CN1033770A - 制造用于带角形窗的折叠盒上的薄片和这种折叠盒的方法以及相应的设备 - Google Patents

Abstract

设备中包括一个加热装置和一个压印装置。加 热装置用于加热由一种透明的热塑性硬塑料制的薄 片材料，压印装置直接装在加热装置的后面，它用于 压制形成角形窗折弯棱边的压痕。加热装置由两个 在薄片材料的两面彼此对置的、沿薄片材料的运动方 向延伸并与薄片材料接触的加热轨所组成；压印装置 由一个不加热的压痕辊和一个不加热的托辊组成，薄 片材料可在它们之间通过。

Description

本发明涉及制造用于带角形窗的折叠盒上的薄片和这种折叠盒的方法以及相应的设备。

制造用于带角形窗的折叠盒上的薄片的方法和这样的设备，均可见之于美国专利US-PS    3292513。其中是在压力机上，用固定式的线状压印元件或借助于一个在薄片上滚动的压辊，在形成折叠盒角形窗的塑料片上设置压痕，以后此压痕将形成角形窗的折弯棱边。该专利并未涉及薄片或压印工具的加热问题。

在美国专利US-PS    3292513中列举了一系列用作透明角形窗的材料，如双轴定向的聚苯乙烯、醋酸纤维素、醋酸纤维素-丁缩醛共聚物、聚氯乙烯-醋酸脂共聚物、聚乙烯和聚丙烯等，厚度从0.125毫米至0.625毫米。

这些材料的价格都比透明的硬聚氯乙烯贵，一些时候以来已能供应似玻璃般透明的硬聚氯乙烯，它们在未增塑的状态下具有必需的刚度而不直接发脆。因此，应谋求使用这种材料制作折叠盒窗，以降低成本。

当然，这种材料有一种特性，即它在受到剧烈的塑性变形时，其变形区变为混浊不透明并呈白色，所以弯曲半径很小的弯折线成为可见的白色线条（沿此弯折线，其弯曲的外层有很大的拉伸量）。这一现象称为白脆性（Weiβbruchigkeit）。它使角形窗的折弯棱边看起来成为一条白线，这种情况会产生干扰，是不希望产生的。

按照美国专利US-PS    3292513所述的方法，硬聚氯乙烯在弯折前先预压印，亦即沿折弯棱边设置凹槽，这同样使得沿折弯棱边产生了所谓的白脆性，因为在压痕工具压入薄片材料中时，在压痕的侧边施加了很大的压力，而压痕底部的薄片材料沿横向伸长，因此又会生成一条白线。

在专利DE-PS    3148443中也涉及了一种带硬聚氯乙烯角形窗的折叠盒。但其中压痕的加工是在贴于纸板片视窗口上的薄片上进行的。形成折弯棱边的压痕的压制间歇性地进行，因此加工速度受到了限制。在视窗口的边缘区加工压痕是危险的。生成压痕时可通过加热来帮助进行，而不会发生上述问题。若将压痕工具加热，则彻底加热薄片的时间过，并有使形成折弯棱边的压痕成为不光洁的危险，而且没有排除在弯折折叠盒板片时产生白脆性的危险。

在专利DE-PS    3210967中涉及用硬聚氯乙烯制造折叠盒板片。这里所指的是整个折叠盒用透明的聚氯乙烯薄片制成。硬聚氯乙烯薄片在折弯棱边所在处被压印成线状印痕。为了制造此压痕，通过对准薄片表面的热辐射使聚氯乙烯薄片得到预热，并紧接着在压印形成折弯棱边的压痕之前在一种对准薄片表面的热气流中顺流运动，使之通过其整个表面加热到一个低于聚氯乙烯材料熔化的温度。这样做的目的主要是在折叠成盒时避免硬聚氯乙烯材料的回弹。加热的成本很高，并始终潜伏着使硬聚氯乙烯薄片成波纹状和不再能得到光洁的角形窗的危险。

在专利DE-PS    2541324所述的方法中并不给聚氯乙烯薄片的整个表面加热，在该方法中，用高频加温将折弯棱边所在区的薄片表面加热到一个低于塑料熔化的温度。

然而，实际工作中高频加温用于绝缘和屏蔽漏泄磁场所需的开支很大。这种漏泄磁场影响机器周围如今到处存在着的电气操纵装置。

本发明一个方面的目的是提出一种按权利要求1的前序部分所述制造薄片的方法，使之能以最少的设备性开支压印出这种在弯折时不会出现白脆性的形成折弯棱边的压痕。

此目的通过在权利要求1中所叙述的本发明来达到，即制造薄片的材料穿过对每一个折弯棱边有一个固定式的加热区和直接设在加热区后面的一个不加热的、在压力作用下压靠在薄片材料上的压痕辊与一个不加热的托辊之间运行，紧接着材料被横切分为薄片;加热区位于折弯棱边所在区并沿薄片材料的运动方向延伸，它从薄片材料的两面对其进行加温。

一个重要之点是运动中的薄片的加热只限于在一个长形的其宽度基本上为折弯区宽度的加热区中进行。这一点意味着薄片材料在其通过加热区的途中，由于有加热区的纵向长度而有进行彻底加热的时间。薄片材料加热了的部分在离开加热区后直接进入冷的压痕辊和冷的托辊之间，它们在处于压痕辊所在区中已塑化了的薄片材料上加工出其走向沿运动方向的压痕，压痕所在处的材料厚度减小了一定的量。出乎意外的是，如此制备出来的薄片，当其粘贴到折叠盒板片上并与之一起弯折时，可以使折弯棱边不出现白脆性而完全透明。

若一个角形窗上有多个折弯棱边时，则并列设置相应数量的加热区和压痕辊。

前面所述的本发明的一个方面主要关系到无白脆折弯棱边的简单加工方法，在这方面，按本发明也可以在通过设备输送的一个个薄片上来进行。

本发明要达到的另一个重要方面的目的是提出制造带角形窗的折叠盒的方法，在此方法中可以以最少的化费和最快的加工速度制造出无白脆折弯棱边的角形窗。

此目的通过下述之方法来达到，用于制造薄片的材料连续地从卷材上引出，并作为薄片带穿过对每个折弯棱边有一个加热区和直接设在加热区后面的一个不加热的、在压力作用下压靠在薄片带上的压痕辊与一个不加热的托辊之间运行，紧接着薄膜带被横向切割为薄片段，薄片立即与运送来的折叠盒板片粘贴在一起;加热区位于折弯棱边所在区和沿薄片带的运动方向延伸，它从薄片带的两面对其进行加温。

通过“滚轮”的工作，薄片带实际上可以在一个连续的过程中以间歇性的工作方式在运动中加热、压印、横向切开和放置于折叠盒板片上并进行粘贴。已经证明，本发明的方法能达到数倍于现有加工方式的生产率。

本发明还包括按权利要求3所述之设备，它具有一个薄片材料的输送装置，有一个薄片材料的加热装置，以及有一个直接装设在加热装置后面加工形成折弯棱边的压痕用的压印装置，加热装置由一个长形的，沿薄片材料运动方向延伸，其宽度至少与压痕的宽度相同的加热区所构成，紧接在加热装置后面，装设有一个压印装置，它由一个不加热的压痕辊和一个不加热的托辊所组成，薄片材料可从这两者之间通过。利用此设备，在制造完整的折叠盒时，可通过权利要求4特征部分所述，即在压印后可横切分割成薄片，在横切分割后可直接与低板片粘贴在一起，以此来提高工作速度。

一个重要的特点是，托辊是光滑的（见权利要求5），也就是说，只是在薄片的一个面上加工出压痕。这一点再加上以下特点，即压痕辊和托辊两者均在冷态下工作以及它们是在薄片材料的已加热部位进行加工，所以可以在不产生大的横向拉力的情况下制出压痕，而这种横向拉力会导致产生白脆性。

在最佳结构形式中，加热装置中包括有与薄片接触的加热轨，可以通过一个沿纵向放置的加热元件用简便的方法将其沿全长加热到所需求的温度。

加热轨的长度和薄片材料的进给速度，共同决定了薄片材料中加工压痕的部位受到加热的时间。为了避免薄片发生翅曲，加热区应主要限于要形成压痕的地方。

在权利要求7中给出了已被证明的加热轨适宜的尺寸为长300至500毫米，接触区的宽度为3至8毫米。

为了使接触薄片材料的加热轨不会在薄片材料逐渐软化时与薄片材料粘住而损伤其表面，最好在加热轨上复盖以耐热的例如用聚四氟乙烯制的光滑薄膜。

本发明的出发点是，尽管透明的硬聚氯乙烯有白脆性的倾向，但并未因此而受限制。

附图示意地表示了本发明的一个实施例。

图1    带角形窗的折叠盒透视图;

图2    在薄片材料上加工形成折弯棱边的压痕的设备侧视图;

图3    按图2中的Ⅲ-Ⅲ线通过加热轨的横截面图;

图4    按图2中Ⅳ-Ⅳ线的局部剖面图;

图5    完整的窗口粘贴机侧向示意图，其中已装入图2所示的设备部件;

图6    薄片带在为其所设之窗口粘贴机中所完成的加工步骤表示图。

图1是一个纸板折叠盒80，上面设有一个透明的角形窗81，角形窗由薄片1′构成，本文所涉及的是有关它的制造。折叠盒80为直角平行六面体，在其前面83和与前面邻接的两个彼此对置的侧面84、85上构成一个凹口82，它被粘贴在折叠盒80里面的薄片1′所覆盖。折叠盒80也可以用除纸板以外的其它材料制成，例如瓦楞纸板。凹口82也可以是别的形状，以及平面图形可以不是矩形的，而例如为三角形或六角形，所以折弯棱边41处的折弯角就会有所不同。

因为薄片1′既在前面83上，也延伸到两个侧面84、85上，所以它有折弯棱边41，在该处薄片弯折成90°。因为折弯棱边直接处于视场之中，所以它必须尽最大可能制成无缺陷的，尤其是无白脆性的。为了制备折弯棱边41，要在平放着的薄片1′上加工出压痕31（图6），为此在窗口粘贴机100（图5）中设一专用的部件50，本文所涉及的就是这一专用部件。

图2中其整体用标号50表示的部件用来加工一种刚性相当好的未增塑的硬质聚氯乙烯带1，其厚度约0.3毫米。此带由一个在图2中没有表示而在图5中用标号32表示的卷材上引出，通过滚轮2导入一对加热轨3、4之间。在本实施例中，加热轨的长度为36厘米。加热轨3、4的对数与在薄片带1上应制成的形成折弯棱边的压痕31的条数相同（图5、6）。

由图3可见一对加热轨3、4的横截面。它基本上是矩形，但从一个窄侧突出一个小凸起3′和4′，加热轨3和4通过它们彼此对置。凸起3′、4′沿加热轨3、4延伸，并以彼此面对着的与薄片带1平行的侧面为界。沿着每个凸起的纵向粘贴聚四氟乙烯薄膜34，凸起3′、4′通过它们以柔和的压力从两侧彼此准确对置地与薄片带1相接触。

加热轨3、4上在凸起3′、4′附近有纵向孔5，孔中装有杆状电加热元件6，它们基本上沿加热轨3、4全长延伸，并通过引线7供电。此外，还加工有纵向孔8，孔中装测温元件9，通过它可以将加热轨3、4的温度准确地调整到预先规定的数值。

在加热轨3、4所在区中大体沿水平方向运动的薄片带1的上面和下面，在机架的侧壁之间延伸着轴10和11，它们位于薄片带1在加热轨3、4之间的进口前方。支臂12、13从轴10、11处出发在薄片带1的两面水平地沿薄片带1的运动方向伸展、支臂12、13通过正方形截面的横杆14、15和16、17互相连结起来，沿着薄片带1的运动方向，横杆彼此相隔一定的距离。在加热轨3、4的背面设有“U”形固定块18、19，它们顺着薄片带1的运动方向是开口的，并如图2所示可在其中装入横杆14、15、16、17。加热轨3、4可通过这种方式方便地安装，并可沿薄片带1的横向进行调整。在横杆14、15、16、17上的固定采用固定螺钉。

支臂12、13可借助于气动缸20、21绕轴10、11回转，从而可引入薄片带1。

在图2中加热轨3、4右端之后不远处，在由加热轨3、4构成的平面中，设有一个压痕辊22，它可在一个只表示出杠杆23的构件上绕一个在机架侧壁之间沿横向延伸的轴24回转，一直回转到与一个光滑托辊25相接触，托辊25横向地沿薄片带1的宽度延伸。压痕辊22可通过杠杆23的回转借助一个可调的弹性力压在薄片带1上侧面上，如图中用弹簧26和箭头27所示，这时薄片带1的背面则靠在光滑的托辊25上。

压痕辊22的详细结构形式如图4所示。它主要是一个带环形肋28的圆辊，环形肋上有一圆柱体29，圆柱体的棱角30倒圆，以免割伤材料。环形肋28实际上构成了压痕用的工具，它的宽度a可在0.5至3毫米范围内变动，具体数值要根据所加工的薄片的材料来定。

机器运行时，薄片带1从卷材上引出，在不进行预先加热的情况下导入加热轨3、4之间。这时薄片带通过加热区运行，加热区的长度和加热轨3、4的长度相当，其宽度则和凸起3′、4′的宽度相同。薄片带1通过加热区运行需要一定的时间，而它的一个确定的地方在加热区40中受到加热。在加热区40的末端是材料被彻底加热了的部位，其上应加工压痕。这部分材料在离开加热轨3、4后，立即进入压痕辊22和托辊25之间，它们两者均不加温。在弹性压紧力26、27作用下，使薄片带1的材料产生大体如图4所示的变形。构成压痕工具的环形肋28压入薄片带，并在圆柱体29的所在区将薄片材料的厚度约减小一半。这时在环形肋28旁边的薄片材料如图4所示的情况那样从光滑的托辊25上略微地向上隆起，于是使压痕31大体形成盆形截面，当折叠成折叠盒时，压痕的内部形成了弯折的外侧。

在长加热区40和冷压痕工具22、25的共同作用下，得到了带有压痕的薄片材料，而在压痕以外的材料仍完全保持平坦，并可形成无白脆的折弯棱边41（图1）。加热区40的宽度比所要加工的压痕31的宽度大得不多。

图5中表示了其总体用标号100表示的窗口粘贴机，其中装上了图2至图4所示的部件50，卷材装在其整体用标号33表示的机架上，图中只能看到机架的前侧壁。薄片带1穿过部件50，并在加工了彼此平行的纵向压痕31（图6）后到达冲孔机60，冲孔机在薄片带上冲制菱形孔35，这些折弯棱边在纸板片中的过渡区需要有这些孔，以避免在该处的两层材料中产生过大的应力。冲孔机60当然是间歇性地进行工作的。而在冲孔机60的前面和后面则要驱动薄片带1均匀地继续运行。为此设置补偿器61，以补偿这种运动上的差异。补偿器包括设在薄片带1两侧的平衡杆63，它们可绕一个回转点62回转，它们的自由端支承在辊64、65上，辊64，65在薄片带1中构成了薄片带的储备回路66，67，当薄片带在冲孔机中停留时，储备回路可作为继续移动的料带段。

在冲制了菱形孔35之后，薄片带1进入横切机70，在横切机中薄片带按孔35之间的长度进行分割，从而使薄片1′成为如图6所示的形状。薄片1′被一个吸辊（71）按一定规律重复和准确地传送至涂有胶料的纸板片上。纸板片系从标号72处输入，并在上胶机73中涂的胶。加工好的折叠盒板片在标号74处被送走。

Claims (8)

1、制造用于带角形窗的折叠盒上的薄片的方法，在此方法中，在设有孔口的折叠盒板片上，粘贴带有预压印痕的薄片，薄片用透明的热塑性硬塑料制成，压痕用于构成盒角处的折弯棱边，其特征为：制造薄片的材料穿过对每一个折弯棱边有一个固定式的加热区和直接设在加热区后面的一个不加热的、在压力作用下压靠在薄片材料上的压痕辊与一个不加热的托辊之间运行，紧接着材料被横切分为薄片；加热区位于折弯棱边所在区并沿薄片材料的运动方向延伸，它从薄片材料的两面对其进行加温。

2、制造带角形窗的折叠盒的方法，在此方法中，在设有窗口的折叠盒板片上，粘贴带有预压印痕的薄片，薄片用透明热塑性硬塑料制成，压痕用于构成盒角处的折弯棱边，其特征为：用于制造薄片的材料连续地从卷材上引出，并作为薄片带穿过对每个折弯棱边有一个的加热区和直接设在加热区后面的一个不加热的、在压力作用下压靠在薄片带上的压痕辊与一个不加热的托辊之间运行，紧接着薄膜带被横向切割分为薄片段，薄片立即与运送来的折叠盒板片粘贴在一起;加热区位于折弯棱边所在区和沿薄片带的运动方向延伸，它从薄片带的两面对其进行加温。

3、实施按权利要求1或2所述方法之设备，它具有一个薄片材料的输送装置，有一个薄片材料的加热装置，以及有一个直接装设在加热装置后面加工形成折弯棱边的压痕用的压印装置，其特征为，加热装置由一个长形的、沿薄片材料运动方向延伸、其宽度至少与压痕（31）的宽度相同的加热区（40）所构成，紧接在加热装置后面，装设有一个压印装置，它由一个不加热的压痕辊（22）和一个不加热的托辊（25）所组成，薄片材料可从这两者之间通过。

4、按照权利要求3所述之设备，其特征为：薄片材料是可从卷材（32）引出的薄片带（1），它可穿过加热装置（3、4）和压印装置（22、25）运行，在压印后可横切分割成薄片（1′），在横切分割后可直接与纸板片粘贴在一起。

5、按权利要求3或4所述之设备，其特征为：托辊（25）是光滑的。

6、按照权利要求3至5之一所述之设备，其特征为：加热装置由两个在薄片材料的两面彼此相对的、沿薄片材料的运动方向延伸并与薄片材料接触的加热轨（3、4）所组成。

7、按照权利要求6所述之设备，其特征为：加热轨（3、4）长300至500毫米，接触区的宽度为3至8毫米。

8、按照权利要求6或7所述之设备，其特征为：加热轨（3、4）上复盖以耐热的光滑薄膜（34）。

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