專利名稱：制造用于帶角形窗的折疊盒上的薄片和這種折疊盒的方法以及相應(yīng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造用于帶角形窗的折疊盒上的薄片和這種折疊盒的方法以及相應(yīng)的設(shè)備。
制造用于帶角形窗的折疊盒上的薄片的方法和這樣的設(shè)備，均可見之于美國專利US-PS3292513。其中是在壓力機(jī)上，用固定式的線狀壓印元件或借助于一個在薄片上滾動的壓輥，在形成折疊盒角形窗的塑料片上設(shè)置壓痕，以后此壓痕將形成角形窗的折彎棱邊。該專利并未涉及薄片或壓印工具的加熱問題。
在美國專利US-PS3292513中列舉了一系列用作透明角形窗的材料，如雙軸定向的聚苯乙烯、醋酸纖維素、醋酸纖維素-丁縮醛共聚物、聚氯乙烯-醋酸脂共聚物、聚乙烯和聚丙烯等，厚度從0.125毫米至0.625毫米。
這些材料的價格都比透明的硬聚氯乙烯貴，一些時候以來已能供應(yīng)似玻璃般透明的硬聚氯乙烯，它們在未增塑的狀態(tài)下具有必需的剛度而不直接發(fā)脆。因此，應(yīng)謀求使用這種材料制作折疊盒窗，以降低成本。
當(dāng)然，這種材料有一種特性，即它在受到劇烈的塑性變形時，其變形區(qū)變?yōu)榛鞚岵煌该鞑⒊拾咨?，所以彎曲半徑很小的彎折線成為可見的白色線條(沿此彎折線，其彎曲的外層有很大的拉伸量)。這一現(xiàn)象稱為白脆性(Weiβbruchigkeit)。它使角形窗的折彎棱邊看起來成為一條白線，這種情況會產(chǎn)生干擾，是不希望產(chǎn)生的。
按照美國專利US-PS3292513所述的方法，硬聚氯乙烯在彎折前先預(yù)壓印，亦即沿折彎棱邊設(shè)置凹槽，這同樣使得沿折彎棱邊產(chǎn)生了所謂的白脆性，因為在壓痕工具壓入薄片材料中時，在壓痕的側(cè)邊施加了很大的壓力，而壓痕底部的薄片材料沿橫向伸長，因此又會生成一條白線。
在專利DE-PS3148443中也涉及了一種帶硬聚氯乙烯角形窗的折疊盒。但其中壓痕的加工是在貼于紙板片視窗口上的薄片上進(jìn)行的。形成折彎棱邊的壓痕的壓制間歇性地進(jìn)行，因此加工速度受到了限制。在視窗口的邊緣區(qū)加工壓痕是危險的。生成壓痕時可通過加熱來幫助進(jìn)行，而不會發(fā)生上述問題。若將壓痕工具加熱，則徹底加熱薄片的時間過，并有使形成折彎棱邊的壓痕成為不光潔的危險，而且沒有排除在彎折折疊盒板片時產(chǎn)生白脆性的危險。
在專利DE-PS3210967中涉及用硬聚氯乙烯制造折疊盒板片。這里所指的是整個折疊盒用透明的聚氯乙烯薄片制成。硬聚氯乙烯薄片在折彎棱邊所在處被壓印成線狀印痕。為了制造此壓痕，通過對準(zhǔn)薄片表面的熱輻射使聚氯乙烯薄片得到預(yù)熱，并緊接著在壓印形成折彎棱邊的壓痕之前在一種對準(zhǔn)薄片表面的熱氣流中順流運(yùn)動，使之通過其整個表面加熱到一個低于聚氯乙烯材料熔化的溫度。這樣做的目的主要是在折疊成盒時避免硬聚氯乙烯材料的回彈。加熱的成本很高，并始終潛伏著使硬聚氯乙烯薄片成波紋狀和不再能得到光潔的角形窗的危險。
在專利DE-PS2541324所述的方法中并不給聚氯乙烯薄片的整個表面加熱，在該方法中，用高頻加溫將折彎棱邊所在區(qū)的薄片表面加熱到一個低于塑料熔化的溫度。
然而，實(shí)際工作中高頻加溫用于絕緣和屏蔽漏泄磁場所需的開支很大。這種漏泄磁場影響機(jī)器周圍如今到處存在著的電氣操縱裝置。
本發(fā)明一個方面的目的是提出一種按權(quán)利要求1的前序部分所述制造薄片的方法，使之能以最少的設(shè)備性開支壓印出這種在彎折時不會出現(xiàn)白脆性的形成折彎棱邊的壓痕。
此目的通過在權(quán)利要求1中所敘述的本發(fā)明來達(dá)到，即制造薄片的材料穿過對每一個折彎棱邊有一個固定式的加熱區(qū)和直接設(shè)在加熱區(qū)后面的一個不加熱的、在壓力作用下壓靠在薄片材料上的壓痕輥與一個不加熱的托輥之間運(yùn)行，緊接著材料被橫切分為薄片;加熱區(qū)位于折彎棱邊所在區(qū)并沿薄片材料的運(yùn)動方向延伸，它從薄片材料的兩面對其進(jìn)行加溫。
一個重要之點(diǎn)是運(yùn)動中的薄片的加熱只限于在一個長形的其寬度基本上為折彎區(qū)寬度的加熱區(qū)中進(jìn)行。這一點(diǎn)意味著薄片材料在其通過加熱區(qū)的途中，由于有加熱區(qū)的縱向長度而有進(jìn)行徹底加熱的時間。薄片材料加熱了的部分在離開加熱區(qū)后直接進(jìn)入冷的壓痕輥和冷的托輥之間，它們在處于壓痕輥所在區(qū)中已塑化了的薄片材料上加工出其走向沿運(yùn)動方向的壓痕，壓痕所在處的材料厚度減小了一定的量。出乎意外的是，如此制備出來的薄片，當(dāng)其粘貼到折疊盒板片上并與之一起彎折時，可以使折彎棱邊不出現(xiàn)白脆性而完全透明。
若一個角形窗上有多個折彎棱邊時，則并列設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的加熱區(qū)和壓痕輥。
前面所述的本發(fā)明的一個方面主要關(guān)系到無白脆折彎棱邊的簡單加工方法，在這方面，按本發(fā)明也可以在通過設(shè)備輸送的一個個薄片上來進(jìn)行。
本發(fā)明要達(dá)到的另一個重要方面的目的是提出制造帶角形窗的折疊盒的方法，在此方法中可以以最少的化費(fèi)和最快的加工速度制造出無白脆折彎棱邊的角形窗。
此目的通過下述之方法來達(dá)到，用于制造薄片的材料連續(xù)地從卷材上引出，并作為薄片帶穿過對每個折彎棱邊有一個加熱區(qū)和直接設(shè)在加熱區(qū)后面的一個不加熱的、在壓力作用下壓靠在薄片帶上的壓痕輥與一個不加熱的托輥之間運(yùn)行，緊接著薄膜帶被橫向切割為薄片段，薄片立即與運(yùn)送來的折疊盒板片粘貼在一起;加熱區(qū)位于折彎棱邊所在區(qū)和沿薄片帶的運(yùn)動方向延伸，它從薄片帶的兩面對其進(jìn)行加溫。
通過“滾輪”的工作，薄片帶實(shí)際上可以在一個連續(xù)的過程中以間歇性的工作方式在運(yùn)動中加熱、壓印、橫向切開和放置于折疊盒板片上并進(jìn)行粘貼。已經(jīng)證明，本發(fā)明的方法能達(dá)到數(shù)倍于現(xiàn)有加工方式的生產(chǎn)率。
本發(fā)明還包括按權(quán)利要求3所述之設(shè)備，它具有一個薄片材料的輸送裝置，有一個薄片材料的加熱裝置，以及有一個直接裝設(shè)在加熱裝置后面加工形成折彎棱邊的壓痕用的壓印裝置，加熱裝置由一個長形的，沿薄片材料運(yùn)動方向延伸，其寬度至少與壓痕的寬度相同的加熱區(qū)所構(gòu)成，緊接在加熱裝置后面，裝設(shè)有一個壓印裝置，它由一個不加熱的壓痕輥和一個不加熱的托輥所組成，薄片材料可從這兩者之間通過。利用此設(shè)備，在制造完整的折疊盒時，可通過權(quán)利要求4特征部分所述，即在壓印后可橫切分割成薄片，在橫切分割后可直接與低板片粘貼在一起，以此來提高工作速度。
一個重要的特點(diǎn)是，托輥是光滑的(見權(quán)利要求5)，也就是說，只是在薄片的一個面上加工出壓痕。這一點(diǎn)再加上以下特點(diǎn)，即壓痕輥和托輥兩者均在冷態(tài)下工作以及它們是在薄片材料的已加熱部位進(jìn)行加工，所以可以在不產(chǎn)生大的橫向拉力的情況下制出壓痕，而這種橫向拉力會導(dǎo)致產(chǎn)生白脆性。
在最佳結(jié)構(gòu)形式中，加熱裝置中包括有與薄片接觸的加熱軌，可以通過一個沿縱向放置的加熱元件用簡便的方法將其沿全長加熱到所需求的溫度。
加熱軌的長度和薄片材料的進(jìn)給速度，共同決定了薄片材料中加工壓痕的部位受到加熱的時間。為了避免薄片發(fā)生翅曲，加熱區(qū)應(yīng)主要限于要形成壓痕的地方。
在權(quán)利要求7中給出了已被證明的加熱軌適宜的尺寸為長300至500毫米，接觸區(qū)的寬度為3至8毫米。
為了使接觸薄片材料的加熱軌不會在薄片材料逐漸軟化時與薄片材料粘住而損傷其表面，最好在加熱軌上復(fù)蓋以耐熱的例如用聚四氟乙烯制的光滑薄膜。
本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是，盡管透明的硬聚氯乙烯有白脆性的傾向，但并未因此而受限制。
附圖示意地表示了本發(fā)明的一個實(shí)施例。


圖1帶角形窗的折疊盒透視圖;
圖2在薄片材料上加工形成折彎棱邊的壓痕的設(shè)備側(cè)視圖;
圖3按圖2中的Ⅲ-Ⅲ線通過加熱軌的橫截面圖;
圖4按圖2中Ⅳ-Ⅳ線的局部剖面圖;
圖5完整的窗口粘貼機(jī)側(cè)向示意圖，其中已裝入圖2所示的設(shè)備部件;
圖6薄片帶在為其所設(shè)之窗口粘貼機(jī)中所完成的加工步驟表示圖。
圖1是一個紙板折疊盒80，上面設(shè)有一個透明的角形窗81，角形窗由薄片1′構(gòu)成，本文所涉及的是有關(guān)它的制造。折疊盒80為直角平行六面體，在其前面83和與前面鄰接的兩個彼此對置的側(cè)面84、85上構(gòu)成一個凹口82，它被粘貼在折疊盒80里面的薄片1′所覆蓋。折疊盒80也可以用除紙板以外的其它材料制成，例如瓦楞紙板。凹口82也可以是別的形狀，以及平面圖形可以不是矩形的，而例如為三角形或六角形，所以折彎棱邊41處的折彎角就會有所不同。
因為薄片1′既在前面83上，也延伸到兩個側(cè)面84、85上，所以它有折彎棱邊41，在該處薄片彎折成90°。因為折彎棱邊直接處于視場之中，所以它必須盡最大可能制成無缺陷的，尤其是無白脆性的。為了制備折彎棱邊41，要在平放著的薄片1′上加工出壓痕31(圖6)，為此在窗口粘貼機(jī)100(圖5)中設(shè)一專用的部件50，本文所涉及的就是這一專用部件。
圖2中其整體用標(biāo)號50表示的部件用來加工一種剛性相當(dāng)好的未增塑的硬質(zhì)聚氯乙烯帶1，其厚度約0.3毫米。此帶由一個在圖2中沒有表示而在圖5中用標(biāo)號32表示的卷材上引出，通過滾輪2導(dǎo)入一對加熱軌3、4之間。在本實(shí)施例中，加熱軌的長度為36厘米。加熱軌3、4的對數(shù)與在薄片帶1上應(yīng)制成的形成折彎棱邊的壓痕31的條數(shù)相同(圖5、6)。
由圖3可見一對加熱軌3、4的橫截面。它基本上是矩形，但從一個窄側(cè)突出一個小凸起3′和4′，加熱軌3和4通過它們彼此對置。凸起3′、4′沿加熱軌3、4延伸，并以彼此面對著的與薄片帶1平行的側(cè)面為界。沿著每個凸起的縱向粘貼聚四氟乙烯薄膜34，凸起3′、4′通過它們以柔和的壓力從兩側(cè)彼此準(zhǔn)確對置地與薄片帶1相接觸。
加熱軌3、4上在凸起3′、4′附近有縱向孔5，孔中裝有桿狀電加熱元件6，它們基本上沿加熱軌3、4全長延伸，并通過引線7供電。此外，還加工有縱向孔8，孔中裝測溫元件9，通過它可以將加熱軌3、4的溫度準(zhǔn)確地調(diào)整到預(yù)先規(guī)定的數(shù)值。
在加熱軌3、4所在區(qū)中大體沿水平方向運(yùn)動的薄片帶1的上面和下面，在機(jī)架的側(cè)壁之間延伸著軸10和11，它們位于薄片帶1在加熱軌3、4之間的進(jìn)口前方。支臂12、13從軸10、11處出發(fā)在薄片帶1的兩面水平地沿薄片帶1的運(yùn)動方向伸展、支臂12、13通過正方形截面的橫桿14、15和16、17互相連結(jié)起來，沿著薄片帶1的運(yùn)動方向，橫桿彼此相隔一定的距離。在加熱軌3、4的背面設(shè)有“U”形固定塊18、19，它們順著薄片帶1的運(yùn)動方向是開口的，并如圖2所示可在其中裝入橫桿14、15、16、17。加熱軌3、4可通過這種方式方便地安裝，并可沿薄片帶1的橫向進(jìn)行調(diào)整。在橫桿14、15、16、17上的固定采用固定螺釘。
支臂12、13可借助于氣動缸20、21繞軸10、11回轉(zhuǎn)，從而可引入薄片帶1。
在圖2中加熱軌3、4右端之后不遠(yuǎn)處，在由加熱軌3、4構(gòu)成的平面中，設(shè)有一個壓痕輥22，它可在一個只表示出杠桿23的構(gòu)件上繞一個在機(jī)架側(cè)壁之間沿橫向延伸的軸24回轉(zhuǎn)，一直回轉(zhuǎn)到與一個光滑托輥25相接觸，托輥25橫向地沿薄片帶1的寬度延伸。壓痕輥22可通過杠桿23的回轉(zhuǎn)借助一個可調(diào)的彈性力壓在薄片帶1上側(cè)面上，如圖中用彈簧26和箭頭27所示，這時薄片帶1的背面則靠在光滑的托輥25上。
壓痕輥22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。它主要是一個帶環(huán)形肋28的圓輥，環(huán)形肋上有一圓柱體29，圓柱體的棱角30倒圓，以免割傷材料。環(huán)形肋28實(shí)際上構(gòu)成了壓痕用的工具，它的寬度a可在0.5至3毫米范圍內(nèi)變動，具體數(shù)值要根據(jù)所加工的薄片的材料來定。
機(jī)器運(yùn)行時，薄片帶1從卷材上引出，在不進(jìn)行預(yù)先加熱的情況下導(dǎo)入加熱軌3、4之間。這時薄片帶通過加熱區(qū)運(yùn)行，加熱區(qū)的長度和加熱軌3、4的長度相當(dāng)，其寬度則和凸起3′、4′的寬度相同。薄片帶1通過加熱區(qū)運(yùn)行需要一定的時間，而它的一個確定的地方在加熱區(qū)40中受到加熱。在加熱區(qū)40的末端是材料被徹底加熱了的部位，其上應(yīng)加工壓痕。這部分材料在離開加熱軌3、4后，立即進(jìn)入壓痕輥22和托輥25之間，它們兩者均不加溫。在彈性壓緊力26、27作用下，使薄片帶1的材料產(chǎn)生大體如圖4所示的變形。構(gòu)成壓痕工具的環(huán)形肋28壓入薄片帶，并在圓柱體29的所在區(qū)將薄片材料的厚度約減小一半。這時在環(huán)形肋28旁邊的薄片材料如圖4所示的情況那樣從光滑的托輥25上略微地向上隆起，于是使壓痕31大體形成盆形截面，當(dāng)折疊成折疊盒時，壓痕的內(nèi)部形成了彎折的外側(cè)。
在長加熱區(qū)40和冷壓痕工具22、25的共同作用下，得到了帶有壓痕的薄片材料，而在壓痕以外的材料仍完全保持平坦，并可形成無白脆的折彎棱邊41(圖1)。加熱區(qū)40的寬度比所要加工的壓痕31的寬度大得不多。
圖5中表示了其總體用標(biāo)號100表示的窗口粘貼機(jī)，其中裝上了圖2至圖4所示的部件50，卷材裝在其整體用標(biāo)號33表示的機(jī)架上，圖中只能看到機(jī)架的前側(cè)壁。薄片帶1穿過部件50，并在加工了彼此平行的縱向壓痕31(圖6)后到達(dá)沖孔機(jī)60，沖孔機(jī)在薄片帶上沖制菱形孔35，這些折彎棱邊在紙板片中的過渡區(qū)需要有這些孔，以避免在該處的兩層材料中產(chǎn)生過大的應(yīng)力。沖孔機(jī)60當(dāng)然是間歇性地進(jìn)行工作的。而在沖孔機(jī)60的前面和后面則要驅(qū)動薄片帶1均勻地繼續(xù)運(yùn)行。為此設(shè)置補(bǔ)償器61，以補(bǔ)償這種運(yùn)動上的差異。補(bǔ)償器包括設(shè)在薄片帶1兩側(cè)的平衡桿63，它們可繞一個回轉(zhuǎn)點(diǎn)62回轉(zhuǎn)，它們的自由端支承在輥64、65上，輥64，65在薄片帶1中構(gòu)成了薄片帶的儲備回路66，67，當(dāng)薄片帶在沖孔機(jī)中停留時，儲備回路可作為繼續(xù)移動的料帶段。
在沖制了菱形孔35之后，薄片帶1進(jìn)入橫切機(jī)70，在橫切機(jī)中薄片帶按孔35之間的長度進(jìn)行分割，從而使薄片1′成為如圖6所示的形狀。薄片1′被一個吸輥(71)按一定規(guī)律重復(fù)和準(zhǔn)確地傳送至涂有膠料的紙板片上。紙板片系從標(biāo)號72處輸入，并在上膠機(jī)73中涂的膠。加工好的折疊盒板片在標(biāo)號74處被送走。
權(quán)利要求
1.制造用于帶角形窗的折疊盒上的薄片的方法，在此方法中，在設(shè)有孔口的折疊盒板片上，粘貼帶有預(yù)壓印痕的薄片，薄片用透明的熱塑性硬塑料制成，壓痕用于構(gòu)成盒角處的折彎棱邊，其特征為制造薄片的材料穿過對每一個折彎棱邊有一個固定式的加熱區(qū)和直接設(shè)在加熱區(qū)后面的一個不加熱的、在壓力作用下壓靠在薄片材料上的壓痕輥與一個不加熱的托輥之間運(yùn)行，緊接著材料被橫切分為薄片；加熱區(qū)位于折彎棱邊所在區(qū)并沿薄片材料的運(yùn)動方向延伸，它從薄片材料的兩面對其進(jìn)行加溫。
2.制造帶角形窗的折疊盒的方法，在此方法中，在設(shè)有窗口的折疊盒板片上，粘貼帶有預(yù)壓印痕的薄片，薄片用透明熱塑性硬塑料制成，壓痕用于構(gòu)成盒角處的折彎棱邊，其特征為用于制造薄片的材料連續(xù)地從卷材上引出，并作為薄片帶穿過對每個折彎棱邊有一個的加熱區(qū)和直接設(shè)在加熱區(qū)后面的一個不加熱的、在壓力作用下壓靠在薄片帶上的壓痕輥與一個不加熱的托輥之間運(yùn)行，緊接著薄膜帶被橫向切割分為薄片段，薄片立即與運(yùn)送來的折疊盒板片粘貼在一起;加熱區(qū)位于折彎棱邊所在區(qū)和沿薄片帶的運(yùn)動方向延伸，它從薄片帶的兩面對其進(jìn)行加溫。
3.實(shí)施按權(quán)利要求1或2所述方法之設(shè)備，它具有一個薄片材料的輸送裝置，有一個薄片材料的加熱裝置，以及有一個直接裝設(shè)在加熱裝置后面加工形成折彎棱邊的壓痕用的壓印裝置，其特征為，加熱裝置由一個長形的、沿薄片材料運(yùn)動方向延伸、其寬度至少與壓痕(31)的寬度相同的加熱區(qū)(40)所構(gòu)成，緊接在加熱裝置后面，裝設(shè)有一個壓印裝置，它由一個不加熱的壓痕輥(22)和一個不加熱的托輥(25)所組成，薄片材料可從這兩者之間通過。
4.按照權(quán)利要求3所述之設(shè)備，其特征為薄片材料是可從卷材(32)引出的薄片帶(1)，它可穿過加熱裝置(3、4)和壓印裝置(22、25)運(yùn)行，在壓印后可橫切分割成薄片(1′)，在橫切分割后可直接與紙板片粘貼在一起。
5.按權(quán)利要求3或4所述之設(shè)備，其特征為托輥(25)是光滑的。
6.按照權(quán)利要求3至5之一所述之設(shè)備，其特征為加熱裝置由兩個在薄片材料的兩面彼此相對的、沿薄片材料的運(yùn)動方向延伸并與薄片材料接觸的加熱軌(3、4)所組成。
7.按照權(quán)利要求6所述之設(shè)備，其特征為加熱軌(3、4)長300至500毫米，接觸區(qū)的寬度為3至8毫米。
8.按照權(quán)利要求6或7所述之設(shè)備，其特征為加熱軌(3、4)上復(fù)蓋以耐熱的光滑薄膜(34)。
全文摘要
設(shè)備中包括一個加熱裝置和一個壓印裝置。加熱裝置用于加熱由一種透明的熱塑性硬塑料制的薄片材料，壓印裝置直接裝在加熱裝置的后面，它用于壓制形成角形窗折彎棱邊的壓痕。加熱裝置由兩個在薄片材料的兩面彼此對置的、沿薄片材料的運(yùn)動方向延伸并與薄片材料接觸的加熱軌所組成；壓印裝置由一個不加熱的壓痕輥和一個不加熱的托輥組成，薄片材料可在它們之間通過。
文檔編號B65D5/42GK1033770SQ8810760
公開日1989年7月12日 申請日期1988年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月7日
發(fā)明者卡爾·海因茨·科曼 申請人:科曼公司