CN1273905A - 处理扁平材料的设备 - Google Patents

Abstract

用于薄膜压花和/或釉光的设备有至少一个第一压花辊和一个第二压花辊,扁平材料可在压力下从两者之间通过,以便造成一种花纹。在第二压花辊(3)的下游连接至少另一个与第一压花辊(2)或走在前面的压花辊(3)配合工作的压花辊(4),已压有花纹的扁平材料(6)可从它们之间通过,以便在再压过程中获得基本上相同的花纹。按本发明,尤其在具有薄的金属化的纸的情况下可避免使用伴随有严重磨损的高压紧力,而且能获得一种显著改善的折痕特性。

Description

处理扁平材料的设备

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述用于处理扁平材料尤其用于薄膜压花和/或釉光的设备。例如由同一申请人的US-A-5007271或US-A-5598774已知此类设备。扁平材料尤其指的是这些带材或料幅，即它们在一面覆一层金属，通常是铝，它们的载体由纸或通常含纤维的材料构成，或指的是例如由塑料、金属或复合材料制的薄膜。

上述压花设备尤其在包装工业中用于釉光包装材料，其中同时还可压印商标、编码顺序等。在这里釉光指的是在表面加上毫米和小于毫米范围内的细网格。此类带材或薄片状的包装材料例如应用于包装烟草制品、香烟、食品、巧克力、口香糖等。

前言提及的设备业已证明是适用的，只要这些要釉光的薄膜尤其是包装薄膜主要是用铝或主要是用易于折痕的纸制成的。这些包装材料例如在制造成包的香烟时的任务是，在生产过程中将已数清数量的香烟包封起来，以便接着能装入烟盒内。

为了能遵守日益严格的环保规定，要压花的材料得到了进一步的发展，即，这些要压花的对象，尤其是金属化的纸，在减小金属化层厚的同时加强了纤维化，从而持续地恶化了有利的折痕特性。

在使用所提及的设备时可以观察到，在传统的压花过程中，对于要釉光的纸张增强了纤维化的情况下，纸的纤维不再完全断开，并在折痕过程后可以看到所谓的记忆效果，结果是已折痕过的部分重新朝原始状态的方向部分回弯。因此，对于用新包装材料包封的香烟包装单元的装盒带来不利的影响或有时不可能进行。若要压花的纸由于不良的贮存而失去水份，并且因而进一步提高了纸纤维的韧性，则更显著地强化了上面提及的效果。尽管也许可以在折痕或压花前通过热处理或有目的地给材料加湿来针对这种效果采取补救措施，但是为了包装食品、口香糖、香烟等这样做从卫生学的观点看是不利的。反之，在有些情况下有利的是，将已压花的纸用辊再展平。

为了仍能加工这种难以折痕的材料，部分将在上面提及的文件中所用的压花辊的压紧力提高到明显地高于过去采用的标准材料时的压紧力。但是这样做的结果是使压花辊的使用寿命锐减，以及除了备用零件的费用外为了必要的工作必须中断生产，其结果是总体上降低了效率和由此减少了生产利润。

与之类似地还得知，对于质量的入口控制而言，终端用户应非常严格地限制造纸商供应的材料的质量公差带。其原因是，由于厚度公差过大，压花压力，也就是说相配辊在驱动辊上的压紧力，必须再一次地显著提高，以便在任何情况下都能实现足够强劲的压印。由于提高了质量要求大大限制了可能的供货公司的数量，或它们必须为了生产这种纸张作出更大的努力。

与已知的先有技术相比，本发明的目的是提高压花和釉光的质量以及改进被加工薄膜的折痕特性，与此同时并不提高压花压力并因而不增加压花辊的磨损。此目的借助于按权利要求1的设备达到。

按权利要求1中公开的解决方案，出乎意料地表明，通过在下游连接至少另一个用于材料再压花的压花辊，不仅显著降低了压紧力，例如压紧力折半，而且还做到了明显改善已压花材料的视觉特征和它的折痕特性。

按本发明设备的其他设计和改进在从属权利要求中说明。

下面借助于附图表示的实施例进一步说明本发明。其中：

图1  本发明第一种实施形式示意和透视图；

图2  图1所示的设备和要压花的材料的示意和剖面图；

图3  图1所示的设备和局部细节图；

图4  按本发明的具有同步传动装置的设备第二种实施例；

图5  图4所示的设备和要压花的材料的剖面图；

图6  图4所示的设备和齿的放大详图；以及

图7  图4所示的设备和另一些齿的放大详图。

图1表示设备1的第一种实施例，它有对本发明重要的部件，一个与第二压花辊3和在下游的压花辊4配合工作的第一压花辊2，其中第一压花辊2由驱动装置5驱动，而其他两个辊3和4，亦即相配辊，既不被驱动也不与被驱动的辊通过同步机构(例如齿轮)同步化，而是借助于材料6(见图2)传动。

如图2所示，要压花的材料6，例如通过一个0.006mm的薄层金属化的纸，沿垂直方向，亦即在此图中从上向下流动。

在图1和2中表示的压花辊有光滑的表面，为的是暗示它可以加工不同的结构。一种有利的结构是按首先提到的US-A-5007271的齿或按未先公开的欧洲专利申请98811220.7经改进的设计。

在这种没有任何补充压花的再压花时，重要的是所有的压花辊有具有相同尺寸的同类齿，所以在相对位置基本稳定的情况下每个辊的每个齿对称地处于对置辊的四个齿之间。在补充压花时前后不同的花纹压印成一总的花纹。

为了实现下面称为花纹(Muster)的编码顺序、商标等的压印，在要求的位置除去或缩短齿。在这种情况下这些刻纹可以或只雕刻在一个辊上，例如驱动辊，或制在不同的辊上。在相配辊上的刻纹设计为相同的或变化的，在这种情况下在第一相配辊上的花纹比后继的一个或多个相配辊上的按面积要略大些，以便借助于后继的辊获得清晰的轮廓。

在用于再压花的所有共同工作的压花辊上采用同类的齿，不仅适用于棱锥体形的齿，这些齿平行和垂直于纵轴线排列，而且适用于按各种方式排列的任何类型的齿。

在图1和2中表示，两个相配辊3和4与驱动辊2啮合，不过不一定总是这种情况。还可以设想第二个或其他的一些相配辊可只与第一个亦即走在前面的那个相配辊啮合。此外可能有利的是，对于某些应用场合设总共多于三个的压花辊，它们全部有同类的齿。此外，各个辊的直径和长度都可以不同。除了压花辊外还可以用软辊。

驱动辊2位置固定地支承，而两个相配辊中至少一个自由运转并按在美国专利US-5598784中介绍的方式支承。由此导致压花辊的轴线无论沿纵向还是/或沿加压方向和/或沿材料流动方向都可以偏移。这就有可能调整压花辊，使齿准确地互相啮合并因而可以无可指摘地对材料进行加工，与此同时不会把材料压皱。在前面提及的欧洲专利申请98811220.7中也说明了这一点。

设备其余的驱动装置以及结构详情可参见提及的US-A-5598774，在本例中材料垂直流动。图1中示意表示了支承装置，亦即装有两个轴承的两个支架7。借此还表示，辊轴的支承可以逐个地或成组地或共同地进行。

通过使用后继的辊和降低压紧力，已完全没有必要再为压花辊设昂贵的挠度补偿器。

图3与图1是同一个设备，相同的部分也用同样的标号表示。图3中表示了一种确定的齿，其中各个齿8在上面早已提及的位置同样设计为平截头棱锥体，但锥体的侧面不平行或不垂直于压花辊的纵轴线，而是可以与之成一任意的角度，例如45°。

按图1至3的设备特别适用于刻纹处于驱动辊2上以及两个相配辊只有齿没有刻纹的情况下。此外，此设备最好应用于材料在两个相配辊之间不弯曲或只有很少量弯曲的情况下，以避免轮廓模糊不清。

若一方面规定刻纹既制在其中一个压花辊上例如驱动辊上又制在一个或甚至两个相配辊上，和/或另一方面存在着纸在两个相配辊之间严重弯曲的危险，那么有利的和有时不可免的是，使辊互相持续地同步化。在按图4至7的第二种实施例中，设备9内的驱动辊10、第一相配辊11和第二相配辊12互相通过齿轮13、14和15同步化。在这里齿轮普遍地用作同步机构，另一些已知的同步机构包括电子构件等。

同步化允许在上面提及的复杂的情况下准确地压花。在这里基本上也是借助于第一相配辊对要压花的材料进行预压，接着通过第二相配辊实施再压花，以便在最大程度上消除材料内还留有的残余应力。在这种情况下，再压花尽可能定位在预压花内。也就是说，当刻纹既存在于第一相配辊上也存在于后续的相配辊上的情况下，在第一相配辊上的轮廓可加工得按面积比后继的相配辊略大，以便制成更好的轮廓。

辊轴的支承、相配辊在驱动辊上或在走在前面的辊上的置放以及刻纹的加工与在前面的那个实施例中相同，但在同步化的情况下除此以外还提供了其他一些应用的可能性。相配辊中的一个或两个或全部或一些可以有相对于驱动辊为相反的刻纹，也就是说驱动辊有阳的(阴的)刻纹，以及一个或多个相配辊有阳的(阴的)刻纹。

在这里压花辊也不必有相同的直径和长度，但与第一种实施例不同的是，若辊的直径不相同，那么在同步化借助于齿轮实现的情况下辊的直径互相必须成整数比，而长度可以是独特的。

图6中画了与图3中相同的辊的齿。

图7中画了具有齿16的刻齿，它们由带菱形底面的角椎体组成，它们的侧面与辊的纵轴线平行或成任意的角度。此外，齿也可以是一种截锥体。

在这里明确涉及的同一申请人未先公开的欧洲专利申请99810255.2中说明了一种压花设备，其中至少压花辊之一包含在一备用单元中，备用单元可按规定的位置装入贮存架内。

在有至少三个压花辊的本设备中，将辊单个或成组地设在备用单元中有突出的优点，因为这样一来对取得合理化效果和环境保护特别有利。

由以上所公开的可以看出，按本发明的设备有许多优点：

1.它允计最佳地折断纸纤维和最大程度上消除纸的记忆效果。之所以能做到这一点是由于前后布置的压花辊在运行中准确定位。由此可以做到，甚至在非常精细的釉光时也能在没有目视缺陷的情况下再压存在的花纹。

2.由于包封用的包装薄膜改善的折痕特性，预折叠好的包装单元可以无困难地插入盒中。

3.减少了废品并因而提高了包装机的效率。

4.由于改善了的包装和流程特性加快了生产节奏因而提高了包装机的生产效率。

5.减少了压花辊的磨损。其结果是降低了备件成本和减少了机器的停车时间。

6.增大了纸入口控制的质量公差带，以便由此能考虑更多的供货商。

7.由于达到更长的压花辊使用寿命、更少的废品以及更短的机器停车时间，为有助于对环境无污染地生产奠定了基础。

8.采用有利的结构，缩短了从一种压印花纹变换成另一种的时间，并与此同时缩短了压花辊的更换时间，以及由此缩短了包装机的停车时间。

9.本发明获得了一种可以在纸第一次釉光后在最大程度上消除压花材料起卷的加工方法。按此加工方法花纹被再压印。

10.此设备允许设计这样一种压花机，它规定压花辊结构，它无需辊挠度补偿器。

Claims (16)

1.用于处理扁平材料尤其用于压花和/或釉光薄膜的设备，它至少有一个第一压花辊和一个第二压花辊，扁平材料可在压力下从这两者之间通过，以便造成一种花纹，其特征为：在第二压花辊(3)的下游连接至少另一个与第一压花辊(2)或走在前面的压花辊(3)配合工作的压花辊(4)，已压有花纹的扁平材料(6)可从它们之间通过，以便在再压过程中获得基本上相同的花纹。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征为：压花辊借助于同步机构(13、14、15)彼此同步化。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：所有的压花辊有相同的齿(8、16)，在稳定的状态下每一个齿(8、16)处于四个相邻齿之间。

4.按照权利要求1至3之一所述的设备，其特征为：未被驱动的压花辊(3、4)中至少一个按这样的方式支承，即，使它能沿轴线的纵向和/或沿压紧的方向和/或沿要压花的材料(6)移动的方向偏移。

5.按照权利要求1至4之一所述的设备，其特征为：未被驱动的压花辊按这样的方式支承，即，它们可单个地或成组地或共同偏移。

6.按照权利要求1至5之一所述的设备，其特征为：刻纹在被驱动的那个压花辊(2)上。

7.按照权利要求1至6之一所述的设备，其特征为：刻纹在未被驱动的压花辊(3、4)上。

8.按照权利要求7所述的设备，其特征为：在所有未被驱动的压花辊上的压印压力调整为相同的或在每个压花辊上逐个地、成组地或共同地调整和改变成不同的。

9.按照权利要求2至8之一所述的设备，其特征为：在一个或多个未被驱动的压花辊上有一种与被驱动的那个压花辊的刻纹相反的刻纹。

10.按照权利要求9所述的设备，其特征为：每一个未被驱动的压花辊有与居先的那个压花辊相反的刻纹。

11.按照权利要求1至10之一所述的设备，其特征为：在一个或多个未被驱动的压花辊上有与在被驱动的压花辊上同样的刻纹，它面积相同或大于在被驱动的压花辊上的刻纹。

12.按照权利要求1至11之一所述的设备用于非同步化的压花辊，其特征为：辊有相同或不同的直径和/或长度。

13.按照权利要求1至11之一所述用于同步化的压花辊的设备，其特征为：压花辊有相同的直径或互相成整数比的直径，以及有相同或不同的长度。

14.按照权利要求1至13之一所述的设备，其特征为：未被驱动的辊可被单个地、成组地或全部共同地置于与被驱动的压花辊啮合。

15.按照权利要求1至14之一所述的设备，其特征为：压花辊中至少一个包括在一个备用单元内，它可装在贮存架上。

16.按照权利要求15所述的设备，其特征为：压花辊单个地、成组地或共同地装在备用单元中。

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