DE69030734T2

DE69030734T2 - Vorrichtung zum herstellen flexibler behälter

Info

Publication number: DE69030734T2
Application number: DE69030734T
Authority: DE
Inventors: Heinz Ardeer Vic 3002 Gujer; Branko Melbourne Vic 3042 Tintor
Original assignee: THERMA RITE Pty
Current assignee: Sealed Air Corp
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2010-11-14
Also published as: MY107394A; FI921323A0; US5265401A; ATE152985T1; EP0534967A4; EP0534967A1; CA2072971A1; DK0534967T3; ES2103747T3; GB2257390A; NZ236081A; AU6710290A; US5649409A; WO1991007319A1; FI921323A; EP0534967B1; GB9207295D0; DE69030734D1; AU622060B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen flexibler Behälter, welche mit teilchenförmigem Material gefüllte Taschen aufweisen.
Flexible Behälter, wie Behälter aus Gewebe- oder Maschenmaterial werden gewöhnlich aus einem einzigen Bogen Material geformt, welcher so gefaltet wird, dass Kanten entstehen, wobei er anschliessend längs dieser Kanten verschlossen wird. Normalerweise wird eine Kante unverschlossen gelassen, durch welche Material in den Behälter eingeführt werden kann, wonach diese Kante ebenfalls verschlossen wird. Dieses Verfahren ist jedoch unhandlich und eignet sich nicht für eine billige Herstellung solcher Behälter.
Diese Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum Herstellen flexibler Behälter, welche das teilchenförmige Material zwischen zwei flexiblen Materialbahnen enthalten.
In der Veröffentlichung AU-A-59247/86 wurde eine solche Vorrichtung vorgeschlagen, welche aufweist:
- erste Transportmittel, um eine erste flexible Materialbahn durch die erwähnte Vorrichtung hindurchzuleiten,
- eine Dosiertrommel zum Auftragen des teilchenförmigen Materials auf die eine Seite der erwähnten ersten flexiblen Materialbahn, wobei die Dosiertrommel einen äusseren Mantel aufweist, der mit mindestens einer Aussparung zur Aufnahme des teilchenförmigen Materials versehen ist, und wobei direkt unterhalb der Dosiertrommel eine Positionsrolle vorgesehen ist, welche hilft, die flexible Materialbahn in Kontakt mit dem Mantel der Dosiertrommel zu halten,
- einen Trichter zur Aufnahme des teilchenförmigen Materials und dessen Zufuhr zur Dosiertrommel,
- Führungsmittel, um die erste flexiblen Materialbahn zur Dosiertrommel zu führen, wobei die erste flexible Materialbahn die erwähnte Dosiertrommel direkt nach der Zufuhr des teilchenförmigen Materials zu dieser und dessen Einfüllen in deren Aussparungen berührt und bei deren Drehung in Berührung mit der Dosiertrommel gehalten wird, um das teilchenförmige Material in den Aussparungen zu halten, bis die erwähnte erste flexible Materialbahn sich in einer im wesentlichen horizontalen Stellung befindet, und wobei die Führungsmittel zylindrische Rohre mit einer glatten äusseren Oberfläche aufweisen, über welche die erste flexible Materialbahn gleiten kann,
- zweite Transportmittel zum Vorschieben einer zwei ten flexiblen Materialbahn über die erwähnte erste flexible Materialbahn nachdem das teilchenförmige Material aufletztere abgemessen worden ist,
- Schweissmittel, um die genannten ersten und zweiten flexiblen Materialbahnen miteinander unter Bildung eines flexiblen Behälters, welcher das teilchenförmige Material enthält, zu verschweissen, und
- Perforierungsmittel zum Perforieren der eingeschweissten Portionen der Materialbahnen.
Die Vorrichtung der Veröffentlichung AU-A-59247/86 erlaubt nicht die Verarbeitung von Materialbahnen verschiedener Dicke, und sie erleichtert auch nicht eine optimale Verteilung des teilchenförmigen Materials im gebildeten flexiblen Behälter.
Es ist daher Gegenstand der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung flexibler Behälter zu schaffen, welche die oben erwähnten Nachteile vermeidet. Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist die oben erwähnten Komponenten auf und ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass:
- sie Vibrationsmittel zum Vibrieren der verschweissten Materialbahnen zwecks Erleichterung einer gleichmässigen Verteilung des teilchenförmigen Materials im gebildeten Behälter aufweist, und
- die Postitionsrolle mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Druckkolbens gegen die Dosiertrommel hin und von dieser weg bewegbar ist.
Die ersten Tranportmittel der erfindungsgemässen Vorrichtung weisen eine oder mehre Antriebswalzen-Anordnungen auf, um die erste flexible Materialbahn durch die Vorrichtung vorzuschieben. Die ersten Tranportmittel weisen auch eine oder mehrere Führungen auf, um den Vorschub der ersten flexiblen Materialbahn zu unterstützen.
Die Dosiertrommel wird in geeigneter Weise um ihre Längsachse angetrieben. Die Aussparungen der Dosiertrommel können regelmässig längs der Peripherie der Walze angeordnet und linear ausgerichtet sein; sie können aber auch über die Periphene der Walze verteilt sein. Die Aussparungen können aus einer einzigen Aussparung oder aus Gruppen von Aussparungen bestehen.
Die Vorrichtung weist ferner mindestens eine Antriebswalzen- Anordnung auf. Die Antriebswalzen-Anordnung oder jede Antriebswalzen-Anordnung kann ein Paar einander gegenüber angeordneter Walzen aufweisen, zwischen denen die erste flexible Materialbahn durchlaufen kann. Zweckmässigerweise ist eine Walze des Walzenpaars angetrieben, während die andere freilaufend ist. Das Paar einander gegenüberliegenden Walzen kann so angeordnet sein, dass eine Walze wesentlich über die andere vorsteht. Bei dieser Anordnung ist die obere Walze zweckmässig eine freilaufende Walze, während die untere Walze angetrieben wird. Der Abstand zwischen dem Paar einander gegenüberliegenden Walzen kann variiert werden, um Materialbahnen verschiedener Dicke zwischen den Walzen durchzuführen. Zweckmässigerweise ist die angetriebene Walze fest angeordnet, während die freilaufende Walze gegen die angetriebene Walze zu und von dieser weg bewegbar. Die freilaufende Walze kann gegen die angetriebene Walze zu und von dieser weg frei bewegbar sein, oder sie kann durch Steuermittel bewegt werden. Die Steuermittel können mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden, um die freilaufende Walze von der angetriebenen Walze weg und/oder zu dieser hin zu bewegen. Vorzugsweise weisen die Steuermittel einen Druckzylinder auf.
Die Führungsmittel können die Führung der Materialbahn zu den verschiedenen Walzen der Vorrichtung hin, von diesen weg und zwischen diesen unterstützen. Zweckmässigerweise sind die Führungsmittel fest angeordnet und rotieren nicht.
Zweckmässigerweise unterstützen die ersten Trasportmittel, die erste flexible Materialbahn in Kontakt mit der Dosiertrommel zu halten.
Zweckmässigerweise weisen die zweiten Transportmittel einige oder alle der Antriebswalzen-Anordnungen der ersten Tranportmittel, wie oben beschrieben, auf. Die zweiten Transportmittel können auch eines oder mehrere Führungsmittel aufweisen. Die zweiten Transportmittel können eine Antriebswalzen-Anordnung, wie oben beschrieben, aufweisen, welche der Dosiertrommel nachgeschaltet ist. Die zweiten Transportmittel unterstützen das Aufbringen der zweiten flexiblen Materialbahn über die erste flexiblen Materialbahn, derart, dass das teilchenförmige Material zwischen die beiden Materialbahnen zu liegen kommt.
Die Schweissmittel erzeugen eine Erhitzungsschritt, um die erste und die zweite Materialbahnen miteinander hitzezuverschweissen. Zweckmässigerweise weisen die Schweissmittel eine beheizte Walzen-Anordnung auf. Die beheizte Walzen-Anordnung kann ein Paar Walzen aufweisen, zwischen welchen die ersten und zweiten Materialbahnen durchlaufen. Vorzugsweise ist eine Walze des Walzenpaars beheizt; diese Rolle kann von innen beheizt sein. Zweckmässigerweise umfasst die beheizte Walzen-Anordnung, wie oben beschrieben, eine der Antriebswalzen-Anordnungen der ersten Transportmittel. Vorzugsweise wird die beheizte Walze angetrieben, während die andere Walze freilaufend ist. Die beheizte Walze kann längs ihrer radialen Aussenoberfläche beheizte Zonen oder Teile aufweisen, derart, dass beim Durchlauf der ersten und zweiten Materialbahnen zwischen den Rollen diese längs Bereichen, welche dem Kontakt der Materialbahnen mit den beheizten Zonen oder Teilen entsprechen, miteinander verschweisst werden. Die beheizten Zonen oder Teile werden im wesentlichen dadurch gebildet, dass die beheizte Walze mit in Abstand voneinander angeordnete Aussparungen aufweist, wobei die zwischen den Aussparungen verbleibende Oberfläche der Walze die beheizten Zonen oder Teile bildet. Vorzugsweise weist die beheizte Walze eine Mehrzahl von in Längsrichtung längs ihrer radialen Aussenoberfläche und über die Peripherie ausgerichtet Aussparungen auf. Dies ergibt eine regelmässige Anordnung von beheizten Zonen oder Teilen, welche im Betrieb die beiden Ma terialbahnen längs einer Vielzahl von Positionen zusammenschweissen und eine Mehrzahl von flexiblen Behältern oder Taschen erzeugen.
Der Trichter weist eine Auslassöffnung auf, welche sich zum mindesten teilweise längs der Dosiertrommel erstreckt. Vorzugsweise befindet sich die Auslassöffnung in Kontakt mit der Dosiertrommel. Sie kann vertikal über der Dosiertrommel angeordnet sein, so dass, wenn sich diese unter der Auslassöffnung durchbewegt, teilchenförmiges Material in die Aussparungen der Dosiertrommel gelangt. Die Auslassöffnung kann mit einem Rakel verbunden sein, um sicherzustellen, dass das teilchenförmige Material in die Aussparungen gelangt. Zweckmässigerweise besteht die Auslassöffnung mit dem Trichter aus einem Stück und ist im unteren Teil des Trichters angeordnet.
Die Perforierungsmittel können wenigstens ein Schneidewerkzeug aufweisen, um die Materialbahnen entweder in kontinuierlicher Weise zu schneiden, um einzelne flexible Behälter zu erhalten, oder aber in diskontinuierlicher Weise, um in den verschweissten Materialbahnen Schwächungslinien zu erzeugen, so dass einzelne flexible Behälter vom verbleibenden Rest der verschweissten Materialbahnen abgezerrt werden können. Die Perforierungsmittel können eine Mehrzahl von Schneidewerkzeugen aufweisen, welche im Betrieb über die Materialbahnen verteilt sind, um letztere zu schneiden, wenn sie an den Schneidewerkzeugen vorbeilaufen. Vorzugsweise sind die Schneidewerkzeuge so über die Materialbahnen verteilt, dass die Schnitte längs der verschweissten Portionen erzeugt werden und nicht durch die unverschweissten Teile der Materialbahnen. Die Schneidewerkzeuge können auf einem länglichen Träger montiert und auf diesem achsial verschiebbar sein. Vorzugsweise sind die Schneidewerkzeuge einstellbar zwischen einer operativen Schneidestellung und einer angehobenen freien Stellung. Die Schneidewerkzeuge können ein Rad oder eine Scheibe umfassen, welche am Umfang eine kontinuierliche Schneidekante oder in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Schneidekanten oder Vorsprünge aufweisen. Die Perforierungsmittel können die Materialbahnen in deren Bewegungsrichtung durch die Vorrichtung und/oder quer dazu schneiden.
Die Vorrichtung kann eine Aufwickelwalze aufweisen, auf welche die verschweissten Materialbahnen aufgewickelt werden. Vorzugsweise ist die Aufwickelwalze angetrieben. Die verschiedenen Antriebswalzen werden zweckmässigerweise von gemeinsamen Antriebsmitteln angetrieben. Die Antriebsmittel können eine Elektromotor aufweisen. Die Antriebswalzen können mit den Antriebsmittteln über herkömmliche Antriebsketten und/oder Antriebsriemen gekuppelt sein. Zweckmässigerweise treiben die Antriebsmittel die Dosiertrommel über eine Antriebskette und eine Zahnrad-Anordnung an; die anderen Antriebswalzen werden von der Dosiertrommel über konventionelle Antriebsketten- und/oder Antriebsriemen-Anordnungen angetrieben.
Die ersten und zweiten Materialbahnen bestehen zweckmässig aus demselben Material. Vorzugsweise bestehen sie aus ei nem ungewobenen Stoff ("non-woven fabric"), welches eine geeignete Wasserdurchlässigkeit aufweist. Der ungewobene Stoff besteht vorzugsweise aus Bikomponenten-Fasern, welche einen zentralen Kern und eine darum herum angeordneten Umhüllung aus einem schmelzbaren Material aufweisen. Das schmelzbare Material kann aus thermoplastischen Polymeren, wie Polyethylen, bestehen. Alternativ kann das schmelzbare Material aus einem wärmeschmelzbaren Klebstoff bestehen. Der Kern besteht zweckmässigerweise aus einem Polyester. Auf diese Weise können die beiden Materialbahnen durch Hitzeeinwirkung miteinander verschweisst werden. Ein geeignetes Material ist ein Elves-Stoff 40 cm (S0503 WDO) der C. Itoh & Co.
Das teilchenförmige Material kann eine wasserabsorbierende Verbindung oder Zubereitung sein. Zweckmässigerweise umfasst das teuchenformige Material ein wasserabsorbierendes Polymer. Ein bevorzugtes Polymer ist ein vernetztes, superabsorbierendes Natriumpolyacrylat.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird besser zu verstehen sein auf Grund der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist. Darin stellen dar:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung flexibler Behälter gemäss einer bevorzugen Ausführungsform.
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 von der Gegenseite her.
Fig. 3 eine Frontansicht der Vorrichtung von Fig. 1 und 2.
Fig. 4A und 4B Ansichten der Dosiertrommel gemäss einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 5 eine Ansicht der beheizten Walze gemäss einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 6 eine Ansicht des mittels der Vorrichtung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung hergestellten flexiblen Behälters.

Bestes Verfahren zur Durchführung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung flexibler Behälter offenbart.
Die Vorrichtung umfasst einen Hauptträgerrahmen 11 zum Tragen der verschiedenen Komponenten der Vorrichtung, Dosiermittel in Form einer Dosiertrommel 12, Schweissmittel in Form einer beheizten Walzen-Anornung 13, sowie erste und zweite Tranportmittel in Form verschiedener Walzen, wie nachstehend im Detail beschrieben wird.
Eine erste flexible Materialbahn 16, zweckmässigerweise in Form einer Rolle, kann auf einer Walze 13A angeordnet sein, welche von geeigneten, an jedem Ende der Walze 13A angeordneten Lagern getragen wird. Die Lager 14 (nur eines ist in Fig. 1 dargestellt) werden durch einen Winkelträger 15 getragen, von dem ein Bein am Hauptträgerrahmen befestigt ist. Auf diese Weise wird die Walze 13A in einer Stellung gehalten, welche vom Hauptträgerrahmen 11 einen genügenden Abstand besitzt, welcher beim Montieren der Materialbahn einen leichten Zugang zur Walze ermöglicht. Darüberhinaus berührt das Material, wenn es auf der Walze 13A montiert ist, den Hauptträgerrahmen nicht. Diese Anordnung erlaubt es daher, dass die Walze grosse Rollen des Materials trägt.
Die erste flexible Materialbahn 16 (gestrichelt dargestellt) wird durch die Vorrichtung durch eine Reihe von Antriebswalzen-Anordnungen, welche nachstehend detaillierter beschrieben werden, fortbewegt.
Eine zweite flexible Materialbahn 17 (gestrichelt dargestellt) kann auf einer Rolle gelagert werden, welche durch die Walze 18 getragen wird. Die Walze 18 ist in geeigneten Lagern, welche die Enden der Walze tragen, drehbar gelagert. Auf diese Weise ist die Walze 18 zwischen gegenüberliegenden Rahmenelementen 20, 21 des Hauptträgerrahmens 11 montiert. Die Walze 18 weist konische Zapfen 22, 23 auf, welche auf ihr montiert sind und auf jeder axialen Seite der auf die Walze 18 montierten Rolle des flexiblem Materials dieses festlegen, um eine axiale Verschiebung der Rolle zu verhindern. Die Walze 13A kann ebenfalls mit solchen Zapfen (nicht dargestellt) versehen sein. Es ist zu beachten, dass die dargestellten Stellungen der Walzen 13A und 18 nur der Einfachheit halber erfolgt, und dass andere Stellungen möglich sind.
Die Dosiertrommel 12 weist einen im allgeinen zylindrischen Körper auf, welcher an jedem Ende durch Lager mit Lagergehäusen 24 (nur eines dargestellt), welche in den Lagerträgern 27, 28 des Hauptträgerrahmens 11 montiert sind, getragen wird.
Die Dosiertrommel ist in den Fig. 4A und 4B klarer dargestellt, und wird nachstehend klarer beschrieben. Die Dosiertrommel weist an ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Aussparungen äuf, um das teilchenförmige Material aufzunehmen.
Ein Trichter 29 ist allgemein über der Dosiertrommel angeordnet und weist in seinem oberen Teil eine Einfüllöffnung und in seinem unteren Teil eine Auslassöffnung 31 auf.
Die Auslassöffnung 31 umfasst eine langgestreckte öffnung auf, welche sich über die Länge der Dosiertrommel 12 erstreckt und in Gleitkontakt mit dieser steht. Die Auslassöffnung kann mit einem Rakel versehen sein, um sicherzustellen, dass das teilchenförmige Material nur von den Aussparungen der Dosiertrommel aufgenommen wird (nicht dargestellt) Die Auslassöffnung 31 ist im wesentlichen senkrecht über der Dosiertrommel angeordnet; dies ist der am besten geeignete Platz um das teilchenförmige Material mit der Dosiertrommel in Berührung zu bringen.
Beim Drehen der Dosiertrommel 12 in der in Fig. 1 durch den Pfeil dargestellten Richtung streichen die Aussparungen somit über die Auslassöffnung 31 weg, und teilchenförmiges Material fliesst aus dem Trichter 29 in die Aussparungen.
Die Führungselemente 32, 33 sind dazu bestimmt, die erste flexible Materialbahn 16 zur Dosiertrommel 12 zu leiten. Die Führungselemente 32, 33 weisen zylindrische Rohre mit glatter äusserer Oberfläche auf, über welche die erste flexible Materialbahn gleiten kann. Die Führungselemente erstrecken sich zwischen einander gegenüberliegenden Rahmenelementen 34, 35 des Hauptträgerrahmens 11 und sind mit diesen fest verbunden. Das Führungselement 32 ist unmittelbar hinter der Auslassöffnung angeordnet, so dass die erste flexible Materialbahn 16 über die Dosiertrommel 12 geleitet wird, sobald, wie nachstehend beschrieben, teilchenförmiges Material in die Aussparungen eingefüllt ist.
Unmittelbar unterhalb der Dosiertrommel 12 ist eine Positionswalze 34A angeordnet, welche mithilft, die flexible Materialbahn 16 in einem Bereich zwischen dem Führungselement 33 und der Positionswalze 34A in Kontakt mit der Peripherie der Dosiertrommel 12 zu halten. Die Positionswalze 34A ist mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinders 34B gegen die Dosiertrommel 12 hin und von dieser bewegbar, so dass Materialbahnen verschiedener Dicke zwischen der Positionswalze 34A und der Dosiertrommel durchgeführt werden können.
Eine erste Transportwalzen-Anordnung ist in der Nähe der Dosiertrommel 12 angeordnet, so dass die flexible Materialbahn von der Dosiertrommel 12 zur ersten Tranportwalzen-Anordnung 13 gelangt. Die Anordnung 13 umfasst ein Paar von einander gegenüberliegenden Walzen 36, 37 welche an ihren Enden durch geeignete Lager in Lagergehäusen drehbar gelagert sind. Die Walze 36 ist vertikal über der Walze 37 angeordnet. Die Walze 37 wird durch sein Paar Lagergehäuse getragen, welche an einander gegenüberliegenden Rahmenelementen 38,39 befestigt sind. Die obere Walze 36 ist gegen die Walze 37 hin und von ihr weg bewegbar und kann zwischen diesen Stellungen mittels eines Paars hydraulischer oder pneumatischer Druckzylinder 40, 41, welche an einander gegenüberliegenden Enden der Walze 36 angeordnet sind, gesteuert.
Die Walze 37 ist eine beheizte Walze, welche von innen elektrisch beheizt wird.
Die obere Walze 36 ist nicht beheizt, wird jedoch norma lerweise infolge ihres Kontaktes oder ihrer Nähe mit der beheizten Walze 37 heiss.
Die beheizte Walze 37 umfasst eine Vielzahl von einander in Abstand angeordneter Aussparungen, welche in Fig. 5 klarer dargestellt sind. Diese Anordnung ergibt ein Muster von beheizten Zonen oder Teilen, welche der Oberfläche der Walze, die sich zwischen den Aussparungen erstreckt, entsprechen.
Die erste flexible Materialbahn 16 bewegt sich von der Dosiertrommel 12 zur ersten Tranportwalzen-Anordnung und tritt zwischen der unteren, beheizten Walze 37 und der oberen Walze 36 durch. Desgleichen kann sich eine zweite flexible Materialbahn 17 von der Walze 18 um die obere Walze 36 herum und zwischen der Walze 36 und der beheizten Walze 37 durchbewegen. Auf diese Weise wird die zweite flexible Materialbahn 17 auf die flexible Materialbahn 16 aufgebracht, und die beiden Materialbahnen werden verschweisst, wenn sie zwischen den Walzen 36 und 37 durchlaufen, wobei die Schweissbereiche dem Kontakt der Materialbahnen mit den beheizten Zonen oder Teilen der beheizten Walze 37 entsprechen.
Es ist ersichtlich, dass bei dieser Ausführungsform die erste Tranportwalzen-Anordnung als Schweissmittel funktioniert und auch als zweite Transportwalzen-Anordnung, wenn sie die zweite flexible Materialbahn über die erste flexible Materialbahn führt.
Eine zweite Tranportwalzen-Anordnung 43 ist der ersten Transportwalzen-Anordnung 35 nachgeschaltet, so dass die verschweissten Materialbahnen 16, 17 von der ersten Tranportrollen-Anordnung 35 zur zweiten Transportrollen-Anordnung 43 gefördert werden.
Die Anordnung 43 umfasst wiederum eine untere Walze 44 und eine obere Walze 45. Die Enden der unteren Walze 44 sind wiederum in Lagergehäusen 45, 46 montiert (in Fig. 1 nur eines dargestellt), welche an einander gegenüberliegenden Rahmenelementen befestigt sind. Die untere Walze ist fest angeordnet, während die obere Walze gegen die Walze 44 hin und von dieser weg bewegbar ist. Die Enden der oberen Walze 45 sind in Lagergehäusen 47, 48 montiert, welche mit hydraulischen oder pneumatischen Druckzylindern 49, 50 verbunden sind, um die obere Walze 45 gegen die untere Walze 44 hin oder von dieser weg zu bewegen. Die untere Walze 44 ist gleich wie die beheizte Walze 37 mit Aussparungen versehen.
Ein Zählrad 51 ist der zweiten Tranportwalzen-Anordnung 43 benachbart angeordnet und in geeigneter Weise an den Rahmenelementen 20 und 21 montiert.
Perforierungsmittel 52 in Form einer Mehrzahl von Schneidewerkzeugen 55 bis 57 sind zweiten Tranportwalzen-Anordnung 43 benachbart angeordnet, um die verschweissten Materialbahnen zu schneiden oder zu perforieren. Die Schneidewerkzeuge sind auf einer Welle 53 angeordnet (wie dies in Fig. 3 am klarsten dargestellt ist), deren Enden einer Bühne 54 benachbart montiert sind. Die Schneidewerkzeuge sind längs der Welle 53 axial einstellbar und können gegen eine axiale Verschiebung mittels Stellschrauben oder ähnliche Mittel (nicht dargestellt) gesichert werden. Die Schneidewerkzeuge 55 bis 57 können zwischen einer oberen freien Stellung (in Fig. 1 und 2) gestrichelt dargestellt) und einer unteren Schneidestellung bewegt werden. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Schneidewerkzeuge variieren kann, und dass bei der Ausführungsform nur drei dargestellt sind.
Wenn sich die verschweissten Materialbahnen an den Schneidewerkzeugen 55 bis 57 vorbeibewegen, können sie kontinuierlich in separate Streifen geschnitten oder zur Erzeugung von Schwächungslinien intermittierend geschnitten werden, je nach der Art der verwendeten Schneidewerkzeuge.
Den Perforierungsmittel 52 benachbart ist ein Vibrator 58 angeordnet, welcher einen Exzentergenerator 59 und eine Vibrationsplatte 60, über welche die verschweissten Materialbahnen laufen, aufweist. Der Vibrator 58 erleichtert eine gleichmässige Verteilung des teilchenförmigen Materials in den in der Materialbahn gebildeten Taschen oder Sachets.
Eine Aufnahmewalze 61 ist am Ende der Bühne 52 [richtig: 54] angeordnet, um die Materialbahnen aufzunehmen, wenn sie die Vorrichtung durchlaufen. Eine Freiläuferwalze 62 ist der Walze 61 benachbart angeordnet, um Spannung zu erzeugen und die Zufuhr der Materialbahnen zur Aufnahmewalze 61 zu korrigieren. An beiden Enden der Bühne 54 ist ein Paar hydraulischer oder pneumatischer Druckzylinder 63, 64, welche einen gebogenen Schuh 65 (nur einer dargestellt) zur Begrenzung der freien Bewegung der Walze 62 aufweisen, angeordnet.
Die verschiedenen Walzen werden durch ein Antriebsmittel in Form eines Elektromotors 66 angetrieben, welcher im unteren Teil des Hauptträgerrahmens 11 angeordnet ist und durch diesen getragen wird. Der Elektromotor 66 weist ein Getriebegehäuse 67 mit einem Antriebszahnrad 68 auf. Das Antriebszahnrad 68 ist mittels einer Antriebskette 70 mit einem Zahnrad auf dem einen Ende der Dosiertrommel 12 verbunden. Zwischen den Zahnrädem 68 und 69 ist ein Spannglied 71 zum Spannen der Antriebskette 70 angeordnet.
Das andere Ende der Dosierwalze 12 (vgl. Fig. 2) ist mit dem Zahnrad 72 versehen. An einander gegenüberliegenden Enden der beheizten Walze 37 und der Walze 44 sind Zahnräder 73, 74 (74 nicht dargestellt) vorgesehen, wobei diese Walzen von der Dosierwalze 12 über eine um die Zahnräder laufende Antriebskette 74A angetrieben werden. Die Antriebskette 74A läuft auch über ein Rücklauf zahnrad 75 und ein Spannzahnrad 76.
Die Aufnahmewalze 61 wird durch eine Antriebskette 76 angetrieben, welche über ein Zahnrad auf der Aufnahmewalze 61 und ein Zahnrad auf der benachbarten Walze 77 läuft. Letztere wird ihrerseits angetrieben von der Walze 44 über den Antriebsriemen 78, der über die an der zweiten Walze 44 bzw. der benachbarten Walze 77 angeordneten Riemenscheiben 79, 80 läuft.
Auf diese Weise kann der Elektromotor 66 die verschiedenen Walzen antreiben. Es ist jedoch zu beachten, dass die Serie von Riemenscheiben, Zahnrädem, Antriebsketten und Antriebsriemen nur für die beschriebene Ausführungsform der Einfachheit halber dargestellt sind, und dass sich andere Variationen leicht vorstellen lassen.
Ein Steuerkasten 81 steuert die Stromzufuhr zum Elektromotor 66 und die verschiedenen hydraulischen oder pneumatischen Druckzyl inder.
Die Fig. 4A und 4B zeigen die Dosiertrommel 12 im Detail. Die Dosiertrommel 12 umfasst einen zylindrischen Körper 82 und Verlängerungen 83, welche sich zur drehbaren Lagerung der Dosiertrommel 12 in Lagergehäuse hinein erstrecken. Die äussere Oberfläche der zylindrischen Oberfläche 82 [richtig: des zylindrischen Körpers 82] ist mit einer Vielzahl von Aussparungen 84 versehen, welche längs des zylindrischen Körpers in Abstand voneinander angeordnet und gegeneinander linear ausgerichtet und auch in Abstand voneinander über den zylindrischen Körper 82 verteilt sind.
Jede Aussparung weist eine im wesentlichen kreisförmige Öffnung 85 und eine spitz auf einen Punkt zulaufende konische Rückseite 86 auf.
Fig. 4B illustriert eine andere Anordnung der Aussparungen 84. Bei dieser alternativen Anordnung sind Gruppen von Aussparungen 87 längs des zylindrischen Körpers in Abstand voneinander angeordnet und linear und um den zylindrischen Körper 82 herum aufeinander ausgerichtet.
Jede Gruppe von Aussparungen 87 umfasst einen Anzahl von Aussparungen 88 in einer im wesentlichen ovalen Anordnung.
Wenn die Aussparungen das teilchenförmige Material aufnehmen, so wird bei der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform eine Gewebebahn mit einzelnen individuellen Haufen des teilchenförmigen Materials erzeugt, während bei der in Fig. 4B dargestellten Ausführungsform Gruppen von teilchenformigem Material auf die eine Seite der Materialbahn aufgebracht werden.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der beheizten Walze 37 im Detail. Die beheizte Walze umfasst Endteile 90, 91, welche sich in Lagergehäuse (nicht dargestellt) hinein erstrecken, um die Walze 37 drehbar zu lagern. Die Walze 37 weist eine Vielzahl von in Abstand voneinander angeordneten Aussparungen 92 auf, welche auf der Aussenseite dadurch erzeugt werden, dass ein Gitterwerk 93 auf die Aussenseite der beheizten Walze 37 aufgebracht ist. Auf diese Weise werden beheizte Zonen 94 erzeugt, welche der Struktur des Gitterwerks 93, welches in wärmeaustauschendem Kontakt zur beheizten Walze 37 steht, entsprechen. Beim Durchgang der ersten und zweiten flexiblen Materialbahnen zwischen der beheizte Walze 37 und der oberen Walze werden die Materialbahnen entsprechend der Struktur des Gitterwerks 93 hitzeverschweisst. Es ist somit erkennbar dass diese bestimmte Walze die zwei Materialbahnen unter Bildung von acht flexiblen Behältern hitzeverschweisst.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Materialbahnen nach ihrem Durchgang zwischen der beheizte Walze 37 und der Walze 36. Es ist erkennbar, dass die Materialbahnen längs 94 entsprechend den beheizten Zonen der Walze 37 verschweisst sind. Durch die Dosiertrommel 12 wurde teilchenförmiges Material zugegeben, wobei die Anordnung der Dosiertrommel 12 und der beheizten Walze 37 so ist, dass die Bahnen um das teilchenförmiges Material herum miteinander hitzeverschweisst werden, so dass individuelle flexible Behälter oder Taschen entstehen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Eine erste flexible Materialbahn 16 wird von der Walze 13A über die Führung 32 und um die Führung 31 herum über die Dosiertrommel 12 und zwischen derselben und der Positionswalze 34A durch geführt. Bei der Drehung der Dosiertrommel 12 bewegen sich die Aussparungen 84 in der Oberfläche der Trommel über die Auslassöffnung 31 des Trichters, so dass teilchenförmiges Material in die Aussparungen fliesst. Das teilchenformiges Material wird dann durch die erste flexible Materialbahn 16, welche auf die Oberfläche der Dosiertrommel 12 gepresst wird, daran gehindert, beim Weiterdrehen der Dosiertrommel 12 aus den Aussparungen auszufliessen. Nach dem Durchlauf über die Positionswalze 34A nimmt die erste Materialbahn 16 nun eine im wesentlichen horizontale Lage ein, und das teilchenförmiges Material kann von den Aussparungen auf die obere Oberfläche der Materialbahn austreten. Die Materialbahn weist nun auf ihrer ober Oberfläche abgemessene Mengen des teilchenförmigen Materials auf, und zwar in Abständen, welche den Abständen und der Anordnung der Aussparungen auf der Dosiertrommel 12 entsprechen. Eine zweite flexible Materialbahn 17 wird von der Walze 19 über die obere Walze 36 und zwischen dieser und der beheizten Walze 37 durch gleichlaufend mit der ersten flexiblen Materialbahn 16 gefördert. Die zweite Materialbahn wird über die erste Materialbahn gelegt, und die Materialbahnen werden längs Bereichen, welche den beheizten Zonen der beheizten Walze 37 entsprechen, miteinander verschweisst.
Die Peripherie der beheizten Walze 37 ist so gestaltet, dass sich die beheizten Zonen um die abgemessenen Mengen des teilchenförmigen Materials herum erstrecken, so dass beim Durchgang zwischen den Walzen 36 und 37 die beiden Materialbahnen um die abgemessenen Mengen des teilchenförmigen Materials herum miteinander verschweisst werden, so dass flexible Behälter oder Taschen gebildet werden. Die verschweissten Materialbahnen werden zwischen den Walzen 44 und 45 durchgeführt, welche dazu dienen, die Bewegung der Materialbahnen durch die Vorrichtung zu erleichtern. Die Schneidewerkzeuge 55 bis 57 zerschneiden entweder die verschweissten Materialbahnen oder erzeugen in diesen Schwächungslinien. Die Schneidewerkzeuge sind längs der Welle 53 in Abstand voneinander so angeordnet, dass die Schnitte längs der verschweissten Verbindungen der zwei Bahnen erfolgen. Danach wird das Material vibriert, um das Polymer [richtig: das teilchenförmige Material] in den gebildeten Taschen oder Sachets gleichmässig zu verteilen. Dann wird die Bahn auf die Aufnahmewalze 61 aufgewickelt.
Die beheizte Walze kann mit einer Temperatur von etwa 180 º betrieben werden.
Als Alternative kann auf der Bühne 54 ein Querschneider angeordnet sein, um die verschweissten Materialbahnen in Blätter oder Kissen zu schneiden, statt die Bahn auf die Aufnahmewalze 61 auf zuwickeln.
Es ist somit ersichtlich, dass die Vorrichtung geeignet ist, flexible Behälter zu erzeugen, und das nach der bevorzugten Ausführungsform von der Vorrichtung erzeugte Endprodukt weist abgemessene Materialmengen, wie superabsorbierendes Polymer, auf, von denen jede einzelnen in einer Tasche oder einem Sachet untergebracht ist, wobei diese eine Grösse aufweisen, die es dem darin enthaltenen Polymer ermöglicht, eine vorbestimmte Menge Wasser zu absorbieren.
Es ist auch ersichtlich, dass die Vorrichtung flexible Behälter jeder gewünschten Grösse oder Form erzeugen kann. Dabei können sich die flexiblen Behälter über die ganze Breite der Materialbahn erstrecken, oder es können in den Materialbahnen mehrere flexible Behälter gebildet werden. Diese verschiedenen Formen und Grössen können durch Variation der Anordnung der beheizten Zonen oder Teile der beheizte Walze der Schweissmittel gebildet werden.
Die dabei gebildeten flexiblen Behälter können entweder mittels Perforierungsmittel oder besonderen Schneidewerkzeuge oder Querschneidern individuell von Rest der Rolle abgeschnitten werden, so dass individuelle flexible Behälter erhalten werden. Alternativ kann eine Anzahl einzelner flexibler Behälter vom Rest der Rolle abgeschnitten werden.
Das erfindungsgemäss erzeugte Produkt ist besonders geeignet zur Absorption von Flüssigkeiten, wie Wasser, welches durch ein wasserabsorbierendes Polymer aufgenommen werden kann. Wenn daher das Kissen in Wasser plaziert wird, kann das Wasser durch das Material wandern und vom Polymer absorbiert werden. Die Absorption setzt sich fort bis der von den Wänden der Tasche auf das Polymer ausgeübte Druck effektiv gleich ist dem inneren Druck der Polymerkörner, so dass nun kein Wasser mehr absorbiert werden kann.
Die Fähigkeit zur Wasseraufnahme der Kissen kann daher variiert werden durch die Menge des superabsorbierenden Polymers, die jedem Kissen beigegeben ist, und das Innenvolumen des Kissens.
Wenn das Kissen aus dem Wasser entfernt und das überschüssige Wasser abgeschüttelt ist, ist das Kissen effektiv trocken anzufassen, da das absorbierende Pulver die Nässe von der Oberfläche des Materials entfernt. pas Kissen kann dann eingefroren werden, um ein Wärmeaustauschmedium zu erhalten.
Ein weiterer Vorteil dieses besonderen Kissens sind, dass auf dem Kissen keine Kondensation stattfindet, da alles Wasser, welches durch Wärmeaustausch kondensiert durch das Polymer absorbiert wird. Weiter wird, wenn das gefrorene Kissen durch Wärmeaufnahme auftaut, das Wasser aus dem Kissen nicht verloren geht sondern vom superabsorbierenden Polymer zurückgehalten wird.
Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die obige Ausführungsform nur der Erläuterung der Erfindung dient, und dass verschiedenen andere Änderungen und Modifizierungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass vom Schutzumfang der folgenden Ansprüche abgewichen wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Behälters mit einem zwischen zwei flexiblen Gewebebahnen (16, 17) angeordneten, teilchenförmigen Material (95), wobei die Vorrichtung noch folgende Komponenten besitzt:

- erste Transportmittel, um eine erste flexible Gewebebahn durch die Vorrichtung hindurchzuleiten,

- eine Dosiertrommel (12) zum Auftragen des teilchenförmigen Materials (95) auf eine Seite der ersten flexiblen Gewebebahn, wobei diese Dosiertrommel (12) einen Mantel besitzt, der mit mindestens einer Aussparung (84) zur Aufnahme des geyiannten Materials (95) versehen ist, und wobei direkt unterhalb der Dosiertrommel (12) eine Positionsrolle (34A) vorgesehen ist, um die erste flexible Gewebebahn (16) auf dem Mantel der Dosiertrommel (12) zu halten,

- einen Behälter (29) zum Speichern und Zuführen des Materials (95) auf die Dosiertrommel (12),

- erste Führungsmittel (32, 33), um die erste Gewebebahn (16) äuf die Trommel (12) zü führen, wobei die erste Gewebebahn (16) direkt nach dem Einfüllen des Materials in die mindestens eine Aussparung (84) auf die Trommel (12) zu liegen kommt und während der Rotation auf dem Trommelmantel posi-. tioniert bleibt, um dadurch das Material (95) in der mindestens einen Aussparung zu halten, und zwar bis die Gewebebahn (16) eine im wesentlichen horizontale Lage erlangt, und dass die Führungsmittel (32, 33) zylindrische Rollkörper mit glatten Aussenflächen besitzen, über welche die erste Gewebebahn (16) beim Betrieb transportiert wird,

- zweite Führungsmittel, um eine zweite Gewebebahn (17) über die erste Gewebebahn (16) und über das in dieser zonenweise angeordnete teilchenförmige Material (95) zu führen,

- Schweissmittel, um die beiden Gewebebahnen (16, 17) miteinander zu verschweissen und dadurch flexible Behälter mit in diesen enthaltendem Material (95) herzustellen, und

- Perforierungsmittel zum Perforieren der Gewebebahnen (16, 17);

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Vorrichtung Vibrationsmittel besitzt, um die miteinander verschweissten Gewebebahnen (16, 17) zu schütteln und dadurch eine optimale Verteilung des in den hergestellten Behältern enthaltenden Materials (95) zu erzielen, und

- die Positionsrolle (34A) mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Hebers auf die Dosiertrommel (12) aufsetzbar und von dieser wieder lösbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Dosiertrommel (12) mit einer Vielzahl von Aussparungen (84) versehen ist, die gleichmässig über die Peripherie der Trommel (12) verteilt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissmittel die beiden Gewebebahnen (16, 17) mittels Wärme miteinander verschweissen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurgh gekennzeichnet, dass die Schweissmittel Heizschlangen (43) besitzen, die in Produktionsrichtung nach der genannten Dosiertrommel (12) angeordnet sind und ein Paar einander gegenüberliegende Rollen (44, 45) aufweisen, zwischen denen die erste und zweite Gewebebahn (16, 17) hindurchgeführt werden kann, und wobei eine der beiden Rollen eine Heizrolle (47, 37) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Heizrolle (47, 37) Heizzonen oder über ihre radiale Oberfläche verteilte Heizsegmente aufweist, so dass dadurch die über die Rollen transportierten Gewebebahnen (16, 17) an den den Heizzonen oder Heizsegmenten zugewandten Stellen miteinander verschweisst werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrolle (47, 37) mit in Abstand voneinander angeordneten Aussparungen (92) versehen ist, zwischen welchen die Heizzonen oder Heizsegmente angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrolle (47, 37) eine Vielzahl von Aussparungen (87, 88) besitzt, welche gleichmässig über die Peripherie der Heizrolle (47, 37) verteilt sind und regelmässig angeordnete Heiz.zonen oder Heizsegmente bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Führungsmittel einander gegenüberliegende Rollen (36, 37) besitzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Rollen (36, 37) eine Antriebsrolle ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Rollen (36, 37) variiert werden kann, um dadurch den Einsatz von zwischen den beiden Rollen (36, 37) hindurchführbaren Gewebebahnen mit unterschiedlichen Schichtdicken zu ermöglichen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenpaar (36, 37) eine erste ortsfeste Rolle und eine zur ortsfesten Rolle hin und zurück bewegbare zweite Rolle besitzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforierungsmittel mindestens ein Schneidewerkzeug (55 - 57) umfassen, um die miteinander verschweissten Gewebebahnen (16, 17) entweder fortlaufend in einzelne flexible Behälter zu zerschneiden oder die linienförmigen Schweissnähte der miteinander verbundenen Gewebebahnen (16, 17) zu perforieren, um so ein Abreissen der einzelnen, flexiblen Behältern vom übrigen Teil der miteinander verschweissten Gewebebahnen (16, 17) zu ermöglichen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Schneidewerkzeugen (55 - 57) besitzt, welche ihrerseits in Abständen voneinander quer zu den verschweissten Gewebebahnen (16, 17) angeordnet sind und während des Betriebes die an ihnen vorüber transportierten Bahnen zerschneiden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidewerkzeuge (55- 57) an einem länglichen Träger befestigt, an diesem axial höhenverstellbar und von einer betrieblichen Schneidestellung in eine hochgehobene Ruhestellung und zurück verschiebbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsmittel eine Vibrationsplatte besitzen.