[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
aus einem Faserausgangsmaterial, wie einer ein-oder mehrlagigen Papierbahn oder einer
Wellpappenbahn, insbesondere aus Recyclingpapier. Außerdem betrifft die Erfindung
Verfahren zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses und ein Verfahren zum
Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen in einer Vorrichtung zum Fertigen
eines Verpackungsmaterialerzeugnisses. Gattungsgemäße Vorrichtungen werden beispielsweise
in Logistikzentren als ortsveränderliche, mobile Einheit aufgestellt, um beim Verpacken
eines Gegenstands längenkonfektionierte Verpackungsmaterialerzeugnisse bereitzustellen.
Unter Verpackungsmaterialstrang kann insbesondere ein Papierpolsterstrang gemeint
sein, der aus einer im Vergleich zum Papierpolsterstrang raumsparenden ein- oder mehrlagigen
Papierbahn, insbesondere aus Recyclingpapier, in Form einer Materialbahnrolle oder
eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels, der auch als Leporello-Stapel
bezeichnet wird, gewonnen wird. Zur Fertigung des Papierpolsterstrangs wird die Papierbahn
von einer Rolle oder einem Leporello-Stapel abgezogen und derart umgeformt, dass sich
Lufteinschlüsse bilden, die eine Dämpfung zwischen dem zu verpackenden Gegenstand
und der Außenverpackung bewirken. Unter Verpackungsmaterialerzeugnis kann insbesondere
ein Papierpolstererzeugnis, insbesondere einer bestimmten Länge, verstanden werden,
dass von einem Papierpolsterstrang abgetrennt wurde. Unter Verpackungsmaterialstrang
kann aber auch insbesondere eine Wellpappenbahn verstanden werden. Im Fall der Wellpappenbahn
kann das Verpackungsmaterialerzeugnis ein Wellpappenbahnabschnitt sein, das von der
Wellpappenbahn abgetrennt wurde. Wellpappenbahnabschnitte werden aus Nachhaltigkeitsgründen
bevorzugt ebenfalls aus Recyclingpapier hergestellt.
[0002] Eine Vorrichtung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses ist beispielsweise
aus
DE 697 35 564 T2 bekannt. Darin wird eine Papierbahn über eine Umformstation in einen dreidimensionalen
Verpackungsmaterialstrang umgeformt und dem Verpackungsmaterialstrang über ein Deformationsradpaar
eine gewisse Formstabilität gegeben. Anschließend werden mit einer Scherenschnittanordnung
Verpackungsmaterialerzeugnisse von dem Deformationsradpaar abgetrennt, die anschließend
über eine Sicherheitsausgaberutsche aus der Vorrichtung abgeführt werden. Für die
Abförderung der Verpackungsmaterialerzeugnisse können in der Sicherheitsrutsche Förderräder
vorgesehen sein.
[0003] Nachteilig an solchen Vorrichtungen ist, dass die Scherenschnittanordnung zum einen
verschleißanfällig ist und zum anderen die Bildung von Schneidschipseln bedingt. Ferner
hat sich gezeigt, dass der Verpackungsmaterialstrang und das Verpackungsmaterialerzeugnis
zwischen den kooperierenden Schneiden der Scherenschnittanordnung eingeklemmt werden
und dadurch ein Verstopfen der Vorrichtung hervorrufen kann. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, dass der Verschleiß der Scherenschnittanordnung hohe Austauschraten
der Schneiden erfordert, um ein zuverlässiges Abtrennen des Verpackungsmaterials zu
gewährleisten.
[0004] Um diesen Problemen zu begegnen, schlägt
DE 10 2014 016 874 A1 eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
vor. Diese umfasst einen Rotationsschneider und jeweils ein dem Rotationsschneider
vorgelagertes und nachgelagertes Förderradpaar. Zur Erhöhung der Präzision beim Abtrennen
des Polstermaterials und zur Reduzierung des Verschleißes an dem Rotationsschneider
wird vorgeschlagen die zwei Förderradpaare derart aufeinander abzustimmen, dass das
Polstermaterial vor dem Schnitt unter Spannung steht. Dies wird insbesondere durch
unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten der zwei Förderradpaare oder durch temporäres
Erhöhen des Abstandes zwischen beiden Förderradpaaren erreicht. Ferner konnte insbesondere
durch eine höhere Fördergeschwindigkeit des dem Rotationsschneider in Förderrichtung
nachgelagerten Förderradpaares und durch einen Rotationsschneider mit Abstreifvorrichtung
das Risiko reduziert werden, dass Verstopfungen in der Vorrichtung auftreten.
[0005] Nachteilig an der gattungsgemäßen Vorrichtung ist die Komplexität derselben. Zum
einen bringt die Verwendung eines Rotationsschneiders mit Abstreifvorrichtung große
Herstellungs- und Wartungskosten mit sich. Zum anderen birgt das bekannte Konzept
einen erhöhten Entwicklungsaufwand bei der Entwicklung neuer Vorrichtungen für bestimmte
Papiermaterialien und bestimmte Formen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses. So müssen
die zum Antreiben des Rotationsschneiders und der Fördervorrichtung erforderlichen
Kräfte bereits bei der Auslegung der Vorrichtung berücksichtigt werden. Ferner bieten
die rotierenden Teile des Abstreifers und des Rotationsschneiders einerseits Staubfangflächen
und sind andererseits anfällig für Blockaden durch Staubablagerung. Auch der elastische
Abstreifer droht bei zu viel Staubablagerung porös zu werden oder an Elastizität einzubüßen,
was sich negativ auf die Staubildungsgefahr auswirken kann. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, dass, sofern trotz der vorgeschlagenen Maßnahmen, Papierstau auftritt,
dieser nur durch manuellen Eingriff einer Bedienperson beseitigt werden kann, was
zum einen die für die Staubeseitigung erforderliche Zeit erhöhen kann und zum anderen
erhöhte Anforderungen an Sicherheitsvorschriften für die Vorrichtung mit sich bringt.
[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden,
insbesondere eine Vorrichtung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses aus
einem Faserausgangsmaterial und ein Verfahren zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
sowie ein Verfahren zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen in einer Vorrichtung
bereitzustellen, wobei der Entwicklungs-, Fertigungs- und/oder Wartungsaufwand für
die Vorrichtung reduziert und das Risiko der Staubildung und/oder der Staubablagerung
in der Vorrichtung nicht erhöht, insbesondere reduziert, werden soll und/oder die
Staubeseitigung erleichtert, insbesondere sicherer gemacht, werden soll.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
[0008] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zum
Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses aus einem Faserausgangsmaterial, wie
einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn oder einer Wellpappenbahn, insbesondere aus
Recyclingpapier, eine Ablängvorrichtung zum Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
von einem Verpackungsmaterialstrang, wie einer Wellpappenbahn oder einem in der Vorrichtung
aus dem Faserausgangsmaterial umgeformten, dreidimensionalen Papierpolsterstrang.
Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein der Ablängvorrichtung in Förderrichtung
F flussaufwärts zugeordnetes Zuförderradpaar zum Fördern des Verpackungsmaterialstrangs
und ein der Ablängvorrichtung in Förderrichtung flussabwärts angeordnetes Abförderradpaar
zum Abfördern des Verpackungsmaterialstrangs. Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dem Zuförderradpaar und dem Abförderradpaar jeweils ein eigener Antrieb
zum voneinander unabhängigen Antreiben und/oder Abbremsen zumindest eines Rades des
jeweiligen Radpaares zugeordnet.
[0009] Das Verpackungsmaterialerzeugnis ist insbesondere aus Recyclingpapier hergestellt.
Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger
als 50%) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Insbesondere Papiermaterialien, die
70% bis 100% Altpapier enthalten, sind bevorzugt. Das Recyclingpapier im Sinne dieser
Erfindung soll Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung
von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g
bis 60 Nm/g und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens
60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g . Zur
Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO
1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine
Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand
charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem
Berstindex von höchstens 3,0 kPa
∗m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa
∗m^2/g bis 2,5 kPa
∗m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin
weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m^2
bis max. 140 g/m^2 auf. Das Faserausgangsmaterial kann insbesondere eine ein- oder
mehrlagige Papierbahn oder eine Wellpappenbahn sein. Ferner kann das Faserausgangsmaterial
als Materialbahnrolle oder als zick-zack-gefalteter Verpackungsmaterialstapel vorliegen,
der auch als Leporello-Stapel bezeichnet wird.
[0010] Insbesondere betrifft die im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung beschriebene Vorrichtung eine Polstermaterialerzeugungsvorrichtung. Unter
einer Polstermaterialerzeugungsvorrichtung ist insbesondere ein Vorrichtung zu verstehen,
bei der aus einer ein- oder mehrlagigen Bahn von Ausgangsmaterial, insbesondere aus
einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, ein dreidimensionaler Polsterstrang, insbesondere
ein dreidimensionaler Papierpolsterstrang, erzeugt wird.
[0011] Unter Zuordnung eines eigenen Antriebs ist insbesondere zu verstehen, dass wenigstens
zwei Antriebe, insbesondere in Form von Elektromotoren, vorgesehen sind, von denen
einer das Zuförderradpaar antreibt und der andere das Abförderradpaar antreibt. Durch
das Vorhandensein jeweils eines Antriebes für das Zuförderradpaar und das Abförderradpaar
wird ermöglicht, dass ein Rad eines Förderradpaares angetrieben wird, während das
andere Rad abgebremst, insbesondere angehalten wird. Außerdem können die Förderradpaare
dadurch vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen, Drehmomenten und/oder Drehrichtungen
angetrieben werden. Dabei ist es insbesondere ausreichten, dass jeweils ein Rad eines
Radpaares angetrieben wird, und das andere Radpaar indirekt über das angetriebene
Radpaar angetrieben wird.
[0012] Vorzugsweise ist die Vorrichtung eine Vorrichtung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
in Form eines dreidimensionalen Papierpolstererzeugnisses. Dabei wird vorzugsweise
eine ein- oder mehrlagige Papierbahn in einen Papierpolsterstrang umgeformt und anschließend
über die Ablängvorrichtung das Papierpolstererzeugnis von dem Papierpolsterstrang
abgetrennt. Für die Umformung in den Papierpolsterstrang ist vorzugsweise eine Umformvorrichtung
vorgesehen, die vorzugsweise in Förderrichtung flussaufwärts des Zuförderradpaares
angeordnet ist. Die Umformvorrichtung kann beispielsweise ein trichterförmiger Wandungsabschnitt
der Vorrichtung sein, der sich in Förderrichtung zum Zuförderradpaar hin verjüngt.
Alternativ oder zusätzlich kann eine separate Umformvorrichtung, wie ein Umformtrichter
in Förderrichtung stromaufwärts des Zuförderradpaars an die Vorrichtung und/oder an
den trichterförmigen Wandungsabschnitt der Vorrichtung angebracht sein. Alternativ
oder zusätzlich kann eine Umformvorrichtung in Förderrichtung stromabwärts der Ablängvorrichtung
vorgesehen sein. Eine derartige stromabwärts der Ablängvorrichtung angeordnete Umformvorrichtung
kann beispielsweise durch einen trichterförmigen Wandungsabschnitt der Vorrichtung
ausgebildet sein, der sich in Förderrichtung verjüngt. Vorzugsweise ist eine stromabwärts
der Ablängvorrichtung angeordnete Umformvorrichtung zwischen der Ablängvorrichtung
und dem Abförderradpaar angeordnet, schließt insbesondere in Förderrichtung an das
Abförderradpaar an.
[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst das Zuförderradpaar
und/oder das Abförderradpaar den Verpackungsmaterialstrang zwischen zwei Förderrädern
und fördert den Verpackungsmaterialstrang entlang oder entgegen der Förderrichtung.
Alternativ oder zusätzlich fördert das Zuförderradpaar und/oder das Abförderradpaar
den Verpackungsmaterialstrang entlang oder entgegen einer durch eine gemeinsame Tangente
an einem jeweiligen Außenumfang der Förderräder definierten Durchführrichtung.
[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die
Förderräder des Zuförderradpaars und/oder des Abförderradpaars gegeneinander verspannt.
Vorzugsweise sind die Förderräder des Zuförderradpaars und/oder des Abförderradpaars
mit einer Kraft von wenigstens 1 Newton, 10 Newton, 50 Newton, 100 Newton oder 150
Newton, von wenigstens 250 Newton, 350 Newton oder 450 Newton oder von wenigstens
550 Newton, 700 Newton oder 900 Newton gegeneinander verspannt. Alternativ oder zusätzlich
ist der Radachsabstand der Förderräder zueinander jeweils eines Radpaares derart unterdimensioniert,
dass die Räder gegeneinander elastisch vorgespannt sind.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Radachsen wenigstens eines, vorzugsweise
beide Förderradpaare jeweils parallel zueinander. Alternativ oder zusätzlich verlaufen
die Radachsen wenigstens eines, vorzugsweise beider Förderradpaare, jeweils quer,
vorzugsweise orthogonal, zur Förderrichtung oder einer durch eine gemeinsame Tangente
an einem jeweiligen Außenumfang der Förderräder definierten Durchführrichtung und/oder
entlang eine Ebene, die sich quer, vorzugsweise orthogonal, zur Förderrichtung oder
eine durch eine gemeinsame Tangente in einen jeweiligen Außenumfang der Förderräder
definierten Durchführrichtung erstreckt.
[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Förderradpaare insbesondere zueinander
fluchtend entlang einer Ebene ausgerichtet, welche eine Radachse eines Förderradpaares,
vorzugsweise jeweils beide Radachsen beider Förderradpaare, als Normalvektor aufweist.
[0017] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst
wenigstens ein Rad wenigstens eines Vorderradpaares einen elastisch deformierbaren
Abholbereich, wobei das Rad vorzugsweise durch einen Elastomerkörper, wie einen PU-Schaumkörper,
gebildet ist oder eine entsprechende Außenbeschichtung aufweist
[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Förderrad des Zuförderradpaars
und/oder des Abförderradpaars über ein Getriebe, vorzugsweise über ein Schneckengetriebe,
mit dem dem zumindest einen Förderrad zugeordneten Antrieb gekoppelt. Vorzugsweise
untersetzt das Getriebe eine Bewegungsamplitude des Antriebs auf eine Bewegungsamplitude
des zumindest einen Förderrads, insbesondere mit einem Untersetzungsverhältnis von
3 zu 1 bis 25 zu 1, vorzugsweise von etwa 5 zu 1.
[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Antriebe
derart unabhängig voneinander, insbesondere über eine übergeordnete Steuereinheit
angetrieben, und/oder abgebremst, dass das Zuförderradpaar und das Abförderradpaar
den Verpackungsmaterialstrang vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
spannen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine
Steuereinheit auf, welche die beiden Antriebe, insbesondere in Form von Elektromotoren,
unabhängig voneinander antreibt. Besonders bevorzugt werden vor dem Abtrennen des
Verpackungsmaterialzeugnisses das Zuförderradpaar und das Abförderradpaar derart unabhängig
voneinander angetrieben, dass sie den Verpackungsmaterialstrang spannen. Insbesondere
kann die übergeordnete Steuereinheit dazu ausgelegt, insbesondere programmiert, sein,
das Zuförderradpaar, das Abförderradpaar und/oder die Ablängvorrichtung gemäß dem
Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung anzutreiben.
[0020] Das Spannen kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das Abförderradpaar
den Verpackungsmaterialstrang vor dem Abtrennen stärker antreibt als das Zuförderradpaar.
Das stärkere Antreiben kann beispielsweise in einer größeren Fördergeschwindigkeit
liegen, die das Abförderradpaar dem Verpackungsmaterialstrang mitteilt. Alternativ
oder zusätzlich kann das stärkere Antreiben in einer größeren Förderkraft, die dem
Verpackungsmaterialstrang mitgeteilt wird und/oder in einer größeren Drehbewegung
wenigstens eines angetriebenen Abförderrades des Abförderradpaars gegenüber der Drehbewegung
wenigstens eines angetriebenen Zuförderrades des Zuförderradpaars liegen. Besonders
bevorzugt werden die Förderradpaare abgebremst, insbesondere angehalten bevor der
Verpackungsmaterialstrang gespannt wird. Dadurch kann insbesondere übermäßiger Schlupf
und die damit einhergehende Staubbildung vermieden werden.
[0021] Die Verwendung von Förderradpaare ist insbesondere deswegen für die vorliegende Erfindung
von Vorteil, weil dadurch die Reibung zwischen dem Verpackungsmaterialstrangs und
der Fördereinrichtung reduziert, insbesondere Schlupf reduziert werden kann, und dadurch
insbesondere die Staubbildung beim Fertigen von Verpackungsmaterialerzeugnissen reduziert
werden kann. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Förderradpaare besteht darin,
dass über die Förderradpaare das Spannen des Verpackungsmaterialstrangs unter geringerer
Staubbildung erfolgen kann, da sich die Förderräder, die den Verpackungsmaterialstrangs
halten mit dem Verpackungsmaterialstrangs mitbewegen können sodass Abrieb reduziert
werden kann.
[0022] Alternativ oder zusätzlich werden die Antriebe in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung derart unabhängig voneinander, insbesondere über eine übergeordnete
Steuereinheit angetrieben und/oder abgebremst, dass das Abförderradpaar beim Auftreten
einer Verpackungsmaterialverstopfung entgegengesetzt zur Förderrichtung angetrieben
wird. Insbesondere kann die übergeordnete Steuereinheit dazu ausgelegt, insbesondere
programmiert, sein, das Zuförderradpaar, das Abförderradpaar und/oder die Ablängvorrichtung
gemäß dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung anzutreiben.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schneide
der Ablängvorrichtung derart geführt, dass sie im Schnitteingriff den Verpackungsmaterialstrang
quer zur Förderrichtung translatorisch durchtrennt.
[0024] Ferner umfasst die Ablängvorrichtung vorzugsweise eine Führung, die die Schneide
derart führt, dass sie den Materialpolsterstrang im Schnitteingriff, translatorisch
durchtrennt. Unter dem Schnitteingriff ist insbesondere der Zeitpunkt zu verstehen,
indem die Schneide in den Materialstrang eintaucht. Besonders bevorzugt taucht die
Schneide im Schnitteingriff über ihre gesamte Tiefe in den Materialstrang ein. Darunter
ist insbesondere zu verstehen, dass die Schneide in der Tiefe gerade verläuft, insbesondere
die Spitze der Schneide sich in der Tiefe auf einer Schneidrichtungshöhe erstreckt.
Durch das eintauchen der Schneide über ihre gesamte Tiefe im Schnitteingriff kann
insbesondere gewährleistet werden, dass der Verpackungsmaterialstrang möglichst gleichmäßig,
insbesondere zeitgleich, über die in Tiefenrichtung gesamte Erstreckung des Verpackungsmaterialstrangs
durchtrennt wird. Dadurch wird insbesondere das Reißen des Papierpolsterstrangs beim
Abtrennen reduziert, vorzugsweise vermieden.
[0025] Unter Tiefenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, die quer, insbesondere
orthogonal, zur Schneidrichtung und zur Förderrichtung verläuft.
[0026] Reißen tritt insbesondere dann auf, wenn der Materialstrang vor dem Durchtrennen
mit einer Spannung beaufschlagt wird. So kann beispielsweise das Trennen allein durch
Aufbringen einer hohen Spannung realisiert werden, aufgrund derer der Materialstrang
reißend durchtrennt wird. Allerdings entsteht beim Reißen gegenüber dem Schneiden
mit einer Schneide vermehrt Staub, den es insbesondere aus sicherheitstechnischen
Gründen und Wartungsgründen zu vermeiden gilt. Aber auch beim Schneiden mit einer
Schneide kann der Verpackungsmaterialstrang zu einem gewissen Maß reißen. Beispielsweise
tritt Reißen auf, wenn der Verpackungsmaterialstrang vor dem Abtrennen unter Spannung
gesetzt wird und die Schneide, wie beispielsweise beim Scherenschnitt, in der über
eine Seite in den Materialstrang eintaucht und das Material über den Schneidvorgang
in Tiefenrichtung durchtrennt. Ab einem gewissen Fortschritt der Durchtrennung, insbesondere
in Tiefenrichtung, kann die Spannung in dem Verpackungsmaterialstrang zum Reißen des
noch nicht geschnittenen Abschnitts führen. Dadurch, dass die Schneide in Tiefenrichtung
möglichst im Schnitteingriff über die gesamte Tiefe des Materialstrangs in diesen
eintaucht, kann daher insbesondere die Staubbildung reduziert werden.
[0027] Durch das translatorische Durchtrennen des Verpackungsmaterialstrangs im Schnitteingriff
quer zur Förderrichtung wird der Materialstrang quer zur Förderrichtung insbesondere
mit einer Schneidekraft beaufschlagt. Diese Schneidkraft kann vorzugsweise, insbesondere
vor dem eigentlichen Durchtrennen, ein Spannen des Verpackungsmaterialstrangs zwischen
den Förderradpaaren bewirken. In einer Ausführung, in der der die Schneide derart
ausgebildet und/oder geführt ist, dass sie gleichmäßig, insbesondere zeitgleich, über
die gesamte Tiefe des Papierpolsterstrangs eindringt, kann die vor dem eigentlich
Durchtrennen auf den Papierpolsterstrang aufgebrachte Schneidkraft erhöht und somit
insbesondere die Spannung des Verpackungsmaterialstrangs erhöht werden. Gegenüber
Rotationsschneidern oder scherenartig kooperierenden Schneiden weist eine translatorisch
geführte Schneide quer zur Förderrichtung den Vorteil auf, dass auch die aufgebrachte
Kraft quer zur Förderrichtung, vorzugsweise orthogonal zur Förderrichtung, auf den
Verpackungsmaterialstrangs wirkt und diesen zwischen den Förderradpaaren spannt.
[0028] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst
die Vorrichtung einen sich zumindest auf Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung
in Förderrichtung erstreckenden Förderkanal, der durch eine Begrenzungswandung begrenzt
ist. Ferner umfasst die Vorrichtung einen in der Begrenzungswandung ausgebildeten
Spalt, der derart ausgebildet ist, dass eine Schneide der Ablängvorrichtung kontaktfrei
in den Spalt ein- und ausfahren kann.
[0029] Vorzugsweise ist der Spalt auf Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung ausgebildet.
Besonders bevorzugt ist der Spalt derart ausgebildet, dass die Schneide den Verpackungsmaterialstrang
im Schnitteingriff translatorische Durchtrennen, insbesondere rein translatorisches
aus einer Schneidstartstellung in eine Schneidendstellung Verfahren, kann und kontaktfrei
in den Spalt ein- und ausfahren kann, insbesondere die Schneidespitze der Schneide
den Förderkanal kontaktfrei verlassen kann.
[0030] Unter Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung ist insbesondere die Höhe in Förderrichtung
gemeint, auf der die Schneide, insbesondere die Schneidspitze, der Ablängvorrichtung
sich im Schnitteingriff mit dem Verpackungsmaterialstrang befindet. Vorzugsweise verfährt
die Schneide auf der Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung rein translatorisch
in Schneidrichtung, wobei die Schneidrichtung vorzugweise quer, insbesondere orthogonal,
zur Förderrichtung verläuft. Der Förderkanal auf Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung
erstreckt sich in Förderrichtung insbesondere stromabwärts und stromaufwärts der Schneide,
besonders bevorzugt wenigstens bis zu den Förderradpaaren. Dabei wird der Förderkanal
insbesondere von der Begrenzungswandung begrenzt. Vorzugsweise umschließt die Begrenzungswandung
den Förderkanal stromaufwärts und/oder stromabwärts der Ablängvorrichtung umfänglich.
Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Förderkanal in Förderrichtung offen
und in Schneidrichtung sowie in der Tiefe der Vorrichtung von der Begrenzungswandung
begrenzt, insbesondere umschlossen ist. Beispielsweise kann die Begrenzungswandung
sich in Schneidrichtung und/oder in Tiefenrichtung gegenüberliegende Wandungsabschnitte
aufweisen, die den Förderkanal begrenzen. Der Förderkanal muss jedoch nicht zwangsläufig
von der Begrenzungswandung umschlossen werden. Er kann beispielsweise auch durch zwei
sich gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander verlaufen, Wandlungen in
Schneidrichtung oder in Tiefenrichtung, gebildet sein, während der Förderkanal in
der jeweils anderen Richtung offen ist. Besonders bevorzugt wird der Förderkanal von
sich gegenüberliegenden, vorzugsweise sich parallel zueinander erstreckenden, oberen
und unteren Wandungsabschnitten begrenzt, die den Förderkanal in Tiefenrichtung begrenzen.
Besonders bevorzugt erstrecken sich die oberen und unteren Wandungsabschnitte in Förderrichtung
zwischen den Förderradpaaren, insbesondere wenigstens von dem Zuförderradpaar bis
zu dem Abförderradpaar. Vorzugsweise wird die Schneide 605 insbesondere auf Höhe der
Ablängvorrichtung in Förderrichtung über die oberen und unteren Wandungsabschnitte
geführt, insbesondere beim Verfahren aus einer Schneidstartstellung eine Schneidendstellung.
[0031] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Förderkanal in Förderrichtung flussaufwärts
des Spaltes von einem flussaufwärtigen Wandungsabschnitt begrenzt, der eine den Spalt
in Förderrichtung flussaufwärts begrenzende flussaufwärtige Konterkante aufweist.
[0032] Die flussaufwärtige Konterkante weist beim Ein und Ausfahren der Schneide in den
Spalt einen Mindestabstand, von wenigstens 0,1 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,7 mm, 1,0 mm,
2 mm, 3 mm oder 5 mm auf. Je nach Spannung, unter der der Verpackungsmaterialstrang
beim Schneiden steht, und/oder Schärfe der Schneide und/oder Ausgestaltung des Förderkanals
verbleibt der Verpackungsmaterialstrang beim Abtrennen des Verpackungsmaterialzeugnisses
kontaktfrei gegenüber der stromaufwärtigen Konterkante. Insbesondere bei stumpfen
Schneiden kann die stromaufwärtige Konterkante jedoch vorzugsweise auch eine das Abtrennen
unterstützende Anlagekante bilden.
[0033] Die Schneide kann vorzugsweise beim Ein- und Ausfahren in den Spalt in Förderrichtung
von der flussaufwärtigen Konterkante beabstandet sein. Vorzugsweise beträgt der Abstand
0,1 mm bis 50 mm, 0,5 mm bis 30 mm oder 1,0 mm bis 15 mm. Besonders bevorzugt ist
der Abstand zwischen Schneide und der flussaufwärtigen Konterkante in Förderrichtung
beim Ein- und Ausfahren in den Spalt, insbesondere über den gesamten Verfahrweg von
einer Schneidstartstellung in eine Schneidendstellung, konstant.
[0034] Ferner ist es bevorzugt, dass die Schneide beim Ein- und Ausfahren in den Spalt insbesondere
in Schnittrichtung über die flussaufwärtige Konterkante hinausfährt. Dabei fährt die
Schneide vorzugsweise um 0,1 bis 200 mm, 0,5 bis 100 mm oder 5,0 bis 50 mm über die
flussaufwärtige Konterkante hinaus.
[0035] Ferner ist vorzugsweise der Förderkanal in Förderrichtung flussabwärts des Spaltes
von einem flussabwärtigen Wandungsabschnitt begrenzt. Der flussabwärtige Wandungsabschnitt
weist vorzugsweise eine den Spalt in Förderrichtung flussabwärts begrenzende flussabwärtige
Konterkante auf.
[0036] Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Schneide beim Ein- und Ausfahren in den Spalt
in Förderrichtung von der flussabwärtigen Konterkante beabstandet ist. Besonders bevorzugt
beträgt der Abstand 0,1 mm bis 200 mm, 0,5 mm bis 100 mm oder 5,0 mm bis 50 mm. Besonders
bevorzugt ist der Abstand zwischen Schneide und der flussaufwärtigen Konterkante in
Förderrichtung beim Ein- und Ausfahren in den Spalt konstant, insbesondere über den
gesamten Verfahrweg von einer Schneidstartstellung in eine Schneidendstellung.
[0037] In einer vorteilhaften Ausführungsform fährt die Schneide beim Ein- und Ausfahren
in den Spalt in Schnittrichtung über die flussabwärtige Konterkante hinaus. Dabei
fährt die Schneide vorzugsweise um 0,1 bis 150 mm, 0,5 bis 70 mm oder 5,0 bis 30 mm
über die flussabwärtige Konterkante hinaus.
[0038] Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die flussabwärtige Konterkante gegenüber
der flussaufwärtigen Konterkante in Schneidrichtung versetzt ist. Vorzugsweise beträgt
der Versatz 0,1 mm bis 200 mm, 0,1 mm bis 100 mm, 0,1 mm bis 50 mm, 0,5 mm bis 30
mm oder 5 mm bis 10 mm. Alternativ oder zusätzlich sind die flussabwärtige Konterkante
und die flussaufwärtige Konterkante derart zueinander versetzt, dass der Verpackungsmaterialstrang
und/oder das Verpackungsmaterialerzeugnis beim Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
kontaktfrei gegenüber dem flussabwärtigen Wandungsabschnitt, insbesondere der flussabwärtigen
Konterkante, verbleiben.
[0039] Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, wenn die Schneide beim Ein- und
Ausfahren in den Spalt aus dem Förderkanal herausfährt. Dabei fährt die Schneide vorzugsweise
derart aus dem Förderkanal heraus, dass beim Abtrennen entstehender Staub und/oder
Schnipsel aus dem Förderkanal herausgeschleudert werden. Alternativ oder zusätzlich
kann die Schneide in eine Schneidendstellung um 0,1 bis 150 mm, 0,5 bis 70 mm oder
5,0 bis 30 mm aus dem Förderkanal herausragen.
[0040] Mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung des Spaltes kann insbesondere bewirkt werden,
dass beim Abtrennen entstehender Staub und Schnipsel größtenteils aus dem Förderkanal
herausgefördert werden und gleichzeitig an der Schneide haftende Schneidreste und
Schnipsel beim Wiedereinfahren in den Spalt, insbesondere in den Förderkanal, an der
Begrenzungswandung, insbesondere an wenigstens einer Konterkante, abgestriffen werden.
[0041] In einer bevorzugten Ausführungsform wird wenigstens einer, vorzugsweise zwei, besonders
bevorzugt drei, der Antriebe von einer übergeordneten Steuereinheit gesteuert, wobei
die übergeordnete Steuereinheit vorzugsweise Daten mit antriebseigenen Steueruntereinheiten
austauscht. Vorzugsweise erfolgt der Datenaustausch zwischen den antriebseigenen Steueruntereinheiten
und der übergeordneten Steuereinheit über eine Kommunikationsverbindung, insbesondere
mittels der Bus-Technologie, wie der CAN-Bus-Technologie.
[0042] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Antriebe Elektromotoren
mit jeweils einem ortsfesten Stator und einem dazu beweglich gelagertem Rotor und
einer mit einem Erregerstrom beaufschlagten Spulenanordnung des Rotors oder des Stators,
wobei der Elektromotor frei einer elektrischen Kontaktkopplung zum Übertragen des
Erregerstroms zwischen dem Stator und dem Rotor ist und eine Einrichtung zum Erfassen
der Position des Rotors umfasst.
[0043] Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen
eines Verpackungsmaterialerzeugnisses, bei dem ein Verpackungsmaterialstrang, wie
eine Wellpappenbahn oder ein aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn geformter
dreidimensionaler Verpackungsmaterialstrang, insbesondere aus Recyclingpapier, über
eine Zufördervorrichtung einer Ablängvorrichtung zugeführt wird. Das Verpackungsmaterialerzeugnis
wird mit der Ablängvorrichtung von dem Verpackungsmaterialstrang abgetrennt und über
eine Abfördervorrichtung abgefördert. Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
werden die Zufördervorrichtung und die Abfördervorrichtung vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
derart unabhängig voneinander angetrieben und/oder abgebremst, dass der Verpackungsmaterialstrang
zwischen den Fördervorrichtungen gespannt wird. Besonders bevorzugt werden als Fördervorrichtungen
die zuvor beschriebenen Förderradpaare eingesetzt.
[0044] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vor dem Abtrennen
des Verpackungsmaterialerzeugnisses die Zufördervorrichtung abgebremst, insbesondere
angehalten, und die Abfördervorrichtung über einen vorbestimmten Weg in Förderrichtung
angetrieben. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
die Zufördervorrichtung über einen vorbestimmten Weg entgegengesetzt zur Förderrichtung
angetrieben und die Abfördervorrichtung abgebremst, insbesondere angehalten. Insgesamt
erfolgt das Antreiben der Zufördervorrichtung und/oder der Abfördervorrichtung vor
dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses, vorzugsweise langsamer, insbesondere
wenigstens 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 95 % langsamer als das Fördern zur und/oder
Abfördern von der Ablängvorrichtung.
[0045] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Fördervorrichtung
jeweils ein angetriebenes Förderrad auf, vorzugsweise jeweils ein Förderradpaar auf,
wobei das Antreiben über einen vorbestimmten Weg durch Drehen des Förderrades über
einen vorbestimmten Winkel vorzugsweise zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt
zwischen 10° und 60° erfolgt.
[0046] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt
die Drehbewegung des Förderades durch ein Antreiben des Förderades mit einem Drehmoment
über einen Sollwinkel, vorzugsweise zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt zwischen
20° und 60°, wobei der Sollwinkel größer ist als der vorbestimmte Winkel, sodass das
Förderrad über das Drehmoment eine Zugkraft auf den Verpackungsmaterialstrang ausübt.
Der Sollwinkel stellt sich vorzugsweise infolge des Abtrennens des Verpackungsmaterialerzeugnisses
ein, wobei das Verpackungsmaterialerzeugnis vorzugsweise in Förderrichtung stromaufwärts
der Ablängvorrichtung und/oder der verbleibende Verpackungsmaterialstrang in Förderrichtung
stromaufwärts der Ablängvorrichtung gefördert wird.
[0047] Ferner ist es bevorzugt, dass die Fördervorrichtungen jeweils ein angetriebenes Förderrad
vorzugsweise jeweils eines Förderradpaares aufweisen, wobei das Abbremsen über eine
Reduzierung der Drehzahl des Förderrades und/oder das Anhalten über ein Anhalten des
Förderrades erfolgt. Alternativ oder zusätzlich wird die abgebremste Fördereinrichtung
vor dem Abtrennen derart stark abgebremst, dass sie Zugkräfte von wenigstens 10 Newton,
50 Newton oder 150 Newton, vorzugsweise von wenigstens 250 Newton, 350 Newton oder
450 Newton, besonders bevorzugt von wenigstens 550 Newton, 700 Newton oder 900 Newton
ausgesetzt werden kann, ohne über den gesamten, insbesondere ohne über 75 %, 50 %
oder 25 % des vorbestimmten Weges der angetriebenen Vorrichtung bewegt zu werden.
[0048] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der
Verpackungsmaterialstrang derart fest durch die Fördervorrichtungen, insbesondere
durch jeweils zwei gegeneinander verspannte, den Verpackungsmaterialstrang einklemmende
Förderräder gehalten, dass der Verpackungsmaterialstrang Zugkräften von wenigstens
10 Newton, 50 Newton, 100 Newton oder 150 Newton, vorzugsweise von wenigstens 250
Newton, 350 Newton oder 450 Newton, besonders bevorzugt von wenigstens 550 Newton,
700 Newton oder 900 Newton, ausgesetzt werden kann, ohne aus den Fördervorrichtungen
herausgezogen zu werden.
[0049] Die auf den Verpackungsmaterialstrang wirkende Spannung ist vorzugsweise derart auf
die Festigkeit des Verpackungsmaterialstrangs angepasst, dass das Verpackungsmaterialerzeugnis
erst infolge eines Schneideingriffs mit einer Schneide der Ablängvorrichtung des Verpackungsmaterialstrangs
getrennt wird. Insbesondere ist die Spannung vorzugsweise derart auf die verwendete
Schneide und den Verpackungsmaterialstrang abgestimmt, dass beim Schneiden mit einer
scharfen Schneide das Abtrennen im Wesentlichen durch Schneiden des Verpackungsmaterialstrangs
erfolgt, und/oder das beim Schneiden mit einer stumpfen Schneide, das Abtrennen im
Wesentlichen durch Reißen erfolgt. Vorzugsweise wird der Verpackungsmaterialstrang
mit einem Zugspannungsindex von 0,04 bis 35 Nm/g, besonders bevorzugt mit 0,75 bis
6 Nm/g beaufschlagt. Für die Berechnung des Zugspannungsindex können die Normen DIN
EN ISO 1924-2 oder der Norm DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden, insbesondere orientiert
am Zugfestigkeitsindex.
[0050] Der bevorzugte Zugspannungsindex kann insbesondere unter beaufschlagt des Verpackungsmaterialstrangs
mit einer bevorzugten Kraft zwischen 1 Newton und 900 Newton oder zwischen 10 Newton
und 900 Newton, insbesondere zwischen 20 Newton und 150 Newton erzielt werden. Der
bevorzugte Zugspannungsindex wird insbesondere unter einer Kraft in diesem Bereich
insbesondere bei einer Breite des Materials von 36 cm und einer flächenbezogene Masse
des Papierpolsterstrangs von 70 g/m
2 erreicht. Es sei klar, dass je nach flächenbezogener Masse und Breite des Materials
die Kraft angepasst werden kann, um den bevorzugten Zugspannungsindex zu erreichen.
Mit dem angegebenen Bereich für den Zugspannungsindex ist es insbesondere gelungen,
das Risiko der Verpackungsmaterial Verstopfung deutlich zu reduzieren, da aufgrund
der aufgebrachten Spannung der Verpackungsmaterialstrangs und/oder das Verpackungsmaterialerzeugnis
nach dem Abtrennen von der Schneide der Ablängvorrichtung weggezogen werden, und somit
insbesondere auch von möglichen Spalten, in denen sich das Material verfangen kann,
wodurch eine Verstopfung hervorgerufen werden könnte. Ferner ist die aufgebrachte
Spannung auf das Material bei einem derartigen Zugspannungsindex klein genug, um die
Staubbildung beim Abtrennen möglichst klein zu halten. Insbesondere in Kombination
mit den zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen der Förderradpaare und
der Ablängvorrichtung kann somit insbesondere gleichzeitig die Staubildungsgefahr
und die Staubentstehung reduziert werden.
[0051] Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseitigen
von Verpackungsmaterialverstopfungen, die beim Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
entstehen, wobei beim Fertigen ein Verpackungsmaterialstrang, wie eine Wellpappenbahn
oder ein aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn geformter dreidimensionaler Verpackungsmaterialstrang,
insbesondere aus Recyclingpapier, über eine Zufördervorrichtung in Förderrichtung
auf eine Ablängvorrichtung zu gefördert wird. Erfindungsgemäß wird beim Auftreten
einer Verpackungsmaterialverstopfung die Zufördervorrichtung entgegengesetzt zur Förderrichtung
angetrieben.
[0052] Insbesondere betrifft der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen, die beim Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
gemäß dem Verfahren nach dem Oberbegriff und/oder nach dem charakterisierenden Teil
des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung entstehen. Alternativ oder zusätzlich
kann der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Verfahren zum Beseitigen
von Verpackungsmaterialverstopfungen betreffen, die beim Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
mit einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff und/oder dem charakterisierenden Teil
des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung entstehen.
[0053] Insbesondere betrifft der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen, die beim Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
entstehen, wobei zum Fertigen des Verpackungsmaterialerzeugnisses ein Verpackungsmaterialstrang
über eine Zufördervorrichtung einer Ablängvorrichtung zugeführt, das Verpackungsmaterialerzeugnis
mit der Ablängvorrichtung von dem Verpackungsmaterialstrang abgetrennt und das Verpackungsmaterialerzeugnis
über eine Abfördervorrichtung abgefördert wird. Insbesondere wird zum Zuführen des
Verpackungsmaterialstrangs ein der Ablängvorrichtung in Förderrichtung vorgelagertes
Zuförderradpaar angetrieben. Insbesondere wird zum Abfördern des Verpackungsmaterialerzeugnisses
ein der Ablängvorrichtung in Förderrichtung nachgelagertes Abförderradpaar angetrieben.
[0054] In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zufördervorrichtung zur Beseitigung
von Verpackungsmaterialverstopfungen über einen vorbestimmten Weg entgegengesetzt
zur Förderrichtung angetrieben. Insbesondere kann die dabei eine Abfördervorrichtung
abgebremst, insbesondere angehalten werden. Insbesondere erfolgt das Antreiben der
Zufördervorrichtung und/oder der Abfördervorrichtung bei der Beseitigung von Verpackungsmaterialverstopfungen
langsamer, insbesondere wenigstens 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 95 % langsamer
als das Fördern zur und/oder Abfördern von der Ablängvorrichtung.
[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zufördervorrichtung jeweils ein angetriebenes
Förderrad auf, vorzugsweise ein Förderradpaar auf, wobei das Antreiben über einen
vorbestimmten Weg durch Drehen des Förderrades über einen vorbestimmten Winkel vorzugsweise
zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt zwischen 10° und 60° erfolgt.
[0056] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Drehbewegung
des Zuförderrades in die zur Förderrichtung entgegengesetzte Richtung durch ein Antreiben
des Förderades mit einem Drehmoment über einen Sollwinkel, vorzugsweise zwischen 1°
und 720°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 60°, wobei der Sollwinkel größer ist
als der vorbestimmte Winkel, sodass das Förderrad über das Drehmoment eine Zugkraft
auf den Verpackungsmaterialstrang ausübt. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Drehbewegung
des Abförderrades in Förderrichtung durch ein Antreiben des Förderades mit einem Drehmoment
über einen Sollwinkel, vorzugsweise zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt zwischen
20° und 60°, wobei der Sollwinkel größer ist als der vorbestimmte Winkel, sodass das
Förderrad über das Drehmoment eine Zugkraft auf den Verpackungsmaterialstrang ausübt.
Der Sollwinkel stellt sich vorzugsweise infolge der Beseitigung der Verpackungsmaterialverstopfung
ein, wobei das Verpackungsmaterialerzeugnis vorzugsweise in Förderrichtung stromaufwärts
der Ablängvorrichtung und/oder der verbleibende Verpackungsmaterialstrang in Förderrichtung
stromaufwärts der Ablängvorrichtung gefördert und/oder gespannt wird.
[0057] Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßem Verfahren vor dem Antreiben der
Zufördervorrichtung in einer zur Förderrichtung entgegengesetzten Richtung geprüft,
ob eine Schneide der Schneidvorrichtung sich in einer Schneidstartstellung oder in
einer Schneidendstellung befindet, wobei die Schneide, sofern sie sich in der Schneidendstellung
befindet, in die Schneidstartstellung verfahren wird. Alternativ oder zusätzlich wird
vor dem Antreiben der Zufördervorrichtung in einer zur Förderrichtung entgegengesetzten
Richtung geprüft, ob sich eine Schneide in dem Förderkanal befindet, und sofern sie
sich in dem Förderkanal befindet, die Schneide auch aus dem Förderkanal herausgefahren.
[0058] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Staubeseitigung
eine in Förderrichtung flussabwärts angeordnete Abfördervorrichtung zum Abfördern
des Verpackungsmaterialstrangs in Förderrichtung angetrieben, sodass vorzugsweise
im Falle einer vorangegangenen erfolgreichen Abtrennung des Verpackungsmaterialerzeugnisses
von dem Verpackungsmaterialstrang, das Verpackungsmaterialerzeugnis abgefördert wird
und im Falle einer nicht erfolgten Abtrennung, der Verpackungsmaterialstrang gespannt
wird, sodass die Abtrennung initiiert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Spannung des Verpackungsmaterialstrangs gemäß einer oder mehrerer der im
Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen vorteilhaften
Ausführungsformen erfolgen. Insbesondere kann die Abfördervorrichtung als Abförderradpaar
und/oder die Zufördervorrichtung als Zuförderradpaar ausgebildet sein. Insbesondere
kann die Abfördervorrichtung weiter in Förderrichtung angetrieben, abgebremst oder
angehalten werden, während die Zufördervorrichtung zur Staubeseitigung in die zur
Förderrichtung entgegengesetzt Richtung angetrieben wird. Insbesondere durch das Antreiben
der Abfördervorrichtung in Förderrichtung während die Zufördervorrichtung in die zur
Förderrichtung entgegengesetzte Richtung angetrieben wird, kann eine zuverlässige
Staubeseitigung erfolgen.
[0059] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beseitigen
von Verpackungsmaterialverstopfungen erfolgt das Antreiben der Zufördervorrichtung,
der Abfördervorrichtung und/oder der Ablängvorrichtung bei der Staubeseitigung vorzugsweise
langsamer, insbesondere wenigstens 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 95 % langsamer,
als das Fördern und/oder Abtrennen beim Fertigen des Verpackungsmaterialerzeugnisses.
[0060] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
aus einem Faserausgangsmaterial, wie einer ein-oder mehrlagigen Papierbahn oder einer
Wellpappenbahn, insbesondere aus Recyclingpapier, das mit der zuvor beschriebenen
erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.
[0061] Insbesondere kann das im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
beschriebene Verfahren ein Verfahren zum Fertigung eines Polstermaterialerzeugnisses
betreffen. Insbesondere kann das im Zusammenhang mit dem dritten Aspekt der vorliegenden
Erfindung beschrieben Verfahren ein Verfahren zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen
betreffen, die beim Fertigen eines Polstermaterialerzeugnisses auftreten. Unter einem
Polstermaterialerzeugnis ist insbesondere ein aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn
geformter dreidimensionaler Polsterstrang, insbesondere ein dreidimensionaler Papierpolsterstrang,
zu verstehen.
[0062] Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial, wie
ein Papierpolstermaterialstrang oder ein Wellpappenbahnabschnitt, das durch, insbesondere
mittels, eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt
ist. Alternativ oder zusätzlich betrifft der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung
ein Verpackungsmaterial, das gemäß einem Verfahren gemäß dem zweiten und/oder dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
[0063] Wenn im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung von Faserausausgangsmaterial gesprochen
wird handelt es sich insbesondere um eine bevorzugte Ausführungsform bzw. um ein bevorzugtes
Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise kann sowohl eine Vorrichtung
gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung als auch ein Verfahren gemäß dem
zweiten und/oder dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
aus Ausgangsmaterial im Allgemeinen, also aus Faserausgangsmaterial, aus faserfreiem
Ausgangsmaterial, wie Kunststoff, und/oder aus Verbundmaterial, wie Kombinationen
aus Faserausgangsmaterial und faserfreiem Ausgangsmaterial, eingesetzt werden.
[0064] Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem zweiten und/oder dem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung kann insbesondere derart ausgelegt sein, dass es mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann.
[0065] Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
kann insbesondere derart strukturiert sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren gemäß
dem ersten und/oder dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden
kann.
[0066] Weitere Vorteile, Effekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
aus den weiter unten abgebildeten Figuren ersichtlich. Darin zeigt:
- Fig. 1
- eine Ansicht von unten in eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die untere und
obere Begrenzungswandung zur Veranschaulichung der einzelnen Bestandteile entfernt
ist und die Schneide sich in einer Schneidstartstellung befindet;
- Fig. 2
- die Vorrichtung aus Fig. 1, wobei sich die Schneide in einer Schneidmittelstellung
befindet;
- Fig. 3A
- die Vorrichtung aus Fig. 1, wobei sich die Schneide in einer Schneidendstellung befindet;
- Fig. 3B
- einen vergrößerter Ausschnitt des Bereiches A aus Fig. 3A; und
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1.
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Fertigen von Verpackungsmaterial;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung der Förderung eines Verpackungsmaterialstrangs zwischen
zwei Förderradpaaren;
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des Spannens eines Verpackungsmaterialstrangs zwischen
zwei Förderradpaaren;
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung des Abtrennens eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
von einem Verpackungsmaterialstrang durch Verfahren einer Schneide zwischen zwei Förderradpaaren;
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung des Verpackungsmaterialerzeugnisses und des Verpackungsmaterialstrangs
unmittelbar nach dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses;
- Figur 10
- eine Steuerabfolge für die Antriebe der Förderradpaare und der Ablängvorrichtung bei
einem Verfahren zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses;
- Figur 11
- eine alternative Steuerabfolge zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses;
- Figur 12
- eine schematische Darstellung einer Schneide 605 im Schnitteingriff mit einem Verpackungsmaterialstrang
611;
- Figur 13
- eine schematische Darstellung des Auftretens einer Verpackungsmaterialverstopfung
beim Abtrennvorgang;
- Figur 14
- eine schematische Darstellung der Beseitigung einer Verpackungsmaterialverstopfung;
und
- Figur 15
- eine exemplarische Steuerabfolge der Antriebe der Förderradpaare und der Schneide
beim Beseitigen einer Verpackungsmaterialverstopfung
[0067] Fig. 1 zeigt eine Ansicht von unten auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung
601 zum Fertigen von Verpackungsmaterialerzeugnissen, bei der eine untere und obere
Begrenzungswandung, insbesondere des Förderkanals 619, ausgeblendet ist, um die einzelnen
Bestandteile der Vorrichtung 601 zu zeigen. Fig. 1 zeigt die Vorrichtung 601 mit der
Schneide 605 einer Ablängvorrichtung 603 in einer bevorzugten Schneidstartstellung.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 1 mit der Schneide 605 in einer Mittelstellung
zwischen einer bevorzugten Schneidstartstellung und einer bevorzugten Schneidendstellung.
Fig. 3A zeigt die Vorrichtung 601 aus Fig. 1 mit der Schneide 605 in einer bevorzugten
Schneidendstellung. Fig. 3B zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A aus Fig.
3A. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von Fig. 3A
[0068] Die Vorrichtung 601 umfasst eine Ablängvorrichtung 603 zum Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
(in den Figuren 1 bis 4 nicht dargestellt) von einem dreidimensionalen Verpackungsmaterialstrang
611, wie einem in der Vorrichtung 601 aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn umgeformten
Papierpolsterstrang. In Förderrichtung F flussaufwärts der Ablängvorrichtung 603 ist
ein Zuförderradpaar 613 zum Fördern des Verpackungsmaterialstrangs (in den Figuren
1 bis 4 nicht dargestellt) angeordnet. In Förderrichtung F flussabwärts der Ablängvorrichtung
603 ist ein Abförderradpaar 615 zum Abfördern des Verpackungsmaterialstrangs angeordnet.
Das Zuförderradpaar 613 wird von einem Antrieb 635, insbesondere in Form eines Elektromotors,
angetrieben. Der Abtrieb des Antriebs 635 des Zuförderradpaars 613 ist über ein Getriebe
637, insbesondere ein Schneckengetriebe, mit dem Zuförderradpaar 613, insbesondere
mit einer Antriebswelle 639 eines Zuförderrades, insbesondere des angetriebenen Zuförderrades
641, gekoppelt.
[0069] Mit Förderrichtung F ist vorzugsweise die Richtung gemeint, in die der Verpackungsmaterialstrang
611 von dem Zuförderradpaar 613 zu dem Abförderradpaar 615 gefördert wird. In der
hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird der Verpackungsmaterialstrang
611 direkt, d.h. ohne Umlenkung desselben, von dem Zuförderradpaar 613 zum dem Abförderradpaar
615 gefördert. Es sei jedoch klar, dass in einer weniger bevorzugten Ausführungsform
der Verpackungsmaterialstrang 611 zwischen den Förderradpaaren 613, 615 auch umgelenkt
werden kann. Im weiteren Sinn ist daher unter Förderrichtung F die Richtung zu verstehen,
in die der Verpackungsmaterialstrang 611 flussaufwärts und flussabwärts der Fördereinrichtung,
insbesondere der Schneide 605, gefördert wird. Beispielsweise wäre bei mehreren Umlenkvorrichtungen
zwischen den Förderradpaaren 613, 615 die Förderrichtung F durch die Richtung definiert,
in die der Verpackungsmaterialstrang 611 von der der Schneide 605 stromaufwärts nahestehen
und der der Schneide 605 stromabwärts nahestehenden Umlenkvorrichtung gefördert wird.
Bei den vorherigen und den nachfolgenden Angaben zur Anordnung in Förderrichtung F
flussaufwärts und flussabwärts der Ablängvorrichtung bzw. der Schneide 605 ist vorzugsweise
stets der Zustand des Schneidens zu berücksichtigen, in dem die Schneide 605 im Schnitteingriff
mit dem Verpackungsmaterialstrang 611 gerät. Bei der bevorzugten Ausführungsform,
bei der die Schneide 605 translatorisch verfährt, kann somit eine sich entlang der
Schneidrichtung S erstreckende Gerade als Referenz für die flussaufwärtige und flussabwärtige
Anordnung von Bauteilen angesehen werden. Bei Ausführungsformen, bei denen die Schneide
nur im Schnitteingriff translatorisch verfährt oder auch rein rotatorisch verfährt,
ist für die Beurteilung der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Positionierung von
Bauteilen zur Schneide 605 eine sich zum Zeitpunkt des Schnitteingriffes in Schnittrichtung
S erstreckende Linie zu berücksichtigen. Die Schnittrichtung S ist die Richtung, in
die die Schneide 605 im Schnitteingriff mit dem Verpackungsmaterialstrang 611 in diesen
eindringt. Bei einer rein rotatorisch geführten Schneide 605 wäre demnach die Tangente
im Schnitteingriff als Schneidrichtung S zu berücksichtigen.
[0070] Das Abförderradpaar wird über einen eigenen Antrieb 643, insbesondere Elektromotor,
angetrieben. Der Abtrieb des Antriebs 643 ist über ein Getriebe 645 mit dem Abtriebsradpaar
615, insbesondere mit einer Antriebswelle 647 eines angetriebenen Abförderrades 649,
gekoppelt.
[0071] Die Ablängvorrichtung 603 wird über einen Antrieb 651, insbesondere in Form eines
Elektromotors, angetrieben. In den Fig.1 bis 3 erstreckt sich der Elektromotor 651
der Ablängvorrichtung 603 in die Zeichenebene und in Schneidrichtung S. Der Abtrieb
des Antriebs 651 der Ablängvorrichtung 603 ist über ein Getriebe 653, insbesondere
ein ablängvorrichtungseigenes Getriebe, mit der Ablängvorrichtung 603 gekoppelt. In
der hier dargestellten Ausführungsform umfasst das Getriebe 653 der Ablängvorrichtung
603 ein Übersetzungsgetriebe 655, zum Übersetzen oder Untersetzen der Abtriebsbewegung
des Antriebs 651. Ferner umfasst das ablängvorrichtungseigene Getriebe 653 ein Umwandlungsgetriebe
657 zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine translatorische Bewegung, insbesondere
in Schneidrichtung S.
[0072] Vorzugsweise ist wenigstens einer, vorzugsweise zwei besonders bevorzugt alle drei,
der Antriebe 635, 643 und 651 ein Elektromotoren mit einem ortsfesten Stator, einem
dazu beweglich gelagerten Rotor und einer mit einem Erregerstrom beaufschlagten Spulenanordnung
des Rotors oder des Stators, wobei der wenigstens eine Elektromotor frei einer elektrischen
Kontaktkopplung zum Übertragen des Erregerstroms zwischen dem Stator und dem Rotor
ist und eine Einrichtung zum Erfassen der Position des Rotors umfasst. Bei der hier
dargestellten Ausführungsformen ist die Einrichtung zum Erfassen der Position des
Rotors, der Rotor, der Stator und die Spulenanordnung innerhalb des jeweiligen Elektromotors
635, 643 und 651 ausgebildet und daher in den Figuren 1 bis 4 nicht zu sehen. Hierbei
handelt es sich insbesondere um bürstenlose Gleichstrommotoren mit Hallsensoren für
die Positionserfassungseinrichtung.
[0073] Besonders bevorzugt, weist wenigstens einer, vorzugsweise zwei, besonders bevorzugt
alle drei, der Antriebe 635, 643 und 651 eine elektromotoreigene Steueruntereinheit
auf. In Fig. 4 ist der untergeordneten Steuereinheit, die dem Antrieb 643 zugeordnet
ist, der das Abförderradpaar 613 antreibt, die Bezugsziffer 21 zugeordnet. Vorzugsweise
ist eine übergeordnete Steuereinheit zum Ansteuern wenigstens einer, vorzugsweise
zweier, besonders bevorzugt aller drei, der Steueruntereinheiten vorgesehen. Die Kommunikationsverbindung
zum Datenaustausch zwischen der wenigstens einen elektromotoreigenen Steueruntereinheit
und der übergeordneten Steuereinheit mit der Bus-Technologie ist in den Figuren 1
bis 3 nicht dargestellt. Jedoch sind jeweils Anschlüsse 27 und 29 dargestellt, über
die insbesondere die mit der Kommunikationsverbindung, insbesondere mit einem Kommunikationsbus,
wie einem CAN-Bus, verbunden werden können. Die untergeordneten Steuereinheiten sind
jeweils über Montageplatten an der Vorrichtung, 601, insbesondere an den Elektromotoren
635, 643, 651 angebracht. Die Montageplatte für die dem Abförderradpaar zugeordnete
Steueruntereinheit ist in den Figuren 1 bis 4 mit der Bezugsziffer 35 versehen.
[0074] Der Ausgabebereich ist mit der Bezugs 39 versehen und erstreckt sich insbesondere
von dem Abförderradpaar 615 in Förderrichtung F über die Vorrichtung 601 hinaus. Der
Ausgabebereich innerhalb der Vorrichtung wird insbesondere durch einen sich in Förderrichtung
F weitenden Ausgabetrichter 41 begrenzt. Ferner ist vorzugsweise ein Netzteil 43 für
die Stromversorgung wenigstens einer der Steuereinheiten und vorgesehen.
[0075] Vorzugsweise weist die Schneide 605 mehrere Schneidzacken 663 auf. Vorzugsweise weist
die Schneide 605 sieben Schneidzacken 663 auf. Die Schneidzacken schließen insbesondere
in einer Richtung quer zur Förderrichtung F, insbesondere orthogonal dazu, und quer
zur Schneidrichtung S, insbesondere orthogonal dazu aneinander an. Dabei können sich
die Zacken über die gesamte Tiefe T der Schneide 605 erstrecken. Die Tiefe T der Papierpolstererzeugnismaschine
ist in den Zeichnungen die aus der Zeichenebene herauszeigende Richtung. Die Tiefe
T verläuft vorzugsweise quer, insbesondere orthogonal, zur Schneidrichtung S und zur
Förderrichtung F.
[0076] Besonders bevorzugt erstrecken sich die Zacken 663 im Wesentlichen über die gesamte
Tiefe T des Förderkanals 619. Unter der gesamten Tiefe T ist nicht zu verstehen, dass
die Schneide 605 entlang der nicht dargestellten oberen und unteren Begrenzungswandung
schleifen. Vielmehr ist vorzugsweise im Übergangsbereich zwischen der oberen und unteren
Begrenzungswandung und der Schneide ein entsprechender Spalt vorgesehen, sodass die
Schneide 605 gegenüber der oberen und unteren Begrenzungswandung kontaktfrei verfährt.
Schneidzacken 605 sind vorzugsweise als in Schneidrichtung S spitz zulaufende Dreiecke
ausgebildet, die sich vorzugsweise pyramidenförmig in Förderrichtung F über die Dicke
der Schneide verjüngen. Die in der Tiefe T an die obere und untere Begrenzungswandung
anschließenden Schneidzacken 663 gehen in der zur Schneidrichtung S entgegengesetzten
Richtung insbesondere fluchtend in einen Montageabschnitt 665 der Schneide 605 über.
Die Schneide 605 ist, insbesondere über den Montageabschnitt 665 mit einem Schlitten
667 der Ablängvorrichtung 603 verbunden, insbesondere verschraubt. Für die Befestigung
der Schneide 605 an dem Schlitten 667 sind vorzugsweise Bohrungen 669 im Montageabschnitt
665 der Schneide 605 vorgesehen. Über die Bohrungen 669 ist die Schneide vorzugsweise
mit Schrauben oder Nieten mit dem Schlitten 667 der Schneide verbunden. Der Schlitten
fährt insbesondere in Schneidrichtung S.
[0077] Das Umwandlungsgetriebe 657 der Ablängvorrichtung 603 umfasst vorzugsweise zwei drehbeweglich,
insbesondere um eine sich in Förderrichtung F erstreckende Drehachse D1, miteinander
verbundene Gelenksabschnitte 671, 673. Die Gelenksabschnitte 671, 673 sind jeweils
vorzugsweise über ein Ende miteinander verbunden. Ein Gelenksabschnitt 673 ist in
Förderrichtung dem Schlitten 667 zugewandt. Der andere Antrieb 651 ist insbesondere
dem Übersetzungsgetriebe 655 des Antriebs 651 zugewandt. Der dem Schlitten 667 zugewandte
Gelenksabschnitt 673 ist an seinem der Drehachse D1 abgewandten Ende über eine, sich
insbesondere in Förderrichtung F erstreckende Drehachse D2 beweglich an den Schlitten
667 angelenkt. Der dem Antrieb 651, insbesondere dem Übersetzungsgetriebe 655 zugewandte
Gelenksabschnitt 671 ist über eine sich insbesondere in Förderrichtung F erstreckende
Drehachse D3 an das Übersetzungsgetriebe 655 angelenkt. Ferner weist die Ablängvorrichtung
603 vorzugsweise eine Führung 675 in Schneidrichtung S auf. Die Führung umfasst vorzugsweise
einen sich insbesondere in Schneidrichtung S erstreckenden Zylinder 677 und einen
in Schneidrichtung S entlang des Zylinders 677 verfahrbaren Schlittenschuh 679. Der
Schlittenschuh 679 ist vorzugsweise fest mit dem Schlitten 667 verbunden. Besonders
bevorzugt ist die Führung der Schneide 605 in Förderrichtung F stromabwärts der Schneide
605 und das Getriebe 653, insbesondere das Umwandlungsgetriebe 657, in Förderrichtung
F stromaufwärts des Schneide 605 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform
ist zwischen der Drehachse D3 und dem Antrieb 651 ein Übersetzungsgetriebe 655 zum
Übersetzen der Antriebsdrehbewegung vorgesehen. Vorzugsweise ist das Übersetzungsgetriebe
655 ein Schneckengetriebe. Ferner kann das Getriebe 655 zusätzlich dazu ausgelegt
sein, die Drehachse des Antriebs 651 zu versetzen, insbesondere um 90° auf die Drehachse
D3 zu versetzen.
[0078] In Förderrichtung F auf Höhe der Ablängvorrichtung 603 erstreckt sich ein Förderkanal
619, der durch eine Begrenzungswandung 617 begrenzt ist. Vorzugsweise erstreckt sich
der Förderkanal 619 in Förderrichtung stromaufwärts und stromabwärts der Ablängvorrichtung
bis zu dem Zuförderradpaar 613 und dem Abförderradpaar 615, vorzugsweise über die
Förderradpaare hinaus. In der Begrenzungswandung 617 ist ein Spalt 629 derart ausgestaltet,
dass die Schneide 605 kontaktfrei in den Spalt 629 ein-und ausfahren kann.
[0079] Vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 von dem Verpackungsmaterialstrang
611 erstreckt sich der Verpackungsmaterialstrang 611 zwischen den Förderradpaaren
613, 615. Wie im Vergleich der Figuren 1 bis 3 zu sehen, durchfährt die Schneide 605
den Förderkanal 619 vorzugsweise rein translatorisch. Insbesondere verfährt die Schneide
605 dabei quer, vorzugsweise orthogonal zur Förderrichtung. Vorzugsweise ist die Vorrichtung
derart orientiert, dass die Schneide 605 den Förderkanal 619 horizontal durchfährt.
Unter Durchfahren ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die Schneide beim Verfahren
aus der Schneidstartstellung in die Schneidendstellung in Schneidrichtung S von einer
Seite in den Förderkanal 619 einfährt und über die gegenüberliegende Seite in Schneidrichtung
S aus dem Förderkanal 619 ausfährt. Das Einfahren in den Förderkanal 619 erfolgt insbesondere
über einen Rückzugsspalt 633, der in der Begrenzungswandung 617 eingebracht ist. Das
Ausfahren aus dem Förderkanal 619 erfolgt insbesondere über einen Spalt 629, der in
der Begrenzungswandung 617 eingebracht ist.
[0080] Die Ausgestaltungen des Spaltes 629 und des Rückzugsspaltes 633 sind im Detail im
Zusammenhang mit der schematischen Darstellung in Fig. 5 beschrieben.
[0081] Vorzugsweise weist die Begrenzungswandung 617 in Förderrichtung F stromaufwärts des
Zuförderradpaars 613 und/oder des Abförderradpaars 615 einen trichterförmigen Abschnitt
659, 661 auf, der sich in Förderrichtung F verjüngt. Vorzugsweise tritt die Verjüngung
des trichterförmigen Abschnitts 659, 661 in Schneidrichtung S auf. Alternativ oder
zusätzlich kann die Verjüngung in eine zur Förderrichtung und zur Schneidrichtung
orthogonale Richtung ausgebildet sein. Der trichterförmige Abschnitt 659, 661 kann
rund oder eckig sein. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der trichterförmige
Abschnitt eckig und weist lediglich eine Verjüngung in Schneidrichtung S auf. Die
Verjüngung des Förderkanals 619 ist vorzugsweise in dem Bereich des Förderkanals 619
ausgebildet, in dem der Verpackungsmaterialstrang 611 mit dem Zuförderradpaar 613
und/oder dem Abförderradpaar 615 in Eingriff kommt. Durch die Verjüngung des Förderkanals
619 kann einerseits der Umformgrad von der im Wesentlichen zweidimensionalen Papierbahn
in dem dreidimensionalen Verpackungsmaterialstrang erhöht werden und der Eingriff
mit den Förderradpaaren 613, 615 erleichtert werden.
[0082] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 601 zum Fertigen eines
Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 (in Fig. 5 nicht dargestellt) aus einem Faserausgangsmaterial,
insbesondere aus einem in der Vorrichtung aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn
geformten Papierpolsterstrang (in Fig. 5 nicht dargestellt). Die Vorrichtung weist
eine Schneide 605 einer Ablängvorrichtung zum Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
609 von einem Verpackungsmaterialstrang 611 auf.
[0083] Flussaufwärts der Schneide 605 in Förderrichtung F ist ein Zuförderradpaar 613 zum
Fördern des Verpackungsmaterialstrangs 611 angeordnet. Ferner ist in Förderrichtung
F flussabwärts der Schneide 605 ein Abförderradpaar 615 zum Abfördern des Verpackungsmaterialstrangs
611 angeordnet.
[0084] Die in Fig. 5 dargestellte Position der Schneide 605 ist eine schematische Darstellung
der bevorzugten Schneidendstellung. Vorzugsweise verfährt die Schneide 605 rein translatorisch
von einer Schneidstartstellung in Schnittrichtung S in die Schneidendstellung. Besonders
bevorzugt ist dabei die Schneidrichtung S quer bzw. orthogonal zur Förderrichtung
F. Die Schneide kann auch derart geführt sein, dass sie zumindest den Verpackungsmaterialstrang
611 beim Trennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 translatorisch, insbesondere
in Schneidrichtung S, durchfährt. Die Schneide 605 kann auch wenigstens derart geführt
werden, dass sie im Schnitteingriff den Verpackungsmaterialstrang 611 quer zur Förderrichtung
translatorisch durchtrennt. Dabei muss die Schneide nicht zwangsläufig translatorisch
durch den gesamten Verpackungsmaterialstrang 611 verfahren, sondern kann insbesondre
auch lediglich im Schnitteingriff mit dem Verpackungsmaterialstrang 611 translatorisch
verfahren. Es ist bevorzugt, dass die Schnittrichtung S quer, besonders bevorzugt
orthogonal, zur Förderrichtung F verläuft und/oder horizontal verläuft.
[0085] Die Vorrichtung 601 weist einen Förderkanal 619 auf, der durch eine Begrenzungswandung
617 begrenzt ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Förderkanal 619 in Förderrichtung
F wenigstens zwischen den zwei Förderradpaaren 613, 615. In einer weniger bevorzugten
Ausführungsform erstreckt sich der Förderkanal zumindest auf Förderrichtungshöhe der
Ablängvorrichtung bzw. der Schneide 605. Dabei kommt es insbesondere darauf an, den
Förderkanal 619 insbesondere unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts der Schneide
605 zu begrenzen. Der Förderkanal 619 ist durch eine Begrenzungswandung 617 begrenzt.
In der Begrenzungswandung 617 ist ein Spalt 629 derart ausgestaltet, dass die Schneide
605 kontaktfrei in den Spalt 627 ein- und ausfahren kann. In Förderrichtung F flussaufwärts
des Spaltes 629 ist der Förderkanal durch einen Wandungsabschnitt 621 begrenzt, der
eine den Spalt in Förderrichtung F flussaufwärts begrenzende flussaufwärtige Konterkante
623 aufweist. In Förderrichtung flussabwärts des Spaltes 629 ist der Förderkanal 619
durch einen flussabwärtigen Wandungsabschnitt 625 begrenzt, der eine den Spalt 629
in Förderrichtung F flussabwärts begrenzende flussabwärtige Konterkante 627 aufweist.
[0086] Vorzugsweise ist die Schneide 605 beim Ein- und Ausfahren in den Spalt 629 in Förderrichtung
F von der flussabwärtigen Konterkante 627 und von der flussaufwärtigen Konterkante
623 beabstandet. In Fig. 5 ist die besonders bevorzugte Ausführungsform dargestellt,
bei der die Schneide 605 beim Verfahren aus der Schneidstartstellung in die Schneidendstellung
rein translatorisch und orthogonal zur Förderrichtung F verfährt, dargestellt, so
dass die Abstände der Konterkanten 623, 627 zur Schneide 605 in Förderrichtung F konstant
sind. In weniger vorteilhaften Ausführungsformen kann die Schneide jedoch auch in
einem stumpfen oder spitzen Winkel quer zur Förderrichtung F verfahren oder teilweise
rotatorisch verfahren.
[0087] Die Vorrichtung 601 kann zusätzlich einen in der Begrenzungswandung 617 ausgebildeten
Rückzugsspalt 633 aufweisen, der derart ausgestaltet ist, dass die Schneide, insbesondere
kontaktfrei, in den Förderkanal 619 ein- und ausfahren kann. Der Rückzugsspalt 633
ist vorzugsweise an einem dem Spalt in Schneidrichtung S gegenüberliegenden Abschnitt
der Begrenzungswandung 617 ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Rückzugsspalt
633 und/oder der dem Spalt 629 gegenüberliegende Abschnitt der Begrenzungswandung
617 wie der Spalt 629 und/oder wie die den Spalt umgebenden Wandungsabschnitte ausgebildet.
Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Förderkanal 619 in Förderrichtung
F flussaufwärts des Rückzugsspaltes 633 von einem flussaufwärtigen Wandungsabschnitt
621' begrenzt ist, der eine dem Rückzugsspalt 633 in Förderrichtung flussaufwärts
begrenzende flussaufwärtige Konterkante 623' aufweist. Alternativ oder zusätzlich
ist darunter zu verstehen, dass der Förderkanal 619 in Förderrichtung F flussabwärts
des Rückzugsspaltes 633 von einem flussabwärtigen Wandungsabschnitt 625' begrenzt
ist, der eine den Rückzugsspalt 633 in Förderrichtung F flussabwärts begrenzende flussabwärtige
Konterkante 627' aufweist. Vorzugsweise ist die Schneide 605 beim Ein-und Ausfahren
in den Spalt in Förderrichtung F von der flussaufwärtigen Konterkante 623' beabstandet
und/oder in Förderrichtung F von der flussabwärtigen Konterkante 627' beabstandet.
[0088] In Förderrichtung F auf Höhe der Ablängvorrichtung 603 erstreckt sich ein Förderkanal
619, der durch eine Begrenzungswandung 617 begrenzt ist. Vorzugsweise erstreckt sich
der Förderkanal 619 in Förderrichtung stromaufwärts und stromabwärts der Ablängvorrichtung
bis zu dem Zuförderradpaar 613 und dem Abförderradpaar 615, vorzugsweise über die
Förderradpaare hinaus. In der Begrenzungswandung 617 ist ein Spalt 629 derart ausgestaltet,
dass die Schneide 605 kontaktfrei in den Spalt 629 ein-und ausfahren kann.
[0089] Wie zuvor beschrieben, wird der Förderkanal 619 in Förderrichtung F flussaufwärts
des Spaltes 605 durch einen flussaufwärtigen Wandungsabschnitt 621 und flussabwärts
des Spaltes 629 durch einen flussabwärtigen Wandungsabschnitt 625 begrenzt. Wenn zuvor
oder nachfolgend von einem Durchfahren des Förderkanals 619 in Schneidrichtung S die
Rede ist, ist darunter insbesondere zu verstehen, dass die Schneide den durch den
flussaufwärtigen Wandungsabschnitt 621 begrenzten Abschnitt des Förderkanals 619 durchfährt.
Insbesondere soll sich die Schneide in der Schneidstartstellung in Schneidrichtung
S außerhalb des Förderkanals 619 befinden, um beim Fördern des Verpackungsmaterialstrangs
611 zwischen den Förderradpaaren 613, 615 ein Hängenbleiben an der Schneide 605, insbesondere
an der Schneidspitze 631 zu vermeiden.
[0090] Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dem Zuförderradpaar 613 und
dem Abförderradpaar 615 jeweils ein eigener Antrieb 635, 643 zugeordnet. Vorzugsweise
ist ferner der Ablängvorrichtung 603 ein eigener Antrieb 651 zum unabhängigen Antreiben
der Ablängvorrichtung 603 von den Förderradpaaren 613, 615 zugeordnet. Unter eigener
Antrieb ist vorzugsweise zu verstehen, dass der jeweilige Antrieb 635, 643, 651 vorzugsweise
ausschließlich die jeweilige Ablängvorrichtung 603 bzw. das jeweilige Förderradpaar
613, 615 antreibt. Prinzipiell können die Antriebe auch weitere, über die Ablängvorrichtung
603 und die Förderradpaare 613, 615 hinausgehende Arbeitseinrichtungen antreiben.
Durch das unabhängige Antreiben des Zuförderradpaars 613 und des Abförderradpaars
615 und vorzugsweise durch das unabhängige Antreiben der Ablängvorrichtung 603 ergibt
sich der besondere Vorteil, dass die Fertigung des Verpackungsmaterialerzeugnisses
bei einer bestehenden Vorrichtung 601 individuell auf das zu verarbeitende Papiermaterial
und die gewünschte Form des Verpackungsmaterialerzeugnisses eingestellt werden kann.
So kann beispielsweise bei besonders festem Papier die Spannung des Verpackungsmaterialstrangs
611 vor dem Abtrennen erhöht werden oder die Verfahrgeschwindigkeit beim Verfahren
der Schneide 605 aus einer Schneidstartstellung in eine Schneidendstellung erhöht
werden. Alternativ oder zusätzlich können diese Maßnahmen eingesetzt werden, um trotz
des mit der Zeit auftretenden Verschleißes der Schneide durch eine Anpassung der Spannung
oder der Schneidgeschwindigkeit weiterhin ein adäquates Abtrennen zu gewährleisten.
Ferner kann je nach verwendetem Material und dem damit einhergehenden größeren Staubund
Schneidschnipselaufkommen beim Abtrennen, wie oben beschrieben, die Spannung des Verpackungsmaterialstrangs
611 vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 angepasst werden. Darüber
hinaus gewährleistet das unabhängige Antreiben der Radpaare die Möglichkeit, die Radpaare
zur Staubeseitigung in entgegengesetzte Richtungen anzutreiben und/oder das Zuförderradpaar
in der zur Förderrichtung F entgegengesetzten Richtung anzutreiben.
[0091] Obige Vorteile resultieren insbesondere aus der Zuordnung eines eigenen Antriebs
zu den Förderradpaaren 613, 615 und vorzugsweise zu der Ablängvorrichtung 603. Somit
kann das Risiko der Staubildung reduziert werden, der Staubablagerung in der Vorrichtung
reduziert werden und/oder die Staubeseitigung erleichtert werden, wobei gleichzeitig
der Wartungsaufwand für die Vorrichtung reduziert werden kann und aufgrund der Anpassbarkeit
der Vorrichtung an verschiedene Materialien und Verpackungsmaterialgeometrien der
Entwicklungs- und Fertigungsaufwand derselben reduziert werden.
[0092] Vorzugsweise ist eines der Zuförderräder des Zuförderradpaars nicht direkt von dem
Antrieb 635 angetrieben. Das nicht direkt angetriebene Zuförderrad 301 wird vorzugsweise
indirekt über das angetriebene Zuförderrad 641 angetrieben. Besonders bevorzugt wird
dies dadurch erreicht, dass das unangetriebene Zuförderrad 301 gegen das angetriebene
Zuförderrad 641 vorgespannt ist. Wie insbesondere in den Figuren 1 bis 3a zu sehen
ist, wird die Vorspannung insbesondere durch Unterdimensionierung des Abstandes der
Radachsen 303, 305 zueinander realisiert. Durch die Unterdimensionierung des Zuförderradachsabstandes
ZA werden die Förderräder elastisch gegeneinander vorgespannt. Zur Einstellung des
Zuförderradachsabstandes ZA kann vorzugsweise wenigstens eines der Zuförderräder 641,
301 relativ zu dem anderen Zuförderrad bewegt bzw. mit diesem verspannt werden. Vorzugsweise
ist dafür eine Spannvorrichtung 607 vorgesehen, mit der eines der Zuförderräder 641,
301 über Wandungsabschnitte der Vorrichtung 601 mit dem anderen Zuförderrad 301, 641
verspannt werden. Die Spannvorrichtung umfasst vorzugsweise ein das Zuförderrad 301
mit der nicht dargestellten unteren und oberen Begrenzungswandung verbindende Radaufnahme
309 und wenigstens ein, vorzugsweise zwei, die Radwelle 311 des Zuförderrades 301
mit der Radaufnahme 309 verbindendes Befestigungsmittel 313, wie eine Schraube 313
(nur bei dem Abförderradpaar 615 gezeigt). Wie in Figur 1 dargestellt, ist die Spannvorrichtung
307 vorzugsweise an dem nicht angetriebenen Zuförderrad 301 angebracht. Somit kann
der Zuförderradachsabstand ZA, beispielsweise durch Betätigen des Befestigungsmittels
313 angepasst werden, während das angetriebene Zuförderrad 641 gegenüber dem Antrieb
635 in einer konstanten Stellung verbleibt. Somit kann insbesondere die Spannung zwischen
den Zuförderrädern, insbesondere in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Faserausgangsmaterials
oder der gewünschten Verpackungsmaterialerzeugnisgeometrie angepasst werden, insbesondere
ohne den Entwicklungsaufwand der Vorrichtung 601 wesentlich zu erhöhen.
[0093] Alternativ oder zusätzlich sind die Abförderräder 649, 315 gegeneinander verspannt.
Besonders bevorzugt wird die Spannung zwischen den Abförderrädern 315, 649 über einen
unterdimensionierten Abförderradachsabstand AA zwischen der Radachse 317 des angetriebenen
Abförderrades 649 und der Radachse 319 des unangetriebenen Abförderrades 315 eingestellt.
Der Abförderradachsabstand AA kann wie für das Zuförderradpaar 613 beschrieben über
eine Spannvorrichtung 321 eingestellt werden. Die Spannvorrichtung 321 des Abförderradpaares
615 weist vorzugsweise ebenfalls eine Radaufnahme 323 auf, mit der die Abtriebswelle
325 eines Abtriebsrades 315, 649 an der Vorrichtung 601 befestigt wird und ein Verbindungsmittel
313 zum Verbinden der Radwelle 325 mit der Radaufnahme 323 der Spannvorrichtung 321.
[0094] Unter einem unterdimensionierten Radachsabstand ist insbesondere zu verstehen, dass
der Abstand der Radachsen 303, 305, 317, 319 eines Radpaares kleiner ist, als die
Summe der Radien beider Räder, insbesondere im demontierten Zustand. Dies kann insbesondere
durch eine gewisse Elastizität der Förderräder gewährleistet werden. Daher ist es
bevorzugt, die Förderräder aus einem Elastomerkörper, wie einem PU-Schaumkörper auszubilden
oder diese mit einem elastisch deformierbaren Abrollbereich an deren Außenumfang zu
versehen. Die Elastizität der Förderräder kann ferner dadurch erhöht werden, dass
mehrere, insbesondere zwischen sechs und vierzehn, Ausnehmungen 327, insbesondere
in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Ausnehmungen 327, eingebracht sind. Um eine
weitestgehend drehstellungsunabhängige Elastizität der Förderräder zu gewährleisten,
sind die Ausnehmungen 327 vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig in die Förderräder
eingebracht.
[0095] Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung 601 zeigt den Zustand, in dem
sich kein Verpackungsmaterialstrang 611 im Eingriff mit den Förderradpaaren 613, 615
befindet. In diesem Zustand kontaktieren sich die Räder der Förderradpaare vorzugsweise
durch die gegenseitige Verspannung in einer insbesondere kreisförmigen oder ellipsenförmigen
Kontaktfläche. Sind die Förderradpaare 613, 615 hingegen im Eingriff mit dem Verpackungsmaterialstrang,
so sind die jeweiligen Förderräder vorzugsweise durch den Verpackungsmaterialstrang
voneinander getrennt. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform tangieren die Förderräder
sich lediglich oder sind voneinander beabstandet, sodass eine Kraftübertragung zwischen
den Förderrädern eines Förderradpaars 613, 615 erst entsteht, wenn der Verpackungsmaterialstrang
611 mit dem jeweiligen Förderradpaar in Eingriff ist. Vorzugsweise sind die Radachsen
317, 319 des Abförderradpaars und/oder die Radachsen 303, 305 des Zuförderradpaars
derart zueinander ausgerichtet, dass die Tangente TAZ des Zuförderradpaars und/oder
die Tangente des Abförderradpaars TAA parallel zur Förderrichtung F verlaufen. Unter
Tangente soll in diesem Zusammenhang insbesondere nicht ausschließlich verstanden
werden, dass sich die Förderräder lediglich tangieren, vielmehr soll auch bei der
bevorzugten Ausführungsform, bei der eine Kontaktfläche zwischen den Förderrädern
entsteht, eine sich in Förderrichtung zwischen dem ersten Kontaktpunkt und dem letzten
Kontaktpunkt erstreckende Linie als Tangente angesehen werden.
[0096] In weniger bevorzugten Ausführungsformen können die Radachsen 303, 305, 317, 319
jeweils eines Radpaares 615, 613 derart zueinander versetzt sein, dass die Tangente
TAZ des Zuförderradpaars und/oder die Tangente TAA des Abförderradpaars gegenüber
der Förderrichtung F geneigt sind. Besonders bevorzugt sind die Radachsen jeweils
eines Zuförderradpaars derart zueinander angeordnet, dass die Tangenten TAZ und TAA
parallel zueinander verlaufen und besonders bevorzugt identisch sind. Dies kann insbesondere
dadurch erreicht werden, dass die Radachsen 303, 305, 317, 319 jeweils eines Radpaares
613, 615 insbesondere in Schneidrichtung S übereinander angeordnet sind.
[0097] Vorzugsweise ist wenigstens ein Antrieb 643, 635 der Förderradpaare 613, 615, besonders
bevorzugt beide Antriebe 635, 643, jeweils über ein Getriebe 637, 645 mit wenigstens
einem Förderrad des jeweiligen Förderradpaars gekoppelt. Die Kopplung ist insbesondere
jeweils derart ausgestaltet, dass die Abtriebsachse des Antriebs quer, insbesondere
orthogonal zur Antriebsachse 305, 317 des jeweiligen Antriebsrades verläuft. Besonders
bevorzugt wird hierfür jeweils ein Schneckengetriebe eingesetzt.
[0098] Die Figuren 6 bis 9 zeigen schematisch den Ablauf eines bevorzugten Verfahrens zum
Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses 609. In Figur 6 ist das Fördern des
Verpackungsmaterialstrangs zwischen zwei Fördervorrichtungen in Form von Förderradpaaren
613, 615 dargestellt. Darin wird der Verpackungsmaterialstrang 611 über ein Zuförderradpaar
613 einer Ablängvorrichtung 603 zugeführt. In den Figuren 6 bis 9 ist lediglich eine
Schneide 605 der Ablängvorrichtung 603 in Form eines Pfeils angedeutet. Wie in Figur
6 zu sehen, wird der Verpackungsmaterialstrang 611 in Förderrichtung F über die Schneide
605 der Ablängvorrichtung hinaus bis zu einer Abfördervorrichtung gefördert. Die Abfördervorrichtung
ist hier in der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eines Abförderradpaares
615 dargestellt. Vorzugsweise wird der Verpackungsmaterialstrang 611 soweit in Förderrichtung
gefördert, bis er in Eingriff mit dem Abförderradpaar 615 gerät. Beim Fördern des
Verpackungsmaterialstrangs 611 werden das Zuförderradpaar und das Abförderradpaar
jeweils mit einer Zuförderdrehzahl n
zu und einer Abförderdrehzahl n
ab angetrieben. Durch das unabhängige Antreiben des Zuförderradpaars 613 und des Abförderradpaars
615, können die Drehzahlen n
zu und n
ab sowohl in ihrer Höhe als auch im Verhältnis zueinander beliebig eingestellt werden.
Je nach Material des Verpackungsmaterialstrangs kann es von Vorteil sein, die Drehzahl
n
zu und n
ab derart aufeinander abzustimmen, dass der Verpackungsmaterialstrang 611 bereits beim
Fördern unter Spannung steht.
[0099] Die Figuren 6 bis 9 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren betrifft
die Fertigung eines Verpackungsmaterialerzeugnisses 609, bei dem ein Verpackungsmaterialstrang
611 über eine Zufördervorrichtung 613, einer Ablängvorrichtung zugeführt, das Verpackungsmaterialerzeugnis
609 mit der Ablängvorrichtung 603 von dem Verpackungsmaterialstrang 611 abgetrennt
und das Verpackungsmaterialerzeugnis 609 über die Abfördervorrichtung 615 abgefördert
wird. Dabei wird die Zufördervorrichtung 613 und die Abfördervorrichtung 615 vor dem
Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609, wie insbesondere im Zusammenhang
mit Fig. 7 beschrieben, derart unabhängig voneinander angetrieben und/oder abgebremst,
dass der Verpackungsmaterialstrang 611 zwischen den Fördervorrichtungen 613, 615 gespannt
wird.
[0100] Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Spannens des Verpackungsmaterialstrangs
611, bei dem das Zuförderradpaar 613 abgebremst, insbesondere angehalten, wird und
das Abförderradpaar 615 über einen vorbestimmten Winkel ϕ ist,ab angetrieben wird.
Vorzugsweise ist der vorbestimmte Winkel ϕ ist,ab, um den das angetriebene Abförderrad
649 gedreht, wird kleiner als ein Soll-Winkel ϕ
soll,ab, mit dem das Abförderradpaar 615, insbesondere das angetriebene Abförderrad 649,
angetrieben wird. Die Differenz zwischen dem vorbestimmten Winkel ϕ
ist,ab und dem Soll-Winkel ϕ
soll,ab entsteht insbesondere dadurch, dass das Zuförderradpaar 613 derart abgebremst, insbesondere
angehalten, wird, dass die Räder 641, 301 des Zuförderradpaars der Drehbewegung der
Räder 649, 315 des Abförderradpaares zumindest nicht vollständig folgen. Wie in Fig.
7 zu sehen ist, können die Räder des Zuförderradpaars 613 durch die über den Verpackungsmaterialstrang
611 auf das Zuförderradpaar 613 übertragende Spannung ebenfalls gedreht, insbesondere
um einen Winkel ϕ
ist,zu gedreht werden. Jedoch werden die Antriebsräder 641, 301 derart abgebremst, bzw.
angehalten, dass der vorbestimmte Winkel ϕ
ist,zu der Zuförderräder kleiner ist als der vorbestimmte Winkel ϕ
ist,ab der Abförderräder, sodass eine Spannung in dem Verpackungsmaterialstrang 611 entsteht.
Das Abbremsen kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein das Zuförderradpaar 613
antreibender Antrieb dem Zuförderradpaar 613 ein in zur Förderrichtung F entgegengesetztes
Bremsmoment mitteilt. Alternativ oder zusätzlich kann das Abbremsen des Zuförderradpaars
613 auch durch Anhalten des Zuförderradpaars 613 erfolgen. Beispielsweise können die
Zuförderräder 301, 641 des Zuförderradpaars derart gegeneinander verspannt sein, dass
selbst bei einem zum Zeitpunkt des Spannens nicht angetriebenen Zuförderradpaar ein
Widerstand gegen eine Drehbewegung der Zuförderräder besteht, sodass die Zuförderräder
641, 301 sich nicht über den gesamten Weg mitbewegen, den das Abförderradpaar 615
vorgibt.
[0101] Alternativ zu der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform kann die Spannung des Verpackungsmaterialstrangs
611 auch durch Abbremsen, insbesondere Anhalten, des Abförderradpaares 615 und durch
Antreiben des Zuförderradpaars 613 in die zur Förderrichtung F entgegengesetzte Richtung
in analoger Weise erfolgen. Darüber hinaus kann das Spannen auch durch Antreiben beider
Zuförderradpaare mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgen, oder durch Antreiben
der Förderradpaare in unterschiedliche Richtungen, insbesondere des Zuförderradpaars
in zur Förderrichtung F entgegengesetzter Richtung und des Abförderradpaares 615 in
Förderrichtung F.
[0102] Figur 8 zeigt das Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 von dem Verpackungsmaterialstrang
611. Gezeigt ist die Stellung, in der die Schneide 605 bereits in den Verpackungsmaterialstrang
611 eingedrungen ist, diesen jedoch noch nicht vollständig durchtrennt hat. Beim Eindringen
der Schneide in den Verpackungsmaterialstrang teilt die Schneide 605 dem Verpackungsmaterialstrang
611 eine Kraft in Schneidrichtung S mit, die den Förderrädern des Zuförderradpaars
613 und des Abförderradpaares 615 ein Drehmoment mitteilt. Je nach Schärfe der Schneide
605, ggf. Abbremsmoment des angehaltenen bzw. angebremsten Förderradpaars und/oder
der Kraft, mit der die Förderradpaare ggf. gegeneinander verspannt sind, kann das
Einfahren der Schneide 605 in den Verpackungsmaterialstrang 611 ebenfalls eine Drehbewegung
des Zuförderradpaars um einen Differenzwinkel Δϕ
S,zu und/oder des Abförderradpaares 615 um einen Differenzwinkel Δϕ
S,ab bewirken. Wie durch den Vergleich durch Fig. 7 und Fig. 8 deutlich wird, kann das
Abtrennen dadurch eine Vergrößerung der Differenz zwischen den Soll-Winkeln Δϕ
S,zu, Δϕ s,ab und den vorbestimmten Ist-Winkeln ϕ
ist,zu und ϕ ist,ab bewirken.
[0103] Figur 9 zeigt einen bevorzugten Zustand nach dem Abtrennvorgang, in dem der Verpackungsmaterialstrang
611 und das Verpackungsmaterialerzeugnis 609 sich vorzugsweise mittig in dem Förderkanal,
insbesondere außerhalb des Spaltes 629 befinden. Dieser Zustand kann insbesondere
dadurch erreicht werden, dass die Soll-Winkel ϕ
soll,zu und ϕ
soll,ab sich in Folge des Abtrennens des Verpackungsmaterialerzeugnisses einstellen und dabei
das Verpackungsmaterialerzeugnis 609 in Förderrichtung F und/oder den Verpackungsmaterialstrang
611 in zur Förderrichtung F entgegengesetzten Richtung fördern, insbesondere aus dem
Spalt 629 herausziehen. Somit kann durch Abstimmung der vorbestimmten Winkel ϕ
ist,zu und ϕ ist,ab das Zuförderradpaar 613 und das Abförderradpaar 615 und der Soll-Winkel
ϕ
soll,zu und ϕ
soll,ab der Förderradpaare 613, 615 ein, insbesondere automatisch erfolgender, Mechanismus
zur Vermeidung von Verpackungsmaterialverstopfungen in ein Verfahren und/oder in eine
Vorrichtung zur Fertigung von Verpackungsmaterial integriert werden. Insbesondere
durch das unabhängige Antreiben der Förderradpaare, kann dieser Mechanismus je nach
dem zu verarbeitenden Faserausgangsmaterial und dem gewünschten zu erzeugenden Verpackungsmaterialerzeugnis
durch Anpassen der Soll-Winkel und ggf. der Abbremsmomente individuell eingestellt
werden.
[0104] In Figur 10 ist der Drehzahlverlauf n und der Drehwinkelverlauf ϕ eines Verfahrens
zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 dargestellt. Gegenüber den
in den Figuren 6 bis 9 dargestellten Verfahren unterscheiden sich die hier dargestellten
Verläufe insbesondere dadurch, dass die abgebremste insbesondere angehaltene Zufördervorrichtung
613, 615 derart angehalten ist, dass sie beim Spannen des Verpackungsmaterialstrangs
611 nicht bewegt, insbesondere die Antriebsräder nicht gedreht werden. Ferner unterscheiden
sich die in Figur 10 dargestellten Verläufe dadurch von den in den Figuren 6 - 9 dargestellten
Verläufen, dass das Eindringen der Schneide 605 in den Verpackungsmaterialstrang 611
keine Bewegung, insbesondere keine Drehbewegung um einen Differenzwinkel Δϕ
S,zu, Δϕ s,ab, hervorruft.
[0105] In Figur 10 wird der Drehwinkel ϕ der Antriebe 635, 643, 651 mit gestrichelten Linien
und die Drehzahl der Antriebe 635, 643, 651 mit durchgezogenen Linien über die Zeit
t aufgetragen. Dabei enthält Figur 10 drei Drehzahl- und Drehwinkelverläufe, wobei
der obere Verlauf dem Antrieb 651 der Zufördervorrichtung 635, insbesondere des Zuförderradpaares
613, zuzuordnen ist, der mittlere Verlauf dem Antrieb 651 der Ablängvorrichtung 603
zuzuordnen ist und der untere Verlauf dem Antrieb 643 der Abfördervorrichtung, insbesondere
des Abförderradpaares 615, zuzuordnen ist.
[0106] Die Verläufe sind zeitlich in den Beginn des Fertigungsverfahrens t
1, mit dem der Beginn der Förderung einhergeht, dem Beginn des Spannens t
2 mit dem das Ende des Förderns einhergeht, dem Beginn des Abtrennens t
3, mit dem das Ende der Spannungserzeugung einhergeht, dem Schneideingriff t
4, bei dem die Schneide 605 in Eingriff mit dem Verpackungsmaterialstrang 611 gerät,
und dem Abtrennen t
5, bei dem das Verpackungsmaterialerzeugnis 609 von dem Verpackungsmaterialstrang 611
vollständig getrennt ist, insbesondere das Fertigungsverfahren beendet ist, unterteilt.
In dem hier dargestellten Verfahren werden die Antriebe 635, 643 der Fördereinrichtungen
613, 315 synchron zueinander angetrieben, sodass bei gleicher Übersetzung der Antriebsbewegung
der Antriebe 635 und 643 auf den Verpackungsmaterialstrang 611 der Verpackungsmaterialstrang
611 im Wesentlichen spannungsfrei gefördert wird. Alternativ kann durch eine unterschiedliche
Drehzahl, beispielsweise durch eine erhöhte Drehzahl des Antriebs 643 gegenüber dem
Antrieb 635 oder durch ein abweichendes Übersetzungsverhältnis der Verpackungsmaterialstrang
unter Spannung gefördert werden. Es ist jedoch bevorzugt, den Verpackungsmaterialstrang
611 möglichst ohne Spannung zu fördern, um die Staubbildung, beispielsweise durch
Abrieb an den Förderrädern möglichst gering zu halten. Wie in Figur 10 dargestellt,
werden die Antrieb 635 und 643 vorzugsweise angehalten bevor die Spannung in dem Verpackungsmaterialstrang
611 aufgebaut wird. Durch das Anhalten der Antrieb 635, 643 vor dem Aufbauen der Spannung
kann insbesondere übermäßiger Schlupf zwischen dem Verpackungsmaterialstrang und den
Förderrädern und die damit einhergehende Staubbildung reduziert werden. Der vorbestimmte
Winkel ϕ
ist,ab wird durch Antreiben des Antriebs 643 über den Zeitraum t
2 bis t
3 in Förderrichtung F eingestellt. Nach der aufgebauten Spannung wird vorzugsweise
die Drehzahl des Antriebs 643 wieder auf Null gestellt. Zum Zeitpunkt t
5, zu dem das Verpackungsmaterialerzeugnis 609 von dem Verpackungsmaterialstrang 611
abgetrennt ist, dreht der Antrieb 643 vorzugsweise in Förderrichtung weiter auf den
Soll-Winkel ϕ
soll,ab.
[0107] Wie in Figur 11 dargestellt, kann das Verfahren zum Herstellen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses
609 insbesondere bezüglich des Spannens des Verpackungsmaterialstrangs 611 abgewandelt
werden. Dabei kann zusätzlich zum Antreiben der Abfördervorrichtung über den Antrieb
643 auch die Zufördervorrichtung über den Antrieb 635 angetrieben werden. Dabei wird
der Antrieb 635 in die zur Fördervorrichtung F entgegengesetzte Richtung angetrieben,
während der Antrieb 643 der Abfördervorrichtung in Förderrichtung F angetrieben wird.
Dadurch kann beispielsweise der Winkel ϕ
soll,ab des Antriebs 643 reduziert werden und durch den Winkel ϕ
ist,zu derart kompensiert werden, dass der Verpackungsmaterialstrang 611 mit der gleichen
Spannung beaufschlagt wird wie in Figur 10. Besonders vorteilhaft an der Ansteuerung
der zwei Antriebe 635, 643 in entgegengesetzte Richtungen ist, dass dadurch die gleiche
Spannung unter Aufbringung einer kleineren Kraft seitens der einzelnen Antriebe bewirkt
werden kann. Ferner kann durch das Antreiben der Antriebe 635, 643 in unterschiedliche
Richtungen der integrierte Mechanismus zur Beseitigung von Verpackungsmaterialverstopfungen
bzw. zur Verhinderung von solchen Verstopfungen gezielt auf das zu verarbeitende Material
des Faserausgangsmaterials, der verwendeten Schneide und der gewünschten Verpackungsmaterialerzeugnisgeometrie
abgestimmt werden. Die dritte Variante, bei der zum Spannen des Verpackungsmaterialstrangs
611 der Antrieb 635 entgegengesetzt zur Förderrichtung F angetrieben wird und der
Antrieb 643 angehalten bzw. abgebremst wird, ist nicht dargestellt, kann jedoch insbesondere
dadurch antizipiert werden, dass das Antreiben des Antriebes 643 zwischen den Zeitpunkt
t
2 und t
3 in Figur 11 weggelassen wird und je nach Anforderungen an die zu erzeugende Spannung
der Winkel ϕ
ist,zu erhöht oder verringert wird.
[0108] Die Figuren 13 und 14 zeigen schematisch die Entstehung einer Verpackungsmaterialverstopfung.
Beim Verfahren der Schneide 605 vom Schneideingriff, wie in Figur 13 dargestellt in
Richtung des Spaltes 629 wie in Figur 14 dargestellt, kann der Verpackungsmaterialstrang
611 in den Spalt 629 eingeklemmt werden, was zu einer Verpackungsmaterialverstopfung
in der Vorrichtung 601 führen kann. Insbesondere bei den gattungsgemäßen Vorrichtungen,
die ein Zuförderradpaar, ein Abförderradpaar und eine dazwischen angeordnete Ablängvorrichtung
aufweisen, besteht ein erhöhtes Staurisiko zwischen den Förderradpaaren 613, 615.
Besonders häufig kommt es dabei zum Verklemmen des Verpackungsmaterialstrangs 611
zwischen der Schneide 605 und der flussaufwärtigen Konterkante 623. Solche Verstopfungen
können insbesondere entstehen, wenn die Schneide 605 der Ablängvorrichtung 603 den
Verpackungsmaterialstrang nicht oder nur teilweise durchtrennt, sodass kein Verpackungsmaterialerzeugnis
609 gefertigt wird. Derartige Verstopfungen können aber auch auftreten, wenn das Verpackungsmaterialerzeugnis
609 von dem Verpackungsmaterialstrang 611 abgetrennt wird und der verbleibende Verpackungsmaterialstrang
in dem Spalt 629 eingeklemmt wird. Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen bereitgestellt,
die beim Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses entstehen, bei dessen Fertigung
ein Verpackungsmaterialstrang, wie eine Wellpappenbahn oder ein aus einer ein- oder
mehrlagigen Papierbahn geformter dreidimensionaler Verpackungsmaterialstrang, insbesondere
aus Recyclingpapier, über eine Zufördervorrichtung, wie ein Zuförderradpaar 613, in
Förderrichtung F auf eine Ablängvorrichtung zu gefördert wird. Das erfindungsgemäße
Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Zufördervorrichtung beim Auftreten einer
Verpackungsmaterialverstopfung, wie beispielsweise in Figur 15 zu sehen in eine zur
Förderrichtung F entgegengesetzte Richtung angetrieben wird. In dem Fall, dass bei
einem vorangegangenen Abtrennvorgang der Verpackungsmaterialstrang 611 nicht durchtrennt
wurde, kann auch das Abförderradpaar genutzt werden, um die Verpackungsmaterialverstopfung
zu lösen. Dabei wird zusätzlich zum Antreiben der Zufördervorrichtung in entgegengesetzte
Förderrichtung F auch die Abfördervorrichtung angetrieben, jedoch in Förderrichtung
F. Das zusätzliche Antreiben der Abfördervorrichtung kann auch dann von Vorteil sein,
wenn das Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses 609 von dem Verpackungsmaterialstrang
611 zwar erfolgt ist, dieser jedoch ebenfalls in dem Spalt 629 eingeklemmt ist. Wurde
der Verpackungsmaterialstrang 611 nicht durchgetrennt, können die Fördervorrichtungen
insbesondere derart unabhängig voneinander von jeweils einem Antrieb angetrieben werden,
dass der Verpackungsmaterialstrang gespannt wird. Im Anschluss kann das Verpackungsmaterialerzeugnis
609 von dem Verpackungsmaterialstrang 611 erneut initiiert werden.
[0109] Wie im Vergleich zwischen Figur 14 und Figur 15 zu sehen ist, wird vor dem Antreiben
der Zufördervorrichtung, die hier als Zuförderradpaar 613 ausgeführt ist, entgegengesetzt
zur Förderrichtung F geprüft, ob sich die Schneide 605 der Schneidvorrichtung in einer
Schneidstartstellung oder in einer Schneidendstellung befindet. Insbesondere wird
geprüft, ob sich die Schneide 605 innerhalb des Förderkanals 619 befindet. Ist dies
der Fall, so wird die Schneide 605 insbesondere entgegengesetzt zur Schneidrichtung
S aus dem Förderkanal 619 herausgefördert bevor die Zuführvorrichtung entgegengesetzt
zur Förderrichtung F angetrieben wird.
[0110] Figur 16 zeigt den Verlauf der Drehzahl n und des Drehwinkels ϕ der Antriebe einer
Zufördervorrichtung, einer Abfördervorrichtung und einer Ablängvorrichtung. Bevorzugt
betrifft der obere Verlauf in Figur 16 den Antrieb 635 des Zuförderradpaars 613, der
mittlere Verlauf den Antrieb 651 der Ablängvorrichtung 603 und der untere Verlauf
den Antrieb 643 des Abförderradpaars 615. Der Drehwinkel ϕ (gestrichelte Linie) und
die Drehzahl n (durchgehende Linie) sind für einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens
zur Beseitigung der Verpackungsmaterialverstopfungen über die Zeit t aufgetragen.
Dabei stellt t
6 den Zeitpunkt dar, bei dem die Verpackungsmaterialverstopfung erkannt wird. t
7 stellt den Zeitpunkt dar, bei dem die Zufördervorrichtung entgegengesetzt zur Förderrichtung
F angetrieben wird. T
8 stellt den Zeitpunkt dar, zu dem das Antreiben der Zufördervorrichtung entgegengesetzt
zur Förderrichtung F beendet wird bzw. zu dem der Stau beseitigt ist. Dabei kommt
es insbesondere auf das Antreiben des Zuförderradpaars entgegengesetzt zur Förderrichtung
F über eine vorbestimmte Zeit mit einer vorbestimmten Drehzahl und/oder einem vorbestimmten
Drehmoment und/oder über einen vorbestimmten Winkel, wie beispielsweise den hier eingezeichneten
Winkel ϕ
stau,zu an. Wie zuvor erläutert, kann ergänzend die Abfördervorrichtung über eine vorbestimmte
Zeit mit einer vorbestimmten Drehzahl und einem vorbestimmten Drehmoment und/oder
über einen vorbestimmten Winkel, wie dem hier dargestellten Winkel ϕ
stau,ab in Förderrichtung angetrieben werden. Je nachdem, ob die Schneide 605 der Ablängvorrichtung
603 sich in dem Förderkanal 619 befindet oder nicht, kann der Staubeseitigung, insbesondere
zwischen den zwei Punkten t
6 und t
7, ein Ausfahren der Schneide, insbesondere durch Verfahren in die zur Schneidrichtung
S entgegengesetzte Richtung vorgeschaltet sein.
[0111] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung
der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
[0112]
- 21
- Steueruntereinheit des Abförderradpaars
- 27
- Anschluss der Steueruntereinheiten des Zuförderradpaars
- 29
- Anschluss der Steueruntereinheit des Abförderradpaars
- 35
- Montageplatte für die Steueruntereinheit 23
- 39
- Ausgabebereich
- 41
- Ausgabetrichter
- 43
- Netzteil
- 301
- unangetriebenes Zuförderraad
- 303
- Radachse des unangetriebenen Zuförderrades
- 305
- Radachse des angetriebenen Zuförderrades
- 307
- Spannvorrichtung des Zuförderradpaars
- 309
- Radaufnahme der Spannvorrichtung 307
- 311
- Radwelle des unangetriebenen Zuförderrades 301
- 313
- Verbindungsmittel der Spannvorrichtung
- 315
- unangetriebenes Abförderrad
- 317
- Radachse des angetriebenen Abförderrades
- 319
- Radachse des unangetriebenen Abförderrades
- 321
- Spannvorrichtung des Abförderradpaars
- 323
- Radaufnahme der Spannvorrichtung 321
- 325
- Radwelle des unangetriebenen ab Förderrades
- 327
- Ausnehmung in Förderrad
- 601
- Vorrichtung
- 603
- Ablängvorrichtung
- 605
- Schneide
- 607
- Spannvorrichtung des Zuförderradpaars
- 609
- Verpackungsmaterialererzeugnis
- 611
- Verpackungsmaterialstrang
- 613
- Zuförderradpaar
- 615
- Abförderradpaar
- 617
- Begrenzungswandung
- 619
- Förderkanal
- 621, 621'
- flussaufwärtiger Wandungsabschnitt
- 623,623'
- flussaufwärtige Konterkante
- 625,625'
- flussabwärtiger Wandungsabschnitt
- 627,627'
- flussabwärtige Konterkante
- 629
- Spalt
- 631
- Schneidspitze
- 633
- Rückzugsspalt
- 635
- Antrieb, Elektromotor des Zuförderradpaars
- 637
- Getriebe des Zuförderradpaars
- 639
- Antriebswelle des angetriebenen Zuförderradpaars
- 641
- angetriebenes Zuförderrad
- 643
- Antrieb, Elektromotor des Abförderradpaars
- 645
- Getriebe des Abförderradpaars
- 647
- Antriebswelle des angetriebenen Abförderradpaars
- 649
- angetriebenes Abförderrad
- 651
- Antrieb, Elektromotor der Ablängvorrichtung
- 653
- Getriebe der Ablängvorrichtung
- 655
- Übersetzungsgetriebe
- 657
- Umwandlungsgetriebe
- 659
- trichterförmiger Abschnitt des Zuförderradpaars
- 661
- trichterförmiger Abschnitt des Abförderradpaars
- 663
- Schneidzacken
- 665
- Montageabschnitt der Schneide
- 667
- Schlitten der Schneide
- 669
- Bohrungen in Schneide
- 671
- Gelenksabschnitt (dem Übersetzungsgetriebe 655 zugewandt)
- 673
- Gelenksabschnitt (dem Schlitten 667 zugewandt)
- 675
- Führung der Schneide in Schneidrichtung
- 677
- Führungszylinder
- 679
- Schlittenschuh
- T
- Tiefe der Papierpolstererzeugnismaschine
- F
- Förderrichtung
- S
- Schneidrichtung
- AA
- Abförderradachsabstand
- ZA
- Zuförderradachsabstand
- TAZ
- Tangente des Zuförderradpaars
- TAA
- Tangente des Abförderradpaars
- D1
- Drehachse zwischen den zwei Gelenksabschnitten 671 und 673
- D2
- Drehachse zwischen dem Gelenksabschnitt 673 und dem Schlitten 667
- D3
- Drehachse zwischen dem Gelenksabschnitt 6 71 und dem Übersetzungsgetriebe 655
- nzu
- Zuförderdrehzahl
- nab
- Abförderdrehzahl
- ϕ ist,zu
- vorbestimmte Winkel des Zuförderradpaars
- ϕ ist,ab
- vorbestimmte Winkel des Abförderradpaars
- ϕ soll,zu
- Soll Winkel des Zuförderradpaars
- ϕ soll,ab
- Soll Winkel des Abförderradpaars
- Δϕ S,zu
- Differenzwinkel durch den Schneidvorgang am Zuförderradpaar
- Δϕ S,ab
- Differenzwinkel durch den Schneidvorgang am Abförderradpaar
- ϕ stau,ab
- Winkel der Drehbewegung des Abförderradpaars bei der Staubeseitigung
- ϕ stau,zu
- Winkel der Drehbewegung des Zuförderradpaars bei der Staubeseitigung
- t1
- Beginn des Fertigungsverfahrens
- t2
- Beginn des spannen
- t3
- Beginn des Abtrennens
- t4
- Schnitteingriff
- t5
- Abtrennen des Papierpolstererzeugnisses
- t6
- Auftreten/Erkennung einer Verpackungsmaterialverstopfung
- t7
- Beginn des Antreibens des Zuförderradpaars entgegengesetzt zur Förderrichtung
- t8
- Ende des Antreibens des Zuförderradpaars entgegengesetzt zur Förderrichtung
1. Vorrichtung (601) zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses (609) aus einem
Faserausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn oder einer Wellpappenbahn,
insbesondere aus Recyclingpapier, umfassend:
eine Ablängvorrichtung (603) zum Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses (609)
von einem Verpackungsmaterialstrang, wie einer Wellpappenbahn oder einem in der Vorrichtung
(601) aus dem Faserausgangsmaterial umgeformten, dreidimensionalen Papierpolsterstrang
(611);
ein der Ablängvorrichtung (603) in Förderrichtung (F) flussaufwärts angeordnetes Zuförderradpaar
(613) zum Fördern des Verpackungsmaterialstrangs (611);
ein der Ablängvorrichtung (603) in Förderrichtung (F) flussabwärts angeordnetes Abförderradpaar
(615) zum Abfördern des Verpackungsmaterialstrangs (611)
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Zuförderradpaar (613) und dem Abförderradpaar (615) jeweils ein eigener Antrieb
(635, 643) zum voneinander unabhängigen Antreiben und/oder Abbremsen zumindest eines
Rades des jeweiligen Radpaares (613, 615) zugeordnet ist.
2. Vorrichtung (601) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zuförderradpaar (613) und/oder das Abförderradpaar (615) den Papierpolsterstrang
(611) zwischen zwei Förderrädern erfasst und entlang oder entgegen der Förderrichtung
(F) und/oder entlang oder entgegen einer durch eine gemeinsame Tangente an einem jeweiligen
Außenumfang der Förderräder definierten Durchführrichtung fördert, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
die Förderräder des Zuförderradpaars (613) und/oder des Abförderradpaars (615) gegeneinander
verspannt sind, insbesondere mit einer Kraft von wenigstens 1 Newton, 50 Newton, 100
Newton oder 150 Newton, vorzugsweise von wenigstens 250 Newton, 350 Newton oder 450
Newton, besonders bevorzugt von wenigstens 550 Newton, 700 Newton oder 900 Newton,
und/oder dass der Radachsabstand (AA, ZA) der Förderräder zueinander jeweils eines
Radpaares derart unterdimensioniert ist, dass die Räder gegeneinander elastisch vorgespannt
sind.
3. Vorrichtung (601) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Radachsen wenigstens eines, vorzugsweise beider, Förderradpaares jeweils parallel
zueinander verlaufen und/oder
quer, vorzugsweise orthogonal, zur Förderrichtung (F) oder einer durch eine gemeinsame
Tangente (TAZ, TAA) an einem jeweiligen Außenumfang der Förderräder definierten Durchführrichtung
verlaufen und/oder
entlang einer Ebene verlaufen, die sich quer, vorzugweise orthogonal, zur Förderrichtung
(F) oder einer durch eine gemeinsame Tangente (TAZ, TAA) an einem jeweiligen Außenumfang
der Förderräder definierten Durchführrichtung erstreckt, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
die Förderradpaare insbesondere zueinander fluchtend entlang einer Ebene ausgerichtet
sind, welche eine Radachse eines Förderradpaares, vorzugsweise jeweils beide Radachsen
beider Förderradpaare, als Normalvektor aufweist.
4. Vorrichtung (601) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Rad wenigstens eines Radpaares einen elastisch deformierbaren Abrollbereich
umfasst, wobei das Rad vorzugsweise durch einen Elastomerkörper, wie einen PU-Schaumkörper,
gebildet ist oder eine entsprechende Außenbeschichtung aufweist, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Förderrad des Zuförderradpaars und/oder des Abförderradpaars über
ein Getriebe (637, 645), vorzugsweise über ein Schneckengetriebe, mit dem dem zumindest
einen Förderrad zugeordneten Antrieb (635, 643) gekoppelt ist, wobei das Getriebe
(637, 645) vorzugsweise eine Bewegungsamplitude des Antriebs (635, 643) auf eine Bewegungsamplitude
des zumindest einen Förderrads untersetzt, insbesondere mit einem Untersetzungsverhältnis
von 3 zu 1 bis 25 zu 1, vorzugsweise von etwa 5 zu 1.
5. Vorrichtung (601) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebe (635, 643) derart unabhängig voneinander, insbesondere über eine übergeordnete
Steuereinheit, angetrieben und/oder abgebremst werden, dass das Zuförderradpaar (613)
und das Abförderradpaar den Verpackungsmaterialstrang (611) vor dem Abtrennen des
Verpackungsmaterialerzeugnisses (609) spannen und/oder dass das Abförderradpaar beim
Auftreten einer Verpackungsmaterialverstopfung entgegengesetzt zur Förderrichtung
(F) angetrieben wird.
6. Vorrichtung (601) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schneide (605) der Ablängvorrichtung (603) derart geführt ist, dass sie im Schnitteingriff
den Verpackungsmaterialstrang (311) quer zur Förderrichtung (F) translatorisch durchtrennt,
und/oder
gekennzeichnet durch
einen sich zumindest auf Förderrichtungshöhe der Ablängvorrichtung (603) in Förderrichtung
(F) erstreckenden Förderkanal, der durch eine Begrenzungswandung (617) begrenzt ist;
und
einen in der Begrenzungswandung (617) ausgebildeten Spalt (629), der derart ausgestaltet
ist, dass eine Schneide der Ablängvorrichtung (603) kontaktfrei in den Spalt (629)
ein- und ausfahren kann.
7. Vorrichtung (601) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer, vorzugsweise wenigstens zwei, besonders bevorzugt wenigstens drei,
der Antriebe (635, 643, 651) von einer übergeordneten Steuereinheit angesteuert werden,
wobei die übergeordnete Steuereinheit vorzugsweise mit antriebsspezifischen Steueruntereinheiten
verbunden ist, die den jeweiligen Antrieb (635, 643, 651) steuern und/oder regeln,
wobei die Verbindung zwischen der übergeordneten Steuerung und den antriebsspezifischen
Steueruntereinheiten vorzugsweise über einen Bus, wie einen CAN-BUS, erfolgt, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebe (635, 643, 651) Elektromotoren mit einem ortsfesten Stator und einen
dazu beweglich gelagerten Rotor umfassen, wobei vorzugsweise kein elektrischer Kontakt
zwischen dem Rotor und dem Stator besteht und der Elektromotor vorzugsweise eine Einrichtung
zum Erfassen der Position des Rotors umfasst.
8. Verfahren zum Fertigen eines Verpackungsmaterialerzeugnisses (609), bei dem ein Verpackungsmaterialstrang,
wie eine Wellpappenbahn oder ein aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn geformter
dreidimensionaler Verpackungsmaterialstrang, insbesondere aus Recyclingpapier, über
einer Zufördervorrichtung einer Ablängvorrichtung (603) zugeführt, das Verpackungsmaterialerzeugnis
(609) mit der Ablängvorrichtung (603) von dem Verpackungsmaterialstrang (611) abgetrennt
und das Verpackungsmaterialerzeugnis (609) über eine Abfördervorrichtung abgefördert
wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufördervorrichtung und die Abfördervorrichtung vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses
(609) derart unabhängig voneinander angetrieben und/oder abgebremst werden, dass der
Verpackungsmaterialstrang (611) zwischen den Fördervorrichtungen gespannt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses (609):
die Zufördervorrichtung abgebremst, insbesondere angehalten, wird und die Abfördervorrichtung
über einen vorbestimmten Weg in Förderrichtung (F) angetrieben wird;
die Zufördervorrichtung über einen vorbestimmten Weg entgegengesetzt zur Förderrichtung
(F) angetrieben wird und die Abfördervorrichtung abgebremst, insbesondere angehalten,
wird; oder
die Zufördervorrichtung über einen vorbestimmten Weg entgegengesetzt zur Förderrichtung
(F) angetrieben wird und die Abfördervorrichtung über einen vorbestimmten Weg in Förderrichtung
(F) angetrieben wird,
wobei das Antreiben der Zufördervorrichtung und/oder der Abfördervorrichtung vor dem
Abtrennen des Verpackungsmaterialerzeugnisses (609) vorzugsweise langsamer, insbesondere
wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% langsamer, erfolgt, als das Fördern zur
und/oder das Abfördern von der Ablängvorrichtung, und/oder wobei vorzugsweise
die Fördervorrichtungen jeweils ein angetriebenes Förderrad, vorzugsweise jeweils
ein Förderradpaar aufweisen, wobei das Antreiben über einen vorbestimmten Weg durch
Drehen des Förderrades über einen vorbestimmten Winkel (ϕ ist,zu, ϕ ist,ab) vorzugsweise zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt zwischen 10° und 60°, erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Förderrades durch Antreiben des Förderrades mit einem Drehmoment
über einen Soll-Winkel (ϕ soll,zu, ϕ soll,ab), vorzugsweise zwischen 1° und 720°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 60°, erfolgt,
wobei der Soll-Winkel (ϕ soll,zu, ϕ soll,ab) größer ist als der vorbestimmte Winkel (ϕ ist,zu, ϕ ist,ab), sodass das Förderrad über das Drehmoment eine Zugkraft auf den Verpackungsmaterialstrang
(611) ausübt, wobei der Soll-Winkel (ϕ soll,zu, ϕ soll,ab) sich vorzugsweise in Folge des Abtrennens des Verpackungsmaterialerzeugnisses (609)
einstellt, wodurch das Verpackungsmaterialerzeugnis (609) vorzugsweise in Förderrichtung
(F) stromabwärts der Ablängvorrichtung (603) und/oder der verbleibende Verpackungsmaterialstrang
(611) in Förderrichtung (F) stromaufwärts der Ablängvorrichtung (603) gefördert wird,
und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fördervorrichtungen jeweils ein angetriebenes Förderrad, vorzugsweise jeweils
eines Förderradpaares aufweisen, wobei das Abbremsen über eine Reduzierung der Drehzahl
des Förderrades und/oder das Anhalten über ein Anhalten des Förderrades erfolgt, und/oder
wobei die abgebremste Fördereinrichtung vor dem Abtrennen derart stark abgebremst
wird, dass sie Zugkräfte von wenigstens 10 Newton, 50 Newton, 100 Newton oder 150
Newton, vorzugsweise von wenigstens 250 Newton, 350 Newton oder 450 Newton, besonders
bevorzugt von wenigstens 550 Newton, 700 Newton oder 900 Newton, ausgesetzt werden
kann ohne über den gesamten, insbesondere ohne über 75%, 50% oder 25% des vorbestimmten
Weges der angetriebenen Vorrichtung bewegt zu werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verpackungsmaterialstrang (611) derart fest durch die Fördervorrichtungen, insbesondere
jeweils durch zwei gegeneinander verspannte, den Verpackungsmaterialstrang (611) einklemmende
Förderräder, gehalten wird, dass der Verpackungsmaterialstrang (611) Zugkräften von
wenigstens 10 Newton, 50 Newton, 100 Newton oder 150 Newton, vorzugsweise von wenigstens
250 Newton, 350 Newton oder 450 Newton, besonders bevorzugt von wenigstens 550 Newton,
700 Newton oder 900 Newton, ausgesetzt werden kann, ohne aus den Fördervorrichtungen
herausgezogen zu werden, und/oder
dadurch gekennzeichnet, dass
die auf den Verpackungsmaterialstrang (611) wirkende Spannung derart auf die Festigkeit
des Verpackungsmaterialstrangs angepasst ist, dass das Verpackungsmaterialerzeugnis
(609) erst in Folge eines Schneideingriffs mit einer Schneide (605) der Ablängvorrichtung
(603) von dem Verpackungsmaterialstrang (611) getrennt wird, wobei die Spannung vorzugsweise
derart auf die verwendete Schneide (605) und den Verpackungsmaterialstrang (611) abgestimmt
ist, dass beim Schneiden mit einer scharfen Schneide (605), das Abtrennen im Wesentlichen
durch Schneiden des Verpackungsmaterialstrangs (611) erfolgt, und/oder dass beim Schneiden
mit einer stumpfen Schneide (605), das Abtrennen im Wesentlichen durch Reißen erfolgt,
wobei der Verpackungsmaterialstrang (611) vorzugsweise mit einem Zugspannungsindex
von 0,04 bis 35 Newtonmeter pro Gramm, besonders bevorzugt mit 0,75 bis 6 Newtonmeter
pro Gramm, beaufschlagt wird.
12. Verfahren zum Beseitigen von Verpackungsmaterialverstopfungen, die beim Fertigen eines
Verpackungsmaterialerzeugnisses (609) entstehen, insbesondere bei einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei beim Fertigen ein Verpackungsmaterialstrang,
wie eine Wellpappenbahn oder ein aus einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn geformter
dreidimensionaler Verpackungsmaterialstrang, insbesondere aus Recyclingpapier, über
eine Zufördervorrichtung in Förderrichtung (F) auf eine Ablängvorrichtung (603) zu
gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zufördervorrichtung beim Auftreten einer Verpackungsmaterialverstopfung entgegengesetzt
zur Förderrichtung (F) angetrieben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeiehnet, dass vor dem Antreiben der Zufördervorrichtung in eine zur Förderrichtung (F) entgegengesetzten
Richtung geprüft wird, ob eine Schneide (605) der Schneidvorrichtung sich in einer
Schneidstartstellung oder in einer Schneidendstellung befindet und die Schneide (605),
sofern sie sich in der Schneidendstellung befindet, in die Schneidstartstellung verfahren
wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Staubeseitigung zusätzlich eine in Förderrichtung (F) flussabwärts angeordnete
Abfördervorrichtung zum Abfördern des Verpackungsmaterialstrangs (611) in Förderrichtung
angetrieben wird, sodass vorzugsweise im Falle einer vorangegangenen erfolgreichen
Abtrennung des Verpackungsmaterialerzeugnisses (609) von dem Verpackungsmaterialstrang
(611), das Verpackungsmaterialerzeugnis (609) abgefördert wird, und im Falle einer
nicht erfolgten Abtrennung, der Verpackungsmaterialstrang (611) gespannt wird, sodass
die Abtrennung initiiert werden kann.
15. Verfahren einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antreiben der Zufördervorrichtung, der Abfördervorrichtung und/oder der Ablängvorrichtung
(603) bei der Staubeseitigung vorzugsweise langsamer, insbesondere wenigstens 50%,
60%, 70%, 80%, 90% oder 95% langsamer, erfolgt, als das Fördern zur Ablängvorrichtung.