CN1088536A - 折叠片状材料的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种将片材折叠成对称和非对称形状的方法和 设备。该方法主要涉及供给一个例如有适当成分和 尺寸的纤维板坯的片材，将坯件通过压制和刻痕辊在 坯件上制出折叠线，非对称或对称地将坯件折叠成预 定形状，在预定点上涂以粘合剂。坯件通过一个多功 能折叠器而被折叠。该折叠器包括一提升装置，包括 能将坯件的侧边缘稍稍抬起，直到一个带状的折叠和 推动装置将坯件的带条折叠到另一带条顶上，此时正 在施加粘结剂。折叠操作按制成部件的需要可进行 多次。

Description

本发明广泛地涉及到制造几乎是任何产品的方法和设备，所述的产品包括至少一个由可折叠片材构成的部件，特别是，本发明涉及用所述片材连续制造所述部件的方法和设备，在一个实施例中，本发明涉及连续生产纵梁和横梁，并且将它们组装成纸板托盘的方法和设备。

本发明是对美国专利US-4，792，325公开的方法和设备的改进。上述专利早在1988年12月20日授予本申请人。该专利的名称为“制造纸板托盘的方法和设备”。据本申请人所知，该专利是最相关的现有技术。

可以证明，在托盘生产中只要不产生变化，这种已知的方法和设备是完全令人满意的。但是，由于纸板托盘的再循环使用愈来愈普遍，托盘所承受的负载愈来愈重，在一定的应用场合中，由所述方法和设备制造的托盘难以符合要求。所述托盘中的纵梁和横梁必须具有各自的对称性，因为受到所述方法和设备的限制不能折叠出结构紧密的纵梁和横梁，也不能够将它们制成坚固的部件。而且，纵梁不与横梁胶接。在一定条件下，由于震动，将引起不良影响。

还有，在美国专利US-4，792，325提供的方法和设备中，可再循环使用的托盘在压力条件下，托盘再循环使用的完好性质将产生变化。因为托盘的再循环使用，基本上使托盘包含着破裂现象（在托盘的第一次使用后）。在任何由热固型胶合剂制造的产品中，加热可以使胶合剂软化，而且胶合剂可以抑制破裂。因此，对于纸产品，特别是托盘产生了更高的要求，即采用冷固型胶合剂制造产品。当美国专利US-4，792，325所述的设备得到改进时，采用更好的技术制造托盘的优点是在操作中喷涂冷固型胶合剂。

如果分布在产品上的胶合剂属于同一种胶合剂，也可以更有效地提高托盘的再循环使用性能。因为，在瓦楞纸板的制造中使用的胶合剂是冷固型胶合剂，则增加的要求是对于任何纸质托盘都采用冷固型胶合剂进行组装。然而，在产品中所有的胶合剂是水基冷固型胶合剂，在破裂和再循环使用托盘的过程中，冷固型胶合剂易于失效。如果采用非水基冷固型胶合剂制造耐水的纸板结构件，在产品破裂时胶合剂不软化，这就有助于纸板结构件的再循环使用。所有这些因素在设计制造更坚固的，用冷固型胶合剂的任何托盘中都必须予以考虑。

当设计这种托盘时，有几项事情是已公知的。第一，如果横梁的形状与纵梁的不相同，则应当考虑增加强度。第二，在托盘的最佳实施例中可以看到，横梁的形状是不对称形状，用于制横梁的板坯也是不对称形状。第三，可以看到，这种不对称的板坯不能同时从板坯的两侧进行对称折叠，正如美国专利US-4，792，325所述，必须再设计、制造出一种装置。最后，可以发现，在进行折叠操作期间，如果在纸板上保持一定的压力，即可生产出更坚固的部件。旧设备不能简单地完成上述操作，尽管以前有过几次有关于此的偿试。

为了便于理解，在本申请中使用的术语“非对称”用于表示任何类型的折叠，其中折叠操作不同时发生在板坯的外侧（即：在同一时刻，仅从板坯的一侧折叠片状材料的坯件）。而术语“不对称”用于表示纵梁或横梁的截面形状。也应当理解，术语“非对称”还应用于折叠和操作，即使从一侧重复折叠托盘，也不论是否板坯的另一侧已经折叠。

当在非对称折叠中试图采用的曲线形杆件与那些美国专利US-4，792，325中公开的装置相类似时，立即出现问题。可以看到，因为在同一时刻，从一侧施加折叠压力，与以前的专利中所述从板坯两侧均匀施加压力不同，那些与已有的设备中使用的装置相类似的向下夹紧的装置很不完善，并且容易造成板坯在机器中出现扭曲和堵塞现象。

此外，当向下夹紧的压力增强时，可以看到，机器将被堵塞，这是因为增加的向下夹紧的压力与连续的杆件施加的摩擦力相结合，此时的作用力如此之大，以致机器没有足够的动力推动板坯沿纵向前进。增加机器的动力也不能克服由于试图进行非对称折叠而产生的问题。还有，当折叠同样的部件时，要使部件保持在压力条件下，已有的设备不能令人满意地进行调整。

经过上述诸多解释之后，可以看到，在已有机器中的连续杆件应当完全抛弃，并由多功能折叠器来代替。所述多功能折叠器不仅可以在板坯纵向通过机器时，对纸板坯进行折叠，而且有助于驱动带推动板坯通过该机器。如果需要，当进行折叠操作时，向部件施加压力。当执行上述操作时，可以看到，一种普遍的方法和设备可以用于对称地或非对称地折叠对称或不对称的纸板坯，从而生产出对称或不对称的纸板部件。可以将部件组装成产品，例如这些部件可以是容器部件，或者类似的产品部件。如果需要，可以在压力条件下生产所述部件。

本发明的方法和设备解决了现有技术中存在的问题，其解决方案是在片状材料的坯件的多个预定位置进行刻痕和/或开口加工，和/或压制加工，在坯件上形成预定的一系列折叠线，并且形成相应的带条。如果需要，沿着开口和压制区域，也可以形成相应的带条，使坯件通过多个多功能折叠器，所述设备沿折叠线折叠坯件。所述多功能折叠器包括提升或抬起装置，该装置将坯件的外边缘抬起，与此同时推动坯件沿纵向通过所述设备，以便坯件可以和折叠与推动装置相配合。例如，折叠与推动装置可以是驱动的皮带机构，以便推动坯件，并且可以根据需要多次将坯件的带条折叠到该坯件的另一个带条上。于是，生产出的纸板部件可以由U形钉或其他固定装置固定，以便保证部件的形状，或者，在最佳实施例中，当折叠坯件时，向坯件施加足够量的粘合剂，以便保证坯件形成部件的形状。如果需要，对粘合剂进行固化处理。

因此，本发明的目的是提供一种改进的制造产品的方法和装置，所述产品包括至少一个由可折叠片材构成的部件。

本发明的另一个目的是提供一种改进的制造部件的方法和设备，该部件通过连续加工，折叠片状材料而制成。

本发明的另一个目的是提供一种改进的制造部件的方法和设备，该部件由可折叠的片材构成，所述部件在折叠、胶合和固化处理之后受压力加工。

本发明的另一个目的是提供一种改进的制造纤维板托盘的方法和设备，所述纤维板托盘包括对称和/或不对称的纵梁和横梁。

本发明的另一个目的是提供一种具有前面所述性质的方法和设备，在连续生产加工中可以生产出所述产品。

本发明的另一个目的是提供一种经济的方法制造纸板托盘，该托盘利用普通的适用材料增加其强度。

通过下文和权利要求书，以及附图描述的内容，可以清楚地了解本发明的其他目的和优点。在几幅附图中相同的代号表示相应的部件。

图1是按照本发明的方法和设备构成的纸板托盘的立体图，其中没有设置顶部和底部片材。

图2是沿图1中剖面线2-2的箭头方向所示的局部剖视图。

图3是沿图1中剖面线3-3的箭头方向所示的局部剖视图。

图4是纸板或纤维板坯的局部平面图，其表示由本发明的设备将所述板坯折叠成图1和2中所示横梁形态之前的情形。

图5是纸板或纤维板坯的局部平面图，其表示由本发明的设备将所述板坯折叠成图1和3中所示纵梁形态之前的情形。

图6是本发明的多功能折叠装置的一种形式的示意图。

图7-A是按照本发明构成的设备的第一部分的正视图。

图7-B是按照本发明构成的设备的第二部分的正视图。

图8是沿图7-A中剖面线8-8的箭头方向所示的截面图。

图9是沿图7-A中剖面线9-9的箭头方向所示的截面图。

图10是沿图7-A中剖面线10-10的箭头方向所示的载面图。

图11是沿图7-A中剖面线11-11的箭头方向所示的截面图。

图12是沿图7-A中剖面线12-12的箭头方向所示的截面图。

图13是沿图7-A中剖面线13-13的箭头方向所示的截面图。

图13A是沿图7-A中剖面线13A-13A的箭头方向所示的截面图。

图14是沿图7-A中剖面线14-14的箭头方向所示的截面图。

图15是沿图7-A中剖面线15-15的箭头方向所示的截面图。

图15A是沿图7-B中剖面线15a-15a的箭头方向所示的截面图。

图16是沿图7-B中剖面线16-16的箭头方向所示的截面图。

图17是沿图7-B中剖面线17-17的箭头方向所示的截面图。

图18是沿图7-B中剖面线18-18的箭头方向所示的截面图。

图19是沿图7-B中剖面线19-19的箭头方向所示的截面图。

图19A是沿图7-B中剖面线19a-19a的箭头方向所示的截面图。

图20是沿图7-B中剖面线20-20的箭头方向所示的截面图。

图21是沿图7-B中剖面线21-21的箭头方向所示的截面图。

图22是沿图7-B中剖面线22-22的箭头方向所示的截面图。

图23是沿图7-B中剖面线23-23的箭头方向所示的截面图。

图23A是沿图7-B中剖面线23A-23A的箭头方向所示的截面图。

图23B是沿图7-B中剖面线23B-23B的箭头方向所示的截面图。

图24是类似于图8的示意图，而且表示需要将图5所示的板坯成型为纵梁的一系列步骤的第一步。

图24A是示意图，其表示紧接着图24所示的加工步骤的下一个加工步骤。

图24B是沿图24-A中24B-24B线的箭头方向所示的截面图。

图25是示意图，其表示紧接着图24-B所示加工步骤的下一个加工步骤。

图26是紧接着的下一个加工步骤的示意图。

图27是示意图，其表示紧接着图26所示加工步骤的下一个加工步骤。

图28是示意图，其表示紧接着图27所示加工步骤的下一个加工步骤，而且表示图5所示板坯的右侧最终形成非对称折叠形状。

图29是示意图，其表示紧接着图28所示加工步骤的下一个加工步骤，并且表示出采用图5所示的板坯，在制造图3所示纵梁的过程中，最初在右侧形成的非对称折叠形状。

图30是示意图，其表示紧接着图29所示加工步骤的下一个加工步骤。

图31是示意图，其表示紧接着图30所示加工步骤的下一个加工步骤。

图31A是沿图31中31A-31A线的箭头方向所示的平面图。

图32是压制和刻痕装置的立体图，在本发明中采用这种装置可以制造出如图4和5所示的板坯。

图33是托盘组装机的立体图。

图34是采用本发明的方法和设备制造托盘中不同部分的纸板坯的正视图。

图35是图34所示板坯的侧视图，其中所示的状态是采用本发明的方法和设备将板坯局部折叠成型后的情形。

图36是将图34中所示板坯成型为角柱后的正视图。

图37是采用图36中所示的角柱制成的顶部组件的正视图。

图38是图37所示托盘顶部组件的构造的局部平面图。

应当理解，在附图中所示的托盘的部分构造和形状的细节不是对本发明的限定，因为本发明可以有其他实施例，并且在本发明的权利要求书所述范围内以各种方式得到实施或实现。而且，还应当理解，本文中所使用的措词和术语仅用于对本发明进行描述，而不是进行限定。

参阅图1-3，其中表示一种托盘。这个托盘通常由代号40表示。按照本发明的方法和设备，采用纤维板或纸板构成所述的托盘。

这种托盘的特点在于由若干个纵梁41和相同数量的横梁42组成。每个纵梁41都具有一对凹槽或开口43，它们可以容纳叉车的铲齿。

同样，每个横梁42具有一对相同的而且更大的凹槽或开口44，它们也被用于容纳叉车的铲齿。

如图3所示，在按照本发明制成的一个托盘实施例中，纵梁41具有对称形状。但是，如图2所示，横梁42呈不对称形状。

现在参阅图4，其表示第一或横梁板坯50的平面图。所示的这个板坯刚刚通过压制和刻痕装置150，上述压制和刻痕装置150将在后面详述。在板坯50中预先制出第一凹槽46、第二凹槽47、方口48和矩形口49，或者在压制和刻痕装置150上附加制作开口的功能，生产出上述板坯50。由压制和刻痕装置150的压制部分在板坯50上压制一定的区域，从而形成被压制带57、59和61。沿着指示线A、C和E在板坯50的底面刻痕，同时沿着指示线B和D在板坯的顶面刻痕。以这种方式沿成型于第一板坯50上的线A至L进行折叠，即形成带条51至63。将板坯非对称折叠，采用下面即将描述的方法首先从板坯的左侧向中央折叠（COFL）折叠，然后从右侧向中央折叠线折叠，从而形成图2所示的纵梁。在图4中表示出的COFL线就是图2和6中所示的COFL线。

现在参阅图7A-23A，从中可以看到制造横梁的多个步骤。在图7A中，由箭头表示出制造第一或横梁板坯50的加工步骤，由此制造出横梁，其中板坯50通过压紧和刻痕装置150，形成图4所示的板坯。如图8所示，由传送带151使板坯50向前移动，板坯的大部分位于传送带151上。平板83支撑着板坯50的其余部分。从截面8-8到截面11-11，传送带151的宽度一致。由于传送带151和在第一宽度范围内一系列加压辊轮153相互作用，在板坯50上保持足够的摩擦力。当板坯沿传送带151持续向截面8-8移动时，其受到多功能折叠器155的部件作用。这个多功能折叠器155是提升或抬高装置157。提升或抬高装置157包括一对直杆158。

当板坯从截面8-8持续向截面9-9移动时，直杆件158保证带条62紧靠平板83，与此同时，使带条63提升或抬高到大约45°角，以便使其与折叠和推进装置84相互配合。正如图6所示，折叠和推进装置84可以形成多功能折叠器155的另一部分。在本发明的所述实施例中，折叠和推进装置包括驱动轮85，通常该驱动轮沿水平轴安装;还包括被动轮86，通常该被动轮沿垂直轴安装。驱动轮85和被动轮86由传送带87相连接。可以看到，第一或横梁板坯50从截面8-8向截面9-9前进，由直杆件158之一将带条63的边缘提高到大约45°角。在杆件158的端部，板坯与传送带87相遇，在些带条63被折叠到带条62的顶部。

应当理解，折叠和推进装置不一定要采取图6中所示形式，而且正如下面所述，其也可以采用图13所示的形式。例如，驱动轮85和被动轮86可以沿相互平行的、相互间隔的垂直轴排列，并且传送带87沿倾斜方向连接两者。在本发明所述的范围内，驱动轮85、被动轮86和传送带87的定位方向可以很宽，而且非常灵活。唯一的必要条件是它们必须同时产生推动和折叠效果。

继续参阅图6和8，当板坯50的带条63到达图9所示的折叠和推动装置84以前，如图所示由喷嘴88将粘合剂喷涂到板坯上。

当板坯50从截面9-9向截面10-10前进时，其再次与一个多功能折叠装置155相遇，该折叠装置155具有提升装置156，该装置156形成折叠装置155的第一部分。提升装置156包括直杆件158。此时，由一系列具有第二宽度90的加压辊轮沿着传送带151推动板坯50。当板坯50移动通过截面10时，由杆件158将折叠到带条62上的带条63形成的结构部分提升大约45°角。与此同时，第二喷嘴88向带条60喷涂胶粘剂。当板坯50从截面10-10向截面11-11移动时，其与折叠和推动装置84相遇，由带条62和63构成的组件折叠到带条60上。

当板坯从截面11-11向截面12-12移动时，板坯通过整形加工装置91，在此期间由带条60、61、62和63组成的组件受到压力加工。通常整形加工装置91由支架92（图7A所示）形成，一对具有可变宽度例如第二宽度90的加压辊轮安装在支架92上，或者在支架92上安装已有技术中具有的传动带，例如在皮带轮95上运行的传动带94。皮带还可以完成整形加工，例如图12中的皮带96连续向由带条60、61、62和63构成的结构部分施加压力，与此同时在板坯50的另一侧执行另一项操作。

当板坯50接近截面12-12时，所述组件从第二皮带94下方移出，接着运行到第三皮带96的下方，由第三皮带96向已折叠好的组件部分施加压力，以便有助于组件的整形和胶合，在截面12-12处第一板坯50左侧或左边缘的折叠操作已经完成，而板坯右侧边缘的折叠从此开始。使用多个刀刃导杆97和平板98使板坯50的局部提升或抬高，由带条51、52、53、54和55组成的板坯部分大致成型为“W”形状，与此同时喷嘴88向所述带条的局喷涂胶合剂或粘接剂。

当该组件成型时，其从截面12-12向截面13-13移动，由带条60、61、62和63组成的已折叠好的组件部分从第三皮带96下方移出，接着运行到第四皮带99的下方。与此同时，第二传动带100支撑在板坯的下方。第二传动带100的宽度比传动带151的宽度窄。在截面13-13，板坯与折叠和推动装置84相遇。在这一工位，折叠和推动装置84由一对皮带轮85和86形成。皮带轮85和86平行间隔，安装在垂直轴上，并且由皮带87相互连接。由皮带87推动带条51、52、53、54和55一起靠向杆件158。当组件成型时，其从截面13-13向截面13A-13A移动，由所述带条51～55组成的组件部分立即来到整形装置91之间，整形装置91由多个垂直安装的辊轮101形成，由这些辊轮101向所述组件施加压力，直到涂敷的胶合剂固化为止。

现在板坯从截面13A-13A向截面14-14移动。板坯从第四皮带99下方移出，接着运行到第五皮带102的下方。由皮带102形成另一个整形加工装置91的一部分。第五皮带102被驱动，并且由皮带轮103支撑。所述皮带102向由带条60、61、62和63组成的组件施加一定的压力，在此期间胶合剂干燥。组件从整形装置91下方移出后，接着来到第六皮带104的下方。第六皮带104完成的任务与前者相同。组件在第六皮带104下方运行时，由杆件158和平板83和83A组成的提升装置156使得由带条51-55组成的组件部分提升大约45°角。当组件成型时，其继续向截面15-15前进，刚刚折叠的组件部分与折叠和推进装置84相接触。由折叠和推进装置84将此组件部分折叠到带条56上。

然后，成型后的组件在其运行路线上通过另一个整形加工装置91到达截面15A-15A。在截面15A-15A处设有整形加工和加压装置105，该装置105向组件施加一定的压力，使组件得到整形加工，其加工目的如下所述。由多个加压辊轮106组成的整形和加压装置向由带条51-56组成的组件部分施加一定的压力，与此同时组件得到整形加工。当组件从截面15A-15A向截面16-16移动时，成型后的组件保持在第七皮带110的下方，而且组件与提升装置156相接触，提升装置156包括杆件158和较窄的平板89。如图所示，由喷嘴88喷涂胶合剂或粘接剂。

现在组件从截面16-16向截面17-17移动。由折叠推进装置84将包括带条51-56的组件折叠到带条57的顶部。组件沿着其运行路线向截面18前进，接着成型后的组件在另一整形加工装置91下方通过。该整形加工装置有助于胶合剂干燥。随后该组件进入第八皮带111的下方。所述第八皮带111与第七皮带110相同。在此加工工位，折叠和推进装置84将由带条51-57组成的组件折叠到带条58上。

当组件从第八皮带111下方移出，并且沿着其运行路线到达截面20-20时，组件通过截面19A-19A，在此处组件与另一整形和加压装置105相遇。所述整形和加压装置由多个辊轮106组成。该装置105再次向组件施加一定压力，与此同时胶合剂干燥。这一加工步骤有助于在压力条件下保持组件的构造，同时使组件中的粘接剂干燥。

现在组件前进到截面20-20，在此组件与提升装置156相遇。提升装置156由杆件158和平板79组成。由提升装置156将由带条51-58组成的组件提升、折叠到带条59上，同时由喷嘴88向带条59喷涂胶合剂。然后如图20所示，成型后的组件从截面20-20向图21所示的截面21-21移动，在此组件与另一个折叠和推进装置84相遇，以便完成折叠操作。

如图21所示，当组件从截面21-21移出到达截面22-22，如图22所示，由第九皮带112向由带条60-63组成的组件施加一定的压力。向组件施加压力的第九皮带112安装在压辊113上。在进行上述操作的过程中，由带条51～59组成的组件由提升装置156提升。提升装置156包括杆件158和平板109。在同一时刻，喷嘴88将胶合剂喷涂在由带条60～63组成的组件顶部。

当组件从截面22-22移动到截面23-23时，组件从第九皮带112的下方移出，并且进入第十皮带113。该第十皮带113将组件压向辊轮114。与此同时，折叠和推进装置84将由带条51-59组成的组件折叠到由带条60～63组成的组件上，以便形成L形的横梁42。

组件通过折叠和推进装置84之后立即到达截面23a-23a，此处设有整形加工装置91。该整形加工装置91包括带式弹性加载机构，该加载机构与加压辊113向组件施加压力。上述加工步骤结束后，已成型的组件立即向截面23b-23b移动，正如图23b所示，组件与另一个整形和加压装置105相遇。该整形和加压装置105向组件施加侧压力。通过整形和加压装置105后，横梁42的制造完工。

现在参阅图5，其中描绘了通常由代号65表示的第二或者纵梁板坯。如前所述，在纵梁板坯65上预先制备出小凹槽66，小方口67，小矩形口68，大矩形口69和大矩形口70。然后使第二板坯65通过压制和刻痕装置150。由代号79和81表示的带条受到压制，在位置M和O处板条被刻痕，从而分别形成带条75～82。加工第二或纵梁板坯65所需要的设备类型与加工第一或栋梁板坯50所需要的设备类型相同。在加工中需要有压制和刻痕装置150。还需要一系列具有不同尺寸的驱动带，正如图6中所示的驱动带151。而且还需要多个具有不同宽度的加压辊轮，如图6中所示的加压辊轮78。这些加压辊轮用于沿着传动带向纵梁板坯65施加一定的压力，以便保证板坯沿着其运行路线向前移动。如前所述，采用若干个多功能折叠器155对板坯非对称折叠。折叠之后，使胶合剂固化。而且需要多个整形加工装置91或者整形和加压装置105。如图24～29所示，折叠纵梁板坯65的加工步骤都描绘在这些示意图中，对于本专业的技术人员而言，实际生产设备的构造是显而易见的。因此，在附图中省略了折叠纵梁板坯65所需要的实际设备的主视图，例如图7-A和7-B。

现在参阅图24，杆件158使得纵梁板坯65沿着折叠线M、N和O提升折成相同的“V”形轮廓。与此同时喷嘴88向板坯的顶面和底面喷涂粘接剂。如图24A所示，由折叠和推动装置85将带条75、76和77推挤到一起。接着如图24B所示，这些带条通过加压和整形装置105，该装置105由辊轮106组成。辊轮将带条压到一起，同时粘合剂固化。

如图25所示，另一折叠和推动装置84将由带条75、76和77组成的组件折叠到带条78的顶部。

在图26中，提升装置156与图6中所示的相似，该提升装置156中包括杆件145和平板146。在图中提升装置156将由带条75、76、77和78组成的组件提升到大约90°角。随后如图27所示将胶合剂喷涂到带条80上。接着如图28所示，由折叠和推动装置84将组件折叠到带条80的顶部。

当一定的压力施加到由带条75-80组成的组件上时，提升装置（未图示）将带条81和82提升大约90°角（如图29所示），同时折叠和推动装置84将带条82折叠到带条78上，如图30所示。接着参照图31和31A，侧皮带117和加压辊118向纵梁施加一定的压力，并且在压力条件下保持一段时间，与此同时使胶合剂干燥。

现在参照图33，其表示用于组装纵梁和横梁，以及将顶部片材安置到托盘40上的组装设备。所示的组装设备通常由代号120表示。该组装设备包括施胶设备121。在横梁42被放置到机架122上之前，用施胶设备121向横梁42施胶。典型的方式是将横梁以固定的形式安置到施胶设备或施胶台121上，由多个喷嘴88将胶合剂喷涂在横梁的凹槽处，纵梁将插入横梁的凹槽中。将若干个横梁放置到机架122上，然后执行机构将把同样数量的纵梁安装到横梁42上。接着加压装置123向下移动，向组件施加压力，并且在压力条件下保持预定的时间，直到胶合剂固化。

接着加压装置123横向移动，一直移动到顶部片材的供给装置124的上方，在此处放有若干张顶部片材125，以便每次向组装设备120的表面126提供一张顶部片材125。为了完成上述步骤，在加压装置123上的夹紧爪（未图示）提起托盘40，并且开始横向移动，使托盘40到达顶部片材125的上方。当进行上述操作时，安装在加压装置123的边缘部分的喷嘴88向顶部片材125中将要与纵梁41相接触的区域喷涂胶合剂。当加压装置123携带的托盘40到达顶部片材125上方时，加压装置123向下移动，使托盘40和顶部片材125之间受压，直到胶合剂固化。在执行上述加工步骤的同时，执行机构中的施胶设备121向新的一组横梁42施胶，并且将它们放置到机架122上。

当胶合剂干燥时，加压装置123再次提起已完工的托盘，并且将此新制成的托盘放置到托盘堆127上。

现在参照图32，其中表示本发明的压制和刻痕装置150。该装置150能够进行压制、制孔（如果需要），以及同时在板坯的顶部和底部制出刻痕。此压制和刻痕装置150包括第一对安装在合适机架（未图示）上的进给辊。通常，下进给辊128被驱动，而上进给辊129是施加压力的非进给辊。但是，根据需要可以改变这种设置状况。

纸板中纤维板坯被进给辊128和129夹紧后，立即被送入由代号130表示的压制机构。压制机构130由被驱动的第一轴131组成。第一轴131与板坯运行方向成横向安装，并且在轴上装有多个加压鼓轮132。鼓轮的数量和位置取决于板坯中所设被压制区域的数量和位置。参照图4和5，对于横梁板坯50需要有三个鼓轮加工出压制区域57、59和61。对于纵梁板坯65需要有两个鼓轮加工出压制区域78和80。这些加压鼓轮与压制进给辊133配合密切。压制进给辊133的轴线与第一轴131的轴线呈平行安装。而且进给辊133的轴线与板坯的进给方向成横截方向。橡胶垫134可以安装到进给辊133上。

随后，纸板坯与刻痕装置相遇，该装置包括第二轴135，该第二轴成横向安装于板坯50的运行路线上方，在第二轴135上安装有一对刻痕刀盘136。安装的刻痕刀盘与刻痕鼓轮137之间具有精确的间隔关系，刻痕辊137与第二轴135呈平行间隔的安装关系。刻痕刀盘136和刻痕鼓轮137之间的间隔是足以使刻痕刀盘136可以切开除了纸板坯50的最后一层片材以外的所有部分。但是，应当理解，这些都取决于实际应用，纸板不必都进行切割，或者甚至不需要任何刻痕。

如果在对纸板坯进行压制和刻痕的同时，要在纸板上制出开口，除了刻痕装置以外可以用具有适当钢尺模具的模具切割鼓代替刻痕刀盘136。但是，在本发明的最佳实施例中，对于特别涉及到的板坯，可以发现，如果将刻痕和模具切割分开进行，将更容易、更经济地制造出托盘。这可以在实际应用中得到改变。

接着板坯50沿其运行路线到达第二组刻痕刀盘处，该刻痕刀盘安装在第三轴138上，并且位于板坯运行路线的下方，以致安装在第三轴138上的刻痕刀盘在板坯下面进行刻痕加工，与此同时刻痕刀盘136在板坯顶面进行刻痕加工。第二组刻痕刀盘可以和第一组的刻痕刀盘相互对映。而第二刻痕鼓轮140安装在板坯运行路线上方，并且与第二组刻痕刀盘平行间隔设置。第二鼓轮140与刻痕刀盘139之间的间隔足以防止瓦楞纸板的最后一层或顶层片材被切断。而且，根据制造要求，纸板的切割深度可以很小，或者不进行切割。

板坯50通过安装在其运行路线下方的刻痕刀盘139之后，与第二对进给辊轮相遇。第二对进给辊轮由位于运行路线上方的第二惰轮141和位于运行路线下方的第二驱动辊142组成。

如图7-A所示，刻痕、压制和进给装置最好安装在如图所示的设备上游一方，并且与所述的设备对齐。

在本发明的最佳实施例中，采用现有技术中已知的方式，使装有压制鼓轮132的第一轴131，装有刻痕刀盘136的第二轴和装有刻痕刀盘139的第三轴138一起同步驱动。

被驱动的进给辊129与位于下方的刻痕鼓轮137和和位于上方的第二刻痕鼓轮140，以及位于下方的第二进给辊142一起驱动。但是，如前面所述，根据被改进的折叠设备的实际应用，可以改变各鼓轮的驱动方式。

如前面所述，鉴于环境因素，在整个折叠加工过程中，不论制造何种产品，最好采用冷固型胶合剂。最好采用如_和_这种冷固型胶合剂。但是，按照应用，也可以采用其它的冷固型胶合剂。

虽然，冷固型胶合剂比较好，为了获得最大的经济效益和易于制造产品，对于特殊的应用领域效益和易于制造产品，对于特殊的应用领域可以使用高固型胶合剂。在这种加工过程中使用热固型胶合剂如HenKel，Bordens或者Fuller这类产品比较好。无论是采用热固型胶合剂还是采用冷固型胶合剂，都需要采用现有技术中已知的设备将胶合剂送入各个喷嘴88。所述供胶设备包括管道、贮存容器，以及将胶合剂从贮存容器送往喷嘴的供给或输送装置。应当注意到在某些应用场合不可以采用可喷涂的胶合剂，在这种情况下，必须沿着板坯50的运行路线设置施胶头（未图示）代替喷嘴88，这将大大增加设备的成本，但是根据被折叠的材料和制造的折叠件的数量和尺寸，替换喷嘴88是必须的。同时也不排除采用加热灯泡协助胶合剂和粘接剂固化。

如前所述，如今制造各种纸板或纤维板材料的托盘的加工方法和设备已经取得了相当成功的进展。在许多情况下，也可以采用对称折叠的方法加工对称的板坯，甚至这些方案优于本发明提到的Letters的美国专利US-4，792，325。已经得到证明，采用本发明的设备可以制造出非常令人满意的折叠部件-角部以撑件，如图35所示，通常用代号150表示角部支撑件。角部支撑件150采用图33所示的角支撑的板坯151制造。如图34所示，采用在本文中公开的这种类型的设备折叠角支撑的板坯151，仅需要作部分修改即可进行简单的加工操作，从板坯外侧向内折叠就制成如图所示的结构件。首先向上折叠带条152和159，并且使它们分别与带条153和158的顶面胶合。然后，进一步进行折叠，使带条158和159位于带条156的顶面，而带条153和152位于带条155的顶面。接着将板坯折叠成为图35所示的形状。如图36和37所示，对于任何一种包括至少一个部件由可折叠的片材制造的产品，均可以采用本发明的方法。在这种情况下，由顶部片材161和通过任何适当装置连接到所述片材161上的四个角支撑件150构成保护盖160。实际上，采用本发明方法和设备可以制造出任何由可折叠材料构成的部件。

因此，通过认真研究在折叠技术中存在的问题，毫无疑问，本发明提供了一种新的方法和设备，用这种方法和设备能够以高速度，高经济效益进行复杂的折叠操作，将可折叠的片材制成结构件。

Claims (47)

1、一种制造产品的方法，这种产品包括至少一个由可折叠片材形成的部件，所述方法包括以下步骤：

a)采用连续加工方法制造所述至少一个由可折叠材料构成的部件包括以下步骤：

ⅰ)在所述片状材料的坯件的多个预定位置加工出刻痕，制成预定的一系列折叠线；

ⅱ)在所述片状材料的坯件的多个预定位置进行压制加工，制成预定的一系列被压制的带条；

ⅲ)使所述坯件移动通过多个多功能折叠器，沿着折叠线折叠坯件；

b)组装所述至少一个由可折叠片材构成的部件，形成所述的产品。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤：

a）在折叠坯件的同时，向坯件中的预定区域或者任意区域施加粘接剂;

b）如果需要，则对所述粘接剂进行固化处理。

3、按照权利要求2所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括在加工刻痕以前，同时，或者之后，对所述坯件进行开孔加工。

4、按照权利要求2所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括在所述坯件上加工刻痕以前，同时，或者之后，对所述坯件的局部进行压制加工。

5、按照权利要求4所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括沿着所述折叠线折叠所述坯件，使所述坯件通过多个多功能折叠器，沿所述折叠线非对称地折叠所述的坯件，所述多功能折叠器包括提升装置、折叠和推动装置。

6、一种利用连续加工方式制造由可折叠片状材料构成的部件的方法，其包括以下步骤：

a）在所述坯件的多个预定位置进行刻痕加工，制成一系列预定的折叠线;

b）使所述坯件通过多个多功能折叠器，沿折叠线折叠所述坯件，将坯件制成部件;

c）使坯件的形状固定;保持所述部件的形状。

7、按照权利要求6所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：

a）在所述坯件上加工刻痕之前，同时，或者之后，在所述坯件上制造出开口。

8、按照权利要求6所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：在所述坯件上加工刻痕之前，同时，或者之后，在所述坯件的局部进行压制加工。

9、按照权利要求8所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：沿所述折叠线折叠所述的坯件，使坯件通过多个多功能折叠器，沿折叠线非对称地折叠坯件，将所述坯件成型为部件，所述的多功能折叠器包括提升装置以及折叠和推动装置。

10、一种利用连续加工方式制造由可折叠片材形成的部件的方法，其步骤包括：

a）在片状材料的坯件的多个预定位置加工出刻痕，制成预定的一系列折叠线;

b）使所述坯件通过多个多功能折叠器，沿折叠线折叠坯件;

c）在折叠坯件的同时，向坯件中预定的区域施加足够量的粘接剂，以便保证使坯件成型为所述部件的形状;

d）如果需要，则对粘合剂进行固化处理，

11、按照权利要求10所述的方法，其特征在于：加工步骤包括：在所述坯件上加工刻痕之前，同时，或者之后，在坯件上加工出开口。

12、按照权利要求10所述的方法，其特征在于：加工步骤包括：在所述坯件上加工刻痕之前，同时，或者之后，在坯件的局部进行压制加工。

13、一种利用连续加工方式制造由可折叠片状材料形成的部件的方法，所述的方法包括以下加工步骤：

a）在片状材料的坯件中多个预定位置处进行刻痕和压制加工，制成预定的一系列折叠线，并且在所述片状材料上加工出开口;

b）使片材通过多个多功能折叠器，沿着所述的折叠线折叠坯件;

c）在折叠坯件的同时，向所述坯件的预定区域施加足够量的粘合剂，以便保证使所述的板坯成型为所述部件的形状;

d）如果需要，则对粘合剂进行固化处理。

14、按照权利要求13所述的方法，其特征在于：加工步骤包括：沿折叠线折叠坯件，使坯件通过多个多功能折叠器，沿所述折叠线对称折叠所述坯件，所述多功能折叠器包括提升装置和折叠与推动装置。

15、一种制造纸板托盘的方法，其步骤包括：

a）制造具有凹槽的多个横梁，这些所述凹槽用于容纳纵梁，采用的连续加工方法包括如下步骤：

ⅰ）在第一坯件的多个预定位置加工出刻痕，制成预定的一系列折叠线;

ⅱ）在所述片状材料的第一坯件的多个预定位置进行压制加工，在所述第一坯件上制成预定的一系列被压制的带条;

ⅲ）使第一坯件通过多个多功能折叠器，沿折叠线折叠第一坯件;

ⅳ）在折叠第一坯件的同时，向第一坯件中预定的区域施加足够量的粘接剂;

ⅴ）如果需要，则对胶合剂进行固化处理。

b）制造多个可以插入所述横梁中的纵梁，采用的连续加工方法包括如下步骤;

ⅰ）在第二坯件的多个位置加工出刻痕，制成预定的一系列折叠线;

ⅱ）在所述的片状材料的第二坯件中多个预定位置处进行压制加工，在第二坯件上制成预定的一系列被压制的带条;

ⅲ）在第二坯件的多个预定位置加工出开口，制成预定的一系列被切除部分;

ⅳ）使第二坯件通过多个多功能折叠器，沿着所述折叠线折叠第二坯件;

ⅴ）在折叠所述第二坯件时，向第二坯件的预定区域施加粘合剂;

ⅵ）如果需要，则对粘合剂进行固化处理。

c）将横梁插入所述的纵梁，形成所述的纸板托盘。

16、按照权利要求15所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：

a）在所述托盘上安装顶部片材。

17、按照权利要求15所述的方法，其特征在于：加工步骤包括：沿所述折叠线分别折叠第一和第二坯件，使第一和第二坯件分别通过多个多功能折叠器，沿折叠线分别非对称地折叠第一和第二坯件，所述多功能折叠器包括提升装置与折叠和推动装置。

18、一种制造纤维板托盘的方法，该方法的加工步骤包括：

a）制造多个横梁的步骤是：

ⅰ）提供第一组适合于进行刻痕、压制和开口加工的纤维板坯;

ⅱ）使第一组纤维板坯通过压制、开口和刻痕装置，在第一组纤维板坯上制出纵向刻痕线和纵向被压制带条，而且在纤维板坯上制出开口部分，当第一组纤维板坯被折叠后，所述的开口部分形成可以容纳纵梁的凹槽。

ⅲ）使第一组纤维板坯通过多个多功能折叠器，沿着所述刻痕线折叠所述第一组纤维板坯;

ⅳ）在折叠所述第一组纤维板坯的同时，向所述第一组板坯的预定区域施加足够量的粘合剂，如果需要，则对粘合剂进行充分地固化处理，由此生产出多个横梁;以及

b）制造多个纵梁的步骤是：

ⅰ）提供第二组适合于压制、刻痕和开口加工的纤维板坯;

ⅱ）使纤维板坯通过压制、开口和刻痕装置，在第二组纤维板坯上制出纵向刻痕线和纵向被压制带条，并且在纤维板坯上制出被切除部分，当第二组纤维板坯被折叠后，上述纤维板坯中的被切除部分形成可以容纳横梁的凹槽;

ⅲ）使第二组纤维板坯通过多个多功能折叠器，沿着所述刻痕线折叠所述第二组纤维板坯;

ⅳ）在折叠所述第二组纤维板坯的同时，向第二组纤维板坯的预定区域施加足够量的粘合剂，如果需要，则对粘合剂进行充分地固化处理，由此制造出多个纵梁;

c）以相互垂直的关系将所述横梁插入所述的纵梁，从而构成托盘。

19、按照权利要求18所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：将顶部片材与所述纵梁和横梁相互粘接。

20、按照权利要求19所述的方法，其特征在于：加工步骤还包括：将底部片材与所述纵梁和横梁相互粘接。

21、按照权利要求20所述的方法，其特征在于：加工步骤包括：施加胶合剂，并且使所述胶合剂固化，在进行固化处理时向纵梁和横梁施加压力，在此期间至少一部分粘合剂涂敷区受压，以致在这些区域中的胶合剂固化后，所述纵梁和横梁保持在压力条件下。

22、一种制造产品的设备，所述产品包括至少一个由非对称折叠片材形成的部件，所述设备包括：

a）在片状材料的坯件的多个预定位置进行刻痕加工的装置，该装置能够在所述坯件上提供预定的一系列折叠线;以及

b）使所述坯件通过多个多功能折叠器，沿坯件的所述折叠线进行非对称地折叠的装置，所述多功能折叠器包括：

ⅰ）提升装置，采用该装置将所述坯件的外侧边缘稍稍抬起，以便使坯件与折叠和推动装置相配合;以及

ⅱ）折叠和推动装置，该装置将所述坯件的带条折叠到另一个带条顶面，同时有助于将坯件推过所述的设备;

c）组装装置，该装置将由所述折叠片材构成的部件中的至少一个部件组装成所述产品。

23、按照权利要求22所述的设备，其特征在于：还包括：驱动装置，采用该装置使所述片材的坯件沿其纵向通过多功能折叠器。

24、按照权利要求23所述的设备，其特征在于：还包括：

a）施胶装置，在折叠所述坯件时，采用该施胶装置向坯件的预定区域施加足够量的粘合剂;以及

b）使所述粘合剂固化的装置。

25、按照权利要求23所述的设备，其特征在于：折叠和推动装置包括：

a）绕第一轴旋转的驱动皮带轮;

b）绕第二轴旋转的惰轮;

c）在所述驱动皮带轮和所述惰轮之间安装有传动皮带，该皮带轮机构驱动所述的坯件，而且对所述坯件上的带条进行折叠，与此同时，使所述坯件通过折叠和推动装置。

26、按照权利要求20所述的设备，其特征在于：所述的施胶装置包括：

a）多个喷嘴，这些喷嘴安装在预定的位置上，这些位置沿着所述皮带装置到所述提升、折叠推动装置确定;

b）粘合剂的贮存容器;

c）将粘合剂的贮存容器与所述喷嘴相连的管道;

d）将粘合剂从所述贮存容器送往喷嘴的动力装置。

27、按照权利要求26所述的设备，其特征在于：所述使胶合剂固化的装置包括：

a）多个辊轮，皮带和皮带压板，用它们在适当的位置夹紧纤维板坯，与此同时使粘合剂固化。

28、按照权利要求26所述的设备，其特征在于：使粘合剂固化的装置包括：

a）多个皮带和皮带压板，用它们在适当位置夹紧纤维板坯，与此同时使粘合剂固化;以及

b）多个折叠端部的加压装置，该装置包括加压辊，加压辊施加一定的压力夹紧纤维板坯，与此同时使粘合剂固化。

29、一种制造设备，用此设备可以制造由可折叠片材构成的部件，该设备包括：

a）刻痕装置，采用该装置在片状材料的坯件上的多个预定位置处进行刻痕加工，在所述坯件上制出预定的一系列折叠线，并且在所述坯件上形成设计周到的带条;

b）折叠装置，使所述坯件通过多个多功能折叠器，沿所述折叠线非对称的折叠所述坯件，以便将所述坯件制成所述部件：

以及

c）整形装置，该装置保证使所述坯件保持所述部件的形式。

30、按照权利要求29所述的设备，其特征在于：多功能折叠器包括：

a）提升装置，采用该装置将所述坯件的外边缘稍稍抬起，使坯件与折叠和推动装置相配合;以及

b）折叠和推动装置，由该装置将所述坯件的带条折叠到该坯件的另一带条顶面。

31、按照权利要求30所述的设备，其特征在于：折叠和推动装置包括：

a）绕第一轴旋转的驱动轮;

b）绕第二轴旋转的惰轮;

c）在所述驱动轮和所述惰轮之间装有驱动皮带，由该皮带轮机构驱动坯件，并且折叠所述坯件的带条，与此同时使所述坯件通过该折叠和推动装置。

32、按照权利要求31所述的设备，其特征在于：施胶装置包括：

a）多个喷嘴，这些喷嘴安装在预定位置上，这些喷嘴的位置沿着皮带轮机构靠近所述折叠和推动装置设置;

b）粘合剂贮存容器;

c）将所述粘合剂贮存容器与所述喷嘴相连接的管道;以及

d）将所述粘合剂从所述贮存容器送到喷嘴的动力装置。

33、按照权利要求32所述的设备，其特征在于：使粘合剂固化的装置包括：

a）多个辊轮、皮带和皮带压板，它们在适当位置夹紧纤维板坯，与此同时，使粘合剂固化。

34、按照权利要求33所述的设备，其特征在于：使粘合剂固化的装置还包括：

a）折叠和加压装置，萁具有加压辊，由加压辊纤维板坯施加一定压力，与此同时所述粘合剂固化。

35、一种利用连续加工方式制造由可折叠片材构成的部件的设备，所述设备包括下列装置的组合：

a）刻痕装置，采用该装置在片状材料的坯件的多个预定位置加工出刻痕，在所述坯件上制出一系列预定的折叠线和带条;

b）折叠装置，该装置使坯件通过多个多功能折叠器，沿所述折叠线对所述坯件进行非对称折叠;

c）施胶装置，在折叠坯件的同时，该施胶装置向所述坯件的预定区域施加足够量的粘合剂，以便保证使坯件成型为所述部件的形状;

d）使粘合剂固化的装置。

36、按照权利要求35所述的设备，其特征在于：多功能折叠器包括：

a）提升装置，由该装置将坯件的外边缘稍稍抬起，以便使坯件与折叠和推动装置相配合;

b）折叠和推动装置，由该装置将所述坯件的带条折叠到该坯件的另一个带条顶面。

37、按照权利要求36所述的设备，其特征在于：所述折叠和推动装置包括：

a）绕垂直轴旋转的驱动轮;

b）绕大致水平的轴旋转的惰轮;以及

c）在所述驱动轮和惰轮之间装有驱动皮带，该皮带轮机构驱动所述坯件，并且折叠所述坯件的带条，同时使坯件通过折叠和推动装置。

38、按照权利要求37所述的设备，其特征在于：施胶装置包括：

a）多个喷嘴，这些喷嘴安装在预定的位置上，这些喷嘴的位置沿着所述皮带机构靠近所述折叠和推动装置设置;

b）粘合剂贮存容器;

c）连接粘合剂贮存容器与喷嘴的管道;以及

d）将所述粘合剂从所述贮存容器送到喷嘴的动力装置。

39、按照权利要求38所述的设备，其特征在于：使粘合剂固化的装置包括：

a）多个辊轮、皮带和皮带压板，它们在适当位置夹紧所述纤维板坯，与此同时使粘合剂固化。

40、按照权利要求39所述的设备，其特征在于：使粘合剂固化的装置还包括：

a）整形和加压装置，由该装置向纤维板坯施加一定压力，与此同时使粘合剂固化。

41、一种制造纸板托盘的设备，其包括下列装置的组合：

a）压制和刻痕装置，由该装置在纤维板坯的选定区域进行压制和刻痕加工，在所述板坯上制出折叠线，在所述板坯上由折叠线限定了一系列带条;

b）驱动装置，由该装置使纤信板坯沿纵向移动通过所述设备;

c）多个多功能折叠器，它们与驱动装置相协作，协助板坯通过所述的设备，与此同时折叠器将所述板坯上的带条折叠到该板坯的另一个带条顶面，所述折叠操作仅在板坯一侧的一条折叠线上进行;

d）施胶装置，由该装置向所述板坯的预定区域施加足够量的粘合剂，同时折叠器以保证形成所需要的结构件的方式进行折叠操作;以及

e）使粘合剂固化的装置。

42、按照权利要求41所述的设备，其特征在于：使所述纤维板坯通过多功能折叠器的驱动装置包括：

a）至少一个皮带轮机构：

b）使皮带沿纵向移动的装置;以及

c）可旋转的加压装置，该加压装置适合于向所述纤维板坯施加压力，与此同时纤维板坯位于皮带轮机构上，以便使所述板坯被固定，同时由所述多功能折叠器对板坯进行折叠加工。

43、按照权利要求42所述的设备，其特征在于：多功能折叠器包括：

a）提升装置，该装置将所述板坯的外边缘稍稍抬起，以便使板坯与折叠和推动装置相配合;

b）折叠和推动装置，该装置将板坯的带条折叠到该板坯的另一个带条顶面。

44、按照权利要求42所述的设备，其特征在于：所述折叠和推动装置包括：

a）绕基本上水平的轴旋转的驱动轮;

b）绕基本上垂直的轴旋转的惰轮;以及

c）在所述驱动轮和惰轮之间安装有驱动皮带，该皮带轮机构协助所述坯件移动，与此同时将所述坯件的带条折叠到该坯件的另一带条上，同时坯件通过所述提升、折叠推动装置。

45、按照权利要求44所述的设备，其特征在于：所述施胶装置包括：

a）多个喷嘴，这些喷嘴安装在预定位置上，这些喷嘴的位置沿着皮带轮机构，靠近所述折叠和推动装置设置;

b）粘合剂贮存容器;

c）连接粘合剂贮存容器和所述喷嘴的管道;以及

d）将粘合剂从贮存容器送往喷嘴的动力装置。

46、按照权利要求45所述的设备，其特征在于：所述使粘合剂固化的装置包括：

a）多个皮带和皮带压板，它们在适当位置夹紧所述的纤维板坯，同时使粘合剂固化。

47、按照权利要求41所述的设备，其特征在于：所述粘合剂的固化装置包括：在纤维板坯受压的同时，使粘合剂固化的装置。

Images