CN1039693C - 多重结构纸制保护体及其制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种多重结构的纸制保护体，它有接受物品M的中央板11，在其周围设置的包围着收纳物品的立起的内侧板12，由自其内侧板端部向外弯折的第1中间板构成的第1坯件10，有与上述中央5板大致相同形状的中央空间，在其周围包围着在上述第1中间板13的下面或上面与之重叠的第2中间板23，由包围上述内侧板的外侧从第2中间板的周围向下弯折的外侧板24构成的第2坯件，第1中间板13与第2中间板23重叠，由于各部依上述位置关系进行组合而在内侧板与外侧板之间形成与两中间板宽度相等的空间55的多重构造的纸制保护体。

Description

多重结构纸制保护体及其制造装置
本发明系关于至少由两张坯件形成的纸制保护体及其制造装置，这些坯件形成纸制保护体的里面或外面，用设在重要部位的刷胶组装成多重结构的纸制保护体。
在所见到的例如电气产品包装中，为保护产品不受冲击，通常使用发泡苯乙烯材料，但是苯乙烯等成型品和氯化乙烯树脂等的真空拉伸成型品的树脂保护体，其容纳电气产品等的凹部成型虽然容易，但存在着使用后的树脂材料的处理问题。
即，第1是庞大的处理量问题，第2是由于树脂不能分解而必须烧掉，对环境的影响问题，第3是再循环困难，由石油原料经多道工序制出的保护体在商品售出后成为废物没有利用价值，造成资源浪费的问题。
对此，并不是不存在取代树脂材料的保护体，例如，包装水果时，使用纸材料作成凹凸型的包装物。但是，这种纸制保护体是把纸材料作成纸粘土状裁断、成型而成的，故易破损，而且大量生成的粉状纸纤维可能会侵入商品中，故不适用于电气产品或精密机械的包装，此外还有不美观与商品不协调的缺点。
本发明着眼于上述问题，目的是提供一种将多张纸板弯折或模压、粘接而成的纸制保护体。该纸制保护体与树脂制保护体同样具有可容纳电气产品等物品的凹凸结构。
为了实现上述目的，本发明的纸制保护体至少由两张坯件形成，该坯件形成纸制保护体的里面或外面，用设在重要部位的刷胶组合成多重结构的纸保护体，在一方坯件上设有容纳物品的中央板、在其周边包围被容纳物品的直立内侧板、以及从内侧板端部向外弯折的第1中间板；在另一方坯件上设有形状与上述中央板大致相同的中央空洞、包围此中央空洞并位于第1中间板的上面或下面的第2中间板、以及包围上述内侧板并从第2中间板的端部向下弯折的外侧板；在内侧板与外侧板之间设有宽度与第1、第2中间板宽度大致相等的空间。
制造该纸制保护体的制造装置，由下模、中模和上模构成。为使上述两坯料重叠组装，下模设置着有把两坯料的第1、第2中间板共同支承起来的支承面的框模部，还有把一方坯件的中压板压入此框模部内的中空部，中模可贯通另一方坯件的中央空洞，把第1、第2中间板在与上述支承面之间夹持固定，上模备有把从中模周围突出的坯件外侧板弯折在框模外侧的边框并具有把坯件的一部分上设置的刷胶处在上述外侧板弯折前后向与外侧板相接的方向上弯折、粘接用的设在边框下部的导向突出部。
在本发明中所谓纸制虽是指植物性纤维的构成物，也包含如所谓树脂纸，即，燃烧处理不产生害处、不存在问题的通常使用的合成树脂等物质。
图1表示本发明纸制保护体的制造装置实例的整体侧视图。
图2是上述装置的正视图。
图3是上述装置的俯视图。
图4是本发明第1实施例的第1坯件的展开图。
图5是实施例1的第2坯件的展开图。
图6是使坯件成形的实施例1模具装置断面图。
图7是刷胶处折弯工序的断面说明图。
图8是上述工序的断面说明图。
图9是上述工序的断面说明图。
图10是实施例1的纸制保护体使用状态的断面图。
图11是本发明实施例2的第1坯件的展开图。
图12是实施例2的第2坯件的展开图。
图13是使坯件成形的实施例2模具装置断面图。
图14是坯件弯折工序的模具装置断面图。
图15是表示图14所示工序的模具装置断面图。
图16是弯折工序细部断面图。
图17是上述细部断面图。
图18是上述细部断面图。
图19是实施例2纸制保护体的纵断面图。
图20为图19所示保护体的横断面图。
图21是表示图19所示保护体使用状态的透视图。
下面参照附图进行说明，图1至图3表示本发明装置的实施例。图4至图10是实施例1。图11至图21是实施例2。
先说明驱动模具的装置。该装置备有下盘3和上盘5，下盘3装设在基台1上，上有大致水平的导轨2。上盘5立设于其中央作业位置，可由升降机构4上下移动。用装设在导轨侧方的油压机构6可使下盘3在作业位置与待机位置之间往复运动。
下模30通过下盘用加热器7装在下盘的上面，上模50通过上盘用加热器8装在上盘5的下面，这些加热器7、8可选择地对下模或上模或对上下模双方同时加热。
实施例1所示的纸制保护体是由两张坯件10、20形成的。
图4中所示的第1坯件10备有中央板11、若干个内侧板12a、12b…、同样数目的中间板(第2中间板)13a、13b…、外侧板14a、14b…。为了容纳被保护物品M，中央板11形成为与该物品平面形状相似并比之稍大的形状。若干个内侧板12a、12b…连设在中央板11的外侧，形成包围物品容纳凹部58的壁面并具有所要求的高度。相同数目的中间板(第2中间板)13a、13b连设在该内侧板12a，12b…的外侧，在收纳凹部的外侧设置空间55。外侧板14a、14b连设在中间板13a、13b…的外侧，把内侧板12a、12b…的外侧以与其既定的间隔包围起来。
坯件由片材脱模而得，在实施例1中坯件10呈未从片材S上摘下的状态，利用最外部的边缘Q装入装置中，但是预先除去不是边缘Q也不是坯件B的剩余部分也可。R表示该除去部分。图4中的细线U是冲切部，点划线V是凸折部、双点划线W是凹折部，最好在这些弯折线部分上预先实施模压。
为了使第1坯件10在弯折成型后的自由状态下不变形，粘接成能恰当地保持收纳物品M的状态，可任意确定设置刷胶处及其粘接对方的位置。
作为粘接手段，在第1实施例中是在第1坯件10的外面预先涂敷热敏性粘接剂。在此例中，在从片材S冲切坯件10时，及其前后阶段，将坯件10的全部外表面涂敷热敏性粘接材料。除了热敏粘接剂以外还可以用2液型粘接剂，此时，预行先将其一方涂在上述粘接材料涂敷处，粘接部位用X、Y表示。
中央板11可以是3角形或5角形以上的多角形，内侧板等可根据其形状而改变，在实施例1中以4角盒状来进行说明。
另一张第2坯件20示于图5中，它重叠在第1坯件10之下，有大小能接受中央板11和从其4边立起的内侧板12a～12d的补强片部，此补强片部有与内侧板12a～12d相接的内侧板强片22a～22d和在其前端连续设置的与中央板11的4边边缘相接的中央板补强片21a～21d。上述补强片部的四周由画框状的中央板补强部(第2中间板)23围住，该补强部23重合在第1坯件10的中间板13a～13d之下。
重叠在外侧板14a～14d下侧的外侧补强片24a～24d连设在中间增强部23的外侧，在该补强片24b、24d的两端部上还设有在弯折后将外侧板加强片24a～24d之间粘接用的刷胶处25a～25d。由于其它结构与第1坯件10相同，援引其符号进行说明。
由这样的第1、第2纸制坯件10、20制造纸制保护体的装置是如下地构成的(图6)。
下模
下模30是接受支承上述片状材料S侧的部件，备有画框状材料接受部31和框模部33。画框状材料接受部31放置第1、第2坯件10、20外侧的不要边缘Q框模部33在其内侧，具有设置在与保护体的中央板11的外形相当的位置的支承面32，自片状材料S上取下坯件10、20用吸盘吸住，也可以安装在下模上，此时可以不要材料接受部31。
支承面32大致与坯件接受部31同高，面宽大致与第1坯件10的中间板13a～13d及第2坯件20的中间板增强部23的宽度相等，框模部33的内侧高度与两坯件10、20的内侧板12a～12d及内侧板加强片22a～22d的高度大致相等，框模部33的外侧高度高于外侧部14a～14d及外侧板加强片24a～24d的高度。
下模的框模部33所包围的内侧作为能装入第1坯件10的中央板11的中空部34，因此，底面形状与纸制保护体的物品收纳凹部的形状略一致。在本发明中所谓的“一致”、“相等”是指考虑了片状材料S的厚度的约略一致或相等。
为了把不要的边缘Q压下留在下模30上，使用边框压条40，此边框压条40与片状材料S共同嵌入固定在材料接受部31外侧的立起部35的内侧。在支承面32的内侧设置接受中央板11的板支承部36，此板支承部36可被中空部34里的上推弹簧37上升复回到一定位置，可容易地向上推出已成型的纸制保护体的中央板。38是材料接受部31的支承弹簧、39是防止错动销，用于刺入坯件。
中模
中模41备有朝下的突部42和顶板部43。突部42用于把第1坯件的中央板11压入下模30的中空部34内，使位于中央板周围的内侧板12a～12d立起，并使第2坯件的补强片部弯折。顶板部43从该突出部42上端向四外突出，用于在与上述框模部33之间挟持第1坯件10的中间板13a～13d及第2坯件20的中间板补强部23并向外弯折。突出部42的外面设有脱模斜度，顶板部43的外形较下模的框模部33的外形为小。中模41用支持弹簧44吊装在上模上，上述边框压条40也可用同样的弹簧45吊装在上模上。但设计成使边框压条40先把坯件10、20压住。
上模
上模50嵌合在下模30的框模部33的外侧，有依照框型部33的外形而成形第1坯件10的外侧板14a～14d及第2坯件20的外侧补强片24a～24d的向下的边框51。边框51的里面52上有适于外侧板14a～14d及外侧板补强片24a～24d向下弯折并在其后拔出的斜度。
在边框51下端的与刷胶处15a～15d、25a～25d对应位置上，设置有在外侧板及该补强片14a～14d，24a～24d弯折之前把刷胶处15a～15d，25a～25d弯折用的向下突出的导向突出部53(参看图7至图9)。
通过加热器7把上述下模30安装在下盘3的上面，中模41与上模50一起通过加热器8安装在上盘5的下面。
制造工序
安装工序
把有按预定形状弯孔并形成弯折线的第1坯件10的片材S与有第2坯件20的片材S放在下模30的材料接受部31上，用边框压条40夹持固定住边缘Q，此时中央板11成为置于板支承部36之上的状态。
凹部形成工序
上模50相对于放在支承面32上的第1坯件10的中央板11下降，用中模41的突出部42把中央板11和第2坯件20的补强片部夹持在与底板支承部36之间，这样地把中央板11压入下模30的中空部34内。同时，4个内侧板12a～12d与内侧板补强片22a～22d一起沿框模部33的内面立起，进而中间板13a～13d滑至中间板补强部23之下，在与内侧板12a～12d的交界处向外弯折，夹持在下模30的支承面32与中模41的顶板部43之间。
在此阶段，形成了物品收纳凹部58，而且两坯件10、20在穿孔部U与边缘Q分离。
外侧板弯折工序
从上述状态上模50进一步下降而与下模30嵌合，把向外突出的外侧板14a～14d及其补强片24a～24d自以中间板13a～13d及其补强部23为界的弯折线向下折弯，这样使刷胶处15a～15d，25a～25d粘接，于是完成了在与内侧板12a～12d间有固定空洞55的纸制保护体(图7)。
在此工序中，刷胶处15a～15d、25a～25d先向外侧板14a～14d及其补强片24a～24d的内侧折入。其顺序是，首先上模下端突出部53把刷胶处15a～15d、25a～25d向下弯折，然后外侧板14a～14d及其补强片24a～24d在上模突出部间的下端被弯折。所以可把先折弯的刷胶处15a～15d，25a～25d向外侧板14a～14d、24a～24d的内侧折入(图7～图9)。
然后该刷胶处折入，外侧板压接之时，由于加热而使刷胶处15a～15d、25a～25d与外侧板14a～14d及其补强片24a～24d粘接在一起。涂布喷嘴56设计成出没式，在刷胶处折入之前涂敷粘接剂亦可。
涂敷部分粘接成型的纸制保护体在上模50和中模41自下模30上升离开之时，被受弹簧力的板支承部36往上方推压。故容易从下模30取出制品，操作性能良好。
这样制成的纸制保护体57，在内侧板12a～12d与外侧板14a～14d之间，用中间板13a～13d所形成的空间55保护容纳在收纳部58中的物品M。此保护体还可以用外箱A及盖B等构成的外包装进行包装以及装饰。
下面对图11以下所示的实施例2进行说明。图11所示的第1坯件60形成纸制保护体的外面，容纳物品的凹部由图12所示的第2坯件70形成。权利要求中所记载的一方坯件对应于实施例2中的第2坯件70，另一方坯件对应于第1坯件60，因此收纳凹部58是与用第1坯件形成的实施例1相反地构成的。
实施例2中的第1坯件60有可收容被容纳物品大小形状的冲切中央空洞C，有将其包围的画框状正面板63(第2中间板)及从正面板63的4边能向外侧弯折地设置的外侧板64a、64b、64c和64d。上述正面板63由于是位于内侧板与外侧板之间的部分，所以可称之为中间板。
在第1坯件60上，为保持折曲状态不变形，保持其立体形状，在长外侧板64b、64d的两端设置多个刷胶处65a、65b、65c、65d，与其接触的外侧板64a、64c之间设置上述热敏粘着剂等粘接料。粘接部位用X、Y表示，其部位可自由设定。在第2实施例中，在第1坯件60的正面板63的大致整个表面上都设置粘接料。
第1坯件60的中央空洞C具有复杂的形状，这是为了适合于图21所示物品M的侧部形状，特别是在空洞C的一侧，在收纳物品M的同时还形成有接受附属品等的凹部的折弯部66、66a为较正面板63低的上段部，66b是在其下方弯折的壁面部，66c表示自壁面部66b之下向外弯折的下段部。
图12所示实施例2的第2坯件70有位于坯件中央接纳物品M的中央板71，有沿中央板外形的边界线弯折而包围着中央板71地立起的内侧板72a、72b、72c、72d以及自各内侧板72a～72d的端边向外弯折的第1中间板73a、73b、73c、73d。为了与中央空洞C的弯折部位对应，在内侧板72a、72c上设有弯折的内侧板72a′、72c′，在第1中间板73a、73c上也设有弯折的中间板73a′、73c′。
第1中间板73a～73d是从下面与第1坯件60的正面板63重叠的部分，而且是第1、第2坯件60、70的主要重叠部分，因此在实施例2中用第1中间板73a～73d代替刷胶处。
中央板71有为在所要部位形成凹部的矩形空洞部76，在该空洞部76上设有凹部保持片76a、76b、76c、76d，用别的部件形成的凹部67嵌入并粘接在其上。该凹部67的坯件可利用第1坯件60的中央空洞C形成，设置成如图11所示的形状，在中央矩形板的4周有立起的侧片67a、67b、67c、67d。
在中央板71与内侧板72a～72d之间，4面设置使与外侧板64a～64d保持一定间隔的间隔板77a、77b、77c、77d，其中，纵长方向的边部间隔板77b、77d由多数构成，并分别在其前端附属着刷胶处75a、75b、75c、75d。
从下面支承着第1坯件60的上段部66a的支持片78在与间隔板77b部分相邻地形成，各支持片78在前端的刷胶处79粘接在上段部下的壁面66b上。第1中间板73b、73d本体的上面构成刷胶处，在其长度方向端部也分别设置刷胶处75k、75l、75ml、75n。
各刷胶处或第1、第2坯件粘接处若有强度要求就全面粘接，在无特别强度要求的部位点粘接即可。例如对第1中间板73b、73d和图11中第2中间板63的下面最好是全面粘接。
制造由上述坯件60、70构成的纸制保护体的模具如图13至图18所示。以此模具的片材保持结构进行说明，预先除去边缘Q，可以用吸盘等保持着坯件60、70以搬入模内。
下模
下模80，与实施例1的下模30相同是支承片材S的部件，由于基本结构共同，援引相同符号并避免重复说明。
实施例2的下模80的特征之处是在框模部33的中央有突起81，而且框模部33的壁面上设有多数的沟82a…。
中央的突起81，为了形成第2坯件中央的空间部76，贯通空间76的中心孔76e而嵌插在中模85的导孔87中。83是在板支承部36上形成的通孔，以形成空间部76。多数的沟槽82a…形成在对应于间隔板77a～77d的部位(图13、图14)。使第2坯件70的间隔板77a～77d不发生弯折，并使中央板71下降至既定位置。图16至图18是中央部的横断面图。
中模
中模85也具有与实施例1的中模同样的功能，只说明其不同点，即为形成空间部76而设有导向突出部86。此导向突出部86在中心部有如前述的导向孔87，有把凹部67与其保持片76a～76d推向下模80而进行所需弯折的下表面88。
在中模85上，为了把含有第2坯件70的支持片78的上段部66a等向下压至既定位置，沿支持片76的整个长度设置了可向里退却的板簧89(参见图16等)。
上模
关于上模90基本相同的结构也可援引实施例1的符号。即上模90具有向下与下模框模部33的外侧嵌合的边框51，是主要用边框51制做保护体外形的部件。
上模90的特征之处是有与上述中模85的板簧89共同地给支持片78及其下部的层状结构赋形的构造。为此设有使第1坯件60的壁面部66b向里先行压入的板簧91，以及在其后把将壁面部66b压入下模的凹段部84以形成下段部66c的凸段部92及将弯折部66的左右正面板63压向下模80的支持面32的压簧93。
制造工序
安装工序
使上述第1坯件60在上、第二坯件70在下地重叠，把边缘Q放在下模80的材料支承部31上，使中央空间C周围的正面板63位于支承面32之上进行安装(图13)。
中模下降工序
中模85因上盘下降而下降，其中央突出部42通过第1坯件60的中央空洞C，把第2坯件70的正面板71夹持在板支承部36上，同时压入中央部34内(图14)此时第2坯件70的支持片78夹持在支承面32上，而且各间隔板77a～77d也压下至规定位置。
上模下降工序
上盘继续下降，上模90与下模80嵌合。此阶段中由于边框51下端四角突出部53把第1坯件60的刷胶部位65a～65d先弯折，刷胶处先行进入外侧板之间，这与上述实施例1相同。
在此阶段中，使折弯部66成形的凸段部92把外侧板64b的壁面部66b、下段部66c压在中模85上，从而形成折弯部66。压簧93把变成复杂形状的正面板63不拖拉地夹压在支承面32上(图18)。
在另一方面，第2坯件70的中央板71上，在中模85下降时凹部保持片76a～76d向下立起而成型。为此可利用第1坯件60预先把另外冲切形成的凹部67的部件安装在下模中央突起81上，其侧片67a～67d立起，与凹部保持片76a～76d相接同时形成凹部。
这样制造的实施例2的纸制保护体95具有如图19、图20的结构。
即，在中央形成有中央空洞C形状的收纳凹部96，并在其中央板的既定部位形成第2凹部97，在内侧板72a～72d与外侧板64a～64d之间形成空间98，该空间98用间隔板77a～77d加强以保护被收纳物品M不受外力伤害。
图21表示实施例2的纸制保护体95的使用状态，从图中可以看出，此保护体95以中间留有对称的中央空洞C的两个部件为一组组装在物品M的左右两侧，作为保持收纳物品使用。实施例2的保护体95当然也可以改变成使用1个来保护收纳物品。
本发明是用把多张片状纸折弯或模压、粘接制得的与树脂制保护体同样地可以容纳电气制品、精密机械等产品并能保护其不受冲击的多重结构的纸制保护体，这种纸制保护体，如前所述由于是由多张坯件组成，结构多层化而牢固，由于在保护体的里面与外面之间设有增强突部故也能充分地保护大型物品，而且由于形成对应于收纳物品外形的凹部(58)的凹凸，能适应多种多样的收纳物品。
本发明的纸制保护体尤其具有下述显著的特征，即，由于使用纸片，所以表面印刷容易，可根据不同的目的对象物品而改变材质、板厚，可得到所需的强度，由于所得到的组件具有一定的形状而容易进行包装作业，适于自动化作业，纸使用后能够再利用，且能使用再循环的纸材料，即使烧掉也不会象树脂那样产生有害气体等。

Claims (5)

1.一种多重结构的纸制保护体，其特征在于，它至少由两张坯件形成，该坯件形成纸制保护体的里面或外面，用在重要部位设的刷胶组合成多重结构的纸制保护体，在一方坯件上设有容纳物品的中央板、在其周边包围被容纳物品的直立内侧板、以及从内侧板端部向外弯折的第1中间板；在另一方坯件上设有形状与上述中央板大致相同形状的中央空洞、包围此中央空洞并位于第1中间板的上面或下面的第2中间板、以及包围上述内侧板并从第2中间板的端部向下弯折的外侧板；在内侧板与外侧板之间设有宽度与第1、第2中间板宽度大致相等的空间。
2.一种如权利要求1所述的多重结构纸制保护体，其特征在于，在一方坯件或它方坯件或在双方坯件上设置连接内侧板与外侧板的、保持其间空间宽度成既定形态用的补强片。
3.一种如权利要求1所述的多重结构纸制保护体，其特征在于在中央板上设有用于形成凹部或凸部的切槽，利用形成与另一方坯件的中央板形状大致相同的中央空洞用的冲切部位而设置凹凸部形成片，该凹凸部形成片是嵌在切槽上以形成上述凹部或凸部的。
4.一种多重结构纸制保护体的制造装置，该纸制保护体至少由两张坯件形成，这些坯件形成纸制保护体的里面或外面，用设在重要部位的刷胶立体地组合成多重结构的纸制保护体，该制造装置由下模、中模和上模构成；
下模备有框模部和中空部，框模部具有用于将两张坯件重叠安装、并将两张坯件的第1、第2中间板共同支承起来的支承面；中空部设在该框模部的内侧，用于供一方坯件的中央板压入；
中模贯通另一方坯件的中央空洞，把第1、第2中间板挟持固定在与上述支承面之间；
上模具有边框和导向突出部，边框用于把从中模周围突出的坯件的外侧板弯折在框模的外侧；导向突出部设在上述边框的下部，用于在上述外侧板的弯折前后将设在坯件局部上的刷胶向与外侧板相接的方向弯折并粘接。
5.如权利要求4所述的多重结构纸制保护体的制造装置，其特征在于，备有下盘、上盘和上盘升降机构；在下盘上通过加热用加热器安装着下模，在上盘上通过同样的加热用加热器安装着可纵向滑动的上模和中模，上盘升降机构用于使中模和上模闭合下盘上的下模；可选择地使下模用加热器或上模用加热器之中的任一方或双方动作。
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