CN1532047A - 用于制造波纹纸板的波纹纸板加工机和方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造多张波纹纸板的波纹纸板加工机。它包括至少两个用于展开材料带的展卷器。设置有一个带齿槽单元以从一材料带制造至少一个波纹中间层。一个制造设备用于将材料带结合以形成一波纹纸板带。在一切割站中切割出尺寸合适的多张波纹纸板。在展开器和切割站之间设置有至少一个用于印刷所述带中的至少一个的数字印刷系统。材料带之一可以具有一用于改善印刷质量的底层。说明了用于在波纹纸板加工机中进行数字印刷的方法，该方法在印刷时允许波纹纸板带在制造期间的任何尺寸变化；并且，该方法可以同步印刷波纹纸板带的相对两侧；并且，该方法可以根据印刷作业要求切割出多张波纹纸板。这确保了相当灵活地以高质量印刷多张波纹纸板。

Description

用于制造波纹纸板的波纹纸板加工机和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造多张波纹纸板的波纹纸板加工机，该波纹纸板加工机包括：至少两个用于从材料卷筒上展开材料带的展卷器；至少一个用于从一材料带制造至少一个波纹中间层的带齿槽单元；至少一个用于将波纹中间层和至少另一材料带结合以形成一波纹纸板带的制造设备；以及一个用于从波纹纸板带中切割出多张波纹纸板的切割站。本发明还涉及一种用于利用该波纹纸板加工机制造多张波纹纸板的方法，该制造波纹纸板的方法包括以下步骤：提供一台包括至少两个用于展开连续的材料带的展卷器和至少一个用于从材料带生产至少一个波纹纸板带的制造设备的波纹纸板加工机；数字地印刷波纹纸板加工机上的至少一个材料带；以及根据数字印刷图案的形状和尺寸从数字印刷的波纹纸板带中切割出多张波纹纸板。
背景技术
用于制造单面波纹纸板或多层波纹纸板的波纹纸板加工机在例如EP0687552B1中是已知的。现在对印刷的多张波纹纸板的需求较普遍。但是到目前为止，仍然没有简单、灵活的技术方案。
发明内容
本发明的一个目的是发展一种上述类型的波纹纸板加工机以使得可以简单地印刷波纹纸板，尤其是用于执行相当小的印刷作业要求。
根据本发明，该目的在这样一种波纹纸板加工机中得到实现，即在该波纹纸板加工机的展卷器和切割站之间设置有至少一个用于印刷至少一个(材料)带的数字印刷系统。本发明的主旨在于，在一波纹纸板加工机中，在制造波纹纸板期间，甚至在切割出尺寸合适的多张波纹纸板之前，数字地印刷材料带。可以相当灵活地在材料带上进行印刷，尤其是进行图案印刷。具体地说，可以处理相当小的印刷作业要求，并且无需更换印刷系统的硬件组件就可在材料带上印刷各种图案。可以沿各个方向以各种比例印刷图案，具体地沿材料带运送方向的纵向或横向。甚至可以在波纹中间层侧印刷一个单面波纹纸板带，但是当使用印刷滚筒时，这是不可行的。可以省去随后印刷多张波纹纸板或在操作前印刷保留在波纹纸板加工机中的材料卷筒。
在一具有设置在沿生产方向可见的制造设备的上游的印刷系统的波纹纸板加工机中，各材料带当其在波纹纸板加工机中为单个，即非结合时被印刷。因为可以加工较小厚度的材料，这降低了对印刷系统的要求。
当在对于生产波纹纸板总是必须的加热器的上游进行印刷时，这将自动地使材料带上的印刷(图案或字符)变干。
双面印刷的可能性进一步改善了印刷的灵活性。一单个印刷单元用于双面印刷，或者可以使用两个分开放置的印刷单元，即一印刷一侧的第一单元和一印刷另一侧的第二单元。双面印刷作业要求可以在结合的波纹纸板带上进行，或甚至可在结合之前进行，两个材料带被单面印刷且然后被结合以形成波纹纸板带。
附图说明
通过随后结合附图对几个示意性实施例进行说明，本发明的细节将变得较清楚，其中：
图1为一种根据第一实施例的波纹纸板加工机的第一部分的视图；
图2为图1中的第一材料带附近的局部放大视图；
图3为波纹纸板加工机的第一部分的加热器上游附近的第一材料带的局部俯视图；
图4为波纹纸板加工机的第一部分的加热器下游的第一材料带的局部俯视图；
图5为一已印刷的材料带的局部俯视图；
图6为根据第一示意性实施例的波纹纸板加工机的第二部分的视图；
图7为根据第二示意性实施例的波纹纸板加工机的第二部分的视图；
图8为根据第三示意性实施例的波纹纸板加工机的第一部分的视图；
图9为根据第三示意性实施例的波纹纸板加工机的第二部分的视图；
图10为根据第四示意性实施例的波纹纸板加工机的第一部分的视图；
图11为根据第四示意性实施例的波纹纸板加工机的第二部分的视图。
具体实施方式
下面结合图1至图6对本发明的第一实施例进行说明。在图1和图6中示意性示出的波纹纸板加工机包括一台用于制造单面波纹纸板的机器1。将一第一材料带3从第一展卷器2送给至机器1。材料带为连续的纸带。材料带3构成一用于在机器1上制造的波纹纸板的基带。图2是第一材料带3的局部放大侧视图。它包括一带有一底层3b的基层3a，该底层改善了印刷质量。基层3a和底层3b的厚度比在图2的比例中是不真实的。在实际中，和基层3a相比，底层3b比图2中所示的厚度薄得多。当材料带3卷起来时，材料带3不一定包含底层3b；也可以在后来展开材料带3时再将底层3b施加在材料带3上。
在第一展卷器2和机器1之间，第一材料带3穿过具有一喷墨头5的第一数字印刷单元4，该喷墨头根据一印刷作业要求印刷第一材料带的上侧。印刷单元4通过信号线6与一作用控制单元7相连。
在机器1中，已印刷的第一材料带3与由第二展卷器9供给的第二材料带8结合。第二材料带8在被展开后穿过两个相邻的彼此接合的带齿槽辊10，以产生波纹。第二材料带8从该两个带齿槽辊10之间穿过后形成波纹中间层8的形式。然后在粘合剂施加器单元11中将粘合剂涂在中间层8的端部，并且中间层8和第一材料带3在一压送辊12和一个带齿槽辊10之间的辊隙中被压制结合在一起。因此，机器1是用于将材料带结合以形成一波纹纸板带的制造设备42的第一生产单元。单面波纹纸板带13从机器1向上送出并绕一偏转辊14偏转而进入生产方向15。用于制造单面波纹纸板的机器1在例如EP 0687552A(相应于美国专利5632850)、DE19536007A(相应于GB 2305675A)或DE 4305158 A1中是公知的，为详细了解机器1，可参考以上专利。
图3和图4示出第一材料带3的局部俯视图。图3示出沿生产方向15穿过偏转辊14下游的预加热器16之前的材料带3。第一材料带3在其边缘处包含第一标记17，该第一标记为沿与生产方向15垂直的方向延伸的等距分度标记。在预加热器16的上游，两个相邻第一标记17之间的距离为a1。第一材料带3在沿生产方向15的各规则距离处还包含第二标记带18，该第二标记带为平行于生产方向15的等距短分度标记。在预加热器16的上游，两个相邻标记18之间的距离为b1。图4示出在预加热器16下游的与图3中所示相似的材料带3。两个相邻的第一标记17之间的距离为a2，而两个相邻的第二标记18之间的距离为b2。由于波纹纸板带13在预加热器16中加热后收缩并且由于该收缩带来的材料带13的尺寸变化，所述距离应满足以下条件：a2＜a1且b2＜b1。
一设置在波纹纸板带上方并因而位于具有标记17、18的第一材料带3的上侧并且位于偏转辊14和预加热器16之间的读出器19确定了相邻标记17、18之间的距离a1和b1。为此，读出器19与一条形码扫描仪相似。读出器19通过信号线20与作用控制单元7相连。
沿生产方向15在机器1的下游设置有用于作为单面波纹纸板带13的另一衬带的第三材料带22的第二展卷器21。波纹中间层8、作为基带的第一材料带3和作为衬带的第三材料带22均为适当选择的纸带。在一定范围内，通常也可以称第三材料带22为衬带，而在此处将第一材料带3称为底带。以高达400m/min的速度展开材料带3、8和22。
在第二展卷器21的下游，第三材料带22首先绕偏转辊23偏转以沿生产方向15运动。然后，第三材料带22通过其它两个偏转辊24、25偏转180°以使得其在偏转辊23和24之间面朝下的一侧现在转向朝上，在偏转辊25的下游，第三材料辊22沿与生产方向15相反的方向运动。在偏转辊25的下游，第三材料带22穿过一与第一印刷单元4合作并形成一数字印刷系统27的第二印刷单元26。第三材料带22的在偏转辊25的下游转向朝上的一侧由印刷单元26中的喷墨头28根据印刷作业要求印刷。第三材料带22也被设计为两层，即具有一基层和一底层以使得第二印刷单元26的喷墨头28印刷第三材料带22的底层。第三材料带的底层也可以在被展开后在第二印刷单元26的上游被置上。
对于印刷作用控制，第二印刷单元26通过一信号线29与作用控制单元26相连。在经过第二印刷单元26后，第三材料带22借助于另两个偏转辊30、31再次偏转大约180°以使得第三材料带22在偏转辊31的下游重新基本上沿生产方向15运动。
在偏转辊31的下游，第三材料带被送给至预加热器16。预加热器16包括两个可以被加热的加热辊32，其中，一个加热辊位于另一个加热辊的顶部。单面波纹纸板带13和第三材料材料带22以其中一个位于另一个的顶部的方式运动，并与相应的加热辊32局部接触。一粘合剂施加器单元33设置在预加热器16的下游，并具有一局部沉入粘合剂池35中的粘合辊34。单面波纹纸板带13的中间层8与粘合辊34接触。
在粘合剂施加器单元33的下游设置有一个包括一沿生产方向15延伸的水平热板台37的加热接触加压装置36。在台37上方设置一连续驱动的接触加压带39；该带经过三个辊38而偏转。在接触加压带39和水平热板台之间形成一辊隙40，同时单面波纹纸板带13和第三材料带22穿过该辊隙40，并且在辊隙中它们以其中一个位于另一个之上的方式被压制。一相应的加热装置36在DE 19954754A1中是已知的。在加热装置36中形成一三层波纹纸板41。该加热装置36和台37构成用于将各材料带结合以形成一波纹纸板带41的制造设备42的第二生产单元。
图5示出作为从加热装置36送出的波纹纸板带41的一部分的已印刷的第一材料带3的两部分。示出了印刷一定尺寸和类型的盒子或纸箱所必须的各种印刷图案43。如图5的示例所示，印刷图案43的沿生产方向15的纵向或横向的尺寸可以变化。
印刷图案43例如是广告印记，或折叠或切割标志的说明，或印刷的数量或日期，或处理必须由多张波纹纸板62、67包装的某批货物的印记。它们可以是表达清楚的可读信息或条形码。由于可以采用数字印刷系统27，所以印刷图案43的变化实际上不受限制。例如可以将图案43设计成一整个图像的单个部分，该整个图像为拼接具有印刷图案的这些单个部分的多张波纹纸板62、67时或利用具有印刷图案的这些单个部分的多张波纹纸板62、67制成包装纸时形成的图像。
图6示出从加热装置36中送出波纹纸板带41之后的波纹纸板加工机的第二部分。在图6的上游端，在波纹纸板41的上方设置有一第二读出器44。该读出器44通过一在图6中用虚线示出的信号线45与作用控制单元7相连。第二读出器44记录材料带3的图4中所示部分的上侧。第二读出器44测量相邻的第一标记17之间的和相邻的第二标记18之间的距离a2、b2。
在读出器44的下游——沿生产方向15看去——设置有一纵向切割/开槽单元46，该单元由两个相继的开槽台47和两个相继的纵向切割站48构成。该开槽台47具有成对设置的开槽刀49，其中，一个开槽刀位于另一个的顶端，同时波纹纸板带41从这两个刀具之间穿过。纵向切割站48具有可旋转驱动的切割刀50，该切割刀可以移动而与波纹纸板41接合以纵向切割该波纹纸板。纵向切割/开槽单元46的详细设计在DE 19754799A(相应于美国专利6071222)和DE 10131833A中是已知的，为进一步了解该设计的细节，可参考以上专利。
在纵向切割/开槽单元46的下游——沿生产方向15看去——设置有一分路器51，波纹纸板带41的纵向切割部分52、53在此处分开。波纹纸板带的各部分52、53被送给至一横向切割单元54。该横向切割单元包括一对用于顶部波纹纸板带部分52的顶部横向切割辊55和一对用于底部波纹纸板带部分53的底部横向切割辊56。各对辊55、56的每个辊都具有一垂直于生产方向15的径向向外延伸的切割条57。一对横向切割辊55、56的切割条57相互合作以横向切割波纹纸板带部分52、53。在顶部横向切割辊对55的下游设置有一顶部传送带58；该带由可旋转驱动辊59转向。在顶部传送带58的下游设置有一具有一竖直止挡件61的存放处60，由横向切割单元54从波纹纸板带部分52切割的多张波纹纸板62在这里堆放以形成一波纹纸板堆63。如图6中的箭头64大致示出的，存放处60的高度可以调整。为了进一步取出波纹纸板堆63，特别地，存放处63可以降低至支承波纹纸板加工机的底面65。
在横向切割辊对56的下游设置有用于在另一存放处68叠置多张波纹纸板67的另一底部传送带66；该多张波纹纸板由横向切割单元54从波纹纸板带部分53中切割出。为了与波纹纸板堆63的高度相适，可以如箭头68a大致所示而升高底部传送带66。
按如下步骤给波纹纸板带41印刷图案43。首先，为材料带设置底层并将材料带供给展卷器2和21。也可以省去底层，这样，在展卷器9得到无涂层的材料带。可选地，也可以在展开材料带后在印刷单元4、26的上游直接施加底层。通过印刷单元形成标记17、18。然后，波纹纸板加工机开始运转，生产未印刷的波纹纸板带41。这一过程一直继续到所生产的波纹纸板到达由第二读出器44记录的区域。接着，两个读出器19、44记录标记17和18的距离a1、b1和a2、b2。然后读出器19、44将该信息传递给作用控制单元7。基于标记17在加热装置16的上游和加热装置36的下游的距离比a2/a1，作用控制单元7的计算机确定材料带3、8、22沿生产方向15的纵向收缩程度，即在印刷系统27的第一印刷单元4附近的材料带(读出器19)和被切割成多张波纹纸板62、67之前的波纹纸板带(读出器44)之间的材料带的尺寸沿纵向的变化。相应地，由读出器19附近和读出器44附近的相邻标记18的距离b1、b2的比率确定材料带3、8、22的横向收缩率。也可省去横向收缩率的确定及相关的标记。距离参数a1、a2、b1、b2通过读出器19、44传送给作用控制单元7。
将由作用控制单元7确定的波纹纸板带41的纵向和横向收缩程度提供给作用控制单元7以确定印刷单元4和26将施加的用于印刷图案43的比例因数。印刷单元4和26通过尺寸储备(dimensional reservation)形成印刷图案43以使得由于预定的材料带收缩率而在波纹纸板带52、53上出现希望尺寸的印刷图案43。同时，作用控制单元7通过信号线(未示出)根据作用控制单元7传送给印刷系统27的印刷作业要求控制纵向切割站48和横向切割单元54。以使印刷图案43位于波纹纸板62、67上的预定位置的方式切割出多张波纹纸板62、67。从作用控制单元7传送给印刷系统27的印刷作业要求可以包括仅有几张波纹纸板62、67的小量或最小量的连续生产。当印刷作业要求改变时，作用控制单元7触发纵向切割站48以相应地切割出波纹纸板带部分52、53的宽度。可以不使用图示的具有多对辊子55、56的横向切割单元54，而采用一个同样由作用控制单元7触发的横向切割单元，以沿生产方向15切割出长度不同的多张波纹纸板。然后，可以使多张波纹纸板62、67的尺寸很灵活地适应各印刷作业要求的印刷图案43的形状和尺寸。
如果有必要，在印刷之前，可以由相应的设备，例如一压缩空气喷洒器清洁材料带3、22的待印刷侧。可以设计成吸净或者吹净材料带3和22的待印刷侧。最后，也可以这样制备材料带3、22，即使得它们能够抗静电、防止灰尘沉积在待印刷侧上。优选地，在一空调环境中印刷材料带3、22。将温度保持在低于40℃。一旦材料带3、22被印刷完，便可以通过施加的相应的保护层而密封印刷侧。可以在切割出多张波纹纸板62、67之前或之后进行这种密封。
图7示出根据第二实施例的波纹纸板加工机的第二部分。图8至11示出其它实施例的波纹纸板加工机。与参考图1至6描述的组件相应的组件有相同的参考标号并且不再对其进行详细说明。
在根据第二实施例的波纹纸板加工机中，在加热器(未示出)的下游设置有一数字印刷系统69。因为在印刷波纹纸板带41和堆放切割出的多张波纹纸板62、67之间不再发生波纹纸板带的相关收缩，所以可省去第一实施例的读出器19、44。
在第二示意性实施例中，一读出器70设置在纵向切割/开槽单元46的上游，横向扫描波纹纸板带41并识别在波纹纸板带41上的印刷图案43的分布。信号线71、72使读出器70和纵向切割站48形成信号连接。根据读出器70所识别的印刷图案43，纵向切割站48被触发以切割出其宽度相应于印刷图案的布置的波纹纸板带部分52、53。
在纵向切割/开槽单元46和横向切割单元54之间设置有另一个读出器73，该读出器在其工作范围内沿生产方向15，即纵向扫描波纹纸板带的各部分52、53并沿生产方向15记录在波纹纸板带41上的印刷图案43的分布。信号线74使读出器73与横向切割单元54相连。相应于上述波纹纸板带41的纵向切割，读出器73触发横向切割单元54以使得该单元54根据沿生产方向15的印刷图案的分布切割出多张波纹纸板62、67。借助于读出器70、73，可以确定多张波纹纸板的平面形状，可以调整它们的纵向和横向尺寸；通过被相应地触发的纵向切割站48和横向切割单元54可以切割出尺寸合适的平面形状。
在第二实施例的变型中，除了印刷系统69之外，还可以设置一相应于第一实施例的印刷单元4和26的印刷单元，以在机器1或加热装置36的上游印刷单个材料带。
在第二实施例的另一变型中，印刷系统69可以设置有两个喷墨头以双面，即同时在顶侧和底侧印刷波纹纸板带41。
图8和图9示出根据第三实施例的波纹纸板加工机的两部分。与第一实施例相比，在波纹纸板加工机的第一部分中省去了第二印刷单元26，如图8所示。还省去了不再需要的第三材料带通过偏转辊23、24、25、30、31而产生转向。此外，在第三实施例中省去了第一读出器19。在该实施例中仍存在一作用控制单元，但是未示出。在第三实施例的波纹纸板加工机中，印刷具有规定的并在开始波纹纸板加工机的生产之前就被送给至第三实施例的作用控制单元的初始距离形成的标记17、18的第一材料带3。因此，尽管距离a1、b1并没有由一读出器测出，但第三控制单元的作用控制单元仍能得到该距离。
图9所示的波纹纸板加工机的第三实施例的第二部分相应于图6所示的波纹纸板加工机的第一实施例的第二部分，一不同点在于，将测定标记17和标记18彼此之间的距离的第一实施例的读出器44分为用于确定标记17之间的距离的第一读出器75和用于确定标记18之间的距离的第二读出器76。信号线(未示出)将读出器75、76连接到第三实施例的波纹纸板加工机的作用控制单元上。
图10和11示出第四实施例的波纹纸板加工机的两部分。这些部分相应于第三实施例的那些部分，不同点在于，在第四实施例中，是从下方而非上方印刷波纹纸板带。因此，在第四实施例的波纹纸板加工机的第一部分中省去了印刷单元4。印刷单元4由与第一实施例相应的用于印刷第三材料带22的底侧的印刷单元26代替。相应地，在第四实施例的波纹纸板加工机的第二部分中，读出器75、76位于波纹纸板带41的下方，并在该下方记录印刷单元26印刷的印刷图案。其它方面，第四实施例相应于第三
实施例。
读出器19、44、70、73、75、76可以体现为一照相机/摄像机，具体地，为一CCD(电荷耦合)照相机。除了上述功能外，读出器19还具有当在波纹纸板带41上进行精确的双面对准印刷时使两个印刷单元4、26同步的作用。为此，读出器19记录某一印刷图案43进入读出器19的工作范围之内时的时刻。根据单面波纹纸板13从读出器19至棍隙40的输送路程和第三材料带22从喷墨头28至棍隙40的输送路程之间的差值，作用控制单元7计算印刷单元26必须印刷第三材料带22的时刻，以使得该第三带22准确地对应于该波纹纸板带的相对侧的印刷位置而印刷，该相对侧为由印刷单元4印刷的波纹纸板带13的上侧。

Claims (11)

1.一种用于制造多张波纹纸板(62、67)的波纹纸板加工机，该波纹纸板加工机包括
-至少两个用于从材料卷筒上展开材料带(3、8、22)的展卷器(2、9、21)；
-至少一个用于从一材料带制造至少一个波纹中间层(8)的带齿槽单元(10)；
-至少一个用于将波纹中间层(8)和至少另一材料带(3、22)结合以形成一波纹纸板带(41)的制造设备(1、36、37)；
-一个用于从波纹纸板带(41)中切割出多张波纹纸板(62、67)的切割站(48、54)；
-其中，在展开器(2、9、21)和切割站(48、54)之间设置有至少一个用于印刷至少一个所述带(3、22；41；3；22)的数字印刷系统(27；69)。
2.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，所述印刷系统(27)设置在沿生产方向的制造设备(1、36、37)的上游。
3.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，在至少一个制造设备(1、36、37)的上游设置有至少一个用于加热波纹中间层(8)和至少一个其它材料带(3、22)的加热装置(16、36)，在加热装置(16、36)的上游设置有印刷单元(4、26)。
4.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，在制造设备(1、36、37)的下游设置有至少一个印刷系统(69)。
5.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，印刷系统(27；69)用于单面印刷至少一个所述带(3、22；41)。
6.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，印刷系统(27；69)用于双面印刷至少一个所述带(41)。
7.一种根据权利要求1所述的波纹纸板加工机，其特征在于，设置至少一个与印刷系统(27)信号连接的测量装置(19、44；19、75、76；44；75、76)，该测量装置用于记录位于至少一个材料带(3)上的标记(17、18)并用于从所记录的信号确定位于印刷系统(27)处的材料带(3)和位于切割单元(48、54)上游的材料带(3)之间的尺寸变化，该切割单元用于至少在材料带(3)的纵向切割出一定尺寸的多张波纹纸板(62、67)。
8.一种根据权利要求7所述的波纹纸板加工机，其特征在于，设置有两个测量装置(19、44)以记录所述带的尺寸变化，一个测量装置(19)位于印刷系统(27)处，而另一个测量装置(44)位于切割站(48、54)上游附近。
9.一种用于利用该波纹纸板加工机制造多张波纹纸板的方法，该方法包括以下步骤：
-提供一台包括至少两个用于展开连续的材料带的展卷器和至少一个用于从该材料带生产至少一个波纹纸板带的制造设备的波纹纸板加工机；
-数字地印刷波纹纸板加工机上的至少一个材料带；和
-根据数字印刷图案的形状和尺寸从数字印刷的波纹纸板带中切割出多张波纹纸板。
10.一种根据权利要求9所述的方法，其特征在于，两个材料带在被结合以形成一波纹纸板带之前被印刷。
11.一种根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少一个材料带在它与至少一个第二材料带结合从而形成一波纹纸板带之后被数字印刷。
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