CN107614255A - 用于制造成型纸板产品的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造成型纸板产品的方法和设备。根据本发明,纸板坯借助成型工具(2)成型,该成型工具包括:凹形工具元件(3)和凸形工具元件(4),其中一个工具元件相对于另一个工具元件移动;以及框架工具元件(5),与凸形工具元件相关联地布置,被形成的纸板产品的边缘借助与成型相关联的框架工具元件被平坦化。本发明还涉及该设备的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分中限定的方法,并涉及一种如权利要求6的前序部分中限定的用于制造成型纸板产品的设备。
背景技术
现有技术中已知由纸板来成型纸板产品的不同种类的方法和成型工具。现有技术中的成型工具具有用于制造成型纸板产品的凹形工具和凸形工具。
发明目的
本发明的目的是公开一种用于制造成型纸板产品的新型方法。本发明的另一个目的是公开一种用于制造成型纸板产品的新型设备。
发明内容
根据本发明的方法和设备的特征在于权利要求中阐述的特征。
本发明基于一种用于制造成型纸板产品的方法。在该方法中,纸板坯借助成型工具成型,该成型工具包括:凹形工具元件和凸形工具元件,其中一个工具元件相对于另一个工具元件移动;以及框架工具元件,与凸形工具元件相关联地被布置,且正在形成的纸板产品的边沿、例如边缘借助与成型相关联的框架工具元件被平坦化,优选地纸板坯的折叠或起皱借助与成型相关联的框架工具元件来控制。
此外,本发明基于用于制造成型纸板产品的设备,其中该设备包括至少一个成型工具,纸板坯借助该成型工具成型,且成型工具包括:凹形工具元件和凸形工具元件,其中一个工具元件相对于另一个工具元件移动;以及框架工具元件,与凸形工具元件相关联地布置,且被布置成使正在成型的纸板产品的边沿、例如边缘被平坦化,并控制与成型相关联的纸板坯的折叠或起皱。
在这一点上,纸板可由诸如木基或植物基的源材料或纤维基的复合源材料或其组合的任何纤维基源材料形成。源材料可以是由诸如木基或植物基材料、纸浆、纤维等所谓的新鲜原料或可替代的再循环材料例如纸浆、纤维等或它们的组合形成的材料。在一个实施例中,纸板是由多个纤维基层形成的纸制品。在一个实施例中,纸板是由一种纤维基层或片型材料所形成的厚纸产品。纸板可以是任何基重为170g/m2到600g/m2的纸板、卡纸或其他厚纸。
在这一点上,纸板坯指的是由用于形成纸板产品的纸板材料切割或移除的优选的合适尺寸的部分、块等等。优选地,纸板坯是被切割成对于被成型的产品合适的尺寸。在一个实施例中,纸板坯在成型之前已经在压痕步骤中进行处理。在一个实施例中,纸板坯在成型之前已经从例如幅材等纸板材料上切下。纸板坯可包含折痕、缺口、切口、开口等。
在这一点上,纸板坯的成型指的是任何成型、加工、形成或按压成型或它们的组合,用以提供纸板产品的形状。
优选地,用于凹形工具元件的配合件是凸形工具元件,相应地,用于凸形工具元件的配合件是凹形工具元件。
在一个实施例中,凹形工具元件被布置在凸形工具元件上方。在一个实施例中,凹形工具元件被布置在凸形工具元件下方。在一个实施例中,凹形工具元件抵靠静止的凸形工具元件而移动。在一个实施例中,凹形工具元件沿下-上方向移动,或可替代地沿上-下方向移动。优选地,凹形工具元件被移动以便压靠凸形工具元件,从而提供压力并由此成型。在一个实施例中,凹形工具元件借助凹形工具元件的至少一个致动器(例如液压或气动致动器)而抵靠凸形工具元件移动。在一个实施例中,成型工具包括凹形工具元件的至少一个致动器,用于移动凹形工具元件。在一个实施例中,成型工具包括凸形工具元件的至少一个致动器,用于移动凸形工具元件。在一个实施例中,致动器是汽缸。
在一个实施例中,成型纸板坯的步骤被实施为使得正在形成的纸板产品的开口向下打开。
在一个实施例中,凸形工具元件相对于凹形工具元件的按压力借助凸形工具元件的柔性结构(例如,柔性材料或弹簧)来控制,例如借助盘形弹簧来控制,以及在一个优选实施例中,通过改变柔性结构的预加载或刚度来控制。在一个实施例中,凸形工具元件包括至少一个或多个柔性结构,例如弹簧(诸如盘形弹簧),借助该柔性结构,例如通过该柔性结构的刚度,能够控制凸形工具元件相对于凹形工具元件的按压力。在一个实施例中,借助凸形工具元件的柔性结构,例如,借助其刚度,能够控制用于使纸板产品的边沿平坦化的作用力的程度。不同工具元件之间的作用力的分配可以有利地尤其借助盘形弹簧被调节,以提供纸板产品的良好质量。
在一个实施例中,框架工具元件是与凸形工具元件分开的部分。在一个实施例中,框架工具元件连接到凸形工具元件。在一个实施例中,框架工具元件是凸形工具元件的一部分。在一个实施例中,框架工具元件围绕凸形工具元件布置。在一个实施例中,框架工具元件与凸形工具元件相关联地布置,使得框架工具元件被构造成周向地围绕凸形工具元件。
在一个实施例中,用于框架工具元件的配合件是凹形工具元件。
在一个实施例中,框架工具元件、尤其其移动和按压力是借助框架工具元件的至少两个致动器(例如,液压或气动致动器)来控制。在一个实施例中,框架工具元件借助框架工具元件的至少三个、备选地至少四个致动器而被控制。在一个实施例中,成型工具包括框架工具元件的至少两个致动器。在一个实施例中,成型工具包括框架工具元件的至少三个致动器。在一个实施例中,成型工具包括框架工具元件的至少四个致动器。在一个实施例中,致动器是汽缸。
在一个实施例中,框架工具元件的移动路径通过调节件机械地调节。因此,可以控制纸板产品边沿的平坦化及其尺寸,例如边缘的厚度。在一个实施例中,与框架工具元件的致动器相关联地,存在至少一个调节件。在一个实施例中,调节件被布置在致动器下方。纸板厚度的任何变体可以有利地通过调节移动路径来补偿。
在一个实施例中,成型工具的作用力在纸板产品的成型、特别是开始成型与边沿的平坦化之间机械地进行分配。在一个实施例中,作用力的分配通过改变凸形工具元件的柔性结构的预加载和/或刚度来调节。在一个实施例中,有助于折叠纸板的保持力被致动器专门地调节。在一个实施例中,保持力优选地以预编程的方式根据凸形工具元件的移动而被调节。
在一个实施例中,设备包括用于控制纸板产品的成型的至少一个控制装置。在一个实施例中,设备包括用于控制成型工具的至少一个控制装置。在一个实施例中,该设备包括用于控制凹形工具元件和/或凸形工具元件的至少一个控制装置。在一个实施例中,该设备包括用于控制框架工具元件的至少一个控制装置。在一个实施例中,成型和成型作用力由控制装置来控制。在一个实施例中,用于成型的操作参数能够通过控制装置来调节。在一个实施例中,用于成型的操作参数能够由控制装置来选择。
在一个实施例中,凸形工具元件和框架工具元件是分开控制的。在一个实施例中,凸形工具元件和框架工具元件被控制为单个单元。
在一个实施例中,用于使纸板产品的边沿平坦化的不同的控制操作分开地进行,即彼此独立地进行。在一个实施例中,根据彼此执行至少两个不同的控制操作。在一个实施例中,用于使纸板产品的边沿平坦化的控制操作以无级方式进行。
在一个实施例中,在凹形工具元件被移离凸形工具元件之后,例如从凸形工具元件提升或降低之后(即,当凹形工具元件不再接触凸形工具元件时),通过提升框架工具元件,将成型的纸板产品从凸形工具元件提升。在一个实施例中,成型工具包括用于提升框架工具元件的装置,由此,成型的纸板产品可从凸形工具元件提升。
在一个实施例中,设备包括用于加热成型工具或成型工具的一部分的至少一个加热装置。在一个实施例中,设备包括用于加热凹形工具元件的至少一个加热装置。
在一个实施例中,根据本发明的设备是可连接到模块化纸板产品生产线的工具模块。在一个实施例中,根据本发明的设备是可连接到模块化纸板产品生产线的工具模块的一部分。在一个实施例中,工具模块设置有成型工具。在一个实施例中,除了成型工具之外,还提供了工具模块,其具有用于加工纸板坯和/或形成纸板产品的一个或多个工具。优选地,设置有根据本发明的设备的工具模块与模块化纸板产品生产线上的其他工具模块一起被布置成一列。优选地,考虑到纸板产品的制造,不同的工具模块以合适的顺序被布置。在一个实施例中,工具模块连接到模块化纸板产品生产线的框架,例如,连接到一引导件。在一个实施例中,设置有根据本发明的设备的工具模块在模块化纸板产品生产线上是可独立替换的。在一个实施例中,根据本发明的设备在纸板产品生产线或制造过程中是可替换的。在一个实施例中,设置有根据本发明的设备的工具模块在模块化纸板产品生产线上可移动。
在一个实施例中,方法包括在成型纸板坯之前,用于处理纸板坯的预处理步骤。
在一个实施例中,方法包括在成型步骤之后,用于后处理成型纸板产品的后处理步骤。
作为成型工具,可以使用包括凸形工具元件、凹形工具元件和框架工具元件的任何成型工具。可以将本领域中本身已知的部件、或特别设计用于根据本发明的设备的可替代的部件、或其他合适的部件用作凸形工具元件、凹形工具元件和/或框架工具元件。
根据本发明的方法和设备可用于制造任何纸板产品。在一个实施例中,纸板产品从以下产品组中选择:托盘、圆盘、容器、类似产品及其不同组合。根据本发明的设备可与任何纸板产品生产线、制造装备或制造过程一起使用。根据本发明的设备可用在模块化纸板产品生产线上。
借助本发明,可以改进纸板产品的边缘的平坦性。因此,能够改进纸板产品的外观以及被加入到纸板产品中的盖的接合性。使纸板产品的边沿平坦化改进了将盖子紧密地添加在纸板产品上,并允许以保护性的气密方式密封纸板产品。
根据本发明的设备可用作模块化生产线结构上的模块。用于不同制造工艺的设备的大批量生产可以容易地被布置。因此,能够降低设备的制造成本。此外,备件服务变得更容易,且成本降低。
附图说明
图1示出了包括根据本发明的设备的一条生产线,以及
图2示出了根据本发明的一个设备。
具体实施方式
现在将参照附图通过本发明的实施例的示例来详细描述本发明。
图1示出了模块化纸板产品生产线(10),其包括作为工具模块、即作为成型模块的根据本发明的设备(1)。
图2示出了根据本发明的用于成型托盘式纸板产品的一种设备。图2的设备包括一个成型工具(2),通过该成型工具成型纸板坯。成型工具(2)包括凹形工具元件(3)和凸形工具元件(4)。凹形工具元件被布置在凸形工具元件上方,并相对于凸形工具元件移动。成型工具(2)包括凹形工具元件的至少一个致动器(图中未示出),例如,气动或液压缸,用于移动凹形工具元件(3)。凹形工具元件(3)抵靠固定的凸形工具元件(4)沿下-上方向移动,该固定的凸形工具元件是用于凹形工具元件的配合件,使得凹形工具元件被按压于凸形工具元件,以提供压力和纸板坯的成型。正在形成的纸板产品的口部向下打开。凸形工具元件(4)包括至少一个或多个盘形弹簧(8),借助该盘形弹簧,例如通过改变它们的刚度,能够控制凸形工具相对于凹形工具元件(3)的按压力。
此外,成型工具(2)包括框架工具元件(5),该框架工具元件与凸形工具元件(4)相关联地布置,以周向地围绕凸形工具元件。框架工具元件(5)被布置成使正在形成的纸板产品的边缘平坦化,并控制与成型相关联的纸板坯的折叠。用于框架工具元件(5)的配合件是凹形工具元件(3)。此外,成型工具(2)包括框架工具元件的至少两个致动器(6),例如,气动或液压缸,用于控制框架工具元件(5)的移动和按压力。与框架工具元件的致动器(6)相关联地,诸如在其下方,存在至少一个用于机械地调节框架工具元件(5)的移动路径的调节件(7)。
设备包括至少一个控制装置(图中未示出),用于控制成型工具(2),使得凹形工具元件(3)可以在需要的地方被独立地控制,且框架工具元件(5)可以在需要的地方相对于凸形工具元件(4)被独立地控制。用于使纸板产品的边沿平坦化的不同的控制操作可以分别进行,即,彼此独立地或替代性地根据彼此而进行。
成型工具(2)可包括用于提升框架工具元件(5)的装置,由此成型的纸板产品可以从凸形工具元件(4)提升。
此外,设备包括用于加热成型工具或成型工具的一部分的至少一个加热装置(图中未示出)。
如同各种实施例,根据本发明的方法和设备适用于提供用于各种类型的纸板坯的成型器械,并用于各种纸板产品等的制造。
本发明并不限于上述示例,且在由权利要求书限定的发明构思的范围内可以有多种变化。
Claims (16)
1.一种用于制造成型纸板产品的方法,其特征在于,纸板坯借助成型工具成型,所述成型工具包括:凹形工具元件和凸形工具元件,其中一个工具元件相对于另一个工具元件移动;以及框架工具元件,所述框架工具元件与所述凸形工具元件相关联地布置,被形成的所述纸板产品的边沿借助与成型相关联的所述框架工具元件被平坦化,所述凸形工具元件相对于所述凹形工具元件的按压力和作用力的分布借助所述凸形工具元件的柔性结构控制,所述框架工具元件借助所述框架工具元件的至少两个致动器进行控制,所述框架工具元件的移动路径借助与所述框架工具的致动器相关联地布置的至少一个调节件机械地调节,且所述框架工具元件被独立地控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述凹形工具元件相对于所述凸形工具元件移动以提供压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所使用的所述柔性结构是盘形弹簧。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法,其特征在于,所述框架工具元件的移动和按压力借助所述框架工具元件的至少两个致动器来控制。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法,其特征在于,所述调节件被布置在所述框架工具的致动器下方。
6.一种用于制造成型纸板产品的设备,其特征在于,所述设备(1)包括至少一个成型工具(2),纸板坯借助所述成型工具成型,且所述成型工具包括:凹形工具元件(3)和凸形工具元件(4),其中一个工具元件相对于另一个工具元件移动;以及框架工具元件(5),所述框架工具元件与所述凸形工具元件(4)相关联地被布置,以使被形成的所述纸板产品的边沿被平坦化,所述框架工具元件的至少两个致动器(6)用于控制所述框架工具元件(5),而且,与所述框架工具元件的致动器(6)相关联地,至少一个调节件(7)用于机械地调节所述框架工具元件(5)的移动路径,所述凸形工具元件(4)包括至少一个或多个柔性结构(8),所述凸形工具元件(4)相对于所述凹形工具元件(3)的按压力和作用力的分布能够借助所述至少一个或多个柔性结构来控制,且所述框架工具元件能独立地被控制。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述凹形工具元件(3)被布置在所述凸形工具元件(4)上方并相对于所述凸形工具元件移动。
8.根据权利要求6或7所述的设备,其特征在于,所述成型工具(2)包括所述凹形工具元件的至少一个致动器,所述至少一个致动器用于移动所述凹形工具元件(3)。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的设备,其特征在于,所述凸形工具元件(4)包括至少一个或多个盘形弹簧(8),借助所述至少一个或多个盘形弹簧能够控制所述凸形工具元件(4)相对于所述凹形工具元件(3)的按压力。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的设备,其特征在于,所述框架工具元件(5)与所述凸形工具元件(4)相关联地布置,使得所述框架工具元件被构造成周向地围绕所述凸形工具元件。
11.根据权利要求6到10中任一项所述的设备,其特征在于,所述成型工具包括所述框架工具元件的至少两个致动器(6),用于控制所述框架工具元件(5)的移动和按压力。
12.根据权利要求6到11中任一项所述的设备,其特征在于,在所述框架工具元件的致动器(6)的下方,存在至少一个调节件(7),所述至少一个调节件用于机械地调节所述框架工具元件(5)的移动路径。
13.根据权利要求6到12中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备包括用于控制所述成型工具(2)的至少一个控制装置。
14.根据权利要求6到13中任一项所述的设备,其特征在于,所述成型工具(2)包括用于提升所述框架工具元件(5)的装置。
15.根据权利要求6到14中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备是能够连接到模块化纸板产品生产线的工具模块。
16.根据权利要求6到15中任一项所述的设备在纸板产品制造中的应用。
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