专利名称：波纹制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波纹制品，包括至少一个第一平面片材和至少一个呈波形的第二片材。该第一片材在接合区与该第二片材接合，形成具有位于该第二片材顶部的接合区的构架形。
背景技术：
世界的工业化已导致并继续导致日益增加的产品运输和处理。这与对减少废弃物的关注一起提高了对适用于(产品)处理和较长运输距离的运载车辆及产品保护的要求。这一问题的解决方法常常是使用较刚性、较复杂的包装袋和包装件来保护产品。为了做到这一点，包装袋的材料越来越多地使用或更换为较耐用的包装材料。这导致包装成本增加并对环境有所影响。当今常用的包装材料的一示例为波纹纤维板。
塑料材料片材可形成波形并且该波形片材可与类似材料的平面片材连接在一起是已知的。其一示例在US-A-4897146中示出并说明。US-A-4897146中所述波纹材料适于用作屋顶和墙板，但是对于其它目的例如用于包装件或者类似物时却并不十分适用。
在包装和运输方面显示出良好性能的另一种材料见WO0108878中所公开的内容。WO0108878公开了一种包括多个材料片材的波纹材料，其中，至少一个第一平面片材与一个第二波形塑料材料片材彼此连接。例如，该波纹材料包括三层，其中，一波纹层位于两平面层之间。可选地，该波纹材料包括可位于两平面层之间的两个相互连接且相对的波纹层。WO0108878还公开了不同片材中的不同材料组成。例如，某一片材可使用铝箔或类似材料，或者中间层可包括大量填料，以及外层可包括较少填料，其中，设置有可抵抗沿槽道方向的较高载荷的板材。此外，该波纹片可由比其它层的材料厚得多、强度高得多的材料制成，以获得耐用性、抗冲击性较强的有利特性。
现有技术的这种波纹材料的一个缺点在于材料的抗力或强度不令人满意。这可能导致包装袋和其它包装件以及待保护的产品在以另一种方式运输或处理时被损坏。此外，抗力的较少增加造成材料消耗的大量增加，这在对材料的要求提高时将成为一个问题。
发明内容
本发明的一个目的在于减少现有技术的包装材料的问题和缺点。根据本发明的波纹制品可在保持产品的强度和抗力的同时减少材料消耗，或者在保持材料消耗的同时提高强度和抗力。这将降低成本并减小对环境的影响。除了相对于材料消耗提高强度外，可以通过一些实施例获得改善的吸振性、可印刷性和堆放稳定性。
根据本发明，提供一种包括多个协同工作的材料片材的波纹制品。一第一平面片材接合到至少一个波形第二片材上。该第一片材的平面形式使其适合于用作包装件和包装袋中的界限壁。第二片材的波形显示出明显的顶部，并与第一片材协同工作而具有吸收作用在顶部上的力的有利特性。
在顶部周围的区域中第二片材在接合区中与第一片材接合。第一片材和第二片材一起形成一具有有利的抗力特性的构架形。通过形成具有与接合区连接的较薄部的第二片材，可以实现材料和成本的节省。
由于接合区同时包括第二片材的几乎全部较薄部，可以在不对波纹材料的强度产生实质影响的情况下实现材料和成本的节省。
根据本发明一实施例，还可将第三片材接合到第二片材上，以使得第一片材和第三片材位于第二波形片材的相对侧。第三片材可在由第二片材的非薄化部或薄化部构成的接合区与第二片材接合。在其它实施例中，包括适当地设置成其波顶靠在第二片材的波顶上且具有或没有薄化部的另一波形片材。
所用的材料片材可包括不同种类的材料。合适的基材的示例有纤维、塑料、塑料化合物和白垩。在某些应用场合和对紧密性、隔热性或耐潮性有特殊要求的应用场合中，一个或多个材料片材可设置成多层，其中，塑料材料层如聚丙烯层和聚乙烯层例如可与具有合适的特性的纤维层、铝层和其它材料层组合。
一种根据本发明的波纹制品提供在与波纹材料槽道交叉及沿波纹材料槽道的载荷方向上的相对于材料消耗提高的强度。这是因为，由第一平面片材和第二波纹片材形成的构架提供具有高刚性和高强度的波纹制品。这与第二波纹片材的薄化部结合而同时减少了第二片材的材料消耗。由于该制品的第一平面片材同时与第二片材的几乎全部较薄部接合，可以基本保持该制品的强度和刚性。因此，当波纹片材的薄化部已与外片材接合时根据本发明的波纹材料在该薄化部中及周围具有减小的柔性。
下面将参考附图通过实施例详细说明本发明，其中图1为根据本发明一实施例的波纹制品的示意性侧视图；图2为具有与接合区连接的较薄部的波形第二片材的示意性侧视图；图3为包括一个连接到波形第二片材上的基本呈平面的第一片材的波纹制品的示意性侧视图；图4为包括一个连接到具有较薄部的波形第二片材上的基本呈平面的第一片材的示意性侧视图；图5为根据本发明另一实施例的波纹制品的示意性侧视图，该波纹制品包括一个连接到具有较薄部的波形第二片材上的基本呈平面的第一片材；图6为根据本发明一实施例的波纹制品的示意性侧视图，该波纹制品包括两个连接到具有较薄部的波形第二片材上的基本呈平面的第一片材；图7为根据本发明另一实施例的波纹制品的示意性侧视图，该波纹制品包括两个连接到具有较薄部的波形第二片材上的基本呈平面的第一片材；
图8为包括三个与两个平行的具有较薄部的波形片材连接且基本呈平面的片材的波纹制品的示意性侧视图；图9为包括两个与两个相对的具有较薄部的波形片材连接且基本呈平面的片材的波纹制品的示意性侧视图；图10为具有多层的片材的组成的一示例的横截面图；图11为具有多层的片材的组成的另一示例的横截面图；图12为具有多层的片材的组成的另一示例的横截面图；图13为用于制造该波纹制品的装置的一实施例的示意性侧视图；以及图14为沿图13中I-I线剖取的剖视图。
具体实施例方式
图1为根据本发明一实施例的波纹制品10的示意性侧视图。该波纹制品10包括基本呈平面的第一片材11、波形第二片材12和基本呈平面的第三片材13。所述片材11-13基本平行地设置，其中片材11-13的延伸部分对应于波纹材料10的延伸部分或纵向。因此，片材11-13设置成沿波纹材料10的纵向延伸，其中波形第二片材12的顶部14、波峰或类似部分与波纹材料10的纵向交叉设置。
第一片材11和第三片材13在接合区15连接到波形第二片材12上，其中该波形第二片材12设置在第一片材11与第三片材13之间。因此，第一片材11和第三片材13在接合区15与第二片材12接合并形成具有位于第二片材12的波顶14的接合区15的构架形。
第一基本呈平面的片材11和第三基本呈平面的片材13在相邻的接合区15之间具有规则的隆起16，其中可获得具有有利的抗力性和吸震性的坚固的波纹材料。因此，第一片材11和第三片材13在接合区15之间从波形第二片材12突出。根据本发明的该实施例，隆起16的高度远小于第二片材12的波形的高度。例如，该隆起形成为圆的一段弧或类似形状。
图2较详细地示出本发明的波形片材12。在图2的实施例中，波形第二片材12具有与接合区15连接的较薄部18。因此波形第二片材12包括第二片材12的杆状部17之间的较薄部18。该较薄部18可具有和第二片材12的其余部分的长度和大小以及杆状部17的倾斜度结合而使得第二片材12和宽度相同且不具有较薄部的相应平面片材的材料消耗和/或横截面面积基本相同的长度和厚度。
例如，第二片材12的各项部14之间的距离基本相同。使第二片材12呈波形以使得各杆状部17之间的角度为约60°也是适合的。但是，对于本领域技术人员显而易见的是，可以根据应用场合修改尺寸和角度。
通过形成波形第二片材12或波纹中间片材-在该波形第二片材12与其它片材例如外侧外片材接合的区域具有较薄部18，可以实现中间片材的材料节省。根据一实施例，较薄部18可结合波形第二片材12的杆状部17的角度和形状形成和不具有较薄部18的相应非波纹平面中间片材在相同宽度处具有相同的材料消耗即具有相同的横截面面积的波形第二片材12。根据另一实施例，波形第二片材12的较薄部18在较薄部18的整个宽度上与外片材接合并与较宽的杆状部17的端部或相邻部分接合。
波形第二片材12的杆状部17可呈直线，这使得波形第二片材12的强度比弧形杆状部或正弦波纹的强度高。
图3为包括连接到波形第二片材12上的第一片材11的波纹制品10的示意性侧视图，其中，所述顶部的一侧具有规则的或不变的厚度，而另一侧具有全部与第一片材11接合的第二片材的较薄部。例如，第一片材11通过焊接或类似方法与第二片材12连接在一起，其中接合区15中的第一片材11的材料与第二片材12的材料成为一体。焊接包括在接合区15中熔化片材。
图4为根据本发明另一实施例的波纹制品10的示意性侧视图，该波纹制品包括连接到具有较薄部18的波形第二片材12上的第一片材11。例如，第一片材11通过焊接或类似方法与第二片材12连接，其中接合区15中的第一片材11的材料与第二片材12的材料成为一体。
图5为包括连接到具有较薄部18的波形第二片材12上的第一片材11的波纹制品10的示意性侧视图。例如，第一片材11通过胶接或类似方法与第二片材12连接，其中第一片材11的材料在接合区15靠接在第二片材12上。
图6为根据本发明一实施例的波纹制品10的示意性侧视图，该波纹制品包括连接到具有较薄部18的波形第二片材12上的基本呈平面的第一片材11和基本呈平面的第三片材13。在图6的实施例中，第一片材11与第二片材12之间的接合区15包括整个较薄部18和第二片材12的邻近该较薄部18的较厚部。
图7为根据本发明另一实施例的波纹制品的示意性侧视图，该波纹制品包括连接到具有较薄部18的波形第二片材12上的基本呈平面的第一片材11和基本呈平面的第三片材13。与图6的实施例比较，第一片材11与第二片材12之间的接合区15只包括第二片材12的较薄部18的主要部分。
图8为包括连接到具有较薄部18的波形第二片材12上的基本呈平面的第一片材11的波纹制品10的示意性侧视图。第二片材12还连接到完全呈平面的第三片材13上，该第三片材13连接到第四波形片材19上。该第四波形片材19又连接到基本呈平面的第五片材20上。波形第二片材12位于第一片材11与第三片材13之间，波形第四片材19位于第三片材13与第五片材20之间。因此，第一片材11和第三片材13位于第二波形片材12的相对侧，而第三片材13和第五片材20位于第四波形片材19的相对侧。片材11-13、19和20平行设置。因此，形成包括根据本发明另一实施例的构架形的波纹制品10。
图9为包括两个与两个相对的具有较薄部的波形片材连接且基本呈平面的片材的波纹制品10的示意性侧视图。因此，基本呈平面的第一片材11连接到具有较薄部18的波形第二片材12上。该第二片材12连接到相对的具有较薄部18的波形第三片材13上，其中第二波形片材的波顶14与第三波形片材13的波顶连接。第三波形片材13还连接到第四基本呈平面的片材35上。
所用的波纹材料10和/或不同材料片材可包括不同种类的材料。合适的基材的示例有纤维、塑料、塑料合成物、白垩、纤维素、纸或淀粉基材料。塑料材料的示例有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、PVC和类似物。在对紧密性、隔热性或耐潮性有特殊要求的应用场合下，一个或多个材料片材可形成多层，其中，塑料材料层如聚丙烯层和聚乙烯层可与具有合适的特性的纤维层、铝层和其它材料层或其混合物层组合。
例如，至少第二片材由热塑材料或包括热塑塑料或其化合物的材料形成。除了热塑塑料外，各片材中的材料还可包括例如白垩填料或纤维填料。但是显而易见的是，可根据需要改变材料混合物和结构。
图10-12为片材的组成的示例的示意性横截面图。在图10的实施例中，片材包括第一层21、第二层22和第三层23，其中第一层21和第三层23位于第二层22的相对侧。第一层21包括例如聚丙烯或聚乙烯，第二层22包括例如与白垩混合的聚丙烯或聚乙烯，而第三层23包括例如聚丙烯或聚乙烯。
参见图11，第一层21’包括与滑石混合的聚丙烯，第二层22’包括塑料与白垩的混合物，而第三层23’包括与滑石混合的聚丙烯。
参见图12，第一层21”包括铝箔，第二层22”包括聚丙烯与白垩的混合物，而第三层23”包括聚丙烯。但是，层数和材料的组成显然可变，并不受上述各示例的限制。
热塑为聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯的通称。白垩为由例如碳酸钙、白云石和/或滑石组成的矿物沉积。白垩为碳酸钙、白云石和/或滑石的通称。通过合适地选择材料片材的组成可获得波纹材料的不同特性。根据一实施例，波纹材料可以只包括一种可选材料如塑料、纤维、铝或其它任何合适的材料。在另一实施例中，材料片材可具有不同的组成以获得特殊性能。在另一实施例中，各材料片材可包括不同的层，其中每一层均由不同的材料如纤维、塑料、塑料/纤维、塑料/白垩组成。
各波纹材料片材可以传统的方式粘结在一起。材料片材如塑料片材或塑料化合物片材可以在无需添加胶水形式的任何粘合剂或类似物的情况下有利地熔化或焊接在一起。通过使片材11、12、13中与另一片材11、12、13接触的外层21和/或23为熔点较低的材料，可以在无需熔化材料片材11、12、13的其它层21、22、23的情况下完成焊接。
图13为用于制造波纹制品10的装置的示意图。由虚线和点划线表示的第一部分A包括其上均卷绕有合适的片材的第一卷筒24、第二卷筒25和第三卷筒26以及传统的幅材张紧装置27。不同的片材材料在第二部分B中结合在一起并形成成品波纹材料的不同层。应指出的是，图13及后面附图中的材料厚度、不同部件之间的相对距离和其它几何关系不是成比例的。为了更加清楚地表示本发明的特征，对多个尺寸和距离相对于实际情况进行了改动。
部分A中的部件可根据现有技术设置。但是重要的是应注意到，厚度和材料都不相同的不同片材材料可以如上所述被安置在不同的卷筒上。
在将待起波纹或形成波形的第二片材12与其它片材结合在一起之前，利用一起波纹装置使第二片材12合适地起波纹。根据所示实施例，该起波纹装置包括参考图14较详细描述的上部波纹辊28和下部波纹辊29。在该实施例中，合适的是可以在起波纹前预热片材12和/或加热波纹辊28和29。
在(经过)起波纹装置之后，将波纹片材12导入至少一组上芯杆30与一组下芯杆31之间。来自第一卷筒24的上片材11和来自第三卷筒26来的下片材13在芯杆30和31处和波纹片材12结合在一起。该芯杆30和31沿着在图13中以相应的箭头表示的片材的共同的纵向V延伸。两组芯杆30和31以未较详细示出的方式悬置在片材的后侧或者是外侧。
片材由芯杆30和31进行加热，并且通过与同时驱使片材前进的上压辊32和下压辊33协同工作而接合到波纹板材上。接合之后，可以通过一喂入的上驱动辊34和一喂入的下驱动辊36以传统方式使预先成形的板材沿箭头V的方向前进。该驱动辊34和36包含在第三部分C中，该第三部分通常可包括至少一个用于将板材切割成所需宽度的横向可调切割机构37和一个将板材切割成所需长度的切割机构。在所示实施例中，用于长度切割的切割机构包括一上刀片38和一与该上刀片38协同工作的下刀片39。该刀片适宜上下运动并将板材切割成长度合适的板。板的大小主要取决于其应用场合。该第三部分C不构成本发明部分，并且可以根据当前的应用场合而布置。
参见图14，上部波纹辊28和下部波纹辊29设置有凹槽40和圆顶41。该圆顶41从波纹辊28、29的周缘突出并绕波纹辊28、29的整个圆周平行延伸。上部波纹辊28上的圆顶41与下部波纹辊29上的圆顶41重叠。因此，上部波纹辊28的圆顶41和凹槽40相对于下部波纹辊29的圆顶41和凹槽40在水平方向上偏置。此外，上部波纹辊28的圆顶41伸入下部波纹辊29的凹槽40中。圆顶和凹槽的形状分别适合于芯杆的形状，以使得片材在到达芯杆之前起波纹以配合在上下两排芯杆30、31之间。
顶部41优选地是圆的以使得片材在其接触顶部41的部位处或周围适当地伸展。顶部41比凹槽40窄，以获得较有利的片材波纹并提高波纹片材的性能。因此，波纹片材包括具有较厚剖面的直线部和较伸展并因而较薄的弯折部。该片材还可以在顶部41和凹槽40之间的空间中自由移动。
应指出的是，附图中的材料厚度、不同部件之间的相对距离和其它几何关系不是成比例的。
权利要求
1.波纹制品(10)，包括至少一个第一平面片材(11)和至少一个呈波形的第二片材(12)，其中，该第一片材在接合区(15)与该第二片材接合，形成具有位于该第二片材的顶部(14)的接合区的构架形，其特征在于，至少该第二片材(12)具有与该接合区(15)连接的较薄部(18)，以及该第一片材与该第二片材之间的接合区基本包括该第二片材(12)的整个较薄部(18)。
2.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，所述第一片材与所述第二片材之间的接合区包括该第二片材的整个较薄部(18)。
3.根据权利要求2所述的波纹制品，其特征在于，所述第一片材与所述第二片材之间的接合区包括所述整个较薄部(18)和该第二片材(12)的邻近该较薄部的较厚部。
4.根据权利要求3所述的波纹制品，其特征在于，所述较薄部(18)具有与所述第二片材的其余部分的长度、厚度和形状结合而使得该第二片材和宽度相同且不具有较薄部的相应平面片材的材料消耗和/或横截面面积基本相同的长度和厚度。
5.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，至少所述第二片材由热塑材料形成。
6.根据权利要求5所述的波纹制品，其特征在于，所述第二片材由包括聚烯烃或其化合物的材料形成。
7.根据权利要求6所述的波纹制品，其特征在于，所述材料包括白垩填料。
8.根据权利要求6所述的波纹制品，其特征在于，至少所述第一片材和所述第二片材通过焊接接合。
9.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，所述呈波形的第二片材包括在所述顶部之间延伸的直线部。
10.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，第三平面片材在所述接合区连接到所述波形第二片材上，以使得该波形第二片材位于两个基本呈平面的片材之间。
11.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，第三平面片材与第一平面片材相对设置，同时中间的波形第四片材具有与所述第二波形片材的顶部接合的顶部。
12.根据权利要求1所述的波纹制品，其特征在于，至少所述第一平面片材(11)在相邻的接合区(15)之间具有规则的隆起(16)。
全文摘要
本发明涉及一种波纹制品(10)，包括至少一个第一基本呈平面的片材(11)和至少一个呈波形的第二片材(12)，其中，该第一片材在接合区(15)与该第二片材接合，形成具有位于第二片材的顶部(14)的接合区的构架形，其中该顶部由第二片材的较薄部(18)形成，并且该接合区基本包括该第二片材的整个较薄部。
文档编号E04C2/10GK1711167SQ200380103004
公开日2005年12月21日 申请日期2003年11月11日 优先权日2002年11月12日
发明者A·荣松, J·沃尔克茨, J·英瓦松, M·彼得松 申请人:威尔普拉斯特股份有限公司