CN103180129B - 对气体垫进行充气的机器及用途 - Google Patents

Abstract

一种用于对空气垫进行自动充气的机器。这些垫子具有两个塑料壁(21；22)，这些塑料壁围绕其周边连接在一起并且因此限定了一个密闭空间。所述机器包括一个压力气体源以及两个夹爪(1；2)，这两个夹爪被安排成使得它们可以在一个支撑结构上移动。所述夹爪中的每一个都由一个本体(1；3)构成，每个本体具有基本上相同形状和表面积的一个平面(4；10)，所述面有可能彼此配合抵靠从而将一个垫子的这些壁(21；22)夹紧在它们之间。每个夹爪包括向其平面开放的抽吸装置(6；7)。第一夹爪在其本体内侧上具有一个空心针(5)，该针能够相对于该本体移动并且能在某个位置中使其尖端位于该平面的表面之外。第二夹爪在其本体之内具有一个加热元件(18)，当这两个夹爪将一个垫子的两个壁夹紧在它们之间时，该加热元件能够将这两个壁在其接触表面的特定部分上热焊接在一起。

Description

对气体垫进行充气的机器及用途

本发明的主题是一种用于对包装用的气体垫、特别是空气垫进行自动充气/气体填塞的机器及其用于对垫子进行充气和填塞的用途。值得注意地是用于保护精致易碎的物体免于撞击。

目前，精致易碎的物体被包装在纸板箱中，这些纸板箱包含发泡聚苯乙烯颗粒或发泡聚苯乙烯或其他材料的外壳。这些产品产生了在使用之后必须被销毁的大量废物。空气填充式垫子也作为聚苯乙烯颗粒的替代物而用于将物体固定在纸板箱中。然而，这些用于固定的垫子并不足以保护所述物体不受撞击。因此已经发明了能够在一个或多个空气垫中包围所述物体的空气垫。后一种垫子包括至少一个阀，该阀允许进行适当充气，即，充入比先前为固定而达到的压力更高的压力。文件EP0553027描述了以上限定类型的可充气的垫子。

这些带有阀的可充气的垫子具有若干缺点，特别是该阀具有泄露和使所述一个或多个垫子中的压力降低的风险，除此之外手动充气是耗时的。

本发明的目的是提供一种用于对包装用的垫子、特别是空气垫进行自动充气和填塞的机器，并且提供该机器用于对垫子进行充气和填塞的用途，即，一种不需要人力介入并且没有已知方法缺点的方法。

这些目的是根据本发明通过一种用于对包装用的气体垫、特别是空气垫进行自动充气和填塞的机器，及其该机器的用途来实现的。

在阅读对实施方式的详细说明之后，本发明将得到更好的理解，其特征和优点将更清楚地显现，这些实施方式仅是作为举例给出的并且是参照附图作出的，在附图中：

图1表示了根据本发明的机器的夹爪的实施方式。

图2表示了夹紧了未充气的垫子的壁、塑料膜的图1中的夹爪。

图3表示了在刺穿壁的过程中图1中的夹爪。

图4表示了在第一空气射流被用于将塑料膜的两个壁分开的这个时刻被分离的图1的夹爪。

图5表示了被分离的图1的夹爪，从而允许垫子被充气。

图6表示了在对垫子充气的这个时刻分离的图1中的夹爪。

图7表示了夹紧了被充气的垫子的壁的图1中夹爪。

图8表示了在对壁进行热密封的这个时刻的图1中的夹爪。

图9表示了在将垫子从机器上释放的这个时刻被分离的图1中夹爪。

图10表示了在垫子上通过不连续的焊缝所限定的圆形空间。

图11表示了与一种具体形状的垫子相关的一个隆起部。

在所有的图中，用相同的参考号来指示相同的特征。

参见图1至图9，仅示出了根据本发明的一种实施方式的用于对空气垫进行充气和填塞的一个机器的夹爪，因为该机器的所有其他元件都是已知的并且在本领域普通技术人员的知识能力之内。已经考虑到一个垫子的两个壁由两片塑料膜组成。

如图1中可见，这两个夹爪1和2被安装在根据本发明的机器的框架(未显示)上。可移动地安装在机器的框架上的夹爪1由一个圆柱体3构成，在该圆柱体内侧放置了一个空心针5，该针可以在圆柱体3的轴线方向上移动。所述针5是所示情况下是通过一个活塞9而移动，但它也可以通过电磁体或任何其他方式来移动。在针5与活塞9之间设置了一个柔性管8，用于将加压空气带到针5的内部。针的远端具有一个尖端15，该尖端的空气出口是被封闭的，而在尖端15后方，该针包括两个(或不同个数的)横向开口14，这些横向开口被设计成用于将空气引入垫子中(见图5)。夹爪2由一个可移动地固定在框架(未显示)上的圆柱体11构成。圆柱体3和11可以纵向移动，这样使得它们的端面4和10可以相接触(见图2)。圆柱体11包含与圆柱体11同心的一个圆柱形部分17。在所述部分17内部放置了由电缆19供电的一个电加热体18。在圆柱体3的近端处，圆柱体11具有一个空腔16，该空腔被设计成用于接纳针5的尖端15。圆柱体3与11面对面的两端具有一圈开口，这些开口分别通过被置于圆柱体3和11中的吸出通道6和7而与一个吸出/抽吸装置连通。

根据本发明的机器的使用是按以下方式进行：

a)将一个未充气的、任何形状的(例如方形、圆形)、具有若干连接在一起的垫囊的垫子的两个壁21和22插入机器的夹爪3与11之间，如图1所示。

b)移动这两个夹爪1和2以便将形成该垫子的壁的这两片塑料夹紧在端面4与10之间(见图2)。

c)使夹爪1的针5纵向移动从而刺穿这两个壁21和22并且使该针本身位于夹爪2的空腔16中(见图3)。

d)将这两个夹爪1和2略微移开并且通过针5的横向开口14注入加压空气射流以便将形成该垫子的壁的这两个膜21和22分开(见图4)。

e)将这两个夹爪再次夹紧，然后启动在围绕开口成圈地布置的通道6和7中的吸出装置从而允许该针通过，并且保持这两个壁21和22被抽吸到圆柱体3和11的末端上。加压气体通过开口14被注入垫子中从而将垫子充气(见图5和图6)。

f)将夹爪1和2带到一起从而将这两个壁21和22夹紧在它们之间，同时压缩被包含在垫子中的空气(见图7)。

g)使夹爪2的本体11中所含的圆柱体17移动以便压靠在本体3的针5的出口孔口的周边上。启动该加热元件18从而将这两个壁沿着围绕针5的孔的一个圈来进行热密封，从而防止空气逸出该垫子(见图8)。

在图8中容易看到，在两个夹爪1与2之间的接触表面积大于被热密封的区域，因此当这些夹爪被分开以便将垫子从机器上释放时，这个区23代表了这两个壁没有粘连并且将彼此分离的一个圈，因而使得垫子内的压力下降。

为了弥补这个缺陷，在该机器的使用的另一种实施方式中提供的是使得垫子具有这两个壁被部分地热密封的至少一个位置，从而限定了与这两个壁之间包含的体积的其余部分连通的一个空间。如图10中所见，这个空间是圆形的、由圆弧形焊缝所限定的。但是这个空间可以具有另一种形状，例如多边形、方形、三角形，唯一的条件是焊接线是不连续的从而保持与这两个壁之间包含的体积的其余部分相连通。

图9示出了两个夹爪被分开以便从机器上释放根据以上描述的最后一种使用来充气的一个垫子。注意，这两个壁被焊接所在的这个热密封区域27在其周边上包括一个金牛状(taurus-shaped)区域28，该区域具有图10中这两个壁被焊接的区域25、29，区域25、对应的区域29(见图10)不是连续的，因此该金牛的内部是处于与垫子的内部26相同的压力下。换言之，焊接区域中的这两个壁能够仅略微分开，这仅造成垫子中非常微小的压力损失。

在根据本发明的机器的使用的另一个实施方式中，使用由限定了一个捕获少量的空气密闭空间(以便防止这两个壁相粘连)的两个壁(塑料膜)构成的垫子。在进入根据本发明的机器中之前已经执行的这后一种操作(例如在另一个机器上)是本领域普通技术人员已知的。该使用方法以如下方式进行：

A)将具有未粘连在一起的两个壁的一个垫子的这两个壁定位。

B)移动这两个夹爪以便将形成该垫子的壁的这两片塑料夹紧在其端面之间。

C)启动在形成这些夹爪的这两个本体的端面上成圈地布置的这些通道中的吸出装置。然后使这两个壁保持分开、粘连在所述面上。

D)该机器的本体中包含的一个针在其尖端具有一个开口，并且使其移动以便仅刺穿第一壁而保持另一个壁是完整的。

E)将加压气体注入垫子中从而对垫子充气。

F)将这些夹爪带到一起从而将这两个壁夹紧在它们之间，同时压缩被包含在垫子中的空气。

G)按照与以上描述的使用相同的方式，使夹爪2的本体11中所含的圆柱体17移动以便压靠在用于针5离开本体3的这个孔口的周边上。启动该加热元件从而将这两个壁沿着围绕该针的孔的一个圈来进行热密封，从而防止空气逸出该垫子。并且如之前关于图9中描述的那样来结束这种使用(方法)。

在根据本发明的另一种实施方式的用于对在至少一个壁中已经开出了孔的垫子进行充气的机器中，该使用方法按以下方式进行：

A)将一个垫子的两个壁置于这些夹爪之间，使得该孔被布置为与这些本体之一的面中该针的出口孔口相对。

B)启动该抽吸装置，将这两个夹爪分开，其中每个夹爪将这些壁中的一个壁保持吸靠在它们上。

D)然后加压气体通过在这些夹爪之一的端面中设置的该针的出口孔口而被注入垫子中而无需移动该针。

然后如上所述来开展该过程的其余部分。

还有可能设计使用方法的多个变体，其中将垫子在任何位置刺穿，例如在拐角中，或者其中该垫子相对于其总体形状而言具有一个隆起部36(见图11)，所述隆起部的内部34通过一个导管33而连接至所述垫子的总体体积32上，该导管将通过热密封37来封闭。如图11中可见，一个隆起部36通过一个导管33被附接至一个垫子的总体体积32上，形成该垫子的这两个膜沿着线35被焊接起来。

可以看到，以上描述的所有操作都不要求人力的介入。此外，还有可能将垫子充气至比已知的方法更高的压力。最后，刺穿可以在垫子上的任何位置处进行，例如在拐角中、在中间、在边缘处，并且有可能对任何形状的垫子进行充气，即使是具有多个彼此连通的垫囊的垫子。通过根据本发明的方法得到的垫子是更鼓胀的，因此更硬并且在某些情况下可以替代聚苯乙烯外壳。充气压力可以根据形成这些壁的片材的强度和厚度而变化。

Claims (12)

1.一种用于对气体垫进行自动充气的机器，所述气体垫包括由塑料制成的、在其周边上连接在一起的两个壁，因此这些壁限定了一个密闭空间，其特征在于，该机器包括一个加压气体源，被可移动地布置在一个框架上的两个夹爪，所述夹爪各自由一个本体构成，每个本体具有基本上相同形状和相同表面积的一个平坦面，所述平坦面能够彼此抵靠从而将一个气体垫的这些壁夹紧在所述平坦面之间，每个夹爪包括延伸至其平坦面上的抽吸装置，一个第一夹爪在其本体内具有一个空心针，该空心针能相对于该第一夹爪的本体移动并且能够在某个位置使其尖端位于该第一夹爪的本体的平坦面的表面之外，一个第二夹爪在其本体内具有一个加热元件，当这两个夹爪将一个气体垫的两个壁夹紧在所述夹爪之间时，该加热元件能够将这两个壁在其接触表面的特定部分上热密封在一起。

2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，该空心针在其尖端处被封闭并且具有靠近其尖端的至少一个横向开口、并且在所述空心针的另一端被连接到该加压气体源上，该第二夹爪的本体的包括该加热元件的这个面具有一个空腔，该空腔被设计成用于在这两个夹爪将一个气体垫的两个壁夹紧在所述夹爪之间时接纳该空心针的尖端，该空腔的周边形成了该加热元件的一个支承面以便围绕该空心针进行焊接。

3.如权利要求1所述的机器，其特征在于，该空心针在其尖端处是开放的。

4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，该加热元件被制造成用于将一个气体垫的两个壁沿直线进行热密封。

5.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述气体垫是空气垫。

6.一种用于对气体垫进行充气的用途，所述用途是如权利要求2所述的机器的用于对气体垫进行充气的用途，其特征在于，将一个气体垫的两个壁放置在该机器的这两个夹爪之间，一旦所述气体垫被夹紧在这两个夹爪之间，就使该空心针移动来刺穿这两个壁，从而将所述横向开口置于这些壁之间，然后注入加压气体以便将这两个壁分离，将这两个夹爪再次夹紧，然后启动该抽吸装置，然后将这两个夹爪分开而同时每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后加压气体通过尖端封闭的该空心针的横向开口被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将这两个壁的特定接触表面夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁热密封在一起，从而在将该气体垫从这两个夹爪上释放时保持该气体垫是充气的。

7.如权利要求6所述的用于对气体垫进行充气的用途，所述气体垫包括其中这两个壁被焊接在一起从而限定了与位于这两个壁之间的体积的剩余部分相连通的一个空间的至少一个位置，该用途的特征在于，所述位置位于该机器的这两个夹爪之间；一旦所述气体垫被夹紧在这两个夹爪之间，就使该空心针移动以便在所述位置中刺穿这两个壁，将这两个夹爪再次夹紧，然后注入加压气体以便将这两个壁分离，并且启动该抽吸装置，然后将这两个夹爪分开，其中每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后加压气体通过尖端封闭的该空心针的横向开口被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将这两个壁的特定表面区域夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁热密封在一起，从而保持该气体垫是充气的，然后移走这两个夹爪从而释放被充气的气体垫，所述位置防止这两个壁分开从而在将该气体垫从这两个夹爪上释放时使得该气体垫中的压力不降低。

8.一种利用如权利要求3所述的机器对如下的气体垫进行充气的用途，所述气体垫包括通过折叠和/或焊接而连接在一起的两个壁，这些壁限定了一个密闭空间，所述空间包括将所述这些壁分开的特定量的气体，该用途的特征在于，将一个气体垫的两个壁放置在该机器的这两个夹爪之间，一旦所述气体垫被夹紧在这两个夹爪之间，就启动该抽吸装置并且将这两个夹爪分开，其中每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后移动该空心针以便刺穿这些壁中的一个，然后加压气体通过该空心针的末端处设置的一个开口而被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将这两个壁的特定表面区域夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁热密封在一起，从而保持该气体垫是充气的。

9.一种用于对气体垫进行充气的用途，所述用途是如权利要求4所述的机器用于对多边形形状的气体垫进行充气的用途，其特征在于，将一个气体垫的一个拐角放置在该机器的这两个夹爪之间，一旦所述气体垫被夹紧在这两个夹爪之间，就移动该空心针以便刺穿气体垫的两个壁，然后启动该抽吸装置并且将这两个夹爪分开，其中每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后加压气体通过在尖端封闭的该空心针上设置的横向开口而被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将该拐角中所包括的这两个壁的特定表面区域夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁沿着所述多边形的拐角的两侧的连线进行热密封，从而产生一个三角形并保持该气体垫是充气的。

10.如权利要求9所述的用于对气体垫进行充气的用途，其特征在于，所述气体垫具有方形形状。

11.一种利用如权利要求1所述的机器对在其中一个壁中具有孔的气体垫进行充气的用途，其特征在于，将一个气体垫的两个壁放置在这两个夹爪之间，使得先前做出的这个孔被放置在该空心针的出口孔口的前面，所述出口孔口在这些本体之一中的面中，启动该抽吸装置，将这两个夹爪分开，其中每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后加压气体通过在该空心针上设置的一个横向开口或直接通过所述本体的面中该空心针的所述出口孔口而被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将这两个壁的特定表面区域夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁热密封到一起，从而保持该气体垫是充气的。

12.一种利用如权利要求4所述的机器对如下的气体垫进行充气的用途，所述气体垫是多边形的、具有一个隆起部(36)，该隆起部与该气体垫的其余部分通过一个导管(33)相连，该用途的特征在于，将所述隆起部放置在该机器的这两个夹爪之间，一旦该气体垫的所述隆起部被夹紧在这两个夹爪之间，就使该空心针移动以便刺穿所述气体垫的两个壁，从而将该空心针上设置的横向开口置于所述隆起部的这些壁之间，然后注入加压气体以便将这两个壁分开，将这两个夹爪再次夹紧，然后启动该抽吸装置，然后将这两个夹爪分开而同时每个夹爪保持有这些壁中的一个壁被吸靠在所述夹爪上，然后加压气体通过尖端封闭的该空心针的横向开口被注入该气体垫中，最后将这两个夹爪带到一起从而将该隆起部的两个壁的特定接触表面区域夹紧在所述夹爪之间，启动该加热元件并且将这两个壁沿着一条线热密封在一起，从而封闭该导管并在将该气体垫从这两个夹爪上释放时保持该气体垫是充气的。