用于片材的对准系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于片材的对准系统，所述片材为从纸卷抽出的纸形式的，所述对准系统用于在所述纸脱离所述纸卷时保持所述纸沿直线行进并且防止所述纸的任何左右移动，其中所述对准系统包括：第一圆柱形长条；第二圆柱形长条；第三圆柱形长条；其中，每个相应的所述第一圆柱形长条、第二圆柱形长条和第三圆柱形长条相对于彼此定位成定义用于纸脱离纸卷的锯齿形路径；所述第一圆柱形长条、第二圆柱形长条和第三圆柱形长条不旋转，而是在所述纸上施加摩擦力。通过本申请，使得能够保持纸的路径笔直，并防止纸在脱离纸卷时的任何左右移动，并且还防止纸从圆柱形长条跑偏。
【专利说明】用于片材的对准系统
[0001]本申请是申请日为2011年3月31日、申请号为201080015633.4、名称为“用于形成波纹板的改进型方法和设备”的中国发明专利申请(国际申请号为PCT/NZ2011/000044)的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及用于片材的对准系统。具体来说，本发明公开了一种用于制造单面波纹板和/或一些实施方案中的双面波纹板的方法和设备。
【背景技术】
[0003]仅为了易于参考，现在将结合单面纸板的制作来描述本发明，当然这不应视为限制，因为本发明的某些实施方案能够用于制作双面波纹板。
[0004]正如本说明书中通篇使用的，术语波纹和瓦楞及其语法变体可互换地使用，并且系指一系列交替的脊部(波峰)和凹部(波谷)。
[0005]单面波峰纸板是众所周知的，且广泛地用于工业，尤其是将其用作保护性填充物和包装材料的包装行业。它还用作制作标准卡纸板(即，双面波纹板)以及许多结构物体(如盒子、板料、坯板等)中的基本部件。
[0006]可以将多张单面波纹纸板粘合在一起以形成多种厚度和强度的多层波纹纸板。波纹纸板的广泛使用的一个原因是其重量相对较轻、硬度和强度。
[0007]单面波纹纸板是通过将瓦楞片材(一般为再生纸)纸粘合在衬底片材上来制成。衬底片材通常是牛皮纸，虽然还可以使用其他材料。
[0008]在用于制作单面波纹(aka瓦楞)纸板的常规机器中，通过将纸张通过两个槽纹辊子(corrugating roller)形成瓦愣片材。两个棍子布置成在每个棍子的周缘处有齿部的互相啮合。纸张在辊子的齿部之间送料，随着辊子的齿部互相啮合，将纸压成瓦楞。通常通过在槽纹柱内形成的真空，将瓦楞片保持与槽纹辊子之一的周缘上的齿部接触，至少直到添加衬底为止。
[0009]将一行胶合剂施加在瓦楞的波峰以将衬底粘合到瓦楞纸。通常通过平滑辊子将衬底纸张压在波峰上，以便将衬底与瓦楞纸粘合，从而形成单面波纹(或瓦楞)板。
[0010]此过程中的限制因素是需要在瓦楞片材与衬底之间保持接触足够长的时间以使胶合剂凝固并形成粘合。在正常室温和压力下，此时间可以是若干秒或更长。但是，传统方式下，在粘合过程期间提升温度并对波峰与衬底之间的结合部施加压力来缩短该时间。
[0011]通常使用高压蒸汽加热瓦楞纸和衬底纸移动所在的柱，从而提升纸张的温度。槽纹辊子的典型工作温度可以约在150-200°c。
[0012]可以通过压力辊子对衬底与每个波峰之间的结合部施加压力，压力辊子布置成抵住覆盖胶合剂的波峰按压衬底。压力辊子与(保持瓦楞片材的)槽纹辊子之间的接触时间相对较短，一般需要高压才能实质性地将粘合过程加速。
[0013]利用此类型的布置(加热附带高压)，可以将粘合时间缩短到百分之几秒，从而能够高速制作单面纸板。但是，此布置的一个问题是，压力辊子施加的高压可能使纸变形，以及在衬底的表面上留下不美观的痕迹，从而降低其价值。
[0014]一些机器是如环形带的其他装置，这些装置用于在衬底和瓦楞片材绕着槽纹辊子移动将它们压在一起。当这延长施加压力的时间段，可以使用较低压力以不致于使得纸板的表面变形。
[0015]美国专利号5，951，817 (Thomas)中公开了一般性如上文描述的制作单面纸板的设备的典型布置。
[0016]美国专利号5，951，817中描述的机器，在瓦楞片材与衬底之间的接触时间有限(并由此粘合时间有限)一正如瓦楞片材/衬底的组合所证明的，仅与波纹轮的周长的三分之一接触。这样有限的接触时间需要使用快干胶合剂，如工业中典型使用的基于淀粉的胶液。遗憾的是，基于淀粉的胶液需要施加热(约150°C等)来进行活化。这导致如下所述的缺点。
[0017]虽然使用加热能够缩短在瓦楞片材和衬底之间形成粘合所需的时间，由此有助于实现高通过速率，但是这引入许多工程问题，这大大地增加机器的成本和工序的操作成本。使用高压蒸汽需要蒸煮器、管线和容器以确保在所有时间留存住蒸汽。需要有附加的安全性措施来确保正确地产生和管控蒸汽以及在机器运行期间所产生的热不会造成安全性危害。典型地，需要加热工程师来操作蒸煮器并维护加热系统，外加附加技工的成本，以及如果没有适合有资格的工程师可用，则潜在地会停产。
[0018]将高压蒸汽系统添加到机器的基本组成不可避免地导致机器尺寸的增加，并由此导致机器运行所需的空间的增加。需要更多空间增加了生产单面瓦楞板的运营成本。
[0019]再者，高压蒸汽对于许多材料来说是非常有腐蚀性的，暴露于蒸汽的机器的这些部分，例如槽纹辊子需要由耐腐蚀材料制成。此类材料，如硬化到HRC 58-62标准的合金钢48CrMo —般昂贵且沉重。由此类材料制成的设备可能需要牢固的支承结构以保持机器的结构完整性。
[0020]两种施加压力(辊子和带)的方法的问题在于，施加的压力可能使一些胶合剂从衬底与瓦楞片材的波峰之间的接触线扩散开，从而浸湿周围的纸。从波峰(即，接触线)扩散开的胶合剂因未在承压下将不会像沿着波峰的胶合剂那样快速地干燥，并且它通常不形成材料片之间的粘合。因此，过剩(扩散的)胶合剂较长时间保持湿润，这可能因以不均匀的速率干燥而导致纸板变形的问题，并且难以进一步切割或处理，直到其完全干燥。通用的解决方案是施加额外的热使纸和过剩(扩散的)胶合剂干燥。但是，这增加了生产成本，并且可能限制工序速度。
[0021]扩散的胶合剂还可能被转移到施压的装置(例如，辊子或带)表面，从而需要不断地清洁该表面。再者一些扩散的胶合剂可能转移到衬底的外表面，这可能在辊压时导致储放期间的问题，因为相邻片材可能被粘在一起，从而使得产品无法使用。此外，过多扩散的胶合剂可能使表面留下痕迹，从而负面地影响外观和波纹板的价值。
[0022]常规机器的又一个缺点在于，通常将送料辊子(用于将纸输送到槽纹辊子上，无论是制成瓦楞还是用作衬底)和槽纹辊子加热以便使纸在添加胶合剂之前干燥。执行此步骤是要减少纸张的含水量并缩短粘合时间。产生将槽纹辊子加热和将纸预热的高压蒸汽可能需要大量能量。所有上述因素可能大大地增加常规工序和机器制作单面波纹板的成本。
[0023] 申请人:先前已在PCT申请W02009/145642中解决了这些问题中的一些。但是，如果能够提供一种方法和公式能够在对波纹纸板的制造利用冷工序时用于实现如下目的，也将会是有用的:
[0024]-操控机器的配置；和/或
[0025]-精确地预测制造的速度；
[0026]具体来说，如果能够提供一种优化的制造方法，则将会是有用的。
[0027]先前，在W02009/145642中， 申请人:认为第二(较大的)槽纹辊子的直径和旋转速度决定了生产率。 申请人:还认为围绕着第二槽纹辊子的四分之三延伸的环形带将旋转速度固定在每分钟约20转。 申请人:指出对于具有直径1.6m的第二槽纹辊子，生产率是约10m/分钟的单面纸板。
[0028]但是，不久变得明显的是，上面的生产率最多是粗略且现成的经验判断，并且，在构造制作单面板的机器之前，更精确的生产率公式是必不可少的一以便确保机器能够满足预期的需求。在给定构造槽纹设备所涉及的时间、费用和成本的情况下，尤其需要更精确的生产率公式。如果能够提供一种更精确的方式预先确定生产率，则将是有用的。
[0029]目前，由于在制作瓦楞片材中使用加热，所以将预先印刷的片材直接粘合到波纹片材上是不可能的，因为热会损坏印刷。
[0030]因此，通常柔印橡胶印刷立体来施印，但是鉴于这些需要施压将油墨作用于粘合到波纹片材的衬底，这损坏了波纹片材的瓦楞。由于瓦楞因柔印橡胶印刷立体而变得轻微压塌，这降低了板的强度(即，结构完整性)。此外，油墨辊子只能在板上产生低质量印刷一如在许多苹果或其他水果盒上可见到的。
[0031]因此，如果能够提供一种作为制造单面或双面板的连续在线工序的一部分将预先印刷的片材直接施加到波纹片材的方式，则将是有用的。具体来说，能使预先印刷的片形成衬底的一种方法由于其减少材料和制造步骤的数量以及由波纹板制作盒子或其他促销材料所需的时间，所以是具有优势的。
[0032]常规波纹轧机的又一个问题在于:
[0033]-对纸施加热；组合以
[0034]-持续调整的制动力，施加该制动力使纸脱离卷纸架以保持其路径平直；
[0035]产生波纹板中的所有结果，在角部卷曲，以及由此这不是具有无破损的更高价值的最终产品的特平板(以肉眼观察)。
[0036]连续制动是必不可少的，因为在纸浆和造纸厂将纸绕在纸卷上时承受左右张力，这导致将纸从纸卷解开时纸偏离直线路径。
[0037]本发明的目的在于解决上文问题或至少地向公众提供有用的选择。
[0038]本说明书中提出的所有引述，包括任何专利或专利申请通过引用并入本文。不认同任何引述构成现有技术。这些引述的论述陈述其作者所主张的内容，并且 申请人:保留质询所提出的文献的准确性和相关性的权利。将明确地理解，虽然本文中可能引述多个现有技术出版物，但是此引述不意味着认同在新西兰或任何其他国家中，这些文献中的任一个文献形成本领域中的公知技术的一部分。
[0039]应确认，术语“包括”可以被视为外延性含义或包含性含义，具体取决于权限。出于描述本说明书的目的以及除非另行说明，否则术语“包括”应具有包含性含义一即这取义为不仅包含其直接引述所列出的组件，而且包含其他未指定的组件或元件。此基本原则也将在结合方法或过程中的一个或多个步骤使用术语“所包括”或“包括”时使用。
[0040]从下文描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，下文描述仅以举例的方式给出。
【发明内容】
[0041]本文所使用的术语“连续工序”是指可以在通过将大槽纹辊子和较小的槽纹辊子互相啮合对先前平整的片材施加瓦楞来形成波纹片材之后，将波纹片材粘合到平整的片材，从而能够通过单个连续(即，不中断)工序生产单面板的工序。
[0042]根据本发明的一个方面，提供一种使用连续工序将基本平整的片材粘合到波纹片材的方法，基本平整的片材和波纹片材均是多孔的，该方法的特征在于如下步骤:
[0043]a)将受控量的胶合剂施加于波纹片材的尖端接触部；以及
[0044]b)在指定的压力下将相应的平整的片和波纹片固定在一起且保持指定的施压时间段以使在其之间形成粘合。
[0045]优选地，步骤a)和b)在环境温度下进行。
[0046]在一些优选实施方案中，在环境温度下施加胶合剂并使之凝固。在其他实施方案中，可以在施加之前将胶合剂加热(取决于所使用的胶合剂的特性)，但是在所有此类实施方案中，必须使得所选的胶合剂将在环境温度下凝固。
[0047]本文使用的术语“尖端接触部”是指在工序的步骤b)处使之与平整的片材接触的波纹片材料上的瓦楞的波峰的顶部。尖端接触部包括波峰的尖端和其一侧将被施压而与平整(衬底)片材直接接触然后通过胶合剂扩散粘合的区域。发明人发现，如果胶合剂延伸超过尖端接触部到波纹一侧上，则会发生显著问题。此类问题包括:
[0048]-增加了粘合时间，因为衬底的多孔性无法吸收尖端接触部外侧胶合剂中的水分;
[0049]-胶合剂的损耗；
[0050]-瓦楞凹陷；
[0051]-如果使用单面板来制作双面板，则使得板卷曲。
[0052]优选地，指定的压力应在不有损纸的完整性的前提下尽可能地高。在优选实施方案中，指定的压力小于所选的多孔片材的抗扯强度。发明人发现指定的压力越高，粘合时间越快。
[0053]多孔片材一般可以是纸，但是可以包括具有使之适于形成波纹板的相似特征的其他片材。该片材的关键特征在于其多孔性在指定的压力下足够吸收胶合剂中的基本大部分水分。
[0054]根据本发明的另一个方面，提供一种基本如上文描述的使用连续工序将基本平整的多孔片材粘合到波纹多孔片材的方法，其中通过如下公式计算生产的速度:
[0055]RP = DHT/BT
[0056]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起所持续的距离；以及BT是以分钟计算的胶合剂的粘合时间。
[0057]根据本发明的另一个方面，提供一种制造具有互相啮合的大和小槽纹辊子以用于连续地制作单面多孔片材的设备的方法，所述方法包括如下步骤:使用如下公式
[0058]RP = DHT/BT
[0059]以确定大槽纹辊子的直径和环形带组合件为达到期望的生产率而需要施加压力所围绕的大槽纹辊子周长的百分比；
[0060]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起所持续的距离；以及BT是以分钟计算的胶合剂的粘合时间。
[0061]根据本发明的另一个方面，提供一种设备，其作为连续工序的一部分将基本平整的多孔片材粘合到波纹多孔片材以制作单面波纹多孔片材，该设备将大槽纹辊子和较小的槽纹辊子和胶液施加器组合件与张紧环形带一起利用，其中该设备的生产率按如下公式确定:
[0062]RP = DHT/BT
[0063]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离；以及BT是以分钟计算的胶合剂的粘合时间。
[0064]如本文所使用的术语“指定的施压时间段”是指按如下公式计算的粘合时间(BT):
[0065]BT = DHT/RP
[0066]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离。
[0067]如果本发明的设备包括与较小直径槽纹辊子互相啮合的较大直径槽纹辊子，则DHT的值由DHT = X.(2r)定义，其中r是较大槽纹辊子的半径，以及其中X是保持足够空间用于胶液施加组合件和较小波形辊子的同时张紧环形带组合件的带能够施加压力所围绕的大槽纹辊子的周长C的百分比。X的最大值随较大槽纹辊子的直径增加而增加，如下文进一步概述的。
[0068]如本文所使用的术语“大辊子”、“大直径槽纹辊子”或“互相啮合的大直径槽纹辊子”等是可互换的，是指其直径是“较小直径的辊子”、“较小直径槽纹辊子”或“互相啮合的较小直径槽纹辊子”的直径的至少两倍的槽纹辊子。
[0069]根据本发明的另一个方面，提供一种设备，其通过连续工序将基本平整的多孔片材粘合到波纹多孔片材以产生单面波纹多孔片材，其中该设备包括与较小直径槽纹辊子互相啮合的大直径槽纹辊子以及张紧环形带组合件，该张紧环形带组合件布置成在大槽纹辊子的周长表面上施加压力以有助于将平整的片和波纹片层压，其中可以通过如下公式来管控环形带能够施加张力所围绕的大直径槽纹辊子的周长:
[0070]C = (RP.BT) /X
[0071]其中C是辊子的周长(即Mr) ;RP是以米/分钟计算的生产率；BT是以分钟计算的粘合时间；以及X是张紧环形带能够施加压力所围绕的周长的最大百分比。
[0072]根据本发明的另一个方面，提供一种设备，其通过连续工序将基本平整的多孔片材粘合到波纹多孔片材以形成单面波纹多孔片材，其中该设备包括与较小直径槽纹辊子互相啮合的大直径槽纹辊子以及包括张紧带的张紧环形带组合件，该张紧带布置成在大槽纹辊子的周长上施加压力以有助于将平整的片材和波纹片材层压，其中没有张紧带对其施压的大槽纹辊子的周长的百分比仅受限于较小槽纹辊子和胶液施加器组合件所需的最小相对空间。
[0073]发明人现在已发现除了槽纹辊子的rpm外，速率限制因素实际由如下公式定义:
[0074]RP = DHT/BT
[0075]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离；以及BT是以分钟计算的粘合时间。
[0076]优选地，带组合件配置成带能够在大槽纹辊子的周长的70% -93%上施加压力。
[0077]在优选实施方案中，发明人已发现保持用于如下装置的空间的同时，在能够将范围设在从0.4m-2.0m的任何位置的大槽纹辊子的直径确定环形带能够绕着最大槽纹辊子的周长延伸的最大百分比:
[0078]-包含胶合剂辊子的胶液施加设备；以及
[0079]-更小的槽纹辊子。
[0080]例如，对于0.4m直径的大辊子，环形带能够围绕大辊子的周缘延伸的最大百分比基本是70%，对于2m直径的大辊子，环形带能够围绕大辊子的周缘延伸的最大百分比基本是 93%。
[0081]发明人发现提供胶液辊子的空间所需的大辊子的平均周缘距离和上文提到的较小槽纹棍子实施方案可以基本约为0.45m-0.5m。
[0082]在优选实施方案中，大槽纹辊子可以具有基本0.62m的直径，并且环形带围绕着大棍子的周长的76%施加压力。
[0083]在另一个实施方案中，大槽纹辊子可以具有2m的直径，并且环形带围绕着其周长的93%施加压力。
[0084]根据本发明的又一个方面，有一种操作与较小直径槽纹辊子互相啮合的大直径槽纹辊子和张紧环形带的方法，包括施压步骤，其中将张紧带布置成在大槽纹辊子的周长表面的一部分上施加压力以形成基本平整的多孔片材与波纹多孔片材之间的胶合剂粘合，包括使用围绕较大槽纹辊子周长的带跨距的百分比来确定生产率的又一个步骤。
[0085]根据本发明的再一个方面，提供一种使用张紧带和与较小直径槽纹辊子互相啮合的大直径槽纹辊子和胶液施加器组合件来由平整的多孔片材与平整波纹片材制作单面波纹板的方法，该方法包括如下步骤:在环境温度下对波纹片材施加胶合剂，然后通过张紧带将相应的平整片和波纹片固定在一起持续指定的时间段。
[0086]发明人已发现，包括大直径和较小直径互相啮合的槽纹辊子的设备的最大生产率由如下公式管控:
[0087]RP = X (Ji 2r).BT
[0088]其中RP是以米/分钟计算的生产率，及BT是以分钟计算的粘合时间，以及X是张紧环形带施加压力所围绕的大槽纹辊子的周长的百分比。
[0089]一种用于由多孔片材制造单面波纹板的设备，其中该设备以如下公式确定的最大生产率工作:
[0090]RP = X (Ji 2r).BT
[0091]其中RP是以米/分钟计算的生产率，BT是以分钟计算的粘合时间，以及X是张紧环形带能够施加压力所围绕的大槽纹辊子的周长的百分比。
[0092]一种利用大槽纹辊子和张紧环形带的方法，其中最大生产率由如下公式确定:
[0093]RP = X (Ji 2r).BT
[0094]其中RP是以米/分钟计算的生产率，BT是以分钟计算的粘合时间，以及X是张紧环形带施加压力所围绕的大槽纹辊子的周长的百分比。
[0095]仅作为解释，用于将大和小直径槽纹辊子互相啮合的最大生产率的上文公式通过如下方式来计算:辊子的周长(即，3121.)乘以X ;然后乘以BT，X是张紧环形带能够施加压力所围绕的周长的百分比。
[0096]在优选实施方案中，RP基本在至少25m/min-200m/min的范围中。
[0097]在一个优选实施方案中，该片材是牛皮纸。
[0098]在形成单面波纹板中常用牛皮纸。但是，如上文提到的，在本发明中可以使用其他多孔片材，并且本说明书中通篇的以牛皮纸为片材的引述不应视为限制。
[0099]称为衬底的平整的片材可以由牛皮纸制作。
[0100]对术语“基本平整”的引述应该理解为指其平铺在单个平面上(至少利用肉眼目视时)具有基本平的表面的片材或织网。
[0101]相比之下，对术语“波纹”的引述应该理解为指其平面构造成一系列交替波峰和凹部(即，波纹)的片材或织网。
[0102]用于形成单面波纹纸板的波纹片材中的波纹通称为瓦楞。瓦楞通常通过使牛皮纸片通过一对槽纹辊子组，该对槽纹辊子组彼此相对以使槽纹辊子的齿部在牛皮纸的各一侧相互啮合。最终瓦楞的形状取决于槽纹辊子上的齿部的形状和尺寸。例如，(无限制地)瓦楞可以是三角形、正弦波形、梯形、锯齿形、菱形、正方形或任何其他适合的重复波形。相似地，瓦楞的尺寸由齿部的等尺寸确定，并且可以根据单面波纹板的最终应用而改变。
[0103]在优选实施方案中，波纹片材具有基本三角形横截面的瓦楞。
[0104]具有基本三角形横截面瓦楞的优点在于，此剖面相对易于使用槽纹辊子上便于形成的齿部形成。
[0105]再者，三角形构形的瓦楞可以具有较一些其他形状增加的强度，尤其抵抗沿着瓦楞纵向的压力。
[0106]用于将衬底粘合到瓦楞片材的尖端接触部的胶合剂典型地是基于水的胶合剂，其中衬底和瓦楞片材是由牛皮纸形成。
[0107]根据本发明，该胶合剂还可以是非基于水的胶液，只要它在施加于尖端接触部期间是液体状且能够被多孔片材吸收即可。
[0108]术语“受控量的胶合剂”是指施加于尖端接触部而使之在粘合步骤b)之前或期间不会延伸超出尖端接触部的胶合剂的计量。因此，“受控量的胶合剂”可以是沿着瓦楞片的每个波峰的尖端接触部敷设或敷设在其上的珠状胶合剂、胶合剂涂层或胶合剂微滴。
[0109]受控量的胶合剂在形式上可以根据施加的模式而有所变化。
[0110]在一些实施方案中，不同的量可以采用细线、涂抹、互连细线的网、中断线或破折号的形式。
[0111]在相应片材之间实现粘合的关键是对于胶合剂来说要首先湿润并渗透波纹片材，然后湿润并渗透第二片材(衬底)。
[0112]因为具有受控的量，所以将比常规方法的情况少的胶合剂施加于瓦楞片材。再者，受控的量还确保了胶合剂不会延伸超出尖端接触部，并且在步骤b)期间尤其如此。由此，受控的量允许在对衬底和瓦楞片材施加压力时胶合剂一些扩散出现在相应片材的干燥区域。
[0113]在一个优选实施方案中，以间隔开的微滴形式跨尖端接触部施加胶合剂，这基本如 申请人:较早的PCT申请WO 2009/145642公开，该申请中将微滴施加于波峰。
[0114]可设想，这些微滴将是粘合剂粘附到表面的小圆形或梨形构形部，但是不应将此视为限制。
[0115]微滴的优选尺寸可以取决于多种因素，包括瓦楞纸和衬底的特性和所使用的胶合剂的类型。但是，在所有情况中，微滴尺寸应该足够小以使微滴基本保持其形状并不会因本身重量而塌扁。这是重要的，因为相对较高的体积比表面积(相对于胶合剂的条或线而言)减少了水分从微滴蒸发的速率，因此延长了胶合剂变干之前可用于胶合剂微滴湿润并渗透瓦楞纸的波峰和衬底的时间。
[0116]优选的微滴尺寸约为0.5mm3ο微滴之间的优选间隙通过确证微滴扩散并间隔布置成扩散的微滴达到该厚度时它们刚好相遇的期望粘附厚度来计算。
[0117]在另一个优选实施方案中，以细连续珠(即胶合剂线)的形式将胶合剂施加于尖立而接触部。
[0118] 申请人:已发现，可以使用本发明方法不加热而实现瓦楞片材与衬底片材之间的粘合以制作单面波纹板。
[0119]正如本文所使用的，术语“环境温度”是指设备能够工作并执行本发明的方法所在的房间/建筑的温度。一般，环境温度是介于基本5°C-60°C之间的温度。更优选地，环境温度可以是介于基本10°C -25°C之间的温度。
[0120]应该认识到本发明的胶合剂的选择是重要的。正如【背景技术】中提到的，基于淀粉的胶合剂需要约150°C的活化温度。因此，除非在施加之前已活化(例如在存储容器中加热)，否则此类胶合剂是不适于结合本发明使用的。本说明书中稍后论述能够在室温下快速凝固且具有所需的粘合强度的适合胶合剂。
[0121]本发明的显著优点在于它能够不对要粘合的多孔材料施加热而制作波纹板。正如本说明书中进一步论述的，这样无需昂贵机器以及显著地降低能量需求。应该认识到，在足够压力下对多孔波纹片材的尖端接触部施加受控量的胶合剂，这样使该显著优点能够在环境温度下以较短粘合时间实现。
[0122]在根据本发明的方法的第二步骤中，在指定的压力下抵住瓦楞片材按压衬底持续能够形成粘合的指定时间。这可以通过多种方式来实现。
[0123]在一个优选实施方案中，通过张紧环形带组合件来抵住波纹(瓦楞)片材按压平整(衬底)片材。
[0124]使用张紧环形带对衬底施加压力以将其抵住瓦楞片施压在本领域中是公知的，所以无需进一步详细论述该设备。
[0125]如本文所使用的，术语“指定的压力”是指带施加于槽纹辊子的大表面的压力，该压力设为处于或刚刚低于不使纸(衬底和瓦楞纸)变形所能够施加的最大压力。过大的压力可能导致纸压皱和/或撕裂。最大压力将根据衬底和瓦楞纸所用的材料而有所变化。
[0126]在一个优选实施方案中，将片材固定在一起持续不小于两秒的时间段。
[0127] 申请人:已发现，当使用环形带(张紧到将衬底紧固地抵住波峰固定而不会损坏衬底)与适合的可商业渠道购得的胶合剂的组合时需要将衬底和瓦楞片材按压在一起在室温下持续比约两秒长的时间段(按压时间)以确保衬底和瓦楞板形成良好的粘合。
[0128]典型地，如果按压时间小于约两秒，或如果片材之间的按压太少，则将不会完全或充分地形成单面波纹板。在此类情况中，波纹片材中的应力足够粘合断开，从而衬底于波纹片材脱离。
[0129]出于有实效的目的，在室温下，固定时间介于两秒和四秒之间是需要的，其中优选约三秒的按压时间。可以使用大于四秒的按压时间，但是这不是优选，因为这样的时间可能大大地降低单面波纹板的生产率，除非增加槽纹辊子的尺寸。
[0130]但是，发明人所发现的管控指定的处理时间的公式使本领域技术人员能够操控设备的配置以在所使用的纸和胶合剂的物理特性的约束内实现更快的生产率。
[0131]约两秒或三秒的按压时间显著地慢于使用高温和高压的一些现有技术机器所达到的。但是，本发明的优点在于，它可以在室温下以可接受的速率生产大量单面波纹板。这样提供的工序和设备具有可以降低的成本以及以安全且环境友好方式制作单面波纹板的优点。
[0132]发明人考虑采用如下的组合:
[0133]-使用受控量的胶合剂；
[0134]-将胶合剂施加于波纹片材的尖端接触部；
[0135]-将波纹片与平整的片固定在一起持续指定的按压时间以形成粘合；以及
[0136]-使用能够在环境温度下凝固的胶合剂；
[0137]这样能够实现通过冷工序的单面波纹板的商业制造。
[0138]在一个优选实施方案中，该胶合剂是适于将如纸的多孔材料粘合的基于水的胶液。在优选实施方案中，该胶合剂可以是包含醋酸乙烯酯共聚物的分散剂。
[0139]可以优选包含分散液形式的醋酸乙烯酯共聚物的基于水的胶合剂，因为在正常使用下，它是无危害物质，并且因此能够在正常通风的情况下安全地使用。
[0140]醋酸乙烯酯共聚物分散液可以在室温下相对较快地凝固，并且无需高活化温度一这不同于基于淀粉的胶液。它们具有低粘度、良好的附着性和长敞开时间。需要相对较低的粘度以允许胶合剂易于流动(例如当从施加器传递到瓦楞片时)，同时良好的附着性提供快速地附着于表面的能力。
[0141]敞开时间是在正常温度和压力下，胶合剂能够在不再能湿润相反表面并渗透相反表面纤维之前暴露表面的时间的计量。需要湿润和渗透才能形成瓦楞纸与衬底之间的有效粘合。优选具有相对较长敞开时间的胶合剂，因为该胶合剂可以在施加到瓦楞之前在大气下敞开一定时间。
[0142]优选地，该胶合剂是Henkel新西兰有限公司提供的Adhesin? Z9129W醋酸乙烯酯共聚物。 申请人:已发现Adhesin? Z9129W具有所需的粘度和与本发明结合使用所需的长敞开时间。例如，Adhesin? Z9129W具有范围在2100_2200m.Pa.S的粘度和介于0.5至I分钟之间的敞开时间。但是，可设想，还可以使用具有相似特性的其他胶合剂。
[0143]以微滴形式将胶合剂(如Adhesin (Z9129W))施加于瓦楞片材的波峰，并抵住嵴部按压衬底持续约3秒以在瓦楞片材与衬底之间形成粘合，这提供优于现有技术的多个显著优点。具体来说，该方法可以用于在环境温度下制作单面波纹纸板。因此，无需将槽纹辊子加热或使得单面波纹板干燥。这可以转化成能量使用上的显著减少以及因此降低纸板的生产成本。
[0144]在一些优选实施方案中，用于施加受控量的胶合剂的胶液施加器包括辊子，其中该棍子的外表面具有波形表面(contoured surface) ο
[0145]已发现适合的另一种胶合剂是Adhesin? Z9040，其花费约2秒在瓦楞片与衬底之间形成粘合。
[0146]该波形表面可以采用多种形式，以及在一个实施方案中，可以是波纹或不规则的表面。在一些实施方案中，该波形表面可以采用U形槽。在又一些实施方案中，该辊子还可以与网纹辊相似。
[0147]但是，优选地，该波形表面采用正方波的重复细波纹的形式。
[0148]在一个优选实施方案中，该波形表面可以是波纹表面。应该理解，波纹表面是指形成一系列波峰和波谷的表面。
[0149]在优选实施方案中，波峰(和波谷)基本平行且绕着辊子的周围延伸。
[0150]在优选实施方案中，波峰形成螺旋状。
[0151 ] 在其他实施方案中，这些波峰可以形成同心圆。
[0152]优选地，可以通过在胶液辊子的表面中切削(或以其他方式成形)“V”或正方形沟槽。沟槽的实际形状不是关键，但是优选“V”形沟槽，因为其相对容易在光滑的圆柱形表面中切削。
[0153]在使用时，可以通过平滑表面拾取辊子将胶合剂提供到胶液辊子。
[0154]或者，可以使用喷嘴或气刀刷过峰谷。
[0155]在具有拾取辊子的实施方案中，拾取辊子优选地安装为与胶合剂浴相邻，以使该外表面随着拾取辊子旋转而涂覆上胶合剂。
[0156]胶液辊子相对于拾取辊子安装为使胶液辊子的波峰与拾取辊子的表面稳定接触。以此方式，胶合剂从拾取辊子的表面传递到胶液辊子表面的沟槽中，其中很少或没有胶合剂施加到施加器辊子的波峰。
[0157]拾取辊子与胶液辊子之间的间隙确定正在施加的胶液的量。
[0158]优选地，胶液辊子的辊子也使得施加器辊子的波峰与槽纹辊子上的瓦楞片材的波峰稳定接触。利用此布置，随着胶液辊子旋转，它接触拾取辊子时将沟槽中的胶合剂拾取到其表面上，然后将胶合剂作为微滴沉积到瓦楞片材的波峰上。
[0159]每个微滴的胶合剂的量可以通过每个沟槽的尺寸(宽度和深度)来确定，而微滴的间隔可以由相邻沟槽的间隔来确定。
[0160]应该认识到，沟槽应该足够浅以避免太多胶液沉积在波纹片材上。换言之，沟槽的尺寸应该设为使得胶液仅沉积在尖端接触部。在优选实施方案中，沟槽的深度是0.5mm以及沟槽的宽度约为1_。
[0161 ] 在优选实施方案中，波峰可以采用锐边的形式。
[0162]优选地，辊子上的V形沟槽布置成使得每个沟槽邻接相邻沟槽以形成锐边，使得通过一系列沟槽的截面形成连续的锯齿形图案。此布置可以提供相邻微滴之间的最小间隔(对于每个沟槽的给定宽度)。
[0163]在一些其他实施方案中，波峰可以具有平坦截面，在此情况中，微滴的间隔可以对应地较大。
[0164]胶液辊子以旋转的方式安装，使得施加器的外表面(波峰)抵住固定在第二槽纹辊子上的瓦楞纸的波峰施压。
[0165]根据本发明的另一个方面，提供一种使用连续工序将基本平整的片材粘合到波纹片材的方法，基本平整的片材和波纹片材均是多孔的，该方法的特征在于如下步骤:
[0166]a)利用胶液施加(GA)辊子将胶合剂施加到波纹片材，胶液施加(GA)辊子具有绕着GA辊子的周长的横向左到右沟槽，沟槽与槽纹辊子上的齿部啮合，其中GA辊子中的所述沟槽在其中保持设定量的胶液
[0167]b)在指定的压力下将相应的平整的片和波纹片固定在一起且保持指定的施压时间段以使在其之间形成粘合。
[0168]GA辊子上的沟槽的尺寸能够
[0169]-使得胶合剂线保持在其中；
[0170]-使得槽纹辊子上的齿部(或其部分)和波纹片材的尖端接触部接纳在其中；
[0171 ] 以使胶合剂线能够施加于波纹片的尖端接触部。
[0172]根据本发明的另一个方面，提供一种用于通过将具有一个或多个波峰的波纹片材粘合到基本平整的片上制作单面波纹板的设备，波纹片材和基本平整的片材是多孔的，该设备包括
[0173]施加器，其配置成将胶合剂施加于波纹片材的每个波峰，以及
[0174]施压机构，其用于抵住波纹材料的每个波峰按压平整的片材，
[0175]其特征在于
[0176]施加器配置成将受控量的胶合剂施加于波纹片材的每个波峰上的尖端接触部，以及其中该施压机构配置成以指定的压力抵住波纹片材按压平整的片材持续指定的时间以使在其之间形成粘合。
[0177]相应地，根据本发明用于制作单面波纹板的设备具有与一些现有技术机器共有的许多特征。具体来说，通过使片材通过第一槽纹辊子和第二槽纹辊子的互相啮合的齿部之间形成波纹片材。通过第二槽纹辊子内形成的真空将波纹片材保持抵住第二槽纹辊子，第二槽纹辊子具有比第一槽纹辊子大的直径。
[0178]随着第二槽纹辊子旋转，波纹纸通过施加器，其中将胶合剂施加于波纹片材的尖端接触部。在优选实施方案中，施加器包括具有基本如上文所述的波纹表面的辊子。
[0179]胶液辊子的波纹表面和GA辊子的沟槽表面(如上文所述)分别配置成跨瓦楞片材的波峰上的尖端接触部施加胶合剂微滴或胶合剂线。这与常规机器形成对比，常规机器中施加器典型地具有滚花表面，以便将跨瓦楞的波峰扩散相对较宽的胶合剂条或线。因此，常规机器往往施加比所需更多的胶合剂，并且尖端接触区内不包含胶合剂。
[0180]在优选实施方案中，施压机构是张紧的环形带组合件。
[0181]环形带可以配置成绕着多个辊子移动，这些辊子布置成使得随着衬底和瓦楞片材绕着第二槽纹辊子的周缘移动，带保持与衬底接触。
[0182]此布置可以通过将两端引导辊子绕着第二槽纹辊子的周缘间隔布置来实现，该间距定义带接触衬底所在的距离。这些两端引导可以安装为随着其最初接触瓦楞片以及刚好在从第二槽纹辊子移除单面波纹片材之前，在衬底上提供压力(经由带)。
[0183]可以通过调整其余的一个或多个辊子来使带张紧以使带对衬底施加压力以使之抵住瓦楞片材施压。
[0184]因为无需加热，所以可以使用标准橡胶带，而非结合加热的辊子使用的更昂贵的材料。使用标准橡胶带可以使衬底表面损伤更少，从而得到优质产品。
[0185]在其他实施方案中，环形带可以由塑料或合成材料制成。
[0186]在环境温度下施加的本发明方法的优点在于，可以使用常规加热工序中不适合的热敏材料(如塑料、合成材料和某种橡胶)来形成环形带。
[0187]在优选实施方案中，环形带配置成将片材按压在一起持续至少2秒。
[0188]在优选实施方案中，环形带配置成将片材按压在一起持续如前文所述的介于约2秒与约4秒之间的时间。
[0189]换言之，本发明能够无需对工序额外地加热而有效率地制作单面波纹板。
[0190]此特征通过对尖端接触部施加受控量的胶合剂然后以指定的压力抵住瓦楞片材按压衬底持续指定的施压时间直到形成粘合为止来实现。
[0191]根据又一个方面，提供一种通过连续工序将基本平整的多孔片材粘合到波纹片材的设备，其中该设备包括与较小槽纹辊子互相啮合的大槽纹辊子，其中较小辊子的直径至少基本介于0.16m-0.2m之间以及大槽纹辊子具有至少基本介于0.4m~2.0m之间的直径。
[0192]在环境温度下形成单面波纹板的能力提供优于现有技术的如下一个或多个优点。
[0193].由于无需对槽纹辊子加热以及将纸变干，所以节省了能量成本以及比常规方法更低碳排放。这样无需非常大能耗的高压蒸汽。
[0194]?节省了机器成本。由于无需加热，所以在无需用于高压蒸汽的蒸煮器、管道和容器上有显著节省。再者，因为机器在室温下工作，所以可以由更简单且成本更小的材料构造，如(非限制)陶瓷、塑料或木材。因为此类材料一般比使用蒸汽的常规机器中使用的材料(一般为硬化钢)容易形成且比更轻，所以该机器可以更便宜地制造并由更轻的框架支承，又节省了材料成本。
[0195]?节省空间。省去与加热关联的设备可以使设备所需的空间比常规加热的机器少。
[0196]?提高了安全性。因为机器在室温下工作，所以不再有与高压蒸汽的产生和使用关联的危害。
[0197]?节省运行成本。除了减少能量使用外，本发明的方法可以促成胶合剂消耗的显著更少。
[0198]重要的是，根据本发明的设备的尺寸和成本可以使之适于现场生产单面波纹板。常规加热的机器典型地庞大、能耗大且构造和运行成本高。因此，此类机器常见地在集中式位置运行，包括单面波纹板或由此制成的产品，以及运输到消费者。
[0199]根据本发明的机器的尺寸是可伸缩的，主要是因为无需加热设备。因此，根据本发明的设备的尺寸适于在消费者所在地安装和运行，例如适于现场包装。这可以为消费者提供节省，因为供应将受控于消费者，并且没有场外生产的运输和处理成本。
[0200]根据本发明的另一个方面，提供一种如下原理
[0201]RP = DHT/BT
[0202]在单面纸板制造厂的构造中的用途；
[0203]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离；以及BT是以分钟计算的胶合剂的粘合时间。
[0204]根据本发明的又一个方面，提供一种基于水的胶合剂在生产单面纸板中的用途。
[0205]根据本发明的再一个方面，提供胶合剂的用途，该胶合剂可以是包含醋酸乙烯酯共聚物的分散剂。
[0206]根据本发明的再一个方面，提供一种通过自动化工序将由平整的多孔片材制造波纹片材的设备，其中该设备包括:
[0207]-槽纹辊子；
[0208]-环形瓦楞输送带组合件，其具有包含多个相邻瓦楞的环形瓦楞输送器表面，其中这些瓦楞配置成与槽纹辊子上的齿部对应。
[0209]根据本发明的又一个方面，提供一种通过自动化工序制造多孔材料的单面波纹片材的设备，其中该设备包括:
[0210]-槽纹辊子；
[0211]-环形瓦楞输送带组合件，其具有包含多个相邻瓦楞的环形瓦楞输送器表面，其中这些瓦楞配置成与槽纹辊子上的齿部对应；
[0212]-施压机构，其配置成将新进形成的波纹片材固定到瓦楞输送器表面同时由胶液施加器施加胶合剂；
[0213]-张紧环形带组合件，其将平整的片材与波纹片材固定在一起以使在其之间形成粘合。
[0214]本领域技术人员应该认识到，除了替换环形瓦楞输送带组合件的替换大槽纹辊子夕卜，早期结合本发明描述的大多数(如果不是全部的话)特征和方面也等效地适用于此类直线环形板条式输送器。当然，例外还涉及大槽纹辊子特有的方面。例如，生产率、指定的施压时间、胶合剂、适合的多孔片材全部适用于该直线组合件。
[0215]在不背离本发明范围的前提下，环形瓦楞输送器表面可以采用多种形式。
[0216]在一个优选实施方案中，环形瓦楞输送器表面可以由具有瓦楞(波纹)边缘或表面的多个硬质材料的枢接条带形成。
[0217]在一些优选实施方案中，该条带采用板条的形式。
[0218]在又一些优选实施方案中，该条带可以采用矩形横向截面的长条的形式。
[0219]长条或板条可以各具有连接部，其两个对端(相对于沿着输送器行进的预设方向而言)能够枢接到相邻条带以形成环形瓦楞输送器表面。
[0220]在另一个优选实施方案中，环形瓦楞输送器表面可以采用环形带形式。在此类一些实施方案中，该带可以包括柔性基层和瓦楞硬质外层，其中该外层配置成绕着输送带组合件的辊子形成部分移动。
[0221]在不背离本发明范围的前提下，环形瓦楞输送器表面可以由多种不同材料制成。
[0222]在一个优选实施方案中，长条/板条由钢制成。
[0223]在其他实施方案中，长条/板条可以由塑料、木材或合成材料制成。
[0224]在另一个优选实施方案中，长条/板条可以由有机玻璃(Perspex)制成。
[0225]在不背离本发明的范围的前提下，波纹器上的齿部和环形输送器上的瓦楞可以具有许多不同的剖面，只要瓦楞的形状能够与槽纹辊子上的齿部互相啮合即可。例如，辊子上的齿部可以具有如下的任何其中之一:A、B、C、D、E、F或G形剖面。
[0226]在一个优选实施方案中，齿部/瓦楞可以通过V形沟槽形成。
[0227]在一些优选实施方案中，环形输送器表面可以包括大体沿着环形输送器表面从上部穿到下表面并且布置的多个孔径。这些孔径的目的是能够对波纹片材施加真空以抵住环形输送器表面的瓦楞固定波纹片材。
[0228]在一个优选实施方案中，这些孔径可以采用槽的形式，其形成沿着环形输送器表面长度的参差图案。
[0229]在不背离本发明范围的前提下，施压机构可以采用多种形式。
[0230]在板条不包含如前文所述的孔径的多个实施方案中，施压机构可以采用两个或两个以上细长指状件的形式，其穿过槽纹辊子和胶液辊子中的径向沟槽。或者，该槽纹辊子和胶液辊子可以在截面上构造为具有指状件所位于的截面之间的间隙。指状件附接到偏压装置，这使得指状件能够抵住板条式输送器固定波纹片材。
[0231]在优选实施方案中，施压机构可以采用位于板条式输送器内的真空盒的形式并配置成在这些板条通过真空盒时对板条施加真空。
[0232]环形带组合件可以配置成绕着多个辊子移动，正如本领域中公知的那样。这些辊子布置成在衬底和瓦楞片材绕着环形瓦楞输送带组合件的周缘移动时使环形带保持与衬底接触，这实际上起到第二槽纹辊子的作用。
[0233]在不背离本发明范围的前提下，由多个相邻板条形成的环形瓦楞输送带组合件可以采用多种方式配置。
[0234]在优选实施方案中，板条式输送带组合件可以包括一个或多个柔性带，板条与之附接。输送带绕着辊子移动，并被驱动机构驱动，正如本领域中公知的。
[0235]胶液施加器可以采用多种不同的形式。
[0236]优选地，胶液施加器可以是沟槽式胶液辊子，其与板条上的齿部互相啮合(啮合)。胶液辊子接收来自胶液拾取辊子和关联的胶液托盘的胶液。
[0237]但是，胶液施加器还可以采用基本如上文描述的其他方式配置。
[0238]根据本发明的另一个方面，提供一种通过连续在线自动化工序制造双面波纹板的设备，其中该设备包括:
[0239]i)单面波纹器模块，其包括:
[0240]-槽纹辊子；
[0241]-环形瓦楞输送带组合件，其具有包含多个相邻瓦楞的环形瓦楞输送器表面，其中这些瓦楞配置成与槽纹辊子上的齿部对应；
[0242]其中该模块配置成使得槽纹辊子与环形瓦楞输送带组合件上的相应互相啮合的齿部之间通过的片材变成波纹，并在接触胶液施加器并与平整的片材和第二施压机构接触之前经过第一施压机构，第二施压机构采用张紧环形带组合件的形式，将相应的平整的片和波纹片固定在一起以使在其之间形成粘合；
[0243]ii)层压器模块，其包括:
[0244]-在其之间接收如下材料的两个垂直方向上相对的直线张紧环形带组合件:
[0245]a)平整的片材；以及
[0246]b)来自波纹器模块的单面波纹片材
[0247]其中胶液施加器将胶合剂施加于单面波纹板和/或平整的片材，然后单面波纹板和/或平整的片材进入相对的张紧环形带组合件，其将平整的片材和单面波纹板固定在一起以使在其之间形成粘合。
[0248]根据本发明的再一个方面，提供一种在制造单面或双面波纹板(二者均是多孔的)中使用的粘合方法，其特征在于使用至少一个直线张紧环形带组合件和一个环形瓦楞输送器组合件的布置以将波纹片材与平整的片材固定在一起以使在其之间形成粘合。
[0249]根据本发明的另一个方面，提供一种基本如上文描述的方法，其中将波纹片材和平整的片材固定在一起持续通过如下公式计算的指定的施压时间:
[0250]BT = DHT/RP
[0251]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离，以及BT是以分钟计算的所用胶合剂的粘合时间，并且这确定施压时间段。
[0252]根据本发明的另一个方面，提供一种通过基本如上文描述的方法制作的单面板。
[0253]根据本发明的再一个方面，提供一种通过基本如上文描述的方法制作的双面板。
[0254]根据本发明的附加方面，提供一种由基本如上文描述的单面板制作的双面板。
[0255]根据本发明的又一个方面，提供一种由在环境温度下直接粘合到波纹片材的预先印刷的平整的片制作的单面板。
[0256]根据本发明的又一个方面，提供一种由预先印刷的平整的片制作的预先印刷的双面板，所述预先印刷的平整的片直接粘合到形成在环境温度下制作的单面板的一部分的波纹片材。
[0257]优选地，作为自动化连续在线工序的一部分，单面板形成之后随即将该预先印刷的平整的片材施加于其上。
[0258]根据本发明的又一个方面，提供一种由两个预先印刷的平整的片制作的双面板，所述预先印刷的平整的片在环境温度下直接粘合到波纹片材的上下表面。
[0259]将理解的是，将预先印刷平整的片材粘合到波纹片材，以使印刷的表面成为单面/双面板的外露表面。
[0260]该直线张紧环形带组合件和环形板条式输送带组合件的优选实施方案实现的优点可以包括:
[0261]-提供根据如下公式增加生产率的方式:RP= DHT/BT，其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离；以及BT是以分钟计算的粘合时间。
[0262]-具体来说，生产率不限于X，因为对于非直线波纹器(即相互捏合大和小槽纹辊子)由公式C= (RP.BT)/X管控，其中C是较大辊子的周长(即，2r) ;RP是以米/分钟计算的生产率；及BT是以分钟计算的粘合时间；以及X是张紧环形带施加压力所围绕的周长的百分比。此公式源于DHT等于X(3121.)。大波纹器辊子的X的最大值构成速率限制步骤一因为大波纹器辊子的直径无法增加超过2米，因为这使得辊子非常地重。通过比较，直线波纹器的长度可以容易地增加，并如果需要的话，几乎无限制。
[0263]-用于不仅制作单面而且双面波纹板的冷工序具有优于常规技术的前述优点。
[0264]与直线和非直线波纹器相关的本发明优选实施方案提供的优点还包括:
[0265]-作为在线连续自动化工序的一部分，能够将预先印刷的纸直接施加于波纹板；
[0266]能够制作肉眼看为特平板且不易卷曲的单面或双面波纹板，因为它是在没有加热的情况下制作的且采用被动式制动系统来使纸脱离纸卷。
【专利附图】
【附图说明】
[0267]从下文描述并参考附图，本发明的其他方面将变得明显，下文描述仅以举例的方式给出，在附图中:
[0268]图1A和图1B示出瓦楞片在粘合到衬底之前和之后的示意侧视图上的尖端接触部；
[0269]图2示出根据本发明一个优选实施方案的单面机设备的一部分的透视图；
[0270]图3示出图2所示的单面机设备的透视图；
[0271]图4示出根据本发明又一个优选实施方案的单面机设备的一部分的示意透视图；
[0272]图5示出根据本发明又一个方面的优选实施方案用于制作单面波纹板的直线波纹器的示意透视图；以及
[0273]图6示出根据本发明又一个方面的优选实施方案用于制作双面波纹板的设备的示意透视图，其利用基本如图6所示的直线波纹器。
[0274]图7示出图2所示的实施方案中详细描述的圆柱形长条的平面图。
[0275]图8示出图2所示的实施方案中详细描述的对准长条的平面图。
[0276]图9示出图2所示的实施方案的张紧环形带组合件中详细描述的凸形辊子的平面图。
[0277]图10示出根据本发明又一个方面的优选实施方案用于制作双面波纹板的设备的示意透视图，其利用对图6所示的直线波纹器修改的直线波纹器。
[0278]图11示出由多个条带以瓦楞条形式制成的输送带形式的环形输送器表面的一部分。
[0279]图12示出图11所示的输送带的瓦楞条形成部分的侧视图。
[0280]图13是图12中瓦楞条的横向截面图。
[0281]图14是图12中瓦楞条的透视图。
【具体实施方式】
[0282]在图1A和图1B中，示出有波纹(瓦楞)纸张(100)的示意图，其图示尖端接触部
(101)。
[0283]该尖端接触部包括波峰(103)的尖端(102)和其任一侧将通过胶合剂(104)的扩散邻接到衬底片(105)的区域。
[0284]图2和图3示出用于称为大致由箭头(200)所示的单面机的用于形成单面波纹板的设备的一部分。单面机(200)具有第一较小槽纹辊子(201)和第二大槽纹辊子(202)。将认识到，为了简明起见，此附图所示的辊子(201、202)未完整地示出，但是它们是通过组装一系列辊子组件并将其并排地置于轮轴(未示出)上，直到达到辊子的期望宽度为止来构造的。
[0285]在操作中，将牛皮纸(250)形式的多孔片材送料到槽纹辊子(201)和(202)中。在操作中，辊子(201,202)将牛皮纸(250)变成波纹(瓦楞)片材(251)。
[0286]第二辊子(202)具有与胶液施加器(GA)辊子(205)的表面上的侧向沟槽(204)啮合的齿部(203)。胶液施加器辊子(205)的表面从胶液浴(未示出)拾取Adhesin? Z9040形式的胶合剂，并通过胶液刮刀(206)从其表面去除过量的胶液，以使胶液仅保留在沟槽
(204)中。在使用中，通过真空固定于第二辊子(202)的新波纹片材(251)通过第二辊子(202)与胶液辊子(205)之间，以使波纹片材的尖端接触部(未示出)连同齿部(203)被接纳在沟槽(204)内以实现胶液向尖端接触部的转移。
[0287]在此点处，将牛皮纸形式的平整(衬底)片材(260)送料到张紧环形带组合件
(270)与第二槽纹辊子(202)之间，并形成与波纹片材(251)的尖端接触部的接触。张紧环形带组合件具有环形带(271)，其对平整的片材(260)施加指定的压力以保持抵住波纹片材(251)。环形带(271)对大辊子(20)周长的76%施加指定的压力，如箭头X所示。对于本领域人员来说，将认识到，在一些实施方案中，可以将片材(260)以高质量图形图像和/或文字预先印刷。
[0288]张紧环形带组合件具有通过相对于第二大槽纹辊子(202)的轴径向调整张力辊子(292)来施加的一系列辊子(290-294)张力。操作中，首先将带(271)中的张力调整到发生衬底和/或波纹纸的常见为压皱或撕裂形式的损坏的点。然后通过逐渐地将张力辊子(292)调整回不再发生对衬底/瓦楞纸的损坏的点(即，将张力辊子调整到回指定的压力)来减少张力。
[0289]将相应片材(260、251)固定在一起持续指定的时间，该指定的时间由如下公式确定:
[0290]BT = DHT/RP
[0291]其中RP是以米/分钟计算的生产率；DHT是以米计算的将两个相应片固定在一起的距离；以及BT是以分钟计算的粘合时间。由此，正如可见到的，张紧环形带接触辊子(20)的周长的360° (如双头箭头X所指示)的百分比对于确定固定在一起的距离以及由此确定生产率是至关重要的。
[0292]第二槽纹辊子(202)的周长由如下公式管控:
[0293]C = (RP.BT) /X
[0294]其中C是辊子的周长(S卩，3121.) ;RP是以米/分钟计算的生产率，及BT是以分钟计算的粘合时间，以及X是张紧环形带施加压力所围绕的周长的百分比。
[0295]由此，如果需要44m/min的生产率以及胶合剂的粘合时间是2s ( S卩，0.0333分钟)，则第二辊子的周长是44X0.0333，即1.4666除以76%等于1.93m。这等于0.62m的直径。换言之，在本实施例中，DHT等于2 r乘以0.76 %。
[0296]所使用的牛皮纸可以是再生纸或未用过的纸，理想情况下约为90至150gsm。
[0297]第二槽纹辊子(202)具有导管网(未示出)，导管网将真空泵(未示出)引到辊子的表面(未示出)，以便能够通过真空泵在槽纹辊子(202)内产生局部真空。第二槽纹辊子(202)内形成的此局部真空将波纹片材(260)抵住第二槽纹辊子(203)的齿部(203)固定就位。
[0298]还如图2所示，设备(200)具有大致由箭头(500)和(502)指示的第一对准系统和第二对准系统。
[0299]第一对准系统(500)具有三个圆柱形长条(510-512)，其定义纸(250)脱离纸卷(未示出)的锯齿形路径。随着纸脱离纸卷并进入设备(200)，该对准系统保持纸(250)笔直。圆柱形长条(510-512)不旋转，而是施加摩擦力，这使得长条能够保持纸的路径笔直，并防止纸在脱离纸卷时的任何左右移动。为了进一步协助纸的对准，圆柱形长条(510-512)还具有凸缘端部(513)(参考图7)，这防止纸从圆柱形长条跑偏，并变得与设备(200)不对齐。
[0300]第二对准系统(502)具有第一对准长条(520)，第一对准长条(520)具有喇叭形端部(525)(参考图8)，喇叭形端部(525)呈锥形直至圆柱形中心段，圆柱形中心段是脱离纸卷(未示出)的纸(260)的宽度。喇叭形端部从在长条(520)上通过的纸(260)边缘向外延伸约50mm。纸(260)然后绕着圆柱形长条(521)通过，圆柱形长条(521)具有凸缘端部(参考图7)。纸(260)然后行进到第二对准长条(522)，第二对准长条(522)具有凸缘端部(参考图8)。长条(520、521和522)也是固定的，与第一对准系统(500)的情况一样。
[0301]在进入设备(200)之前，纸(260)在张紧环形带组合件(270)的辊子(290)上方通过。辊子(290)具有凸形外表面(参考图9)。发明人已发现，此辊子上的凸形外表面将纸在进入设备(200)之前堆积在中央并压皱的风险减到最小。此堆积是由于纸经第二对准长条(522)朝中央重定向而引起，第二对准长条(522)的喇叭形端部防止纸在长条(522)上的任何左右偏移。
[0302]本领域技术人员将认识到，这些长条彼此的相对位置以及相对于第一对准系统(500)和第二对准系统(502)中的相应纸卷的相对位置是可调的，所以能够将正确的压力施加于纸以保持纸与设备(200)对准。
[0303]在操作中，张紧环形带组合件(270)经带(271)对衬底(260)和瓦楞纸(251)(先前的牛皮纸250)施加压力，因为它们彼此行进了辊子(203)的周长的约76%，如箭头X所指示:直到创建单面波纹板(280)并离开设备(200)为止。
[0304]本领域技术人员应该认识到，具有互相啮合的大和小槽纹辊子(如图2、图3和图4所示)的实施方案还能够用于形成双面波纹板。为此，该设备还包括双面机(未示出)，但是这是本领域中公知的。
[0305]将认识到虽然未示出，但是在这些实施方案中还采用使纸脱离纸卷的对准系统，如图4、图5和图6所示。这些对准系统可以基本与图2所示且详细描述的相同。
[0306]图4示出与图2和图3所示相似的设备，并且因此使用了相似的引用数字来指示相似的元件。与图4所示的实施方案的关键不同在于，大槽纹辊子(202)的半径是lm，而图2和图3中，大槽纹辊子(202)具有2m的直径以及环形带(271)对大辊子(202)的周长的约93%施加压力，如箭头X所指示的。
[0307]图5示出用于以大致由箭头(300)所示的直线波纹形式的用于制造单面波纹片材的设备。设备(300)包括采用环形板条式传送带组合件(301)形式的瓦楞环形输送器表面，环形板条式传送带组合件(301)具有附接于一对柔性环形带(未示出)的多个相邻瓦楞板条(302)，该一对柔性环形带由驱动机构来驱动，该驱动机构具有电动机(未示出)和一对驱动链轮(303)。该环形输送带组合件具有多个假辊子(304)，这些假辊子(304)将环形带(未示出)和板条(302)保持在下表面上相对于张紧环形带组合件(350)固定的高度。该驱动机构和张紧环形带组合件(350)的辊子未示出，因为假定此类布置在本领域中是公知的。
[0308]环形板条式输送带组合件(301)具有真空泵(305)，真空泵(305)能够将真空施加于刚刚通过槽纹辊子(306)与板条式环形输送带组合件(301)中间的牛皮纸(未示出)形式的新进的波纹片材。板条(302)中槽(307)形式的孔径允许将真空传递到波纹牛皮纸上。
[0309]在离开槽纹辊子(306)之后，波纹牛皮纸已通过胶液辊子(308)使受控量的胶合剂(未示出)施加于波峰(未示出)的尖端接触部(未示出)，胶液辊子(308)具有沟槽形的表面(未示出)。应该认识到，此胶液辊子(308)还可以与描述为适于图2、图3和图4中所示的实施方案以及确切在其中示出的胶液辊子相同。从胶液托盘(未示出)取得胶合剂，并经胶液拾取辊子(309)将其转移到胶液辊子(308)。
[0310]胶液辊子(308)可以优选地配置成能够相对于张紧带组合件(310)侧向移动以可调整以便适应较小宽度的纸。在箭头(310)所指示的点处，将牛皮纸衬底(未示出)形式的平整的片材引入到板条式输送带组合件(301)与张紧环形带组合件(350)之间。板条式输送带组合件(301)与张紧环形带组合件(350)重叠的长度(即，程度)表示DHT。
[0311]正如将理解的，可以根据如下公式同时将板条式输送带组合件(301)与张紧环形带组合件(350)的长度延长以增加生产率:RP = DHT/BT ο
[0312]图6示出以大致由箭头(400)所示的用于制造双面波纹片材的设备的一部分。设备(400)具有基本如上文结合图5描述的直线波纹器(401)形式的单面槽纹模块。因此，要形成波纹的牛皮纸(402)进入如图所示的直线波纹器(401)，并且将形成衬底的牛皮纸(403)在如图所示的胶液辊子(407)之后进入直线波纹器。位于直线波纹器(401)的是双面机(404)形式的层压器模块。双面机(404)具有两个相对的张紧环形带组合件(405、406)和胶液施加器和展平辊子组合件(407)，单面波纹板通过胶液施加器和展平辊子组合件(407)之后才进入双面机(404)。胶液辊子组合件(407)与图5结合描述的基本相同。形成双面衬底的牛皮纸(408)进入设备(400)，并沿着直线波纹器(401)的板条式环形输送器(410)的顶部行进，然后与单面波纹板一起在箭头(409)指示的点处进入双面机(404)。
[0313]本领域人员将认识到，在一些实施方案中，可以将图5和图6所示的多个实施方案中所使用的平整的片材以高质量图形图像和/或文字预先印刷。例如，在图6中，可以预先印刷平整的片材(403)和(408) ο
[0314]图10示出以大致由箭头(1000)所示的用于制造双面波纹片材的设备的一部分。设备(1000)具有基本如上文结合图5描述的直线波纹器(1001)形式的单面槽纹模块。位于直线波纹器(1001)之上的是双面机(1004)形式的层压器模块。双面机(1004)具有两个相对的张紧环形带组合件(1005、1006)和胶液施加器和展平辊子组合件(1007)，直线波纹器(1001)制作的单面波纹板(未示出)通过胶液施加器和展平辊子组合件(1007)之后才进入双面机(1004)。胶液辊子组合件(1007)与图5结合描述的基本相同。形成双面衬底的牛皮纸(未示出)进入设备(1000)，并沿着直线波纹器(1001)的瓦楞环形输送器表面
(1010)的顶部行进，然后与单面波纹板一起在箭头(1009)指示的点处进入双面机(1004)。
[0315]图10所示的设备相对于图5和图6所示和描述的设备之间的一个显著差异在于直线波纹器(1001)的传送器组合件的形成。环形输送器表面(1010)由瓦楞长条(1011)形成一如图11所示，对比于图5所示的瓦楞板条一其然后再经布置形成环形带。瓦楞长条
(1011)具有在其任一端部处的一对孔径(1012)形式的连接部，一对孔径(1012)能够接纳销钉(未示出)以便将相邻长条(1011)彼此联接，以形成带(1010)。图12-14中更详细地示出瓦楞长条(1011)，具体示出长条(1011)的瓦楞上表面(1012)。
[0316]直线波纹器(1001)具有通过槽纹辊子(1020)(通过未示出的电动机驱动)的旋转而驱动的带(1010)，以使辊子(1021)的齿部与长条(1011)的瓦楞(1012)啮合以移动带(1010)。此外，能够经由带齿驱动轮(1015)将运动进一步传递到带，带齿驱动轮(1015)由单独的电动机(未示出)驱动，从而齿部(1016)可以与连接长条(1011)的销钉接合，销钉通过带(1010)中的侧向相邻长条(1011)之间的间隙(1017)连接长条(1011) O间隙(1017)还有助于以与上文结合图5描述的类似方式通过输送器施加真空。
[0317]实施例1
[0318]为了计算1.6m直径的第二槽纹(即，大)辊子的生产率，其中环形带绕着第二辊子延伸76 %，应用本发明的新公式RP = DHT/BT，这求得0.76 ( π 1.6) /0.05的RP (生产率)，等于76m/分钟的生产率，其中0.05分钟是3秒粘合时间。该生产率明显地低于 申请人:在W02009/000085中计算的生产率。
[0319]实施例2
[0320]如果制造商需要为143m/分钟的生产率，使用BT为0.033333分钟(即2s)的胶合剂，则可以应用本发明的新公式DHT将第二槽纹(即较大的)辊子的直径表示为0.93x(Ji2r)，以及该直径可由DHT = RP.BT计算，将是(143X0.033333)。然后为了得到该直径，重组等式0.93χ(π 2r) = (143 X 0.033333)，从而2r (即该直径)=((143X0.033333)/0.76)/π，等于 2m 的直径。
[0321]实施例3
[0322]如果要计算2m直径的辊子的生产率，其中BT是0.05分钟(即，3s)。应用公式RP=DHT/BT 0.93(π 2)/0.05，等于 116m/分钟。
[0323]实践中，2m的直径处于或接近通过一对互相啮合的槽纹辊子能够产生波纹卡板的极限:如本文所描述的且在图2中示出的，或如 申请人:的之前的PCT申请W02009/145642中描述的。之所以实践中不可能具有直径显著地大于2m(例如，2.5m、3m或更大直径的辊子)的大槽纹辊子的原因在于，由于此类辊子的重量增加，使之难以抬起和移动，尤其是涉及此类大辊子的制造和维护以及维修时。再者，直径大于2m的辊子的重量更重而需要显著更多能量才能将辊子旋转，并且因此增加了生产成本。而且，保持大辊子内的真空也存在问题，从而也需要更多能量来做到这一点。由于这些原因， 申请人:发现通过直径大于2m的大槽纹辊子来实现生产率的任何提高实际上因上述问题而被抵销。
[0324]实施例4
[0325]与图4所示的相似的非直线波纹器能够比上面的实施例中概述的更快速率地制作单面波纹板，即使胶合剂的粘合时间是相同的。例如，要达到200m/分钟的生产率，其中BT是0.033333分钟，将需要板条式环形输送器与张紧环形带组合件重叠6.6m的长度。根据公式 RP = DHT/BTo
[0326]本发明的多个方面仅是作为实施例来描述的，并且应该认识到，在不背离所附权利要求的范围的前提下可以对其进行修改和添加。
【权利要求】
1.一种用于片材的对准系统，所述片材为从纸卷抽出的纸形式的，所述对准系统用于在所述纸脱离所述纸卷时保持所述纸沿直线行进并且防止所述纸的任何左右移动，其中所述对准系统包括: 第一圆柱形长条； 第二圆柱形长条； 第三圆柱形长条； 其中，每个相应的所述第一圆柱形长条、第二圆柱形长条和第三圆柱形长条相对于彼此定位成定义用于纸脱离纸卷的锯齿形路径；所述第一圆柱形长条、第二圆柱形长条和第三圆柱形长条不旋转，而是在所述纸上施加摩擦力。
2.根据权利要求1所述的用于片材的对准系统，其中，所述第一圆柱形长条、第二圆柱形长条和第三圆柱形长条包括凸缘端部。
3.一种用于片材的对准系统，基本如参照任何示例和/或其附图所示的。
【文档编号】B31F1/30GK104476827SQ201410610783
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2011年3月31日 优先权日:2010年3月31日
【发明者】帕特里克·彼得鲁斯·安东尼厄斯·玛丽亚·范贝洛 申请人:科尔赛尔Ip有限公司