WO2023052438A1 - Stempelzahnrad, siegelzahnrad, prägezahnradpaar und vorrichtung zum umformen eines bahnmaterials in ein polstererzeugnis - Google Patents

Abstract

Bei einem Stempelzahnrad (100) für ein Prägezahnradpaar (3) einer Vorrichtung (1) zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis (2), wobei das Stempelzahnrad (100) eine Vielzahl an Prägezähnen (123), zwischen benachbarten Prägezähnen (123) angeordnete Täler (125) und im Bereich der Täler (125) angeordnete Stanznase (135) aufweist, ist vorgesehen, dass das Stempelzahnrad (100) in der Axialrichtung (A1) durchgängige Prägezähne (123, 133) aufweist.

Description

Stempelzahnrad, Siegelzahnrad, Prägezahnradpaar und Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials in ein Polstererzeugnis

Die Erfindung betrifft ein Stempelzahnrad und ein Siegelzahnrad für ein Prägezahnradpaar einer Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis. Die Erfindung betrifft auch ein Prägezahnradpaar für eine Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials in ein Polstererzeugnis. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials in ein Polstererzeugnis. Das Bahnmaterial kann in Form einer Ausgangsmaterialbahnrolle, insbesondere in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle, oder eines Leporello-Stapels vorliegen.

WO 2000 020 196 A2 beschreibt eine Polsterumwandlungsmaschine mit einer Stickanordnung. Darin sind Stickmittel enthalten, die eine Vielzahl radial nach außen gerichteter Vorsprünge enthalten, die ineinander kämmen. Eines der Stickmittel umfasst eine Aufnahme und das andere Stickmittel Schneidkanten, die in die Aussparungen eindringen, um Schlitzreihen in ein Blattmaterial einzubringen und so einander überlappende Abschnitte des Blattmaterials miteinander zu verhaken. Die Stickmittel werden gegeneinander gepresst.

Eine andere Polsterumwandlungsanordnung beschreibt WO 2018 005 902 A1. Die Polsterumwandlungsanordnung umfasst ein Zahnradpaar mit einer Vielzahl um eine jeweilige Achse drehbare Zähne. Die Zähne des einen Zahnrads kämmen mit den Zähnen des anderen Zahnrads. Beide Zahnräder sind mit keilförmigen Außensegmenten und einem Mittelsegment mit kürzeren, schmäleren Zähnen ausgestattet, die in Drehrichtung relativ zu den Zähnen der Außensegmente versetzt und außenumfänglich mit einer scharfen Kante gekappt sind. Die Mittelsegmente erzeugen eine Reihe paralleler Schlitze in einem durch das Zahnradpaar geführten Blattmaterial, sodass Reibkräfte entlang der Schlitzkanten die Lagen des Blattmaterials Zusammenhalten.

Bei den bekannten Polsterumwandlungsvorrichtungen reißt das Blattmaterial an den Stickmitteln bzw. Zahnrädern häufig ein, was zu einer verminderten Polsterqualität oder zu einem Papierstau führen kann. Ein anderes Problem besteht darin, dass Lagen des Blattmaterials unzureichend miteinander verbunden sein können, was ebenfalls die Polstermaterialqualität beeinträchtigt. Die Polsterumwandlungsmaschinen erzeugen außerdem ein hohes Geräuschaufkommen, was als störend empfunden wird.

Die Papierbahn kann einlagig oder mehrlagig sein. Das Material der Papierbahn kann beispielsweise Kraftpapier oder Recyclingpapier insbesondere aus wiederverwertetem Altpapier, Pappe oder Karton sein. Die Verwendung von Recyclingpapier ist aufgrund der besonderen Umweltfreundlichkeit zu bevorzugen. Die Papierbahn kann als Vorrat beispielsweise als aufgewickelte Rolle, insbesondere als eine hülsenlosen Rolle, oder Leporellostapel bereitgestellt sein. Die Längserstreckung der Papierbahn ist vorzugsweise wesentlich, d.h. zumindest 10-, 50- oder 100-mal größer als die Breite der Papierbahn. Die Dicke der Papierbahn entspricht der Stärke des ein- oder mehrlagigen Papiermaterials und liegt vorzugsweise unter einem Millimeter.

Das Material der Papierbahn ist insbesondere aus Recyclingpapier hergestellt. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Insbesondere Papiermaterialien, die 70% bis 100% Altpapier enthalten, sind bevorzugt. Das Recyclingpapier kann vorzugsweise Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Bahnrichtung von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Bahnrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Material der Papierbahn eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m^2 bis max. 140 g/m^2 auf. Das Ausgangsmaterial der Papierbahn kann erfindungsgemäß in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick- zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.

DE 690 30 410 T2 beschreibt ein Füllmaterialerzeugnis zur Verwendung als Verpackungs- oder Einpackmaterial, das mit seitlichen, kissenartigen Abschnitten und einem zentralen Verbindungsabschnitt gebildet ist, der längs des Erzeugnisses verläuft. Das Erzeugnis wird aus einem dreilagigen Bahn Vorratsmaterial gebildet, die üblicherweise in einer 76,2 cm [30 Zoll] breiten Rolle bereitgestellt wird. Die Ränder eines Vorratsmaterials sind einwärts gerollt, um kissenartige Abschnitte zu bilde, die entlang ihrer sich berührenden, aneinander anstoßenden Seiten durch geprägte Abschnitte verbunden sind. Im Verbindungsabschnitt sind außerdem Perforationen vorgesehen, durch die ein Auflösen oder Trennen des Verbindungsabschnitts verhindert werden soll. Das Polstererzeugnis ist 20 bis 23 cm [8 bis 9 Zoll] breit, wobei der zentrale Abschnitt mindestens 3,8 cm [1 ½ Zoll] breit und etwa 1,3 bis 1,9 cm [ ½ bis ¾ Zoll] hoch ist. Die kissenartigen Abschnitte sind etwa 5,1 bis 6,4 cm [2 bis 2 ½ Zoll] breit.

Ein Polstermaterialerzeugnis beschreibt auch GB 2501260 A. Demnach wird eine Papiermaterialbahn mit mehrfach eingerollten Seitenrändern unter Zugspannung eingezogen durch Eindrück-Zahnräder, um durch diese partiell eingedrückt zu werden. Bei dem so gefertigten Polstermaterialerzeugnis sind die aufgerollten Seitenränder der Papiermaterialbahn in den eingedrückten Bereich mit einbezogen. Auf diese Weise soll ein stabiles Polstermaterialerzeugnis gefertigt sein, das ein hinreichendes Volumen bei geringstmöglicher Längsschrumpfung im Vergleich zur Ausgangs-Papiermaterialbahn aufweisen soll.

Aus DE 10 2012 018 941 A1 ist ein Verpackungserzeugnis bekannt, das aus einem Papierbahnmaterial gebildet ist, indem Längsrandstreifen umgeschlagen wurden und in einem Mittelbereich der Bahn eine Abfolge von Prägetälern und Prägebergen eingebracht sind. Die umgeschlagenen Längsrandstreifen bilden beidseits des Mittelbereichs Hohlraumpolster, die sich in Längsrichtung erstrecken. An den Kurzseiten des Verpackungserzeugnis sind Schlitzperforationen vorgesehen, die Schlitzränder bilden, welche sich gegenseitig unter verschiedenen Papierbahnabschnittslagen verhaken. Der Mittelbereich bleibt frei von Perforationen, um zu vermeiden, dass die Papierbahnlagen verletzt und dadurch das Verpackungserzeugnis geschwächt wird. Ein solches Verpackungserzeugnis ist etwa 30 cm lang und 16 cm breit. Das so gebildete Verpackungserzeugnis ist insbesondere im Bereich der seitlichen Knautsch-Hohlräume besonders formstabil, welche vor allem die elastischen Rückstellkräfte des Verpackungserzeugnis bereitstellen.

Für kleine Pakete haben sich herkömmliche Verpackungserzeugnisse oder Polstermaterialerzeugnisse als ungeeignet herausgestellt. Für die gewünschte Polsterstabilität sind bei den konventionellen Erzeugnissen Mindestabmaße erforderlich, die für kleine Pakete zu groß sind. Bei einer Verkleinerung der auf bekannte weise gefertigten Erzeugnisse unter die Mindestabmaße einer Breite von etwa 16 cm und einer Länge von etwa 30 cm hat sich herausgestellt, dass die vorgesehenen Polstereigenschaften verloren gehen.

Es kann daher als eine Aufgabe der Erfindung gesehen werden, die Probleme des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere Zahnräder, eine Zahnradpaarung oder eine Polsterumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, mit denen eine kontinuierlich hohe Polstermaterialqualität gewährleistet wird, wobei die Polstermaterialqualität vorzugsweise im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen verbessert ist, und/oder die eine geringere Anfälligkeit für Papierstau bewirken und/oder bei denen die Geräuschemission im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen verringert ist, und/oder ein besonders kompaktes Polstermaterial, wie einen Polsterstrang oder ein Polsterstück, sowie eine Polstermaterial-Umformvorrichtung bereit zu stellen, wobei eine hohe Polsterwirkung gewährleistet wird und wobei insbesondere das Polstermaterial nicht zu weich und/oder nicht zu hart ist.

Diese Aufgabe(n) lösen die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.

Demnach ist ein Stempelzahnrad für ein Prägezahnradpaar einer Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis vorgesehen. Das Bahnmaterial kann in Form einer Ausgangsmaterialbahnrolle, insbesondere in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle, oder eines Leporello- Stapels vorliegen. Das Stempelzahnrad weist eine Vielzahl an Prägezähnen, zwischen benachbarten Prägezähnen angeordneten Tälern und im Bereich der Täler angeordneten Stanznasen auf. Vorzugsweise ist im Bereich jedes Tals wenigstens eine Stanznase angeordnet. Alternativ können Täler in Umfangsrichtung des Prägezahnrads sukzessive alternierend Stanznasen-frei und mit wenigstens einer Stanznase ausgestattet sein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Stempelzahnrad in der Axialrichtung durchgängige Prägezähne aufweist. Die Axialrichtung des Stempelzahnrads korrespondiert zu der betriebsgemäßen Rotationsachse des Stempelzahnrads. Entlang des Außenumfangs des Stempelzahnrads alternieren Prägezähne und Täler. In Bezug auf die Rotationsachse des Stempelzahnrads haben die Abschnitte des Stempelzahnrads, welche die Prägezähne bilden, einen größeren Außenradius als die Abschnitte des Stempelzahnrads, die die Täler bilden. Insbesondere ist in mehreren der Vielzahl an Tälern, in vorzugsweise allen, je wenigstens eine Stanznase angeordnet. Die Stanznasen haben in Bezug auf die Rotationsachse des Stempelzahnrads einen Stanznasen- Außenradius, der kleiner ist als der Außenradius der Prägezähne und der größer ist als der Außenradius der Täler. Indem bei dem erfindungsgemäßen Stempelzahnrad in der Axialrichtung durchgängige Prägezähne vorgesehen sind, wird das Risiko des Einreißens des umzuformenden Bahnmaterials im Bereich des Stempelzahnrads im Vergleich zu einem konventionellen Prägezahnradpaar in erheblichem Maße verringert. Dadurch kann die Qualität des zu bildenden Polstererzeugnisses erhöht und das Risiko eines Materialstaus verringert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Stempelzahnrads ist vorgesehen, dass das Stempelzahnrad, insbesondere Randsegmente des Stempelzahnrads, axiale Außenseitenflächen aufweisen, wobei Übergangsbereiche, wie mindestens eine Phase oder mindestens ein Radius, zwischen der Außenseitenfläche und den Prägezähnen vorgesehen sind. Die mehreren Randsegmente des Stempelzahnrads sind vorzugsweise gleich dimensioniert. Insbesondere können die Übergangsbereiche abgerundet sein. Im Bereich der Täler können optional Übergangsbereiche zur Außenseitenfläche vorgesehen sein. Mithilfe von Übergangsbereichen zwischen den Außenseitenflächen des Stempelzahnrads und dessen Prägezähnen kann ebenfalls das Risiko des Einreißens des umzuformenden Bahnmaterials verringert, und so die Polstererzeugnis-Qualität erhöht und das Materialstau-Risiko verringert werden. Überraschenderweise hat sich außerdem gezeigt, dass Stempelzahnräder mit Übergangsbereichen mit vergleichsweise geringer Lautstärke betrieben werden können.

Gemäß einer anderen Ausführung umfasst das Stempelzahnrad mehrere scheibenförmige Axialsegmente. Die Axialsegmente umfassen zwei Randsegmente mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne und zwischen benachbarten Prägezähnen gebildeten Tälern. Ferner umfassen die Axialsegmente wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten angeordnetes Stempelsegment mit im Bereich der Täler angeordneten Stanznasen. Vorzugsweise weist das Stempelsegment eine Vielzahl zu den Prägezähnen korrespondierende Zahnabschnitte auf. Vorzugsweise ist das Stempelzahnrad im Bereich der Zahnabschnitte kongruent zu den Prägezähnen der Randsegmente geformt. Das Stempelzahnrad kann aus mehreren scheibenförmige Axialsegmenten gebildet sein. Scheibenförmige Axialsegmente lassen sich einfach formgleich fertigen, was die Montage erleichtert und im Betrieb einen gleichmäßigen Lauf erleichtert, was die Polstererzeugnis-Qualität erhöht und die Geräuschemissionen verringert. Die Zahnabschnitte des Stempelsegments weisen vorzugsweise die gleiche Querschnittsform auf wie die Prägezähne der Randsegmente.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Stempelzahnrad zwei zwischen den Randsegmenten angeordnete Stempelsegmente und wenigstens ein zwischen diesen Stempelsegmenten angeordnetes Mittelsegment. Es kann bevorzugt sein, dass zwischen den Randsegmenten zwei, drei oder mehr Mittelsegmente vorgesehen sind. Mehrere, insbesondere alle Mittelsegmente eines Stempelzahnrads können gleich dimensioniert sein. Es kann bevorzugt sein, dass mehrere Mittelsegmente eines Stempelzahnrads ein einzelnes Mittelsegment aufweisen, das eine andere Axialbreite aufweist als die übrigen, gleichartigen Mittelsegmente. Insbesondere sind die mehreren Stempelsegmente gleich dimensioniert. Vorzugsweise ist das Mittelsegment korrespondierend zu den Randsegmenten geformt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Mittelsegment abweichend von den Randsegmenten geformt ist. Beispielsweise kann ein Mittelsegment als Zahnrad mit einer Schrägverzahnung oder einer Doppel-Schrägverzahnung ausgeführt sein. Optional kann das Mittelsegment als ein Paar oder eine Gruppe Zahnräder mit, insbesondere gleichläufiger oder gegenläufiger, Schrägverzahnung gebildet sein. Die Querschnittsform der Mittelsegmente und der Randsegmente ist vorzugsweise gleich, insbesondere kongruent. Die Erfindung betrifft auch ein Siegelzahnrad für ein Prägezahnradpaar einer Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, beispielsweise in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle oder eines Leporello- Stapels, in ein Polstererzeugnis. Die Axialrichtung des Siegelzahnrads korrespondiert zu der betriebsgemäßen Rotationsachse des Siegelzahnrads. Das Siegelzahnrad weist mehrere scheibenförmige Axialsegmente auf, umfassend zwei Randsegmente mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne und zwischen benachbarten Prägezähnen gebildeten Tälern, sowie wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten angeordnetes Siegelsegment mit einer in Bezug auf die Zahnradachse rotationssymmetrischen Form und/oder einer maximalen Siegelsegment-Radialerstreckung, die nicht größer ist als, insbesondere so groß wie, die vorzugsweise geringste Randsegment-Radialerstreckung im Bereich der Täler. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Siegelzahnrad, insbesondere die Randsegmente des Siegelzahnrads, axiale Außenseitenflächen aufweisen, wobei, insbesondere abgerundete Übergangsbereiche zwischen der Außenseitenfläche und den Prägezähnen vorgesehen sind. Insbesondere weist das Siegelzahnrad, insbesondere Randsegmente des Siegelzahnrads, axiale Außenseitenflächen auf, wobei Übergangsbereiche, wie mindestens eine Phase oder mindestens ein Radius, zwischen der Außenseitenfläche und den Prägezähnen und/oder den Tälern vorgesehen sind. Im Bereich der Täler können optional Übergangsbereiche zur Außenseitenfläche vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Siegelzahnrad frei von Stanznasen.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Prägezahnradpaar für eine Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, beispielsweise in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle oder eines Leporello-Stapels, in ein Polstererzeugnis. Das Prägezahnradpaar umfasst ein Stempelzahnrad mit Prägezähnen, zwischen benachbarten Prägezähnen angeordneten Tälern und im Bereich der Täler angeordneten Stanznasen sowie ein mit Stempelzahnrad in Eingriff Bringbares oder stehendes Siegelzahnrad. Insbesondere ist das Stempelzahnrad wie oben beschrieben ausgeführt. Insbesondere ist das Siegelzahnrad wie oben beschrieben ausgeführt. Es kann bevorzugt sein, dass die Prägezähne und Täler des Stempelzahnrads und die Prägezähne und Täler des Siegelzahnrads aufeinander formabgestimmt sind. Es kann besonders bevorzugt sein, dass die Randsegmente des Stempelzahnrads und die Randsegmente des Siegelzahnrads gleich dimensioniert sind. Alternativ können die Randsegmente des Siegelzahnrads und/oder des Prägezahnrads unterschiedlich breit sein. Vorzugsweise können Randsegmente eines Siegelzahnrads und eines Stempelzahnrads untereinander austauschbar sein.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen dem Siegelzahnrad und dem Stempelzahnrad ein Radialabstand mit einer Abstandsweite im Bereich 0,01 mm bis 1 mm ausgebildet ist. Insbesondere hat der Radialabstand eine Abstandsweite im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm. Es kann besonders bevorzugt sein, dass die Abstandsweite im Bereich 0, 1 mm bis 0,2 mm liegt. Es sei klar, dass vorzugsweise der Radialabstand zwischen den Zahnrädern des Prägezahnradpaars in betriebsgemäßer Stellung der Zahnräder frei von einer Belegung des Prägezahnradpaars mit dem Bahnmaterial, insbesondere Papierbahn, und frei von einer Belegung durch Polstermaterial die Abstandsweite aufweist. Vorzugsweise können das Stempelzahnrad und das Siegelzahnrad an einem Gestell der Umformvorrichtung derart gelagert sein, dass das Siegelzahnrad kämmend in das Stempelzahnrad eingreift, wobei vorzugsweise der jeweilige Außenumfang des Stempelzahnrads und des Siegelzahnrads derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine radiale Anpassung des Stempelzahnrads gegen das Siegelzahnrad unterbleibt. Des Stempelzahnrad und das Siegelzahnrad sind insbesondere derart an dem Gestell der Umformvorrichtung gehalten, und ihre Außenumfang derart aufeinander abgestimmt, dass ein im Wesentlichen reiner Tangentialkontakt zwischen Siegelzahnrad und Stempelzahnrad vorliegt. Das Stempelzahnrad und das Siegelzahnrad sind vorzugsweise derart gelagert und aufeinander abgestimmt, dass die Zahnflanken der Prägezähne einander ergreifen, insbesondere an einander abrollen, ohne dass die Zahnköpfe in einen Kontakteingriff mit dem Zahngrund beziehungsweise Talgrund gelangen. Zwischen dem Talgrund des Siegelzahnrads und dem darin eingreifenden Zahnkopf des Stempelzahnrads und/oder zwischen dem Talgrund des Stempelzahnrads und dem darin eingreifenden Zahnkopf des Siegelzahnrads ist vorzugsweise stets der Radialabstand bereitgestellt. Ein Tangentialkontakt zwischen Stempelzahnrad und Siegelzahnrad kann vorgesehen sein, falls zum Beispiel nur eines der Zahnräder, entweder Stempelzahnrad oder Siegelzahnrad, direkt durch einen Motor angetrieben ist und das andere der Zahnräder mitnimmt. Entgegen des bestehenden Vorurteils, dass die Zahnräder eines Prägezahnradpaars zwingend einen Radialdruck gegeneinander auszuüben hätten, um eine hinreichende Polsterqualität zu gewährleisten, hat sich gezeigt, dass das Vorsehen eines Radialabstand nicht bloß die Betriebslautstärke einer Umformvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Prägezahnradpaar deutlich verringern kann, sondern ein Polstererzeugnis besonders guter Polsterqualität bereitzustellen vermag.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung eines Prägezahnradpaars weist das Siegelzahnrad mehrere scheibenförmige Axialsegmente auf, wobei die Axialsegmente zwei Randsegmente mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne und zwischen benachbarten Prägezähnen gebildeten Tälern aufweisen und wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten angeordnetes Siegelsegment mit einer in Bezug auf die Zahnradachse rotationssymmetrischen Form und/oder einer maximalen Siegelsegment- Radialerstreckung, die nicht größer ist als, insbesondere so groß ist wie, die vorzugsweise geringste Randsegmente-Radialerstreckung im Bereich der Täler.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Prägezahnradpaars mit einem segmentierten Siegelzahnrad hat dieses eine Siegelsegment-Axialerstreckung, die wenigstens so groß ist wie eine Axialbreite der Stanznasen und/oder wie eine Stempelsegment- Axialerstreckung des Stempelsegments. Insbesondere ist die Siegelsegment- Axialerstreckung wenigstens 0,1 mm, insbesondere wenigstens 0,2 mm, größer als die Axialbreite. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Siegelsegment- Axialerstreckung nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,3 mm, größer ist als die Axialbreite. Besonders bevorzugt ist das Stempelzahnrad derart auf das Siegelzahnrad abgestimmt, dass Stanznasen am Umfang des Stempelzahnrads in dazu korrespondierende Öffnungen am Umfang des Siegelzahnrads, insbesondere im Bereich der Prägezähne des Siegelzahnrads, eingreifen und/oder darin ab rollen. Beispielsweise bevorzugt ist das Stempelzahnrad derart auf das Siegelzahnrad abgestimmt, dass an den Prägezähnen beidseitig je etwa 0,125 mm Spiel bereitgestellt ist. Betrachtet in der Axialrichtung sind das Siegelzahnrad und das Stempelzahnrad vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass die Stanznasen in axiale Öffnungen entlang der Siegelzahnrad-Prägezahnradpaar-Köpfe eindringen, sodass beim Abrollen des Stempelzahnrads am Siegelzahnrad Stanz-Perforationen in das zu bildende Polstererzeugnis eingebracht werden.

Eine Weiterbildung des Prägezahnradpaars, die mit der vorigen kombinierbar ist, sieht vor, dass das segmentierte Siegelzahnrad wenigstens zwei zwischen den Randsegmenten angeordnete Siegelsegmente und wenigstens ein zwischen den Siegelsegmenten angeordnetes Mittelsegment aufweist. Es kann bevorzugt sein, dass zwischen den Randsegmenten zwei, drei oder mehr Mittelsegmente vorgesehen sind. Mehrere, insbesondere alle, Mittelsegmente eines Siegelzahnrads können gleich dimensioniert sein. Mehrere, insbesondere alle, Mittelsegmente des Siegelzahnrads und des Stempelzahnrads können gleich dimensioniert sein. Es kann bevorzugt sein, dass mehrere Mittelsegmente eines Siegelzahnrads ein einzelnes Mittelsegment aufweisen, das eine andere Axialbreite aufweist als die übrigen, gleichartigen Mittelsegmente. Insbesondere sind die mehreren Siegelsegmente gleich dimensioniert. Vorzugsweise ist das Mittelsegment korrespondierend zu den Randsegmenten geformt. Die Querschnittsform der Mittelsegmente und der Randsegmente ist vorzugsweise gleich, insbesondere kongruent. Eine bevorzugte Ausführung des Prägezahnradpaars sieht vor, dass das Stempelzahnrad und das Siegelzahnrad gleich dimensionierte Randsegmente und/oder Mittelsegmente aufweisen.

Bei einer Ausführungsform eines Prägezahnradpaars weisen das Stempelzahnrad wie auch das Siegelzahnrad je ein Paar einander in der Axialrichtung gegenüberliegende axiale Außenseitenflächen auf. Dabei sind zwischen den Außenseitenflächen und Prägezähnen des Stempelzahnrads und/oder des Siegelzahnrads Übergangsbereiche, wie mindestens eine Phase oder mindestens ein Radius, vorgesehen. Vorzugsweise sind die Übergangsbereiche abgerundet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Siegelzahnrad frei von Stanznasen. Bei konventionellen Stempelzahnrädern sind Stanznasen üblicherweise an beiden ineinander kämmenden Zahnrädern eines Prägezahnradpaars vorgesehen. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass zur Umformung des Bahnmaterials in ein Polstererzeugnis kontinuierlich hoher Qualität vorzugsweise nur an einem Zahnrad, dem Stempelzahnrad, des Prägezahnradpaars Stanznasen vorgesehen sind. Dadurch kann eine kontinuierlich gleichmäßige Stanzung des Bahnmaterials realisiert werden, wobei insbesondere Kollisionen zwischen einander gegenüberliegenden Stanznasen vermieden werden, welche sowohl zu übermäßiger Geräuschbildung als auch zum Einreißen des Bahnmaterials beitragen würden. Bei einer alternativen Ausführungsform Prägezahnradpaar ist vorgesehen, dass das Siegelzahnrad als ein zweites Prägezahnrad mit Stanznasen realisiert ist, wobei das erste Prägezahnrad und das zweite Prägezahnrad derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Stanznasen des ersten Prägezahnrads in stanznasenfreie Prägetal-Axialbereiche des zweiten Prägezahnrads eingreifen, und umgekehrt. Beispielsweise können das erste und das zweite Prägezahnrad mit zwei oder mehr in Axialrichtung versetzten Axialbereichen vorgesehen sein, in denen das erste und das zweite Prägezahnrad je in Umfangsrichtung des Prägezahnrads sukzessive alternierend Stanznasen-frei und mit wenigstens einer Stanznase ausgestattet sind.

Bei einer Weiterbildung der alternativen Ausführungsform des Prägezahnradpaars sind das erste Prägezahnrad und das zweite Prägezahnrad derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Stanznasen des ersten Prägezahnrads in stanznasenfreie Prägetäler des zweiten Prägezahnrads eingreifen, und umgekehrt. Insbesondere weisen das erste und das zweite Prägezahnrad je in Umfangsrichtung des Prägezahnrads sukzessive alternierend Stanznasen-freie Täler und mit wenigstens einer Stanznase ausgestattete Täler auf.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, beispielsweise Papierbahn in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle oder eines Leporello-Stapels, in ein Polstererzeugnis mit wenigstens einem Stempelzahnrad, insbesondere wie oben beschrieben, wenigstens einem Siegelzahnrad, insbesondere wie oben beschrieben, und/oder wenigstens einem Prägezahnradpaar, insbesondere wie oben beschrieben.

Bei einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Umformvorrichtung ist eines der Zahnräder des Prägezahnradpaars, insbesondere das Stempelzahnrad, an einem Gestell der Vorrichtung quer zur Axialrichtung des Zahnrads mit einer Federeinrichtung vorgespannt gehalten. Insbesondere stellt die Federeinrichtung eine Federkonstante von wenigstens 5 N/mm, wenigstens 10 N/mm oder wenigstens 15 N/mm, insbesondere wenigstens 30 N/mm, bereit. Alternativ oder zusätzlich kann die Federeinrichtung dazu ausgelegt sein, eine Vorspannkraft von wenigstens 200 N, insbesondere wenigstens 350 N, vorzugsweise wenigstens 600 N bereitzustellen. Es sei klar, dass die Vorspannkraft in der Radialrichtung Bezug auf die Drehachse bereitgestellt ist. Vorzugsweise ist die Vorspannkraft für ein erfindungsgemäßes Prägezahnradpaar bereitgestellt, bei dem der Radialabstand zwischen dem Stempelzahnrad und dem Siegelzahnrad vorliegt. Dabei kann das Gestell ein Gegenlager für die Achse und/ oder Welle zur Lagerung des vorgespannten Zahnrads, insbesondere Stempelzahnrads, umfassen, wobei das Gegenlager das Zahnrad, insbesondere das Stempelzahnrad, in dem Radialabstand bezüglich des anderen Zahnrads, insbesondere des Siegelzahnrads, hält, vorzugsweise wenn der Raum zwischen den Zahnrädern des Prägezahnradpaars frei ist von dem Bahnmaterials, insbesondere der Papierbahn, wie auch frei von dem Polstererzeugnis. Die Umformvorrichtung ist also derart gebildet, dass die Vorspannkraft nicht direkt von einem Zahnrad auf das andere Zahnrad des Prägezahnradpaars wirkt. Die Vorspannkraft ist insbesondere nur dann aktiviert, wenn zwischen den Zahnrädern des Prägezahnradpaars Bahnmaterial in Polstermaterial umgewandelt wird, wobei das Bahnmaterial und/oder das Polstererzeugnis den Radialabstand zwischen den Zahnrädern belegt.

Insbesondere umfasst eine Ausführung einer Umformvorrichtung eine Vorformvorrichtung, die ausgelegt und eingerichtet ist zum Einbringen umgeschlagener und/ oder eingerollter Polsterbereiche entlang gegenüberliegender Längsrandkanten des Bahnmaterials, wobei das Stempelzahnrad und/oder das Prägezahnradpaar eine Zahnradaxialbreite zum Ergreifen beider Polsterbereiche aufweist. Insbesondere weist die Vorformeinrichtung eine Führungseinrichtung auf, wie konvergierende Führungsstäbe, deren Abgabe-Abstand im Wesentlichen der Zahnradaxialbreite entspricht. Alternativ kann der Abgabeabstand größer als die Zahnradaxialbreite sein.

Vorzugsweise ist die Umformvorrichtung dazu ausgelegt und eingerichtet, ein Polstererzeugnis auszugeben mit einer Stücklänge von nicht mehr als 30 cm oder nicht mehr als 25 cm, insbesondere nicht mehr als 15 cm, vorzugsweise nicht mehr als 10 cm oder nicht mehr als 5 cm, besonders bevorzugt nicht mehr als 3 cm. Alternativ oder zusätzlich ist die Umformvorrichtung dazu ausgelegt und eingerichtet, ein Polstererzeugnis auszugeben mit einer Stückbreite von wenigstens 4 cm oder 5 cm, insbesondere wenigstens 8 cm, vorzugsweise wenigstens 10 cm, und/oder nicht mehr als 12 cm, insbesondere nicht mehr als 10cm. Besonders bevorzugt kann die Polsterbreite in einem Bereich von 7 cm bis 10 cm, besonders bevorzugt in dem Bereich 8 cm bis 9 cm liegen. In einer anderen Ausführungsform ist das Siegelzahnrad als ein einstückiges Zahnrad ausgebildet. Die eingangs näherbeschriebenen Rand- und Mittelsegmente, sowie auch ein Siegelsegment sind dabei in einem Stück hergestellt. Das wenigstens eine Siegelsegment ist dabei aus einer radial umlaufenden Nut gebildet, welche mit dem jeweiligen Stempelsegment korrespondiert. Durch die Nut sind die Prägezähne des Siegelzahnrades unterbrochen. Die Nut ist um etwa 0,1 mm bis 0,2 mm breiter als die Breite der korrespondierenden Stanznasen des Stempelzahnrades, die somit spielbehaftet in die Nuten eintauchen können. Ferner ist der Außendurchmesser der Nut kleiner als der Zahnfußdurchmesser des Siegelzahnrades. Diese Ausführung hat ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wobei Fertigungstoleranzen nunmehr eine geringere Rolle spielen und die Montage der Umformvorrichtung vereinfacht ist.

Des Weiteren ist es für die Erfindung unerheblich, welches der Prägeräder des Prägezahnradpaars mit dem elektrischen Antriebsmotor verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführung ist das Siegelzahnrad fest mit der Abtriebswelle eines Getriebes verbunden, welches von dem elektrischen Antriebsmotor angetrieben wird. Dabei ist das Getriebe, sowie die Getriebeabtriebswelle und auch dessen Lagerung so ausgelegt, dass die Getriebeabtriebswelle mitsamt der Lagerung neben dem Antriebsdrehmoment auch alle anderen Kräfte aufnimmt, welche beim Betrieb der Umformvorrichtung auftreten. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte und leicht zu montierende Bauform der Umformvorrichtung gegeben.

Im Zuge dessen, dass das Siegelzahnrad mit dem Getriebe verbunden ist und als treibendes Rad ausgebildet ist, läuft das Stempelzahnrad durch den Zahneingriff mit dem Siegelzahnrad lose mit. Dabei ist das Stempelzahnrad entlang seiner Mittellängsachse schwimmend gelagert.

Die Stanznasen des Stempelsegments, welche je nach Ausführung des Siegelzahnrades entweder in der radial umlaufenden Nut des Siegelzahnrades laufen oder deckungsgleich zum Siegelsegment ausgerichtet sind und in einer Nut laufen, welche das Siegelsegment zwischen einem Randsegment und einem weiteren Segment aufspannt, führen somit das Stempelzahnrad im Rahmen dieser schwimmenden Lagerung. Fertigungs- und Montagetoleranzen gleichen sich durch diese schwimmende Lagerung aus. Die bewegliche Wegdistanz der schwimmenden Lagerung liegt im Bereich von 2 mm, also im Bereich von +/- 1 mm bezogen auf die mittlere Sollposition. Als Begrenzungsmittel zur Wegdistanz können verschiedene Maschinenelemente wie Stellringe oder Sicherungsringe oder dergleichen, aber auch Schultern oder Absätze von Welle beziehungsweise Achse dienen.

Gemäß einer anderen Ausführung ist das Stempelzahnrad fest mit der Getriebeabtriebswelle verbunden und das Siegelzahnrad ist entlang seiner Mittellängsachse schwimmend gelagert.

In Erweiterung der eingangs genannten Beschreibung zur schwimmenden Lagerung ist bevorzugt eine Achse vorgesehen, auf welcher je nach Ausführung das Stempelzahnrad oder das Siegelzahnrad drehbar gelagert ist. Alternativ kann eine Welle vorgesehen sein, welche je nach Ausführung mit dem Stempelzahnrad oder mit dem Siegelzahnrad verbunden ist und gemeinsam damit in Lagerungen schwimmend gelagert ist.

Ferner sei noch eine andere Ausführung eines Stempelzahnrades mit nur einem Stempelsegment erwähnt, wobei das Stempelsegment beziehungsweise die Stanznasen im Wesentlichen Mittig zu den Seitenrändern des Stempelzahnrades angeordnet ist. In einer solchen Ausführung ist ein einstückiges Stempelzahnrad vorgesehen, wobei alle eingangs genannten Segmente aber zumindest die Prägezähne und die Stanznasen aus einem einstückigen Formteil bestehen. Das Stempelzahnrad kann somit als Druckgußteil, als Feingußteil, als Sinterteil, als Präzisionsschmiedeteil, oder dergleichen ausgebildet sein. Bei dieser Ausführung ist dann jeder Prägezahn des Stempelzahnrades in der Axialrichtung als durchgehender Prägezahn ausgebildet.

Im Gegensatz dazu stehen bei den eingangs genannten Bauformen der Stempelzahnräder, welche aus mehreren Segmenten zusammen gesetzt sind, der jeweilige Prägezahn des wenigstens einen Randsegments und des Mittelsegments und des Stempelsegments in Axialrichtung deckungsgleich und lückenlos übereinander, so dass dadurch der jeweilige durchgehender Prägezahn von einer Seite bis zur anderen Seite des Stempelzahnrades gebildet ist.

In Ergänzung zu den Ausführungsformen sieht eine Ausgestaltung ein Wegnehmen oder Wegschwenken eines der beiden Prägeräder vor. Das kann bei Wartungszwecken oder zur Beseitigung von Papierstaus sehr hilfreich sein. Dazu ist vorgesehen, dass das schwimmend gelagerte Prägerad des Prägeradpaars wegnehmbar ausgestaltet ist. Als besonders benutzerfreundlich ist jedoch ein Wegschwenken des schwimmend gelagerten Prägerades vorgesehen, wobei dieses Prägerad mitsamt der Lagerung um eine Schwenkachse geschwenkt werden kann, welche parallel zur Förderrichtung und im Abstand zum schwenkbaren Prägerad angeordnet ist.

Die Erfindung kann auch ein Polstererzeugnis betreffen, das mittels eines erfindungsgemäßen Stempelzahnrads, Siegelzahnrads, Prägezahnradpaars und/oder einer erfindungsgemäßen Umformvorrichtung gebildet wurde.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Polsterstrang vorgesehen, bestehend aus einem umgeformten Abschnitt einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn. Der Polsterstrang weist zwei sich in Bahnrichtung erstreckende Längsränder auf sowie einen den Polsterstrang in Bahnrichtung begrenzenden, insbesondere ersten und/ oder vorderen, Endrand auf. Es sei klar, dass die Bahnrichtung zu einer Richtung korrespondieren kann, in welcher die Ausgangs-Papierbahn in oder durch eine Polstermaterialumformvorrichtung gefördert wird bzw. eine längserstreckende Ausgangs-Papierbahn. Beispielsweise kann die Ausgangs-Papierbahn zu einer Rolle aufgewickelt sein. Die Bahnrichtung entspricht dann der Tangentialrichtung zu der Rolle im Bereich des von der Rolle entnommenen Ausgangsmaterials. Zusätzlich oder alternativ kann die Bahnrichtung, in Bezug auf den Polsterstrang zu der Richtung korrespondieren, in welcher der Polsterstrang in einer Polstermaterial-Umformvorrichtung oder aus der Polstermaterial-Umformvorrichtung gefördert wird. Der Polsterstrang umfasst ferner einen sich parallel zu den Längsrändern in Bahnrichtung erstreckenden wellenförmigen Prägebereich. Der Prägebereich umfasst insbesondere Prägeberge und Prägetäler sowie gegebenenfalls Stanzperforationen. Es kann vorgesehen sein, dass der Prägebereich eine Vielzahl alternierender Prägeberge und Prägetäler aufweist. Ferner umfasst der Polsterstrang zwei, insbesondere quer zu der Bahnrichtung, gegenüberliegende, an den Prägebereich quer zur Bahnrichtung anschließend und sich in der Bahnrichtung erstreckende schlauchförmige Polsterseiten. Vorzugsweise sind beidseitig des Prägebereichs unmittelbar daran anschließende schlauchförmige Polsterseiten vorgesehen. Optional können die Polsterseiten im Wesentlichen gleich groß sein. Die Größe der Polsterseiten entlang der Längserstreckung des Polsterstrangs in Bahnrichtung ist vorzugsweise im Wesentlichen gleichbleibend, wobei klar sei, dass bei unregelmäßiger Polsterformgebung die Gleichheit der Polsterseiten innerhalb eines Toleranzbereichs von < ±2 cm, insbesondere < ±1 cm in Bezug auf den jeweiligen Polsterschlauch-Durchschnittsradius bestimmt sein kann. Vorzugsweise ist der Prägebereich in der Bahnrichtung gleichbleibend groß, vorzugsweise in einem Toleranzbereich von ±1 cm oder weniger, insbesondere ±0,5 cm oder weniger. Alternativ oder zusätzlich kann der Polsterbereich eine Knautschhöhe aufweisen, die wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 10 mm, vorzugsweise wenigstens 15 mm, besonders bevorzugt wenigstens 20 mm, und/ oder nicht mehr als 50 mm, vorzugsweise nicht mehr als 40 mm, besonders bevorzugt nicht mehr als 30 mm beträgt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Polsterstrang in Relation zu der Ausgangs- Papierbahn ein Schrumpfmaß von wenigstens 13% oder wenigstens 15 %, insbesondere wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 22% aufweist. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass entgegen des gängigen Vorurteils, wonach ein zunehmendes Schrumpfmaß zu einer schlechteren Polsterqualität führen kann, insbesondere für kurze bzw. kompakte Polsterstränge oder Polsterstücke, eine sehr hohe Polsterwirkung durch die Polsterseiten gewährleistet werden kann, weil in diesem Bereich eine höhere Weichheit bereitgestellt werden kann als in dem Prägebereich, welcher im Wesentlichen die Kompaktierung aufnimmt. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein zu kleines Schrumpfmaß insbesondere für kompakte bzw. kleine Polsterstücke und -stränge gegebenenfalls zu Polsterprodukten führen kann, welche zu weich sind und keine hinreichenden Stoßdämpfungseigenschaften zum sicheren Transport von Transportgütern bereitstellen können.

Die Polstereigenschaften können beispielsweise bestimmt werden, indem das Polstermaterial auf eine flache, im Wesentlichen deformationsfreie Oberfläche, wie eine Metallplatte, gelegt wird. Sodann wird das Polstermaterial flächig belastet. Gemäß einer ersten Alternative kann gemessen werden, welche Rückstellkraft das Polster der flächigen Belastung entgegen stellt. Gemäß einer zweiten Alternative kann gemessen werden, um welchen Deformationsweg das Polstermaterial bei einer vorbestimmten Flächenlast, insbesondere einer Referenzkraft bezogen auf die belastete Referenz- Polsterfläche, komprimiert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung eines Polsterstrangs betrifft das Schrumpfmaß eine Verkürzung des Polstermaterialstrangs in der Bahnrichtung in Relation zu einer Ausgangslänge der Ausgangs-Papierbahn in der Bahnrichtung. Es sei klar, dass das Schrumpfmaß sich nicht auf eine Verschmälerung des Polstermaterialstrangs oder Stücks quer zur Bahnrichtung in Relation zu einer Ausgangsbreite der Ausgangs- Papierbahn quer zu dieser Bahnrichtung bezieht. Da quer zur Bahnrichtung eine Falten- bzw. Rollen-Bildung zum Formen der schlauchförmigen Polsterseiten erfolgt, versteht der Fachmann, dass quer zur Bahnrichtung erhebliche Änderungen zwischen der Breite der Ausgangs-Papierbahn und dem daraus gebildeten Polsterstrang stets vorgesehen sind. Das Schrumpfmaß bezeichnet vorzugsweise eine Relation zwischen einer Ausgangslänge der Ausgangs-Papierbahn und einer dazu korrespondierenden Polstermaterial-Länge in derselben Bahnrichtung. Vorzugsweise bezeichnet das Schrumpfmaß die Relation von der Polsterlänge zur Ausgangslänge entlang des Prägebereichs.

Die Erfindung betrifft auch einen Polsterstrang bestehend aus einem umgeformten Abschnitt einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn, der zwei sich in Bahnrichtung erstreckende Längsränder, einen den Polsterstrang in der Bahnrichtung begrenzenden, insbesondere ersten und/oder vorderen Endrand, und einen sich parallel zu den Längsrändern in Bahnrichtung erstreckenden wellenförmigen Prägebereich umfasst. Der wellenförmige Prägebereich weist insbesondere Prägeberge und Prägetäler sowie gegebenenfalls Stanzperforationen auf. Der Polsterstrang umfasst zwei einander gegenüberliegende, an den Prägebereich quer zur Bahnrichtung anschließende und sich in Bahnrichtung erstreckende, schlauchförmige Polsterseiten.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Polsterstrang quer zur Bahnrichtung eine Strangbreite von nicht mehr als 12 cm, insbesondere nicht mehr als 10 cm, aufweist. Diese sehr viel geringere Polsterstrang-Breite als aus dem bisherigen Stand der Technik bekannt, erlaubt erstmalig die Verwendung gattungsgemäßer Polsterstränge aus dem umgeformten Abschnitt einer Ausgangs-Papierbahn mit gegenüberliegenden schlauchförmigen Polsterseiten, die einen mittleren Prägebereich seitlich einfassen, auch für Kleintransportbehälter, bei denen gegenwärtig häufig auf Kunststoff basierendes Polstermaterial zum Einsatz kommt. Entgegen dem Vorurteil, dass auf einer Ausgangs-Papierbahn basierendes Polstermaterial mit einer Breite von nicht mehr als 12 cm zu fertigen unmöglich ist, ohne die gewünschten Polstereigenschaften zu verlieren, konnte erstmals ein besonders kompaktes und dennoch eine hohe Polsterwirkung bereitstellendes Polstermaterial erreicht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Längsränder durch jeweils einen eingerollten Wickelabschnitt der Ausgangs-Materialbahn gebildet, wobei die Ausgangs-Materialbahn vorzugsweise einlagig ist. Insbesondere sind die Längsränder durch jeweils einen einzigen eingerollten Wickelabschnitt gebildet. Zusätzlich wird alternativ vorgesehen sein, dass die Längsränder durch einen einfach eingerollten Wickelabschnitt (mit nicht mehr als einer Windung) gebildet sind. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass für kompakte Polsterstränge oder stücke die Verwendung eingerollter Wickelabschnitte zu bevorzugen ist. Im Stand der Technik wird oftmals hohe Sorgfalt dafür getragen, dass die Längsränder durch mehrmalige mehrfach eingerollte, eingeschlagene und/oder eingefaltete Wickelabschnitte der Ausgangs-Materialwand gebildet werden, weil gemäß einem gängigen Vorurteil davon ausgegangen wird, dass die Verwendung mehrerer Lagen und/oder Wicklungen zwingend notwendig sein soll, um gewünschte Polstereigenschaften als sicher einzustellen. Es hat sich aber herausgestellt, dass diese Annahme auf dem weit verbreiteten Unvermögen beruht, eine sichere und kontinuierliche Prägestabilisierung der einander gegenüberliegenden schlauchförmigen Polsterseiten selbst dann zu gewährleisten, wenn sichergestellt sein muss, dass bloß eine einzige und/oder einfache Wicklungslage zu stabilisieren ist. Es sei klar, dass der erfindungsgemäße Polsterstrang bzw. die nachfolgend beschriebenen Polsterstränge frei sind von Klebstoff oder anderen chemischen und/oder physikalischen Haftvermittlern zum Befestigen verschiedener Lagen und/oder Seiten der Ausgangs-Papierbahnen aneinander.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Prägebereich wenigstens ein Wickelabschnitt, insbesondere beide quer zur Bahnrichtung gegenüberliegenden Wickelabschnitte, der Ausgangsmaterialbahn zumindest querabschnittsweise vierlagig gehalten ist. Vorzugsweise ist die Ausgangs-Papierbahn in dieser Ausführungsform einlagig. Das viertägige Halten des Wickelabschnitts der Ausgangs-Materialbahn ist erreichbar, indem zumindest zwei Lagen eines ersten, in Bezug auf die Bahnrichtung, quer dazu rechten oder linken Wickelabschnitts zwei Lagen bereitstellt; indem ferner eine weitere Lage im Prägebereich bereitgestellt ist durch den mittleren Bereich der Ausgangs-Papierbahn; und indem außerdem wenigstens eine weitere Lage bereitgestellt wird durch Papier der Ausgangs-Papierbahn von einem Abschnitt, beispielsweise einem zweiten Wickelabschnitt, gegenüberliegend zu dem ersten Wickelabschnitt in Bezug auf den Ausgangs-Papierbahn-Mittelbereich. Alternativ kann sowohl der erste, rechte Wickelabschnitt als auch der zweite, linke Wickelabschnitt mindestens zwei Lagen bereitstellen und der Mittelbereich der Ausgangs-Papierbahn eine fünfte Lage, welche im Prägebereich miteinander verbunden sind. Besonders bevorzugt kann es sein, dass der rechte Wickelabschnitt und der linke Wickelabschnitt wenigstens ein durch eine Quer- Kollision mit dem gegenüberliegenden Wickelabschnitt gebildete konkave Falte und/oder Lasche aufweist, welche im Prägebereich abschnittsweise weitere Lagen bereitstellen können, welche miteinander durch Prägung befestigt sein können. Beispielsweise kann im Prägebereich eine abschnittsweise neunlagige Halterung eines Polsterstrangs oder -Stücks ausgehend von einem einlagigen Ausgangs-Papier bevorzugt sein. Der Prägebereich kann eine Deformationsbereichsbreite aufweisen, die wenigstens 10 mm, insbesondere wenigstens 15 mm, vorzugsweise wenigstens 20 mm beträgt, und/oder die nicht mehr als 50 mm, insbesondere nicht mehr als 35 mm, vorzugsweise nicht mehr als 30 mm, besonders bevorzugt nicht mehr als 25 mm beträgt. Die Prägebereichshöhe des Prägebereichs kann die Höhe zwischen dem jeweiligen Paar von Prägeberg und Prägetal, insbesondere eines Paars benachbarter Prägeberge und Prägetäler betreffen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Prägebereich eine Lasche eines ersten, beispielsweise, rechten Wickelabschnitts in einer konkaven Falte eines zweiten, beispielsweise, linken Wickelabschnitts aufgenommen. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung, die mit der vorigen kombinierbar ist, kann im Prägebereich zumindest eine Lasche gegen sich selbst eingefaltet sein.

Die Erfindung betrifft auch ein Polsterstück, das einen wie oben beschriebenen gebildeten Polsterstrang umfasst. Das Polsterstück weist einen zweiten, insbesondere hinteren, Endrand auf. Ein Polsterstrang bezeichnet im Allgemeinen ein kontinuierlich zusammenhängendes Band aus einem umgeformten Abschnitt einer Ausgangs- Papierbahn. Beispielsweise durch ein Schneidwerkzeug wie eine Rotationsklinge, Guillotine, durch manuelles Abreißen entlang einer vorzugsweise gezahnten Klinge oder dergleichen kann ein Polsterstück aus einem Polsterstrang abgetrennt werden, wobei der Abtrennvorgang eines Polsterstücks von einem Polsterstrang zur Bildung des Polsterstücks und eines neuen Polsterstrangs führt.

Das Polsterstück besteht vorzugsweise aus einem umgeformten Abschnitt einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn. Das Polsterstück hat insbesondere zwei sich in Bahnrichtung erstreckende Längsränder, einen den Polsterstrang in Bahnrichtung begrenzenden ersten und/oder vorderen Endrand sowie einen zweiten und/oder hinteren Endrand. Es sei klar, dass der erste Endrand dem zweiten Endrand in der Bahnrichtung gegenüberliegt. Die Stücklänge des Polsterstücks ist von Endrand zu Endrand bestimmbar. Das Polsterstück umfasst ferner einen sich im Wesentlichen parallel zu den Längsrändern in Bahnrichtung erstreckenden wellenförmigen Prägebereich. Der Prägebereich des Polsterstücks umfasst wenigstens einen Prägeberg und/oder wenigstens ein Prägetal. Der Prägebereich des Polsterstücks kann optional wenigstens eine Stanzperforation aufweisen. Das Polsterstück umfasst zwei gegenüberliegende an dem Prägebereich quer zur Bahnrichtung anschließende und sich in der Bahnrichtung erstreckende schlauchförmige Polsterseiten.

In Relation zu einer Ausgangslänge der Ausgangs-Papierbahn kann das Polsterstück eine Polsterstück-Länge mit einem Schrumpfmaß von wenigstens 13% oder wenigstens 15%, insbesondere wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 22% aufweisen. Zusätzlich oder alternativ hat das Polsterstück quer zur Bahnrichtung eine Stückbreite von nicht mehr als 12 cm, insbesondere nicht mehr als 10 cm. Sobald ein Polsterstück aus einem Polsterstrang gebildet ist, kann es bevorzugt sein, dass die Stückbreite des Polsterstücks der Strangbreite es Polsterstrangs entspricht.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Polsterstücks ist die Stückbreite größer als die Stücklänge. Es sei klar, dass die Stücklänge die Erstreckung des Polsterstücks in der Bahnrichtung bezeichnet und die Stückbreite die Erstreckung des Polsterstücks quer zu der Bahnbreite. Die Stücklänge bezeichnet vorzugsweise die Erstreckung des Polsterstücks entlang des Prägebereichs. Mit der Stückbreite eines Polsterstücks kann die Quererstreckung des Polsterstücks bezeichnet sein, welche sich über die gegenüberliegenden schlauchförmigen Polsterseiten und den dazwischen vorgesehenen Prägebereich erstreckt. Es kann bevorzugt sein, dass die Stückbreite bestimmt wird entsprechend der Flankenerstreckungsrichtung der Prägeberge und/oder -täler.

In der Vergangenheit galt als Leitsatz, dass es für eine hinreichende Polstermaterialqualität zwingend erforderlich sei, stets eine Stücklänge von Polsterstücken in der Bahnrichtung entlang der Prägebereiche bereitzustellen, welche größer ist als die Stückbreite des korrespondierenden Polsterstücks. Mit dem erfindungsgemäßen Polsterstück lässt sich jedoch eine stabile und hochwertige Polsterqualität auch für solche Polsterstücke erreichen, bei denen die Stückbreite größer ist als die Stücklänge, beispielsweise wenigstens doppelt so groß, wenigstens dreimal so groß, oder wenigstens viermal so groß. Durch die Bereitstellung besonders kurzer Polsterstücke mit geringer Stücklänge lassen sich auf diese Weise erstmals besonders kleine gattungsgemäße Polsterstücke bereitstellen, die sich aus zwei schlauchförmigen Polsterbereichen und einem dazwischen vorgesehenem Prägebereich bilden. In Anbetracht der möglichen erreichbaren kurzen Stücklängen sind die Polsterschläuche seitlich des Prägebereichs entsprechend kurz und nähern sich einer Ringform an, deren Wicklungsdurchmesser, entgegen dem bisherigen Stand der Technik, nicht mehr kleiner ist als die Stücklänge sondern gleich groß, insbesondere sogar größer, sein kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Polsterstücks hat das Polsterstück eine Stücklänge von nicht mehr als 30 cm oder nicht mehr als 25 cm, insbesondere nicht mehr als 15 cm, vorzugsweise nicht mehr als 10 cm oder nicht mehr als 5 cm, besonders bevorzugt nicht mehr als 3 cm.

Zusätzlich oder alternativ weist das Polsterstück eine Stücklänge von wenigstens 1,5 cm oder wenigstens 2 cm, insbesondere wenigstens 5 cm, vorzugsweise wenigstens 8 cm auf. Zusätzlich oder alternativ weist das Polsterstück eine Stückbreite von wenigstens 4 cm oder 5 cm, insbesondere wenigstens 8 cm, vorzugsweise wenigstens 10 cm auf. Besonders bevorzugt kann die Polsterbreite in einem Bereich von 7 cm bis 10 cm, besonders bevorzugt in dem Bereich 8 cm bis 9 cm liegen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung eines Polsterstücks besteht das Polsterstück aus einem Abschnitt einer einlagigen Ausgangs-Papierbahn. Es sei klar, dass der Begriff „Abschnitt“ in Bezug auf die Abtrennung eines Polsterstücks von einer Ausgangs-Papierbahn auch solche Polsterstücke betrifft, die abgetrennt wurden durch ein anderes Verfahren als Schneiden, wie beispielsweise Abreißen.

Die Erfindung betrifft auch eine Polstermaterial-Umformvorrichtung zur Umformung einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn in ein Polstermaterial in Form eines Polsterstrangs oder eines Polsterstücks, wie oben beschrieben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer Polstermaterial-Umformvorrichtung umfasst diese wenigstens eine Prägevorrichtung zum Formen des Prägebereichs, wobei insbesondere die Prägevorrichtung eine Perforationseinrichtung zum Einbringen von Stanzperforationen in das Polstermaterial, insbesondere im Bereich eines durch die Prägevorrichtung gebildeten Prägebereichs, vorzugsweise ausschließlich in dem Prägebereich, umfasst. Die Prägevorrichtung kann vorzugsweise derart gestaltet sein, dass sie aus einer Polstermaterial-Ausgangs-Papierbahn ein Polstermaterial bildet, das beidseitig eines mittigen Prägebereichs mit sich in der Bahnrichtung erstreckenden, schlauchförmigen Polsterseiten gebildet ist. Der Prägebereich kann gebildet werden durch Einbringen einer Vielzahl von Prägebergen und Prägetälern in das Polstermaterial.

Bei einer bevorzugten Ausführung einer Polstermaterial-Umformvorrichtung umfasst diese wenigstens eine Vorformstation zum Einrollen der einander quer zur Bahnrichtung der Ausgangs-Papierbahn gegenüberliegenden Wickelabschnitte. Die Vorformstation und die Prägevorrichtung sind derart aufeinander abgestimmt, dass die eingerollten Wickelabschnitte in einem Einlaufbereich der Prägevorrichtung quer zur Bahnrichtung gegeneinanderstoßen. Der Einlaufbereich der Prägevorrichtung kann eine Breite entsprechend einer Zahnradbreite der Prägevorrichtung aufweisen. Der Einlaufbereich kann alternativ breiter sein als die Zahnradbreite. Der Einlaufbereich kann eine Längserstreckung aufweisen, die in der Bahnrichtung ausgehend von einem Eingriffspunkt, wo die Außenumfangskurven der ineinandergreifenden Prägewerkzeuge in Kontakt miteinander gelangen, entgegen der Bahnrichtung für eine Länge vorgelagert ist, die nicht größer ist als der Radius eines Prägerades, vorzugsweise nicht größer als die Hälfte des Radius.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer Polstermaterial-Umformvorrichtung umfasst die Prägevorrichtung zwei ineinander kämmende Prägewalzen. Insbesondere umfassen die Prägewalzen mehrere Axialsegmente. Insbesondere weist wenigstens eine Prägewalze wenigstens ein in Axialrichtung benachbart zu wenigstens einem Prägesegment angeordnetes Stanzsegment zum Einbringen von Stanzperforationen in den Prägebereich auf. Insbesondere umfasst wenigstens eine Prägewalze ein in Axialrichtung zwischen zwei Prägesegmenten angeordnetes Stanzsegment zum Einbringen von Stanzperforationen in den Prägebereich. Vorzugsweise weisen beide Prägewalzen jeweils wenigstens ein axiales Prägesegment auf, um Stanzperforationen in den Prägebereich einzubringen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung können die Prägewalzen in Axialrichtung äußere Axialsegmente aufweisen, die einen zumindest abschnittsweise, abgerundeten Übergang von der axialen Stirnfläche zur Umfangsfläche aufweisen. Vorzugsweise ist, insbesondere nur, an den Zähnen, vorzugsweise nur im Bereich der Zahnspitzen, ein abgerundeter Übergang vorgesehen. Insbesondere kann der Übergang vollumfänglich abgerundet sein. Es hat sich gezeigt, dass derartige Prägewalzen eine besondere Eignung dafür aufweisen, ein Einreißen der dünnen, einlagigen Ausgangsmaterialbahn zu verhindern und so eine hohe Polstermaterialqualität auch bei geringer Polsterbreite und/ oder -länge gewährleisten zu können.

Gemäß einer anderen Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Polstermaterial- Umformvorrichtung umfasst diese eine Abzugsvorrichtung, welche der im Ausgangsmaterialvorrat angeordneten oder anordenbaren Ausgangs-Papierbahn eine Fördergeschwindigkeit mitteilt, wobei insbesondere die Abzugsvorrichtung in Förderrichtung vor der Prägevorrichtung angeordnet ist und/oder separat zu der Prägevorrichtung vorgesehen ist. Insbesondere sind die Prägevorrichtung und die Abzugsvorrichtung zum Zugentlasten der Ausgangs-Papierbahn im Bereich der Prägevorrichtung und/oder ggf. im Einlaufbereich aufeinander abgestimmt, vorzugsweise synchronisiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Polstermaterial-Umformvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung eine Aufnahme für den Ausgangsmaterialvorrat der Ausgangs-Papierbahn aufweist, insbesondere der Ausgangs-Papierbahn in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Polstermaterial-Umformvorrichtung weist die Polstermaterial-Umformvorrichtung eine in Förderrichtung unmittelbar hinter der Prägevorrichtung angeordnete Abtrennvorrichtung zum Abtrennen von Polsterstücken von einem Polsterstrang sowie ggf. eine unmittelbar hinter der Abtrennvorrichtung angeordnete Abfördervorrichtung zum Ergreifen abgetrennter Polsterstücke auf. Es kann bevorzugt sein, dass die Förderrichtung zu der Bahnrichtung korrespondiert.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen anhand der beiliegenden Figuren werden besonders bevorzugte Ausführungen der Erfindung dargestellt, in denen zeigen:

Figur 1 eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Umformvorrichtung;

Figur 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Umformvorrichtung mit Blick von oben;

Figur 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Prägezahnradpaars;

Figur 4 eine Detailansicht der ineinander kämmenden Bereiche des Prägezahnradpaars gemäß Fig. 3;

Figur 5 eine Vorderansicht des Prägezahnradpaars gemäß Fig. 3;

Figur 6 eine Seitenansicht auf ein Randsegment für ein erfindungsgemäßes Siegel- oder Stempelzahnrad; Figur 7 eine Seitenansicht auf ein Mittelsegment für ein erfindungsgemäßes Siegel- oder Stempelzahnrad;

Figur 8 eine Seitenansicht auf ein Stanzsegment für ein erfindungsgemäßes Stempelzahnrad;

Figur 9 eine Seitenansicht auf ein Siegelsegment für ein erfindungsgemäßes Siegelzahnrad;

Figur 10 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Stempelzahnrads an einem Gestell mit einer Federvorrichtung;

Figur 11 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Siegelzahnrads;

Figur 12 eine schematische Darstellung eines Polstererzeugnisses;

Figur 13 ein erfindungsgemäßes Polsterstück;

Figur 14 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Polstermaterial- Umformvorrichtung;

Figur 15 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Polstermaterial- Umformvorrichtung gemäß Figur 14;

Figur 16 eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Polstermaterialstrang bzw. ein erfindungsgemäßes Polsterstück;

Figur 17a eine Draufsicht auf ein Polsterstück;

Figur 17b eine Draufsicht auf ein aufgerolltes und entfaltetes Polsterstück aus einer einzigen Lagenausgangs-Papierbahn;

Figur 18 einen schematischen Messaufbau zum Bestimmen von Polstereigenschaften;

Figur 19 eine Ausführung einer Polstermaterial-Umformvorrichtung; und Figur 20 eine andere Ansicht der Polstermaterial-Umformvorrichtung gemäß Figur 19.

In den nachfolgenden Beschreibungen bevorzugter Ausführungen der Erfindung werden für dieselben oder ähnliche Komponenten zur Vereinfachung der Lesbarkeit dieselben oder ähnliche Bezugszeichen verwendet.

Eine erfindungsgemäße Umformvorrichtung ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Ein erfindungsgemäßes Prägezahnradpaar ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 3 versehen. Ein erfindungsgemäßes Stempelzahnrad ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 100 versehen. Ein erfindungsgemäßes Siegelzahnrad ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 200 versehen.

Das erfindungsgemäße Prägezahnradpaar 3 in der hier abgebildeten bevorzugten Ausführungsform setzt sich zusammen aus einem erfindungsgemäßen Stempelzahnrad 100 und einem erfindungsgemäßen Siegelzahnrad 200. Es sei klar, dass ein erfindungsgemäßes Prägezahnradpaar auch mit einem oder zwei anderen als den abgebildeten Zahnrädern realisiert werden kann.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Umformvorrichtung 1 mit einem Prägezahnradpaar 3, das aus einem Stempelzahnrad 100 und einem Siegelzahnrad 200 besteht, die ineinander kämmend aneinander abrollen. Das nicht näher dargestellte Bahnmaterial wird gemäß der Abbildung von rechts in der Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 zum Prägezahnradpaar 3 gefördert. Aus dem Prägezahnradpaar 3 wird das nicht näher dargestellte Polstererzeugnis 2 in der Förderrichtung F abgegeben. Ein Gestell 5 trägt das Prägezahnradpaar 3 und die Vorformvorrichtung 9.

Fig. 2 zeigt eine Schnitt-Draufsicht auf die Umformvorrichtung 1. Das nicht näher dargestellte Bahnmaterial wird in der Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 zu dem Prägerollenpaar 3 gebracht. Die Vorformvorrichtung umfasst einen Vorformtrichter 93 und einander gegenüberliegende, in der Förderrichtung F konvergierende Führungsstäbe 91. Zwischen den Führungsstäben 91 ist an ihrem Prägerollenpaar-seitigen Ende ein Stangenabstand d bereitgestellt, der nicht unterschritten wird. Der Stangenabstand d kann im Bereich von etwa 5 mm bis etwa 15 mm liegen, beispielsweise bei etwa 7 mm. Die in Förderrichtung F vorderen Enden der Führungsstäbe 91 bestimmen einen Abgabeabstand c. Der Abgabeabstand liegt im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 50 mm, vorzugsweise bei etwa 30 mm. Die Vorformvorrichtung 9 ist dazu ausgelegt und eingerichtet, die quer zur Bahnrichtung gegenüberliegenden, äußeren Längskanten eines Bahnmaterials, welches in Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 bewegt wird, nach innen einzuschlagen oder einzurollen. Die Führungsstäbe 91 dienen zur Führung der eingerollten oder eingeschlagenen Längsabschnitte des Bahnmaterials. Durch die Vorformvorrichtung 9 wird im Wesentlichen die spätere Querbreite des Polstererzeugnisses 2 quer zur Förderrichtung F festgelegt.

Das Prägerollenpaar 3 ist dazu ausgelegt und eingerichtet, in einem Mittelbereich des vorgeformten Bahnmaterials alternierende Prägeberge und -täler einzubringen sowie gegebenenfalls Stanzungen, um das Polstererzeugnis 2 zu bilden. Im Bereich des Prägerollenpaars 3 ist das Gestell 5 mit einer Kanalbreite e gebildet, die der Ausgangsbreite des Vorformtrichters 93 entsprechen kann. Die Kanalbreite e liegt im Bereich von etwa 50 mm bis etwa 200 mm, insbesondere im Bereich von etwa 80 mm bis etwa 120 mm, vorzugsweise bei etwa 100 mm.

Das Prägezahnradpaar 3 ist mittig in dem Kanal 31 angeordnet. Das Prägezahnradpaar 3 ist am Gestell 5 drehbar gelagert. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass ein angetriebenes Zahnrad, insbesondere das Siegelzahnrad 200, ortsfest an dem Gestell 5 gehalten ist und das andere Zahnrad, insbesondere das Stempelzahnrad 100 mit einer nachfolgend anhand von Fig. 10 dargestellten Federvorrichtung 7 federvorgespannt gehalten ist. An dem Gestell 5 sind die Zahnräder 100, 200 mit parallelen Zahnradachsen A₁, A₂ gelagert. Das Stempelzahnrad 100 hat eine Stempelzahnrad- Axialbreite b1 und das Siegelzahnrad hat eine Siegelzahnrad-Axialbreite b₂. Die Axialbreite b₁ des Stempelzahnrads 100 kann ebenso groß wie oder kleiner als die Axialbreite b₂ des Siegelzahnrads 200 sein. Die Axialbreite b₁, b₂ der Zahnräder entspricht im Wesentlichen dem Abgabeabstand c der Vorformvorrichtung 9, wobei die Axialbreite der Zahnräder geringfügig kleiner sein kann als der Abgabeabstand c. Beispielsweise kann die Axialbreite b1, b2 im Bereich 20 mm bis 50 mm, vorzugsweise im Bereich 25 mm bis 30 mm, liegen. Die Axialbreite b₂ des Siegelzahnrads 200 kann so groß wie oder geringfügig größer als die Axialbreite b₁ des Stempelzahnrads 100 sein, beispielsweise etwa 0,5 mm breiter.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 11 wird im Detail der Aufbau und die Funktionsweise eines Prägezahnradpaars 3 bestehend aus einem Stempelzahnrad 100 und einem Siegelzahnrad 200 beschrieben.

Das Stempelzahnrad 100 wie auch das Siegelzahnrad 200 sind aus Segmenten zusammengesetzt, die in den Figuren 7 bis 9 abgebildet sind. Bei der in den Figuren abgebildeten bevorzugten Ausführungsform verwenden sowohl das Stempelzahnrad 100 als auch das Siegelzahnrad 200 teilweise dieselben Segmente, nämlich Außensegmente 121 beziehungsweise 221 und Mittelsegmente 141 beziehungsweise 241. Nur das Stempelzahnrad 100 umfasst Stempelsegmente 131 mit Prägezähnen und nur das Siegelzahnrad 200 umfasst Siegelsegmente 231. Die Segmente sind scheibenartig aufgebaut und weisen eine jeweilige Axialbreite auf. Obgleich in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform die verschiedenen Scheiben-Segmente je einstückig gebildet sind, könnten gemäß einer alternativen Ausführungsformen einzelne oder mehrere der abgebildeten Segmente mehrteilig, beispielsweise durch mehrere axial aufeinander liegende Scheiben gebildet sein.

Die Stanznasenbreite oder Stanzsegment-Axialbreite a₁₃ ist kleiner als die Siegelsegment-Axialbreite a₂₃. Durch die Siegelsegment-Axialbreite a₂₃ ist eine axiale Öffnungsweite definiert, in die die Stanznasen des Stempelsegments 131 in das Siegelzahnrad 200 eindringen können. Ist die Öffnungsweite zu breit, wird das Bahnmaterial mitunter nicht perforiert, sondern lediglich in der Förderrichtung F durch die Lücke gezogen. Ist die Öffnung zu schmal dimensioniert, besteht das Risiko, dass eine Stanznase sich zwischen an dem zu dem Siegelsegment 231 benachbarten Randsegment 221 und/oder Mittelsegment 241 verklemmt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Siegelsegment-Axialbreite a₂₃0,05 mm bis 0,3 mm, insbesondere 0,075 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm bis 0,15 mm breiter zu dimensionieren als die Breite der Stanznasen beziehungsweise die Stempelsegment-Axialbreite a₁₃.

Fig. 3 zeigt die ineinander kämmenden Zahnräder des Prägezahnradpaars 3 und Fig. 4 im Detail den Radialabstand a dazwischen. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, wird das untere Zahnrad, welches hier als Siegelzahnrad 200 dargestellt ist, zum Fördern des Bahnmaterials in der Förderrichtung F entgegen des Uhrzeigersinns rotiert. Wenn wie in dem abgebildeten Beispiel kein Bahnmaterial eingelegt ist, gelangt das angetriebene Zahnrad in einen Tangentialkontakt mit dem frei laufenden Zahnrad, hier dem Stempelzahnrad 100, um dieses mitzunehmen. Dabei kann ein tangentialer Berührkontakt zwischen den Zahnflanken auftreten. Zwischen den Zahnköpfen der Prägezähne 123, 223 des einen Zahnrads und dem Talgrund 225, 125 des anderen Zahnrades bleibt stets ein Radialabstand mit einer Abstandsweite a. Dieser Radialabstand kann mit dem Bahnmaterial oder Polstererzeugnis 2 belegt werden.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Prägezahnradpaars 3 mit Blickrichtung entsprechend der Förderrichtung. Das Stempelzahnrad 100 hat eine Drehachse, die die Axialrichtung A₁ definiert. Das Siegelzahnrad 200 hat eine Drehachse, die die Axialrichtung A₂ festlegt. In der erfindungsgemäßen Umformvorrichtung 1 kann die Drehachse eines Zahnrades, beispielsweise des Siegelzahnrads 200, ortsfest festgelegt sein und die andere Drehachse mit einer Federvorrichtung 7 quer zu der Axialrichtung (hier: A₁) und quer zur Förderrichtung F beweglich gelagert sein. Die Drehachse und somit die Axialrichtung A₁, A₂ des Stempelzahnrads 100 und des Siegelzahnrads 200 sind parallel orientiert.

In der Axialrichtung A1 setzt sich das hier dargestellte exemplarische Stempelzahnrad 100 zusammen aus einem ersten Randsegment 121, einem ersten Stempelsegment 131, einem Mittelsegment 141, einem zweiten Stempelsegment 131 und einem zweiten Randsegment 121. Das hier exemplarisch dargestellte Siegelzahnrad 200 setzt sich in der Axialrichtung A₂ zusammen aus einem ersten Randsegment 221, einem ersten Siegelsegment 231, drei Mittelsegmenten 241, einem zweiten Siegelsegment 231 und einem zweiten Randsegment 221.

Der Einfachheit halber sind in den nachfolgenden Figuren 6 und 7 jeweils Querschnitts- kongruente Randsegmente 121, 221 und Mittelsegmente 141, 241 dargestellt. Der Fachmann versteht, dass die Zahnräder beziehungsweise Segmente der verschiedenen Zahnräder nicht notwendigerweise kongruent geformt sind. Zur Vereinfachung der Lesbarkeit wird nachfolgend nur auf eines der relevanten Bezugszeichen verwiesen. In Fig. 6 ist ein Randsegment 121 mit Blick auf die Außenseitenfläche 129 dargestellt. Das Randsegment 121 umfasst alternierende Prägezähne 123 und Prägetäler 125. An jedem Prägezahn 123 ist ein Übergangsbereich 128 von dem Zahnkopf 124 zur axialen Außenseitenfläche 129 vorgesehen, der bei der vorliegenden Ausführung durch einen Radius gebildet ist, wobei der Radius im Bereich von 1 mm bis 20 mm, vorzugsweise im Bereich 2 mm bis 10 mm liegt. Im Bereich des Zahngrunds oder Talgrunds 126 ist kein Übergangsbereich vorgesehen. Die radial innenliegendste Stelle des Talgrunds 126 bestimmt einen Randsegment-Innenradius r₂₁. Die radial äußerste Stelle des Zahnkopfs 124 bestimmt den Randsegment-Außenradius R₂₁. Die zur Außenseitenfläche 129 gegenüberliegende Innenseitenfläche hat dieselbe Form wie das nachfolgend bezugnehmend auf Fig. 7 beschriebene Mittelsegment 141.

In Fig. 7 ist ein Mittelsegment dargestellt. Die axialen Außenseiten des Mittelsegments sind flach und vorzugsweise in einem rechten Winkel bezüglich der Zahnradachse ausgerichtet. Das Mittelsegment 141 umfasst alternierende Prägezähne 123 und Prägetäler 125. Die radial innenliegendste Stelle des Talgrunds 126 bestimmt einen Mittelsegment-Innenradius r₂₄. Die radial äußerste Stelle des Zahnkopfs 124 bestimmt den Mittelsegment-Außenradius R₂₄.

Die Querschnittsformen des Mittelsegments 141 und des Randsegments 121 des Stempelzahnrads 100 sind gleich, insbesondere kongruent. Die Querschnittsformen des Mittelsegments 241 und des Randsegments 221 des Siegelzahnrads 200 sind gleich, insbesondere kongruent.

Fig. 8 zeigt ein Stempelsegment 131. An dem Stempelsegment 131 ist außenumfänglich eine Vielzahl von Stanznasen 135 angeordnet. Zwischen benachbarten Stanznasen 135 ist ein Zahnabschnitt 133 angeordnet. An dem Stempelsegment 131 sind außen umfänglich alternierend Zahnabschnitte 133 und Stanznasen 135 angeordnet. Es kann bevorzugt sein, dass zwischen benachbarten Zahnabschnitten 133 und Stanznasen 135 je eine Senke 136 vorgesehen ist, wobei die Senken 136 einen Stempelsegment-Innenradius r₁₃ definieren, der geringer ist als der Stanznasenradius R₃₅. Die Zahnköpfe 134 der Zahnabschnitte 133 definieren an der äußersten Stelle in Bezug auf die Drehachse einen Stempelsegment-Außenradius R13. Die Stanznasen 135 definieren einen Stanznasenradius oder Stempelradius R₃₅. Es ist denkbar, dass sich die Stanznasen 135 ohne Senken 136 kontinuierlich, vorzugsweise kreislinienförmig, zwischen den benachbarten Zahnabschnitten 133 (entlang der Strich-Punkt-Linie) erstrecken.

Der Stanznasenradius R₃₅ ist kleiner als der Stempelsegment-Außenradius R₁₃ und kleiner als der Außenradius R₁₃, R₂₄ des Randabschnitts und/oder des Mittelabschnitts. Der Stanznasenradius R₃₅ ist größer als der Innenradius r₁₃, r₂₄ des Randabschnitts und/oder des Mittelabschnitts.

In der hier abgebildeten bevorzugten Ausführungsform sind die Innenradien r₁₃, r₂₁, r₂₄ des Randsegments 121, des Mittelsegments 141 und des Stempelsegments 131 gleich groß. Ebenso sind die Außenradien R₁₃, R₂₁, R₂₄ des Randsegment 121, des Mittelsegments 141 und des Stempelsegments 131 gleich groß. Die Querschnittsformen der Prägezähne 123 und des Zahnabschnitts 133 sind gleich, insbesondere kongruent.

Fig. 9 zeigt ein Siegelsegment 231, das in der hier abgebildeten Ausführung ringkreisförmig mit einem konstanten Außenradius R₂₃ abgebildet ist. Der Siegelsegment-Außenradius ist stets kleiner als der Außenradius R₂₁ und/oder R₂₄ des Randsegments 221 und des Mittelsegments 241. Vorzugsweise entspricht der Siegelsegment-Außenradius R₂₃ im Wesentlichen gleich oder identisch dem Innenradius r₂₁ und/oder r₂₄ des Randsegments 221 und des Mittelsegments 241. In Bezug auf das Stempelsegment 131 ist der Außenradius R₂₃ des Siegelsegments 231 vorzugsweise in Bezug auf den Stanznasenradius R₃₅ abgestimmt, insbesondere derart, dass zwischen dem Stanznasenradius R₃₅ und dem Siegelsegment-Außenradius R₂₃ in betriebsgemäßem Zustand des Prägezahnradpaars 3 ein radialer Stempelabstand verbleibt, wobei insbesondere der radiale Stempelabstand wenigstens so groß ist wie die Abstandsweite a des Radialabstands. Es sei klar, dass das Siegelsegment einen beispielsweise wellenförmig verlaufenen Außenrand haben könnte, der stellenweise einen geringeren Radius als den Außenradius R23 aufweist (nicht näher dargestellt).

In der hier abgebildeten bevorzugten Ausführungsform sind die Innenradien r₂₁, r₂₄ des Randsegments 221, des Mittelsegments 241 und der Außenradius R23 des Siegelsegments 231 gleich groß. Auch sind die Außenradien R₂₁, R₂₄ des Randsegments 121 und des Mittelsegments 141 gleich groß. Die Figuren 10 und 11 zeigen perspektivische Darstellung der bereits zuvor bezüglich der vorigen Figuren 3 bis 5 beschriebenen Zahnräder 100, 200 und deren Segmenten, die oben in den Figuren 6 bis 9 beschrieben wurden.

Zudem zeigt Fig. 10 die Federvorrichtung 7, mit der das Stempelzahnrad 100 an dem Gestell 5 gehalten ist. Die Federvorrichtung 7 umfasst Druckfedern 71, die eine Achse 73 des Stempelzahnrads 100 gegen ein Gegenlager 75 mit einer Federkraft vorspannen.

In Figur 12 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Polstererzeugnisses 2 abgebildet, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung bzw. Förderrichtung F bemessene Polsterbreite b weniger als 12 cm beträgt, dessen Polsterlänge t in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist, dessen vertikale Erstreckung k im Bereich von 2 cm bis 3 cm liegt. Das Polstererzeugnis 2 umfasst zwei laterale, sich in Bahnlängsrichtung erstreckende Polsterbereiche oder Knautsch-Hohlräume 21, 23, die durch radiales nach innen Falten bzw. nach innen Einrollen von lateralen Ausgangsmaterialbahnabschnitten des Ausgangsmaterials gebildet werden. Ferner umfasst das Polstererzeugnis 2 eine zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone 22, in der sich die umgefalteten Ausgangsmaterialbahnabschnitte überlappen und aneinandergebunden sind. Eine in Breitenrichtung gemessene Breite m der Befestigungs- und/oder Deformationszone kann im Bereich von 2 cm bis 2,5 cm liegen, dessen vertikale Erstreckung h unterhalb von 1,5 cm bzw. unterhalb von 1 cm liegt.

Ein erfindungsgemäßes Polsterstück ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Eine erfindungsgemäße Polstermaterial-Umformvorrichtung wird im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Das Polsterstück besteht aus einem Stück einer einlagigen Ausgangs-Papierbahn, zwei sich in Bahnrichtung erstreckenden Längsrändern 303, einem vorderen Endrand 307 und einem dem vorderen Endrand 307 gegenüberliegenden hinteren Endrand 309. Das Polsterstück hat einen mittigen, sich in der Bahnrichtung B erstreckenden, wellenförmigen Prägebereich 305 und beidseitig des Prägebereichs je eine daran anschließende und sich quer zur Bahnrichtung erstreckende schlauchförmige Polsterseite 304. Der Prägebereich hat eine Vielzahl an Prägebergen 351 und Prägetälern 353 sowie ggf. Stanzperforationen 355. Das Polsterstück 2 wird durch Abteilen, vorzugsweise Abschneiden oder Abreißen, von einem Polsterstrang gebildet, der aus einem bahnförmigen Papier- Ausgangsmaterial in einer Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 gebildet wurde. Der Polstermaterialstrang unterscheidet sich vom Polsterstück 2 im Wesentlichen dadurch, dass das Polsterstück eine bestimmte Polsterlänge t aufweist, wohingegen der Polsterstrang zwar ein vorderes Ende 307 aufweist, jedoch in der Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 entgegen der Förderrichtung F übergeht in das endlose bzw. quasi-endlose Ausgangsmaterial 4.

Zu der Förderrichtung F durch die Polstermaterial-Umformvorrichtung wird der Prägebereich 305 in der Förderrichtung F und der dazu korrespondierenden Bahnrichtung B gebildet. Die Polsterlänge t ist in Richtung der Bahnrichtung B vom vorderen Ende 307 zum hinteren Ende 309 des Polsterstücks 2 definiert.

Quer zur Bahnrichtung B hat das Polsterstück eine Stückbreite b, die im Allgemeinen der Strangbreite entspricht. In der Querrichtung lässt sich das Polsterstück 2 unterteilen in den mittigen Prägebereich 305 und die beidseitig zum Prägebereich 305 vorgesehenen Polsterseiten 304. Im Bereich der Polsterseiten 304 ist die Ausgangs-Papierbahn 4 schlauchförmig umgeformt. Die Schlauchform ist realisiert durch jeweils einen Wickelabschnitt 323 oder 324, der ausgehend von der Längsrandkante der Ausgangsmaterialbahn durch Einwickeln nach innen gebildet ist. Das Polsterstück 2 hat einen rechten Wickelabschnitt 323, einen linken Wickelabschnitt 324 und den mittigen Prägeabschnitt 305. Das Polsterstück 2 ist aus einer einlagigen Ausgangs-Papierbahn 4 gebildet worden. Im Bereich der Wickelabschnitte 323, 324 ist das Polsterstück 2 überwiegend zweilagig. Im Prägebereich 305 ist das Polsterstück 2 zumindest vierlagig, indem übereinander wenigstens der rechte oder der linke Wickelabschnitt 323, 324, ein dazu gegenüberliegendes Längswandende 325, 326 sowie der Wickelbereich 328 der Ausgangs-Papierbahn übereinanderliegen.

Benachbart zum Prägebereich 305 liegen in den Polsterseiten 304 dreilagig Bereiche vor, in denen in der Wicklung 323 bzw. 324 die eingeschlagene Längswandkante 325 oder 326 angeordnet ist.

Der Prägebereich 305 ist gebildet durch in den Polsterstrang bzw. das Polsterstück 2 alternierend eingebrachte Prägeberge 351 und Prägetäler 353. Das Einbringen von Prägebergen 351 und Prägetälern 353 kann bspw. durch eine Prägevorrichtung 105 der Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 erfolgen, die bspw. durch ineinander kämmende Prägewalzen gebildet sein kann. Im Prägebereich 305 können zudem Stanzperforationen 355 eingebracht sein, die den Polsterstrang bzw. das Polsterstück 2 quer zur Bahnrichtung vollständig oder teilweise durchdringen. Die Stanzperforationen dienen dazu, die mehreren im Prägebereich 305 angeordneten Lagen der Ausgangsmaterialbahn 4 reibschlüssig miteinander zu verbinden, um ein Auffalten des Polsterstrangs bzw. des Polsterstücks 2 zu verhindern oder zumindest zu erschweren.

Die Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 kann förderstromaufwärts der Prägevorrichtung 105 eine Vorformstation 9 aufweisen. Die Vorformstation 9 kann einen trichterförmigen Einlauf und/oder eine mittige Führung, bspw. eine Führungsplatte und/oder Führungsstangen umfassen. Das Bahnmaterial wird in Förderrichtung F durch die Vorformstation 9 geleitet, wobei die Längsrandkanten 325 und 326 der Ausgangsmaterialbahn 4 quer zur Bahnrichtung B nach innen gewickelt werden, sodass sich die Wicklungen 323 und 324 bilden.

Die Prägevorrichtung 105 und die Vorformstation 9 sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass die Vorformstation 9 die Wickelabschnitte 324 und 325 in einem Einlaufbereich 104 am Eingang der Prägevorrichtung 105 gegeneinander drängt. Durch das Gegeneinanderdrängen der Wickelabschnitte 323 der einlagigen Ausgangs-Papierbahn 4 werden im Prägebereich 305 konkave Falten dort im Wickelabschnitt 324 gebildet, wo der gegenüberliegende Wickelabschnitt 323 gegen den vorgenannten Wickelabschnitt 324 drängt, sodass dieser radial einfällt. Dabei kann eine Lasche 323a des zweiten Wickelabschnitts 323 quer gegen eine Außenseite des ersten Wickelabschnitts 324 drängen und eine konkave Falte 324a in diesem Wickelabschnitt 324 formen. Die Falte 324a bildet eine zusätzliche Doppellage.

Zusätzlich oder alternativ können Laschen 323a, wie in den Beispielen in Figur 13 dargestellt, durch den Widerstand des gegenüberliegenden Wickelabschnitts 324 dazu gedrängt werden, gegen sich selbst einzufallen. Dabei kann eine Lasche 323a gegen sich selbst eingefaltet werden. Ebenso wie eine konkave Falte 324a bildet auch eine gegen sich selbst eingefaltete Lasche 323a eine zusätzliche Doppellage im Prägebereich 305 aus. Es sei klar, dass in der Bahnrichtung B entlang des Prägebereichs 305 eine Vielzahl an Laschen 323a, insbesondere gegen sich eingefalteten Laschen 323a, wie auch konkave Falten 324a in zufälliger Abfolge gebildet sein können. Entlang einer Einheitslänge von 1 m entlang des Prägestrangs können wenigstens 5, wenigstens 10 oder wenigstens 20 konkave Falten 324a und/oder gegen sich selbst eingefaltete Laschen 323a gebildet sein. Entlang des Polsterstücks 2 oder des Polsterstrangs in der Bahnrichtung B sind wenigstens entlang 30%, vorzugsweise wenigstens entlang 50%, insbesondere wenigstens entlang 75% oder entlang der vollständigen Länge des Prägebereichs 305 kontinuierliche Laschen 323a und/oder Falten 324a gebildet. Auf diese Weise kann eine viellagige Struktur im Bereich 305 aus einer einlagigen Ausgangs-Papierbahn 4 geformt sein, die ein besonders stabiles Polstermaterial aus einer einlagigen Ausgangs- Papierbahn gewährleistet.

Die Polstermaterial-Umformvorrichtung kann mit einer Abzugsvorrichtung 101 versehen sein, welche dazu ausgelegt und eingerichtet ist, die Ausgangs-Papierbahn 4 aus einer Aufnahme 102 abzuziehen und in die Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 zu fördern (Fig. 14 und 15). Es kann bevorzugt sein, dass die Abzugsvorrichtung 101 und die Prägevorrichtung 105 derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Papier- Ausgangsmaterial 4 im Bereich des Einlaufs 104 oder der Prägevorrichtung 105 zugentlastet ist.

Förderstromabwärts der Prägevorrichtung 105 kann eine Abtrennvorrichtung 109, bspw. eine Guillotine, vorgesehen sein und eine in Förderstromrichtung F hinter der Abtrennvorrichtung 109 vorgesehene Abfördervorrichtung 107, die vereinzelte Polsterstücke 2 ergreift und aus der Polstermaterial-Umformvorrichtung auswirft.

Figur 16 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Polsterstrangs oder -stücks 2. Das Polsterstück 2 hat eine Polsterbreite b im Bereich von etwa 8 cm bis 9 cm. Die schlauchartigen Polsterkissen an den Polsterseiten 304 an den gegenüberliegenden Seiten des Polsterstücks 2 sind zu Wicklungen 323, 324 geformt. Die Polsterseiten 304 haben eine Knautschhöhe x im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm. Die Dicke d im Bereich 5 ist sehr viel kleiner als die Knautschhöhe x. Die Dicke dd liegt vorzugsweise im Bereich < 10 mm, insbesondere < 5 mm. Die Dicke dd kann beispielsweise im Bereich eines Umkehrpunkts entweder des Polstertals oder des Polsterbergs bestimmt werden. Die Breite z des Deformationsbereichs 305 liegt vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis etwa 25 mm. Wenigstens eine der Polsterseiten 304 hat eine größere Querbreite als die Deformationsbreite z des Prägebereichs 305. Vorzugsweise haben sowohl die rechte Polsterseite 304 als auch die linke Polsterseite 304 eine größere Knautschbereichsbreite als die Deformationsbereichsbreite z. Die Knautschbereichsbreite an der linken Polsterseite 304 und der rechten Polsterseite 304 sind vorzugsweise im Wesentlichen gleich groß. Besonders bevorzugt kann die Knautschbereichsbreite zu der Knautschbereichshöhe x korrespondieren.

Die Figuren 17a und 17b dienen zur Illustration der Bestimmung der Polsterlänge t bzw. der dazu korrespondierenden Papierbahnlänge tex. Sowohl die Polsterlänge t als auch die Papierbahnlänge tex sind immer mittig im Gebiet des Prägebereichs 305 zu messen. Das Schrumpfmaß S lässt sich mit der folgenden Formel bestimmen:

S=1 - t/tex.

Figur 18 illustriert einen Messaufbau 400 zum Bestimmen von Polstereigenschaften. Dabei wird das Polstermaterial 2 auf eine flache, im Wesentlichen deformationsfreie Oberfläche 401, wie eine Holz- oder Metallplatte, gelegt. Sodann wird das Polstermaterial 2 flächig belastet. Gemäß einer ersten Alternative kann gemessen werden, welche Rückstellkraft das Polster der flächigen Belastung entgegenstellt. Gemäß einer zweiten Alternative kann gemessen werden, um welchen Deformationsweg das Polstermaterial bei einer vorbestimmten Flächenlast, insbesondere einer Referenzkraft bezogen auf die belastete Referenz-Polsterfläche, komprimiert wird. In den nachfolgenden Tabellen sind in Tabelle A Messergebnisse für verschiedene erfindungsgemäße Polstermaterialien aus einer Papiermaterialbahn mit einer Grammatur von 70g/ m² (Tabelle A; nachfolgend „Polster A“) und einer Grammatur von 90 g/m² (Tabelle B; nachfolgend „Polster B“) dargestellt. Die Papierbahnmaterialien haben eine Bahnbreite von 350 mm. Polster A weist im Ausgangszustand eine Polsterhöhe von ca. 33 bis 34 mm Höhe auf, Polster B eine Polsterhöhe von etwa 34-36 mm.

Zur Messung wird zunächst eine Ausgangshöhe ho entsprechend der Knautschhöhe x eines unbelasteten Polstermaterials bestimmt. Dazu wird die Knautschhöhe x an einer leichten, lose aufliegenden ebenen Auflageplatte 403 im unbelasteten Ausgangszustand gemessen. Beispielsweise kann ho ein Mittelwert aus Messungen an 4 Messpunkten bestimmt werden. Als Auflageplatte kann beispielsweise eine 100 mm x 270 mm große, ca. 4 mm Dicke Platte, z.B. aus formstabiler Wellpappe, verwendet werden.

Anschließend wird hl bestimmt: Dazu wird die Prüflast 405 auf die Auflageplatte 403 gelegt und für 10 Sekunden belastet. Danach wird wieder an denselben Messpunkten die Höhe gemessen und daraus ein Mittelwert hl bestimmt. Sodann wird h2 bestimmt: Die Prüflast wird von der Auflageplatte 403 entfernt, 10 Sekunden gewartet und erneut an denselben Messpunkten die Höhe gemessen und daraus Mittelwert als h2 bestimmt. Sodann kann die Rückstellkraft bestimmt werden.

Anhand der nachfolgenden Tabellen A und B ist zu erkennen, dass das Rückstellvermögen von Polster B größer ist als das von Polster A. Nach der Belastung federt das Polster wieder zurück. Es liegt keine große Streuung der Polsterhöhen vor. Bei Polster A kann bei höheren Prüflasten eine steigende plastische Deformation festgestellt werden. Bei Polster B ist die Rückstellwirkung im Wesentlichen prüflastunabhängig.

Tabelle A

Tabelle B

Figur 19 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Polstermaterial-Umformvorrichtung 1 mit einem Prägezahnradpaar 105, das zwei Prägewalzen 120, 130 besteht, die ineinander kämmend aneinander abrollen. Die nicht näher dargestellte Papiermaterialbahn wird gemäß der Abbildung von rechts in der Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 zum Prägezahnradpaar 105 gefördert. Aus dem Prägezahnradpaar 105 wird das nicht näher dargestellte Polstererzeugnis in der Förderrichtung F abgegeben. Ein Gestell trägt das Prägezahnradpaar 105 und die Vorformvorrichtung 9.

Figur 20 zeigt eine Schnitt-Draufsicht auf die Polstermaterial-Umformvorrichtung 1. Die nicht näher dargestellte Papiermaterialbahn wird in der Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 zu dem Prägerollenpaar 120, 130 gebracht. Die

Vorformvorrichtung 9 umfasst einen Vorformtrichter 93 und einander gegenüberliegende, in der Förderrichtung F konvergierende Führungsstäbe 91. Die Vorformvorrichtung 9 ist dazu ausgelegt und eingerichtet, die quer zur Bahnrichtung gegenüberliegenden, äußeren Längskanten der Papiermaterialbahn, welches in Förderrichtung F durch die Vorformvorrichtung 9 bewegt wird, nach innen einzuschlagen oder einzurollen. Die Führungsstäbe 91 dienen zur Führung der eingerollten oder eingeschlagenen Längsabschnitte der Papiermaterialbahn. Durch die Vorformvorrichtung 9 wird im Wesentlichen die spätere Querbreite des Polstererzeugnisses quer zur Förderrichtung F festgelegt.

Die Prägewalze 120 ist aus Segmenten zusammengesetzt, nämlich Außensegmenten 221 und Mittelsegmenten 241. Die Prägewalze 120 umfasst ferner Stanzsegmente 231, die als Stempel- und/oder Siegelsegmente gebildet sein können. Die Segmente sind scheibenartig aufgebaut und weisen eine jeweilige Axialbreite auf. Obgleich in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform die verschiedenen Scheiben-Segmente je einstückig gebildet sind, könnten gemäß einer alternativen Ausführungsformen einzelne oder mehrere der abgebildeten Segmente mehrteilig, beispielsweise durch mehrere axial aufeinander liegende Scheiben gebildet sein. Das hier exemplarisch dargestellte Siegelzahnrad 120 setzt sich in der Axialrichtung A zusammen aus einem ersten Randsegment 221, einem ersten Siegelsegment 231, drei Mittelsegmenten 241, einem zweiten Siegelsegment 231 und einem zweiten Randsegment 221. Das Prägewalzenpaar 120, 130 ist dazu ausgelegt und eingerichtet, in einem Mittelbereich der vorgeformten Papiermaterialbahn alternierende Prägeberge und -täler einzubringen sowie gegebenenfalls Stanzungen um das Polstererzeugnis zu bilden. An jeder Prägewalze ist ein Übergang 128 von den durch Zahnköpfe gebildeten Umfangsfläche 127 zur axialen Außenseitenfläche 129 vorgesehen, der bei der vorliegenden Ausführung durch einen Radius gebildet ist, wobei der Radius im Bereich von 1 mm bis 20 mm, vorzugsweisen Bereich 2 mm bis 10 mm liegt.

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.

Bezugszeichen

1 Umformvorrichtung

2 Polstererzeugnis

3, 105 Prägezahnradpaar

4 Ausgangsmaterial

5 Gestell

7 Federeinrichtung

9 Vorformvorrichtung

21 Knautsch-Hohlraum

22 zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone

23 Knautsch-Hohlraum

31 Kanal

71 Druckfeder

73 Achse

75 Gegenlager

91 Führungsstab

93 Vorformtrichter

100 Stempelzahnrad

101 Abzugsvorrichtung

102 Aufnahme

104 Einlaufbereich

105 Prägevorrichtung

107 Abfördereinrichtung

109 Abtrennvorrichtung

120, 130 Prägewalzen

121 Randsegment

123 Prägezahn

124 Zahnkopf

125 Tal

126 Talgrund

127 Umfangsfläche

128 Übergangsbereich

129 Außenseitenfläche 131 Prägesegment

133 Zahnabschnitt

135 Stanznase

136 Senke

141 Mittelsegment

200 Siegelzahnrad

221 Randsegment

223 Prägezahn

224 Zahnkopf

225 Tal

226 Talgrund

228 Übergangsbereich

229 Außenseitenfläche

231 Siegelsegment

233 Zahnabschnitt

235 Stanznase

241 Mittelsegment

303 Längsrand

304 Polsterseite

305 Prägebereich

307 vorderer Endrand

309 hinterer Endrand

323, 324 Wickelabschnitt

323a Lasche

324a Falte

325, 326 Längswandende

328 Wickelbereich

351 Prägeberg

353 Prägetal

355 Stanzperforation

400 Messaufbau

401 Oberfläche

403 Auflageplatte

405 Prüflast A₁, A₂ Zahnradachse

A Axialrichtung

F Förderrichtung

B Bahnrichtung

S Schrumpfmaß a Radialabstand b Stückbreite a₁₅ Stanznasen-Axialbreite a₂₃ Siegelsegment-Axialerstreckung b1 Zahnradaxialbreite b2 Zahnradaxialbreite c Abgabe-Abstand d Stangenabstand dd Dicke e Kanalbreite h vertikale Erstreckung k vertikale Erstreckung m Breite t Stücklänge tex Papierbahnlänge x Knautschhöhe z Breite r₁₃ Stanzsegment-Innenradius r₂₁ Randsegment-Innenradius r₂₄ Mittelsegment-Innenradius R₁₃ Stanzsegment-Außenradius R₂₁ Randsegment-Außenradius

R₂₃ Siegelsegment-Außenradius

R₂₄ Mittelsegment-Außenradius

R₃₅ Stanznasenradius

Claims

Ansprüche:

1. Stempelzahnrad (100) für ein Prägezahnradpaar (3) einer Vorrichtung (1) zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis (2), wobei das Stempelzahnrad (100) eine Vielzahl an Prägezähnen (123), zwischen benachbarten Prägezähnen (123) angeordnete Täler (125) und im Bereich der Täler (125) angeordnete Stanznase (135) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelzahnrad (100) in der Axialrichtung (A₁) durchgängige Prägezähne (123, 133) aufweist.

2. Stempelzahnrad (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelzahnrad (100) axiale Außenseitenflächen (129) aufweisen, wobei, insbesondere abgerundete, Übergangsbereiche (128) zwischen der Außenseitenfläche (129) und den Prägezähnen (123) vorgesehen sind.

3. Stempelzahnrad (100) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere scheibenförmige Axialsegmenten (121, 131, 141), umfassend zwei Randsegmente (121) mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne (123) und zwischen benachbarten Prägezähnen (123) gebildeten Tälern (125), wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten (121) angeordnetes Stempelsegment (131) mit im Bereich der Täler (125) angeordneten Stanznasen (135), wobei insbesondere das Stempelsegment (131) eine Vielzahl zu den Prägezähnen (123) korrespondierende Zahnabschnitte (133) aufweist, insbesondere umfassend wenigstens zwei zwischen den Randsegmenten (121) angeordnete Stempelsegmente (131) und wenigstens ein zwischen den Stempelsegmenten (131) angeordnetes Mittelsegment (141), wobei insbesondere das Mittelsegment (141) korrespondierend zu den Randsegmenten (121) geformt ist.

4. Siegelzahnrad (200) für ein Prägezahnradpaar (3) einer Vorrichtung (1) zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis (2), mit mehreren scheibenförmigen Axialsegmenten (221, 231, 241), umfassend zwei Randsegmente (221) mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne (223) und zwischen benachbarten Prägezähnen (223) gebildeten Tälern (225), gekennzeichnet durch wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten (121) angeordnetes Siegelsegment (231) mit einer in Bezug auf die Zahnradachse (A₂) rotationssymmetrischen Form und/oder einer maximalen Siegelsegment- Radialerstreckung (R₂₃), die nicht größer ist als, insbesondere so groß ist wie, die vorzugsweise geringste Randsegment-Radialerstreckung (r₂₁) im Bereich der Täler (225), und dass das Siegelzahnrad (200), insbesondere die Randsegmente (221), axiale Außenseitenflächen (229) aufweisen, wobei, insbesondere abgerundete, Übergangsbereiche (228) zwischen der Außenseitenfläche (229) und den Prägezähnen (223) vorgesehen sind.

5. Prägezahnradpaar (3) für eine Vorrichtung (1) zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis (2), umfassend ein Stempelzahnrad (100), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Prägezähnen (123), zwischen benachbarten Prägezähnen (123)angeordneten Tälern (125) und im Bereich der Täler (125) angeordneten Stanznasen (135), und ein damit in Eingriff bringbares oder stehendes Siegelzahnrad (200), insbesondere nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Siegelzahnrad (200) und dem Stempelzahnrad (100) ein Radialabstand (a) mit einer Abstandsweite im Bereich 0,01 mm bis 1 mm ausgebildet ist, insbesondere im Bereich 0,05 mm bis 0,2 mm.

6. Prägezahnradpaar (3) nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Siegelzahnrad (200) mit mehreren scheibenförmigen Axialsegmenten (221, 231, 241), umfassend zwei Randsegmente (221) mit einer Vielzahl gleichförmiger Prägezähne (223) und zwischen benachbarten Prägezähnen (223) gebildeten Tälern (225), wenigstens ein axial zwischen den Randsegmenten (121) angeordnetes Siegelsegment (231), mit einer in Bezug auf die Zahnradachse (A₂) rotationssymmetrischen Form und/oder einer maximalen Siegelsegment- Radialerstreckung (r₂₃), die nicht größer ist als, insbesondere so groß ist wie, die vorzugsweise geringste Randsegment-Radialerstreckung (r₂₁) im Bereich der Täler (225).

7. Prägezahnradpaar (3) nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Siegelsegment (231) eine Siegelsegment-Axialerstreckung (a23) aufweist, die wenigstens so groß ist wie eine Axialbreite der Stanznasen (135) und/ oder wie eine Stempelsegment-Axialerstreckung (a₁₃) des Stempelsegments, wobei insbesondere die Siegelsegment-Axialerstreckung (a23) wenigstens 0,1 mm, insbesondere wenigstens 0,2 mm, und/ oder nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,3 mm, größer ist als die Axialbreite oder Axialerstreckung (a13).

8. Prägezahnradpaar (3) nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch wenigstens zwei zwischen den Randsegmenten (221) angeordneten Siegelsegmenten (231) und wenigstens ein zwischen den Siegelsegmenten (231) angeordnetes Mittelsegment (241), wobei insbesondere das Mittelsegment (241) korrespondierend zu den Randsegmenten (221) geformt ist.

9. Prägezahnradpaar (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelzahnrad (100) und das Siegelzahnrad (200) je ein Paar einander in der Axialrichtung (A₁, A₂) gegenüberliegende axiale Außenseitenflächen (129, 229) aufweisen, wobei, insbesondere abgerundete, Übergangsbereiche (128, 228) zwischen den Außenseitenflächen (129, 229) und Prägezähnen (123, 223) des Stempelzahnrads (100) und/oder des Siegelzahnrads (200) vorgesehen sind.

10. Prägezahnradpaar (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Siegelzahnrad (200) frei von Stanznasen ist.

11. Prägezahnradpaar nach einem der Ansprüche 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Siegelzahnrad als ein zweites Prägezahnrad mit Stanznasen realisiert ist, wobei das erste Prägezahnrad und das zweite Prägezahnrad derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Stanznasen des ersten Prägezahnrads in stanznasenfreie Prägetal-Axialbereiche des zweiten Prägezahnrads eingreifen, und umgekehrt.

12. Prägezahnradpaar nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Prägezahnrad und das zweite Prägezahnrad derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Stanznasen des ersten Prägezahnrads in stanznasenfreie Prägetäler des zweiten Prägezahnrads eingreifen, und umgekehrt.

13. Vorrichtung (1) zum Umformen eines Bahnmaterials, insbesondere einer Papierbahn, in ein Polstererzeugnis (2), gekennzeichnet durch wenigstens ein Stempelzahnrad (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wenigstens ein Siegelzahnrad (200) nach Anspruch 4 und/oder wenigstens ein Prägezahnradpaar (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 12.

14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stempelzahnrad (100) an einem Gestell (5) der Vorrichtung (1) quer zur Axialrichtung (A₁, A2) mit einer Federeinrichtung (7) vorgespannt gehalten ist, wobei die Federeinrichtung eine Federkonstante von wenigstens 5 N/ mm, vorzugsweise wenigstens 15 N / mm, insbesondere wenigstens 30 N/mm, bereitstellt und/oder wobei die Federeinrichtung (7) eine Vorspannkraft von wenigstens 200 N, insbesondere wenigstens 350 N, vorzugsweise wenigstens 600 N bereitstellt.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Vorformvorrichtung (9), ausgelegt und eingerichtet zum Einbringen umgeschlagener und/oder eingerollter Polsterbereiche entlang gegenüberliegender Längsrandkanten des Bahnmaterials, wobei das Stempelzahnrad (100) und/oder das Prägezahnradpaar (3) eine Zahnradaxialbreite (b1, b2) zum Ergreifen beider Polsterbereiche aufweist, wobei insbesondere die Vorformvorrichtung eine Führungseinrichtung, wie konvergierende Führungsstäbe (91), aufweist, deren Abgabe-Abstand (c) im Wesentlichen der Zahnradaxialbreite (b1, b2) entspricht oder großer als die Zahnradaxialbreite (b1, b2) ist.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung dazu ausgelegt und eingerichtet ist, ein Polstererzeugnis (2) auszugeben mit einer Stücklänge (1) von nicht mehr als 30 cm oder nicht mehr als 25 cm, insbesondere nicht mehr als 15 cm, vorzugsweise nicht mehr als 10 cm oder nicht mehr als 5 cm, besonders bevorzugt nicht mehr als 3 cm; und/oder einer Stückbreite (b) von wenigstens 4 cm oder 5 cm, insbesondere wenigstens 8 cm, vorzugsweise wenigstens 10 cm, und/ oder nicht mehr als 12 cm, insbesondere nicht mehr als 10cm.

17. Polsterstrang bestehend aus einem umgeformten Abschnitt einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn (4), der zwei sich in Bahnrichtung (B) erstreckende Längsränder (303), einen den Polsterstrang in Bahnrichtung (B) begrenzenden, insbesondere ersten und/ oder vorderen, Endrand (307, 309) und einen sich parallel zu den Längsrändern (303), in Bahnrichtung (B) erstreckenden, wellenförmigen Prägebereich (305) umfasst, der insbesondere Prägeberge (351) und Prägetäler (353) sowie gegebenenfalls Stanzperforationen (355) aufweist, sowie zwei gegenüberliegende, an den Prägebereich quer zur Bahnrichtung (B) anschließende, sich in der Bahnrichtung (B) erstreckende, schlauchförmige Polsterseiten (304) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterstrang in Relation zu der Ausgangs-Papierbahn (4) ein Schrumpfmaß von wenigstens 13%, insbesondere wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 22 %, aufweist.

18. Polsterstrang bestehend aus einem umgeformten Abschnitt einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn (4), der zwei sich in Bahnrichtung (B) erstreckende Längsränder (303), einen den Polsterstrang in Bahnrichtung (B) begrenzenden, insbesondere ersten und/ oder vorderen, Endrand (307, 309) und einen sich parallel zu den Längsrändern (303), in Bahnrichtung (B) erstreckenden, wellenförmigen Prägebereich (305) umfasst, der insbesondere Prägeberge (351) und Prägetäler (353) sowie gegebenenfalls Stanzperforationen (355) aufweist, sowie zwei gegenüberliegende, an den Prägebereich (305) quer zur Bahnrichtung (B) anschließende, sich in der Bahnrichtung (B) erstreckende, schlauchförmige Polsterseiten (304) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterstrang quer zur Bahnrichtung (B) eine Strangbreite (b) von nicht mehr als 12 cm, insbesondere nicht mehr als 10 cm aufweist.

19. Polsterstrang nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsränder (303) durch jeweils einen, insbesondere einzigen und/oder einfach, eingerollten Wickelabschnitt (323, 324) der Ausgangs-Materialbahn (4) gebildet sind.

20. Polsterstrang nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Prägebereich (305) wenigstens ein Wickelabschnitt (323, 324), insbesondere beide quer zur Bahnrichtung (B) gegenüberliegenden, Wickelabschnitte (324, 323) der Ausgangs-Materialbahn (4), zumindest querabschnittsweise vierlagig gehalten ist.

21. Polsterstrang nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Prägebereich (305) eine Lasche (323a) eines ersten Wickelabschnitts (323) in einer konkaven Falte (324a) eines zweiten Wickelabschnitts (324) aufgenommen ist.

22. Polsterstrang nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass im Prägebereich (305) zumindest eine Lasche (323a) gegen sich selbst eingefaltet ist.

23. Polsterstück (2) umfassend einen Polsterstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten, insbesondere hinteren, Endrand (309), wobei das Polsterstück (2) eine Stücklänge (t) in der Bahnrichtung (B) und eine Stückbreite (b) quer zur Bahnrichtung (B) aufweist.

24. Polsterstück (2) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückbreite (b) größer ist als die Stücklänge (t).

25. Polsterstück (2) nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Polsterstück (2) eine Stücklänge (t) von nicht mehr als 30 cm oder nicht mehr als 25 cm, insbesondere nicht mehr als 15 cm, vorzugsweise nicht mehr als 5 cm, besonders bevorzugt nicht mehr als 3 cm aufweist, und/ oder wobei das Polsterstück (2) eine Stücklänge (t) von wenigstens 1,5 cm oder wenigstens 2 cm, insbesondere wenigstens 5 cm, vorzugsweise wenigstens 8 cm aufweist.

26. Polsterstück (2) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Polsterstück (2) eine Stückbreite (b) von wenigstens 4 cm, insbesondere wenigstens 8 cm, vorzugsweise wenigstens 10 cm aufweist.

27. Polsterstück (2) nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Polsterstück (2) aus einem Abschnitt einer einlagigen Ausgangs-Papierbahn (4) besteht.

28. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) zum Umformen einer ein- oder mehrlagigen Ausgangs-Papierbahn (4) in ein Polstermaterial in Form eines Polsterstrangs nach einem der Ansprüche 17 bis 23 und/oder eines Polsterstücks (2) nach einem der Ansprüche 24 bis 27.

29. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) wenigstens eine Prägevorrichtung (105) zum Formen des Prägebereichs umfasst, wobei insbesondere die Prägevorrichtung (105) eine Perforationseinrichtung zum Einbringen von Stanzperforationen (355) in das Polstermaterial umfasst. 31. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) wenigstens eine Vorformstation (9) zum Einrollen der einander quer zur Bahnrichtung (B) der Ausgangs-Papierbahn (4) gegenüberliegenden Wickelabschnitte (323, 324) umfasst, wobei die Vorformstation (9) und die Prägevorrichtung (105) derart auf einander abgestimmt sind, dass die eingerollten Wickelabschnitte (323, 324) in einem Einlaufbereich (104) der Prägevorrichtung (105) quer zur Bahnrichtung (B) gegeneinander stoßen. 32. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung (105) zwei ineinander kämmende Prägewalzen (120, 130) umfasst, wobei insbesondere die Prägewalzen (120, 130) mehrere Axialsegmente (221, 231, 241) umfassen, wobei insbesondere wenigstens eine Prägewalze (120) wenigstens ein in Axialrichtung benachbart zu wenigstens einem Prägesegment (221, 241) angeordnetes Stanzsegment (231) zum Einbringen von Stanzperforationen (355) in den Prägebereich (305) aufweist und/oder wobei insbesondere wenigstens eine Prägewalze (120) ein in Axialrichtung zwischen zwei Prägesegmenten (221, 241) angeordnetes Stanzsegment (231) zum Einbringen von Stanzperforationen (355) in den Prägebereich (305) aufweist. 33. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalzen (120) in Axialrichtung äußere Axialsegmente (221, 231, 241) aufweisen, die einen insbesondere vollumfänglich abgerundeten Übergang (128) von der axialen Stirnfläche (129) zur Umfangsfläche (127) aufweisen. 34. Polstermaterial- Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) eine Aufnahme (102) für einen Ausgangsmaterialvorrat der Ausgangs-Papierbahn (4), insbesondere Ausgangs-Papierbahn in Form einer vorzugsweise hülsenlosen Rolle, aufweist. 35. Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) eine Abzugsvorrichtung (101) umfasst, welche der in einem Ausgangsmaterialvorrat angeordneten Ausgangs-Papierbahn (4) eine Fördergeschwindigkeit mitteilt, wobei insbesondere die Abzugsvorrichtung (101) in Förderrichtung (F) vor der Prägevorrichtung (105) angeordnet ist, wobei insbesondere die Prägevorrichtung (105) und die Abzugsvorrichtung (101) zum Zugentlasten der Ausgangs-Papierbahn (4) im Bereich der Prägevorrichtung (105) und/oder im Einlaufbereich (104) auf einander abgestimmt, vorzugsweise synchronisiert, sind. 36. Polstermaterial- Umformvorrichtung (1) nach Anspruch 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermaterial-Umformvorrichtung (1) eine in Förderrichtung (F) unmittelbar hinter der Prägevorrichtung (105) angeordnete Abtrennvorrichtung (109) zum Abtrennen von Polsterstücken (2) von einem Polsterstrang sowie gegebenenfalls eine unmittelbar hinter der Abtrennvorrichtung (109) angeordnete Abfördervorrichtung (107) zum Ergreifen abgetrennter Polsterstücke (2) umfasst.