JP5850584B2 - 荷造り用ガスクッション、特にエアクッションを自動的に充填−膨張させる機械ならびにクッションの充填および膨張のためのその機械の使用 - Google Patents

Description

本発明の主題は、荷造り用ガスクッション、特にエアクッションを自動的に膨張／充填させる機械ならびに膨張および充填のためのその機械の使用である。特に精密で壊れやすい物体を衝撃から保護することである。

現在は、精密で壊れやすい物体は、発泡スチロールの小片、貝殻状の発泡スチロール、または他の材料の入ったダンボール箱に詰められる。これらの製品は、使用後に破棄する必要のある大量の廃棄物を発生させる。空気で満たされたクッションも、発泡スチロールの小片の代替品としてダンボール箱中の物体を静止させるために利用される。しかし、静止させるために使用されるクッションは前記物体の衝撃からの保護には十分でない。そのため、１つまたは複数のエアクッションで前記物体を取り囲むことのできるエアクッションが開発されてきた。後者のクッションは、適切な膨張、すなわち以前に不動化のために達成された圧力よりも高い圧力の膨張を可能とする、少なくとも１つのバルブを含む。欧州特許第０５５３０２７号明細書には、上述のタイプの膨張させることのできるクッションが説明されている。

膨張させることのできるバルブ付クッションにはいくつかの欠点があり、特にバルブの漏れおよび前記クッション内の圧力の減少を生じる危険性が含まれ、さらに手動による膨張には時間がかかる。

本発明の目的は、荷造り用クッション、特にエアクッションを自動的に膨張および充填する機械ならびにクッションの膨張および充填にその機械を使用する方法、すなわち人の介在を必要とせず、既知の方法の欠点を持たない方法を提供することである。

これらの目的は、請求項１で明確にされる発明および請求項４で明確にされるその使用にしたがって、荷造り用クッション、特にエアクッションを自動的にガスにより膨張および充填する機械によって達成される。

実施例としてのみ提供され、添付図面を参照して行われる実行形態の詳細な説明を読むことによって、本発明はより良く理解され、その特徴および利点がより明確になるであろう。

図１は、本発明による機械のジョーの実行の形態を示す図である。 図２は、膨張していないクッションの壁体、プラスチックフィルムを固定する図１のジョーを示す図である。 図３は、壁体を穿孔中の図１のジョーを示す図である。 図４は、プラスチックフィルムの２つの壁体を引き離すために第１の空気噴流を使用したときの分離された図１のジョーを示す図である。 図５は、クッションの膨張を可能にする、分離された図１のジョーを示す図である。 図６は、クッション膨張時の分離された図１のジョーを示す図である。 図７は、膨張したクッションの壁体を固定する図１のジョーを示す図である。 図８は、壁体熱融着時の図１のジョーを示す図である。 図９は、クッションの機械からの取り外し時の分離された図１のジョーを示す図である。 図１０は、不連続接合によって画定されるクッション上の円形スペースを示す図である。 図１１は、クッションの特有の形状に関する突起を示す図である。

すべての図において、同一の参照記号は同一の特徴を示すために用いられる。

図１〜９を参照すると、本発明の１つの実行の形態による、エアクッションの膨張および充填のための１つの機械のジョーのみが示されているが、それはその機械の他の要素は既知であり、当業者の実施範囲内であるためである。クッションの２つの壁体が２つのプラスチックシートで構成されることも考慮されている。

図１に示すように、２つのジョー１および２は本発明による機械のフレーム（非表示）上に据え付けられる。機械のフレーム上に移動可能に据え付けられたジョー１はシリンダ３によって構成され、シリンダの内部にはシリンダ３の軸方向に移動可能な中空のニードル５が配置される。前記ニードル５は、図示のケースの場合、ピストン９によって移動されるが、電磁石または他の任意の手段によって移動されてもよい。ニードル５とピストン９の間には、圧縮空気をニードル５の内部に運搬するフレキシブルパイプ８が用意される。ニードルの遠位末端はその空気出口の塞がれた先端１５を有する一方、先端１５の背後にクッション内に空気を噴射するように設計された、２つ（または別の数）の側面開口１４を含む（図５参照）。ジョー２は、フレーム（非表示）上に移動可能に保持されるシリンダ１１で構成される。シリンダ３および１１は、その末端表面４と１０が接触できるように長手方向に移動できる（図２参照）。シリンダ１１は、シリンダ１１と同心の円筒部１７を含む。円筒部１７の内部には、電気ケーブル１９によって電力を供給される電気加熱体１８が配置される。シリンダ１１は、そのシリンダ３の近接端においてニードル５の先端１５を受け入れるように設計された空洞１６を有する。シリンダ３および１１の向かい合った２つの端部は、シリンダ３および１１に設置された吸引流路６および７を通してそれぞれ吸引装置と連通する開口リングを有する。

請求項２で明確にされる本発明による機械の使用は以下のように進行する。
ａ）いくつかの互いに接続されたポケットを有し、任意の形状、たとえば正方形、円形の膨張していないクッションの２つの壁体２１および２２が、図１に示すように機械のジョー３および１１の間に挿入される。
ｂ）その末端表面４および１０の間にクッションの壁体を形成する２つのプラスチックシートを固定するため、２つのジョー１および２が移動される（図２参照）。
ｃ）ジョー１のニードル５が縦方向に移動され、２つの壁体２１および２２に穿孔し、ジョー２の空洞１６内にニードル自体を置く（図３参照）。
ｄ）２つのジョー１および２が少し移動され、クッションの壁体を形成する２つのフィルム２１および２２を引き離すためにニードル５の側面開口１４から圧縮空気の噴流が噴射される（図４参照）。
ｅ）２つのジョーは再度クランプで締められ、ニードルが通過できるように開口の周囲に環状に配置された流路６および７において吸引装置が始動され、２つの壁体２１および２２はシリンダ３および１１の端部に付着し続ける。圧縮空気が開口１４からクッション内に噴射され、クッションを膨張させる（図５および６参照）。
ｆ）ジョー１および２はくっつけられて壁体２１および２２の２つをジョー間に固定し、同時にクッション内に含まれる空気を圧縮する（図７参照）。
ｇ）ジョー２の胴体１１に包含されるシリンダ１７が、胴体３のニードル５の出口オリフィス周辺を押圧するように移動される。加熱要素１８が始動され、ニードル５の穴の周囲のリングにそって２つの壁体を熱融着させ、空気がクッションから出て行くのを防ぐ（図８参照）。

図８から容易に分かるように、２つのジョー１および２の接触表面積は熱融着ゾーンより大きく、したがって、クッションを機械から排出するためにジョーが分離されたとき、ゾーン２３は２つの壁体がくっついておらず、互いに分離されるリングを表し、クッションの圧力の減少を生じる。

この欠点を改善するため、２つの壁体が部分的に熱融着されて２つの壁体の間に含まれる残りの容積と連通する空間を画定する少なくとも１つの場所を有するクッションを供給する機械の使用法の別の実行形態が提供される。図１０からわかるように、この空間は環状のアーチ形接合によって画定される円形である。しかしこの空間は別の形状、たとえば多角形、正方形、三角形を有してもよく、唯一の条件は、２つの壁体の間に含まれる残りの容積との連通を保つために接合線が連続でないことである。

図９には分離されて機械からクッションを排出する２つのジョーが示され、クッションは上述の最後の利用法によって膨張させられる。２つの壁体が接合された熱融着ゾーン２７が、２つの壁体が接合され、ゾーン２５、図１０の２９を有するタウルス型ゾーン２８をその周囲に含み、ゾーン２５、各々は２９、（図１０参照）が連続しておらず、したがってタウルスの内部はクッションの内部２６と同圧であることに留意すべきである。言い換えれば、接合ゾーンの２つの壁体は極わずかに分離でき、クッションの非常に小さな圧力損失が生じるだけである。

本発明による機械の使用法の別の実行形式において、閉空間を画定する２つの壁体（プラスチックフィルム）から構成され、２つの壁体がくっつくのを防止する少量の空気を閉じ込めるクッションが用いられる。後者の運転は、本発明による機械が現れる以前に、たとえば別の機械において行われてきており、当業者に知られている。その使用は以下のように行われる。
Ａ）互いにくっついていない２つの壁体を有するクッションの２つの壁体の位置が定められる。
Ｂ）２つのジョーが、クッションの壁体を形成する２つのプラスチックシートを、それらの末端表面の間にしっかり締めるように移動される。
Ｃ）ジョーを形成する２つの胴体の末端表面上に環状に配置された流路において吸引装置が始動される。その結果、２つの壁体の分離は維持され、壁体は前記表面にくっつく。
Ｄ）その機械の胴体中に包含されてその先端に開口を有し、第１の壁体にのみ穿孔して他の壁体はそのまま残すように移動されるニードル。
Ｅ）圧縮空気がクッション内に噴射され、クッションを膨張させる。
Ｆ）それらのジョーはくっつけられて２つの壁体をジョー間に固定し、同時にクッション内に含まれる空気を圧縮する。
Ｇ）上述の使用法と同様に、ジョー２の胴体１１に包含されるシリンダ１７は、胴体３を抜け出すニードル５用のオリフィスの周囲を押圧するために移動される。加熱要素が始動され、ニードルの穴の周囲のリングにそって２つの壁体を熱融着させ、空気がクッションから出て行くのを防ぐ。そして、その使用（法）は、図９に関してすでに説明したのと同様に終了する。

少なくとも１つの壁体に既に穴があけられている、本発明によるクッションを膨張させる機械のさらに別の実行の形態において、その使用は以下のように行われる。
Ａ）穴が胴体の内の１つの表面のニードルの出口オリフィスの反対側に配置されるように、クッションの２つの壁体がジョーの間に配置される。
Ｂ）吸引装置が起動され、２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離される。
Ｄ）ニードルの移動なしにジョーの１つの末端表面に用意されたニードルの出口オリフィスを通して加圧ガスがクッション内に噴射される。

残りの手順は上述のように展開される。

クッションが任意の位置、たとえばコーナーで穿孔される使用法の変形、あるいはクッションが一般形に対して突起３６（図１１参照）を有し、前記突起の内部３４が熱融着３７によって閉鎖されるダクト３３によって前記クッションの一般容積３６に接続される使用法の変形も設計できる。図１１に示すように、突起３６はクッションの一般的な容積３２にダクト３３によって取り付けられ、クッションを形成する２つのフィルムはライン３５に沿って接合される。

以上のように、上述のすべての操作は人の介在を必要としない。さらに、これまでに知られている方法よりも高い圧力までクッションを膨張させることができる。最後に、穿孔はクッションの任意の位置、たとえばコーナー、中央、端部において実行でき、任意の形状のクッション、互いに連通するいくつかのポケットを有するクッションさえ膨張させることができる。本発明による方法によって得られるクッションはより膨張しており、そのためより固く、場合によっては貝殻状のポリスチレンと置き換えることができる。膨張圧力は、壁体を形成するシートの強度および厚みに依存して変化してよい。

Claims (10)

1. 周縁部が互いにつながり、それにともない閉空間を画定するプラスチック製の２つの壁体を含むガスクッションを自動的に膨張させるための機械において、前記機械が加圧ガス源とフレーム上に移動可能に配置された２つのジョーを含み、前記各ジョーがほぼ同一形状、同一表面積の平坦面をそれぞれ有する胴体で構成され、前記面がクッションの壁面を前記面の間に固定するために互いに接することができ、各ジョーがその平坦面につながる吸引手段を含み、第１のジョーがその胴体内に、前記胴体と相対的に移動でき、ある位置において前記平坦面の表面の外側にその先端部を有することのできる中空ニードルを有しており、第２のジョーがその胴体内に、前記２つのジョーがそれらの間にクッションの前記２つの壁体を固定するとき、それらの接触表面の一定の部分にわたって前記２つの壁体を熱融着できる加熱要素を有することを特徴とする機械。
2. 請求項１に記載の機械において、前記中空ニードルがその先端部を閉鎖され、その先端部近くに少なくとも１つの側面開口を有し、そしてその他端において加圧ガス源と接続されることと、前記加熱要素を含む前記胴体の前記の面が、前記２つのジョーがクランプで締められるときに前記ニードルの前記先端部を受け入れるように設計された空洞を有することと、前記ニードルの周囲に接合部をつくるため、前記空洞の外周が加熱要素のための支持面を形成することを特徴とする機械。
3. 請求項１に記載の機械において、前記中空ニードルの先端部が開放されていることを特徴とする機械。
4. 請求項１に記載の機械において、前記加熱要素がクッションの前記２つの壁体を直線に沿って熱融着するように作られていることを特徴とする機械。
5. クッションを膨張させるための請求項２に記載の機械の利用法において、クッションの前記２つの壁体が前記機械のジョーの間に置かれ、前記クッションが前記２つのジョーの間に固定されると、前記２つの壁体に穿孔するために前記ニードルが移動されて前記壁体の間に前記側面開口を置き、次に前記２つの壁体を分離するために加圧ガスが噴射され、前記２つのジョーが再度クランプで締められ、次に吸引装置が始動され、前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、前記加圧ガスが次にその先端部を閉鎖されたニードルの側面開口から前記クッション内に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記２つの壁体の一定の接触面を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が熱融着され、前記クッションが前記ジョーから排出されたときに膨張を保つことを特徴とする利用法。
6. 前記２つの壁体が接合されて前記２つの壁体の間にある残りの容積と連通する空間を画定する少なくとも１つの位置を含む、クッションを膨張させるための請求項５に記載の利用法において、前記位置が前記機械の前記ジョーの間に配置され、前記クッションが前記２つのジョーの間に固定されると、前記位置において前記２つの壁体に穿孔するために前記ニードルが移動され、前記２つのジョーは再度クランプで締められ、次に前記加圧ガスが前記２つの壁体を分離するために噴射されるとともに前記吸引装置が始動され、そして前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、前記加圧ガスが次にその先端部を閉鎖されたニードルの側面開口から前記クッション内に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記２つの壁体の一定の表面積を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が熱融着されて前記クッションが膨張を保ち、次に前記２つのジョーが引き離されて前記の膨張したクッションが排出され、前記クッションが前記ジョーから排出されるときに前記クッション内の圧力が減少しないように、前記位置が前記２つの壁体が分離するのを防止することを特徴とする利用法。
7. 折りたたみおよび／または接合によって互いに結合されて閉鎖空間を画定する２つの壁体を含み、前記空間が前記壁体を分離する一定量のガスを含む、クッションを膨張させるための請求項３に記載の機械の利用法において、クッションの前記２つの壁体が前記機械の前記ジョーの間に置かれ、前記クッションが前記２つのジョーの間に固定されると、前記吸引手段が始動されて前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、次に前記壁体の１つに穿孔するために前記ニードルが移動され、前記加圧ガスが次に前記ニードルの末端に設けられた開口を通して前記クッション中に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記２つの壁体の一定の表面積を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が熱融着されて前記クッションが膨張を保つことを特徴とする利用法。
8. 多角形、たとえば正方形のクッションを膨張させるための請求項４に記載の機械の利用法において、クッションのコーナーが前記機械の前記ジョーの間に置かれ、前記クッションが前記２つのジョーの間に固定されると、前記２つの壁体に穿孔するために前記ニードルが移動され、次に前記吸引手段が始動されて前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、前記加圧ガスが次にその先端部を閉鎖されたニードルの側面に設けられた開口から前記クッション内に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記２つの壁体のコーナーに含まれる一定の表面積を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が前記クッションが前記多角形の２つの面を接続するラインに沿って熱融着されてクッションの膨張を保つ三角形を作りだすことを特徴とする利用法。
9. 前記壁体の１つに穴を有するクッションを膨張させるための請求項１に記載の機械の利用法において、あらかじめ設けられた前記穴が前記胴体の内の１つの表面の前記ニードルの出口オリフィスの反対側に位置するように、クッションの前記２つの壁体が前記ジョーの間に置かれ、前記吸引手段が始動され、前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、前記加圧ガスが次に前記ニードルに設けられた側面開口から、または前記胴体表面の前記ニードルの前記出口オリフィスから直接に前記クッション内に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記２つの壁体の一定の表面積を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が熱融着されて前記クッションが膨張を保つことを特徴とする利用法。
10. ダクト（３３）によって前記クッションの残部と接続されている突起（３６）を有する多角形のクッションを膨張させるための請求項４に記載の機械の利用法において、前記突起が前記機械の前記ジョーの間に置かれ、前記クッションの前記突起が前記２つのジョーの間に固定されると、前記２つの壁体に穿孔するために前記ニードルが移動され、側面開口が前記突起の壁体の間に置かれ、前記２つの壁体を分離するために加圧ガスが次に噴射され、前記２つのジョーが再度クランプで締められ、次に前記吸引手段が始動され、前記２つのジョーはそれぞれ１つの壁体が付着した状態で分離され、前記加圧ガスが次にその先端部を閉鎖されたニードルの側面開口から前記クッション内に噴射され、最後に前記２つのジョーはくっつけられて前記突起の２つの壁体の接触表面積を前記ジョー間に固定し、前記加熱要素が始動されて前記２つの壁体が前記ダクトを閉鎖するラインに沿って熱融着され、前記クッションが前記ジョーから排出されたときに前記クッションが膨張を保つことを特徴とする利用法。

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