在机器方向上对腹板开波纹的方法和设备的制造方法_5

文档序号:8491005阅读:来源:国知局
果腹板行进通路选择。
[0082] 瓦楞模
[0083] 在从形成装置200出来后,能够将形成腹板IOb送到瓦楞模300,如图9a所示。瓦 楞模300包括第一半模310和第二半模320,并且入端301和出端302,如图所示。第一半 模310具有形成面315,该形成面315将从形成装置排出的形成腹板IOb转换为具有接近 完工腹板IOd的最终要求瓦楞的波纹构造的近净形状腹板10c。在或者接近瓦楞模300的 入端301处,第一形成面315具有一系列大振幅纵向肋316,用于限定具有基本上正弦波构 造的横向截面,该正弦波构造的频率和振幅基本上对应于或者接近在形成装置200中对形 成腹板IOb产生的中间波纹的频率和振幅。在形成面315以机器方向前进时,在出端302, 大振幅肋316的正弦轮廓逐步演变为小振幅纵向肋318和它们之间交替交错的谷限定的最 终正弦轮廓(横向截面中)。应当明白,形成面315是连续的平滑面,该连续平滑面从入端 301处的大振幅正弦轮廓逐步平滑地过渡到出端302处的小(近净形状)振幅正弦轮廓。 在图9a中看出,小振幅肋318逐步平滑出现,而不由大振幅肋316突变,并且形成于机器方 向上,直到最后小振幅肋318完全替换大振幅肋316形成的入端301处的原始面轮廓。确 定肋318的尺寸,以使出端302处的形成面315的正弦轮廓的频率和振幅表示接近完工腹 板IOd的最终要求瓦楞的近净形状。第二半模320还具有如上所述构造的形成面,该形成 面对置并且与第一半模310中的形成面315基本上互补。
[0084] 现在参考图9b和9c,至少一个半模(例如,图9b中的第一半模310)的形成面315 在入端301具有锥形部312,该锥形部312沿着机器方向向着对置的半模(图9b中的半模 320)的形成面逐步减小,直到对置的形成面沿着机器方向均匀隔离。在该图中看出,锥形 部包括上面描述的大振幅肋316,当从侧面观看时,该大振幅肋316向着对置的半模(优选 地,以恒定斜率)逐渐减小,直到该大振幅肋316到达并且与处于对置形成面的对置大振幅 肋316交错。这样,锥形部312与对置半模的形成面协同在瓦楞模300的入端形成嘴330, 能够将形成腹板IOb馈送到该嘴330中。嘴330避免腹板IOb在进入对置半模310与320 之间的瓦楞空间时突变,并且相反,保证逐步过渡。在变型实施例中,对置半模的相应形成 面能够分别具有反向锥形部,以形成嘴330,而非只有一个半模具有锥形部312。
[0085] 在操作中,半模310和320接合,如图9b所示,并且形成腹板IOb通过嘴330进入 其对置形成面之间的瓦楞空间。在分别通过瓦楞模300时,来自形成装置200的形成腹板 IOb被转换为近净形状腹板10c,在大振幅肋316逐步让予小振幅肋318时,该近净形状腹 板IOc接近最终瓦楞腹板10d。特别是,在腹板使其形状逐步从较大振幅、较低频率的中间 几何形状波纹限定的初始正弦轮廓(对应于大振幅肋316的轮廓)演变为出端302处具有 较高频率和较小振幅对应于小振幅肋318的最终正弦轮廓。腹板IOc从瓦楞模300出来时 的最终正弦轮廓构成腹板的近净形状,该近净形状接近最终要求的瓦楞几何形状。优选地, 在从其内互锁的大振幅肋316逐步平滑过渡到互锁的小振幅肋318后,腹板在从对置的第 一互补形成面和第二互补形成面之间通过时,腹板轮廓从大振幅初始正弦轮廓逐步平滑过 渡到小(近净形状)振幅正弦轮廓。在图10中能够看到腹板的该进步,图10示出在腹板 横过形成面315之间的瓦楞空间并且从IOb的波纹构造平滑过渡到IOc的近净形状时的腹 板的一部分。重要的是,近净形状腹板IOc的宽度接近与其进入塑料膜300时的形成腹板 IOb的宽度相同,即,在图10中,wl =?0。因此,显著减小或者消除瓦楞模300中其他方式 对腹板10产生的横向张力和应力(因为在其内形成近净形状正弦图形)。因为通过瓦楞 模300的腹板的初始宽度和最终宽度基本上相同,所以腹板的哪一部分也不需要为了由较 低频率、较高振幅的波纹(IOb处)形成较高频率、较低振幅的波纹(IOc处)而在横向运动 (垂直于机器方向)。相反,腹板的各单元只需要在腹板在机器方向上行进时在垂直方向上 位移,而不在横向上位移。因此,因为各腹板单元基本上没有横向运动,所以瓦楞模基本上 不对腹板产生横向张力或者摩擦力或者波动。这样降低了破坏腹板的机会。
[0086] 在图9a中,为了使模的内部形成面的轮廓可见,互相独立示出半模310和320。但 是,在使用中,半模310和320互相接合,如在图9b和9c中看到的和如上所述,其中第二半 模320具有作为半模310的形成面的互补的内部形成面,也如上所述。优选地,当这样接合 时,在半模310与半模320之间及其相应形成面和互补形成面之间存在恒定的或者基本上 恒定的间隔,因此,在行进腹板10横过瓦楞模300时,行进腹板10不被显著压缩。特别是, 其(各)锥形部330的下游的对置的互补形成面之间的间隔优选地是恒定的并且均匀,并 且优选地至少是其间行进的腹板的厚度的150%,更优选地至少是该厚度的175%,并且最 优选地至少是该厚度的200%或者250%,在任何情况下,该间隔都优选地不大于该厚度的 400%。因此,与刚好对应于腹板的近似厚度选择对置的形成面之间的间隔相比,能够显著 减小对行进腹板的牵引程度。
[0087] 此外,为了使瓦楞生产线1000连续操作,必需周期性地拼接腹板10,以保持以连 续并且不间断的腹板10不断供给介质材料。在对置的半模之间保持上述间隔允许周期性 地拼接腹板10,从而通过形成模300,而不发生差错,并且利用剩余的连续腹板形成为近净 形状腹板l〇c。实际上,能够将各半模310和320安装到框架(未示出),该框架支承各半 模310和320并且当接合时在它们之间保持相对距离,从而在对置的形成面之间提供适度 间隔,如上所述。
[0088] 为了进一步减小牵引和产生的纵向张力波动,瓦楞半模310和320能够在其相应 形成面上设置有流体端口阵列305,通过该流体端口,能够同样如上所述输出加压流体,以 提供流体垫,从而在其两侧支承腹板。此外,同样如上所述,供给支管380能够分布于第一 半模和第二半模310和320中的每个上、能够连接到流体供源并且与有关半模310或者320 中的流体端口,或者与沿着机器方向的纵向区内的相应族的这些端口流体联通地设置供给 支管380。如上所述能够以类似方式排列、构造和操作支管380,以选择性地对第一半模和 第二半模310和320中的每个内的流体端口均匀地,或者对两个半模310和320中的(各) 同样纵向区内的不同纵向区均匀地提供流体流速和压力。这样,通过在腹板行进时减少甚 或禁止行进腹板与形成面之间的接触,流体垫能够将行进腹板与半模310和320的形成面 之间的摩擦损失降低到最小或者防止该摩擦损失。
[0089] 可以设想,能够根据a)要进入其内的形成腹板IOb的特殊正弦图形和b)完工腹 板的最终要求波纹尺寸,选择并且使用具有不同轮廓的形成面的瓦楞模。因此,能够对应 于收缩比(对应于要求的最终波纹尺寸)和最终腹板宽度的不同组合,提供不同的瓦楞模 300,并且当要制造不同的腹板时,能够在瓦楞生产线1000中更换不同的瓦楞模300。可以 设想,例如,能够根据标准化腹板尺寸和波纹间距制造几个瓦楞模300,从而可更换地安装 在形成装置200的下游和最终瓦楞设备400的上游。
[0090] 最后,请注意,在选择实施例中,在此描述的瓦楞模300是优选的,但是可以认为 在瓦楞生产线1000中是任选的。即,尽管在实施例中,可以要求瓦楞模300逐步将中间波 纹的形成腹板IOb转换为接近最终瓦楞腹板IOd的近净形状腹板10c,但是有可能并且有希 望仅直接将形成腹板IOb馈送到最终瓦楞设备,例如,纵向瓦楞辊,以在其内产生最终纵向 瓦楞或者其他三维结构。
[0091] 最终瓦楞设备
[0092] 在从瓦楞模300 (如果存在)或者形成装置200出来时,形成的或者近净形状腹板 IOb或者IOc能够被送到最终网络设备400,以以要求的最终腹板宽度产生具有要求的纵 向瓦愣的最终瓦愣腹板l〇d。在一个实施例中,最终瓦愣设备包括一对纵向瓦愣棍410和 420,在图11中看出。在该实施例中,瓦楞辊410和420分别枢轴连接到互相平行的相应转 轴411和421上并且当从上方观看时垂直于机器方向,使得腹板行进通路经过对置的辊410 和420。辊410和420具有相应互补组的外周延伸并且在纵向分布的肋,使得在辊410与 420之间的辊隙450处,一个辊的肋延伸并且容纳于对置辊上的对置肋之间限定的谷内,反 之亦然。选择对置肋,以在其间限定基本上正弦的辊隙450,该辊隙450在横向上具有频率 和振幅对应于纵向瓦楞腹板4d的要求波纹的轮廓。
[0093] 在操作中,形成腹板IOb或者近净形状腹板IOc沿着机器方向送入并且通过瓦楞 辊410和420之间的辊隙450。腹板10b/10c通过辊隙450并且在对置辊410和420之间 压缩,以形成并且释放正弦、纵向瓦楞形状的腹板,使得最终瓦楞腹板IOd保持该形状,而 与施加外部瓦楞力或者何时取消该力无关。无论进入瓦楞辊隙450的腹板是直接来自形成 装置200的形成腹板10b,还是来自瓦楞模300的近净形状腹板10c,在横过瓦楞辊隙450 之前、之中和之后,其宽度都基本上保持相同。因此,还优选地,在腹板在瓦楞辊隙450处成 瓦楞时,腹板上没有或者基本上没有净横向力(垂直于机器方向)。
[0094] 然后,能够将完工瓦楞腹板IOd馈送到附加机构或者操作,供下游进一步处理。例 如,能够将瓦楞腹板IOd送到本技术领域内公知的惯用单面机(Single-facer),以粘附挂 面,从而产生惯用的单面腹板。然后,能够将该单面腹板馈送到双面机(double-backer),以 对腹板的其余露出波纹峰粘附第二挂面,从而产生惯用的双壁瓦楞板,然后,能够以惯用方 式切割并且成型该双壁瓦楞板,从而制造包装材料,诸如箱子。
[0095] 概述
[0096] 传统上,通过纵向瓦楞机(美国专利申请No. 2010/0331160公开的)的纸腹板承 受的摩擦非常大,足以破坏纸腹板。这是因为行进的腹板在向内收紧时(即,为了适应纵向 瓦楞而减小其宽度)承受的摩擦量根据要求纸腹板以横向的非机器方向进入的波纹形成 条的数量以指数增长而发生的。因此,现有纵向形成装置对纸腹板施加不断增加的摩擦量 和波动以及瞬间横向张力,这样能够最终使最终产品变形并且/或者损毁最终产品。
[0097] 相反,在此公开的形成装置200的波纹形成条212和222的弯曲(例如,抛物线) 几何形状提供逐步形成处理,该逐步形成处理将初始腹板均匀地并且连续形成为具有对应 于要求的收缩比的减小宽度的中间正弦形状,而不引入瞬变的或者波动的横向张力。因为 各腹板单元跟随沿着弯曲的波纹形成条(请参见图5)限定的弯曲轮廓线的连续弯曲路径, 所以腹板基本上不相对于波纹形成条212、222发生横向运动。换句话说,设计弯曲的形成 条212、222,使得腹板(例如,纸腹板)的所有部都沿着机器方向从形成装置200的入端 201到出端202,跟随基本上相同的形成条,或者相邻形成条212、222之间的连续弯曲轮廓 线。因此,优选地,行进腹板在垂直于机器方向的横向上相对于形成条212、222承受的运动 即使有,也很小。这意味着,沿着非机器方向的横向对形成装置200中的行进腹板施加的净 摩擦力或者张力或者有关波动即使有,也很小。
[0098] 尽管详细描述了本发明的特定实施例,但是应当明白,本发明范围并不受相应限 制,而且本发明包括落入所附权利要求书的精神和措辞内的所有变更和修改。
【主权项】
1. 一种沿着机器方向具有隔开的入端和出端的形成装置,所述形成装置包括多个从相 邻所述入端延伸到所述出端的波纹形成条,至少一个子组的多个波纹形成条弯曲,使得所 述至少一个子组的多个波纹形成条在前进到所述出端时汇集在垂直于机器方向的方向上。
2. 根据权利要求1所述的形成装置,所述子组的波纹形成条中的每个都至少在邻近所 述入端开始的后部弯曲,并且具有在向着所述出端的方向上沿着所述后端的所述长度减小 的弯曲度。
3.根据权利要求2所述的形成装置,其中与所述出端相邻的地点处的所有所述波纹形 成条的切线沿着所述机器方向基本上全部平行。
4.根据权利要求1所述的形成装置,所述子组的波纹形成条中的每个都沿着全部长度 弯曲,并且具有沿着所述长度降低的弯曲度。
5.根据权利要求1所述的形成装置,所述子组的波纹形成条中的每个都弯曲,使得所 述子组的波纹形成条中的每个都汇聚到平行于所述机器方向延伸的公共虚线。
6. 根据权利要求5所述的形成装置,所述虚线是沿着所述机器方向延伸的所述形成装 置的中心线。
7.根据权利要求1所述的形成装置,其中所述多个波纹形成条包括第一组所述条和第 二组所述条,所述第一组和第二组波纹形成条互相对置,并且在之间有效限定纵向
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