Leiteinrichtung von der aktiven Leitstellung in Axialrichtung relativ zu der Wickelachse in eine passive Raststellung bewegt. Während sich die Leiteinrichtung in der passiven Raststellung befindet, wird der Polstermaterialstrang um ein Wickelzentrum zu einer Polstermaterialspirale gewickelt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird von der in der passiven Raststellung angeordneten Leiteinrichtung ein Wickelbereich freigegeben, in welchem Wickelbereich die Polstermaterialwicklung oder Polstermaterialspirale von der Wickelvorrichtung aus dem Polstermaterialstrang gebildet wird. Alternativ oder zusätzlich wird die in der passiven Raststellung befindliche Leiteinrichtung relativ zu der Polstermaterialwicklung kontaktfrei gehalten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs wird die Wickelvorrichtung in eine vorbestimmte Ruheposition bewegt, bevor die Leiteinrichtung von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung bewegt wird. Das Erreichen der vorbestimmten Ruheposition der Wickelvorrichtung kann durch einen mechanischen Anschlag und/oder einen Positionssensor der Wickelvorrichtung bestimmt werden. In dem die Leiteinrichtung erst und/oder ausschließlich dann von ihrer passiven Raststellung in ihre aktive Leitstellung bewegt wird, wenn sich die Wickelvorrichtung in einer vorbestimmten Ruheposition befindet, kann sichergestellt werden, dass eine Leiteinrichtung, die einen Führungskanal bildet, dessen radialer Abstand zu der Wickelachse geringer ist als der radiale Abstand eines Umlenkers mit seinem größten Durchmesser zur Wickelachse, ohne dass eine Kollision zwischen Leiteinrichtung und Wickelvorrichtung stattfindet.
  • Gemäß einer Ausführung des Verfahrens zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs wird die Leiteinrichtung erst von der aktiven Leitstellung in eine passive Raststellung bewegt, nachdem der Polstermaterialstrang in die Wickelvorrichtung, insbesondere zwischen die Umlenker der Wickelvorrichtung, eingefädelt wurde, wobei insbesondere das erfolgte Einfädeln durch einen Sensor erfasst wird. Die Verwendung eines Einfädelsensors, beispielsweise eines optischen oder mechanischen Einfädelsensors, kann bevorzugt sein, um sicher zu gewährleisten, dass eine ordnungsgemäße Zuführung des Polstermaterialstrangs in die Wickelvorrichtung mithilfe Leiteinrichtung stattgefunden hat, sodass keine unerwünschten Verfahrensunterbrechungen auftreten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verfahren zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs bereitgestellt, insbesondere einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Aspekte oder beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Gemäß dem weiteren Aspekt wird der Polstermaterialstrang durch eine Polsterumformungsmaschine aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial gefertigt, insbesondere aus einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier.
  • Ferner wird der Polstermaterialstrang durch eine Leiteinrichtung von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung geführt, die um eine Wickelachse drehbar ist.
  • Gemäß dem weiteren Aspekt wird die Wickelvorrichtung, insbesondere das Wickelzentrum, in eine Einfädelstellung nahe der Leiteinrichtung zum Einfädeln des Polstermaterialstrangs in die Wickelvorrichtung und in einer Wickelstellung distal zu der Leiteinrichtung zum Wickeln des Polstermaterialstrangs um das Wickelzentrum zu einer Polstermaterialwicklung bewegt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet sein. Gemäß einer Ausführung kann ein System eine erfindungsgemäße Vorrichtung und eine Polsterumformungsvorrichtung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann ein System eine erfindungsgemäße Vorrichtung und einen Polstermaterialstrang und/oder ein Ausgangsmaterial umfassen.
  • Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Polsterumformungsmaschine in einer Draufsicht;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Figur 1;
    Figur 3a
    eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1, wobei sich die Leiteinrichtung in einer aktiven Leitstellung befindet;
    Figur 3b
    eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1, wobei sich die Leiteinrichtung in einer passiven Raststellung befindet;
    Figur 4a
    eine schematische Teildarstellung der Vorrichtung nach Figur 1 mit der Leiteinrichtung in der aktiven Leitstellung gemäß Figur 3a;
    Figur 4b
    eine schematische Teildarstellung der Vorrichtung nach Figur 1 mit der Leiteinrichtung in der passiven Raststellung gemäß Figur 3b;
    Figur 4C
    eine schematische teilweise Vorderansicht der Vorrichtung, wobei sich die Leiteinrichtung in einer Zwischenstellung befindet;
    Figur 5
    eine schematische Darstellung einer alternativen Leiteinrichtung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung; und
    Figur 6
    eine schematische Darstellung einer anderen alternativen Leiteinrichtung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • Für dieselben oder ähnliche Komponenten werden nachfolgend dieselben oder ähnliche Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs zu einer Polstermaterialwicklung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung 1 sind eine Wickelvorrichtung 3 und eine Leiteinrichtung 11. Eine Polstermaterialwicklung ist im Allgemeinen mit Bezugszeichen 5 und ein Polstermaterialstrang mit Bezugszeichen 7 versehen.
  • Als Polsterumformungsmaschine 9 kommen beispielsweise die unter den Markennamen PaperJet und/oder SpeedMan vertriebenen Vorrichtungen der Anmelderin in Betracht. Als Ausgangsmaterial zur Umformung zu einem Polstermaterial kommt insbesondere Papierbahnmaterial in Betracht, das beispielsweise als Rolle oder Leporello-Stapel gelagert sein kann. Das bahnförmige Ausgangsmaterial hat im Allgemeinen eine Längendimension, die mehrere Größenordnungen größer ist als die Querdimension (Breite). Die Querdimension des Ausgangsmaterials ist um mehrere Größenordnungen größer als die Stärke des Ausgangsmaterials. Die Stärke des Ausgangsmaterials ist im Allgemeinen geringer als 1 mm. Die Breite des Ausgangsmaterials beträgt zumindest wenige Zentimeter und höchstens wenige Meter. Die Längserstreckung des Ausgangsmaterials beträgt mehr als 10 m, vorzugsweise mehr als 50 m, insbesondere mehr als 100 m. Das Ausgangsmaterial kann mehrere Lagen Packmaterial umfassen.
  • In der Polsterumformungsmaschine 9 erfolgt eine Umformung des bahnförmigen Ausgangsmaterials zu einem Strang eines dreidimensionalen Polstermaterials 7. Die Polsterumformungsmaschine 9 kann insbesondere ein schlauchartiges oder streifenförmiges Polstermaterial 7 aus dem bahnförmigen Ausgangsmaterial erzeugen. Bei der Umformung des Ausgangsmaterials in der Polsterumformungsmaschine 9 wird ein Polstermaterialstrang 7 erzeugt, dessen erste Querdimension (Breite) gegenüber der ersten Querdimension (Breite) des Ausgangsmaterials reduziert ist und dessen zweite Querdimension (Höhe) wesentlich größer ist als die Stärke des Ausgangsmaterials. Die Höhe und die Breite des Polstermaterials haben nach der Umformung im Wesentlichen die gleiche Größenordnung. Vorzugsweise kann die Höhe des Polstermaterials wenigstens 1/5, insbesondere wenigstens 1/2 der Breite des Polstermaterials und/oder höchstens das Fünffache, vorzugsweise höchstens das Doppelte, der Breite des Polstermaterials betragen. Breite und Höhe des Polstermaterialstrangs 7 betragen bevorzugt mehrere Zentimeter. Die Umformung in der Polsterumformungsmaschine erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, sodass aus dem bahnförmigen Ausgangsmaterial ein schlauchartiger Polstermaterialstrang 7 gefertigt wird, wobei die Längserstreckung des Polstermaterialstrangs 7 abgesehen von den bei der Umformung einhergehenden Kontraktionen im Wesentlichen zu Längserstreckung des Ausgangsmaterials korrespondiert.
  • Die Polsterumformungsmaschine 9 gibt den Polstermaterialstrang 7 an einer Ausgabeöffnung 91 in einer Förderrichtung F aus. Die Polsterumformungsmaschine 9 kann derart angeordnet und ihre Ausgabeöffnung 91 so ausgerichtet sein, dass die Förderrichtung F im Wesentlichen in Horizontalrichtung H erfolgt. Bezüglich der Wickelachse W der nachfolgend beschriebenen Wickelvorrichtung 3 ist die Förderrichtung F in einer Radialrichtung R ausgerichtet. In Vertikalrichtung V erfolgt die Ausgabe des Polstermaterialstrangs 7 aus der Polsterumformungsmaschine 9 etwa auf vertikaler Höhe der Umlenker 34 der Wickelvorrichtung 3.
  • Zwischen der Polsterumformungsmaschine 9 und der Wickelvorrichtung 3 kann der Polstermaterialstrang 7 auf einer Auflagerfläche 37 des Gehäuses 30 durch einen Wickelbereich 31 bis zu der Wickelvorrichtung 3 gefördert werden, beispielsweise entlang gleiten oder abrollen. Der Polstermaterialstrang 7 bewegt sich ausgehend von der Polsterumformungsmaschine 9 zu der Wickelvorrichtung 3 im Wesentlichen auf einer horizontalen Ebene. Die horizontale Ebene, auf welcher der Polstermaterialstrang 7 von der Polsterumformungsmaschine 9 zu der Wickelvorrichtung 3 geführt wird, kann der Wickelebene entsprechen, in welcher durch die Wickelvorrichtung 3 aus dem Polstermaterialstrang 7 wie beispielsweise in DE 10 2018 107 156 A1 beschrieben eine Polsterspirale 5 bzw. Polstermaterialwicklung oder Polsterwicklung gewickelt wird.
  • In lateraler Richtung L quer zu der Förderrichtung F bildet die Leiteinrichtung 11 in einer aktiven Leitstellung eine Begrenzung, die sich in der Axialrichtung relativ zu der Wickelachse W und in Förderrichtung F bzw. in Radialrichtung R relativ zur Wickelachse W ausdehnt. Die Leiteinrichtung 11 verhindert eine signifikante Abweichung des Polstermaterialstrangs 7 von der Förderrichtung F und führt so den Polstermaterialstrang 7 gesichert zu der Wickelvorrichtung 3.
  • Wie beispielsweise in Figur 2 zu erkennen, kann die Wickelvorrichtung 3 einen als Drehteller gebildeten Ausleger 33 mit zwei daran als Zinken gebildeten Umlenkern 34 aufweisen. Die Zinken 34 sind an dem Ausleger 33 einander diametral gegenüberliegend befestigt. Die Umlenker 34, die einen größten Durchmesser aufweisen, sind in Querrichtung Q in einem Abstand a34 voneinander angeordnet. Der Abstand a34 der Umlenker 34 kann etwa doppelt so groß sein wie der Abstand aw eines Umlenkers 34 zu der Wickelachse W.
  • Die Wickelvorrichtung 3 ist innerhalb eines Gehäuses 30 der Vorrichtung 1 zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs 7 zu einer Polstermaterialwicklung 5 angeordnet. Das Gehäuse 30 kann gebildet sein durch den Ausleger 33 und eine den Ausleger 33 in Querrichtung Q umgebende Abdeckung 35. Die Abdeckung 35 kann eine vorzugsweise ringförmige Durchgangsöffnung oder sacklochartige Tasche zum Aufnehmen des Auslegers 33 umfassen.
  • In Axialrichtung A der Wickelachse W gegenüberliegend zu dem Ausleger 33 und der Abdeckung 35 kann das Gehäuse 30 eine Auflagerfläche 37 umfassen. Die Auflagerfläche 37 kann sich, wie in Figur 3A und 3B schematisch angedeutet, zusammensetzen aus mehreren beweglich miteinander verbundenen Gliedern. In Axialrichtung A zwischen dem Ausleger 33 und der gegenüber dem Ausleger 33 angeordneten Auflagerfläche 37 ist ein Wickelbereich 31 bereitgestellt, in dem die Polsterwicklung 5 von der Wickelvorrichtung 3 erzeugt wird und sich in Radialrichtung R ausdehnen kann. Die radiale Ausdehnung der Polsterwicklung 5 ist in Figur 3B dargestellt.
  • Der Wickelbereich 31 umgibt die Wickelachse W in Radialrichtung und Querrichtung Q und erstreckt sich in Horizontalrichtung H bis zu den Seitenwänden 32 des Gehäuses 30. Die untere Bodenwand des Gehäuses 30 kann durch die Auflagerfläche 37 gebildet sein. Die obere Wandfläche des Gehäuses 30 kann gebildet sein durch eine auf den Wickelbereich 31 gerichtete Abdeckfläche 36 der Abdeckung 35.
  • Figur 1 zeigt die Vorrichtung 1 zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs 7 in eine nicht dargestellte Polstermaterialwicklung, bei welcher sich die Leiteinrichtung 11 in ihrer aktiven Leitstellung befindet, um den Polstermaterialstrang 7 von der Polsterumformungsmaschine 9 zu der Polsterwickelvorrichtung 3 zu führen.
  • Die Leiteinrichtung 11 bildet einen Führungsschacht 13 mit einander in Lateralrichtung L gegenüberliegenden Wandabschnitten 21, 23. Ein Wandabschnitt 21, 23 kann beispielsweise wie in den Figuren 2, 3A, 3B und 4A bis 4C dargestellt, plattenförmig beispielsweise als Blech gebildet sein. Die Leiteinrichtung 11 kann mehrere Wandabschnitte 21, 23 umfassen, die aus demselben Blech gebildet sind.
  • Ein Brückenabschnitt 22, welcher die Wandabschnitte 21, 23 verbindet, kann stoffschlüssig oder materialschlüssig, beispielsweise als umgebogener Abschnitt oder angeschweißt, mit den Wandabschnitt 21 und 23 verbunden sein. Es ist denkbar, dass die Wandabschnitte 21 und 23 lösbar mit dem Brückenabschnitt 22 verbunden sind, beispielsweise verschraubt. Die Wandabschnitte 21 und 23 der Leiteinrichtung 11 können vorzugsweise formstabil sein, d. h. hinreichend deformationssteif, um keine Deformationen zu erfahren, wenn ein Polstermaterialstrang 7, der von der Polsterumformungsvorrichtung 9 bereitgestellt wird, gegen einen Wandabschnitte 21 oder 23 betrifft.
  • Wie in den Figuren 1 bis 4C dargestellt, kann die Leiteinrichtung 11 mit einem sich in Richtung auf die Wickelvorrichtung 3 zu verjüngenden Querschnitt gebildet sein. Der von der Leiteinrichtung 11 gebildete Führungskanal 13 hat eine Einfädelöffnung 17, die auf die Polsterumformungsmaschine 9 gerichtet ist. Die Leiteinrichtung 11 hat ein Ausgabeende 15, das auf die Wickelvorrichtung 3 gerichtet ist. Die Weite a15 der Austrittsöffnung 15 ist kleiner als die Weite a17 der Einfädelöffnung 17.
  • Der Abstand der Auflagerfläche 37 und der Abdeckfläche 36 relativ zueinander kann, wie in den Figuren 3A bis 4C zu sehen, im Wesentlichen konstant sein. Die Verjüngung des Führungsschachtes 13 erfolgt durch die relativ zueinander schräg angeordneten Abschnitte 21, 23. Relativ zu einer gedachten Geraden von einem Mittelpunkt der Ausgabeöffnung 91 zu der Wickelachse W können die Wandabschnitt 21 und 23 relativ zu einander in Querrichtung Q bzw. Lateralrichtung L spiegelsymmetrisch zu einander angeordnet sein. Gemäß einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform, ist es denkbar, dass sich einer der Wandabschnitte 21 und/oder 23 in Förderrichtung F bzw. Radialrichtung R parallel zu der Radialrichtung R erstreckt. Wenn sich beide Wandabschnitte 21 und 23 parallel zu der Radialrichtung R und der Förderrichtung F erstrecken, hat der Förderschacht 13 keine Verjüngung (nicht dargestellt).
  • In der aktiven Leitstellung führt die Leiteinrichtung 11 mithilfe ihrer Abschnitte 21 und 23 den Polstermaterialstrang 7 von der Polsterumformungsmaschine 9 bis zwischen die Umlenker 34 der Wickelvorrichtung 3. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, ist die Weite a15 am Ausgabeende 15 des Führungsschachts 13 schmaler als der Abstand a34 der Umlenker 34 Wickelvorrichtung 3 zu einander.
  • Eine besonders sichere Führung des Polstermaterialstrangs 7 zur Wickelvorrichtung 3 kann erreicht werden, indem der Abstand von der Wickelachse W in Radialrichtung R zu der Ausgabeöffnung 15 geringer bemessen ist als der Abstand aw von der Wickelachse W zu den Umlenkern 34. Es kann bevorzugt sein, dass der Führungsschacht 13 bis an die Wickelachse W herangeführt ist, sodass der Abstand von Ausgabeöffnung 15 bis zur Wickelachse wie verschwindend gering, insbesondere gleich Null ist.
  • Es kann auch bevorzugt sein, dass die Leiteinrichtung 11 in Förderrichtung F zwischen den Umlenkern 34 in deren Ruheposition hindurchragt, sodass der Polstermaterialstrang 7 innerhalb der Leiteinrichtung 11 durch die Umlenker 34 hindurchgeführt wird und erst in Förderrichtung F hinter den Umlenkern 34 ein Ausgabeende 15 des Führungsschachts 13 durchtritt (nicht dargestellt).
  • Bei Ausführungen, bei denen die Leiteinrichtung 11 in Radialrichtung R bzw. Förderrichtung F bis in den Drehbereich des Auslegers 33 und/oder der Umlenker 34 hineinragt, kann die Vorrichtung 1 eine Steuerungselektronik umfassen, die mit einem oder mehreren Sensoren, beispielsweise Positionssensoren, für die Wickelvorrichtung 3 und/oder die Leiteinrichtung 11 ausgestattet ist, um sicherzustellen, dass eine Kollision von der Wickelvorrichtung 3 und Leiteinrichtung 11 vermieden wird.
  • Beispielsweise kann die Vorrichtung 1 dazu ausgestaltet sein, sicherzustellen, dass zunächst die Wickelvorrichtung 3 eine vorbestimmte Ruheposition einnimmt, beispielsweise mithilfe eines Anschlags oder eines Positionssensors, bevor die Leiteinrichtung 11 in ihre aktive Leitstellung bewegt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 1 dazu ausgelegt sein, sicherzustellen, dass zunächst die Leiteinrichtung 11 von einer aktiven Leitstellung gemäß Figur 4A in eine passive Raststellung gemäß Figur 4B und 3B verfahren ist, bevor die Wickelvorrichtung 3 eine Drehbewegung zum Aufwickeln des Polstermaterialstrangs 7 zu einer Polstermaterialwicklung 5 beginnt.
  • Die Vorrichtung 1 kann einen Einfädelsensor 39 aufweisen, welcher erfasst, ob ein Polstermaterialstrang 7 mithilfe der Leiteinrichtung 11 von der Polsterumformungsmaschine 9 derart zu der Wickelvorrichtung 3, insbesondere zwischen den Umlenkern 34 der Wickelvorrichtung 3 hindurch, geführt worden ist. Die Vorrichtung 1 kann eingerichtet sein, eine Bewegung von der Leiteinrichtung 11 von ihrer aktiven Leitstellung gemäß der Figuren 3a und 4a in die passive Raststellung gemäß Figur 3b und 4b erst dann zuzulassen, wenn mit dem Einfädelsensor 39 eine erfolgreiche Zuführung des Polstermaterialstrangs 7 zu der Wickelvorrichtung 3 festgestellt wurde.
  • Um den Wickelbereich 31 zum Aufwickeln einer Polstermaterialwicklung 5 freizugeben, muss die Leiteinrichtung 11 aus ihrer aktiven Leitstellung in eine passive Raststellung (gemäß der Figuren 3b und 4b) bewegt werden. In der passiven Raststellung kann der Polstermaterialstrang 7 und/oder die Polstermaterialwicklung 5 kontaktfrei relativ zu der Leiteinrichtung 11 im Gehäuse 30 der Vorrichtung 1 bewegt werden. Das Aufwickeln des Polstermaterialstrangs 7 zu einer Polstermaterialwicklung 5 erfolgt ungehindert durch die Leiteinrichtung 11 in ihrer passiven Raststellung.
  • Die Leiteinrichtung 11 wird in Richtung der Axialrichtung A der Wickelachse W, insbesondere in Vertikalrichtung V zwischen der aktiven Leitstellung gemäß der Figuren 3a und 4a und der passiven Raststellung gemäß der Figuren 3b und 4b bewegt. In der aktiven Leitstellung befindet sich die Leiteinrichtung 11, insbesondere wenigstens ein Wandabschnitt 21 oder 23, zwischen der Auflagerfläche 37 und der Abdeckfläche 36 des Gehäuses 30, sodass ein Führungsschacht 13 für den Polstermaterialstrang 7 gebildet ist.
  • Abschließend kann die Leiteinrichtung 11 in Axialrichtung A, insbesondere in Vertikalrichtung V, bewegt werden, um den Wickelbereich 31 zwischen der Auflagerfläche 37 und der Abdeckfläche 36 freizugeben (vergleiche Figur 4b). Bei der Bewegung von der aktiven Leitstellung zu der passiven Raststellung durchfährt die Einrichtung Zwischenstellungen, wie beispielsweise in Figur 3c dargestellt.
  • Die Bewegung der Leiteinrichtung 11 von der aktiven Leitstellung zu der passiven Raststellung und/oder von der passiven Raststellung zu der aktiven Leitstellung kann rein translatorisch sein. Die Leiteinrichtung 11 kann einen Drehantrieb 25 aufweisen, der über ein Getriebe, beispielsweise eine Kniekupplung, mit den Wandabschnitten 21, 23 der Leiteinrichtung 11 verbunden ist, um eine rotatorische Antriebsbewegung in eine insbesondere rein translatorische Verfahrbewegung zu wandeln. Die rein translatorische Verfahrbewegung der Wandabschnitte 21, 23 ist fehlerresistent und vermeidet scherenartige Bewegungen.
  • In der aktiven Leitstellung kann die Leiteinrichtung 11 in einem Berührkontakt mit der Auflagerfläche 37 liegen. Alternativ ist denkbar, dass die Leiteinrichtung 11 relativ zur Auflagefläche 37 berührungsfrei ist. Ein Abstand in Axialrichtung A zwischen der Auflagerfläche 37 und der Leiteinrichtung 11 ist allerdings vorzugsweise geringer als die Hälfte, vorzugsweise geringer als ¼, besonders bevorzugt geringer als 20 %, insbesondere bevorzugt geringer als 10 %, der kleineren Querdimension (Breite und/oder Höhe) des Polstermaterialstrangs 7. Ein besonders sicheres Einfädeln bzw. Führen des Polstermaterialstrangs 7 wird dadurch gewährleistet, wenn die Leiteinrichtung die gesamte Wickelraumhöhe einnimmt. Die Abdeckung 35 des Gehäuses 30 kann einen nicht näher dargestellten Aufnahmeraum für die Leiteinrichtung 11 in deren Raststellung aufweisen. Es wurde herausgefunden, dass je tiefer der Führungskanal 13 anordenbar ist, desto sicherer kann der Polstermaterialstrang 7 eingefädelt werden. Als Konsequenz wurde herausgefunden, dass je tiefer der Führungskanal 13 angeordnet ist, desto mehr Zeit benötigt er, um aus dem Wickelraum heraus zu fahren. Dabei es notwendig, dass der Antrieb derart eingestellt ist, dass der Führungskanal 13 ausreichend schnell ausgefahren werden kann.
  • Um eine Polsterwicklung 5 zu erzeugen, stellt die Polsterumformungsmaschine 9 einen Polstermaterialstrang 7 bereit, der durch die Leiteinrichtung 11 zu der Wickelvorrichtung 3 der Vorrichtung 1 gefördert wird. Wenn der Polstermaterialstrang 7 zwischen die Umlenker 34 der Wickelvorrichtung 3 eingefädelt wurde, verfährt die Leiteinrichtung 11 von ihrer aktiven Leitstellung in eine passive Raststellung, sodass die Leiteinrichtung 11 den Wickelbereich 31 freigibt. Der Polstermaterialstrang 7 kann insbesondere kontinuierlich weiter gefördert werden und die Wickelvorrichtung 3 eine Drehbewegung aufnehmen, sodass die Umlenker 34 eine spiralförmige Umformung des Polstermaterialstrangs 7 bewirken, und eine Polstermaterialwicklung 5 gebildet wird, welche sich zunehmend im Wickelbereich 31 der Wickelvorrichtung 3 ausdehnt. Wenn die Polsterwicklung 5 eine gewünschte Größe erreicht hat, kann die Wickelvorrichtung 3 den Wickelvorgang beenden.
  • Figur 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Leiteinrichtung 12 mit einem bogenförmigen gekrümmten Wandabschnitt 24. Der gekrümmte Wandabschnitt 24 kann einen teilkreisförmigen Zylinderhülsenquerschnitt haben. Der gekrümmte Wandabschnitt 24 kann um eine Rotationsachse r beweglich sein, welche sich in der Förderrichtung F bzw. Radialrichtung R der Vorrichtung 1 erstreckt, sodass eine rotatorische Bewegung von der aktiven Leitstellung der Leiteinrichtung 12 zu einer passiven Raststellung der Leiteinrichtung 12 umgesetzt wird (nicht näher dargestellt). Die Leiteinrichtung 12 kann einen Drehantrieb 25 umfassen, um den Wandabschnitt 24 um die Rotationsachse r zu drehen, und die Leiteinrichtung 12 auf diese Weise zwischen einer aktiven Leitstellung und einer passiven Raststellung zu verfahren.
  • Figur 6 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer anderen Leiteinrichtung 12' mit einem bogenförmigen gekrümmten Wandabschnitt 24'. Der gekrümmte Wandabschnitt 24' kann einen halbkreisförmigen Zylinderhülsenquerschnitt haben. Der Wandabschnitt 24' kann um eine Rotationsachse r beweglich sein, welche sich in der Förderrichtung F bzw. in der Radialrichtung R der Vorrichtung 1 erstreckt, sodass eine rotatorische Bewegung von der aktiven Leitstellung der Leiteinrichtung 12' zu einer passiven Raststellung der Leiteinrichtung 12' umgesetzt werden kann (nicht näher dargestellt).
  • Die Leiteinrichtung 12' umfasst ein Drehantrieb 25', insbesondere einen Motor optional mit Getriebe. Die bogenförmige Leiteinrichtung 12' kann eine an den Motor gekoppelte Welle 27' umfassen, die zumindest an einem Ende von einem Drehlager 26' gehalten ist. Die Welle 27' kann mit einem einzigen Verbindungssteg (nicht dargestellt) oder mehreren Verbindungsstreben 28' mit dem Wandabschnitt 24' verbunden sein. Durch Betätigung des Drehantriebs 25' kann der Wandabschnitt 24' um die Rotationsachse r gedreht werden, um die Leiteinrichtung 12' zwischen ihrer aktiven Leitstellung und ihrer passiven Raststellung zu verfahren. Die Leiteinrichtung 12' kann während ihrer rotatorischen Bewegung insbesondere in Radialrichtung R relativ zu der Wickelachse W stationär verbleiben.
  • 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 verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    3
    Wickelvorrichtung
    5
    Polsterwicklung
    7
    Polstermaterialstrang
    9
    Polsterumformungsmaschine
    11, 12, 12'
    Leiteinrichtung
    13
    Führungsschacht
    15
    Ausgabeende
    17
    Einfädelöffnung
    21, 23
    Wandabschnitt
    22
    Brückenabschnitt
    24, 24'
    Wandabschnitt
    25, 25'
    Drehantrieb
    26'
    Drehlager
    27'
    Welle
    28'
    Verbindungsstrebe
    30
    Gehäuse
    31
    Wickelbereich
    32
    Seitenwand
    33
    Ausleger
    34
    Umlenker
    35
    Abdeckung
    36
    Abdeckfläche
    37
    Auflagerfläche
    39
    Einfädelsensor
    91
    Ausgabeöffnung
    a34
    Abstand der Umlenker von einander
    r
    Rotationsachse
    aw
    Abstand der Umlenker von der Wickelachse
    a15
    Weite des Ausgabeendes
    a17
    Weite der Einfädelöffnung
    A
    Axialrichtung
    F
    Förderrichtung
    L
    Lateralrichtung
    Q
    Querrichtung
    R
    Radialrichtung
    W
    Wickelachse

Claims (16)

  1. Vorrichtung (1) zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs (7), der durch eine Polsterumformungsmaschine (9) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist, zu einer Polstermaterialwicklung (5), umfassend:
    eine um eine insbesondere vertikale Wickelachse (W) drehbare Wickelvorrichtung (3) zum Wickeln des Polstermaterialstrangs (7) um ein Wickelzentrum und
    eine Leiteinrichtung (11, 12, 12'), die zwischen einer aktiven Leitstellung und einer passiven Raststellung in Axialrichtung relativ zur Wickelachse (W) beweglich ist, die in der aktiven Leitstellung eine sich in der Axialrichtung (A) und in Radialrichtung (R) relativ zur Wickelachse ausdehnende Begrenzung zum Führen des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine (9) zu der Wickelvorrichtung (3) bereitstellt und die in der passiven Raststellung einen die Wickelvorrichtung (3) in Radialrichtung umgebenden Wickelbereich (31) zum Aufnehmen der Polstermaterialwicklung (15) freigibt.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Leiteinrichtung (11, 12, 12') in der aktiven Leitstellung sich in der Radialrichtung insbesondere kontinuierlich und/oder konstant, von der Polsterumformungsmaschine zu der Wickelvorrichtung (3) verjüngt.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wickelvorrichtung (3) einen um die Wickelachse drehbaren Ausleger (33), wie einen Drehteller, umfasst, der sich in Querrichtung (Q) relativ zur Wickelachse (W) erstreckt und an dem wenigstens zwei in Axialrichtung der Wickelachse erstreckende Umlenker (34), insbesondere Zinken, befestigt sind,
    wobei die Leiteinrichtung (11, 12, 12') in der aktiven Leitstellung einen Führungsschacht (13) bildet, der ein auf die Wickelachse gerichtetes Ausgabeende (15) aufweist,
    wobei der Abstand der Umlenker von einander in Querrichtung (Q) wenigstens so groß ist wie, vorzugsweise größer ist als, eine Weite (a15) des Ausgabeendes.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei das Ausgabeende (15) des Führungsschachts (13) in Radialrichtung (R) von der Wickelachse wenigstens um den Abstand der Umlenker zur Wickelachse entfernt ist.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei sich der Führungsschacht (13) in Radialrichtung (R) bis zum Ausleger (33) und/oder bis zwischen die Umlenker (34) erstreckt, insbesondere bis zur Wickelachse (W).
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Vorrichtung (1) eine die Wickelvorrichtung (3) in Querrichtung (Q) umgebende Abdeckung (35) umfasst, in der eine in Axialrichtung (A) relativ zu den Umlenkern (34) hinter dem Ausleger (33) eine Aufnahme für die Leiteinrichtung (11, 12, 12') in der passiven Raststellung angeordnet ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Leiteinrichtung (11) in Axialrichtung translatorisch von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung ausfahrbar und/oder von der aktiven Leitstellung in die passive Raststellung einfahrbar ist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Leiteinrichtung (12, 12') rotatorisch um eine sich in der Radialrichtung (R) erstreckenden Rotationsachse (r) von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung ausklappbar und/oder von der aktiven Leitstellung in die passive Raststellung einklappbar ist.
  9. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum Verarbeiten eines Polstermaterialstrangs (7), der durch eine Polsterumformungsmaschine (9) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt ist, zu einer Polstermaterialwicklung (5), umfassend:
    eine um eine insbesondere vertikale Wickelachse (W) drehbare Wickelvorrichtung (3) zum Wickeln des Polstermaterialstrangs (7) um ein Wickelzentrum und
    eine Leiteinrichtung (11, 12, 12') zum Führen des Polstermaterialstrangs von der Polsterumformungsmaschine (9) zu der Wickelvorrichtung (3), wobei die Wickelvorrichtung (3), insbesondere das Wickelzentrum, zwischen einer Einfädelstellung nahe der Leiteinrichtung (11, 12, 12') und einer Wickelstellung distal zu der Leiteinrichtung (11, 12, 12') bewegbar ist.
  10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Bewegungsrichtung der Wickelvorrichtung (3), insbesondere des Wickelzentrums, in einer Ebene liegt, deren Flächennormale die Wickelachse (W) ist.
  11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Wickelvorrichtung (3), insbesondere das Wickelzentrum, translations- und/oder schwenkbeweglich relativ zu der Leiteinrichtung (11, 12, 12') und/oder zu der Polsterumformungsmaschine (9) gelagert ist.
  12. Verfahren zum Verarbeiten eines Polstermaterialstranges, der durch eine Polsterumformungsmaschine (9) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt wird, insbesondere mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei der Polstermaterialstrang (7) durch eine Leiteinrichtung (11, 12, 12'), die sich in einer aktiven Leitstellung befindet, von der Polsterumformungsmaschine (9) zu einer um eine Wickelachse (W) drehbaren Wickelvorrichtung (3) geführt wird, wobei die Leiteinrichtung (11, 12, 12') von der aktiven Leitstellung in Axialrichtung (A) relativ zu der Wickelachse (W) in eine passive Raststellung bewegt wird, nachdem der Polstermaterialstrang (7) zu der Wickelvorrichtung (3) geführt wurde,
    wobei der Polstermaterialstrang (7) um ein Wickelzentrum zu einer Polsterwicklung (5) gewickelt wird, während sich die Leiteinrichtung (11, 12, 12') in der passiven Raststellung befindet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei von der in der passiven Raststellung angeordneten Leiteinrichtung (11, 12, 12') ein Wickelbereich (31) freigegeben wird, in dem die Polsterwicklung (5) von der Wickelvorrichtung (3) gebildet wird und/oder wobei die in der passiven Raststellung angeordnete Leiteinrichtung (11, 12, 12') relativ zu der Polsterwicklung (5) kontaktfrei gehalten wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Wickelvorrichtung (3) in eine vorbestimmte Ruheposition bewegt wird, bevor die Leiteinrichtung (11, 12, 12') von der passiven Raststellung in die aktive Leitstellung bewegt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Leiteinrichtung (11, 12, 12') erst von der aktiven Leitstellung in eine passive Raststellung bewegt wird, nachdem der Polstermaterialstrang (7) in die Wickelvorrichtung (3), insbesondere zwischen die Umlenker (34) der Wickelvorrichtung (3), eingefädelt wurde, wobei insbesondere das Einfädeln durch einen Sensor (39) erfasst wird.
  16. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 15, zum Verarbeiten eines Polstermaterialstranges, der durch eine Polsterumformungsmaschine (9) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere einer Rolle oder einem Leporellostapel, beispielsweise aus Papier, gefertigt wird, insbesondere mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    wobei der Polstermaterialstrang (7) durch eine Leiteinrichtung (11, 12, 12') von der Polsterumformungsmaschine (9) zu einer um eine Wickelachse (W) drehbaren Wickelvorrichtung (3) geführt wird,
    die Wickelvorrichtung (3), insbesondere das Wickelzentrum, in eine Einfädelstellung nahe der Leiteinrichtung (11, 12, 12') zum Einfädeln des Polstermaterialstrangs (7) in die Wickelvorrichtung (3) und in eine Wickelstellung distal zu der Leiteinrichtung (11, 12, 12') zum Wickeln des Polstermaterialstrangs (7) um das Wickelzentrum zu einer Polstermaterialwicklung (5) bewegt wird.
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