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Dokumentenidentifikation DE69311543T2 08.01.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0633839
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN EINES FEDERNDEN VERPACKUNGSMATERIALS
Anmelder Ranpak Corp., Concord Township, Ohio, US
Erfinder BEIERLORZER, Edwin, P., Bellevue, WA 98006, US
Vertreter Kuhnen, Wacker & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69311543
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.03.1993
EP-Aktenzeichen 939075024
WO-Anmeldetag 15.03.1993
PCT-Aktenzeichen US9302341
WO-Veröffentlichungsnummer 9319931
WO-Veröffentlichungsdatum 14.10.1993
EP-Offenlegungsdatum 18.01.1995
EP date of grant 11.06.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.01.1998
IPC-Hauptklasse B31D 5/00
IPC-Nebenklasse B31F 1/00   B26D 7/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines verbesserten federnden Verpackungsmaterials. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf derartige Vorrichtungen und Verfahren zum Formen, federnd Falten und Quetschen bzw. Krimpen von zerteilten bzw. geschnittenen Streifen von befeuchtetem Blattmaterial zu einem verbessert ineinandergreifenden, losen Verpackungsmaterial.

Pellets oder Chips aus geschäumten Styrol werden gewöhnlich in der Massenproduktions- und Einzelhandelsindustrie als loses Verpackungsmaterial verwendet. Die Chips werden genutzt, um ein Produkt beabstandet von den Innenseiten eines Behälters zu positionieren und die dazwischen angeordneten leeren Freiräume aufzufüllen. Die Chips dienen dazu, um das verpackte Produkt gegen Stoß oder Schlag oder eine andere Fehlbehandlung zu schützen.

Die Bereitstellung von geschäumten Styrol-Chips erfordert kein großes Maß an Raffinesse. Die Chips werden einfach mittels Schwerkraft von einem großen Vorratsbehälter in die leeren Freiräume im Verpackungsbehälter zugeführt.

Die Verwendung von geschäumten Styrol-Chips hat jedoch viele Nachteile. Wenn geschäumte Styrol-Chips zum Beispiel verwendet werden, um ein schweres Objekt zu schützen, welches in einem Behälter angeordnet ist, und eine derartige Verpakkung angerempelt und geschüttelt wird, neigt das Objekt dazu, sich auf den Boden des Behälters abzusetzen und die Chips gleiten dabei aufwärts. Eventuell kann.das Objekt an der Basis oder der Seite des Behälters zu liegen kommen und eine Beschädigung des Objekts auftreten. Das geringe Gewicht der geschäumten Styrol-Chips läßt es auch zu, daß diese leicht durch den Wind weggeblasen und verstreut werden.

Es ist von besonderer Bedeutung, daß geschäumte Styrol- Chips extrem schwierig zu beseitigen und nach der Verwendung zu zerstören sind. Aufgrund der übermäßigen Verwendung dieses biologisch nicht abbaubaren Produkts, welches toxische Gase bei der Verbrennung abgibt, stellen geschäumte Styrol-Chips in der Tat eine wesentliche Bedrohung für die Umwelt dar und werden von einer steigenden Anzahl an Gemeinschaften bzw. Staaten verboten.

Geschäumte Styrol-Chips sind zudem gefährlich für Kinder und Wildtiere, welche diese oftmals fälschlich als Nahrung betrachten und folglich zu sich nehmen. Geschäumte Styrol- Chips sind nicht verdaubar und sind ein Hauptgrund für Luftröhrenverschlüsse bei Kindern.

Andere Verpackungsfüllmaterialien, wie zum Beispiel geschnittenes bzw. geschreddertes Papier, wurden ebenfalls verwendet. Geschreddertes Papier liegt jedoch gewöhnlich flach im Container, und eine sehr große Menge an Papier ist erforderlich, um das zum Füllen der Freiräume und zum Schützen des aufgenommenen Objekts erforderliche Schüttgut zu schaffen. Eine derartig große Menge von geschreddertem Papier bereitzustellen ist oftmals unerschwinglich, und im Anschluß an die Verwendung müssen umfangreiche Mengen des Papiers beseitigt werden. Zudem ist die Stoßaufnahmefähigkeit von flachem, geschreddeten Papier minimal.

Das U.S.-Patent Nr. 5,088,972 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden eines Verpackungsmaterials, welches einige der unerwünschten Merkmale der oben diskutierten Produkte beseitigt. Die Vorrichtung und das Verfahren dienen zum Falten und Krimpen von zerscbnittenen Streifen von Blattmaterial in vorgewählte Abschnitte eines ineinandergrei fenden, dekorativen Materials und/oder losen Verpackungsmaterials. Die Vorrichtung enthält generell einen Anschluß für eine herkömmliche Papierschneidvorrichtung zum Schneiden von Blattmaterial. Die Vorrichtung enthält eine bewegbare Begrenzung, gegen welche die geschnittenen Streifen des Blattmaterials vorangetrieben werden, bis sie von Schneidklingen der Schneidvorrichtung ausgestoßen werden. Die bewegbare Begren zung bewirkt ein gesteuertes Stauen der Streifen innerhalb eines begrenzten Bereichs zwischen der Begrenzung und den Schneidklingen. Die weitere Einführung von zusätzlichen Streifen in dem begrenzten Bereich bewirkt eine Verdichtung, ein Falten und Quetschen der Streifen gegen den verbleibenden Damm von gestautem Papiermaterial, welches innerhalb des abgegrenzten Bereiches angeordnet ist. Dies bewirkt, daß sich die Streifen falten, sich gegen sich selbst pressen und Abschnitte aus dünnem Blattmaterial mit einer Faltenwandgestalt ausbilden.

Das Dokument WO-A-91/06694 offenbart ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11 zum Ausbilden eines derartigen federnden Verpackungsprodukts, sowie weitere Details bezüglich den ge wünschten Charakteristiken und Merkmalen eines derartigen federnden Verpackungsprodukts. Das hier offenbarte Verfahren zur Erzeugung des Verpackungsprodukts enthält die Schritte der Zuführung von zumindest einem Blatt eines Materials in einer ersten Richtung; des Schneidens des Blatts des Materials zu einer Mehrzahl an Streifen; wobei das Schneiden durch Drehen zweier Sätze von alternierenden, einander überlappenden Schneidscheiben ausgeführt wird, wobei die Zuführung des Blatts des Materials zwischen den beiden Sätze der Schneidscheiben erfolgt; des Weiterführens jedes der Streifen durch Drehen von zumindest einer äußeren Fläche einer entsprechenden der Schneidscheiben, wenn sich die äußere Fläche in die erste Richtung bewegt; des Begrenzens der kontinuierlichen Weiterführung jedes Streifens in der ersten Richtung; und des aufeinanderfolgenden Faltens von jedem Streifen durch die Be grenzung und Entgegenstellung der Weiterführung. Eine Anlage und Einrichtungen zum Erzeugen des Verpackungsprodukts sind hier eingeschlossen, wobei das sich ergebende Verpackungsprodukt eine Vielzahl von schmalen, länglichen Materialstreifen mit einer natürlichen Elastizität aufweist. Jeder der Streifen enthglt eine Vielzahl von Querfalten gegen die natürliche Elastizität, um ein in Längsrichtung komprimiertes Streifenelement auszubilden.

Während das federnde Verpackungsprodukt, welches durch das Verfahren und die Bearbeitung gemäß der Offenbarung im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und in der WO-A-91/06694 ausgebil det wird, ein zufriedenstellendes, federndes Verpackungsprodukt erzeugt, sind einige der sehr wünschenswerten Charakteristiken hiervon nicht immer zur einfachen und zuverlässigen Reproduktion geeignet. In einer Hauptausführungsform der darin offenbarten Erfindung wird Kraft- bzw. Hartpapier in Rollenform verwendet, um kontinuierlich die gewünschten, in Längsrichtung komprimierten Streifeneinrichtungen zu erzeugen. Jede in Längsrichtung komprimierte Streifeneinrichtung enthält eine Mehrzahl an Querfalten mit im allgemeinen länglichen, ebenen Abschnitten dazwischen. Eine wiederholte, ge steuerte Ausbildung einer derartigen Streifeneinrichtung erfordert die Ausbildung der Falten entgegen der natürlichen Elastizität des Papiers. Wie in der WO-A-91/06694 deutlich offenbart ist, resultiert die anfängliche Ausbildung dieser Falten darin, daß die länglichen, ebenen Abschnitte an jeder Seite der Falte im allgemeinen in vollständigen Kontakt zueinander gebracht werden. Nachdem es jeder Streifeneinrichtung ermöglicht wurde, sich zu "entspannen", neigt der Winkel jeder Falte zwischen den länglichen, ebenen Abschnitten an gegenüberliegenden Seiten der Falte unter der natürlichen Vorspannung des Papiermaterials, aus welchem die Streifeneinrichtung ausgebildet ist, zur Vergrößerung.

Obwohl es hier wünschenswert ist, daß die Winkel an den Falten zwischen den länglichen, ebenen Abschnitten etwas entspannt sind, beeinflußt das allgemeine Ausmaß dieses Winkels an jeder Falte und die hieraus folgende Fähigkeit zur Beibehaltung einer generellen spitzen Form die Qualität des Verpackungsprodukts. Mit anderen Worten enthält das bevorzugte Verpackungsprodukt nicht nur einfach die Ausbildung von derartigen Falten, welche sich eventuell entspannen können, um einen stumpfen Winkel zwischen den benachbarten länglichen, ebenen Abschnitten an jeder Seite der Faltung auszubilden. Eine derartige "entspannte", in Längsrichtung komprimierte Streifeneinrichtung würde keine der gewünschten Charaktenstiken hinsichtlich der Elastizität und der seitlichen Lateralstützung aufweisen, welche sehr gewünscht sind.

Während die im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und der WO-A- 91/06694 offenbarte Erfindung ein gewünschtes Verpackungsprodukt mit den hierin gedachten allgemeinen Charakteristiken hinsichtlich der Elastizität aufweisen, wäre folglich ein Verfahren oder eine Vorrichtung wünschenswert, welche eingesetzt werden könnte, um die gewünschte Qualität des Verpackungsprodukts sicherzustellen oder zu verbessern. Hierzu offenbaren das U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und die WO-A- 91/06694 Einrichtungen zum Variieren des Widerstands bei der Abgabe der Mehrzahl an Streifeneinrichtungen, welche durch die Schneideinrichtung ausgebildet werden. Diese Widerstandsvariation in dem abgegrenzten Bereich, welcher auf die Anordnung der Schneidscheiben folgt, variiert die erzeugte Kraft an jeder der in Längsrichtung komprimierten Streifeneinrichtung.

Es stellte sich jedoch heraus, daß die allgemeine Feuchtigkeit in der Fertigungseinrichtung während der Herstellung eines derartigen Verpackungsmaterials dazu neigt, die Qualität des federnden Verpackungsprodukts zu beeinflussen. Wenn eine relativ geringe Feuchtigkeit gegeben war, war das an der Abgabe der Schneideinrichtung erzeugte Widerstandsmaß auf einem relativ hohen Niveau, während das erzeugte Widerstandsmaß auf einen anderen geringeren Wert eingestellt werden mußte, wenn die Einrichtung eine höhere Feuchtigkeit aufwies, um zu versuchen, die gleichen gewünschten Charakteristiken der in Längsrichtung komprimierten Streifeneinrichtungen des gewünschten federnden Verpackungsprodukts zu reproduzieren.

Die U.S.-Patente Nr. 1,680,203; 2,668,573; 2,679,887; 2,786,399 und 3,150,576 offenbaren Verfahren und Vorrichtungen zum gewöhnlichen Krümmen, Knittern oder Falten von Blattmaterial.

Das U.S.-Patent Nr. 1,680,203 bezieht sich auf Krepp als ein Produkt und das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung desselben. Das Verfahren und die Vorrichtung dient zur Herstellung des Produkts, ob die Bahn nun trocken, naß oder vorzugsweise feucht ist. Es ist eine Einrichtung zur Zuführung der Bahn enthalten, aber auch zum Bewirken des Zusam menzwängens von unterschiedlichen Abschnitten hiervon mit relativ unterschiedlichen Drücken und in unterschiedlichen Winkeln, wodurch in der Bahn Krümmungen, Krepp oder Wellen erzeugt werden, welche sich in unterschiedlichen Bezugsrichtungen erstrecken und von relativ unterschiedlicher, aber vorbe stimmter Dichte sind.

Das U.S.-Patent Nr. 2,668,573 bezieht sich auf Wellpapier. Die hierin offenbarte Erfindung verwendet Material, welches in einem geeigneten Ausmaß befeuchtet ist und welches mittels Zuführrollen in einen Kanal zur Herstellung der Wellenform geführt wird. Der Kanal enthält zwei parallele Flächen, welche entsprechend der Höhe der fertiggestellten Wellen beabstandet sind. Der Kanal enthält ferner Rollen oder Platten, welche auf ein geeignetes Maß erwärmt oder erhitzt wurden. Auf diese Weise werden die Stege oder die Kuppen der Wellung, welche an die warmen Flächen gelangen, zuerst abgetrocknet, oder wie vorliegend, dauerhaft gemacht. Die auf diesen Weg aufgebrachten Wellungen waren sehr nahe aneinander, wobei benachbarte Kuppen oder Stege einander berühren oder beinahe berühren.

Das U.S.-Patent Nr. 2,679,887 offenbart ein Verfahren zum Krümmen oder Stauchen von zuvor mit einem Polyethylen-Harz beschichteten Papier oder einem mit einem Polyethylen-Film laminierten Papier. Die Bahn wird unterhalb der Trommel vorbeigeführt, welche sich in einen Tank mit Wasser erstreckt. Dies ist auf eine geeignete Temperatur erwärmt, um zu bewirken, daß das Polyethylen beim Durchfahren des Tanks so konditioniert wird, daß es weich und biegsam ist, ohne daß das Material klebrig wird oder seine Gestalt verliert bzw. fließt. Zusätzlich zur Konditionierung des Polyethylens dient das Durchfahren der Verbundbahn durch den Tank zum Konditionieren des Papiers in gewöhnlicher Weise für die nachfolgende Krümmungs- und Wellbearbeitung, wobei die Zeitspanne, in welcher das Material mit dem Bad beaufschlagt wird, derart ist, daß diese die Konditionierung des Papiers beeinflußt.

Das U.S.-Patent Nr. 2,786,399 ist auf die Ausbildung von Körpern aus geknittertem bzw. gefaltetem Blattmaterial von der Art gerichtet, welches insbesondere zur Verwendung als Motorölfilterelement vorgesehen ist. Während der Bearbeitung werden längliche Streifen oder Blätter von Zeitungspapier fortschreitend und kontinuierlich weitergeführt, nachdem die beiden Papierstreifen oberhalb zwischen Rollen hindurchgeführt werden. Dabei wird das Papier unterhalb einer Düse hindurchgeführt, durch welche ein Sprühnebel von lufttrocknendem, verbleibendem Kunststoffmaterial, welches mit Wasser vermischt ist, abwärts auf die Oberfläche des Papiers gerichtet ist. Wenn das Papier einen Faltmechanismus passiert, kann der harzhaltige Kunststoff bei Raumtemperatur trocknen.

Das U.S.-Patent Nr. 3,150,576 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von querverlaufenden Wellen auf allen Arten von Blättern oder Bändern von plastisch verformbarem Material. Wenn das bevorzugte plastisch verformbare Material Papier ist, wird das Papier zur Bewegung zwischen fischgrätenartigen Formen mit einer Einlaßdüse weitergeführt, welche mit einer Zuführung eines geeigneten, unter Druck stehenden heißen Fluids verbunden ist, wie zum Beispiel Dampf, um das Material vor dessen abschließender Ausformung vorzukonditionieren.

Die U.S.-Patente Nr. 1,680,203; 2,679,887; 2,768,399 und 3,150,567 offenbaren den Schritt der Hinzufügung von Dampf, Wasser oder eines anderen Befeuchtungsmittels zum Material in Blattform vor dessen Verarbeitung, Falten oder Knittern.

Während die hier diskutierten Patente Einrichtungen zum Behandeln ganzer Materialblätter aufweisen, offenbart das U.S.-Patent Nr. 2,045,498 Gewebe, welche aus Streifen ausgebildet sein können, die aus einer Bahn aus regenerierter Zellulose geschnitten sind, und welche zum Zurichten von Hüten und Schuhen und in Gewirken verwendet werden. Den einzelnen Streifen oder Strängen mangelt es an Strangfestigkeit (tinsel strength) und Flexibilität, und sie können mit Zusatzmitteln der weicheren Art behandelt werden, um die Steifigkeit auf den Wert zu verringern, in welchem das Gewebe in einem begrenzten Gebiet verwendbar ist. Flache Streifen mit gewünschter Breite, welche von einer Bahn von regenerierter Zellulose heruntergeschnitten werden, sind relativ hart und unelastisch und zeigen eine unerwünschte Steifigkeit und niedrige Werte der Strangfestigkeit. Die Streifen werden in sich gequetscht oder zerdrückt, um gleichmäßig weiche und biegsame Stränge oder Bänder zu schaffen, welche relativ große Strangfestigkeit aufweisen, nachdem sie durch eine Färbeeinrichtung mit begrenzter axialer, zylindrischer Auskleidung hindurchgezogen wurden. Bevor er zur Farbe geführt wird, wird jeder Streifen mit einem Schmiermittel, wie zum Beispiel Paraffin oder einem anderen Wachs, bestäubt oder besprüht. Diese Behandlung unterstützt die Vereinfachung der Anlagerung des Farbstoffs und bewirkt ferner, daß die Reibung der Teile beim Übertreten vom flachen Abschnitt zum Labyrinth- bzw. Evolventenabschnitt reduziert wird.

Noch vor dem U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und der Offenbarung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Falten und Quetschen geschnittener Streifen aus Blattmaterial offenbarten die U.S.-Patente Nr. 2,621,567; 2,686,466 und 2,770,302 unterschiedliche Einrichtungen als Möglichkeit zum Zerteilen von Papier in eine Gestalt, welche als eine Art von Verpakkungsmaterial genutzt werden konnte. In der einen oder anderen Weise zerteilt oder schneidet jede dieser Vorrichtungen Papier in Streifen und schafft Wellen an den Streifen in von einander beabstandeten Punkten in ihrer Längsrichtung, um im allgemeinen Zick-Zack-Streifen zu schaffen. Da diese Wellen oder Winkel stumpf und nicht so fest geformt oder hergestellt sind, wie jene, die im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 offenbart sind, ist es dennoch klar, daß trotz der wenig effizienten und effektiven Weise, in welcher die Streifen ausgebildet werden, es vorteilhaft wäre, eine feste und gut errichtete Zick-Zack-Form zu haben. Trotz der Lehre der Vorrichtungen, die in den oben erläuterten Patenten offenbart sind, und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum allgemeinen Krümmen, Knittern oder Falten von Blattmaterial beinhalten, bezieht sich keines dieser Patente auf das Zerteilen oder Zerschneiden von Papier, um Streifen zu bilden, welche die Verwendung von Wasser oder eines anderen Fluids vorschlägt, um das hierdurch erzeugte, sich ergebende Produkt zu verbessern. Tatsächlich besteht hier offensichtlich ein gewisser Bezug darauf, daß jede dieser komplizierten Reihen von einander überlappenden Trennscheiben oder Schneidrädern in einer Umgebung sauber arbeiten könnte, welche Papier aufweist, welches befeuchtet wurde oder in einem feuchten Zustand vorliegt.

Es ist erkennbar, daß die im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 bevorzugte Maschine Schneidklingen enthält, welche gezackt sind. Die gezackten Schneidklingen siüd dazu vorgesehen, um eine einfache Trennung des Blattmaterials zu erleichtern, und um das Einziehen des Blattmaterials in die Trennvorrichtung zu unterstützen, wenn das Blattmaterial einmal in die Schneidklingen eingreift. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Verwendung von derartigen gezackten Schneidklingen den während der Ausbildung der gewünschten Materialstreifen entstehenden Staub erhöht. Andererseits enthält die bevorzugte Schneidradkonfiguration gemäß der Offenbarung im Dokument WO-A-91/06694 glatte äußere Oberflächen, welche dennoch zum "Greifen" und Einziehen des Materials für die gewünschte Trennung des Blattmaterials in Streifenform in der Lage sind. Ein umfassendes Schneiden des Blattmaterials zu zahlreichen Streifeneinrichtungen erzeugt dennoch Staubmaterial, welches aus extrem kleinen Materialteilen gebildet wird. Während es nicht bekannt ist, ob derartiger Staub aus kleinem Papiermaterial während der Trennung durch die Vorrichtungen gemäß der U.S.-Patente Nr. 2,621,567; 2,686,466 und 2,770,301 gebildet wird, ist es erkennbar, daß jedes umfassende Schneiden von derartigem Material zur Ausbildung von derartigen Staubpartikeln führen kann.

Andererseits ist es gut möglich, daß die Ausbildung eines derartigen Staubs in der WO-A-91/06694 größer sein würde als im Vergleich zu den anderen Vorrichtungen, bei welchen völlig andere Verfahren zum Schaffen von Wellen oder Biegungen in den hierin geformten Streifen eingesetzt werden. Aufgrund des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung zum Ausbilden der Streifeneinrichtungen durch deren Beschränkung am Auslaß des Schneidabschnitts werden die Streifeneinrichtungen innerhalb des Schneidbereichs für ein bedeutendes Zeitmaß zurückgehalten, während dem die Schneidräder schnell durch die darin gesammelten Streifeneinrichtungen drehen. Diese Drehung der Schneidklingen erzeugt offenkundig eine Reibung an diesen, welche die neu geformten Schneidkanten an den Streifeneinrichtungen abnützt und weitere Staubpartikel erzeugt. Offensichtlich hat sich die Verwendung der gezackten Schneidklingen gemäß U.S.-Patent Nr. 5,088,972 als bedeutend hinsichtlich einem Anstieg der unerwünschten Menge des durch die Ein richtung zum Ausbilden der Streifen erzeugten Staubes erwiesen.

Dokument US-A-4,313,899 ist auf ein Verfahren zum Ausbilden von laminierten Kartonbehältern gerichtet, nämlich auf ein Verfahren zum Ziehen eines flexiblen Karton-Laminats mit einer daran angefügten Kunststoffschicht, zu einem tiefen, dreidimensionalen Behälter gemäß Spalte 1, Zeilen 6 bis 9. Daher ist es der Zweck dieses Dokuments, einen Behälter mit hinreichender Steifigkeit zu schaffen, um einer Deformationskraft mit hinreichender Festigkeit widerstehen zu können. Das Formen oder Pressen wird hierbei in einer derartigen Weise bewirkt, daß im wesentlichen scharfe und starre Kanten ausgebildet werden. Der Karton wird befeuchtet, um dessen nachfolgende Formung oder Pressung zu erleichtern. Hier wird die Feuchtigkeit unmittelbar vor dem Faltschritt zugegeben.

Die Druckschrift GB-A-666 225 ist auf die Herstellung von gepolsterten Papier gerichtet. Hier liegen Prägestationen 13 und 14 vor zum Einprägen von Papierbahnen, welche dann über eine dazwischenliegende, gummierte Innenschicht zusammengefügt und an ihren anderen Seiten durch unbeschichtetes Papier beschichtet werden. Zum Befeuchten der Papierbahnen wird hierbei Dampf verwendet. Die Kombination dieser Papiere wird zu einer Preßmaschine zum Herstellen des gepolsterten Papiers zugeführt.

Eine Anzahl weiterer Patente, darunter die U.S.-Patente Nr. 2,865,080; 3,235,442 und 3,859,965 offenbaren Einrichtungen zum Behandeln verschiedener Filamente oder Fasern mit einigen befeuchteten oder mit Wasser benetzten Elementen, um allgemein deren Charakteristiken zu verbessern.

Das U.S.-Patent Nr. 2,865,080 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Quetschen und Entspannen von Filamenten. Insbesondere enthalten die bevorzugten Filamente ein Acrylnitril-Polymer, in welchem einzelne Filamente durch Zuführen dieser in einen begrenzten Raum gekrümmt werden, wobei die Filamentmasse angesammelt wird, bis ein ausreichender Stoß entwickelt ist, um die kraft-druckbetätigte Ausgangstür zu öffnen. Dies wird gewöhnlich als ein "Ausfüll-Behälter"-Krimper bezeichnet. Das Verfahren wird offensichtlich durch die Zugabe von Dampf in die Krimpkammer verbessert, da der Dampf sowohl feucht als auch heiß ist und zum Aufweichen der Filamente derart neigt, daß diese bereitwilliger krimpen.

Das U.S.-Patent Nr. 2,968,857 offenbart voluminöses Filamentmaterial und das Verfahren zur Herstellung desselben, bei welchem kontinuierlich Filamente oder Stapelfasern aus organischen Säureestern aus Zellulose durch Extrusion von Lösungen durch Öffnungen in einem als Düse bekannten Teil ausgebildet werden. Dementsprechend können die Filamente in nicht kreisförmigen Querschnittskonfigurationen bereitgestellt werden. Um das Werg derartiger Filamente zu Ölen bzw. zu schmieren, werden diese über eine Rolle geführt, welche durch einen Durchgangsbehälter in Wasser oder eine Wasseremulsion aus Schmiermitteln und Weichmachermitteln getaucht ist. Nachdem das Werg durch einen ersten Ansammelbehälter hindurchgeführt ist, wird es erneut durch eine Rollenkonfiguration geführt, welche Wasser oder ein anderes Schmiermittel enthält.

Das U.S.-Patent Nr. 3,235,442 offenbart ein gekrimptes Werg aus einem kristallisierbaren, linearen Kondensations-Polyester und ein Verfahren zur Ausbildung desselben. Das Werg wird durch Passieren einer Reihe von Zuführrollen gezogen, welche eine vorbestimmte gleichmäßige Umfangsgeschwindigkeit beibehalten und dann um zusätzliche Rollen mit einem gleichmäßige Umfang geführt werden, welcher noch größer sein kann als der der Zuführrollen. Während es durch die Geschwindigkeitsrollen vorangetrieben wird, passiert das Werg ein Vorbefeuchtungs-Gefäß, welches ein wäßriges Bad enthält, das in Raumtemperatur vorliegen oder das auf eine Temperatur in einem Bereich von 40 bis 70 erwärmt sein kann. Zusätzliche warme Flüssigkeiten können auf das Werg im Ansprechen auf die Spannung, welche durch die Ziehrollen aufgebracht wird, aufgesprüht werden, während es bewegt wird, wobei das Werg auf eine Länge gezogen wird, welche ein Vielfaches der Originallänge ist. Eventuell wird das Werg zu einem "Ansammel-Behälter" weitergeführt, um eine Ansammlung des Wergs in einer allgemein gekrümmten Blattform herzustellen.

Das U.S.-Patent Nr. 3,859,695 offenbart ein Ansammel- Krimpsystem für textile Stränge wie zum Beispiel Garne, Werg oder Fäden. Es hat sich als wünschenswert erwiesen, in die Ansammel-Krimpkammer eine unter Druck stehende Flüssigkeit wie zum Beispiels Dampf einzuführen, um die gewünschte Temperatur und den Druck zum Erwärmen und Befeuchten der Stränge in der Kammer zu schaffen, welche im richtigen Bezug zu dem Material vorliegen, aus dem die Stränge hergestellt sind, aufweist.

Es ist offensichtlich, daß eine Einrichtung zum Verbessern der Qualität eines Verpackungsprodukts wünschenswert wäre, wie es allgemein im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und der WO- A-91/06694 offenbart ist, auf deren Offenbarung hiermit voll inhaltlich Bezug genommen wird. Es wäre vorteilhaft, ein Verfahren oder eine Vorrichtung anzunehmen, welche die Qualität des Produkts verbessern und dessen Ausbildung vereinfachen würde. Ferner wäre es vorteilhaft, ein Verfahren oder eine Vorrichtung auszuführen, welche die Ausbildung von unerwünschten Staubprodukten reduzieren würde, die zu einer Freisetzung im Produkt neigen würden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Formen eines Verpackungsprodukts zu schaffen, welches die gewünschten Charakteristiken hinsichtlich einer Vielzahl an Falten in jeder Streifeneinrichtung mit Winkeln aufweist, welche ein Bindeglied zum Schaffen einer gewünschten Elastizität und einer seitlichen Querstützung sind.

Es ist ein weiterer Zweck, ein derartiges Verfahren zu schaffen, welches gesteuert werden kann, um die Ausbildung des gewünschten Verpackungsprodukts zu erleichtern.

Es ist noch ein weiterer Zweck, ein derartiges Verfahren zum Ausbilden des gewünschten Verpackungsprodukts zu schaffen, welches die Erzeugung von unerwünschten Staubprodukten minimiert, die zur Freigabe tendieren.

Es ist ein weiterer Zweck, eine Vorrichtung zum Ausbilden des verbesserten Verpackungsprodukts durch das bevorzugte Verfahren zu schaffen.

Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden durch ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für ein verbessertes Verpackungsprodukt mit den im Anspruch 1 genannten Schritten gelöst.

Der Schritt des aufeinanderfolgenden Faltens schafft eine Vielzahl von Falten der befeuchteten Streifen, wobei benachbarte Falten in entgegengesetzten Richtungen vorliegen. Der Schritt des aufeinanderfolgenden Faltens der Mehrzahl an Falten ist gegen die natürliche Elastizität des befeuchteten Streifens gerichtet, um eine Vorspannung an jeder Falte zu schaffen, welche zum Trennen benachbarter Längsabschnitte des befeuchteten Streifens neigt, wobei benachbarte Längsabschnitte benachbart zu jeder Falte sind. Der Schritt der Ermöglichung der Trocknung jedes befeuchteten Streifens schafft Stabilität an jeder Falte, welche dazu neigt, einen stabilen Winkel zwischen den benachbarten Längsabschnitten herzustellen. Das Verfahren enthält ferner vorzugsweise den Schritt des Ansammelns einer Mehrzahl von befeuchteten Streifen in einer sich in die erste Richtung erstreckenden Auslaufrutsche im Anschluß an das aufeinanderfolgende Falten, um zu ermöglichen, daß jeder befeuchtete Streifen innerhalb der Auslaufrutsche trocknen kann.

Der Schritt des Schneidens wird vorzugsweise durch Drehen von zwei Sätzen von alternierenden, einander überlappenden Schneidscheiben durchgeführt; der Schritt des Durchziehens jedes Blatts enthält die Zuführung jedes Blatts des befeuchteten Papiermaterials zwischen den beiden Sätzen der Schneidscheiben; und der Schritt des Weiterführens jedes befeuchteten Streifens erfolgt durch die Drehung von zumindest einer Außenfläche einer der entsprechenden Schneidscheiben, wenn sich die Außenfläche in die erste Richtung bewegt.

Der Schritt des Querschneidens wird bevorzugt nur teilweise durch das befeuchtete Papiermaterial bewirkt, wodurch jedes Blatt vor dem Durchziehen teilweise am Rest des befeuchteten Papiermaterials angefügt bleibt, und wobei der Schritt des Durchziehens das Abtrennen jedes Blatts vom Rest des befeuchteten Papiermaterials enthält.

Das Verfahren enthält vorzugsweise ferner die Schritte des Längsschneidens des befeuchteten Papiermaterials nach dem Hinzufügen von Wasser, um eine Mehrzahl von Längssegmenten des befeuchteten Papiermaterials auszubilden, des Umlenkens jedes Längssegments des befeuchteten Papiermaterials, um eine Überlappung derselben zu erzeugen, um das befeuchtete Papiermaterial vor dem nachfolgenden Querschneiden mit Schichten zu versehen, und des nachfolgenden Querschneidens des befeuchteten Papiermaterials mit dem Blatt des befeuchteten Papiermaterials mit Schichten, welche jeweils teilweise an den Schichten des Rests des befeuchteten Papiermaterials angefügt sind.

Der Schritt des Hinzufügens des Wassers enthält vorzugsweise das Einstellen einer Wassermenge, welche dem Papiermaterial zugefügt wird, um einen Feuchtigkeitsanteil des befeuchteten Papiermaterials auszuwählen. Der Schritt des Hinzufügens des Wassers enthält das Drehen einer Rolle durch einen Behälter mit Wasser und gegen das Papiermaterial, um das Wasser vom Behälter zum Papiermaterial überzuführen, und die Einstellung wird durch Variieren einer Drehgeschwindigkeit der Rolle bezüglich dem Papiermaterial hergestellt. Die bevorzugte Drehung ist in einer Richtung entsprechend der Bewegung des Papiermaterials durch die Rolle.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst. Diese Vorrichtung zum Herstellen eines verbesserten Verpackungsprodukts enthält eine Rolle aus Papiermaterial und eine Konfiguration zum längsgerichteten Abziehen des Papiermaterials von der Rolle. Die Vorrichtung zum Hinzufügen des Wassers zum Papiermaterial wird verwendet, um befeuchtetes Papiermaterial auszubilden. Eine Querschneideinrichtung dient zumindest zum teilweisen Schneiden des befeuchteten Papiermaterials in eine Querrichtung des befeuchteten Papiermaterials, um aufeinanderfolgend Blätter des befeuchteten Papiermaterials zu definieren, welche vom Rest des befeuchteten Papiermaterials abtrennbar sind. Eine Zuführvorrichtung dient zum nachfolgenden Zuführen jedes Blatts des befeuchteten Papiermaterials in eine erste Richtung weg vom Rest des befeuchteten Papiermaterials im Anschluß an den zumindest teilweisen Trennschnitt durch die Querschneideinrichtung. Eine Schneidvorrichtung dient zum Schneiden jedes Blatts des befeuchteten Papiermaterials längs einer ersten Richtung in eine Mehrzahl von befeuchteten Streifen. Ein Begrenzungsbereich dient zum Begrenzen jedes befeuchteten Streifens, der durch die Schneidvorrichtung ausgebildet wurde, um ein aufeinanderfolgendes Falten jedes befeuchteten Streifens zu bewirken. Jeder befeuchtete Streifen ist zur Trocknung vorgesehen, um einen in Längsrichtung komprimierten Streifen auszubilden.

Die bevorzugte Schneidvorrichtung zum Schneiden jedes Blatts des befeuchteten Papiermaterials zu einer Vielzahl von befeuchteten Streifen enthält zwei Drehsätze von alternierenden, einander überlappenden Schneidscheiben, und die Zufürvorrichtung dient zum Ausrichten jedes Blatts des befeuchteten Papiermaterials zwischen den beiden Drehsätzen der Schneidscheiben.

Die bevorzugte Vorrichtung zum Hinzufügen des Wassers enthält einen Wasserbehälter und eine Rolle, welche angeordnet ist, um eine Berührung mit dem Papiermaterial zwischen der Rolle und dem Querschneider herzustellen, und ein Antriebssystem zum Drehen der Rolle durch das Wasser und gegen das Papiermaterial zum Übertragen des Wassers vom Behälter zum Papiermaterial. Das Antriebssystem für die Drehung enthält Steuereinheiten zum wahlweisen Variieren einer Drehgeschwindigkeit der Rolle für ein selektives Variieren einer zum Papiermaterial übertragenen Wassermenge. Das Antriebssystem dreht die Rolle bevorzugt in eine Richtung entsprechend der Bewegung des Papiermaterials.

Die Vorrichtung enthält vorzugsweise eine Konfiguration zum Längsschneiden. und Schichten des befeuchteten Papiermaterials, welche zwischen der Vorrichtung zum Hinzufügen des Wassers und dem Querschneider angeordnet ist. Die Konfiguration zum Längsschneiden und Schichten bildet eine Vielzahl von Längssegmenten des befeuchteten Papiermaterials, lenkt die Längssegmente um, um deren Überlappung herzustellen, und schafft Schichten des befeuchteten Papiermaterials für jedes Blatt und jeden befeuchteten Streifen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung zum Herstellen eines verbesserten Verpackungsprodukts mit verschiedenen Merkmalen der Erfindung.

Fig. 2 ist eine vereinfachte, vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im wesentlichen gemäß dem Schnitt II-II, jedoch mit zusätzlichen Einzelheiten.

Fig. 3A und 3B sind vereinfachte Seitenansichten der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung miü verschiedenen Merkmalen der Erfindung gemäß des Schnitts III-III in Fig. 2.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Zuführungsund Schneidabschnitte der Maschine gemäß der Schnittlinie IV-IV mit zusätzlichen Einzelheiten und verschiedenen Merkmalen der Erfindung.

Fig. 5 ist ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht der in Fig. 4 gezeigten Abschnitte der Maschine.

Fig. 6 ist ein Ausschnitt einer Draufsicht des Abgabebereichs der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Abschnitte der Maschine.

Fig. 7 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Schneidbereichs der in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigten Maschine.

Fig. 8 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 6.

Fig. 9 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts gemäß der Schnittlinie IX-IX in Fig. 6.

Fig. 10 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines beispielhaften, im allgemeinen komprimierten Materialstreifens bekannter Art zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt nach dessen Ausformung.

Fig. 11 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht des gleichen beispielhaften gewöhnlich komprimierten Materialstreifens gemäß Fig. 10, nachdem dieser sich in einem zusätzlichen vorbestimmten Zeitraum entspannen konnte.

Fig. 12 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines bevorzugten Beispiels eines komprimierten Materialstrei fens mit verschiedenen Merkmalen der Erfindung zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt nach dessen Ausbildung, um seine Charakteristiken im Vergleich zu dem in Fig. 10 dargestellten Materialstreifen zu demonstrieren.

Fig. 13 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht des bevorzug ten beispielhaften komprimierten Materialstreifens gemäß Fig. 12, nachdem diesem für den gleichen, zusätzlichen vorbestimmten Zeitraum eine Entspannung ermöglicht wurde, wie dies beim Materialstreifen gemäß Fig. 11 der Fall war, um den Vergleich zu ermöglichen.

Fig. 14A und 14B sind schematische räumliche Darstellungen des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung zum Herstellen eines verbesserten Verpackungsprodukts mit verschiedenen Merkmalen der Erfindung.

Es ist erkennbar, daß die Figuren nicht notwendigerweise maßstäblich sind und daß die Elemente zum Teil durch graphische Symbole, Phantomlinien, schematische Darstellungen und Abschnittsansichten dargestellt sind. In bestimmten Beispielen wurde in den Figuren auf Details verzichtet, welche nicht notwendig zum Verständnis der vorliegenden Erfindung sind und durch welche die Wiedergabe anderer Details schwer wahrnehmbar wäre. Zum Beispiel enthält die schematische Ansicht gemäß Fig. 1 zusätzlich Rahmen-, Stützgestell- und Einstelleinrichtungen, welche auf dem Gebiet des Drucks und des Papiers zum Zuführen und Weiterführen von großen Papierblättern von einer Rolle wohl bekannt sind. Als weiteres Beispiel wurde auf verschiedene Lagerungen zum Abstützen der Rollen und zum Sicherstellen von deren freier Drehung verzichtet. Als weiteres Beispiel stellen die Beispiele für Materialstreifen gemäß der Darstellung in den Figuren 10 bis 13 insbesondere die allgemeinen Konfigurationen von nur einigen typischen Streifeneinrichtungen für die zahlreichen individuellen Formen dar, welche durch das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung erzeugt werden, aber trotzdem stellen sie die relativen Charakteristiken der durch das bekannte Verfahren und die Vorrichtung erzeugten Streifeneinrichtungen im Vergleich zu den durch das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung produzierten dar.

Wie aus den Figuren 1 und 14A erkennbar ist, wird das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung grundsätzlich durch eine bevorzugte Verpackungspapiervorrichtung 10 mit einer Anzahl an Merkmalen geschaffen, welche in bekannten Maschinen gemäß der Offenbarung im U.S.- Patent Nr. 5,088,972 und der WO-A-91/06694, die der U.S.-Anmeldung Nr. 538,181 entspricht, gefunden werden.

Grundsätzlich enthält die bevorzugte Vorrichtung 10 zum Ausbilden des Verpackungsprodukts einen Zuführbereich 12 zum Zuführen einer großen Menge eines Papierbogens 14 von einer Rolle 16. Das Verfahren zum Befestigen und Austauschen derartiger großer Rollen 16 ist im Bereich der Papierverarbeitung wohl bekannt. In der bevorzugten Vorrichtung 10 zum Ausbilden des Papierprodukts enthält die Rolle 16 einen Papierbogen 14 mit einer Querbreite von ungefähr 60 Zoll. Der Papierbogen 14 wird, wie es erkennbar ist, zu drei separaten Längssegmenten 30, 32 und 34 geschlitzt und dann umgelenkt, um ein dreilagiges Papiermaterial 100 zur Weiterführung zu einer bevorzugten Vorrichtung 200 zu schaffen. Wie nachfolgend erläutert wird, enthält die Vorrichtung 200 einen Zuführbereich 202, einen Schneidbereich 204 und einen Abgabebereich 206.

In der bevorzugten Vorrichtung 10 werden die großen Bögen des Papiers 14 vom unteren Abschnitt der Rollen 16 um eine untere Führungsrolle 60 durch ein bevorzugtes Benässungsbzw. Befeuchtungssystem 20 geführt. Vom Befeuchtungssystem 20 wird der Papierbogen 14 weiter aufwärts zu einer Schichtungseinrichtung 22 zum Schneiden in Längsrichtung und Schichten des Papierbogens 14 geführt. Die Schichtungseinrichtung 22 enthält zwei Längsschneiden 24, welche den Papierbogen 14 grundsätzlich in die drei Längssegmente 30, 32 und 34 unterteilen. Die Längssegmente 30, 32 und 34 werden jeweils um diagonale Stangen 40, 42 und 44 umorientiert. Die Umorientierung der Segmente 30, 32 und 34 führt zu deren Schichtung, um kombinierte Schichten des Papiermaterials 100 auszubilden. Das Papiermaterial 100 wird dann zur Vorrichtung 200 zur Ausbildung des Verpackungsprodukts geführt, wie nachfolgend beschrieben wird.

Gemäß der Beschreibung enthält die bevorzugte Vorrichtung Merkmale, wie sie allgemein im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 und der U.S.-Anmeldung Nr. 538,181 mit Ausnahme des Befeuchtungs- oder Bedampfungssystems 20 gefunden werden können.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 2, 3A und 3B enthält das bevorzugte Befeuchtungs- oder Anfeuchtungssystem 20 einen länglichen, offenen Behälter 50, der sich über die gesamte Länge des hindurchgeführten Papierbogens 14 erstreckt. Eine kontinuierliche Zuführung von Wasser zum Behälter 50 von einem Speicher 52 mit einer Zuführpumpe 54 und einer damit verbundenen Zuführleitung 56 ist vorgesehen. Das dem Behälter 50 zugegebene Wasser kann durch eine Rückführleitung 58 am anderen Ende überströmen. Folglich kann frisches Wasser zum Behälter 50 zugeführt werden, wobei das überschüssige Wasser zum Speicher 52 zurückgeführt wird.

Zum Übertragen des Wassers vom Behälter 50 auf den Papierbogen 14 wird das Papier 14 zunächst um die untere Führungsrolle 60 in einen tieferliegenden Bereich des Befeuchtungs- bzw. Anfeuchtungssystems 20 geführt. Der von der Führungsrolle 60 zu den Längsschneiden 24 der Schichtungseinrichtung 22 vorbeigeführte Papierbogen 14 wird entsprechend einer Befeuchtungsrolle 62 ausgerichtet. Die Befeuchtungsrolle 62 ist befestigt, um sich in das Wasser im Behälter 50 zu erstrecken, und um durch einen Motor 64 und eine damit zusammenwirkende Antriebseinrichtung 66 gedreht zu werden. Die Antriebseinrichtung 66 enthält eine Antriebssynchronisationsscheibe am Ausgang des Motors 64 und eine angetriebene Synchronisationsscheibe auf Seiten der Befeuchtigungsrolle 62, wobei sich dazwischen ein Synchronisationsriemen erstreckt. Der Motor 64 enthält eine Einrichtung zum Variieren der Geschwindigkeit, um die Drehung der Befeuchtungsrolle 64 in eine durch den Pfeil angedeutete Richtung und dadurch die Bewe gung des Papierbogens 14 zu regeln. Die Drehung der Befeuchtungsrolle 62 bewirkt, daß Wasser aus dem Behälter 60 auf dessen zylindrischer Oberfläche angeordnet und dann zum Papierbogen 14 übertragen wird, da dieser über die zylindrische Fläche der Befeuchtungsrolle 62 passiert. Die tatsächliche Lage der Befeuchtungsrolle 62 kann durch die Bewegung der Endbefestigungen 68 eingestellt werden, welche in Fig. 2 und 38 dargestellt sind, jedoch in Fig. 1 fehlen. Die Endbefestigungen 68 können zur Einjustierung um ein Drehgelenk 70 durch Positionierung eines Einstellbolzens 72 entgegen einer Vorspannfeder 74 gedreht werden. Als ein Ergebnis hieraus kann die Wassermenge, welche dem Papierbogen 14 zugefügt wird, durch zwei Einrichtungen eingestellt werden. Der Anstieg der Geschwindigkeit des Motors 64 würde zu einer schnelleren Drehung der Befeuchtigungsrolle 62 führen, um mehr Wasser zum Papierbogen 14 zu übertragen. Durch die wahlweise Bewegung der Endbefestigungen 68 kann zusätzlich ein größerer Druck auf den Papierbogen 14 aufgebracht werden, der über die zylindrische Oberfläche der Befeuchtungsrolle 62 geführt wird, um ferner sicherzustellen, daß Wasser auf den Papierbogen 14 gerichtet wird, um dessen Feuchtigkeit zu erhöhen.

Der befeuchtete Papierbogen 14 gemäß der Darstellung in Fig. 3A wird im Anschluß an das Passieren der Befeuchtigungsrolle 62 aufwärts zu den einstellbaren Längsschneiden 24 für eine Umorientierung um eine Stützrolle 80 geführt. Jede der Längsschneiden ist an einem Stab 62 befestigt, der sich längs der gesamten Länge des Papierbogens 14 erstreckt. Eine Einstelleinrichtung 84 kann genutzt werden, um den Druck an jeder Schneide 24 zu erhöhen, um einen vollständigen Längsschnitt des befeuchteten Papierbogens 14 sicherzustellen. Jede der Längsschneiden 24 ist auf einen nicht dargestellten Urethan-Oberflächenabschnitt ausgerichtet, um eine geeignete Abstützung für die Schneidbetätigung zu schaffen, welche durch die Längsschneiden 24 erzeugt wird.

Als ein Ergebnis hieraus ist jedes Längssegment 30, 32 und 40 des Papiers befeuchtet vor der Weiterführung um die diagonalen Stangen 40, 42 und 44 durch die Anlagerung von Wasser an den befeuchteten Papierbogen 14. Wenn die Segmente zur Weiterführung an die Vorrichtung 200 ausgegeben werden, bilden sie die bevorzugten drei Schichten des befeuchteten Papiermaterials 100.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 4 bis 7 enthält die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Vorrichtung 200 zum Ausbilden des bevorzugten, verbesserten Verpackungsprodukts, welche ähnlich der ist, die in der U.S.-Anmeldung Nr. 538,181 offenbart ist. Die bevorzugte Vorrichtung 200 ist vorgesehen, um die Breite im Vergleich zu der hinsichtlich der in der U.S.-Anmeldung Nr. 538,181 offenbarten Vorrichtung, welche eine Breite von ungefähr 15 Zoll aufwies, auf ungefähr 20 Zoll zu erhöhen. Es ist erkennbar, daß weitere Abwandlungen der bevorzugten Vorrichtung durchgeführt werden können, um alternative Bauweisen zu schaffen, welche außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen.

Die bevorzugte Vorrichtung 200 enthält einen Zuführbereich 202, einen Schneidbereich 204 und einen Abgabebereich 206. Der Zuführbereich 202 ist gestaltet, um einen oder mehrere Bögen von Papiermaterial zum Schneidabschnitt 204 zuzuführen, um durch diese in Längsrichtung geschnitten zu werden. Die durch den Schneidbereich 204 geschnittenen Streifen werden dann vom Schneidbereich 204 zum Abgabebereich 206 abgegeben und ein Trocknen ermöglicht.

Um eine Grundleistung der Vorrichtung 200 zu schaffen, ist ein Zuführmotor 208 im Zuführbereich 202 enthalten. Der Zuführmotor 208 weist einen damit zusammenwirkenden Untersetzungsgetriebebereich 210 mit einem Untersetzungsgetriebeausgang in Gestalt eines Antriebsritzels 212 auf. Zum Versorgen des Schneidbereichs 204 ist ein Schneidmotor 214 mit einem damit zusammenwirkenden Untersetzungsgetriebebereich 216 vorgesehen. Der Ausgang des Untersetzungsgetriebebereichs 216 liegt in Gestalt eines Antriebsritzels 218 vor.

Um die Betätigung der Vorrichtung 200 einzuleiten, wird das befeuchtete Papiermaterial 100 zum Ausbilden des bevorzugten Verpackungsmaterials vorzugsweise vom Zuführbereich 12 zum Schaffen einer oder mehrerer Schichten des befeuchteten Papiermaterials zum Zuführbereich 202 zugeführt. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 wird das Material 100 anfänglich zur Ausrichtung durch Umlenkrollen 219 geführt. Obwohl es nicht extra in Fig. 4 vervielfacht wurde, sind gemäß obiger Beschreibung drei Schichten des befeuchteten Papiermaterials 100 vorzugsweise durch den Zuführbereich 12 vorgesehen.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 5 und 14B ist der Zuführbereich 202 zum längsgerichteten Weiterführen des befeuchteten Papiermaterials in eine erste Richtung A vorgesehen. Eine erste Antriebsrolle 220 führt das befeuchtete Papiermaterial 100 zu einer Querschneidkomponente 222. Die Querschneidkomponente 222 enthält vier rotierende Schneidklingen 224, welche zum Drehen an einer Welle 225 angeordnet sind. Ein Gegenlagerzylinder 226 ist auf die Welle 225 ausgerichtet und enthält Neopren-Abschnitte 228 für eine spezifische Ausrichtung und ein Zusammenwirken mit den Klingen 224.

Obwohl es nicht in den Figuren dargestellt ist, enthält jede der bevorzugten Klingen 224 gemeinhin eine gezackte Kante, jedoch auch einige Freiräume in deren Längsrichtung, um nur einen teilweisen Schnitt des befeuchteten Papiermaterials 100 herzustellen, wenn es darunter hindurchgeführt wird. Dabei wird das befeuchtete Papiermaterial 100, welches nur teilweise geschnitten ist, um teilweise mit dem Rest des Materials 100 verbundene Blätter 238 zu definieren, zu einer zweiten Antriebsrolle 230 für eine weitere Ausrichtung auf den Schneidbereich 204 weitergeführt. Um das befeuchtete Papiermaterial 100 und die Blätter 238 in Lage für die Weiterführung zur Durchführschneidkomponente 222 zu halten, wird eine erste vorgespannte Rolle 221 auf eine erste Antriebsrolle 220 vorgespannt und ausgerichtet. Eine zweite vorgespannte Rolle 231 wird auf eine zweite Antriebsrolle 230 vorgespannt und ausgerichtet.

Die erste Antriebsrolle 220, der Stützzylinder 226 und die zweite Antriebsrolle 230 rotieren mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit. Jede der Komponenten im Zuführbereich 202 ist vorzugsweise größer als 20 Zoll breit, um das befeuchtete Papiermaterial 100 zum Schneidbereich 204 zu schaffen, welcher ebenfalls in der Lage ist, Papiermaterial mit einer Breite von 20 Zoll aufzunehmen, wie es erkennbar ist. Die erste Antriebsrolle 200 ist vorzugsweise gerändelt oder rauh, um hierdurch eine hinreichende Reibung zum Weiterführen des befeuchteten Papiermaterials 100 zu schaffen, während die zweite Antriebsrolle 230 vorzugsweise glatt ist. Zusätzlich weist die zweite Antriebsrolle 230 einen etwas größeren Durchmesser als die erste Antriebsrolle 220 auf, um das befeuchtete Papiermaterial 100 für einen sauberen Teilschnitt durch die Querschneidkomponente 222 gespannt zu halten. Aufgrund der glatten Oberfläche der Rolle 230 ist die zusätzliche Spannung, welche durch die etwas größere, zweite Antriebsrolle 230 erzeugt wird, nicht hinreichend, um die sich ergebenden Blätter 238 des befeuchteten Papiermaterials vom Rest einfach durch die Wirkung der Antriebsrollen 220 und 230 tatsächlich abzureißen oder zu trennen.

Die Einrichtung zum Erzeugen der Drehung der ersten Antriebsrolle 220, der Schneidklingenwelle 225, des Stützzylinders 226 und der zweiten Antriebsrolle 230 ist in Fig. 4 dargestellt. Die zweite Antriebsrolle 230 enthält ein angetriebenes Ritzel 232, welches starr an dessen Ende zur antreibenden Verbindung mit einem Kettenantrieb 213 vom Antriebsritzel 212 verbunden ist, wobei die Grundleistung durch den Zuführmotor 208 geschaffen wird. Ein Zahnrad 232a auf der Welle der zweiten Antriebsrolle 230 ist im Eingriff mit und dreht ein erstes Zwischen- bzw. Mitläuferzahnrad 233, welches am Seitengehäuse des Zuführbereichs 202 angeordnet ist. Das erste Zwischenzahnrad 233 ist seinerseits im Eingriff mit einem Zahnrad 234, welches mit einem Stützzylinder 226 zusammenwirkt. Das Zahnrad 234 ist im Eingriff mit einem zweiten Zwischenzahnrad 236 und mit einem größeren Zahnrad 239, welches mit der Drehwelle 225 der Schneidklinge 224 verbunden ist. Das Zahnrad 239 weist einen Durchmesser auf, welcher doppelt so groß ist wie der des Zahnrads 234, um eine Drehung der Welle 25 mit der halben Geschwindigkeit des Stützzylinders 226 zu schaffen. Folglich werden die vier Schneidklingen 224 in Ausrichtung zu den beiden Neopren-Bereichen 228 auf den Stützzylinder 226 gebracht, da sie mit entsprechend unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Das zweite Zwischenzahnrad 236 ist im Eingriff mit und dreht das Antriebszahnrad 237 am Ende der ersten Antriebsrolle 220. Mit der gerichteten Drehung jedes Ritzels und Zahnrads, wie es durch die kleinen Pfeile in den Figuren 4 und 5 angedeutet wird, ist erkennbar, daß die Schichten des befeuchteten Papiermaterials 100 mittels des Zuführbereichs 202 zum Schneidbereich 204 zugeführt werden.

Bei einer alternativen Bauweise könnten die Zahnräder verändert werden, um zu ermöglichen, daß der Stützzylinder einen derart größeren Durchmesser aufweist, daß drei Neopren- Bereiche darin enthalten sein könnten. Der größere Stützzylinder könnte eine größere Stabilität über die gesamte Breite der Vorrichtung schaffen, da der gewünschte Querschnitt im befeuchteten Papiermaterial durch die sich quer erstreckenden Schneidklingen hergestellt wird, wenn es in Längsrichtung durch den Zuführbereich weitergeführt wird.

In der bevorzugten Vorrichtung 200 ist der Zuführmotor 208 ein Motor mit variabler Geschwindigkeit mit einem Untersetzungsgetriebebereich 210 mit einem Untersetzungsgetriebeverhältnis von zehn zu eins. Der Motor 208 wird vorzugsweise festgelegt, um eine Zuführung des befeuchteten Papiermatenals 100 mit einer Breite von ungefähr 20 Zoll bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 360 feet pro Minute herzustellen. Der Abstand der Schneidklinge 224 rund um die Welle 225 ist derart, daß der Teilschnitt in Längsrichtung des befeuchteten Papiermaterials 100 alle 4,4 Zoll hergestellt wird. Dementsprechend sind die bevorzugten Blätter 238 des befeuchteten Papiermaterials 100, welche in Längsrichtung dem Schneidbereich zugeführt werden, 20 Zoll breit und 4,4 Zoll lang.

Der Schneidbereich 204 enthält einen oberen und unteren Satz von einander überlappenden Schneidscheiben 240 und 242, wie am besten aus den Figuren 4, 5, 6 und 7 ersichtlich ist. Die Papierschneidscheiben 240 sind fest zur Drehung auf einer Welle 241 befestigt, während die unteren Schneidscheiben 242 fest zur Drehung auf einer Welle 243 befestigt sind. Die untere Welle 243 enthält ein angetriebenes Ritzel (nicht dargestellt) und ist durch eine Kette 219a mit dem Antriebsritzel 218 des Schneidmotors 214 verbunden. Die Wellen 241 und 243 sind durch nicht dargestellte, ineinandergreifende Zahnräder für eine entsprechende Rotation in entgegengesetzten Richtungen gekoppelt, wie sie durch die Pfeile B angedeutet werden. Die Überlappung und das Ineinandergreifen der Scheiben 240 und 242 ist derart, daß benachbarte Schneidscheiben 240 und 242 an ihren jeweiligen Wellen 241 und 243 voneinander zur Aufnahme jedes Blatts 238 des befeuchteten Papiermaterials 100, ob in einer Lage oder mehreren, zwischen einer Schneidscheibe 242 und 240 an der anderen Welle 243 und 241 des Zuführbereichs 202 getrennt sind. Einmal zwischen die Schneidscheiben 240 und 242 geführt, werden die Blätter 238 längs in Richtung A zu befeuchteten Streifen geschnitten, wobei jeder befeuchtete Streifen eine entsprechende Anzahl an Schichten aufweist wie das Originalblatt 238, welches durch den Zuführ bereich 202 zugeführt wurde.

Die Blätter 238 werden generell geschnitten, um längliche, befeuchtete Streifen im Zusammenwirken mit den jeweiligen Schneidscheiben 240 und 242 auszubilden. Die Schnitte werden zwischen den Seitenkanten jeder Schneidscheibe 240 und den benachbarten Seitenkanten der benachbarten Schneidscheibe 242 hergestellt. Die durch die Schneidscheiben 240 und 242 erzeugten befeuchteten Streifen werden im allgemeinen in Ausrichtung zur weiteren Durchführung durch den Schneidbereich 204 mittels einer Gruppe von Kämmern 244 beibehalten, welche mit jedem Satz der Schneidscheiben 240 und 242 zusammenwirken.

Jeder Kämmer 244 enthält eine zentrale Öffnung 245 zur Aufnahme der entsprechenden Welle 241 und 243. Die Kämmer an einer Welle 241 und 243 sind seitlich oder quer mit entsprechenden Schneidscheiben 242 und 240 an der anderen Welle 243 und 241 ausgerichtet. Jeder Kämmer 244 ist an Querstangen 246 befestigt und wird durch diese gehalten, welche sich quer zum Schneidbereich 204 durch entsprechende Löcher in den Enden der Kämmer 244 erstrecken. Trotz der Abstützung durch die Stangen 246 sind die bevorzugten Kämmer 244 zu einer begrenzten Bewegung längs der Wellen 241 und 243 in der gleichen Weise wie die Schneidscheiben 240 und 242 in der Lage.

Am bezeichnendsten ist, daß jeder Kämmer 244 eine Endfläche 248 enthält, welche auf die entsprechende Schneidscheibe 240, 242 an der gegenüberliegenden Welle 241, 243 ausgerichtet ist. Die Bauweise der Schneidscheiben 240 und 242 und der ausgerichteten Endflächen 248 der Kämmer 244 schafft einen allgemeinen Bereich für eine begrenzte Bewegung der befeuchteten Streifen, welche durch den Schneidbereich 204 bei der Hindurchführung der Blätter 238 ausgebildet werden. Die fluchtende Endfläche 248 endet an einer Erstreckung 250 jedes Kämmers 244 an der Abgabeseite des Schneidbereichs 204. Der Zweck der Erstreckungen 250 wird nachfolgend erläutert.

Der Schneidbereich 204 wird durch den Motor 214 mit variabler Geschwindigkeitssteuerung mit Energie versorgt und enthält ein Untersetzungsgetriebe 216 mit einem sechs zu eins Untersetzungsverhältnis. Jede der Schneidscheiben 240 und 242 ist ungefähr 1/8 eines Zolls breit. Dementsprechend enthält jede Schneidwelle 241 und 243 zumindest achtzig Schneidscheiben 240 und 242, um insgesamt zumindest einhundertundsechzig Schneidscheiben 240 und 242 für die beiden Sätze bereitzustellen, um den gewünschten Schnitt der Blätter 238 herzustellen, die 20 Zoll breit sind. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des Motors 214 eingestellt, um eine Geschwindigkeit der äußeren zylindrischen Oberfläche jeder Schneidscheibe 240 und 242 von ungefähr 380 feet pro Minute zu schaffen. Mit anderen Worten rotieren die Schneidscheiben 240 und 242 mit einer Lineargeschwindigkeit, welche schneller als die der zweiten Antriebsrolle 230 ist. Als ein Ergebnis hieraus bewirkt die größere Geschwindigkeit der Schneidscheiben 240 und 242, daß diese die Blätter 238 ergreifen, wenn sie dazwischen eintreten&sub1; was bewirkt, daß jedes Blatt 238 vom nachfolgenden, benachbarten Blatt 238 abgezogen wird, um die teilweise geschnittenen Blätter 238 für die Weiterführung durch den Schneidbereich 204 zu trennen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist die Trennung noch nicht aufgetreten und neigt dazu auftreten, wenn das Blatt 238 die zweite Antriebsrolle 230 verläßt. Es ist für die Antriebsrolle 230 wünschenswert, die Verbindung mit dem nachfolgenden Nachbarblatt 238 beizubehalten, um die Spannung des . Materials für den Querschnitt beizubehalten. Folglich wird jedes Blatt 238, ob es nun eine einzelne oder mehrere Schichten des befeuchteten Papiermaterials 100 aufweist, im Schneidbereich 240 vor dem Eintritt des als nächsten verfügbaren Blatts 238 in den Schneidbereich 204 längs zum befeuchteten Streifen geschnitten.

Es sollte aus obiger Diskussion erkennbar sein, daß die bevorzugte Vorrichtung 200 zudem einige Einrichtungen zum Begrenzen der Bewegung der befeuchteten Streifen nach ihrer Ausbildung im Schneidbereich 204 aufweisen muß. Dementsprechend ist der Abgabebereich 206 auf den Schneidbereich 204 ausgerichtet und enthlt primär eine Auslaufrutsche 260. Die Auslaufrutsche 260 wird durch einen Rahmen 258 in ihrer Lage gehalten, der an gegenüberliegenden Seiten des Schneidbereichs 204 gesichert ist. Die bevorzugte Auslaufrutsche 260 ist primär aus Plexiglas oder einem anderen dauerhaften und durchsichtigen Kunststoffmaterial ausgebildet.

Die Auslaufrutsche 260 enthält eine untere Wand 262 und eine obere Wand 264 mit zwei dazwischenliegenden Seitenwänden 266. Um die Auslaufrutsche 260 allgemein zu stützen, sind zwei untere Stützen 268 am Rahmen 258 befestigt, um darauf die untere Wand 262 aufzunehmen und zu stützen. Das vordere Ende von jeder Seitenwand 266 ist mittels Bolzeneinrichtungen 276 bewegbar zwischen der unteren Wand 262 und der oberen Wand 264 befestigt. Um Druck auf die untere Wand 262 und die obere Wand 264 zur vollständigen Aufnahme der Seitenwände 266 dazwischen aufzubringen, ist eine einstellbare Stütze am oberen Ende des Rahmens 258 zum Erzeugen einer abwärtsgerichteten Kraft auf der oberen Wand 264 vorgesehen. Insbesondere die Stützen 270 erstrecken sich quer über die obere Fläche der oberen Wand 264 und werden am Ort durch eine einstellbare Bolzeneinrichtung 274 gehalten, welche sich durch eine starre Stange 272 erstreckt, die zwischen dem Seitenrahmen 258 befestigt ist. Grundsätzlich ist die Bolzeneinrichtung 274 dazu bestimmt, mittels der Stützen 270 Verstärkungskräfte auf die obere Wand 264 und die untere Wand 262 aufzubringen, während ebenfalls bezeichnende Reibungskräfte auf den oberen und unteren Oberflächen der Seitenwände 266 geschaffen werden.

Diese Einrichtung zum Aufbringen von Druck auf die Seitenwände 266 ist signifikant, wenn erkannt wird, daß diese bevorzugte Auslaufrutsche 260 eingestellt werden kann, um Blätter von befeuchtetem Papiermaterial mit unterschiedlichen Breiten aufzunehmen, wenn die hierdurch ausgebildeten befeuchteten Streifen vom Schneidbereich 204 abgegeben werden.

Mit anderen Worten dient der Abgabebereich 206 gemäß der Darstellung in Fig. 6 zur Aufnahme der Streifen, welche aus den Blättern des befeuchteten Papiermaterials mit ungefähr 20 Zoll Breite ausgebildet werden. Der Zuführbereich 202 und der Schneidbereich 204 könnten jedoch Blattmaterial ganz gut aufnehmen, welches so schmal wie ungefähr 15 Zoll ist. Die in der Auslaufrutsche der in der U.S.-Anmeldung Nr. 538,181 offenbarten Ausführungsform war enger aufgrund der beabsichtigten Zuführung von schmäleren Blättern von Papiermaterial. Die Gesamtkonfiguration ist die gleiche wie die der Rutsche 260, welche vorgesehen ist, um breiter und lediglich abgewandelt zu sein, um den größeren Kräften zu widerstehen, welche aufgrund des vergrößerten Volumens und des darin vorliegenden Oberflächenbereichs erzeugt werden können.

Um eine geeignete Abgabe durch den Abgabebereich 206 herzustellen, muß die bevorzugte Rutsche 260 zur Herstellung eines hinreichenden Widerstandes für die vom Schneidbereich 204 abgegebenen befeuchteten Streifen eingestellt werden. Um eine erhöhte Widerstandsfähigkeit im Abgabebereich 206 herzustellen, ermöglicht es die Befestigung der Seitenwände 266 durch die Bolzeneinrichtung 276, das nachlaufende Ende jeder Seitenwand 266 zu drehen, um zu bewirken, daß die Auslaufrutsche 260 ein sich verengendes Profil aufweist. Insbesondere wenn die Seitenwände 266 bezüglich schmälerer Blätter des befeuchteten Papiermaterials konfiguriert werden, können die Bolzen 274 gelöst werden, um den Druck zwischen den Stützen 268 und 270 zu verringern. Mit dem verringerten Druck auf der oberen Wand 264 und der unteren Wand 262 kann jede Seitenwand 266 um ihre jeweilige Bolzeneinrichtung 276 gedreht werden. Um eine geeignete Einstellung der Seitenwände 266 zu schaffen, ist jeder Rahmen 258 mit einstellbaren Bolzen 278 für eine gesteuerte Positionierung der Seitenwände 266 anstoßend an die Bolzeneinrichtung 276 vorgesehen. Obwohl die Seitenwände 266 in Fig. 6 parallel dargestellt sind für die Aufnahme von Blättern des befeuchteten Papiermaterials mit ungefähr 20 Zoll Breite, könnten die Bolzen 278, wenn die Blätter des befeuchteten Papiermaterials so schmal wie 15 Zoll wären, inwärts gerichtet eingestellt werden, um zu bewirken, daß die nachfolgenden Enden der Auslaufrutsche 260 signifikant auf ungefähr 15 Zoll verengt sind. Das sich ergebende Verengungsprofil kann ein verringertes Volumen zum Sammeln der befeuchteten Streifen hierin und zum Schaffen von signifikanten Begrenzungen an allen hierdurch abgegebenen befeuchteten Streifen zu erzeugen.

Eine weitere Begrenzung des Durchgangs der befeuchteten Streifen durch die Auslaufrutsche 260 kann durch ein einstellbares Tor 280 an dessen Ausgabeende geschaffen werden. Das Tor 280 ist schwenkbar mit der oberen Wand 264 gekoppelt. Stützen 282 an den gegenüberliegenden Enden des Tors 280 können für eine manuelle oder automatische Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zur geeigneten Positionierung des Tors 280 verwendet werden. Wie oben erwähnt, muß das Tor 280 nicht immer in einer geschlossenen und begrenzenden Lage sein bei der Nachbehandlung nachfolgend auf die Herstellung des Verpackungsprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit anderen Worten, ist das Tor 280 einmal geschlossen, um ein hinreichendes Ansammeln des Verpackungsprodukts im Inneren der Auslaufrutsche 260 zu schaffen, so kann die allgemeine Reibung, welche durch das Verpackungsprodukt über die Auslaufrutsche 260 erzeugt wird, ausreichend sein, um ausreichende Begrenzungen bei der Abgabe vom Schneidbereich 204 zu schaffen, um die gewünschten Charakteristiken der Streifen gemäß nachfolgender Beschreibung herzustellen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung weist die Auslaufrutsche 260 eine Innenhöhe H von ungefähr 2 Zoll und eine Innenbreite W auf, welche zwischen ungefähr 15 und 20 Zoll variieren kann. Aufgrund des signifikanten Drucks und der Kräfte, welche innerhalb der Auslaufrutsche 260 erzeugt werden, weisen die untere Wand 262 und die obere Wand 264 eine Dicke von ungefähr 3/4 Zoll auf, während jede der Seitenwände 266 eine Dicke von ungefähr 1-1/2 Zoll aufweist.

Während die bevorzugte Länge der Auslaufrutsche ungefähr 12 Zoll beträgt, könnte die Länge in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Materials gewählt werden, um das bevorzugte Verpackungsprodukt herzustellen. Die Höhe von 2 Zoll ermöglicht es den Erstreckungen 250 jedes Kämmers 244 lose im Inneren der Rutsche 260 positioniert zu sein, um eine bessere Übertragung vom Schneidbereich 204 zum Abgabebereich 206 herzustellen.

Während die Auslaufrutsche 260 konfiguriert ist, um eine Einstellung der Innenbreite in Abhängigkeit von der Größe der darin eingebrachten Matenaiblätter zu ermöglichen, ist es erkennbar, daß eine abgewandelte, vereinfachte Konfiguration angewendet werden könnte, wenn die Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufnahme von Blätter mit der gleichen Breite vorgesehen ist. Zum Beispiel kann die gesamte Auslaufrutsche mit starren und fest verbundenen oberen, unteren und seitlichen Wänden ausgebildet sein. Zusätzlich könnte die Bodenwand einer derartigen Auslaufrutsche geneigt sein, um sich von einem mittleren Bereich der Auslaufrutsche nach unten abzuschrägen, um die Übertragung des fertiggestellten Verpackungsmaterials bei der Abgabe vom Ende der Auslaufrutsche zu unterstützen.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 4, 5 und 6 enthält die vorliegende Ausführungsform in Gestalt der Vorrichtung 200 keinerlei Representation des hierdurch ausgebildeten Verpackungsprodukts. Die vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 7 enthält jedoch eine Darstellung davon, was im Inneren des Schneidbereichs 204 geschieht. Es sollte erkannt werden, daß die bevorzugte Vorrichtung 200 eine extrem gepackte und feste Gruppe von befeuchteten Streifen erzeugt, welche grundlegend das bevorzugte Verpackungsprodukt vor der Erweiterung, Entspannung und Vermischung in der Auslaufrutsche 260 und nach dem Verlassen der Auslaufrutsche 260 enthält. Die Vielzahl von fest vermischten und miteinander verbundenen Streifen schafft das Verpackungsprodukt in einer derart kompakten Form, daß die tatsächliche Identifikation der Orientierung und Konfiguration der verschiedenen feuchten Streifen im Schneidbereich 204 und Abgabebereich 206 sehr schwierig ist. Die am besten verständliche Darstellung des Verpackungsprodukts, wie es durch die Vorrichtung 200 ausgebildet wird, ist jedoch in schematischer Form in den Figuren 7, 8 und 9 gegeben.

Allgemein sollte erkannt werden, daß das befeuchtete Papiermaterial zur Ausbildung des bevorzugten Verpackungsprodukts eine natürliche Federkraft mit einer Neigung enthält, der Faltung entgegenzuwirken. Ob ein Material in Blattform Papier, Karton, Mylar oder ein anderes Material ist, jedes derartige Material hat typischerweise die Neigung, seine gestreckte Form beizubehalten und einer Faltung oder Biegung zu widerstehen. Dieses Prinzip kann ohne weiteres durch einfaches Ergreifen eines kleinen Papierblatts und dem Versuch, dieses in Hälften zu falten, beobachtet werden. Wenn jemand versucht, Druck auf die Falte aufzuwenden, um dem Blattmaterial eine Faltenbeibehaltung zu verleihen, ist es nicht ungewöhnlich, daß die Falte sich "entspannt", da die beiden Hälften des Papiers dazu neigen, sich natürlich voneinander zu trennen aufgrund der ursprünglichen "Speicherung" im Papier, welche dazu neigt, der Falte zu widerstehen. Das gleiche Prinzip kann beobachtet werden, wenn verschiedene Schichten gleichzeitig gefaltet werden.

Während dieser Zustand bei trockenem Papier ersichtlich ist, wurde herausgefunden, daß befeuchtetes Papier dazu neigt, grundsätzlich in der gleichen Weise, aber um ein anderes Ausmaß, zu reagieren. Mit anderen Worten, wenn das Papier leicht befeuchtet ist, kann eine geringere Kraft erforderlich sein, um anfänglich den Druck auf die Falte aufzubringen, um dem befeuchteten Blattmaterial einen gefaltenen Speicherzustand zu verleihen. Wenn sich die Falte entspannt, da die beiden Hälften des Papiers dazu neigen, sich natürlicherweise voneinander zu trennen aufgrund der ursprünglichen "Speicherung" im Papier, liegt die Trennung dabei zu einem geringeren Ausmaß vor, als diejenige, welche in einem trockenen Papier erzeugt wird. Da die Trennung um ein geringeres Ausmaß erfolgt, neigt die Falte ferner dazu, stabiler zu sein, und wenn das Papier trocknet, neigt es dazu, einen kleineren Winkel an der Falte beizubehalten, als er herstellbar wäre in der gleichen Zeitperiode mit einer Falte, welche an einem trockenen Blattmaterial ausgebildet worden wäre.

Während die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum Aufbringen von Wasser auf das Papiermaterial enthält, um darauf Feuchtigkeit zu schaffen, sollte erneut erwähnt werden, daß die natürliche Umgebung an der Produktionsstätte etwas Dunst bzw. Feuchtigkeit in der Luft und damit im Papiermaterial aufweisen kann. Folglich könnte die allgemeine Umgebung an der Einrichtung zu einem Verpackungsprodukt mit gewünschten Charakteristiken führen, oder andererseits in einer nachteiligen Situation zu einem Verpackungsprodukt mit weniger gewünschten Charakteristiken. Während es erkennbar sein sollte, daß die Einstellung des Tors 280 die Ausbildung und Charakteristik der Falten in den durch die bevorzugte Vorrichtung erzeugten Streifen beeinflussen kann, ermöglicht die Einbeziehung von befeuchtetem Papiermaterial eine deutlich einfachere und zuverlässigere Produktionsweise der gewünschten Charakteristiken. Ferner ermöglicht der Einsatz einer Einrichtung zum Einstellen des Ausmaßes der Befeuchtung im Papiermaterial eine geeignete und zuverlässige Reproduktion des gewünschten Papierverpackungsprodukts in unterschiedlichen Einrichtungen, auch wenn diese unterschiedlichen Einrichtungen unterschiedliche Umweltbedingungen aufweisen können.

Im Rest der nachfolgend vorliegenden Beschreibung wird ersichtlich werden, daß jede der in den bevorzugten Streifen erzeugte Falte zumindest anfänglich derart ganz fest ist, daß die benachbarten Längsabschnitte der befeuchteten Streifen dazu neigen, in völligem Kontakt zueinander zu liegen. Wenn der Druck an jedem Streifen entspannt wird, werden die Falten jedoch, wie sich zeigen wird, eine natürliche Neigung zum Ausdehnen oder Entspannen aufweisen, um zu bewirken, daß die den Falten benachbarten Abschnitte sich in einem Winkel trennen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 7 werden die befeuchteten Blätter 238, wenn sie zwischen den Schneidrädern 240 und 242 weiterbewegt werden, anfänglich an ihren Seitenkanten geschnitten, um befeuchtete Anfangsstreifen 300a auszubilden, welche dazu neigen, entlang der glatten, äußeren Zylinderfläche 240c und 242c des jeweiligen Schneidrades 240 und 242 anzulegen. Der anfängliche, befeuchtete Streifen 300a wird zumindest teilweise durch die Drehfläche 240c und 242c konstant zur Abgabeseite des Schneidbereichs 204 weiterbewegt.

Ein signifikanter Widerstand an jedem der anfänglich ausgebildeten befeuchteten Streifen 300a wird jedoch durch eine Ansammlung von zuvor ausgebildeten befeuchteten Streifen im Abgabebereich 206 hergestellt, was nachfolgend diskutiert wird. Es ist hinreichend, zunächst zu verstehen, daß eine Mehrzahl von vorab ausgebildeten Streifen fest gesammelt auf der Abgabeseite des Schneidbereichs 204 vorliegen. Wenn jeder anfänglich ausgebildete befeuchtete Streifen 300a durch den Schneidbereich 204 mittels der Schneidscheiben 240 und 242, welche darauf eine Reibungskraft aufbringen, weiterbewegt wird, bewirkt der Widerstand an dessen Ende folglich eine aufeinanderfolgende Faltung der anfänglich ausgebildeten befeuchteten Streifen 300a, um einen in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b zu schaffen. Der in Längsrichtung komprimierte Streifen 300b wird innerhalb des Schneidbereichs 204 durch zuvor ausgebildete und vollständig längskomprimierte Streifen 300b ausgebildet, welche an deren Abgabeseite gesammelt sind.

Es ist unmöglich, die Vorrichtung 200 zu stoppen und den Bereich benachbarter Schneidscheiben 240 und 242 zu untersuchen, um die exakte Lage der vollständig längskomprimierten Streifen zwischen den Schneidscheiben 240 und 242 und den Kämmern 244 zu sehen. Es wird jedoch erwartet, daß sie dazu neigen, sich auf der Abgabeseite bezüglich einer Verbindungslinie zwischen dem Zentrum der Wellen 241 und 243 zu sammeln. Als ein Ergebnis hieraus ist es möglich, daß die anfänglich ausgebildeten befeuchteten Streifen 300a relativ kürzer sind als in Fig. 7 dargestellt ist. Die aufeinanderfolgende Faltung jedes befeuchteten Streifens kann beginnen, wenn jeder befeuchtete Streifen in Längsrichtung geschnitten ist. Da sich alle Schneidscheiben 240 und 242 zur Abgabeseite hin drehen, würde es jedoch auftreten, daß die Reibungskraft, welche an jedem vollständig längskomprimierten Streifen 300b erzeugt wird, dazu neigen würde, die Ansammlung derselben zur Abgabeseite des Schneidbereichs 204 zu bewirken anstelle zur Verbindungslinie des Schneidbereichs 204.

Die sich bewegende Ansammlung der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b wird in ihrer Lage zur Abgabe durch die ausgerichteten Endflächen 248 an jedem der Kämmer 244 und die Erstreckungen 250 beibehalten. Wie oben angedeutet, stellt die Ansicht gemäß Fig. 7 das beste Verständnis der Art der Ansammlung der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b im Schneidbereich 204 auf dessen Abgabeseite dar. Während die äußere zylindrische Flä che 240c und 242c einige Kompressionskraft auf jeden der Anfangsstreifen 300a aufbringt, wenn die vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b ausgebildet sind, sollte ebenfalls verstanden werden, daß die Seitenflächen 2405 und 2425 jedes Schneidrades 240 und 242 ebenfalls seitliche Reibungskräfte auf jeden der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b während und nach seiner Ausbildung aufbringen.

Es sollte erkannt werden, daß sich die bevorzugte Vorrichtung 200 von der Ausführungsform gemäß der Offenbarung im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 durch den Einsatz der glatten zylindrischen Außenflächen 240c und 242c der Schneidscheiben 240 und 242 unterscheidet. Die Schneidscheiben im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 enthalten die gezackte oder gezahnte Konfiguration, welche das daran vorgesehene Material ergreifen könnte und dazu neigen könnte, einen passenden Längsschnitt des Materials zur Ausbildung der Streifen sicherzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein Merkmal der Vorrichtung gemäß der Offenbarung im U.S.-Patent Nr. 5,088,972 durch den Einsatz der glatten äußeren Zylinderflächen 240c und 242c aufgrund der Art der Längsverdichtung der verschiedenen Streifen verbessert wurde, welche im Schneidbereich 204 der Vorrichtung 200 auftritt. Die glatten äußeren Zylinderflächen 240c und 242c verursachen nicht das Abtrennen und Abtragen des Materials und verringern die Möglichkeit der Erzeugung von Staub und anderen feinen Partikeln wesentlich. Bei der festen Ansammlung der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b an der Außenseite der Schneidscheiben 240 und 242 gemäß der Darstellung in Fig. 7 können die glatten Ränder der äußeren Fläche der Schneidscheiben ferner durch die vorab gesammelten, vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b ohne ein übergroßes seitliches Reißen oder Trennen desselben rotieren, was natürlich ein übergroßes Ausmaß an Staubpartikeln erzeugen würde.

Es sollte nun klar sein, daß die allgemeinen durch die Drehung der Schneidscheiben 240 und 242 geschaffenen Kräfte zum Erzeugen der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b sich ebenfalls fortsetzen, um Kraft auf jeden zuvor ausgebildeten befeuchteten Streifen zum Bewirken der Migration und Bewegung in einer Richtung auf den Abgabebereich 206 zu aufzubringen. Abhängig von der Dicke des Materials und der Anzahl der erzeugten Falten wäre es nicht ungewöhnlich für die vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b, welche aus 4,4 Zoll befeuchteten Streifen ausgebildet wurden, im Schneidbereich 204 nur ungefähr 1/2 Zoll bis ungefähr 1 Zoll lang zu sein.

Aus obiger Erläuterung sollte klar sein, daß bis zur vorliegenden Erfindung niemand in der Lage war, exakt zu bestimmen, was innerhalb einer derartigen Schredder- oder Schneidvorrichtung bei der Einfügung von befeuchtetem Papiermaterial geschehen könnte. Man möchte erwarten, daß jede große Menge von derartigem Papier im befeuchteten Zustand nachteilig für die Schneidscheiben sein könnte und sogar einen effektiven Schnitt hierdurch verhindern könnte. Im Gegensatz hierzu wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung herausgefunden, daß die Blätter des befeuchteten Papiermaterials effektiv durch die Schneidscheiben geschnitten und generell durch diese zur Ausbildung der gewünschten in Längsrichtung komprimierten Streifen weitergeführt werden können. Während hier immer in der Praxis einige Staubpartikel durch den allgemein extensiven Schneidprozeß zur Ausbildung der Streifen durch den bevorzugten Schneidbereich 201 oder jede andere Art einer Schreddervorrichtung im Stand der Technik erkennbar sind, wurde zusätzlich herausgefunden, daß der Einsatz von befeuchtetem Papiermaterial generell das Ausmaß der erzeugten Staubpartikel verringert. Allgemein entsteht der Eindruck, daß die zusätzliche Feuchtigkeit im Papiermaterial dazu neigt, eine Schmierung während des Schnitts durch die Kanten herzustellen, welche gegen eine weitere Abnutzung an den Oberflächen der benachbarten Schneidscheiben im Fortschritt der Streifen wirkt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 8 scheinen sich die befeuchteten Streifen entsprechend der bestmöglichen Beobachtung durch die Auslaufrutsche 260 vordringend in einer Art von Wellenform nahe dem Eingangsende der Auslaufrutsche 260 als fest in Längsrichtung komprimierte Streifen 300c anzusammeln. Während die fest in Längsrichtung komprimierten Streifen 300c sehr feste Falten in sich aufweisen, wird nicht erwartet, daß ihre Falten so fest bzw. eng anliegend sind wie jene der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b, wie sie anfänglich im Schneidbereich 204 ausgebildet werden. Der in der Auslaufrutsche 260 erzeugte Widerstand neigt natürlich dazu, die aufeinanderfolgende Faltung jedes der anfänglich befeuchteten Streifen 300a größer werden zu lassen im Schneidabschnitt 204 als in nachfolgenden Lagen in der Auslaufrutsche 260. Die Begrenzungskraft ist größer an der Abgabeseite des Schneidbereichs 206 als an anderen Orten in der Auslaufrutsche 260 aufgrund der zusätzlichen Effekte des Reibungwiderstandes der verschiedenen Streifen, da sie dazu neigen, längs der Innenflächen der Auslaufrutsche 260 zu gleiten. Fig. 8 ist zudem nur eine schematische Darstellung davon, was im Einlaßende der Auslaufrutsche 260 aufzutreten scheint, und die Wellen sind möglicherweise nicht so einheitlich oder so gleichmäßig positioniert. Der Streifen 300c sollte jedoch ganz fest in Längsrichtung komprimiert sein, aber nicht in dem gleichen Ausmaß wie der vollständig in Längsrichtung komprimierte Streifen 300b. Diese Neigung zur geringeren Längskomprimierung ist vollständig in Übereinstimmung mit der elastischen Natur des Materials, welches verwendet wurde, um die Streifen herzustellen, die das Grundverpackungsprodukt enthält.

Die Darstellung in den Figuren 7 und 8 der vollständig in Längsrichtung komprimierten Streifen 300b und der fest in Längsrichtung komprimierten Streifen 300c wären einander ähnlich, ob die Streifen trocken oder feucht sind. Ohne in der Lage zu sein, das Innere des Einlasses der Auslaufrutsche 260 exakt zu inspizieren, würde eine ähnliche schematische Darstellung der Streifen, ob sie nun trocken sind oder feucht, erwartet werden. Es sollte zusätzlich erkannt werden, daß die gleichen Probleme bezüglich der exakten Überprüfung des Inneren des Schneidbereichs 204 und des Einlasses der Auslaufrutsche 260 eine exakte Bestimmung dahingehend verhindern würden, wenn der befeuchtete Streifen vollständig zu trocknen beginnt. Es wird erwartet, daß der befeuchtete Streifen für einige Zeit innerhalb der Auslaufrutsche 360 befeuchtet bleibt und mit der Zeit, wenn die in Längsrichtung komprimierten Streifen von dessen Ende abgegeben werden, wesentlich trockner werden. Während beim Anfangsschnitt der Blätter 238 des befeuchteten Papiermaterials 100 das Material in der Tat befeuchtet bleibt, um die Ausbildung von Staub zu verringern und trotzdem einen effektiven Längsschnitt davon zur Ausbildung der Mehrzahl an Streifen aufzuweisen, könnte die tatsächliche Komprimierung von jedem der Streifen durch die Schneidscheiben 240 und 242 offensichtlich damit beginnen, die Feuchtigkeit in jedem der Streifen zu verringern und den Trocknungsprozeß zu starten. Es besteht natürlich eine beträchtliche Reibung, welche im Inneren der Auslaufrutsche und an den Seiten und den zylindrischen Kanten von jeder der Schneidscheiben 240 und 242 erzeugt wird. Durch die bei der Abgabe vom Schneidbereich 204 und in der Auslaufrutsche 260 erzeugte Reibung wird der Trocknungsprozeß jedes der Streifen dementsprechend während dessen Bewegung durch die Auslaufrutsche 260 auftreten.

Während gemäß obiger Erläuterung angenommen wird, daß das befeuchtete Papiermaterial in einem Zustand vorliegt, bei dem weniger unerwünschtes Staubmaterial ausgebildet wird, sollte ebenfalls erkannt werden, daß es der feuchte Zustand des Papiermaterials ermöglichen könnte, daß kleine Randpartikeln desselben mit dem Rest der Streifen zurückgebildet oder verbunden werden könnten, wenn ein derartiger Streifen zum Trocknen neigt. Folglich sollte der befeuchtete Streifen zu einer verringerten Ausbildung von Staubpartikeln und zu einer verringerten Freigabe von Staubpartikeln im Verpackungsmaterial führen, wenn der individuelle komprimierte Streifen zu trocknen beginnt und zum Ausgang der Auslaufrutsche 260 wandert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 9 ist an einem Ort innerhalb der Auslaufrutsche 260, der weiter vom Schneidbereich 204 entfernt ist, eine gemischte Anordnung von weniger in Längsrichtung komprimierten Streifen 300d enthalten. Diese weniger in Längsrichtung komprimierten Streifen 300d werden dabei weiter trocknen und enthalten weniger Feuchtigkeit als bei der ursprünglichen Ausbildung der Streifen im Schneidbereich 204. Da der Druck auf die weniger in Längsrichtung komprimierten Streifen 300d dazu neigt, sich zu verringern aufgrund der Öffnung am Abgabeende der Auslaufrutsche 260, neigt die natürliche Elastizität jedes Streifens dazu, eine Expansion derselben zu bewirken und relativ ungeordnet in der Auslaufrutsche 260 vorzuliegen. Es tritt eine wesentliche Volumenexpansion der Streifen 300d mit einer deutlichen Vermischung und Umpositionierung von allen der weniger in Längsrichtung komprimierten Streifen 300d auf, wenn sie das Ende der Auslaufrutsche 260 erreichen.

Anhand der Beschreibung bezüglich der Figuren 7, 8 und 9 sollte offensichtlich sein, daß die erforderliche Grundkraft zum Ausbilden der in Längsrichtung komprimierten Streifen durch die drehenden Schneidscheiben 240 und 242 gegen den Widerstand der zuvor ausgebildeten in Längsrichtung komprimierten Streifen erzeugt wird, welche dazu neigen, sich über die Länge der Auslaufrutsche 260 anzusammeln. Die natürliche Elastizität jedes in Längsrichtung komprimierten Streifens bewirkt eine allgemeine Längsexpansion, wenn sie zum Ende der Auslaufrutsche 260 voranschreiten, und, sobald sie von der Auslaufrutsche 260 in einen nicht dargestellten Behälter abgegeben werden, wird eine weitere Expansion von jedem der Streifen auftreten. Folglich sollte nun klar sein, daß die bevorzugte Vorrichtung 200 nicht nur einfach eine Zertrennvorrichtungskonfiguration zum Ausbilden einer Ansammlung von Streifen enthält, welche komprimiert sind, um ein Verpackungsprodukt auszubilden. Statt dessen ist das gewünschte Verpackungsprodukt aus einer Vielzahl von individuell in Längsrichtung komprimierten Streifen zusammengestellt, welche dazu neigen, in einer ineinandergreifenden und federnden Weise zu expandieren, um das sich ergebende Verpackungsprodukt mit einzelnen Streifen mit einer nätürlichen Federkraft, einer Neigung zu einer Längsexpansion und einer Neigung zum Widerstehen von lateralen oder seitlichen Kräften zu schaffen.

In Fig. 10 ist ein repräsentativer in Längsrichtung komprimierter Streifen aus Papiermaterial 300 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Der gewohnlich komprimierte Streifen des Materials 300 ist in keiner Weise identisch mit allen Streifen, wie sie im bekannten Verfahren ausgebildet werden. Offensichtlich könnten andere derartige Streifen unterschiedliche tatsächliche Winkel zwischen benachbarten, ebenen Abschnitten aufweisen und derartige Abschnitte mit unterschiedlichen Längen haben. Trotzdem ist der Streifen des Papiermaterials 300 repräsentativ und enthält typische Charakteristiken zum Zwecke eines Vergleichs mit einem ihnlichen repräsentativen in Längsrichtung komprimierten Streifen aus Material 400, welcher ausgebildet wird durch die Verwendung des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dementsprechend könnte der Streifen des Materials 300 zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Auswerfen aus der Auslaufrutsche einen typischen Winkel R an dessen Falte aufweisen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 11 könnte der gleiche Streifen des Materials 300 nach einer zusätzlichen vorbestimmten Zeitdauer von mehreren Stunden oder einem Tag oder zwei zu einer Entspannung in der Lage sein, um eine Ausdehnung desselben auf einen relativ großen tatsächlichen Winkel S an dessen Falte zu bewirken.

Gemäß der Darstellung in Fig. 12 wird ein ähnlicher bevorzugter repräsentativer in Längsrichtung komprimierter Streifen vom Material 400 durch das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet, um eine ähnliche Länge der benachbarten ebenen Abschnitte zwischen den Falten aufzuweisen. Aufgrund der Zugabe von Feuchtigkeit zum Material bei der Ausbildung zum gleichen vorbestimmten Zeitpunkt nach der Ausbildung, wie sie beim Streifen des Materials 300 gemäß Fig. 10 auftritt, wäre der Winkel T an dessen Falte jedoch geringer wie der entsprechende Winkel R am Streifen des Materials 300. Wie angedeutet, wurde herausgefunden, daß die Hinzugabe von Feuchtigkeit zum Papiermaterial eine zuverlässigere Faltung des resultierenden Streifens des Materials 400 bewirken wird und eine Neigung aufweist, kleinere Winkel an den Falten aufzuweisen.

Nach der gleichen zusätzlichen vorbestimmten Zeitdauer von einigen Stunden oder einem Tag oder zwei würde die Ausdehnung des Streifens des Materials 400 gemäß der Darstellung in Fig. 13 ferner derart sein, daß der Winkel U an dessen Falte geringer als der Winkel 5 an der Falte des vergleichbaren, herkömmlichen Streifens des Materials 300 gemäß der Darstellung in Fig. 11 ist.

Es sollte erkannt werden, daß das gewünschte Verpackungsprodukt sowohl beim Stand der Technik als auch bei der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl ineinandergreifender derartiger Streifen aus Material enthält, welche kontinuierlich eine Neigung zur Ausdehnung aufweisen. Dementsprechend wurden die Streifen des Materials 300 und 400 gemgß der Darstellung in den Figuren 11 und 13 grundsätzlich aus der ineinandergreifenden Mehrzahl von ähnlichen Streifen entfernt, um deren Tendenz sich auszudehnen zu demonstrieren, wenn dies vollständig ohne einen durch das Ineinandergreifen mit zusätzlichen derartigen Streifen erzeugten Widerstand möglich ist.

Trotzdem sollte es erkennbar sein, daß die Verwendung des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem fester ausgebildeten in Längsrichtung komprimierten Streifen aus Material 400 resultiert, welcher eine Neigung zum Beibehalten des Winkels an dessen Falte im Laufe der Zeit hat. Das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Steuerung während der Ausbildung der in Längsrichtung komprimierten Streifen des Materials unabhängig von dem Feuchtigkeitszustand der Einrichtung, in welcher diese ausgebildet werden, um die Qualität der Streifen des Materials wie beschrieben sicherzustellen. Während hier deutlich ein Wunsch zur Auftrennung zwischen den benachbarten ebenen Abschnitten der Streifen des Materials an jeder Seite der Falte vorliegt, ist es dennoch wichtig sicherzustellen, daß der spitze Winkel an der Falte hinreichend klein ist, um die Neigung zur Längsausdehnung und die Neigung zum Widerstehen lateraler oder seitlicher Kräfte beizubehalten. Wenn es dem Winkel an der Falte erlaubt wird, sich zu einem stumpfen Winkel auszudehnen, verringert sich die Fähigkeit zur Ausdehnung offensichtlich, und die Fähigkeit zum Widerstehen lateraler oder seitlicher Kräfte würde signifikant begrenzt.

Wenn jemand vorhanden wäre zum Überprüfen jedes einzelnen Streifens des Materials sowohl beim Verpackungsprodukt des Standes der Technik oder dem, welches durch das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurde, würden die einzelnen Längen der benachbarten ebenen Abschnitte an jeder Seite der verschiedenen Falten offensichtlich unterschiedlich sein. Trotzdem wird angenommen, daß die repräsentativen Matenaistreifen 300 und 400 die relativen Charakteristiken demonstrieren, welche an den Materialstreifen vorgesehen werden können, die durch das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Erzeugen eines Papierprodukts mit den Schritten:

Vorsehen einer kontinuierlichen Bahn (16) von Papiermaterial (14);

Entnahme eines Abschnitts von der Bahn des Papiermaterials;

Schneiden des entnommenen Abschnitts des Papiers in eine Mehrzahl von Streifen;

Weiterführen jedes Streifens;

Begrenzen der kontinuierlichen Weiterführung jedes Streifens;

aufeinanderfolgendes Falten jedes Streifens durch die in Weiterführungsrichtun4 entgegenstehende Begrenzung;

gekennzeichnet durch die Schritte:

Befeuchten des entnommenen Abschnitts des Papiermaterials vor dem Schneidschritt, wodurch der Schneidschnitt eine Mehrzahl an befeuchteten Streifen schafft; und

Ermöglichen der Trocknung jedes befeuchteten Streifens, um in Längsrichtung komprimierte Streifen auszubilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des aufeinanderfolgenden Faltens nur durch Begrenzen der Weiterführung in Vorwärtsrichtung der Mehrzahl an befeuchteten Streifen in einer gewöhnlichen Auslaufrutsche in der Art ausgeführt wird, daß die natürliche Federkraft des Papiers eine Mehrzahl an im wesentlichen gleichen, einander benachbarten Falten der befeuchteten Streifen erzeugt, wobei benachbarte Falten in entgegengesetzten Richtungen sind, wodurch bewirkt wird, daß jeder der befeuchteten Streifen in im wesentlichen der gleichen Faltenwandgestalt erscheint.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei beim Schritt des aufeinanderfolgenden Faltens die Mehrzahl der Falten entgegen der natürlichen Federkraft der befeuchteten Längsabschnitte ist, um eine Vorspannung an jeder der Falten zu erzeugen, welche zum Trennen benachbarter Längsabschnitte der befeuchteten Streifen neigt, wobei die benachbarten Längsabschnitte benachbart zu jeder Falte sind, und der Schritt zum Ermöglichen des Trocknens jedes befeuchteten Streifens eine Stabilität an jeder Falte schafft, die zum Herstellen eines stabilen Winkels zwischen benachbarten Längsabschnitten neigt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, das ferner den Schritt des Ansammelns einer Mehrzahl von befeuchteten Streifen in der Auslaufrutsche nach dem aufeinanderfolgenden Falten beinhaltet, um das Ermöglichen des Trocknens jedes befeuchteten Streifens innerhalb der Auslaufrutsche zu bewirken.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Schneidens die Schritte enthält:

Vorsehen von zwei Sätzen von alternierenden, einander überlappenden Schneidscheiben

Durchziehen des befeuchteten Papiermaterials zwischen den beiden Sätzen der Schneidscheiben; und

Weiterführen des befeuchteten Papiermaterials durch Drehen von zumindest einer Außenfläche einer der entsprechenden Schneidscheiben, wobei sich die Außenfläche in Weiterführungsrichtung bewegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner die Schritte aufweist:

Querschneiden eines vorderen Blattabschnitts des befeuchteten Papiermaterials; und

Abtrennen des vorderen Blattabschnitts von den verbleibenden Abschnitten des befeuchteten Papiermaterials vor dem Schritt des aufeinanderfolgenden Faltens, wodurch die gefaltete Mehrzahl an befeuchteten Streifen von der gleichen ungefalteten Länge sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Querschneidens nur teilweise durch das befeuchtete Papiermaterial hindurch vorgenommen wird, wodurch der vordere Blattabschnitt vor dem Durchziehen teilweise am Rest des befeuchteten Papiermaterials angefügt bleibt, und wobei der Schritt des Durchziehens das Trennen des vorderen Blattabschnitts vom Rest des befeuchteten Papiermaterials enthält, wodurch der Durchziehschritt und der Trennschritt gleichzeitig ausgeführt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das ferner die Schritte eines Längsschneidens des befeuchteten Papiermaterials nach dem Hinzufügen der Feuchtigkeit aufweist, um eine Mehrzahl von Längssegmenten des befeuchteten Papiermaterials auszubilden, wobei jedes der Längssegmente des befeuchteten Papiermaterials umgelenkt wird, um deren Überlappung zu erzeugen, um das befeuchtete Papiermaterial mit Schichten zu versehen.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt der Befeuchtung die Einstellung der Menge der Feuchtigkeit beinhaltet, um einen Feuchtigkeitsanteil des befeuchteten Papiermaterials auszuwählen.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt der Befeuchtung das Drehen einer Rolle durch einen Behälter mit Wasser und gegen das Papiermaterial beinhaltet, um das Wasser vom Behälter zum Papiermaterial zu übertragen, wobei die Menge des zum Papiermaterial hinzugefügten Wassers durch Variieren der Drehgeschwindigkeit relativ zum Papiermaterial einstellbar ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Drehens eine Drehung durch die Rolle in eine Richtung entsprechend der Bewegung des Papiermaterials beinhaltet.

12. Vorrichtung zum Erzeugen eines Papierprodukts mit:

einer kontinuierlichen Bahn (16) aus Papiermaterial (14);

einer Einrichtung zum Entnehmen eines Abschnitts des Papiermaterials (14) von der kontinuierlichen Bahn (16);

einer Schneideinrichtung (238) zum Schneiden des Abschnitts des Papiermaterials in eine Mehrzahl von Streifen; und

einer Weiterführungseinrichtung (238) zum Weiterführen jedes Streifens;

einer Begrenzungseinrichtung (244) zum Begrenzen jedes durch die Schneideinrichtung (204) ausgebildeten Streifens (400), um ein aufeinanderfolgendes Falten jedes Streifens zu bewirken;

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (10) zum Befeuchten des Papiermatenals (14), um ein befeuchtetes Papiermaterial auszubilden;

wobei die Einrichtung (10) zum Befeuchten im Transportweg des Papiermaterials stromaufwärts der Einrichtung (238) zum Schneiden des befeuchteten Papiermatenals angeordnet ist, wodurch eine Mehrzahl von befeuchteten Streifen ausgebildet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, die ferner eine gewöhnliche Auslaufrutsche (260) beinhaltet, durch welche die Mehrzahl an befeuchteten Streifen weitergeführt werden, wobei die Auslaufrutsche eine Einrichtung (280) zum Begrenzen der Vorwärtsbewegung der Mehrzahl an befeuchteten Streifen derart aufweist, daß die Begrenzungseinrichtung zusammen mit der natürlichen Federkraft des Papiermaterials alleine ein im wesentlichen gleiches Aneinandergrenzen jedes befeuchteten Streifens erzeugt, damit diese im wesentlichen in der gleichen Faltenwandgestalt erscheinen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Schneideinrichtung (204) zum Schneiden des entnommenen Abschnitts des befeuchteten Papiermaterials zu einer Mehrzahl an befeuchteten Streifen (400) zwei drehende Sätze aus alternierenden, einander überlappenden Schneidscheiben (240,242) enthält, und wobei die Weiterführungseinrichtung (238) zum Lenken des Abschnitts des befeuchteten Papiermaterials zwischen die beiden drehenden Sätze der Schneidscheiben (240,242) dient.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, die ferner versehen ist mit einer Einrichtung (222) zum zumindest teilweisen Schneiden des Papiermaterials in einer Querrichtung des Papiermaterials, um einen vorderen Blattabschnitt (238) des Papiermaterials zu definieren; und

einer Abtrennvorrichtung (238), welche das vordere Blatt des befeuchteten Papiers vor dem Falten der befeuchteten Streifen abtrennt, wodurch die Mehrzahl an befeuchteten Streifen von der gleichen ungefalteten Länge sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Einrichtung (20) zum Befeuchten einen Behälter (50) mit Wasser und eine Rolle (62) enthält, welche angeordnet ist, um zwischen der Rolle (16) und der Einrichtung (222) zum Schneiden des befeuchteten Papiermaterials einen Kontakt mit dem Papiermaterial herzustellen und ferner eine Einrichtung (64) zum Drehen der Rolle durch das Wasser und gegen das Papiermaterial zum Übertragen des Wassers aus dem Behälter zum Papiermaterial aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Einrichtung (64) zum Drehen eine Einrichtung (66) zum wahlweisen Variieren einer Drehgeschwindigkeit der Rolle zum wahlweisen Variieren der Menge des zum Papiermaterial übertragenen Wassers enthält.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Einrichtung zum Drehen (64) die Rolle (62) in einer Richtung entsprechend der Bewegung des Papiermaterials dreht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, die ferner eine Einrichtung (24, 80) zum Schneiden und Schichten des befeuchteten Papiermaterials aufweist, welche zwischen der Einrichtung (20) zum Hinzufügen der Feuchtigkeit und der Einrichtung (222) für das zumindest teilweise Schneiden angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Einrichtung (24, 80) zum Schneiden und Schichten eine Einrichtung (24, 80) zum Ausbilden einer Mehrzahl von Längssegmenten des befeuchteten Papiermaterials enthält, welche die Längssegmente (30, 32, 40) umlenkt, um deren Überlappung zu erzeugen und Schichten des befeuchteten Papiermate- rials für jedes vordere Blatt und jeden befeuchteten Streifen schafft.







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