NO327419B1 - Fremgangsmate og anordning for fremstilling av korrugert materiale - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved og anordning for fremstilling av korrugert materiale

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av korrugert materiale, hvor minst et første plant ark og et andre ark av plastmateriale anordnet i bølgeform blir brakt sammen for adhesjon til hverandre og det bølgeformede arket løper over kjernestenger. Første legemer er anordnet for mating av minst et plant ark og et andre ark av plastmateriale som løper over kjernestengene og andre legemer er anordnet for å bringe sammen og adherere arkene.

I lengre tid har forskjellige former for korrugerte plater blitt fremstilt og brukt fremfor alt til innpakning og lignende. Korrugerte plater har meget gode isolerende og støtabsorberende egenskaper, men de er også beheftet med en rekke ulemper. Den største ulempen er kanskje deres dårlige fuktbestandighet. Når korrugerte plater blir fuktige, vil de tape en stor del av bæreevnen og sin holdbarhet.

Det er også i og for seg kjent å fremstille ark av plastmateriale til bølgeform og forbinde slike bølgeformede ark med plane ark av tilsvarende materiale. Et eksempel på dette er vist og beskrevet i US-A-4897146. Arkene som skal bølgeformes blir oppvarmet med spesielle varmelegemer, som gjør materialet plastisk. Materialet blir deretter formet til bølgeform med kjernestenger og en side av det bølgeformede materialet blir presset mot et forvarmet plant ark med en formingsvalse, som er utformet med ringformede utsparinger og anpasset til kjernestengene. Et ytterligere plant ark blir oppvarmet på tilsvarende måte og blir presset mot den andre siden av det bølgeformede materialet med en andre fortrinnsvis avkjølt valse.

Materialet som arkene blir fremstilt av er forholdsvis stivt og tykkelsen til arkene er slik at i det minste arket som skal bølgeformes må oppvarmes til en så høy temperatur at materialet blir plastisk. Når de sammenføyde arkene har blitt avkjølt, er resultatet et korrugert arkmateriale, som f. eks. kan brukes som tak- eller veggplater. Anordningen og fremgangsmåten i henhold til US-A-4897146 virker godt for den tiltenkte hensikten, men er mindre hensiktsmessig for andre formål, f. eks. for fremstilling av korrugert materiale for innpakning og lignende.

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av korrugert materiale med et antall materialark, som føres over kjernestenger og oppvarmes og sammenføyes på en effektiv måte. En ytterligere hensikt er å tilveiebringe en anordning for fremstilling av korrugert materiale av minst et første ark og et andre ark. Disse hensiktene blir oppnådd ved at oppfinnelsen innbefatter trekkene som er angitt i henholdsvis krav 1 og krav 6.

I henhold til fremgangsmåten, blir minst et ark oppvarmet ved anlegg mot kjernestengene, hvilket første og andre ark ligger an mot hverandre etter oppvarmingen.

Anordningen innbefatter oppvarmingslegemer for overføring av varme fra kjernestengene til det minst ene arket som ligger an mot kjernestengene og innbefatter plastmateriale, og føringslegemer for å bringe sammen det første og andre arket etter oppvarming.

Ifølge oppfinnelsen gjøres det mulig å anvende et antall forskjellige materialer for forskjellige lag i det korrugerte produktet. Det kan velges materialer med f. eks. forskjellig stivhet, ruhet, friksjon og støtabsorpsjon. Oppfinnelsen gjør det også mulig med en raskere oppstart av prosessen uten noen omfattende oppvarming av valser eller lignende. En fremstillingsprosess kan også gjøres raskere ferdig og kan stanses midlertidig.

Det ferdige produktet innehar en rekke av fordelene med bølgepapp, så som meget gode isolerende og støtabsorberende egenskaper, men har i tillegg høyere fuktighetsmotstand og bestandighet. Videre kan pakninger som er fremstilt av det ferdige produktet oppvarmes ved dampsprøyting. Slike pakninger vil heller ikke danne støvpartikler. Et materiale som er passende i forbindelse med oppfinnelsen er blåst polyetylenfilm med kritt som fyllmiddel. For mange anvendelser er det passende med en filmtykkelse i området 0,03 - 0,4mm.

Pakninger og andre produkter som har blitt fremstilt i henhold til oppfinnelsen, er spesielt hensiktsmessige innen matvareindustrien. Også innen farmasøytisk industri og den medisinske området kan det være fordelaktig å anvende oppfinnelsen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere ved hjelp av utførelseseksempler, med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en utførelsesform av anordningen i henhold til oppfinnelsen sett fra siden, Fig. 2 viser et tverrsnitt av hvordan et korrugert materiale i henhold til en første utførelsesform er fremstilt, Fig. 3 viser et tverrsnitt av hvordan et korrugert materiale i henhold til en andre utførelsesform er fremstilt, Fig. 4 viser et tverrsnitt av hvordan et korrugert materiale i henhold til en tredje utførelsesform av oppfinnelsen er fremstilt, Fig. 5 viser et tverrsnitt av hvordan et korrigert materiale i henhold til en fjerde utførelsesform er fremstilt, Fig. 6 er et langsgående snitt langs linjen A-A i fig. 7 av legemet for korrugering av materialet, og

Fig. 7 er et tverrsnitt langs linje B-B i fig. 6 av legemet i fig. 6.

Figur 1 viser i prinsipp hvordan en fremstillingslinje, som opererer i henhold til oppfinnelsen, kan være fremstilt. En første del A, som er vist med prikk og strek linjer, innbefatter en første valse 10, en andre valse 11 og en tredje valse 12, alle viklet opp med et passende arkmateriale, så vel som konvensjonelle arkstrekkende legemer 13. De forskjellige arkmaterialene blir brakt sammen i en andre del B og danner forskjellige lag til det ferdige korrugerte materialet. Det bør legges merke til at materialtykkelse, innbyrdes avstand mellom forskjellige komponenter og andre geometriske forhold i fig. 1 så vel som etterfølgende figurer ikke er i riktig skala. Et mangfold dimensjoner og avstander har blitt endret i forhold til reelle betingelser for å vise trekkene ved oppfinnelsen klarere.

Elementene som er innbefattet i del A kan alle være fremstilt i henhold til kjent teknikk. Det er imidlertid viktig å legge merke til at forskjellige arkmaterialer, både tykkelse og materialet som sådan, kan være anordnet på forskjellige valser. For de fleste applikasjoner er det passende å bruke polyetylen (PE) og polypropylen (PP) med eller uten såkalte fyllmidler. Et passende fyllmiddel kan være kritt.

Innen oppfinnelsens omfang, kan det også benyttes helt andre materialer. For eksempel er det mulig å bruke aluminium eller annet tilsvarende materiale i enkelte lag, for å oppnå en høyere tetthet mot gassgjennomtrengning. Materialer som i seg selv ikke kan oppvarmes sammen med et materiale i et nærliggende lag, bør være belagt eller anordnet nærmest ved et plastlag.

Arket eller arkene 16 som skal korrugeres eller bølgeformes er fortrinnsvis bredere og viklet på bredere valser enn de andre arkene, slik at det ferdige korrugerte materialet innbefatter like brede lag. Dersom arket 16 er smalere, vil det bli strukket under korrugeringen. Før dette arket 16 blir brakt sammen med andre ark, blir det fortrinnsvis korrugert i en korrugeringsanordning. I den viste utførelsesformen innbefatter korrugeringsanordningen en øvre plate 14 og en nedre plate 15, som blir beskrevet nærmere i tilknytning til figurene 6 og 7. En alternativ utførelsesform av en korrugeringsanordning innbefatter to sylindre. I en slik utførelsesform kan det være passende med en forvarming av arket 16 før korrugeringen og deretter avkjøle arket 16 etterpå.

Etter korrugeringsanordningen, blir det korrugerte arket 16 ført inn mellom minst et sett øvre kjernestenger 17 og et sett nedre kjernestenger 18. Disse blir beskrevet nærmere under med henvisning til figurene 2 - 5. Et øvre ark 19 fra den første valsen 10 og et nedre ark 20 fra den tredje valsen 12 blir brakt sammen med det korrugerte arket 16 ved kjernestengene 17 og 18. Kjernestengene 17 og 18 strekker i den felles lengderetningen V til arkene, som er antydet med den korresponderende pilen i fig. 1.1 visse applikasjoner, kan korrugeringsanordningen være utelatt eller være integrert med kjernestengene. De to settene med kjernestenger 17 og 18 er opphengt bak eller utenfor arkene på en måte som ikke er nærmere vist.

Arkene blir oppvarmet av kjernestengene 17 og 18 og føyd sammen til et korrugert arkmateriale ved samvirkning med en øvre pressvalse 21 og en nedre pressvalse 22. Etter sammenføyningen, blir det fremstilte arkmaterialet ført videre i retningen til pilen V på en konvensjonell måte ved hjelp av en bevegelig øvre driwalse 23 og en bevegelig nedre driwalse 24. Den øvre pressvalsen 21 og den nedre pressvalsen 22 kan i enkelte utførelsesformer sammen føre arkmaterialet på en ønsket måte. I et slikt tilfelle kan driwalsene 23 og 24 være utelatt.

Driwalsene 23 og 24 er innbefattet i en tredje del C, som på en konvensjonell måte innbefatter minst en ledevalse 25 og en kuttemekanisme. I den viste utførelsesformen. Innbefatter kuttemekanismen en øvre kniv 26 og en nedre kniv 27 som samvirker med denne. Knivene 26 og 27 beveger seg passende opp og ned og kutter av arkmaterialet i ark med passende lengde. Ytterligere kutteanordninger kutter arkene til ønsket bredde. Størrelsen til arkene er for en stor grad avhengig av applikasjonen for hvilken de er påtenkt. Den tredje delen C utgjør i seg selv ingen del av oppfinnelsen og kan være gitt en annen utforming avhengig av den angjeldende applikasjonen.

I fig. 2 er det vist et eksempel på hvordan kjernestengene kan være anordnet når et arkmateriale med tre lag, hvorav et er korrugert, skal fremstilles. I dette tilfellet er det anordnet en øvre linje med kjernestenger 17 med en viss innbyrdes avstand mellom inntilliggende kjernestenger. En nedre linje med kjernestenger 18 er anordnet med samme innbyrdes avstand, men forskjøvet i forhold til den øvre linjen, slik at rommet mellom kjernestengene er fylt ut med rom for et mellomliggende materialark.

Alle kjernestengene har i denne utførelsesformen et trekantet tverrsnitt, men det kan velges andre former avhengig av den angjeldende applikasjonen. Arket 16 som skal korrugeres løper mellom den øvre linjen med kjernestenger 17 og den nedre linjen med kjernestenger 18. Det øvre arket 19 løper nøyaktig over den øvre linjen med kjernestenger 17 og vil bli presset mot arket 16 mellom den nedre linjen med kjernestenger 18 og den øvre pressvalsen 21. Tilsvarende løper det nedre arket 20 nøyaktig under den nedre linjen med kjernestenger 18 og vil bli presset mot arket 16 mellom den øvre linjen med kjernestenger 17 og den nedre pressvalsen 22.

Trykkes som utvises av pressvalsen 21 og 22 kan i en alternativ utførelsesform være dannet av differansen mellom omgivende trykk eller ved det faktum at materialet blir strukket i bredderetningen. I et slikt tilfelle, kan pressvalsene 21 og 22 være utelatt. Et ytterligere alternativ til pressvalsene 21 og 22 kan være resiprokerende trykkplater. Trykkplatene blir raskt ført mot kjernestengene og presser sammen en del av arkene på den måten som er beskrevet over under den fasen hvor arkene blir sveiset sammen. Deretter blir trykkplatene trukket tilbake, slik at arkene nå kan mates fremover og en ny del av arkene kommer i korrekt posisjon for sammensveising.

Minst en del av partiene med kjernestenger 17 og 18 som støter opp mot arket 16 og/eller det øvre arket 19 og/eller det nedre arket 20 er tilveiebrakt med oppvarmingslegemer 28. Ved hjelp av oppvarmingslegemene 28, blir varme overført til tilgrensende og nærliggende materialark i en slik grad at det oppnås en sammenføyning av arkene. Oppvarmingen er lokal i mindre kontaktoverflater, noe som betyr at den ønskede temperaturen kan oppnås raskt. I en foretrukket utførelsesform skjer sammenføyningen i forbindelse med pressvalsene 21 og 22, som fører arkene fremover, og arkene er derved i bevegelse. I de andre delene, er kjernestengene 17 og 18 ikke oppvarmet.

I en enkel utførelsesform innbefatter oppvarmingselementene 28

elektriske oppvarmingsledere, som strekker seg i lengderetningen til kjernestengene og som blir matet fra konvensjonelle strømtilførselsenheter (ikke vist). Det er også mulig å overføre varme til tilgrensende arkpartier på en annen måte. Den nødvendige energien kan f.eks. tilføres til kontaktflatene ved hjelp av ultralyd, laser eller andre energiformer som tillater lokal eller rettet overføring av energi. Overføringen av energi kan også skje induktivt eller på en tilsvarende måte og deretter konsentreres i kjernestengene 17 og 18, slik at oppvarmingen skjer lokalt.

Som nevnt over, kan det være forskjellige materialsammensetninger i de forskjellige arkene. Aluminiumsfolie eller et tilsvarende materiale kan brukes i enkelte lag. I visse applikasjoner er det hensiktsmessig å bruke et mellomliggende lag, f.eks. arket 16, med et stort innhold av fyllmiddel og to ytre lag med mindre fyllmiddel. Derved erholdes det et arkmateriale som motstår høy belastning i kanalretningen samtidig som de ytre lagene er meget elastiske. Et slikt arkmateriale er meget hensiktsmessig for bruk ved pakking.

Materialtykkelsen kan også variere i de forskjellige lagene og i henhold til den angjeldende applikasjon. Arket 16 som skal korrugeres kan i denne forbindelsen være fremstilt av et betydelig tykkere og sterkere materiale enn de andre lagene for å oppnå meget gode egenskaper med hensyn til bestandighet og støtmotstand. På samme måte kan også andre lag være gitt de ønskede egenskaper for f.eks. bestandighet og støtmotstand. Figur 3 viser en alternativ utførelsesform med et tredje sett med kjernestenger 29 ført inn mellom den øvre linjen med kjernestenger 17 og den nedre linjen med kjernestenger 18. Den tredje linjen med kjernestenger 29 har et tverrsnitt som er anpasset til de andre kjernestengene og er tilveiebrakt med et andre sett med oppvarmingslegemer 28' og 28". I den viste utførelsesformen er kjernestengene 29 fremstilt med et kvadratisk tverrsnitt. Også arkene som skal korrugeres er doblet i et øvre korrugeringsark 16 og et nedre korrugeringsark 16'. Doble oppvarmingslegemer 28' og 28" muliggjør, sammen med oppvarmingslegemene 28 til de øvre kjernestengene 17 og nedre kjernestengene 18, sammensetning av et mer komplekst arkmateriale. Som vist i fig. 3 er resultatet to ytre plane lag og to indre korrugerte lag. Fig. 4 viser en forenklet utførelsesform med kun to materialark. Et nedre ark 20 er plant og et ark 16 er korrugert på samme måte som beskrevet over. I fig. 5 er det vist en alternativ utførelsesform med et første korrugert ark 16 og et andre korrugert ark 16'. I andre henseender er utførelsesformene i henhold til fig. 4 og fig. 5 lik utførelsesformene beskrevet over.

Snittet i fig. 6 viser skjematisk hvordan en anordning for korrugering av arket 16 kan være fremstilt. En nedre plate 15 er V-formet med arket 16 bevegende mot spissen av platen. Arket 16 beveges i retning av pilen V. Platen 15 er fremstilt med alternerende v-formede utsparinger og v-formede åser. Anordningen for korrugering kan være helt utelatt, dersom det resulterende arkmaterialet ikke er for bredt. En øvre plate 14 (se fig. 7) med en korresponderende form passer henholdsvis inn i utsparingene og åsene til den nedre platen 15.

Utførelsesformen av anordningen for korrugering sees klarere i fig. 7. De v-formede henholdsvis utsparingene og åsene er klart vist i figuren. Formen til henholdsvis utsparingene og åsene er anpasset til formen til kjernestengene, slik at arket blir korrugert på ønsket måte, før det når kjernestengene. På grunn av V-formen til arkene 14 og 15, vil arket 16 begynne å korrugere i det sentrale partiet. Arket 16 blir deretter korrugert utover mot sidene fra det sentrale partiet, når arket mates fremover. Det unngås derved en for stor belastning på arkmaterialet under korrugeringen.

I henhold til en alternativ utførelsesform, er kjernestengene anordnet i samme V-form som arkene 14 og 15 vist i fig. 6, som derved kan utelates.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av korrugert materiale, der minst et første plant ark (19; 20) og et andre ark (16) av plastmateriale anordnet i bølgeform blir ført sammen for adhesjon til hverandre og det bølgeformede arket (16) løper over kjernestenger (17,18) karakterisert ved at kjernestengene (17, 18) strekker seg i lengderetningen av det bølgeformede ark (16), at et parti av det minst ene arket blir oppvarmet ved anlegg mot kjernestengene (17,18), at det første arket (19;20) bringes til anlegg mot det andre arket (16) for sammensveising av arkene (16; 19,20), og at energi tilføres lokalt til kontaktflatene for arkpartiene som ligger an mot hverandre.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at minst et parti av det minst ene av arkene (16; 19,20) blir oppvarmet direkte i kontaktflaten mellom hosliggende ark (16;

19,20) med oppvarmingslegemer (28) anordnet i kjernestengene (17,18).

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at minst et parti av minst et ark blir oppvarmet indirekte med oppvarmingslegemer (28) anordnet i en avstand fra kjernestengene (17,18).

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det andre arket (16) anordnet i bølgeform blir korrugert før det når kjernestengene (17,18).

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det første arket (19; 20) og det andre arket (16) blir presset sammen mot hverandre mellom en linje med kjernestenger (17, 18) og minst en pressvalse (21; 22).

6. Anordning for fremstilling av korrugert materiale, der første legemer er anordnet for mating av minst et første plant ark og et andre ark av plastmateriale anordnet i bølgeform og som løper over kjernestenger (17,18) og andre legemer er anordnet for å føre sammen og adherere arkene, karakterisert ved at kjernestengene (17,18) strekker seg i lengderetningen av det bølgeformede arket (16), at oppvarmingslegemer (28) er anordnet for å overføre varme lokalt til kontaktflatene til et parti av minst et ark (16; 19, 20) som ligger an mot kjernestengene og innbefatter plastmateriale, at føringslegemer (17,18; 21, 22) er anordnet for å bringe sammen det første og andre arket i et anleggsparti og for sammensveising i partiet oppvarmet av oppvarmingslegemene (28).

7. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at kjernestengene (17,18) innbefatter oppvarmingslegemer (28) for direkte oppvarming av minst arket (16) som er korrugert.

8. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at oppvarmingslegemene (28) er anordnet i en avstand fra kjernestengene (17,18) for overføring av energi til anleggspartiet.

9. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at oppvarmingslegemene (28) er anordnet i en avstand fra kjernestengene (17,18) for overføring av energi til kjernestengene (17,18) slik at disse blir oppvarmet.

10. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at korrugeringslegemer (14; 15) er anordnet for korrugeringen av det andre arket (16), før det andre arket (16) når kjernestengene (17,18).

11. Anordning i henhold til krav 10, karakterisert ved at korrugeringslegemet (14; 15) innbefatter en øvre plate (14) fremstilt med alternerende utsparinger og åser og en nedre plate (15) fremstilt med alternerende utsparinger og åser anpasset til den øvre platen (14).

12. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at kjernestengene (17,18) er fremstilt med en større lengde i det sentrale partiet av arket og med en kortere lengde i tverretningen av arket ut fra det sentrale partiet under dannelse av korrugeringslegemet (14; 15).

13. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at kjernestengene (17,18) innbefatter elektriske motstandstråder for oppvarming av materialarkene (16; 19; 20) nær kjernestengene (17,18).

14. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at kjernestengene (17,18) er anordnet i en øvre linje (17) og en nedre linje (18).

15. Anordning i henhold til krav 14, karakterisert ved at minst et tredje sett med kjernestenger (29) er anordnet i en linje mellom den øvre linjen (17) og den nedre linjen (18).