DE69321372T2

DE69321372T2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von einer polsterfolie mit aufblasbaren luftsäcken

Info

Publication number: DE69321372T2
Application number: DE1993621372
Authority: DE
Inventors: Teruo Mitsuta; Takayuki Shigezane
Original assignee: Shinwa Corp
Current assignee: Shinwa Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2013-12-29
Also published as: DE69321372D1; EP0689929B1; EP0689929A1; EP0689929A4; DK0689929T3; WO1995018008A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polsteifolienmaterials mit einer Reihe aufblasbarer Luftkissen nach Anspruch 1 oder 2.
Der Stand der Technik betrifft ein Polsterfolienmaterial mit einer Vielzahl einzeln voneinander getrennter Luftkissen, durch die sich ein Lufteinblasschlauch mit einem selbstabdichtenden Ventil erstreckt (JP 4154571, japanische Gebrauchsmusteranmeldung HEISEI-O1-120,288, japanische Patentanmeldung HEISEI-2-270115, japanische Patentanmeldung HEISEI-02-410,577 und WO-A- 9304947).
Jedes der in den obengenannten Dokumenten offenbarten Polsterfolienmaterialien wird hergestellt, indem zuerst ein Lufteinblasschlauch mit selbstabdichtenden Ventilen gebildet wird, worauf dann der Lufteinblasschlauch zwischen zwei Bahnen von Film eingesetzt wird, die eine relativ große Breite haben, um ein äußeres Kissen aus Luftkissen zu bilden, worauf schließlich die beiden Filmbahnen in Längsrichtung und in Querrichtung durch Wärme miteinander verschweißt werden.
Das heißt, das Polsterfolienmaterial wurde in mindestens zwei separaten oder unterbrochenen Produktionsstufen hergestellt, bei welchen jeweils ein Lufteinblasschlauch und ein äußeres Kissen hergestellt wurde. Insbesondere das Polsterfolienmaterial, das in den japanischen Patentanmeldungen HEISEI-02-270, 115 und HEISEI-02-410,577 offenbart wird, wurde hergestellt, indem zwei relativ breite Filmbahnen aufeinander gelegt wurden und die gegenüberliegenden Seitenkanten einer Filmbahn mit den entsprechenden gegenüberliegenden Seitenkanten der anderen Filmbahn verschweißt wurden, wobei ein nicht verschweißter Bereich in den einen Seitenkanten der Filmbahnen als selbstabdichtendes Ventil freiblieb.
Zusätzliche selbstabdichtende Ventile werden mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs innerhalb der relativ schmalen Filmbahnen gebildet, wodurch ein Lufteinblasschlauch unabhängig gebildet wird. In einem getrennten Vorgang wird der Lufteinblasschlauch zwischen die relativ breiten Filmbahnen gesetzt, um Luftkissen zu bilden. Die Filmbahnen werden in Längsrichtung und in Querrichtung verschweißt, so dass ein Polsterfolienmaterial mit einer Reihe von Luftkissen hergestellt werden kann.
Um einen Lufteinblasschlauch herzustellen, ist eine Fertigungslinie erforderlich, in der zwei Filmbahnen von ihren jeweiligen Rollen abgezogen, ausgebreitet und schließlich verschweißt werden, um einen Lufteinblasschlauch zu bilden. Hierfür ist ein beträchtlicher Arbeitsraum erforderlich.
Darüber hinaus muss der hergestellte Schlauch als Vorbereitung ihr den nachfolgenden Arbeitsschritt auf eine Rolle gewickelt werden. Auch hierfür muss Platz geschaffen werden, um den aufgewickelten Schlauch vorübergehend aufzubewahren. Das äußere Kissen wird erzeugt, indem zwei Filmbahnen zur Bildung eines äußeren Kissens von entsprechenden Rollen abgezogen und ausgebreitet werden.
Der auf die oben erläutere Weise hergestellte Lufteinblasschlauch wird abgezogen und zwischen den beiden Filmbahnen angeordnet. Die Filmbahnen werden zusammen mit dem Lufteinblasschlauch weiterbefördert bzw. transportiert und entlang den Seitenkanten der Filmbahnen sowie entlang in Längsrichtung voneinander beabstandeten Querlinien verschweißt. Auch hierfür ist ein großer Ar beitsraum erforderlich. Außerdem ist übermäßig viel Raum und Aufwand für den Vorgang der Bildung des Lufteinblasschlauchs und den Vorgang der Bildung der Luftkissen notwendig, was zu geringerer Arbeitseffizienz führt.
Ein weiterer Stand der Technik betrifft ein Verfahren zur Herstellung von überlapptgeschweißten Gegenständen aus thermoplastischen Folien unter Verwendung einer Zwischenlagebahn. Diese Bahn wird mittig angeordnet, um zu verhindern, dass eine Überlappung mit der anderen zusammenklebt (US-A-2 440 664).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines aufblasbaren und selbstabdichtenden Polsterfolienmaterials zu schaffen, mit der Arbeitsraum eingespart werden kann, bei der sich wiederholende Arbeitsschritte vermieden werden können, und mit der ein Polsterfolienmaterial in einer Reihe von ununterbrochenen Schritten in einer Qualität hergestellt werden kann, die mindestens gleich hoch ist wie die Qualität bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik.
Die Erfindung hat außerdem das Ziel, einen übermäßigen Material- und Arbeitsaufwand ebenso zu vermeiden wie unerwünschte Wärmeschrumpfung, wenn der Lufteinlasschlauch vorzugsweise aus einer Polyethylenfolie besteht.
Diese Probleme werden gemäß den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Um einen unnötig großen Arbeitsraum zu verkleinern, erfolgt die Bildung eines Lufteinblasschlauchs und die Bildung des äußeren Kissens (das einzelne Luftkissen definiert), durch welches sich der Lufteinblasschlauch erstreckt, gleichzeitig durch eine Reihe zusammenhängender Arbeitsschritte. Im Besonderen werden zwei Filmbahnen zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs von ihren jeweiligen Rollen abgezogen, während gleichzeitig zwei Filmbahnen zur Bildung eines äußeren Kissens (das Luftkissen definiert) von ihren jeweiligen Rollen abgezogen werden. Eine nicht-schweißbare Bahn ist auf der Oberseite einer der Filmbahnen zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs und auf der Unterseite der anderen Filmbahn zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs angeordnet. Die Filmbahnen zur Bildung eines äußeren Kissens werden durch eine jeweilige nicht- schweißbare Bahn auf die Filmbahnen zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs gelegt. Die Filmbahnen zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs und die Filmbahnen zur Bildung eines äußeren Kissens werden gleichzeitig vorwärts bewegt. Die Filmbahnen zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs werden mittels einer ersten Form durch die Filmbahnen zur Bildung eines äußeren Kissens miteinander verschweißt, so dass ein Lufteinblasschlauch mit selbstabdichtenden Ventilen gebildet wird. Dann werden mittels einer zweiten Form die gegenüberliegenden Seitenkanten des Luftkissens miteinander verschweißt, so dass ein flacher zylindrischer Körper gebildet wird. Eine Seitenkante des Lufteinblasschlauchs wird in eine Seitenkante des zylindrischen Körpers eingesetzt. Das zylindrische Luftkissen wird mittels einer dritten Form durch das zylindrische Luftkissen entlang einem Paar von Querlinien in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung verschweißt. Somit kann in einem einzigen Arbeitsschritt eine Reihe von Luftkissen hergestellt werden, die einzeln voneinander getrennt sind und einen Lufteinblasschlauch aufweisen, der sich von einem Ende bis zum anderen Ende der Reihe von Luftkissen erstreckt.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist der fertiggestellte Lufteinblasschlauch bereits mit dem äußeren Kissen verbunden. Hierdurch erübrigt sich ein zusätzlicher Vorgang, bei dem der Schlauch einzeln aufgewickelt und unterge bracht wird. Der Raum, der zur Durchführung eines derartigen zusätzlichen Vorgangs gebraucht wird, ist somit nicht erforderlich. Auch ein entsprechender überflüssiger Arbeitsgang entfällt, da der Lufteinblasschlauch am Anfang als Filmbahnen den Filmbahnen zur Bildung des äußeren Kissens zugeführt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Herstellung des Lufteinblasschlauchs und die Herstellung einer Reihe von Luftkissen, in die der Lufteinblasschlauch gelegt wird, in einer einzigen ununterbrochenen Fertigungslinie. Dies trägt enorm dazu bei, Arbeitsraum zu sparen, den Herstellungsprozess zu vereinfachen, eine effektive Produktivität zu sichern und Kosten zu senken.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nicht-schweißbare Bahnen zwischen den Lufteinblasschlauch und die Bahnen des Films für das Luftkissen gelegt, wenn die selbstabdichtenden Ventile gebildet werden. Die nicht- schweißbaren Bahnen dienen auch als Wärmepufferbahn, durch die eine Wärmeschrumpfung des Lufteinblasschlauchs verhindert werden kann. Somit kann ein Polsterfolienmaterial mit hoher Maßgenauigkeit hergestellt werden. Wegen des Verarbeitungsvorteils, den die nicht-schweißbaren Bahnen haben, ist das Auftragen von nicht schweißbarer Druckfarbe auf die Innenfläche der Bahnen von Film für das Luftkissen oder auf die Außenfläche des Lufteinblasschlauchs nicht notwendig, wie es früher erforderlich war, um zu vermeiden, dass die Innenfläche der Bahnen von Film für das Luftkissen und die Außenfläche des Lufteinblasschlauchs durch Wärme miteinander verschweißt werden, wenn die selbstabdichtenden Ventile in der ersten Form gebildet werden. Demzufolge entfällt auch ein Aufrauen durch Schleifen, wie es früher an der obengenannten Innenfläche und Außenfläche durchgeführt wurde, um die Haftung der Druckfarbe an diesen Flächen zu vergrößern. Hierdurch wird auch vermieden, dass die mechanische Festigkeit der Filmbahnen für das Luftkissen und des Lufteinblasschlauchs verringert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer Polsterfolie gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von Filmen und von einer nicht- verschweißten Bahn in einer Formposition;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Film, bei dem die Bildung eines Luftkissens vom Anfangsstadium bis zum Endstadium gezeigt wird;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Film, aus der ein Muster ersichtlich ist, in dem Druckfarbe aufgetragen ist;
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Luftkissen während des Aufblasens;
Fig. 7 einen Schnitt durch ein Luftkissen nach Beendigung des Aufblasens;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines aufgeblasenen Luftkissens;
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer Polsterfolie gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein äußeres Luftkissen, das doppelt so breit ist wie ein einzelnes Luftkissen, wobei das äußere Luftkissen in zwei Luftkissen zu teilen ist; und
Fig. 11 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Verfahrens zum Teilen eines äußeren Luftkissens, das doppelt so breit ist wie ein einzelnes Luftkissen, in zwei Luftkissen.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Schmalere Filme f1 und 12 zur Bildung eines Einblasschlauchs (nachfolgend als "Filme für den Schlauch" bezeichnet) werden jeweils von einem Paar Rollen 1 und 2 in horizontaler Richtung abgezogen. Die beiden Rollen 1 und 2 sind vertikal voneinander beabstandet. Die Filme f1 und f2 bestehen vorzugsweise aus einem Polyethylenmaterial mit einer relativ niedrigen Wärmeversiegelungstemperatur. Die Filme f1 und 12 werden mittels einer Führungsrolle 5 abgezogen, wobei ihre gegenüberliegenden Seitenkanten oder Längskanten miteinander fluchten, so dass sie als eine einzige Filmbahn transportiert oder vorwärts bewegt werden. Breitere Filme F1 und F2 zur Bildung eines Luftkissens (nachfolgend als "Filme für das Luftkissen" bezeichnet) werden jeweils von einer Rolle 3, die oberhalb der Rolle 1 angeordnet ist, sowie von einer Rolle 4, die unterhalb der Rolle 2 angeordnet ist, abgezogen. Die Filme F1 und F2 bestehen vorzugsweise aus einem laminierten Film aus einem Nylonmaterial und einem Polyethylenmaterial mit einer relativ hohen Wärmeversiegelungstemperatur. Hierbei ist jedoch anzumerken, dass auch andere Materialien, wie z. B. Polyethylenterephtalat (PET) oder Polypropylen (PP) für die Filme f1 und f2 bzw. F1 und F2 verwendet werden können. Einer der breiteren Filme F1 wird direkt in horizontaler Richtung von der Rolle 3 abgezogen, während der andere breitere Film F2 über eine Führungsrolle 9 in horizontaler Richtung von der Rolle 4 abgezogen wird. Eine Seitenkante oder Längskante jedes der breiteren Filme F1 und F2 fluchtet mit einer Seitenkante oder Längskante jedes der Filme f1 und f2 für einen Einblasschlauch, der zwischen den Filmen F1 und F2 vorgesehen ist. Obwohl die Filme F1 und F2 bzw. f1 und f2 in der Zeichnung so dargestellt sind, als ob sie geringfügig voneinander getrennt wären, liegen sie in Wirklichkeit am Punkt der Führungsrolle 9 aufeinander und werden als eine einzige Filmbahn in Fig. 1 nach links bewegt.
Die obengenannten Filme f1 und f2 für den Schlauch stellen zusammen mit den Filmen F1 und F2 für das Luftkissen ein Polsterfolienmaterial mit einem Lufteinblasschlauch und einer Vielzahl von Luftkissen dar, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt.
Erste, zweite und dritte Arbeitsstationen S1, S2 und S3 sind in der Richtung, in der die Filme vorwärts bewegt werden, nacheinander angeordnet. Die erste Arbeitsstation S1 ist für die Bildung von selbstabdichtenden Ventilen in dem Lufteinblasschlauch mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs vorgesehen. Die zweite Arbeitsstation S2 ist zur Verbindung der gegenüberliegenden Seitenkanten eines Luftkissens in Längsrichtung mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs vorgesehen. Die dritte Arbeitsstation S3 ist vorgesehen, um das Luftkissen mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs quer zur Längsrichtung in bezüglich der Längsausdehnung vorbestimmten Abständen zu verbinden.
Im Besonderen weist die erste Arbeitsstation S1 eine erste Wärmeversiegelungsvorrichtung 6 zur Bildung von selbstabdichtenden Ventilen in den Filmen f1 und f2 für einen Lufteinblasschlauch auf. Die erste Wärmeversiegelungsvorrichtung 6 weist ein oberes Element 6a auf. Eine erste Form 6c ist an der Unterseite des oberen Elements 6a befestigt. Die erste Form 6c weist ein vorbestimmtes Muster von in dem Einblasschlauch zu bildenden selbstabdichtenden Ventilen auf. Das obere Element 6a wird bezüglich eines unteren Aufnahmeelements 6b intermittierend auf und abbewegt. Somit wird ein vorbestimmtes Wärmeversiegelungsmuster durch den Film F1 für das Luftkissen in den Filmen f1 und f2 für den Schlauch gebildet. Im Besonderen weist das vorbestimmte Muster von selbstabdichtenden Ventilen eine Vielzahl von im Wesentlichen fortlaufenden Vorsprüngen auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Jeder der im Wesentlichen fortlaufenden Vorsprünge weist eine Kerbe auf, um zu ermöglichen, dass Luft an einer anderen Stelle fließen kann. Somit wird eine versetzt angeordnete Luftleitung zwischen den Filmen f1 und f2 für den Schlauch gebildet.
Nicht-schweißbare Bahnen T1 und T2 sind fest zwischen dem oberen Element 6a und dem unteren Aufnahmeelement 6b angeordnet. Die nicht-schweißbare Bahn T1 ist zwischen dem Film f1 zur Bildung eines Lufteinblasschlauchs (nachfolgend als "Film für den Schlauch" bezeichnet) und dem Film F1 zur Bildung eines Luftkissens (nachfolgend als "Film für das Luftkissen" bezeichnet) angeordnet. Die nicht-schweißbare Bahn T2 ist zwischen dem Film f2 für den Schlauch und dem Film F2 für das Luftkissen angeordnet. Die nicht-schweißbaren Bahnen T 1 und T2 bestehen vorzugsweise aus einer Folie aus Teflon (Markenname). Die nicht-schweißbaren Bahnen T1 und T2 sind genauso breit oder breiter als die Filme f1 und f2 und genauso lang oder länger als das obere Element 6a und das untere Aufnahmeelement 6b. Die nicht-schweißbaren Bahnen T1 und T2 werden an ihren Enden "stromaufwärts" (die Enden auf der rechten Seite in Fig. 1) durch eine horizontale Stange getragen. Die Enden "stromabwärts" (die Enden auf der linken Seite in Fig. 1) der nicht-schweißbaren Bahnen T1 und T2 werden frei zwischen den Filmen f1, f2, F3 und F4 getragen.
Die zweite Arbeitsstation 52 weist eine zweite Wärmeversiegelungsvorrichtung 7 zum Verbinden der gegenüberliegenden Seitenkanten oder Längskanten des Luftkissens mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs auf. Die zweite Wärmeversiegelungsvorrichtung 7 weist ein oberes Element 7a, das in vertikaler Richtung beweglich ist, und ein unteres Aufnahmeelement 7b auf. Eine zweite Form 7c ist an der Unterseite des oberen Elements 7a befestigt. Die zweite Form 7c weist ein Paar fortlaufender Vorsprünge auf, die parallel zueinander angeordnet sind, um die gegenüberliegenden Seitenkanten oder Längskanten des Luftkissens zu verbinden.
Die dritte Arbeitsstation 53 weist eine dritte Wärmeversiegelungsvorrichtung 8 auf, um das Luftkissen in Querrichtung in bezüglich der Längsausdehnung des Luftkissens vorbestimmten Abständen zu verbinden. Die dritte Wärmeversiegelungsvorrichtung 8 weist ein oberes Element 8a, das in vertikaler Richtung beweglich ist, und ein unteres Aufnahmeelement Sb auf. Eine dritte Form 8c ist an der Unterseite des oberen Elements 8a befestigt. Die dritte Form 8c weist einen einzigen fortlaufenden Vorsprung auf, um das Luftkissen mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs in Querrichtung zu verbinden.
Zwischen den Rollen 1 und 2 und der Rolle 5 ist eine (nicht dargestellte) Vorrichtung zum Auftragen einer gewissen Menge an nicht schweißbarer Farbe auf die Innenfläche des Films f1 oder f2 vorgesehen. Die nicht-schweißbare Farbe wird auf die Innenfläche des Films f1 oder f2 aufgetragen, um zu verhindern, dass eine Hauptluftleitung 28 eines Lufteinblasschlauchs 17 geschlossen oder blockiert wird, wenn das Luftkissen in der dritten Arbeitsstation 53 in Querrichtung verschweißt wird. Daher ist die Vorrichtung zum Auftragen der nicht- schweißbaren Farbe so ausgerichtet, dass sie die nicht-schweißbare Farbe in Längsrichtung kontinuierlich aufträgt, wie durch einen länglichen schattierten Bereich in Fig. 5 dargestellt. Die nicht-schweißbare Farbe oder Tinte kann vorzugsweise auch Lack oder andere Färbematerialien umfassen. Derartige Färbematerialien sind zu bevorzugen, da sie nach dem Trocknen eine ebene und glatte Oberfläche bieten, was die Reibung der in die Hauptluftleitung 28 einzublasenden Luft verringern kann.
Nachfolgend werden die Behandlungsvorgänge der ersten, zweiten und dritten Arbeitsstation nacheinander erläutert.
Fig. 4 zeigt ein fortlaufendes Stück der vier Filmbahnen f1 und f2 bzw. F1 und F2 bei deren Behandlung in jeder der Arbeitsstationen S1, S2 und S3, sowie darauf ausgebildete Wärmeversiegelungen. Zum Zweck einer klareren Darstellung ragt ein Ende jedes der Filme f1 und f2 für den Schlauch auf der rechten Seite in Fig. 4 über den Film F1 für das Luftkissen hinaus. In der ersten Arbeitsstation S 1 wird ein vorbestimmtes Muster von selbstabdichtenden Ventilen durch den darüberliegenden Film F1 für das Luftkissen auf die Filme f1 und f2 aufgebracht. Ein typisches Muster selbstabdichtender Ventile wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Das Muster weist eine unterbrochene erste Versiegelung 20 auf, die an den Seitenkanten der Filme f1 und f2 gegenüber den fluchtenden Seitenkanten der Filme f1 und f2 bzw. F1 und F2 angeordnet ist. Die unterbrochene erste Versiegelung 20 weist eine Verbindungsöffnung (Zwischenbereich oder Kerbe) auf, die einen nicht-verschweißten Bereich oder ein erstes selbstabdichtendes Ventil 21 bildet. Außerdem weist das Muster eine zweite Versiegelung 22 auf, die einen nicht-verschweißten Bereich aufweist, welcher ein zweites selbstabdichtendes Ventil 23 bildet. Darüber hinaus weist das Muster noch eine dritte Versiegelung 24 auf, die einen nicht-verschweißten Bereich aufweist, welcher ein drittes selbstabdichtendes Ventil 25 bildet. Schließlich weist das Muster noch eine vierte Versiegelung 26 mit einem nicht- verschweißten Bereich auf, der ein viertes selbstabdichtendes Ventil 27 bildet. Die benachbarten selbstabdichtenden Ventile 21, 23, 25 und 27 fluchten vorzugsweise nicht miteinander, d. h. sie sind so angeordnet, dass sie einen versetzten Durchgang von der Hauptluftleitung 28 bis zum ersten selbstabdichtenden Ventil 21 bilden, um die Selbstabdichtungsfunktion des Einblasschlauchs beim Aufblasen des Luftkissens zu verbessern. Bei der dargestellten Ausführungsform sind außer der ersten Versiegelung 20 drei Versiegelungen (zweite bis vierte Versiegelung) vorgesehen. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass die Erfindung nicht auf diese spezielle Konstruktion beschränkt ist. Außer der ersten Versiegelung können nach Wunsch auch ein oder zwei Versiegelungen oder vier oder mehr Versiegelungen vorgesehen sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Seitenkante des Polsterfolienmaterials gegenüber der ersten Versiegelung 20, d. h. die Seitenkante des Polsterfolienmaterials, auf der die Seitenkanten oder Längskanten des Films f1, f2, F1 und F2 miteinander fluchten, in der ersten Arbeitsstation nicht in Längsrichtung versiegelt. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass das Formelement 6c in der ersten Arbeitsstation S 1 auch mit dem Wärmeversiegelungsmuster des Formelements 7c in der zweiten Arbeitsstation versehen sein kann. In diesem Fall führt die erste Arbeitsstation auch den Arbeitsgang der zweiten Arbeitsstation aus, der sonst von dieser ausgeführt wird. Somit kann die zweite Arbeitsstation entfallen, was den gesamten Herstellungsvorgang vereinfacht.
In der zweiten Arbeitsstation S2 werden eine erste längliche Wärmeversiegelung 31 und eine zweite längliche Wärmeversiegelung 32 in den gegenüberliegenden Seitenkanten der Filme F1 und F2 für das Luftkissen gebildet. Hierdurch werden die Filme F1 und F2 für das Luftkissen so verbunden, dass eine kissenförmige Ausgestaltung entsteht. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Seitenkante des Lufteinblasschlauchs 16 durch die erste längliche Wärmeversiegelung 31 so gehalten, dass diese versiegelt bzw. abgedichtet wird. Der Lufteinblasschlauch 16 ermöglicht ein Einströmen von Luft nicht nur durch die Hauptluftleitung 28, sondern auch durch die labyrinthartige oder versetzte Leitung, wodurch der Hauptaufbau des Lufteinblasschlauchs vervollständigt wird. Denn der Lufteinblasschlauch 16 wird gleichzeitig mit der teilweisen Bildung (Bildung der länglichen Wärmeversiegelungen) des Luftkissens (äußeres Kissen) hergestellt. Hierdurch kann der Arbeitsvorgang an sich, der Arbeitsaufwand und der Arbeitsraum beträchtlich reduziert werden.
In der dritten Arbeitsstation wird beim Zusammensetzen der Filme F1 und F2 für das Lufkissen und des darin integrierten Lufteinblasschlauchs an jedem vorbestimmten Abstand L über die Längenausdehnung ein Paar quer angeordneter Wärmeversiegelungen 33, 34 gebildet. Die Wärme und der Druck, die während der Bildung der quer angeordneten Wärmeversiegelungen vorliegen, beeinflussen auch die Filme f1 und f2 für den Schlauch, so dass diese an den anderen Bereichen als dem Bereich der Hauptluftleitung 28, auf den nicht-schweißbare Farbe 38 aufgetragen wurde, verschweißt werden. Die so gebildeten einzelnen Luftkissen 15 stehen miteinander durch die Hauptluftleitung 28 des Lufteinblasschlauchs 16 in Verbindung, sind jedoch durch den jeweiligen Satz von selbstabdichtenden Ventilen 21, 23, 25 und 27 voneinander getrennt. Diese Konstruktion ist dahingehend vorteilhaft, dass Luft durch die einzige Hauptluftleitung 28 in die einzelnen Luftkissen 15 eingeleitet werden kann. Hierbei ist auch festzustellen, dass, selbst wenn eines oder mehrere der aufgeblasenen einzelnen Luftkissen 15 brechen, ein Austreten von Luft aus den übrigen Luftkissen 15 wirksam verhindert werden kann.
Anstatt der beiden quer angeordneten Wärmeversiegelungen 33, 34 kann auch eine einzige quer angeordnete Wärmeversiegelung an dem vorbestimmten Abstand L ausgebildet sein. Es ist jedoch zu bevorzugen, dass das Paar von quer angeordneten Wärmeversiegelungen 33, 34 gebildet wird, so dass ein Verbindungsbereich 40 dazwischen freibleibt, da die mehreren Luftkissen an jedem Verbindungsbereich 40 getrennt werden können. Die Länge L eines einzigen Luftkissens kann nach Wunsch in Abhängigkeit von einem bestimmten Verwendungszweck festgelegt werden.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung im Schnitt des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, mit Luft aufgeblasenen Luftkissens. Fig. 7 ist eine schematische Darstellung im Schnitt des aufgeblasenen Luftkissens, aus der die Funktion der selbstabdichtenden Ventile des Lufteinblasschlauchs ersichtlich wird. Wenn beispielsweise eine bestimmte Menge Luft aus einem Kompressor durch ein Ende des Lufteinblasschlauchs 16 zugeführt wird, wird die Hauptluftleitung 28 so ausgedehnt, wie in Fig. 6 dargestellt, wodurch sich das selbstabdichtende Ventil 27 öffnet. Damit wird die labyrinthartige Luftleitung ausgedehnt, wodurch sich die selbstabdichtenden Ventile 25 und 23 öffnen. Folglich wird eine bestimmte Menge Luft durch das selbstabdichtende Ventil 21 der ersten Versiegelung 20 in das Luftkissen 15 eingeleitet. Obwohl die selbstabdichtenden Ventile 27, 25, 23 und 21 im Interesse einer einfacheren Darstellung linear angeordnet dargestellt sind, sind sie tatsächlich versetzt angeordnet, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt.
Wenn das Luftkissen 15 bis zu einem vorbestimmten Grad aufgeblasen ist, stoppt der Vorgang des Einblasens von Luft. Wegen des Luftdrucks A in dem Luftkissen 15 fällt hierdurch der Lufteinblasschlauch 16 zusammen bzw. wird flach, wie in Fig. 7 dargestellt. Damit fallen die selbstabdichtenden Ventile 21, 23, 25 und 27, die dazwischenliegende Labyrinthleitung und die Hauptluftleitung 28 flach zusammen, wodurch ein Austreten von Luft aus dem Luftkissen 15 verhindert wird.
Fig. 8 zeigt eine Reihe von Luftkissen 15, denen Luft zugeführt wurde und die jeweils in ihrem aufgeblasenen Zustand belassen wurden. Nach der Zufuhr von Luft bildet jedes der Luftkissen 15 einen separaten aufgeblasenen Körper, der durch die länglichen Versiegelungen 31 und 32 und die Versiegelungen 33 und 34 in Querrichtung definiert ist, da die Hauptluftleitung 28 aufgrund der Selbstabdichtungsfunktion des Einblasschlauchs 16 verschlossen wird. Die Reihe von Luftkissen 15 kann beispielsweise in einen freien Raum zwischen Gegenständen in einem Behälter als Polstermaterial eingesetzt werden. Wenn in einem solchen Fall eines der Luftkissen 15 bricht, können die übrigen Luftkissen 15 in ihrem aufgeblasenen Zustand verbleiben. Gewöhnlich wird das Polsterfolienmaterial gemäß der Erfindung bequem in flacher Form in einen freien Raum zwischen einem Gegenstand und einem Behälter für diesen Gegenstand eingesetzt. Dann wird dem Polstermaterial Luft zugeführt, um dieses aufzublasen. Auch in einem solchen Fall hat die Unabhängigkeit der Luftkissen 15 Vorteile. Das heißt, die Luftkissen, die sich in einem relativ großen freien Raum befinden, werden beträchtlich aufgeblasen, während die Luftkissen, die sich in einem relativ kleinen freien Raum befinden, weniger stark aufgeblasen werden. Denn die Luftkissen können je nach der Größe des Raumes, in dem sie sich befinden, unabhängig voneinander bis zu ihrer Grenze aufgeblasen werden und in ihrer aufgeblasenen Form verbleiben.
In ähnlicher Weise können die Luftkissen auf gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsbereichs 40, wenn der Verbindungsbereich 40 zwischen den benachbarten Luftkissen 15 beispielsweise entlang der Linie C in Fig. 8 durchtrennt wird, in ihrer aufgeblasenen Form verbleiben.
Vorstehend wurde eine Ausführungsform der Erfindung erläutert. Hierbei ist jedoch anzumerken, dass die Erfindung nicht auf eine derartige bestimmte Form beschränkt werden sollte, sondern dass mehrere Variationen möglich sind. So können beispielsweise die Filme F1 und F2 für das Luftkissen um drei Führungsrollen 42, 43 und 44 geführt werden, anstatt durch die erste Arbeitsstation S1 zu laufen, und direkt in eine Wärmeversiegelungsvorrichtung 7 in der zweiten Arbeitsstation S2 eingeführt werden, wie in Fig. 9 dargestellt. In diesem Fall können die nicht-schweißbaren Bahnen T1 und T2, die vorgesehen sind, um ein Verschweißen der Filme F1 und F2 für das Luftkissen und des Lufteinblasschlauchs 16 in der ersten Arbeitsstation S1 zu verhindern, entfallen.
Wenn die erste Form 6c verwendet wird, wird nur ein Muster von selbstabdichtenden Ventilen gebildet. Also kann eine (nicht dargestellte) Form mit einer Vielzahl fortlaufender Vorsprünge ohne Kerben für die Erwärmung verwendet werden. In diesem Fall kann ein Muster aus Ablagerungen von nicht- schweißbarer Farbe 45 auf die Innenfläche des Films f1 oder f2 für den Schlauch aufgetragen werden. Die Ablagerungen von nicht schweißbarer Farbe werden auf der Innenfläche des Films f1 oder f2 an Stellen aufgebracht, gegen die die Erwärmungsvorsprünge der Form zu drücken sind. Auf diese Weise ist es möglich, selbstabdichtende Ventile verschiedener Größe an unterschiedlichen Stellen zu bilden, indem einfach das Muster der Ablagerungen von nicht schweißbarer Farbe 45 geändert wird, ohne die erste Form zu ändern. Somit kann die Ausführung der Luftkissen kostengünstig verändert werden.
Wie in Fig. 10 dargestellt, können gleichzeitig zwei kontinuierliche Stücke von Polsterfolienmaterial hergestellt werden. In diesem Fall werden Filme F1 und F2 für das Luftkissen mit größerer Breite verwendet. Ein Lufteinblasschlauch 16 ist zwischen den Filmen F1 und F2 für das Luftkissen entlang deren Längsmittellinie angeordnet. Entlang der Längsmittellinie der Lufteinblasschlauchs 16 ist eine Wärmeversiegelung 47 ausgebildet. Auf den gegenüberliegenden Seiten der Wärmeversiegelung 47 des Lufteinblasschlauchs 16 sind mehrere parallele Wärmeversiegelungen ausgebildet, wodurch eine Vielzahl von selbstabdichtenden Ventilen gebildet wird. Nach Wunsch kann der mittige Bereich 48 der Wärmeversiegelung 47 entlang deren Längsmittellinie geschnitten oder durchtrennt werden, beispielsweise durch ein Schneidwerkzeug, das auf die dritte Arbeitsstation 53 folgt. Hierdurch kann die Produktionsrate der Luftkissen 15 verdoppelt werden. Auch die Luftkissen mit unterschiedlichen Größen können hergestellt werden. In Fig. 10 ist nur ein Lufteinblasschlauch 16 zwischen den Filmen F 1 und F2 für das Luftkissen angeordnet. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass auch zwei oder mehr Lufteinblasschläuche zwischen die Filme F1 und F2 für das Luftkissen gelegt werden können. In diesem Fall kann eine mindestens dreimal so hohe Produktionsrate der Luftkissen erzielt werden. Die Größen der Luftkissen können entsprechend erhöht werden.
Wie in Fig. 1 bis 9 dargestellt, werden zwei Rollen 3 und 4 für die Filme F 1 und F2 für das Luftkissen verwendet. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass die Rollen 3 und 4 auch durch eine einzige Rolle 50 mit größerer Breite ersetzt werden können, wie in Fig. 11 dargestellt. Ein Film F3 für das Luftkissen mit größerer Breite (eine Hälfte der Filmbreite ist durch die Schraffur X gekennzeichnet) wird von der Rolle 50 abgezogen und durch einen dreieckigen Rahmen 51 bis zu dreieckigen Rahmen 52 und 53 transportiert. Der Film F3 wird durch ein zwischen den dreieckigen Rahmen 52 und 53 angeordnetes Schneidwerkzeug 58 entlang seiner Längsmittellinie geschnitten oder durchtrennt (nur die Position des Schneidwerkzeugs ist in Fig. 11 dargestellt, jedoch nicht seine genaue Ausgestaltung), so dass Filme F1 und F2 für das Luftkissen entstehen. Die Filme F1 und F2 für das Luftkissen werden jeweils über mehrere Führungsrollen 54 und 55 bzw. 56 und 57 geführt und bis zur ersten Arbeitsstation S1 transportiert. Diese Konstruktion kann für die Filme für den Schlauch gleichermaßen angewandt werden. Dementsprechend sollten die Mittel für die Zufuhr der Filme für den Schlauch (relativ schmale Filmbahnen) und die Mittel für die Zufuhr der Filme für das Luftkissen (relativ breite Filmbahnen), die in den Ansprüchen erwähnt sind, im obigen Sinne breit interpretiert werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterfolienmaterials, welches eine Vielzahl von aufblasbaren Luftkissen (15) aufweist, die einzeln voneinander getrennt sind und normalerweise in einem flachen Zustand verbleiben, sowie einen Lufteinblasschlauch (16), der sich durch die Luftkissen (15) erstreckt, wobei diese Vorrichtung besteht aus:

a) Mitteln für die Zufuhr zweier Bahnen von Film für den Schlauch (f1, f2), welche eine relativ geringe Breite haben, wobei die gegenüberliegenden Seitenkanten einer der beiden Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) auf die entsprechenden, gegenüberliegenden Seitenkanten der anderen der beiden Bahnen des Films für den Schlauch ausgerichtet sind;

b) Mitteln für das Aufbringen einer Bahn von Film für die Luftkissen (F1, F2) mit relativ großer Breite auf die obere Fläche einer der beiden Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) und auf die untere Fläche der anderen der beiden Bahnen des Films für den Schlauch, wobei eine Seitenkante jeder der Bahnen des Films für die Luftkissen (F1, F2) auf eine Seitenkante jeder der Bahnen des Films für den Schlauch ausgerichtet ist;

c) einer Vielzahl von Formen (6, 7, 8), die entlang des Zufuhrwegs für die Bahnen von Film für die Luftkissen (F1, F2) angeordnet sind, wobei die Formen (6, 7, 8) von der Seite stromaufwärts zu der Seite stromabwärts des Zufuhrwegs in Reihe angeordnet sind; mit

i) einer ersten Form (6), um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs in dem Lufteinblasschlauch eine Hauptluftleitung (28) zu bilden, die sich kontinuierlich durch die mehreren Luftkissen (15) erstreckt, sowie selbstabdichtende Ventile (21, 23, 25, 27), die zwischen der Hauptluftleitung (28) und den einzelnen Luftkissen (15) angeordnet sind;

ii) einer zweiten Form (7), um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs die entsprechenden gegenüberliegenden Seitenkanten jeder der Bahnen des Films für die Luftkissen in Längsrichtung zu verbinden; und

iii) einer dritten Form (8), um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs die Bahnen des Films für die Luftkissen in Querrichtung in vorherbestimmten Intervallen entlang der Längsrichtung zu verbinden;

dadurch gekennzeichnet, dass

nicht-schweißbare Bahnen (T1, T2) nahe der ersten Form (6) angeordnet und zwischen die Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) und die Bahnen des Films für die Luftkissen (F1, F2) eingesetzt sind; und dass zwischen den Mitteln für die Zufuhr der Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) und der ersten Form (6) Mittel angeordnet sind, um nicht- schweißbare Farbe entsprechend der Hauptluftleitung (28) auf die Innenfläche mindestens einer der Bahnen von Film für den Schlauch (f1, f2) aufzutragen, damit die Hauptluftleitung (28) nicht durch die Wärmepressarbeit der dritten Form (8) blockiert wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterfolienmaterials, welches eine Vielzahl von aufblasbaren Luftkissen (15) aufweist, die einzeln voneinander getrennt sind und normalerweise in einem flachen Zustand verbleiben, sowie einen Lufteinblasschlauch (16), der sich durch die Luftkissen (15) erstreckt, wobei diese Vorrichtung besteht aus:

a) Mitteln für die Zufuhr zweier Bahnen von Film für den Schlauch (f1, f2), welche eine relativ geringe Breite haben, wobei die gegenüberliegenden Seitenkanten einer der beiden Bahnen des Films für den Schlauch auf die entsprechenden, gegenüberliegenden Seitenkanten der anderen der beiden Bahnen von Film für den Schlauch ausgerichtet sind;

b) Mitteln für das Aufbringen einer Bahn von Film für die Luftkissen mit relativ großer Breite auf die obere Fläche einer der beiden Bahnen des Films für den Schlauch und auf die untere Fläche der anderen der beiden Bahnen des Films für den Schlauch, wobei eine Seitenkante jeder der Bahnen des Films für die Luftkissen auf eine Seitenkante jeder der Bahnen des Films für den Schlauch ausgerichtet ist; und

c) einer Vielzahl von Formen (6, 7, 8)

dadurch gekennzeichnet, dass

i) eine erste Form (6) an einer Zwischenstation des Zufuhrwegs für die Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) angeordnet ist, an welcher die Bahnen des Films für den Schlauch nicht mit den Bahnen des Films für die Luftkissen (F1, F2) zusammentreffen, um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs in dem Lufteinblasschlauch (16), der aus den Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) gebildet wird, eine Hauptluftleitung (28) zu bilden, die sich kontinuierlich durch die mehreren Luftkissen (15) erstreckt, sowie selbstabdichtende Ventile (21, 23, 25, 27), die zwischen der Hauptluftleitung (28) und den einzelnen Luftkissen (15) angeordnet sind;

ii) eine zweite Form (7) entlang des Zufuhrwegs angeordnet ist, in dem die Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) und Bahnen des Films für die Luftkissen (F1, F2) zusammengebracht und zugeführt werden, um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs die entsprechenden gegenüberliegenden Seitenkanten jeder der Bahnen des Films für die Luftkissen in Längsrichtung zu verbinden; und

iii) eine dritte Form (8) stromabwärts der zweiten Form (7) angeordnet ist, um mittels eines Wärmeversiegelungsvorgangs die Bahnen des Films für die Luftkissen in Querrichtung in vorherbestimmten Intervallen entlang der Längsrichtung zu verbinden; und dass

d) zwischen den Mitteln für die Zufuhr der Bahnen des Films für den Schlauch (f1, f2) und der ersten Form (6) Mittel angeordnet sind, um nicht-schweißbare Farbe entsprechend der Hauptluftleitung (28) auf die Innenfläche mindestens einer der Bahnen von Film für den Schlauch (f1, f2) aufzutragen, damit die Hauptluftleitung (28) nicht durch die Wärmepressarbeit der dritten Form blockiert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstabdichtenden Ventile (21, 23, 25, 27) durch ein Wärmeversiegelungsmuster gebildet werden, das eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind und einen unterbrochenen Verbindungsbereich aufweisen, wobei das Wärmeversiegelungsmuster gebildet wird durch:

eine erste Form (6) mit einer Vielzahl von fortlaufenden Erwärmungsvorsprüngen, die parallel zueinander angeordnet sind; und durch Mittel zum Auftragen einer Schicht aus nicht schweißbarer Farbe auf die Innenfläche einer der Bahnen des Films für den Schlauch an Bereichen, die der Vielzahl von Vorsprüngen entsprechen, so dass sich die Schichten in Querrichtung durch die Bereiche erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht- schweißbare Bahn (T1, T2) aus Teflon besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Film für den Schlauch (f1, f2) aus Polyethylen besteht und der Film für die Luftkissen (F1, F2) aus einem laminierten Film aus Nylon und Polyethylen.