WO2023052433A2 - Umformstation mit führungswandung - Google Patents

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WO2023052433A2 PCT/EP2022/076996 EP2022076996W WO2023052433A2 WO 2023052433 A2 WO2023052433 A2 WO 2023052433A2 EP 2022076996 W EP2022076996 W EP 2022076996W WO 2023052433 A2 WO2023052433 A2 WO 2023052433A2
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Definitions

  • the present invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material. Furthermore, the invention relates to a system with a device according to the invention and a web-shaped starting material. The invention also relates to a packaging product produced by means of a device or a system according to the invention.
  • a packaging product can therefore also be referred to as a shock-absorbing filling material product.
  • a three-dimensional packaging product is formed by deforming a two-dimensional starting material in a predetermined manner to produce the three-dimensional packaging product indefinitely.
  • Paper material in particular, is used for the starting material in web form. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible.
  • the starting material in web form-- which can also be referred to as a web of packaging material--can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or too % recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients.
  • Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers. For example, paper materials containing 70% to 100% waste paper are used.
  • the recycled paper within the meaning of this invention can 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 in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g.
  • a standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index.
  • a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance.
  • a material in this sense is recycled paper with a bursting index of at most 3.0 kPa*m A 2/g, preferably with a Burst index from 0.8 l ⁇ Patin A 2/g to 2.5 l ⁇ Patin A 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/m2 to a maximum of 140 g/m2.
  • the starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
  • EP 2 711 167 B1 An example of a generic packaging product is given in EP 2 711 167 B1.
  • the longitudinal edge strips of the material web are essentially loosely rolled inwards.
  • a central connecting section or middle area which connects the two rolled-up longitudinal edge strips of the paper web section and which each create a crumple cavity.
  • an embossing is introduced to stiffen and fix the longitudinal edge strips of the packaging product, which is formed by a sequence of valley and elevation sections.
  • the laterally rolled cushion section which delimits a cavity to form a crumple zone, should be significantly thicker than the embossed central area.
  • perforations can also be introduced, which cause the superimposed web layers to hook into one another.
  • a generic device for mechanically producing a three-dimensional packaging product is known from WO95/31296.
  • This includes a forming station with a narrowing channel in the conveying direction for transverse compression of web-shaped starting material.
  • Three pairs of drive wheels are integrated into the forming station, which are responsible for drawing in and conveying the starting material.
  • An embossing station with two embossing wheels is arranged downstream of the forming station, by means of which a central section of the transversely compressed packaging product is deformed and embossed.
  • the apparatus also includes a motor that drives both the embossing wheels and the three pairs of drive wheels.
  • the driving force is first transmitted to the embossing wheels and finally to the drive wheels via a belt drive.
  • the transmission should be set in such a way that the drive wheels give the starting material a higher conveying speed than the embossing wheels, so that the starting material is compressed in the conveying direction.
  • a disadvantage of the device from WO95/31296 is that the large number of pairs of conveying wheels used in combination with the transmission of the drive forces via a belt drive increase the space required for the device.
  • the compression of the starting material in the conveying direction increases the risk of blockages in the device.
  • reducing the risk of congestion on the one hand and reducing the installation space requirement on the other hand represent a conflict of interest that could not be satisfactorily resolved prior to the present invention.
  • the device from WO95/31296 does not enable the starting material to be drawn in reliably.
  • Another generic device for mechanically producing a three-dimensional packaging product is known from GB 2 549257 A.
  • This includes a forming station with a narrowing channel in the conveying direction for transverse compression of web-shaped starting material. Furthermore, a conveying and embossing station downstream of the forming station is provided, which pulls the starting material from a material web supply through the forming station and embosses the material transversely compressed by the forming station.
  • a cover part of the conveying and embossing station and a cover part of the preforming station should be pivotable in opposite directions. In order to support the drawing in of the starting material, it should also be possible to provide a further conveyor device in the preforming station.
  • the further conveying device from GB 2 549 257 A mounted in the forming station does not enable the starting material to be drawn in reliably from the material web supply.
  • the starting material is pulled off the outside of a roll of web material, in particular a lying roll of web material
  • even the combination of the two conveyor devices used in GB 2 549 257 A has proven to be insufficient for reliable pulling off of the starting material.
  • the threading of starting material into the device from GB 2 549 257 A and the elimination of jams have proven to be complicated.
  • Another disadvantage is the large dimensions of the device from GB 2549 257. Furthermore, the device from GB 2 549 257 A tends to build up jams.
  • the inventors of the present invention have also recognized that there is a need for small packaging products, ie packaging products whose width dimension is reduced transversely to the longitudinal extent, because these can be integrated more easily in narrow volumes to be padded in packaging cartons or bags.
  • packaging products of the generic form with a wavy, moving in longitudinally extending embossing section and laterally symmetrically adjoining tubular crush cavities, which were produced by integrally forming a web-shaped starting material, to a fairly uniform size, the constraints of the starting material and the devices intended for production not permitting a width of less than 15 cm have.
  • the inventors of the present invention have now succeeded in creating devices with which packaging products of the above-mentioned structure can be produced with a width of less than 15 cm. In addition, it has been possible to significantly reduce the dimensions of the device compared to previous devices.
  • the device from GB 2 549 257 A cannot easily be redesigned in such a way that the high demand for small paper packaging products and/or limited in their installation space Devices can be satisfied.
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to improve a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material in such a way that the risk of jamming is reduced and/or the device is space-optimized and/or or that the reliability of the feeding of starting material is increased without increasing the space required for the device or the risk of material jamming, and/or that it simplifies the threading of starting material into the forming station and the elimination of jamming, reliable feeding of the material web is made possible and/or the device is space-optimized.
  • a device for producing a three-dimensional packaging product, such as a cushioning product, from a web-shaped starting material, such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper.
  • a web-shaped starting material such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper.
  • the production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material.
  • Waste paper is increasingly being used for the paper material, primarily for ecological reasons This is the reason why inhomogeneity can only be shaped with difficulty, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible.
  • the web of starting material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients.
  • Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers.
  • paper materials containing 70% to 100% waste paper are used.
  • the recycled paper within the meaning of this invention can 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 in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g.
  • a standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index.
  • a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance.
  • a material in this sense is recycled paper with a bursting index of at most 3.0 kPa*m A 2/g, preferably with a bursting index of 0.8 kPa*m A 2/g to 2.5 l ⁇ Pa' :: m A 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/m2 to a maximum of 140 g/m2.
  • the starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
  • the device can be dimensioned and designed in such a way that it is miniaturized, ie dimensioned significantly smaller than corresponding devices from the prior art and/or is able to produce significantly smaller packaging products. This can satisfy the demand for small packaging products.
  • devices according to the invention meet the demand for ever smaller storage areas available for such devices. For example, as a rule of thumb for the overall dimensions of generic devices, it was required that these should not exceed the external dimensions of a standard industrial pallet.
  • devices according to the invention have an overall dimension of less than 650 mm in length in the conveying device, less than 450 mm wide transversely to the conveying device and less than 300 mm high transversely to the conveying and width direction.
  • the apparatus of the present invention can be designed to produce small or miniature packaging products or cushions.
  • Such small or miniature packaging products can have a length in the conveyor of less than 30 mm, a width of less than 120 mm, in particular in the range of 80 to 90 mm, and a height of less than 40 mm, in particular in the range of 20 to 30 mm.
  • a first aspect of the invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material.
  • the device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular wrapping or rolling, of the starting material, and a conveyor device for removing the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station.
  • the forming station also includes a mounting plate on whose guide side facing the convergence channel starting material entering the forming station is guided and on which at least one drive means of the conveying devices is rotatably mounted and a motor driving the at least one drive means is fastened.
  • the mounting plate according to the invention by using the mounting plate according to the invention, the installation space requirement of the device can be reduced without increasing the risk of material jamming. It has been found that the functional union of the mounting plate for fastening the motor and the at least one drive means and the guidance of the starting material entering the forming station on the guide side of the mounting plate resolves the previous conflict of objectives between the smallest possible device and the lowest possible risk of congestion. For example, mounting the drive and the at least one drive means on the mounting plate, which also serves as the guide side, made it possible to dispense with a space-intensive belt guide. The space saved as a result could in turn be used for larger motors and/or drive means, which had a positive effect on the risk of congestion.
  • mounting the motor and the drive means on the mounting plate which is also used to guide the starting material, makes sense for reasons of space efficiency, since guiding the starting material, which is initially in web form, requires a large extension of the guide side in the conveying direction and in the width direction of the starting material.
  • This large extent can advantageously be used to distribute components, such as drive means and motors, over a large area on the mounting plate and thereby reduce the installation space required by the device in the direction of the thickness of the starting material.
  • the mounting plate is trapezoidal.
  • the mounting plate preferably tapers in the conveying direction, in particular in a trapezoidal manner.
  • the guide side is the side of the mounting plate that faces the guide channel in the stock thickness direction.
  • a mounting plate is to be understood as meaning a guide wall on which at least one drive means of the conveying device is rotatably mounted and a motor driving the at least one drive means is fastened
  • the guiding of the starting material through the guiding side is to be understood in particular as meaning that the starting material contacts the guiding side or is guided close to the guiding side when it enters the convergence channel, in particular before it is transversely compressed. Under close is in particular a distance of the starting material from the leading side of less than 20 mm, 16 mm, 12 mm or 8 mm.
  • the guiding of the starting material on the guiding side is realized in particular in that the power transmission contact between the at least one drive means and the starting material, when it is being conveyed through the device, is a maximum of 20 mm, 16 mm, 12 mm or 8 mm from the guiding side in the direction of the thickness of the starting material is spaced.
  • the guiding side can also be defined as the side delimiting the convergence channel in the starting material thickness direction, on which the starting material is supported during transverse compression in the starting material thickness direction.
  • the guide side is the side on which the middle region of the starting material is supported when the longitudinal edge strips of the starting material are folded in the starting material thickness direction during transverse compression.
  • the guiding side can be defined as the side facing the convergence channel in the raw material thickness direction of that boundary wall which delimits the convergence channel in the raw material thickness direction and which is closest to the raw material when it enters the convergence channel in the raw material thickness direction.
  • the guide side is particularly preferably defined as the side of that guide wall which faces the convergence channel in the starting material thickness direction and delimits the convergence channel in the gravitational direction.
  • the at least one drive means and/or the motor is/are preferably fastened to a mounting side of the mounting plate facing away from the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material.
  • the mounting side is the side of the mounting plate opposite the guide side.
  • the mounting side and the guiding side preferably extend parallel to one another.
  • the guide side and/or the mounting side preferably extend over a surface area, in particular in the shape of a trapezium.
  • the guide side and/or the assembly side preferably taper in the conveying direction, in particular in a trapezoidal manner.
  • the leading side and the mounting side extend in the conveying direction and in the stock width direction.
  • the weight of the adjustable boundary wall and thus the weight force acting on the rotatable drive means via the adjustable boundary wall described below can be better adjusted, which has a positive effect on the risk of material jamming.
  • the production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. This can be achieved, for example, by the transverse compression described above and below. Fastening at the cross compression is particularly preferred Transverse compression downstream of tucked or rolled-in longitudinal strips.
  • the device has, in particular, an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station in the conveying direction.
  • the conveying direction is to be understood in particular as the direction in which the starting material is withdrawn during operation from the starting material supply, such as a starting material roll, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, and conveyed through the device.
  • This direction can also be referred to as the longitudinal direction of the starting material.
  • the width direction of the starting material is to be understood in particular as the direction in which the starting material extends between longitudinal edges of the web-shaped starting material.
  • the longitudinal edges extend in the conveying direction.
  • the starting material width direction is the direction in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through the forming station.
  • a web-like starting material is to be understood in particular as a starting material which extends in particular over a surface area along the longitudinal direction (conveying direction) of the starting material and the width direction of the starting material.
  • the web-shaped starting material extends in a starting material thickness direction.
  • the extension, in particular strength or thickness, of the web-shaped starting material in the starting material thickness direction is significantly smaller than the extension, in particular width, of the web-shaped starting material in the starting material width direction.
  • Significantly smaller is to be understood in particular as meaning an extent in the direction of the thickness of the starting material of at most 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% or 0.5% of the extent of the starting material in the direction of the width of the starting material.
  • the longitudinal direction of the starting material, the direction of width of the starting material and the direction of thickness of the starting material define a coordinate system with three mutually orthogonal directions, also known as a Cartesian coordinate system.
  • the coordinate system migrates with the starting material.
  • the feedstock may be conveyed horizontally from the feedstock supply to the apparatus.
  • the starting material can then be deflected in a horizontal direction in which it runs through the device.
  • the conveying direction corresponds to a vertical direction and the starting material thickness and width directions each correspond to horizontal directions.
  • the conveying direction and the starting material width direction each correspond to a horizontal direction and the starting material thickness direction to a vertical direction.
  • the moving coordinate system will be in the state of the stock material prior to its transverse compression, particularly in the stock stock, between the stock stock and the apparatus or immediately before the first lateral compression.
  • the coordinate system is determined upon entry into the forming station.
  • the conveyance direction and the raw material width direction correspond to horizontal directions orthogonal to each other, respectively, and the raw material thickness direction correspond to a vertical direction.
  • the coordinate system would move along with the starting material or the transversely compressed material, so that the starting material thickness direction and the starting material width direction would then correspond to mutually orthogonal horizontal directions and the conveying direction would correspond to a vertical direction.
  • the starting material width direction can alternatively be referred to as the convergence direction.
  • the convergence direction runs in particular orthogonally to the conveying direction and describes the direction in which the extent of the convergence channel decreases in the conveying direction, in particular due to the channel tapering in the conveying direction.
  • the starting material thickness direction can be referred to as the normal direction, in particular within the forming station.
  • the normal direction is the direction that describes a normal to a plane defined by the conveying direction and the direction of convergence. It should be clear that all information given above and below about the starting material width direction and the starting material thickness direction within the device, in particular the forming station, can also be made using the convergence direction and the normal direction.
  • the convergence channel is to be understood in particular as a channel that tapers in the conveying direction.
  • the convergence channel tapers in a funnel shape in the conveying direction.
  • the convergence channel is delimited at least on one side in the direction of the thickness of the starting material by at least one delimiting wall.
  • the at least one boundary wall is designed in a funnel shape and/or tapers in a funnel shape, in particular in the conveying direction.
  • the at least one extends Boundary wall, especially in the operating state, is flat in the conveying direction and in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least one boundary wall is preferably formed by the mounting plate according to the first aspect of the invention or by a guide wall according to the second and/or third aspect of the invention described below.
  • the at least one boundary wall has two boundary walls which lie opposite one another, in particular in the operating state in the direction of the thickness of the starting material, and in particular extend parallel to one another.
  • both boundary walls are trapezoidal and/or taper in a trapezoidal manner in the conveying direction.
  • the convergence channel is bounded on both sides by the two boundary walls, particularly in the operating state in the direction of the thickness of the starting material.
  • One of the two boundary walls is preferably formed by the mounting plate according to the first aspect of the invention or by a guide wall according to the second and/or third aspect of the invention described below.
  • the second boundary wall can preferably be adjusted, in particular pivoted, between an operating position, in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position, in which access to the convergence channel is released.
  • This boundary wall is also referred to below as a cover for easier readability.
  • the guide wall is also referred to as the bottom for easier legibility.
  • the forming station has at least two side walls that delimit the convergence channel in the width direction of the starting material.
  • the at least one side wall has two side walls that converge in the conveying direction.
  • the two side walls delimit the convergence channel on both sides in the starting material width direction.
  • the convergence channel narrows due to the side walls running towards one another in the conveying direction, so that the extent of the convergence channel in the width direction of the starting material is greater at the upstream end of the forming station in the conveying direction, in particular at least 100%, 150%, 200% or 300% larger than at the downstream end of the conveying direction forming station.
  • the forming station preferably has a starting material inlet, via which the starting material can be drawn into the forming station, and a starting material outlet, via which the transversely compressed starting material can be removed from the forming station.
  • the forming station is delimited between the starting material input and the starting material output by one or more of the boundary walls and/or side walls described above in the direction of the width of the starting material and/or in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least two side walls together with the trapezoidal boundary walls delimit the Convergence channel in the operating position between the feedstock inlet and the feedstock outlet circumferentially.
  • the side walls, the adjustable boundary wall and/or the guide wall preferably delimit the convergence channel up to the channel outlet.
  • the channel outlet is preferably at a maximum distance of 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm or 5 mm from an embossing and/or perforation zone of an embossing and/or perforation station following the forming station in the conveying direction .
  • the transversely compressed starting material can be kept straight up to the embossing and/or perforation zone, which in particular prevents the tearing of laterally folded longitudinal edge strips and thus the occurrence of tears and paper jams.
  • the starting material is preferably transversely compressed as it passes through the convergence channel.
  • Transverse compression is preferably understood to mean folding or rolling in longitudinal strips of the web of starting material, in particular in order to form crumple cavities on the outside in the width direction of the starting material.
  • the starting material is preferably picked up and guided in the operating position via a boundary wall, in particular one of the trapezoidal boundary walls described above, in particular supported in the direction of the thickness of the starting material.
  • This boundary wall is preferably formed by the mounting plate according to the first aspect of the invention or by a guide wall according to the second and/or third aspect of the invention described below.
  • the longitudinal edge strips are deflected further in the direction of the thickness of the starting material as they are conveyed further through the convergence channel until they are preferably transferred to folding cheeks, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the rolling can take place in that the longitudinal edge strips abut another boundary wall, in particular the second trapezoidal boundary wall described above, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the boundary wall that guides back the longitudinal edge strips and/or the boundary wall that carries the fold-over cheeks forms the adjustable boundary wall described above.
  • the adjustable boundary wall in the In the release position the area of the convergence channel previously covered by the adjustable boundary wall is released, so that intervention in the convergence channel is made possible.
  • transverse compression can also be understood as simple compression, in particular accordion-like compression, of the starting material in the direction of the width of the starting material.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the mounting plate is preferably at least one conveyor wheel and/or at least one conveyor roller.
  • the preferred embodiments of the conveying device explained above and below in connection with the mounting plate can also be applied to the guide wall in connection with the second and/or third aspect of the invention.
  • a conveyor roller is to be understood in particular as a rotatably mounted drive means whose axial extent is greater, preferably at least 10%, 30%, 50%, 70%, 100%, 150%, 200% or 300% greater than its radial extent.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the mounting plate preferably has at least two drive means rotatably mounted on the mounting plate.
  • the conveyor device preferably has at least one pair of rotatably mounted drive means, in particular at least one pair of conveyor wheels or one pair of conveyor rollers, which are preferably braced against one another in the operating position to form a force-transmitting contact with the starting material and are spaced apart from one another in the release position.
  • the at least one drive means mounted on the mounting plate forms a drive means of the at least one pair of drive means, with the other drive means of the at least one pair of drive means preferably being rotatably mounted on a boundary wall opposite the mounting plate, in particular on the adjustable boundary wall described above.
  • one drive means of the at least one pair of drive means is coupled to the motor, in particular via a gear, in particular a gear train, and the other drive means of the at least one pair of drive means is mounted so that it can rotate freely.
  • the at least one drive means mounted on the mounting plate is preferably the drive means coupled to the motor.
  • the freely rotatably mounted drive means is mounted on a boundary wall opposite the mounting plate in the direction of the thickness of the starting material, in particular on the adjustable boundary wall.
  • the drive means fastened to the mounting plate as a conveyor wheel or conveyor roller, the radius of which is larger than the radius of the drive means mounted on the opposite boundary wall and designed as a conveyor wheel or conveyor roller.
  • the conveying devices particularly preferably have at least two of the above-described pairs of drive means, in particular pairs of conveying wheels, which are spaced apart from one another in particular in the width direction of the starting material and/or are arranged at the same height in the conveying direction.
  • the at least one drive means preferably has at least one conveyor wheel or conveyor roller, the axis of rotation of which is arranged outside the convergence channel and which protrudes through a recess in the mounting plate into the convergence channel, in particular by at least t%, 3%, 5%, 10% or 15% and/or at most 20%, 25%, 30%, 40% or 45% of the radial extent of the at least one drive means protrudes beyond the guide side into the convergence channel.
  • the at least one drive means preferably protrudes into the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material.
  • the recess is preferably adapted to the dimensions of the at least one drive means in such a way that there is a distance between the drive means and the recess in the conveying direction and/or in the width direction of the starting material of at least 1 mm, 3 mm, 5 mm or 10 mm and/or at most 15 mm, 20 mm, 25 mm or 30 mm.
  • the at least one drive means has at least two drive means, in particular conveyor wheels or conveyor rollers.
  • the mounting plate preferably has two of the recesses described above.
  • the at least two feed wheels and/or recesses are preferably spaced apart from one another in the direction of the width of the starting material.
  • the motor is preferably arranged between the two driving means in the stock width direction.
  • a gear is arranged in the direction of the width of the stock material between the drive means.
  • the transmission is preferably fastened to the mounting plate, in particular the mounting side. More preferably, both the gear and the motor are disposed between the feed wheels in the stock width direction.
  • the transmission is preferably arranged at the same height in the conveying direction as the at least two conveying wheels.
  • the motor is preferably arranged downstream of the at least two conveyor wheels and/or the gearing.
  • the motor output shaft of the motor extends, starting from the motor, in the conveying direction upwards to the transmission, and is in particular coupled to the transmission in the conveying direction upwards.
  • the at least one drive means is particularly preferably rotatably mounted on an end section of the mounting plate that is upstream in the conveying direction.
  • the end section of the mounting plate upstream in the conveying direction corresponds in particular to the area of the mounting plate which, starting from the end of the mounting plate upstream in the conveying direction, extends in the conveying direction by 30%, 25%, 20%, 15% or 10% of the total extent of the mounting plate in the conveying direction.
  • the rotatable mounting of the at least one drive means is implemented via a drive shaft that extends in particular in the width direction of the starting material.
  • the drive shaft is attached to the mounting plate via at least two, in particular three, bearings.
  • the at least one drive means is particularly preferably flanked by the two bearings in the direction of the width of the starting material.
  • the two bearings are particularly preferably spaced apart from the at least one drive means by a maximum of 50 mm, 30 mm, 20 mm or 10 mm in the width direction of the starting material.
  • one bearing in each case is spaced at a maximum distance of this distance from one conveyor wheel on the outside in the direction of the width of the starting material.
  • one bearing is preferably spaced by this distance from one axial end of the conveyor roller.
  • the drive shaft is particularly preferably coupled to the transmission between the at least two drive means in the starting material width direction.
  • the motor preferably has a motor output shaft which extends longitudinally, in particular parallel to the conveying direction.
  • the motor output shaft projects out of the motor in the opposite direction to the conveying direction.
  • a transmission in particular an angle transmission, is attached to the mounting plate, via which the motor output shaft is coupled to the at least one drive means.
  • the deflection gear converts the rotational movement of the motor output shaft, which extends in the conveying direction, into a rotational movement of a drive shaft of the at least one drive means, which extends in the width direction of the starting material.
  • the motor and/or the gearbox are fastened in the width direction of the starting material between two rotatably mounted drive means of the at least one drive means on the mounting plate, in particular on the mounting side.
  • the mounting plate preferably has a wall thickness of at least 1 mm and at most 12 mm, preferably at least 2 mm and at most 8 mm, particularly preferably at least 2.5 mm and at most 3.5 mm.
  • the mounting plate has a reverse bending strength of at least 80 N/mm 2 , 160 N/mm 2 or 320 N/mm 2 and/or at most 375 N/mm 2 , 500 N/mm 2 or 625 N/mm 2 .
  • the mounting plate is made of a metal, in particular steel.
  • the mounting plate preferably has a trapezoidal shape that tapers in the conveying direction.
  • the guide side facing the convergence channel and/or the mounting side of the mounting plate facing away from the convergence channel has a trapezoidal shape that tapers in the conveying direction.
  • the mounting plate has an essentially constant wall thickness. Under a substantially constant wall thickness is in particular to understand a wall thickness that varies along the extent of the mounting plate by a maximum of 50%, 30% or 10%.
  • the device preferably has two screens running towards one another, in particular in the conveying direction, which together with the mounting plate form a housing for the at least one drive means and the motor.
  • the panels and the mounting plate are formed in one piece, in particular bent.
  • the panels and the mounting plate have essentially the same material thickness.
  • the screens preferably extend in the direction of the thickness of the starting material at least up to 50%, 70%, 90% or 100% of the radial extent of the at least one drive means, particularly preferably beyond the at least one drive means. In this way, in particular, unintentional interventions by a person in the rotating parts of the conveying device can be avoided.
  • the housing does not have to completely enclose the motor and the at least one drive means.
  • the housing can therefore also be referred to as an at least partial housing.
  • the screens particularly preferably extend in the conveying direction along the trapezoidal taper of the mounting plate, in particular along the entire extent of the mounting plate.
  • a second aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material.
  • the device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material and a guide wall along which the starting material entering the forming station is guided.
  • the guide wall can be designed as a mounting plate according to the first aspect of the invention. Alternatively or additionally, that side of the guide wall which faces the convergence channel in the direction of the starting material thickness can be designed like the previously described guide side.
  • the forming station also has a wave limiter which is spaced at least 0.1 mm and at most 20 mm from the guide wall transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, in order to limit the extent of upset, in particular corrugated, starting material transversely to the direction of conveyance, in particular in the direction of the thickness of the starting material, between the Limit wave limiter and the guide wall.
  • a wave limiter which is spaced at least 0.1 mm and at most 20 mm from the guide wall transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, in order to limit the extent of upset, in particular corrugated, starting material transversely to the direction of conveyance, in particular in the direction of the thickness of the starting material, between the Limit wave limiter and the guide wall.
  • the device according to the first, second and/or third aspect of the invention can preferably have two conveyor devices.
  • a conveyor device is preferably a conveyor device of the forming station, in particular the conveyor device described in connection with the first aspect of the invention.
  • the second The conveying device is preferably a discharge device downstream of the forming station in the conveying direction, in particular an embossing and/or perforating station.
  • the two conveyor devices are preferably designed in such a way that the starting material can be compressed between the two conveyor devices.
  • one of the conveying devices for example the conveying device of the forming station, can be designed in such a way that it can impart a greater conveying speed to the starting material than the other conveying device, for example the embossing and/or perforation station. If there is a sufficiently high speed difference, for example a conveying speed that is at least 10%, 15%, 20% or 30% higher, between the two conveying devices, the starting material is compressed to such an extent that it creates waves. In particular, wave crests and wave troughs are formed at a distance from one another in the direction of the thickness of the starting material.
  • corrugation has been found to be beneficial to the cushioning properties of the packaging product, corrugation has been shown to result in an increased risk of material jamming.
  • the waves that are formed represent a resistance in the forming process and must be continuously bent away during the forming process.
  • the larger the amplitude of the waves the greater the resistance during the forming process.
  • the amplitude of a wave can be limited to the distance between the wave limiter and the guide wall by means of the wave limiter according to the invention.
  • the increased risk of congestion can be reduced while maintaining the increased damping properties due to the formation of waves.
  • the wave limiter turns the wave crests in the direction of the wave troughs, which surprisingly on the one hand maintains the damping properties and on the other hand reduces the extension in the direction of the thickness of the starting material, which in turn reduces the risk of congestion.
  • the folding over of the wave crests is to be understood in particular as a breaking of the wave crests, as can be observed in the case of a wave flowing towards a flat shore.
  • the device according to the second aspect of the invention can be designed according to the device of the first aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the second aspect of the invention and vice versa.
  • the distance between the guide wall and the wave limiter is preferably at least 0.2 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, 0.7 mm or 1.0 mm and/or at most 20 mm transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material. 15mm, 10mm, 8mm, 5mm, 3mm or 2mm.
  • a distance between 1 mm and 2 mm has proven to be particularly preferred in order to provide the greatest possible damping property in the longitudinal direction of the starting material and at the same time to keep the risk of material jamming as low as possible.
  • the length of the convergence channel in the conveying direction is particularly preferably defined by a channel inlet, via which the starting material is drawn into the convergence channel, and a channel outlet, via which the transversely compressed starting material leaves the convergence channel.
  • the wave limiter preferably extends in the conveying direction over at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50% or 60% and/or at most 70%, 80%, 90% or 100% of the length of the convergence channel.
  • an output area of the convergence channel which extends in particular from the channel outlet by at least 10%, 20% or 25% and/or by at most 30%, 40% or 50% of the convergence channel length in the opposite direction to the conveying direction, is free of the wave limiter.
  • the wave limiter can be used advantageously in order to reduce the risk of jamming due to the starting material buckling in the direction of the thickness of the starting material.
  • the wave limiter entails the risk of the starting material snagging with the wave limiter during transverse compression.
  • positioning the wave limiter in the previously defined area largely exploits the potential of the wave limiter to avoid material jamming due to compression and, on the other hand, there is no or at least only a low risk of jamming due to transverse compression in this area.
  • the wave limiter preferably extends parallel to the guide wall.
  • a limiting channel is formed between the wave limiter and the guide wall.
  • the wave limiter particularly preferably extends in the form of a plate.
  • the wave limiter can be designed in the form of a lattice or rod.
  • the wave limiter is funnel-shaped.
  • the wave limiter tapers in the conveying direction, in particular in a funnel shape.
  • the wave limiter tapers at the same taper angle as the convergence duct.
  • the wave limiter and the guide wall delimit a limiting channel that tapers in the conveying direction.
  • the side walls described above are spaced from the wave limiter in the stock width direction.
  • the longitudinal edge strips of the starting material can thereby be folded in between the wave limiter and the side walls in the direction of the thickness of the starting material.
  • the sidewalls converge at the same angle as the wave limiter tapers.
  • Folding cheeks are particularly preferably attached to the wave limiter, which run towards one another in the conveying direction, in particular run towards one another at the same angle as the wave limiter tapers in the conveying direction.
  • the turn-up cheeks extend beyond the wave limiter in the conveying direction. In this way, it can be ensured in particular that the rolling up of the longitudinal edge strips is completed upstream of the wave limiter in the conveying direction.
  • the wave limiter can have a rod extending in the conveying direction, which is spaced transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, by the distance according to the invention of at least 0.1 mm and at most 20 mm from the guide wall. More preferably, the wave limiter has two such bars that are spaced apart from each other in the direction of the width of the stock material. In an embodiment with two drive means mounted on the mounting plate, the two rods of the wave limiter are preferably positioned between the drive means in the stock width direction.
  • the wave limiter is preferably fastened to a boundary wall of the convergence channel, which can be adjusted, in particular pivoted, from an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through and a release position in which access to the convergence channel is released.
  • the wave limiter is formed by one or two rods, as described above, these can be U-shaped and, in particular, can be attached to the adjustable boundary wall via their legs, in particular welded or screwed.
  • the device preferably has at least one pair of rotatably mounted drive means, one of which is mounted on the guide wall, in particular the mounting plate, and the other is mounted on the boundary wall, in particular the cover, opposite the guide wall in the direction of the starting material thickness.
  • the axis of rotation of the drive means mounted on the cover is preferably arranged between the cover and the wave limiter in the direction of the thickness of the starting material.
  • the wave limiter in which the wave limiter is plate-shaped, the wave limiter preferably has a recess through which the drive means protrudes into the limiting channel defined by the wave limiter and the guide wall.
  • the recess is preferably designed like the recess previously described with regard to the mounting plate.
  • the cover, the plate-shaped wave limiter and the at least one drive means rotatably mounted on the cover are aligned with one another in such a way that the drive means rotates by at least 1%, 3%, 5%, 10% or 15% and/or at most 20%, 25% , 30%, 40% or 45% of the radial extent of the at least one drive means projects beyond the wave limiter into the limiting channel.
  • the at least one drive means is particularly preferably attached to the cover via a bearing, which at the same time serves to attach the wave limiter to the cover.
  • the mounting of the drive means also serves as a spacer between the wave limiter and the cover.
  • the distance between the wave limiter and the cover is preferably at least twice, three times, four times, five times or six times as large as the distance between the wave limiter and the guide wall.
  • This mounting is particularly preferably a spring mounting which simultaneously allows a movement of the at least one drive means in the direction of the thickness of the starting material. In particular, such a movement causes a spring of the spring bearing to be tensioned, so that the drive means is pretensioned in the direction of the restriction channel.
  • the conveying devices particularly preferably have two pairs of rotatably mounted drive means, one of which is designed like the at least one drive means described above.
  • the respective other drive means of the pair of drive means is particularly preferably rotatably mounted on the guide wall, in particular mounted on the guide wall as described above in connection with the mounting plate.
  • the information given above about the dimensioning positioning of the wave limiter, the drive means and/or the cover is in particular information about the operating position of the cover.
  • a third aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material.
  • the device includes a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material.
  • the forming station also has a guide wall, in particular a mounting plate, on which the starting material entering the forming station is guided.
  • the forming station has two side walls delimiting the convergence channel in the width direction of the starting material, which run towards one another in the conveying direction in order to fold longitudinal edge strips of the starting material, which runs through the device, over the side walls.
  • the envelope sides of the side walls facing the convergence channel are concavely curved with a radius of curvature of at least 5 mm and at most 60 mm.
  • the concave curvature of the side walls according to the invention in addition to the folding of the longitudinal edge strips in the starting material thickness direction, can be provided with an overlying inward rolling of the longitudinal edge strips in the starting material width direction.
  • a deflection of the longitudinal edge strips by up to 180° can already be ensured via the side walls.
  • the tucked-in longitudinal edge strips can be turned over without having to hit the cover. This can reduce the risk of material blockages.
  • the inventive choice of the radius of curvature the reversal to possible small space without risking a snail-like rolling in of the longitudinal edge strips due to a too small radius of curvature.
  • the dimensioning of the device, in particular of the forming station can thus be reduced by the third aspect of the invention without increasing the risk of material blockages.
  • the curvature of the side walls particularly preferably extends by at least 90°, particularly preferably by at least 120° or 150°.
  • the side walls protrude into the convergence channel in the direction of the width of the starting material.
  • the side walls extend inward in the stock material width direction beyond an outer edge of the lid extending in the stock material thickness direction. In this way it can be avoided in particular that the folded or rolled-in longitudinal edge strips get caught in a gap between the cover and the side wall.
  • the device according to the third aspect of the invention can be designed according to the device of the first and/or second aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first and/or second aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the third aspect of the invention and vice versa.
  • the radius of curvature is preferably at least 10 mm, 15 mm, 20 mm or 25 mm and/or at most 30 mm, 35 mm, 40 mm or 50 mm.
  • the side walls are preferably designed in the form of a hollow cylinder section.
  • the jacket of the side walls in the form of a hollow cylinder section projects inward in the width direction of the starting material beyond the outer edge of the adjustable boundary wall and into the convergence channel.
  • the jackets of the hollow-cylindrical side walls preferably protrude at least 1 mm, 3 mm, 5 mm or 10 mm into the convergence channel.
  • the radius of curvature can be constant or vary along the extension of the side walls in the conveying direction.
  • the side walls preferably converge at an angle of at least 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130° or 110 ° .
  • the convergence channel tapers at such an angle in the conveying direction.
  • the guide wall, the mounting plate and/or the cover tapers in particular in a trapezoidal manner at such an angle in the conveying direction.
  • the device according to the first, second and/or third aspect of the invention preferably has an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station.
  • the device has a severing station, in particular with a translationally guided cutting edge for severing a packaging product of a desired length from the starting material.
  • the device particularly preferably has both an embossing and/or perforation station and a separating device, with the separating device being arranged downstream of the embossing and/or perforation station in the conveying direction.
  • the device preferably has an output device for conveying away the separated packaging product.
  • the invention also relates to a system comprising a device according to one or more of the aspects of the invention described above and a supply of starting material arranged in particular upstream of the device in the conveying direction, in particular a roll of starting material, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, with preferably a web-shaped Starting material extends from the starting material supply, in particular from the outer periphery of the starting material roll, into the preforming station.
  • the invention relates to the use of a device according to one or more of the aspects described above for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, the web-shaped starting material being pulled off the outer circumference of the starting material roll, in particular in the form of a coreless roll.
  • the invention also relates to a packaging product which is produced from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, by means of a device according to one or more of the aspects described above or in the system described above and/or whose width measured transversely to the longitudinal direction of the web is less than 12 cm and/or or whose length in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm. It has been found in the prior art that there is a great need for miniature packaging products, which can be satisfied by the packaging products of the present invention.
  • a device for producing a three-dimensional packaging product, such as a cushioning product, from a web-shaped starting material, such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper.
  • a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible.
  • the web of starting material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients.
  • Recycled paper are particular Paper materials with a low proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers.
  • paper materials containing 70% to 100% waste paper are used.
  • the recycled paper within the meaning of this invention can 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 in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g.
  • a standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance.
  • a material in this sense is recycled paper with a bursting index of at most 3.0 kPa*m A 2/g, preferably with a bursting index of 0.8 kPa*m A 2/g to 2.5 l ⁇ Pa' :: m A 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/m2 to a maximum of 140 g/m2.
  • the starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
  • the device can be sized and designed to be miniaturized, e.g. H. is sized significantly smaller than corresponding prior art devices and/or is capable of producing significantly smaller packaging products. This can satisfy the demand for small packaging products.
  • devices according to the invention meet the demand for ever smaller storage areas available for such devices. For example, as a rule of thumb for the overall dimensions of generic devices, it was required that these should not exceed the external dimensions of a standard industrial pallet.
  • devices according to the invention have an overall dimension of less than 650 mm in length in the conveying direction, less than 450 mm in width transverse to the conveying direction and less than 300 mm in height transverse to the conveying and width directions.
  • the device according to the invention can be designed to produce small or miniature packaging products or cushions.
  • Such small or miniature packaging products can have a length in the conveyor of less than 30 mm, a width of less than 120 mm, in particular in the range of 80 to 90 mm, and a height of less than 40 mm, in particular in the range of 20 to 30 mm.
  • the production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material.
  • This can be achieved, for example, by the transverse compression described below.
  • the transverse compression is particularly preferably followed by a fastening of longitudinal strips folded in or rolled up during the transverse compression. Points to this the device has in particular an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station.
  • the conveying direction is to be understood in particular as the direction in which the starting material is withdrawn during operation from the starting material supply, such as a starting material roll, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, and conveyed through the device.
  • This direction can also be referred to as the longitudinal direction of the starting material.
  • the width direction of the starting material is to be understood in particular as the direction in which the starting material extends between longitudinal edges of the web-shaped starting material.
  • the longitudinal edges extend in the conveying direction.
  • the starting material width direction is the direction in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through the forming station.
  • a web-like starting material is to be understood in particular as a starting material which extends in particular over a surface area along the longitudinal direction (conveying direction) of the starting material and the width direction of the starting material.
  • the web-shaped starting material extends in a starting material thickness direction.
  • the extension, in particular strength or thickness, of the web-shaped starting material in the starting material thickness direction is significantly smaller than the extension, in particular width, of the web-shaped starting material in the starting material width direction.
  • Significantly smaller is to be understood in particular as meaning an extent in the direction of the thickness of the starting material of at most 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% or 0.5% of the extent of the starting material in the direction of the width of the starting material.
  • the longitudinal direction of the starting material, the direction of width of the starting material and the direction of thickness of the starting material define a coordinate system with three mutually orthogonal directions, also known as a Cartesian coordinate system.
  • the coordinate system migrates with the starting material.
  • the feedstock may be conveyed horizontally from the feedstock supply to the apparatus.
  • the starting material can then be deflected in a horizontal direction in which it runs through the device.
  • the conveying direction corresponds to a vertical direction and the starting material thickness and width directions each correspond to horizontal directions.
  • the conveying direction and the starting material width direction each correspond to a horizontal direction and the starting material thickness direction to a vertical direction.
  • the co-migrating coordinate system becomes in the state of the stock material before its transverse compression, particularly in the stock material supply, between the stock material supply and the apparatus or immediately before the first transverse compression.
  • the coordinate system is determined upon entry into the forming station.
  • the conveyance direction and the raw material width direction correspond to horizontal directions orthogonal to each other, respectively, and the raw material thickness direction correspond to a vertical direction.
  • the coordinate system would move along with the starting material or the transversely compressed material, so that the starting material thickness direction and the starting material width direction would then correspond to mutually orthogonal horizontal directions and the conveying direction would correspond to a vertical direction.
  • the starting material width direction can alternatively be referred to as the convergence direction.
  • the convergence direction runs, in particular, orthogonally to the conveying direction and describes the direction in which the extent of the convergence channel decreases in the conveying direction, in particular due to the channel tapering in the conveying direction.
  • the starting material thickness direction can be referred to as the normal direction, in particular within the forming station.
  • the normal direction is the direction that describes a normal to a plane defined by the conveying direction and the direction of convergence. It should be clear that all information given above and below about the starting material width direction and the starting material thickness direction within the device, in particular the forming station, can also be made using the convergence direction and the normal direction.
  • the device has a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material.
  • the convergence channel is to be understood in particular as a channel that tapers in the conveying direction.
  • the convergence channel tapers in a funnel shape in the conveying direction.
  • the convergence channel is at least one in the starting material thickness direction Page bounded by at least one boundary wall.
  • the at least one boundary wall is designed in a funnel shape and/or tapers in a funnel shape, in particular in the conveying direction.
  • the at least one boundary wall extends flatly in the conveying direction and in the direction of the thickness of the starting material, particularly in the operating state.
  • the at least one boundary wall can be configured to be adjustable, in particular pivotable, between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access to the convergence channel is released.
  • the at least one boundary wall can be designed as a guide wall.
  • a guide wall is to be understood in particular as a boundary wall on which the starting material entering the forming station is guided, in particular supported during transverse compression in the direction of the thickness of the starting material.
  • the guide wall is particularly preferably designed as a mounting plate, on whose guide side facing the convergence channel starting material entering the forming station is guided and on which at least one drive means of the conveyor device is rotatably mounted and a motor driving the at least one drive means is fastened.
  • the at least one boundary wall preferably has two boundary walls which are opposite one another, in particular in the operating state, in the direction of the thickness of the starting material and in particular extend parallel to one another.
  • both boundary walls are trapezoidal and/or taper in a trapezoidal manner in the conveying direction.
  • the convergence channel is bounded on both sides by the two boundary walls, particularly in the operating state in the direction of the thickness of the starting material.
  • One of the two boundary walls is preferably designed like the previously described guide wall, in particular the mounting plate, and the other of the two guide walls is designed like the adjustable, in particular pivotable, boundary wall described above.
  • the forming station has at least two side walls that delimit the convergence channel in the width direction of the starting material.
  • the at least one side wall has two side walls that converge in the conveying direction.
  • the side walls preferably converge at an angle of at least 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130° or 110 ° .
  • the convergence channel tapers at such an angle in the conveying direction.
  • the boundary walls, in particular the guide wall, in particular the mounting plate, and/or the adjustable boundary wall taper, in particular in a trapezoidal manner at such an angle in the conveying direction.
  • the two side walls delimit the convergence channel on both sides in the starting material width direction.
  • the convergence channel narrows due to the side walls running towards one another in the conveying direction, so that the extent of the convergence channel in the width direction of the starting material is greater at the upstream end of the forming station, in particular at least 100%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500%, 600% %, 700%, 800% or 900% or 950% greater than at the downstream end of the forming station.
  • the forming station preferably has a starting material inlet, via which the starting material can be drawn into the forming station, and a starting material outlet, via which the transversely compressed starting material can be removed from the forming station.
  • the forming station is delimited between the starting material input and the starting material output by one or more of the boundary walls and/or side walls described above in the direction of the width of the starting material and/or in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least two side walls, together with the trapezoidal boundary walls delimit the circumference of the convergence channel in the operating position between the starting material inlet and the starting material outlet.
  • the starting material is preferably transversely compressed when passing through the convergence channel.
  • Transverse compression is preferably understood to mean folding or rolling in longitudinal strips of the web of starting material, in particular in order to form crumple cavities on the outside in the width direction of the starting material.
  • the starting material is preferably picked up and guided in the operating position via a boundary wall, in particular one of the trapezoidal boundary walls described above, in particular supported in the direction of the thickness of the starting material.
  • This boundary wall is preferably the previously described guide wall, particularly preferably a mounting plate.
  • the longitudinal edge strips are further deflected in the direction of the thickness of the starting material as they are conveyed further through the convergence channel, until they are preferably transferred to folding cheeks, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the rolling can take place in that the longitudinal edge strips are attached to a further boundary wall, in particular the second trapezoidal one described above Boundary wall, butt against which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they continue to be conveyed through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the boundary wall that guides back the longitudinal edge strips and/or the boundary wall that carries the fold-over cheeks forms the adjustable boundary wall described above.
  • the adjustable boundary wall is moved into the release position, the area of the convergence channel previously covered by the adjustable boundary wall is released, so that intervention in the convergence channel is made possible.
  • transverse compression can also be understood as simple compression, in particular accordion-like compression, of the starting material in the width direction of the starting material and/or in the longitudinal direction of the starting material.
  • the forming station has a conveyor device for removing the starting material from a source material supply that can be arranged upstream of the forming station.
  • the conveying device can in particular have at least one, at least two or at least three rotatably mounted drive means.
  • a rotatably mounted drive means is to be understood in particular as a drive means which can be rotated about an axis of rotation.
  • the axis of rotation is preferably the axis of rotational symmetry of the drive means.
  • the axis of rotation preferably extends transversely to the conveying direction, in particular in the width direction of the starting material.
  • the rotatability of a drive means in the sense of the present invention is preferably ensured by a rotatable mounting of the drive means.
  • the respective drive means described below are preferably each attached via at least one pivot bearing to one of the previously described boundary walls of the convergence channel.
  • the rotatable mounting of the drive means can simultaneously be a spring mounting of the drive means, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the drive means described below can be spring-mounted, in particular in relation to one of the boundary walls, particularly preferably in relation to the adjustable boundary wall.
  • the at least one drive means can preferably be moved in the operating position relative to the adjustable boundary wall. This can be ensured, for example, by a translational mounting of the rotatably mounted drive means transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the translatory bearing is preferably designed as a spring bearing.
  • the translational bearing preferably has a spring, in particular a compression spring and/or spiral spring.
  • the spring is preferably compressible and/or stretchable transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the spring is arranged transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, between two support points.
  • the spring is guided between the support points by a spring guide.
  • the spring guide can be a guide rod which guides the spiral spring on the inside.
  • a support point can be formed by a boundary wall, in particular the adjustable boundary wall, or by a web of the translatory bearing, for example a U-shaped bearing.
  • the other support point can be a shaft, in particular a wheel shaft, carrying the at least one means of rotation.
  • these can be movably mounted transversely to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction, in particular via the previously described bearing or spring bearing, to one, in particular the adjustable, boundary wall.
  • the at least two drive means are particularly preferably coupled to one another via a common rotary shaft.
  • the two driving means are spaced from each other along the rotary shaft in the stock width direction.
  • a spring in particular a compression spring and/or spiral spring, is preferably fastened, in particular supported, on an end of the rotary shaft which faces the respective drive means.
  • the rotary shaft forms in particular one of the support points described above. In this way, it can be ensured in particular that thicknesses of the starting material that vary in the width direction of the starting material are compensated for by individual compensating movements of the individual drive means.
  • the rotatably mounted drive means is to be understood in particular as a drive means which has a casing which is in engagement with the starting material when the starting material is being drawn off.
  • the engagement between the starting material and the jacket is to be understood in particular as a contact, in particular a force-transmitting contact.
  • the jacket extends in particular in the circumferential direction around the axis of rotation of the drive means and axially along the axis of rotation.
  • the extent of the shell along the axis of rotation can also be referred to as the axial extent of the shell.
  • the axial extent of the shell may be the stock width dimension of the shell and/or referred to as the width extent.
  • the radial distance between the axis of rotation and the shell can be referred to in particular as the radius of the drive means.
  • the drive means preferably has a constant radius along its axis of rotation.
  • the radial extent of the drive means corresponds to its diameter, ie twice the radius.
  • the radial extension corresponds to the mean diameter, ie twice the mean radius, of the drive means.
  • the axial extent of drive means is described below, in particular with reference to the convergence channel width at the height of the respective drive means in the conveying direction.
  • the conveying direction height of the respective drive means is to be understood in particular as the position of the drive means in the conveying direction. To determine the exact position of the The axis of rotation of the drive means can be used as a reference.
  • the conveying direction height of a drive means is to be understood in particular as the conveying direction height of the axis of rotation of the corresponding drive means or also the position of the axis of rotation of the at least one drive means in the conveying direction.
  • the axis of rotation of the at least one drive means preferably extends in the direction of the width of the stock material.
  • the height of the axis of rotation in the conveying direction is to be understood in particular as the average position of the axis of rotation in the conveying direction.
  • the at least one drive means has a plurality of drive means which are not arranged at the same height in the conveying direction. In this case too, in order to determine the height of the conveying direction of the drive means, in particular an average height of the conveying direction must be determined.
  • the convergence channel width is to be understood in particular as meaning the extension of the convergence channel in the direction of the width of the starting material.
  • the width of the convergence channel is measured via the distance in the width direction of the starting material between two side walls delimiting the convergence channel in the direction of the width of the starting material.
  • the convergence channel preferably tapers in the conveying direction, so that the width of the convergence channel is also reduced in the conveying direction.
  • the convergence channel width is to be determined in particular on the height of the conveying direction of the respective drive means, whose axial extent is specified in relation to the convergence channel width. In the case of different convergence channel widths in the direction of the thickness of the starting material, for example due to curved side walls, the greatest distance between the two side walls at the corresponding height in the conveying direction must be determined in particular.
  • the jacket has the shape of a cylinder and can be referred to in particular as a cylinder jacket or as being in the shape of a cylinder jacket.
  • Preferred embodiments of a drive means within the meaning of the present invention are in particular a conveyor wheel or a conveyor roller.
  • a conveyor roller is to be understood in particular as a rotatable drive means whose axial extent is greater, preferably at least 10%, 30%, 50%, 70%, too%, 150%, 200%, 300%, 350%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900% or 1000% greater than its radial extent (or diameter).
  • a feed wheel is to be understood in particular as a rotatable drive means whose radial extent (or diameter) is greater, preferably at least 10%, 30%, 50%, 70%, 100%, 150%, 200% or 300% greater than its axial extent .
  • the conveying device has at least one rotatably mounted drive means with a casing which engages with the starting material during removal, the axial extent of the casing being at least 20% of the width of the convergence channel at the height of the conveying direction of the at least one drive means.
  • the at least one drive means is particularly preferably at least one conveyor roller.
  • the reliability of the feed can be increased by the inventive axial extension of the jacket of the at least one drive means. While attempts to increase the reliability of the feed before the present invention either failed or were associated with greater space requirements, with the present invention the space available anyway in the convergence channel in the starting material width direction could be used to increase the reliability of the feed, so that the more reliable feed could be achieved without increasing the installation space. Furthermore, it has been shown that the use of a conveyor roller is particularly advantageous since its greater extent in the axial direction than in the radial direction makes better use of the space available in the convergence channel in the width direction of the starting material than conveyor rollers.
  • the axial extension of the jacket according to the invention contributes to the smoothing of the drawn-in starting material and thereby reduces the risk of material jamming as a result of material that has been compressed too much in the conveying direction by smoothing it.
  • the axial extent of the jacket is preferably at least 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% or 75% and/or at most 80%, 85% or 90% of the convergence channel width at the height of the at least one drive means in the conveying direction. It has been found that, in particular, utilizing the width of the convergence channel at the height of the conveying direction of the respective drive means in such an area is advantageous in that the largest possible proportion of the width of the convergence channel is used for the axial extension of the casing without the complexity of the forming station in terms of manufacture, assembly, and maintenance and risk of material jamming due to too small a distance in the direction of the width of the stock material between the side walls and the drive means.
  • the axial extent of the jacket can also be greater than the width of the convergence channel at the height of the conveying direction of the at least one drive means.
  • the axial extent of the jacket can be at least or at most 95%, 100%, 105%, 110%, 115%, 120%, 130%, 140% or 150% of the convergence channel width at the height of the at least one drive means in the conveying direction.
  • At least one recess can be provided for this purpose, for example in one, in particular in two, side walls delimiting the convergence channel in the starting material width direction, via which the at least one drive means can extend beyond the convergence channel, in particular can protrude out of it.
  • the length of the convergence channel in the conveying direction is preferably defined by a channel inlet, via which the starting material is drawn into the convergence channel, and a channel outlet, via which the transversely compressed starting material leaves the convergence channel.
  • the convergence channel length corresponds in particular to the distance in the conveying direction between the channel inlet and the channel outlet.
  • the channel entrance corresponds in particular to the height of the forming station in the conveying direction, at which point the convergence channel begins to taper in the conveying direction.
  • the canal exit corresponds to the position of the convergence canal where it stops tapering.
  • the channel inlet can be defined in particular by the upstream end of the side walls running toward one another in the conveying direction and the channel outlet by the downstream end of the side walls running toward one another in the conveying direction.
  • the at least one drive means is preferably at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the convergence channel length in front of the channel outlet and/or at least 50%, 40%, 30%, 20%, 10% or Arranged 5% behind the canal entrance.
  • the at least one drive means is arranged at a height of the convergence channel in the conveying direction at which it has not yet narrowed too much and there is therefore still sufficient space available in the width direction of the starting material in order to be able to use drive means with the greatest possible axial extent.
  • the at least one drive means is arranged completely within the convergence channel, in particular in the direction of the thickness of the starting material, or protrudes into it in sections.
  • the casing of the at least one drive means can be arranged completely between two boundary walls that bound the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material.
  • the casing of the at least one drive means can protrude only in sections into the convergence channel, in particular via a recess in a boundary wall delimiting the convergence channel.
  • one or both drive means can be arranged completely within the convergence channel or protrude into it in sections, in particular one in sections into the convergence channel protrude and one may be located entirely within the convergence channel.
  • the convergence channel width at the channel entrance is preferably at least 200 mm, 250 mm, 300 mm, 350 mm or 375 mm and/or at most 450 mm, 425 mm or 400 mm. It has been found that such dimensioning represents a good compromise between miniaturizing the device on the one hand and providing the largest possible installation space for positioning drive means with an axial extent according to the invention to achieve the advantages described above on the other.
  • an axial extension of the casing of at least 40 mm, 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 250 mm or 300 mm and/or at most 325 mm, 350 mm, 375 mm or 400 mm has proven to be advantageous exposed.
  • the minimum and maximum percentage and absolute specifications described above for the axial extent of the jacket are preferably distributed the corresponding number of drive means.
  • the advantageous axial extent of each individual drive means corresponds to 160 mm in each case with two drive means and 80 mm in each case with at least four drive means.
  • the preferred information given above regarding the axial extent can also relate to the total axial extent of a plurality of jackets.
  • the axial extension can also be realized according to the first and/or second aspect of the invention.
  • the axial extent of the individual drive means can also be at least 5 mm, 8 mm or 10 mm and at most 15 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 60 mm, 80 mm or 100 mm.
  • the at least one drive means preferably has a pair of drive means lying opposite one another in the direction of thickness of the starting material, in particular between which the starting material is conveyed during removal.
  • the two drive means of the drive means pair are preferably arranged at the same height in the conveying direction.
  • the same height in the conveying direction in the context of the present invention is to be understood in particular as meaning that the axes of rotation of the respective drive means in the conveying direction are at most 3%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% or 50% of the radial extension of at least one of the drive means are spaced apart.
  • the drive means with the larger radial extent is to be taken as a basis.
  • the axes of rotation of the two drive means extend essentially parallel to one another.
  • Substantially means in particular an angle between the two axes of rotation of at most 30°, 20°, 10°, 5 ° , 3 ° or 1°, in particular in a plane extending in the conveying direction of the width of the starting material.
  • Both drive means of the drive means pair preferably each have the previously described axial extension of the jacket. Both drive means are particularly preferably conveying rollers with the previously described axial extension of the casing.
  • the drive means of a pair of drive means are rotatable on opposing boundary walls in the starting material thickness direction Attached forming station, in particular rotatably mounted.
  • a drive means is particularly preferably rotatably attached to the adjustable, in particular pivotable, boundary wall described above.
  • the other drive means is rotatably attached to the previously described guide wall, in particular the mounting plate.
  • the drive means of each, in particular each, pair of drive means are preferably rotatably fastened, in particular rotatably mounted, to boundary walls of the forming station lying opposite one another in the direction of the starting material thickness.
  • the drive means of a drive means pair are preferably braced against one another in the operating position, forming a force-transmitting contact, in particular with the starting material, and preferably spaced apart from one another in the release position.
  • the force transmission contact is preferably provided by a spring force acting on the starting material from the at least one drive means, in particular of at least 50 Newtons, 75 Newtons, 100 Newtons or 125 Newtons and/or at most 175 Newtons, 200 Newtons, 250 Newtons or 300 Newtons.
  • the spring force is provided by at least one spring system, in particular a spring bearing, which is prestressed in the operating position.
  • the suspension is preferably provided by the spring bearing described above.
  • the at least one spring system can have at least one spring that pretensions the rotatable drive means in the operating position against the starting material.
  • the at least one spring can be designed as a spiral spring and/or compression spring.
  • the at least one spring can be resiliently mounted transversely to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction, so that it is compressed and/or stretched transversely to the conveying direction, in particular orthogonally to the conveying direction, when the adjustable boundary wall is moved into the operating position.
  • the at least two springs are particularly preferably supported on one side on the adjustable boundary wall or on a support point attached thereto and on the other side on a drive means shaft, in particular a wheel shaft or roller shaft, supporting the at least one rotatable drive means.
  • the tensioning of the springs is particularly preferably provided by tensioning the adjustable boundary wall, to which the at least one spring-loaded drive means is attached, in relation to another boundary wall of the convergence channel, in particular by means of connecting elements such as clamps, screws or a link guide.
  • Clamps can be realized in particular via at least one lug, which engages around a lug in the operating position.
  • a slotted guide can be realized in particular via a slotted slot in which a bolt is guided.
  • the spring force can be built up in that the spring described above is compressed as a result of the bracing and a spring force is thereby provided.
  • the spring force preferably acts essentially in the direction of the thickness of the starting material.
  • essentially is to be understood as meaning a deviation of at most 45° , 30°, 15 ° , 10°, 5 ° , 3 ° or 1° from the starting material thickness direction.
  • the spring force can also be realized in that the at least one drive means has an elastically definable rolling area, which deforms when the adjustable boundary wall is braced against another boundary wall, in particular the guide wall, with the formation of an elastic restoring force, which acts as a spring force from the drive means the raw material works.
  • the at least one rotatably mounted drive means is a drive means of a pair of drive means, of which both drive means each have an elastically definable rolling region, which are pressed against one another in the operating position, forming an elastic deformation restoring force.
  • the at least two rotatably mounted drive means are preferably each drive means of a corresponding pair of drive means.
  • one drive means of the at least one pair of drive means is coupled to a motor, in particular via a gear, in particular a gear train, and the other drive means of the at least one pair of drive means is mounted so that it can rotate freely.
  • the at least one drive means mounted on the guide wall is preferably the drive means coupled to the motor.
  • the freely rotatably mounted drive means is mounted on a boundary wall opposite the guide wall in the direction of the thickness of the starting material, in particular on the adjustable boundary wall.
  • the two drive means preferably have diameters of different sizes.
  • the major diameter is at least 10%, 20%, 30%, 40% or 50% greater than the minor diameter.
  • the drive means with the larger diameter is motor-driven.
  • the drive means with the smaller diameter is freely rotatably mounted.
  • the drive means with the larger diameter can also be freely rotatably mounted and/or the drive means with the smaller diameter can be motor-driven.
  • both drive means can also be motor-driven.
  • both drive means can have the same diameter, in particular one being motor-driven and one being freely rotatably mounted, or both being motor-driven.
  • the use of diameters of different sizes in the drive means of a pair of drive means lying opposite one another in the direction of the thickness of the starting material can increase the reliability of the feeding-in of the starting material.
  • the smaller drive means can compensate for incorrect positioning, for example due to a certain amount of play in the adjustable mounting of the boundary wall, by assuming an adapted position relative to the opposite drive means. It has been shown that this effect can be exploited particularly well if the drive means is movably mounted and/or spring-loaded in the smaller diameter, in particular is movably mounted and/or spring-loaded against the drive means with the larger diameter.
  • the movable mounting or spring bracing is preferably carried out as described above.
  • the conveyor device has at least two rotatably mounted drive means, each with a casing, which engages with the starting material when it is being pulled off, the at least two drive means being arranged at the same height in the conveying direction and spaced apart from one another in the width direction of the starting material.
  • the total axial extent of the jackets of the at least two drive means is at least 20% of the convergence channel width at the level of the conveying direction of the at least two drive means.
  • the total axial extent of the at least two jackets is at least 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% or 75% and/or at most 80%, 85% or 90%, 100% or 105% of the convergence channel width at the height of the conveying direction of the at least two drive means.
  • the distance between the at least two drive means in the width direction of the starting material is to be understood in particular to mean that the two drive means are not opposite drive means in the direction of the thickness of the starting material, between which the starting material is conveyed during removal.
  • the at least two drive means are arranged next to one another in the direction of the width of the starting material and/or arranged at the same height in the direction of the thickness of the starting material.
  • the same height in the direction of the thickness of the starting material means in particular, a distance between the axes of rotation of the respective drive means in the direction of the thickness of the starting material of a maximum of 30%, 20%, 15%, 10% or 5% of the radius of the two drive means, if the drive means are different Radius of the drive means with the smaller radius, are spaced apart.
  • the axes of rotation of the two drive means preferably extend essentially parallel to one another.
  • the two drive means particularly preferably have a common axis of rotation.
  • the at least two drive means are mounted on a common shaft, in particular a wheel shaft or roller shaft.
  • the distance between the at least two drive means in the starting material width direction is preferably at least 1%, 3%, 5% or 10% and/or at most 15%, 20%, 30% 40% of the convergence channel width at the height of the at least two drive means in the conveying direction.
  • each casing of a drive means is preferably at least 10%, preferably at least 12.5%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% or 37.5% of the convergence channel width at the height of the respective drive means in the conveying direction.
  • the axial extent would preferably be half these percentage amounts in each case.
  • the at least two drive means have at least three, four, five or six drive means at the same height in the conveying direction, which are spaced apart from one another in the width direction of the starting material.
  • the at least two drive means are at least two conveyor rollers.
  • the conveying device has at least two pairs of drive means opposite each other in the direction of the thickness of the starting material.
  • each of the at least two drive means spaced apart from one another in the width direction of the starting material forms one drive means of a pair of drive means, to which at least one further rotatably mounted drive means is assigned opposite in the direction of the starting material thickness.
  • the at least one further rotatably mounted drive means can be a single drive means, in particular a drive roller, which forms a drive means pair with each of the at least two drive means spaced apart from one another in the width direction of the starting material.
  • a drive means according to the first aspect of the invention can form two pairs of drive means on one boundary wall with the at least two drive means according to the second aspect of the invention, which are fastened, in particular rotatably mounted, to the opposite boundary wall.
  • each of the at least two drive means spaced apart from one another in the direction of the width of the starting material is preferably assigned its own further drive means opposite in the direction of the starting material thickness, with which it forms a pair of drive means.
  • These opposing drive means are particularly preferably also drive means which are arranged at the same height in the conveying direction and are spaced apart from one another in the width direction of the starting material.
  • the total axial extension of the jackets of the opposing drive means is also at least 20%, preferably at least 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% or 75% and/or at most 80%, 85% or 90% of the convergence channel width at the height of the opposite drive means in the conveying direction.
  • At least one, preferably at least two or each of the at least two drive means pairs according to the second aspect of the invention is particularly preferably designed like the drive means pair described in connection with the first aspect of the invention, in particular with regard to positioning, mounting and prestressing.
  • the second aspect of the present invention differs in particular from the first aspect of the invention in that the axial extension of the jacket according to the invention is distributed over the jackets of at least two drive means according to the first aspect of the invention. It has been found that the more reliable feed can also be achieved with the second aspect of the invention using the installation space that is available in any case. In this respect, the second aspect of the invention represents an alternative solution to the first aspect of the invention.
  • the reduction in the risk of material jamming as a result of starting material being upset in the conveying direction was also observed with devices according to the second aspect of the invention. However, this effect was less pronounced than in the first aspect of the invention, which may be related to the lack of smoothing along the drive means spacing.
  • the conveying device has at least three drive means which extend at the same height in the conveying direction and are spaced apart from one another in the starting material width direction.
  • three drive means which extend at the same height in the conveying direction and are spaced apart from one another in the starting material width direction.
  • the third aspect of the invention represents an alternative to the first and second aspect of the invention, which solves the problem of excessively large escape spaces through a large axial extent of the drive means, whereby the space available for the escape spaces and thus also their axial extent is reduced.
  • the third aspect of the invention represents an alternative solution that solves the problem of excessively large escape spaces without necessarily having to increase the axial extension of the jackets according to the first and second aspects of the invention.
  • the device according to the third aspect of the invention can be designed according to the device of the first and/or second aspect of the invention and vice versa.
  • the at least two drive means according to the second aspect of the invention can comprise the at least three drive means according to the third aspect of the invention.
  • the at least one drive means according to the first aspect of the invention or the at least two drive means according to the second aspect of the invention can be attached to a boundary wall and form at least three drive means pairs with the at least three drive means according to the third aspect of the invention, which are on an opposite Boundary wall are attached.
  • preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first and/or second aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the third aspect of the invention and vice versa.
  • At least one of the at least three driving means is disposed substantially at the center of the convergence passage in the stock width direction.
  • the centrally arranged drive means is at most t%, 3%, 5%, 10%, 15% or 20% of the convergence channel width at the level of the centrally arranged drive means in the starting material width direction from the center of the convergence channel is spaced.
  • the center of the convergence channel is to be understood in particular as the center of the convergence channel in the width direction of the starting material at the height of the central drive means in the conveying direction.
  • the centrally arranged drive means can in particular ensure that the width of the convergence channel available for escape spaces is divided evenly.
  • the at least three drive means are arranged essentially at equal or different distances from one another in the direction of the width of the starting material. Substantially equal distances is to be understood in particular as meaning that the distances differ from one another by at most 15%, 10%, 5%, 3% or 1 percent of the convergence channel width at the height of the at least three drive means in the conveying direction.
  • the two drive means of the at least three drive means that are on the outside in the width direction of the starting material each have essentially the same distance from the respective one that delimits the convergence channel Side wall on how the drive means with each other.
  • the escape spaces formed between the drive means in the width direction of the starting material have the same size as possible or are reduced in size as uniformly as possible.
  • two of the at least three drive means are arranged at substantially equal distances from the side walls delimiting the convergence channel in the width direction of the starting material.
  • Each of the at least three drive means preferably forms a pair of drive means with a further drive means arranged opposite one another in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least three pairs of drive means are particularly preferably designed like the pairs of drive means described above.
  • the at least three drive means have at least 4, 5, 6, 7 or 8 drive means, in particular with the drive means being arranged essentially at equal or different distances from one another in the width direction of the starting material.
  • a drive means is preferably assigned to each of these drive means in the direction of the thickness of the starting material, with which drive means it forms a pair of drive means.
  • the at least three drive means preferably have at least four conveyor wheels, which form at least two conveyor double wheels whose distance from one another in the width direction of the starting material is greater than the distance in the direction of the width of the starting material between the conveyor wheels of a respective double conveyor wheel.
  • the at least three drive means have at least four conveyor rollers, which are correspondingly designed as double conveyor rollers.
  • the distance between two conveyor double wheels/conveyor double rollers in the starting material width direction is preferably at least 10%, 15%, 20% or 25% of the convergence channel width at the height of the conveying direction of the corresponding conveyor double wheels/conveyor double rollers.
  • the distance between two conveyor wheels/conveyor rollers of a double conveyor wheel/double conveyor roller in the width direction of the starting material is at most 10%, 8%, 5% or 3% of the convergence channel width at the height of the corresponding double conveyor wheels/double conveyor rollers in the conveying direction. It has proven to be advantageous to transfer the above-described arrangement of the drive means at essentially equal distances from one another to embodiments with double conveyor wheels/double conveyor rollers in such a way that the double conveyor wheels/double conveyor rollers are arranged at essentially equal distances from one another, but these distances are larger than the Distance between two conveyor wheels/conveyor rollers of a conveyor double wheel/conveyor double roller.
  • double conveyor wheels and/or double conveyor rollers has proven advantageous in that the relatively small distance between the conveyor wheels/conveyor rollers of a double conveyor wheel/double conveyor roller compensates for fluctuations in the thickness of the starting material within a double conveyor wheel/double conveyor roller allows better than a single drive means extending over the same axial extent.
  • the conveying device has at least two rotatably mounted drive means which are aligned with one another in the conveying direction. Alignment with one another means in particular that the at least two drive means are spaced apart from one another in the conveying direction and have essentially the same position in the width direction of the starting material.
  • An essentially equal position in the width direction of the starting material is to be understood in particular to mean that the centers of the two drive means in the width direction of the starting material are at a maximum of 20%, 15%, 10%, 5%, 3% or 1% of the convergence channel width at the height of the conveying direction of the drive means upstream or downstream in the conveying direction are spaced.
  • the center point is to be understood in particular as the center point of a drive means in the width direction of the starting material.
  • the axis of rotation of the drive means upstream in the conveying direction is preferably arranged at least 5%, 10%, 15%, 20% or 25% and/or at most 30%, 35%, 40% or 45% of the convergence channel length behind the channel inlet.
  • the drive means downstream in the conveying direction is preferably arranged at least 5%, 10%, 15%, 20% or 25% and/or at most 30%, 35%, 40% or 45% of the convergence channel length in front of the channel outlet.
  • the at least two drive means are preferably arranged at substantially the same distances from one another in the conveying direction and relative to the channel inlet or channel outlet.
  • the at least two aligned drive means are disposed substantially at the center of the convergence channel in the raw material width direction.
  • one, preferably each, of the two aligned drive means opposite in the starting material thickness direction is assigned a drive means with which it forms a drive means pair.
  • the pairs of drive means of the two drive means aligned with one another can be designed in particular as described above.
  • the device according to the fourth aspect of the invention can be designed according to the device of the first, second and/or third aspect of the invention and vice versa.
  • the third and fourth aspect of the invention can be implemented in the conveyor device, with the drive means upstream in the conveying direction according to the fourth aspect of the invention particularly preferably forming the previously described central drive means of the at least three drive means according to the third aspect of the invention.
  • at least one, preferably each, of the drive means aligned with one another is designed as a drive means with the axial extension according to the first aspect of the invention.
  • at least one, preferably each, of the drive means aligned with one another can have at least two drive means, which have a total axial extension according to the second aspect of the invention.
  • preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first, second and/or third aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the third aspect of the invention and vice versa.
  • the axis of rotation of the at least one drive means according to the first aspect of the invention and/or at least one, preferably each axis of rotation of the drive means according to the second, third and/or fourth aspect of the invention is arranged outside the convergence channel.
  • the respective drive means preferably protrude into the convergence channel via cutouts formed in a boundary wall, in particular the guide wall, in particular by at least 1%, 3%, 5%, 10% or 15% and/or at most 20%, 25%, 30% , 40% or 45% of the radial extent of the at least one drive means into the convergence channel.
  • the respective recess is preferably adapted to the dimensions of the respective drive means in such a way that there is a distance of at least 1 mm, 3 mm, 5 mm or 10 mm and/or at most 15 mm, 20 mm, 25 mm or 30 mm.
  • the boundary wall preferably has a plurality of such recesses, in particular at least two in the second and fourth aspects of the invention and at least three in the third aspect of the invention.
  • a further drive means is preferably associated with the drive means according to the first to fourth aspects of the invention, each opposite in the starting material thickness direction, with which drive means the respective drive means forms a drive means pair.
  • one drive means of the pair of drive means is preferably attached to the guide wall, in particular with recesses, as described above.
  • the respective other drive means of a drive means pair is preferably mounted on the opposite boundary wall, in particular adjustable boundary wall, in the direction of the starting material thickness.
  • the axis of rotation of the drive means mounted on the adjustable boundary wall is preferably in the direction of the thickness of the starting material between the adjustable boundary wall and a partition arranged.
  • the intermediate wall can in particular be designed in the form of a plate and can in particular extend parallel to the adjustable boundary wall.
  • the partition wall can taper in a funnel shape in the conveying direction.
  • the partition wall preferably has at least one recess, preferably one for each drive means rotatably mounted on it, through which the respective drive means protrudes into a limiting channel defined by the partition wall and the guide wall.
  • the recess is preferably designed like the recess previously described with regard to the guide wall.
  • the adjustable boundary wall, the intermediate wall, the guide wall, and the respective drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall are aligned with one another in such a way that the drive means, particularly in the operating position, can be moved by at least t%, 3%, 5%, 10% or 15% and /or at most 20%, 25%, 30%, 40% or 45% of the radial extent of the at least one drive means protrudes beyond the partition into the limiting channel.
  • the driving means and recesses are spaced from each other in the stock width direction.
  • the motor is preferably arranged between the two driving means in the stock width direction.
  • a gear is arranged in the direction of the width of the stock material between the drive means.
  • the gear mechanism is preferably fastened to the guide wall, in particular to the side of the guide wall facing away from the convergence channel (assembly side). More preferably, both the gear and the motor are disposed between the drive means in the stock width direction.
  • the gear is preferably arranged at the same height in the conveying direction as the drive means.
  • the motor is preferably arranged downstream of the drive means and/or the gearing.
  • the motor output shaft of the motor extends, starting from the motor, in the conveying direction upwards to the transmission, and is in particular coupled to the transmission in the conveying direction upwards.
  • the device according to the first, second, third and/or fourth aspect of the invention can preferably have two conveying devices.
  • one of the two conveyor devices is preferably the previously described conveyor device of the forming station according to one of the previously described aspects of the invention.
  • the second conveying device is preferably a discharge device downstream of the forming station in the conveying direction, in particular an embossing and/or perforating station.
  • the two conveyors are designed such that the starting material between the two Conveyors can be compressed.
  • one of the conveying devices for example the conveying device of the forming station, can be designed in such a way that it can impart a greater conveying speed to the starting material than the other conveying device, for example the embossing and/or perforation station. If there is a sufficiently high speed difference, for example a conveying speed that is at least 10%, 15%, 20% or 30% higher, between the two conveying devices, the starting material is compressed to such an extent that it creates waves. In particular, wave crests and wave troughs are formed at a distance from one another in the direction of the thickness of the starting material.
  • the invention also relates to a system comprising a device according to one or more of the aspects of the invention described above and a supply of starting material arranged in particular upstream of the device in the conveying direction, in particular a roll of starting material, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, with preferably a web-shaped Starting material extends from the starting material supply, in particular from the outer periphery of the starting material roll, into the preforming station.
  • the invention relates to the use of a device according to one or more of the aspects described above for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, wherein the web-shaped starting material is pulled off the outer circumference of the starting material roll, in particular in the form of a coreless roll.
  • the invention also relates to a packaging product which is produced from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, by means of a device according to one or more of the aspects described above or in the system described above and/or whose width measured transversely to the longitudinal direction of the web is less than 12 cm and/or or whose length in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm. It has stood It has been found in the art that there is a great need for miniature packaging products that can be satisfied by the packaging products of the present invention.
  • a device for producing a three-dimensional packaging product, such as a cushioning product, from a web-shaped starting material, such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper.
  • a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible.
  • the web of starting material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients.
  • Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers.
  • paper materials containing 70% to 100% waste paper are used.
  • the recycled paper within the meaning of this invention can 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 in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g.
  • a standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance.
  • a material in this sense is recycled paper with a bursting index of at most 3.0 kPa*m A 2/g, preferably with a bursting index of 0.8 kPa*m A 2/g to 2.5 l ⁇ Pa' :: m A 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/m2 to a maximum of 140 g/m2.
  • the starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
  • the device can be sized and designed to be miniaturized, e.g. H. is sized significantly smaller than corresponding prior art devices and/or is capable of producing significantly smaller packaging products. This can satisfy the demand for small packaging products.
  • devices according to the invention are meeting the demand for increasingly smaller parking spaces available for such
  • Packaging product supply devices fair. For example, as Rule of thumb for the overall dimensions of generic devices required that these may not exceed the external dimensions of a standard industrial pallet.
  • devices according to the invention have an overall dimension of less than 650 mm in length in the conveying device, less than 450 mm wide transversely to the conveying device and less than 300 mm high transversely to the conveying and width direction.
  • the apparatus of the present invention can be designed to produce small or miniature packaging products or cushions.
  • Such small or miniature packaging products can have a length in the conveyor of less than 30 mm, a width of less than 120 mm, in particular in the range of 80 to 90 mm, and a height of less than 40 mm, in particular in the range of 20 to 30 mm.
  • a first aspect of the invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material.
  • the device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, with a boundary wall of the convergence channel being adjustable, in particular pivotable, between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access is released into the convergence channel, wherein the forming station has a conveyor device for removing the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station.
  • the conveying devices have at least one drive means which is rotatably mounted on the adjustable boundary wall and which, in the operating position of the adjustable boundary wall, can be moved transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material. If a movement, an extension or a direction is indicated above and below as “transverse” to a reference direction, here the conveying direction, this means in particular that the corresponding movement, extension or direction does not run parallel to the reference direction, but at an angle , in particular at an angle of at least 10°, 20°, 30°, 40%, 50°, 60°, 70° or 80°, preferably orthogonally, to the reference direction.
  • the above-described mobility of the drive means transversely to the conveying direction means that it is not movable parallel to the conveying direction, but is movable, for example, orthogonally to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least one drive means can be moved away from the convergence channel in the release position with the boundary wall, which facilitates both the elimination of jams and the threading of web-shaped starting material into the device.
  • rotatable drive means to adjustable boundary walls of conventional devices, it has been found that material jams occur more frequently and/or the reliability with which the material web is drawn in decreases. Without being bound by explanation, this appears to be because the adjustable, In particular, movable, bearing of the boundary wall in generic devices for reasons of cost and space efficiency have too much play, so that the movable drive means after moving the adjustable boundary wall from the operating position to the release position and from the release position back to the operating position no longer on same position as before.
  • the drive means has a kind of floating bearing in the operating position, which surprisingly can compensate for both incorrect positioning due to play in the adjustable bearing of the boundary wall and fluctuations in the web-shaped starting material in the direction of the starting material thickness in such a way that the risk of material jamming is reduced and the reliability of the feed is increased.
  • the adjustable boundary wall is preferably of trapezoidal design.
  • the adjustable boundary wall tapers in the conveying direction, in particular in a trapezoidal manner.
  • the adjustable boundary wall is particularly preferably a boundary wall which upwardly bounds the convergence channel in the direction of gravity. In this way it can be ensured in particular that the weight of the adjustable boundary wall is used to reinforce a force acting between the starting material and the rotatably mounted drive means in the force transmission contact. As a result, the reliability of feeding in the starting material can be increased.
  • the boundary wall can be pivoted between the operating position and the release position, in particular pivotable via a pivot axis extending transversely to the conveying direction, in particular in the width direction of the starting material.
  • the production of a three-dimensional packaging product is to be understood in particular as the transfer of a web-like starting material into a state with a greater extent in the starting material thickness direction than the starting material. This can be achieved, for example, by the transverse compression described above and below.
  • the transverse compression is particularly preferably followed by a fastening of longitudinal strips folded in or rolled up during the transverse compression. Points to this the device has in particular an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station.
  • the conveying direction is to be understood in particular as the direction in which the starting material is withdrawn during operation from the starting material supply, such as a starting material roll, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, and conveyed through the device.
  • This direction can also be referred to as the longitudinal direction of the starting material.
  • the width direction of the starting material is to be understood in particular as the direction in which the starting material extends between longitudinal edges of the web-shaped starting material.
  • the longitudinal edges extend in the conveying direction.
  • the starting material width direction is the direction in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through the forming station.
  • a web-like starting material is to be understood in particular as a starting material which extends in particular over a surface area along the longitudinal direction (conveying direction) of the starting material and the width direction of the starting material.
  • the web-shaped starting material extends in a starting material thickness direction.
  • the extension, in particular strength or thickness, of the web-shaped starting material in the starting material thickness direction is significantly smaller than the extension, in particular width, of the web-shaped starting material in the starting material width direction.
  • Significantly smaller is to be understood in particular as meaning an extent in the direction of the thickness of the starting material of at most 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% or 0.5% of the extent of the starting material in the direction of the width of the starting material.
  • the longitudinal direction of the starting material, the direction of width of the starting material and the direction of thickness of the starting material define a coordinate system with three mutually orthogonal directions, also known as a Cartesian coordinate system.
  • the coordinate system migrates with the starting material.
  • the feedstock may be conveyed horizontally from the feedstock supply to the apparatus.
  • the starting material can then be deflected in a horizontal direction in which it runs through the device.
  • the conveying direction corresponds to a vertical direction and the starting material thickness and width directions each correspond to horizontal directions.
  • the conveying direction and the starting material width direction each correspond to a horizontal direction and the starting material thickness direction to a vertical direction.
  • the moving coordinate system will be in the state of the stock material prior to its transverse compression, particularly in the stock stock, between the stock stock and the apparatus or immediately before the first lateral compression.
  • the coordinate system is determined upon entry into the forming station.
  • the conveyance direction and the raw material width direction correspond to horizontal directions orthogonal to each other, respectively, and the raw material thickness direction correspond to a vertical direction.
  • the coordinate system would move along with the starting material or the transversely compressed material, so that the starting material thickness direction and the starting material width direction would then correspond to mutually orthogonal horizontal directions and the conveying direction would correspond to a vertical direction.
  • the starting material width direction can alternatively be referred to as the convergence direction.
  • the convergence direction runs in particular orthogonally to the conveying direction and describes the direction in which the extent of the convergence channel decreases in the conveying direction, in particular due to the channel tapering in the conveying direction.
  • the starting material thickness direction can be referred to as the normal direction, in particular within the forming station.
  • the normal direction is the direction that describes a normal to a plane defined by the conveying direction and the direction of convergence. It should be clear that all information given above and below about the starting material width direction and the starting material thickness direction within the device, in particular the forming station, can also be made using the convergence direction and the normal direction.
  • the convergence channel is to be understood in particular as a channel that tapers in the conveying direction.
  • the convergence channel tapers in a funnel shape in the conveying direction.
  • the convergence channel is delimited at least on one side in the direction of the thickness of the starting material by at least one delimiting wall.
  • the at least one boundary wall is designed in a funnel shape and/or tapers in a funnel shape, in particular in the conveying direction.
  • the at least one extends Boundary wall, especially in the operating state, is flat in the conveying direction and in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least one boundary wall is preferably designed as an adjustable boundary wall according to the first aspect of the invention and/or as a pivotable boundary wall according to the second aspect of the invention.
  • the at least one boundary wall has two boundary walls which lie opposite one another, in particular in the operating state in the direction of the thickness of the starting material, and in particular extend parallel to one another.
  • both boundary walls are trapezoidal and/or taper in a trapezoidal manner in the conveying direction.
  • the convergence channel is bounded on both sides by the two boundary walls, particularly in the operating state in the direction of the thickness of the starting material.
  • One of the two boundary walls is preferably designed as an adjustable boundary wall according to the first aspect of the invention and/or as a pivotable boundary wall according to the second aspect of the invention.
  • the second boundary wall is preferably designed as a guide wall.
  • a guide wall is to be understood in particular as a boundary wall on which the starting material entering the forming station is guided, in particular supported during transverse compression in the direction of the thickness of the starting material.
  • the guide wall is particularly preferably designed as a mounting plate, on whose guide side facing the convergence channel starting material entering the forming station is guided and on which at least one drive means of the conveyor device is rotatably mounted and a motor driving the at least one drive means is fastened.
  • the adjustable boundary wall is also referred to as the cover for easier readability.
  • the guide wall is also referred to as the bottom for easier legibility.
  • the forming station has at least two side walls that delimit the convergence channel in the width direction of the starting material.
  • the at least one side wall has two side walls that converge in the conveying direction.
  • the two side walls delimit the convergence channel on both sides in the starting material width direction.
  • the convergence channel narrows due to the side walls running towards one another in the conveying direction, so that the extent of the convergence channel in the width direction of the starting material is greater at the upstream end of the forming station in the conveying direction, in particular at least 100%, 150%, 200% or 300% larger than at the downstream end of the conveying direction forming station.
  • the forming station preferably has a starting material inlet, via which the starting material can be drawn into the forming station, and a starting material outlet, via which the transversely compressed starting material can be removed from the forming station.
  • the forming station between the raw material input and the Starting material output is limited by one or more of the boundary walls and/or side walls described above in the direction of the width of the starting material and/or in the direction of the thickness of the starting material.
  • the at least two side walls, together with the trapezoidal boundary walls delimit the circumference of the convergence channel in the operating position between the starting material inlet and the starting material outlet.
  • the side walls, the adjustable boundary wall and/or the guide wall preferably delimit the convergence channel up to the channel outlet.
  • the channel outlet is preferably at a maximum distance of 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm or 5 mm from an embossing and/or perforation zone of an embossing and/or perforation station following the forming station in the conveying direction .
  • the transversely compressed starting material can be kept straight up to the embossing and/or perforation zone, which in particular prevents the tearing of laterally folded longitudinal edge strips and thus the occurrence of tears and paper jams.
  • the starting material is preferably transversely compressed when passing through the convergence channel.
  • Transverse compression is preferably understood to mean folding or rolling in longitudinal edge strips of the web of starting material, in particular in order to form crumple cavities on the outside in the width direction of the starting material.
  • the starting material is preferably picked up and guided in the operating position via a boundary wall, in particular one of the trapezoidal boundary walls described above, in particular supported in the direction of the thickness of the starting material.
  • This boundary wall is preferably the previously described guide wall, particularly preferably a mounting plate.
  • the longitudinal edge strips are deflected further in the direction of the thickness of the starting material as they are conveyed further through the convergence channel until they are preferably transferred to folding cheeks, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled up, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the rolling can take place in that the longitudinal edge strips abut another boundary wall, in particular the second trapezoidal boundary wall described above, on which the deflected longitudinal edge strips are deflected back, in particular rolled, as they are conveyed further through in the direction of the thickness of the starting material.
  • the boundary wall that guides back the longitudinal edge strips and/or the boundary wall that carries the fold-over cheeks forms the adjustable boundary wall described above.
  • the adjustable boundary wall is moved into the release position, the area of the convergence channel previously covered by the adjustable boundary wall is released, so that intervention in the convergence channel is made possible.
  • transverse compression can also be understood as simple compression, in particular accordion-like compression, of the starting material in the direction of the width of the starting material.
  • the at least one drive means can preferably be moved in the operating position relative to the adjustable boundary wall. This can be ensured, for example, by a translational mounting of the rotatably mounted drive means transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the translatory bearing is preferably designed as a spring bearing.
  • the translational bearing preferably has a spring, in particular a compression spring and/or spiral spring.
  • the spring is preferably compressible and/or stretchable transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the spring is arranged transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material, between two support points.
  • the spring is guided between the support points by a spring guide.
  • the spring guide can be a guide rod which guides the spiral spring on the inside.
  • a support point can be formed by the adjustable boundary wall itself or by a web of the translatory bearing, for example a U-shaped bearing.
  • the other support point can be a shaft, in particular a wheel shaft, carrying the at least one means of rotation.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall has at least two drive means, both of which are movably mounted transversely to the conveying direction, in particular in the direction of the starting material thickness, in particular via the mounting or spring mounting described above, to the adjustable boundary wall.
  • the two drive means are particularly preferably coupled to one another via a common rotary shaft.
  • the two driving means are spaced from each other along the rotary shaft in the stock width direction.
  • a spring in particular a compression spring and/or spiral spring, is preferably fastened, in particular supported, on an end of the rotary shaft which faces the respective drive means.
  • the rotary shaft forms in particular one of the support points described above.
  • the at least one spring is preferably prestressed, in particular compressed or stretched, between the at least one drive means and the adjustable boundary wall.
  • this prestressing of the at least one spring is brought about by a relative movement between the at least one drive means and the boundary wall transversely to the conveying direction.
  • the relative movement between the at least one drive means and the adjustable boundary wall is particularly preferably brought about by moving the boundary wall into the operating position, in particular by the at least one drive means moving transversely to the conveying direction when it encounters a resistance, such as a corresponding drive means or a boundary wall , in particular in the direction of the thickness of the starting material, deviates towards the adjustable boundary wall.
  • the boundary wall and the at least one drive means have a further degree of freedom of movement within the operating position in addition to the adjustability, in particular pivotability, between the operating position and the release position, and can also be moved purely translationally in particular within the operating position.
  • the additional mobility in the operating position is particularly preferably realized via a link guide of the adjustable boundary wall.
  • the link guide allows a movement, in particular a pivoting movement, of the boundary wall from the release position to the operating position and vice versa, and in the operating position a translational movement transverse to the conveying direction, in particular in the direction of the thickness of the starting material.
  • the link guide is preferably formed by at least one pin on one wall of the forming station and a link recess on another wall of the forming station.
  • the at least one pin is preferably attached to the cover, in particular to a section of the cover extending in the direction of the thickness of the starting material, and/or the connecting link recess is attached to the base, in particular to a section of the base extending in the direction of the thickness of the starting material, or vice versa.
  • the link cutout is preferably designed as a curved link, in particular as a U-shaped or J-shaped link cutout.
  • a U-shaped or J-shaped link recess is to be understood, for example, as a recess in a wall that first extends in a starting material thickness direction, for example in the gravitational direction, then in the conveying direction and finally in the opposite starting material thickness direction, for example opposite to the gravitational direction.
  • the at least one drive means can be immovable with respect to the cover, apart from its rotatable mounting.
  • the forming station preferably has a pressing device which forces the at least one rotatably mounted drive means against the base material in the operating position of the adjustable boundary wall to form a force-transmitting contact between the drive means and the base material.
  • this spring system can simultaneously function as a pressing device.
  • the pressing device can be implemented, for example, via a drive that presses the drive means against the starting material.
  • a pressing device is to be understood as an active element, such as a spring or a drive.
  • Passive elements such as an adjustable cover, which only transfer their weight to the drive means, should not be understood as a pressing device.
  • the dead weight of components such as the cover
  • at least one drive means it has proven to be advantageous for at least one drive means to be attached to a boundary wall that bounds the convergence channel at the top in the gravitational direction and/or can be adjusted upwards in the gravitational direction in order to use the weight of the boundary wall for the power transmission contact.
  • the force transmission contact is preferably provided by a spring force acting on the starting material from the at least one drive means, in particular of at least 50 Newtons, 75 Newtons, 100 Newtons or 125 Newtons and/or at most 175 Newtons, 200 Newtons, 250 Newtons or 300 Newtons.
  • the spring force is provided by at least one spring system, in particular a spring bearing, which is prestressed in the operating position.
  • the suspension is preferably provided by the spring bearing described above.
  • the at least one spring system can have at least one spring that pretensions the rotatable drive means in the operating position against the starting material.
  • the at least one spring can be designed as a spiral spring and/or compression spring.
  • the at least one spring can be resiliently mounted transversely to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction, so that it is compressed and/or stretched transversely to the conveying direction, in particular orthogonally to the conveying direction, when the adjustable boundary wall is moved into the operating position.
  • the at least one drive means preferably has two drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall or a drive roller.
  • these are preferably acted upon in each case by a spring with a corresponding spring force.
  • the drive roller is preferably flanked by two springs in the width direction of the starting material.
  • springs have proven to be advantageous which provide an average spring force of between 2 and 6 N/mm during compression or expansion and/or are prestressed and/or stretched in the operating position between 10 mm and 30 mm.
  • the at least two springs are particularly preferably supported on one side on the adjustable boundary wall or on a support point attached thereto and on the other side on a drive means shaft, in particular a wheel shaft or roller shaft, supporting the at least one rotatable drive means.
  • the spring force is provided by bracing the adjustable boundary wall against a further boundary wall of the convergence channel, in particular by means of connecting elements such as clamps, screws or a link guide.
  • Clamps can be realized in particular via at least one lug, which engages around a lug in the operating position.
  • a slotted guide can be realized in particular via a slotted slot in which a bolt is guided.
  • the spring force can be built up in that the spring described above is compressed as a result of the bracing and a spring force is thereby provided.
  • the spring force preferably acts essentially in the direction of the thickness of the starting material.
  • essentially is to be understood as meaning a deviation of at most 45° , 30°, 15 ° , 10°, 5 ° , 3 ° or 1° from the starting material thickness direction.
  • the spring force can also be realized in that the at least one drive means has an elastically definable rolling area, which deforms when the adjustable boundary wall is braced against another boundary wall, forming an elastic restoring force that acts as a spring force from the drive means on the starting material.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall is a drive means of a pair of drive means, of which both drive means each have an elastically definable rolling region, which are pressed against one another in the operating position, forming an elastic deformation restoring force.
  • the force transmission contact can be provided via an electric, pneumatic or hydraulic drive in particular.
  • the drive is designed not only to provide a power transmission contact but also to move the adjustable boundary wall from the operating position to the release position and vice versa.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall is preferably at least one conveyor wheel and/or at least one conveyor roller.
  • a conveyor roller is to be understood in particular as a rotatably mounted drive means whose axial extension is greater, preferably at least 10%, 30%, 50%, 70%, 100%, 150%, 200%, 300%, 350%, 400%, 500% %, 600%, 700%, 800%, 900% or 1000% greater than its radial extent.
  • the axis of rotation of the at least one rotatably mounted drive means preferably extends in the width direction of the starting material. In the operating state, the at least one rotatably mounted drive means is preferably in engagement with the starting material drawn into the forming station and/or is spaced apart from the starting material drawn into the forming station in the release position.
  • the at least one drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall preferably has at least two drive means rotatably mounted on the adjustable boundary wall, which are preferably movable in the operating position of the adjustable boundary wall transversely to the conveying direction, in particular in the direction of starting material thickness.
  • the conveyor device preferably has at least one pair of rotatably mounted drive means, in particular at least one pair of conveyor wheels or one pair of conveyor rollers, which are braced against one another in the operating position to form force-transmitting contact with the starting material and are spaced apart from one another in the release position.
  • the at least one drive means mounted on the adjustable boundary wall forms a drive means of the at least one pair of drive means, with the other drive means of the at least one pair of drive means preferably being rotatably mounted on a boundary wall opposite the adjustable boundary wall in the direction of the starting material thickness. It has been found to be particularly preferred to design the drive means fastened to the adjustable boundary wall as a conveyor wheel or conveyor roller, the radius of which is smaller than the radius of the drive means mounted on the opposite boundary wall and designed as a conveyor wheel or conveyor roller.
  • the conveying devices particularly preferably have at least two of the above-described pairs of drive means, in particular pairs of conveying wheels, which are spaced apart from one another in particular in the width direction of the starting material and/or are arranged at the same height in the conveying direction.
  • the mobility of at least one of the adjustable Boundary wall mounted drive means proved to be advantageous. It was found that incorrect positioning of the drive means in a pair relative to one another, which was caused, for example, by too much play in the cover, can be compensated for by the mobility of the drive means attached to the cover within the operating state. Furthermore, a simplified intervention in the convergence channel can thereby be provided in particular. Furthermore, in the release position, the insertion of starting material into the forming station can be simplified by spacing the drive means from one another.
  • a second aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-like starting material, in particular paper starting material.
  • the device comprises a forming station with a convergence channel for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, with a boundary wall of the convergence channel being pivotable between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access to the convergence channel is possible is released.
  • the forming station comprises a conveyor device with at least one rotatably mounted drive means for drawing off the starting material from a starting material supply that can be arranged upstream of the forming station.
  • the pivot axis of the boundary wall extends at an end section of the boundary wall downstream in the conveying direction transversely to the conveying direction, in particular in the width direction of the starting material.
  • the pivotable boundary wall is preferably designed in a trapezoidal manner.
  • the trapezoidal boundary wall tapers in the conveying direction.
  • the end section of the boundary wall downstream in the conveying direction is to be understood in particular as a section of the adjustable boundary wall which, starting from the end of the boundary wall downstream in the conveying direction, extends upwards in the conveying direction by less than 30%, 20%, 10% or 5% of the extension of the boundary wall in the conveying direction.
  • the pivot axis of the boundary wall is arranged outside of the convergence channel, in particular spaced apart in the direction of the starting material thickness from the side of the pivotable boundary wall that faces the convergence channel.
  • the pivot axis is positioned in such a way that the weight of the pivotable boundary wall forces it downwards in the gravitational direction and in particular in the conveying direction.
  • the pivot axis By positioning the pivot axis on the end section of the boundary wall downstream in the conveying direction, it is pivoted away from an upstream end of the forming station in the release position, which facilitates access to the convergence channel via the upstream end of the forming station. Furthermore, this facilitates the insertion of the starting material into the forming station from the end of the forming station upstream in the conveying direction. As a result, the starting material supply can advantageously at a are positioned upstream end of the forming station in the conveying direction and at the same time the insertion of the starting material into the forming station is facilitated.
  • the positioning of the pivot axis according to the invention makes it possible for embodiments with pairs of drive means to be arranged in an end region of the forming station upstream in the conveying direction and at the same time to be separated from one another by moving the boundary wall into the release position.
  • Reliable threading can thus be provided on the one hand, in particular by positioning the drive means in the area of the forming station upstream in the conveying direction, and on the other hand simplified insertion of starting material and simplified jam clearance can be provided by the possibility of moving the drive means of a pair of drive means away from one another in the release position to move.
  • the end section of the boundary wall upstream in the conveying direction is to be understood in particular as a section of the boundary wall which, starting from the end of the boundary wall upstream in the conveying direction, extends downstream by at most 30%, 25%, 20%, 15%, 10% or 5% of the extension of the pivotable boundary wall in the conveying direction extends.
  • the device according to the second aspect of the invention can be designed according to the device of the first aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the second aspect of the invention and vice versa.
  • the conveying devices preferably have a motor and at least one pair of rotatably mounted drive means, one drive means of the at least one drive means pair being coupled to the motor and the other drive means of the at least one drive means pair being freely rotatably mounted.
  • the at least one drive means mounted on the adjustable, in particular pivotable, boundary wall forms the freely rotatable drive means of the at least one pair of drive means.
  • the drive means of the at least one pair of drive means coupled to the motor is mounted on a boundary wall opposite the adjustable boundary wall in the direction of the thickness of the starting material.
  • the forming station preferably has at least one guide device, such as a slide bar or a deflection roller, for feeding the starting material into the forming station in an aligned manner.
  • the guide device is preferably attached to the adjustable, in particular pivotable, boundary wall of the convergence funnel or decoupled from it.
  • the forming station has a further guide device for the aligned feeding of the starting material into the forming station via a gap formed between the two guide devices.
  • This further guide device is preferably decoupled from the adjustable, in particular pivotable, boundary wall.
  • the further guide device is fastened to a boundary wall lying opposite the adjustable boundary wall in the direction of the thickness of the starting material.
  • the small gap between the two guide devices in the operating position can be converted into a large engagement opening by moving the boundary wall into the release position. This makes it easier to insert the starting material between the two guide devices. Furthermore, a material jam that occurs between the two guide devices can be eliminated more easily as a result.
  • the device preferably has a removal device downstream of the forming station in the conveying direction, in particular a stamping and/or perforation station, for removing the transversely compressed starting material from the forming station.
  • the downstream removal device is particularly preferably decoupled from the adjustable, in particular pivotable, boundary wall. This means in particular that the displacement of the adjustable boundary wall between the operating position and the release position has no influence on the downstream discharge device.
  • the pairs of wheels are not moved relative to one another during the movement of the boundary wall between the release position and the operating position.
  • At least one drive means, in particular an embossing and/or perforation wheel, of the downstream removal device can be attached to the movable boundary wall.
  • the drive means can be moved away from another drive means of the downstream removal device, in particular to enable intervention in the contact area of a downstream removal device configured as a pair of drive means, in particular a pair of embossing and/or perforating wheels.
  • material that is accumulating in the downstream removal device can be made more easily accessible and removable.
  • a third aspect of the invention also relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material.
  • the device comprises a forming station with a convergence channel, which has two folding cheeks running towards one another in the conveying direction for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material, around which longitudinal edge strips of the starting material running through the device are folded.
  • the device comprises an embossing and/or perforation station which is downstream of the forming station in the conveying direction and has an embossing and/or perforation zone in which the folded-over longitudinal edge strips are connected to a central region of the starting material.
  • the cover cheeks are aligned with one another in such a way that an imaginary crossing point of the two cover cheeks is a maximum of 30 mm away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction.
  • the crossing point is preferably a maximum of 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm upstream in the conveying direction and/or a maximum of 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm downstream from the embossing and/or perforation zone spaced.
  • the inventors of the present invention have recognized the following conflict of objectives when positioning the crossing point of the two folding walls.
  • the dimensioning of the device should be kept as small as possible.
  • the crossing point is too far away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction, this leads to an unnecessarily large dimensioning of the device.
  • the crossing point is positioned too far downstream from the embossing and/or perforation zone, this can lead to insufficient bonding of the folded longitudinal margins in the central area.
  • the inventors of the present invention have surprisingly found a compromise that takes into account both the requirements for reliable attachment of the folded longitudinal edge strips to the central area and the need for the smallest possible device carries.
  • the folding cheeks are preferably designed as tubes.
  • the folding cheeks preferably have a diameter of at least 10 mm and/or at most 24 mm, in particular at least 12 mm and/or 20 mm, preferably at least 14 and/or at most 18 mm. It has been found that the diameters of the flaps affect the size of the crush voids of the packaging product. In this respect, the above preferred diameter range has turned out to be particularly preferred for the production of miniaturized packaging products.
  • Folding cheeks are to be understood in particular as rods, in particular cylinders.
  • the envelope cheeks run towards one another in the conveying direction.
  • the envelope cheeks run towards one another in the conveying direction at essentially the same angle as the convergence channel tapers in the conveying direction.
  • Substantially means in particular a deviation of at most 20°, 15 ° , 10°, 5 ° , 3 ° or 1°.
  • the folding walls are spaced apart from side walls in the width direction of the starting material, which delimit the convergence channel in the width direction of the starting material, in particular such that longitudinal edge strips of starting material conveyed through the convergence channel can be folded between the side walls and the folding walls.
  • one folding cheek extends parallel to the side wall adjacent to it.
  • the folded edges are spaced in the direction of the thickness of the starting material from at least one boundary wall that delimits the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material, in particular spaced on both sides from a boundary wall that delimits the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material.
  • the turn-up cheeks extend inside the convergence channel between the two boundary walls.
  • the embossing and/or perforation station can in particular have deformation wheels that mesh with one another, in particular deformation gear wheels, in order to emboss and/or perforate the folded longitudinal edge strips with a central area of the starting material.
  • the embossing and/or perforation zone is to be understood in particular as the area of the device in which the longitudinal edge strips are embossed with the central area.
  • the embossing and/or perforation zone lies in particular in the area in which the wheels mesh with one another.
  • the embossing and/or perforation zone can be defined by the conveying direction height on which the cross-compressed material has a Deformation plane traversed, which is defined by the axes of rotation of the meshing embossing and / or deformation wheels.
  • the imaginary crossing point of the two folding walls is to be understood in particular as the crossing point of two lines that extend long through the folding walls.
  • the crossing point is the point at which the longitudinal axis, in particular the rotation axis of symmetry, of the tubes intersect.
  • the crossing point represents an intersection.
  • the crossing point does not have to be an intersection.
  • the fold-over cheeks can be offset from one another in the direction of the thickness of the starting material, so that the lines intersect at a distance from one another in the direction of the thickness of the starting material.
  • the crossing point would be the point at which the lines intersect when viewed in the stock gauge direction.
  • the device according to the third aspect of the invention can be designed according to the device of the first and/or second aspect of the invention and vice versa. Furthermore, preferred embodiments of individual components of the device that are described in connection with the first and/or second aspect of the invention can advantageously also be configured in the device according to the third aspect of the invention and vice versa.
  • the folding cheeks preferably run at an angle of at least 40°, 50°, 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130°, 110 °, 90° or 80°, particularly preferred of 70° ⁇ 10 or 70° ⁇ 20 towards each other. It has been found that the extent of the device in the conveying direction can be reduced as the angle increases, which is advantageous for the miniaturization of the device. On the other hand, an angle that is too large leads to greater transverse compression of the starting material in a small space, which is associated with an increased risk of tearing and thus the risk of jamming. The area described above has turned out to be a surprisingly good compromise for solving this conflict of objectives.
  • the side walls particularly preferably run at an angle of at least 40°, 50°, 60°, 70°, 80° or 90° and/or at most 170°, 150°, 130°, 110 °, 90° or 80° preferably of 70° ⁇ 10 or 70° ⁇ 20, towards each other, in particular the convergence channel tapers at a corresponding angle.
  • the fold-over cheeks are spaced apart from one another by at least 5 mm, 10 mm or 15 mm and/or at most 40 mm, 30 mm or 25 mm at their end downstream in the direction of the width of the starting material.
  • This distance has proven to be particularly advantageous, on the one hand to enable the starting material to be turned over into a three-dimensional packaging product that is as small as possible and on the other hand to keep the dimensions of the device as small as possible.
  • the folded edges are preferably spaced at least 4 mm and/or at most 20 mm, in particular at least 6 mm and/or at most 16 mm, preferably between 8 mm and 12 mm, from a boundary wall, in particular guide wall, of the convergence channel.
  • the boundary wall is preferably a boundary wall which bounds the convergence channel in the direction of the thickness of the starting material.
  • the folding cheeks are preferably fastened to a boundary wall of the convergence channel, which can be adjusted between an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, and a release position in which access to the convergence channel is released.
  • the boundary wall is particularly preferably the adjustable boundary wall described above in connection with the first aspect of the invention with the rotatably mounted drive means attached thereto and/or the pivotable boundary wall described in connection with the second aspect of the invention, the pivot axis of which is on a downstream end portion of the boundary wall extends transversely to the conveying direction.
  • the device according to the first, second and/or third aspect of the invention preferably has an embossing and/or perforating station arranged downstream of the forming station.
  • the device has a severing station, in particular with a translationally guided blade for severing a packaging product of a desired length from the starting material.
  • the device particularly preferably has both an embossing and/or perforation station and a separating device, with the separating device being arranged downstream of the embossing and/or perforation station in the conveying direction.
  • the device preferably has an output device for conveying away the separated packaging product.
  • the invention also relates to a system comprising a device according to one or more of the aspects of the invention described above and a supply of starting material arranged in particular upstream of the device in the conveying direction, in particular a roll of starting material, in particular in the form of a sleeveless roll, or a leporello stack, with preferably a web-shaped raw material from that Starting material supply, in particular from the outer circumference of the starting material roll, extends into the preforming station.
  • the invention relates to the use of a device according to one or more of the aspects described above for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, wherein the web-shaped starting material is pulled off the outer circumference of the starting material roll, in particular in the form of a coreless roll.
  • the inventors of the present invention have found that the first and second aspects of the present invention in particular make it possible to increase the reliability of feeding in the starting material in such a way that the starting material is reliably drawn off even from a horizontal roll of starting material, in particular in the form of a coreless roll can be.
  • the invention also relates to a packaging product which is produced from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, by means of a device according to one or more of the aspects described above or in the system described above and/or whose width measured transversely to the longitudinal direction of the web is less than 12 cm and/or or whose length in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm. It has been found in the prior art that there is a great need for miniature packaging products, which can be satisfied by the packaging products of the present invention.
  • FIG. 1 a side view of a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from web-like starting material provided in a roll of web material;
  • FIG. 2 a side view of a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from web-like starting material provided in a leporello stack;
  • FIG. 3 a schematic representation of an exemplary embodiment of a packaging product according to the invention.
  • FIG. 4 a perspective sectional side view of a device with a forming station in the operating position
  • Figure 5 Another sectional side view of the forming station from Figure 4
  • Figure 6 a perspective side view of the forming station from Figure 4
  • FIG. 7 a side view of the forming station from FIG. 4 in the release position
  • FIG. 8a a rear view of the forming station in the release position from FIG. 7;
  • FIG. 8b a perspective view from the side of an alternative to FIG. 8a
  • FIG. 9 a perspective view from the side of the forming station from FIG. 8a in a less widely opened release position
  • FIG. 10 a perspective view from the side of an alternative to FIG.
  • FIG. 11 a perspective sectional view from behind into the forming station from FIG. 11
  • FIG. 12 a detailed view of a pressing device from FIG. 11;
  • FIG. 13 a perspective sectional view from the rear of an alternative forming station compared to FIG. 10, in the operating position;
  • FIG. 14 a further perspective sectional view of the forming station from FIG. 13 in the operating position
  • FIG. 15a a plan view of a device with conveyor rollers shown schematically;
  • FIG. 15b a plan view of a device with conveying rollers shown schematically;
  • FIG. 21 a perspective sectional view from the rear of an alternative forming station compared to FIGS. 4 and 5, in the operating position;
  • FIG. 22 a further perspective sectional view of the forming station from FIG. 21 in the operating position;
  • FIG. 28 a perspective side view of the forming station from FIG.
  • FIG. 29 a side view of the forming station from FIG. 4 in the release position
  • FIG. 30 a rear view of the forming station in the release position from FIG. 29;
  • FIG. 31 a perspective view from the side of a forming station that is an alternative to FIG. 30, in the release position;
  • FIG. 32 a perspective view from the side of the forming station from FIG. 31 in a less widely opened release position
  • FIG. 33 a perspective view from the side of an alternative forming station compared to FIG. 28 in the closed position;
  • FIG. 34 a perspective sectional view from behind into the forming station from FIG. 34
  • FIG. 35 a detailed view of a pressing device from FIG. 33.
  • FIG. 36 a plan view of a device with conveying rollers shown schematically.
  • a device according to the invention for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material is generally provided with the reference number 1 .
  • the overall dimensions of the devices 1 shown are dimensioned such that the device 1 can be placed on a standard industrial pallet and does not exceed the dimensions thereof.
  • the overall length of the device is less than 650 mm
  • the overall width is less than 450 mm
  • the overall height is less than 300 mm.
  • the device 1 of the exemplary embodiments shown in the figures is set up to produce small or so-called miniature packaging cushions, the length of which in the web direction of the starting material is less than 120 mm, in particular in the range of 80 mm to 90 mm, measured transversely to the longitudinal direction Width be less than 120 mm, in particular in the range of 80 mm to 90 mm, and their height are less than 40 mm, in particular in the range of 20 mm to 30 mm.
  • FIG. 1 shows schematic basic sketches of exemplary embodiments of systems according to the invention, each with a device 1 according to the invention and a starting material supply 3 arranged upstream of the device 1 in the conveying direction, which is for example in the form of a fanfold stack ( Figure 2) or in the form of a starting material roll, in particular in Form of a sleeveless roll, (Figure 1) may be shown.
  • FIG. 1 shows how a web-shaped starting material 5 extends into the device 1 from the outer circumference of the starting material roll 3 .
  • Figure 2 the kinked course of a web-like starting material 5 is shown, which differs from one
  • ADJUSTED SHEET (RULE 91) ISA/EP Leporello stack in the device 1 extends.
  • the forming station for transversely compressing the starting material is indicated with the reference number 7.
  • the device 1 can also be provided with a stand 9 with which the device 1 can be set down on the ground and with respect to which the device 1 can be adjusted in its orientation and on which the device 1 can be adjusted in height.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a packaging product 100 according to the invention, which is produced from a web-like starting material 5 by means of a device 1 according to the invention and/or whose width a measured transversely to the longitudinal direction of the web is less than 12 cm, whose length c in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm cm whose vertical extension b is in the range of 2 cm to 3 cm.
  • the packaging products 100 according to the invention comprise two lateral crumple cavities 103, 105 extending in the longitudinal direction of the web, which are formed by radially inward folding or inward rolling of lateral web sections of the web of starting material, which are also referred to above and below as longitudinal edge strips, of the starting material.
  • the packaging product 100 comprises a central fastening and/or deformation zone 107, which is also referred to above and below as the middle region of the starting material, in which the folded starting material web sections overlap and are bonded to one another.
  • a width d of the attachment and/or deformation zone, measured in the width direction, can be in the range from 2 cm to 2.5 cm, its vertical extent e being less than 1.5 cm or less than 1 cm.
  • a device 1 according to the invention can be divided into the following main components in the conveying direction, which is indicated by the arrow with the reference character F in Figures 4 and 5: a forming station 7, which can also be called a preforming station 7, with a convergence channel for transverse compression of the web-shaped starting material 5, in particular for wrapping and rolling up the web-shaped starting material 5 to form a three-dimensional intermediate product with at least one crumple cavity 103, 105 extending in the direction of the web; an embossing and/or perforating station 13 following the forming station 7 in the conveying direction F and having a pair of intermeshing embossing and/or perforating wheels 15, 17, which are set up to join longitudinal edge strips of the starting material longitudinally to the central region of the starting material extending in the direction of the web ; a separating station 19 following the embossing and/or perforation station 13 in the conveying direction F and having a translationally guided cutting edge 21 for separating a packaging product 100 of a
  • the starting material thickness direction S is indicated in the figures with the arrow S and the starting material width direction with the arrow B.
  • the forming station 7 has a convergence channel for transverse compression, in particular wrapping or rolling, of the starting material (not shown).
  • the convergence channel 11 can be seen best in FIG.
  • the convergence channel 11 is delimited in the starting material thickness direction S by two delimiting walls 29, 65 lying opposite one another.
  • the boundary walls 29, 65 are trapezoidal and taper in the conveying direction F.
  • the convergence channel 11 is bounded by side walls 67 in the width direction of the starting material.
  • the side walls 67 run towards one another in the conveying direction F.
  • the boundary walls 29, 65 and the side walls 67 bound the convergence channel 11 in the operating position.
  • This boundary wall 65 can also be referred to as a guide wall 65 or mounting plate 65 . Due to the course of the convergence channel 11 tapering in the conveying direction F, longitudinal edge strips of the starting material are folded in on the side walls 67 in the direction S of the thickness of the starting material. To support this turning, the side walls 67 are concavely curved on their side facing the convergence channel 11 . The radius of curvature is indicated with the arrow r. As they continue through the convergence channel 11, the folded-in longitudinal edge strips can, in less preferred embodiments, hit the boundary wall 29, where they are rolled back in the opposite direction of the starting material thickness, so that crumple cavities are formed.
  • this bumping is avoided by sections 99 of the side walls projecting into the guide channel, which guide the longitudinal edge strips directly to folding cheeks 73, on which the longitudinal edge strips are then rolled back in the opposite direction S of the starting material thickness.
  • the folded longitudinal edge strips are then connected to a central area of the starting material.
  • FIGS. 8a and 8b show an embodiment in which both deflection rollers 69, 71 are fastened to a fastening section 91 on the guide wall side. As a result, the deflection rollers 69, 71 remain close to one another, regardless of the position of the adjustable boundary wall 29.
  • FIG. 9 shows an alternative embodiment in which one of the deflection rollers 69 is attached to the adjustable boundary wall 29. This allows the idler roller 69 to be spaced apart from the other idler roller 71 in the release position, facilitating both loading of stock material and clearing of jammed material.
  • the convergence channel 11 is delimited in the starting material thickness direction S by a guide wall 65 and an adjustable delimiting wall 29 .
  • the starting material entering the convergence channel 11 is guided on the guide side of the guide wall 65 facing towards the convergence channel 11 .
  • a motor 39 and at least one rotatably mounted drive means 33 are fastened to the assembly side of the guide wall facing away from the convergence channel 11. Since the guide wall 65 provides these three functions, namely guiding the starting material, supporting the motor and rotatably mounting the at least one drive means, the guide wall 65 can also be referred to as a mounting plate 65 .
  • the guide wall 65 and the mounting plate are also referred to as the floor 65 below.
  • a plate-shaped wave limiter 83 Transversely to the conveying direction F, here in the starting material thickness direction S, a plate-shaped wave limiter 83 is shown, whose distance from the guide wall 65 is indicated in FIG. 5 with the reference numeral k.
  • the adjustable boundary wall 29 can be pivoted about a pivot axis 57 which extends in the width direction B of the starting material.
  • the pivot axis 57 is arranged on an end section downstream in the conveying direction, which is indicated by the reference number 95 in FIG.
  • the ability to pivot is provided by a hinge 59 which has two hinge members 61,63.
  • a hinge member 61 is attached to the adjustable boundary wall 29 .
  • the other hinge member 63 is attached to the embossing and/or perforating station 13 .
  • a wheel shaft 43 for receiving rotatable drive means such as conveyor wheels ( Figures 8a, 8b, 9, 11 and 12) and/or conveyor rollers ( Figures 13 and 14) is shown, as well as the wheel shaft 43 accommodating U-shaped bearing 45.
  • rotatable drive means such as conveyor wheels ( Figures 8a, 8b, 9, 11 and 12) and/or conveyor rollers ( Figures 13 and 14)
  • FIG. 4 a preferred positioning of the cover cheeks 73 at their end downstream in the conveying direction in front of the embossing and/or perforation zone 77 can be seen in FIG.
  • a structure is shown in FIG. 4, which provides the tab 49 described in detail further below.
  • Figure 5 shows the device from Figure 4, but not in a perspective view, but in a side view and with a central section in the starting material width direction B through the device 1.
  • FIG. 5 differs from FIG. 4 in that the drive means 31, 33 hidden in FIG. 4 are visible. Identical or similar components are provided with the same reference numbers in the following figures.
  • the motor 39 is aligned in the conveying direction F in such a way that its motor output shaft extends longitudinally, in particular parallel, to the conveying direction and protrudes from the motor 39 in the direction opposite to the conveying direction F and is coupled to the gear 97.
  • the motor 39 is attached to the mounting plate 65 via the gear 97 .
  • the gear 97 transmits the rotary drive movement of the motor output shaft via a drive shaft 81 to the at least one drive means, here in the form of two feed wheels 33 (compare FIG. 11).
  • the rotatable mounting of the at least one drive means, two conveyor wheels 33 in Figure 11 is implemented via the drive shaft 81 which extends in the width direction B of the starting material and which is fastened to the mounting plate 65 via two pivot bearings 109.
  • the gear 97 and the motor 39 are fastened in the starting material width direction B between the two rotatably mounted drive means.
  • the wall thickness of the mounting plate is identified in FIG. 5 with the reference symbol m.
  • the wave limiter 83 extends parallel to the guide wall 65.
  • a limiting channel is formed between the wave limiter 83 and the guide wall 65.
  • the wave limiter 83 and the guide wall 65 are trapezoidal and taper in the conveying direction F.
  • the wave limiter 83 and the guide wall 65 taper at the same taper angle. Due to the trapezoidal shape of the wave limiter 83 and the guide wall 65, the limiting channel is also designed in a trapezoidal manner. As can be seen in particular from the embodiments shown in FIGS.
  • the delimiting channel in the width direction B of the starting material is preferably delimited neither by the guide wall 65 nor by the wave limiter 83.
  • longitudinal edge strips of the starting material can leave the delimitation channel when conveyed through in the width direction B of the starting material, in order to be transversely compressed, in particular via the side walls 67 and/or the fold-over cheeks 73 .
  • the length of the convergence channel 11 in the conveying direction F between the channel entrance, through which the starting material is drawn into the convergence channel 11, and the channel exit, via which the transversely compressed starting material leaves the convergence channel 11 is indicated in FIG. 5 with the reference symbol n and can also be referred to as the convergence channel length n.
  • the extent of the wave limiter in the conveying direction F is indicated in FIG. 5 with the reference number o and can also be referred to as the wave limiter length o.
  • the wave limiter length o is preferably at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50% or 60% and/or at most 70%, 80% or 90% of the convergence channel length n from the channel outlet by at least 10%, 20% or 25% and/or at most 30%, 40% or 50% of the convergence channel length n in the opposite direction to the conveying direction F is indicated in FIG. 5 with the reference symbol p.
  • the output area is preferably free of the wave limiter 83.
  • the wave limiter 83 in the conveying direction F preferably extends at most to the upstream end of the output area in the conveying direction.
  • a drive means 31 rotatably mounted on the adjustable boundary wall 29 can be seen in FIG.
  • the drive means 31 is mounted on the wheel shaft 43 on the U-shaped bearings 45, which in turn are attached to the adjustable boundary wall 29 ( Figure 8b).
  • a spring 47 is indicated between the wheel shaft 43 and the bearing 45, via which the wheel shaft 43 and the at least one drive means 31 attached thereto can be moved in the starting material thickness direction S, in particular spring-mounted.
  • the mobility is indicated by the arrow 89.
  • the suspension is generally indicated by the reference number 41 in the further figures.
  • the forming station 7 preferably has two springs 41 which are spaced apart from one another in the width direction B of the starting material and via which the wheel shaft 43 is resiliently mounted relative to the adjustable boundary wall 29 .
  • a detailed view of the suspension 41 can be seen in FIG.
  • the forming station 7 shows the forming station 7 in an operating position in which the at least one drive means 31 fastened to the adjustable boundary wall 29 is pressed against the at least one drive means 33 fastened to the guide wall, in particular the mounting plate.
  • This improvement can be ensured by the suspension 41 described above.
  • the adjustable boundary wall 29 can first be moved into the operating position, for example by a person by pressing in the direction of the guide wall 65, against a restoring force provided by the at least one spring 47 and then via a connecting element 49, 51, 53, 55 in the operating position be fixed.
  • the force transmission contact can also be provided by deformation restoring forces from conveyor wheels 31, 33 or conveyor rollers 35, 37 braced against one another in the operating position.
  • An example of connecting elements 49, 51 is shown in FIG. Therein, a tab 49 of the adjustable boundary wall 29 encompasses a nose 51 of a fastening section 91 on the guide wall side, which extends in the direction S of the starting material thickness, so that the adjustable boundary wall 29 is held in the operating position.
  • FIG. 1 Alternative connecting elements 53, 55 are shown in FIG. Therein, a bolt 53 is attached to a fastening section 93 extending in the starting material thickness direction S, in particular fastening section 93 on the cover side, of the adjustable boundary wall 29 .
  • the bolt 53 engages in a connecting link recess 55 of a fastening section 93 on the guide wall side.
  • the link recess 55 is designed as a curved link, in particular as a J-shaped link 55 . This initially extends back in the starting material thickness direction S, then in the conveying direction F and finally in the opposite starting material thickness direction S.
  • the adjustable boundary wall 29 can first be displaced in the starting material thickness direction S and then in the conveying direction F along the connecting link recess 55 .
  • the movement is then limited by the connecting link running in the opposite direction S of the starting material thickness, which enables the bolt 53 to catch.
  • the bolt 53 is pushed by the restoring force of the spring 47 into the section of the link recess 55 running in the opposite direction S of the starting material thickness. This can prevent the adjustable boundary wall from moving from the operating position to the release position on its own.
  • the boundary wall 29 To move into the release position, the boundary wall 29 must first be pressed down against the restoring force of the spring and then moved in the opposite direction to the conveying direction F, where the spring force then supports the displacement of the boundary wall 29 into the release position.
  • FIG. 6 the forming station 7 previously described in FIGS. 4 and 5 is shown in an operating position in which the starting material is transversely compressed as it is conveyed through, as described above, in particular it is folded in and rolled up.
  • FIG. 7 shows the forming station 7 in a release position in which access to the convergence channel is released.
  • the wave limiter 83 by attaching the wave limiter 83, the at least one drive means 31, 35 and/or the folding cheeks 73 to the adjustable boundary wall 29, it can be ensured that all of these components are moved away from the guide wall 65 and the side walls 67. in particular pivoted away, which facilitates access to the convergence channel 11.
  • the forming station 7 has folding cheeks 73 running towards one another in the conveying direction F, around which longitudinal edge strips of the starting material passing through the device 1 are folded.
  • the Envelope cheeks 73 are tubular.
  • the fold-over cheeks 73 preferably run parallel to the side walls 67. A distance is provided between the fold-over cheeks 73 and the side walls 67 in the starting material width direction B, which enables the longitudinal edge strips to be folded over between the fold-over cheeks 73 and the side walls 67.
  • the folding cheeks 73 are fastened to the adjustable boundary wall 29.
  • At least one, in particular two, recesses 79 are preferably made in the guide wall 65, through which the drive means 33 protrude in sections into the convergence channel.
  • the axes of rotation, in particular the drive shaft 81, of the drive means 33 can be arranged outside the convergence channel. In this way it is possible in particular to avoid starting material getting caught up in rotating parts, such as the drive shaft 81 and the drive means 33, and thus reducing the risk of material jamming.
  • recesses 85 are introduced into the plate-shaped wave limiter 83 shown in FIG. 8a, via which the drive means 31 can extend into the limiting channel described above.
  • the recesses 79, 85 are adapted to the axial extent of the conveyor roller 35.
  • the wave limiter 83 can be fastened to the adjustable boundary wall 29 via spacers 4i in order to provide an installation space for the drive means 31, 35 between the adjustable boundary wall 29 and the wave limiter.
  • the spacers 41 act simultaneously as pivot bearings and spring bearings for the drive means 31, 35.
  • FIG. 8b shows an embodiment in which the wave limiter has two rods 87 which extend in the conveying direction F and are spaced transversely to the conveying direction by the distance between the wave limiter and the guide wall 65 according to the invention. Even if FIG. 8b shows the combination of a plate-shaped wave limiter 83 with rods 87 extending in the conveying direction F, it is clear that the wave limiter does not necessarily have to be plate-shaped. Rather, the wave limiter can also be formed merely by at least one, preferably two, rods 87 extending in the conveying direction F, as shown in FIG. 8b.
  • these are preferably spaced apart from one another in the starting material width direction B, in particular by at least 10%, 20% or 30% of the extension of the convergence channel in the starting material width direction at the conveying direction height of the channel entrance.
  • the angle at which the side walls 67 converge in the conveying direction F is indicated by the reference symbol ⁇ .
  • the angle corresponds to ß, at which the side walls 67 converge in the conveying direction, essentially the angle a at which the envelope cheeks 73 converge and/or the angle at which the convergence channel 11, the guide wall 65 and/or the adjustable boundary wall 29 taper trapezoidally in the conveying direction F.
  • the device 1, in particular the forming station 7, has two panels 111 running towards one another in the conveying direction F, which together with the mounting plate 65 form a housing for the at least one drive means 33 and the motor 39 as well as the gear 97 .
  • the panels 111 and the mounting plate 65 are formed in one piece, in particular bent.
  • the side walls 67 described above, which delimit the convergence channel 11 in the width direction B of the starting material and which run towards one another in the conveying direction F in order to fold longitudinal edge strips of the starting material passing through the device 1 over the side walls 67, can be seen in particular in Figure 11.
  • the radius of curvature r according to the invention is indicated therein with the reference number r.
  • the side walls 67 are designed in the form of sections of a hollow cylinder.
  • the casing of the side walls 67 in the form of a hollow cylinder segment projects inward in the starting material width direction B beyond the outer edge 113 of the adjustable boundary wall 29 and into the convergence channel 11 .
  • the section protruding beyond the outer edge 113 is provided with the reference number 99 .
  • the side walls 67 are preferably fastened to the mounting plate 65.
  • the at least one drive means 33, 37 rotatably mounted on the guide wall can have, for example, two drive means, in particular drive wheels 33, which are at the same height in the conveying direction F and spaced apart from one another in the width direction B of the starting material ( Figures 8a, 8a, 11 and 15a).
  • the at least one rotatably mounted drive means 33, 37 can be designed as at least one conveyor roller 35 (FIGS. 13, 14 and 15b).
  • the at least one drive means 33 , 37 is driven by the motor 39 in order to draw off the starting material.
  • the device in all of the figures shown has at least one drive means 31, 35 which is rotatably mounted on the adjustable boundary wall 29 and can be rotated freely, in particular when it is idling.
  • the at least one freely rotatable drive means can also have at least two drive means 31, 35, in particular drive wheels 31, which in the operating state are arranged opposite the at least two drive means 33 in the starting material thickness direction S ( Figure 11).
  • the at least one freely rotatable drive means 31, 35 can be a feed roller 35 which, in the operating state, is arranged opposite the driven feed roller 37 in the starting material thickness direction S (FIGS. 13 and 14).
  • Two rotatable drive means lying opposite one another in the operating position form a pair of rotatably mounted drive means.
  • the at least one drive means 31, 35 attached to the adjustable boundary wall 29 preferably has a smaller radius than the drive means 33, 37 which is attached to the starting material thickness direction S opposite boundary wall 65 is mounted.
  • Figures 15a and 15b differ only in that in Figure 15a conveyor wheels 31, 33 and in Figure 15b conveyor rollers 35, 37 are used as drive means.
  • the cover cheeks 73 are aligned with one another in such a way that an imaginary crossing point is at most 30 mm away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction.
  • the imaginary crossing point is indicated by the point of intersection 75 of the dashed lines.
  • the embossing and/or perforation zone is indicated by the indicated axis of rotation 77 of two embossing and/or perforation wheels mounted at the same height in the conveying direction.
  • the preferred maximum distance of the crossing point from the embossing and/or perforation zone 77 upstream in the conveying direction is identified by the letter f and is preferably a maximum of 30 mm, particularly preferably a maximum of 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm.
  • the preferred maximum distance of the crossing point from the embossing and/or perforation zone 77 downstream in the conveying direction is identified by the letter g and is preferably a maximum of 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm.
  • the angle at which the envelope cheeks 73 converge in the conveying direction F is identified by the reference symbol a.
  • the distance in the stock width direction B between the turn-up flanges 73 at their downstream end is denoted by the letter h.
  • the distance between the folding cheeks 73 and the guide wall 65 is identified in FIG. 5 with the letter i.
  • FIG. 16 shows an embodiment in which at least one drive means is designed as a conveyor roller 35, 37.
  • a conveyor roller 35, 37 is to be understood in particular as a drive means whose axial extent is greater than its radial extent.
  • the jacket of the conveyor roller 35, 37 preferably extends in the starting material width direction B by at least 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% or 80% of the width extension of the convergence channel 11 at the height of the conveyor roller 35, 37 in the conveying direction.
  • Figure 17 shows an embodiment with two conveyor rollers 35, 37.
  • the added width extension of the jackets of the two conveyor rollers in the starting material width direction B is preferably at least 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% or 80% of the extension of the convergence channel on the conveying direction of the two conveying rollers 35, 37.
  • FIG. 18 shows an embodiment with at least three conveyor wheels 31, 33 which extend at the same height in the conveying direction and are spaced apart from one another in the direction B of the width of the starting material.
  • Figure 19 shows an embodiment with four conveyor wheels 31, 33, which form at least two conveyor double wheels, the distance from one another in the starting material width direction B of the conveyor double wheels being greater than the distance in the starting material width direction B between the conveyor wheels of a respective conveyor double wheel.
  • FIG. 20 shows an embodiment with two conveyor wheels 31, 33 which are aligned with one another in the conveying direction F.
  • FIGS. 21 to 27 examples of drive means of devices according to the invention are first described with reference to FIGS. 21 to 27. Subsequently, preferred configurations of further components of the forming station are described with reference to FIGS. 4 and 5 as well as 28 to 36.
  • the starting material thickness direction S is indicated in the figures with the arrow S and the starting material width direction with the arrow B. Identical or similar components are provided with the same reference numbers in the following figures.
  • Figures 21 and 22 show different perspectives in a forming station 7 with a conveyor according to the first aspect of the invention.
  • the conveying device has two drive means 35, 37 which are arranged opposite one another in the starting material thickness direction S and form a pair of drive means. Both drive means have a cylindrical jacket 115 which is in engagement with the starting material during removal.
  • the axial extension of the casing of the drive means is indicated with the reference number 117 and the radial extension with the reference number 119.
  • the axial extent 117 is greater than the radial extent 119, so that these are conveyor rollers 35, 37 within the meaning of the present invention.
  • the axial extent 117 is smaller than the radial extent 119, so that there are conveyor wheels 31, 33 within the meaning of the present invention.
  • the width of the convergence channel at the level of the conveying direction of the two conveying rollers 35 and 37 is indicated in FIG. 21 with the reference numeral 121.
  • the axial extension 117 of the jacket 115 of both conveyor rollers 35, 37 is more than 50% of the convergence channel width 121 at the height of the conveyor direction.
  • One of the conveyor rollers 35 is rotatably mounted on the adjustable boundary wall 29 .
  • the other conveyor roller 37 is rotatably mounted on the guide wall 65 .
  • the conveyor roller 35 mounted on the adjustable boundary wall 29 has a smaller radius than the drive roller 65 mounted on the guide wall 65.
  • Different drive means 31, 33, 35, 37 are shown schematically in FIGS. 23 to 27, which can be used in a device 1 according to the invention, such as that from FIGS. 21 and 22, for example.
  • FIG. 23 schematically represents a conveyor roller 35, 37, as is used in accordance with the first aspect of the invention in FIGS. 21 and 22. It is clear that the use of such a conveyor roller 35 or 37 already represents an embodiment of the first aspect of the invention.
  • both drive means of the drive means pair are preferably designed with the axial extent 117 according to the invention.
  • FIG. It shows two drive means in the form of conveyor rollers 35*, 37*, which are arranged at the same height in the conveying direction (indicated by the common axis of rotation 123) and are spaced apart from one another in the starting material width direction B (indicated by the distance 125).
  • the total axial extent of the jackets of the two conveyor rollers 35*, 37* results from the sum of the axial extent 117 of both conveyor rollers.
  • the second aspect of the invention can be realized, for example, by exchanging one of the drive rollers 35, 37 from FIG. 21 or 22 for two drive rollers, as indicated in FIG.
  • both the upper, continuous drive roller 35 is replaced by two drive rollers 35, as indicated in Figure 21, and the lower, continuous drive roller 37 is replaced by two drive rollers 37, as indicated in Figure 24 .
  • the conveying device has three drive means 31, 33 arranged at the same height in the conveying direction (indicated by the common axis of rotation 123) and spaced apart from one another in the starting material width direction (indicated by the distances 125).
  • the radial extent 119 of these drive means 31, 33 is greater than the axial extent 117, so that these are conveyor wheels within the meaning of the present invention.
  • the three drive means 31, 33 are arranged at equal distances 125 from one another in the direction of the width of the starting material.
  • One of the three drive means 31, 33 is arranged centrally in the direction B of the width of the starting material.
  • the other two drive means are spaced equidistantly from the side walls (indicated by reference numerals 67) in the stock width direction.
  • Figure 26 shows an embodiment of the third aspect of the present invention, in which the at least three drive means 31, 33 have at least four drive wheels 31, 33, which form at least two double conveyor wheels, the distance between which is 125 in
  • Stock width direction B is greater than the distance 127 in
  • the third aspect of the invention can be realized, for example, by replacing one of the drive rollers 35 or 37 from FIG. 21 or 22 with drive wheels as indicated in FIG. 25 or 26.
  • both the upper, continuous drive roller 35 is replaced by drive wheels according to FIG. 25 or 26 and the lower, continuous drive roller 37 is replaced by drive wheels according to FIG. 25 or 26.
  • FIG. 27 An example of the fourth aspect of the invention is indicated in FIG. 27, in which two drive means 35*, 37* aligned with one another in the conveying direction F are indicated in the form of drive rollers.
  • the reference numbers 121a and 121b when specifying the axial extension 117 of the drive means relative to the convergence channel width, the convergence channel width 121a, 121b at the conveying direction height of the respective drive means 35 ⁇ 37' is decisive.
  • the fourth aspect of the invention could be realized, for example, by providing a further drive roller, preferably with an axial extension adapted to the smaller convergence channel width, starting from the embodiment according to FIGS.
  • the forming station 7 has a convergence channel 11 for transverse compression, in particular folding or rolling, of the starting material (not shown).
  • the convergence channel is delimited in the starting material thickness direction S by two delimiting walls 29, 65 lying opposite one another.
  • the boundary walls 29, 65 are trapezoidal and taper in the conveying direction F.
  • the convergence channel is bounded by side walls 67 (cf. FIGS. 30 and 31).
  • the side walls 67 run towards one another in the conveying direction F.
  • the boundary walls 29, 65 and the side walls 67 bound the convergence channel in the operating position.
  • starting material entering the forming station 7 in the conveying direction F is initially received via a boundary wall 65 on which the starting material is guided, in particular supported in the direction S of starting material thickness.
  • This boundary wall 65 can also be referred to as a guide wall 65 or mounting plate 65 . Due to the course of the convergence channel, which tapers in the conveying direction F, longitudinal edge strips of the starting material are folded in on the side walls 67 in the direction S of the thickness of the starting material. To support this turning, the side walls 67 are concavely curved on their side facing the convergence channel (cf. FIG. 31). The radius of curvature is indicated with the arrow r.
  • the tucked-in longitudinal edge strips may, in less preferred embodiments, abut the boundary wall 29 where they are rolled back in the opposite direction of starting material thickness, so that crumple cavities form.
  • this bumping through in the Guide channel projecting portions 99 of the side walls are avoided, which guide the longitudinal edge strips directly to turn-up cheeks 73, at which the longitudinal edge strips are then rolled back in the opposite direction S of stock material thickness.
  • the side walls 67 are designed in the form of sections of a hollow cylinder.
  • the casing section 99 of the side walls 67 in the form of a hollow cylinder section protrudes inward in the starting material width direction B beyond the outer edge 113 of the adjustable boundary wall 29 and into the convergence channel 11 .
  • the folded longitudinal edge strips are then connected to a central area of the starting material.
  • FIG convergence channel length n The preferred positioning of the at least one drive means behind the channel entrance in the conveying direction F, as described above in connection with the first aspect of the invention, is indicated in FIG.
  • the alternative indication of the distance in the conveying direction from the channel outlet is indicated with the reference number p. It should be clear that the positioning described above can also be implemented with regard to the drive means according to the second, third and fourth aspects of the invention.
  • the forming station 7 preferably has two guide devices 69, 71 in the form of deflection rollers 69, 71 for feeding the starting material into the forming station 7 in an aligned manner.
  • a narrow gap can be formed between the two deflection rollers 69, 71, through which the starting material can be introduced into the forming station 7.
  • the deflection rollers can in particular be freely rotatably mounted.
  • FIG. 30 shows an embodiment in which both deflection rollers 69, 71 are fastened to a fastening section 91 on the guide wall side. As a result, the deflection rollers 69, 71 remain close to one another, regardless of the position of the adjustable boundary wall 29.
  • FIG. 30 shows an embodiment in which both deflection rollers 69, 71 are fastened to a fastening section 91 on the guide wall side.
  • FIG. 32 shows an alternative embodiment in which one of the deflection rollers 69 is attached to the adjustable boundary wall 29. This allows the idler roller 69 to be spaced apart from the other idler roller 71 in the release position, facilitating both loading of stock material and clearing of jammed material.
  • the panels 111 and the guide wall 65 are formed in one piece, in particular bent.
  • the adjustable boundary wall 29 can be pivoted about a pivot axis 57 which extends in the width direction B of the starting material.
  • the pivot axis 57 is arranged on an end section downstream in the conveying direction, which is indicated by the reference number 95 in FIG.
  • the ability to pivot is provided by a hinge 59 which has two hinge members 61,63.
  • a hinge member 61 is attached to the adjustable boundary wall 29 .
  • the other hinge member 63 is attached to the embossing and/or perforating station 13 .
  • Figure 4 shows a wheel shaft 43 for accommodating rotatable drive means (not shown in Figure 4), such as conveyor wheels and/or conveyor rollers, and a U-shaped bearing 45 accommodating the wheel shaft 43.
  • Drive means can preferably be mounted on the wheel shaft shown in Figure 4 are rotatably mounted according to the first, second and/or third aspect of the invention. By using a second wheel shaft offset in the conveying direction, drive means could also be used according to the fourth aspect of the invention.
  • Figure 5 shows the device from Figure 4, but not in a perspective view, but in a side view and with a central section in the starting material width direction B through the device 1.
  • the section is opposite the center of the device 1 in the starting material width direction B to one side shifted.
  • FIG. 5 differs from FIG. 4 in that a drive means 31, 33 is indicated in FIG.
  • a drive means 31 rotatably mounted on the adjustable boundary wall 29 is shown in FIG. This can be a drive means according to the first aspect of the invention or one of the at least two or three drive means according to the second to fourth aspects of the invention.
  • the drive means 31 is mounted on the wheel shaft 43 on the U-shaped bearings 45, which in turn are attached to the adjustable boundary wall 29 ( Figure 30).
  • a spring 47 is indicated between the wheel shaft 43 and the bearing 45, via which the wheel shaft 43 and the at least one drive means 31 attached thereto can be moved in the starting material thickness direction S, in particular spring-mounted.
  • the mobility is indicated above the arrow 89.
  • the suspension is generally indicated by the reference number 41 in the further figures.
  • the forming station 7 can preferably have two springs 41 spaced apart from one another in the width direction B of the starting material, via which the wheel shaft 43 is resiliently mounted relative to the adjustable boundary wall 29 .
  • a detailed view of the suspension 41 can be seen in FIG.
  • the device according to FIG. 34 can be designed in particular as a device according to the first aspect of the invention.
  • the device according to FIG. 34 can be designed as a device according to the second aspect of the invention, in particular by replacing the drive means 31 from FIG.
  • the device can be implemented according to the third aspect of the invention.
  • a drive means aligned with the third drive means in the conveying direction could be used in order to implement a device according to the fourth aspect of the invention. It is clear that configurations of the forming station described above and below with reference to at least one or two drive means can alternatively also be configured with the drive means according to one or more aspects of the invention and its embodiments.
  • the forming station 7 is shown in an operating position in which the at least one drive means 31 fastened to the adjustable boundary wall 29 is spring-biased against the at least one drive means 33 fastened to the guide wall.
  • This spring preload can be ensured by the suspension 41 described above.
  • the adjustable boundary wall 29 can first be moved into the operating position, for example by a person by pressing in the direction of the guide wall 65, against a restoring force provided by the at least one spring 47 and then in the operating position via a connecting element 49, 51, 53, 55 be fixed.
  • the force transmission contact can also be provided by deformation restoring forces from conveyor wheels 31, 33 or conveyor rollers 35, 37 braced against one another in the operating position.
  • FIG. 1 An example of connecting elements 49, 51 is shown in FIG. Therein, a tab 49 of the adjustable boundary wall 29 encompasses a nose 51 of a fastening section 91 on the guide wall side, which extends in the direction S of the starting material thickness, so that the adjustable boundary wall 29 is held in the operating position.
  • FIG. 1 Alternative connecting elements 53, 55 are shown in FIG. Therein, a bolt 53 is attached to a fastening section 93 extending in the starting material thickness direction S, in particular a fastening section 93 assigned to the adjustable boundary wall, of the adjustable boundary wall 29 .
  • the bolt 53 engages in a connecting link recess 55 of a fastening section 93 on the guide wall side.
  • the link recess 55 is designed as a curved link, in particular as a J-shaped link 55 . This initially extends back in the starting material thickness direction S, then in the conveying direction F and finally in the opposite starting material thickness direction S.
  • the adjustable boundary wall 29 is displaced in the direction S of the starting material thickness and then in the conveying direction F. In the conveying direction F, the movement is then limited by the connecting link running in the opposite direction S of the starting material thickness, which enables the bolt 53 to catch.
  • the bolt 53 is pushed by the restoring force of the spring 47 into the section of the link recess 55 running in the opposite direction S of the starting material thickness. This can prevent the adjustable boundary wall from moving from the operating position to the release position on its own.
  • the boundary wall 29 To move into the release position, the boundary wall 29 must first be pressed down against the restoring force of the spring and then moved in the opposite direction to the conveying direction F, where the spring force then supports the displacement of the boundary wall 29 into the release position.
  • FIG. 28 the forming station 7 previously shown in FIGS. 4 and 5 is shown in an operating position in which the starting material is transversely compressed, in particular folded and rolled up, as it is conveyed through, as described above.
  • FIG. 29 shows the reshaping station 7 in a release position in which access to the convergence channel is released.
  • the wave limiter 83 by fastening the wave limiter 83, the at least one drive means 31, 35 and/or the folding cheeks 73 to the adjustable boundary wall 29, it can be ensured that all of these components are moved away from the guide wall 65 and the side walls 67, in particular pivoted away, which facilitates access to the convergence channel 11.
  • At least one, in particular two, recesses 79 are preferably made in the guide wall 65, through which the drive means 33 protrude in sections into the convergence channel 11.
  • the axes of rotation, in particular the drive shaft 81, of the drive means 33 can be arranged outside the convergence channel. In this way it is possible in particular to avoid starting material getting caught up in rotating parts, such as the drive shaft 81 and the drive means 33, and thus reducing the risk of material jamming.
  • the drive shaft 81 of the at least one drive means 33 is attached to the guide wall 65 via two rotary bearings 109 .
  • an intermediate wall 83 can be provided between the adjustable boundary wall 29 and the guide wall 65.
  • the partition wall can form a limiting gap with a defined extent in the direction of the thickness of the starting material S, via which the extent of upset, in particular corrugated, starting material transverse to the conveying direction F, in particular in the direction of the thickness of the starting material S, can be limited between the partition wall 83 and the guide wall 65.
  • the partition 83 can therefore also be used as Wave limiter 83 are referred to.
  • the distance transverse to the conveying direction, in particular in the starting material thickness direction S, between the wave limiter 83 and the guide wall 79 is preferably 0.1 mm and at most 20 mm, particularly preferably at least 0.2 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, 0. 7 mm or 1.0 mm and/or at most 20 mm, 15 mm, 10 mm, 8 mm, 5 mm, 3 mm or 2 mm, and is indicated in FIG. 5 with the reference symbol k.
  • Recesses 85 are made in the shaft limiter 83, via which the drive means 31 can extend into the limitation channel described above. In the embodiments with drive rollers 35, 37 shown in FIGS.
  • the recesses 79, 85 are adapted to the axial extension of the conveyor roller 35.
  • the wave limiter 83 can be fastened to the adjustable boundary wall 29 via spacers 41 in order to provide an installation space for the drive means 31, 35 between the adjustable boundary wall 29 and the wave limiter.
  • the spacers 41 act at the same time as pivot bearings and spring bearings for the drive means 31, 35.
  • the function of the shaft limitation can also be provided by rods 87 extending in the conveying direction F, as indicated in Figure 31 be.
  • the angle at which the side walls 67 converge in the conveying direction F is indicated by the reference symbol ⁇ .
  • the angle ⁇ at which the side walls 67 converge in the conveying direction essentially corresponds to the angle a at which the envelope cheeks 73 converge and/or the angle at which the convergence channel 11, the Guide wall 65 and/or the adjustable boundary wall 29 taper trapezoidally in the conveying direction F.
  • the cover cheeks 73 are aligned with one another in such a way that an imaginary crossing point is a maximum of 30 mm away from the embossing and/or perforation zone upstream in the conveying direction.
  • the imaginary crossing point is indicated by the point of intersection 75 of the dashed lines.
  • the embossing and/or perforation zone is indicated by the indicated axis of rotation 77 of two embossing and/or perforation wheels mounted at the same height in the conveying direction.
  • the preferred maximum distance of the crossing point from the embossing and/or perforation zone 77 upstream in the conveying direction is identified by the letter f and is preferably a maximum of 30 mm, particularly preferably a maximum of 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm.
  • the preferred maximum distance of the crossing point from the embossing and/or perforation zone 77 downstream in the conveying direction is identified by the letter g and is preferably a maximum of 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm or 5 mm.
  • the angle at which the envelope cheeks 73 converge in the conveying direction F is identified by the reference symbol a.
  • the distance in the stock width direction B between the turn-up flanges 73 at their downstream end is denoted by the letter h.
  • the distance between the folding cheeks 73 and the guide wall 65 is identified in FIG. 5 with the letter i.
  • wave limiter / partition 85 recesses intermediate wall 87 bar 89 mobility of the drive means 91 guide wall-side fastening section 93 cover-side fastening section 95 downstream end section of the boundary wall 29 97 gear 99 side wall section 100 packaging product

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei die Vorrichtung eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat aufweist, wobei die Umformstation eine Montageplatte aufweist, an deren dem Konvergenzkanal zugewandten Führungsseite in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist.

Description

Umformstation mit Führungswandung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Ferner betrifft die Erfindung ein System mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einem bahnförmiges Ausgangsmaterial. Außerdem betrifft die Erfindung ein mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einem System hergestelltes Verpackungserzeugnis.
Gattungsgemäße Verpackungserzeugnisse sind flexibel und stoßdämpfend und werden dazu eingesetzt, in Transportkisten oder -Kartons eingefüllt zu werden, um Transportgegenstände zu schützen. Ein Verpackungserzeugnis kann demnach auch als stoßdämpfendes Füllmaterialerzeugnis bezeichnet werden. Ein dreidimensionales Verpackungserzeugnis entsteht dadurch, dass ein zweidimensionales Ausgangsmaterial auf eine vorbestimmte Weise umgeformt wird, um das dreidimensionale Verpackungserzeugnis unbegrenzt wiederholbar herzustellen.
Für das bahnförmige Ausgangsmaterial wird insbesondere Papiermaterial verwendet. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Das bahnförmige Ausgangsmaterial - das auch als Verpackungsmaterialbahn bezeichnet werden kann - kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder too % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann 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*mA2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von o,8 l< Patin A2/g bis 2,5 l<Pati A2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/ m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
Ein Beispiel für ein gattungsgemäßes Verpackungserzeugnis ist in EP 2 711 167 Bl angegeben. In einem ersten Umformschritt werden gemäß EP 2 711 167 Bl die Längsrandstreifen der Materialbahn im Wesentlichen locker einwärts gerollt. In einem zentralen Verbindungsabschnitt oder Mittelbereich, der die beiden eingerollten Längsrandstreifen des Papierbahnabschnittes verbindet und die jeweils einen Knautsch-Hohlraum realisieren, ist zum Versteifen und Fixieren der Längsrandstreifen des Verpackungserzeugnisses eine Prägung eingebracht, welche durch eine Folge von Tal- und Erhebungsabschnitten gebildet ist. Auf diese Weise soll der seitlich eingerollte Kissenabschnitt, der zur Bildung einer Knautschzone einen Hohlraum begrenzt, wesentlich dicker als der geprägte Mittelbereich sein. In der geprägten Deformations- oder Befestigungszone im Mittelbereich können außerdem Perforationen eingebracht werden, die ein ineinander Verhaken der übereinanderliegenden Bahnlagen bewirkt.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist aus WO95/31296 bekannt. Diese umfasst eine Umformstation mit einem sich in Förderrichtung verjüngenden Kanal zum Querkomprimieren von bahnförmigem Ausgangsmaterial. In der Umformstation sind drei Paare von Antriebsrädern integriert, die für den Einzug und das Fördern des Ausgangsmaterials verantwortlich sind. Stromabwärts der Umformstation ist eine Prägestation mit zwei Prägerädern angeordnet, mittels denen ein mittiger Abschnitt des querkomprimierten Verpackungszeugnisses deformiert und geprägt wird. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Motor, der sowohl die Prägeräder als auch die drei Paare von Antriebsrädern antreibt. Dabei wird die Antriebskraft zunächst auf die Prägeräder übertragen und schließlich über ein Riemengetriebe auf die Antriebsräder. Dabei soll die Übertragung so eingestellt werden, dass die Antriebsräder dem Ausgangsmaterial eine größere Fördergeschwindigkeit mitteilen als die Prägeräder, sodass das Ausgangsmaterial in Förderrichtung gestaucht wird.
Nachteilhaft an der Vorrichtung aus WO95/31296 ist, dass die Vielzahl an eingesetzten Förderradpaaren in Kombination mit der Übertragung der Antriebskräfte über ein Riemengetriebe den Bauraumbedarf der Vorrichtung erhöhen. Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass die Stauchung des Ausgangsmaterials in Förderrichtung das Risiko von Verstopfungen in der Vorrichtung erhöht. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass die Verringerung des Staurisikos einerseits und die Verringerung des Bauraumbedarfs andererseits einen Interessenskonflikt darstellen, der vor der vorliegenden Erfindung nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte. Trotz der hohen Anzahl an die Materialbahn antreibenden Radpaaren hat sich herausgestellt, dass die Vorrichtung aus WO95/31296 kein zuverlässiges Einziehen des Ausgangsmaterials ermöglicht. Insbesondere beim außenseitigen Abziehen von einer Materialbahnrolle, insbesondere von einer liegenden Materialbahnrolle, hat sich die Zuverlässigkeit des Abziehens als unzureichend herausgestellt. Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass der Antrieb der drei Radpaare und der Prägestation einen großen Bauraumbedarf erfordert. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass die Erhöhung der Antriebsleistung, beispielweise über stärkere und größere Motoren, zur Steigerung der Zuverlässigkeit des Einzugs einerseits und die Verringerung des Bauraumbedarfs, beispielsweise durch den Einsatz kleinerer Motoren, einen Interessenskonflikt darstellen, der vor der vorliegenden Erfindung nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte. Außerdem hat sich herausgestellt, dass die Vorrichtung aus WO95/31296 in erhöhtem Maß zur Staubildung neigt.
Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist aus GB 2 549257 A bekannt. Diese umfasst eine Umformstation mit einem sich in Förderrichtung verjüngenden Kanal zum Querkomprimieren von bahnförmigem Ausgangsmaterial. Ferner ist eine der Umformstation nachgelagerte Förder- und Prägestation vorgesehen, die das Ausgangsmaterial von einem Materialbahnvorrat durch die Umformstation zieht und das von der Umformstation querkomprimierte Material prägt. Zur Staubeseitigung sollen ein Deckelteil der Förder- und Prägestation sowie ein Deckelteil der Vorformstation in zueinander entgegengesetzte Richtungen schwenkbar sein. Um das Einziehen des Ausgangsmaterial zu unterstützen, soll außerdem eine weitere Fördereinrichtung in der Vorformstation vorgesehen werden können.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die in der Umformstation angebrachte weitere Fördereinrichtung aus GB 2 549 257 A kein zuverlässiges Einziehen des Ausgangsmaterials von dem Materialbahnvorrat ermöglicht. Insbesondere beim außenseitigen Abziehen des Ausgangsmaterials von einer Materialbahnrolle, insbesondere liegenden Materialbahnrolle, hat sich selbst die Kombination der zwei in GB 2 549 257 A eingesetzten Fördereinrichtungen als nicht ausreichend für ein zuverlässiges Abziehen des Ausgangsmaterials erwiesen. Darüber hinaus hat sich insbesondere das Einfädeln von Ausgangsmaterial in die Vorrichtung aus GB 2 549 257 A sowie die Staubeseitigung als kompliziert erwiesen. Ein weiterer Nachteil besteht in der großen Dimensionierung der Vorrichtung aus GB 2549 257. Weiterhin neigt die Vorrichtung aus GB 2 549 257 A zur Staubildung.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben darüber hinaus erkannt, dass ein Bedürfnis für kleine, d.h. in ihrer Breitendimension quer zur Längserstreckung reduzierte, Verpackungserzeugnisse besteht, weil diese leichter in engen auszupolsternden Volumina in Verpackungskartons oder -Taschen integrierbar sind. In der Vergangenheit wurden stets Verpackungserzeugnisse der gattungsgemäßen Form mit einem wellenförmigen, sich in Längsrichtung erstreckenden Prägeabschnitt und seitlichen symmetrisch anschließenden, schlauchförmigen Knautsch- Hohlräumen, die durch einstückiges Umformen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials hergestellt wurden, zu einer recht einheitlichen Größe hergestellt, wobei die Zwänge des Ausgangsmaterials sowie der zur Herstellung vorgesehenen Vorrichtungen eine Breite von weniger als 15 cm nicht zugelassen haben. Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es nun gelungen, Vorrichtungen zu schaffen, mit denen Verpackungserzeugnisse der oben genannten Struktur mit einer Breite von weniger als 15 cm herstellbar sind. Darüber hinaus ist es gelungen die Dimensionierung der Vorrichtung gegenüber bisherigen Vorrichtungen deutlich zu reduzieren.
Insbesondere wegen der komplizierten Kraftführung des Riemengetriebes lässt sich die Vorrichtung in WO95/31296 nicht ohne weiteres so umgestalten, dass die hohe Nachfrage nach kleinen Papier-Verpackungserzeugnissen und/oder in ihrem Bauraum begrenzte Vorrichtungen befriedigt werden kann.
Insbesondere wegen dem komplizierten Aufbau mit zwei Prägezonen sowie zwei entgegengesetzt zueinander schwenkbaren Deckeln von Vorformstation und Prägestation lässt sich die Vorrichtung aus GB 2 549 257 A nicht ohne weiteres so umgestalten, dass die hohe Nachfrage nach kleinen Papier-Verpackungserzeugnissen und/oder in ihrem Bauraum begrenzte Vorrichtungen befriedigt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, insbesondere eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial dahingehend zu verbessern, dass das Risiko der Stauerzeugung verkleinert und/oder die Vorrichtung bauraumoptimiert ist, und/oder dass die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial erhöht wird, ohne den erforderlichen Bauraum für die Vorrichtung oder das Risiko von Materialstau zu erhöhen, und/oder dass sie das Einfädeln von Ausgangsmaterial in die Umformstation und die Staubeseitigung vereinfacht, ein zuverlässiges Einziehen der Materialbahn ermöglicht ist und/oder die Vorrichtung bauraumoptimiert ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses, wie eines Polsterproduktes, aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, insbesondere aus Papier vorgesehen. Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Ausgangsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder too % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann 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*mA2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*mA2/g bis 2,5 l<Pa‘:: mA2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/ m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
Die Vorrichtung kann grundsätzlich so bemessen und dazu ausgelegt sein, dass sie miniaturisiert ist, d. h. deutlich kleiner bemessen ist als entsprechende Vorrichtungen aus dem Stand der Technik und/oder dazu in der Lage ist, deutlich kleinere Verpackungserzeugnisse zu erzeugen. Damit kann der Bedarf nach kleinen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden. Zum anderen werden erfindungsgemäße Vorrichtungen der Forderung nach immer kleiner werdenden zur Verfügung stehenden Abstellflächen für derartige Vorrichtungen gerecht. Beispielsweise wurde als Daumenregel für die Gesamtabmessung gattungsgemäßer Vorrichtungen gefordert, dass diese die Außenabmessung einer Standard-Industriepalette nicht übersteigen dürfen. Beispielsweise weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen eine Gesamtabmessung von weniger als 650 mm Länge in Fördereinrichtung, von weniger als 450 mm Breite quer zur Fördereinrichtung und von weniger als 300 mm Höhe quer zur Förder- und Breitenrichtung auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgelegt sein, kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse bzw.- Polster zu erzeugen. Derartige kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse können eine Länge in Fördereinrichtung von weniger als 30 mm, eine Breite von weniger als 120 mm, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 mm, und eine Höhe von weniger als 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm, aufweisen. Ein erster Aspekt Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat. Ferner umfasst die Umformstation eine Montageplatte, an deren dem Konvergenzkanal zugewandten Führungsseite in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtungen drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Montageplatte der Bauraumbedarf der Vorrichtung reduziert werden kann, ohne das Risiko von Materialstau zu erhöhen. Es hat sich herausgestellt, dass die Funktionsunion aus Montageplatte zum Befestigen des Motors und des wenigstens einen Antriebsmittels und der Führung des in die Umformstation eintretenden Ausgangsmaterials an der Führungsseite der Montageplatte den bisherigen Zielkonflikt zwischen einer möglichst kleinen Vorrichtung und einem möglichst geringen Staurisiko auflöst. So konnte beispielsweise durch die Montage des Antriebs und des wenigstens einen Antriebsmittels an der Montageplatte, die gleichzeitig als Führungsseite dient, auf eine bauraumintensive Riemenführung verzichtet werden. Der dadurch eingesparte Bauraum konnte wiederum für größere Motoren und/oder Antriebsmittel eingesetzt werden, was sich positiv auf das Staurisiko ausgewirkt hat. Ferner hat sich gezeigt, dass die Montage des Motors und der Antriebsmittel an der Montageplatte, die gleichzeitig der Führung des Ausgangsmaterials dient, aus Bauraumeffizienzgründen sinnvoll ist, da die Führung des zunächst bahnförmigen Ausgangsmaterials eine große Erstreckung der Führungsseite in Förderrichtung und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung erfordert. Diese große Erstreckung kann vorteilhaft dazu genutzt werden, Komponenten, wie Antriebsmittel und Motoren flächig auf der Montageplatte zu verteilen und dadurch den Bauraumbedarf der Vorrichtung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu reduzieren.
Vorzugsweise ist die Montageplatte trapezförmig ausgebildet. Vorzugsweise veijüngt sich die Montageplatte in Förderrichtung, insbesondere trapezförmig. Vorzugsweise ist die Führungsseite die Seite der Montageplatte, die dem Führungskanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zugewandt ist. Insbesondere ist unter einer Montageplatte eine Führungswandung zu verstehen, an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist
Unter dem Führen des Ausgangsmaterials durch die Führungsseite ist insbesondere zu verstehen, dass das Ausgangsmaterial beim Eintritt in den Konvergenzkanal, insbesondere bevor es querkomprimiert wird, die Führungsseite kontaktiert oder nah an der Führungsseite geführt wird. Unter nah ist insbesondere ein Abstand des Ausgangsmaterials von der Führungsseite von weniger als 20 mm, 16 mm, 12 mm oder 8 mm zu verstehen. Vorzugsweise wird die Führung des Ausgangsmaterials an der Führungsseite insbesondere dadurch realisiert, dass der Kraftübertragungskontakt zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel und dem Ausgangsmaterial, wenn es durch die Vorrichtung gefördert wird, in Ausgangsmaterialstärkenrichtung maximal 20 mm, 16 mm, 12 mm oder 8 mm von der Führungsseite beabstandet ist. Alternativ zur Definition der Führungsseite über die Führung des Ausgangsmaterials kann die Führungsseite auch als die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzende Seite definiert sein, an der sich das Ausgangsmaterial beim Querkomprimieren in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abstützt. Insbesondere ist die Führungsseite die Seite, an der sich der Mittelbereich des Ausgangsmaterials abstützt, wenn die Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials beim Querkomprimieren in Ausgangsmaterialstärkenrichtung eingeschlagen werden. Alternativ kann die Führungsseite als die dem Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zugewandte Seite derjenigen Begrenzungswandung definiert sein, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt und die dem Ausgangsmaterial bei dessen Eintritt in den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung am nächsten ist. Besonders bevorzugt ist die Führungsseite als die dem Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zugewandte Seite derjenigen Führungswandung definiert, die den Konvergenzkanal in Gravitationsrichtung begrenzt.
Bevorzugt ist das wenigstens eine Antriebsmittel und/oder der Motor an einer dem Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abgewandten Montageseite der Montageplatte befestigt. Insbesondere ist die Montageseite die der Führungsseite gegenüberliegende Seite der Montageplatte. Vorzugsweise erstrecken sich die Montageseite und die Führungsseite parallel zueinander.
Vorzugsweise erstrecken sich die Führungsseite und/oder die Montageseite flächig, insbesondere trapezförmig. Vorzugsweise verjüngen sich die Führungsseite und/oder die Montageseite jeweils in Förderrichtung insbesondere trapezförmig. Insbesondere erstrecken sich die Führungsseite und die Montageseite in Förderrichtung und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung.
Durch die Befestigung des Motors an der Montageplatte, kann das Gewicht der verstellbaren Begrenzungswandung und somit die über die nachfolgend beschriebene verstellbare Begrenzungswandung auf das drehbare Antriebsmittel wirkende Gewichtskraft besser eingestellt werden, was sich positiv auf das Risiko von Materialstau auswirkt.
Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Dies kann beispielsweise durch das zuvor und nachfolgend beschriebene Querkomprimieren erreicht werden. Besonders bevorzugt ist dem Querkomprimieren noch ein Befestigen von beim Querkomprimieren eingeschlagenen oder eingerollten Längsstreifen nachgelagert. Hierzu weist die Vorrichtung insbesondere eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf.
Unter der Förderrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial im Betrieb von dem Ausgangsmaterialvorrat, wie einer Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporellostapel, abgezogen und durch die Vorrichtung gefördert wird. Diese Richtung kann auch als Ausgangsmateriallängsrichtung bezeichnet werden.
Unter der Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial sich zwischen Längsrändern des bahnförmigen Ausgangsmaterials erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die Längsränder in Förderrichtung. Insbesondere ist die Ausgangsmaterialbreitenrichtung die Richtung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern durch die Umformstation querkomprimiert wird.
Unter einem bahnförmigen Ausgangsmaterial ist insbesondere ein Ausgangsmaterial zu verstehen, das sich insbesondere flächig entlang der Ausgangsmateriallängsrichtung (Förderrichtung) und der Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckt. Insbesondere orthogonal zu einer durch die Ausgangsmateriallängsrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung definierten Fläche erstreckt sich das bahnförmige Ausgangsmaterial in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Insbesondere ist die Erstreckung, insbesondere Stärke bzw. Dicke, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung deutlich kleiner als die Erstreckung, insbesondere Breite, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Unter deutlich kleiner ist insbesondere eine Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von maximal 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% oder 0,5 % der Erstreckung des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen.
Insbesondere definieren die Ausgangsmateriallängsrichtung, die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein Koordinatensystem mit drei jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Richtungen, auch bekannt als kartesisches Koordinatensystem. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen das Ausgangsmaterial umgelenkt wird, wandert das Koordinatensystem mit dem Ausgangsmaterial mit. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial in einer Ausführungsform in Horizontalrichtung von dem Ausgangsmaterialvorrat zu der Vorrichtung gefördert werden. An der Vorrichtung kann das Ausgangsmaterial dann in eine Horizontalrichtung umgelenkt werden, in der es die Vorrichtung durchläuft. In diesem Fall entsprechen vor dem Eintritt in die Umformstation die Förderrichtung einer Vertikalrichtung und die Ausgangsmaterialstärken- und Breitenrichtung jeweils Horizontalrichtungen. Innerhalb der Vorrichtung entsprechen dann die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils einer Horizontalrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Angaben zu Merkmalen der Vorrichtung und ihrer Komponenten, wie der Umformstation, die in Bezug auf die Förderrichtung, Ausgangsmaterialstärkenrichtung und/oder Ausgangsmaterialbreitenrichtung gemacht werden, beziehen sich daher stets auf das Koordinatensystem, wie es auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Komponente oder eines Abschnitts der Komponente ausgerichtet ist.
Da die Richtungen, in die sich das Ausgangsmaterial der Breite und Stärke nach erstreckt während und nach dem Querkomprimieren ändern und teilweise überschneiden können wird das mitwandemde Koordinatensystem in dem Zustand des Ausgangsmaterials vor dessen Querkomprimierung, insbesondere in dem Ausgangsmaterialvorrat, zwischen Ausgangsmaterialvorrat und Vorrichtung oder unmittelbar vor der ersten Querkomprimierung, bestimmt. Insbesondere wird das Koordinatensystem beim Eintritt in die Umformstation bestimmt. Bei einem Beispiel, bei dem das Ausgangsmaterial horizontal in die Vorrichtung eintritt, entsprechen die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Horizontalrichtungen und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Sofern bei diesem Beispiel das Ausgangsmaterial anschließend in die Vertikalrichtung umgelenkt würde, würde das Koordinatensystem entsprechend mit dem Ausgangsmaterial bzw. dem querkomprimierten Material mitwandern, sodass anschließend die Ausgangsmaterialstärkenrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils zueinander orthogonalen Horizontalrichtungen und die Förderrichtung einer Vertikalrichtung entsprechen würden.
Insbesondere innerhalb der Umformstation kann die Ausgangsmaterialbreitenrichtung alternativ als Konvergenzrichtung bezeichnet werden. Die Konvergenzrichtung verläuft insbesondere orthogonal zu der Förderrichtung und beschreibt die Richtung in der die Erstreckung des Konvergenzkanals in Förderrichtung abnimmt, insbesondere auf Grund des sich in Förderrichtung verjüngenden Kanals abnimmt. Alternativ oder Zusätzlich kann die Ausgangsmaterialstärkenrichtung insbesondere innerhalb der Umformstation als Normalenrichtung bezeichnet werden. Die Normalenrichtung ist die Richtung, die eine Normale zu einer durch die Förderrichtung und die Konvergenzrichtung definierte Ebene beschreibt. Es sei klar, dass sämtliche zuvor und nachfolgend über die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung gemachten Angaben innerhalb der Vorrichtung, insbesondere Umformstation, auch anhand der Konvergenzrichtung und der Normalenrichtung gemacht werden können.
Unter dem Konvergenzkanal ist insbesondere ein sich in Förderrichtung verjüngender Kanal zu verstehen. Insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere ist der Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung wenigstens von einer Seite durch wenigstens eine, Begrenzungswandung begrenzt. Insbesondere ist die wenigstens eine Begrenzungswandung trichterförmig ausgebildet und/oder verjüngt sich insbesondere in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere erstreckt sich die wenigstens eine Begrenzungswandung insbesondere im Betriebszustand flächig in Förderrichtung und Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Begrenzungswandung durch die Montageplatte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder durch eine Führungswandung gemäß dem weiter unter beschriebenen zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet.
Insbesondere weist die wenigstens eine Begrenzungswandung zwei sich insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander erstreckende, Begrenzungswandungen auf. Insbesondere sind beide Begrenzungswandungen trapezförmig ausgebildet und/oder verjüngen sich in Förderrichtung trapezförmig. Insbesondere wird der Konvergenzkanal insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beidseitig durch die zwei Begrenzungswandungen begrenzt. Vorzugsweise ist eine der zwei Begrenzungswandungen durch die Montageplatte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder durch eine Führungswandung gemäß dem weiter unter beschriebenen zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Die zweite Begrenzungswandung ist vorzugsweise zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Diese Begrenzungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Deckel bezeichnet. Die Führungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Boden bezeichnet. Es sei jedoch klar, dass diese Begriffe (Deckel und Boden) lediglich der vereinfachten Lesbarkeit dienen und keinerlei zwingenden Einschränkungen mit sich bringen sollen.
Alternativ oder zusätzlich weist die Umformstation wenigstens zwei Seitenwandung auf, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen. Insbesondere weist die wenigstens eine Seitenwandung zwei Seitenwandungen auf, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen. Insbesondere begrenzen die zwei Seitenwandungen den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beidseitig. Insbesondere veijüngt sich der Konvergenzkanal durch das aufeinander zu Laufen der Seitenwandungen in Förderrichtung, sodass die Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung am förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation größer, insbesondere wenigstens too %, 150%, 200% oder 300% größer, ist als am förderrichtungsabwärtigen Ende der Umformstation.
Vorzugsweise weist die Umformstation einen Ausgangsmaterialeingang auf, über die das Ausgangsmaterial in die Umformstation einziehbar ist, und einen Ausgangsmaterialausgang, über die das querkomprimierte Ausgangsmaterial aus der Umformstation abführbar ist. Insbesondere ist die Umformstation zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang durch eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Begrenzungswandungen und/oder Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung und/oder in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere begrenzen die wenigstens zwei Seitenwandungen zusammen mit den trapezförmigen Begrenzungswandungen den Konvergenzkanal in der Betriebsstellung zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang umfänglich. Vorzugsweise begrenzen die Seitenwandungen, die verstellbare Begrenzungswandung und/oder die Führungswandung den Konvergenzkanal bis zum Kanalausgang. Vorzugsweise ist der Kanalausgang maximal 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm oder 5 mm von einer Präge- und/oder Perforationszone einer in Förderrichtung an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation beabstandet. Dadurch kann insbesondere das querkomprimierte Ausgangsmaterial bis zur Präge- und/oder Perforationszone gerade gehalten werden, was insbesondere das Einreißen von seitlich eingeschlagenen Längsrandstreifen und somit das Entstehen von Abrissen und Papierstau verhindert.
Wie zuvor und nachfolgend beschrieben wird das Ausgangsmaterial beim Durchfahren des Konvergenzkanals vorzugsweise Querkomprimiert. Vorzugsweise ist unter Querkomprimieren ein Einschlagen oder Einrollen von Längsstreifen der Ausgangsmaterialbahn zu verstehen, insbesondere um an in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegende Knautsch-Hohlräume zu bilden.
Hierzu wird das Ausgangsmaterial in der Betriebsstellung vorzugsweise über eine Begrenzungswandung, insbesondere eine der zuvor beschriebenen trapezförmigen Begrenzungswandungen, aufgenommen und geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abgestützt. Vorzugsweise ist diese Begrenzungswandung durch die Montageplatte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder durch eine Führungswandung gemäß dem weiter unter beschriebenen zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Vorzugsweise stoßen beim weiteren Hindurchfördern des Ausgangsmaterials in Förderrichtung durch den Konvergenzkanal die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegenden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen an und werden durch diese in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt, insbesondere eingeschlagen. Durch die in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen werden die Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern durch den Konvergenzkanal weiter in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt bis sie vorzugsweise an Umschlagwangen übergeben werden, an denen die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Einrollen dadurch erfolgen, dass die Längsrandstreifen an eine weitere Begrenzungswandung, insbesondere die zweite zuvor beschriebene trapezförmige Begrenzungswandung, stoßen, an der die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördem in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden.
Vorzugsweise bildet die die Längsrandstreifen zurücklenkende Begrenzungswandung und/oder die die Umschlagwangen tragende Begrenzungswandung die zuvor beschriebene verstellbare Begrenzungswandung. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Freigabestellung wird der zuvor durch die verstellbare Begrenzungswandung abgedeckte Bereich des Konvergenzkanals freigegeben, sodass ein Eingriff in den Konvergenzkanal ermöglicht ist.
Alternativ oder zusätzlich kann unter Querkomprimieren auch ein einfaches Stauchen, insbesondere ziehharmonikaartiges Stauchen, des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen sein.
Bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen drehbar an der Montageplatte gelagerten Antriebsmittel um wenigstens ein Förderrad und/oder wenigstens eine Förderwalze. Die zuvor und nachfolgend im Zusammenhang mit der Montageplatte erläuterten bevorzugten Ausführungen der Fördereinrichtung können im Zusammenhang mit dem zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung auch auf die Führungswandung angewendet werden. Unter einer Förderwalze ist insbesondere ein drehbar gelagertes Antriebsmittel zu verstehen, dessen Axialerstreckung größer, vorzugsweise wenigstens 10%, 30%, 50 %, 70%, 100%, 150%, 200% oder 300% größer, ist als dessen Radialerstreckung. Vorzugsweise weist das wenigstens eine drehbar an der Montageplatte gelagerte Antriebsmittel wenigstens zwei drehbar an der Montageplatte gelagerte Antriebsmittel auf.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel, insbesondere wenigstens ein Förderradpaar oder ein Förderwalzenpaar, auf, die vorzugsweise in der Betriebsstellung unter Ausbildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial gegeneinander verspannt sind und in der Freigabestellung voneinander beabstandet sind. Insbesondere bildet das wenigstens eine an der Montageplatte gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares, wobei vorzugsweise das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares drehbar an einer der Montageplatte gegenüberliegenden Begrenzungswandung, insbesondere an der zuvor beschriebenen verstellbaren Begrenzungswandung, gelagert ist. Vorzugsweise ist ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares mit dem Motor, insbesondere über ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, gekoppelt und das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares frei drehbar gelagert. Vorzugsweise ist das wenigstens eine an der Montageplatte gelagerte Antriebsmittel das mit dem Motor gekoppelte Antriebsmittel. Alternativ oder zusätzlich ist das frei drehbar gelagerte Antriebsmittel an einer der Montageplatte in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung, insbesondere an der verstellbaren Begrenzungswandung, gelagert.
Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, das an der Montageplatte befestigte Antriebsmittel als Förderrad oder Förderwalze auszubilden dessen Radius größer ist als der Radius des an der gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagerten als Förderrad oder Förderwalze ausgebildeten Antriebsmittels. Besonders bevorzugt weist die Fördereinrichtungen wenigstens zwei der zuvor beschriebenen Antriebsmittelpaare, insbesondere Förderradpaar, auf, die insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind und/oder auf der gleichen Förderrichtungshöhe angeordnet sind.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine Antriebsmittel wenigstens ein Förderrad oder eine Förderwalze auf, dessen Drehachse außerhalb des Konvergenzkanals angeordnet ist und das durch eine Aussparung der Montageplatte in den Konvergenzkanal hineinragt, insbesondere um wenigstens t %, 3 %, 5 %, 10 % oder 15 % und/oder höchstens 20%, 25%, 30%, 40% oder 45 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels über die Führungsseite hinaus in den Konvergenzkanal hineinragt. Vorzugsweise ragt das wenigstens eine Antriebsmittel in Ausgangsmaterialstärkenrichtung in den Konvergenzkanal hinein. Vorzugsweise ist die Aussparung derart an die Dimension des wenigstens einen Antriebsmittels angepasst, dass zwischen Antriebsmittel und Aussparung in Förderrichtung und/oder in Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils ein Abstand von wenigstens 1 mm, 3 mm, 5 mm oder 10 mm und/oder höchstens 15 mm, 20 mm, 25 mm oder 30 mm besteht.
In einer Ausführungsform weist das wenigstens eine Antriebsmittel wenigstens zwei Antriebsmittel, insbesondere Förderräder oder Förderwalzen, auf. In dieser Ausführungsform weist die Montageplatte bevorzugt zwei der zuvor beschriebenen Aussparungen auf. Bevorzugt sind die wenigstens zwei Förderräder und/oder Aussparungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet. Bei dieser Ausführungsform ist der Motor vorzugsweise in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den zwei Antriebsmittel angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist ein Getriebe in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Antriebsmitteln angeordnet. Vorzugsweise ist das Getriebe an der Montageplatte, insbesondere Montageseite, befestigt. Besonders bevorzugt sind sowohl das Getriebe als auch der Motor in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Förderrädern angeordnet. Dabei ist vorzugsweise das Getriebe auf gleicher Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Förderräder angeordnet. Vorzugsweise ist der Motor förderrichtungsabwärts der wenigstens zwei Förderräder und/oder des Getriebes angeordnet. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Motorabtriebswelle des Motors ausgehend von dem Motor förderrichtungsaufwärts zu dem Getriebe, ist insbesondere förderrichtungsaufwärts mit dem Getriebe gekoppelt.
Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine Antriebsmittel an einem förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Montageplatte drehbar gelagert. Der förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Montageplatte entspricht insbesondere dem Bereich der Montageplatte, der sich in Förderrichtung ausgehend von dem förderrichtungsaufwärtigen Ende der Montageplatte in Förderrichtung um 30 %, 25 %, 20 %, 15 % oder 10 % der Gesamterstreckung der Montageplatte in Förderrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist die drehbare Lagerung des wenigstens einen Antriebsmittels über eine sich insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckende Antriebswelle realisiert. Insbesondere ist die Antriebswelle über wenigstens zwei, insbesondere drei, Lager an der Montageplatte befestigt. Besonders bevorzugt wird das wenigstens eine Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung von den zwei Lagern flankiert. Besonders bevorzugt sind die zwei Lager in Ausgangsmaterialbreitenrichtung um maximal 50 mm, 30 mm, 20 mm oder 10 mm von dem wenigstens einen Antriebsmittel beabstandet. Bei einer Ausführungsform mit wenigstens zwei Antriebsmitteln ist jeweils ein Lager in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenseitigen maximalen um diesen Abstand von jeweils einem Förderrad beabstandet. Bei einer Ausführungsform mit einer Förderwalze ist vorzugsweise jeweils ein Lager um diesen Abstand von jeweils einem axialen Ende der Förderwalze beabstandet. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den wenigstens zwei Antriebsmitteln mit dem Getriebe gekoppelt.
Vorzugsweise weist der Motor eine Motorabtriebswelle auf, die sich längs, insbesondere parallel zur Förderrichtung erstreckt. Alternativ oder zusätzlich ragt die Motorabtriebswelle in der zur Förderrichtung entgegengesetzten Richtung aus dem Motor heraus. Alternativ oder zusätzlich ist ein Getriebe, insbesondere Umlenkgetriebe, an der Montageplatte befestigt, über das die Motorabtriebswelle mit dem wenigstens einen Antriebsmittel gekoppelt ist. Insbesondere wandelt das Umlenkgetriebe die Drehbewegung der sich in Förderrichtung erstreckenden Motorabtriebswelle in eine Drehbewegung einer sich in Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckenden Antriebswelle des wenigstens einen Antriebsmittels um. Vorzugsweise sind der Motor und oder das Getriebe in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen zwei drehbar gelagerten Antriebsmitteln des wenigstens einen Antriebsmittels an der Montageplatte, insbesondere an der Montageseite, befestigt.
Vorzugsweise weist die Montageplatte eine Wandstärke von wenigstens 1 mm und höchstens 12 mm, vorzugsweise von wenigstens 2 mm und höchstens 8 mm, besonders bevorzugt von wenigstens 2,5 mm höchstens 3,5 mm auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Montageplatte eine Biegewechselfestigkeit von wenigstens 80 N/mm2, 160 N/mm2 oder 320 N/mm2 und/oder von höchstens 375 N/mm2, 500 N/mm2 oder 625 N/mm2 auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Montageplatte aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, gebildet. Durch diese Ausgestaltungen kann insbesondere eine Montageplatte bereitgestellt werden, die einerseits eine ausreichende Festigkeit zum Aufnehmen des wenigstens einen Antriebsmittels der Fördereinrichtung bereitstellt und andererseits einen möglichst geringen Materialbedarf aufweist.
Vorzugsweise weist die Montageplatte eine sich in Förderrichtung verjüngende Trapezform auf. Besonders bevorzugt weist die dem Konvergenzkanal zugewandte Führungsseite und/oder die dem Konvergenzkanal abgewandte Montageseite der Montageplatte eine sich in Förderrichtung verjüngende Trapezform auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Montageplatte eine im Wesentlichen konstante Wandstärke auf. Unter einer im Wesentlichen konstante Wandstärke ist insbesondere eine Wandstärke zu verstehen, die entlang der Erstreckung der Montageplatte um maximal 50 %, 30 % oder 10 % schwankt.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zwei insbesondere in Förderrichtung aufeinander zu laufende Blenden auf, die zusammen mit der Montageplatte eine Umhausung des wenigstens einen Antriebsmittels und des Motors bilden. Insbesondere sind die Blenden und die Montageplatte aus einem Stück geformt, insbesondere gebogen. Insbesondere weisen die Blenden und die Montageplatte die im Wesentlichen gleichen Materialstärke auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Blenden ausgehend von der Montageplatte in Ausgangsmaterialstärkenrichtung wenigstens bis zu 50 % 70 %, 90 % oder 100 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels, besonders bevorzugt über das wenigstens eine Antriebsmittel hinaus. Dadurch können insbesondere unbeabsichtigte Eingriffe einer Person in die drehenden Teile der Fördereinrichtung vermieden werden. Die Umhausung muss den Motor und das wenigstens eine Antriebsmittel nicht vollständig einschließen. Daher kann die Umhausung auch als wenigstens teilweise Umhausung bezeichnet werden. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Blenden in Förderrichtung entlang der trapezförmigen Verjüngung der Montageplatte, insbesondere entlang der gesamten Erstreckung der Montageplatte.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials und eine Führungswandung, an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird. Die Führungswandung kann als Montageplatte gemäß dem ersten Aspekt Erfindung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die dem Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zugewandte Seite der Führungswandung wie die zuvor beschriebene Führungsseite ausgebildet sein. Die Umformstation weist ferner einen quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, um wenigstens 0,1 mm und höchstens 20 mm von der Führungswandung beabstandeten Wellenbegrenzer auf, um die Erstreckung von aufgestauchtem, insbesondere gewelltem, Ausgangsmaterial quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, zwischen dem Wellenbegrenzer und der Führungswandung zu begrenzen.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass es zur Bildung möglichst kleiner Verpackungserzeugnisse von Vorteil ist, das Ausgangsmaterial bzw. das querkomprimierte Ausgangsmaterial in Förderrichtung zu stauchen. Dadurch weist das resultierende Verpackungserzeugnis eine erhöhte Dämpfungseigenschaft in Ausgangsmateriallängsrichtung weist. Um dies zu erreichen kann die Vorrichtung gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung vorzugsweise zwei Fördereinrichtungen aufweisen. Vorzugsweise ist eine Fördereinrichtung eine Fördereinrichtung der Umformstation, insbesondere die im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt Erfindung beschriebene Fördereinrichtung. Die zweite Fördereinrichtung ist vorzugsweise eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Abfördereinrichtung, insbesondere eine Präge und/oder Perforationsstation. Vorzugsweise sind die zwei Fördereinrichtungen derart ausgebildet, dass das Ausgangsmaterial zwischen den beiden Fördereinrichtungen gestaucht werden kann. Hierzu kann eine der Förderrichtung, beispielsweise die Fördereinrichtung der Umformstation, derart ausgebildet sein, dass sie dem Ausgangsmaterial eine größere Fördergeschwindigkeit mitteilen kann als die andere Fördereinrichtung, beispielsweise die Präge- und/oder Perforationsstation. Bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeitsdifferenz, beispielsweise bei einer um wenigstens 10 %, 15 %, 20 % oder 30 % höheren Fördergeschwindigkeit, zwischen den zwei Fördereinrichtungen wird das Ausgangsmaterial derart stark gestaucht, dass es Wellen schlägt. Insbesondere werden dabei in Ausgangsmaterialstärkenrichtung voneinander beabstandet Wellenberge und Wellentäler gebildet.
Während sich diese Wellenbildung als vorteilhaft für die Dämpfungseigenschaften des Verpackungserzeugnisses herausgestellt hat, hat sich gezeigt, dass die Wellenbildung ein erhöhtes Risiko für Materialstau mit sich bringt. Denn die gebildeten Wellen stellen einen Widerstand im Umformungsprozess dar und müssen während des Umformungsprozesses fortlaufend weggeknickt werden. Je größer die Amplitude der Wellen ist, desto größer der Widerstand beim Umformungsprozess. Insbesondere durch den erfindungsgemäßen Wellenbegrenzer kann die Amplitude einer Welle auf den Abstand zwischen Wellenbegrenzer und Führungswandung begrenzt werden. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass dadurch das erhöhte Staurisiko unter Aufrechterhaltung der erhöhten Dämpfungseigenschaften durch die Wellenbildung reduziert werden kann. Dies scheint insbesondere daran zu liegen, dass die Wellenberge durch den Wellenbegrenzer in Richtung der Wellentäler umgeklappt werden, was überraschenderweise einerseits die Dämpfungseigenschaften aufrechterhält und andererseits die Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung reduziert, was wiederum das Staurisiko reduziert. Unter dem Umklappen der Wellenberge ist insbesondere ein Brechen der Wellenberge zu verstehen, wie dies bei einer auf ein flaches Ufer zuströmenden Welle beobachtet werden kann.
Die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelner Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß den zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Führungswandung und dem Wellenbegrenzer quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, wenigstens 0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,7 mm oder 1,0 mm und/oder höchstens 20 mm, 15 mm, 10 mm, 8 mm, 5 mm, 3 mm oder 2 mm. Insbesondere ein Abstand zwischen 1 mm und 2 mm hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, um eine möglichst große Dämpfungseigenschaft in Ausgangsmateriallängsrichtung bereitzustellen und gleichzeitig das Risiko für Materialstau möglichst gering zu halten.
Besonders bevorzugt wird die Länge des Konvergenzkanals in Förderrichtung durch einen Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal eingezogen wird, und einen Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal verlässt, definiert. Dabei erstreckt sich der Wellenbegrenzer in Förderrichtung vorzugsweise über wenigstens io %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 % oder 60 % und/oder höchstens 70 %, 80 %, 90 % oder 100 % der Konvergenzkanallänge. Insbesondere ist ein Ausgabebereich des Konvergenzkanals, der sich insbesondere ausgehend von dem Kanalausgang um wenigstens 10 %, 20 % oder 25 % und/oder höchstens um 30 %, 40 % oder 50 % der Konvergenzkanallänge in die zur Förderrichtung entgegengesetzte Richtung erstreckt, frei von dem Wellenbegrenzer.
Es hat sich herausstellt, dass der Wellenbegrenzer zwar vorteilhaft eingesetzt werden kann, um das Risiko der Staubildung durch Aufstauchen des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu reduzieren. Jedoch hat sich auch herausgestellt, dass der Wellenbegrenzer andererseits das Risiko birgt, dass sich das Ausgangsmaterial beim Querkomprimieren mit dem Wellenbegrenzer verfängt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass eine Positionierung des Wellenbegrenzers in dem zuvor definierten Bereich das Potenzial des Wellenbegrenzers zur Vermeidung von Materialstau aufgrund der Stauchung weitestgehend ausschöpft und andererseits in diesem Bereich kein oder zumindest nur ein geringes Risiko der Staubildung durch die Querkomprimierung besteht.
Vorzugsweise erstreckt sich der Wellenbegrenzer parallel zu der Führungswandung. Insbesondere wird dabei ein Begrenzungskanal zwischen dem Wellenbegrenzer und der Führungswandung gebildet. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Wellenbegrenzer plattenförmig. Alternativ kann der Wellenbegrenzer gitterförmig oder stabförmig ausgebildet sein. Insbesondere ist der Wellenbegrenzer trichterförmig ausgebildet. Insbesondere veijüngt sich der Wellenbegrenzer in Förderrichtung insbesondere trichterförmig. Insbesondere veijüngt sich der Wellenbegrenzer in dem gleichen Veijüngungswinkel, wie der Konvergenzkanal. Insbesondere begrenzen der Wellenbegrenzer und die Führungswandung einen sich in Förderrichtung verjüngenden Begrenzungskanals. Insbesondere sind die zuvor beschriebenen Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung von dem Wellenbegrenzer beabstandet. Insbesondere können die Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials dadurch zwischen dem Wellenbegrenzer und den Seitenwandungen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung eingeschlagen werden. Insbesondere laufen die Seitenwandungen in dem gleichen Winkel aufeinander zu, in dem sich der Wellenbegrenzer veijüngt. Besonders bevorzugt sind an dem Wellenbegrenzer Umschlagwangen befestigt, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen, insbesondere in dem gleichen Winkel aufeinander zu laufen, wie sich der Wellenbegrenzer in Förderrichtung veijüngt. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Umschlagwangen in Förderrichtung über den Wellenbegrenzer hinaus. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass das Einrollen der Längsrandstreifen förderrichtungsaufwärts des Wellenbegrenzers abgeschlossen wird.
Alternativ oder zusätzlich zur zuvor beschriebenen plattenförmig Ausgestaltung des Wellenbegrenzers kann dieser einen sich in Förderrichtung erstreckenden Stab aufweisen, der quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, um den erfindungsgemäßen Abstand von wenigstens 0,1 mm und höchstens 20 mm von der Führungswandung beabstandet ist. Besonders bevorzugt weist der Wellenbegrenzer zwei derartige Stäbe auf, die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind. Bei einer Ausführungsform mit zwei an der Montageplatte gelagerten Antriebsmitteln sind die zwei Stäbe des Wellenbegrenzers vorzugsweise in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Antriebsmitteln positioniert.
Vorzugsweise ist der Wellenbegrenzer an einer Begrenzungswandung des Konvergenzkanals befestigt, der aus einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. In einer Ausführungsform, in der der Wellenbegrenzer durch einen oder zwei Stäbe, wie zuvor beschrieben, gebildet wird, können diese U-förmige ausgebildet sein und insbesondere über ihre Schenkel an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigt, insbesondere verschweißt oder verschraubt, sein.
Wie zuvor beschrieben weist die Vorrichtung vorzugsweise wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel auf, von denen eines an der Führungswandung, insbesondere Montageplatte, gelagert ist und das andere an der der Führungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung, insbesondere Deckel, gelagert ist. Die Drehachse des an dem Deckel gelagerten Antriebsmittels in Ausgangsmaterialstärkenrichtung vorzugsweise zwischen dem Deckel und dem Wellenbegrenzer angeordnet. In der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführung, in der der Wellenbegrenzer plattenförmig ausgebildet ist, weist der Wellenbegrenzer vorzugsweise eine Aussparung auf, durch die das Antriebsmittel in den von dem Wellenbegrenzer und der Führungswandung definierten Begrenzungskanals hineinragt. Vorzugsweise ist die Aussparung ausgebildet, wie die zuvor bezüglich der Montageplatte beschriebene Aussparung. Insbesondere sind der Deckel, der plattenförmige Wellenbegrenzer und das wenigstens eine an dem Deckel drehbar gelagerte Antriebsmittel derart zueinander ausgerichtet, dass das Antriebsmittel um wenigstens 1 %, 3 %, 5 %, io % oder 15 % und/oder höchstens 20%, 25%, 30%, 40% oder 45 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels über den Wellenbegrenzer hinaus in den Begrenzungskanal hineinragt.
Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine an Antriebsmittel über eine Lagerung an dem Deckel befestigt, die gleichzeitig als Befestigung des Wellenbegrenzers an dem Deckel dient. Insbesondere dient die Lagerung des Antriebsmittels dabei ferner als Abstandshalter zwischen dem Wellenbegrenzer und dem Deckel. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen Wellenbegrenzer und Deckel wenigstens zweimal, dreimal, viermal, fünfmal oder sechsmal so groß, wie der Abstand zwischen Wellenbegrenzer und Führungswandung. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dieser Lagerung um eine Federlagerung, die gleichzeitig eine Bewegung des wenigstens einen Antriebsmittels in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zulässt. Insbesondere bewirkt eine derartige Bewegung ein Spannen einer Feder der Federlagerung, sodass das Antriebsmittel in Richtung des Begrenzungskanals vorgespannt wird.
Besonders bevorzugt weist die Fördereinrichtungen zwei Paare drehbar gelagerter Antriebsmittel auf, von denen jeweils eins wie das zuvor beschriebene wenigstens eine Antriebsmittel ausgestaltet ist. Besonders bevorzugt ist das jeweils andere Antriebsmittel des Paares von Antriebsmittel drehbar an der Führungswandung gelagert, insbesondere wie zuvor im Zusammenhang mit der Montageplatte beschrieben an der Führungswandung gelagert.
Bei den zuvor gemachten Angaben zu Dimensionierungspositionierung des Wellenbegrenzers ist, der Antriebsmittel und/oder des Deckels handelt es sich insbesondere um Angaben in der Betriebsstellung des Deckels.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials. Die Umformstation weist ferner eine Führungswandung, insbesondere Montageplatte, auf an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird. Ferner weist die Umformstation zwei den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzende Seitenwandungen auf, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen, um Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials, das die Vorrichtung durchläuft, über die Seitenwandungen einzuschlagen. Die dem Konvergenzkanal zugewandten Umschlagseiten der Seitenwandungen sind mit einem Krümmungsradius von wenigstens 5 mm und höchstens 60 mm konkav gekrümmt.
Es hat sich herausgestellt, dass durch die erfindungsgemäße konkave Krümmung der Seitenwandungen neben dem Einschlagen der Längsrandstreifen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein dieses überlagerndes Einrollen der Längsrandstreifen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung nach innen bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch bereits über die Seitenwandungen ein Umlenken der Längsrandstreifen um bis zu 180° gewährleistet werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Konvergenzkanälen können die eingeschlagenen Längsrandstreifen dadurch umgeschlagen werden, ohne dafür an dem Deckel stoßen zu müssen. Dadurch kann das Risiko von Materialverstopfungen reduziert werden. Ferner kann durch die erfindungsgemäße Wahl des Krümmungsradius das Umschlagen auf möglichst geringem Raum erfolgen ohne ein schneckenartiges Einrollen der Längsrandstreifen durch einen zu kleinen Krümmungsradius zu riskieren. Somit kann durch den dritten Aspekt der Erfindung insbesondere die Dimensionierung der Vorrichtung, insbesondere der Umformstation, reduziert werden ohne das Risiko von Materialverstopfungen zu erhöhen.
Besonders bevorzugt erstreckt sich die Krümmung der Seitenwandungen um wenigstens 90°, besonders bevorzugt um wenigstens 120° oder 150°. Alternativ oder zusätzlich ragen die Seitenwandungen in der Betriebsstellung in Ausgangsmaterialbreitenrichtung in den Konvergenzkanal hinein. Insbesondere erstrecken sich die Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung nach innen über einen sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung erstreckenden Außenrand des Deckels hinaus. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass die eingeschlagenen bzw. eingerollten Längsrandstreifen sich in einem Spalt zwischen Deckel und Seitenwandung verfangen.
Die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelne Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß den dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise beträgt der Krümmungsradius wenigstens 10 mm, 15 mm, 20 mm oder 25 mm und/oder höchstens 30 mm, 35 mm, 40 mm oder 50 mm. Alternativ oder zusätzlich sind die Seitenwandungen vorzugsweise hohlzylinderabschnittsförmig ausgebildet. Bevorzugt ragt der Mantel der hohlzylinderabschnittsförmigen Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung nach innen über den Außenrand der verstellbaren Begrenzungswandung hinaus in den Konvergenzkanal hinein. Vorzugsweise ragen die Mäntel der hohlzylinderförmigen Seitenwandungen wenigstens 1 mm, 3 mm, 5 mm oder 10 mm in den Konvergenzkanal hinein. Der Krümmungsradius kann entlang der Erstreckung der Seitenwandungen in Förderrichtung konstant sein oder variieren.
Vorzugsweise laufen die Seitenwandungen in einem Winkel von wenigstens 6o°, 70°, 8o° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130° oder 1100 aufeinander zu. Alternativ oder zusätzlich veijüngt sich der Konvergenzkanal in einem derartigen Winkel in Förderrichtung. Alternativ oder zusätzlich veijüngt sich ist die Führungswandung, die Montageplatte und/oder der Deckel insbesondere trapezförmig in einem derartigen Winkel in Förderrichtung.
Die Vorrichtung gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung weist vorzugsweise eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung förderrichtungsabwärts der Umformstation eine Abtrennstation insbesondere mit einer translatorisch geführten Schneide zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial auf. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung sowohl eine Präge- und/oder Perforationsstation als auch eine Abtrenneinrichtung auf, wobei die Abtrenneinrichtung förderrichtungsabwärts der Präge- und/oder Perforationsstation angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung bevorzugt eine Ausgabevorrichtung zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses auf.
Ferner betrifft die Erfindung ein System, umfassend eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung und einen insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Vorformstation erstreckt.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei das bahnförmige Ausgangsmaterial von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle , insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, abgezogen wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verpackungserzeugnis, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte oder im zuvor beschriebenen System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Es hat sich im Stand der Technik herausgestellt, dass ein großes Bedürfnis nach Miniatur-Verpackungserzeugnissen besteht, das durch die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses, wie eines Polsterproduktes, aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, insbesondere aus Papier vorgesehen. Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Ausgangsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder 100 % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann 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*mA2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*mA2/g bis 2,5 l<Pa‘:: mA2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/ m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
Die Vorrichtung kann grundsätzlich so bemessen und dazu ausgelegt sein, dass sie miniaturisiert ist, d. h. deutlich kleiner bemessen ist als entsprechende Vorrichtungen aus dem Stand der Technik und/oder dazu in der Lage ist, deutlich kleinere Verpackungserzeugnisse zu erzeugen. Damit kann der Bedarf nach kleinen Verpackungserzeugnissen befriedigt werden. Zum anderen werden erfindungsgemäße Vorrichtungen der Forderung nach immer kleiner werdenden zur Verfügung stehenden Abstellflächen für derartige Vorrichtungen gerecht. Beispielsweise wurde als Daumenregel für die Gesamtabmessung gattungsgemäßer Vorrichtungen gefordert, dass diese die Außenabmessung einer Standard-Industriepalette nicht übersteigen dürfen. Beispielsweise weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen eine Gesamtabmessung von weniger als 650 mm Länge in Förderrichtung, von weniger als 450 mm Breite quer zur Förderrichtung und von weniger als 300 mm Höhe quer zur Förder- und Breitenrichtung auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgelegt sein, kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse bzw.-Polster zu erzeugen. Derartige kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse können eine Länge in Fördereinrichtung von weniger als 30 mm, eine Breite von weniger als 120 mm, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 mm, und eine Höhe von weniger als 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm, aufweisen.
Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Dies kann beispielsweise durch das nachfolgend beschriebene Querkomprimieren erreicht werden. Besonders bevorzugt ist dem Querkomprimieren noch ein Befestigen von beim Querkomprimieren eingeschlagenen oder eingerollten Längsstreifen nachgelagert. Hierzu weist die Vorrichtung insbesondere eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf.
Unter der Förderrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial im Betrieb von dem Ausgangsmaterialvorrat, wie einer Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporellostapel, abgezogen und durch die Vorrichtung gefördert wird. Diese Richtung kann auch als Ausgangsmateriallängsrichtung bezeichnet werden.
Unter der Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial sich zwischen Längsrändern des bahnförmigen Ausgangsmaterials erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die Längsränder in Förderrichtung. Insbesondere ist die Ausgangsmaterialbreitenrichtung die Richtung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern durch die Umformstation querkomprimiert wird.
Unter einem bahnförmigen Ausgangsmaterial ist insbesondere ein Ausgangsmaterial zu verstehen, das sich insbesondere flächig entlang der Ausgangsmateriallängsrichtung (Förderrichtung) und der Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckt. Insbesondere orthogonal zu einer durch die Ausgangsmateriallängsrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung definierten Fläche erstreckt sich das bahnförmige Ausgangsmaterial in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Insbesondere ist die Erstreckung, insbesondere Stärke bzw. Dicke, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung deutlich kleiner als die Erstreckung, insbesondere Breite, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Unter deutlich kleiner ist insbesondere eine Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von maximal 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% oder 0,5 % der Erstreckung des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen.
Insbesondere definieren die Ausgangsmateriallängsrichtung, die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein Koordinatensystem mit drei jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Richtungen, auch bekannt als kartesisches Koordinatensystem. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen das Ausgangsmaterial umgelenkt wird, wandert das Koordinatensystem mit dem Ausgangsmaterial mit. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial in einer Ausführungsform in Horizontalrichtung von dem Ausgangsmaterialvorrat zu der Vorrichtung gefördert werden. An der Vorrichtung kann das Ausgangsmaterial dann in eine Horizontalrichtung umgelenkt werden, in der es die Vorrichtung durchläuft. In diesem Fall entsprechen vor dem Eintritt in die Umformstation die Förderrichtung einer Vertikalrichtung und die Ausgangsmaterialstärken- und Breitenrichtung jeweils Horizontalrichtungen. Innerhalb der Vorrichtung entsprechen dann die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils einer Horizontalrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Angaben zu Merkmalen der Vorrichtung und ihrer Komponenten, wie der Umformstation, die in Bezug auf die Förderrichtung, Ausgangsmaterialstärkenrichtung und/oder Ausgangsmaterialbreitenrichtung gemacht werden, beziehen sich daher stets auf das Koordinatensystem, wie es auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Komponente oder eines Abschnitts der Komponente ausgerichtet ist.
Da die Richtungen, in die sich das Ausgangsmaterial der Breite und Stärke nach erstreckt während und nach dem Querkomprimieren ändern und teilweise überschneiden können, wird das mitwandernde Koordinatensystem in dem Zustand des Ausgangsmaterials vor dessen Querkomprimierung, insbesondere in dem Ausgangsmaterialvorrat, zwischen Ausgangsmaterialvorrat und Vorrichtung oder unmittelbar vor der ersten Querkomprimierung, bestimmt. Insbesondere wird das Koordinatensystem beim Eintritt in die Umformstation bestimmt. Bei einem Beispiel, bei dem das Ausgangsmaterial horizontal in die Vorrichtung eintritt, entsprechen die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Horizontalrichtungen und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Sofern bei diesem Beispiel das Ausgangsmaterial anschließend in die Vertikalrichtung umgelenkt würde, würde das Koordinatensystem entsprechend mit dem Ausgangsmaterial bzw. dem querkomprimierten Material mitwandern, sodass anschließend die Ausgangsmaterialstärkenrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils zueinander orthogonalen Horizontalrichtungen und die Förderrichtung einer Vertikalrichtung entsprechen würden.
Insbesondere innerhalb der Umformstation kann die Ausgangsmaterialbreitenrichtung alternativ als Konvergenzrichtung bezeichnet werden. Die Konvergenzrichtung verläuft insbesondere orthogonal zu der Förderrichtung und beschreibt die Richtung, in der die Erstreckung des Konvergenzkanals in Förderrichtung abnimmt, insbesondere auf Grund des sich in Förderrichtung verjüngenden Kanals abnimmt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgangsmaterialstärkenrichtung insbesondere innerhalb der Umformstation als Normalenrichtung bezeichnet werden. Die Normalenrichtung ist die Richtung, die eine Normale zu einer durch die Förderrichtung und die Konvergenzrichtung definierte Ebene beschreibt. Es sei klar, dass sämtliche zuvor und nachfolgend über die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung gemachten Angaben innerhalb der Vorrichtung, insbesondere Umformstation, auch anhand der Konvergenzrichtung und der Normalenrichtung gemacht werden können.
Die Vorrichtung weist eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials auf.
Unter dem Konvergenzkanal ist insbesondere ein sich in Förderrichtung verjüngender Kanal zu verstehen. Insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere ist der Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung wenigstens von einer Seite durch wenigstens eine, Begrenzungswandung begrenzt. Insbesondere ist die wenigstens eine Begrenzungswandung trichterförmig ausgebildet und/oder veijüngt sich insbesondere in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere erstreckt sich die wenigstens eine Begrenzungswandung insbesondere im Betriebszustand flächig in Förderrichtung und Ausgangsmaterialstärkenrichtung.
Die wenigstens eine Begrenzungswandung kann zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ausgebildet sein, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Alternativ kann die wenigstens eine Begrenzungswandung als Führungswandung ausgebildet sein. Unter einer Führungswandung ist insbesondere eine Begrenzungswandung zu verstehen, an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird, insbesondere sich während der Querkomprimierung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abstützt. Besonders bevorzugt ist die Führungswandung als Montageplatte ausgebildet, an deren dem Konvergenzkanal zugewandte Führungsseite in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist.
Vorzugsweise weist die wenigstens eine Begrenzungswandung zwei sich insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander erstreckende, Begrenzungswandungen auf. Insbesondere sind beide Begrenzungswandungen trapezförmig ausgebildet und/oder verjüngen sich in Förderrichtung trapezförmig. Insbesondere wird der Konvergenzkanal insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beidseitig durch die zwei Begrenzungswandungen begrenzt. Vorzugsweise ist eine der zwei Begrenzungswandungen wie die zuvor beschriebene Führungswandung, insbesondere Montageplatte, ausgebildet und die andere der zwei Führungswandungen wie die zuvor beschriebene verstellbare, insbesondere schwenkbare, Begrenzungswandung ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich weist die Umformstation wenigstens zwei Seitenwandung auf, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen. Insbesondere weist die wenigstens eine Seitenwandung zwei Seitenwandungen auf, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen. Vorzugsweise laufen die Seitenwandungen in einem Winkel von wenigstens 6o°, 70°, 8o° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130° oder 1100 aufeinander zu. Alternativ oder zusätzlich veijüngt sich der Konvergenzkanal in einem derartigen Winkel in Förderrichtung. Alternativ oder zusätzlich verjüngen sich die Begrenzungswandungen, insbesondere die Führungswandung, insbesondere Montageplatte, und/oder die verstellbare Begrenzungswandung, insbesondere trapezförmig in einem derartigen Winkel in Förderrichtung. Insbesondere begrenzen die zwei Seitenwandungen den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beidseitig. Insbesondere veijüngt sich der Konvergenzkanal durch das aufeinander zu Laufen der Seitenwandungen in Förderrichtung, sodass die Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung am förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation größer, insbesondere wenigstens too %, 150%, 200%, 300%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800% oder 900% oder 950% größer, ist als am förderrichtungsabwärtigen Ende der U mformstation.
Vorzugsweise weist die Umformstation einen Ausgangsmaterialeingang auf, über die das Ausgangsmaterial in die Umformstation einziehbar ist, und einen Ausgangsmaterialausgang, über die das querkomprimierte Ausgangsmaterial aus der Umformstation abführbar ist. Insbesondere ist die Umformstation zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang durch eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Begrenzungswandungen und/oder Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung und/oder in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere begrenzen die wenigstens zwei Seitenwandungen zusammen mit den trapezförmigen Begrenzungswandungen den Konvergenzkanal in der Betriebsstellung zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang umfänglich.
Wie zuvor und nachfolgend beschrieben wird das Ausgangsmaterial beim Durchfahren des Konvergenzkanals vorzugsweise querkomprimiert. Vorzugsweise ist unter Querkomprimieren ein Einschlagen oder Einrollen von Längsstreifen der Ausgangsmaterialbahn zu verstehen, insbesondere um an in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegende Knautsch-Hohlräume zu bilden.
Hierzu wird das Ausgangsmaterial in der Betriebsstellung vorzugsweise über eine Begrenzungswandung, insbesondere eine der zuvor beschriebenen trapezförmigen Begrenzungswandungen, aufgenommen und geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abgestützt. Vorzugsweise ist diese Begrenzungswandung die zuvor beschriebene Führungswandung, besonders bevorzugt Montageplatte. Vorzugsweise stoßen beim weiteren Hindurchfördern des Ausgangsmaterials in Förderrichtung durch den Konvergenzkanal die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegenden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen an und werden durch diese in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt, insbesondere eingeschlagen. Durch die in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen werden die Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern durch den Konvergenzkanal weiter in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt, bis sie vorzugsweise an Umschlagwangen übergeben werden, an denen die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Einrollen dadurch erfolgen, dass die Längsrandstreifen an eine weitere Begrenzungswandung, insbesondere die zweite zuvor beschriebene trapezförmige Begrenzungswandung, stoßen, an der die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördem in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden.
Vorzugsweise bildet die die Längsrandstreifen zurücklenkende Begrenzungswandung und/oder die die Umschlagwangen tragende Begrenzungswandung die zuvor beschriebene verstellbare Begrenzungswandung. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Freigabestellung wird der zuvor durch die verstellbare Begrenzungswandung abgedeckte Bereich des Konvergenzkanals freigegeben, sodass ein Eingriff in den Konvergenzkanal ermöglicht ist.
Alternativ oder zusätzlich kann unter Querkomprimieren auch ein einfaches Stauchen, insbesondere ziehharmonikaartiges Stauchen, des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung und/oder in Ausgangsmateriallängsrichtung zu verstehen sein.
Ferner weist die Umformstation eine Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat auf. Bei den nachfolgend beschriebenen unabhängigen Aspekten der Erfindung kann die Fördereinrichtung insbesondere wenigstens ein, wenigstens zwei oder wenigstens drei drehbar gelagerte Antriebsmittel aufweisen. Dabei ist unter einem drehbar gelagerten Antriebsmittel insbesondere ein um eine Drehachse drehbares Antriebsmittel zu verstehen. Die Drehachse ist vorzugsweise die Rotationssymmetrieachse des Antriebsmittels. Vorzugsweise erstreckt sich die Drehachse quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Vorzugsweise ist die Drehbarkeit eines Antriebsmittels im Sinne der vorliegenden Erfindung durch eine drehbare Lagerung des Antriebsmittels gewährleistet. Hierfür sind die jeweiligen nachfolgend beschriebenen Antriebsmittel vorzugsweise jeweils über wenigstens ein Drehlager an einer der zuvor beschriebenen Begrenzungswandungen des Konvergenzkanals befestigt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die drehbare Lagerung des Antriebsmittels gleichzeitig eine Federlagerung des Antriebsmittels, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung sein. Insbesondere können die nachfolgend beschriebenen Antriebsmittel federgelagert, insbesondere gegenüber einer der Begrenzungswandungen, besonders bevorzugt gegenüber der verstellbaren Begrenzungswandung, federgelagert sein.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Antriebsmittel in der Betriebsstellung relativ zur verstellbaren Begrenzungswandung beweglich. Dies kann beispielsweise durch eine translatorische Lagerung des drehbar gelagerten Antriebsmittels quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die translatorische Lagerung als Federlagerung ausgebildet. Dafür weist die translatorische Lagerung vorzugsweise eine Feder, insbesondere Druckfeder und/oder Spiralfeder, auf. Die Feder ist vorzugsweise quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, komprimierbar und/oder dehnbar. Insbesondere ist die Feder quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, zwischen zwei Stützstellen angeordnet. Insbesondere ist die Feder zwischen den Stützstellen durch eine Federführung geführt. Im Falle einer Spiralfeder kann die Federführung ein Führungsstab sein, der die Spiralfeder innenseitig führt. Eine Stützstelle kann durch eine, insbesondere die verstellbare, Begrenzungswandung ausgebildet sein oder durch einen Steg der translatorischen Lagerung, beispielsweise eines U- förmigen Lagers. Die andere Stützstelle kann eine das wenigstens eine Drehmittel tragende Welle, insbesondere Radwelle, sein.
Bei Ausführungsformen mit wenigstens zwei oder mehr Antriebsmitteln können, diese quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich, insbesondere über die zuvor beschriebene Lagerung oder Federlagerung, zu einer, insbesondere der verstellbaren, Begrenzungswandung gelagert sind. Besonders bevorzugt sind die wenigstens zwei Antriebsmittel über eine gemeinsame Drehwelle miteinander gekoppelt. Vorzugsweise sind die zwei Antriebsmittel entlang der Drehwelle in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist jeweils eine Feder, insbesondere eine Druckfeder und/oder Spiralfeder, an einem dem jeweiligen Antriebsmittel zugewandten Ende der Drehwelle befestigt, insbesondere abgestützt. Dabei bildet die Drehwelle insbesondere eine der zuvor beschriebenen Stützstellen. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass in Ausgangsmaterialbreitenrichtung schwankende Stärken des Ausgangsmaterials durch individuelle Ausgleichsbewegungen der einzelnen Antriebsmittel kompensiert werden.
Ferner ist unter dem drehbar gelagerten Antriebsmittel insbesondere ein Antriebsmittel zu verstehen, das einen Mantel aufweist, der beim Abziehen des Ausgangsmaterials in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial steht. Unter dem Eingriff zwischen dem Ausgangsmaterial und dem Mantel ist insbesondere ein Kontakt, insbesondere Kraftübertragungskontakt, zu verstehen. Der Mantel erstreckt sich insbesondere in Umfangsrichtung um die Drehachse des Antriebsmittels und axial entlang der Drehachse. Die Erstreckung des Mantels entlang der Drehachse kann auch als Axialerstreckung des Mantels bezeichnet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform, in der die Drehachse sich in Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckt, kann die Axialerstreckung des Mantels die Erstreckung des Mantels in Ausgangsmaterialbreitenrichtung sein und/oder als Breitenerstreckung bezeichnet werden. Der radiale Abstand zwischen der Drehachse und dem Mantel kann insbesondere als Radius des Antriebsmittels bezeichnet werden. Vorzugsweise weist das Antriebsmittel entlang seiner Drehachse einen konstanten Radius auf. Bei solchen Ausführungsformen entspricht die Radialerstreckung des Antriebsmittels dessen Durchmesser, also dem doppelten Radius. Bei Ausführungsformen, bei denen der Radius entlang der Drehachse variiert entspricht die Radialerstreckung dem gemittelten Durchmesser, also dem doppelten gemittelten Radius, des Antriebsmittels.
Nachfolgend wird die Axialerstreckung von Antriebsmittel insbesondere mit Bezug auf die Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittels beschrieben. Unter der Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittels ist dabei insbesondere die Position des Antriebsmittels in Förderrichtung zu verstehen. Zur genauen Ermittlung der Position des Antriebsmittels kann dessen Drehachse als Referenz herangezogen werden. So ist unter der Förderrichtungshöhe eines Antriebsmittels insbesondere die Förderrichtungshöhe der Drehachse des entsprechenden Antriebsmittels oder auch die Position der Drehachse des wenigstens einen Antriebsmittels in Förderrichtung zu verstehen. Wie zuvor beschrieben erstreckt sich die Drehachse des wenigstens einen Antriebsmittels vorzugsweise in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Bei weniger bevorzugten Ausführungsformen, bei denen die Drehachse gegenüber der Ausgangsmaterialbreitenrichtung versetzt ist, ist unter der Förderrichtungshöhe der Drehachse insbesondere die gemittelte Position der Drehachse in Förderrichtung zu verstehen. Das gleiche gilt für Ausführungsform, bei denen das wenigstens eine Antriebsmittel mehrere Antriebsmittel aufweist, die nicht auf der gleichen Förderrichtungshöhe angeordnet sind. Auch in diesem Fall ist zur Bestimmung der Förderrichtungshöhe der Antriebsmittel insbesondere eine gemittelte Förderrichtungshöhe zu ermitteln.
Unter der Konvergenzkanalbreite ist insbesondere die Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen. Insbesondere bemisst sich die Konvergenzkanalbreite über den Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen zwei den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzenden Seitenwandungen. Wie zuvor beschrieben veijüngt sich der Konvergenzkanal vorzugsweise in Förderrichtung, sodass sich auch die Konvergenzkanalbreite in Förderrichtung reduziert. Demnach ist die Konvergenzkanalbreite insbesondere auf der Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittel zu ermitteln, dessen Axialerstreckung in Relation zur Konvergenzkanalbreite angegeben ist. Im Fall von unterschiedlichen Konvergenzkanalbreiten in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beispielsweise auf Grund gekrümmter Seitenwandungen, ist insbesondere der größte Abstand zwischen den zwei Seitenwandungen auf der entsprechenden Förderrichtungshöhe zu ermitteln.
In bevorzugten Ausführungsformen weist der Mantel die Form eines Zylinders auf und kann insbesondere als Zylindermantel oder als zylindermantelförmig bezeichnet werden. Bevorzugte Ausführungsformen eines Antriebsmittels im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere ein Förderrad oder eine Förderwalze. Unter einer Förderwalze ist insbesondere ein drehbares Antriebsmittel zu verstehen, dessen Axialerstreckung größer, vorzugsweise wenigstens 10%, 30%, 50 %, 70%, too%, 150%, 200%, 300%, 350%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900% oder 1000% größer, ist als dessen Radialerstreckung (oder Durchmesser). Unter einem Förderrad ist insbesondere ein drehbares Antriebsmittel zu verstehen, dessen Radialerstreckung (oder Durchmesser) größer, vorzugsweise wenigstens 10%, 30%, 50%, 70%, 100%, 150%, 200% oder 300% größer, ist als dessen Axialerstreckung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist die Fördereinrichtungen wenigstens ein drehbar gelagertes Antriebsmittel mit einem Mantel auf, der beim Abziehen in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial steht, wobei die Axialerstreckung des Mantels wenigstens 20 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des wenigstens einen Antriebsmittels beträgt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen Antriebsmittel um wenigstens eine Förderwalze.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass durch die erfindungsgemäße Axialerstreckung des Mantels des wenigstens einen Antriebsmittels die Zuverlässigkeit des Einzugs erhöht werden kann. Während Versuche, die Zuverlässigkeit des Einzugs zu erhöhen, vor der vorliegenden Erfindung entweder scheiterten oder mit größerem Bauraumbedarf einhergingen, konnte mit der vorliegenden Erfindung der ohnehin in dem Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zur Verfügung stehende Raum genutzt werden, um die Zuverlässigkeit des Einzugs zu erhöhen, sodass der zuverlässigere Einzug ohne Vergrößerung des Bauraums erzielt werden konnte. Ferner hat sich gezeigt, dass der Einsatz einer Förderwalze von besonderem Vorteil ist, da deren größerer Erstreckung in Axialrichtung als in Radialrichtung den in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zur Verfügung stehenden Raum des Konvergenzkanals besser ausnutzt als Förderrollen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäße Axialerstreckung des Mantels zur Glättung des eingezogenen Ausgangsmaterials beiträgt und dadurch das Risiko von Materialstau in Folge von in Förderrichtung zu stark aufgestauchtem Material durch dessen Glättung reduziert.
Vorzugsweise beträgt die Axialerstreckung des Mantels wenigstens 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% oder 75 % und/oder höchstens 80%, 85% oder 90 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des wenigstens einen Antriebsmittels. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere eine Ausnutzung der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittels in einem derartigen Beriech dahingehend von Vorteil ist, dass ein möglichst großer Anteil der Konvergenzkanalbreite für die Axialerstreckung des Mantels genutzt wird ohne die Komplexität der Umformstation hinsichtlich Herstellung, Montage, Wartung sowie Materialstaurisiko durch einen zu geringen Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Seitenwandungen und dem Antriebsmittel zu beeinträchtigen.
Die Axialerstreckung des Mantels kann auch größer sein als die Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des wenigstens eines Antriebsmittels. Insbesondere kann die Axialerstreckungen des Mantels wenigstens oder höchstens 95%, 100%, 105%, 110%, 115%, 120%, 130%, 140% oder 150% der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des wenigstens einen Antriebsmittels betragen. Dafür kann beispielsweise in einer, insbesondere in zwei, den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzenden Seitenwandung wenigstens eine Aussparung vorgesehen sein, über welche das wenigstens eine Antriebsmittel sich über den Konvergenzkanal hinaus erstreckten kann, insbesondere aus diesem herausragen kann. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch die Dimensionierung der Umformstation weiter verkleinert, insbesondere die Erstreckung des Konvergenzkanals in Förderrichtung verkürzt, werden kann. Vorzugsweise ist die Konvergenzkanallänge in Förderrichtung durch einen Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal eingezogen wird, und einen Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal verlässt, definiert. Anders ausgedrückt entspricht die Konvergenzkanallänge insbesondere dem Abstand in Förderrichtung zwischen dem Kanaleingang und dem Kanalausgang.
Dabei entspricht der Kanaleingang insbesondere der Förderrichtungshöhe der Umformstation, an dem der Konvergenzkanal beginnt sich in Förderrichtung zu verjüngen. Der Kanalausgang entspricht insbesondere der Position des Konvergenzkanals, an dem dieser aufhört sich zu verjüngen. Anders ausgedrückt kann der Kanaleingang insbesondere durch das förderrichtungsaufwärtige Ende der in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen definiert sein und der Kanalausgang durch das förderrichtungsabwärtige Ende der in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Antriebsmittel in Förderrichtung mindestens 50%, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 95 % der Konvergenzkanallänge vor dem Kanalausgang und/oder mindestens 50%, 40%, 30%, 20%, 10 % oder 5 % hinter dem Kanaleingang angeordnet. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass das wenigstens eine Antriebsmittel auf einer Förderrichtungshöhe des Konvergenzkanals angeordnet ist, bei der dieser noch nicht zu stark veijüngt wurde und somit noch ausreichend Platz in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zur Verfügung steht, um Antriebsmittel mit möglichst großer Axialerstreckung einsetzen zu können. Insbesondere ist das wenigstens eine Antriebsmittel insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung vollständig innerhalb des Konvergenzkanals angeordnet oder ragt abschnittsweise in diesen hinein. Insbesondere kann der Mantel des wenigstens einen Antriebsmittels vollständig zwischen zwei Begrenzungswandungen angeordnet sein, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzen. Alternativ kann der Mantel des wenigstens einen Antriebsmittels lediglich abschnittsweise in den Konvergenzkanal hineinragen, insbesondere über eine Aussparung einer den Konvergenzkanal begrenzenden Begrenzungswandung. Bei Ausführungsformen, bei denen das wenigstens eine Antriebsmittel ein paar einander in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende Antriebsmittel aufweist, zwischen denen das Ausgangsmaterial beim Abziehen hindurchgefördert wird kann insbesondere eines oder beide Antriebsmittel vollständig innerhalb des Konvergenzkanals angeordnet sein oder abschnittsweise in diesen hineinragen, insbesondere eines abschnittsweise in den Konvergenzkanal hineinragen und eines vollständig innerhalb des Konvergenzkanals angeordnet sein.
Vorzugsweise beträgt die Konvergenzkanalbreite am Kanaleingang wenigstens 200 mm, 250 mm, 300 mm, 350 mm oder 375 mm und /oder höchstens 450 mm, 425 mm oder 400 mm. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Dimensionierung einen guten Kompromiss darstellt zwischen einer Miniaturisierung der Vorrichtung einerseits und andererseits der Bereitstellung von einem möglichst großen Montageraum zur Positionierung von Antriebsmitteln mit einer erfindungsgemäßen Axialerstreckung zur Erzielung der zuvor beschriebenen Vorteile. Bezüglich des wenigstens einen Antriebsmittels hat sich eine Axialerstreckung des Mantels von wenigstens 40 mm, 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 250 mm oder 300 mm und/oder höchstens 325 mm, 350 mm, 375 mm oder 400 mm als vorteilhaft herausgestellt.
Bei dem weiter unten beschriebenen zweiten Aspekt der Erfindung mit wenigstens zwei oder mehr Antriebsmitteln, die sich insbesondere auf gleicher Förderrichtungshöhe erstrecken und/oder in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind, verteilen sich die zuvor beschriebenen minimalen und maximalen prozentualen sowie absoluten Angaben zur Axialerstreckung des Mantels vorzugsweise auf die entsprechende Anzahl der Antriebsmittel. So entspricht beispielsweise bei einer vorteilhaften Axialerstreckung eines Antriebsmittels von 320 mm die vorteilhafte Axialerstreckung jedes einzelnen Antriebsmittels bei zwei Antriebsmitteln jeweils 160 mm und bei wenigstens vier Antriebsmitteln jeweils 80 mm. Anders ausgedrückt können die zuvor gemachten bevorzugten Angaben zur Axialerstreckung sich auch auf die aufsummierte Axialerstreckung mehrerer Mäntel beziehen.
Bei dem weiter unten beschriebenen dritten und/oder vierten Aspekt der Erfindung kann ebenfalls die Axialerstreckung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Axialerstreckung der einzelnen Antriebsmittel auch wenigstens 5 mm 8 mm oder 10 mm und höchstens 15 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 60 mm, 80 mm oder 100 mm betragen.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine Antriebsmittel ein paar einander in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende Antriebsmittel auf, insbesondere zwischen denen das Ausgangsmaterial beim Abziehen hindurchgefördert wird. Vorzugsweise sind die zwei Antriebsmittel des Antriebsmittelpaares auf der gleichen Förderrichtungshöhe angeordnet. Unter der gleichen Förderrichtungshöhe im Sinne der vorliegenden Erfindung soll insbesondere zu verstehen sein, dass die Drehachsen der jeweiligen Antriebsmittel in Förderrichtung maximal 3%, 5%, 10 %, 20 %, 30 %, 40 % oder 50 % der Radialerstreckung wenigstens eines der Antriebsmittels voneinander beabstandet sind. Bei Antriebsmitteln mit unterschiedlicher Radialerstreckung ist insbesondere das Antriebsmittel mit der größeren Radialerstreckung zu Grunde zu legen. Insbesondere erstrecken sich die Drehachsen der zwei Antriebsmittel im Wesentlichen parallel zueinander. Unter im Wesentlichen ist insbesondere ein Winkel zwischen den zwei Drehachsen von höchstens 30°, 20°, 10°, 50, 30 oder 1° insbesondere in einer sich in Förderrichtung Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckenden Ebene zu verstehen.
Vorzugsweise weisen beide Antriebsmittel des Antriebsmittelpaares jeweils die zuvor beschriebene Axialerstreckung des Mantels auf. Besonders bevorzugt handelt es sich bei beiden Antriebsmitteln um Förderwalzen mit der zuvor beschriebenen Axialerstreckung des Mantels.
Vorzugsweise sind die Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares drehbar an in Ausgangsmaterialstärkenrichtung einander gegenüberliegenden Begrenzungswandungen der Umformstation befestigt, insbesondere drehbar gelagert. Besonders bevorzugt ist ein Antriebsmittel drehbar an der zuvor beschriebenen verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung befestigt. Alternativ oder zusätzlich ist das andere Antriebsmittel drehbar an der zuvor beschriebenen Führungswandung, insbesondere Montageplatte, befestigt. Bei Ausführungen mit mehreren Antriebsmittelpaaren sind entsprechend vorzugsweise die Antriebsmittel von jeweils, insbesondere jedem, Antriebsmittelpaar drehbar an in Ausgangsmaterialstärkenrichtung einander gegenüberliegenden Begrenzungswandungen der Umformstation befestigt, insbesondere drehbar gelagert.
Vorzugsweise sind die Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares in der Betriebsstellung unter Ausbildung eines Kraftübertragungskontaktes insbesondere mit dem Ausgangsmaterial gegeneinander verspannt und vorzugsweise in der Freigabestellung voneinander beabstandet. Vorzugsweise wird der Kraftübertragungskontakt durch eine von dem wenigstens einen Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkende Federkraft, insbesondere von wenigstens 50 Newton, 75 Newton, 100 Newton oder 125 Newton und/oder höchstens 175 Newton, 200 Newton, 250 Newton oder 300 Newton, bereitgestellt.
Insbesondere wird die Federkraft über wenigstens eine in der Betriebsstellung vorgespannte Federung, insbesondere Federlagerung, bereitgestellt. Vorzugsweise wird die Federung durch die zuvor beschriebene Federlagerung bereitgestellt. Insbesondere kann die wenigstens eine Federung wenigstens eine das drehbare Antriebsmittel in der Betriebsstellung gegen das Ausgangsmaterial vorspannende Feder aufweisen. Die wenigstens eine Feder kann als Spiralfeder und/oder Druckfeder ausgebildet sein. Die wenigstens eine Feder kann quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, federnd gelagert sein, sodass sie beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Betriebsstellung quer zur Förderrichtung, insbesondere orthogonal zur Förderrichtung gestaucht und/oder gedehnt wird. Bei Ausführungsformen mit zwei auf gleicher Förderrichtungshöhe an einer Begrenzungswandung gelagerten Antriebsmitteln werden diese in der Betriebsstellung vorzugsweise jeweils über eine Federung mit einer entsprechenden Federkraft beaufschlagt. Bei einer Antriebswalze wird diese in Ausgangsmaterialbreitenrichtung vorzugsweise von zwei Federungen flankiert. Für die Federungen haben sich Federn als vorteilhaft herausgestellt, die bei Kompression oder Dehnung jeweils durchschnittlich eine Federkraft von zwischen 2 und 6 N/ mm bereitstellen und/oder in Betriebsstellung zwischen 10 mm und 30 mm vorgespannt und/oder gedehnt sind. Besonders bevorzugt stützen sich die wenigstens zwei Federn an einer Seite an der verstellbaren Begrenzungswandung, oder einer daran angebrachten Stützstelle, und an der anderen Seite an einer das wenigstens eine drehbare Antriebsmittel lagernde Antriebsmittelwelle, insbesondere Radwelle oder Walzenwelle, ab. Besonders bevorzugt wird die Verspannung der Federn durch Verspannung der verstellbaren Begrenzungswandung, an der das wenigstens eine federgelagerte Antriebsmittel befestigt ist, gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung des Konvergenzkanals, insbesondere mittels Verbindungselementen, wie Klemmen, Schrauben oder eine Kulissenführung, bereitgestellt. Klemmen können insbesondere über wenigstens eine Lasche realisiert sein, die in Betriebsstellung eine Nase umgreifen. Eine Kulissenführung kann insbesondere über eine Kulissenaussparung realisiert sein, in der ein Bolzen geführt wird. Die Federkraft kann dadurch aufgebaut werden, dass durch das Verspannen die zuvor beschriebene Feder komprimiert wird und dadurch eine Federkraft bereitgestellt wird.
Vorzugsweise wirkt die Federkraft in der Betriebsstellung im Wesentlichen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Unter im Wesentlichen soll in diesem Zusammenhang eine Abweichung von höchstens 450, 30°, 150, 10°, 50, 30 oder 1° von der Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen sein.
Alternativ kann die Federkraft auch dadurch realisiert werden, dass das wenigstens eine Antriebsmittel einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweist, der sich beim Verspannen der verstellbaren Begrenzungswandung gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung, insbesondere der Führungswandung, unter Ausbildung einer elastischen Rückstellkraft verformt, die als Federkraft von dem Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkt. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares, von dem beide Antriebsmittel jeweils einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweisen, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung einer elastischen Deformationsrückstellkraft gegeneinander verpresst werden. Bei dem nachfolgend beschriebenen zweiten Aspekt der Erfindung sind vorzugsweise die wenigstens zwei drehbar gelagerten Antriebsmittel jeweils Antriebsmittel eines entsprechenden Antriebsmittelpaares.
Vorzugsweise ist ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares mit einem Motor, insbesondere über ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, gekoppelt und das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares frei drehbar gelagert. Vorzugsweise ist das wenigstens eine an der Führungswandung gelagerte Antriebsmittel das mit dem Motor gekoppelte Antriebsmittel. Alternativ oder zusätzlich ist das frei drehbar gelagerte Antriebsmittel an einer der Führungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung, insbesondere an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagert.
Vorzugsweise weisen die zwei Antriebsmittel unterschiedlich große Durchmesser auf. Vorzugsweise ist der größere Durchmesser wenigstens 10 %, 20 %, 30 %, 40 % oder 50 % größer als der kleinere Durchmesser. Insbesondere ist das Antriebsmittel mit dem größeren Durchmesser motorisch angetrieben. Alternativ oder zusätzlich ist das Antriebsmittel mit dem kleineren Durchmesser frei drehbar gelagert. Ferner ist bevorzugt das Antriebsmittel mit dem kleineren Durchmesser an der zuvor beschriebenen verstellbaren Begrenzungswandung gelagert. Alternativ kann auch das Antriebsmittel mit dem größeren Durchmesser frei drehbar gelagert sein und/oder das Antriebsmittel mit dem kleineren Durchmesser motorisch angetrieben sein. Alternativ können auch beide Antriebsmittel motorisch angetrieben sin. Ferner können alternativ beide Antriebsmittel gleich große Durchmesser aufweisen, insbesondere wobei eines motorisch angetrieben und eines frei drehbar gelagert ist oder beide motorisch angetrieben sind.
Es hat sich herausgestellt, dass durch den Einsatz unterschiedlich großer Durchmesser bei den sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Antriebsmitteln eines Antriebsmittelpaares die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial erhöht werden kann. Insbesondere bei Ausführungsformen mit verstellbarer, insbesondere schwenkbarer, Begrenzungswandung hat sich gezeigt, dass das kleinere Antriebsmittel bei Fehlpositionierungen, beispielsweise durch ein gewisses Spiel der verstellbaren Lagerung der Begrenzungswandung, die Fehlpositionierungen durch Annehmen einer angepassten Position relativ zu dem gegenüberliegenden Antriebsmittel ausgleichen kann. Es hat sich gezeigt, dass dieser Effekt besonders gut ausgeschöpft werden kann, wenn das Antriebsmittel in dem kleineren Durchmesser beweglich gelagert und/oder federvorgespannt ist, insbesondere gegen das Antriebsmittel mit dem größeren Durchmesser beweglich gelagert und/oder federvorgespannt ist. Dabei wird die bewegliche Lagerung bzw. Federverspannung vorzugsweise wie zuvor beschrieben ausgeführt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Fördereinrichtungen wenigstens zwei drehbar gelagerte Antriebsmittel mit jeweils einem Mantel auf, die beim Abziehen in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial stehen, wobei die wenigstens zwei Antriebsmittel auf gleicher Förderrichtungshöhe angeordnet und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind. Die aufsummierte Axialerstreckung der Mäntel der wenigstens zwei Antriebsmittel beträgt gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung wenigstens 20 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Antriebsmittel. Vorzugsweise beträgt die aufsummierte Axialerstreckung der wenigstens zwei Mäntel wenigstens 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% oder 75% und/oder höchstens 80%, 85% oder 90 %, 100 % oder 105% der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Antriebsmittels.
Unter der Beabstandung der wenigstens zwei Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander ist insbesondere zu verstehen, dass es sich bei den zwei Antriebsmitteln nicht um in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende Antriebsmittel handelt, zwischen denen das Ausgangsmaterial beim Abziehen hindurchgefördert wird. Anders ausgedrückt sind die wenigstens zwei Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung nebeneinander angeordnet und/oder in Ausgangsmaterialstärkenrichtung auf gleicher Höhe angeordnet. Unter einer gleichen Höhe in Ausgangsmaterialstärkenrichtung ist insbesondere ein Abstand der Drehachsen der jeweiligen Antriebsmittel in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von maximal 30 %, 20 %, 15 %, 10 % oder 5 % des Radius der zwei Antriebsmitteln, bei Antriebsmittel unterschiedlichen Radius des Antriebsmittels mit dem kleineren Radius, voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die Drehachsen der zwei Antriebsmittel im Wesentlichen parallel zueinander. Besonders bevorzugt weisen die zwei Antriebsmittel eine gemeinsame Drehachse auf. Insbesondere sind die wenigstens zwei Antriebsmittel auf einer gemeinsamen Welle, insbesondere Radwelle oder Walzenwelle, gelagert. Ferner beträgt der Abstand zwischen den wenigstens zwei Antriebsmitteln in Ausgangsmaterialbreitenrichtung vorzugsweise wenigstens 1 %, 3 %, 5 % oder io % und/oder höchstens 15 %, 20 %, 30 % 40 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Antriebsmittel.
Vorzugsweise beträgt die Axialerstreckung jedes Mantels eines Antriebsmittels wenigstens 10 %, vorzugsweise wenigstens 12,5 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 % oder 37,5 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittels. Bei Ausführungsformen mit beispielsweise vier Antriebsmitteln, die auf gleicher Förderrichtungshöhe angeordnet und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind, würde die Axialerstreckung jeweils vorzugsweise die Hälfte diese prozentualen Beträge betragen. Insbesondere sind Ausführungsformen angedacht, bei denen die wenigstens zwei Antriebsmittel wenigstens drei, vier, fünf oder sechs Antriebsmittel auf gleicher Förderrichtungshöhe aufweist, die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils voneinander beabstandet sind. In einer besonders bevorzugt Ausführungsform sind die wenigstens zwei Antriebsmittel wenigstens zwei Förderwalzen.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtungen gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung wenigstens zwei Paare von einander in Ausgangmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Antriebsmitteln auf. Dabei bildet insbesondere jedes der wenigstens zwei in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandeten Antriebsmittel jeweils ein Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaars aus, dem in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegend wenigstens ein weiteres drehbar gelagertes Antriebsmittel zugeordnet ist. Das wenigstens eine weitere drehbar gelagerte Antriebsmittel kann ein einziges Antriebsmittel, insbesondere Antriebswalze sein, das mit jedem der wenigstens zwei in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandeten Antriebsmittel ein Antriebsmittelpaar bildet. Beispielsweise kann hierfür ein Antriebsmittel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung an einer Begrenzungswandung zwei Antriebsmittelpaare mit den wenigstens zwei Antriebsmitteln gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bilden, die an der gegenüberliegenden Begrenzungswandung befestigt, insbesondere drehbar gelagert, sind. Bevorzugt ist jedoch jedem der wenigstens zwei in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandeten Antriebsmittel in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegend ein eigenes weiteres Antriebsmittel zugeordnet, mit dem es ein Antriebsmittelpaar bildet. Besonders bevorzugt handelt es sich bei diesen gegenüberliegenden Antriebsmitteln ebenfalls um Antriebsmittel, die auf gleicher Förderrichtungshöhe angeordnet und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind. Insbesondere beträgt die aufsummierte Axialerstreckung der Mäntel der gegenüberliegenden Antriebsmittel ebenfalls wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% oder 75% und/oder höchstens 80%, 85% oder 90 %, der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der gegenüberliegenden Antriebsmittel.
Besonders bevorzugt ist wenigstens eines, vorzugsweise wenigstens zwei oder jedes, der wenigstens zwei Antriebsmittelpaare gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wie das im Zusammenhang mit dem erst Aspekt der Erfindung beschrieben Antriebsmittelpaar, insbesondere hinsichtlich Positionierung, Lagerung und Vorspannung, ausgebildet.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich insbesondere dadurch von dem ersten Aspekt der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Axialerstreckung des Mantels gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf den Mänteln von wenigstens zwei Antriebsmitteln verteilt ist. Es hat sich herausgestellt, dass der zuverlässigere Einzug unter Ausnutzung des ohnehin zur Verfügung stehenden Bauraums auch mit dem zweiten Aspekt Erfindung erzielt werden kann. Insofern stellt der zweite Aspekt der Erfindung eine Alternativlösung zum ersten Aspekt der Erfindung dar. Auch die Reduzierung des Risikos von Materialstau in Folge von in Förderrichtung aufgestauchtem Ausgangsmaterial wurde bei Vorrichtungen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beobachtet. Dieser Effekt war jedoch weniger stark ausgeprägt als bei dem ersten Aspekt der Erfindung, was damit Zusammenhängen könnte, das entlang des Abstandes der Antriebsmittel keine Glättung stattfindet. Demgegenüber wurde jedoch beobachtet, dass das Risiko von Materialstau in Folge einer ungleichmäßigen oder übermäßigen Querkomprimierung des Ausgangsmaterials mit dem zweiten Aspekt der Erfindung stärker reduziert werden konnte, als mit dem ersten Aspekt der Erfindung. Dies könnte damit Zusammenhängen, dass der Abstand zwischen den Antriebsmitteln einen Ausweichraum, ähnliches eines By-Passes, für zu stark querkomprimiertes Ausgangsmaterial bildet.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fördereinrichtung wenigstens drei sich auf gleicher Förderrichtungshöhe erstreckende Antriebsmittel auf, die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind. Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Einsatz von zwei Antriebsmitteln, die auf gleicher Förderrichtungshöhe angeordnet und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind, hat sich herausgestellt, dass der Einsatz von drei entsprechen positionierten Antriebsmitteln zu einer Reduzierung des Risikos von Materialstau in Folge einer ungleichmäßigen oder übermäßigen Querkomprimierung des Ausgangsmaterials führt. Dies scheint damit zusammenzuhängen, dass bei bekannten Ausführungen mit zwei schmalen Antriebsrädern, der Ausweichraum für das querkomprimierte Material zwischen den zwei Antriebsrädern derart groß wird, dass er selbst zu einem Risikofaktor für Materialstau wird, da sich in den entsprechend großen Ausweichraum befindliches Ausgangsmaterial leicht mit drehenden Teilen der Antriebsmittel verfangen kann. Es hat sich gezeigt, dass durch den Einsatz von wenigstens drei Antriebsmitteln anstelle von zwei schmalen Antriebsmitteln mehr und dafür jeweils kleinere Ausweichräume bereitgestellt werden und somit das Risiko von Materialstau reduziert werden kann. Insofern stellt der dritte Aspekt der Erfindung eine Alternative zum ersten und zweiten Aspekt der Erfindung dar, die das Problem der zu großen Ausweichräume durch eine große Axialerstreckung der Antriebsmittel lösen, wodurch der für die Ausweichräume zur Verfügung stehende Raum und somit auch deren Axialerstreckung reduziert wird. Insofern stellt der dritte Aspekt der Erfindung eine alternative Lösung dar, die das Problem der zu großen Ausweichräume löst ohne zwingend die Axialerstreckung der Mäntel gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung erhöhen zu müssen.
Die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Dabei können beispielsweise die wenigstens zwei Antriebsmittel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung die wenigstens drei Antriebsmittel gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung umfassen. Alternativ kann das wenigstens eine Antriebsmittel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder können die wenigstens zwei Antriebsmittel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung an einer Begrenzungswandung angebracht sein und wenigstens drei Antriebsmittelpaare mit den wenigstens drei Antriebsmitteln gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bilden, die an einer gegenüberliegenden Begrenzungswandung angebracht sind. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelner Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise ist wenigstens eines der wenigstens drei Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung im Wesentlichen in der Mitte des Konvergenzkanals angeordnet. Unter im Wesentlichen in der Mitte ist insbesondere zu verstehen, dass das mittig angeordnete Antriebsmittel maximal t %, 3 %, 5 %, 10 %, 15 % oder 20 % der Konvergenzkanalbreite auf der Höhe des mittig angeordneten Antriebsmittels in Ausgangsmaterialbreitenrichtung von der Mitte des Konvergenzkanals beabstandet ist. Dabei ist unter der Mitte des Konvergenzkanals insbesondere die Mitte des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung auf Förderrichtungshöhe des mittigen Antriebsmittels zu verstehen. Durch das mittig angeordnete Antriebsmittel kann insbesondere gewährleistet werden, dass die für Ausweichräume zur Verfügung stehende Konvergenzkanalbreite gleichmäßig aufgeteilt wird.
Alternativ oder zusätzlich sind die wenigstens drei Antriebsmittel in Ausgangsmateriabreitenrichtung im Wesentlichen in gleichen oder unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet. Unter im Wesentlichen gleichen Abständen ist insbesondere zu verstehen, dass die Abstände sich um höchstens 15 %, 10 %, 5 %, 3 % oder 1 Prozent der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der wenigstens drei Antriebsmittel voneinander unterscheiden. Besonders bevorzugt weisen die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegenden zwei Antriebsmittel der wenigstens drei Antriebsmittel jeweils den im Wesentlichen gleichen Abstand zu der jeweiligen den Konvergenzkanal begrenzenden Seitenwandung auf, wie die Antriebsmittel untereinander. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Antriebsmitteln gebildeten Ausweichräume eine möglichst gleiche Größe aufweisen bzw. möglichst gleichmäßig verkleinert werden. Alternativ oder zusätzlich sind zwei der wenigstens drei Antriebsmittel in im Wesentlichen gleichen Abständen zu den den Konvergenzkanal in Ausgangsmateriabreitenrichtung begrenzenden Seitenwandungen angeordnet.
Vorzugsweise bildet jedes der wenigstens drei Antriebsmittel mit jeweils einen weiteren in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegend angeordneten Antriebsmittel ein Antriebsmittelpaar. Besonders bevorzugt sind die wenigstens drei Antriebsmittelpaare wie die zuvor beschriebenen Antriebsmittelpaare ausgebildet.
In einer Ausführungsform weisen die wenigstens drei Antriebsmittel wenigstens 4, 5, 6, 7 oder 8 Antriebsmittel auf, insbesondere wobei die Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung im Wesentlichen in gleichen oder unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist jedem dieser Antriebsmittel in Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein Antriebsmittel zugeordnet, mit dem es ein Antriebsmittelpaar bildet.
Vorzugsweise weisen die wenigstens drei Antriebsmittel wenigstens vier Förderräder auf, die wenigstens zwei Förderdoppelräder bilden, deren Abstand zueinander in Ausgangsmaterialbreitenrichtung größer ist als der Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Förderrädern jeweils eines Förderdoppelrads. Alternativ weisen die wenigstens drei Antriebsmittel wenigstens vier Förderwalzen auf, die entsprechend als Förderdoppelwalzen ausgebildet sind. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen zwei Förderdoppelrädem/Förderdoppelwalzen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zueinander wenigstens 10 %, 15 %, 20 % oder 25 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Förderdoppelräder/Förderdoppelwalzen. Alternativ oder zusätzlich beträgt der Abstand zwischen zwei Förderrädem/Förderwalzen jeweils eines Förderdoppelrads/Förderdoppelwalze in Ausgangsmaterialbreitenrichtung höchstens 10 %, 8 %, 5 % oder 3 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Förderdoppelräder/Förderdoppelwalzen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die zuvor beschriebene Anordnung der Antriebsmittel in im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander dahingehend auf Ausführungsformen mit Förderdoppelrädern/Förderdoppelwalzen zu übertragen, dass die Förderdoppelräder/Förderdoppelwalzen in im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander angeordnet sind, diese Abstände jedoch größer sind als der Abstand zwischen zwei Förderrädem/Förderwalzen eines Förderdoppelrads/einer Förderdoppelwalze. Der Einsatz von Förderdoppelräder und/Förderdoppelwalzen hat sich dahingehend als vorteilhaft erwiesen, als dass der verhältnismäßig kleine Abstand zwischen den Förderrädern / Förderwalzen eines Förderdoppelrads / Förderdoppelwalze einen Ausgleich von Schwankungen der Stärke des Ausgangsmaterials innerhalb eines Förderdoppelrades / einer Förderdoppelwalze besser zulässt als bei einem sich über die gleiche Axialerstreckung erstreckendes einzelnes Antriebsmittel.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung weist die Fördereinrichtungen wenigstens zwei drehbar gelagerte Antriebsmittel auf, die in Förderrichtung miteinander fluchten. Unter miteinander fluchten ist insbesondere zu verstehen, dass die wenigstens zwei Antriebsmittel in Förderrichtung voneinander beabstandet sind und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung im Wesentlichen die gleiche Position aufweisen. Unter einer im Wesentlichen gleichen Position in Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist insbesondere zu verstehen, dass die Mittelpunkte der zwei Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung um maximal 20%, 15 %, 10%, 5%, 3% oder 1 % der Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe des förderrichtungsaufwärtigen oder förderrichtungsabwärtigen Antriebsmittels voneinander beabstandet sind. Unter dem Mittelpunkt ist dabei insbesondere jeweils der Mittelpunkt eines Antriebsmittels in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen.
Vorzugsweise ist die Drehachse des förderrichtungsaufwärtigen Antriebsmittel in Förderrichtung mindestens 5 % 10 %, 15 %, 20% oder 25% und/oder höchstens 30%, 35%, 40% oder 45 % der Konvergenzkanallänge hinter dem Kanaleingang angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise das förderrichtungsabwärtige Antriebsmittel in Förderrichtung mindestens 5 % 10 %, 15 %, 20% oder 25% und/oder höchstens 30%, 35%, 40% oder 45% der Konvergenzkanallänge vor dem Kanalausgang angeordnet. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise die wenigstens zwei Antriebsmittel in Förderrichtung zueinander und zu dem Kanaleingang bzw. Kanalausgang jeweils im Wesentlichen in den gleichen Abständen in Förderrichtung zueinander angeordnet. Unter im Wesentlichen soll dabei insbesondere eine Abweichung der Abstände untereinander von maximal 15 %, 10%, 5% oder 3% der Konvergenzkanallänge zu verstehen sein. Ferner sind vorzugsweise die wenigstens zwei miteinander fluchtenden Antriebsmittel in Ausgangsmaterialbreitenrichtung im Wesentlichen in der Mitte des Konvergenzkanals angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist einem, vorzugsweise jedem, der zwei miteinander fluchtenden Antriebsmittel in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegend ein Antriebsmittel zugeordnet, mit denen es ein Antriebsmittelpaar bildet. Dabei können die Antriebsmittelpaare der zwei miteinander fluchtenden Antriebsmittel insbesondere wie zuvor beschrieben ausgeführt sein.
Es hat sich herausgestellt, dass durch den Einsatz von miteinander in Förderrichtung fluchtenden Antriebsmitteln das Risiko von Materialstau in Folge eines zu starken Stauchens von Ausgangsmaterial in Förderrichtung reduziert werden kann. Dies scheint damit zusammenzuhängen, dass durch die fluchtende Anordnung sichergestellt werden kann, dass die durch das förderrichtungsaufwärtige Antriebsmittel erzielte Glättung über das förderrichtungsabwärtige fluchtende Antriebsmittel gefestigt wird. In anderen Worten wird insbesondere vermieden, dass bereits geglättetes Ausgangsmaterial sich erneut in Förderrichtung aufstaucht. Die Vorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten, zweiten und/oder dritten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Beispielsweise kann in der Fördereinrichtung der dritte und vierte Aspekt der Erfindung verwirklicht sein, wobei besonders bevorzugt das förderrichtungsaufwärtige Antriebsmittel gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung das zuvor beschriebene mittige Antriebsmittel der wenigstens drei Antriebsmittel gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bildet. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines, vorzugsweise jedes, der miteinander fluchtenden Antriebsmittel als Antriebsmittel mit der Axialerstreckung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgestaltet. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eines, vorzugsweise jedes, der miteinander fluchtenden Antriebsmittel wenigstens zwei Antriebsmittel aufweisen, die eine aufsummierte Axialerstreckung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweisen. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelner Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise ist die Drehachse des wenigstens einen Antriebsmittels gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder jeweils wenigstens eine, vorzugsweise jede, Drehachse der Antriebsmittel gemäß dem zweiten, dritten und/ oder vierten Aspekt der Erfindung außerhalb des Konvergenzkanals angeordnet. Vorzugsweise ragen die jeweiligen Antriebsmittel über in einer Begrenzungswandung, insbesondere der Führungswandung, ausgebildete Aussparungen in den Konvergenzkanal hinein, insbesondere um wenigstens 1 %, 3 %, 5 %, 10 % oder 15 % und/oder höchstens 20%, 25%, 30%, 40% oder 45 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels in den Konvergenzkanal hinein. Vorzugsweise ist die jeweilige Aussparung derart an die Dimension des jeweiligen Antriebsmittels angepasst, dass zwischen Antriebsmittel und Aussparung in Förderrichtung und/ oder in Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils ein Abstand von wenigstens 1 mm, 3 mm, 5 mm oder 10 mm und/oder höchstens 15 mm, 20 mm, 25 mm oder 30 mm besteht. Insbesondere bei Vorrichtungen gemäß dem zweiten, dritten und vierten Aspekt der Erfindung weist die Begrenzungswandung vorzugsweise mehrere, insbesondere wenigstens zwei bei dem zweiten und vierten Aspekt der Erfindung und wenigstens drei bei dem dritten Aspekt der Erfindung, derartige Aussparungen auf.
Wie zuvor beschrieben ist vorzugsweise den Antriebsmitteln gemäß dem ersten bis vierten Aspekt der Erfindung jeweils in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegend ein weiteres Antriebsmittel zugeordnet, mit denen das jeweilige Antriebsmittel ein Antriebsmittelpaar bildet. Dabei ist vorzugsweise ein Antriebsmittel des Antriebsmittelpaares wie zuvor beschrieben an der Führungswandung insbesondere mit Aussparungen angebracht. Das jeweils andere Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares ist vorzugsweise an der in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung, insbesondere verstellbaren Begrenzungswandung, gelagert. Die Drehachse des an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerten Antriebsmittels ist vorzugsweise in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zwischen der verstellbaren Begrenzungswandung und einer Zwischenwandung angeordnet. Die Zwischenwandung kann insbesondere plattenförmig ausgebildet sein und sich insbesondere parallel zu der verstellbaren Begrenzungswandung erstrecken. Insbesondere kann, die Zwischenwandung sich trichterförmig in Förderrichtung veijüngen. Vorzugsweise weist die Zwischenwandung wenigstens eine, vorzugsweise jeweils eine für jedes an ihr drehbar gelagerte Antriebsmittel, Aussparung auf, durch die das jeweilige Antriebsmittel in einen von der Zwischenwandung und der Führungswandung definierten Begrenzungskanals hineinragt. Vorzugsweise ist die Aussparung ausgebildet, wie die zuvor bezüglich der Führungswandung beschriebene Aussparung. Insbesondere sind die verstellbare Begrenzungswandung, die Zwischenwandung, die Führungswandung, und das jeweilige an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel derart zueinander ausgerichtet, dass das Antriebsmittel insbesondere in der Betriebsstellung um wenigstens t %, 3 %, 5 %, 10 % oder 15 % und/oder höchstens 20%, 25%, 30%, 40% oder 45 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels über die Zwischenwandung hinaus in den Begrenzungskanal hineinragt.
Bevorzugt sind bei Vorrichtungen gemäß dem zweiten und dritten Aspekt der Erfindung die Antriebsmittel und Aussparungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet. Bei dieser Ausführungsform ist der Motor vorzugsweise in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den zwei Antriebsmittel angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist ein Getriebe in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Antriebsmitteln angeordnet. Vorzugsweise ist das Getriebe an der Führungswandung, insbesondere an der dem Konvergenzkanal abgewandten Seite (Montageseite) der Führungswandung, befestigt. Besonders bevorzugt sind sowohl das Getriebe als auch der Motor in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zwischen den Antriebsmitteln angeordnet. Dabei ist vorzugsweise das Getriebe auf gleicher Förderrichtungshöhe der Antriebsmittel angeordnet. Vorzugsweise ist der Motor förderrichtungsabwärts der Antriebsmitteln und/oder des Getriebes angeordnet. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Motorabtriebswelle des Motors ausgehend von dem Motor förderrichtungsaufwärts zu dem Getriebe, ist insbesondere förderrichtungsaufwärts mit dem Getriebe gekoppelt.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass es zur Bildung möglichst kleiner Verpackungserzeugnisse von Vorteil ist, das Ausgangsmaterial bzw. das querkomprimierte Ausgangsmaterial in Förderrichtung zu stauchen. Dadurch weist das resultierende Verpackungserzeugnis eine erhöhte Dämpfungseigenschaft in Ausgangsmateriallängsrichtung weist. Um dies zu erreichen kann die Vorrichtung gemäß dem ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Aspekt der Erfindung vorzugsweise zwei Fördereinrichtungen aufweisen. Dabei ist eine der zwei Fördereinrichtungen vorzugsweise die zuvor beschriebene Fördereinrichtung der Umformstation gemäß einem der zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung. Die zweite Fördereinrichtung ist vorzugsweise eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Abfördereinrichtung, insbesondere eine Präge- und/oder Perforationsstation. Vorzugsweise sind die zwei Fördereinrichtungen derart ausgebildet, dass das Ausgangsmaterial zwischen den beiden Fördereinrichtungen gestaucht werden kann. Hierzu kann eine der Förderrichtung, beispielsweise die Fördereinrichtung der Umformstation, derart ausgebildet sein, dass sie dem Ausgangsmaterial eine größere Fördergeschwindigkeit mitteilen kann als die andere Fördereinrichtung, beispielsweise die Präge- und/oder Perforationsstation. Bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeitsdifferenz, beispielsweise bei einer um wenigstens 10 %, 15 %, 20 % oder 30 % höheren Fördergeschwindigkeit, zwischen den zwei Fördereinrichtungen wird das Ausgangsmaterial derart stark gestaucht, dass es Wellen schlägt. Insbesondere werden dabei in Ausgangsmaterialstärkenrichtung voneinander beabstandet Wellenberge und Wellentäler gebildet.
Während sich diese Wellenbildung als vorteilhaft für die Dämpfungseigenschaften des Verpackungserzeugnisses herausgestellt hat, hat sich gezeigt, dass eine übermäßige Wellenbildung (Stauchung) ein erhöhtes Risiko für Materialstau mit sich bringt. Wie zuvor beschrieben kann gerade dieses Risiko durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen minimiert werden, in dem das Ausgangsmaterial geglättet wird. Dies scheint insbesondere daran zu liegen, dass die Wellenberge durch die erfindungsgemäßen Antriebsmittel in Richtung der Wellentäler umgeklappt werden, was überraschenderweise einerseits die Dämpfungseigenschaften aufrechterhält und andererseits die Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung reduziert, was wiederum das Staurisiko reduziert. Unter dem Umklappen der Wellenberge ist insbesondere ein Brechen der Wellenberge zu verstehen, wie dies bei einer auf ein flaches Ufer zuströmenden Welle beobachtet werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung ein System, umfassend eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung und einen insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Vorformstation erstreckt.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei das bahnförmige Ausgangsmaterial von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, abgezogen wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verpackungserzeugnis, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte oder im zuvor beschriebenen System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Es hat sich im Stand der Technik herausgestellt, dass ein großes Bedürfnis nach Miniatur-Verpackungserzeugnissen besteht, das durch die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses, wie eines Polsterproduktes, aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, insbesondere aus Papier vorgesehen. Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Ausgangsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder too % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann 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*mA2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*mA2/g bis 2,5 l<Pa‘:: mA2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/ m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.
Die Vorrichtung kann grundsätzlich so bemessen und dazu ausgelegt sein, dass sie miniaturisiert ist, d. h. deutlich kleiner bemessen ist als entsprechende Vorrichtungen aus dem Stand der Technik und/oder dazu in der Lage ist, deutlich kleinere Verpackungserzeugnisse zu erzeugen. Damit kann der Bedarf nach kleinen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden. Zum anderen werden erfindungsgemäße Vorrichtungen der Forderung nach immer kleiner werdenden zur Verfügung stehenden Abstellflächen für derartige
Verpackungserzeugnisbereitstellungsvorrichtungen gerecht. Beispielsweise wurde als Daumenregel für die Gesamtabmessung gattungsgemäßer Vorrichtungen gefordert, dass diese die Außenabmessung einer Standard-Industriepalette nicht übersteigen dürfen. Beispielsweise weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen eine Gesamtabmessung von weniger als 650 mm Länge in Fördereinrichtung, von weniger als 450 mm Breite quer zur Fördereinrichtung und von weniger als 300 mm Höhe quer zur Förder- und Breitenrichtung auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgelegt sein, kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse bzw.- Polster zu erzeugen. Derartige kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse können eine Länge in Fördereinrichtung von weniger als 30 mm, eine Breite von weniger als 120 mm, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 mm, und eine Höhe von weniger als 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm, aufweisen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, wobei eine Begrenzungswandung des Konvergenzkanals zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird, wobei die Umformstation eine Fördereinrichtungen zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat aufweist. Die Fördereinrichtungen weist wenigstens ein an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagertes Antriebsmittel auf, das in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich ist. Sofern zuvor und nachfolgend eine Bewegung, eine Erstreckung oder eine Richtung als „quer“ zu einer Referenzrichtung, hier der Förderrichtung, angegeben ist, ist darunter insbesondere zu verstehen, dass die entsprechende Bewegung, Erstreckung oder Richtung nicht parallel zu der Referenzrichtung verläuft, sondern schräg, insbesondere in einem Winkel von wenigstens 10°, 20°, 30°, 40%, 50°, 6o°, 70° oder 8o°, vorzugsweise orthogonal, zu der Referenzrichtung verläuft. Beispielsweise ist unter der zuvor beschriebenen Beweglichkeit des Antriebsmittels quer zur Förderrichtung zu verstehen, dass dieses nicht parallel zur Förderrichtung beweglich ist, sondern beispielsweise orthogonal zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich ist.
Durch das Anbringen des drehbar gelagerten Antriebsmittels an der verstellbaren Begrenzungswandung kann das wenigstens eine Antriebsmittel in der Freigabestellung mit der Begrenzungswandung von dem Konvergenzkanal wegbewegt werden, was sowohl die Staubeseitigung als auch das Einfädeln von bahnförmigen Ausgangsmaterial in die Vorrichtung erleichtert. Bei dem Versuch drehbare Antriebsmittel an verstellbare Begrenzungswandung herkömmlicher Vorrichtungen anzubringen hat sich jedoch herausgestellt, dass vermehrt Materialstau auftritt und/oder die Zuverlässigkeit, mit der die Materialbahn eingezogen wird, sinkt. Ohne an eine Erklärung gebunden zu sein scheint dies daran zu liegen, dass die verstellbare, insbesondere bewegliche, Lagerung der Begrenzungswandung bei gattungsgemäßen Vorrichtungen aus Kosten- und Bauraumeffizienzgründen ein zu großes Spiel aufweisen, sodass das bewegliche Antriebsmittel bereits nach einmaligem Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung aus der Betriebsstellung in die Freigabestellung und aus der Freigabestellung wieder zurück in die Betriebsstellung nicht mehr an der gleichen Position ist wie zuvor. Dadurch scheint die Zuverlässigkeit des Einzugs beeinträchtigt zu werden. Versuche, die Zuverlässigkeit des Einzugs durch eine Vergrößerung der im Betriebszustand zwischen Ausgangsmaterial und Antriebsmittel wirkenden Kraft (Kraftübertragungskontakt) zu erhöhen, führten zu einem erhöhten Vorkommen von Materialstau. Eine Verkleinerung der im Kraftübertragungskontakt wirkenden Kraft führte zu einer wiederum zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Einzugs. Die Auswahl einer verstellbaren Lagerung des Deckels mit kleinerem Spiel hat sich als unwirtschaftlich und nachteilhaft für das Gewicht der Vorrichtung erwiesen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die das Problem verursachende Tatsache, nämlich die Verstellbarkeit, insbesondere Beweglichkeit, der Begrenzungswandung mit dem Antriebsmittel zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung, durch eine zusätzliche Beweglichkeit, nämlich der Beweglichkeit des Antriebsmittels in der Betriebsstellung, ausgeglichen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass das Antriebsmittel dadurch in der Betriebsstellung eine Art schwimmende Lagerung aufweist, die überraschenderweise sowohl Fehlpositionierungen auf Grund von Spiel in der verstellbaren Lagerung der Begrenzungswandung als auch Schwankungen des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung derart ausgleichen kann, dass das Risiko von Materialstau reduziert und die Zuverlässigkeit des Einzugs erhöht ist.
Vorzugsweise ist die verstellbare Begrenzungswandung trapezförmig ausgebildet. Insbesondere veijüngt sich die verstellbare Begrenzungswandung in Förderrichtung insbesondere trapezförmig. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der verstellbaren Begrenzungswandung um eine Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Gravitationsrichtung nach oben begrenzt. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass die Gewichtskraft der verstellbaren Begrenzungswandung zur Verstärkung einer zwischen dem Ausgangsmaterial und dem drehbar gelagerten Antriebsmittel im Kraftübertragungskontakt wirkenden Kraft genutzt wird. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial erhöht werden. Insbesondere ist die Begrenzungswandung zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung schwenkbar, insbesondere über eine sich quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung, erstreckende Schwenkachse schwenkbar.
Unter dem Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses ist insbesondere das Überführen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials in einen Zustand mit gegenüber dem Ausgangsmaterial größerer Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen. Dies kann beispielsweise durch das zuvor und nachfolgend beschriebene Querkomprimieren erreicht werden. Besonders bevorzugt ist dem Querkomprimieren noch ein Befestigen von beim Querkomprimieren eingeschlagenen oder eingerollten Längsstreifen nachgelagert. Hierzu weist die Vorrichtung insbesondere eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf.
Unter der Förderrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial im Betrieb von dem Ausgangsmaterialvorrat, wie einer Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporellostapel, abgezogen und durch die Vorrichtung gefördert wird. Diese Richtung kann auch als Ausgangsmateriallängsrichtung bezeichnet werden.
Unter der Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der das Ausgangsmaterial sich zwischen Längsrändern des bahnförmigen Ausgangsmaterials erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die Längsränder in Förderrichtung. Insbesondere ist die Ausgangsmaterialbreitenrichtung die Richtung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern durch die Umformstation querkomprimiert wird.
Unter einem bahnförmigen Ausgangsmaterial ist insbesondere ein Ausgangsmaterial zu verstehen, das sich insbesondere flächig entlang der Ausgangsmateriallängsrichtung (Förderrichtung) und der Ausgangsmaterialbreitenrichtung erstreckt. Insbesondere orthogonal zu einer durch die Ausgangsmateriallängsrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung definierten Fläche erstreckt sich das bahnförmige Ausgangsmaterial in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Insbesondere ist die Erstreckung, insbesondere Stärke bzw. Dicke, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialstärkenrichtung deutlich kleiner als die Erstreckung, insbesondere Breite, des bahnförmigen Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Unter deutlich kleiner ist insbesondere eine Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von maximal 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1% oder 0,5 % der Erstreckung des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen.
Insbesondere definieren die Ausgangsmateriallängsrichtung, die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung ein Koordinatensystem mit drei jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Richtungen, auch bekannt als kartesisches Koordinatensystem. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen das Ausgangsmaterial umgelenkt wird, wandert das Koordinatensystem mit dem Ausgangsmaterial mit. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial in einer Ausführungsform in Horizontalrichtung von dem Ausgangsmaterialvorrat zu der Vorrichtung gefördert werden. An der Vorrichtung kann das Ausgangsmaterial dann in eine Horizontalrichtung umgelenkt werden, in der es die Vorrichtung durchläuft. In diesem Fall entsprechen vor dem Eintritt in die Umformstation die Förderrichtung einer Vertikalrichtung und die Ausgangsmaterialstärken- und Breitenrichtung jeweils Horizontalrichtungen. Innerhalb der Vorrichtung entsprechen dann die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils einer Horizontalrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Angaben zu Merkmalen der Vorrichtung und ihrer Komponenten, wie der Umformstation, die in Bezug auf die Förderrichtung, Ausgangsmaterialstärkenrichtung und/oder Ausgangsmaterialbreitenrichtung gemacht werden, beziehen sich daher stets auf das Koordinatensystem, wie es auf Förderrichtungshöhe der entsprechenden Komponente oder eines Abschnitts der Komponente ausgerichtet ist.
Da die Richtungen, in die sich das Ausgangsmaterial der Breite und Stärke nach erstreckt während und nach dem Querkomprimieren ändern und teilweise überschneiden können wird das mitwandemde Koordinatensystem in dem Zustand des Ausgangsmaterials vor dessen Querkomprimierung, insbesondere in dem Ausgangsmaterialvorrat, zwischen Ausgangsmaterialvorrat und Vorrichtung oder unmittelbar vor der ersten Querkomprimierung, bestimmt. Insbesondere wird das Koordinatensystem beim Eintritt in die Umformstation bestimmt. Bei einem Beispiel, bei dem das Ausgangsmaterial horizontal in die Vorrichtung eintritt, entsprechen die Förderrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils orthogonal zueinander verlaufenden Horizontalrichtungen und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung einer Vertikalrichtung. Sofern bei diesem Beispiel das Ausgangsmaterial anschließend in die Vertikalrichtung umgelenkt würde, würde das Koordinatensystem entsprechend mit dem Ausgangsmaterial bzw. dem querkomprimierten Material mitwandern, sodass anschließend die Ausgangsmaterialstärkenrichtung und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung jeweils zueinander orthogonalen Horizontalrichtungen und die Förderrichtung einer Vertikalrichtung entsprechen würden.
Insbesondere innerhalb der Umformstation kann die Ausgangsmaterialbreitenrichtung alternativ als Konvergenzrichtung bezeichnet werden. Die Konvergenzrichtung verläuft insbesondere orthogonal zu der Förderrichtung und beschreibt die Richtung in der die Erstreckung des Konvergenzkanals in Förderrichtung abnimmt, insbesondere auf Grund des sich in Förderrichtung verjüngenden Kanals abnimmt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgangsmaterialstärkenrichtung insbesondere innerhalb der Umformstation als Normalenrichtung bezeichnet werden. Die Normalenrichtung ist die Richtung, die eine Normale zu einer durch die Förderrichtung und die Konvergenzrichtung definierte Ebene beschreibt. Es sei klar, dass sämtliche zuvor und nachfolgend über die Ausgangsmaterialbreitenrichtung und die Ausgangsmaterialstärkenrichtung gemachten Angaben innerhalb der Vorrichtung, insbesondere Umformstation, auch anhand der Konvergenzrichtung und der Normalenrichtung gemacht werden können.
Unter dem Konvergenzkanal ist insbesondere ein sich in Förderrichtung verjüngender Kanal zu verstehen. Insbesondere verjüngt sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere ist der Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung wenigstens von einer Seite durch wenigstens eine, Begrenzungswandung begrenzt. Insbesondere ist die wenigstens eine Begrenzungswandung trichterförmig ausgebildet und/oder verjüngt sich insbesondere in Förderrichtung trichterförmig. Insbesondere erstreckt sich die wenigstens eine Begrenzungswandung insbesondere im Betriebszustand flächig in Förderrichtung und Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Begrenzungswandung als verstellbare Begrenzungswandung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder als schwenkbare Begrenzungswandung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet.
Insbesondere weist die wenigstens eine Begrenzungswandung zwei sich insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander erstreckende, Begrenzungswandungen auf. Insbesondere sind beide Begrenzungswandungen trapezförmig ausgebildet und/oder verjüngen sich in Förderrichtung trapezförmig. Insbesondere wird der Konvergenzkanal insbesondere im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beidseitig durch die zwei Begrenzungswandungen begrenzt. Vorzugsweise ist eine der zwei Begrenzungswandungen als verstellbare Begrenzungswandung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/ oder als schwenkbare Begrenzungswandung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Die zweite Begrenzungswandung ist vorzugsweise als Führungswandung ausgebildet. Unter eine Führungswandung ist insbesondere eine Begrenzungswandung zu verstehen, an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird, insbesondere sich während der Querkomprimierung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abstützt. Besonders bevorzugt ist die Führungswandung als Montageplatte ausgebildet, an deren dem Konvergenzkanal zugewandte Führungsseite in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor befestigt ist. Die verstellbare Begrenzungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Deckel bezeichnet. Die Führungswandung wird nachfolgend zur vereinfachten Lesbarkeit auch als Boden bezeichnet. Es sei jedoch klar, dass diese Begriffe (Deckel und Boden) lediglich der vereinfachten Lesbarkeit dienen und keinerlei zwingenden Einschränkungen mit sich bringen sollen.
Alternativ oder zusätzlich weist die Umformstation wenigstens zwei Seitenwandung auf, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen. Insbesondere weist die wenigstens eine Seitenwandung zwei Seitenwandungen auf, die in Förderrichtung aufeinander zu laufen. Insbesondere begrenzen die zwei Seitenwandungen den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beidseitig. Insbesondere veijüngt sich der Konvergenzkanal durch das aufeinander zu Laufen der Seitenwandungen in Förderrichtung, sodass die Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung am förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation größer, insbesondere wenigstens too %, 150%, 200% oder 300% größer, ist als am förderrichtungsabwärtigen Ende der Umformstation.
Vorzugsweise weist die Umformstation einen Ausgangsmaterialeingang auf, über die das Ausgangsmaterial in die Umformstation einziehbar ist, und einen Ausgangsmaterialausgang, über die das querkomprimierte Ausgangsmaterial aus der Umformstation abführbar ist. Insbesondere ist die Umformstation zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang durch eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Begrenzungswandungen und/oder Seitenwandungen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung und/oder in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere begrenzen die wenigstens zwei Seitenwandungen zusammen mit den trapezförmigen Begrenzungswandungen den Konvergenzkanal in der Betriebsstellung zwischen dem Ausgangsmaterialeingang und dem Ausgangsmaterialausgang umfänglich. Vorzugsweise begrenzen die Seitenwandungen, die verstellbare Begrenzungswandung und/oder die Führungswandung den Konvergenzkanal bis zum Kanalausgang. Vorzugsweise ist der Kanalausgang maximal 200 mm, 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm, 30 mm, 15 mm oder 5 mm von einer Präge- und/oder Perforationszone einer in Förderrichtung an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation beabstandet. Dadurch kann insbesondere das querkomprimierte Ausgangsmaterial bis zur Präge- und/oder Perforationszone gerade gehalten werden, was insbesondere das Einreißen von seitlich eingeschlagenen Längsrandstreifen und somit das Entstehen von Abrissen und Papierstau verhindert.
Wie zuvor und nachfolgend beschrieben wird das Ausgangsmaterial beim Durchfahren des Konvergenzkanals vorzugsweise querkomprimiert. Vorzugsweise ist unter Querkomprimieren ein Einschlagen oder Einrollen von Längsrandstreifen der Ausgangsmaterialbahn zu verstehen, insbesondere um an in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegende Knautsch-Hohlräume zu bilden.
Hierzu wird das Ausgangsmaterial in der Betriebsstellung vorzugsweise über eine Begrenzungswandung, insbesondere eine der zuvor beschriebenen trapezförmigen Begrenzungswandungen, aufgenommen und geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung abgestützt. Vorzugsweise ist diese Begrenzungswandung die zuvor beschriebene Führungswandung, besonders bevorzugt Montageplatte. Vorzugsweise stoßen beim weiteren Hindurchfördern des Ausgangsmaterials in Förderrichtung durch den Konvergenzkanal die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung außenliegenden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen an und werden durch diese in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt, insbesondere eingeschlagen. Durch die in Förderrichtung aufeinander zu laufenden Seitenwandungen werden die Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern durch den Konvergenzkanal weiter in Ausgangsmaterialstärkenrichtung umgelenkt bis sie vorzugsweise an Umschlagwangen übergeben werden, an denen die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördern in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Einrollen dadurch erfolgen, dass die Längsrandstreifen an eine weitere Begrenzungswandung, insbesondere die zweite zuvor beschriebene trapezförmige Begrenzungswandung, stoßen, an der die umgelenkten Längsrandstreifen beim weiteren Hindurchfördem in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgelenkt, insbesondere eingerollt, werden. Vorzugsweise bildet die die Längsrandstreifen zurücklenkende Begrenzungswandung und/oder die die Umschlagwangen tragende Begrenzungswandung die zuvor beschriebene verstellbare Begrenzungswandung. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Freigabestellung wird der zuvor durch die verstellbare Begrenzungswandung abgedeckte Bereich des Konvergenzkanals freigegeben, sodass ein Eingriff in den Konvergenzkanal ermöglicht ist.
Alternativ oder zusätzlich kann unter Querkomprimieren auch ein einfaches Stauchen, insbesondere ziehharmonikaartiges Stauchen, des Ausgangsmaterials in Ausgangsmaterialbreitenrichtung zu verstehen sein.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Antriebsmittel in der Betriebsstellung relativ zur verstellbaren Begrenzungswandung beweglich. Dies kann beispielsweise durch eine translatorische Lagerung des drehbar gelagerten Antriebsmittels quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die translatorische Lagerung als Federlagerung ausgebildet. Dafür weist die translatorische Lagerung vorzugsweise eine Feder, insbesondere Druckfeder und/oder Spiralfeder, auf. Die Feder ist vorzugsweise quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, komprimierbar und/oder dehnbar. Insbesondere ist die Feder quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, zwischen zwei Stützstellen angeordnet. Insbesondere ist die Feder zwischen den Stützstellen durch eine Federführung geführt. Im Falle einer Spiralfeder kann die Federführung ein Führungsstab sein, der die Spiralfeder innenseitig führt. Eine Stützstelle kann durch die verstellbare Begrenzungswandung selbst ausgebildet sein oder durch einen Steg der translatorischen Lagerung, beispielsweise eines U-förmigen Lagers. Die andere Stützstelle kann eine das wenigstens eine Drehmittel tragende Welle, insbesondere Radwelle, sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel wenigstens zwei Antriebsmittel auf, die beide quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich, insbesondere über die zuvor beschriebene Lagerung oder Federlagerung, zur verstellbaren Begrenzungswandung gelagert sind. Besonders bevorzugt sind die zwei Antriebsmittel über eine gemeinsame Drehwelle miteinander gekoppelt. Vorzugsweise sind die zwei Antriebsmittel entlang der Drehwelle in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist jeweils eine Feder, insbesondere eine Druckfeder und/oder Spiralfeder, an einem dem jeweiligen Antriebsmittel zugewandten Ende der Drehwelle befestigt, insbesondere abgestützt. Dabei bildet die Drehwelle insbesondere eine der zuvor beschriebenen Stützstellen. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass in Ausgangsmaterialbreitenrichtung schwankende Stärken des Ausgangsmaterials durch individuelle Ausgleichsbewegungen der einzelnen Antriebsmittel kompensiert werden. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Feder in der Betriebsstellung zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel und der verstellbaren Begrenzungswandung vorgespannt, insbesondere komprimiert oder gestreckt. Insbesondere wird diese Vorspannung der wenigstens einen Feder durch eine Relativbewegung zwischen dem wenigstens eine Antriebsmittel und der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung bewirkt. Besonders bevorzugt wird die Relativbewegung zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel und der verstellbaren Begrenzungswandung durch das Versetzen der Begrenzungswandung in die Betriebsstellung bewirkt, insbesondere indem das wenigstens eine Antriebsmittel beim Auftreffen auf einen Widerstand, wie einem korrespondierendes Antriebsmittel oder eine Begrenzungswandung, entlang seiner Beweglichkeit quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, auf die verstellbare Begrenzungswandung zu ausweicht.
Alternativ oder zusätzlich weisen die Begrenzungswandung und das wenigstens eine Antriebsmittel zusätzlich zur Verstellbarkeit, insbesondere Schwenkbarkeit, zwischen der Betriebsstellung der Freigabestellung einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad innerhalb der Betriebsstellung auf, sind insbesondere innerhalb der Betriebsstellung zusätzlich rein translatorisch bewegbar. Besonders bevorzugt wird die zusätzliche Beweglichkeit in der Betriebsstellung über eine Kulissenführung der verstellbaren Begrenzungswandung realisiert. Insbesondere erlaubt die Kulissenführung eine Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, der Begrenzungswandung von der Freigabestellung die Betriebsstellung und umgekehrt und in der Betriebsstellung eine translatorische Bewegung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung.
Vorzugsweise wird die Kulissenführung durch wenigstens einen Stift an einer Wandung der Umformstation und einer Kulissenaussparung an einer anderen Wandung der Umformstation gebildet. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Stift an dem Deckel, insbesondere an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung erstreckenden Abschnitt des Deckels, und/oder die Kulissenaussparung an dem Boden, insbesondere an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung erstreckenden Abschnitt des Bodens, angebracht oder umgekehrt. Vorzugsweise ist die Kulissenaussparung als Kurvenkulisse ausgebildet, insbesondere als eine U-förmige oder J-förmige Kulissenaussparung. Unter einer U-förmigen oder J-förmigen Kulissenaussparung ist beispielsweise eine Aussparung in einer Wandung zu verstehen, die sich zunächst in eine Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beispielsweise in Gravitationsrichtung, anschließend in Förderrichtung und abschließend in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beispielsweise entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung, erstreckt.
Bei Ausführungsformen, bei denen der Deckel neben der Verstellbarkeit zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung auch innerhalb der Betriebsstellung beweglich ist, kann das wenigstens eine Antriebsmittel, abgesehen von dessen drehbarer Lagerung, unbeweglich gegenüber dem Deckel sein. Vorzugsweise weist die Umformstation eine Anpresseinrichtung auf, die das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung zur Bildung eines Kraftübertragungskontaktes zwischen Antriebsmittel und Ausgangsmaterial gegen das Ausgangsmaterial drängt. Bei Ausführungsformen, bei denen die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels in der Betriebsstellung über eine Federung, insbesondere Federlagerung, bewirkt wird, kann diese Federung gleichzeitig als Anpresseinrichtung fungieren. Bei Ausführungsformen, bei denen die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels in der Betriebsstellung über eine zusätzliche Beweglichkeit des Deckels innerhalb der Betriebsstellung realisiert wird, kann die Anpresseinrichtung beispielsweise über einen Antrieb realisiert werden, der das Antriebsmittel gegen das Ausgangsmaterial drückt.
Es sei klar, dass unter einer Anpresseinrichtung ein aktives Element, wie eine Feder oder ein Antrieb zu verstehen ist. Passive Elemente, wie beispielsweise ein verstellbarer Deckel, die lediglich Ihre Gewichtskraft auf das Antriebsmittel übertragen, sollen nicht als Anpresseinrichtung verstanden werden. Insbesondere bei der Miniaturisierung der Vorrichtung hat sich herausgestellt, dass das Eigengewicht von Komponenten, wie dem Deckel, nicht mehr ausreicht, um einen besonders zuverlässigen Kraftübertragungskontakt bereitzustellen. Insofern ist es insbesondere für miniaturisierte Vorrichtungen von Vorteil, eine Anpresseinrichtung einzusetzen. Nichtsdestotrotz hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens eine Antriebsmittel an einer den Konvergenzkanal in Gravitationsrichtung oben begrenzenden und/oder nach in Gravitationsrichtung oben verstellbaren Begrenzungswandung anzubringen, um die Gewichtskraft der Begrenzungswandung für den Kraftübertragungskontakt zu nutzen.
Vorzugsweise wird der Kraftübertragungskontakt durch eine von dem wenigstens einen Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkende Federkraft, insbesondere von wenigstens 50 Newton, 75 Newton, 100 Newton oder 125 Newton und/oder höchstens 175 Newton, 200 Newton, 250 Newton oder 300 Newton, bereitgestellt.
Insbesondere wird die Federkraft über wenigstens eine in der Betriebsstellung vorgespannte Federung, insbesondere Federlagerung, bereitgestellt. Vorzugsweise wird die Federung durch die zuvor beschriebene Federlagerung bereitgestellt. Insbesondere kann die wenigstens eine Federung wenigstens eine das drehbare Antriebsmittel in der Betriebsstellung gegen das Ausgangsmaterial vorspannende Feder aufweisen. Die wenigstens eine Feder kann als Spiralfeder und/oder Druckfeder ausgebildet sein. Die wenigstens eine Feder kann quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, federnd gelagert sein, sodass sie beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung in die Betriebsstellung quer zur Förderrichtung, insbesondere orthogonal zur Förderrichtung gestaucht und/oder gedehnt wird. Wie nachfolgend beschrieben weist das wenigstens eine Antriebsmittel vorzugsweise zwei an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel oder eine Antriebswalze auf. Bei wenigstens zwei Antriebsmitteln werden diese in der Betriebsstellung vorzugsweise jeweils über eine Federung mit einer entsprechenden Federkraft beaufschlagt. Bei einer Antriebswalze wird diese in Ausgangsmaterialbreitenrichtung vorzugsweise von zwei Federungen flankiert. Für die Federungen haben sich Federn als vorteilhaft herausgestellt, die bei Kompression oder Dehnung jeweils durchschnittlich eine Federkraft von zwischen 2 und 6 N/ mm bereitstellen und/oder in Betriebsstellung zwischen io mm und 30 mm vorgespannt und/oder gedehnt sind. Besonders bevorzugt stützen sich die wenigstens zwei Federn an einer Seite an der verstellbaren Begrenzungswandung, oder einer daran angebrachten Stützstelle, und an der anderen Seite an einer das wenigstens eine drehbare Antriebsmittel lagernde Antriebsmittelwelle, insbesondere Radwelle oder Walzenwelle, ab.
Alternativ oder zusätzlich wird die Federkraft durch Verspannung der verstellbaren Begrenzungswandung gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung des Konvergenzkanals, insbesondere mittels Verbindungselementen, wie Klemmen, Schrauben oder eine Kulissenführung, bereitgestellt. Klemmen können insbesondere über wenigstens eine Lasche realisiert sein, die in Betriebsstellung eine Nase umgreifen. Eine Kulissenführung kann insbesondere über eine Kulissenaussparung realisiert sein, in der ein Bolzen geführt wird. Die Federkraft kann dadurch aufgebaut werden, dass durch das Verspannen die zuvor beschriebene Feder komprimiert wird und dadurch eine Federkraft bereitgestellt wird.
Vorzugsweise wirkt die Federkraft in der Betriebsstellung im Wesentlichen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung. Unter im Wesentlichen soll in diesem Zusammenhang eine Abweichung von höchstens 450, 30°, 150, 10°, 50, 30 oder 1° von der Ausgangsmaterialstärkenrichtung zu verstehen sein.
Alternativ kann die Federkraft auch dadurch realisiert werden, dass das wenigstens eine Antriebsmittel einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweist, der sich beim Verspannen der verstellbaren Begrenzungswandung gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung unter Ausbildung einer elastischen Rückstellkraft verformt, die als Federkraft von dem Antriebsmittel auf das Ausgangsmaterial wirkt. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel eines Antriebsmittelpaares, von dem beide Antriebsmittel jeweils einen elastisch definierbaren Abrollbereich aufweisen, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung einer elastischen Deformationsrückstellkraft gegeneinander verpresst werden.
Alternativ zur Ausführung mit Federn kann der Kraftübertragungskontakt über einen insbesondere elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb bereitgestellt werden. Insbesondere ist der Antrieb nicht nur zum Bereitstellen eines Kraftübertragungskontaktes ausgelegt sondern auch zum Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung von der Betriebsstellung in die Freigabestellung und umgekehrt.
Bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagertem Antriebsmittel um wenigstens ein Förderrad und/oder wenigstens eine Förderwalze. Unter einer Förderwalze ist insbesondere ein drehbar gelagertes Antriebsmittel zu verstehen, dessen Axialerstreckung größer, vorzugsweise wenigstens 10%, 30%, 50 %, 70%, 100%, 150%, 200% %, 300%, 350%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900% oder 1000% größer, ist als dessen Radialerstreckung. Vorzugsweise erstreckt sich die Drehachse des wenigstens einen drehbar gelagerten Antriebsmittels in Ausgangsmaterialbreitenrichtung. Vorzugsweise steht das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel im Betriebszustand in Eingriff mit in die Umformstation eingezogenem Ausgangsmaterial und/oder ist in der Freigabestellung von in die Umformstation eingezogenem Ausgangsmaterial beabstandet.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel wenigstens zwei drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel auf, die vorzugsweise in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung, beweglich sind. Wie zuvorbeschrieben hat sich herausgestellt, dass die Beweglichkeit der Antriebsmittel in der Betriebsstellung quer zur Förderrichtung überraschenderweise die durch die bewegliche Lagerung der Begrenzungswandung verursachten Probleme kompensiert. Dabei hat sich eine Beweglichkeit in Ausgangsmaterialstärkenrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen, da dies insbesondere zum Ausgleich von Schwankungen der Stärke des Ausgangsmaterials beiträgt.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel, insbesondere wenigstens ein Förderradpaar oder ein Förderwalzenpaar, auf, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial gegeneinander verspannt sind und in der Freigabestellung voneinander beabstandet sind. Insbesondere bildet das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares, wobei vorzugsweise das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares drehbar an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagert ist. Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, das an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigte Antriebsmittel als Förderrad oder Förderwalze auszubilden dessen Radius kleiner ist als der Radius des an der gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagerten als Förderrad oder Förderwalze ausgebildeten Antriebsmittels.
Besonders bevorzugt weist die Fördereinrichtungen wenigstens zwei der zuvor beschriebenen Antriebsmittelpaare, insbesondere Förderradpaar, auf, die insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet sind und/oder auf der gleichen Förderrichtungshöhe angeordnet sind.
Besonders bei Ausführungsformen mit wenigstens einem Paar von drehbar gelagerten Antriebsmitteln hat sich die Beweglichkeit des wenigstens einen an der verstellbaren Begrenzungswandung gelagerten Antriebsmittels als vorteilhaft erwiesen. Es zeigte sich, dass dadurch Fehlpositionierungen der Antriebsmittel eines Paares zueinander, die beispielsweise durch ein zu großes Spiel des Deckels verursacht wurde, durch die Beweglichkeit des an dem Deckel angebrachten Antriebsmittels innerhalb des Betriebszustandes ausgeglichen werden können. Ferner kann dadurch insbesondere ein vereinfachter Eingriff in den Konvergenzkanal bereitgestellt werden. Ferner kann in der Freigabestellung das Einlegen von Ausgangsmaterial in die Umformstation durch die Beabstandung der Antriebsmittel voneinander vereinfacht werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials, wobei eine Begrenzungswandung des Konvergenzkanals zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Die Umformstation umfasst eine Fördereinrichtung mit wenigstens einem drehbar gelagerten Antriebsmittel zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat. Die Schwenkachse der Begrenzungswandung erstreckt sich an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung.
Vorzugsweise ist die schwenkbare Begrenzungswandung trapezförmig ausgestaltet. Insbesondere veijüngt sich die trapezförmige Begrenzungswandung in Förderrichtung. Unter dem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung ist insbesondere ein Abschnitt der verstellbaren Begrenzungswandung zu verstehen, der sich ausgehend von dem förderrichtungsabwärtigen Ende der Begrenzungswandung förderrichtungsaufwärts um weniger als 30 %, 20 %, 10 % oder 5 % der Erstreckung der Begrenzungswandung in Förderrichtung erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Schwenkachse der Begrenzungswandung außerhalb des Konvergenzkanals, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung beabstandet zu der dem Konvergenzkanal zugewandten Seite der schwenkbaren Begrenzungswandung angeordnet. Insbesondere ist die Schwenkachse derart positioniert, dass das Gewicht der schwenkbaren Begrenzungswandung diese in Gravitationsrichtung nach unten und insbesondere in Förderrichtung drängt.
Durch die Positionierung der Schwenkachse an dem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung wird diese in der Freigabestellung von einem förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation weggeschwenkt, was den Eingriff in den Konvergenzkanal über das förderrichtungsaufwärtige Ende der Umformstation erleichtert. Ferner wird dadurch das Einlegen des Ausgangsmaterials in die Umformstation vom förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation erleichtert. Dadurch kann der Ausgangsmaterialvorrat vorteilhaft an einem förderrichtungsaufwärtigen Ende der Umformstation positioniert werden und gleichzeitig das Einlegen des Ausgangsmaterial in die Umformstation erleichtert werden. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Positionierung der Schwenkachse ermöglicht, dass bei Ausführungsformen mit Antriebsmittelpaaren, diese in einem förderrichtungsaufwärtigen Endbereich der Umformstation angeordnet und gleichzeitig durch Versetzen der Begrenzungswandung in die Freigabestellung voneinander entfernt werden können. Somit kann einerseits ein zuverlässiges Einziehen, insbesondere durch die Positionierung der Antriebsmittel in dem förderrichtungsaufwärtigen Bereich der Umformstation, bereitgestellt werden und andererseits ein vereinfachtes Einlegen von Ausgangsmaterial sowie eine vereinfachte Staubeseitigung durch die Möglichkeit bereitgestellt werden, die Antriebsmittel eines Paars von Antriebsmittel in der Freigabestellung voneinander weg zu bewegen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenigstens das mindestens eine drehbare Antriebsmittel an der schwenkbaren Begrenzungswandung anzubringen, insbesondere an einem förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung anzubringen. Unter dem förderrichtungsaufwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung ist insbesondere ein Abschnitt der Begrenzungswandung zu verstehen, der sich ausgehend vom förderrichtungsaufwärtigen Ende der Begrenzungswandung förderrichtungsabwärts um höchstens 30 %, 25 %, 20 %, 15 %, 10 % oder 5 % der Erstreckung der schwenkbaren Begrenzungswandung in Förderrichtung erstreckt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass dadurch der Einfluss der Gewichtskraft der schwenkbaren Begrenzungswandung sowie der daran befestigten Antriebsmittel über den entsprechend langen Hebel zwischen der Schwenkachse und dem Kraftübertragungskontakt vorteilhaft genutzt werden kann, um die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial zu verbessern.
Die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelner Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß den zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise weist die Fördereinrichtungen einen Motor und wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel auf, wobei ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares mit dem Motor gekoppelt ist und das andere Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares frei drehbar gelagert ist. Insbesondere bildet das wenigstens eine an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung gelagerte Antriebsmittel das frei drehbare Antriebsmittel des wenigstens eines Antriebsmittelpaars. Alternativ oder zusätzlich ist das mit dem Motor gekoppelte Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung gelagert. Durch die Lagerung des Motors an der Führungswandung, kann das Gewicht der verstellbaren Begrenzungswandung und somit die über die verstellbare Begrenzungswandung auf das drehbare Antriebsmittel wirkende Gewichtskraft besser eingestellt werden, was sich positiv auf das Risiko von Materialstau auswirkt.
Vorzugsweise weist die Umformstation wenigstens eine Führungseinrichtung, wie eine Gleitstange oder eine Umlenkrolle, zum ausgerichteten zuführen des Ausgangsmaterials in die Umformstation auf. Vorzugsweise ist die Führungseinrichtung an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung des Konvergenztrichters befestigt oder von dieser entkoppelt. Insbesondere weist die Umformstation eine weitere Führungseinrichtung zum ausgerichteten zuführen des Ausgangsmaterials über eine zwischen den zwei Führungseinrichtungen ausgebildeten Spalt in die Umformstation auf. Diese weitere Führungseinrichtung ist vorzugsweise von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung entkoppelt. Insbesondere ist die weitere Führungseinrichtung an einer der verstellbaren Begrenzungswandung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung befestigt.
Insbesondere bei Ausführungsformen, bei der eine der Führungseinrichtungen an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigt ist, kann durch das Versetzen der Begrenzungswandung in die Freigabestellung der in der Betriebsstellung kleine Spalt zwischen den zwei Führungseinrichtungen in eine große Eingriffsöffnung überführt werden. Dadurch kann das Einlegen des Ausgangsmaterials zwischen die zwei Führungseinrichtungen erleichtert werden. Ferner kann dadurch ein zwischen den zwei Führungseinrichtungen auftretender Materialstau einfacher beseitigt werden.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Abfördereinrichtung, insbesondere Präge- und/oder Perforationsstation, zum Abfördern des querkomprimierten Ausgangsmaterials aus der Umformstation auf. Besonders bevorzugt ist die nachgelagerte Abfördereinrichtung von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung entkoppelt. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Verlagerung der verstellbaren Begrenzungswandung zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung keinen Einfluss auf die nachgelagerte Abfördereinrichtung hat. Insbesondere bei Ausführungsformen der nachgelagerten Fördereinrichtungen mit einem Radpaar zum Prägen und/oder Perforieren des zuvor querkomprimierten Ausgangsmaterials, werden die Radpaare während der Bewegung der Begrenzungswandung zwischen der Freigabestellung und der Betriebsstellung relativ zueinander nicht bewegt. Diese Entkopplung der nachgelagerten Fördereinrichtungen von der verstellbaren Begrenzungswandung der Umformstation hat sich als besonders vorteilhaft zur Staubeseitigung herausgestellt, da die nachgelagerte Fördereinrichtung selbst in der Freigabestellung der Umformstation noch betriebsbereit ist. Somit kann beispielsweise durch Antreiben der Antriebsmittel der nachgelagerten Abfördereinrichtung in die zur Förderrichtung entgegengesetzte Richtung Stau verursachendes Material aus der Fördereinrichtung herausgefördert werden, das gleichzeitig durch die Freigabestellung der Begrenzungswandung manuell gegriffen und herausgezogen werden kann.
Alternativ kann wenigstens ein Antriebsmittel, insbesondere Präge- und/oder Perforationsrad, der nachgelagerten Abfördereinrichtung an der beweglichen Begrenzungswandung befestigt sein. Dadurch kann das Antriebsmittel beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswand in die Freigabestellung von einem anderen Antriebsmittel der nachgelagerten Abfördereinrichtung weg bewegt werden, insbesondere um einen Eingriff in den Kontaktbereich einer als Antriebsmittelpaar, insbesondere Präge- und/oder Perforationsradpaar, ausgebildeten nachgelagerten Abfördereinrichtung zu ermöglichen. Dadurch kann insbesondere sich in der nachgelagerten Abfördereinrichtung stauendes Material einfacher zugänglich und entfernbar gemacht werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial. Die Vorrichtung umfasst eine Umformstation mit einem Konvergenzkanal, der zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder einrollen, des Ausgangsmaterials zwei in Förderrichtung aufeinander zu laufende Umschlagwangen aufweist, um welche Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials, das die Vorrichtung durchläuft, umgeschlagen werden. Ferner umfasst die Vorrichtung eine der Umformstation in Förderrichtung nachgelagerte Präge- und/oder Perforationsstation mit einer Präge- und/oder Perforationszone, in der die umgeschlagenen Längsrandstreifen, mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden werden. Die Umschlagwangen sind derart zueinander ausgerichtet, dass ein gedachter Kreuzungspunkt der zwei Umschlagwangen förderrichtungsaufwärts maximal 30 mm von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt ist. Vorzugsweise ist der Kreuzungspunkt förderrichtungsaufwärts maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm und/oder förderrichtungsabwärts maximal 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm von der Präge- und/oder Perforationszone beabstandet.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bei der Positionierung des Kreuzungspunktes der zwei Umschlagwangen folgenden Zielkonflikt erkennt. Einerseits soll sichergestellt sein, dass die Längsrandstreifen vor dem Eintritt in die Präge- und/oder Perforationszone ausreichend weit nach innen umgeschlagen sind, um in der Präge- und/oder Perforationsstation mit dem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden zu werden. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass die umgeschlagenen Längsrandstreifen tatsächlich verbunden werden und um zu vermeiden, dass nicht vollständig umgeschlagene Längsrandstreifen an der Präge- und/oder Perforationszone vorbeigezogen werden und dadurch Staugefahr verursachen. Andererseits soll die Dimensionierung der Vorrichtung möglichst klein gehalten werden. Ist der Kreuzungspunkt förderrichtungsaufwärts zu weit von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt führt dies zu einer unnötig großen Dimensionierung der Vorrichtung. Ist der Kreuzungspunkt jedoch förderrichtungsabwärts zu weit entfernt von der Präge- und/oder Perforationszone positioniert, kann dies zu einem unzureichenden Verbinden der umgeschlagenen Längsrandstreifen in dem Mittelbereich führen. Mit der zuvor beschriebenen Positionierung des Kreuzungspunktes relativ zur Präge-und/oder Perforationszone haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschenderweise einen Kompromiss gefunden, der sowohl den Anforderungen an eine zuverlässige Befestigung der umgeschlagenen Längsrandstreifen an dem Mittelbereich als auch dem Bedürfnis nach einer möglichst kleinen Vorrichtung Rechnung trägt.
Vorzugsweise sind die Umschlagwangen als Rohre ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Umschlagwangen einen Durchmesser von wenigstens 10 mm und/oder höchstens 24 mm, insbesondere von wenigstens 12 mm und/oder 20 mm, vorzugsweise von wenigstens 14 und/oder höchstens 18 mm, auf. Es hat sich herausgestellt, dass die Durchmesser der Umschlagwangen die Größe der Knautsch-Hohlräume des Verpackungserzeugnisses beeinflussen. Insofern hat sich obiger bevorzugter Durchmesserbereich als besonders bevorzugt zur Herstellung von miniaturisierten Verpackungserzeugnissen herausgestellt. Unter Umschlagwangen sind insbesondere Stäbe, insbesondere Zylinder, zu verstehen. Insbesondere laufen die Umschlagwangen in Förderrichtung aufeinander zu. Insbesondere laufen die Umschlagwangen in Förderrichtung in einem im Wesentlichen gleichen Winkel aufeinander zu, wie sich der Konvergenzkanal in Förderrichtung verjüngt. Unter im Wesentlichen ist insbesondere eine Abweichung von maximal 20°, 150, 10°, 50, 30 oder 1° zu verstehen. Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung beabstandet von Seitenwandungen angeordnet, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzen, insbesondere derart, dass Längsrandstreifen von durch den Konvergenzkanal gefördertem Ausgangsmaterial zwischen den Seitenwandungen und den Umschlagwangen eingeschlagen werden können. Insbesondere erstreckt sich jeweils eine Umschlagwange parallel zu der ihr benachbarten Seitenwandung. Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung von wenigstens einer Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt, beabstandet, insbesondere beidseitig von jeweils einer Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt, beabstandet. Insbesondere erstrecken sich die Umschlagwangen innerhalb des Konvergenzkanals zwischen den zwei Begrenzungswandungen.
Die Präge- und/oder Perforationsstation kann insbesondere miteinander kämmende Deformationsräder, insbesondere Deformationszahnräder, aufweisen, um die umgeschlagenen Längsrandstreifen mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterial zu prägen- und/oder zu perforieren. Unter der Präge- und/oder Perforationszone ist insbesondere der Bereich der Vorrichtung zu verstehen, in dem die Längsrandstreifen mit dem Mittelbereich verprägt werden. Bei einer Präge und/oder Perforationszone, die miteinander kämmende Deformationsräder aufweist, liegt die Präge- und/oder Perforationszone insbesondere in dem Bereich, in dem die Räder miteinander kämmen. Alternativ kann die Präge- und/oder Perforationszone durch die Förderrichtungshöhe definiert sein, auf der das querkomprimierte Material eine Deformationsebene durchquert, welche durch die Drehachsen der miteinander kämmenden Präge- und/oder Deformationsräder definiert ist.
Unter dem gedachten Kreuzungspunkt der zwei Umschlagwangen ist insbesondere der Kreuzungspunkt von zwei Linien zu verstehen, die sich längst durch die Umschlagwangen erstrecken. Bei einer Ausführung der Umschlagwangen als Rohre ist der Kreuzungspunkt der Punkt, in dem sich die Längsachse, insbesondere Rotation Symmetrieachse, der Rohre kreuzen. In einer bevorzugten Ausführungsformen stellt der Kreuzungspunkt ein Schnittpunkt dar. Der Kreuzungspunkt muss jedoch kein Schnittpunkt sein. So können in einer weniger bevorzugten Ausführungsformen die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung zueinander versetzt sein, sodass die Linien sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung voneinander beabstandet kreuzen. Bei einer derartigen Ausführung wäre der Kreuzungspunkt der Punkt, an dem sich die Linien bei einem Blick in Ausgangsmaterialstärkenrichtung kreuzen.
Die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt Erfindung kann gemäß der Vorrichtung des ersten und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt. Ferner können bevorzugte Ausführungsformen einzelne Bestandteile der Vorrichtung, die im Zusammenhang mit dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben sind vorteilhaft auch bei der Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und umgekehrt.
Vorzugsweise laufen die Umschlagwangen in einem Winkel von wenigstens 40°, 50°, 6o°, 70°, 8o° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130°, 1100, 90° oder 8o°, besonders bevorzugt von 70° ± 10 oder 70° ± 20, aufeinander zu. Es hat sich herausgestellt, dass mit größer werdendem Winkel die Erstreckung der Vorrichtung in Förderrichtung verringert werden kann, was vorteilhaft für die Miniaturisierung der Vorrichtung ist. Andererseits führt ein zu großer Winkel zu einer stärken Querkompression des Ausgangsmaterials auf kleinem Raum, was mit einer erhöhten Reißgefahr und somit Staugefahr einhergeht. Der zuvor beschriebene Bereich hat sich als überraschend guter Kompromiss zur Lösung dieses Zielkonfliktes herausgestellt. Besonders bevorzugt laufen die Seitenwandungen in einem Winkel von wenigstens 40°, 50°, 6o°, 70°, 8o° oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130°, 1100, 90° oder 8o°, besonders bevorzugt von 70° ± 10 oder 70° ± 20, aufeinander zu, insbesondere veijüngt sich der Konvergenzkanal in einem entsprechenden Winkel.
Alternativ oder zusätzlich sind die Umschlagwangen an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende in Ausgangsmaterialbreitenrichtung um wenigstens 5 mm, 10 mm oder 15 mm und/oder höchstens 40 mm, 30 mm oder 25 mm voneinander beabstandet. Dieser Abstand hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um einerseits ein Umschlagen des Ausgangsmaterials zu einem möglichst kleinen, dreidimensionalen Verpackungserzeugnis zu ermöglichen und andererseits die Dimensionierung der Vorrichtung möglichst klein zu halten. Vorzugsweise sind die Umschlagwangen in Ausgangsmaterialstärkenrichtung um wenigstens 4 mm und/oder höchstens 20 mm, insbesondere wenigstens 6 mm und/oder höchstens 16 mm, vorzugsweise zwischen 8 mm und 12 mm, von einer Begrenzungswandung, insbesondere Führungswandung, des Konvergenzkanals beabstandet. Es hat sich herausgestellt, dass dieser Abstand vorzugsweise nicht zu klein oder groß gewählt werden sollte, damit die Längsrandstreifen noch die um die Umschlagwangen gezogen werden können. Insofern hat sich obiger Bereich als besonders bevorzugt herausgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Begrenzungswandung um eine Begrenzungswandung, die den Konvergenzkanal in Ausgangsmaterialstärkenrichtung begrenzt. Insbesondere eine derartige Positionierung der Umschlagwangen relativ zu der zuvor und nachfolgend beschriebenen Führungswandung hat sich als vorteilhaft für ein Einschlagen und Einrollen des Ausgangsmaterials auf ein Verpackungserzeugnis mit geringer Breitenerstreckung erwiesen.
Vorzugsweise sind die Umschlagwangen an einer Begrenzungswandung des Konvergenzkanals befestigt, die zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördem querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Begrenzungswandung um die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebene verstellbare Begrenzungswandung mit dem daran befestigten drehbar gelagerten Antriebsmittel und/oder um die im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt Erfindung beschriebene schwenkbare Begrenzungswandung, deren Schwenkachse sich an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt der Begrenzungswandung quer zur Förderrichtung erstreckt.
Die Vorrichtung gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung weist vorzugsweise eine förderrichtungsabwärts der Umformstation angeordnete Präge- und/oder Perforationsstation auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung förderrichtungsabwärts der Umformstation eine Abtrennstation insbesondere mit einer translatorisch geführten Schneide zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial auf. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung sowohl eine Präge- und/oder Perforationsstation als auch eine Abtrenneinrichtung auf, wobei die Abtrenneinrichtung förderrichtungsabwärts der Präge- und/oder Perforationsstation angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung bevorzugt eine Ausgabevorrichtung zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses auf.
Ferner betrifft die Erfindung ein System, umfassend eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung und einen insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle , insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Vorformstation erstreckt.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, wobei das bahnförmige Ausgangsmaterial von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, abgezogen wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass insbesondere durch den ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Zuverlässigkeit des Einzugs von Ausgangsmaterial derart erhöht werden kann, dass selbst von einer liegenden Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, ein zuverlässiger Abzug des Ausgangsmaterials gewährleistet werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verpackungserzeugnis, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Aspekte oder im zuvor beschriebenen System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Es hat sich im Stand der Technik herausgestellt, dass ein großes Bedürfnis nach Miniatur-Verpackungserzeugnissen besteht, das durch die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden kann.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Figur 1: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus in einer Materialbahnrolle bereitgestelltem bahnförmigen Ausgangsmaterial;
Figur 2: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus in einem Leporellostapel bereitgestelltem bahnförmigen Ausgangsmaterial;
Figur 3: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisses;
Figur 4: eine perspektivische Schnitt-Seitenansicht einer Vorrichtung mit Umformstation in Betriebsstellung;
Figur 5: eine weitere Schnitt-Seitenansicht der Umformstation aus Figur 4 in
Betriebsstellung; Figur 6: eine perspektivische Seitenansicht auf die Umformstation aus Figur 4 in
Betriebsstellung;
Figur 7: eine Seitenansicht auf die Umformstation aus Figur 4 in Freigabestellung;
Figur 8a: eine Ansicht von hinten in die Umformstation in Freigabestellung aus Figur 7;
Figur 8b: eine perspektivische Ansicht von de Seite auf eine gegenüber Figur 8a alternative
Umformstation in Freigabestellung;
Figur 9: eine perspektivische Ansicht von der Seite auf die Umformstation aus Figur 8a in einer weniger weit geöffneten Freigabestellung;
Figur 10: eine perspektivische Ansicht von der Seite auf eine gegenüber Figur 6 alternative
Umformstation in Schließstellung;
Figur 11: eine perspektivische Schnitt-Ansicht von hinten in die Umformstation aus Figur
6 in Betriebsstellung;
Figur 12: eine Detailansicht einer Anpresseinrichtung aus Figur 11;
Figur 13: eine perspektivische Schnitt-Ansicht von hinten in eine gegenüber Figur 10 alternative Umformstation in Betriebsstellung;
Figur 14: eine weitere perspektivische Schnitt-Ansicht in die Umformstation aus Figur 13 in Betriebsstellung;
Figur 15a: eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit Förderrollen;
Figur 15b: eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit Förderwalzen;
Fig. 16 bis 20: alternative Ausführungsformen von Fördereinrichtungen der Umformstation;
Figur 21: eine perspektivische Schnitt- Ansicht von hinten in eine gegenüber Figur 4 und 5 alternative Umformstation in Betriebsstellung;
Figur 22: eine weitere perspektivische Schnitt-Ansicht in die Umformstation aus Figur 21 in Betriebsstellung;
Fig. 23 bis 27: alternative Ausführungsformen von Fördereinrichtungen der Umformstation.
Figur 28: eine perspektivische Seitenansicht auf die Umformstation aus Figur 4 in
Betriebsstellung;
Figur 29: eine Seitenansicht auf die Umformstation aus Figur 4 in Freigabestellung; Figur 30: eine Ansicht von hinten in die Umformstation in Freigabestellung aus Figur 29;
Figur 31: eine perspektivische Ansicht von der Seite auf eine gegenüber Figur 30 alternative Umformstation in Freigabestellung;
Figur 32: eine perspektivische Ansicht von der Seite auf die Umformstation aus Figur 31 in einer weniger weit geöffneten Freigabestellung;
Figur 33: eine perspektivische Ansicht von der Seite auf eine gegenüber Figur 28 alternative Umformstation in Schließstellung;
Figur 34: eine perspektivische Schnitt- Ansicht von hinten in die Umformstation aus Figur
28 in Betriebsstellung;
Figur 35: eine Detailansicht einer Anpresseinrichtung aus Figur 33; und
Figur 36: eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit Förderwalzen.
In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Für die Beschreibung der folgenden Ausführungs beispiele anhand der beiliegenden Figuren sei davon auszugehen, dass die Gesamtabmessung der abgebildeten Vorrichtungen 1 so bemessen ist, dass die Vorrichtung 1 auf einer Standard-Industriepalette abstellbar ist und deren Maße nicht überschreitet. Beispielsweise beträgt die Gesamtlänge der Vorrichtung weniger als 650 mm, die Gesamtbreite weniger als 450 mm und die Gesamthöhe weniger als 300 mm. Die Vorrichtung 1 der in den Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiele ist dazu eingerichtet, kleine bzw. sogenannte Miniatur- Verpackungspolster herzustellen, deren Länge in Bahnrichtung des Ausgangsmaterials weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich vom 80 mm bis 90 mm liegen, deren quer zur Längsrichtung gemessene Breite weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich von 80 mm bis 90 mm liegen, und deren Höhe weniger als 40 mm betragen, insbesondere im Bereich von 20 mm bis 30 mm liegen.
In den Figuren 1 und 2 sind schematische Prinzipskizzen beispielhafter Ausführungen von erfindungsgemäßen Systemen mit jeweils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und einem förderrichtungsanfwärts der Vorrichtung 1 angeordneten Ausgangsmaterialvorrat 3, der beispielsweise in Form eines Leporello-Stapels (Figur 2) oder in Form einer Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, (Figur 1) vorliegen kann, gezeigt. In Figur 1 ist gezeigt, wie ein bahnförmiges Ausgangsmaterial 5 sich von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle 3 in die Vorrichtung 1 erstreckt. In Figur 2 ist der geknickte Verlauf eines bahnförmigen Ausgangsmaterials 5 dargestellt, das sich von einem
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BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Leporellostapel in die Vorrichtung 1 erstreckt. In den Figuren 1 und 2 ist die Umformstation zum Querkomprimieren des Ausgangsmaterials mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet.
Die Vorrichtung 1 kann ferner mit einem Ständer 9 versehen sein, mit dem die Vorrichtung 1 auf dem Untergrund abstellbar ist und bezüglich dem die Vorrichtung 1 in ihrer Orientierung verstellbar ist und an dem die Vorrichtung 1 in der Höhe justierbar ist.
In Figur 3 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisses 100 abgebildet, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial 5 mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite a weniger als 12 cm beträgt, dessen Länge c in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist, dessen vertikale Erstreckung b im Bereich von 2 cm bis 3 cm liegt. Die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse 100 umfassen zwei laterale, sich in Bahnlängsrichtung erstreckende Knautsch-Hohlräume 103, 105, die durch radiales nach innen Falten bzw. nach innen Einrollen von lateralen Ausgangsmaterialbahnabschnitten, die zuvor und nachfolgend auch als Längsrandstreifen bezeichnet sind, des Ausgangsmaterials gebildet werden. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verpackungserzeugnis 100 eine zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone 107, die zuvor und nachfolgend auch als Mittelbereich des Ausgangsmaterials bezeichnet wird, in der sich die umgefalteten Ausgangsmaterialbahnabschnitte überlappen und aneinandergebunden sind. Eine in Breitenrichtung gemessene Breite d der Befestigungs- und/oder Deformationszone kann im Bereich von 2 cm bis 2,5 cm liegen, dessen vertikale Erstreckung e unterhalb von 1,5 cm bzw. unterhalb von 1 cm.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (Figur 4 und 5) lässt sich in die folgenden Hauptkomponenten in Förderrichtung, die durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen F in Figur 4 und 5 angedeutet ist, gliedern: eine Umformstation 7, die auch Vorformstation 7 genannt werden kann, mit einem Konvergenzkanal zum Querkomprimierung des bahnförmigen Ausgangsmaterials 5, insbesondere zum Einschlagen und Einrollen des bahnförmigen Ausgangsmaterials 5 zu einem dreidimensionalen Zwischenprodukt mit wenigstens einem sich in Bahnrichtung erstreckenden Knautsch-Hohlraum 103, 105; eine in Förderrichtung F an die Umformstation 7 anschließende Präge- und/oder Perforationsstation 13 mit einem Paar kämmender Präge- und/oder Perforationsräder 15, 17, die dazu eingerichtet sind, Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials längs mit dem sich in Bahnrichtung erstreckenden Mittelberiech des Ausgangsmaterials zu verbinden; eine in Förderrichtung F an die Präge- und/oder Perforationsstation 13 anschließende Abtrennstation 19 mit einer translatorisch geführten Schneide 21 zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses 100 einer gewünschten Länge von der Ausgangsmaterialbahn 5; und eine in Förderrichtung F an die Abtrennstation 19 anschließende Ausgabevorrichtung 23 mit einem Paar einander gegenüberliegenden Stetigförderern 25, 27 zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses 100.
Nachfolgend wird im Detail auf unterschiedliche Ausführungen und Ansichten der Umformstation 7 eingegangen.
Die Ausgangsmaterialstärkenrichtung S ist in den Figuren mit dem Pfeil S und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung mit dem Pfeil B angedeutet.
Die Umformstation 7 weist einen Konvergenzkanal zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (nicht gezeigt) auf. Am besten ist der Konvergenzkanal 11 in Figur 13 zu erkennen. Der Konvergenzkanal 11 wird in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S durch zwei sich gegenüberliegende Begrenzungswandungen 29, 65 begrenzt. Die Begrenzungswandungen 29, 65 sind trapezförmig ausgebildet und verjüngen sich in Förderrichtung F. In Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist der Konvergenzkanal 11 durch Seitenwandungen 67 begrenzt. Die Seitenwandungen 67 laufen in Förderrichtung F aufeinander zu. Die Begrenzungswandungen 29, 65 und die Seitenwandungen 67 begrenzen den Konvergenzkanal 11 in der Betriebsstellung umfänglich. Dadurch wird in Förderrichtung F in die Umformstation 7 eintretendes Ausgangsmaterial zunächst über eine Begrenzungswandung 65 aufgenommen, an der das Ausgangsmaterial geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S abgestützt wird. Diese Begrenzungswandung 65 kann auch als Führungswandung 65 oder Montageplatte 65 bezeichnet werden. Durch den sich in Förderrichtung F verjüngenden Verlauf des Konvergenzkanals 11 werden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen 67 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S eingeschlagen. Zur Unterstützung dieses Einschlagens sind die Seitenwandungen 67 an ihrer den Konvergenzkanal 11 zugewandten Seite konkav gekrümmt. Der Krümmungsradius ist mit dem Pfeil r angedeutet. Beim weiteren Durchlaufen des Konvergenzkanals 11 können die eingeschlagenen Längsrandstreifen bei weniger bevorzugten Ausführungsformen an die Begrenzungswandung 29 anstoßen, wo sie in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgerollt werden, sodass sich Knautsch-Hohlräume bilden. In der hier dargestellten Ausführungsform wird dieses Anstoßen durch in den Führungskanal ragende Abschnitte 99 der Seitenwandungen vermieden, welche die Längsrandstreifen direkt zu Umschlagwangen 73 leiten, an denen die Längsrandstreifen dann in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S zurückgerollt werden. In der an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation 13 werden die umgeschlagenen Längsrandstreifen dann mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden.
Wie beispielsweise Figur 4 und 5 entnehmbar ist, weist die Umformstation 7 vorzugsweise zwei Führungseinrichtungen 69, 71 in Form von Umlenkrollen 69,71 zum ausgerichteten Zuführen des Ausgangsmaterials in die Umformstation 7 auf. In der Betriebsst ellung kann ein schmaler Spalt zwischen den zwei Umlenkrollen 69, 71 ausgebildet sein, über den das Ausgangsmaterial in die Umformstation 7 eingeführt werden kann. Die Umlenkrollen können insbesondere frei drehbar gelagert sein. Figur 8a und 8b zeigen eine Ausführungsform, bei der beide Umlenkrollen 69, 71 an einem führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitt 91 befestigt sind. Dadurch bleiben die Umlenkrollen 69, 71 unabhängig von der Stellung der verstellbaren Begrenzungswandung 29 nah beieinander. Figur 9 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der eine der Umlenkrollen 69 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 angebracht ist. Dadurch kann die Umlenkrolle 69 in der Freigabestellung von der anderen Umlenkrolle 71 beabstandet sein, was sowohl das Einführen von Ausgangsmaterial als auch die Beseitigung von Materialstau erleichtert.
Der Konvergenzkanal 11 wird in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S von einer Führungswandung 65 und einer verstellbaren Begrenzungswandung 29 begrenzt.
Das Ausgangsmaterial, das in den Konvergenzkanal 11 eintritt, wird an der dem Konvergenzkanal 11 zugewandten Führungsseite der Führungswandung 65 geführt. An der dem Konvergenzkanal 11 abgewandten Montageseite der Führungswandung ist ein Motor 39 befestigt und wenigstens ein drehbar gelagertes Antriebsmittel 33, hier in Form von wenigstens zwei Förderrädern 33 (Figuren 8a und 8b). Da die Führungswandung 65 diese drei Funktion, nämlich das Führen des Ausgangsmaterials, das Tragen des Motors sowie das drehbare Lagern des wenigstens einen Antriebsmittels bereitstellt, kann die Führungswandung 65 auch als Montageplatte 65 bezeichnet werden. Nachfolgend wird die Führungswandung 65 und die Montageplatte auch als Boden 65 bezeichnet. Quer zur Förderrichtung F, hier in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S, ist ein plattenförmig ausgebildeter Wellenbegrenzer 83 dargestellt, dessen Abstand zur Führungswandung 65 in Figur 5 mit der Bezugsziffer k angedeutet ist.
Die verstellbare Begrenzungswandung 29 ist um eine Schwenkachse 57 schwenkbar, die sich in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B erstreckt. Dabei ist die Schwenkachse 57 an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt, der in Figur 6 mit der Bezugsziffer 95 angedeutet ist, angeordnet. Die Schwenkbarkeit wird durch ein Scharnier 59 bereitgestellt, das zwei Scharnierglieder 61, 63 aufweist. Ein Scharnierglied 61 ist an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt. Das andere Scharnierglied 63 ist an der Präge- und/oder Perforationsstation 13 angebracht. In Figur 4 ist eine Radwelle 43 zum Aufnehmen von drehbaren Antriebsmitteln (in Figur 4 nicht gezeigt), wie Förderrädern (Figuren 8a, 8b, 9, 11 und 12) und/oder Förderwalzen (Figuren 13 und 14), gezeigt sowie ein die Radwelle 43 aufnehmendes U- förmiges Lager 45. Des Weiteren ist Figur 4 eine bevorzugte Positionierung der Umschlagwangen 73 an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende vor der Präge- und/oder Perforationszone 77 entnehmbar. Des Weiteren ist in Figur 4 eine Struktur gezeigt, welche die weiter unten im Detail beschriebene Lasche 49 bereitstellt. Figur 5 zeigt die Vorrichtung aus Figur 4, jedoch nicht in perspektivischer Ansicht, sondern in Seitenansicht sowie mit einem in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B mittigen Schnitt durch die Vorrichtung 1. Demgegenüber ist in Figur 4 der Schnitt gegenüber der Mitte der Vorrichtung 1 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zu einer Seite versetzt. Ferner unterscheidet sich Figur 5 dadurch von Figur 4, dass die in Figur 4 ausgeblendeten Antriebsmittel 31, 33 sichtbar sind. Gleiche oder ähnliche Komponenten werden in den folgenden Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Wie Figur 5 entnehmbar ist, ist der Motor 39 derart in Förderrichtung F ausgerichtet, dass seine Motorabtriebswelle sich längs, insbesondere parallel, zur Förderrichtung erstreckt und in der zur Förderrichtung F entgegengesetzten Richtung aus dem Motor 39 herausragt und mit dem Getriebe 97 gekoppelt ist. Dabei ist der Motor 39 über das Getriebe 97 an der Montageplatte 65 befestigt. Das Getriebe 97 überträgt die Drehantriebsbewegung der Motorabtriebswelle wiederum über eine Antriebswelle 81 auf das wenigstens eine Antriebsmittel, hier in Form von zwei Förderrädern 33 (vergleiche Figur 11). Wie insbesondere Figur 11 entnehmbar ist, ist die drehbare Lagerung des wenigstens einen Antriebsmittels, in Figur 11 zwei Förderräder 33, über die sich in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B erstreckende Antriebswelle 81 realisiert, die über zwei Drehlager 109 an der Montageplatte 65 befestigt sind. Wie insbesondere den Figuren 8b und 11 entnehmbar ist, sind das Getriebe 97 und der Motor 39 bei Ausführungsformen mit zwei drehbar an der Montageplatte 65 befestigten Antriebsmitteln, hier Antriebsrädern 33, in Ausgangsmateriabreitenrichtung B zwischen den zwei drehbar gelagerten Antriebsmitteln befestigt. Die Wandstärke der Montageplatte ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen m gekennzeichnet.
In der in Figur 5 dargestellten Betriebsstellung erstreckt sich der Wellenbegrenzer 83 parallel zu der Führungswandung 65. Dabei wird zwischen dem Wellenbegrenzer 83 und der Führungswandung 65 ein Begrenzungskanal gebildet. Wie insbesondere Figur 8a und 8b entnehmbar, sind der Wellenbegrenzer 83 und die Führungswandung 65 trapezförmig ausgebildet und verjüngen sich in Förderrichtung F. Insbesondere verjüngen sich der Wellenbegrenzer 83 und die Führungswandung 65 in dem gleichen Verjüngungswinkel. Durch die Trapezform des Wellenbegrenzers 83 und der Führungswandung 65 ist auch der Begrenzungskanal trapezförmig ausgebildet. Wie insbesondere den in den Figuren 13 und 14 dargestellten Ausführungsformen mit Förderwalzen 35, 37 anstelle von Antriebsrädern entnehmbar ist, ist der Begrenzungskanal in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B vorzugsweise weder durch die Führungswandung 65 noch durch den Wellenbegrenzer 83 begrenzt. Dadurch können Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials den Begrenzungskanal beim Hindurchfördem in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B verlassen, um insbesondere über die Seitenwandungen 67 und/oder die Umschlagwangen 73 querkomprimiert zu werden.
Die Länge des Konvergenzkanals 11 in Förderrichtung F zwischen dem Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal 11 eingezogen wird, und dem Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal 11 verlässt, ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen n angedeutet und kann auch als Konvergenzkanallänge n bezeichnet werden. Die Erstreckung des Wellenbegrenzers in Förderrichtung F ist in Figur 5 mit der Bezugsziffer o angedeutet und kann auch als Wellenbegrenzerlänge o bezeichnet werden. Wie zuvor beschrieben beträgt die Wellenbegrenzerlänge o vorzugsweise wenigstens 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 % oder 60 % und/oder höchstens 70 %, 80 % oder 90 % der Konvergenzkanallänge n. Ein Ausgabebereich des Konvergenzkanals, der sich ausgehend von dem Kanalausgang um wenigstens 10 %, 20 % oder 25 % und/oder höchstens 30 %, 40 % oder 50 % der Konvergenzkanallänge n in die zur Förderrichtung F entgegengesetzte Richtung erstreckt ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen p angedeutet. Wie zuvor beschrieben ist der Ausgabebereich vorzugsweise frei von dem Wellenbegrenzer 83. Anders ausgedrückt erstreckt sich der Wellenbegrenzer 83 in Förderrichtung F vorzugsweise maximal bis zum förderrichtungsaufwärtigen Ende des Ausgabebereichs.
In Figur 5 ist ein drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gelagertes Antriebsmittel 31 sichtbar. Das Antriebsmittel 31 ist über die Radwelle 43 an den U-förmigen Lagern 45 gelagert, die wiederum an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt sind (Figur 8b). Zwischen der Radwelle 43 und dem Lager 45 ist eine Feder 47 angedeutet, über welche die Radwelle 43 und das daran angebrachte wenigstens eine Antriebsmittel 31 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S beweglich, insbesondere federgelagert, sind. Die Beweglichkeit ist über den Pfeil 89 angedeutet. Die Federung ist in den weiteren Figuren allgemeinen mit der Bezugsziffer 41 angedeutet. Wie insbesondere Figur 11 entnehmbar ist, weist die Umformstation 7 vorzugsweise zwei in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet Federungen 41 auf, über welche die Radwelle 43 gegenüber der verstellbaren Begrenzungswandung 29 federnd gelagert ist. Eine Detailansicht der Federung 41 ist Figur 12 entnehmbar.
In Figur 5 ist die Umformstation 7 in einer Betriebsstellung dargestellt, in der das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigte Antriebsmittel 31 gegen das wenigstens eine an der Führungswandung, insbesondere Montageplatte, befestigte Antriebsmittel 33 verpresst ist. Diese Verbesserung kann durch die zuvor beschriebene Federung 41 gewährleistet werden. Hierzu kann die verstellbaren Begrenzungswandung 29 zunächst, beispielsweise von einer Person durch Drücken in Richtung der Führungswandung 65, gegen eine durch die wenigstens eine Feder 47 bereitgestellte Rückstellkraft in die Betriebsstellung versetzt werden und anschließend über ein Verbindungselement 49, 51, 53, 55 in der Betriebsstellung fixiert werden.
Alternativ zu einer Feder 47 kann der Kraftübertragungskontakt auch durch Deformationsrückstellkräfte von in der Betriebsstellung gegeneinander verspannten Förderrädern 31, 33 oder Förderwalzen 35, 37 bereitgestellt werden. Ein Beispiel für Verbindungselemente 49, 51 ist in Figur 5 gezeigt. Darin umgreift eine Lasche 49 der verstellbaren Begrenzungswandung 29 eine Nase 51 eines führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitts 91, der sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S erstreckt, sodass die verstellbaren Begrenzungswandung 29 in der Betriebsstellung gehalten ist.
Alternative Verbindungselemente 53, 55 sind in Figur 10 gezeigt. Darin ist ein Bolzen 53 an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S erstreckenden Befestigungsabschnitt 93, insbesondere deckelseitigen Befestigungsabschnitt 93, der verstellbaren Begrenzungswandung 29 angebracht. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 von der Freigabestellung in die Betriebsstellung greift der Bolzen 53 in eine Kulissenaussparung 55 eines führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitts 93 ein. Vorliegend ist die Kulissenaussparung 55 als Kurvenkulisse, insbesondere als J-förmige Kulisse 55 ausgebildet. Diese erstreckt sich zunächst in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S anschließend in Förderrichtung F und abschließend in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S zurück. Dadurch kann entlang der Kulissenaussparung 55 zuerst ein Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S und anschließend in Förderrichtung F erfolgen. In Förderrichtung F wird die Bewegung dann durch die in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S verlaufende Kulisse begrenzt, die ein Verhaken des Bolzens 53 ermöglicht. Insbesondere wird der Bolzen 53 durch die Rückstellkraft der Feder 47 in den in die entgegensetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S verlaufenden Abschnitt der Kulissenaussparung 55 gedrängt. Dadurch kann verhindert werden, dass die verstellbare Begrenzungswandung von alleine aus der Betriebsstellung in die Freigabestellung übergeht. Für ein Versetzen in die Freigabestellung muss die Begrenzungswandung 29 zunächst entgegen der Rückstellkraft der Feder heruntergedrückt werden und anschließend in die zur Förderrichtung F entgegengesetzte Richtung versetzt werden, wo die Federkraft dann den Versatz der Begrenzungswandung 29 in die Freigabestellung unterstützt.
In Figur 6 ist die zuvor in den Figuren 4 und 5 beschriebene Umformstation 7 in einer Betriebsstellung gezeigt, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördem wie zuvor beschrieben querkomprimiert, insbesondere eingeschlagen und eingerollt wird. Figur 7 die Umformstation 7 in einer Freigabestellung, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Wie insbesondere Figur 7 entnehmbar ist, kann durch die Befestigung des Wellenbegrenzers 83, des wenigstens einen Antriebsmittels 31, 35 und/oder der Umschlagwangen 73 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gewährleistet werden, dass sämtliche dieser Komponenten von der Führungswandung 65 und den Seitenwandungen 67 wegbewegt, insbesondere weggeschwenkt, werden können, was den Zugriff in den Konvergenzkanal 11 erleichtert.
Wie insbesondere den Figuren 8a, 8b und 13 entnehmbar ist, weist die Umformstation 7 in Förderrichtung F aufeinander zu laufende Umschlagwangen 73 auf, um welche Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials, das die Vorrichtung 1 durchläuft, umgeschlagen werden. Die Umschlagwangen 73 sind rohrförmig ausgebildet. Wie insbesondere Figur 13 entnehmbar ist, verlaufen die Umschlagwangen 73 vorzugsweise parallel zu den Seitenwandungen 67. Dabei ist zwischen den Umschlagwangen 73 und den Seitenwandungen 67 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B ein Abstand vorgesehen, der ein Umschlagen der Längsrandstreifen zwischen den Umschlagwangen 73 und den Seitenwandungen 67 ermöglicht. Wie insbesondere den Figuren 8a und 8b entnehmbar ist, sind die Umschlagwangen 73 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt.
Wie insbesondere den Figuren 8a und 8b entnehmbar ist, ist in der Führungswandung 65 vorzugsweise wenigstens eine, insbesondere zwei, Aussparung 79 eingebracht, durch welche die Antriebsmittel 33 abschnittsweise in den Konvergenzkanal hineinragen. Dadurch können die Drehachsen, insbesondere die Antriebswelle 81, der Antriebsmittel 33 außerhalb des Konvergenzkanals angeordnet werden. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass sich Ausgangsmaterial mit drehenden Teilen, wie der Antriebswelle 81 und den Antriebsmitteln 33, verfängt und somit das Risiko von Materialstau verringert werden.
Ferner sind in den in Figur 8a dargestellten plattenförmigen Wellenbegrenzer 83, Aussparungen 85 eingebracht, über die sich die Antriebsmittel 31 in den zuvor beschriebenen Begrenzungskanal erstrecken können. Bei den in den Figuren 13 und 14 dargestellten Ausführungsformen mit Antriebswalzen 35, 37 sind die Aussparungen 79, 85 an die Axialerstreckung der Förderwalze 35 angepasst. Wie insbesondere Figur 8b entnehmbar ist, kann der Wellenbegrenzer 83 über Abstandshalter4i an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt sein, um einen Montageraum für die Antriebsmittel 31, 35 zwischen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 und dem Wellenbegrenzer bereitzustellen. In der hier dargestellten Ausführungsform wirken die Abstandshalter 41 gleichzeitig als Drehlager und Federlagerung für die Antriebsmittel 31, 35.
In Figur 8b ist eine Ausführungsform dargestellt, in der der Wellenbegrenzer zwei sich in Förderrichtung F erstreckende Stäbe 87 aufweist, die quer zur Förderrichtung um den erfindungsgemäßen Abstand des Wellenbegrenzers zu der Führungswandung 65 beabstandet sind. Auch wenn Figur 8b die Kombination eines plattenförmigen Wellenbegrenzers 83 mit sich in Förderrichtung F erstreckenden Stäben 87 zeigt, sei klar, dass der Wellenbegrenzer nicht zwingend plattenförmig ausgebildet sein muss. Vielmehr kann der Wellenbegrenzer auch lediglich durch wenigstens eine, bevorzugt zwei, sich in Förderrichtung F erstreckende Stäbe 87, wie in Figur 8b dargestellt gebildet sein. In einer Ausführungsform mit zwei den Wellenbegrenzer bildenden Stäben 87 sind diese vorzugsweise in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zueinander beabstandet, insbesondere um wenigstens 10 %, 20 % oder 30 % der Erstreckung des Konvergenzkanals in Ausgangsmaterialbreitenrichtung auf Förderrichtungshöhe des Kanaleingangs.
In Figur 8a ist der Winkel, in dem die Seitenwandungen 67 in Förderrichtung F aufeinander zu laufen mit dem Bezugszeichen ß angedeutet. Wie Figur 8a entnehmbar ist, entspricht der Winkel ß, in dem die Seitenwandungen 67 in Förderrichtung aufeinander zu laufen, im Wesentlichen dem Winkel a, in dem die Umschlagwangen 73 aufeinander zu laufen und/oder dem Winkel, in dem sich der Konvergenzkanal 11, die Führungswandung 65 und/oder die verstellbare Begrenzungswandung 29 in Förderrichtung F trapezförmig verjüngen.
Wie beispielsweise in Figur 11 gezeigt, weist die Vorrichtung 1, insbesondere die Umformstation 7, zwei in Förderrichtung F aufeinander zu laufende Blenden 111 auf, die zusammen mit der Montageplatte 65 eine Umhausung des wenigstens einen Antriebsmittels 33 und des Motors 39 sowie des Getriebes 97 bilden. In der in Figur 11 dargestellten Ausführungsform sind die Blenden 111 und die Montageplatte 65 aus einem Stück geformt, insbesondere gebogen.
Die zuvor beschriebenen, den Konvergenzkanal 11 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B begrenzenden Seitenwandungen 67, die in Förderrichtung F aufeinander zu laufen, um Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials, das die Vorrichtung 1 durchläuft, über die Seitenwandungen 67 einzuschlagen, können insbesondere Figur 11 entnommen werden. Der erfindungsgemäße Krümmungsradius r ist darin mit der Bezugsziffer r angedeutet. Die Seitenwandungen 67 sind hohlzylinderabschnittsförmig ausgebildet. Dabei ragt der Mantel der hohlzylinderabschnittsförmigen Seitenwandungen 67 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B nach innen über den Außenrand 113 der verstellbaren Begrenzungswandung 29 hinaus in den Konvergenzkanal 11 hinein. Der über den Außenrand 113 hinausragende Abschnitt ist mit der Bezugsziffer 99 versehen. Wie insbesondere im Vergleich von Figur 6 und 7 ersichtlich ist, sind die Seitenwandungen 67 vorzugsweise an der Montageplatte 65 befestigt.
Das wenigstens eine an der Führungswandung drehbar gelagerte Antriebsmittel 33, 37, kann beispielsweise zwei Antriebsmittel, insbesondere Antriebsräder 33, aufweisen, die in Förderrichtung F auf gleicher Höhe und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet sind (Figuren 8a, 8a, 11 und 15a). Alternativ kann das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel 33, 37 als wenigstens eine Förderwalze 35 ausgebildet sein (Figuren 13, 14 und 15b). Zum Abziehen des Ausgangsmaterials wird das wenigstens eine Antriebsmittel 33, 37 über den Motor 39 angetrieben.
Ferner weist die Vorrichtung in sämtlichen der dargestellten Figuren wenigstens ein an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 drehbar gelagertes Antriebsmittel 31, 35 auf, das frei drehbar ist, insbesondere im Leerlauf ist. Das wenigstens eine frei drehbare Antriebsmittel kann ebenfalls wenigstens zwei Antriebsmittel 31, 35, insbesondere Antriebsräder 31 aufweisen, die im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S jeweils gegenüberliegend zu den wenigstens zwei Antriebsmitteln 33 angeordnet sind (Figur 11). Alternativ kann das wenigstens eine frei drehbare Antriebsmittel 31, 35 eine Förderwalze 35 sein, die im Betriebszustand in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S gegenüberliegend zu der angetriebenen Förderwalze 37 angeordnet ist (Figuren 13 und 14). Zwei einander in der Betriebsstellung gegenüberliegende drehbare Antriebsmittel bilden dabei ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel. Wie den Figuren 11, 13 und 14 entnehmbar ist, weist bei dem Vorliegen von Paaren drehbarer Antriebsmittel vorzugsweise das an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 angebrachte wenigstens eine Antriebsmittel 31, 35 einen kleineren Radius auf als das Antriebsmittel 33, 37, das an der in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S gegenüberliegenden Begrenzungswandung 65 gelagert ist.
Die Figuren 15a und 15b unterscheiden sich lediglich dadurch, dass in Figur 15a Förderräder 31, 33 und in Figur 15b Förderwalzen 35, 37 als Antriebsmittel eingesetzt werden. In den Figuren 15a und 15b sind die Umschlagwangen 73 derart zueinander ausgerichtet, dass ein gedachter Kreuzungspunkt maximal 30 mm förderrichtungsaufwärts von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt ist. Der gedachte Kreuzungspunkt ist durch den Schnittpunkt 75 der gestrichelten Linien angedeutet. Die Präge- und/oder Perforationszone ist durch die angedeutete Rotationsachse 77 von zwei auf gleicher Förderrichtungshöhe montierten Präge- und/oder Perforationsrädern angedeutet. Der bevorzugte maximale förderrichtungsaufwärtige Abstand des Kreuzungspunktes von der Präge- und/oder Perforationszone 77 ist mit dem Buchstaben f gekennzeichnet und beträgt vorzugsweise maximal 30 mm, besonders bevorzugt maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm. Der bevorzugte maximale förderrichtungsabwärtige Abstand des Kreuzungspunktes von der Präge- und/oder Perforationszone 77 ist mit dem Buchstaben g gekennzeichnet und beträgt vorzugsweise maximal 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm. Weiterhin ist der Winkel, in dem die Umschlagwangen 73 in Förderrichtung F aufeinander zu laufen mit dem Bezugszeichen a gekennzeichnet. Der Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zwischen den Umschlagwangen 73 an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende ist mit dem Buchstaben h gekennzeichnet. Der Abstand zwischen den Umschlagwangen 73 und der Führungswandung 65 ist in Figur 5 mit dem Buchstaben i gekennzeichnet.
In den Figuren 16 bis 20 sind unterschiedliche Ausführungsformen der Fördereinrichtung schematisch angedeutet.
Figur 16 zeigt eine Ausführungsform, bei der wenigstens ein Antriebsmittel als Förderwalze 35, 37 ausgebildet ist. Dabei ist unter einer Förderwalze 35, 37 insbesondere ein Antriebsmittel zu verstehen, dessen Axialerstreckung größer ist als dessen Radialerstreckung. Vorzugsweise erstreckt sich der Mantel der Förderwalze 35, 37 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B um wenigstens 20 %, 30%, 40%, 50 %, 60 %, 70 % oder 80% der Breitenerstreckung des Konvergenzkanals 11 auf Förderrichtungshöhe des Förderwalze 35, 37.
Figur 17 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Förderwalzen 35, 37. Vorzugsweise beträgt die aufsummierte Breitenerstreckung der Mäntel der zwei Förderwalzen in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B wenigstens 20 %, 30%, 40%, 50 %, 60 %, 70 % oder 80% der Streckung des Konvergenzkanals auf Förderrichtung der zwei Förderwalzen 35, 37. Figur 18 zeigt eine Ausführungsform mit wenigstens drei sich auf gleicher Förderrichtungshöhe erstreckenden Förderrädern 31, 33, die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet sind.
Figur 19 zeigt eine Ausführungsform mit vier Förderrädern 31, 33, die wenigstens zwei Förderdoppelräder bilden, wobei der Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B der Förderdoppelräder voneinander größer ist als der Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zwischen den Förderrädern jeweils eines Förderdoppelrads.
Figur 20 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Förderrädern 31, 33, die in Förderrichtung F miteinander fluchten.
Folgend werden zunächst Beispiele für Antriebsmittel von erfindungsgemäßen Vorrichtungen anhand der Figuren 21 bis 27 beschrieben. Anschließend werden anhand der Figuren 4 und 5 sowie 28 bis 36 bevorzugte Ausgestaltungen von weiteren Komponenten der Umformstation beschrieben. Die Ausgangsmaterialstärkenrichtung S ist in den Figuren mit dem Pfeil S und die Ausgangsmaterialbreitenrichtung mit dem Pfeil B angedeutet. Gleiche oder ähnliche Komponenten werden in den folgenden Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Figuren 21 und 22 zeigen unterschiedliche Perspektiven in eine Umformstation 7 mit einer Fördereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Fördereinrichtung weist zwei in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S gegenüberliegend angeordnete Antriebsmittel 35, 37 auf, die ein Antriebsmittelpaar bilden. Beide Antriebsmittel weisen einen zylinderförmigen Mantel 115 auf, der beim Abziehen in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial steht. Die Axialerstreckung des Mantels der Antriebsmittel ist mit der Bezugsziffer 117 und die Radialerstreckung mit der Bezugsziffer 119 angedeutet. In den Figuren 21 und 22 ist die Axialerstreckung 117 größer als die Radialerstreckung 119, sodass es sich hier um Förderwalzen 35, 37 im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt. Demgegenüber ist bei den Antriebsmitteln in Figur 34 die Axialerstreckung 117 kleiner als die Radialerstreckung 119, sodass es sich dort um Förderräder 31, 33 im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt. Die Konvergenzkanalbreite auf Förderrichtungshöhe der zwei Förderwalzen 35 und 37 ist in Figur 21 mit der Bezugsziffer 121 angedeutet. Bei der in Figur 21 dargestellten Ausführungsform beträgt die Axialerstreckung 117 des Mantels 115 beider Förderwalzen 35, 37 mehr als 50 % der Konvergenzkanalbreite 121 auf deren Förderrichtungshöhe. Eine der Förderwalzen 35 ist drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gelagert. Die andere Förderwalze 37 ist drehbar an der Führungswandung 65 gelagert. Die an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gelagerte Förderwalze 35 weist einen kleineren Radius auf als die an der Führungswandung 65 gelagerte Antriebswalze 65. In den Figuren 23 bis 27 sind schematisch unterschiedliche Antriebsmittel 31, 33, 35, 37 dargestellt, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wie beispielsweise der aus Figur 21 und 22, eingesetzt werden können.
Dabei stellt Figur 23 schematisch eine Förderwalze 35, 37 dar, wie sie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in Figur 21 und 22 eingesetzt wird. Es sei klar, dass bereits der Einsatz einer derartigen Förderwalze 35 oder 37 eine Ausführungsform des ersten Aspektes der Erfindung darstellt. Bevorzugt werden jedoch, wie in Figur 21 und 22 dargestellt, beide Antriebsmittel des Antriebsmittelpaares mit der erfindungsgemäßen Axialerstreckung 117 ausgebildet.
Ein Beispiel für den zweiten Aspekt der Erfindung ist in Figur 24 dargestellt. Darin sind zwei Antriebsmittel in Form von Förderwalzen 35*, 37* dargestellt, die auf der gleichen Förderrichtungshöhe (angedeutet durch die gemeinsame Rotationsachse 123) angeordnet sind und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet sind (angedeutet durch den Abstand 125). Die aufsummierte Axialerstreckung der Mäntel der beiden Förderwalzen 35*, 37* ergibt sich aus der Summe der Axialerstreckung 117 beider Förderwalzen. Der zweite Aspekt Erfindung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass eine der Antriebswalzen 35, 37 aus Figur 21 oder 22 durch zwei Antriebswalzen, wie in Figur 24 angedeutet, ausgetauscht wird. In einer besonders bevorzugten Ausführung des zweiten Aspekts der Erfindung wird sowohl die obere, durchgehende Antriebswalze 35 durch zwei Antriebswalzen 35, wie in Figur 21 angedeutet, ausgetauscht als auch die untere, durchgehende Antriebswalze 37 durch zwei Antriebswalzen 37, wie in Figur 24 angedeutet, ausgetauscht.
Ein Beispiel für den dritten Aspekt der Erfindung ist in Figur 25 angedeutet. Darin weist die Fördereinrichtung drei auf der gleichen Förderrichtungshöhe (angedeutet durch die gemeinsame Rotationsachse 123) und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung voneinander beabstandet (durch die Abstände 125 angedeutet) angeordnete Antriebsmittel 31, 33 auf. Bei diesen Antriebsmitteln 31, 33 ist die Radialerstreckung 119 größer als die Axialerstreckung 117, sodass es sich hier um Förderräder im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt. Die drei Antriebsmittel 31, 33 sind in Ausgangsmaterialbreitenrichtung in gleichen Abständen 125 zueinander angeordnet. Eines der drei Antriebsmittel 31, 33 ist in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B mittig angeordnet. Die anderen zwei Antriebsmittel sind in Ausgangsmaterialbreitenrichtung in gleichen Abständen zu den Seitenwandungen (angedeutet mit den Bezugsziffern 67) beabstandet.
Figur 26 zeigt eine Ausführungsform des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, bei der die wenigstens drei Antriebsmittel 31, 33, wenigstens vier Antriebsräder 31, 33 aufweisen, die wenigstens zwei Förderdoppelräder bilden, deren Abstand 125 zueinander in
Ausgangsmaterialbreitenrichtung B größer ist als der Abstand 127 in
Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zwischen den Förderrädern 31, 33 der zwei Förderdoppelräder. Der dritte Aspekt Erfindung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass eine der Antriebswalzen 35 oder 37 aus Figur 21 oder 22 durch Antriebsräder wie in Figur 25 oder 26 angedeutet ausgetauscht wird. In einer besonders bevorzugten Ausführung des dritten Aspekts der Erfindung wird sowohl die obere, durchgehende Antriebswalze 35 durch Antriebsräder gemäß Figur 25 oder 26 ausgetauscht als auch die untere, durchgehende Antriebswalze 37 durch Antriebsräder gemäß Figur 25 oder 26 ausgetauscht.
Ein Beispiel für den vierten Aspekt Erfindung ist in Figur 27 angedeutet, in dem zwei in Förderrichtung F miteinander fluchtende Antriebsmittel 35*, 37* in Form von Antriebswalzen angedeutet sind. Wie durch die Bezugsziffer 121a und 121b angedeutet ist bei Angaben der Axialerstreckung 117 der Antriebsmittel relativ zu der Konvergenzkanalbreite die Konvergenzkanalbreite 121a, 121b auf der Förderrichtungshöhe des jeweiligen Antriebsmittels 35\ 37‘ maßgeblich. Der vierte Aspekt der Erfindung könnte beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ausgehend von der Ausführung gemäß Figur 21 und 22 förderrichtungsabwärts der dargestellten oberen Antriebswalze 35 und/oder unteren Antriebswalze 37 eine weitere Antriebswalze vorzugsweise mit einer an die kleinere Konvergenzkanalbreite angepassten Axialerstreckung vorgesehen wird.
Folgend werden anhand der Figuren 4 und 5 sowie 28 bis 36 bevorzugte Ausgestaltungen von weiteren Komponenten der Umformstation beschrieben. Wie Figur 4 entnehmbar ist, weist die Umformstation 7 einen Konvergenzkanal 11 zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (nicht gezeigt) auf. Der Konvergenzkanal wird in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S durch zwei sich gegenüberliegende Begrenzungswandungen 29, 65 begrenzt. Die Begrenzungswandungen 29, 65 sind trapezförmig ausgebildet und verjüngen sich in Förderrichtung F. In Ausgangsmaterialbreitenrichtung ist der Konvergenzkanal durch Seitenwandungen 67 begrenzt (vgl. Figur 30 und 31). Die Seitenwandungen 67 laufen in Förderrichtung F aufeinander zu. Die Begrenzungswandungen 29, 65 und die Seitenwandungen 67 begrenzen den Konvergenzkanal in der Betriebsstellung umfänglich. Dadurch wird in Förderrichtung F in die Umformstation 7 eintretendes Ausgangsmaterial zunächst über eine Begrenzungswandung 65 aufgenommen, an der das Ausgangsmaterial geführt, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S abgestützt wird. Diese Begrenzungswandung 65 kann auch als Führungswandung 65 oder Montageplatte 65 bezeichnet werden. Durch den sich in Förderrichtung F verjüngenden Verlauf des Konvergenzkanals werden Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials an den Seitenwandungen 67 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S eingeschlagen. Zur Unterstützung dieses Einschlagens sind die Seitenwandungen 67 an ihrer den Konvergenzkanal zugewandten Seite konkav gekrümmt (vgl. Figur 31). Der Krümmungsradius ist mit dem Pfeil r angedeutet. Beim weiteren Durchlaufen des Konvergenzkanals können die eingeschlagenen Längsrandstreifen bei weniger bevorzugten Ausführungsformen an die Begrenzungswandung 29 anstoßen, wo sie in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung zurückgerollt werden, sodass sich Knautsch-Hohlräumen bilden. In der hier dargestellten Ausführungsform wird dieses Anstoßen durch in den Führungskanal ragende Abschnitte 99 der Seitenwandungen vermieden, welche die Längsrandstreifen direkt zu Umschlagwangen 73 leiten, an denen die Längsrandstreifen dann in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S zurückgerollt werden. Insbesondere sind die Seitenwandungen 67 hohlzylinderabschnittsförmig ausgebildet. Dabei ragt der Mantelabschnitt 99 der hohlzylinderabschnittsförmigen Seitenwandungen 67 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B nach innen über den Außenrand 113 der verstellbaren Begrenzungswandung 29 hinaus in den Konvergenzkanal 11 hinein.
In der an die Umformstation anschließenden Präge- und/oder Perforationsstation 13 werden die umgeschlagenen Längsrandstreifen dann mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials verbunden.
Die Länge des Konvergenzkanals 11 in Förderrichtung F zwischen dem Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal 11 eingezogen wird, und dem Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal 11 verlässt, ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen n angedeutet und kann auch als Konvergenzkanallänge n bezeichnet werden. Die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebene bevorzugte Positionierung des wenigstens einen Antriebsmittels in Förderrichtung F hinter dem Kanaleingang ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen o angedeutet und bemisst sich insbesondere zwischen dem Kanaleingang und der Rotationsachse 123 des jeweiligen Antriebsmittels. Die alternative Angabe des Abstands in Förderrichtung zum Kanalausgang ist mit der Bezugsziffer p angedeutet. Es sei klar, dass die zuvor beschriebene Positionierung auch bezüglich der Antriebsmittel gemäß dem zweiten, dritten und vierten Aspekt der Erfindung ausgeführt sein kann.
Wie beispielsweise Figur 4 und 5 entnehmbar ist, weist die Umformstation 7 vorzugsweise zwei Führungseinrichtungen 69, 71 in Form von Umlenkrollen 69, 71 zum ausgerichteten Zuführen des Ausgangsmaterials in die Umformstation 7 auf. In der Betriebsstellung kann ein schmaler Spalt zwischen den zwei Umlenkrollen 69, 71 ausgebildet sein, über den das Ausgangsmaterial in die Umformstation 7 eingeführt werden kann. Die Umlenkrollen können insbesondere frei drehbar gelagert sein. Figur 30 zeigt eine Ausführungsform, bei der beide Umlenkrollen 69, 71 an einem führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitt 91 befestigt sind. Dadurch bleiben die Umlenkrollen 69, 71 unabhängig von der Stellung der verstellbaren Begrenzungswandung 29 nah beieinander. Figur 32 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der eine der Umlenkrollen 69 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 angebracht ist. Dadurch kann die Umlenkrolle 69 in der Freigabestellung von der anderen Umlenkrolle 71 beabstandet sein, was sowohl das Einführen von Ausgangsmaterial als auch die Beseitigung von Materialstau erleichtert.
Wie beispielsweise in Figur 34 dargestellt, weist die Vorrichtung 1, insbesondere die Umformstation 7, zwei in Förderrichtung F aufeinander zu laufende Blenden 111 auf, die zusammen mit der Führungswandung 65 eine Umhausung des wenigstens einen Antriebsmittels 33 und des Motors 39 sowie des Getriebes 97 bilden. In der in Figur 11 dargestellten Ausführungsform sind die Blenden 111 und die Führungswandung 65 aus einem Stück geformt, insbesondere gebogen.
Die verstellbare Begrenzungswandung 29 ist um eine Schwenkachse 57 schwenkbar, die sich in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B erstreckt. Dabei ist die Schwenkachse 57 an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt angeordnet, der in Figur 28 mit der Bezugsziffer 95 angedeutet ist. Die Schwenkbarkeit wird durch ein Scharnier 59 bereitgestellt, das zwei Scharnierglieder 61, 63 aufweist. Ein Scharnierglied 61 ist an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt. Das andere Scharnierglied 63 ist an der Präge- und/oder Perforationsstation 13 angebracht. In Figur 4 ist eine Radwelle 43 zum Aufnehmen von drehbaren Antriebsmitteln (in Figur 4 nicht gezeigt), wie Förderrädern und/oder Förderwalzen, gezeigt sowie ein die Radwelle 43 aufnehmendes U-förmiges Lager 45. Vorzugsweise können auf die in Figur 4 gezeigte Radwelle Antriebsmittel gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung drehbar gelagert werden. Durch Einsatz einer zweiten, in Förderrichtung versetzten Radwelle, könnten auch Antriebsmittel gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung eingesetzt werden.
Figur 5 zeigt die Vorrichtung aus Figur 4, jedoch nicht in perspektivischer Ansicht, sondern in Seitenansicht sowie mit einem in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B mittigen Schnitt durch die Vorrichtung 1. Demgegenüber ist in Figur 4 der Schnitt gegenüber der Mitte der Vorrichtung 1 in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zu einer Seite versetzt. Ferner unterscheidet sich Figur 5 dadurch von Figur 4, dass in Figur 4 ein Antriebsmittel 31, 33 angedeutet sind.
In Figur 5 ist ein drehbar an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gelagertes Antriebsmittel 31 dargestellt. Dieses kann ein Antriebsmittel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder eines der wenigstens zwei bzw. drei Antriebsmittel gemäß dem zweiten bis vierten Aspekt der Erfindung sein. Das Antriebsmittel 31 ist über die Radwelle 43 an den U-förmigen Lagern 45 gelagert, die wiederum an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt sind (Figur 30). Zwischen der Radwelle 43 und dem Lager 45 ist eine Feder 47 angedeutet, über welche die Radwelle 43 und das daran angebrachte wenigstens eine Antriebsmittel 31 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S beweglich, insbesondere federgelagert, sind. Die Beweglichkeit ist über dem Pfeil 89 angedeutet. Die Federung ist in den weiteren Figuren allgemeinen mit der Bezugsziffer 41 angedeutet. Wie insbesondere Figur 34 entnehmbar ist, kann die Umformstation 7 vorzugsweise zwei in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B voneinander beabstandet Federungen 41 aufweisen, über welche die Radwelle 43 gegenüber der verstellbaren Begrenzungswandung 29 federnd gelagert ist. Eine Detailansicht der Federung 41 ist Figur 35 entnehmbar.
Durch Austausch der zwei Antriebmittel 31 durch eine Antriebswelle mit entsprechender Axialerstreckung, wie in Figur 8 angedeutet, die insbesondere zwischen den zwei Lagern 45 gelagert wird, kann die Vorrichtung gemäß Figur 34 insbesondere als Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann insbesondere durch Austausch der Antriebsmittel 31 aus Figur 34 durch Antriebsmittel mit größerer Axialerstreckung, wie beispielsweise in Figur 24 angedeutet, die Vorrichtung gemäß Figur 34 als Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgeführt werden. Alternativ kann durch Positionierung eines zusätzlichen Antriebsmittels zwischen den zwei Antriebsmitteln 31 die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgeführt werden. Zusätzlich könnte ein mit dem dritten Antriebsmittel in Förderrichtung fluchtendes Antriebsmittel eingesetzt werden, um eine Vorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung zu realisieren. Es sei klar, dass zuvor und nachfolgend anhand von wenigstens einem oder zwei Antriebsmitteln beschriebene Ausgestaltungen der Umformstation alternativ auch mit den Antriebsmitteln gemäß einem oder mehreren Aspekten der Erfindung und deren Ausführungsformen ausgestaltet sein können.
In Figur 5 ist die Umformstation 7 in einer Betriebsstellung dargestellt, in der das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigte Antriebsmittel 31 gegen das wenigstens eine an der Führungswandung befestigte Antriebsmittel 33 federvorgespannt ist. Diese Federvorspannung kann durch die zuvor beschriebene Federung 41 gewährleistet werden. Hierzu kann die verstellbaren Begrenzungswandung 29 zunächst, beispielsweise von einer Person durch Drücken in Richtung der Führungswandung 65, gegen eine durch die wenigstens eine Feder 47 bereitgestellte Rückstellkraft in die Betriebsstellung versetzt werden und anschließend über ein Verbindungselemente 49, 51, 53, 55 in der Betriebsstellung fixiert werden.
Alternativ zu einer Feder 47 kann der Kraftübertragungskontakt auch durch Deformationsrückstellkräfte von in der Betriebsstellung gegeneinander verspannten Förderrädern 31, 33 oder Förderwalzen 35, 37 bereitgestellt werden.
Ein Beispiel für Verbindungselemente 49, 51 ist in Figur 5 gezeigt. Darin umgreift eine Lasche 49 der verstellbaren Begrenzungswandung 29 eine Nase 51 eines führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitts 91, der sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S erstreckt, sodass die verstellbaren Begrenzungswandung 29 in der Betriebsstellung gehalten ist.
Alternative Verbindungselemente 53, 55 sind in Figur 33 dargestellt. Darin ist ein Bolzen 53 an einem sich in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S erstreckenden Befestigungsabschnitt 93, insbesondere der verstellbaren Begrenzungswandung zugeordneter Befestigungsabschnitt 93, der verstellbaren Begrenzungswandung 29 angebracht. Beim Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 von der Freigabestellung in die Betriebsstellung greift der Bolzen 53 in eine Kulissenaussparung 55 eines führungswandungsseitigen Befestigungsabschnitts 93 ein. Vorliegend ist die Kulissenaussparung 55 als Kurvenkulisse, insbesondere als J-förmige Kulisse 55, ausgebildet. Diese erstreckt sich zunächst in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S anschließend in Förderrichtung F und abschließend in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S zurück. Dadurch kann entlang der Kulissenaussparung 55 zuerst ein Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S und anschließend in Förderrichtung F erfolgen. In Förderrichtung F wird die Bewegung dann durch die in die entgegengesetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S verlaufende Kulisse begrenzt, die ein Verhaken des Bolzens 53 ermöglicht. Insbesondere wird der Bolzen 53 durch die Rückstellkraft der Feder 47 in den in die entgegensetzte Ausgangsmaterialstärkenrichtung S verlaufenden Abschnitt der Kulissenaussparung 55 gedrängt. Dadurch kann verhindert werden, dass die verstellbare Begrenzungswandung von alleine aus der Betriebsstellung in die Freigabestellung übergeht. Für ein Versetzen in die Freigabestellung muss die Begrenzungswandung 29 zunächst entgegen der Rückstellkraft der Feder heruntergedrückt werden und anschließend in die zur Förderrichtung F entgegengesetzte Richtung versetzt werden, wo die Federkraft dann den Versatz der Begrenzungswandung 29 in die Freigabestellung unterstützt.
In Figur 28 ist die zuvor in den Figuren 4 und 5 gezeigte Umformstation 7 in einer Betriebsstellung gezeigt, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördem wie zuvor beschrieben querkomprimiert, insbesondere eingeschlagen und eingerollt wird. Figur 29 zeigt die Umformstation 7 in einer Freigabestellung, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. Wie insbesondere Figur 29 entnehmbar ist, kann durch die Befestigung des Wellenbegrenzers 83, des wenigstens einen Antriebsmittels 31, 35 und/oder der Umschlagwangen 73 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 gewährleistet werden, dass sämtliche dieser Komponenten von der Führungswandung 65 und den Seitenwandungen 67 wegbewegt, insbesondere weggeschwenkt, werden können, was den Zugriff in den Konvergenzkanal 11 erleichtert.
Wie insbesondere den Figuren 30 und 31 entnehmbar ist, ist in der Führungswandung 65 vorzugsweise wenigstens eine, insbesondere zwei, Aussparung 79 eingebracht, durch welche die Antriebsmittel 33 abschnittsweise in den Konvergenzkanal 11 hineinragen. Dadurch können die Drehachsen, insbesondere die Antriebswelle 81, der Antriebsmittel 33 außerhalb des Konvergenzkanals angeordnet werden. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass sich Ausgangsmaterial mit drehenden Teilen, wie der Antriebswelle 81 und den Antriebsmitteln 33, verfängt und somit das Risiko von Materialstau verringert werden. Insbesondere ist die Antriebswelle 81 des wenigstens einen Antriebsmittels 33 über zwei Drehlager 109 an der Führungswandung 65 befestigt.
Alternativ oder zusätzlich kann, wie in den Figuren 30 und 31 dargestellt eine Zwischenwandung 83 zwischen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 und der Führungswandung 65 vorgesehen sein. Durch die Zwischenwandung kann ein Begrenzungsspalt mit definierter Erstreckung in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S gebildet werden, über den die Erstreckung von aufgestauchtem, insbesondere gewelltem, Ausgangsmaterial quer zur Förderrichtung F, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S, zwischen der Zwischenwandung 83 und der Führungswandung 65 begrenzt werden kann. Die Zwischenwandung 83 kann daher auch als Wellenbegrenzer 83 bezeichnet werden. Der Abstand quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung S, zwischen dem Wellenbegrenzer 83 und der Führungswandung 79 beträgt vorzugsweise 0,1 mm und höchstens 20 mm, besonders bevorzugt wenigstens 0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,7 mm oder 1,0 mm und/oder höchstens 20 mm, 15 mm, 10 mm, 8 mm, 5 mm, 3 mm oder 2 mm, und ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen k angedeutet. In dem Wellenbegrenzer 83 sind Aussparungen 85 eingebracht, über die sich die Antriebsmittel 31 in den zuvor beschriebenen Begrenzungskanal erstrecken können. Bei den in den Figuren 20 und 21 dargestellten Ausführungsformen mit Antriebswalzen 35, 37 sind die Aussparungen 79, 85 an die Axialerstreckung der Förderwalze 35 angepasst. Wie insbesondere Figur 30 entnehmbar ist, kann der Wellenbegrenzer 83 über Abstandshalter 41 an der verstellbaren Begrenzungswandung 29 befestigt sein, um einen Montageraum für die Antriebsmittel 31, 35 zwischen der verstellbaren Begrenzungswandung 29 und dem Wellenbegrenzer bereitzustellen. In der hier dargestellten Ausführungsform wirken die Abstandshalter 41 gleichzeitig als Drehlager und Federlagerung für die Antriebsmittel 31, 35. Jedoch kann die Funktion der Wellenbegrenzung alternativ oder zusätzlich zur Zwischenwandung 83 auch durch sich in Förderrichtung F erstreckende Stäbe 87, wie in Figur 31 angedeutet, bereitgestellt sein.
In Figur 30 ist der Winkel, in dem die Seitenwandungen 67 in Förderrichtung F aufeinander zu laufen mit dem Bezugszeichen ß angedeutet. Wie Figur 30 entnehmbar ist, entspricht der Winkel ß, in dem die Seitenwandungen 67 in Förderrichtung aufeinander zu laufen, im Wesentlichen dem Winkel a, in dem die Umschlagwangen 73 aufeinander zu laufen und/oder dem Winkel, in dem sich der Konvergenzkanal 11, die Führungswandung 65 und/oder die verstellbare Begrenzungswandung 29 in Förderrichtung F trapezförmig verjüngen.
In Figur 36 sind die Umschlagwangen 73 derart zueinander ausgerichtet, dass ein gedachter Kreuzungspunkt maximal 30 mm förderrichtungsaufwärts von der Präge- und/oder Perforationszone entfernt ist. Der gedachte Kreuzungspunkt ist durch den Schnittpunkt 75 der gestrichelten Linien angedeutet. Die Präge- und/oder Perforationszone ist durch die angedeutete Rotationsachse 77 von zwei auf gleicher Förderrichtungshöhe montierten Präge- und/oder Perforationsrädern angedeutet. Der bevorzugte maximale förderrichtungsaufwärtige Abstand des Kreuzungspunktes von der Präge- und/oder Perforationszone 77 ist mit dem Buchstaben f gekennzeichnet und beträgt vorzugsweise maximal 30 mm, besonders bevorzugt maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm. Der bevorzugte maximale förderrichtungsabwärtige Abstand des Kreuzungspunktes von der Präge- und/oder Perforationszone 77 ist mit dem Buchstaben g gekennzeichnet und beträgt vorzugsweise maximal 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm. Weiterhin ist der Winkel, in dem die Umschlagwangen 73 in Förderrichtung F aufeinander zu laufen mit dem Bezugszeichen a gekennzeichnet. Der Abstand in Ausgangsmaterialbreitenrichtung B zwischen den Umschlagwangen 73 an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende ist mit dem Buchstaben h gekennzeichnet. Der Abstand zwischen den Umschlagwangen 73 und der Führungswandung 65 ist in Figur 5 mit dem Buchstaben i gekennzeichnet. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
3 Ausgangsmaterialvorrat
5 bahnförmiges Ausgangsmaterial
7 Umformstation
9 Ständer
11 Konvergenzkanal
13 Präge- und/oder Perforationsstation
15, 17 Präge- und/oder Perforationsräder
19 Abtrennstation
21 Schneide
23 Ausgabevorrichtung
25, 27 Stetigförderer
29 verstellbare / schwenkbare Begrenzungswandung / Deckel
31 Förderrad an verstellbarer Begrenzungswandung
33 Förderrad an Führungswandung
35 Förderwalze an verstellbarer Begrenzungswandung
37 Förderwalze an Führungswandung
35‘, 37‘ Förderwalze
39 Motor
41 Federung / Lagerung / Abstandshalter
43 Radwelle
45 U-förmiges Lager
47 Feder
49 Lasche
51 Nase
53 Bolzen
55 Kulissenaussparung
57 Schwenkachse
59 Scharnier
61, 63 Scharnierglied
65 Begrenzungswandung / Führungswandung / Boden / Montageplatte
67 Seitenwandungen
69, 71 Umlenkrollen
73 U mschlagwangen
75 Kreuzungspunkt
77 Rotationsachse der Präge- und/oder Perforationsräder
79 Aussparungen Führungswandung
81 Antriebswelle
83 Wellenbegrenzer / Zwischenwandung 85 Aussparungen Zwischenwandung 87 Stab 89 Beweglichkeit des Antriebsmittels 91 führungswandungsseitiger Befestigungsabschnitt 93 deckelseitiger Befestigungsabschnitt 95 förderrichtungsabwärtiger Endabschnitt der Begrenzungswandung 29 97 Getriebe 99 Abschnitt Seitenwandung 100 Verpackungserzeugnis
103, 105 Knautsch- Hohlraum 107 Mittelbereich / zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone 109 Drehlager 111 Blenden 113 Außenrand des Deckels 115 Mantel 117 Axialerstreckung des Mantels 119 Radialerstreckung des Mantels
121, 121a, 121b Konvergenzkanalbreite 123 Rotationsachse 125 Abstand 127 Abstand a Breite des Verpackungserzeugnisses b Vertikalerstreckung des Verpackungserzeugnisses c Länge des Verpackungserzeugnisses d Breite der Befestigungs- und/oder Deformationszone e Vertikalerstreckung der Befestigungs- und/oder Deformationszone f förderrichtungsaufwärtiger Abstand des Kreuzungspunktes g förderrichtungsabwärtiger Abstand des Kreuzungspunktes h förderrichtungsabwärtiger Abstand zwischen den Umschlagwangen i Abstand zwischen Umschlagwangen und Führungswandung k Abstand zwischen Wellenbegrenzer und Montageplatte m Wandstärke Montageplatte n Konvergenzkanallänge o Wellenbegrenzerlänge P Ausgabebereich r Krümmungsradius Seitenwandung a Winkel in dem die Umschlagwangen aufeinander zu laufen ß Winkel in dem die Seitenwandungen aufeinander zu laufen F Förderrichtung S Ausgangsmaterialstärkenrichtung Ausgangsmaterialbreitenrichtung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (too) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation (7) anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformstation (7) eine Montageplatte (65) aufweist, an deren dem Konvergenzkanal (11) zugewandten Führungsseite in die Umformstation (7) eintretendes Ausgangsmaterial (5) geführt wird und an der wenigstens ein Antriebsmittel (33, 37) der Fördereinrichtung drehbar gelagert ist und ein das wenigstens eine Antriebsmittel antreibender Motor (39) befestigt ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (33, 37) wenigstens ein Förderrad (33) oder eine Förderwalze (37) aufweist, dessen Drehachse außerhalb des Konvergenzkanals (11) angeordnet ist und das durch eine Aussparung (79) in der Montageplatte (65) in den Konvergenzkanal (11) hineinragt, insbesondere um wenigstens 1 %, 3 %, 5 %, 10 % oder 15 % und/oder höchstens 20%, 25%, 30%, 40% oder 45 % der Radialerstreckung des wenigstens einen Antriebsmittels (33, 37) über die Führungsseite hinaus in den Konvergenzkanal (11) hineinragt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Lagerung des wenigstens einen Antriebsmittels (33, 37) über eine sich insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) erstreckende Antriebswelle (81) realisiert ist, die über wenigstens zwei, insbesondere drei, Lager (109) an der Montageplatte (65) befestigt ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (39) eine Motorabtriebswelle aufweist, die sich längs, insbesondere parallel, zur Förderrichtung (F) erstreckt und/oder in der zur Förderrichtung entgegengesetzten Richtung aus dem Motor (39) herausragt, und/oder dass ein Getriebe (97), insbesondere ein Umlenkgetriebe, an der Montageplatte (65) befestigt ist, über das die Motorabtriebswelle mit dem wenigstens einen Antriebsmittel (33, 37) gekoppelt ist und/oder dass der Motor (39) und/oder das Getriebe (97) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) zwischen zwei drehbar gelagerten Antriebsmitteln (33) des wenigstens einen Antriebsmittels an der Montageplatte (65) befestigt sind.
87 Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (65) eine Wandstärke (m) von wenigstens 1 mm und höchstens 12 mm, vorzugsweise von wenigstens 2 mm und höchstens 8 mm, besonders bevorzugt von wenigstens 2,5 mm und höchstens 3,5 mm, aufweist und/oder eine Biegewechselfestigkeit von wenigstens 80 N/mm2, 160 N/mm2 oder 320 N/mm2 und/oder von höchstens 375 N/mm2, 500 N/mm2 oder 625 N/mm2 aufweist und/oder aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, gebildet ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (65) eine sich in Förderrichtung (F) verjüngende Trapezform aufweist, insbesondere die Führungsseite und/oder die dem Konvergenzkanal (11) abgewandte Montageseite der Montageplatte (65) eine sich in Förderrichtung (F) verjüngende Trapezform aufweist, und/oder die Montageplatte (65) eine im Wesentlichen konstante Wandstärke (m) aufweist. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwei insbesondere in Förderrichtung (F) aufeinander zu laufende Blenden (111) zusammen mit der Montageplatte (65) eine Umhausung des wenigstens einen Antriebsmittels (33, 37) und des Motors (39) bilden, insbesondere wobei die Blenden (111) und die Montageplatte (65) aus einem Stück geformt, insbesondere gebogen sind. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5), und einer Führungswandung (65), insbesondere Montageplatte, an der in die Umformstation (7) eintretendes Ausgangsmaterial (5) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformstation (7) einen quer zur Förderrichtung (F) um wenigstens 0,1 mm und höchstens 20 mm von der Führungswandung (65) beabstandeten Wellenbegrenzer (83) aufweist, um die Erstreckung von aufgestauchtem, insbesondere gewelltem, Ausgangsmaterial (5) quer zur Förderrichtung (F), insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S), zwischen dem Wellenbegrenzer (83) und der Führungswandung (65) zu begrenzen. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (k) zwischen der Führungswandung (65) und dem Wellenbegrenzer (83) quer zur Förderrichtung (F) wenigstens 0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,7 mm oder 1,0 mm und/oder höchstens 20 mm, 15 mm, 10 mm, 8 mm, 5 mm, 3 mm oder 2 mm beträgt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Länge (n) des Konvergenzkanals (11) in Förderrichtung (F) durch einen Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial (5) in den Konvergenzkanal (11) eingezogen wird, und einen Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal (11) verlässt, definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenbegrenzer (83) sich in Förderrichtung (F) über wenigstens 10
88 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50% oder 6o% und/oder höchstens 70 %, 80 %, 90 % oder 100 % der Konvergenzkanallänge (n) erstreckt, insbesondere wobei ein Ausgabebereich des Konvergenzkanals (11), der sich insbesondere ausgehend von dem Kanalausgang um wenigstens 10 %, 20 % oder 25% und/oder höchstens 30%, 40 % oder 50 % der Konvergenzkanallänge (n) in die zur Förderrichtung (F) entgegengesetzte Richtung erstreckt, frei von dem Wellenbegrenzer (83) ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenbegrenzer (83) sich insbesondere unter Ausbildung eines Begrenzungskanals zwischen dem Wellenbegrenzer (83) und der Führungswandung im Wesentlichen parallel zur Führungswandung (65) erstreckt und/oder plattenförmig, gitterförmig oder stabförmig ausgebildet ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenbegrenzer (83) wenigstens einen sich in Förderrichtung (F) erstreckenden Stab (87) aufweist, der quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S), um wenigstens 0,1 mm und höchstens 20 mm von der Führungswandung (65) beabstandet ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenbegrenzer (83) an einer Begrenzungswandung (29) des Konvergenzkanals (11) befestigt ist, die aus einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial (5) beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal (11) freigegeben wird. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5), einer Führungswandung (65), insbesondere Montageplatte, an der in die Umformstation eintretendes Ausgangsmaterial (5) geführt wird, und zwei den Konvergenzkanal (11) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzende Seitenwandungen (67), die in Förderrichtung (F) aufeinander zu laufen, um Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials (5), das die Vorrichtung (1) durchläuft, über die Seitenwandungen (67) einzuschlagen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Konvergenzkanal (11) zugewandte Umschlagseiten der Seitenwandungen (67) mit einem Krümmungsradius (r) von wenigstens 5 mm und höchstens 60 mm konkav gekrümmt sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (r) wenigstens 10 mm, 15 mm, 20 mm oder 25 mm und/oder höchstens 30 mm, 35 mm, 40 mm oder 50 mm beträgt und/oder die Seitenwandungen (67) hohlzylinderabschnittsförmig ausgebildet sind und/oder dass der Krümmungsradius (r) entlang der Erstreckung der Seitenwandungen (67) in Förderrichtung (F) konstant ist oder variiert.
89 Vorrichtung (n) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen (67) in einem Winkel (ß) von wenigstens 6o°, 70°, 80 0 oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130° oder 1100 aufeinander zu laufen und/oder wobei die Seitenwandungen (67) beweglich oder unbeweglich gegenüber, insbesondere an, der Führungswandung (65) befestigt sind. System, umfassend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einen, insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten, Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial (5) von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Umformstation (7) erstreckt. Verpackungserzeugnis, (100) das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildeten Vorrichtung (1) oder einem nach Anspruch 17 ausgebildetem System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite (a) weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge (c) in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation (7) anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, wobei die Fördereinrichtung wenigstens ein drehbar gelagertes Antriebsmittel (35, 37) mit einem Mantel (115) aufweist, der beim Abziehen in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial (5) steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialerstreckung (117) des Mantels (115) wenigstens 20% der Konvergenzkanalbreite (121) auf Förderrichtungshöhe des wenigstens einen Antriebsmittels (35, 37) beträgt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialerstreckung (117) des Mantels (115) wenigstens 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% oder 75% und/oder höchstens 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 105%, 110%, 115%, 120%, 130%, 140% oder 150% der Konvergenzkanalbreite (121) auf Förderrichtungshöhe des wenigstens einen Antriebsmittels (35, 37) beträgt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Konvergenzkanallänge (n) in Förderrichtung (F) durch einen Kanaleingang, über den das Ausgangsmaterial in den Konvergenzkanal (11) eingezogen wird, und einen Kanalausgang, über den das querkomprimierte Ausgangsmaterial den Konvergenzkanal (11) verlässt, definiert ist, dadurch
90 gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (35, 37) in Förderrichtung (F) mindestens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95 % der Konvergenzkanallänge (n) vor dem Kanalausgang und/oder mindestens 50%, 40%, 30%, 20%, 10 % oder 5 % hinter dem Kanaleingang angeordnet ist und/oder dass das wenigstens eine Antriebsmittel (35, 37) insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung vollständig innerhalb des Konvergenzkanals (11) angeordnet ist oder abschnittsweise in diesen hineinregt. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (35, 37) ein paar einander in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S) gegenüberliegende Antriebsmittel (35, 37) aufweist, insbesondere zwischen denen das Ausgangsmaterial beim Abziehen hindurchgefördert wird. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Antriebsmittel (35, 37) gleich große Durchmesser oder unterschiedlich große Durchmesser aufweisen, insbesondere wobei das Antriebsmittel (37) mit dem größeren Durchmesser motorisch angetrieben ist und/oder das Antriebsmittel mit dem kleineren Durchmesser (35) frei drehbar gelagert ist oder umgekehrt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22 oder 23, wobei eines der zwei Antriebsmittel (35, 37), insbesondere das Antriebsmittel (35) mit dem kleineren Durchmesser, an einer Begrenzungswandung (29) des Konvergenzkanals (11) gelagert ist, der zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal (11) freigegeben wird. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei eines der zwei Antriebsmittel (35, 37), insbesondere das Antriebsmittel (35) mit dem kleineren Durchmesser, in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S) beweglich gelagert und/oder federvorgespannt, insbesondere gegen das andere Antriebsmittel (37), insbesondere das Antriebsmittel (37) mit dem größeren Durchmesser, ist. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation (7) anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, wobei die Fördereinrichtung wenigstens zwei drehbar gelagerte Antriebsmittel (35, 37) mit jeweils einem Mantel (115) aufweist, die beim Abziehen in Eingriff mit dem Ausgangsmaterial stehen, wobei die wenigstens zwei Antriebsmittel (35, 37) auf
91 gleicher Förderrichtungshöhe angeordnet und in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aufsummierte Axialerstreckung (117) der Mäntel (115) der wenigstens zwei Antriebsmittel (35’, 37‘) wenigstens 20% der Konvergenzkanalbreite (121) auf Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Antriebsmittel (35‘, 37‘) beträgt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 26, wobei die aufsummierte Axialerstreckung (117) der wenigstens zwei Mäntel (115) wenigstens 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% oder 75% und/oder höchstens 80%, 85% oder 90 %, 100 % oder 105% der Konvergenzkanalbreite (121) auf Förderrichtungshöhe der wenigstens zwei Antriebsmittel (35‘, 37‘) beträgt. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung wenigstens drei sich auf gleicher Förderrichtungshöhe erstreckende Antriebsmittel (31, 33) aufweist, die in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) voneinander beabstandet sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eines der wenigstens drei Antriebsmittel (31, 33) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) im Wesentlich in der Mitte des Konvergenzkanals (11) angeordnet ist und/oder die wenigstens drei Antriebsmittel (31, 33) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) im Wesentlichen in gleichen Abständen zueinander und/oder zu den dem Konvergenzkanal (11) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung begrenzenden Seitenwandungen (67) angeordnet sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Antriebsmittel (31, 33) wenigstens vier, fünf, sechs, sieben oder acht Antriebsmittel (31, 33) aufweisen, insbesondere wobei die Antriebsmittel (31, 33) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) im Wesentlichen in gleichen oder unterschiedlichen Abständen (125) zueinander angeordnet sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Antriebsmittel (31, 33) wenigstens vier Förderräder oder Förderwalzen aufweisen, die wenigstens zwei Förderdoppelräder oder Förderdoppelwalzen bilden, deren Abstand (125) zueinander in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) größer ist als der Abstand (127) in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) zwischen den Förderrädern oder Walzen jeweils eines Förderdoppelrads oder einer Förderdoppelwalze.
92 Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung wenigstens zwei drehbar gelagerte Antriebsmittel (35‘, 37‘) aufweist, die in Förderrichtung (F) miteinander fluchten. System, umfassend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einen, insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten, Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial (5) von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Umformstation (7) erstreckt. Verpackungserzeugnis, (100) das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer nach einem der Ansprüche 19 bis 32 ausgebildeten Vorrichtung (1) oder einem nach Anspruch 33 ausgebildetem System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite (a) weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge (c) in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5), wobei eine Begrenzungswandung (29) des Konvergenzkanals (11) zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial (5) beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar, insbesondere schwenkbar, ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal (11) freigegeben wird, wobei die Umformstation (7) eine Fördereinrichtung zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung wenigstens ein an der verstellbaren Begrenzungswandung (29) drehbar gelagertes Antriebsmittel (31, 35) aufweist, das in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung (29) quer zur Förderrichtung, insbesondere in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S), beweglich ist.
93 Vorrichtung (1) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (31, 35) in der Betriebsstellung relativ zur verstellbaren Begrenzungswandung (29) beweglich ist, insbesondere wobei die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels (31, 35) in der Betriebsstellung über eine Federung, insbesondere Federlagerung, zwischen dem wenigstens einen Antriebsmittel (31, 35) und der verstellbaren Begrenzungswandung (29) realisiert ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Begrenzungswandung (29) und das wenigstens eine Antriebsmittel (31, 35) zusätzlich zur Verstellbarkeit, insbesondere Schwenkbarkeit, zwischen der Betriebsstellung und der Freigabestellung einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad innerhalb der Betriebsstellung aufweist, insbesondere rein translatorisch bewegbar ist, insbesondere wobei die Beweglichkeit des wenigstens einen Antriebsmittels (31, 35) in der Betriebsstellung durch eine Kulissenführung der verstellbaren Begrenzungswandung realisiert ist, die eine Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, der verstellbaren Begrenzungswandung (29) von der Freigabestellung in die Betriebsstellung und umgekehrt erlaubt und in der Betriebsstellung eine translatorische Bewegung quer zur Förderrichtung (F) erlaubt. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformstation (7) eine Anpresseinrichtung (41) aufweist, die das wenigstens eine drehbar gelagerte Antriebsmittel (31, 35) in der Betriebsstellung der verstellbaren Begrenzungswandung (29) zur Bildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial (5) gegen das Ausgangsmaterial (5) drückt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftübertragungskontakt durch eine von dem wenigstens einen Antriebsmittel (31, 35) auf das Ausgangsmaterial (5) wirkende Federkraft bereitgestellt wird, insbesondere wobei die Federkraft über wenigstens eine in der Betriebsstellung vorgespannte Federung (41), insbesondere Federlagerung, bereitgestellt wird und/oder durch Verspannung der verstellbaren Begrenzungswandung (29) gegenüber einer weiteren Begrenzungswandung des Konvergenzkanals, insbesondere mittels Verbindungselementen (49, 51, 53, 55), wie Klemmen (49, 51), Schrauben oder einer Kulissenführung (53, 55), bereitgestellt wird. Vorrichtung (1) nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftübertragungskontakt über einen insbesondere elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb bereitgestellt wird, insbesondere wobei der Antrieb zusätzlich zum Versetzen der verstellbaren Begrenzungswandung (29) von der Betriebsstellung in die Freigabestellung und umgekehrt ausgelegt ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel (31, 33, 35, 37), insbesondere wenigstens ein Förderradpaar (31, 33) oder ein Förderwalzenpaar (35, 37),
94 aufweist, die in der Betriebsstellung unter Ausbildung eines Kraftübertragungskontaktes mit dem Ausgangsmaterial (5) gegeneinander verspannt sind und in der Freigabestellung voneinander beabstandet sind, wobei das wenigstens eine an der verstellbaren Begrenzungswandung (29) gelagerte Antriebsmittel (31, 35) ein Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares bildet und vorzugsweise das andere Antriebsmittel (33, 37) des wenigstens einen Antriebsmittelpaares drehbar an einer der verstellbaren Begrenzungswandung (29) in Ausgangsmaterialstärkenrichtung gegenüberliegenden Begrenzungswandung (65) gelagert ist. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11) zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5), wobei eine Begrenzungswandung (29) des Konvergenzkanals (11) zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial (5) beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung schwenkbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird, wobei die Umformstation (7) eine Fördereinrichtung mit wenigstens einem drehbar gelagertem Antriebsmittel (31, 33, 35, 37) zum Abziehen des Ausgangsmaterials (5) von einem förderrichtungsaufwärts der Umformstation (7) anordenbaren Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere einer hülsenlosen Ausgangsmaterialrolle, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (57) der Begrenzungswandung (29) sich an einem förderrichtungsabwärtigen Endabschnitt (95) der Begrenzungswandung (29) quer zur Förderrichtung (F), insbesondere in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B), erstreckt. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung einen Motor (39) und wenigstens ein Paar drehbar gelagerter Antriebsmittel (31, 33, 35, 37) aufweist, wobei ein Antriebsmittel (33, 37) des wenigstens einen Antriebsmittelpaares mit dem Motor (39) gekoppelt ist und das andere Antriebsmittel (31, 35) des wenigstens einen Antriebsmittelpaares frei drehbar gelagert ist, insbesondere wobei das wenigstens eine an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung (29) gelagerte Antriebsmittel (31, 35) das frei drehbare Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares bildet und/oder das mit dem Motor (39) gekoppelte Antriebsmittel des wenigstens einen Antriebsmittelpaares an einer der verstellbaren Begrenzungswandung (29) in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S) gegenüberliegenden Begrenzungswandung (65) gelagert ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformstation (7) wenigstens eine Führungseinrichtung (69), wie eine Gleitstange oder eine Umlenkrolle, zum ausgerichteten Zuführen des Ausgangsmaterials (5) in die Umformstation (7) aufweist, die an der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung (29) der Umformstation (7) befestigt ist, insbesondere wobei die Umformstation (7) eine weitere Führungseinrichtung (71) zum ausgerichteten Zuführen des Ausgangsmaterials (5) über einen zwischen den zwei Führungseinrichtungen (69, 71) ausgebildeten Spalt in die Umformstation (7) aufweist, die von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung (29) entkoppelt ist, insbesondere an eine der verstellbaren Begrenzungswandung (29) in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S) gegenüberliegenden Begrenzungswandung (65) befestigt ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine der Umformstation (7) in Förderrichtung (F) nachgelagerte Abfördereinrichtung (13), insbesondere Präge- und/oder Perforationsstation (13), zum Abfördem des querkomprimierten Ausgangsmaterials (5) aus der Umformstation (7), insbesondere wobei die nachgelagerte Fördereinrichtung (13) von der verstellbaren, insbesondere schwenkbaren, Begrenzungswandung (29) entkoppelt ist oder wenigstens ein Antriebsmittel, insbesondere Präge- und/oder Perforationsrad, der nachgelagerten Abfördereinrichtung an der verstellbaren Begrenzungswandung befestigt ist. Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses (100) aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, umfassend: eine Umformstation (7) mit einem Konvergenzkanal (11), der zum Querkomprimieren, insbesondere Einschlagen oder Einrollen, des Ausgangsmaterials (5) zwei in Förderrichtung (F) aufeinander zu laufende Umschlagwangen (73) aufweist, um welche Längsrandstreifen des Ausgangsmaterials (5), das die Vorrichtung durchläuft, umgeschlagen werden können, und eine der Umformstation (7) in Förderrichtung (F) nachgelagerte Präge- und/oder Perforationsstation (13) mit einer Präge- und/oder Perforationszone (77), in der die umgeschlagenen Längsrandstreifen mit einem Mittelbereich des Ausgangsmaterials (5) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagwangen (73) derart zueinander ausgerichtet sind, dass ein gedachter Kreuzungspunkt (75) der zwei Umschlagwangen (73) förderrichtungsaufwärts maximal 30 mm von der Präge- und/oder Perforationszone (77) entfernt ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt (75) förderrichtungsaufwärts maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm und/oder förderrichtungsabwärts maximal 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm von der Präge- und/oder Perforationszone (77) beabstandet ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagwangen (73) in einem Winkel von wenigstens 6o°, 70°, 80 0 oder 90° und/oder höchstens 170°, 150°, 130° oder 1100 aufeinander zu laufen, und/oder dass die Umschlagwangen (73) an ihrem förderrichtungsabwärtigen Ende in Ausgangsmaterialbreitenrichtung (B) um wenigstens 5 mm, 10 mm oder 15 mm und/oder höchstens 40 mm, 30 mm oder 25 mm voneinander beabstandet sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagwangen (73) in Ausgangsmaterialstärkenrichtung (S) um wenigstens 4 mm und/oder höchstens 20 mm, insbesondere um wenigstens 6 mm und/oder höchstens 16 mm, vorzugsweise zwischen 8 mm und 12 mm, von einer Begrenzungswandung (65), insbesondere Führungswandung, des Konvergenzkanals (11) beabstandet sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 46 oder 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagwangen (73) an einer Begrenzungswandung (29) des Konvergenzkanals (11) befestigt sind, die zwischen einer Betriebsstellung, in der das Ausgangsmaterial (5) beim Hindurchfördern querkomprimiert wird, und einer Freigabestellung verstellbar ist, in der ein Zugriff in den Konvergenzkanal freigegeben wird. System, umfassend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einen, insbesondere förderrichtungsaufwärts der Vorrichtung angeordneten, Ausgangsmaterialvorrat (3), insbesondere eine Ausgangsmaterialrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder einen Leporello Stapel, wobei sich vorzugsweise ein bahnförmiges Ausgangsmaterial (5) von dem Ausgangsmaterialvorrat, insbesondere von dem Außenumfang der Ausgangsmaterialrolle, in die Umformstation (7) erstreckt. Verpackungserzeugnis (100), das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial (5), insbesondere Papierausgangsmaterial, mittels einer nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildeten Vorrichtung (1) oder einem nach Anspruch 51 ausgebildetem System hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bemessene Breite (a) weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge (c) in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist.
97
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GB9409973D0 (en) * 1994-05-18 1994-07-06 Rotech Machines Limited Packaging material making machine
US9427928B2 (en) * 2009-08-25 2016-08-30 Sealed Air Corporation (Us) Method and machine for producing packaging cushioning
GB2549257B (en) * 2016-03-31 2018-04-11 Easypack Ltd Dunnage forming machine
DE102018110595A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-06 Karl Lindner Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verpackungspolsters

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