CN208978358U - 一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，涉及瓦楞纸板加工用瓦楞辊，其特征在于：所述楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧引入第二楞顶圆弧r2。本实用新型能极大的增加瓦楞辊的使用寿命；改善瓦楞芯纸啮合成型时的受力和冲击状况，瓦楞芯纸和楞顶圆弧进行更宽持续温柔的接触，降低成型时的损伤；改善楞型接触状况，降低啮合区张力因子，降低瓦楞芯纸在啮合区因不断增加的张力造成的损伤；使瓦楞辊获得较佳的定位，降低偏差和振动；增加瓦楞波纹纸楞腰长度，纸板更坚挺；降低瓦楞辊的用纸率；在施胶量不变的前提下，粘合区更宽，粘合更有效；纸板压痕的状况得以明显改善。对于低克重瓦楞芯纸来说，本楞型结构瓦楞辊有益效果更佳。

Description

一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊

技术领域

本发明涉及瓦楞纸板加工用瓦楞辊，进而涉及瓦楞辊的楞型结构，特别涉及瓦楞辊楞型结构的楞顶圆弧aa 的结构；所述楞型结构瓦楞辊包括楞型精磨后的瓦楞辊和出厂成品瓦楞辊；所述楞型结构瓦楞辊以轮廓仪的检测分析结果为主要界定标准，但不限于轮廓仪单一的检测分析手段。

背景技术

1、瓦楞纸箱是一种应用最广泛的绿色、环保包装制品。瓦楞纸箱由瓦楞纸板制成，瓦楞纸板由瓦楞纸板生产线制造，瓦楞纸板生产线的核心是瓦楞机，瓦楞机的核心部件是瓦楞辊，作为瓦楞纸板核心特征的波纹纸便是瓦楞芯纸通过瓦楞辊的熨烫啮合成型，表面波纹状的楞型结构是瓦楞辊的第一特征，楞型结构的三个最主要参数依次是楞高、楞距和楞顶圆弧，楞型的改善往往看似非常微小，实则不然，以最常见B 楞为例，1 米瓦楞纸板便有150 多个楞，一个楞的一点点改善，被放大后都不可小视；假如瓦楞纸板生产线的平均生产速度为150 米每分钟，一个楞的一点点改善，一年计算下来，都是一笔可观的数字。

2、瓦楞机以瓦楞辊为核心部件，包括：中瓦楞辊（1）、外瓦楞辊（2）、压力辊（3）、涂胶辊（4）、匀胶（刮胶）辊（5），并以此5 根辊子为典型代表特征；瓦楞机的功用是生产单面瓦楞纸板（8），单面瓦楞纸板（8）由瓦楞芯纸（6）在瓦楞辊中心连线的啮合处熨烫啮合成型后，通过正压式（风压式）或负压式（真空吸附）贴合在中瓦楞辊（1）的表面，随之运行至涂胶辊（4）时，波纹纸的顶部被涂胶辊（4）施加一定厚度的胶液（所施加胶液的厚度可通过匀胶（刮胶）辊（5）进行调整），继续运行至压力辊（3）与中瓦楞辊（1）的中心连线处时，和经过预热后的里纸（或中纸）（7） 在温度和压力的作用下粘合成为单面瓦楞纸板（8）。

3、瓦楞芯纸的最理想化成型状态为：只在瓦楞辊中心连线的啮合处被熨烫啮合成型，在瓦楞辊啮合区的接触总包角越小越好，最理想化数值为零。为了区别瓦楞辊与齿轮的本质区别，本发明中将瓦楞辊的齿型或齿形全部称为楞型或楞形，也是本行业比较专业的叫法，本发明中所述的楞型包含楞形。

4、瓦楞辊传统楞型的最标准结构由三部分构成，楞顶圆弧r、楞底圆弧R、以及和楞顶圆弧aa 和楞底圆弧bb 外切的楞侧线段ab。

5、楞侧ab 的作用有二：一是连接楞顶圆弧aa 和楞底圆弧bb；二是通过对其优化提供高克重瓦楞芯纸（6）通过时所需要的楞侧间隙。

6、楞底圆弧bb 的作用有三：一是和楞顶圆弧aa 配合完成对瓦楞芯纸的熨烫啮合成型；二是通过和楞顶圆弧aa 半径的差值供给瓦楞芯纸通过啮合区到达啮合处所需要的间隙；三是通过和楞顶圆弧aa 的啮合使瓦楞辊获得较佳的定位，降低偏差和振动。

7、楞顶圆弧aa 的作用有十：一是和楞底圆弧bb 配合完成对瓦楞芯纸的熨烫啮合成型；二是通过和楞底圆弧bb 半径的差值供给瓦楞芯纸通过啮合区到达啮合处所需要的间隙；三是通过和楞底圆弧bb 的啮合使瓦楞辊获得较佳的定位，降低偏差和振动；四是直接影响瓦楞辊的使用寿命，并且是直接影响瓦楞辊使用寿命的重要因素；五是影响瓦楞芯纸啮合成型时的受力状况，楞顶圆弧越小，瓦楞芯纸啮合成型时的受力状况越差，楞顶尖部受到的损伤越大，甚至会出现瓦楞芯纸在啮合成型时的切断情况；六是影响瓦楞芯纸在啮合区的楞型接触状况，影响瓦楞辊啮合区的总包角，影响啮合区张力因子的大小，影响瓦楞芯纸在通过啮合区时由于不断增加的张力大小及所造成的损伤程度；七是直接影响瓦楞辊的用纸率，并且是继楞高和楞距之处的第三影响因素；八是影响瓦楞芯纸波纹纸顶部的施胶量、施胶宽度、粘合宽度和粘合效果；九是影响单面瓦楞纸板的压痕状况；十是影响瓦楞纸板的强度，包括边平压强度、边压强度、粘合强度等。

8、传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧aa 的特征是：其楞顶圆弧aa 由一段楞顶圆弧r构成，其楞型轮廓经专业的轮廓仪测量分析时，在楞顶圆弧上任意取点，所得到的数值相同。

CN 102019720 B 瓦楞辊齿型三圆弧结构，其全文如实表达了传统楞型结构瓦楞辊楞顶圆弧由一段楞顶圆弧r 构成。

CN 103707560 A 一种M 楞型瓦楞辊，其全文如实表达了传统楞型结构瓦楞辊楞顶圆弧由一段楞顶圆弧r 构成。

CN 103692702 A 瓦楞辊齿型丁骨楞型结构，其全文如实表达了传统楞型结构瓦楞辊楞顶圆弧由一段楞顶圆弧r 构成。

由楞顶圆弧aa 的作用可以看出，楞顶圆弧aa 是瓦楞辊楞型优化设计的关键点之一，但仅仅通过简单的增加或减小楞顶圆弧r 半径大小的手段来对瓦楞辊楞型进行优化设计，取其利的同时必受其弊，如何能尽取其利、尽避其弊，是本发明所要解决的技术难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，涉及瓦楞纸板加工用的瓦楞辊，进而涉及瓦楞辊的楞型结构，特别涉及瓦楞辊楞型结构的楞顶圆弧aa 的结构，以解决传统楞型结构瓦楞辊仅仅通过简单的增加或减小楞顶圆弧r 半径大小的手段来对瓦楞辊楞型进行优化设计所存在的“取其利的同时必受其弊”的技术难题。

1、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，涉及瓦楞纸板加工用的瓦楞辊，进而涉及瓦楞辊的楞型结构，包括楞顶圆弧aa、楞顶圆弧r、第二楞顶圆弧r2、楞底圆弧R、以及和楞顶圆弧r和楞底圆弧R外切或者相交的楞侧线段或楞侧圆弧ab，其特征在于：所述楞型结构瓦楞辊引入第二楞顶圆弧r2，所述楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧aa 由楞顶圆弧r和第二楞顶圆弧r2共同构成，所述楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧aa 的顶部（或中部）由一段大小介于楞顶圆弧r 和楞底圆弧R 之间的第二楞顶圆弧r2 构成，所述第二楞顶圆弧r2 可以是一段圆弧，也可以是包含过渡和优化作用的三段圆弧或三段以上圆弧，但其顶部居中位置和大小不变。

2、瓦楞芯纸在通过瓦楞辊的啮合区到达啮合处前，总是以130%~150%的生产速度高速滑过所接触的楞型顶部，所以瓦楞辊被磨损的总是楞型的顶部，作为被直接磨损对象的楞顶圆弧aa，其大小直接影响瓦楞辊的使用寿命，并且是直接影响瓦楞辊使用寿命的重要因素；一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，在相同厚度（高度）损失的前提下，本发明需要磨损的涂层量要远大于传统楞型结构瓦楞辊楞顶圆弧r 的涂层磨损量，转变为有益效果就是：本发明所述楞型结构瓦楞辊可以极大的增加瓦楞辊

的使用寿命。

3、瓦楞芯纸在啮合成型过程中，在楞顶尖部所受到的冲击最大，在楞顶尖部最容易首先破损；一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，从而改善了瓦楞芯纸在啮合成型时的受力和冲击状况，更宽的接触区域、更宽的成型区域、楞顶尖部的冲击变得平缓，瓦楞芯纸与楞顶圆弧aa 和楞底圆弧bb 进行温柔持续广泛的接触，瓦楞芯纸在整个啮合成型过程中始终处于温柔平缓的受力状态，啮合时的受力得以更广泛的较均匀分布，从而降低了啮合成型时的楞顶损伤，增加纸板的边压强度，避免瓦楞芯纸在啮合成型时的损伤和破损。

4、楞瓦芯纸必须通过瓦楞辊的啮合区才能到达啮合处被啮合成型，传统楞型结构瓦楞辊通过楞顶圆弧r 和楞底圆弧R 半径的差值产生的间隙来供给瓦楞芯纸通过瓦楞辊啮合区所需要的间隙（通常楞底圆弧R 半径比楞底圆弧r 半径大0.30 左右或以上），通过合适的楞底圆弧R 和楞顶圆弧r 半径的差值所产生和间隙，在理论上可以供给瓦楞芯纸通过啮合区时所需要的运行间隙，但在实际中，由于啮合时瓦楞芯纸的厚度会由于啮合压力而减小，从而会导致楞侧的间隙进一步减小，从而会导致瓦楞芯纸在运行时的张力加大，运行困难；瓦楞芯纸的克重一般为90~200 克，厚度变化一般为0.16~0.30，成型啮合区会随着瓦楞芯纸克重的增大而增大，楞侧间隙会随着瓦楞芯纸克重的增大而减小，运行张力或张力因子会随着瓦楞芯纸克重的增加而增加，当张力增大到一定程度，便会出现肉眼可见的明显碎纸现象，所以传统楞型结构瓦楞辊为了运行高克重瓦楞芯纸的需要，不得不引入楞侧圆弧R3 来改善瓦楞辊在运行高克重瓦楞芯纸时可能会出现的碎纸现象；楞侧圆弧R3 的引入，完全是为了使传统楞型结构瓦楞辊能够在运行高克重瓦楞芯纸时不会出现碎纸现象而采取的一种妥协措施，而对于低克重瓦楞芯纸来说，楞侧圆弧R3 的引入会对瓦楞芯纸的成型和成型后的纸板强度造成一定不利的影响，尤其对于正压式（风压式）吸附结构的瓦楞机来说；楞侧间隙并不是越大越好，而是恰恰正相反，是在能够供给有效通过间隙的前提下，越小越好，从而有利于瓦楞芯纸的成型和成型后的纸板强度；一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，但r2 并不影响楞顶圆弧aa 的大小，相反，由于r2 的弧长小于被替换掉的楞顶圆弧r的弧长，瓦楞芯纸与楞顶圆弧aa 的总接触面积反而有所减少；又由于第二楞顶圆弧r2 的引入改善了瓦楞芯纸啮合成型时的受力和冲击状况，更宽的接触区域、更宽的成型区域，楞顶尖部的冲击变得更加平缓，瓦楞芯纸与楞顶圆弧aa 进行广泛持续温柔平缓的接触，啮合时的受力得以广泛均匀的分布，瓦楞芯纸厚度损失由于啮合压强的减小而得以改善；上述改善都有利于改善瓦楞芯纸的楞型接触状况，降低啮合区接触总包角，降低啮合区的张力因子，降低瓦楞芯纸6在啮合区由于不断增加的张力所造成的损伤，从而增加纸板的强度。

5、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型瓦楞辊的楞侧长度ab，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，并位于楞顶圆弧aa 的内侧，在楞高不变的前提下，使楞侧长度ab 有所增加，楞侧夹用变小，从而使瓦楞纸板波纹纸的楞腰长度有所增加，楞腰角度更坚挺，瓦楞波纹纸的楞腰更长和更挺，转变为有益效果就是：使瓦楞纸板的平压强度得以显著提高，纸板更坚挺，手感更佳。

6、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r 的施胶和粘合状况，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，在施胶量不变的前提下，施胶区域更宽，粘合区域更宽，粘合效果更好。

7、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，但第二楞顶圆弧r2 位于楞顶圆弧r 的顶部内侧，r2 的弧长要明显小于所替换掉的r 的弧长，由此带来的有益效果是：瓦楞辊的用纸率有所降低。

8、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r 和楞底圆弧R 的啮合，所引入的第二楞顶圆弧r2大于楞顶圆弧r，可以更广泛的持续温柔平缓的与楞底圆弧R 进行啮合，从而使瓦楞辊获得更佳的定位，降低偏差和振动，瓦楞辊得以更平稳的运行。

9、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，在瓦楞芯纸通过中瓦楞辊和压力辊中心连线处，和预热后的里纸（或中纸）在压力和温度的作用下粘合成为单面瓦楞纸板的过程中，同本发明内容第3 点所述有益效果类似：相对于传统楞型瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大于楞顶圆弧r，从而改善了瓦楞芯纸和里纸（或中纸）在粘合时的受力和冲击状况，更宽的接触区域，更宽的粘合区域，楞顶尖部的冲击变得平缓，让瓦楞芯纸和里纸（或中纸）与压力辊和瓦楞辊的楞顶尖部进行相对更温柔平缓的持续接触，粘合时的受力得以更广泛均匀的分布，降低瓦楞芯纸和里纸（或中纸）粘合时的损伤，改善纸板边压强度，可视化具体表现为：单面瓦楞纸板的压痕状况得以明显改善。

10、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：相对于传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r，所引入的第二楞顶圆弧r2 大小介于楞顶圆弧r和楞底圆弧R 之间，瓦楞芯纸成型时，同楞顶圆弧aa 和楞底圆弧bb 始终处于温柔平缓的持续接触状态，无空隙处，无突变处，进而确保瓦楞辊获得较佳的定位，平稳的运行，降低偏差和振动。

11、一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征和有益效果在于：本发明的有益效果并不限于简单引入第二楞顶圆弧r2 后所带来的上述有益效果，上述有益效果的说明是为了便于对本发明的理解，是建立在本发明楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧aa =楞顶圆弧r = 传统楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧r（完全等同于楞顶圆弧aa），三者半径数值大小相同的前提下进行的比较说明；本发明的有益效果更在于引入第二楞顶圆弧r2后所引发的楞顶圆弧r、楞底圆弧R、楞侧ab 的相应变化、优化和革新。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可完美的解决传统楞型结构瓦楞辊仅仅通过简单的增加或减小楞顶圆弧的大小来对瓦楞辊楞型进行优化所存在的“取其利的同时必受其弊”的技术难题。本发明楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧：小而不尖，大而不钝；尽取其利，尽避其弊。可极大的增加瓦楞辊的使用寿命；改善瓦楞芯纸 啮合成型时的受力和冲击状况，更宽的接触区域、更宽的成型区域、使楞尖顶部受到的冲击变得平缓，啮合时的受力得以更广的均匀分布，降低啮合成型时的楞顶损伤，增加纸板的边压强度，避免瓦楞芯纸在啮合成型时的损伤和破损；改善楞型的接触状况，使瓦楞辊获得较佳的定位，降低偏差和振动；增加瓦楞纸板波纹纸楞腰的长度和挺度，改善瓦楞纸板波纹纸楞腰的夹角，使瓦楞纸板的平压强度得以显著提高，纸板更坚挺，手感更佳；降低瓦楞辊的用纸率；在施胶量不变的情况下，施胶区域更宽、粘合区域更宽、粘合效果更好；单面瓦楞纸板压痕状况得以明显改善；从而使降低用纸克重但不降低纸板强度的目标得以实现。本发明对于低克重瓦楞芯纸来说，有益效果会更加显著。

附图说明

图1 瓦楞机典型特征立面示意图。

图 2 瓦楞芯纸在瓦楞辊啮合接触包角状况示意图。

图 3 传统楞型结构瓦楞辊的楞型结构示意图。

图 4 传统楞型结构瓦楞辊的楞顶结构示意图。

图 5 本发明楞型结构瓦楞辊的楞顶结构示意图。

图 6 传统楞型结构瓦楞辊楞轮廓仪测量分析时楞顶圆弧任意取点结果示意图。

图 7 本发明楞型结构瓦楞辊楞轮廓仪测量分析时楞顶圆弧正确取点结果示意图。

图 8 传统楞型结构瓦楞辊瓦楞芯纸在啮合成型时的楞型顶部受力状况示意图。

图 9 本发明楞型结构瓦楞辊瓦楞芯纸在啮合成型时的楞型顶部受力状况示意图。

图 10 传统楞型结构瓦楞辊瓦楞芯纸施胶状况示意图。

图 11 本发明楞型结构瓦楞辊瓦楞芯纸施胶状况示意图。

图 12 传统楞型结构瓦楞辊单面瓦楞纸板压痕状况示意图。

图 13 本发明楞型结构瓦楞辊单面瓦楞纸板压痕状况示意图。

其中：1 为中瓦楞辊、2 为外瓦楞辊、3 为压力辊、4 为涂胶辊、4.1 为涂胶辊表面所携带的胶液、5 为匀胶（刮胶）辊、6 为瓦楞芯纸、7 为里纸或外纸、8 为单面瓦楞纸板、9为啮合区接触包角、r 为楞顶圆弧、R 为楞底圆弧、r2 为本发明引入的第二楞顶圆弧示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、达成目的和功效易于明白理解，下面结合具体附图和优选实施工艺步骤做进一步的阐述。

由图 5 可见，本发明楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧包括：半径为r 的楞顶圆弧ac和半径为r2 的第二楞顶圆弧cc，第二楞顶圆弧r2 大小介于楞顶圆弧r 和楞底圆弧R 之间，第二楞顶圆弧r2 位于楞顶圆弧aa 的顶部或中部位置，第二楞顶圆弧r2 与楞顶圆弧r相切，第二楞顶圆弧r2 可以是一段圆弧，也可以是包含过渡优化作用的三段圆弧或三段以上圆弧。

第一步：楞型参数设计：根据图 5 所述楞型结构瓦楞辊的楞型特征，通过一套自主研发的交互式计算机程序，依据所要运行瓦楞芯纸的克重等状况，对瓦楞辊楞型参数进行初步的优化设计和多指标全方位的综合比较分析，选择优选方案通过专业的计算机软件进行模拟运行和受力分析，以此来最终确定最佳的楞型参数，主要包括：楞高、瓦楞辊直径、瓦楞辊楞数、楞顶圆弧aa、楞顶圆弧r，楞底圆弧R，第二楞顶圆弧r2 的大小、位置和结构。

第二步：根据确定的最佳楞型参数进行瓦楞辊楞型精磨用金刚石滚轮的设计、订购或者制造。

第三步：用验收合格的金刚石滚轮通过专业的楞型磨床对瓦楞辊进行楞型精磨。

第四步：对楞型精磨后的瓦楞辊进行喷涂和抛光等后序加工处理。

以上描述说明了本发明的技术领域、基本原理、主要技术特征、解决的技术问题、有益效果和具体实施方式。本发明不受具体的附图限制，本发明不受所述优选实施工艺步骤的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化、改进和延展，这些变化、改进和延展都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征在于：所述楞型结构瓦楞辊的楞顶圆弧（aa）引入第二楞顶圆弧（r2），所述楞顶圆弧（aa）主要由楞顶圆弧（r）和第二楞顶圆弧（r2）构成，所述楞顶圆弧（aa）的顶部或中部由一段大小介于楞顶圆弧（r）和楞底圆弧（R）之间的第二楞顶圆弧（r2）构成。

2.根据权利要求1 所述的一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征在于：所述楞顶圆弧（aa）还包括过渡优化圆弧，所述楞顶圆弧（aa）由楞顶圆弧（r）、第二楞顶圆弧（r2）和过渡优化圆弧构成，所述过渡优化圆弧位于楞顶圆弧（r）和第二楞顶圆弧（r2）之间，所述楞顶圆弧（aa）不受引入过渡优化圆弧数量和大小的限制。

3.根据权利要求1 或2 所述的一种降低用纸克重但不降低纸板强度的楞型结构瓦楞辊，其特征在于：所述第二楞顶圆弧（r2）不受构成圆弧数量的限制。