DE69811665T2

DE69811665T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufblasen und Entleeren eines Stausackes

Info

Publication number: DE69811665T2
Application number: DE69811665T
Authority: DE
Inventors: Ronald L. Voller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-09-15
Also published as: EP0987194A1; EP0987194B1; CA2245140A1; CA2245140C; DE69811665D1; ATE233216T1; US5806572A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Stausäcke und eine Einrichtung für deren Aufblasen und insbesondere einen wiederverwendbaren Stausack und eine dazugehörende Pistolenvorrichtung, die den Sack schnell in einen Betriebszustand unter Druck setzt und den Sack schnell abläßt, wenn er außer Dienst genommen wird. Die Pistole dient dazu, den inneren Sackdruck schnell aufzublasen, zu begrenzen und zu kontrollieren und den Sack schnell abzulassen.
Stausäcke werden verwendet, um den Versand von Waren abzufedern, die mittels Schiene, Schiff, Lastkraftwagen, Flugzeug transportiert werden, oder wo es auch immer erforderlich ist, elastische Elemente zu positionieren, um Hohlräume oder Zwischenräume zwischen den Produkten beim Transit auszufüllen, und um- dadurch deren Verschieben und Beschädigung vor dem Erreichen des Bestimmungsortes zu verhindern. Stausäcke können wegwerfbar oder wiederverwendbar sein.
Wegwerfbare Stausäcke werden aus billigen Materialien hergestellt, wie beispielsweise Papier, aber genau deshalb sind sie zerbrechlich, werden leicht durchstoßen, und die damit verbundenen kumulativen Kosten machen ihre Verwendung unwirtschaftlich. Wegwerfbare Stausäcke werden mehr als wahrscheinlich aus einer inneren gasdichten Blase, die aus Material, wie beispielsweise Polyethylen, konstruiert ist, und einem äußeren Verkleidungs- oder Aufnahmeelement, wie beispielsweise starkem Papier, hergestellt. Ein wegwerfbarer Sack ist für das Ausfüllen von Zwischenräumen zwischen der Fracht, zwischen der Fracht und den Wänden eines Anhängers, Behälters oder anderen Frachttransporters wirksam und verhindert dadurch eine Beschädigung der Fracht, die sich aus einem Verschieben innerhalb der Begrenzungen des Transporters ergeben könnte. Ein abgelassener Sack wird zwischen den Artikeln der Fracht angeordnet und anschließend mit Gas, im allgemeinen Umgebungsluft, auf einen vorgewählten Druck, wie beispielsweise 6,89 bis 48,3 kNm&supmin;² (1 bis 7 lbs/in²), gebracht. Die Benutzer von wegwerfbaren Säcken wurden mit einer Anzahl von Problemen während des Authlasvorganges konfrontiert. Diese Art von Sack wird normalerweise mit einer Hochdruckluftpistole aufgeblasen, die Luft durch ein Ventil in die Seite oder das Ende des Sackes einbläst. Diese Art von Ventil soll wahrscheinlich aus verschiedenen ungleichen Materialien konstruiert werden, wie beispielsweise einem Kunststoff oder Metallschaft, einer Metallvorspannfeder und Polyethylen für die Wärmeabdichtung des Ventils zur inneren Blase des Sackes, um so eine luftdichte Verbindung herzustellen. Wenn die Säcke auf typische hohe Drücke von bis zu 827,3 kNut&supmin;² (120 lbs/in&supmin;²) aufgeblasen werden, wenn nicht geeignete Druckreguliervorrichtungen in der Stausackkonstruktion eingebaut sind, kann außerdem ein unter Überdruck gebrachter Sack ausbrechen und die Fracht und/oder den Transporter beschädigen. Ebenfalls, wenn ein Sack mit einer Druckentlastungsvorrichtung ausgestattet werden sollte, würde der Sack abgelassen werden und könnte nicht länger eine Abfederungsfunktion für die Fracht in einem Behälter ausführen.
Offenbarungen des bisherigen Standes der Technik, die für die vorliegende Erfindung wichtig sind, werden in den U.S. Patenten 4146069 und 4146070 an Angarola, 3426891 an Marks, 4076872 an Lewicki, 3442402 an Baxter vorgefunden. Die Hinweise von Angarola offenbaren Vorrichtungen für das schnelle Aufblasen der und die Druckerzeugung in Stausäcken. Marks zeigt eine Frachtabfederungskonstruktion, die aus einer aufblasbaren Blase besteht, die von einem gewirkten Überzug umgeben ist. Lewicki offenbart Druckluftkissen oder dergleichen, worin eine oberste Schicht aus Polyurethan gebildet werden kann. Der Hinweis von Baxter zeigt eine Staueinheit, die so konstruiert ist, daß sie Stabelemente aufnimmt.
Außerdem betrifft das WO 9406686A eine Druckluftstabvorrichtung und ein Verfahren für das Füllen von nicht elastischen aufblasbaren Objekten, insbesondere Stausäcken, auf vorgegebene Überdrücke. Das WO 9406686A offenbart eine wiederverwendbare Stausackvorrichtung für das Aufblasen und Ablassen, um so verpackte Produkte während des Versandes von einem Ort zu einem anderen abzufedern, die aufweist: eine aufblasbare und ablaßbare laminierte Blaseneinrichtung, die für eine mehrfache Wiederverwendung beim Abfedern der verpackten Produkten funktionsfähig ist; und eine Pistolenelementeinrichtung für das Aufblasen der Blaseneinrichtung, wodurch der Sack, wenn er aufgeblasen ist, wirksam ist, um die Produkte während des Versandes abzufedern, und wenn er abgelassen ist, wiederverwendet und später erneut aufgeblasen werden kann, um die Waren während des Versandes abzufedern.
Das WO 9406686A offenbart außerdem ein Verfahren zum Abfedern einer Vielzahl von verpackten Produkten, die in Stapeln in einem Behälter für einen Versand von einem Ort zu einem anderen angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte des Anordnens eines abgelassenen Stausackes zwischen benachbarten Stapeln von verpackten Produkten und das Befestigen einer Pistolenelementeinrichtung an der Rückschlagventileinrichtung aufweist, die am Stausack gesichert ist, um ein gasförmiges Medium dorthin zuzuführen.
Wiederverwendbare Stausäcke werden hauptsächlich aus einer einzelnen von mehreren Lagen Gummi, Kunststoff oder Stoff hergestellt, aus verschiedenen Materialien konstruiert, wie beispielsweise Nylon, das auf Polyurethan laminiert wird, um Schichten des Materials für ein Miteinanderverbinden zu bilden, um einen Stausack herzustellen. Der Sack kann in jeder beliebigen Form oder Größe gefertigt werden, wird aber typischerweise in einer rechteckigen Konfiguration 1,22 m mal 1,22 m (48" mal 48") mit einem Innenraum oder Volumen hergestellt, das sich zu einem Stausack von annähernd 0,20 m (8") Dicke aufbläst. Wiederverwendbare Säcke liefern ein starkes elastisches Element für das Abfedern der Fracht, sind aber schwer, unhandlich und nehmen eine übermäßige Zeitdauer für das Aufblasen in Anspruch. Außerdem ist das Ablassen eines Sackes unwirksam, erfordert einen langen Zeitintervall und selten, wenn überhaupt, wird ausreichend abgelassen, um ein leichtes Entfernen von einer Abfederungsstelle zwischen den gestapelten Packungen, Behältern oder Kisten der Fracht zu gewähren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen Stausack bereitzustellen, der innere und äußere Lagen aus Kunststoffmaterial, die miteinander verbunden sind, um auf ein vorgewähltes Raumvolumen dazwischen aufzublasen, und ein selbstschließendes Ventil umfaßt, das am Sack für das Einlassen oder Ausstoßen von Umgebungsgas befestigt ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Frachtabfederungsvorrichtung bereitzustellen, die einen schnell aufblasbaren und schnell ablaßbaren Stausack, ein damit verbundenes selbstschließendes Ventil und eine Pistolenelementeinrichtung umfaßt, die betätigbar ist, um von Zeit zu Zeit den Sack auf einen vorgewählten Druck zu bringen und danach den Druck auf Umgebungsbedingungen zu evakuieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Stausackes, der innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeitdauer schnell auf einen vorgewählten niedrigen Druck aufblasbar und schnell auf Umgebungsbedingungen ablaßbar ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Frachtabfederungsvorrichtung, die einen schnell aufblasbaren und ablaßbaren Stausack, ein damit verbundenes selbstschließendes Ventil und eine Pistolenelementeinrichtung mit einer Doppeldüseneinrichtung für das Öffnen und Schließen des Ventils umfaßt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung für das Abfedern von verpackten Packungen von Produkten während des Versandes, die einen schnell aufblasbaren und schnell ablaßbaren Stausack, ein damit verbundenes selbstschließendes Ventil und eine Pistolenelementeinrichtung mit einer ersten Düseneinrichtung umfaßt, die wirksam ist, um einen Luftstrom mit einer Geräuschfrequenz eines ersten meßbaren Wertes zu liefern, um das selbstschließende Ventil zu öffnen, und die wirksam ist, um das selbstschließende Ventil zu schließen, wenn die Geräuschfrequenz einen zweiten bedeutend höheren Tonhöhenwert erreicht.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Abfedern von Produkten, die für einen Versand in Lastkraftwagen und/oder Behältern gelagert werden, durch Anordnen von abgelassenen Stausäcken zwischen und unter den gelagerten Produkten, schnelles Aufblasen der Säcke, um so die Hohlräume und Zwischenräume zwischen und unter den Produkten während des Versandes auszufüllen, schnelles Ablassen der Säcke, wenn die Produkte ihren Bestimmungsort erreichen, und Wiederverwenden der Säcke für ein anschließendes Abfedern der Produkte, die von einem Bestimmungsort zu einem anderen versandt werden.
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wiederverwendbare Stausackvorrichtung für das Aufblasen und Ablassen bereitgestellt, um so verpackte Produkte während des Versandes von einem Ort zum anderen abzufedern, die aufweist:
eine aufblasbare und ablaßbare laminierte Blaseneinrichtung, die für eine mehrfache Wiederverwendung beim Abfedern von verpackten Produkten funktionsfähig ist;
Pistolenelementeinrichtung für das Aufblasen und Ablassen der Blaseneinrichtung;
Rückschlagventileinrichtung, die an der Blaseneinrichtung gesichert ist,
wobei die Rückschlagventileinrichtung aufweist:
eine Außengehäuseeinrichtung;
eine Basiselementeinrichtung, die innerhalb der Gehäuseeinrichtung angeordnet ist und eine Bohrung aufweist, die dort hindurch gebildet wird, um das unter Druck stehende gasförmige Medium in die Blaseneinrichtung direkt zuzuführen und aus dieser direkt auszustoßen,
wobei die Rückschlagventileinrichtung in Längsrichtung beweglich ist und elastisch an einem Ring der Basiselementeinrichtung für das Schließen einer in der Gehäuseeinrichtung gebildeten Eintrittsöffnung von Zeit zu Zeit gesichert ist,
wobei die Gehäuseeinrichtung von Zeit zu Zeit mit der ersten Enddüseneinrichtung der Pistolenelementeinrichtung für das Öffnen der Rückschlagventileinrichtung und das Aufnehmen von direkt durch die Bohrung gedrückter Umgebungsluft mit hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit mit einer wahrnehmbaren Geräuschfrequenz dabei stationär verbunden wird,
wobei die Gehäuseeinrichtung zu anderen Zeiten für ein stationäres Verbinden mit einer zweiten Enddüseneinrichtung der Pistolenelementeinrichtung für das Öffnen der Rückschlagventileinrichtung und das Evakuieren des unter Druck stehenden Mediums direkt durch die Bohrung aus dem Stausack funktionsfähig ist, und
wobei der Stausack Öffnungen aufweist, die an jeder seiner vier Ecken für ein Zusammenwirken mit einer Halteeinrichtung angeordnet sind, um das Aufbewahren eines abgelassenen Stausackes zu erleichtern, wenn er nicht in Gebrauch ist,
wodurch der Sack, wenn er aufgeblasen ist, für ein Abfedern der Produkte während des Versandes funktionsfähig ist, und wobei er, wenn er abgelassen ist, wiederverwendet und später wieder aufgeblasen werden kann, um Waren während des Versandes abzufedern.
Außerdem werden bevorzugte Ausführungen in den unabhängigen Patentansprüchen 2 bis 16 offenbart.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Abfedern einer Vielzahl von verpackten Produkten, die in Stapeln in einem Behälter für einen Versand von einem Ort zu einem anderen angeordnet sind, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Anordnen eines abgelassenen Stausackes zwischen benachbarten Stapeln von verpackten Produkten;
Befestigen einer Pistolenelementeinrichtung an der Rückschlagventileinrichtung, die am Stausack gesichert ist, um ein gasförmiges Medium zuzuführen;
Sichern einer Düseneinrichtung der Pistolenelementeinrichtung an der Rückschlagventileinrichtung in verriegeltem Eingriff damit für deren Öffnen;
Betätigen einer Auslösereinrichtung der Pistolenelementeinrichtung, um einen Strom des gasförmigen Mediums mit hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit durch das selbstschließende Ventil in den Stausack für dessen Aufblasen zu drücken;
Fortsetzen des Drückens des gasförmigen Mediums in den Stausack, bis eine vorgewählte Druckerzeugung darin erreicht ist,
und bis eine Geräuschfrequenz des Abbrechens wahrnehmbar ist; und
Entfernen der Düseneinrichtung der Pistolenelementeinrichtung vom selbstschließenden Ventil, wenn eine zweite Geräuschfrequenz eine Tonhöhe mit einem im wesentlichen höheren Wert erreicht als die Tonhöhe der wahrnehmbaren Geräuschfrequenz des Abbrechens.
Außerdem werden bevorzugte Ausführungen in den Patentansprüchen 18 und 19 offenbart.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorangegangenen und weitere Eigenschaften, Ziele, charakteristischen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung sichtbarer werden, wobei man sich auf die begleitenden charakteristischen Merkmale der Zeichnung bezieht, worin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines aufblasbaren Stausackes, der angrenzend daran eine pistolenartige Vorrichtung oder ein Pistolenelement zeigt, die von Zeit zu Zeit mit dem Stausack in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verbunden wird;
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten aufblasbaren Stausackes, die eine Einrichtung für den Transportträger eines Sackes und eine Einrichtung für das schnelle Evakuieren des Mediums aus einem aufgeblasenen Sack zeigt;
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Pistolenelementes, worin ein Zwischenabschnitt davon im Schnitt gezeigt wird, um die Art und Weise zu veranschaulichen, in der Luft oder ein anderes Medium selektiv in Richtung des ersten und zweiten Austrittsendes des Pistolenelementes gelenkt wird;
Fig. 4 Bauteile einer demontierten selbstschließenden Ventilbaugruppe, die in Fig. 1 gezeigt wird, die so anwendbar sind, daß ein Ende am Stausack zusammenhängend befestigt, geformt oder anderweitig gesichert ist und ein äußeres Endgehäuse funktionsfähig ist, wenn es mit einem ersten Ende des Pistolenelementes verbunden Wird, um den. Luftstrom in den Sack zu gestatten;
Fig. 5 eine Düseneinrichtung, die so anwendbar ist, daß sie an entweder dem ersten oder zweiten Austrittsende des Pistolenelementes lösbar positioniert wird, und wobei ein Abschnitt davon längs der Linien A-A in Fig. 6 im Schnitt gezeigt wird, um eine Seitenansicht der inneren Prallflächeneinrichtung für das Ablenken des Stromes des Mediums dort hindurch zu zeigen;
Fig. 6 die rechte Seitenansicht der in Fig. 5 abgebildeten Düseneinrichtung, die weitere Einzelheiten der darin zu sehenden inneren Prallflächeneinrichtung zeigt;
Fig. 7 einen abgebrochenen Teleskophandhabungsstab mit einem Endabschnitt, der so anwendbar ist, daß er mit einem Eckenende eines Stausackes verbunden werden kann, um das Positionieren des gleichen zwischen den Stapeln von verpackten Waren für einen Versand zu erleichtern;
Fig. 8 ein versetztes Verbindungsstückelement für das Verbinden mit einem Ende des in Fig. 7 gezeigten Teleskopstabes und funktionsfähig, um das Positionieren eines Stausackes in engen, begrenzten Zwischenräumen oder über Kopf der gestapelten Waren für einen Versand in Anhängern oder Behältern zu erleichtern;
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines abgelassenen Stausackes in Position für eine Anordnung zwischen gestapelten Kisten oder Behältern von Produkten, die in einem Anhänger versandt werden;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des nächsten Schrittes des positionierten Stausackes, bei dem ein Arbeiter die Pistolenvorrichtung für das Aufblasen des Stausackes befestigt;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des nächsten fortlaufenden Schrittes des Arbeiters, bei dem das Aufblasen des Stausackes im wesentlichen so abgeschlossen wurde, daß er als schützendes Abfederungselement während des Versandes der gelagerten Kisten der Produkte wirkt;
Fig. 12 eine Stirnseitenansicht eines aufgeblasenen Stausackes, der zwischen gestapelten Kisten oder Behältern der Produkte angeordnet ist, die in einem Anhänger versandt werden, worin sich der Sack in einer funktionierenden Abfederungsposition in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung befindet.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Mit Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein nicht elastischer Stausack gezeigt, der ein eingeschlossenes, abgedichtetes Volumen oder einen Raum zur Verfügung hat, und der aufgeblasen und abgelassen werden kann, im allgemeinen mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnet. Der Sack kann aus einer inneren Lage aus Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polyurethan oder eine andere geeignete Kombination, und einer äußeren Lage aus Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Nylon oder eine andere geeignete Zusammensetzung, gebildet werden. Die innere Lage und die äußere Lage werden miteinander laminiert oder anderweitig miteinander verbunden und bilden dadurch eine bevorzugte Konstruktion des Stausackes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Sack 10 umfaßt eine selbstschließende Rückschlagventilbaugruppe, die im allgemeinen mit der Bezugszahl 12 gekennzeichnet wird, die zusammenhängend mit einem Endabschnitt oder einer anderen vorgewählten Stelle am Sack geformt oder anderweitig daran gesichert wird, um das Eindringen und Ausfließen des unter Druck stehenden Mediums in den oder aus dem vorhandenen inneren Raum oder Volumen zu gestatten, der innerhalb des Sackes vorhanden ist.
Wie weiter in Fig. 1 gezeigt wird, weist eine transportable pistolenartige Vorrichtung oder Pistolenelement, die im allgemeinen mit der Bezugszahl 14 gekennzeichnet wird, eine Vielzahl von Düseneinrichtungen auf, die so anwendbar sind, daß sie von Zeit zu Zeit mit der Ventilbaugruppe 12 für das Aufblasen und Ablassen des Sackes 10 verbunden werden können. Das Pistolenelement 14 weist eine erste Enddüseneinrichtung 16 auf, die funktionsfähig ist, wenn sie mit der Ventilbaugruppe 12 verbunden wird, um deren inneren selbstschließenden Mechanismus zu öffnen und den Strom der Umgebungsluft in den Sack für dessen Druckerzeugung bis zu einem vorgewählten Bereich zwischen 3 und 10 lbs/in² oder eine andere erwünschte unter Druck stehende Aufblaskraft zu gestatten. Die Pistole weist ebenfalls eine zweite Enddüseneinrichtung 18 auf, die funktionsfähig ist, wenn sie mit der Ventilbaugruppe 12 verbunden ist, um ihren inneren selbstschließenden Mechanismus zu öffnen und dadurch das unter Druck stehende Medium aus dem Sack für dessen Ablassen innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer zu evakuieren, wie beispielsweise die vollständige Evakuierung von annähernd 400 ft³ auf Umgebungsbedingungen innerhalb einer Zeitdauer von zwischen 15 und 30 Sekunden. Der Sack 10 kann an jedem seiner vier Ecken eine Öffnung 20 aufweisen, einschließlich deren wahlweisen Verstärkung mittels eines Ringes oder einer Buchse, der über einen Haken oder eine andere geeignete Halteeinrichtung angeordnet werden kann, um das Verstauen des abgelassenen Sackes zu erleichtern, wenn er nicht benutzt wird.
In Fig. 2 wird eine, wahlfreie Form der Konstruktion gezeigt, bei der ein oberer Abschnitt des Sackes umgewendet wird, um eine schlauchartige Konstruktion 22 zu bilden, die dort hindurch eine Stange 24 oder ein ähnliches Instrument aufnehmen kann und dadurch eine wahlweise Verfahrensweise für das Transportieren des Sackes von Ort zu Ort oder für das Anordnen von distalen Enden der Stange über der Halteeinrichtung als eine alternative Lagerungs- oder Verstauanordnung bereitstellen kann. Es wird ebenfalls ein Schnellablaßventil 25 offenbart, das wirksam wird, wenn es in den offenen Zustand gezogen wird, oder das geöffnet wird, indem eine anderweitig geeignete Einrichtung den inneren Druck der Atmosphäre aussetzt, um den Sack schnell vom vollen zu einem geringeren Druck abzulassen, wenn eine derartige Verfahrensweise wünschenswert ist. Der Sack kann danach vollständig abgelassen werden, indem die zweite Düseneinrichtung 18 mit dem Ventil 16 verbunden und das Pistolenelement 14 betätigt wird. Es kann ebenfalls ein Teleskopstab 26 (siehe Fig. 7) bereitgestellt werden, der für einen Eingriff mit einer ausgewählten der Öffnungen 20 des Sackes anwendbar ist, um die Anordnung des Sackes zwischen gestapelten Kisten mit Waren zu erleichtern. Es kann außerdem ein versetztes Verbindungsstückelement 28 (siehe Fig. 8) für eine Befestigung am äußeren Ende des Stabes 26 bereitgestellt werden. Das Verbindungsstückelement 28 kann ein Ende aufweisen, das mittels Gewinde mit dem äußeren Ende des Teleskopstabes 26 verbunden wird, und dessen anderes Ende für einen Eingriff mit einer Öffnung 20 funktioniert, so daß der Sack leicht umherbewegt und zweckmäßig in einem schmalen Zwischenraum zwischen benachbarten Stapeln von Waren für einen Versand positioniert oder angeordnet werden kann.
Fig. 4 zeigt einen Teilabschnitt einer ersten Lage 30 und einer zweiten Lage 32 eines wiederverwendbaren Sackes, bei dem ein Basiselement 34 des selbstschließenden Ventils 12 damit verbunden oder anderweitig daran unveränderlich gesichert ist. Das Basiselement 34 erstreckt sich vom Sack nach außen und bildete an seinem äußeren Ende eine periphere ringförmige Oberfläche 36, die eine gegenwirkende Basis für eine elastische Feder 38 bereitstellt. Das selbstschließende Ventil 12, das hier demontiert für ein leichtes Verständnis gezeigt wird, umfaßt das Basiselement 34, die Feder 38, ein bewegliches Anschlagelement 40 und ein Ventilgehäuse 42. Das Basiselement 34 bildete dort hindurch eine Bohrung 44 mit geeignetem Durchmesser, um eine vorgegebene Geschwindigkeit der Luft oder eines anderen gasförmigen Mediums zu gestatten, damit sie dort hindurch in den Sack für ein schnelles Aufblasen oder aus dem Sack für dessen schnelles Ablassen strömt. Die Feder 38 weist ein Ende in Kontakt mit der ringförmigen Oberfläche 36 des Basiselementes 34 auf, und das andere Ende ist so anwendbar, daß es über die und um eine äußere periphere Fläche 46 am Anschlagelement 40 paßt und gegen eine Anschlagfläche 48 liegt, die darauf gebildet wird. Das Anschlagelement 40 umfaßt Führungsflügel 50, um die Längsbewegung innerhalb einer Bohrung 52 von vorgegebenem Durchmesser zu erleichtern, die innerhalb des Ventilgehäuses 42 gebildet wird. Das Anschlagelement 40 ist funktionsfähig, um sich in Längsrichtung längs einer mittleren Achse des Ventils 12 zu bewegen. Wenn das Ventil zusammengebaut ist, weist das Anschlagelement 40, während es durch die Feder 38 getrieben wird, eine vordere Ringfläche 54 in abdichtendem Kontakt mit einer Eintrittsöffnung 56 auf, die an einem äußeren Ende des Ventilgehäuses 42 gebildet wird. Das Anschlagelement 40 ist mit einem Runddichtring 58 ausgestattet, um eine zwangläufige Abdichtung innerhalb des Ventilgehäuses bereitzustellen und jeglichen unerwünschten Austritt von Luft aus einem aufgeblasenen Stausack zu verhindern. Das Ventilgehäuse weist darauf ausgebildete Stiftelemente 60 (nur einer wird gezeigt) für ein Ineinandergreifen in komplementär geformte Schlitzeinrichtungen auf, die in der ersten Düseneinrichtung 16 gebildet werden.
Die erste Düseneinrichtung 16 wird am besten in Fig. 5 gesehen und umfaßt ein äußeres kreisförmiges Verbindungselement 62 mit einer Öffnung 64 an einem Ende in einer Größe, die funktionsfähig ist, um über das Ende eines Laufes der Pistole 14 zu gleiten und darauf positioniert zu werden. Das Verbindungselement 62 ist funktionsfähig, um über und um eine äußere Umfangsfläche des Ventilgehäuses 42 in Eingriff damit zu gleiten, so daß die Schlitze 74 über die Stifte oder Ansätze 60 gleiten. Das Element 62 kann danach über einen vorgewählten Umdrehungsabschnitt gedreht werden, um eine dichte Verbindung mit dem Ventil 12 zu bewirken. Das Element 62 weist eine darin ausgebildete Prallflächeneinrichtung 66 auf, deren Durchmesser im wesentlichen gleich einem Durchmesser der vorderen Ringfläche 54 der Ventilbaugruppe 12 ist. Wenn die Düsenbaugruppe 16 auf das Gehäuse 42 gedreht und daran gesichert wird, wird die Prallflächeneinrichtung gegen die vordere Ringfläche 54 getrieben, was die Feder 38 niederdrückt und die Pistole direkt mit dem inneren Zwischenraum des Sackes 10 verbindet. Die Kraft der Prallflächeneinrichtung gegen die vordere Ringfläche 54 ist ausreichend, um den Widerstand der Feder 38 zu überwinden, was das Anschlagelement 40 in Längsrichtung bewegt, wodurch die Ventilbaugruppe 12 geöffnet wird und Luft dort hinein strömt, bis dessen Aufblasen abgeschlossen ist.
Fig. 9 bis 12 veranschaulichen die Art und Weise, in der ein abgelassener Sack zwischen benachbarten gestapelten Packungen oder Kisten positioniert werden kann, die Produkte für einen Versand in Lastkraftwagen, Behältern oder einem anderen begrenzten Lagerraum enthalten. Der abgelassene Sack wird von einem Arbeiter in einem verfügbaren Zwischenraum zwischen benachbarten Stapeln von Packungen so angeordnet, daß die Ventilbaugruppe 12 des Sackes 10 zugänglich ist. Der Arbeiter ordnet dann die erste Düseneinrichtung 16 des Pistolenelementes 14 in einer bajonettartigen sicheren Verbindung mit der Ventilbaugruppe 12 für deren Öffnen an, wie es hierin vorangehend beschrieben wird. Das Pistolenelement 14 wird in einer bekannten Weise mit einer Versorgungsquelle für das unter Druck stehende gasförmige Medium verbunden, wie beispielsweise einem Luftverdichter (nicht gezeigt). Der Arbeiter schließt durch Betätigen eines Auslösemechanismus 68 oder einer anderen geeigneten Einrichtung das unter Druck stehende Medium an, damit es durch die offene Ventilbaugruppe 12 strömt.
Die Betätigung des Auslösemechanismus 68 gestattet, daß Druckluft durch einen Eintritt in eine Ringkammer 70 (siehe Fig. 3) der Pistole 14 strömt und danach durch eine kleine Ringdüse 72 bei einer Bewegung mit hoher Geschwindigkeit gedrosselt wird. Dieser primäre Luftstrom nimmt ein vorgegebenes Profil an und wird in Richtung der ersten Düseneinrichtung 16 gelenkt. Ein Niederdruckbereich wird in der Mitte der Kammer 70 erzeugt, wodurch ein Strom der umgebenden Luft mit hohem Volumen in den primären Luftstrom hervorgerufen wird. Der kombinierte Strom der primären und der umgebenden Luft tritt aus dem Lauf der Pistole aus und wird durch die erste Düseneinrichtung 16 in den Sack mit einem Strom von hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit gelenkt. Dementsprechend strömt dieses gasförmige Medium mit hohem Volumen und hohem Geschwindigkeitswert ungehindert an dem niedergedrückten und offenen Anschlagelement 40 des selbstschließenden Ventils 12 vorbei und bläst den Sack schnell auf einen vorgewählten Arbeitsdruck auf.
Die Funktion der Pistole basiert auf einem Luftstromprinzip von 10 zu 1 Verstärkung; d. h., beispielsweise verbraucht die Pistole 0,65 m³ (23 ft³ pro Minute) mit 689,5 kNm&supmin;² (100 lbs/in²) und liefert einen Ausstoß von 6,50 m³ (230 ft³/min.) mit 13,8 kNm&supmin;² (2 psi). Bei der Durchführung der Erfindung befestigt der Arbeiter die erste Düseneinrichtung 16 am selbstschließenden Ventil 12, das am Sack befestigt ist, wodurch es zum Öffnen veranlaßt wird und danach die Pistole auslöst, um Luft in den Sack zu liefern. Es ist gut bekannt, daß der Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit durch einen Kanal oder Zylinder mit einem bestimmten Durchmesser eine identifizierbare und meßbare Frequenz des Geräusches erzeugt, die leicht vom menschlichen Ohr wahrnehmbar ist. Das heißt, ein menschliches Ohr kann leicht zwischen der Frequenz der Luft unterscheiden, die sich mit einer spezifischen entsprechenden Geschwindigkeit durch einen Kanal bewegt, der entweder 0,65 m³ (23 ft³/min.) oder 6,50 m³ (230 ft³/min.) liefert. Die Frequenz oder der Geräuschpegel ist bei 6,50 m' (230 ft³/min.) beträchtlich höher als bei 0,65 m³ (23 ft³/min.). Wenn der Arbeiter die Pistole mit dem Sack verbindet und den Auslösemechanismus betätigt, strömt dementsprechend Luft in den Sack, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Innendruck des Sackes und dem Druck erreicht wird, der durch die Luft ausgeübt wird, die aus der Pistolendüse 16 in den Sack strömt. Zu diesem Zeitpunkt geht die Funktion des Luftstromprinzips, nach dem die Pistole arbeitet, zu Ende, und Luft aus dem Verdichter fließt von der Verbindung Düse 16 und Ventil 12 weg zurück durch die Unterdruckseite der Pistole, wobei sie durch die Düse 18 austritt. Dieser sogenannte Rückwärtsstrom der Luft erreicht eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit und führt zu einem Geräuschpegel oder einer Frequenz, der vom Arbeiter eindeutig erkennbar ist. Der Arbeiter weiß dann, daß es ein geeigneter Moment ist, das Ende der Pistole mit der ersten Hochdruckdüse 16 vom selbstschließenden Ventil 12 zu trennen. Das Ventil schließt sich, und der Sack wird bis zu seinem Arbeitszustand aufgeblasen und verbleibt dabei.
Wie es vorangehend erwähnt wird, ist während des Aufblasens des Sackes ein wahrnehmbarer Geräuschgrad oder Tönhöhenfrequenz zu verzeichnen. Wenn der Sack den vollständigen Aufblaszustand erreicht, wird der Luftstrom durch die erste Düse 16 unterbrochen und zum Stillstand gebracht. Die Luft wird danach durch die Kammer 70 der Pistole 14 umgeleitet, um aus der zweiten Düseneinrichtung 18 auszutreten, und das damit verbundene Geräusch zeigt eine hohe Tonhöhe oder Frequenz. Diese Veränderung der Geräuschfrequenz signalisiert dem Arbeiter, daß es ein geeigneter Zeitpunkt ist, die erste Hochdruckdüse 16 vom Sackventil zu trennen.
Zu diesem Zeitpunkt hält die Kraft des unter Druck stehenden Mediums innerhalb des Sackes die Ventilbaugruppe geschlossen und ist wirksam, um den Sack bei einer gewünschten Druckerzeugungskraft zu halten. Der richtig aufgeblasene Sack füllt den Zwischenraum zwischen den aufgestapelten Kisten und federt diese ab. Nachdem die abgefederten Packungen der Produkte zu einem gewünschten Zielort zum Entladen transportiert wurden, ordnet ein Arbeiter die zweite Enddüseneinrichtung 18 eines Pistolenelementes 14 in einer sicheren Verbindung mit der Ventilbaugruppe 12 an. Die Verbindung der zweiten Düseneinrichtung öffnet das Ventil 12 in der gleichen Weise, wie es hierin vorangehend mit Bezugnahme auf die erste Düseneinrichtung 16 beschrieben wird. Die Aktivierung des Auslösemechanismus 68 schließt die offene Ventilbaugruppe 12 an und gestattet dadurch, daß das unter Druck stehende Medium aus dem Sack ausströmt und diesen schnell abläßt. Der nach außen gerichtete Luftstrom aus dem Sack wird in der gleichen aber umgekehrten Weise herbeigeführt und verstärkt, wie es beim Füllen des Sackes beschrieben wird. Das heißt, die Geschwindigkeit der Luft, die aus dem Sack austritt, wird um einen Faktor von zehn verstärkt, und der Sack wird vollständig in mehreren Sekunden geleert, eher als daß er teilweise evakuiert wird, wie es beim Stand der Technik weitverbreitet ist. Alternativ kann, wie es hierin vorangehend diskutiert wird, das Schnellablaßventil 25 betätigt werden, um den Sack im wesentlichen zu evakuieren, und das Pistolenelement 14 kann danach an das Ventil 12 angeschlossen werden, um ein vollständiges Ablassen des Sackes 10 herbeizuführen.
Wie es in Fig. 3 zu sehen ist, kann die erste Düseneinrichtung 16 der Pistole 14 mit der Konstruktion des Verbindungselementes 62 für ein Verriegeln mit dem Ventil 12 und Zuführen des unter Druck stehenden Mediums in den Sack 10 für dessen Aufblasen ausgeführt werden. Gleichermaßen kann ein Verbindungselement 62 an eine zweite Enddüseneinrichtung 18 der Pistole 14 angebracht werden, um zu veranlassen, daß das unter Druck stehende Medium aus dem Sack 14 für dessen Ablassen austritt.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf die vorangehend bevorzugten Ausführungen beschrieben wurde, werden die Fachleute verstehen, daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können und eine Äquivalenz für deren Elemente eingesetzt werden kann, ohne daß man vom Bereich der vorliegenden Erfindung abweicht. Außerdem können Abwandlungen vorgenommen werden, um eine spezielle Situation oder ein Material an die Lehren der vorliegenden Erfindung anzugleichen, ohne daß man vom Bereich der vorliegenden Erfindung abweicht. Daher ist beabsichtigt, daß die Erfindung nicht auf spezielle Ausführungen beschränkt wird, die für die Durchführung dieser Erfindung offenbart werden, sondern daß die vorliegende Erfindung alle Ausführungen umfaßt, die in den Bereich der als Anhang beigefügten Patentansprüche fallen.

Claims

1. Vorrichtung zum Aufblasen und Ablassen eines wiederverwendbaren Stausackes (10), um verpackte Produkte während des Versandes von einem Ort zum anderen abzufedern, die aufweist:

eine aufblasbare und ablaßbare laminierte Blaseneinrichtung, die für eine mehrfache Wiederverwendung beim Abfedern von verpackten Produkten funktionsfähig ist;

Pistolenelementeinrichtung (14) für das Aufblasen und Ablassen der Blaseneinrichtung;

Rückschlagventileinrichtung (12), die an der Blaseneinrichtung gesichert ist, wobei die Rückschlagventileinrichtung (12) aufweist:

eine Außengehäuseeinrichtung (42);

eine Basiselementeinrichtung (34), die innerhalb der Gehäuseeinrichtung (42) angeordnet ist und eine Bohrung (44) aufweist, die dort hindurch gebildet wird, um das unter Druck stehende gasförmige Medium in die Blaseneinrichtung direkt zuzuführen und aus dieser direkt auszustoßen,

wobei die Rückschlagventileinrichtung (12) in Längsrichtung beweglich ist und elastisch an einem Ring (54) der Basiselementeinrichtung (34) für das Schließen einer in der Gehäuseeinrichtung (42) gebildeten Eintrittsöffnung (56) von Zeit zu Zeit gesichert ist,

wobei die Gehäuseeinrichtung (42) von Zeit zu Zeit mit der ersten Enddüseneinrichtung (16) der Pistolenelementeinrichtung (14) für das Öffnen der Rückschlagventileinrichtung (12) und das Aufnehmen von direkt durch die Bohrung (44) gedrückter Umgebungsluft mit hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit mit einer wahrnehmbaren Geräuschfrequenz dabei stationär verbunden wird,

wobei die Gehäuseeinrichtung (42) zu anderen Zeiten für ein stationäres Verbinden mit einer zweiten Enddüseneinrichtung (18) der Pistolenelementeinrichtung (14) für das Öffnen der Rückschlagventileinrichtung (12) und das Evakuieren des unter Druck stehenden Mediums direkt durch die Bohrung (44) aus dem Stausack funktionsfähig ist, und

wobei der Stausack (10) Öffnungen (20) aufweist, die an jeder seiner vier Ecken für ein Zusammenwirken mit einer Halteeinrichtung angeordnet sind, um das Aufbewahren eines abgelassenen Stausackes (10) zu erleichtern, wenn er nicht in Gebrauch ist,

wodurch der Sack (10), wenn er aufgeblasen ist, für ein Abfedern der Produkte während des Versandes funktionsfähig ist, und wobei er, wenn er abgelassen ist, wiederverwendet und später wieder aufgeblasen werden kann, um Waren während des Versandes abzufedern.

2. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach Anspruch 1, die eine Kompressoreinrichtung für das Bewirken einer vorgewählten Druckerzeugung im Stausack (10) umfaßt,

wobei die vorgewählte Druckerzeugung innerhalb des Sackes (10) dazu führen kann, daß der Strom der Umgebungsluft durch die erste Düseneinrichtung (16) abgebrochen und eine wahrnehmbar höhere Geräuschfrequenz erzeugt wird als das wahrnehmbare Geräusch während des Aufblasens des Sackes (10), und

wobei die wahrnehmbare höhere Geräuschfrequenz dazu führen kann, daß einem Arbeiter signalisiert wird, die erste Düseneinrichtung (16) von der Rückschlagventileinrichtung (12) zu trennen.

3. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der der Stausack (10) auf einen Druck von zwischen 20,7 und 68, 9 kNm&supmin;² (3 und 10 lbs./in.²) aufgeblasen wird.

4. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Pistolenelementeinrichtung (14) eine erste Düseneinrichtung (16) für das Aufblasen des Stausackes (10) auf ein Volumen von annähernd 11,3 m³ (400 ft³) bei einem Druck von im wesentlichen 20,7 kNm&supmin;² (3 lbs/in.²) aufweist.

5. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der der Stausack (10) auf ein vorgewähltes Füllvolumen innerhalb einer Zeitdauer von im wesentlichen 15 Sekunden aufgeblasen wird.

6. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Pistolenelementeinrichtung (14) eine zweite Düseneinrichtung (18) für das Ablassen des Stausackes (10) innerhalb einer Zeitdauer von zwischen 15 und 30 Sekunden aufweist.

7. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Pistolenelementeinrichtung (14) eine zweite Düseneinrichtung (18) für eine Befestigung an der Rückschlagventileinrichtung (12) für deren Öffnen aufweist, um so den Stausack (10) schnell abzulassen.

8. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Pistolenelementeinrichtung (14) die Zuführung von Umgebungsluft in den Sack (10) in einem Verhältnis von im wesentlichen zehn zu eins verstärkt.

9. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Zuführung der Umgebungsluft in den Sack (10) auf im wesentlichen 6,51 m³ (230 ft³) mit 68, 9 kNm&supmin;² (10 lbs/in.²) von einem Ausgangszustand von im wesentlichen 0,65 m³ (23 ft³) mit 689, 7 kNm&supmin;² (100 lbs/in.²) verstärkt wird.

10. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der der Stausack (10) einen oberen Abschnitt umfaßt, der eine schlauchartige Konstruktion für das Aufnehmen eines Transportwerkzeuges für das Befördern des Sackes (10) von Ort zu Ort und zu dessen Lagerstelle von Zeit zu Zeit bildet.

11. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, die eine Teleskopstabeinrichtung (26) für ein Zusammenwirken mit einer ausgewählten Öffnung der Öffnungen (20) umfaßt, die im Sack (10) angeordnet sind, um eine Anordnung eines abgelassenen Sackes zwischen den gestapelten Warenverpackungsbehältern zu erleichtern.

12. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, die eine versetzte Verbindungsstückeinrichtung (28) für das Befestigen an einem äußeren Ende der Teleskopstabeinrichtung (26) für die Leichtigkeit der Bewegung und Anordnung des Sackes (10) in schmalen Zwischenräumen zwischen benachbarten Stapeln von verpackten Waren umfaßt.

13. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, die eine Schnellablaßventileinrichtung (25) für das unmittelbare Evakuieren des unter Druck stehenden gasförmigen Mediums aus dem Sack (10) für dessen wesentliches Ablassen umfaßt.

14. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Blaseneinrichtung auf ein Volumen von im wesentlichen 11,3 m³ (400 ft³) mit einem Druck von im wesentlichen 20,7 kNm&supmin;² (3 lbs/in.²) innerhalb einer Zeitdauer von im wesentlichen 15 Sekunden aufgeblasen wird.

15. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Blaseneinrichtung eine Vielzahl von gebundenen Schichtmaterialien aufweist, die aus einer ersten Lage Nylon und einer zweiten Lage Polyurethan, die darauf laminiert ist, gebildet werden.

16. Vorrichtung für einen wiederverwendbaren Stausack (10) nach vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Blaseneinrichtung eine Vielzahl von Schichtmaterialien aufweist, die aus einer ersten Lage eines elastischen Materials und einer zweiten Lage eines elastischen Materials, das davon verschieden ist, gebildet werden.

17. Verfahren zum Abfedern einer Vielzahl von verpackten Produkten, die in Stapeln in einem Behälter für einen Versand von einem Ort zu einem anderen angeordnet sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Anordnen eines abgelassenen Stausackes (10) zwischen benachbarten Stapeln von verpackten Produkten;

Befestigen einer Pistolenelementeinrichtung (14) an der Rückschlagventileinrichtung (12), die am Stausack (10) gesichert ist, um ein gasförmiges Medium zuzuführen;

Sichern einer. Düseneinrichtung (16) der Pistolenelementeinrichtung (14) an der Rückschlagventileinrichtung (12) in verriegeltem Eingriff damit für deren Öffnen;

Betätigen einer Auslösereinrichtung (68) der Pistolenelementeinrichtung (14), um einen Strom des gasförmigen Mediums mit hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit durch das selbstschließende Ventil (12) in den Stausack für dessen Aufblasen zu drücken;

Fortsetzen des Drückens des gasförmigen Mediums in den Stausack (10), bis eine vorgewählte Druckerzeugung darin erreicht ist, und bis eine Geräuschfrequenz des Abbrechens wahrnehmbar ist; und

Entfernen der Düseneinrichtung (16) der Pistolenelementeinrichtung (14) vom selbstschließenden Ventil (12), wenn eine zweite Geräuschfrequenz eine Tonhöhe mit einem im wesentlichen höheren Wert erreicht als die Tonhöhe der wahrnehmbaren Geräuschfrequenz des Abbrechens.

18. Verfahren zum Abfedern einer Vielzahl von verpackten Produkten, die in Stapeln in einem Behälter für einen Versand von einem Ort zu einem anderen angeordnet sind, nach Anspruch 17, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:

erneutes Verbinden der zweiten Düseneinrichtung (18) der Pistolenelementeinrichtung (14) mit dem selbstschließenden Ventil (12) für dessen Öffnen, um so das gasförmige Medium aus dem Stausack (10) schnell zu evakuieren.

19. Verfahren zum Abfedern einer Vielzahl von verpackten Produkten, die in Stapeln in einem Behälter für einen Versand von einem Ort zu einem anderen angeordnet sind, nach Anspruch 18, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Entfernen der zweiten Düseneinrichtung (18) vom selbstschließenden Ventil (12); und

Zurückbringen des Stausackes (10) aus den Stapeln für eine anschließende Wiederverwendung beim Abfedern von Verpackungsbehältern von Waren, die von einem Ort zu einem anderen versandt werden.