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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Herstellen von Schaumkissen für
Verpackungszwecke, wobei die Vorrichtung einen Versorgungsposten
und einen Schaumausgabeposten umfasst, wobei der Versorgungsposten
dazu vorgesehen ist, an den Ausgabeposten kontinuierlich ein Netz
aus mantelformendem Material zu liefern, das in gegenüberstehender
Beziehung positioniert ist, um eine umgefaltete Kante zu bilden,
wobei der Ausgabeposten ein Ausgabeorgan umfasst, das zum Ausgeben
einer schäumenden Substanz
in das mantelformende Material vorgesehen ist, wobei das Ausgabeorgan
einen Ausgang hat, der zur Kante gerichtet ist, wobei die Vorrichtung
ferner Transportmittel umfasst, die zum Transportieren des Materials
durch den Ausgabeposten in eine vorausbestimmte Richtung bestimmt
sind, wobei die Vorrichtung ferner ein Versiegelungsorgan umfasst, das
einerseits zum Bilden eines ersten und eines zweiten Saums voneinander
beabstandet und sich im Wesentlichen senkrecht zur Richtung erstreckend und
eines dritten Zwischensaums im Wesentlichen parallel zur Richtung
vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung ein Schneidorgan umfasst,
das vorgesehen ist, um eine Schneidlinie zwischen dem ersten und dem
zweiten Saum anzulegen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren wie im Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs 10 definiert.
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Eine
derartige Vorrichtung und ein Verfahren sind aus EP-A-0 395 438 bekannt.
Mit der bekannten Vorrichtung und dem Verfahren wird das bereitgestellte
Netzmaterial in einer senkrechten nach unten gerichteten Richtung
von den Transportmitteln transportiert. Der erste und der zweite
Saum sowie die Schneidlinie werden in einem unteren Teil der Vorrichtung
in einer horizontalen Richtung senkrecht zu der Transportrichtung
des Netzes angelegt. Die schäumende
Substanz wird in den durch das Netzmaterial gebildeten Mantel eingespritzt.
Die schäumende
Substanz wird entweder in eine senkrechte oder in eine horizontale
Richtung eingespritzt.
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Ein
Nachteil der bekannten Vorrichtung und des Verfahrens liegt darin,
dass, wenn die schäumende
Substanz in eine senkrechte Richtung eingespritzt wird, sie gegen
den zweiten Saum eingespritzt wird, der den Boden des Kissens bildet.
Da der zweite Saum soeben angelegt wurde, muss aufgepasst werden,
dass dieser zweite Saum nicht durch eine zu starke Einspritzkraft
gebrochen wird. Wenn die schäumende
Substanz andererseits in einer horizontalen Richtung, senkrecht
zu der Transportrichtung eingespritzt wird, muss die schäumende Substanz über eine
entsprechende Entfernung angetrieben werden, was eine beträchtliche
Einspritzkraft erfordert. Ungeachtet der Richtung, gemäß welcher
die schäumende
Substanz eingespritzt wird, verursacht die Schwerkraft immer, dass
die schäumende
Substanz auf den Boden des Kissens, das gebildet wird, fällt. Das
bedeutet, dass schäumende
Substanzen, im Allgemeinen in flüssiger
Form, über
die bereits angelegten schäumenden
Substanzen fallen, die reagieren, um Schaum zu bilden. Das so gebildete
Gemisch aus reagierenden schäumenden
Substanzen mit flüssigen
Substanzen stört
den Reaktionsprozess und auch seinen Ertrag beachtlich. Ferner führt dieses
Gemisch auch zu einer unregelmäßigen Zellstruktur
des Schaums, was durch das Schäumen
unter chaotischen Bedingungen in einem eingeschränkten Volumen verursacht wird.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumkissen herzustellen, die eine
verbesserte Schäumreaktion
erlauben, die zu einer besseren Schaumqualität und verringerter Gefahr des
Beschädigens
des zweiten Saums führt.
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Zu
diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung bereit,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Transportmittel zum Transportieren
des Netzmaterials in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung
bereitgestellt werden und eine Führungs-
und Klemmeinheit umfassen, die zum Führen der Kante entlang der
Richtung und zum Klemmen des Materials über einen vorausbestimmten
Hub, bereitgestellt wird. Die vorliegende Erfindung stellt daher
ein wie in Anspruch 10 definiertes Verfahren bereit. Da das Netzmaterial
in einer horizontalen Richtung transportiert wird, und da der Ausgang
des Ausgabeorgans zu der Kante gerichtet ist, wird das Schaummaterial
nicht gegen die Säume
abgegeben, die sich im rechten Winkel zu der Kante erstrecken. Die
Schwerkraft verursacht, dass die schäumende Substanz auf die Kante
und nicht auf den Saum fällt.
Die Gefahr des Beschädigens
der Kante wird daher wesentlich reduziert. Ferner führen und
stützen
die Führungs-
und Klemmeinheit die Kannte so, dass die Gefahr des Beschädigens der Kante
vernachlässigbar
ist. Da das Netzmaterial in horizontaler Richtung läuft, bewegen
sich auch die gelieferten schäumenden
Substanzen, die die Kante erreichen, in die gleiche horizontale
Richtung. Derart mischen sich neu gelieferte flüssige schäumende Substanzen wesentlich
weniger mit den reagierenden schäumenden
Substanzen, die sich von dem Ausgabeorgan wegbewegen. Daher stört das flüssige Material
die schäumende
Reaktion der Substanzen wesentlich weniger und man erzielt eine
bessere Schaumqualität.
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- und Klemmeinheit einen
ersten und einen zweiten Balken umfasst, wobei mindestens einer
von ihnen federnd montiert ist. Die Kante kann daher zuverlässig von
den zwei Balken, zwischen welche sie geklemmt ist, geführt werden.
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Die
federnde Montage von mindestens einem Balken erleichtert das Zuführen von
Netzmaterial.
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Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel ferner vorgesehen
sind, um eine doppelte Falte an der umgefalteten Kante anzulegen.
Die doppelte Falte verstärkt die
Kante und verringert die Gefahr des Beschädigens der Kante. Ferner erlaubt
sie es, das Führen
der Kante zu verbessern, weil sie die Kante dicker macht.
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Vorzugsweise
ist das Ausgabeorgan auf einem beweglichen Arm zum Bewegen zwischen
einer ersten und einer zweiten Stellung installiert, wobei das Ausgabeorgan
innerhalb bzw. außerhalb
eines Volumens platziert ist, das von dem mantelformenden Material
abgegrenzt wird.
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Derart
kann das Ausgabeorgan von dem Volumen, das von dem Netzmaterial
gebildet wird, entfernt werden.
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Vorzugsweise
wird eine Reinigungseinheit in der zweiten Stellung angewandt, wobei
die Reinigungseinheit dazu vorgesehen ist, das Ausgabeorgan zu reinigen.
Das Ausgabeorgan kann daher von restlichen schäumenden Substanzen gereinigt
werden, die den Ausgang des Ausgabeorgans verstopfen könnten.
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Eine
dritte bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel einen ersten
und einen zweiten Walzensatz umfassen, wobei die Walzen jedes Satzes
in einer vorausbestimmten Entfernung voneinander und sich im Wesentlichen
senkrecht zur Richtung an entgegengesetzten Seiten jedes Netzes
erstreckend installiert sind, wobei die vorausbestimmte Entfernung
mindestens 5 mm beträgt. Daher
kann ein Kissen mit einer vorausbestimmten Stärke gebildet werden.
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Eine
vierte bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel eine erste und
eine zweite mit Zähnen
besetzte Walze umfassen, die in einer eingreifenden Art an entgegengesetzten
Enden des Netzes installiert sind. Die mit Zähnen besetzte Walze erlaubt
ein gutes Mischen der schäumenden
Substanzen, wenn das Mischen nicht durch das Ausgabemittel durchgeführt wird.
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Die
Erfindung wird nun genauer mittels bevorzugter Ausführungsformen,
die beispielhaft in der Zeichnung gegeben sind, beschrieben, wobei
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1 eine
Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
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2 einen
Querschnitt entlang einer Linie II-II' der in 1 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
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3 eine
Draufsicht der gleichen Vorrichtung wie in 1 zeigt;
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4 mehr
Details des Versiegelungs- und Schneidorgans zeigt;
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5 das
Füllen
des Mantels mit schäumender
Substanz darstellt;
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6 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Versiegelungsorgans zeigt, das zum Anlegen eines horizontalen
dritten Saums bereitgestellt wird;
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7 einen
Querschnitt entlang einer Richtung VII-VII' der 6 zeigt;
und
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8, 9 und 10 Ausführungsformen
der peripheren Fläche
eines Rads zeigen, das zu dem Versiegelungsorgan gehört, das
in 6 dargestellt ist.
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In
den Zeichnungen wurden gleichen oder analogen Elementen gleiche
Bezugszeichen zugewiesen.
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Die
Vorrichtung 1 zum kontinuierlichen Herstellen von erfindungsgemäßen Schaumkissen
für Verpackungszwecke,
die in 1 dargestellt ist, umfasst einen Versorgungsposten 6,
der stromaufwärts eines
Ausgabepostens 23 platziert ist, und einen Versiegelungs-
und Schneidposten 24, der stromabwärts des Ausgabepostens platziert
ist. Die verschiedenen Posten sind vorzugsweise auf einen Rahmen 5 montiert.
Der Versorgungsposten könnte
jedoch auch durch einen freistehenden Posten gebildet werden, der
nicht mit den anderen Posten auf einen gemeinsamen Rahmen montiert
ist. Ein gemeinsamer Rahmen weist jedoch den Vorteil auf, dass er
der gesamten Vorrichtung Starrheit verleiht.
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Der
Versorgungsposten umfasst eine Spindel 25, die vorgesehen
ist, um auf ein aufgewickeltes Netz 9 aus mantelformendem
Material montiert zu werden. Dieses Material wird in einer gegenüberstehenden
Beziehung positioniert, so dass es, wenn es auf die Spindel montiert
ist, an seiner Unterseite eine umgefaltete Kante bildet. Das Material
ist zum Beispiel aus Kunststoff wie Polyethylen (PE) hergestellt. Der
Versorgungsposten ist zum kontinuierlichen Ausgeben des Netzmaterials
an den Ausgabeposten durch Abwickeln des aufgewickelten Netzes vorgesehen.
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Dieses
Abwickeln erfolgt durch Transportmittel, die eine Führungs-
und Klemmeinheit 8 und einen Satz aus Antriebswalzen 7, 11, 12 und 15 umfassen, die
alle auf den Rahmen 5 montiert sind. Beim Montieren des
Materials auf die Spindel 25 kann man leicht ein neues
aufgewickeltes Netz anlegen. Ferner sind für das Netz verschiedene Breiten
möglich,
da es nicht erforderlich ist, dass sich die Spule, die das Netz
enthält, über die
gesamte Länge
der Spindel erstreckt.
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Die
Führungs-
und Klemmeinheit umfasst eine erste Walze 15-1 und Balken 26 und 27,
die am Boden des Rahmens wie in 2 dargestellt
montiert sind. Der Balken 27 ist federnd montiert, zum Beispiel
auf Federn 28 und 29. Natürlich kann man den Balken 26 ebenfalls
federnd montieren. Die federnde Montage von mindestens einem Balken 27 erlaubt
es, das abgegebene Netz zwischen die Balken zu klemmen, so dass
das Netz nicht nur entsprechend geführt sondern auch an seiner
Unterseite abgestützt
wird. Die Federn sind auf einem Wagen 14 befestigt, der
auf den Rahmen 5 montiert ist. Eine zweite Walze 15-2 ist
ebenfalls auf den Wagen 14 montiert. Zwischen der ersten
und der zweiten Walze 15-1 und 15-2 wird das Netz
eingeführt
und dann zu den Balken 26 und 27 geführt.
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Der
Ausgabeposten 23 umfasst ein Ausgabeorgan 4, das
vorzugsweise aus einer Spritzpistole besteht, die zum Ausgeben einer
schäumenden
Substanz vorgesehen ist. Ein Ausgang des Ausgabeorgans ist nach
unten gerichtet, das heißt
zu den Balken 26 und 27 der Führungs- und Klemmeinheit 8. Das
Ausgabeorgan liefert eine schäumende
Substanz aus zwei Komponenten, welche Komponenten reagieren, nachdem
sie ausgegeben werden, um einen Schaum zu bilden. Das Ausgabeorgan
ist auf einem beweglichen Arm 2 montiert, der zum Bewegen des
Ausgabeorgans in das Innere und nach außen des Netzes vorgesehen ist.
Der bewegliche Arm erlaubt ferner ein Drehen des Ausgabeorgans,
um Letzteres zu einer Reinigungseinheit 3 zu bringen, die
zum Reinigen des Ausgangs des Ausgabeorgans bestimmt ist. Die Drehbewegung
ist nur möglich, wenn
das Ausgabeorgan aus dem Volumen, das von dem Netz umschlossen wird,
herausgenommen wird, um das Netz nicht zu beschädigen. Das Reinigen des Ausgangs
des Ausgabeorgans, vorzugsweise mittels eines Lösemittels, erlaubt es, schäumende Substanz zu
entfernen, die anderenfalls auf dem Ausgang bleibt und diesen verstopfen
könnte
oder mit den schäumenden
Substanzen, die anzubringen sind, gemischt werden könnte.
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Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung auch eine Blaseinheit 77, um Luft
oder ein Gas gegen das Transportmittel zu blasen. So kann das Transportmittel
gereinigt werden, und es wird verhindert, dass das Netz auf den
Walzen 7 oder 11 kleben bleibt.
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Statt
zwei Komponenten reagierender schäumender Substanzen zu verwenden,
könnte auch
ein schäumendes
Granulat auf Stärkebasis
verwendet werden. Im letzteren Fall besteht das Ausgabeorgan aus
einer Zuführleitung
für Granulat
und einer anderen zum Versorgen mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser,
das über
das zugeführte
Granulat zerstäubt
oder gespritzt wird. So wird das zugeführte Granulat in die gesprühte oder
zerstäubte Flüssigkeit
gesaugt, was das Verteilen stimuliert. Vorzugsweise wird dann eine
Cellulosefolie als Netz verwendet, um ein umweltfreundliches, biologisch
abbaubares Schaumkissen zu erzielen. Polycaprolacton könnte ebenfalls
als Netzmaterial verwendet werden.
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Der
Ausgabeposten umfasst ferner einen Sensor 13, der zum Überwachen
des Füllens
des Netzvolumens mit schäumenden
Substanzen vorgesehen ist. Der Sensor, der zum Beispiel aus einer
optischen Zelle besteht, ist in das innere Volumen gerichtet, das
von dem Netz abgegrenzt wird. Der Sensor ist vorgesehen, um die
Höhe zu überwachen,
die im Inneren des Volumens, das von dem Netz abgegrenzt wird, von
den zugeführten
schäumenden
Substanzen erreicht wird. Wenn eine vorausbestimmte Höhe, die
das erforderliche Füllniveau
anzeigt, erreicht wird, wird dieses vorausbestimmte Niveau von dem
Sensor erfasst, was das Stoppen des Ausgebens schäumender
Substanzen verursacht.
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Die
Transportmittel umfassen ferner einen ersten 7-1, 7-2 und
einen zweiten 11-1, 11-2 Satz Walzen, die zu beiden
Seiten des Versiegelungs- und Schneidpostens 24 platziert
werden. Diese Walzen erstrecken sich über die ganze Breite des Netzes
und sind zum Transportieren des Netzes durch den Ausgabeposten und
den Versiegelungs- und Schneidposten zu einem Ausgabeposten 79 vorgesehen. Das
Netz läuft
wie in 2 und 3 dargestellt durch den Raum
zwischen dem Paar Walzen. Die Walzen kontaktieren das Netz vorzugsweise
nur an einem oberen und einem unteren Teil und haben zu diesem Zweck
einen mittleren Teil mit einem kleineren Durchmesser als der obere
und der untere Teil. Eine der Walzen des Walzenpaars 7 ist auf
ein Verschiebungsorgan 21 montiert, zum Beispiel einen Kolben,
der eine horizontale Bewegung zum und vom Netz erlaubt, um einen
Druck auf das Netz auszuüben.
Führungseinheiten 19 sind
stromaufwärts
des Walzenpaars 7 platziert und vorgesehen, um das Netz
zu dem Walzenpaar zu führen,
insbesondere wenn es mit den schäumenden
Substanzen gefüllt ist.
Vorzugsweise ist stromabwärts
des Walzenpaars 11 ein Hilfswalzenpaar 12 vorgesehen
sowie ein Hilfsträgerorgan 30 zum
Abstützen
einer seitlichen Seite des gebildeten Kissens während des Anlegens des Saums,
wie unten erklärt
wird. Das Hilfswalzenpaar führt
und stützt
nicht nur das gebildete Kissen, sondern übernimmt auch das Zuführen der
geformten Kissen zu einem Ausgang des Geräts.
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Der
Versiegelungs- und Schneidposten 24, der in 4 gezeigt
ist, umfasst ein Versiegelungsorgan 38 mit zwei Köpfen. Zwischen
den Köpfen
des Versiegelungsorgans erstreckt sich eine Schneidklinge 36.
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Die
Köpfe und
die Klinge sind innerhalb eines Unterrahmens 33, 34 montiert,
der auf den Hauptrahmen 5 montiert ist. Die Köpfe sind
auf Führungsstangen 35 montiert,
um welche eine erste Feder 37 gewickelt ist. Die Führungsstangen 35 gleiten in
Gleitorganen 43. Die Führungsstangen 35 sind
mit einem Balken 32 verbunden, der zwischen beiden Stangen
eine Brücke
bildet. Zwischen dem Balken 32 und dem Unterrahmen 34 sind
zweite Federn 31 zu den Führungsstangen 35 versetzt
montiert. Die Stangen werden indirekt mittels hydraulischer oder
pneumatischer Zylinder 49 betätigt, die auf den Unterrahmen
montiert sind, und die auf den Balken 32 eine Druckkraft
ausüben.
Die Zylinder 49 sind übereinander
montiert, so dass in 4 nur einer gezeigt ist.
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Die
Köpfe liegen
einem Gegenelement 44 gegenüber, das zum Beispiel aus Teflon
(eingetragenes Warenzeichen) besteht. Ein Heizelement 42, zum
Beispiel ein elektrischer Widerstand, ist in den Köpfen montiert,
um diese zum Versiegeln zu erhitzen. Ein Thermoelement 73 wird
ebenfalls an die Köpfe
angelegt, um die Hitzeproduktion der Köpfe zu steuern.
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Die
Zylinder 49 erlauben eine Bewegung des Balkens 32 und
daher der Köpfe
und der Klinge zu und von dem Gegenelement 42.
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Die
ersten Federn 37 werden während der Hinbewegung zum Gegenelement
zusammengedrückt,
während
die zweiten Federn 31 während
der gleichen Bewegung gestreckt werden. Die Federn bewirken das
Zurückkehren
des Balkens zu einer Ruhestellung und daher auch der Köpfe und
der Klinge.
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Das
Herstellen eines Kissens mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird nun beschrieben. Der Versorgungsposten liefert das aufgewickelte Netz
des mantelformenden Materials zu den Transportmitteln. Das Netz
wird in einer gegenüberstehenden
Beziehung wie in 3 gezeigt positioniert, so dass
es eine umgefaltete Kante an seiner Unterseite bildet. Die umgefaltete
Kante wird in die Führungs- und
Klemmeinheit geleitet und läuft
zwischen den Balken 26 und 27 durch. Diese Balken
sind vorgesehen, um eine doppelte Falte 70 (5)
an der umgefalteten Kante anzulegen. Alternativ wäre es auch möglich, die
doppelte Falte bereits während
des Herstellens des Netzes anzulegen.
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Eine
Zugeinheit 39 öffnet
den Mantel, der von dem Netz geformt wird, um es der Abgabeeinheit 4 zu
erlauben, in den Mantel einzudringen. Der Mantel wird ferner von
dem ersten Walzenpaar 7 sowie von den Walzen 15 zurückgehalten.
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Es
wird aus Klarheitsgründen
angenommen, dass die Säume
bereits auf dem Netz von der Versiegelungseinheit 24 angelegt
wurden. Das Füllen
des Mantels kann begonnen werden, sobald der Sensor 13 erfasst
hat, dass ein neuer Mantel unter das Ausgabeorgan 4 platziert
wurde.
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Das
Ausgabeorgan wird dann aktiviert, zum Beispiel mittels eines Aktivierungssignals,
das von dem Sensor 13 erzeugt wird, so dass schäumende Substanzen
in den Mantel fließen.
Während
der Versorgungsposten kontinuierlich das Netz zuführt und die
Transportmittel das Netz durch den Abgabeposten ziehen, wird der
Mantel von der rechten Ecke ausgehend, wo die schäumenden
Substanzen beginnen, sich anzusammeln und Schaum zu bilden, gefüllt. Die
horizontale Bewegung des Netzes bewirkt, dass der Schaum über die
ganze Länge
des Abgabepostens angebracht wird. Daher werden frisch zugeführte schäumende Substanzen
nicht über
die bereits zugeführten
schäumenden
Substanzen 71 wie in 5 gezeigt angebracht.
Das bewirkt, dass der Schäumungsprozess
der bereits angebrachten Substanzen in dem Netz 10 nicht
von den frisch angebrachten Substanzen gestört wird. Das ergibt eine bessere
Schaumqualität.
Ferner wird eine Steigerung von etwa 30 % des Ertrags erzielt.
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Da
der Ausgang des Ausgabeorgans zu der umgefalteten Kante gerichtet
ist, die in der Führungs- und
Klemmeinheit zurückgehalten
wird, fallen die Substanzen schwerkraftbedingt nach unten, ohne eine
starke Kraft auf die Kante auszuüben,
was diese beschädigen
könnte.
Die Kraft, mit der die Ausgabeeinheit die schäumenden Substanzen abgibt,
könnte ziemlich
hoch sein, insbesondere wenn eine Einspritztechnik verwendet wird.
Da die Kante innerhalb der Klemmbalken 26 und 27 zurückgehalten
wird, werden die schäumenden
Substanzen nicht direkt auf die Kante gesprüht. Insbesondere wenn die Kante
doppelt gefaltet ist, wird ausreichend Material in der Klemmeinheit
zurückgehalten,
so dass die Kante sicher gehalten wird. Ferner liefert das Endfalten
der doppelten Falte mehr Raum für
die schäumenden Substanzen
am Boden des Mantels, so dass dem sich dehnenden Schaum mehr Platz
geboten wird.
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Vorzugsweise
haben die Ausgänge
des Ausgabeorgans einen im Wesentlichen konstanten Durchsatz. Um
verschiedene Füllniveaus
und daher verschiedene Kissenvolumen zu erlauben, reicht es, die
Geschwindigkeit anzupassen, mit welcher das Netz entlang des Abgabepostens
läuft.
Da der Ausgang der schäumenden
Substanzen eine konstante Durchflussrate hat, bestimmt die Bewegungsgeschwindigkeit
die Zeit, während
welcher der Mantel an dem Abgabeposten bleibt und daher die Menge der
schäumenden
Substanzen, die in den Mantel geliefert werden. Da sich das Netz
in horizontaler Richtung bewegt, ist die Gefahr, dass frisch zugeführte schäumende Substanzen
den Schäumungsprozess stören, auch
bei verringerter Laufgeschwindigkeit noch verringert.
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Sobald
der Sensor erfasst, dass das vorausbestimmte Niveau an schäumenden
Substanzen in dem Mantel erreicht wurde, erzeugt er ein Stoppsignal
für das
Ausgabeorgan 4, wodurch dieses stoppt. Das Ausgabeorgan
wird von dem Mantel durch eine Aufwärtsbewegung dieses Letzteren
gefolgt von einer Drehbewegung zu der Reinigungseinheit 3 entfernt.
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Das
Stoppsignal bewirkt auch ein Aktivieren des Versiegelungsorgans 24.
Die Zylinder 49 bewirken nun, dass der Balken 32 zu
dem Netz und dem Gegenelement 44 bewegt wird. Die Federn 37 werden
nun von der Schiebebewegung des Balkens 32 zusammengedrückt, während sich
die Federn 31 strecken. Diese Bewegungen bewirken, dass
sich die Köpfe 38 zum
Versiegeln des Netzes zu diesem hin bewegen. Die Klinge 36 wird
ebenfalls in die gleiche Richtung bewegt wie die Köpfe. Die
Köpfe werden durch
das Heizelement 42 erhitzt. Wenn die Köpfe das Netz erreichen, legt
jeder der Köpfe
auf dem Netz derart einen Saum an, dass ein erster und ein zweiter
Saum, die sich parallel erstrecken, auf dem Netz angelegt werden.
Die Säume
sind über
eine Entfernung d beabstandet und erstrecken sich im Wesentlichen
senkrecht zur Richtung der Netzbewegung. Der erste Saum bildet den
Verschluss eines bereits gebildeten Kissens, während der zweite Saum die Vorderfläche eines
neuen zubildenden Kissens bildet.
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Während die
Abwärtsbewegung
des Balkens 32 während
des Anlegens des Saums fortwährt,
erreicht die Klinge das Netz und legt zwischen dem ersten und dem
zweiten Saum eine Schneidlinie an. In Abhängigkeit von dem angewandten
Druck, den elastischen Eigenschaften der Federn 37 und
dem Klingentyp wird das Netz entweder komplett entlang der Schneidlinie
geschnitten, oder eine Schneidlinie wird angelegt, die es erlaubt,
das Kissen in einem späteren
Stadium abzureißen.
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Das
Versiegelungsorgan ist ferner vorgesehen, um einen dritten Zwischensaum
anzulegen, im Wesentlichen parallel zu der Netzbewegung an der Oberseite
des Netzes, wie unten genauer beschrieben wird. So werden Öffnungen
an der Oberseite des Kissens hinterlassen, die es dem bei der Schäumreaktion
gebildeten Gas erlauben, auszutreten.
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Da
der erste und der zweite Saum senkrecht zu der Bewegungsrichtung
des Netzes, angezeigt durch den Pfeil 50, angelegt werden
und aufgrund der Tatsache, dass die schäumenden Substanzen nicht auf
den ersten und den zweiten Saum gesprüht werden, kann das Sprühen diese
Säume nicht
beschädigen.
Ferner werden der erste und der zweite Saum vorzugsweise angelegt,
wenn kein Sprühen schäumender
Substanzen auftritt, was auch die Gefahr des Beschädigens dieser
Säume verringert.
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Sobald
die Säume
angelegt sind, beginnt der Vorgang wieder, um das nächste Kissen
durch Sprühen
schäumender
Substanzen in den von dem Netz gebildeten Mantel zu formen. Die
erste und die zweite Feder bewirken, dass die Köpfe und die Klinge in ihre
Ausgangsruhestellung zurückkehren,
sobald die Zylinder 49 keinen Druck mehr auf den Balken 32 anlegen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung wäre es auch
möglich,
Kissen herzustellen, die plattenförmig sind und zum Beispiel
eine Stärke
von 1,5 × 2
cm haben. Dazu werden die Walzen 7 und 11 des ersten
und des zweiten Walzensatzes jedes Mal in einer vorausbestimmten
Entfernung d' voneinander montiert,
wobei die Entfernung d' mindestens
5 mm beträgt.
Vorzugsweise ist diese Entfernung d' anpassbar, so dass Platten mit einer
unterschiedlichen Stärke
hergestellt werde können.
Bei dieser Ausführungsform
könnte
das Versiegelungsorgan nur zu Beginn des Vorgangs zum Anlegen des
ersten Saums verwendet werden, und eine kontinuierliche Platte könnte hergestellt
werden. Natürlich
könnte der
dritte Saum immer noch angelegt werden. Die Geschwindigkeit, mit
welcher das Netz durch die Vorrichtung läuft, muss so angepasst werden,
dass die schäumenden
Substanzen ausreichend Zeit zum Reagieren haben, bevor die Platte
die Vorrichtung verlässt.
Bei Polyurethanschaumstoff zum Beispiel, der innerhalb von 20 Sekunden
härtet,
sollte das Netz eine Geschwindigkeit von 0,5 m/s haben, wenn die Vorrichtung
eine Länge
von 10 Meter hat.
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Zum
Abgeben der schäumenden
Substanzen wird im Allgemeinen eine Sprühpistole verwendet, in welcher
die Substanzen in einer Mischkammer gemischt werden. Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
werden die schäumenden
Substanzen nicht in der Sprühpistole
gemischt sondern zu getrennten Ausgängen des Abgabeorgans des Mantels des
Netzes geliefert. Das Mischen erfolgt mittels einer ersten und einer
zweiten mit Zähnen
besetzten Walze, die zum Beispiel an Stelle des ersten Walzenpaars 7 angelegt
wird. Diese mit Zähnen
besetzten Walzen sind in einer angreifenden Art an entgegengesetzten
Enden des Netzes installiert. Wenn das Netz, in dem die schäumenden
Substanzen bereits vorhanden sind, durch die Zähne der mit Zähnen besetzten
Walzen läuft,
werden die Substanzen gemischt, so dass der Schäumungsprozess starten kann.
Da sich die mit Zähnen
besetzten Walzen über die
gesamte Breite des Netzes erstrecken, erfolgt das Mischen über diese
ganze Breite, was zu einem homogenen Schäumungsprozess führt.
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6 stellt
eine bevorzugte Ausführungsform
eines Versiegelungsorgans zum Anlegen des horizontalen dritten Saums
an, wie er in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet wird. Die Walze 7-2 des Walzenpaars 7 ist
auf einem Unterrahmen 50 montiert, der über eine Schiene 53 gleitet. Der
Unterrahmen wird mit Federn 51 auf einem weiteren Unterrahmen 54 befestigt.
Der Rahmen wird mittels eines Zylinders und einer Stange, die in
den Zeichnungen nicht gezeigt werden, zu der Walze 7-1 geschoben.
So kann das Netz zwischen den Walzen 7 während des
Anlegens des Saums eingeklemmt werden, und der Rahmen 50 kann
entfernt werden, um das Durchlaufen des mit Schaum gefüllten Netzes
zu erlauben.
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An
der Oberseite des Unterrahmens 50 ist ein Zylinder 52 montiert,
der mit einer Stange 55 versehen ist. Die Stange 55 trägt ein Rad 57,
das auf eine Welle 62 montiert ist. Der Zylinder wird zum
Beispiel hydraulisch oder pneumatisch betätigt und erlaubt das Bewegen
des Rads 57 zu der Walze 7-1 und zurück, um das
Rad mit dem Netz in Berührung zu
bringen, das zwischen den Walzen 7-1 und 7-2 durchläuft. Das
erlaubt es, dass das Rad, das zum Versiegeln des Netzes erhitzt
wird, nicht ständig
mit dem Netz in Berührung
ist. Eine ständige
Berührung würde nämlich zu
einem Schmelzen des Netzmaterials führen.
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Ein
Querschnitt entlang der Linie VII-VII' des Rads 57 ist in 7 dargestellt.
Das Rad kann um die Welle 62 frei drehen. Das Rad ist vorzugsweise an
der Welle mit einem Stift 56 befestigt. Sowohl das Rad
als auch die Welle werden vorzugsweise aus Kupfer hergestellt, weil
Kupfer eine gute Wärmeleitfähigkeit
hat. Innerhalb der Welle 62 ist ein elektrischer Widerstand 61 montiert,
der vorgesehen ist, um der Welle Hitze zuzuführen, wenn ein elektrischer Strom
durch den Widerstand läuft.
Da die Welle aus wärmeleitendem
Werkstoff hergestellt ist, und weil das Rad thermisch mit der Welle
gekoppelt ist, fließt die
in der Welle erzeugte Hitze zum Rad.
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Das
Rad ist an seiner Peripherie mit einem Profil versehen, das aus
Zähnen 59 oder
aus Schräghieben 60 gebildet
sein kann. Diese Schräghiebe
erstrecken sich entweder vertikal oder schräg wie in 10 dargestellt.
Natürlich
sind alternative Ausführungsformen
möglich,
wie zum Beispiel nur kleine Punkte oder sogar eine kompletter Ring 63,
wie in 8 dargestellt. Ein Thermoelement 58 steuert
die Temperatur der Welle und daher die Stromversorgung zu dem Widerstand.
Der Unterrahmen 50 ist thermisch von der Welle isoliert,
zum Beispiel durch das Einfügen
einer Teflonschicht (eingetragenes Warenzeichen) 75 zwischen
dem Rad, der Welle 62 und dem Rahmen 50, um ein
Hitzeleck zu dem Unterrahmen zu vermeiden.
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Die
Bewegung des oberen horizontalen Rands des Netzes entlang des Rads
bewirkt, dass Letzteres um die Welle dreht, wenn das Rad mit dem Netz
in Berührung
steht. Da das Profil 59 oder 60, 63 das
Netz berührt,
wird die in dem Profil gespeicherte Hitze auf das Netz übertragen,
so dass der dritte Saum 74 auf dem Netz angelegt wird (siehe 5). Das
von dem Saum auf dem Netz angebrachte Muster hängt natürlich von dem Profil des Rads 5 ab.
Da dieses Muster für
die Profile 59, 60 ununterbrochen ist, werden
zwischen aufeinander folgenden Säumen Öffnungen
gebildet, was es dem Gas, das sich während des Schäumprozesses
gebildet hat, erlaubt, durch diese Öffnungen auszutreten. Das mit
Zähnen oder
Schräghieben
besetzte Profil auf der Peripherie des Rads 57 erlaubt
es, das Rad auf Temperatur zu halten, weil der Saum nur angelegt
wird, wenn die Zähne
oder Schräghiebe
mit dem Netz in Berührung sind.
Das macht die Temperatursteuerung einfach und zuverlässig.
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Da
das Rad 57 einfach auf die Welle montiert ist, kann das
Anlegen eines Saums mit verschiedenen Mustern durch einfaches Montieren
eines anderen Rads auf die Welle durchgeführt werden.
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11 und 12 zeigen
eine Ausführungsform
eines Abgabeorgans, bei dem die schäumenden Substanzen getrennt
zugeführt
werden und sich nicht mit dem Abgabeorgan gemischt werden. Das dargestellte
Abgabeorgan umfasst zwei Einläufe 81 und 82 zum
Zuführen
der schäumenden
Substanzen. Die Einläufe
bieten Zugang zu Kanälen,
in welchen sich Stangen 84 bewegen, die mit einer Kolbenstange 84 verbunden
sind, die von einem Zylinder 80 betätigt wird. Die Bewegung der
Stangen 84 innerhalb der Kanäle schließt oder öffnet die Einlässe 81 und 82.
Eine Sprühdüse 85,
die an einen Zuführeinlauf 86 angeschlossen
ist, ist vorgesehen, um ein Lösemittel
zu den Kanalausgängen
zu sprühen,
um sie von restlichen schäumenden
Substanzen zu reinigen.
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Nach
dem Zuführen
der schäumenden
Substanzen zieht der Zylinder 80 die Stangen 84 teilweise
aus den Kanälen
heraus, um die Einläufe 81 und 82 zu öffnen und
es den schäumenden
Substanzen zu erlauben, den Ausgangskanal zu erreichen. Zum Schließen der
Einläufe
schiebt der Zylinder die Stange 83 zurück, so dass die Stange 84 in
die Kanäle eindringt.