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Title:
MACHINE FOR AUTOMATICALLY FILLING-INFLATING GAS CUSHIONS, NOTABLY AIR CUSHIONS, FOR PACKAGING AND USE THEREOF FOR FILLING AND INFLATING CUSHIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/055053
Kind Code:
A1
Abstract:
A machine for automatically inflating air cushions. The cushions have two plastic walls (21; 22) joined together around their periphery and which thus define a closed space. Said machine comprises a source of gas under pressure, and two jaws (1; 2) arranged such that they can move on a supporting structure. Each one of said jaws consists of a body (1; 3) each having a plane face (4:10) of substantially the same shape and surface area, it being possible for said faces to mate against one another in order to clamp between them the walls (21; 22) of a cushion. Each jaw comprises suction means (6; 7) opening onto its plane face. A first jaw on the inside of its body has a hollow needle (5) able to move relative to the body and capable in a certain position of having its pointed tip outside of the surface of the plane face. A second jaw within its body has a heating element (18) able, when the two jaws are clamping between them the two walls of a cushion, of heat‑welding the two walls together over a certain proportion of their contacting surface.

Inventors:
BORGEAT GUY (CH)
FLUECKIGER GLENN (CH)
Application Number:
PCT/CH2011/000253
Publication Date:
May 03, 2012
Filing Date:
October 21, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BORGEAT GUY (CH)
FLUECKIGER GLENN (CH)
International Classes:
B31D5/00
Domestic Patent References:
WO1995035246A11995-12-28
Foreign References:
EP0553027A11993-07-28
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Claims:
Revendications

1. Machine de gonflage automatique de coussins de gaz, notamment d'air, coussins comportant deux parois en matière plastique liées entre elles sur leur pourtour , qui définissent ainsi un espace fermé, caractérisée en ce qu'elle comporte une source de gaz sous pression, deux mâchoires disposées mobiles sur un bâti, chacune desdites mâchoires étant constituées d'un corps présentant chacun une face plane sensiblement de même forme et de même surface, lesdites faces pouvant venir l'une contre l'autre de manière à serrer entre elles les parois d'un coussin, chaque mâchoire comportant des moyens de succion débouchant sur sa face plane, une première mâchoire présentant à l'intérieur de son corps une aiguille creuse mobile relativement au corps et pouvant dans une certaine position avoir sa pointe à l'extérieur de la surface de la face plane, une seconde mâchoire présentant à l'intérieure de son corps un élément chauffant pouvant lorsque les deux mâchoires serrent entre elles les deux parois d'un coussin thermo-souder les deux parois ensembles sur une certaine partie de leur surface de contact.

2. Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'aiguille creuse est obturée à sa pointe et présente au moins une ouverture latérale proche de sa pointe, et est reliée à son autre extrémité à la source de gaz sous pression, que la face du corps comportant l'élément chauffant présente une creusure destinée à recevoir la pointe de l'aiguille lorsque les deux mâchoires sont serrées, que le pourtour de la creusure constitue un appui pour l'élément chauffant de manière à faire une soudure entourant l'aiguille.

3. Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'aiguille creuse est ouverte à sa pointe. 4. Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'élément chauffant est constitué de manière à thermo souder les deux parois d'un coussin selon une ligne droite

5. Utilisation d'une machine selon la revendication 2, pour gonfler des coussins, caractérisée en ce que l'on place les deux parois d'un coussin entre les mâchoires de la machine, une fois ledit coussin serré entre les deux mâchoires l'aiguille est déplacée de manière à percer les deux parois, plaçant ladite ouverture latérale entre les parois, on injecte alors du gaz sous pression de manière à séparer les deux parois, les deux mâchoires sont resserrées, puis le dispositif de succion est actionné, les deux mâchoires sont ensuite écartées en maintenant chacune une des parois collées contre elles, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par l'ouverture latérale de l'aiguille dont la pointe est bouchée, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface de contact des deux parois, l'élément chauffant est actionnés et les deux parois sont thermo-soudées ensembles maintenant le coussin gonflé lors de sa libération des mâchoires. 6. Utilisation selon revendication 5 pour gonfler des coussins comportant au moins un endroit où les deux parois sont soudées définissant un espace en communication avec le reste du volume compris entre les deux parois, caractérisée en ce que l'on place ledit endroit entre les mâchoires de la machine. une fois ledit coussin serré entre les deux mâchoires l'aiguille est déplacée de manière à percer les deux parois dans ledit endroit, les deux mâchoires sont resserrées, puis on injecte du gaz sous pression de manière à séparer les deux parois et le dispositif de succion est actionné, les deux mâchoires sont alors écartées maintenant chacune une des parois collées contre elles, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par l'ouverture latérale de l'aiguille dont la pointe est bouchée, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface des deux parois, l'élément chauffant est actionnés et les deux parois sont thermo- soudées ensembles maintenant le coussin gonflé, ensuite les deux mâchoires sont écartées libérant le coussin gonflé, ledit endroit empêchant les deux parois de s'écarter de manière à pas diminuer la pression dans le coussin lors de sa libération des mâchoires.

7. Utilisation d'une machine selon la revendication 3 pour gonfler des coussins comportant deux parois liées entre-elles par pliages et/ou soudures, définissant un espace fermé, ledit espace comportant un certaine quantité de gaz séparant lesdites parois, caractérisée en ce que l'on place les deux parois d'un coussin entre les mâchoires de la machine, une fois ledit coussin serré entre les deux mâchoires le dispositif de succion est actionné et les deux mâchoires sont écartées maintenant chacune une des parois collées contre elles, ensuite l'aiguille est déplacée de manière à percer une des parois, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par un ouverture prévue à l'extrémité de l'aiguille, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface des deux parois, l'élément chauffant est actionné et les deux parois sont thermo-soudées ensembles maintenant le coussin gonflé.

8. Utilisation d'une machine selon la revendication 4, pour gonfler des coussins de forme polygonale, par exemple carrée, caractérisée en ce que l'on place un angle d'un coussin entre les mâchoires de la machine, une fois ledit coussin serré entre les deux mâchoires l'aiguille est déplacée de manière à percer les deux parois, puis le dispositif de succion est actionné et les deux mâchoires sont écartées maintenant chacune une des parois collées contre elles, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par l'ouverture latérale prévue sur l'aiguille dont la pointe est bouchée, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface des deux parois comprises dans l'angle, l'élément chauffant est actionnés et thermo-soude les deux parois le long d'une ligne reliant deux côté de l'angle dudit polygone, créant un triangle maintenant le coussin gonflé.

9. Utilisation d'une machine selon la revendication 1 , pour gonfler des coussins présentant un trou dans l'une des parois, caractérisée en ce que l'on place les deux parois d'un coussin entre les mâchoires de manière que le trou

préalablement aménagé soit disposé en face de l'orifice de sortie de l'aiguille dans la face d'un des corps, le dispositif de succion est actionné, les deux mâchoires sont écartées maintenant chacune une des parois collées contre elles, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par un ouverture latérale prévue sur l'aiguille ou directement par ledit orifice de sortie de cette dernière de la face dudit corps, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface des deux parois, l'élément chauffant est actionnés et les deux parois sont thermo- soudées ensembles maintenant le coussin gonflé.

10. Utilisation d'une machine selon la revendication 4 pour gonfler des coussins de forme polygonale présentant une protubérance (36) reliée au reste du coussin par un conduit (33), caractérisée en ce l'on place ladite protubérance entre les mâchoires de la machine, une fois ladite protubérance du coussin serrée entre les deux mâchoires, l'aiguille est déplacée de manière à percer les deux parois, plaçant ladite ouverture latérale entre les parois de ladite protubérance, on injecte alors du gaz sous pression de manière à séparer les deux parois, les deux mâchoires sont resserrées, puis le dispositif de succion est actionné, les deux mâchoires sont ensuite écartées en maintenant chacune une des parois collées contre elles, le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par l'ouverture latérale de l'aiguille dont la pointe est bouchée, enfin les deux mâchoires sont rapprochées serrant entre elles une certaine surface de contact des deux parois de la protubérance, l'élément chauffant est actionnés et les deux parois sont thermo soudées ensembles le long d'une ligne fermant ledit conduit maintenant le coussin gonflé lors de sa libération des mâchoires.

Description:
Machine de gonflage remplissage automatique de coussin de gaz, notamment d'air, pour emballage, et son utilisation pour gonfler et remplir des coussins

La présente invention a pour objet une machine de gonflage / remplissage automatique de coussin de gaz, notamment d'air, pour emballage, et son utilisation pour gonfler et remplir des coussins. Notamment pour protéger des objets délicats et fragiles contre les chocs.

Actuellement les objets délicats et fragiles sont emballés dans des cartons contenant des particules de polystyrène expansé ou des coques de polystyrène expansé ou autres matériaux. Ces produits génèrent un important volume de déchets qui doivent être détruits après usage. Des coussins remplis d'air sont aussi utilisées pour le calage d'objets dans les cartons en remplacement de particules de polystyrène. Toutefois les coussins servant aux calages ne protègent pas suffisamment lesdits objets contre les chocs. Alors il a été inventé des coussins d'air permettant d'entourer lesdits objets dans un ou plusieurs coussins d'air. Ces derniers coussins comportent au moins une valve permettant un gonflage adapté, c'est-à-dire un gonflage de pression supérieure à ceux précédemment réalisé pour le calage. Le document EP 0553027 décrit un coussin gonflable du genre définit ci-dessus. Les coussins gonflables avec valves présentent plusieurs inconvénients, notamment la valve comporte le risque de fuites et de faire diminuer la pression dans le ou lesdits coussins, de plus le gonflage manuel prends du temps. L'invention a pour buts de fournir une machine de gonflage et remplissage automatique de coussins, notamment d'air, pour emballage, et son utilisation pour gonfler et remplir des coussins, c'est-à-dire un procédé qui ne demande aucune intervention humaine, et qui ne présente pas les inconvénients des procédés connus.

Ces buts sont atteints avec la machine de gonflage et remplissage automatique de coussins de gaz, notamment d'air, pour emballage, selon l'invention définie à revendications 1 , et son utilisation définie à la revendication 4.

L'invention sera mieux comprise ses caractéristiques et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée de formes d'exécution, données uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels:

La figure 1 représente une forme d'exécution des mâchoires d'une machine selon l'invention.

La figure 2 représente les mâchoires de la figure 1 serrant les parois, film plasique, d'un coussin non gonflé.

La figure 3 représente les mâchoires de la figure 1 lors du perçage des parois.

La figure 4 représente les mâchoires de la figure 1 écartées au moment au moment d'un premier jet d'air servant à décoller les deux parois de film plastique. La figure 5 représente les mâchoires de la figure 1 écartées, permettant le gonflage du coussin.

La figure 6 représente les mâchoires de la figure 1 écartées lau moment du gonflage du coussin.

La figure 7 représente les mâchoires de la figure 1 serrant les parois du coussin gonflé. La figure 8 représente les mâchoires de la figure 1 au moment du thermosoudage des parois.

La figure 9 représente les mâchoires de la figure 1 écartées au moment de la libération de la machine du coussin.

La figure 10 représente sur un coussin un espace circulaire définit par une soudure discontinue. La figure 11 représente une protubérance relativement à une forme particulière d'un coussin.

Dans l'ensemble des figures il sera utilisé les mêmes signes de référence pour désigner les mêmes caractéristiques.

En référence aux figures 1 à 9, il n'a été représenté que les mâchoires d'une machine, selon une forme d'exécution de la présente invention, pour le gonflage et le remplissage de coussin d'air, car tous les autres éléments de la machine sont connus et à la portée de l'homme du métier. Il a aussi été considéré que les deux parois d'un coussin sont constituées par deux feuilles de film plastique.

Comme il est visible sur la figure 1 les deux mâchoires 1 et 2 sont montées sur le bâti, non représenté, d'une machine selon la présente invention. La mâchoire , montée mobile sur le bâti de la machine, est constituée par un cylindre 3, à l'intérieure duquel est disposé une aiguille creuse 5 mobile dans le sens de la l'axe du cylindre 3. Le déplacement de ladite aiguille 5 est assuré, dans le cas représenté, par un piston 9, mais pourrait aussi être assuré par un électroaimant ou tout autre moyen. Entre l'aiguille 5 et le piston 9 est prévu un tuyau souple 8 apportant de l'air sous pression à l'intérieure de l'aiguille 5. L'extrémité distale de l'aiguille présente une pointe 15, dont la sortie d'air est obstruée, tandis qu'en arrière de la pointe 15 l'aiguille comporte par deux (ou un nombre différent) ouvertures latérales 14, destinées à introduire l'air dans le coussin (voir figure 5). La mâchoire 2 est constituée par un cylindre 11 maintenu mobile sur le bâti, non représenté. Les cylindres 3 et 11 peuvent se déplacer longitudinalement de manière à ce que leurs faces terminales 4 et 10 puissent venir en contact (voir figure 2). Le cylindre 11 contient une pièce cylindrique 17 concentrique au cylindre 11. À l'intérieure de ladite pièce 17 est disposé un corps chauffant électrique 18 alimenté par un câble électrique 19. À son extrémité proche du cylindre 3 le cylindre 11 présente une creusure 16 destinée à recevoir la pointe 15 de l'aiguille 5. Les deux extrémités des cylindres 3 et 11 face à face présentent une couronne d'ouvertures en communication avec un dispositif d'aspiration /succion par respectivement des canaux d'aspiration 6 et 7 disposés dans les cylindres 3 et 11.

Une utilisation d'une machine selon l'invention définie à la revendication 2, se déroule de la manière suivante:

a) On introduit les deux parois 21 et 22 d'un coussin, non gonflé, de forme quelconque, par exemple carrée, ronde, présentant plusieurs poches reliées entre-elles, entre les mâchoires 3 et 11 de la machine, comme représenté à la figure 1.

b) Les deux mâchoires 1 et 2 sont déplacées de manière à serrer entre leurs faces terminales 4 et 10 les deux feuilles de plastique constituant les parois du coussin (voir figure 2).

c) L'aiguille 5 de la mâchoire 1 est déplacée longitudinalement perforant les deux parois 21 et 22 en venant se disposer dans la creusure 16 de la mâchoire 2 (voir figure 3)

d) Les deux mâchoires 1 et 2 sont légèrement écartées et un jet d'air sous pression est injecté par les ouvertures latérales 14 de l'aiguille 5 de manière à décoller les deux films 21 et 22 constituant les parois du coussin (voir figure 4) e) Les deux mâchoires sont resserrées, puis le dispositif d'aspiration est activé dans les canaux 6 et 7, disposés en couronnes autour d'ouvertures permettant le passage de l'aiguille, et maintiennent collées les deux parois 21 et 22 sur les extrémités des cylindres 3 et 11. L'air sous pression est injecté dans le coussin par les ouvertures 14 gonflant ce dernier (voir figures 5 et 6) f) Les mâchoires 1 et 2 sont rapprochées serrant les deux parois 21 et 22 entre elles en comprimant l'air contenu dans le coussin (voir figure 7)

g) Le cylindre 17 contenu dans le corps 11 de la mâchoire 2 est déplacé de manière à venir s'appuyer sur le pourtour de l'orifice de sortie de l'aiguille 5 du corps 3. L'élément chauffant 18 est activé thermo soudant les deux parois le long d'une couronne entourant le trou de l'aiguille 5 empêchant l'air de ressortir du coussin (voir figure 8)

Comme on peut facilement le voir sur la figure 8 la surface de contact entre les deux mâchoires 1 et 2 est plus grande que la zone thermo soudée, il s'ensuit que lorsque les mâchoires seront écartées pour libérer le coussin de la machine la zone 23 représente une couronne où les deux parois ne sont pas collées, et s'écarteront l'une de l'autre provocant ainsi une diminution de la pression dans le coussin.

Afin de remédier à ce défaut il a été prévu dans une autre forme d'exécution de l'utilisation de la machine de prévoir des coussins présentant au moins un endroit où les deux parois sont en partie thermo soudées définissant un espace en communication avec le reste du volume compris entre les deux parois.

Comme on le voit sur la figure 10 cet espace est circulaire défini par des soudures en arc de cercle. Mais cet espace pourrait avoir une autre forme, par exemple polygonale carrée, triangulaire, la seule condition et que la ligne de soudure ne soit pas continue de manière à rester en communication avec le reste du volume compris entre les deux parois.

Sur la figure 9, on voit les deux mâchoires écartées libérant un coussin de la machine gonflé selon la dernière utilisation décrite ci-dessus. On constate que la zone thermo soudée 27 où les deux parois sont soudées comporte sur son pourtour un zone en forme de tore 28 présentant des zones 25, 29 sur la figure 10 où les deux parois sont soudées, les zones 25, respectivement 29 (voir figure 10) ne sont pas continues , donc l'intérieure du tore est à la même pression que l'intérieur 26 du coussin. En d'autres termes les deux parois dans la zone de soudage ne peuvent que très légèrement s'écarter, ce qui entraine qu'une très faible perte de pression dans le coussin. Dans une autre forme d'exécution de l'utilisation d'une machine selon

l'invention, on utilise des coussins constitués de deux parois (films de plastique) définissant un espace fermé emprisonnant une faible quantité d'air évitant le collage des deux parois. Cette dernière opération ayant été réalisée au préalable avant d'entrer dans la machine selon l'invention, par exemple sur une autre machine, connue de l'homme du métier. L'utilisation se déroule de la manière suivante:

A) On place les deux parois d'un coussin présentant deux parois non collées entre elles.

B) Les deux mâchoires sont déplacées de manière à serrer entre leurs faces terminales les deux feuilles de plastique constituant les parois du coussin.

C) Le dispositif d'aspiration est activé dans les canaux disposés en couronnes sur les faces terminales des deux corps constituant les mâchoires. Les deux parois sont alors maintenues écartées collées contre lesdites faces.

D) Une aiguille contenue dans le corps de la mâchoire présentant une ouverture à sa pointe et déplacée de manière à ne percer que la première paroi en laissant l'autre intacte.

E) L'air sous pression est injecté dans le coussin gonflant ce dernier.

F) Les mâchoires sont rapprochées serrant les deux parois entre elles en comprimant l'air contenu dans le coussin.

G) De la même manière que dans l'utilisation précédemment décrite. Le cylindre 17 contenu dans le corps 11 de la mâchoire 2 est déplacé de manière à venir s'appuyer sur le pourtour de l'orifice de sortie de l'aiguille 5 du corps 3. L'élément chauffant est activé thermo soudant les deux parois le long d'une couronne entourant le trou de l'aiguille empêchant l'air de ressortir du coussin. Et l'utilisation (procédé) se termine comme celle précédemment décrite en regard de la figure 9.

Dans encore une autre forme d'exécution d'une machine selon de l'invention pour gonfler des coussins, auxquels on a déjà fait un trou dans au moins une des parois. L'utilisation se déroulera de la manière suivante: A) On place les deux parois d'un coussin entre les mâchoires de manière que le trou soit disposé en face de l'orifice de sortie de l'aiguille dans la face d'un des corps.

B) Le dispositif de succion est actionné, les deux mâchoires sont écartées maintenant chacune une des parois collées contre elles.

D) Le gaz sous pression est alors injecté dans le coussin par l'orifice de sortie de l'aiguille prévu dans la face terminale d'une des mâchoires, sans que l'aiguille ne soit déplacée.

Le reste du processus se déroule ensuite comme décrit précédemment.

Il est encore possible de concevoir des variantes d'utilisation dans lesquelles le coussin est percé dans n'importe quel endroit, par exemple dans un angle, ou dans lesquelles le coussin présente une protubérance 36 (voir figure 11) relativement à sa forme générale, l'intérieure 34 de ladite protubérance étant relié à son volume général 36 dudit coussin par un conduit 33 qui sera fermé par thermo soudage 37. Comme on peut le voir sur la figure 11 , une

protubérance 36 est attachée au volume général 32 d'un coussin par un conduit 33, les deux films constituant le coussin étant soudés le long de la ligne 35 Comme on peut le constater toutes les opérations décrites ci-dessus ne nécessitent pas l'intervention humaine. De plus, il est possible d'assurer un gonflage des cousins à une pression plus élevée que par les méthodes connues à ce jour. Enfin, le perçage peut se faire à n'importe quel endroit sur le coussin, par exemple dans un angle, au milieu, dans un bord, et il est possible de gonfler n'importe quelle forme de coussin, même présentant plusieurs poches communiquant entre-elles. Les coussins obtenus par un procédé selon l'invention sont plus gonflés donc plus rigides et peuvent dans certains cas remplacer les coques en polystyrène. La pression de gonflage peut varier en fonction de la résistance et de l'épaisseur des feuilles constituant les parois.