EP2028109A2

EP2028109A2 - Vorrichtung zum Zuschneiden gasgefüllter Füllkörper sowie Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge

Info

Publication number: EP2028109A2
Application number: EP08162867A
Authority: EP
Inventors: Johannes LÖRSCH
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2008-08-23
Publication date: 2009-02-25
Also published as: EP2028109A3; US20090049798A1; DE102007045938A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Zuschneiden von gasgefüllten Füllkörpern (12), wobei die Füllkörper der Vorrichtung in Form eines Stranges aufeinanderfolgender, durch flach ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) verbundener gasgefüllter Füllkörper zugeführt werden, ist eine Schneidvorrichtung (11) mit einem Schneidelement (15) zum Schneiden der gasgefüllten Füllkörper (12) im Verbindungsabschnitt (13) zwischen zwei Füllkörpern, wenigstens ein bevorzugt auf einem Rad (20) angeordneter Mitnehmer (21) mit einem Mitnahmebereich (21 a) zur Aufnahme eines Füllkörpers (12), wobei der Mitnehmer (21) zusammen mit dem Füllkörper (12) beweglich angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass der im Mitnehmer (21) befindliche Füllkörper (12) zentriert wird, eine Zähleinheit (23, 24) zum Erfassen einer Anzahl von Füllkörpern (12), die über einen Referenzpunkt bewegt werden, sowie eine Auswerte- und Steuereinheit zum Erfassen der Daten der Zähleinheit (23, 24) und zum Auslösen des Schnittvorgangs vorgesehen. Die Vorrichtung kann im Rahmen einer Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge (12) dazu eingesetzt werden, Füllkörperstrangabschnitte mit individueller Füllkörperkissenzahl herzustellen, wobei die benötige Kissenzahl aus den Daten eines Warenwirtschaftssystems berechnet oder sensorisch bestimmt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuschneiden und/oder zum Transportvorschub gasgefüllter Füllkörper sowie eine Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge unter Verwendung der genannten Vorrichtung.
Mit Gas - insbesondere mit Luft - gefüllte Füllkörper aus einem Kunststofffolienmaterial werden in zunehmendem Maße als Füll- und Einwickelmaterial zum Transport empfindlicher Güter in Transportverpackungen eingesetzt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Füllkörper erst am Ort des Verpackungseinsatzes "On Demand" aus einer flachgelegten Rollenware hergestellt werden können, da auf diese Weise das Transport- und Lagervolumen für das Folienmaterial um Größenordnungen reduziert werden kann.
Im Stand der Technik sind verschiedene Arten vorkonfektionierter Folienschläuche zur Herstellung derartiger Füllkörper sowie entsprechende Füllvorrichtungen und -verfahren bekannt.
In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung gemäß dem Stand der Technik ist der vorkonfektionierte Kunststofffolienschlauch als flachgelegter Halbschlauch ausgebildet, der an einer Längsseite geschlossen und an der anderen Längsseite offen ausgebildet ist, und der durch eng beieinander liegende Paare von transversalen (d.h. quer zur Längserstreckung des Schlauches liegenden) Schweißnähten in Taschen eingeteilt ist, wobei zwischen den Schweißnahtpaaren Abrissperforationen zum einfachen Trennen der einzelnen Taschen vorgesehen sind. Die transversalen Schweißnähte erstrecken sich dabei nicht vollständig bis zu dem offenen Rand des Folienschlauches. In einer an den vorstehend beschriebenen Folienschlauch angepassten Fülleinheit wird der Folienschlauch elektromotorisch kontinuierlich durch die Einheit transportiert. Dabei werden zunächst die Ober- und Unterfolie an der offenen Seite voneinander abgehoben und dazwischen Luft eingeblasen, so dass sich geschlossenen Taschen zu gasgefüllten Füllkörpern als luftgefüllte Folienbeutel, insbesondere in Form von Kissen, füllen. Unmittelbar anschließend werden Ober- und Unterfolie wieder aufeinander gedrückt, an einer kontinuierlichen Schweißeinrichtung vorbeigeführt und in longitudinaler Richtung verschweißt, so dass die eingeschlossene Luft nicht mehr entweichen kann.
Die Kissen bzw. luftgefüllten Folienbeutel kommen in Form einer kontinuierlichen Kette bzw. eines Strangs aus der Füllvorrichtung, wobei die einzelnen Kissen jeweils durch einen flachen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. In der Praxis besteht allerdings das Bedürfnis, dass die Kissen bzw. luftgefüllten Folienbeutel in vorbestimmten Längen, d.h. mit einer bestimmten Anzahl von Kissen bzw. Beuteln, vorliegen, wofür jeweils eine Trennung der Beutel herbeigeführt werden muss. Auch wenn in den Verbindungsabschnitten Perforationen vorhanden sind, ist ein manuelles Abreißen für viele Anwendungsfälle nachteilig. Es besteht ein Bedürfnis, dass die Kissen bzw. luftgefüllten Folienbeutel in vorbestimmten Längen automatisch abgeschnitten aus der Füllvorrichtung herauskommen bzw. anschließend an das Füllen auf die entsprechend gewünschte Länge zugeschnitten werden, wobei bei dem Schneidevorgang die Kissen nicht beschädigt werden sollen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, aber eine sichere und präzise Trennung der Kissen bzw. Beutel herbeiführt und auch für einen Transportvorschub eines Füllkörperstranges verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, bei der eine Schneidvorrichtung mit den vorstehend genannten Eigenschaften dahingehend vorteilhaft eingesetzt wird, Füllkörperstränge in einer jeweils individuell benötigten Länge herzustellen.
Die Lösung der vorgenannten Aufgaben erfolgt mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 11.
Die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 bewirkt sowohl ein Schneiden als auch einen Transportvorschub des Füllkörperstranges. Für den Fall, dass lediglich ein Transportvorschub des Füllkörperstranges ohne Schneidefunktion gewünscht ist, kann ein Teil der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gemäß Patentanspruch 14 auch zum Erzielen eines kontrollierten Vorschubs des Füllkörperstranges eingesetzt werden. Ein derartiger kontrollierter Vorschub ist aufgrund der unregelmäßigen Form des Füllkörperstrangs und der Asymmetrie aufgrund des einseitigen Verschweißvorganges im Stand der Technik nicht einfach zu lösen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die einzelnen Beutel von einem Mitnahmeelement, vorteilhafter Weise in Form eines Mitnehmers, der mittels wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei Armen gebildet ist, die radial an einem Rad angeordnet sind, erfasst werden, wobei der Mitnehmer an die Kontur des gefüllten Folienbeutels angepasst ist. Der Mitnehmer stellt damit so etwas wie ein großes "Zahnrad" für die Beutel dar, so dass die Beutel zuverlässig transportiert werden können, und gegenüber dem die Schneideorte synchronisiert werden können. Der eigentliche Schneidevorgang erfolgt über eine im Rad oder beim Rad angeordnete und versenkte Klinge, die zum gewünschten Schneidezeitpunkt (beispielsweise nach jedem fünften gasgefüllten Beutel) abgesenkt wird und so den Schnitt in einem Vorgang durchführt. In dem Moment des Absenkens wird das Rad bevorzugt angehalten. Eine genaue Positionierung der Klinge gegenüber dem Schneideort ist durch ein federgestütztes Positionierungselement gegeben. Die Arme, d.h. quasi die Zähne des großen "Zahnrads", fungieren dabei bevorzugt auch als Gegenelement für den Schneidvorgang.
Eine konstruktive Besonderheit besteht hinsichtlich der Ausbildung der Arme des Mitnehmers. Die Arme bzw. Schnittleisten weisen in axialer Richtung (bezogen auf die Drehachse des Rades) eine leicht trapezförmige Form auf. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich die Folienbeutel beim Befüllen an der freien Seite etwas zusammenziehen (bedingt durch die Bildung des Kissens), wohingegen sie an der befüllten Seite mit der Schweißnaht ihre ursprüngliche Breite behalten. Die Arme sind also auf der verschweißten Seite der Folienbeutel etwas breiter als auf der "freien" Seite, so dass die Genauigkeit der Führung durch die erwähnte trapezförmige Gestalt durchgängig gewährleistet ist.
Die einzelnen Arme sind so breit ausgeführt, dass sie sich in die Zwischenräume der Füllkörper legen. Zum Aussehen und zur Herstellung der Füllkörper sei auf die EP 1 320 495 verwiesen, die diesbezüglich zum Bestandteil der vorliegenden Offenbarung durch Bezugnahme gemacht werden soll. Durch die Aufbauchungen der gefüllten Füllkörper findet eine Zentrierung statt, die dafür sorgt, dass der Schnitt tatsächlich an der vorgesehenen Position - in der Regel mittig - zwischen den Folienschweißnähten stattfindet, so dass keine der Kammern der Füllkörper beschädigt werden.
In diesem Zusammenhang ist es im Rahmen der Erfindung grundsätzlich denkbar, bei den zu verwendenden Füllkörpern auf Abrissperforationen zu verzichten, wenngleich diese zur weiteren, manuellen Teilung von Füllkörpersträngen durchaus von Vorteil sein können. Andererseits kann durch Verzicht auf eine Abrissperforation der Abstand zwischen den beiden Querschweißnähten verringert oder sogar auf eine breite Querschweißnaht reduziert werden, die durch die Vorrichtung mittig durchgeschnitten wird. Durch die entsprechende Vergrößerung des aufblasbaren Folienbereichs wird das Folienmaterial insgesamt besser ausgenutzt.
Zum Schneiden senkt sich zunächst ein Positionierungselement auf die Folie ab, das die Folie einklemmt. Durch das Anliegen des Positionierungselements wird die Folie beidseits der Schnittkante festgehalten, so dass sich diese durch den Schneidevorgang nicht z.B. in den Gegenlagerschlitz ziehen kann. Dann wird ein Messer, bevorzugt gezackt, abgesenkt, das in einen Schlitz in der gegenüberliegenden Schnittleiste einfährt. Vorteilhaft ist eine gefederte Ausführung des Positionierungselements. Dieses ist beispielsweise zusätzlich als aufklappbares Leitblech ausgeführt, das insbesondere dazu dient, die Folienbeutel beim ersten Einlegen in die Vorrichtung festzuhalten. Zum Einlegen wird das Gehäuse hochgeklappt und dann abgesenkt.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist als Mitnehmer ein Band oder eine Kette vorgesehen, die sich der Form der Ausbauchung des Füllkörpers als entsprechende Fördermulde anpasst. In dieser Ausführungsform erfolgt der Transport somit mittels eines linearen Transportelements im Gegensatz zu dem Rad als rotatorisches Transportelement gemäß der eingangs diskutierten Ausführungsform. Weiterhin sind alternativ auch nicht gespannte Folienbahnen möglich.
Auch könnte die Erfindung nicht nur zum Schneiden, sondern auch ohne Schneidvorrichtung zum zuverlässigen Transportieren eines Strangs gasgefüllter Füllkörper verwendet werden, so dass hierdurch beispielsweise ein Reservoir für gasgefüllte Füllkörper relativ hoch gebaut werden kann und mittels der Mitnehmerelements der Füllkörperstrang dann vom tiefsten Punkt des Reservoirs bis zur oberen Einfüllkante des Reservoirs sicher und zuverlässig transportiert werden kann, vgl. hierzu auch die EP 1 714 777 A2 .
Bei einer reinen Transportvorrichtung ohne Schneidfunktion können die Mitnehmer bevorzugt bürstenartig ausgebildet sein.
Der Antrieb des Rades erfolgt vorzugsweise elektromotorisch, wobei der Motor zum eigentlichen Schneidvorgang kurz angehalten wird. Es ist jedoch bei einer rein zu Transportzwecken verwendeten Vorrichtung ohne Schneidvorrichtung auch denkbar, das Rad frei laufen zu lassen und den rotatorischen Antrieb allein durch den Zug an dem ausgehenden Füllkörperstrang zu bewerkstelligen, wobei der Zug der entweder durch einen Benutzer oder durch eine nachgeschaltete Transporteinrichtung erfolgen kann.
Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge mit einer vorgegebenen Anzahl von Füllkissen vorgeschlagen, bei der eine Befüllungsvorrichtung zur Herstellung eines gasgefüllten Füllkörperstrangs vorgesehen ist, bei welcher auf einer Rolle bevorratetes, vorkonfektioniertes Kunststofffolienmaterial, das durch gegenüber der Transportrichtung transversale Schweißnähte in einzelne Taschen aufgeteilt ist, zunächst über Befüllungsöffnungen mit Gas, vorzugsweise Luft, befüllt wird, wobei im Bereich der transversalen Schweißnähte flache Verbindungsabschnitte verbleiben, und anschließend die Befüllungsöffnungen luftdicht verschweißt werden. An die Befüllungsvorrichtung schließt sich eine Zwischenlagervorrichtung zur Zwischenlagerung einer Menge an strangförmigem Füllkörpermaterial an, das einer wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Zuschneidevorrichtung zugeführt wird, die den Füllkörperstrang nach einer vorgegebenen Anzahl von Kissen in dem flachen Verbindungsabschnitten abschneidet und einer Abgabevorrichtung zur Abgabe der Füllkörperstrangabschnitte zuführt. Die Zwischenlagervorrichtung kann dabei eine Vorratsbox für die Zwischenlagerung einer größeren Menge an Füllkörperstrang aufweisen; die Zwischenlagervorrichtung kann jedoch auch nur eine kurze Strecke umfassen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Anordnung kann weiterhin eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die dahingehend ausgebildet ist, von einem computergestützten Warenwirtschaftssystem das Volumen des in einem Verpackungsbehälter zu verpackenden Gegenstandes bzw. die Volumina mehrer, in dem Verpackungsbehälter zu verpackender Gegenstände und das Volumen des vorgesehenen Verpackungsbehälters zu erhalten, auf der Basis dieser Angaben das verbleibende Leervolumen in dem Verpackungsbehälter zu berechnen, daraus die erforderliche Anzahl an Füllkörperkissen abzuschätzen und darauf basierend die Herstellung eines Füllkörperstranges oder mehrerer Füllkörperstränge mit der abgeschätzten Gesamtzahl an Füllkörperkissen zu veranlassen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Steuereinrichtung mit einer speziellen Sensoranordnung vorgesehen sein, wobei die Sensoranordnung dahingehend ausgebildet ist, den in einem bereits mit zu verpackenden Gegenständen gefüllten Verpackungsbehälter verbleibenden Leerraum auszumessen und ein näherungsweise diesem Leerraum entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung zu übermitteln, wobei die Steuereinrichtung dahingehend ausgebildet ist, aus dem Signal der Sensoranordnung und dem Volumen des Verpackungsbehälters die benötigte Anzahl von Füllkörperkissen abzuschätzen, und wobei die Steuereinrichtung dahingehend ausgebildet ist, die Herstellung eines Füllkörperstranges oder mehrerer Füllkörperstränge mit der abgeschätzten Gesamtzahl an Füllkörperkissen zu veranlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Zentralansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Schneidvorrichtung;
Figur 2: eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1, teilweise in Schnitt-darstellung,
Figur 3: eine Detaildarstellung der Zentralansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Schneidvorrichtung, und
Figur 4: eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Herstellung und Konfektionierung von Füllkörpersträngen.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Zuschneiden von gasgefüllten Füllkörpern 12.
Die Füllkörper 12 sind kissenartig ausgeführt und weisen eine Ausbauchung 27 auf. Die einzelnen Kissen 12 sind über Verbindungsabschnitte 13 verbunden, die mit Perforationen (nicht dargestellt) versehen sind. Wird ein Verbindungsabschnitt 13 zum Zerschneiden vorgesehen, so ist dieser Verbindungsabschnitt 13 auch der Schneidbereich 14.
Die Vorrichtung 10 weist ein Zentralrad 20 auf, an dem Arme 21 b angeordnet sind. Die Arme sind mit Vertiefungen 16 versehen, in die ein in einer Schneidvorrichtung 11 angeordnetes Messer 15 eingreifen kann. Die Arme 21 b bilden somit mit den Vertiefungen 16 auch die Schneidleisten.
Am Zentralrad 20 sind Verbindungsstege 28 vorgesehen, die radial vom Mittelpunkt 29 des Zentralrades 20 angeordnet sind und mittels Verbindungsmitteln 22 mit dem Zentralrad verbunden sind. Im Wesentlichen rechtwinklig und gleichzeitig im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 25 des Zentralrades 20 erstrecken sich die Arme 21 b axial vom Zentralrad weg (siehe Figur 2). Die Arme 21 b sind ebenfalls mit Befestigungsmitteln 22 mit dem Verbindungssteg 28 verbunden. Der Zwischenraum 21 a zwischen den Armen 21 b bildet in Verbindung mit den Armen 21 b den Mitnehmer 21 aus. Das Zentralrad 20 und damit auch die Mitnehmer 21 sind um die Achse 25 drehbar ausgeführt, so dass durch einen nicht dargestellten Antrieb die Rotation des Rades 20 über die Achse 25 in die Vorrichtung 10 eingeleitet wird, mit der die Füllkörper 12 transportiert werden. Ein Abstand 26 der Arme 21 b zum Achse 25 ist in Abhängigkeit der Form der Füllkörper einstellbar, damit mit die erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 auch für unterschiedliche Füllkörpergrößen (d.h. insbesondere unterschiedliche Breiten, d.h. unterschiedliche Abstände zwischen den Verbindungsabschnitten 13) einsetzbar ist.
In den radialen Zwischenräumen zwischen den einzelnen Armen 21 b sind gemäß Figur 1 weiterhin jeweils muldenförmige Führungsbleche 32 vorgesehen (in Fig. 3 nicht dargestellt), die an die Kontur der Füllkörper angepasst sind. Durch diese Führungsbleche wird insbesondere verhindert, dass Füllkörper bzw. Füllkörperstränge, die an einem oder beiden Enden abgeschnitten sind, in das Innere des Rades 20 hineinrutschen können. Insbesondere bei Betrieb der Vorrichtung derart, dass nach jedem einzelnen Füllkörper geschnitten wird, sind die Führungsbleche 32 von besonderer Bedeutung.
In einem Schneideort 30 ist eine Schneidvorrichtung 11 (siehe Figur 3) angeordnet, die gegen die Schneidleiste 21 b verfahrbar ist. In der Schneidvorrichtung 11 befindet sich ein Messer 15, dass mit einer gewellten Klinge versehen ist. Die Schneidvorrichtung 11 weist ein Positionierungselement 17 auf, dass mittels Federn 18 beweglich angeordnet ist und ein Fixierelement 17a aufweist. Ist kein Einsatz der Schneidvorrichtung 11 vorgesehen, befindet sich das Positionierungselement 17 in Ruhe, da das Federelement 18 nicht ausgelenkt ist. In dieser Stellung befindet sich das Fixierelement 17a oberhalb des Füllelements 12 auf der Ebene 17b. Sollen zwei Füllkörper 12 auseinander geschnitten werden, so wird das Federelement 18 ausgelenkt und das Positionierelement 17 wird nach unten zur Schnittebene 14 ausgelenkt, bis das Fixierelement 17a auf dem Arm 21 b und damit auf der Schneidleiste zu ruhen kommt, wodurch der Verbindungsabschnitt 13 fixiert wird. Im Moment des Kontakts des Fixierelements 17a mit der Schneidleiste wird das Zentralrad 20 angehalten, um einen sauberen Schnitt zu erlauben, und das Messer 15 durchtrennt den Verbindungsabschnitt 13 und wird wieder in seine Ausgangsposition in der Schneidvorrichtung 11 zurück verfahren. Anschließend wird das Federelement 18 wieder entspannt, das Positionierungselement 17 und das Fixierelement 17a entfernen sich wieder vom Rad 20, und, wenn sie sich weit genug entfernt haben, beispielsweise, wenn sich das Fixierelement 17a wieder auf der Ebene 17b befindet, wird das Zentralrad 20 wieder in Bewegung versetzt.
Gemäß Fig. 1 sind im Zentralrad 20, von dem die Arme 21 b abgehen, Schlitze 23 eingebracht, die von einem optischen Sensor 24 abgetastet werden. Bei jedem überschreiten eines Schlitzes 23 wird ein elektronisches Zählwerk angesteuert (nicht dargestellt). Jeder Schlitz 23 repräsentiert einen Beutel 12. Das Zählwerk ist mit einer Steuereinheit (nicht dargestellt) verbunden, die die vom Zählwerk erzeugten Daten auswertet und die Betätigung der Schneidvorrichtung 11 und das Anhalten des Rades 20 auslöst und steuert. Nachdem eine einstellbaren Zahl von Beuteln 12 an dem Sensor 24 vorbeigezogen sind, löst die Steuerung die Schneidevorrichtung 11 aus (z.B. 7 Beutel etc.).
In einer - nicht dargestellten - weiteren Ausführungsform der Erfindung, die als reine Transporteinrichtung konzipiert ist, sind um ein rotatorisch antreibbares Zentralrad Mitnehmer in Form von sich in axialer Richtung erstreckender Bürsten vorgesehen; d.h., die Mitnehmerarme 21 bei der vorstehend beschriebenen Schneidvorrichtung sind jeweils durch Bürsten ersetzt (unter Weglassung der Schneidvorrichtung). Der Bogenlängen-Abstand der Bürsten entlang des Außenumfangs entspricht dabei in etwa der Breite der Füllkörper oder einem Vielfachen hiervon.
Bei dieser Ausführungsform wird ausgenutzt, dass die Füllkörper relativ leicht sind und die von Borsten ausgeübten Kräfte daher für den Transport eines Füllkörperstrangs bereits ausreichen, wobei die Elastizität der Borsten an den zu transportierenden Füllkörperstrang und die Förderhöhe angepasst wird, d.h. je größer die Transportleistung, desto härter müssen die Borsten gewählt werden. Durch die flexiblen Borsten ist das Einlegen des Füllkörperstranges einfach möglich. Ferner kann der Strang problemlos manuell vorgezogen werden, wobei die Borsten nachgeben, ohne dass der Füllkörperstrang beschädigt wird oder an den Perforationen versehentlich abgetrennt würde.
Ein äußeres Leitblech ist für eine derartige reine Transporteinrichtung nicht notwendigerweise erforderlich, da der Füllkörperstrang bereits durch die Schwerkraftwirkung ausreichend in die Mitnehmer gedrückt wird. Die vorstehend beschriebene bürstenbetriebene Transportvorrichtung kann somit recht einfach und leichtgewichtig ausgebildet werden.
In Figur 4 ist eine Anordnung zur Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge 12 mit einer vorgegebenen Anzahl von Taschen bzw. Kissen schematisch dargestellt. Diese Anordnung besteht aus einer Befüllungsvorrichtung 40, die aus einem flachgelegten Folienhalbschlauch, der von einer Vorratsrolle 42 zugeführt wird, den zunächst endlosen luftgefüllten Füllkörperstrang 12 herstellt. Hierzu wird Luft in an einer Seite offene Taschen eingeblasen, so dass sich diese kissenartig aufbauchen. Unmittelbar anschließend werden die noch offenen Taschen durch Verschweißen der Ober- und Unterfolie luftdicht verschlossen, wobei die Luft vorher nicht entweichen kann. Hinsichtlich der Einzelheiten wird auf die EP 1 714 777 A2 verwiesen, die diesbezüglich zum Bestandteil der vorliegenden Offenbarung durch Bezugnahme gemacht wird. Selbstverständlich können jedoch auch andere bekannte Befüllungsvorrichtungen und Folientypen im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Der Füllkörperstrang wird vorzugsweise zunächst in einer unterhalb der Befüllungseinrichtung angeordnete Vorratsbox 44 in etwa mäanderförmig abgelegt, wenngleich eine derartige Bevorratung für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist. Der Füllstand in der Vorratsbox 44 wird durch eine Lichtschranke überwacht. Überschreitet der Füllstand ein mit 46 gekennzeichnetes Niveau, so wird die Produktion der Füllkörper angehalten. Unterschreitet der Füllstand diese Grenze (ggf. unter Berücksichtigung einer vorgegebnen Schalthysterese), so wird die Produktion wieder gestartet. Auf diese Weise soll stets ein ausreichender Vorrat an Füllkörpern gewährleistet werden, so dass zeitliche Verbrauchsspitzen im Füllkörperbedarf ausgeglichen werden können und die Befüllungsvorrichtung 40 im Hinblick auf eine geringere Füllkörperproduktionsfrequenz dimensioniert werden kann und die entsprechenden konfektionierten Füllkörperabschnitte trotzdem sehr schnell bereit gestellt werden können. Außerdem kann bei leerer Vorratsrolle 42 die Zeit für ein Auswechseln derselben überbrückt werden.
Der Füllkörperstrang 12 wird anschließend aus dem unteren Bereich der Vorratsbox 44 entnommen und seitlich an den übereinander geschichteten Lagen des Füllkörperstranges vorbei nach oben heraus gezogen. Auch wenn sich im Gegensatz zu der mänderförmigen Darstellung in Figur 4 tatsächlich eine eher zufällige Schichtung des Füllkörperstranges in der Vorratsbox 44 ergeben wird, können sich die gespeicherten Füllkörperstränge nicht verheddern, zumal die Breite der Vorratsbox auf die Breite der Füllkörper abgestimmt ist. Die zur Entnahme des Füllkörperstrangs erforderliche Zugkraft wird von einer vorzugsweise wie anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben ausgebildeten Schneid- und Transportvorrichtung 10 aufgebracht. Diese befindet sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Teleskopstütze 48 deutlich oberhalb der üblichen Arbeitshöhe, so dass die Abgabe der Füllkörperabschnitte von oben her erfolgen kann. Um ohne Zuhilfenahme einer Leiter od. dgl. den Füllkörperstrang 12 in die Schneid- und Transportvorrichtung 10 einfädeln zu können, kann die Teleskopstütze 48 elektromotorisch aus ihrer dargestellten Arbeitsstellung nach unten verfahren werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schneid- und Transportvorrichtung 10 hat den Vorteil, dass der Folienbeutelstrang 12 aus der Vorratsbox 44 mit gegenüber der Produktionsgeschwindigkeit der Füllkörper höherer Geschwindigkeit entnommen werden kann und gleichzeitig mit der Schneidvorrichtung 30 auf die die gewünschte Länge geschnitten werden kann, ohne dass dabei die endseitigen Kissen beschädigt würden.
Von der Schneid- und Transportvorrichtung 10 fällt der Füllkörperstrang 12 durch Schwerkraftwirkung in den schrägen Einführbereich 52 eines horizontal angeordneten Transportkanals 54. Der Transportkanal 54 wird durch ein in der in der Zeichnung linken Stirnseite vorgesehenes Gebläse mit einem kontinuierlichen Luftstrom beschickt, wie durch die Pfeile bei 50 angedeutet, wobei der Luftstrom auf der gegenüberliegenden offenen Stirnseite 66 des Transportkanals 54 austritt, so dass die Füllkörperstrangabschnitte 12 in dem Transportkanal 54 weiterbefördert werden. Am Boden des Transportkanals 54 sind durch einen Aktuator betätigbare Klappen 56, 58 vorgesehen, die einzelnen Verpackungsplätzen zugeordnet sind. Abhängig von der Anordnung und der Anzahl der Verpackungsplätze können selbstverständlich mehr als zwei Klappen vorgesehen sein. Falls nur ein Verpackungsplatz beschickt werden soll, so kann abhängig von den räumlichen Anforderungen entweder auf einen Transportkanal 54 ganz verzichtet werden, oder es kann ein Transportkanal mit einer einzigen permanent geöffneten Auslassöffnung eingesetzt werden.
Über die jeweils geöffnete Klappe (im Ausführungsbeispiel ist die Klappe 56 geöffnet) verlässt der Füllkörperabschnitt 12 den Transportkanal 54. Unterhalb der Klappen 56, 58 werden mit Füllkörpern zu bestückende Verpackungsbehälter 60 bzw. 62 (z.B. die schematisch dargestellten Kartons) auf entsprechenden Packplätzen positioniert, so dass die Füllkörperabschnitte direkt in den oben noch geöffneten Karton mit den zu polsternden Gegenständen hineinfallen können.
Alternativ ist es auch möglich, die Füllkörperstrangabschnitte in unterhalb der Klappen angeordneten Auffangkörben oder einem einzigen Auffangkorb zu sammeln (nicht dargestellt) und diese manuell weiterzuverarbeiten. Weiterhin ist es möglich, die Verpackungsbehälter mittels eines Förderbandes od. dgl. unterhalb der Klappen 56, 58 vorbeizuführen, so dass die Verpackungsbehälter auf ihrem Weg über die Förderbänder automatisch mit der erforderlichen Menge an Füllkörpern befüllt werden können, deren Verteilung innerhalb des Verpackungsbehälters anschließend in der Regel noch manuell zu optimieren ist.
Die gesamte Anordnung wird in einer bevorzugten Ausführungsform von einer mikroprozessorgestützten Steuereinheit derart gesteuert, dass für eine bestimmte Verpackungsaufgabe jeweils eine individuell angepasste Anzahl an gasgefüllten Füllkörperkissen produziert wird.
Diese Menge der gewünschten Füllkissen in dem Strang kann entweder von einem Benutzer über eine numerische Tastatur oder mittels mehrmaliger Betätigung eines Tasters (z.B. eines Fußschalters) vorgewählt werden. Im letzteren Falle kann jede Tasterbetätigung einer vorgegebenen Anzahl von Taschen - beispielsweise 6 Stück - entsprechen. Erfolgt für eine vorgegebene Zeit keine weitere Tastenbetätigung, so wird ein Strang mit der entsprechenden Anzahl an Füllkissen produziert. Alternativ kann die Produktion des Füllkörperstrangs nach Vorwahl der Menge durch einen ersten Taster durch Betätigung eines zweiten Tasters ausgelöst werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass die entsprechende Füllkissenanzahl aus den Angaben eines Warenwirtschaftssystems berechnet wird. In derartigen Warenwirtschaftssystemen ist zu Versandzwecken nämlich häufig bereits eine Speicherung der Abmessungen der zu verpackenden Gegenstände vorgesehen, so dass das Warenwirtschaftssystem eine geeignete Verpackungs- bzw. Kartongröße vorschlagen kann. Anhand der Volumina der zu verpackenden Gegenstände und des bekannten Innenvolumens der vom Warenwirtschaftssystem vorgeschlagenen Verpackung kann dann der verbleibende und durch Füllkörper aufzufüllende Leerraum berechnet werden. Anhand des bekannten Volumens eines einzelnen Füllkörperkissens kann dann die benötigte Anzahl an Füllkörpern - zumindest näherungsweise - abgeschätzt werden.
In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird der Inhalt eines bereits mit den zu verpackenden Gegenständen gefüllten, oben noch geöffneten Kartons bzw. Behälters durch Sensoren 64 (vgl. Figur 4) vorzugsweise berührungslos gescannt und dabei der verbleibende Leerraum im Behälter ermittelt. Bei den Sensoren 64 kann es sich um stereoskopisch angeordnete Videokameras oder um Systeme handeln, die mittels Laserstrahlen oder Ultraschall die Konturen des Kartoninhalts berührungslos abtasten und somit ein Reliefbild des Kartoninhalts erfassen, aus dem - bei Kenntnis des Kartoninnenvolumens - das verbleibende Leervolumen berechnet werden und darauf basierend wiederum die benötigte Füllkörperzahl abgeschätzt werden kann.
Da die Förderleistung des Transportkanals 54 im Hinblick auf die maximale Länge eines Füllkörperstranges in der Regel begrenzt ist, kann vorgesehen sein, dass bei Anforderung längerer Füllkörperstränge diese in mehreren Einzelsträngen ausgegeben werden. Dies vereinfacht in vielen Fällen auch die Handhabung der Füllkörperstränge bei der Verteilung in den Verpackungsbehältern. Beispielsweise könnte bei Anforderung eines Stranges mit 35 Füllkissen stattdessen ein Strang mit 20 und ein weiterer Strang mit 15 Kissen produziert werden, wenn die maximale beförderbare Stranglänge 20 Kissen umfasst.
Die angeforderte Füllkörperzahl wird sodann auf Veranlassung der Steuereinrichtung produziert, indem im Hinblick auf die gewünschte Ausgabestelle der Füllkörperstränge zunächst die dieser Ausgabestelle zugeordnete Klappe 60 geöffnet bzw. die nicht zutreffende Klappe 62 geschlossen wird. Anschließend wird die Schneid- und Transportvorrichtung 10 um den berechneten Winkelbetrag, der der Anzahl der gewünschten Füllkörper entspricht, fortbewegt, wobei die entsprechende Füllkörperstranglänge 12 aus der Vorratsbox entnommen wird. Bei Unterschreiten des Niveaus 46 in der Vorratsbox werden Füllkörper durch die Befüllungsvorrichtung 40 nachproduziert.
Anschließend wird das Rad 20 der Schneid- und Transportvorrichtung 10 angehalten und die Schneidvorrichtung 11 ausgelöst. Damit der an der in Figur 4 bei 11 dargestellten Stelle abgeschnittene Füllkörperstrangabschnitt freigegeben wird, wird das Rad 20 anschließend noch um einen vorgegebenen Winkelbetrag weiterbewegt, der bei der nächsten Bemessung von Füllkörpersträngen berücksichtigt wird.

Claims

Vorrichtung zum Zuschneiden von gasgefüllten Füllkörpern (12), wobei diese der Vorrichtung in Form eines Stranges aufeinanderfolgender, durch flach ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) verbundener gasgefüllter Füllkörper zugeführt werden,
gekennzeichnet durch
- eine Schneidvorrichtung (11) mit einem Schneidelement (15) zum Schneiden der gasgefüllten Füllkörper (12) im Verbindungsabschnitt (13) zwischen zwei Füllkörpern,

- wenigstens einen Mitnehmer (21) mit einem Mitnahmebereich (21 a) zur Aufnahme eines Füllkörpers (12), wobei der Mitnehmer (21) zusammen mit dem Füllkörper (12) beweglich angeordnet und derart ausgebildet ist, dass der im Mitnehmer (21) befindliche Füllkörper (12) zentriert wird,

- eine Zähleinheit (23, 24) zum Erfassen einer Anzahl von Füllkörpern (12), die über einen Referenzpunkt bewegt werden, sowie

- eine Auswerte- und Steuereinheit zum Erfassen der Daten der Zähleinheit (23, 24) und zum Auslösen eines Schnittvorgangs durch die Schneidvorrichtung (11).
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schneidvorrichtung (11) eine Positioniervorrichtung (17) mit einem Fixierelement (17a) aufweist, das mittels einer auf die Folie ausgeübten Kraft den Verbindungsabschnitt (13) zwischen den Füllkörpern (12) und damit den Schnittbereich (14) während des Schneidvorgangs festhält.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mitnehmer (21) durch wenigstens zwei Arme (21 b) gebildet ist, die auf einem Zentralrad (20) radial vom Mittelpunkt des Zentralrades beabstandet und axial nach außen gerichtet angeordnet sind, wobei bevorzugt die Arme (21 b) so zueinander angeordnet sind, dass der Füllkörper (12) zwischen den Armen (21 b) zentriert angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die äußeren Stirnseiten der Arme (21 b) trapezförmig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand der Arme (21 b) zueinander in Abhängigkeit der Aufbauchung (28) des Füllkörpers (12) so gewählt ist, dass der Füllkörper (12) zentriert zwischen den Armen (21 b) anordbar ist, ohne den Füllkörper (12) insbesondere beim Schneiden zu beschädigen.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Arme (21b) bezogen zum Mittelpunkt (29) des Rades (20) radial verstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mitnehmer (21) eine durch eine Kette und ein Band gebildete Fördermulde (21 a) ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Zähleinheit (24) um einen optischen Sensor handelt, wobei der Sensor (24) bevorzugt im Referenzpunkt angeordnet ist, wobei am Zentralrad (20) vorzugsweise Schlitze (23) angeordnet sind, die von dem optischen Sensor (24) abtastbar sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schneidelement (15) eine gezackte Schnittfläche aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mitnehmer (21) und/oder das Zentralrad (20) zum Zeitpunkt des Durchführens des Schnittes anhaltbar ausgeführt sind.
Anordnung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörperstränge mit einer vorgegebenen Anzahl von Kissen,
gekennzeichnet durch
- eine Befüllungsvorrichtung (40) zur Herstellung eines gasgefüllten Füllkörperstrangs, bei welcher auf einer Rolle (42) bevorratetes, vorkonfektioniertes Kunststofffolienmaterial, das durch gegenüber der Transportrichtung transversale Schweißnähte in einzelne Taschen aufgeteilt ist, zunächst über Befüllungsöffnungen mit Gas, vorzugsweise Luft, befüllt wird, wobei im Bereich der transversalen Schweißnähte flache Verbindungsabschnitte verbleiben, und anschließend die Befüllungsöffnungen luftdicht verschweißt werden,

- eine sich an die Befüllungsvorrichtung (40) anschließende Zwischenlagervorrichtung (44) zur Zwischenlagerung einer Menge an strangförmigem Füllkörpermaterial (12),

- eine Zuschneidevorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die den Füllkörperstrang (12) von der Zwischenlagervorrichtung (44) entnimmt und diesen nach einer vorgegebenen Anzahl von Füllkörperkissen in dem flachen Verbindungsabschnitten abschneidet, und

- eine Abgabevorrichtung (52, 54) zur Abgabe der Füllkörperstrangabschnitte (12).
Anordnung nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung, die dahingehend ausgebildet ist,
- von einem computergestützten Warenwirtschaftssystem das Volumen des in einem Verpackungsbehälter (60, 62) zu verpackenden Gegenstandes bzw. die Volumina mehrer in dem Verpackungsbehälter zu verpackender Gegenstände und das Volumen des für die Verpackung vorgesehenen Verpackungsbehälters (60, 62) zu erhalten,

- auf der Basis dieser Angaben das verbleibende Leervolumen in dem Verpackungsbehälter zu berechnen,

- daraus die erforderliche Anzahl an Füllkörperkissen abzuschätzen,

- und darauf basierend die Herstellung eines Füllkörperstranges oder mehrerer Füllkörperstränge mit der abgeschätzten Gesamtzahl an Füllkörperkissen zu veranlassen.
Anordnung nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung und eine Sensoranordnung (64), wobei
- die Sensoranordnung (64) dahingehend ausgebildet ist, den in einem bereits mit zu verpackenden Gegenständen gefüllten Verpackungsbehälter (60, 62) verbleibenden Leerraum auszumessen und ein näherungsweise diesem Leerraum entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung zu übermitteln,

- wobei die Steuereinrichtung dahingehend ausgebildet ist, aus dem Signal der Sensoranordnung (64) und dem Volumen des Verpackungsbehälters (60, 62) die benötigte Anzahl von Füllkörperkissen abzuschätzen, und wobei

- die Steuereinrichtung dahingehend ausgebildet ist, die Herstellung eines Füllkörperstranges oder mehrerer Füllkörperstränge mit der abgeschätzten Gesamtzahl an Füllkörperkissen zu veranlassen.
Vorrichtung zum kontrollierten Transportvorschub gasgefüllter Füllkörper (12), wobei die gasgefüllten Füllkörper (12) der Vorrichtung in Form eines Stranges aufeinanderfolgender, durch flach ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) verbundener gasgefüllter Füllkörper zugeführt werden,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Mitnehmer (21) mit einem Mitnahmebereich (21 a) zur Aufnahme eines Füllkörpers (12), wobei der Mitnehmer (21) zusammen mit dem Füllkörper (12) beweglich angeordnet ist, und derart ausgebildet ist, dass der Mitnehmer (21) in die zwischen den Füllkörpern befindlichen Verbindungsabschnitte eingreift und an die Konturen der Füllkörper derart angepasst ist, dass dieser eine Vorschubkraft auf den Füllkörperstrang ausüben kann.
Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Mitnehmer vorgesehen sind, die bürstenartig ausgebildet sind.