EP0203079A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von folienbeutel-kissen sowie folienbeutel zur behandlung durch das verfahren und die vorichtung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von folienbeutel-kissen sowie folienbeutel zur behandlung durch das verfahren und die vorichtung

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EP0203079A1
EP0203079A1 EP85904091A EP85904091A EP0203079A1 EP 0203079 A1 EP0203079 A1 EP 0203079A1 EP 85904091 A EP85904091 A EP 85904091A EP 85904091 A EP85904091 A EP 85904091A EP 0203079 A1 EP0203079 A1 EP 0203079A1
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EP
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air
film
foils
cutting
welding
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EP85904091A
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Wilhelm Heisig
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Individual
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    • B31D2205/00—Multiple-step processes for making three-dimensional articles
    • B31D2205/0005—Multiple-step processes for making three-dimensional articles for making dunnage or cushion pads
    • B31D2205/0011—Multiple-step processes for making three-dimensional articles for making dunnage or cushion pads including particular additional operations
    • B31D2205/0052—Perforating; Forming lines of weakness

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the production of foil pouch cushions and to a foil pouch for treatment by the method and the apparatus, consisting of at least two foils which are partially connected to one another, preferably by heat sealing, to form air chambers a predetermined volume of air or a gas-like medium is enclosed in the air chambers.
  • Such foil bag pillows are used to fill voids, for example in packaging, as shock-absorbing pads, as Protection of packaging for easily fragile or prone to damage goods and the like.
  • Protective cushions are known, consisting of a foil bag filled with foam or shredded cellulose material, which is closed after filling.
  • bubble wrap films are known whose deep-drawn knobs fill with air before sealing a cover film, which is then enclosed in a potty shape by the sealed cover film.
  • These air cushion films which are manufactured in wide webs exclusively in the film manufacturing company, are cut to size according to the desired formats, the air bubbles lying in the cutting line losing their stored air, as a result of which the cushion loses its cushioning ability in all peripheral zones.
  • all these known foil bags or cushions have the disadvantage of a large volume, so that their transport to the user is made more difficult because volume is essentially transported in air and the user incurs considerable costs with regard to the storage of such voluminous cushions.
  • the invention has for its object to provide a method, an apparatus and a film bag treated with it, whereby the transport, storage and last but not least the production of such film bags is significantly improved.
  • the method steps specified in claims 1 to 7 can be synchronized and carried out with a single, relatively simple device.
  • the central part of the device is a cutting mandrel, which has a preferably pyramid-shaped or square-shaped cutting tip, the edges of which are sharpened, whereby the injection opening is created very precisely with the formation of burr-free and pinch-free cutting surfaces.
  • This cutting mandrel also serves Supply of compressed air or another gas-like medium into the existing air chambers of the foil bag, which communicate with each other in terms of flow.
  • a hold-down device which partially presses the foils of the foil pouch lying on top of one another in the area of the blowing opening onto a work surface, for example a worktop, so that there are still flow openings for the air to be blown in.
  • the injection opening is preferably arranged at the edge region of the film bag, as a result of which the device for carrying out the method and the entire process sequence are considerably simplified.
  • a component of the device for carrying out the method according to the invention is furthermore a welding stamp or heat sealing stamp which at least partially moves around the cutting mandrel and which, after the blowing opening has been created and the cutting mandrel has been positioned, is automatically pressed onto the foils, which are now filled with air, and a e.g. U-shaped welding of the foils causes.
  • a special hold-down device is lowered onto the cushion, which has the task of keeping the air pressure in the air cushion away from the welding zone area during the welding phase. All parts of the device can be controlled by a simple control device with e.g. only two switches, which are operatively connected to a sensor element which scans the cushion thickness, are synchronized with one another and can be designed for fully automatic operation.
  • each foil bag can be formed by nub-like welds within the area enclosed by the hermetically sealed edges of each foil bag, the mutual spacing of which determines the maximum pillow height.
  • connection points can be provided, for example in the form of elongated welding points, through which tubular air chambers result, as is customary, for example, with air mattresses.
  • FIG. 1 several foil bags connected in a roller conveyor
  • FIGS. 2-6 the device for carrying out the method according to the invention in different working positions
  • Figure 7u.8 enlarged representations of parts of the device in different working positions.
  • FIG 1 shows a plurality of foil bags 2 connected to each other to form a roll-up roller conveyor via separating or perforation seams, the roller conveyor and thus also each individual foil bag 2 consisting of two thin foils made of plastic, namely a bottom foil 3 and an upper foil 4 as illustrated in Figure 5, for example. These two foils are prefabricated at the outer edges 5 and at the abutting cross edges 6, so that they are airtight, for example welded or heat-sealed.
  • the Weld seams 7 along the transverse edges 6 on both sides of the separating seams 1 are shown.
  • the thickness of each individual film 3/4 is, for example, 0.4 mm.
  • This coherent roller conveyor is wound as a roller 8 for transport and storage.
  • Welding studs 9, on which the lower film 3 is partially connected to the upper film 4, are evenly distributed over the area within the outer edges 5 and transverse edges 6, with the formation of intermediate air chambers 10 which are filled with air in the manner described below.
  • the distance between these welding nubs 9 determines the thickness of the filled foil bag cushion 3/4.
  • All air chambers 10 communicate with one another in terms of air technology, ie are connected to one another.
  • An example in general form in FIG. 1 shows the manner in which the method for producing or filling the foil bag cushion 3/4 takes place.
  • Air is filled into each individual foil bag 2 by means of a cutting mandrel 11, with which an injection opening is created in the immediate vicinity of an outer edge 5 of each foil bag 2 by inserting the cutting mandrel 11, which is provided with a sharply ground cross cut, into both foils 3 and 4 to facilitate the positioning of the cutting mandrel 11, a holding-down device 12 which circularly surrounds the cutting mandrel 11 and which only partially presses the two foils 3 and 4 against a work surface (not shown here) so that air coming from a compressed air source can flow into the individual air chambers 10, which is made possible by the fact that the individual air chambers 10 communicate with one another in terms of flow.
  • a U-shaped hold-down device 13 is then pressed against the foils 3, 4, likewise a U-shaped welding punch 14, which likewise moves the blowing opening, with the holding-down device 13 and welding punch 14 projecting beyond the outer edge 5, as shown in FIG. 1.
  • a U-shaped hold-down device 13 ensured that the air pressure prevailing in the air chambers 10 is kept away from the welding point during the welding or heat sealing process by means of the heated welding stamp 14.
  • all parts of the device are lifted off the finished foil bag cushion and the roller conveyor is transported by a grid dimension to carry out the filling process for the next foil bag 2.
  • the device suitable for carrying out the method outlined above is explained below with reference to FIGS. 2 to 8.
  • the central part of this device is the cutting mandrel 11, likewise mentioned, which has a pyramid-shaped cutting tip 15 which is sharply ground in a cross-cut.
  • the cutting mandrel 11 is slightly conical, as shown in particular in FIGS. 7 and 8.
  • the cutting mandrel 11 has a roughened surface 16, for example with a file effect.
  • the cutting mandrel 11 is traversed centrally by a longitudinal bore 17 which is connected to a compressed air source or to an air pump in the manner described below.
  • the cutting mandrel 11 Immediately behind the cutting tip 15 are laterally in the cutting mandrel 11 several circumferentially distributed blow-out openings 18, through which the compressed air is blown into the air chambers 10 of the foil bag 2.
  • the cutting mandrel 11 is fastened to a holding bush 19, which in turn is firmly connected to the axially Movable piston 20 of a first lifting cylinder 21, which is electrically actuated to carry out lifting movements and can then perform a lifting movement pneumatically or hydraulically.
  • An L-shaped air path 22 is provided in the holding bushing 19 and is connected via a connecting piece 23 to an adjustable and controllable compressed air source or air pump 24. In The figures show the air flow by arrows.
  • Attached to the cutting mandrel 11 is an adjusting ring 25 on which a compression spring 26 is supported.
  • This compression spring 26 presses a hold-down device 12 which is displaceably mounted on the cutting mandrel 11 against a work base 27.
  • this hold-down device 12 has a circular cross-section and dome-like recesses 28 distributed between the periphery and at the free end Support webs 29, with which the hold-down device 12 is supported on the work base 27 or on the foils 3, 4, leaving airways free in the area of the recesses 28.
  • a bore 30 is provided in the work base 27, the clear width of which is slightly larger than the outer diameter of the cutting mandrel 11 in the area of the cutting tip 15 plus twice the thickness of the two foils 3 and 4, as illustrated in FIGS. 7 and 8.
  • a plate-like, extended support 34 is rigidly fastened by means of a screw connection, to which welding punches 14 and hold-down devices 13 are fastened in the manner described below.
  • the U-shaped welding stamp 14 is directly and firmly connected to the carrier 34.
  • This welding stamp 14 is moved outwards by the hold-down device 13, which is relatively displaceably mounted on threaded rods 35 with respect to the carrier 34 and is pressed against the working base 27 by compression springs 35.
  • the free pressure end of the holding-down device 13 slightly projects beyond the free welding end of the welding punch 14, ie when the carrier 34 is lowered after the lifting cylinder 32 has been actuated, this holding-down device 13 leads the welding punch 14.
  • 37 denotes a float plate serving as a sensor element of a sensor and control device, which is of relatively large area and plate-like design and which is firmly connected to an elongated, rod-like switching plunger 38.
  • This switching plunger 38 is slidably mounted in guide tubes 39 of a support plate 40 of the lifting cylinder 32 and is pressed in the direction of the work pads 27 by a compression spring 41 which is supported on the support 3 on the one hand and on the float plate 37 on the other hand.
  • a limit switch is at the upper end of the switching plunger 38, the switching contact 42 of a first electrical switch is arranged, while below an actuating projection 43 of the switching plunger 38, the switching contact 44 of a second electrical switch is arranged. The function of these two switches is illustrated below.
  • the first switch is operatively connected to a timing element or timing relay, not shown.
  • the float divider 37 is switched off the growing thickness of the foil bag cushion is adjusted upwards.
  • the switching contact 42 is closed and the associated electrical switch is actuated, which in turn causes the lifting cylinder 32 to be actuated.
  • This actuation position of the device is shown in FIG. 5.
  • the piston 31 of the cylinder 32 and thus also the carrier 34 are lowered.
  • the U-shaped hold-down device 13 is placed on the now filled film bag 2 and against it Working pad 27 pressed, whereby the air chambers 10 of the film bag 2 are sealed airtight with respect to the injection opening.
  • the U-shaped welding stamp 14 also strikes the foils 3 and 4 and the actual welding process takes place around the injection opening (FIG. 1).
  • the hold-down device 13 keeps the air pressure away from the welding point.
  • a timer is actuated, for example a time relay, by which the welding stamp 14 and hold-down device 13 persist in the lowered position during a predetermined welding and cooling phase, and after this welding and cooling phase both lifting cylinders 21 and 32 adjust their associated device parts away from the work surface 27 into the raised rest positions.
  • the now filled and finished foil bag cushion 2 is now pulled sideways away from the work surface 27 and the following, still empty foil bag 2 comes to lie below the device.
  • the spring plate 37 which is pressed resiliently downward, can have an angularly upwardly bent edge, onto which the foil bag 2 pushed onto the work surface 27 runs and thereby presses the floating plate 37 slightly upwards.
  • switch contact 42 also serves to switch off the compressed air source 24 after the predetermined cushion thickness has been reached.

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Description

Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung von Folienbeutel-Kissen
sowie
Folienbeutel zur Behandlung durch das Verfahren und die Vorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Folienbeutel-Kissen sowie auf einen Folienbeutel zur Behandlung durch das Verfahren und die Vorrichtung, bestehend aus wenigstens zwei Folien, die zur Bildung von Luftkammern partiell miteinander vorzugsweise durch Heißsiegeln verbunden sind, wobei in den Luftkammern ein vorbestimmtes Volumen von Luft oder einem gasähnlichen Medium eingeschlossen ist.
Derartige Folienbeutel-Kissen werden verwendet zum Ausfüllen von Hohlräumen z.B. in Verpackungen, als stoßdämpfende Polster, als Verpackungsschutz für leicht zerbrechliche oder zur Beschädigung neigende Güter und dergleichen mehr. Es sind Schutzpolster bekannt, bestehend aus einem mit Schaumstoff oder geschnetzeltem Zellulosematerial gefüllten Folienbeutel, der nach der Füllung verschlossen wird. Ferner sind Luftpolsterfolien bekannt, deren tiefgezogene Noppen sich vor Aufsiegelung einer Deckfolie mit Luft füllen, die dann durch die aufgesiegelte Deckfolie in Töpfchenform eingeschlossen wird. Diese in breiten Bahnen ausschließlich im Folien-Herstellungsbetrieb gefertigten Luftpolsterfolien werden in Zuschnitte entsprechend der gewünschten Formate geschnitten, wobei die in der Schnittlinie liegenden Luftblasen ihre gespeicherte Luft verlieren, wodurch auch das Kissen in allen Randzonen seine Polsterfähigkeit verliert. Alle diese bekannten Folienbeutel oder Polster haben jedoch den Nachteil eines großen Volumens, so daß ihr Transport zum Anwender erschwert wird indem volumenmäßig im wesentlichen Luft transportiert wird und beim Anwender erhebliche Kosten entstehen hinsichtlich der Lagerhaltung derart voluminöser Polster.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen damit behandelten Folienbeutel anzugeben, wodurch der Transport, die Lagerhaltung und nicht zuletzt auch die Herstellung solcher Folienbeutel wesentlich verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 7.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zum Stand der Technik in Vorfertigung, also beim Folienhersteller ein luftleerer Folienbeutel bzw. eine Vielzahl solcher als Rol lenmaterial ausgebildeter, zusammenhängender Folienbeutel erstellt und dieses außerordentlich volumenarme Zwischenprodukt wird z.B. in Rollenform dem Anwender übersandt. Im Gegensatz zu derartigen bekannten Folienbeuteln bzw. Verpackungsmaterialien braucht hierbei keine Luft transportiert und auf Lager gehalten zu werden. Dies wird deutlich durch einen Vergleich: Bei einer Polsterhöhe oder Polsterdicke von beispielsweise 10 mm je Kissen ergibt sich für die Lagerhaltung derselben eine Stapelhöhe von 10 m ungefüllte, d.h. luftleere Kissen gegenüber gefüllten Kissen nach dem Stand der Technik ergeben ein Volumenverhältnis von ca. 1 : 1250, wobei sich bei ungefüllten Kissen lediglich eine Kissendicke von der doppelten Folienstärke ergibt. Der Abnehmer für derartiges Polstermaterial bezieht nicht mehr wie bisher fertig gefüllte Kissen mit großem Volumen, sondern ungefüllte, flachliegende oder auf Rollen gewickelte Folienbeutel. Diese Folienbeutel werden erst bei Bedarf mit einer nachstehend erläuterten Vorrichtung im eigenen Haus z.B. direkt an der Abpackstation des Anwenders mit Luft gefüllt und anschließend sofort zur Verpackung oder dergleichen verwendet. Hierbei entfällt ein sonst bei Luftkissen üblicher eingeschweißter Ventilstöpsel oder Ventilschlauch, der sich - wie bekannt - störend auswirkt bei vielen abzupackenden Verbrauchsgütern, die z.B. im Stapel übereinander in Kartons verpackt werden.
In vorteilhafter Weise können die in den Patentansprüchen 1 bis 7 angegebenen Verfahrensschritte synchronisiert und mit einer einzigen, relativ einfachen Vorrichtung ausgeführt werden. Zentraler Teil der Vorrichtung ist ein Schneiddorn, der eine vorzugsweise pyramidenförmige bzw. in Vierkantform ausgeführte Schneidspitze besitzt, deren Kanten scharf angeschliffen sind, wodurch sehr exakt die Einblasöffnung geschaffen wird unter Bildung von grat- und quetschfreien Schnittflächen. Dieser Schneiddorn dient gleichzeitig der Zuführung von Druckluft oder einem anderen gasähnlichen Medium in die vorhandenen Luftkammern des Folienbeutels, die strömungsmäßig untereinander kommunizieren. Zur Schaffung von eindeutigen lagemäßigen Verhältnissen zwischen Schneiddorn und Folien ist ein Niederhalter vorgesehen, der die aufeinanderliegenden Folien des Folienbeutrls im Bereich der Einblasöffnung auf eine Arbeitsunterlage z.B. Arbeitsplatte partiell drückt, so daß noch Strömungsöffnungen für die einzublasende Luft vorhanden sind. Vorzugsweise ist hierbei die Einblasöffnung am Randbereich des Folienbeutels angeordnet, wodurch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und der gesamte Verfahrensablauf wesentlich vereinfacht wird.
Bestandteil der Vorrichtung zur Durchführungdes erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner ein den Schneiddorn zumindest teilweise umziehender Schweißstempel oder Heißsiegelstempel, der nach der Schaffung der Einblasöffnung und Positionierung des Schneiddornes automatisch auf die nunmehr mit Luft angefüllten Folien gepreßt wird und eine z.B. U-förmige Verschweißung der Folien bewirkt. Vor Absenkung des Schweißstempels wird ein spezieller Niederhalter auf das Kissen abgesenkt, der die Aufgabe hat, während der Schweißphase den im Luftkissen herrschenden Luftdruck vom Schweißzonenbereich fernzuhalten. Sämtliche Teile der Vorrichtung sind durch eine einfache Steuereinrichtung mit z.B. lediglich zwei Schaltern, die mit einem die Kissen-Dicke abtastenden Sensorglied wirkungsmäßig verbunden sind, miteinander synchronisiert und für vollautomatischen Betrieb auslegbar.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht die Möglichkeit , eine Vielzahl von Folienbeuteln miteinander zu einem aufwickelbaren Rollenmaterial oder einer Rollenbahn zu vereinigen, wobei zwischen den einzelnen Folienbeuteln Trennähte z.B. Perforationsnähte vorgesehen sind, durch die die einzelnen Folienbeutel z.B. von Hand voneinander getrennt werden können. Die einzelnen Luftkammern jedes Folienbeutels können gebildet sein durch noppenartige Schweißstellen innerhalb der durch die luftdicht verschlossenen Rändern jedes Folienbeutels eingeschlossenen Fläche, deren gegenseitiger Abstand die maximale Kissenhöhe bestimmt. Anstelle von Schweißnoppen können anders ausgestaltete Verbindungsstellen vorgesehen sein z.B. in Form von langgestreckten Schweißstellen, durch die sich schlauchförmige Luftkammern ergeben, wie dies z.B. bei Luftmatratzen üblich ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt
Figur 1 mehrere in einer Rollenbahn zusammenhängende Folienbeutel,
Figur 2 - 6 die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in unterschiedlichen Arbeitspositionen,
Figur 7u.8 vergrößerte Darstellungen von Teilen der Vorrichtung in unterschiedlichen Arbeitspositionen.
Figur 1 zeigt eine Vielzahl von über Trenn- oder Perforationsnähte 1 miteinander zu einer aufwickelbaren Rollenbahn verbundene Folienbeutel 2, wobei die Rollenbahn und damit auch jeder einzelne Folienbeutel 2 aus zwei aus Kunststoff bestehenden dünnen Folien besteht und zwar aus einer Unterfolie 3 und eine Oberfolie 4 wie z.B. in Figur 5 verdeutlicht. Diese beiden Folien sind in Vorfertigung an den Außenrändern 5 und an den aneinanderstoßenden Querrändern 6 miteinander luftdicht verbunden z.B. verschweißt bzw. heißversiegelt. In Figur 1 sind die Schweißnähte 7 entlang den Querrändern 6 beidseitig der Trennnähte 1 gezeigt. Die Dicke jeder einzelnen Folie 3/4 beträgt z.B. 0,4 mm. Diese zusammenhängende Rollenbahn ist für den Transport und zur Lagerhaltung als Rolle 8 gewickelt. Über die Fläche innerhalb der Außenränder 5 und Querränder 6 gleichmäßig verteilt sind Schweißnoppen 9, an denen die Unterfolie 3 mit der Oberfolie4 partiell verbunden ist unter Bildung von dazwischenliegenden Luftkammern 10, die in der nachstehend beschriebenen Weise mit Luft gefüllt werden. Der Abstand dieser Schweißnoppen 9 bestimmt dabei die Dicke des angefüllten Folienbeutel-Kissens 3/4. Sämtliche Luftkammern 10 kommunizieren lufttechnisch untereinander d.h. sind untereinander verbunden. In Figur 1 ist an einem Beispiel in allgemeiner Form verdeutlicht, in welcher Weise das Verfahren zur Herstellung bzw. zum Füllen des Folienbeutel-Kissens 3/4 erfolgt. Das Einfüllen von Luft in jeden einzelnen Folienbeutel 2 erfolgt mittels eines nachbeschriebenen Schneiddornes 11, mit welchem in unmittelbarer Nähe eines Außenrandes 5 jedes Folienbeutels 2 eine Einblasöffnung geschaffen wird durch Einstechen des mit einem scharf geschliffenen Kreuzschnitt versehenen Schneiddornes 11 in beide Folien 3 und 4. Um das Positionieren des Schneiddornes 11 zu erleichtern ist ein den Schneiddorn 11 kreisförmig umziehender Niederhalter 12 vorgesehen, der nur partiell die beiden Folien 3 und 4 gegen eine hier nicht dargestellte Arbeitsunterlage drückt, so daß von einer Druckluftquelle herkommende Luft in die einzelnen Luftkammern 10 strömen kann, was dadurch ermöglicht wird, daß die einzelnen Luftkammern 10 miteinander strömungsmäßig kommunizieren. Nach dem Einfüllen von Luft wird zuerst ein U-förmiger Niederhalter 13 dann ein ebenfalls U-förmiger und ebenfalls die Einblasöffnung umziehender Schweißstempel 14 gegen die Folien 3, 4 gedrückt, wobei Niederhalter 13 und Schweißstempel 14 den Außenrand 5 überragen, wie Figur 1 zeigt. Durch den Niederhalter 13 wird dafür gesorgt, daß während dem Schweiß- oder Heißsiegel-Vorgang mittels des beheizten Schweißstempels 14 der in den Luftkammern 10 herrschende Luftdruck von der Schweißstelle ferngehalten wird. Anschließend werden sämtliche Vorrichtungsteile wieder vom fertiggestellten Folienbeutel-Kissen abgehoben und die Rollenbahn wird um ein Rastermaß weitertransportiert zur Durchführung des Füllvorganges beim nächstfolgenden Folienbeutel 2.
Im folgenden wird die zur Durchführung des vorstehend skizzierten Verfahrens geeignete Vorrichtung erläutert unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 8. Zentraler Teil dieser Vorrichtung ist der ebenfalls vorerwähnte Schneiddorn 11, der eine pyramidenförmige, im Kreuzschliff scharf geschliffene Schneidspitze 15 besitzt. Im Anschluß an diese Schneidspitze 15 ist der Schneiddorn 11 leicht konisch ausgebildet, wie insbesondere die Figuren 7 und 8 zeigen. Ebenfalls im Anschluß an die Schneidspitze 15 besitzt der Schneiddorn 11 eine aufgerauhte Oberfläche 16 z.B. mit Feileneffekt. Bis zur Schneidspitze 15 ist der Schneiddorn 11 zentral durchzogen von einer Längsbohrung 17, die in nachstehend beschriebener Weise an eine Druckluftquelle bzw. an eine Luftpumpe angeschlossen ist. Unmittelbar hinter der Schneidspitze 15 befinden sich seitlich im Schneiddorn 11 mehrere am Umfang verteilte Ausblasöffnungen 18, durch die hindurch die Druckluft in die Luftkammern 10 der Folienbeutel 2 geblasen wird Der Schneiddorn 11 ist befestigt an einer Haltebuchse 19, die wiederum fest verbunden ist mit dem axial bewegbaren Kolben 20 eines ersten Hubzylinders 21 , der zur Durchführung von Hubbewegungen elektrisch betätigbar ist und dann pneumatisch oder hydraulisch eine Hubbewegung durchführen kann. In der Haltebuchse 19 ist ein L-förmiger Luftweg 22 vorgesehen, der über einen Anschlußstutzen 23 an eine einstell- und steuerbare Druckluftquelle oder Luftpumpe 24 angeschlossen ist. In den Figuren ist die Luftströmung durch Pfeile angedeutet. An dem Schneiddorn 11 befestigt ist ein Stellring 25, an dem sich eine Druckfeder 26 abstützt. Diese Druckfeder 26 drückteinen am Schneiddorn 11 verschiebbar gelagerten Niederhalter 12 nach unten gegen eine Arbeitsunterlage 27. Wie insbesondere Figur 7 und 8 in Verbindung mit Figur 1 zeigen, besitzt dieser Niederhalter 12 einen kreisrunden Querschnitt und am freien Ende am Umfang verteilte domartige Aussparungen 28 und dazwischen Stützstege 29, mit denen sich der Niederhalter 12 auf der Arbeitsunterlage 27 bzw. auf den Folien 3, 4 abstützt unter Freilassung von Luftwegen im Bereich der Aussparungen 28. In Fluchtung zum Schneiddorn 11 ist in der Arbeitsunterlage 27 eine Bohrung 30 vorgesehen, deren lichte Weite geringfügig größer ist wie der Außendurchmesser des Schneiddornes 11 im Bereich der Schneidspitze 15 zuzüglich der doppelten Stärke der beiden Folien 3 und 4, wie in Figur 7 und 8 verdeutlicht. Am Kolben 31 eines zweiten Hubzylinders 32, der über eine Platte 33 mit dem ersten Hubzylinder 21 verbunden sein kann, ist mittels Schraubverbindung starr befestigt ein plattenartiger, ausgedehnter Träger 34, an dem in nachstehend beschriebener Weise Schweißstempel 14 und Niederhalter 13 befestigt sind. Der U-förmige Schweißstempel 14 ist unmittelbar fest mit dem Träger 34 verbunden. Dieser Schweißstempel 14 wird nach außen hin umzogen von dem Niederhalter 13, der an Gewindestangen 35 gegenüber dem Träger 34 relativ verschiebbar gelagert ist und durch Druckfedern 35 gegen die Arbeitsunterlage 27 gedrückt wird. Hierbei überragt in der Ruhestellung das freie Druckende des Niederhalters 13 geringfügig das freie Schweißende des Schweißstempels 14, d.h. beim Absenken des Trägers 34 nach Betätigung des Hubzylinders 32 eilt dieser Niederhalter 13 dem Schweißstempel 14 vor. Mit 37 ist ein als Sensorglied einer Sensor- und Steuereinrichtung dienender Schwimmerteller bezeichnet, der relativ großflächig und plattenartig ausgebildet ist, der fest verbunden ist mit einem langgestreckten, stangenartigen Schaltstössel 38. Dieser Schaltstössel 38 ist in Führungsrohren 39 einer Trägerplatte 40 des Hubzylinders 32 verschiebbar gelagert und wird durch eine sich am Träger 3 einerseits und am Schwimmerteller 37 andererseits abstützende Druckfeder 41 in Richtung der Arbeitsunterläge 27 gedrückt In Form eines Endschalters ist am oberen Ende des Schaltstössels 38 der Schaltkontakt 42 eines ersten elektrischen Schalters angeordnet, während unterhalb eines Betätigungsansatzes 43 des Schaltstössels 38 der Schaltkontakt 44 eines zweiten elektrischen Schalters angeordnet ist. Die Funktion dieser beiden Schalter wird nachstehend verdeutlicht. Der erste Schalter steht in Wirkungsverbindung mit einem nicht weiter dargestellten Zeitglied oder Zeitrelais.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert:
In Figur 2 befindet sich die Vorrichtung in der Ruhestellung, wobei die Kolben 20 und 31 der beiden Hubzylinder 21 und 32 nach oben gefahren sind. Der Deutlichkeit halber sind in den Figuren 2 bis 4 die zu behandelnden Folien des Folienbeutels nicht eingezeichnet. Nun wird ein ungefüllter, d.h. luftleerer Folienbeutel 2 auf die Arbeitsunterlage 27 bis unterhalb der Vorrichtung aufgeschoben, nachdem vorher ein mit Luft angefüllter Folienbeutel von der Arbeitsunterlage 27 entfernt wurde. Damit fällt der Schwimmertrrller 37 auf die leeren Folien 2 und 3 nach unten, womit der Schaltkontakt 44 durch Schließen der Kontaktelemente betätigt wird. Über den zugehörigen Schalter wird der Hubzylinder 21 in Tätigkeit versetzt. Der nun folgende Füllvorgang wird anhand der Figuren
3, 4, 7 und 8 verdeutlicht. Mit dem Betätigen des Hubzylinders 21 fährt der Kolben 20 nach unten und drückt den Schneiddorn 11 in die Bohrung 30. Gleichzeitig wird der Niederhalter 12 gegen die beiden aufeinanderliegenden Folien 3 und 4 gedrückt. Die scharf geschliffenen Schneidkanten der Schneidspitze 15 durchtrennen kreuzförmig die beiden Folien 3 und 4 unter Bildung und unter Mitnahme der durch den Kreuzschnitt entstandenen Randsegmente 3' und 4' (siehe Figur 7). Diese Randsegmente legen sich zwischen Schneiddorn 11 und Oberkante der Bohrung 30 locker an. Nun wird durch einen erneuten Stellhub des Hubzylinders 21 der Schneiddorn aus der Stellung gemäß Figur 7 in die Stellung gemäß Figur 8 leicht angehoben, in welcher Stellung die seitlichen Ausblasöffnungen sich zwischen den beiden Folien 3 und 4 befinden. Mit diesem Hochfahren des Schneiddornes 11 werden die Randsegmente 4' der Oberfolie durch die aufgerauhte Oberfläche nach oben mitgenommen, wie Figur 8 zeigt, so daß die Randsegmente 3' und 4' in Gegenrichtung umgestülpt sind und dazwischen sich die Ausblasöffnungen 18 des Schneiddornes 11 befinden. Nun erfolgt der eigentliche Füllvorgang durch Eindrücken von Druckluft zwischen Oberfolie 4 und Unterfolie 3 bis zum Erhalt eines vorbestimmten Luftdruckes in den Luftkammern 10 des Folienbeutels 2, welcher Luftdruck z.B. ablesbar ist an dem uhrartigen Anzeigeorgan der Druckluftquelle 24. Während diesem Füllvorgang wird der Schwimmerteiler 37 durch die wachsende Dicke des Folienbeutel-Kissens nach oben verstellt. In der oberen Extremstellung des Schwimmertellers 37 und damit des Schaltstössels 38 wird der Schaltkontakt 42 geschlossen und damit der dazugehörige elektrische Schalter betätigt, welcher wiederum eine Betätigung des Hubzylinders 32 veranlaßt. Diese Betätigungsstellung der Vorrichtung zeigt Figur 5. Unmittelbar nach Betätigen des Schaltkontaktes 42 wir.d der Kolben 31 des Zylinders 32 und damit auch der Träger 34 nach unten abgesenkt. Wie in Figur 6 verdeutlicht, wird nach einer vorbestimmten Hubstrecke der U-förmige Niederhalter 13 auf den nunmehr gefüllten Folienbeutel 2 und gegen die Arbeitsunterlage 27 gedrückt, womit die Luftkammern 10 des Folienbeutels 2 gegenüber der Einblasöffnung luftdicht verschlossen sind. Unmittelbar danach trifft auch der U-förmige Schweißstempel 14 auf den Folien 3 und 4 auf und es erfolgt der eigentliche Schweißvorgang um die Einblasöffnung (Figur 1). Dabei hält der Niederhalter 13 den Luftdruck von der Schweißstelle ab. Mit dem Betätigen des ersten Schalters 42 bzw. dem Absenken des Trägers 34 wird ein Zeitglied z.B. ein Zeitrelais betätigt, durch das während einer vorbestimmten Schweiß- und Abkühlphase Schweißstempel 14 und Niederhalter 13 in der abgesenkten Stellung beharren und nach dieser Schweiß- und Abkühlphase beide Hubzylinder 21 und 32 ihre zugeordneten Vorrichtungsteile von der Arbeitsunterlage 27 weg in die angehobenen Ruhestellungen verstellen. Das nunmehr gefüllte und fertig bearbeitete FolienbeutelKissen 2 wird nun seitlich von der Arbeitsunterlage 27 weggezogen und der folgende, noch leere Folienbeutel 2 kommt unterhalb der Vorrichtung zu liegen. Damit fällt wiederum der Schwimmerteller 37 zusammen mit dem Schaltstössel 38 nach unten auf die aufeinanderliegenden Folien 3 und 4 und es wird über den Betätigungsansatz 43 der Schaltkontakt 44 betätigt und es erfolgt in automatischer Weise der nächste Füllvorgang, eingeleitet durch Betätigen des Hubzylinders 21 und Absenken des Schneiddornes 11.
Um das Einführen der Folienbeutel unter die Vorrichtung zu erleichtern kann der federnd nach unten gedrückte Schwimmerteller 37 einen winkelig nach oben gebogenen Rand besitzen, auf den der auf der Arbeitsunterlage 27 aufgeschobene Folienbeutel 2 aufläuft und dabei den Schwimmerteller 37 leicht nach oben drückt.
Nach der Durchführung sämtlicher Verfahrensschritte mittels der erläuterten Vorrichtung verbleibt am Folienbeutel-Rand lediglich die kleine Einblasöffnung im Bereich der Randsegmente 3' und 4' und die U-förmige Verbindungs- oder Schweißstelle (siehe Figur 1).
Es sei noch erwähnt, daß der Schaltkontakt 42 auch dazu dient, nach Erreichen der vorbestimmten Kissen-Dicke die Druckluftquelle 24 abzuschalten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung von Folienbeutel-Kissen, die aus wenigstens zwei Folien bestehen, die zur Bildung von Luftkammern partiell miteinander vorzugsweise durch Heißsiegeln verbunden sind, wobei in den Luftkammern ein vorbestimmtes Volumen von Luft oder einem gasähnlichem Medium eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte luftleere Folienbeutel (2), dessen Luftkammern (10) untereinander kommunizieren mit einer einzigen Einblasöffnung an eine Luftpumpe (24) angeschlossen wird und sämtliche Luftkammern mit Luft gefüllt werden und daß dann die Einblasöffnung gegenüber den Luftkammern vorzugsweise durch Heißsiegeln verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasöffnung durch einen als Schneiddorn (11) ausgebildeten Einblasstutzen der Luftpumpe (24) geschaffen wird durch Ausschneiden wenigstens einer Folie (3, 4) und durch gleichzeitiges Positionieren des Einblasstutzens in der Einblasstellung.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schneiddorn ( 11 ) beide Folien ( 3 , 4) durchschnitten werden unter Bildung von zwei gleichrichtig abgebogenen Folienrändern (3', 4') der Folien und daß dann durch begrenztes Rückziehen des Schneiddornes (11) der Folienrand (4') der einen Folie (4) in Gegenrichtung gestülpt und lippenartig gegenüber dem Folienrand (3') der anderen Folie (3) ausgeformt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Schaffung der Einblasöffnung, der Positionierung des Schneiddornes (11) und dem Einblasen der Luft in die Luftkammern (10) der, der Einblasöffnung benachbarte Folienbereich durch einen Niederhalter (12) partiell gegen eine Arbeitsunterlage (27) gedrückt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einblasvorganges die für den in den Luftkammern (10) herrschenden Luftdruck repräsentative Kissen-Dicke mittels eines Schwimmertellers (37) gemessen wird und bei Erreichen einer vbrbestimmten Kissen-Dicke die Luftpumpe (24) automatisch abgeschaltet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vollendung des Einblasvorganges die Folien (3, 4) entlang einer die Einblasöffnung umziehenden Verbindungsstelle miteinander vorzugsweise durch Heißsiegeln verbunden werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor und während dem Verbindungsvorgang die Folien (3, 4) entlang einer die Einblasöffnung umziehenden, zwischen der Verbindungsstelle und den Luftkammern (10) befindlichen Druckstelle luftdicht zusammengedrückt werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckluftquelle (24) strömungsmäßig mit einem den Einblasstutzen der Luftpumpe bildenden Schneiddorn (11) verbunden ist, der vorzugsweise durch einen Hubzylinder (21) gegenüber einer die Folien (3, 4) tragenden Arbeitsunterlage (27) absenkbar und anhebbar ist, der am freien Ende eine vorzugsweise pyramidenförmige, schneidkantenaufweisende Schneidspitze (15) besitzt und von einer an die Druckluftquelle angeschlossenen Bohrung (17) teilweise durchzogen ist bis zu seitlichen, der Schneidspitze unmittelbar benachbarten Ausblasöffnungen (18).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneiddorn (11) im Bereich der Ausblasöffnungen (18) eine aufgerauhte Oberfläche (16) aufweist und zumindest in diesem Bereich konisch ausgestaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneiddorn (11 ) mit, der Materialstärke beider Folien entsprechendem Spiel in eine Bohrung (30) in der Arbeitsunterlage (27) einführbar und unter Mitnahme des Folienrandes bzw. der Randsegmente (4') einer Folie (4) um einen kurzen Stellhub zurückführbar ist, welcher Stellhub so bemessen ist, daß die Ausblasöffnungen (18) zwischen den Folienrändern beider Folien zu liegen kommen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Schneiddorn (11) ein federnder, diesen zumindest teilweise umziehender Niederhalter (12) gelagert ist, der sich beim Absenken des Schneiddornes (11) federnd und partiell auf den Folien (3, 4) abstützt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daßim wesentlichen konzentrisch zum Schneiddorn (11) ein diesen zumindest zum Teil umziehender, beheizbarer Schweißstempel (14) vorgesehen ist, der vorzugsweise durch einen eigenen Hubzylinder (32) auf die Arbeitsunterlage (27) und damit auf die Folien absenkbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Schneidstempel (14) zumindest im Bereich der Luftkammern (10) umziehender Niederhalter (13) vorgesehen ist, der zusammen mit dem Schweißstempel und vorzugsweise durch dessen Hubzylinder (32) auf die Folienfederrd. absenkbar ist und dem Schweißstempel vorläuft.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß Schweißstempel (14) und Niederhalter (13) an einem mit dem Kolben (31) des Hubzylinders (32) verbundenen Träger (34) gelagert sind und zusammen mit diesem verstellbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schweißstempel (14) und Niederhalter (13) im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und mit ihren freien Schenkeln über den Folienrand (5) hinausragen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sensor- und Steuereinrichtung aufweist , mit einem vorzugsweise als Schwimmerteller (37) ausgebildeten, die jeweiligen Kissen-Dicke abtastenden Sensorglied, das als Betätigungselement für den beiden Hubzylindern (21,32) zugeordnete elektrische Schalter (42, 44) dient.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorglied einen mit dem Schwimmerteiler (37) verbundenen, durch die Kraft einer Feder (41) gegen die Arbeitsunterläge (27) gedrückten und senkrecht zur Arbeitsunterlage bewegbaren Schaltstössel (38) aufweist, in dessen Bewegungsbahn sich die Kontakte (42, 44) von wenigstens zwei, die Hubzylinder (21, 32) steuernden Schaltern befinden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (42) durch den Schaltstössel (38) in dessen von der Arbeitsunterlage (27) abgehobenen Extremstellung betätigbar ist und dem Betätigen des Hubzylinders (32) zum Absenken des Trägers (34) von Schweißstempel (14) und Niederhalter (13) auf das gefüllte Kissen dient, und daß der zweite Schalter (44) durch den Schaltstössel (38) beim Abfällen aus der genannten Extremstellung gegen die leeren Folien (3, 4) des nächsten Folienbeutels (2) betätigbar ist und dem Betätigen des Hubzylinders (21) zum Absenken von Schneiddorn (11) und zugeordnetem Niederhalter dient.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Betätigen des ersten Schalters (42) bzw. dem Absenken des Trägers (34) ein Zeitglied, vorzugsweise ein Zeitrelais betätigt wird, durch das während einer vorbestimmten Schweiß- und Abkühlphase Schweißstempel (14) und Niederhalter (13) in der abgesenkten Stellung beharren und durch das nach dieser Phase beide Hubzylinder (21, 32) in ihre von der Arbeitsunterlage (27) abgehobene Ruhestellung verstellt werden.
20. Folienbeutel zur Behandlung durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei an den Rändern (5, 7) luftdicht miteinander verbundenen Folien (3, 4) besteht, die in der von diesen Rändern eingeschlossenen Fläche partiell z.B. durch Noppenschweißung miteinander verbunden sind unter Bildung von untereinander kommunizierende Luftkammern (10).
21. Folienbeutel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Folienbeuteln (2) miteinander zu einer aufwickelbaren Rollenbahn vereinigt sind, wobei zwischen den einzelnen Folienbeuteln Trennähte (1) z.B. Perforationsnähte vorgesehen sind.
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