JPH05508142A - クッションエレメントおよびその製造装置 - Google Patents

クッションエレメントおよびその製造装置

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 クッションエレメントおよびその製造装置本発明は、溶着箇所を介して互に接合 された2枚の互に重なり合った合成樹脂シートから成り、物品を包むためのクッ ションエレメントに関する。本発明は、更に合成樹脂シートの送りと溶接のため の各装置を有して、クッションエレメントを製造するための装置に関する。
種々の物品や成形物を包装および/または緩衝するために、日常的に使用される ものとして、発泡スチロール小片や発泡スチロール製の部分成形体や深引き法に よって製造され、多かれ少なかれ多数のエアクッションをもつ合成樹脂マットが 知られている。
発泡スチロール製の部分成形体は製造するのが比較的高価である。これらは、特 に大量に生産された同一の物品を包装するために準備される。このような部分成 形体は、かさばって保管のために比較的大きな空間を必要とするとともに、それ を適切なときに適切な場所に供給するためには、比較的多(の労力の消費を必要 とする。例えば物品の包装とクッションの問題は、簡単には公知の発泡スチロー ル小片によって解決される。このような小片は、包装場所にあるサイロに貯えら れ、包装される物品と包装容器の間の間隙を充填するために用いられる。特に発 泡スチロールの部分成形体あるいは発泡スチロール小片で包装された物品の包み を解(際に生じる問題は、我々の総ての知るところである。静電気を帯びた発泡 スチロール小片を、開梱した物品から取り除くには、しばしば多大の労苦を要す る。このような包装材の廃棄は、とりわけ個人の家庭におけるさらなる問題をも たらす。かかる包装材は、実際には例外なくゴミになるのである。
はじめに述べたエアクッションをもつ合成樹脂マットは、包装場所において例え ば大きいロールから必要な大きさだけ切り取られる。そして、包装すべき物品は 、合成樹脂マットで1回または多数回巻かれ、包装容器に押し込まれる。事情に よっては、合成樹脂マット片が、包装容器内になお存在する空間を満たすために 更に用いられなければならない。このような包装方法は、大量に生産される物品 に用いられる。今日、多くの場所では、生じる廃棄物の体積に応じて廃棄手数料 を支払わなければならないので、この合成樹脂マントの廃棄も、1つの問題をも たらす。廃棄物の体積を減らすために上記合成樹脂マットの数百、時には数千の 小さなエアクッションを針で突き破って、中に閉じ込められた空気を追い出す気 には誰もならない。
本発明の課題は、物品を包装および/または緩衝するためのエレメントであって 、大量に生産される物品の包装にも小量生産される物品の包装にも適するエレメ ントを市場に提供することである。その際、包装場所における包装材料および/ または緩衝材料が要する保管空間が小さく、包装材料および/または緩衝材料が 、開梱場所において費用をかけずに廃棄できることを考慮すべきである。
上記課題は、請求項1に記載の特徴部分で述べた特徴で示されるクッションエレ メントによって解決される。このクッションエレメントは、請求項8に記載の特 徴による装置によって製造される。
本発明のクッションエレメントは、本質的には互に直角をなして伸びる多数の溶 着/−ムによって接合される2枚の重ね合わされた合成樹脂シートから成る。
各クッションエレメントにおいて、上記溶着シームによって少なくとも一つの閉 じられた小室が形成される。より好ましくは、クッションエレメント夫々は、多 数の小室より成る。各小室は、クッションエレメントの製造の際、選択的に空気 を吹き込むことができる。空気を全(充填されない小室か、部分的または完全に 空気を充填された小室かを適切に選択することより、包装すべき物品に適合した 個々の形状が、クッションエレメントに与えられる。包装すべき物品へのり・ソ ションエレメントの適合能力は、その長さと幅に関する小室の種々の形状の可能 性によって付加的に高められる。空気を少しだけ充填された単一または一対の小 室のみから成るクッションエレメントは、発泡スチロール小片に代わって詰め物 として利用されつる。
クッションエレメントの製造装置を、できる限り包装場所に設置して、クッショ ンエレメントが、その時々の需要に応じて連続して、あるいは包装すべき物品に 同期して製造されるようにすれば、これにより包装材料の保管空間に対する要求 は減少する。包装材料を包装材料倉庫から引出して運ぶ必要はなくなる。クッシ ョンエレメントを製造する装置は、クッションエレメントの形状が、比較的少な い費用で、種々の要求および包装すべき物品の種々の形状に適合できるように構 成されている。クッションエレメントの製造装置は、包装すべき物品に適合する クッションエレメントが、可能な限り少ない個数の空気を充填した小室を有し、 小室が可能な限り大きく作られるべく調整されているので、包装材料および/ま たは緩衝材料は、廃棄場所において比較的少ない小室の切断によって非常に小さ い体積でもって片付けることができる。
上述の発明は、後述さらに図を用いて次の実施例のように詳述される。各図は、 次の通りである。
図1は、一部が空気を封入された小室を持つクッションエレメントの折られてい ない状態の平面図である。
図2は、包装すべき物品を有して、部分的に折られた位置にある図1のクッショ ンエレメントの斜視図である。
図3は、本発明のクッションエレメントの製造装置の側面図である。
図4は、図3の装置のA−A線に関する平面図である。
図5は、クッションエレメントのさらなる実施例の斜視図である。
図1と図2には、包装すべき物品6に形状が適合した本発明によるクッションエ レメントが示されている。このクッションエレメントは、重ねられて溶着される 第一の合成樹脂シート1と第二の合成樹脂シート2より成る。溶着箇所は、略直 角に交差し、本実施例ではクッションエレメントの全長および全幅にわたって伸 びた第一の溶着シーム3と第二の溶着シーム4より成る。二本の互いに隣り合っ た第一の溶着シーム3および二本の互いに隣り合った第二溶着シーム4は、四角 形の小室5,5°を囲み込む。このようにして形成された各小室5,5′は空気 が入っていないか(5′)あるいは部分的または完全に空気が充填されている( 5)。より好ましくは、クッションエレメントは、包装すべき物品6の底面の下 および/または頂面の上に位1する小室5゛は空気が充填されず、一方、物品の 外壁面を囲む小室5は部分的あるいは完全に空気が充填される。こうして、包装 すべき物品6に対向するクッションエレメントの側は、物品の形状に対応するか 、またはそれに適合して、包装すべき物品が保持される凹みを形成する。一方、 物品と反対側のクッションエレメント側は、空気を充填された小室によって物品 から突出する凸部を形成する。実施例で示したように、クッションエレメントが 、上表紙7゜下表紙8および背表紙9をもつブックカバーの形を成すとき、最適 な包装が達成される。背表紙9を形成する小室に空気が充填されていないので、 クッションエレメントは、容易に折り曲げられる。物品6は、上表紙7および下 表紙8上にあって空気の充填されていない小室5′によって、背表紙9に関して 鏡像のように形成された凹みによって保持される。
第一の溶着シーム3および第二の溶着シーム4が、異なる距離で互に形成される 可能性により、個々の小室の大きさを変化させることができる。個々の溶着シー ムが、クッションエレメントの全長および/または全幅に亘って、中断しつつ伸 びるようにすることによって、小室の大きさのより大きな変化を達成することも 考えられる。小室の大きさと個々の小室への空気の吹き込みの強弱によって、ク ッションエレメントの厚さが決まる。
本発明のクッションエレメントは、上述の変化の可能性により、殆ど全ての包装 や、クッションや空隙詰めに関する問題の解決に利用でき、がっ、包装すべき物 品6のどのような個々の形状にも適合できるということが直ちに明白に認められ る。包装の良否は、形作られた部品と同等である。合成樹脂シートの使用により 、包装材料やクツ/コン材料の経費は著しく少なくなる。比較的少数の空気充填 小室を切り裂くことにより、最小の体積でもっての廃棄が可能になった。
既に示唆したように、クッションエレメントは、有利にも使用場所の近くで製造 される。製造装置は、例えば図3と図4に示されている。図3は側面図を示し、 図4は図3のA−A線に関する平面図である。装置の支持台は番号1oで簡潔に 示されている。図3中で左方に配置された支持台1oの部材には、第一、第二の 合成樹脂シートのローラ11.12が回転可能に取り付けられている。これらの ローラから、第一、第二の合成樹脂シート1,2がクッションエレメントの製造 のために送り出される。合成樹脂シート1,2の送り出し抵抗を軽減するために 、図3には示されていないが、合成樹脂シートのローラ11.12は、その大き さと重さに応じて、モータで駆動することができる。二つの第一の駆動ローラと 二つの第二の駆動ローラは、夫々14.14’;15.15°で示される。これ らのローラは、装置の全幅に亘って伸び、二つの箪−の駆動ローラ14.14’ と二つの第二の駆動ローラ15.15’の表面は、夫々互いに押しつけられるよ うに重なり 。
合って配置されている。駆動ローラは、その間に導かれて(る合成樹脂シート1 ゜2を徐々に送るために働く。二つの駆動ローラの対のうちの下側のローラ14 ゜15の夫々は、間欠的に運動可能な駆動モータ16によってシート送りのため に循環せしめられるベルト43を介して駆動される。駆動ローラの表面は、例え ばゴムまたは好ましくは発泡材料などの弾性材料で形成される。第二の合成樹脂 シートの方向転換ローラは13で示される。第一と第二の駆動ローラ14.14 °:15.15°は、長手方向即ち合成樹脂シート1.2の送り方向に互に距離 をとっている。第一と第二の駆動ローラの間には、第一の溶接ステーション17 が配置され、第二の駆動ローラ15.15°の後方には、第二の溶接ステーショ ン18が配置されている。第一の溶接ステーション17は、合成樹脂シート1. 2の長手方向に伸び、カリ上記シートの横方向に移動可能な多数の加熱可能な溶 接棒19が取り付けられた昇降テーブル28で構成される。第一の昇降テーブル 28は案内棒30に沿って上下することができる。図3では、昇降テーブルは、 下降位置で示されている。第一の案内棒30は、第一の昇降テーブルに対向して 配置された対向板29に固定されている。
一方、対向板は、覆板の役目を果たす支持台10の部材に緩衝要素37を介して 取り付けられている。第一の対向板29には、各溶接棒19に対向し、がっ合成 樹脂シート1.2の横方向に移動可能な溶接棒受25が配設されている。合成樹 脂ノートは、溶接棒19と第一の溶接棒受25の間に送り込まれる。分離装置を 番号53.54で示している。歯が付けられた切断器53と切断蓋受54は、図 示の例では二つの第一の溶着シーム3の間で、第一の溶着シーム3の作成と実際 には同時に切り離し57.58をもたらすように作用する。切断器53の歯によ る切断の長さは、好ましくは製造すべきクッションエレメントの小室5の長さに 略対応する。切断器53の歯による切断は、合成樹脂シートの送りに応じて、二 つの第一の溶着シーム3の間で両方の合成樹脂シートのひとつのミシン目57に 単に到達するように、あるいは、より大きい送り運動のもとでは、切断器53の 切断長さの全長に亘って伸びる切り離し箇所58に到達するように行われる。
ちょうど今述べたした切り離し箇所を設けることによって、小室5の夫々のWJ #からこの小室は空気を良好に吹き込まれることが明らかである。この場合、二 つの溶接棒19と二つの溶接棒受25の夫々は、切断器53に極めて接近して配 置されることは勿論である。製造すべき小室の略全長に亘って伸び、かつ二つの 互いに近接した第一の溶着シーム3の間に存する切り離し箇所は、衝撃電流によ って短時間に強く加熱される加熱線によっても得ることができる。より好ましい 実施例では、互に平行に伸び、互に隣り合って配置された二つの溶接棒19と、 その間に配置され、合成樹脂シートの切り離しのために設けられた加熱線とを単 一の溶接用枠に共通に配!することが可能である。
第二の溶接ステーション18は、類似して作られる。この溶接ステーションは、 第二の案内棒33に沿って昇降可能な昇降テーブル31を含んでいる。第二の昇 降テーブル31の上には、合成樹脂シート1,2を横断するように伸びる二つの 溶接棒26が取り付けられている。第二の対向板32は、第一の対向板と同様に 支持台10に取り付けられている。第二の対向板32は、第二の溶接ステーショ ン18の溶接棒26のための二つの第二の溶接棒受27を備える。番号55と5 6は、更なる分離装置を示す。合成樹脂シート1,2の切り離しに適した加熱可 いる。加熱線受56は、第二の対向板32上の二本の溶接棒受27の間に加熱線 55に対向して設けられている。
昇降テーブル用モータが番号34で示されている。このモータは、既述の昇降テ ーブル28.31を昇降させる。即ち、モータ34は、伝動歯車35を介して偏 心駆動軸36を駆動する。この軸の両端には、偏心円板39.40が夫々取り付 けられている。第一の昇降テーブル28の下方にある第一の偏心円板39には、 第一の連接棒41が偏心して取り付けられている。この連接棒41の他端は、第 一の昇降テーブル28に揺動可能に連結されている。第二の偏心円板40には、 第二の連接棒42が偏心して取り付けられており、この第二の連接棒は、同様に 揺動可能に第二の昇降テーブル31に連結されている。偏心円板39.40の回 転によって、両昇降テーブル28.31は、溶接棒19,26と共に周期的に上 昇され、下降される。テーブルが上昇された状態において、重ねて置かれた2枚 の合成樹脂シート1.2は、第一の溶接ステーション17で第一の溶着シーム3 が、また第二の溶接ステーション18では本質的に第一のシームと直角に伸びる 第二の溶着シーム4が夫々形成される。第一の溶接ステーションでは、装備され た場合には、上述の切り離し57.58が同様に形成される。クッションエレメ ントが切り離されなければならない場合は、通常は単一または二つの第二の溶接 棒26が、一つの第二の溶着シーム4または二つの互に平行に伸びる二つの第二 の溶着シーム4を形成するために動かされるところの第二の溶接ステーション1 8において、同時に、加熱線55が衝撃電流により合成樹脂シート1.2を切り 離すように加熱されるとともに、二つの溶接棒26が動かされる。加熱線55と 加熱線受56に代えて、第二の溶接ステーション18に、製造すべきクッション エレメントの本質的に全幅に亘って夫々伸びる歯付の切断器および切断蓋受を設 けることが考えられる。そして、各溶接過程において、第二の溶接棒26の常に 両方を動かせて、各小室5の後でかつ二つの平行に伸びた第二の溶着シーム4の 間に、クッションエレメントの全幅に亘って伸びるミシン目57を作ることが可 能になる。このミシン目によって、種々の大きさのクッションエレメントを、必 要に応じて切り取ることが可能となる。
第−の溶着シーム3に平行に、小室5の殆んど全長に亘って伸びた上述の切り離 し箇所58、および第二の溶着シーム4に平行に全幅に亘って伸びた上述のミシ ン目57は、図5に示されている。小室5への非常に強い吹き込みは、上述の切 り離し箇所が存在することによって、吹き込みの際に第一の溶着シーム3の方向 に伸びる(びれ箇所が各小室に形成できるので、可能となる。
合成樹脂シートの送りのための駆動モーター16は、制御ユニット24によって 、溶接過程の間に送りが行われないように制御される。両方の昇降テーブル28 .31が下降した後に、合成樹脂シート1.2は、所望の小室の長さに必要な距 離に達するまで送り出される。小室の幅は、第一の溶接ステーションの溶接棒1 9の横方向の移動によって調整される。そのうえ、図4から判るように、第一の 昇降テーブル28および対向板29に、好都合にも二つのあり継ぎ状の溝49が 存在し、この溝に沿って溶接棒19および第一の溶接棒受25が移動できるよう になっている。固定手段51を有する溝駒50によって、各溶接棒19および各 第−の溶接棒受25は、調整された位置に固定される。
空気導管20は、第一と第二の合成樹脂シートの間の長手方向に、本質的には第 一の駆動ローラ14,14°から第二の駆動ローラ15.15’まで伸びている 。
空気導管20は、第一の駆動ローラー14,14°の手前で、第一および第二の 合成樹脂シート1.2が重ね合わせられる前に、上部保持器46と下部保持器4 5の間で固く挾まれる。これらの空気導管は、その際第−の溶接ステーション1 7における二つの隣り合った溶接棒19および溶接棒受25の間を各空気導管2 0が延在するように、上述の合成樹脂シートの横方向に互に距離を隔てる。上述 の保持器45.46のうちの少なくとも一つは、空気導管20がその位置を固定 するために入ることのできる長手方向の小溝47を備える。保持器45.46の 第一の駆動ローラ14.14’と反対側には、少なくとも各ホース48を夫々挿 着できるように空気導管が突き出ている。各ホース48の他端は、各空気導管2 01;付属する弁21に接続されている。弁21は、一括して高圧を発生するフ ァン23または圧縮空気源に接続される中央の空気導管22に接続されている。
各弁21は、例えば電磁式の弁で構成でき、制御線38によって制御ユニット2 4に接続されている。弁21の一つまたは多数を個々に制御することにより、溶 接過程の直前に一つまたは多数の形成すべき小室を、空気圧の強さおよび各弁の 開度と開放時間に応じて空気を加減して充填することができる。
特に第二の駆動ローラ15.15’の表面は、空気導管20に順応して、本質的 に第一の駆動ローラ14.14’の方向への空気の流出を防止するように弾性的 に構成されている。
対応するクッションエレメントの製造に用いられない弁21の出口は、栓52で 塞ぐことができる。支持台10はカバー44で覆うことができる。
もちろん、ここで例示したクッションエレメントの製造のための装置の動作態様 は、さらに自動化することが可能である。従って、特定のクッションエレメント に製造プログラムが添えられて、制御ユニット24がプログラム制御され、それ によって、第一の溶接ステーションの溶接棒19と溶接棒受25の相互間隔の調 整、および空気導管20と二つの溶接過程の間になされるべき送り動作が自動的 に調整されることになる。同様に、形成されるべき小室へ空気を夫々吹き込むた めの個々の空気導管による空気の導入は、プログラム制御で行なうことができる 。高圧を発生する単一のファン23であって、これによって弁21を介して各空 気導管20を経る制御された空気の導入が行われるファンを備えるのみならず、 加えて吸い込みポンプを備えて、このポンプによりさらなる弁を介して空気を充 填せずに形成すべき小室の直前で、合成樹脂シートの間にある余剰空気が吸い取 られるように制御することがさらに考えられる。勿論、この場合は図示した弁2 1と、図示しない吸い込みポンプに接続される図示しないさらなる弁とは、相互 に閉鎖される。
FIG、 2 FIG、3 特表千5−508142 (5) FIG、 5 クソンヨンエレメントは、第一の溶着シーム3と第二の溶着シーム4により互に 接合される2枚の互に重なり合った合成樹脂シート】、2から成る。二つの互い に隣り合った第一の溶着シーム3と第二の溶着シーム4の夫々は、クッションエ レメントの製造過程において、選択的に全く空気を充填しないか、部分的または 完全に空気を充填できる小室を形成する。この方法によって、形状が包装すべき 物品6の個々に適合したクッションエレメントが製造される。クッションエレメ ントは、特に包装すべき物品6を少なくとも三方向から包むために、ブックカバ ーに類似して上表紙7と背表紙9と下表紙8を備えて、少ない材料で包装用部分 成形体の長所が達成でき、空気が充填された小室を切り裂くことにより、極めて 小さい空間で廃棄が可能になるという利点を有する。クッションエレメントは一 好都合にも使用に合わせて、使用場所の近(に設置した装置で製造できるので、 包装材料が必要とする空間は、実際上無視できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.溶着箇所(3,4)を介して互に接合された2枚の互に重なり合った合成樹 脂シート(1,2)から成り、物品を包むためのクッションエレメントにおいて 、上記溶着箇所は、多数の第一の溶着シーム(3)及び多数の第二の溶着シーム (4)であり、これら第一および第二の溶着シームは、略直角に交差し、かつ二 つの隣り合った第一の溶着シーム(3)と二つの隣り合った第二の溶着シーム( 4)が夫々四角形の小室(5,5′)を形成するとともに、少なくとも一つの小 室(5)は、少なくとも部分的に空気で充填されていることを特徴とするクッシ ョンエレメント。 2.包装すべき上記物品(6)の輪郭に適合するために、この物品の形状に関係 した特定の小室(5)のみが、少なくとも部分的に空気で充填されていることを 特徴とする請求項1に記載のクッションエレメント。 3.包装すべき上記物品(6)を少なくとも三方向から包むために、ブックカバ ーに類似して上表紙(7)と背表紙(9)と下表紙(8)を備えて、上記背表紙 (9)を形成する小室は、本質的に空気が充填されないことを特徴とする請求項 1または2に記載のクッションエレメント。 4.上記第一の溶着シーム(3)または上記第二の溶着シーム(4)のいずれか 一方または双方の対向する各間隔が、等しくないことを特徴とする請求項1乃至 3のいずれかに記載のクッションエレメント。 5.少なくとも二つの上記第一の溶着シーム(3)の間および/または二つの第 二の溶着シーム(4)の間に切り離しが存在することを特徴とする請求項1また は4のいずれかに記載のクッションエレメント。 6.少なくとも上記切り離しの一部は、ミシン目(57)であることを特徴とす る請求項5に記載のクッションエレメント。 7.少なくとも上記切り離しの一部は、それに隣接する小室の略全長または全幅 に亘って伸びる切り離し箇所(58)であることを特徴とする請求項5に記載の クッションエレメント。 8.合成樹脂シートを供給し,溶接するための夫々の装置を有して、請求項1乃 至4のいずれかに記載の方法でクッションエレメントを製造する装置において、 上記合成樹脂シートを溶接するための装置は、合成樹脂シート(1,2)の長手 方向に伸ひる第一の溶着シーム(3)を製作するための第一の溶接ステーション (17)と、第二の溶着シーム(4)を製作するために後方に配役された第二の 溶接ステーション(18)とを備えるとともに、上記第一の溶接ステーション( 17)は本質的に互に平行に配置された多数の溶接棒(19)を有し、上記第一 の溶接ステーション(17)の前方および第二の溶接ステーション(18)の前 方に、上記合成樹脂シーを導く夫々二つの第一の駆動ローラ(14,14′)と 第二の駆動ローラ(15,15′)を備え、さらに上記第一の駆動ローラ(14 ,14′)の手前から第二の駆動ローラ(15,15′)まで合成樹脂シートの 長手方向に伸びる空気導管(20)を備えて、各空気導管(20)は、上記第一 の溶接ステーション(17)の二つの隣り合う溶接棒(19)の間に夫々延在す ることを特徴とするクッションエレメントの製造装置。 9.上記各空気導管(20)は、弁(21)を介して共通の空気供給装置(22 ,23)に接続されていることを特徴とする請求項8に記載のクッションエレメ ントの製造装置。 10.本質的に上記第二の溶接ステーション(18)の各作動の前に、付属する 空気導管(20)に空気を導くための一つまたは多数の弁(21)を、多かれ少 なかれ開いた状態に制御する制御ユニット(24)を備えたことを特徴とする請 求項9に記載のクッションエレメントの製造装置。 11.上記第一の溶接ステーション(17)の溶接棒(19)および空気導管( 20)は、合成樹脂シート(1,2)の長手方向に対して直角に移動できること を特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載のクッションエレメントの製造 装置。 12.上記第一の駆動ローラ(14,14′)および第二の電動ローラ(15, 15′)に、二つの第一の駆動ローラおよび二つの第二の駆動ローラの表面が夫 々互いに押し合うように力が作用するとともに、上記第ーの駆動ローラまたは第 二の駆動ローラの少なくとも一方の表面が、好ましくはゴムまたは発泡材からな る弾性的な被覆で覆われていることを特徴とする請求項8乃至11のいずれかに 記載のクッションエレメントの製造装置。 13.切断器(53)と切断器受(54)をもつ切り離し装置または加熱線(5 5)と加熱線受(56)をもつ切り離し装置の少なくとも一方を備え、上記切り 離し装置(53,54;55,56)の少なくとも一つは、二つの第一の溶接棒 (19)の間または二つの第二の溶接棒(26)の間に配置されていることを特 徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載のクッションエレメントの製造装置 。
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