Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen, wie angegeben ist, eine Polsterumwandlungsmaschine und ein Verfahren. Insbesondere betrifft diese Erfindung verbesserte Formungsanordnungen und/oder Formungsschritte für Polsterumwandlungsmaschinen und Verfahren.

Bei dem Vorgang des Verschickens eines Gutes von einem Ort zu einem anderen wird typischerweise schützendes Packmaterial in der Versandkiste oder der Versandbox platziert, um jegliche Leerräume auszufüllen und/oder das Gut während des Versandvorgangs zu polstern. Einige konventionelle allgemein genutzte schützende Packmaterialien sind Kunststoffschaumflocken und Kunststoffblasenpapier. Während diese konventionellen Kunststoffmaterialien in adäquater Weise als Polsterprodukte zu dienen scheinen, sind sie nicht ohne Nachteile. Der vielleicht ernsthafteste Nachteil des Kunststoffblasenpapiers und/oder der Kunststoffschaumflocken besteht in ihrem Einfluss auf unsere Umwelt. Diese Kunststoffpackmaterialien sind ganz einfach nicht biologisch abbaubar und daher können sie nicht eine weitere Vervielfachung der ohnehin schon kritischen Müllbeseitigungsprobleme unseres Planeten verhindern. Die fehlende biologische Abbaubarkeit dieser Packmaterialien ist zunehmend wichtig geworden im Licht der durch viele Industrien angenommenen fortschrittlicheren Handlungsweisen im Hinblick auf die Verantwortlichkeit für die Umwelt.

Diese und andere Nachteile konventioneller Kunststoffpackmaterialien hat Papier zu einer sehr populären Alternative als schützendes Packmaterial gemacht. Papier ist biologisch abbaubar, recyclingfähig und erneuerbar, was es zu einer umweltbewussten Wahl für gewissenhafte Industrien macht. Während möglicherweise Papier in Lagenform als ein schützendes Packmaterial genutzt werden könnte, ist es gewöhnlich bevorzugt, die Lagen des Papiers in ein kissenähnliches Polsterprodukt mit relativ niedriger Dichte umzuwandeln. Diese Umwandlung kann durch eine Polsterumwandlungsmaschine erzielt werden, wie beispielsweise jene, die in den US-Patenten mit den Nummer 4,026,298; 4,085,662; 4,109,040; 4,237,776; 4,717,613; 4,750,896; 4,884,999; 5,061,543; 5,188,581 und/oder 5,607,383 offenbart sind. (Diese Patente gehören dem Rechtsinhaber der vorliegenden Anmeldung.)

Jede der Polsterumwandlungsmaschinen, die in den oben angegebenen Patenten offenbart ist, umfasst eine Umwandlungsanordnung, die lagenartiges Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Streifen einer Polsterung umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst eine Formungsanordnung, die das lagenartige Ausgangsmaterial in einen Streifen des Ausgangsmaterials mit seitlichen kissenartigen Bereichen umformt. Die Umwandlungsanordnung umfasst ebenfalls eine Zufuhranordnung, die stromabwärts von der Formungsanordnung positioniert ist und die das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung zieht.

Die Formungsanordnungen in den oben angegebenen Patenten umfassen jeweils eine äußere Formungsvorrichtung und eine innere Formungsvorrichtung, die innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung definiert durch das Gehäuse der Maschine angeordnet sind. Das Ausgangsmaterial läuft durch die äußere Formungsvorrichtung und um die innere Formungsvorrichtung, wenn es durch die Formungsanordnung läuft, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Die äußere Formungsvorrichtung ist eine zusammenlaufende Rutsche mit einem Einlass, einem Auslass und im wesentlichen kontinuierlichen Wänden dazwischen, die einen Drehraum definieren. In der äußeren Formungsvorrichtung (oder der Rutsche), die in dem US-Patent mit der Nummer 5,607,383 offenbart ist, sind die stromaufwärtigen Ränder bestimmter Wände nach außen konisch erweitert in einer trompetenähnlichen Weise, um den Durchlauf des Ausgangsmaterials in den Drehraum zu erleichtern und/oder um jegliche Risse in dem Ausgangsmaterial während dieses Durchlaufes zu verhindern.

In den US-Patenten mit den Nr. 4,026,298; 4,085,662; 4,109,040 und/oder 4,237,776 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als Schubmechanismus bezeichnet wird) einen Körper, der aus einem Balken-ähnlichen Material besteht, wie beispielsweise ein Metallstab, und der dreieckig geformt ist, wenn man ihn von oben betrachtet. Während des Formungsvorganges definieren zusammenlaufende Beinbereiche des Körpers eine koplanare drehende äußere Begrenzung, damit die seitliche Bereiche des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden. Diese zusammenlaufenden Beinbereiche und ebenfalls die seitlichen Querbeinbereiche bilden eine koplanare Halteoberfläche, die die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht werden. Der Körper ist vollständig innerhalb der äußeren Formungsvorrichtung angeordnet, wobei sein stromabwärtiges Ende leicht stromaufwärts von dem Rutschenauslass positioniert ist.

In dem US-Patent mit der Nummer 4,717,613 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als ein Formungsrahmen bezeichnet wird) einen ebenen Körper und drei rechtwinklige Rippen, die alle aus einem balkenähnlichen Material, wie beispielsweise einem Metallstab, bestehen. Der Körper ist V-förmig, wenn man ihn von oben betrachtet. Die Rippen sind U-förmig, wenn man sie von dem stromaufwärtigen Ende der Vorrichtung betrachtet, und sie nehmen in ihrer Höhe und Breite in der stromabwärtigen Richtung ab. Während des Formungsvorgangs definieren die zusammenlaufenden Beinbereiche des Körpers eine koplanare drehende äußere Begrenzung, um die die seitlichen Bereiche des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden, und die unteren Beinbereiche der Rippen definieren eine koplanare Halteoberfläche, die die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials hält bzw. stützt. Der Körper und die Rippen sind alle vollständig innerhalb des Drehraumes der äußeren Formungsvorrichtung positioniert und das stromabwärtige Ende der Vorrichtung (d.h. das stromabwärtige Ende des V-förmigen Körpers) ist unmittelbar stromaufwärts von dem Auslass der Rutsche angeordnet.

In dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als ein Formungsrahmen bezeichnet wird) eine Konstruktion, die der in dem US-Patent mit der Nummer 4,717,613 offenbarten inneren Vorrichtung ähnlich ist ausgenommen, dass sie nur zwei Rippen umfasst. Während des Formungsvorganges definieren die zusammenlaufenden Beinbereiche eine koplanare drehende äußere Begrenzung und die unteren Beinbereiche der Rippen definieren eine koplanare Halteoberfläche. Diese Vorrichtung ist nur teilweise innerhalb der Rutsche positioniert, d.h. sie besitzt stromaufwärtige Bereiche, die außerhalb der Rutsche angeordnet sind, und stromabwärtige Bereiche, die innerhalb der Rutsche angeordnet sind. Das stromabwärtige Ende der Vorrichtung ist innerhalb des Drehraumes unmittelbar stromaufwärts von dem Auslass der Rutsche positioniert.

In den US-Patenten mit den Nummern 4,884,999; 5,061,543 und/oder 5,188,581 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als ein Formungselement bezeichnet wird) einen länglichen balkenähnlichen Körper mit einem rechteckigen Querschnitt. Diese innere Formungsvorrichtung ist konstruiert, um mit einer kleineren Rutsche zusammenzuarbeiten, um einen schmaleren Streifen einer Polsterung herzustellen. In jedem Fall definieren während des Umwandlungsvorganges die oberen seitlichen Ränder des Körpers eine koplanare drehende äußere Begrenzung und die untere Oberfläche des Körpers definiert eine koplanare Halteoberfläche. Die stromaufwärtigen Bereiche des rechteckigen Körpers sind stromaufwärts von dem Einlass der Rutsche positioniert und das stromabwärtige Ende der Vorrichtung ist unmittelbar stromaufwärts von dem Auslass der Rutsche positioniert.

In dem US-Patent mit der Nummer 5,607,383 umfasst die innere Formungsvorrichtung (die als ein Formungselement bezeichnet wird) einen ersten Beinbereich, einen zweiten Beinbereich und einen Buchtbereich, der als ein bewegliches Scharnier zwischen den Beinbereichen funktioniert. Während des Formungsvorgangs definiert die untere Oberfläche des zweiten Beinbereichs eine koplanare Halteoberfläche, die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen einwärts gedreht werden. Der erste Beinbereich ist an der oberen Wand der Rutsche befestigt entlang einer seitlichen Mittellinie davon, der Buchtbereich ist stromaufwärts von dem Einlass der Rutsche positioniert und der zweite Beinbereich erstreckt sich von dem Buchtbereich in den Drehraum der Rutsche. Das stromabwärtige Ende der Vorrichtung (d.h. das stromabwärtige Ende des zweiten Beinbereiches) ist innerhalb des Drehraumes unmittelbar stromaufwärts von dem Auslass der Rutsche positioniert.

Die internationale Patentanmeldung mit der Nummer WO 96/40496 betrifft Polsterumwandlungsmaschinen und Verfahren, die zum Umwandeln mehrerer Lagen eines lagenförmigen Ausgangsmaterials in ein Polsterprodukt bereitgestellt sind. Die Vielzahl der Lagen des Ausgangsmaterials werden in einen dreidimensionalen Streifen der Polsterung geformt und die überlappenden Randbereiche einer ersten Schicht des Ausgangsmaterials werden miteinander verbunden getrennt von einem mittigen Bereich der ersten Lage. Die überlappenden Randbereiche der ersten Lage können im Allgemeinen koplanar mit den angrenzenden nicht überlappenden Bereichen sein. Die überlappenden Randbereiche der ersten Lage können getrennt von anderen Lagen des lagenförmigen Ausgangsmaterials miteinander verbunden sein. Die seitlichen Ränder der anderen Lagen des lagenförmigen Ausgangsmaterials können alternativ miteinander verbunden sein und ebenfalls die seitlichen Rinder der ersten Lage jedoch nicht mit den jeweiligen mittigen Bereichen der Lagen.

Es ist daher über die Jahre die Formungsanordnung modifiziert, verbessert oder in anderer Weise verändert worden. Trotz dieser zurückliegenden Modifikationen, Verbesserungen und Änderungen glauben die Erfinder, dass eine Notwendigkeit für weitere Polsterumwandlungsmaschinen und Verfahren existiert, die Polsterstreifen mit verbesserten Qualitäten produzieren und/oder verschiedene geformte Querschnittsgeometrien aufweisen. Weiterhin ungeachtet der speziellen Qualitäten und Geometrien stellen die Umwelt und andere Belange einen konstanten Wunsch für neue Polsterprodukte und für Maschinen/Verfahren zum Produzieren derartiger Produkte bereit.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Polsterumwandlungsmaschine bereitgestellt aufweisend

eine Umwandlungsanordnung, die ein lagenförmiges Ausgangsmaterial in einen Streifen einer Polsterung umwandelt;

wobei die Umwandlungsanordnung eine Formungsanordnung aufweist, die seitliche Regionen des lagenförmigen Ausgangsmaterials einwärts dreht, wenn sich das Ausgangsmaterial dort hindurch bewegt, um einen Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden;

wobei die Formungsanordnung eine äußere Formungsvorrichtung und eine innere Formungsvorrichtung aufweist;

wobei die äußere Formungsvorrichtung einen Einlass, einen Auslass und Oberflächen dazwischen aufweist, die einen Drehraum definieren;

wobei die innere Formungsvorrichtung relativ zu der äußeren Formungsvorrichtung derart positioniert ist, dass das Ausgangsmaterial durch den Drehraum und um die innere Formungsvorrichtung läuft, wenn es sich durch die Formungsanordnung bewegt; dadurch gekennzeichnet, dass

die innere Formungsvorrichtung Bereiche mit seitlichen äußeren Rändern aufweist, die zumindest teilweise eine drehende äußere Begrenzung definieren, um die sich die seitlichen Regionen des lagenförmigen Ausgangsmaterials einwärts drehen; und dass

die innere Formungsvorrichtung zumindest einen Vorsprung aufweist, der über die seitlichen äußeren Ränder der Bereiche der inneren Formungsvorrichtung hinaus ragt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Polsterumwandlungsmaschine bereit, die eine Umwandlungsanordnung umfasst, die lagenförmiges Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst eine Formungsanordnung, die ein lagenförmiges Ausgangsmaterial in einen Streifen des Ausgangsmaterials mit seitlichen kissenähnlichen Bereichen umwandelt. Die Umwandlungsanordnung umfasst bevorzugt ebenfalls eine Zufuhranordnung, die das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung zuführt. Noch mehr bevorzugt ist die Zufuhranordnung stromabwärts von der Formungsanordnung positioniert und sie zieht das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung.

Die Formungsanordnung umfasst eine äußere Formungsvorrichtung und eine innere Formungsvorrichtung, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Ummantelung positioniert sind, die durch das Gehäuse der Maschine definiert wird. Das Ausgangsmaterial bewegt sich durch die externe Formungsvorrichtung und um die innere Formungsvorrichtung herum, wenn es durch die Formungsanordnung läuft, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden.

Die externe Formungsvorrichtung hat einen Einlass, einen Auslass und Oberflächen dazwischen, die einen Drehraum definieren. Die Oberflächen der externen Formungsvorrichtung beschränken radial das Ausgangsmaterial, wenn es sich durch den Drehraum bewegt, um ein einwärts Drehen der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Die externe Formungsvorrichtung ist bevorzugt eine Rutsche mit im wesentlichen kontinuierlichen Wänden, die sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstrecken. Mehr bevorzugt ist die externe Formungsvorrichtung eine zusammenlaufende Rutsche, wodurch ihr Einlass eine größere Fläche aufweist als ihr Auslass und sich ihre Wände in der stromabwärtigen Richtung einwärts verjüngen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung zumindest einen wechselwirkenden Bereich, der stromabwärts von dem Auslass der externen Formungsvorrichtung angeordnet ist und der positioniert ist, um intern mit den seitlichen Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials in Wechselwirkung zu stehen. In dieser Weise umfasst der Streifen des Ausgangsmaterials eine bestimmte Querschnittsgeometrie, wenn er aus dem Auslass der externen Formungsvorrichtung austritt, und die wechselwirkenden Bereiche formen dann intern diese Querschnittsgeometrie um. Eine extrudierende Vorrichtung kann stromabwärts von dem Auslass der externen Formungsvorrichtung positioniert sein. Eine derartige extrudierende Vorrichtung würde verwendet werden, um extern mit dem wechselwirkenden Bereich (den Bereichen) zusammenzuwirken, um die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials neu zu formen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung ein Paar von Dornbereichen, die relativ zu dem Drehraum, der durch die externe Formungsvorrichtung definiert ist, symmetrisch angeordnet ist. Die Dornbereiche sind zumindest in einem Haltebereich angeordnet und die Donrbereiche besitzen eine größere Querschnittsfläche als der Haltebereich (Bereiche). Die Dornbereiche können stromabwärts von dem Auslass der externen Formungsvorrichtung positioniert sein oder sie können innerhalb des Drehraumes der externen Formungsvorrichtung angeordnet sein (d.h. stromaufwärts von dem Auslass). In dem letzteren Fall können die Dornenbereiche angrenzend an den Auslass positioniert sein oder sie können ungefähr zwischen dem Einlass und dem Auslass der externen Formungsvorrichtung positioniert sein.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung zumindest einen wechselwirkenden Bereich, der mit dem Streifen des Ausgangsmaterials wechselwirkt, um seine Querschnittsgeometrie zu beeinflussen, und einen Haltebereich, der dazu verwendet wird, um den Wechselwirkungsbereich (Bereiche) zu befestigen. Der Haltebereich ist stromabwärts von dem Auslass der externen Formungsvorrichtung an dem Gehäuse der Maschine befestigt. Die Position des wechselwirkenden Bereichs (Bereiche) befindet sich bevorzugt stromabwärts von dem Auslass der externen Formungsvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ umfassen die Wechselwirkungsbereiche bevorzugt ein Paar von Dornbereichen, die relativ zu dem Drehraum symmetrisch positioniert sind.

Die innere Formungsvorrichtung weist Bereiche auf, die eine äußere drehende Begrenzung definieren, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden. Die äußere drehende Begrenzung beinhaltet koplanare Bereiche und zumindest einen Dornbereich, der quer über die koplanaren Bereiche hervor steht. Die innere Formungsvorrichtung umfasst bevorzugt ein Paar von Dornbereichen, die seitlich symmetrisch relativ zu dem Drehraum positioniert sind, und die koplanaren Bereiche umfassen ein Paar von Dorntragbereichen, die sich durch den Drehraum erstrecken.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die interne Formungsvorrichtung zumindest einen Bereich, der eine Halteoberfläche definiert, und einen Dornbereich, der an dem stromabwärtigen Ende dieses zumindest einen Bereiches befestigt ist.

Die Halteoberfläche hält eine mittige Region des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch den Drehraum bewegt. Der Dornbereich weist einen seitlichen Abschnitt auf, der seitlich auswärts von dem stromabwärtigen Ende des Bereiches hervor ragt. Der Dornbereich kann stromabwärts von dem Auslass der äußeren Formungsvorrichtung positioniert sein oder er kann stromaufwärts von dem Auslass der äußeren Formungsvorrichtung angeordnet sein (d.h. innerhalb des Drehraumes). Der Dornbereich kann ebenfalls Flügelabschnitte aufweisen, die sich von dem seitlichen Dornabschnitt erstrecken.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die interne Formungsvorrichtung Bereiche, die eine Halteoberfläche definieren, die mittige Regionen des Ausgangsmaterials hält, wenn es sich durch den Drehraum bewegt. Die Halteoberfläche kann durch einen Beinbereich definiert sein, der sich in Längsrichtung durch die Mitte des Drehraumes erstreckt, und durch einen Dornbereich, der an dem stromabwärtigen Ende des Beinbereiches befestigt ist. Die Halteoberfläche kann alternativ durch Rippen definiert sein, die sich abwärts von einem V-förmigen Körper erstrecken.

Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die innere Formungsvorrichtung ein Paar von Beinbereichen und einen Nasenbereich, der die stromabwärtigen Enden des Beinbereichs verbindet. Die Beinbereiche erstrecken sich in Längsrichtung durch den Drehraum und laufen seitlich aufeinander zu. Der Nasenbereich umfasst einen linearen Querabschnitt, der mittig in Bezug auf den Drehraum positioniert ist und der sich in der seitlichen Querrichtung erstreckt. Der linear Querabschnitt erstreckt sich bevorzugt ungefähr 2 Inch in der seitlichen Querrichtung.

Diese und andere Merkmale der Erfindung sind vollständig beschrieben und insbesondere in den Ansprüchen hervorgehoben. Die folgenden beschreibenden anhängenden Zeichnungen stellen im Detail bestimmte illustrierende Ausführungsformen dar, wobei diese Ausführungsformen jedoch nur maßgeblich sind für einige der mehrzähligen Wege, in denen die Prinzipien der Erfindung ausgenutzt werden können.

1 und 2 sind jeweils Draufsicht und Seitenansicht einer Polsterumwandlungsmaschine 100, die nicht Teil der Erfindung ist und als ein Beispiel gezeigt ist, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 3, 4 und 5 sind jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem stromaufwärtigen Ende einer externen Formungsvorrichtung 122 und einer internen Formungsvorrichtung 125 der Polsterumwandlungsmaschine 100.

Die 6 und 7 sind jeweils isolierte Ansichten von oben und von der Seite einer anderen internen Formungsvorrichtung 124 der Posterumwandlungsmaschine 100.

Die 8 und 9 sind schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandhungsmaschine 100, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 10A bis 10C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 8 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 11A bis 11C sind schematische Querschnittsansichten ähnlich den 10A bis 10C ausgenommen, dass sie in einer Polsterumwandlungsmaschine ohne eine interne Formungsvorrichtung 124 aufgenommen sind.

Die 12 und 13 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 100, die modifiziert ist, um eine extrudierende Vorrichtung 190 zu umfassen.

Die 14A bis 14C sind schematische Querschnitte, die dargestellt sind, wie es in 12 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 15 und 16 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 100, die modifiziert ist, um einen anderen Typ einer extrudierenden Vorrichtungen 194 zu umfassen.

Die 17A bis 17C sind schematische Querschnitte, die dargestellt sind, wie es in 14 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 18 und 19 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 200 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 20A bis 20C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 18 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 21 und 22 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 300 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 23A bis 23C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 21 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 24 und 25 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 400 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 26A und 26B sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 23 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 27 und 28 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 500 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 29A bis 29C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 27 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 30 und 31 sind jeweils schematische Ansichten von oben von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 600 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 32A bis 32C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 30 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 33 und 34 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 700 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 35A bis 35C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 33 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 36 und 37 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite einer Polsterumwandlungsmaschine 800 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 38A bis 38C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 36 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 39, 40 und 41 sind jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem stromaufwärtigen Ende einer internen Formungsvorrichtung 824, die in der Polsterumwandlungsmaschine 800 verwendet wird.

Die 42 und 43 sind jeweils schematische Ansichten von oben und von der Seite der Polsterumwandlungsmaschine 900, wobei die Maschine ohne sich dort hindurch bewegendes Ausgangsmaterial gezeigt ist.

Die 44A bis 44C sind schematische Querschnittsansichten, die dargestellt sind, wie es in 42 angezeigt ist, wobei sich Ausgangsmaterial durch die Maschine bewegt.

Die 45 bis 47 sind jeweils isolierte Ansichten von oben, von der Seite und von dem stromaufwärtigen Ende einer internen Formungsvorrichtung 925 der Polsterumwandlungsmaschine 900.

Wir nehmen nun im Detail auf die Zeichnungen Bezug, in denen Polsterumwandlungsmaschinen 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Polsterumwandlungsmaschine 100, die nicht Teil der Erfindung ist, gezeigt sind. Diese Polsterumwandlungsmaschinen wandeln ein lagenförmiges Ausgangsmaterial mit einer vorgeschriebenen Breite in dreidimensionale Polsterprodukte um. Das bevorzugte Ausgangsmaterial ist eine Rolle von zwei oder drei überlagerten Bahnen oder Lagen eines biologisch abbaubaren, recyclingfähigen und wiederverwendbaren 30-Pfund- oder 50-Pfund-Kraftpapiers. Die Rolle ist zum Beispiel 28 bis 30 Inch breit und ungefähr 450 Fuß lang.

Die Polsterumwandlungsmaschinen formen jeweils das Ausgangsmaterial in einen Streifen um. Der Streifen umfasst zumindest einen kissenähnlichen Bereich und einen Bereich, der verbunden ist, um die Geometrie des kissenähnlichen Bereichs aufrechtzuerhalten. Der bevorzugte Streifen umfasst zwei seitliche kissenähnliche Bereiche, die in seitlich anliegender Beziehung an gegenüberliegenden Seiten eines mittigen Bereichs oder Bandes angeordnet sind. Der Streifen wird dann entlang seines mittigen Bandes verbunden (beispielsweise durch Kompression, Perforation und/oder Schlitzen), um einen Polsterstreifen zu bilden. Der bevorzugte Polsterstreifen weist daher bevorzugt zwei seitliche kissenähnliche Bereiche und einen komprimierten (wenn man ihn mit den seitlichen kissenähnlichen Bereichen vergleicht) mittigen Bereich oder Band auf, in dem überlappende Bereiche des Ausgangsmaterials miteinander verbunden sind.

In jedem Fall kann der Polsterstreifen in Abschnitte oder Kissen gewünschter Länge geschnitten werden, die anstelle von konventionellem schützendem Packmaterial aus Kunststoff verwendet werden können. Die bevorzugten Polsterumwandlungsmaschinen werden die bevorzugten Rollen des Ausgangsmaterials in polsternde Kissen umwandeln, wobei die polsternden Kissen ungefähr 0,425 m³ (15 ft³) Säcken von Kunststoffschaumflocken entsprechen, während sie gleichzeitig weniger als 1/30 des Lagerraumes erfordern.

In den folgenden Unterabschnitten wird jede Polsterumwandlungsmaschine 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 beschrieben. Ausgenommen, wo es angemerkt ist, ist die detaillierte Beschreibung der Gesamtkonstruktion und des Betriebes der Polsterumwandlungsmaschine 100 gleichermaßen anwendbar auf die anderen Polsterumwandlungsmaschinen. Weiterhin können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung mit jeder Polsterumwandlungsmaschine oder mit jedem Verfahren verwendet werden, das in den Rahmen der Ansprüche fällt.

In den folgenden Unterabschnitten (und in dem Kontext der vorliegenden Erfindung) entspricht die stromaufwärtige/stromabwärtige Richtung und/oder die Dimension in Längsrichtung dem Fluss des Ausgangsmaterials durch die Polsterumwandlungsmaschine. Die Querdimension entspricht den vertikalen und horizontalen Ebenen, die durch die Längsachse der Polsterumwandlungsmaschine laufen, wenn diese Längsachse horizontal orientiert ist. Spezifischer betrifft die seitliche Querdimension die horizontale Ebene oder "Breite" der Polsterumwandlungsmaschine (von oben nach unten in den 1, 8, 18, 21, 24, 27, 30, 33 und 36) und die nicht-seitliche Querdimension betrifft die vertikale Ebene oder "Höhe" der Polsterumwandlungsmaschine (von oben nach unten in den 2, 9, 19, 22, 25, 28, 31, 34 und 37). Bestimmte Richtungsanzeiger können im Verlaufe der Beschreibung der Polsterumwandlungsmaschinen verwendet werden, wie beispielsweise obere, untere, aufwärtig, oben, unten, etc., wobei diese Begriffe den dargestellten Orientierungen entsprechen. Jegliche Richtungsanzeiger werden allein der Einfachheit halber verwendet, wobei sie nicht in irgendeiner Weise die Erfindung auf eine spezielle Orientierung der Polsterumwandlungsmaschine begrenzen.

Nun Bezug nehmend auf die 1 und 2 ist eine Polsterumwandlungsmaschine 100 gezeigt. Die Polsterumwandlungsmaschine 100 umfasst eine Unwandlungsanordnung 101, die das Ausgangsmaterial in den Polsterstreifen umwandelt, eine Ausgangsmateriallieferanordnung 102, die das Ausgangsmaterial an die Umwandlungsanordnung 101 liefert, und eine Trennanordnung 103, die den Polsterstreifen in Abschnitte oder Kissen einer gewünschten Länge schneidet.

Die Polsterumwandlungsmaschine 100 umfasst weiter ein Gehäuse 104, das zumindest teilweise die Umwandlungsanordnung 101 einschließt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Gehäuse 104 eine untere Wand 105, seitliche Seitenwände 106 und eine stromabwärtige Endwand 107, wobei die Wände 105–107 zusammen eine rechteckige Verkleidung definieren. Die oberen Ränder dieser Wände oder alternativ ein separates Materialstück bilden eine rechteckige Grenze 108 um die Oberseite der rechteckigen Verkleidung. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, umfasst das Gehäuse 104 der Maschine eine obere Wand oder eine Abdeckung, um die rechteckige Verkleidung abzudecken.

Die stromaufwärtigen Ränder der Wände 105 und 106 wirken zusammen, um einen Einlass 109 für das Ausgangsmaterial zu definieren, und die stromabwärtige Endwand 107 weist eine rechteckige Öffnung auf, die einen Auslass 110 für den Streifen definiert. Das Maschinengehäuse 104 umfasst ebenfalls bevorzugt eine kastenähnliche Erweiterung 111, die an der stromabwärtigen Endwand 107 befestigt ist, und einen Nachschnitttunnel 112, der sich stromabwärts von der Erweiterung 111 erstreckt.

Wie es unten in größerem Detail erklärt ist, weist der Polsterstreifen, der durch die Maschine 100 produziert wird, eine andere Querschnittsgeometrie als die Polsterstreifen auf, die durch frühere Maschinen produziert worden sind. Demgemäss müssen das Gebiet des Auslasses 110 des Streifens und/oder die Querdimensionen des Tunnels 111 anders sein (d.h. größer) als jene in früheren Maschinen, um in adäquater Weise die Querschnittsgeometrie des Polsterstreifens aufzunehmen.

Die Umwandlungsanordnung 101 ist innerhalb der rechteckigen Verkleidung, die durch die Gehäusewände 105–107 definiert ist, befestigt. Die Ausgangsmateriallieferanordnung 102 ist an dem stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 104 befestigt. Die "Trennkomponenten" der Trennanordnung 103 sind an einer stromabwärtigen Seite der Endwand 107 befestigt. Das Ausgangsmaterial läuft von der Ausgangsmateriallieferanordnung 102 durch den Einlass 109 für das Ausgangsmaterial in die rechteckige Verkleidung, wo es in den Polsterstreifen durch die Umwandlungsanordnung 101 umgewandelt wird. Der Polsterstreifen läuft dann durch den Auslass 110 für den Streifen in der Endwand 107 und in die Erweiterung 111, wo er in Abschnitte oder Kissen geschnitten wird, die sich stromabwärts durch den Nachschnitttunnel 112 bewegen.

Das Gehäuse 104 umfasst ebenfalls einen Führungsboden 113, der innerhalb der bekannten rechteckigen Verkleidung positioniert ist und der direkt an der unteren Wand 105 befestigt ist. Von der Seite gesehen ist der Führungsboden 113 nicht parallel zu der unteren Wand 105 positioniert, sondern er neigt sich eher bzw. sogar aufwärts von der Wand 105 in der stromabwärtigen Richtung. (2) In einer Draufsicht gesehen umfasst der Führungsboden 113 eine Trapezform, die einen breiten stromaufwärtigen Rand 114 und einen parallelen schmalen stromabwärtigen Rand 115 aufweist. (1) Der schmale Rand 115 ist angrenzend an den Auslass 110 des Streifens in der Gehäusewand 107 positioniert. Der Führungsboden 113 umfasst einen seitlich mittig angeordneten Schlitz 116 in einer stromabwärtigen Region, der derart in seiner Größe angepasst und positioniert ist, um eine Komponente der Umwandlungsanordnung 101, nämlich ein rotierendes Zufuhrelement 127, das unten vorgestellt wird aufzunehmen.

Das Gehäuse 104 kann weiterhin ein Querband 117 aufweisen, dass sich seitlich zwischen den Seitenwänden 106 und/oder der rechteckigen Begrenzung 108 erstreckt. Das Querband 117 ist in seiner Längsrichtung derart positioniert, dass es sich quer über eine stromaufwärtige Region der rechteckigen Verkleidung, die durch die Gehäusewände 105–107 gebildet wird, erstreckt. Noch spezieller ist das Querband 117 in seiner Längsrichtung stromaufwärts von einer bestimmten Vorrichtung der Umwandlungsanordnung 101 positioniert, nämlich von einer externen Formungsvorrichtung 122, wie sie unten vorgestellt wird.

Die Umwandlungsanordnung 101 umfasst eine Formungsanordnung 120 und eine Zufuhranordnung; 121. Die Formungsanordnung 120 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 122, eine interne Formungsvorrichtung 123 und eine andere interne Formungsvorrichtung 124, die im Detail unten beschrieben sind. Die Formungsvorrichtungen 122–124 sind alle bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung angeordnet, die durch das Maschinengehäuse 104 definiert ist, im speziellen in der rechteckigen Verkleidung, die durch die Gehäusewände 105 bis 107 definiert ist. Die Vorrichtung 122–124 sind innerhalb dieser Verkleidung derart angeordnet, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 122 und um die internen Formungsvorrichtungen 123 und 124 herum bewegt, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden.

Der Streifen des Ausgangsmaterials bewegt sich von der Formungsanordnung 120 zur Zufuhranordnung 121 auf dem Boden 113. Die bevorzugte Zufuhranordnung 121 führt die Doppelfunktion des Ziehens des Ausgangsmaterials von der Ausgangsmaterialzufuhranordnung 102 durch die Formungsanordnung 120 und das Verbinden der überlappenden Ränder des Ausgangsmaterials in dem Streifen durch, um die dreidimensionale Form des Streifens aufrecht zu erhalten,. In der dargestellten Ausführungsform wird diese Doppelfunktion durch ein Paar von rotierenden Zufuhrelementen 126 und 127 ausgeführt. Bevorzugter Weise sind die rotierenden Zufuhrelemente 126 und 127 von dem Typ, wie er in der internationalen PCT-Veröffentlichung mit der Nummer WO 96/40493 offenbart ist, und sie wirken zusammen, um eine Reihe von Vorsprüngen zu bilden, die das Ineinandergreifen der überlappenden Bereiche des Ausgangsmaterials erzeugen. (Die Erfindung, die in dieser PCT-Veröffentlichung offenbart ist, ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden Erfindung.)

Das obere Zufuhrelement 126 ist drehbar auf einer Welle 128 befestigt, die durch eine Feder vorgespannt ist, und das untere Zufuhrelement ist fest auf einer Welle 129 befestigt, die durch einen Zufuhrmotor 130 angetrieben ist. Die untere Welle 129 ist unter dem Führungsboden 113 positioniert und die obere Region des unteren Zufuhrelements 127 ragt durch den Schlitz 116 des Bodens hervor. Daher bewegen sich die seitlichen kissenähnlichen Bereiche des Streifens des Ausgangsmaterials über den Boden 113 und unter der Welle 128. Wie zu dem obigen erwähnt worden ist und wie es unten in größerem Detail erklärt ist, weist der Streifen des Ausgangsmaterials eine andere Querschnittsgeometrie auf als die Polsterstreifen, die durch frühere Maschinen produziert worden sind. Dem gemäß sollte die nicht seitliche quergerichtete Distanz (z.B. vertikale Distanz) zwischen dem Boden 113 und der oberen Welle 128 angemessen sein, um den Streifen ohne das Zerstören seiner kissenähnlichen Bereiche aufzunehmen. Dies kann zum Beispiel erfordern, dass rotierende Zufuhrelemente mit größeren Durchmessern verwendet werden, so dass die vertikale Position der oberen Welle 128 im Verhältnis zu dem Boden 113 angehoben werden muss. Die Ausgangsmaterialzufuhranordnung 102 umfasst zwei seitlich beabstandete U-förmige Träger 132, die an dem stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 104 der Maschine befestigt sind. Die unteren Beine der Träger 132 weisen offene Schlitze 133 auf, die zur Aufnahme einer Zufuhrstange dienen, die sich durch den hohlen Kern einer Rolle des Ausgangsmaterials erstreckt. Die oberen Beine der Träger 132 wirken zusammen, um eine Trennvorrichtung 134 und eine Konstant-Zufuhrwalze 135 dazwischen zu befestigen. Das Ausgangsmaterial bewegt sich von der Ausgangsmaterialrolle über die Konstant-Zufuhrwalze 135 und durch die Trennvorrichtung 134 zu der Umwandlungsanordnung 101. Die Trennvorrichtung 134 umfasst Trennelemente, die die einzelnen Lagen des Ausgangsmaterials trennen. Die Konstant-Zufuhrwalze 135 hält eine konstante Eintrittsposition des Ausgangsmaterials in die Umwandlungsanordnung 101 aufrecht, die unabhängig von dem Durchmesser der Ausgangsmaterialrolle, zum Beispiel wegen der Abgabe des Ausgangsmaterials davon, ist. Weitere Details einer Trennvorrichtung und/oder einer Konstant-Zufuhrwalze 135 sind in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 dargestellt. (Dieses Patent ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden Erfindung.)

Die Trennanordnung 103 schneidet den Streifen der Polsterung in Abschnitte oder Kissen einer gewünschten Länge, wenn der Streifen durch den Auslass 110 läuft. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Trennanordnung 103 eine Schneidvorrichtung 140, die durch einen Schneidmotor 141 angetrieben ist. Die Schneidvorrichtung 140 ist an der stromabwärtigen Seite der Gehäuseendwand 107 innerhalb der Gehäuseerweiterung 111 befestigt und der Motor 141 ist an der unteren Wand 105 des Gehäuses der Maschine befestigt. Weitere Details für eine geeignete Trennanordnung (oder eine Schneidanordnung) sind in dem US-Patent mit der Nummer 5,123,889 und/oder dem US-Patent mit der Nummer 5,569,146 dargestellt. (Diese Patente sind dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugewiesen.)

Wenden wir uns nun im Detail der Formungsanordnung 120 zu, wie es oben angedeutet worden ist. Sie umfasst die externe Formungsvorrichtung 122, die interne Formungsvorrichtung 123 und eine andere interne Formungsvorrichtung 124. Die externe Formungsvorrichtung 122 und die interne Formungsvorrichtung 123 sind im Detail in den 3 bis 5 gezeigt. Eine ähnliche externe Formungsvorrichtung (die als eine "Rutsche" bezeichnet wird) und eine ähnliche interne Formungsvorrichtung (die als ein "Formungselement" bezeichnet wird) sind in dem US-Patent mit der Nummer 5,607,383 offenbart. (Diese Patente sind Eigentum des Anmelders der vorliegenden Anmeldung.)

Die externe Formungsvorrichtung 122 weist einen Einlass 148, einen Auslass 149 und Oberflächen 150 bis 152 dazwischen auf, die einen Drehraum 153 definieren. Die Oberflächen 150 bis 152 begrenzen radial das Ausgangsmaterial, wenn es sich durch den Drehraum 153 bewegt, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden, der aus dem Auslass 149 austritt. Bevorzugter Weise ist die externe Formungsvorrichtung 122 eine Rutsche und die Oberflächen 150 bis 152 stellen im Wesentlichen kontinuierliche Wände dar, die sich zwischen dem Einlass 148 der Rutsche und dem Auslass 149 der Rutsche erstrecken. Noch spezieller ist die externe Formungsvorrichtung 122 eine konvergierende Rutsche, wodurch ihr Einlass 148 ein größeres Querschnittsgebiet als ihr Auslass 149 aufweist und wobei sich ihre Wände 150 bis 152 einwärts in der stromabwärtigen Richtung verjüngen. In dieser Weise definiert die externe Formungsvorrichtung 122 eine Bahn oder einen Pfad für das Ausgangsmaterial, wobei diese Bahn im quergerichteten Querschnitt eine mittige, sich seitlich erstreckende Region aufweist, die durch einwärts drehende Regionen darum begrenzt ist und die zumindest an dem Auslass 149 der externen Formungsvorrichtung 122 zusammentreffen.

Die kontinuierlichen Wände 150 bis 152 der bevorzugten externen Formungsvorrichtung 122 umfassen eine obere Wand 150, eine untere Wand 151 und Seitenwände 152. Die untere Wand 151 ist an dem Führungsboden 113 über geeignete Befestigungsmittel gesichert, um die externe Formungsvorrichtung 122 an dem Gehäuse 104 der Maschine zu befestigen. (1) Die Wände 150 bis 152 sind bevorzugt aus einem Stück aus einem passenden Material gebildet, wie zum Beispiel Kunststoff oder Fieberglas. Die Wände 150 bis 152 sind zusätzlich oder alternativ bevorzugt durchsichtig, um das Hineinsehen zu erleichtern, welches wünschenswert sein kann, wenn zum Beispiel das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung 120 eingeführt wird.

Die obere Wand 150 umfasst eine allgemein flache trapezförmige Form, die untere Wand 151 umfasst im Allgemeinen eine allgemein flache rechteckige Form und die Seitenwände 152 sind von einer allgemein gekrümmten Form. Die stromaufwärtigen Ränder der Wände 150 bis 152 definieren den Einlass 148, der eine aufgeweitete, im Allgemeinen ovalgeformte Konfiguration aufweist. (siehe 5) Bevorzugt sind die stromaufwärtigen Ränder der oberen Wand 150 und die Seitenwände 152 nach außen konisch aufgeweitet in einer trompetenähnlichen Weise, um den Durchlauf des Ausgangsmaterials in den Drehraum 153 zu erleichtern und/oder um jegliches Reißen in dem Ausgangsmaterial während des Durchlaufens zu verhindern. Die stromabwärtigen Ränder der Wände 150 bis 152 definieren den Auslass 149, der eine allgemein halbovale Konfiguration aufweist, wobei das Halboval entlang der Hauptachse des Ovals (im Gegensatz zur Nebenachse) genommen worden ist. (5)

Während die bevorzugte externe Formungsvorrichtung 122 eine konvergierende Rutsche darstellt, sind andere externe Formungsvorrichtungen mit der vorliegenden Erfindung möglich und wurden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen. Zum Beispiel kann eine nichtkonvergierende Rutsche in bestimmten Situationen eine geeignete externe Formungsvorrichtung sein. Alternativ kann ein Drehraum, der durch eine Reihe von in Längsrichtung getrennten Reifen definiert ist, ebenfalls eine externe Formungsvorrichtung bilden. Eine andere Option ist eine externe Formungsvorrichtung, in der flache Wände und/oder Balken verwendet werden, um das Ausgangsmaterial von außen zu begrenzen. Tatsächlich können jegliche Strukturen oder Vorrichtungen, die von außen auf das Ausgangsmaterial während der Formung eines Streifens des Ausgangsmaterials einwirken, als eine externe Formungsvorrichtung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden. Daher muss erwähnt werden, dass der Begriff "Rutsche" auswechselbar mit dem Begriff "externe Formungsvorrichtung" in der verbleibenden Beschreibung genutzt werden wird, wobei eine Rutsche lediglich die bevorzugte externe Formungsvorrichtung darstellt.

Die interne Formungsvorrichtung 123 umfasst einen oberen Beinbereich 156, einen unteren Beinbereich 157 und einen Buchtbereich 158. (3 bis 5)

Die Bereiche 156 bis 158 sind im Allgemeinen von der gleichen Breite und sie sind miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden, die im Allgemeinen der Erscheinungsform einer Haarklammer entspricht. (3 und 4) Der obere Beinbereich 156 und der untere Beinbereich 157 sind im Allgemeinen geradlinig und konvergieren aufeinander zu. Der Buchtbereich 158 ist abgerundet (d.h. er hat eine halbrunde Form, wenn man ihn von der Seite betrachtet) und er wirkt als ein bewegliches Scharnier zwischen den Beinbereichen 156 und 157. (3 und 4) Zu diesem Zweck wird die Formungsvorrichtung 123 bevorzugt aus einem Material hergestellt, wie zum Beispiel Kunststoff, das eine ausreichende Flexibilität aufweist, um dem Buchtbereich 158 zu gestatten, als ein Scharnier zu funktionieren.

In Bezug auf die externe Formungsvorrichtung 122 sind die stromaufwärtigen Regionen der internen Formungsvorrichtung 123 stromaufwärts von dem Einlass 148 der Rutsche positioniert, bevorzugt ungefähr um die Hälfte der Gesamtlänge der Vorrichtung 123. (3 und 4) Daher ist der gesamte Buchtbereich 158 der internen Formungsvorrichtung 123 vollständig stromaufwärts von dem Einlass 148 der Rutsche angeordnet. Der Radius des Buchtbereiches 158 ist bevorzugt ungefähr die Hälfte der Höhe des Einlasses 148 der Rutsche, da man aufgrund dieser Beziehung der Dimensionen annimmt, dass ein glatter Übergang für das Ausgangsmaterial von der Trennvorrichtung 134 in die Formungsanordnung 120 bereitgestellt wird.

Der obere Beinbereich 126 (oder noch spezieller ein stromabwärtiger Abschnitt davon) ist an der oberen Wand 150 der externen Formungsvorrichtung 122 entlang einer seitlichen Mittellinie davon befestigt. (4 und 5) Der untere Beinbereich 157 erstreckt sich von dem Buchtbereich 158 in den Drehraum 153 der externen Formungsvorrichtung 122. Das stromabwärtige Ende des unteren Beinbereiches 157 ist an einem Punkt ungefähr angrenzend bzw. anstoßend an den Auslass 149 der Rutsche angeordnet. (3 und 4) Der untere Beinbereich 157 ist bevorzugt parallel zu der unteren Wand 151 der externen Formungsvorrichtung 122 angeordnet. (4 und 5) Die relative Neigung und/oder Beabstandung zwischen dem unteren Beinbereich 157 und der unteren Wand 151 der Rutsche kann mit einem Einstellelement 159 variiert werden.

Daher ist die interne Formungsvorrichtung 123 zumindest teilweise innerhalb des Drehraumes 153 der externen Formungsvorrichtung 122 positioniert und sie wirkt mit ihr während des Einwärts Drehens der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zusammen, um den Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden. Im Speziellen definiert die untere Oberfläche des unteren Beinbereichs 157 eine Halteoberfläche, die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn seine seitlichen Regionen in dem Drehraum 153 einwärts gedreht werden. Noch spezieller hält der untere Beinbereich 157 die mittige Region des Ausgangsmaterials in einem vorbestimmten Abstand von der unteren Wand 151 der Rutsche, der anders ist, als der Abstand, wenn sich das Ausgangsmaterial in Abwesenheit des unteren Beinbereiches 157 bewegen würde.

Während die bevorzugte interne Formungsvorrichtung 123 die oben beschriebene zusammengedrängte Haarklammer-Form aufweist, sind andere interne Formungsvorrichtungen mit der vorliegenden Erfindung möglich und werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen. Zum Beispiel könnte die Formungsanordnung; 120 eine der internen Formungsvorrichtungen umfassen, die in den US-Patenten mit den Nummern 4,026,298; 4,085,662; 4,109,040; 4,237,776; 4,717,613,; 4,750,896; 4,884,999; 5,061,543 und 5,188,581 offenbart sind. Tatsächlich können jegliche interne Formungsvorrichtungen, um die sich das Ausgangsmaterial herum bewegt, wenn es durch den Drehraum einer externen Formungsvorrichtung läuft, in bestimmten Situationen geeignet sein. Weiterhin kann eine Formungsanordnung, in der eine externe Formungsvorrichtung nicht mit einer internen Formungsvorrichtung zusammenarbeitet, um einen Streifen des Ausgangsmaterials zu bilden, mit der vorliegenden Erfindung möglich sein und sie wird durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.

Die interne Formungsvorrichtung 124 der Polsterumwandlungsmaschine 100 ist im Detail in den 6 und 7 gezeigt. Die interne Formungsvorrichtung 124 umfasst ein Paar von wechselwirkenden Bereichen 164, ein Paar von Unterstützungsbereichen 165, ein Paar von Befestigungsbereichen 166, einen Klammerbereich 167 und einen Klammerbereich 168. Die Bereiche 165 bis 168 sind darauf abgestimmt, die wechselwirkenden Bereiche 164 in der korrekten räumlichen Anordnung im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 122 zu positionieren. Spezifisch sind die wechselwirkenden Bereiche 164 stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche positioniert, sie sind symmetrisch angeordnet im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 153 und sie sind in Längsrichtung ausgerichtet mit dem Einlass 148 und dem Auslass 149 der Rutsche (mit anderen Worten muss sich der Streifen des Ausgangsmaterials nicht um irgendwelche Ecken drehen, wenn er sich zwischen dem Auslass 149 der Rutsche und den wechselwirkenden Bereichen 164 bewegt). Wie es unten in größerem Detail erklärt ist, arbeiten die wechselwirkenden Bereiche 164 derart, dass sie die Querschnittsgeometrie des Streifens, nachdem er aus dem Auslass 149 der externen Formungsvorrichtung 122 austritt, neu formen.

In der internen Formungsvorrichtung 124 sind die Unterstützungsbereiche 165 im Allgemeinen gerade balkenähnliche bzw. stangenartige Elemente und die wechselwirkenden Bereiche 164 umfassen die stromabwärtigen Enden dieser balkenähnlichen Elemente. (6 und 7) Die Befestigungsbereiche 166 sind ebenfalls gerade balkenähnliche Elemente, wobei jedes ein unteres Ende befestigt an einem stromaufwärtigen Ende eines der Unterstützungsbereiche 165 aufweist und sich aufwärts davon erstreckt. (6 und 7) Die oberen Enden der Befestigungsbereiche 166 sind schwenkbar an einem stromaufwärtigen Bereich des Gehäuses 104 der Maschine befestigt, wie beispielsweise ein Abschnitt der rechteckigen Grenze 108, die oberhalb des Einlasses 109 des Ausgangsmaterials angeordnet ist. (1 und 2) Daher erstrecken sich die Unterstützungsbereiche 165 jeweils in Längsrichtung von einer Position stromaufwärts von dem Einlass 148 der Rutsche durch den Drehraum 153 zu einer Position stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche. Der Klammerbereich 167 ist ein balkenähnliches Element, das sich zwischen einem seitlich ausgerichteten Zwischenabschnitt der Unterstützungsbereiche 165 erstreckt und das als ein Stabilisierer für diese Bereiche wirkt.

Der Klammerbereich 168 ist ein gerades balkenähnliches Element, das sich seitlich zwischen den Unterstützungsbereichen 165 erstreckt, wobei seine gegenüberliegenden Enden durch Verbindungsmittel 169 daran befestigt sind. (6) Der Klammerbereich 168 ist an dem Gehäuse 104 der Maschine befestigt und noch spezieller ist das Querband 117 über ein Hängeband 170 befestigt. Das untere Ende des Hängebandes 170 ist an der seitlichen Mitte des Klammerbereiches 168 befestigt und das Band 170 erstreckt sich aufwärts davon. (7) Das obere Ende des Bandes 170 ist an dem Querband 117 bevorzugt in einer derartigen Weise befestigt, dass das Hängeband 170 vertikal im Verhältnis zu dem Gehäuse 104 der Maschine einstellbar ist. (2) Auf diese Weise sind die Unterstützungsbereiche 165 an dem Gehäuse 104 stromaufwärts von dem Einlass 148 der Rutsche befestigt.

Die Verbindungsmittel 169 der Brücke gestatten bevorzugt zumindest ein begrenztes Drehen bzw. Schwenken der Unterstützungsbereiche 165, wodurch die wechselwirkenden Bereiche 165 gezielt eingestellt werden können. Die Unterstützungsbereiche 164 würden speziell einwärts oder auswärts geschwenkt bzw. gedreht werden, um den seitlichen Abstand dazwischen zu ändern. (6 zeigt in gestrichelten Linien die einwärts und auswärts gedrehten Unterstützungsbereiche 165.) In dieser Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 164 seitlich im Verhältnis zu dem Auslass 149 der Rutsche einstellbar.

Die Verbindungsbereiche 166 können an dem Gehäuse 104 der Maschine in einer derartigen Weise befestigt werden, dass eine begrenzte longitudinale Bewegung gezielt möglich ist. (Zum Beispiel könnte die Befestigungsregion des Gehäuses 104 Schlitze und/oder eine Reihe von Öffnungen aufweisen.) Wenn dies der Fall ist, kann das Positionieren in Längsrichtung der Unterstützungsbereiche 165 und daher der wechselwirkenden Bereiche 164 gezielt eingestellt werden. In dieser Weise werden die wechselwirkenden Bereiche 164 in Längsrichtung im Verhältnis zum Auslass 149 der Rutsche einstellbar sein.

Wenden wir uns nun den 8 bis 10 zu, ist in den 8 und 9 eine Polsterumwandlungsmaschine 100 schematisch gezeigt und die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die Maschine 100 bewegt, ist schematisch in den 10A bis 10C gezeigt.

Wie oben erläutert worden ist, beschränken die Oberflächen 150 bis 152 der externen Formungsvorrichtung 122 radial das Ausgangsmaterial, wenn es sich durch den Drehraum 153 bewegt, um ein Einwärts Drehen der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken. (10A) In der bevorzugten und dargstellten Polsterumwandlungsmaschine 100 wirkt die interne Formungsvorrichtung 123 mit der Rutsche 122 zusammen, um dieses Einwärts Drehen zu bewirken. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 149 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie aus. (10B) Stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche formen die wechselwirkenden Bereiche 164 der internen Formungsvorrichtung 124 intern den Streifen derart neu bzw. um, dass er eine andere Querschnittsgeometrie aufweist. (10C) In der internen Formungsvorrichtung 124 sind die wechselwirkenden Bereiche 164 derart geformt, dass sie die seitlichen Dimensionen der Querschnittsgeometrie des Streifens vergrößern.

Im Wege des Vergleichs würden in einer Polsterumwandlungsmaschine ohne die interne Formungsvorrichtung 124 die Oberflächen 150 bis 152 der externen Formungsvorrichtung 122 noch immer radial das Ausgangsmaterial beschränken, wenn es sich durch den Drehraum bewegt, um ein Einwärts Drehen der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken. (11A) Der Streifen des Ausgangsmaterials würde aus dem Auslass 149 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie austreten. (11B) Stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche würde kein internes Neu-Formen des Streifens des Ausgangsmaterials stattfinden. (11C) Nehmen wir nun Bezug auf die 12 bis 17, kann eine Polsterumwandlungsmaschine 100 eine extrudierende Vorrichtung 190 und/oder eine extrudierende Vorrichtung 194 beinhalten. Die extrudierende Vorrichtung 190 umfasst ein Paar von extrudierenden Elementen 191 und eine Unterstützungsstruktur 192 zum Unterstützen der extrudierenden Elemente. (12 und 13) Die extrudierenden Elemente 191 sind in Längsrichtung positioniert stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche und sie sind quer positioniert, um die seitlichen Seiten des Streifens des Ausgangsmaterials zu kontaktieren. Die Unterstützungsstruktur 192 gestattet bevorzugt die seitliche Einstellung der extrudierenden Elemente 191, wodurch das externe Neu-Formen der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials durch den Extruder gezielt variiert werden kann. Beispielhafte Formen einer derartigen extrudierenden Vorrichtung (die als "Kisseneinstellvorrichtungen" bezeichnet werden) sind im Detail in der internationalen Anmeldung mit der Nummer PCT/US 98/04655 offenbart. (Diese Anmeldung ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden Anmeldung.)

Die extrudierende Vorrichtung 194 kann in Kombination mit der extrudierenden Vorrichtung 190 verwendet werden oder, wie es gezeigt ist, kann sie ohne die extrudierende Vorrichtung 190 verwendet werden. (15 und 16) In der dargestellten Ausführungsform umfasst die extrudierende Vorrichtung 194 ein extrudierendes Element 195 und eine Unterstützungsstruktur 196, die das extrudierende Element 195 unterstützt. Das extrudierende Element 195 ist in Längsrichtung stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche positioniert und es ist quer positioniert, um die Oberseite des durch den Trichter geführten Streifens zu kontaktieren. Die Unterstützungsstruktur 196 gestattet bevorzugt das Einstellen des extrudierenden Elements 195 zu dem Boden 113 hin und von ihm weg, wodurch das externe Neu-Formen der Querschnittsgeometrie des Streifens durch den Extruder gezielt variiert werden kann. Wenn der Boden 113 oder eine andere untere Oberfläche in der Polsterumwandlungsmaschine nicht vorhanden sind, können andere untere extrudierende Elemente in Verbindung mit dem oberen extrudierenden Element 195 verwendet werden.

In der Polsterumwandlungsmaschine 100, die die extrudierende Vorrichtung 190 oder die extrudierende Vorrichtung 194 beinhaltet, werden die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärtsgedreht in dem Drehraum 153 (14A und 17A) und der durch den Trichter geführten Streifen tritt aus dem Auslass 149 der Rutsche (14B und 17B) in größtenteils der gleichen Weise, wie sie oben diskutiert worden ist, aus. Stromabwärts von dem Auslass 149 der Rutsche wirken jedoch die extrudierenden Elemente 191 oder 195 mit den wechselwirkenden Bereichen 164 der inneren Formungsvorrichtung 124 zusammen, die extern die Querschnittsgeometrie des Streifens umformen bzw. neu-formen. 14C und 17C) Die extrudierende Vorrichtung 190 und/oder 194 extrudiert extern in spezifischer Weise die äußere Konfiguration des Streifens des Ausgangsmaterial, während die wechselwirkenden Bereiche 164 intern die innere Konfiguration des Streifens gestalten.

Nun bezugnehmend auf die 18 bis 20 ist eine Polsterumwandlungsmaschine 200 in den 18 und 19 schematisch gezeigt und das Formen des Ausgangsmaterials, wenn es durch die Maschine 200 läuft, ist in den 20A bis 20C gezeigt.

Die Maschine 200 umfasst eine Umwandlungsanordnung 201 (beinhaltend eine Formungsanordnung 120 und eine Zufuhranordnung 221), die das Ausgangsmaterial in den dreidimensionalen Streifen der Polsterung umwandelt. Ausgenommen ihrer Formungsanordnung 220 kann die Maschine 200 von der gleichen Konstruktion sein, wie die Polsterumwandlungsmaschine 100. Zusätzlich kann die Maschine 200 die extrudierende Vorrichtung 190 und/oder die extrudierende Vorrichtung 194 aufweisen.

Die Formungsanordnung 220 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 222, eine interne Formungsvorrichtung 223 und eine andere interne Formungsvorrichtung 224, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 204 der Maschine festgelegt ist. Die externe Formungsvorrichtung 222 kann die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine zusammenlaufende Rutsche) mit einem Einlass 248, einem Auslass 249 und Oberflächen 250 bis 252 (zum Beispiel Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 253 definieren. Die interne Formungsvorrichtung 223 kann die gleiche sein, wie die interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 256, einem unteren Beinbereich 257 und einem Buchtbereich 258, die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind, so dass sie allgemein dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entsprechen.

Die interne Formungsvorrichtung 224 umfasst ein Paar von wechselwirkenden Bereichen 264, ein Paar von Unterstützungsbereichen 265, ein Paar von Verbindungsbereichen 266, einen Klammerbereich 267 und einen Klammerbereich 268. Die Bereiche 265 bis 268 sind aufeinander abgestimmt, um die wechselwirkenden Bereiche 264 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 222 korrekt zu positionieren. Die wechselwirkenden Bereiche 264 sind spezifischer Weise stromabwärts von dem Auslass 249 der Rutsche positioniert, sie sind symmetrisch angeordnet relativ zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 253 und sie sind in Längsrichtung ausgerichtet mit dem Einlass 248 und dem Auslass 249 der Rutsche.

Die Unterstützungsbereiche 265, die Verbindungsbereiche 266, der Klammerbereich 267 und der Klammerbereich 268 sind im wesentlichen die gleichen, wie die Bereiche 165 bis 168 der internen Formungsvorrichtung 124. Dem gemäß sind die Unterstützungsbereiche 165 mit dem Gehäuse 204 der Maschine stromaufwärts von dem Einlass 248 der Rutsche gekoppelt und sie erstrecken sich durch den Drehraum 253, der durch die externe Formungsvorrichtung 222 festgelegt ist. Die Unterstützungsbereiche 265 (und daher die wechselwirkenden Bereiche 264) sind ebenfalls in Längsrichtung und/oder seitlich einstellbar im Verhältnis zum Auslass 249 der Rutsche (und daher des Drehraums 253). Wie oben in Verbindung mit der internen Formungsvorrichtung 124 erläutert worden ist, kann die Einstellung in Längsrichtung durch Befestigen der Verbindungsbereiche 266 an dem Gehäuse 204 der Maschine in der Art und Weise erzielt werden, dass eine gezielte längsgerichtete Bewegung möglich ist. In der internen Formungsvorrichtung 224 kann die Einstellung in Längsrichtung zusätzlich oder alternativ durch das gezielte Gleiten der wechselwirkenden Bereiche 264 entlang der Verbindungsbereiche 266 erzielt werden.

Die wechselwirkenden Bereiche 264 umfassen Dornbereiche, die an den stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 265 befestigt sind. Die Dornbereiche weisen eine größere Querschnittsfläche als die unterstützenden Bereiche 265 auf. Jeder der Dornbereiche 264 umfasst typischerweise einen stromaufwärtigen kegelförmigen Abschnitt 281, einen zylinderförmigen Abschnitt 282 und einen stromabwärtigen kegelförmigen Abschnitt 283. In der dargestellten Ausführungsform sind die Dornbereiche 264 und die Unterstützungsbereiche 265 getrennte Elemente und die Dornabschnitte 281 bis 283 weisen einen konzentrischen Kern 284 auf, durch den sich die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 265 erstrecken. Jedoch sind die Dornbereiche, die mit den Unterstützungsbereichen in einem Stück gebildet sind, ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung möglich und sie werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen.

Der stromaufwärtige kegelförmige Abschnitt 281 ist der längste Dornabschnitt und umfasst eine runde Querschnittsfläche, die sich in der stromabwärtigen Richtung vergrößert. Der zylindrisch geformte Abschnitt 282 ist der kürzeste Dornabschnitt und er umfasst die gleiche Querschnittsfläche wie das stromabwärtige Ende des kegelförmigen Abschnittes 281. Der stromabwärtige kegelförmige Abschnitt 283 ist in Längsrichtung in seiner Größe derart ausgebildet, dass er einfach eine Übergangskurve für das Ausgangsmaterial von dem Dornbereich 264 bereitstellt. Wenn sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 253 der externen Formungsvorrichtung 222 bewegt, beschränken seine Oberflächen 250 bis 252 radial das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen der seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials zu bewirken (20A). In der bevorzugten und dargestellten Polsterumwandlungsmaschine 200 wirkt die interne Formungsvorrichtung 223 mit der Rutsche 222 zusammen, um das Einwärts Drehen zu bewirken. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 249 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie aus. (20B) Stromabwärts von dem Auslass 249 der Rutsche formen die wechselwirkenden Dornbereiche 264 der inneren Formungsvorrichtung 224 die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um. (20C) Während des Neu-Formens des Streifens des Ausgangsmaterials S spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 281 die dominierende Umformungsrolle und die wechselwirkenden Bereiche 264 der internen Formungsvorrichtung 224 sind derart geformt, dass die seitliche Dimension und die nicht-seitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens vergrößert wird.

Wir nehmen nun Bezug auf die 21 bis 23, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 300 schematisch in den 21 und 22 gezeigt ist und wobei die Formung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die Polsterumwandlungsmaschine 300 bewegt, schematisch in den 23A bis 23C gezeigt ist.

Die Maschine 300 umfasst eine Umwandlungsanordnung 301 (aufweisend eine Formungsanordnung 320 und eine Zufuhranordnung 321), die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Streifen der Polsterung umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 320 kann die Maschine 300 von der gleichen Konstruktion wie die Polsterumwandlungsmaschine 100 sein. Zusätzlich kann die Maschine 300 die zuvor beschriebene extrudierende Vorrichtung 190 und/oder die extrudierende Vorrichtung 194 beinhalten.

Die Formungsanordnung 320 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 322, eine interne Formungsvorrichtung 323 eine andere interne Formungsvorrichtung 324, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung, die durch das Gehäuse 304 der Maschine definiert ist, positioniert sind. Die externe Formungsvorrichtung 322 kann die gleiche sein wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 348 einem Auslass 349 und Oberflächen 350 bis 353 (zum Beispiel Wände) dazwischen, die einen Drehraum 353 festlegen. Die interne Formungsvorrichtung 323 kann die gleiche sein, wie die interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 356, einem unteren Beinbereich 357 und einem Buchtbereich 358, die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind, die im Allgemeinen dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entspricht (21 und 22).

Die interne Formungsvorrichtung 324 umfasst ein Paar von wechselwirkenden Bereichen 364 und einen Unterstützungsbereich 365. Der Unterstützungsbereich 365 ist ein sich seitlich erstreckendes stangenähnliches Element und die Wechselwirkungsbereiche 364 sind an gegenüberliegenden Enden davon befestigt. Bevorzugter Weise kann der Unterstützungsbereich 365 gezielt erweitert werden (beispielsweise durch eine teleskopartige Anordnung), so dass eine seitliche Einstellung der wechselwirkenden Bereiche 364 im Verhältnis zu dem Drehraum 353 möglich ist.

Der Unterstützungsbereich 365 ist an dem Gehäuse 304 der Maschine über ein Hängeband 370 befestigt. Der Unterstützungsbereich 365 und das Hängeband 370 sind aufeinander abgestimmt, um die wechselwirkenden Bereiche 364 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 322 korrekt zu positionieren. Die wechselwirkenden Bereiche 364 sind spezifischer Weise stromabwärts von dem Auslass 349 der Rutsche positioniert, sie sind symmetrisch im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 353 angeordnet und sie sind in Längsrichtung mit dem Einlass 348 und dem Auslass 349 der Rutsche ausgerichtet. (21 und 22)

Wie es am besten in 23B gezeigt ist, umfasst das Hängeband 370 Abschnitte 371 bis 373, die in ihrer Größe derart ausgebildet und die angeordnet sind, um dem Polsterstreifen zu gestatten, sich dort herum zu bewegen. Insbesondere erstreckt sich der kurze erste Abschnitt 371 aufwärts von dem Unterstützungsbereich 365, der längere zweite Abschnitt 372 erstreckt sich fast horizontal (aber mit einer leichten Aufwärtsneigung) einwärts von dem oberen Ende des ersten Abschnitts 371 und der dritte vertikale Abschnitt 373 erstreckt sich aufwärts von dem anderen Ende des zweiten Abschnitts 372.

Das Hängeband 370 und noch spezieller das obere Ende des Abschnitts 373 ist an einem sich in Längsrichtung erstreckenden Befestigungsträger 374 befestigt. (21 und 22) Der Befestigungsträger 374 wird in einer Ausleger-Art bzw. einer Cantilever-Art von einem stromaufwärtigen Bereich des Gehäuses 304 der Maschine unterstützt, wie beispielsweise durch die stromabwärtige Endwand 307. Daher ist der Unterstützungsbereich 365 an dem Gehäuse 304 der Maschine stromabwärts von dem Auslass 349 der Rutsche befestigt. Der Befestigungsträger 374 umfasst einen länglichen Schlitz 375 und das obere Ende des Hängebandes 370 (zum Beispiel das obere Ende seines vertikalen Abschnitts 373) ist mit einem Gewinde versehen. (21) Um den Unterstützungsbereich 365 an dem Gehäuse 304 der Maschine zu befestigen, wird das obere Ende mit Gewinde des Hänge-bandes 370 durch den Schlitz 375 gesteckt, zu der geeigneten Position in Längsrichtung bewegt und dann mit Hilfe von Verriegelungselementen 376 (zum Beispiel Gewindebolzen) an dieser Position verriegelt. (22) In dieser Weise sind der Unterstützungsbereich 365 und daher die wechselwirkenden Bereiche 364 in Längsrichtung im Verhältnis zu dem Auslass 349 und/oder zu dem Drehraum 535 der externen Formungsvorrichtung 322 einstellbar.

Die wechselwirkenden Bereiche 364 umfassen bevorzugt Dornbereiche mit einer größeren Querschnittsfläche als die Unterstützungsbereiche 365. Spezifischer Weise umfasst jeder Dornbereich 364 einen stromaufwärtigen kegelförmigen Abschnitt 381, einen zylindrisch geformten Abschnitt 382 und einen stromabwärtigen halbkreisförmigen Abschnitt 383. Der stromaufwärtige kegelförmige Abschnitt 381 ist der längste Dornabschnitt und weist eine kreisförmige Querschnittsfläche auf, die in der stromabwärtigen Richtung zunimmt. Im Vergleich mit dem Abschnitt 281 des Dornbereiches 264 (18) umfasst der Abschnitt 381 ein weit mehr spitz zulaufendes stromaufwärtiges Ende. Der zylindrisch geformte Abschnitt 382 ist der kürzeste Dornabschnitt und er weist die gleiche Querschnittsfläche auf, wie das stromabwärtige Ende des kegelförmigen Abschnitts 381. Der stromabwärtige halbkreisförmige Abschnitt 383 ist in seiner Größe derart ausgebildet, das er einfach eine Übergangskurve für das Ausgangsmaterial von dem Dornelement 364 bereitstellt.

Wenn sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 353 der externen Formungsvorrichtung 322 bewegt, beschränken die Oberflächen 350 bis 352 radial das Ausgangsmaterial, um das Einwärts Drehen seiner seitlichen Regionen zu bewirken. (23A) In der bevorzugten und dargestellten Polsterumwandlungsmaschine 300 wirken die interne Formungsvorrichtung 323 und die Rutsche 322 zusammen, um das Einwärts Drehen hervorzurufen. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 349 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie aus. (23B) Stromabwärts von dem Auslass 349 der Rutsche formen die wechselwirkenden Dornbereiche 364 der internen Formungsvorrichtung 324 intern die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um. (23C) Während dieses Neu-Formens bzw. Umformens spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 381 die dominante Umformungsrolle und die wechselwirkenden Bereiche 364 der internen Formungsvorrichtung 324 sind geformt, um die seitliche Dimension und die nicht-seitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.

Wir nehmen nun Bezug auf die 24 bis 26, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 400 schematisch in den 24 und 26 gezeigt und die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die Maschine bewegt, in den 26A und 26B gezeigt ist.

Die Maschine 400 umfasst eine Umwandlungsanordnung 401 (aufweisend eine Formungsanordnung 420 und eine Zufuhranordnung 421), die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 420 kann die Maschine 400 die gleiche sein wie die Polsterumwandlungsmaschine 100. Zusätzlich kann die Maschine 400 eine extrudierende Vorrichtung beinhalten, wie beispielsweise die extrudierende Vorrichtung 590, die unten in Verbindung mit der Polsterumwandlungsmaschine 500 vorgestellt worden ist. Die Formungsanordnung 420 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 422, eine interne Formungsvorrichtung 423 und eine andere interne Formungsvorrichtung 424, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 404 der Maschine festgelegt ist. Die Vorrichtung 422 bis 424 sind derart positioniert, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 422 und um die internen Formungsvorrichtungen 423 und 424 herum bewegt. Die externe Formungsvorrichtung 422 kann die gleiche sein wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 448, einem Auslass 449 und Oberflächen 450 bis 452 (d.h. Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 453 definieren. Die interne Formungsvorrichtung 423 kann die gleiche sein, wie die interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 456, einem unteren Beinbereich 457 und einem Buchtbereich 458, die miteinander in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind, die im Allgemeinen dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entspricht.

Die interne Formungsvorrichtung 424 umfasst ein Paar von Dornbereichen 464, ein Paar von Unterstützungsbereichen 465, ein Paar von Verbindungsbereichen 466, einen Klammerbereich 467 und einen Klammerbereich 468. Die Bereiche 465 bis 468 können die gleiche Konstruktion aufweisen, wie die entsprechenden Bereiche 165 bis 168 in der internen Formungsvorrichtung 124. Ebenfalls ist der Klammerbereich 468 bevorzugt an den Unterstützungsbereichen 465 mit einstellbaren Verbindungsmittel 469 befestigt und an dem Gehäuse 404 der Maschine über ein Hängeband 470 angebracht. Auf diese Weise sind die Unterstützungsbereiche 465 an dem Gehäuse 404 der Maschine stromaufwärts von dem Einlass 448 der Rutsche befestigt und erstrecken sich in Längsrichtung durch den Drehraum 453. Weiterhin sind die Dornbereiche 464 seitlich einstellbar im Verhältnis zueinander und sie sind in Längsrichtung einstellbar im Verhältnis zu dem Auslass 449 der Rutsche.

Die Dornbereiche 464 sind ähnlich den Dornbereichen 264 der internen Formungsvorrichtung 224. Spezifischer Weise sind die Dornbereiche 464 an den stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 465 befestigt und sie weisen eine größere Querschnittsfläche als die Unterstützungsbereiche 465 auf. Jeder der Dornbereiche 464 umfasst ebenfalls einen stromaufwärtigen kegelförmigen Abschnitt 481, einen zylindrisch geformten Abschnitt 482 und einen stromabwärtigen kegelförmigen Abschnitt 483 ähnlich den Dornabschnitten 281 bis 283 und einen konzentrischen Kern 484, durch den sich die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 465 erstrecken. Wieder sind Dornbereiche, die mit den Unterstützungsbereichen aus einem Stück gebildet sind, mit der vorliegenden Erfindung möglich und sie werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen. Wenn jedoch die dargestellte Konstruktion verwendet wird, können die Dornbereiche 464 gezielt auf den Unterstützungsbereichen 466 verschoben werden, um ihre Position in Längsrichtung in der gleichen Weise einzustellen wie die Dornbereiche 264 der internen Formungsvorrichtung 124.

Wie in der internen Formungsvorrichtung 224 positionieren die Unterstützungsbereiche 465 genau die Dornbereiche 464 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 422. Spezifischer Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 464 symmetrisch im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 453 angeordnet und sie sind in Längsrichtung ausgerichtet mit dem Einlass 448 und dem Auslass 449 der Rutsche. Im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 224 sind die Dornbereiche 464 jedoch nicht stromabwärts von dem Auslass 449 der Rutsche positioniert. Stattdessen sind die Dornbereiche 464 innerhalb des Drehraumes 453 angeordnet bevorzugt angrenzend an den Auslass 449 der externen Formungsvorrichtung 422.

Wenn sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 453 der externen Formungsvorrichtung 422 bewegt, beschränken die Oberflächen 450 bis 452 radial das Ausgangsmaterial, und die Bereiche 464 bis 466 der internen Formungsvorrichtung 424 legen eine drehende äußere Begrenzung fest, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden. (26A und 26B) Die Unterstützungsbereiche 465 sind insbesondere koplanare Bereiche, die leicht geneigt sind in der stromabwärtigen Richtung. (25) Die Dornbereiche 464 ragen über den koplanaren Bereich sowohl in der seitlichen als auch in der nichtseitlichen Querrichtung hinaus. (24 und 25) In dieser Weise formen die Dornbereiche 464 intern den Streifen des Ausgangsmaterials, bevor er aus dem Auslass 449 der Rutsche austritt. (26A und 26B) Während dieses Formens vor dem Ausgeben spielen die stromaufwärtigen Dornabschnitte 481 die dominante Rolle und die Dornbereiche 465 der internen Formungsvorrichtung 424 sind geformt, um die seitliche Dimension und die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.

Wir nehmen nun Bezug auf die 27 bis 29, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 500 schematisch in den 27 und 28 gezeigt ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die Maschine 500 bewegt, schematisch in den 29A bis 29C gezeigt ist.

Die Maschine 500 umfasst eine Umwandlungsanordnung 501 (aufweisend eine Formungsanordnung 520 und eine Zufuhranordnung 521), die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 520 kann die Maschine 500 die gleiche Konstruktion aufweisen wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.

Die Formungsanordnung 520 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 522, eine interne Formungsvorrichtung 523 und eine andere interne Formungsvorrichtung 524, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 504 der Maschine festgelegt ist. Die Vorrichtungen 522 bis 524 sind derart positioniert, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 522 und um die internen Formungsvorrichtungen 523 und 524 herum bewegt, wenn es durch die Formungsanordnung 520 läuft. Die externe Formungsvorrichtung 522 kann die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 548, einem Auslass 549 und Oberflächen 550 bis 552 (d.h. Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 553 definieren. Die interne Formungsvorrichtung 523 kann die gleiche sein, wie die interne Formungsvorrichtung 123 mit einem oberen Beinbereich 556, einem unteren Beinbereich 557 und einem Buchtbereich 558, die in einer zusammengedrängten U-Form verbunden sind, die allgemein dem Erscheinungsbild einer Haarklammer entspricht.

Die interne Formungsvorrichtung 524 umfasst ein Paar von Dornbereichen 564, ein Paar von Unterstützungsbereichen 565, ein Paar von Verbindungsbereichen 566 und einen Klammerbereich 567. Die Unterstützungsbereiche 565 sind im Allgemeinen gerade stangenähnliche Elemente, die sich durch den Drehraum 553 der Rutsche 522 in Längsrichtung in einem Winkel ungefähr gleich dem konvergierenden Winkel der Seitenwände 552 der Rutsche (27) und quer in einem Winkel gleich dem Neigungswinkel der unteren Wand 551 der Rutsche (28) erstrecken. Die Verbindungsbereiche 566 sind ebenfalls stangenähnliche Elemente, die sich einwärts und aufwärts von den stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 565 erstrecken. (27 und 28) Der Klammerbereich 527 ist an dem stromaufwärtigen Bereich des Gehäuses 504 der Maschine befestigt und die stromaufwärtigen Enden der Verbindungsbereiche 566 sind daran angebracht. (28) Die Unterstützungsbereiche 565 erstrecken sich daher von einer Position stromaufwärts von dem Einlass 548 der Rutsche und in Längsrichtung durch den Drehraum 553.

Im Gegensatz zu der allgemeinen kegelförmigen Geometrie der Dornbereiche 464 der internen Formungsvorrichtung 424 sind die Dornbereiche 564 in ihrer Form zylindrisch. Die bevorzugten Dornbereiche 564 umfassen jeweils einen einzelnen zylindrischen Abschnitt 581 mit umgeburdelten bzw. aufgezogenen Rändern, die ihm eine Fass-ähnliche Form geben. Jeder Dornbereich 564 weist einen mittigen Kern 584 auf, durch den sich die Unterstützungsbereiche 565 erstrecken. Es sind jedoch zylindrische oder in anderer Weise geformte Dornbereiche, die mit den Unterstützungsbereichen in einem Stück ausgebildet sind, mit der vorliegenden Erfindung möglich und sie werden durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen. Nichtsdestoweniger gestattet die dargestellte Konstruktion, dass die Dornbereiche 564 gezielt entlang den Unterstützungsbereichen 565 verschoben werden, wodurch eine Einstellung in Längsrichtung der Dornbereiche 564 im Verhältnis zu dem Drehraum 553 bereitgestellt wird.

Wie in der internen Formungsvorrichtung 424 positionieren die Unterstützungsbereiche 565 genau die Dornbereich 564 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 522. Spezifischer Weise sind die wechselwirkenden Bereiche 564 symmetrisch angeordnet im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 553 und sie sind in Längsrichtung ausgerichtet mit dem Einlass 548 und dem Auslass 549 der Rutsche. Die Dornbereiche 564 sind wie die Dornbereiche 464 innerhalb des Drehraumes 453 positioniert. Anstatt jedoch an den Auslass 549 der Rutsche anzugrenzen, sind die Dornbereiche 564 ungefähr hälftig zwischen dem Einlass 548 der Rutsche und ihrem Auslass 549 angeordnet.

Ebenfalls im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 424 erstrecken sich die Unterstützungsbereiche 465 über den Auslass 549 der externen Formungsvorrichtung 522 hinaus. In der dargestellten Maschine 500 sind die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 465 nicht ausgelegt, um mit dem Streifen des Ausgangsmaterials wechselzuwirkenden. Mit einer geeigneten Positionierung könnten jedoch die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 465 als wechselwirkende Bereiche nach dem Auslass verwendet werden, die in der gleichen Weise wie die stromabwärtigen Enden der Unterstützungsbereiche 165 in der Polsterumwandlungsmaschine 100 genutzt werden.

Die Polsterumwandlungsmaschine 500 kann ebenfalls eine extrudierende Vorrichtung 590 beinhalten. Die extrudierende Vorrichtung 590 umfasst ein Paar von extrudierenden Elementen 591 und eine Unterstützungsstruktur 592 zum Unterstützen der extrudierenden Elemente 591. Die extrudierenden Elemente 591 sind stromabwärts von dem Auslass 549 der Rutsche positioniert und sie sind angeordnet, um die seitlichen Seiten des Streifens des Ausgangsmaterials zu berühren. In der dargestellten Ausführungsform sind die extrudierenden Elemente 591 Führungszylinder und die Unterstützungsstruktur 592 weist ein Paar von vertikalen Wellen auf, die durch einen sich axial erstreckenden Kern der Führungselemente eingesetzt sind. Die Kerne sind exzentrisch (d.h. nicht mittig angeordnet) auf jedem der Führungselemente 591, um eine gezielte Einstellung der Abstände oder Distanzen zwischen den Führungselementen 591 zu gestatten. Eine beispielhafte Form dieser und anderer Typen der extrudierenden Vorrichtungen (die "Kisseneinstellvorrichtungen" genannten werden) sind im Detail in der internationalen Anmeldung mit der Nummer PCT-US-98/04655 offenbart. (Diese Anmeldung ist Eigentum des Anmelders der vorliegenden Anmeldung.)

Wenn sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 553 der externen Formungsvorrichtung 522 bewegt, beschränken seine Oberflächen 550 bis 553 radial das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen seiner seitlichen Regionen zu bewirken. Während des Einwärts Drehens bildet die untere Oberfläche des unteren Beinbereiches 557 der internen Formungsvorrichtung 523 eine Halteoberfläche, die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält. Die Bereiche 564 bis 565 der internen Formungsvorrichtung 524 legt ebenfalls eine drehende äußere Begrenzung fest, um die die seitlichen Regionen des Ausgangsmaterials einwärts gedreht werden. (29A bis 29C) Die Unterstützungsbereiche 565 sind insbesondere koplanare Bereiche, die leicht in der stromabwärtigen Richtung geneigt sind. (28) Die Dornbereiche 564 ragen über die koplanaren Bereiche 565 in sowohl der seitlichen und der nichtseitlichen Querrichtung hervor. (27 und 28) Auf diese Weise formen die Dornbereiche 564 intern den Streifen des Ausgangsmaterials, bevor er durch den Auslass 549 der Rutsche austritt. (29B und 29C) Während dieses Formens vor dem Auslass sind die Dornbereiche 564 der internen Formungsvorrichtung 524 geformt, um die seitliche Dimesonion und die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern. Nachdem der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 549 der Rutsche ausgetreten ist, formt die extrudierende Vorrichtung 590 extern seine Querschnittsgeometrie um. (29C)

Wir nehmen nun Bezug auf die 30 bis 32, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 600 schematisch in den 30 und 31 gezeigt ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es durch die Maschine 600 läuft, in der 32 gezeigt ist.

Die Maschine 600 umfasst eine Umwandlungsanordnung 601 (aufweisend eine Formungsanordnung 620 und eine Zufuhranordnung 621), die das Ausgangsmatenal in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 620 kann die Maschine 600 die gleiche sein wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.

Die Formungsanordnung 620 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 622 und interne Formungsvorrichtung 624, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung angeordnet sind, die durch das Gehäuse 604 der Maschine festgelegt ist. Diese Vorrichtungen sind derart positioniert, dass das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 622 und um die internen Formungsvorrichtungen 624 läuft, wenn es sich durch die Formungsanordnung 620 bewegt. Die externe Formungsvorrichtung 622 kann die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 648, einem Auslass 649 und Oberflächen 650 bis 652 (d.h. Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 653 festlegen.

Die dargestellte interne Formungsvorrichtung 624 wurde durch Umrüsten (oder genauer durch Hinzufügen zu) der internen Formungsvorrichtung 123 der Polsterumwandlungsmaschine 100 konstruiert. Die interne Formungsvorrichtung 624 umfasst einen oberen Beinbereich 656, einen unteren Beinbereich 657 und einen Buchtbereich 658, die in einer zusammengedrängten U- oder Haarklammerähnlichen Form miteinander verbunden sind. Die interne Formungsvorrichtung 624 kann ein Einstellelement zum Variieren der relativen Neigung und/oder der Beabstandung zwischen dem unteren Beinbereich 657 und der unteren Wand 651 der Rutsche aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die interne Formungsvorrichtung 624 an dem Gehäuse 604 der Maschine in im wesentlichen der gleichen Weise befestigt sein, wie die interne Formungsvorrichtung 123 spezifischer Weise mit einem Hängeband und einem Befestigungsträger befestigt ist. (Das Hängeband, der Befestigungsträger und das Einstellelement sind nicht in den Zeichnung gezeigt, wobei sie jedoch die entsprechenden sein können, wie die entsprechenden Komponenten 159 bis 161 in der internen Formungsvorrichtung 123.)

Die interne Formungsvorrichtung 624 umfasst zusätzlich einen wechselwirkenden Bereiche 664, der an dem stromabwärtigen Ende des unteren Beinbereiches 657 befestigt ist. Die Bereich 656 bis 658 der Formungsvorrichtung 624 können als Unterstützungsbereiche angesehen werden, die den wechselwirkenden Bereich 664 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 622 genau positionieren. Der wechselwirkende Bereich 664 ist spezifischer Weise derart positioniert, dass zumindest seine stromabwärtigen Regionen stromabwärts von dem Auslass 649 der Rutsche positioniert sind, dass sie symmetrisch im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 653 angeordnet sind und das sie in Längsrichtung mit dem Einlass 648 und dem Auslass 649 der Rutsche ausgerichtet sind. Wie es im größeren Detail unten erläutert ist, funktioniert der wechselwirkende Bereich 664, um die Querschnittsgeometrie des Streifens neu zu formen, nachdem er aus dem Auslass 649 der externen Formungsvorrichtung 622 ausgetreten ist.

Der wechselwirkende Bereich 664 ist bevorzugt ein Dornbereich umfassend einen Abschnitt 685, der im wesentlichen in der seitlichen Ebene angeordnet ist. Der Dornabschnitt 685 weist eine im Allgemeinen trapezförmige Form auf, die in der stromabwärtigen Richtung in ihrer Breite zunimmt, und er steht seitlich auswärts über das stromabwärtige Ende des unteren Beinbereiches 657 vor. In dieser Weise ist der wechselwirkende Bereich 664 positioniert, um intern mit den seitlichen Bereichen des Streifens des Ausgangsmaterials wechselzuwirken, und er ist geformt, um die seitliche Dimension der Querschnittsgeometrie des Streifens zu vergrößern.

Der Dornbereich 664 umfasst ebenfalls bevorzugt Flügelabschnitte 686, die symmetrisch im Verhältnis zu dem Drehraum 653 angeordnet sind. (30) Die Flügelabschnitte 686 ragen rechtwinklig von dem ebenen Abschnitt 685 vor und jeder umfasst eine im Allgemeinen dreieckig geformte Geometrie, die sich weg von dem Abschnitt 685 in die stromabwärtigen Richtung neigt. (31) Die Flügelabschnitte 686 können oben und/oder unten über den ebenen Abschnitt 685 hervorragen. In der dargestellten Ausführungsform ragen die Flügelabschnitte 686 oben und unten über den ebenen Abschnitt 685 hervor, wodurch die unteren Flügelbereiche über eine Ebene hinausragen, die sich von dem stromabwärtigen Rand der Halteoberfläche zu dem stromaufwärtigen Ende der Halteoberfläche erstreckt.

Alternativ können die Flügelabschnitte 686 von der gleichen Form wie die Flügelabschnitte 786 der Polsterumwandlungsmaschine 700 sein, wie sie unten beschrieben ist. In beiden Fällen führen die Flügelabschnitte 686 zu dem Wechselwirken oder der Dornbereich 664 ist ebenfalls geformt, um die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials zu vergrößern.

Der Dornabschnitt 685 umfasst bevorzugt längliche Schlitze 687 für seine Befestigung an dem stromabwärtigen Ende des unteren Beinbereichs 657 mit Hilfe von Befestigungselementen 688. Insbesondere werden die Befestigungselemente 688 (d.h. Mutter und Bolzen mit Gewinde) durch die Öffnungen und die Schlitze 687 eingesetzt und dann an dieser Position befestigt. Durch das Verschieben in Längsrichtung der Befestigungselemente 688 entlang der Schlitze 687 kann das Positionieren in Längsrichtung des Dornbereiches 664 im Verhältnis zu dem unteren Beinbereich 657 eingestellt werden. Mit anderen Worten ist der wechselwirkende oder Dornbereich 664 in Längsrichtung im Verhältnis zu dem Auslass 649 der Rutsche einstellbar.

Wenn das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 653 der externen Formungsvorrichtung 622 läuft, beschränken die Oberflächen 650 bis 652 radial das Ausgangsmaterial, um ein Einwärts Drehen seiner seitlichen Regionen zu bewirken. (32A) In der Polsterumwandlungsmaschine 600 wirken zumindest einige der Bereiche 656 bis 658 der internen Formungsvorrichtung 624 mit der Rutsche 622 zusammen, um das Einwärts Drehen zu bewirken. In jedem Fall tritt der Streifen des Ausgangsmaterials aus dem Auslass 649 der Rutsche mit einer bestimmten Querschnittsgeometrie aus. (32B) Stromabwärts von dem Auslass 649 der Rutsche formt der wechselwirkende oder Dornbereich 664 der internen Formungsvorrichtung 624 intern die Querschnittsgeometrie des Streifens des Ausgangsmaterials um. (32C) Während dieses Neu-Formens vergrößert der Dornabschnitt 685 die seitliche Dimension und die Flügelabschnitte 686 vergrößert die nichtseitliche Querdimension der Querschnittsgeometrie des Streifens. Daher sind der Dornabschnitt 685 und die Flügelabschnitte 686 entsprechend geformt, um diese Vergrößerung zu bewirken, und sie sind positioniert, um mit den seitlichen Bereichen des Streifens wechselzuwirken.

Wir nehmen nun Bezug auf die 33 bis 35, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 700 schematisch in den 33 und 34 gezeigt ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, während es durch die Polsterumwandlungsmaschine 700 läuft, in den 35A bis 35C gezeigt ist.

Die Maschine 700 umfasst eine Umwandlungsanordnung 701 (aufweisend eine Formungsanordnung 720 und eine Zufuhranordnung 721), die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Ausgenommen ihre Formungsanordnung 720 kann die Maschine 700 die gleiche sein, wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.

Die Formungsanordnung 720 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 722, eine interne Formungsvorrichtung 724, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 704 der Maschine festgelegt ist. Die Vorrichtungen sind derart positioniert, dass sich das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 722 und um die interne Formungsvorrichtung 724 herum läuft, wenn es sich durch die Formungsanordnung 720 bewegt. Die externe Formungsvorrichtung 722 kann die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 748, einem Auslass 749 und Oberflächen 750 bis 752 (d.h. Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 753 festlegen.

Die dargestellte interne Formungsvorrichtung 724 wurde in der gleichen Weise wie die interne Formungsvorrichtung 624, die oben diskutiert worden ist, konstruiert. Die Vorrichtung 724 wurde spezifischer Weise durch das Umrüsten (oder genauer durch das Hinzufügen zu) der internen Formungsvorrichtung 123 der Polsterumwandlungsmaschine 100 konstruiert. Die interne Formungsvorrichtung 724 weist einen oberen Beinbereich 756, einen unteren Beinbereich 757 und einen Buchtbereich 758 auf, die miteinander in einer zusammengedrängten U- oder einer Haarklammer-ähnlichen Form verbunden sind. Die interne Formungsvorrichtung 724 kann ein Einstellelement 759 zum Variieren der relativen Neigung und/oder des Abstandes zwischen dem unteren Beinbereich 757 und der unteren Wand 751 der Rutsche aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die interne Formungsvorrichtung 724 an dem Gehäuse 704 der Maschine in im Wesentlichen der gleichen Weise befestigt sein wie die interne Formungsvorrichtung 123, spezifischer Weise mit einem Hängeband und einem Befestigungsträger. (Wieder sind das Einstellelement, das Hängeband und der Träger in den Zeichnungen nicht gezeigt, wobei sie jedoch die gleichen sein können, wie die entsprechenden bzw. analogen Komponenten 159 bis 161 in der internen Formungsvorrichtung 123.)

Wie die interne Formungsvorrichtung 624 umfasst die interne Formungsvorrichtung 724 zusätzlich einen Dornbereich 764, der an dem stromabwärtigen Ende des unteren Beinbereiches 757 befestigt ist. Ebenfalls wie die interne Formungsvorrichtung 624 können die Bereiche 756 bis 758 der Formungsvorrichtung 724 als Unterstützungsbereich angesehen werden, die den Dornbereich 764 im Verhältnis zu der externen Formungsvorrichtung 722 genau positionieren. Spezifischer Weise ist der wechselwirkende Bereich 764 im Verhältnis zu dem seitlichen Zentrum des Drehraumes 753 angeordnet und er ist in Längsrichtung mit dem Einlass 748 und dem Auslass 749 der Rutsche ausgerichtet. Im Gegensatz zu der internen Formungsvorrichtung 624 ist jedoch der Dorn- oder wechselwirkende Bereich 764 in der internen Formungsvorrichtung 724 zumindest teilweise stromaufwärts von dem Auslass 749 der Rutsche positioniert. Wie es unten im größeren Detail erläutert ist, formt der Dornbereich 764 intern die Querschnittsgeometrie des Streifens, kurz bevor er durch den Auslass 749 der externen Formungsvorrichtung 722 austritt, um.

Der wechselwirkende Bereich 764 ist bevorzugt ein Dornbereich aufweisend einen Abschnitt 785, der im Wesentlichen in der seitlichen Ebene positioniert ist. Der Dornabschnitt 785 weist eine im Allgemeinen trapezförmige Gestalt mit einer zunehmenden Breite in der stromabwärtigen Richtung auf und er ragt seitlich auswärts von dem stromabwärtigen Ende des unteren Beinbereiches 757 vor. Die untere Oberfläche des Dornabschnitts 785 bildet eine koplanare Erweiterung der Halteoberfläche, die die mittige Region des Ausgangsmaterials hält, wenn es sich durch den Drehraum 653 bewegt.

Der Dornbereich 764 umfasst ebenfalls bevorzugt Flügelabschnitte 786, die von dem ebenen Abschnitt 785 hervorragen und im Verhältnis zu der Mittellinie in Längsrichtung des Drehraumes 753 symmetrisch positioniert sind. (33) In der dargestellten Ausführungsform werden die Flügelabschnitte 786 durch seitliche Seitenränder des ebenen Abschnitts 785 gebildet, die aufwärts (und dann einwärts) in einer tiefgezogenen Art gekrümmt sind. Die Flügelabschnitte 786 könnten alternativ von der gleichen Form wie die Flügelabschnitte 686 der Polsterumwandlungsmaschine 600 sein, wie sie oben beschrieben worden ist.

Der Dornabschnitt 785 umfasst bevorzugt längliche Schlitze 787 für seine Befestigung an dem stromabwärtigen Ende des unteren Beinbereiches 757 mit Hilfe von Befestigungselementen 788. Wie in der internen Formungsvorrichtung 624 gestatten die Schlitze 787, dass der Dornbereich 764 in Längsrichtung im Verhältnis zu dem Auslass 749 der Rutsche einstellbar ist.

Wenn sich das Ausgangsmaterial durch den Drehraum 753 der externen Formungsvorrichtung 722 bewegt, beschränken die Oberflächen 750 bis 752 radial das Ausgangsmaterial, um das Einwärts Drehen seiner seitlichen Regionen zu bewirken. (35A) Während dieses Einwärts Drehens halten die koplanaren unteren Oberflächen des unteren Beinbereiches 757 und der Dornbereich 764 die mittigen Regionen des Ausgangsmaterials. Der trapezförmige Abschnitt 785 ragt seitlich auswärts von dem stromabwärtigen Ende des Beinbereiches 757 vor und die Flügelabschnitte 786 ragen über die Ebene der Halteoberfläche hinaus. (35B und 35C) In dieser Weise formt der Dornbereich 764 intern den Streifen des Ausgangsmaterials, bevor er durch den Auslass 749 der Rutsche austritt.

Wir nehmen nun Bezug auf die 36 bis 41, wobei die Polsterumwandlungsmaschine 800 schematisch in den 36 und 37 gezeigt ist und wobei die Umwandlung des Ausgangsmaterials, wenn es sich durch die Maschine 800 bewegt, in den 38A bis 38C gezeigt ist.

Die Maschine 800 umfasst eine Umwandlungsanordnung 801 (aufweisend eine Formungsanordnung 820 und eine Zufuhranordnung 821), die das Ausgangsmaterial in einen dreidimensionalen Polsterstreifen umwandelt. Anstelle der Trennvorrichtung 134 und der Konstant-Zufuhr-Walze 135 umfasst die Maschine 800 bevorzugt die "Ochsenaugen"-Anordnung ("bull's eye-arrangement") der Trennelemente und die Konstant-Zufuhr-Vorrichtung, die in der US-Provisional-Patentanmeldung mit der Nummer 60/085,721 offenbart ist, die am 15. Mai 1998 eingereicht worden ist. Ausgenommen die Formungsanordnung 820 ist die Maschine 800 ansonsten von der gleichen Konstruktion wie die Polsterumwandlungsmaschine 100.

Die Formungsanordnung 820 umfasst eine externe Formungsvorrichtung 822, eine interne Formungsvorrichtung 824, die bevorzugt innerhalb einer gemeinsamen Verkleidung positioniert sind, die durch das Gehäuse 804 der Maschine festgelegt ist. Diese Vorrichtungen sind derart positioniert, dass das Ausgangsmaterial durch die externe Formungsvorrichtung 822 und um die interne Formungsvorrichtung 824 herum läuft, wenn es sich durch die Formungsanordnung 820 bewegt. Die externe Formungsvorrichtung 822 kann die gleiche sein, wie die externe Formungsvorrichtung 122 (zum Beispiel eine konvergierende Rutsche) mit einem Einlass 848, einem Auslass 849 und Oberflächen 850 bis 852 (d.h. Wänden) dazwischen, die einen Drehraum 853 festlegen.

Die interne Formungsvorrichtung 824 ist in den 39, 40 und 41 gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform wurde die interne Formungsvorrichtung 824 durch Umrüsten der internen Formungsvorrichtung (die als "ein dreidimensionaler Formungsrahmen" bezeichnet wird) hergestellt, die in dem US-Patent mit der Nummer 4,750,896 gezeigt ist. Die interne Formungsvorrichtung 824 umfasst einen Körper 856 und Rippen 857, 858, 859, die aus einem stangenähnlichen Material hergestellt sind, wie beispielsweise Metallstangen. Der Körper 856 ist V-förmig, wenn man ihn von oben betrachtet, und er ist in einer gemeinsamen Ebene positioniert, die in stromabwärtiger Richtung geneigt ist. (37 und 40) Die Rippen 857 bis 859 erstrecken sich im Wesentlich rechtwinklig abwärts von dem Körper 856 und sie sind im Allgemeinen U-förmig, wenn man sie von dem stromabwärtigen Ende betrachtet. (40 und 41) Die interne Formungsvorrichtung 824 kann weiterhin Befestigungsstangen 860 zum Befestigen der Vorrichtung an dem Gehäuse 804 der Maschine aufweisen. (41)

Die interne Formungsvorrichtung 824 umfasst weiterhin Dornbereiche 864, die an dem Körper 856 befestigt sind. (40 und 41) Noch spezifischer umfasst der Körper 856 ein Paar von konvergierenden Beinbereichen 865, die an ihren stromabwärtigen Enden durch einen Nasenbereich 866 miteinander verbunden sind, und die Dornbereiche 864 sind an der oberen Region der Beinbereiche 865 befestigt. (39 und 40) Die Beinbereiche 865 weisen ungefähr die gleiche Konstruktion und Länge wie die entsprechenden Beinbereiche der Vorrichtung vor dem Umrüsten auf.

Der Nasenbereich 866 ist ungefähr 2 Inch breiter als der entsprechende Nasenbereich in der Vorrichtung vor dem Umrüsten. In der dargestellten umgerüsteten Ausführungsform wird die Zunahme in der Breite des Nasenbereiches 866 durch ein 2-Inch-Erweiterungsstück erreicht, das mittig daran angesetzt wird. (39) Der Nasenbereich der Vorrichtung vor der Umrüstung könnte zum Beispiel mittig aufgeschnitten werden und dann könnte das Erweiterungsstück zwischen die Schnitte eingesetzt werden und an dieser Stelle durch Schweißen befestigt werden. Wenn jedoch die innere Formungsvorrichtung 824 nicht als eine Umrüstung hergestellt wird, könnte diese Zunahme in der Breite während des anfänglichen Herstellungsprozesses erzielt werden. In jedem Fall weist der Nasenbereich 866 eine flachere U-Form im Gegensatz zu der Form der abgerundeten Ecke des Nasenbereiches vor der Umrüstung auf und daher umfasst der Nasenbereich 866 eine seitliche Querkomponente.

Egal welche Form der Nasenbereich 866 auch immer aufweist, die Beinbereiche 865 des Körpers sind Dorn-unterstützende Bereiche, die sich durch den Drehraum 853 erstrecken und die die Dornbereiche 864 symmetrisch im Verhältnis zu dem Drehraum 853 positionieren. (36 und 37) Die Beinbereiche 865 sind innerhalb einer gemeinsamen Ebene angeordnet und die Dornbereiche 864 ragen über diese koplanaren Bereiche in der aufwärtigen (nicht-seitlichen Quer-) Richtung hinaus. (37, 40 und 41)

Die Dornbereich 864 sind bevorzugt aus dem gleichen balkenähnlichen bzw. stangenähnlichen Material hergestellt, wie der Rest der internen Formungsvorrichtung 824. Jeder Dornbereich 864 ist im Allgemeinen L-förmig mit einem langen Abschnitt 881 und einem kürzeren Abschnitt 882, der sich von einem Ende davon erstreckt. (40 und 41) Die Ecke zwischen den Abschnitten 881 und 882 schließt bevorzugt einen etwas kleineren als einen rechten Winkel ein (d.h. 75° bis 80°). (40) Das entfernte Ende des langen Abschnitts 881 umfasst bevorzugt einen konturierten bzw. angepassten Rand, um im Wesentlichen flach an der Oberfläche des Beinbereiches 865 anzuliegen. (39) Das entfernte Ende des kürzeren Abschnitts 882 ist an dem Beinbereich 865 unmittelbar stromaufwärts von dem Nasenbereich 866 befestigt. (40) Auf diese Weise sind die Dornbereiche 864 unmittelbar angrenzend an den Auslass 849 der externen Formungsvorrichtung 822 positioniert. (36, 37)

Die stromaufwärtige Rippe 857 umfasst ein Paar von seitlichen Beinbereichen 885, die miteinander durch einen unteren Beinbereich 886 verbunden sind. (41) Die oberen Enden jedes der seitlichen Beinbereiche 885 sind über eine abgerundete Ecke mit dem stromaufwärtigen Ende der jeweiligen Beinbereiche 865 des V-förmigen Körpers 856 verbunden. (<