生产包装缓冲垫的方法和机器 |
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| 申请号 | CN201080048182.X | 申请日 | 2010-07-27 | 公开(公告)号 | CN102596554A | 公开(公告)日 | 2012-07-18 |
| 申请人 | 密封空气公司; | 发明人 | A.阿罗拉; M.W.老史密斯; K.克里斯曼; K.J.米尔泽杰夫斯基; D.塞鲍尔; J.威斯马勒; G.文森特; | ||||
| 摘要 | 一种用于生产 包装 缓冲垫的方法包括：将基质片材以第一速度连续供给到起皱机构；将所述片材以第二速度起皱以将所述片材转换为包装垫单元；以及控制所述第一速度和第二速度中的至少一个，以产生在连续片材之间的期望重叠程度，由此产生所述包装垫单元的连接系列。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于生产包装缓冲垫的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 生产包装缓冲垫的方法和机器技术领域背景技术[0002] 用于从纸张生产包装缓冲垫的机器是本领域众所周知的。这种机器通常通过下述方式操作：将纸张的纸幅从辊拉动；操纵纸张纸幅以便将该纸张转换为包装缓冲垫；以及接着将缓冲垫切断成为期望长度的切断部。 [0003] 虽然这种机器被广泛使用并且在商业上是成功的，但是在许多应用中，存在改进功能性的需求。例如，纸张辊提升并装载到垫转换机器上面趋于太沉并且笨重。虽然能够由纸张辊生产的缓冲垫的体积趋于补偿高体积包装操作的重量缺陷，但是对于较低体积的包装操作，优选更轻、更易于操作的替代方案。 [0004] 此外，虽然辊供给机器中的切断机构提供用于生产期望长度垫的可作业机构，但是这种机构在其设计和操作方面都存在持续的安全问题。由此，可能期望的是能够生产期望长度的包装缓冲垫而不需要切断或穿孔机构。 [0005] 虽然纸张的个体片材能够被用于形成缓冲垫，但是不存在已知用于连接片材使得能够形成具有任何期望长度的包装缓冲垫的装置。 [0006] 最后在许多包装应用中，有必要改变包装垫的密度以适合被包装的物体的重量或性质。当前，这仅能够通过添加附加纸张辊或针对不同重量的纸张更换辊来完成。在这两种情况下，机器必须被停止并且新的辊必须被螺纹连接到该机器中。可能期望的是，改变垫密度而不必要进行这种更换。 [0007] 因此，本领域存在用于生产能够执行前述性能需求的包装缓冲垫的机器和方法的需求。 发明内容[0008] 该需求由本发明来满足，本发明在一个方面提供一种用于生产包装缓冲垫的方法，所述方法包括：a. 将基质片材以第一速度连续供给到起皱机构； b. 在所述起皱机构中起皱所述片材，所述起皱机构使所述片材以第二速度起皱以将所述片材转换为包装垫单元；以及 c. 控制所述第一速度和第二速度中的至少一个，以产生在连续片材之间的期望重叠程度，由此产生所述包装垫单元的连接系列，其中，包装垫单元的连接系列的密度与连续片材之间的重叠程度成比例。 [0009] 根据本发明的另一方面，提供一种用于生产包装缓冲垫的机器，所述机器包括：a. 供给机构，所述供给机构用于以第一速度连续供给基质片材； b. 起皱机构，所述起皱机构用于从所述供给机构接收所述片材并且使所述片材以第二速度起皱，从而将所述片材转换为包装垫单元；以及 c. 控制器，所述控制器用于控制所述第一速度和第二速度的至少一个，以形成连续片材之间的期望重叠程度，由此产生所述包装垫单元的连接系列，其中，包装垫单元的连接系列的密度与连续片材之间的所述重叠程度成比例。 [0010] 通过采用包装基质（例如，纸张）的个体片材，本发明的机器和方法避免将基质的重辊提升并装载到该机器上面的需求。使用个体片材还避免切断或穿孔机构的需求，而这是当基质从辊被供应的情况下需要的。与此同时，本发明的机器和方法允许由片材制成的包装垫单元被连接，使得能够产生具有任何期望长度的包装垫。此外，包装垫的密度可以根据需要改变，以适合被包装的物体的各种重量、形状和尺寸。显然，这种密度变化能够以实时/请求响应的基础被完成并且不需要添加附加纸张辊和/或针对不同重量的纸张更换辊。 附图说明[0012] 图1是用于生产根据本发明的包装缓冲垫的机器的示意图；图2-6类似于图1，并且示出了在包装缓冲垫生产的各个阶段中的机器； 图7是根据本发明的替代机器的平面图； 图8是如图7所示的机器沿线8-8的透视图； 图9A和图9B类似于图7，并且示出了在包装垫生产的两个不同阶段中的机器； 图10是在图9B中被生产出的包装缓冲垫单元的连接带的平面图； 图11是如图10所示的包装垫单元的带沿线11-11截取的截面图；以及 图12类似于图10，不同之处在于，包装垫单元之一与包装垫单元的连接带分离。 具体实施方式[0013] 图1示意性地示出了用于生产包装缓冲垫的根据本发明的机器10。机器10包括供给机构12、起皱机构14以及控制器16。 [0014] 如图2-6所示，供给机构12以由箭头20（图2）代表的第一速度连续地供给基质片材18。 [0015] 起皱机构14从供给机构12接收片材18，并且以由箭头22（图3）代表的第二速度使该片材起皱。片材18的起皱被实现成使得这些片材被转换为包装垫单元24。 [0016] 控制器16控制第一速度20和第二速度22的至少一个，以在连续片材18之间产生期望程度的重叠26（图3）。这种重叠26结合起皱机构14中的起皱形成包装垫单元24的连接系列28（图4-6）。根据本发明，包装垫单元24的连接系列28具有这样的密度，该密度与连续片材18之间的重叠26的程度成比例。 [0017] 片材18可以包括用于包装垫所需的任何类型的材料，包括纸张（例如，牛皮纸、纤维板和热塑膜等）、包括前述材料的回收形式以及它们的组合，例如层压纸、涂层纸、复合纸等。这些片材可以具有任何期望形状（例如，正方形、矩形等）、具有任何期望尺寸（例如，20英寸长以及15英寸宽）。 [0018] 片材18 可以被设置成根据需要以任何方便形式（例如，如所示的堆30、或套筒式（shingle）、无规则或单独形式等）被供应到机器10。当片材18被设置成如所示的叠供应部30时，该机器10还可包括供应托盘32，该供应托盘构造并定尺寸成用于盛装采用期望高度的堆叠布置的片材，即容纳堆30中的片材18的期望最大数量。当采用这种实施方式时，供给机构12可以被设置并构造用于将片材18从供应托盘32供给到起皱机构14。由此，供给机构12可以包括使片材18从供应部30前进的第一供给辊34，以及第二供给辊36，该第二供给辊从第一供给辊34接收片材并且将该片材供给到起皱机构14中。 [0019] 第一供给辊34可以与马达相关联，以驱动供给辊的旋转，该马达在附图中被示意性地标记为马达“M3”。供给辊34可以相对于托盘32处于固定位置，其中托盘包括可动托盘底座38，即如所示的能够枢转地运动，该可动托盘底座38可以例如经由弹簧40而朝向供给辊34偏压。由此，当片材18的堆叠供应部30被耗尽时，这些片材被连续地促动到供给辊34上，使得供给辊能够继续从该堆继续地推进这些片材。 [0020] 图2-6示出了具有相对装满的堆30的托盘32，使得弹簧40被完全压缩并且托盘底座38与托盘32的底部42大致对齐。托盘底座38的枢转点（例如，所示的铰链41）可以沿托盘32的底部42放置在任何期望位置，例如，如所示的与弹簧40相对，或例如更靠近弹簧40，使得可动托盘底座38比所示的更短。 [0021] 取代该可动托盘底座38或除了该可动托盘底座38以外，第一供给辊34可以朝向堆30可移动地偏压。 [0022] 第一供给辊34可以伴随有使片材18前进所必需的许多附加供给辊。例如，两个或更多个供给辊34可以排列在片材18的宽度上，例如如图8所示（其中，第一供给辊34被示出为这样的一对供给辊34a、34b）。 [0023] 如在所示实施方式中所示的，第二供给辊36被定位成例如经由引导构件44从第一供给辊34接收片材18，并接着将片材供给到起皱机构14中。第二供给辊36可以与马达相关联，以驱动供给辊的旋转，该马达在附图中被示意性地标记为马达“M1”。作为采用独立马达M3和M1来分别驱动第一供给辊34和第二供给辊36的旋转的所述实施方式的替代方案，可以采用单个马达（未示出）例如经由合适连接机构（可包括驱动带、驱动链和驱动杆轴等）来驱动第一供给辊34和第二供给辊36的旋转。 [0024] 第二供给辊36可以伴随有使片材18前进所必需的许多附加供给辊。例如，两个或更多个供给辊36可以排列在片材18的宽度上，例如如在图8中所示的（其中，第二供给辊36被示出为一对供给辊36a、36b）。 [0025] 可以包括背压构件46，以提供第二供给辊36靠着其旋转的支承，以由此有利于将片材18供给到起皱机构14中。背压构件46可以是静止构件，该静止构件提供对辊36的旋转的摩擦阻力，使得片材18在经过辊36和背压构件46之间时在该辊36和背压构件46之间被压缩，其中片材与构件46滑动接触。替代地，背压构件46可以是旋转构件，该旋转构件经由与被驱动的辊36的旋转接触而被动地旋转。作为另一替代方案，第二供给辊36和背压构件46的相对位置可以切换，使得被驱动的辊36位于背压构件46下面。当采用单个马达来驱动第一供给辊和第二供给辊的旋转时，这种取向可能是尤其有利的。 [0026] 可以理解的是，供给机构12通常限定行进路径，片材18沿该行进路径在片材供应部30与起皱机构14之间移动。如在上文简要地提及的，供给机构12还可以包括引导构件44，可以包括该引导构件以有利于例如通过将片材的运动从第一供给辊34引导到第二供给辊36而使片材沿行进路径运动。 [0027] 引导构件44可以被构造并布置成在行进路径上改变片材18的运动，例如，从片材从供应部/堆30被供给的第一方向48改变为片材被起皱的第二方向50（图2）。有利地，这允许机器10具有紧凑的构造或“占地面积”，例如，其中具有片材供应部30的供应托盘32被定位在起皱机构14下面，如所示的。 [0028] 在当前描述的实施方式中，起皱机构14、第二供给辊36、背压构件46、以及马达M1和M2可以被包含在壳体54（以虚线示出）中。第一方向48可以大致平行于第二方向50（见图2）但与第二方向50大致相反，使得壳体54可以定位成大致在例如处于如图所示的堆叠构造的供应托盘32正上方。引导构件44因此可以限定所示的用于片材18的弧形行进路径，例如具有大约180度的曲率。采用该结构，还可包括第二或内引导构件45，并且该第二或内引导构件可以在由所示的引导构件44限定的弧形路径的内侧上具有互补位置。 [0029] 在上述实施方式中，第二供给辊36例如经由引导构件44从第一供给辊34间接地接收片材18。替代地，供给机构12可以限定用于片材18的更直的行进路径，在该行进路径中，片材从供应部30沿与片材在起皱机构14中起皱大致相同的方向行进。这可以例如通过将供应托盘32定位在壳体54旁边而不是在壳体54下面来实现。在这种实施方式中，第二供给辊可以从第一供给辊34大致直接地（即，不存在中间引导构件44）接收片材18。更一般地，供应托盘32和壳体54可以具有任何期望相对取向。例如，托盘32和壳体54可以定位成彼此成90度，例如，壳体54具有大致水平取向而托盘32具有大致竖直取向。 [0030] 供给辊34、36可以包括适于传送片材18的任何材料，例如金属（例如，铝和钢等）、橡胶、弹性体（例如，RTV硅酮）、氨酯等，并且包括前述材料的组合。作为所示的轮型辊的替代方式，供给辊34、36的一者或两者可以包括一个或多个反转驱动带和驱动条等。作为供给辊34、36的又一替代方案或除了供给辊34、36以外，供给机构12可以经由任何合适片材处理装置（包括，气动传送机构、静电传送机构和真空传送机构等）来传送片材18。 [0031] 起皱机构14可以包括一对压缩构件52a和52b，该对压缩构件通过压缩在其间的片材18而将该片材转换为包装垫单元24。压缩构件52a和52b可以包括一对反转轮、带等，或包括所示的一对反转齿轮，该对反转齿轮可以具有径向延伸的齿56，这些齿56一起啮合以实现片材18的起皱，例如如图3-6中所示的。齿56优选地定尺寸和成形为传送片材18并使片材18起皱，而不会撕裂该片材。压缩构件52a和52b和齿56可由能哆传送并起皱片材18的任何材料构成，并且优选地具有足够的韧度以耐受撕拉但不会引起对片材18的损坏。存在许多合适的材料。示例包括：聚合物材料，例如超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）、聚酰亚胺、例如聚四氟乙烯（PTFE）和六氟丙烯的氟碳树脂、缩醛树脂（即，基于聚甲醛的树脂，包括同聚物（例如，Delrin®牌的聚甲醛）、共聚物、以及填充/浸渍级别，例如填充有PTFE的缩醛树脂；各种金属，例如铝和钢等；具有低COF涂层的金属，例如浸渍有低COF聚合物（例如，PTFE或其他碳氟化合物树脂）的电镀铝或镍；以及前述的混合物或组合。 [0032] 根据本发明，压缩构件52a、52b通过在连续片材之间的重叠26处起皱片材18而将包装垫单元24连接到一起。也就是说，发明人发现，使两个重叠片材起皱到一起的动作具有在片材的重叠部处将片材结合到一起的效果。通过相对于第二速度22控制第一速度20，重叠26能够具有任何期望程度。优选地，重叠26仅是部分重叠，使得被转换为包装垫单元24的片材18链条可以被连接到一起，即，以形成连接系列28。 [0033] 图2-6描述了导致将片材18转换为包装垫单元24并且导致这些包装垫单元24被连接到一起以形成包装垫单元24的连接系列28的事件序列。 [0034] 图2示出了生产过程的开始，其中供给机构12的第一供给辊34接合堆30中的最上面片材18a，并且沿所示箭头的方向旋转以使片材沿第一方向48运动。片材18a立即面临引导构件44，该引导构件44使得片材改变其行程到第二方向50，由此将片材18a引入到第二供给辊36和背压构件46之间的压缩区中。马达M1驱动第二供给辊36的旋转，如与供给辊36和背压构件46相关的旋转箭头所示的，使得片材18a以第一速度20朝向起皱机构14被供给。第一速度20的幅值由马达M1的输出确定。马达M1和M3可以同步，使得片材18从供应部30前进的速度与片材被供给到起皱机构14的速度20相同。如上所述，这可通过利用仅一个马达来代替独立马达M1和M3并且将该马达的旋转输出传递到第一供给辊34和第二供给辊36来完成。替代地，通过以不同速度操作第一供给辊34和第二供给辊36，在片材18被传送到起皱机构14之前，压缩力或张力可以被施加到这些片材18上。 [0035] 通过包括第二引导构件而可以便利由供给机构12进行的片材18的供给，该第二引导构件可以包括上引导板58a和下引导板58b。如所示的，引导板58a、58b可以被定位在第二供给辊36和起皱机构14之间并且被设置成在其间形成通道60，以在片材18由第二供给辊36供给并且进入到起皱机构14中时引导片材18的运动。 [0036] 在图3中，第二片材18b由第一供给辊34从供应堆30抽取、被传送到第二供给辊36、并且由第二供给辊36以第一速度朝向起皱机构14供给经过通道60。此时，第一片材18a达到起皱机构14并且由此以第二速度被起皱并传送。该第二速度22源自压缩构件52a、52b彼此反转的旋转速度，如旋转箭头所示的。继而，压缩构件52a、52b的旋转速度由马达M2的输出确定。 [0037] 根据本发明，第一速度20和第二速度22中的至少一个被控制以产生在连续片材18之间的期望重叠26程度，由此产生包装垫单元24的连接系列28。如图3所示，在片材 18a的后端62和片材18b的前端64之间产生重叠26。这种重叠可以源自第一速度20和第二速度22之间的速度差。 [0038] 例如，起皱机构14和第二供给辊36可以操作，使得第二速度22慢于第一速度20。由此，当片材18a从供给机构12被释放并且仅由起皱机构14接合时，该片材将以较慢的第二速度22运动。相反，当下一片材18b仅由供给机构12接合时，即在片材的前端64达到起皱机构14之前，它（片材18b）以相对更高的第一速度20运动。结果是，片材18b的前端 64赶上并滑动到片材18a的后端62上或位于该后端62下面，以形成所示的重叠26。重叠 26的程度将继续增加直到片材18b的前端64达到起皱机构14和/或片材18b从供给机构 12被释放为止。 [0039] 也就是说，如图4所示，一旦片材18b的前端64由起皱机构14接合，片材18b移动经过机器10的速度将从第一速度20降至第二速度22。在该点处，在片材18a、18b以相同速度（即，速度22）移动的情况下，这两个片材都由起皱机构14接合，将不出现片材18a、18b的进一步相对运动，使得将不会出现重叠26的进一步增加。因此，如所示的，连续片材 18a和18b的重叠部分26在起皱机构14中起皱到一起，这具有将片材18a的后端62结合后一片材18b的前端64的效果。这继而导致通过起皱的片材18a形成的包装垫单元24a连接到下一包装垫单元24b，该包装垫单元24b在图4中由片材18b在片材18b在起皱机构 14中起皱时形成。 [0040] 在图5中，完成包装垫单元24a和包装垫单元24b之间的连接过程，即，相应连续片材18a和18b之间的重叠26移动通过并经过起皱机构14。片材18b的其余部分被起皱以完成其到包装垫单元24b的转换。得到的连接包装垫单元的系列28从机器10被传送出，这例如经由壳体54的出口66实现。需要时，可以采用容器（例如，存储箱等（未示出））来容纳包装垫单元24的连接系列28，直到这种垫单元被需要使用为止。在这种情况下，出口66可以被构造成将连接系列28直接引导到该容器中。 [0041] 同样在图5中，供给机构12的第一供给辊34接合堆30中的下一片材18c，并且将该片材18c经由引导构件44朝向第二供给辊36推进。于是，片材18c朝向前一片材18b以第一速度20移动经过第二供给辊36和背压构件46之间的压缩区，由于片材18b由起皱机构14接合因而该片材18b以更慢的第二速度22移动。速度20和22之间的速度差将导致片材18c的前端64赶上前一片材18b的后端62，以形成另一重叠26（如图6所示的），如上文相对图3所述的。 [0042] 在图6中，在片材18c的前端64与前一片材18b的后端62之间形成重叠26。这种重叠26在起皱机构14中起皱到一起，这具有将片材18b的后端62结合下一片材18c的前端64的效果。这继而导致通过起皱的片材18b形成的包装垫单元24b连接到下一包装垫单元24c，当片材18c在起皱机构14中起皱时由该片材18c形成包装垫单元24c。 [0043] 同样如图6所示的，当托盘32中的片材18的供应部30耗尽时，弹簧40延伸，并且由此使得托盘底座38向上枢转，以保持供应堆中的最上面片材接触第一供给辊34。 [0044] 前述过程可如所需的那样久地继续，例如直到托盘32中的片材18的供应部30耗尽为止，以便将如所需那样的许多附加包装垫单元24添加到连接系列28。 [0045] 通过分别控制第二供给辊36和/或起皱机构14的旋转速度，可以控制第一速度20和/或第二速度22。因此，控制器16可以与马达M1和/或M2电气通信。因此例如，马达M2驱动压缩构件52a、52b的旋转的速度可以被固定，而控制器16可以可操作地联接到马达M1以使得马达提供可控输出速度的范围，该范围继而产生用于第二供给辊36的旋转速度范围。替代地，马达M1的速度可以被固定，而马达M2是变速马达，马达M2的速度由控制器16控制。作为另一替代方式，马达M1和M2都可以是变速马达，并且两者都例如分别经由如图所示的控制线缆68和70可操作地联接到控制器16，使得马达M1和M2的一者或两者的速度可以被控制。 [0046] 控制器16可以是电子控制器，例如包含存储预编程操作代码的微控制器单元（MCU）的印刷电路组件；可编程逻辑控制器（PLC）；个人计算机（PC）；或允许经由本地控制器（例如，经由操作员界面）来控制马达M1和/或M2的速度的其他这种控制装置；预编程控制器等。 [0047] 控制器16可以控制马达M1和/或M2的操作，由此自动地、手动地或经由自动和手动控制的组合来控制第一速度20和第二速度22中的至少一个。在一些实施方式中，控制器16可以构造成从操作员（即，从例如脚踏板、手开关、控制面板等，包括前述的组合）接收输入。因此，操作员可以能选择连续片材之间的期望重叠程度、以及在这种单元的给定系列中要被连接的包装垫单元的数量。 [0048] 因此例如，控制器16可以包括操作员输入装置（例如，开关等（未示出））或与该操作员输入装置电子相关，该操作员输入装置允许操作员选择连续片材之间的期望重叠程度。例如，两位置开关可以允许操作员在 “低密度”的操作模式与选择“高密度”的操作模式之间选择。 [0049] 在“低密度”模式中，控制器16可以指令机器10以按照最小重叠程度（例如，仅足以形成连接）将包装垫单元24连接到一起，例如在连续片材之间的大约1英寸与大约3英寸之间的重叠。低密度模式的优势在于，对于给定长度的连接包装垫单元24，使用最少量的片材18，因此提供尽可能合适的经济操作模式，例如用于要被包装的更轻质的物体。作为示例，对于具有20英寸长度和17英寸宽度的片材18来说，当机器10构造为如图7-9所示的替代机器10’并且操作在大约40英寸/秒的第一速度20以及大约26英寸/秒的第二速度22或者第一速度20/第二速度22的比是大约1.5时实现这种低密度/最小重叠模式。这种大约1.5的速度比导致大约2英寸的重叠26。 [0050] 在“高密度”模式中，控制器16会指令机器10以更大重叠程度（例如，在连续片材之间的大约4英寸和大约6英寸之间的重叠）将包装垫单元24连接到一起。虽然更大数量的片材18被用于产生给定长度的连接包装垫单元24（即，与低密度模式相比），但是当包装应用改变时（例如，为了正确地保护需要被包装的较重物体）包装垫的密度增加通常变得必要。作为示例，对于具有20英寸长度和17英寸宽度的片材18，当机器10构造成如图7-9所示的替代机器10’并且操作在大约28英寸/秒的第一速度20以及大约12英寸/秒的第二速度22（得到大约16英寸/分的速度差）时实现这种高密度/较大重叠模式。这种16英寸/分的速度差导致大约5英寸的重叠26。换句话说，在该示例中第一速度20（28英寸/秒）和第二速度22（12英寸/秒）之间的速度比是大约2.33。 [0051] 替代控制策略是使得操作员能够在预设最小量和最大量之间选择第一速度20和第二速度22之间的任何期望差或比。例如，可以采用调节第一速度20和第二速度22之间的速度比的电位计，其中，“0”（零）设置对应于速度20和22之间的最小容许差（连续片材之间的最小容许重叠/最小密度），并且“10”（十）对应于这种速度之间的最大容许差（最大容许重叠/最大密度）。另一替代方案可以是具有许多预设密度状况，操作员通过利用多位置开关在预定比设置之间进行切换而可以选择这些预设密度状况。 [0052] 作为另一替代方案，控制器16可以构造成例如作为唯一控制装置允许操作员手动设置马达M1和/或M2的操作速度。在这种实施方式中，控制器16可以是单个装置，其包含例如用于控制马达M1/第二供给辊36的速度的多位置开关或拨盘和/或用于控制马达M2/压缩构件52a、52b的速度的第二开关或拨盘。 [0053] 可以理解的是，根据需要容易地改变包装垫单元24的连接系列28的密度（即，不必要针对不同的片材类型/重量而变化）或从不同来源添加片材以便适合不同包装应用的变化需要的能力是本发明的显著优势。 [0054] 控制器16还可包括拨盘等或可以与拨盘等相关联，这允许操作员通过来自操作员的进一步指令（例如，与控制器电气通信的脚踏板或手开关（未示出）的致动）选择待被生产的期望数量的包装垫单元。由操作员进行的这种致动于是将导致机器10开始操作并且连续操作，直到生产选定数量的包装垫单元为止。 [0055] 在一种操作模式中，通过经由合适输入指令来规定第一供给辊34和第二供给辊36的直径以及片材18的长度，控制器16可以被编程。当控制器16可操作地联接到如上所述的马达M1（即，经由控制线缆68）以及联接到马达M3（控制线缆未示出；M1和M3可以是同一马达）时，马达M1和M3的速度可以被控制器16控制。基于控制器赋予每个供给辊 34、36的操作运行时间和旋转速度指令结合任何必要反馈来证实这种指令被实施，控制器 16通过简单计算将“获知”已经由第一供给辊34和第二供给辊36供给的片材18的大约数量。由此，控制器16可以保持每次操作员指令机器运行所产生的包装垫单元的数量的大致计数，例如使得当已经产生所请求数量的垫单元时控制器16可以自动指令该机器停止。用于计数所产生的垫单元的数量的其他装置也是可能的，这些其他装置通常更为精确但同样更昂贵，并且例如是光眼和马达编码器等。这种装置可以被用于向控制器16提供关于已经经过机器10的给定点的片材和/或垫单元的数量的反馈。 [0056] 控制器16可以包括其他操作员输入装置（例如，开关等）或者与其他操作员输入装置相关，这允许操作员选择“排出”模式，其中机器10将形成的包装垫单元带排出到例如箱或其他容器中；或选择“保持”模式，其中机器10将垫带中所产生的最后包装垫单元保持在出口66中，以由操作员手动移除。 [0057] 例如，参考图6，如果操作员选择生产大约三个（3）包装垫单元24的带并且还选择“排出”模式，那么一旦控制器16确定片材18a-c已经经过第一供给辊34和第二供给辊36，那么控制器16将指令M3并接着指令M1以使得操作中断。在该情况下，形成的三个（3）连接包装垫单元的系列28将经由起皱机构14的传送而被从机器10排出，在第二供给辊36停止操作之后，该控制器16将指令以继续操作预定时间（基于速度22和片材18的预编程长度）。 [0058] 使用同一示例，如果操作员选择“保持”模式，那么附加片材（例如，第四片材18d（未示出））将经由重叠26（同样未示出）被连接到片材18c（或连接到待被包括在该系列中的最后片材），并且一旦该重叠从该压缩构件52a、52b离开控制器16就将指令全部的马达M1-M3停止，使得形成的大约三个（3）连接包装垫单元的系列28从出口66延伸，被连接到由下一片材（例如，18d）形成的部分已形成的垫单元，该下一片材由压缩构件52a、52b保持在该机器中。为了移除这些连接系列28，操作员简单地拉动垫单元24c以将其从重叠连接26释放，其中部分已形成的垫单元由下一片材（例如，18d）形成。 [0059] 通过在片材运动期间改变起皱机构14对比供给机构12的相对位置，可以实现为了获得期望重叠程度而用于达到片材被起皱的速度对于片材被供给的速度之间的速度差的替代装置。这可通过在运送片材18期间实现起皱机构14和/或供给机构12的相对平移运动来完成，其中，这种平移运动的定时和幅值被控制以实现连续片材之间的期望重叠程度。例如参考图3，可以通过起皱机构14朝向第二供给辊36的相对运动来提供重叠26，使得片材18b的前端64赶上并重叠在前片材18a的后端62。例如，整个起皱机构14可以被放置在被引导的平移运动的导轨、轨道或其他机构上，并且经由合适致动器（例如，活塞）朝向第二供给辊36运动，以产生重叠26。当重叠26达到压缩构件52a、52b并且由压缩构件52a、52b接合时，于是起皱机构14可以返回到其起始位置（即，远离第二供给辊36平移），且因此处于用于随后引起重叠的运动的位置。 [0060] 因此，相对于机器10上的固定点，经由起皱机构14的平移运动可以控制第二速度（片材被起皱的速度），以在连续片材之间实现期望重叠程度。类似地，通过实现供给机构12相对于起皱机构14的平移运动，可以实现对第一速度的控制。 [0061] 如附图中所示的，起皱机构14从供给机构12（即，经由引导板58a、58b）间接接收片材18，所述引导板58a、58b被夹设在供给机构12和起皱机构14之间。替代地，可以省除这种引导板58a、58b，使得起皱机构14从供给机构12直接接收片材。 [0062] 作为另一替代方式，根据本发明的机器可以包括会聚装置以取代引导板58a、58b。如图7-9所示，在替代机器10’中，会聚装置72的至少一部分可以定位在供给机构12和起皱机构14之间，以减少片材18的宽度尺寸。如所示的，会聚装置72可以呈导槽的形式，具有相对宽的入口部74和相对窄的出口部76。第二供给辊36可以呈一对这种供给辊36a、 36b的形式，该对供给辊可以定位在会聚装置72的入口部74处或该入口部74附近并且经由公共驱动杆轴78由马达M1驱动。采用该布置，通过将片材推动通过会聚装置72并接着进入到起皱机构14中，供给机构12将片材18供给到起皱机构14中。 [0063] 出口部76可以布置成邻近于起皱机构14，使得离开会聚装置72的片材18被引导到起皱机构中。引导通道80可以从所示的会聚装置72延伸，以当片材18在起皱机构14中起皱时盛装并引导该片材18。在替代机器10’中，因此起皱机构14可以被定位在引导通道80内，并且可以经由驱动杆轴82由马达M2驱动。 [0064] 可能在图8中最佳地示出，会聚装置72可以包括相对的侧壁88a、88b，这些侧壁沿从入口部74通向出口部76的方向（即，沿第二方向50）会聚。侧壁88a、88b可以根据必要被包括以通过辅助盛装并引导片材（因为，侧壁的宽度减小）而有利于将片材18会聚。 [0065] 同样如图8所示，第一供给辊34可以包括一对辊34a、34b，它们可以经由公共驱动杆轴84由马达M3驱动。一对弹簧40（如图8中示为弹簧40a、40b）可以被包括，以将托盘底座38朝向供给辊34a、34b偏压。托盘底座38可以经由多个铰链41a-c被可枢转地附接到托盘32的底部42。 [0066] 图9A大体是图2的平面图，其中片材18a从堆30被供给并且以第一速度被供给到起皱机构14中。但是在图9A中，机器10’包括会聚装置72以取代引导板58a、58b，片材18a通过该会聚装置72按路线被传送到起皱机构14。 [0067] 可以被理解的是，片材18通常具有长度尺寸和宽度尺寸，在堆30的各个片材中，这些尺寸中的每个可以是相同或不同的。例如关于片材18a，其宽度尺寸“W1”在图9A中被示出；片材的长度尺寸“L”在图2中被示出。片材18通常还具有一对相对的横向侧86a、86b（图9A）。 [0068] 因此，当采用替代机器10’（即，具有会聚装置72）时，根据本发明的方法还可以包括减小片材的宽度尺寸的步骤。如图9A所示，这种宽度减小步骤可以在起皱机构14中的起皱步骤之前发生并且可以通过将片材18引导通过会聚装置72被实现。因此，当片材18沿第二方向50从入口部74移动到出口部76时，会聚装置72使得横向侧86a、86b朝向彼此会聚。 [0069] 例如，如图9A所示，片材18a的初始宽度W1可以稍微小于会聚装置72的入口部74的宽度，使得该片材可以被供给到装置72中。当片材沿第二方向50移动时，片材的横向侧86a、86b接触会聚侧壁88a、88b。横向侧86a、86b与侧壁88a、88b之间的这种会聚接触使得片材的横向侧86a、86b朝向彼此会聚，如所示的那样。结果是，在达到会聚装置72的出口部76时然后行进通过引导通道80，片材的宽度从宽度W1减小为宽度W2。 [0070] 侧壁88a、88b可以如图8所示地弯曲或者可以具有任何其他形状（例如，正方形或矩形），这有利于横向侧86a、86b的会聚。会聚装置72可以包括所示的底表面90，并且还可包括顶表面（未示出），例如，类似于在图1-6中关于机器10示出的引导板58a。如图7-8所示的，底表面90中的切除部91可以被提供用于第二供给辊36a、36b以及背压构件46。替代地，如图9A-9B所示的，可以省除背压构件46和切除部91，其中，供给辊36a、36b在会聚装置72的底表面90上驱动片材18。 [0071] 图9B主要是图5的平面图，不同之处在于使用会聚装置72来取代引导板58a、58b。因此，类似于图5，在图9B中，完成来自相应连续片材18a和18b的包装垫单元24a’和24b’之间的连接过程，其中片材18a、18b之间的重叠26a已经移动通过并经过起皱机构 14。片材18b的其余部分被起皱以完成该片材到包装垫单元24b’的转换。下一连续片材 18c由供给机构12以第一速度20朝向先前片材18b供给，先前片材18b由于其由起皱机构 14接合而以更慢的第二速度22运动。速度20和22之间的速度差将导致片材18c的前端 64赶上先前片材18b的后端62，以形成另一重叠26，例如如图6所示的。 [0072] 可以理解的是，由机器10’生产的包装垫单元24’的形状和特征不同于由机器10生产的包装垫单元24的形状和特征，不同之处在于在起皱之前，机器10’的会聚装置72减小片材18的宽度尺寸W1，使得形成的包装垫单元24的宽度是W2。通常，会聚装置72可以构造成在片材18中实现任何期望的宽度减小。W1：W2的比值可以例如在10:1至1:1的范围内，例如在大约9:1至大约2:1之间，例如在大约8:1至大约3:1之间、7:1至4:1之间等。 [0073] 在本实施方式中，会聚装置72通过使得横向侧86a、86b会聚而减小这种宽度。例如，横向侧86a、86b的会聚可以使得横向侧彼此重叠并且将片材18形成为所示的管93，例如其中仅横向侧86a可见。如所示的，片材18b被形成为管93，并且片材18b的宽度在该片材朝向会聚装置72的出口部76行进时减小。片材18c处于被形成为管的过程中。片材18c的速度20与片材18b的速度（即，更慢的速度22）之间的差将导致由片材18c形成的管的前端64赶上由先前片材18b形成的管93的后端62，这将形成管的另一重叠，即，如在图 9B中的26处的那样。 [0074] 在所述的实施方式中，包装垫单元24的最终宽度被示出为与壳体54的出口66的宽度（即，W2）大致相同。然而应当理解的是，不必要都是这种情况。例如，壳体54的内部结构可以被设置成使得包装垫单元24的最终宽度小于出口66的宽度，例如，如果会聚装置72的出口部76比出口66更窄，那么情况将如此。 [0075] 与横向侧86a、86b在装置72中会聚的方式无关，如图9B所示，起皱机构14使得会聚的横向侧起皱，例如当管93行进经过起皱机构时。这具有使得形成的包装垫单元24’保持大致管形（即，纵向卷起）形状的效果。 [0076] 现参考图10-11，将更详细地描述包装垫单元24’。图10-11示出了从机器10’制成的包括包装垫单元24’a-c的包装垫单元24’的连接系列28’。在这种垫的任何给定连接系列中可以包括更多或更少数量的包装垫单元。每个包装垫单元24’包括界定中心区域94的一对端部区域92。如所示的，端部区域92对应于连续片材18之间的重叠26。如在图 9B至图11总体地示出的，起皱机构14将邻近于包装垫单元24’的重叠端部区域92起皱到一起。这具有连接包装垫单元24’以由此形成连接系列28’的效果。因此，在图10-11所述的描述中，包装垫单元24a’和24b’在重叠26a处被连接，而包装垫单元24b’和24c’在重叠26b处被连接。 [0077] 当采用机器10’时，通过将片材18（被形成为管93）的前端64插入到已经被形成为管93的先前片材的后端62中，可以形成重叠的端部区域26/92。例如，如图9B所示，片材18c被形成为管，其中前端64由于会聚装置72的会聚侧壁88a、88b而具有锥形形状。当片材18c以速度20朝向先前片材18b运动时，锥形形状的前端64将被插入到以更慢速度22运动的管形片材18b的后端62中。 [0078] 因此，机器10’中所采用的起皱机构14使得以下两者都起皱：1）会聚的横向侧86a、86b，这具有使得形成的包装垫单元24’保持大致管形（即，纵向卷起）形状的效果；以及 2）邻近的包装垫单元24’的重叠端部区域26/92，这具有将包装垫单元24’连接成为系列28’的效果。 [0079] 与采用机器10还是10’无关，包装垫单元24/24’的连接系列28/28’将通常具有与连续片材18之间的重叠26程度成比例的密度。因此，重叠26的程度越高，包装垫单元的连接系列28/28’的平均密度将越大。在更高的重叠程度的情况下，在每单位体积的连接系列28/28’下存在与更少重叠程度时相比更多的片材18。 [0080] 重叠26程度与第一速度20和第二速度22之间的速度差成比例。因此，重叠26的程度和因此包装垫单元24/24’的连接系列28/28’的密度可以通过控制这种速度差被控制。 [0081] 通常，任何两个连续片材18之间的重叠程度可以从大于0%至小于100%变化，例如在大约1%与大约75%的重叠之间，在大约2%至大约50%的重叠之间、或在大约3%与大约40%的重叠之间等。例如，具有17英寸宽度“W1”和20英寸长度“L”的片材18在机器10’上被形成为包装垫单元24’的连接系列28’，其中具有大约25%的重叠，即通过采用具有大约28英寸/秒的第一速度20和大约12英寸/秒的第二速度22从而导致大约16英寸/分的速度差或换句话说2.33:1的速度比（第一速度：第二速度）来实现在连续片材18之间的大约5英寸的重叠。对于大约5:1的W1:W2比值，片材18的初始宽度W1（17英寸）被减小为形成的3-3.5英寸的包装垫单元的最终宽度W2。形成的包装垫单元24’的系列 3 28’的密度是大约1.4 lbs/ft。 [0082] 当连接包装垫单元24’的类似系列28’被形成为具有2英寸的重叠26（即，比如在先前示例中的5英寸更少的重叠程度）时，形成的连接系列28’的密度同样更低，即大约3 是1.2 lbs/ft。在该示例中，第一速度20是大约40英寸/秒，第二速度22是大约26英寸/秒。 [0083] 现参考图12，将描述本发明的又一有利特征。即，根据本发明的一些实施方式，包装垫单元可以被连接，使得每个包装垫单元24/24’与相邻包装垫单元24/24’滑动地分离。如图12所示，包装垫单元24c’与连接系列28’滑动地分离。更具体地，包装垫单元24c’沿箭头96的方向与相邻包装垫单元24b’滑动地分离。这可通过连接垫单元24b’和24c’来完成，使得供连接两个垫单元的重叠端部区域92（即，在图10-11中的重叠26b）是可释放的。这种可释放连接例如可以经由摩擦配合来实现，该摩擦配合通过连续片材之间的重叠26处片材18的起皱而产生。 [0084] 经由使用如上所述的起皱机构14（即，包括反转压缩构件52a、52b，反转压缩构件52a、52b中的每个具有互啮到一起的协作齿56）可以实现相邻包装垫单元之间的摩擦配合。互啮齿56可以定形状并设置成起皱片材18，以便在包装垫单元24’中形成交替系列的凸形压印部98以及凹形压印部100，例如“波峰”98和“波谷”100，如图11可能最佳地示出的。压缩构件52a、52b的宽度可以大致等于包装垫单元24’的最终宽度W2，使得波峰98和波谷100在单元24’的大致整个宽度W2上横向延伸。替代地，如图9A/9B所示，压缩构件52a、52b的宽度可以小于宽度W2，使得波峰98和波谷100在包装垫单元24’的宽度W2的仅部分上（例如，在中心区域102上（图12））横向延伸，而纵向延伸的外部区域104大致不存在压印部98、100。 [0085] 在重叠区域26中，相邻包装垫单元24’的起皱端部区域92的波峰98和波谷100用于利用摩擦配合将单元24’连接到一起，该摩擦配合还允许单元24’彼此滑动地分离，例如如图12所示的。除了重叠26程度以外，片材18的摩擦系数等、波峰98和波谷100的深度都将确定相邻包装垫单元24/24’之间的连接强度。波峰98和波谷100的深度至少部分地基于反转压缩构件52a、52b的齿56的互啮程度。因此，除了重叠26程度和片材18的类型的选择以外，波峰98和波谷100的深度可以被建立以提供相邻包装垫单元之间的期望量的连接强度，使得通过应用期望量的张力（例如手动力，例如沿图12中的箭头96的方向所施加的），任何两个单元可以彼此断开。 [0086] 有利地，根据本发明，任何期望尺寸的包装垫（例如，包括期望数量的连接包装垫单元24/24’）可以通过将包装垫单元中的两个彼此分离而被形成，以藉此从包装垫单元的连接系列28/28’移除包装垫。例如参考图12，包装垫106可包括连接的包装垫单元24a’和24b’。如可以被理解的，包装垫106的密度沿其长度尺寸（平行于箭头96）而改变，其中在重叠区域26a（垫单元被连接的位置）比垫106的其余部分具有更高的密度。这在包装应用中是有利的，在包装应用中，待被包装的物体具有相对重或突出的部分；包装垫的较大密度部分26可以被放置成接触这种重或突出的部分，以向这种重或突出的部分提供额外的支承。 |
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