NO834593L - CARTON CONTAINER, AND PROCEDURE AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THIS. - Google Patents
CARTON CONTAINER, AND PROCEDURE AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THIS.Info
- Publication number
- NO834593L NO834593L NO834593A NO834593A NO834593L NO 834593 L NO834593 L NO 834593L NO 834593 A NO834593 A NO 834593A NO 834593 A NO834593 A NO 834593A NO 834593 L NO834593 L NO 834593L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- edge
- blank
- thickness
- cardboard
- bottom wall
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 108
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 25
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 15
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 13
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011105 molded pulp Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
- B65D1/34—Trays or like shallow containers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
- A47G19/00—Table service
- A47G19/02—Plates, dishes or the like
- A47G19/03—Plates, dishes or the like for using only once, e.g. made of paper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N5/00—Manufacture of non-flat articles
- B27N5/02—Hollow articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
- B31B50/59—Shaping sheet material under pressure
- B31B50/592—Shaping sheet material under pressure using punches or dies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Paper (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
Description
KARTONGBEHOLDER, SAMT FREMGANGSMÅTE OG APPARAT FOR FREM- CARTON CONTAINER, AS WELL AS METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING
- STILLING AV DENNE - POSITION OF THIS
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en fremgangsmåte og apparat for forming av pressede papirkartongpro-dukter såsom papirtrau og tallerkner, samt produkter fremstilt ved en slik fremgangsmåte. The present invention generally relates to a method and apparatus for forming pressed paperboard products such as paper trays and plates, as well as products produced by such a method.
Formede fiberplatebeholdere, såsom papirtallerkner og trau fremstilles vanligvis enten ved å støpe fibere fra en masseoppslemming til beholderensønskede form eller ved å presse en papp-plate mellom pressformer til denønskede form. Støpte masseartikler er etter tørking relativt sterke og stive men har generelt rue overflateegenskaper og blir vanligvis ikke belagte slik at de lett penetreres av vann, olje og andre væsker. Pressede papir- eller kartongbeholdere kan på den annen side dekoreres og belegges med et væsketett belegg før stansing med pressformer til denønskede form. Et stort antall papirtallerkner produ-seres årlig ved hver av disse metoder til relativt lave enhetsomkostninger. Produktene fremstilles i mange forskjellige former, rektangulære eller polygon såvel som runde og med en flerkamret konfigurasjon. Shaped fiberboard containers, such as paper plates and troughs, are usually made either by molding fibers from a pulp slurry into the container's desired shape or by pressing a cardboard sheet between pressing dies into the desired shape. Molded pulp articles are relatively strong and rigid after drying but generally have rough surface properties and are not usually coated so that they are easily penetrated by water, oil and other liquids. Pressed paper or cardboard containers, on the other hand, can be decorated and coated with a liquid-proof coating before punching with dies into the desired shape. A large number of paper plates are produced annually by each of these methods at relatively low unit costs. The products are manufactured in many different shapes, rectangular or polygon as well as round and with a multi-chamber configuration.
Pressede papir- eller kartongbeholdere har en tendens til Pressed paper or cardboard containers tend to
å utvise mindre styrke og stivhet og kan i så måte ikke sammenlignes med beholdere formet ved papirmassestøpepro-sessen. Meget av styrken og motstanden mot bøying av tallerkenlignende beholdere fremstilt ved hver av de nevnte prosesser ligger i sideveggene og kantområdene som omgir senter- og.bunndelen av beholderen. I tallerkenlignende strukturer fremstilt ved massestøpeprosessen utgjør sideveggen og den overbrettede kant av platen en enhetlig, sammenhengende struktur som utviser god resistens mot bøyning så lenge de ikke erødelagte eller oppsplittede. I motsetning til dette vil beholdere fremstilt ved pressing .av et kartongark forårsake at dette blir deformert og får to exhibit less strength and stiffness and in this respect cannot be compared with containers formed by the pulp molding process. Much of the strength and resistance to bending of plate-like containers produced by each of the aforementioned processes resides in the sidewalls and edge areas surrounding the center and bottom portion of the container. In plate-like structures produced by the mass casting process, the side wall and the folded edge of the plate form a uniform, continuous structure that exhibits good resistance to bending as long as they are not destroyed or split. In contrast, containers made by pressing a cardboard sheet will cause this to be deformed and get
.~en forandring i overflatearealet for å danne arket til den .~a change in surface area to form the sheet of it
i ønskede.tredimensjonale form. Brettelinjer blir enkelte in desired.three-dimensional form. Fold lines become individual
ganger plassert rundt periferien av ark som formes til dyppressede produkter for å.tillate at kartongen brettes eller gir etter langs svekke- eller brettelinjene for å times placed around the periphery of sheets being formed into deep-pressed products to.allow the paperboard to fold or yield along the lines of weakness or folds to
oppta reduksjon i overflatearealet som finner sted under pressing. Imidlertid vil anordning av brettelinjer, bølger eller korrugeringer i arket eller emnet resultere i et formet produkt med naturlige svekkelinjer rundt hvilke produktet lettere vil bøyes under mindre kraft enn hvis produktet ikke var svekket på denne måte. Grunne beholdere såsom papirtallerkner kan også formes fra kartongemner som ikke er brettet eller bøyet, men presseoperasjonen vil forårsake at rynker eller folder dannes i kartongmaterialet ved kanten og sideveggene av beholderen på en mere eller mindre tilfeldig måte. Disse bretter vil igjen virke som naturlige svekkelinjer i beholderen rundt hvilke bøy- record reduction in surface area that takes place during pressing. However, the arrangement of fold lines, waves or corrugations in the sheet or blank will result in a shaped product with natural lines of weakness around which the product will bend more easily under less force than if the product was not weakened in this way. Shallow containers such as paper plates can also be formed from cardboard blanks that are not folded or bent, but the pressing operation will cause wrinkles or folds to form in the cardboard material at the edge and side walls of the container in a more or less random manner. These folds will again act as natural lines of weakness in the container around which bends
ing kan finne sted. ing can take place.
Ved den vanlige fremgangsmåte for pressing av kartonbge-holdere fra flate emner blir et ark eller en kartongbane kuttet til å gi emnet en sirkulær form for en tallerken hvoretter emnet presses fast mellom øvre og nedre pressformer som har overflater i overensstemmelse med den ønskede form av den ferdige beholder. Papirkartongbanen er vanligvis belagt med et væsketett materiale på en over- In the usual method of pressing cartonbge holders from flat blanks, a sheet or cardboard web is cut to give the blank a circular shape for a plate after which the blank is pressed firmly between upper and lower dies having surfaces conforming to the desired shape of the finished container. The paperboard web is usually coated with a liquid-tight material on an over-
flate og kan også ha dekorasjoner trykket under belegget. Over flatene av den øvre og nedre pressform er typisk maskinert slik at når de begynner kompresjonen av det formede kartongemnet mellom dem vil pressformoverflåtene generelt være jevnt adskilt over hele overflatearealet av den formede kartong. Den nedre pressform er fjaermontert for å begrense den maksimale kraft som pålegges kartongen mellom pressformerie og denne kraft er fordelt over hele arealet av kartongen hvis avstanden mellom pressformene er jevn. I praksis vil maskineringen av pressformene være slik at tilfeldige høye og lave punkter vanligvis dannes på pressformenes overflater, hvilket fører til tilfeldig lokaliserte områder av kartongen som er kraftig pressede mens andre arealer er upressede. Pressformene blir generelt oppvarmet for å lette formningen og pressoperasjonen. Papir- flat and can also have decorations printed under the coating. The upper and lower die surfaces are typically machined so that when they begin compression of the formed paperboard between them, the die surfaces will generally be evenly spaced over the entire surface area of the formed paperboard. The lower die is spring-mounted to limit the maximum force applied to the carton between dies and this force is distributed over the entire area of the carton if the distance between the dies is even. In practice, the machining of the dies will be such that random high and low points are usually formed on the surfaces of the dies, leading to randomly located areas of the carton that are strongly pressed while other areas are unpressed. The dies are generally heated to facilitate the forming and pressing operation. Paper-
eller kartongtallerkner produsert på denne måte har en or cardboard plates produced in this way have a
god dekorativ kvalitet og væskeresistens på grunn av overflatebelegget og de er velegnet for stort produk-sjonsvolum med relativt lave enhetsomkostninger. Imidlertid som angitt ovenfor er tallerknene beheftet med et lavere enn ønsket nivå med hensyn til stivhet og utsettes for større bøyning under normal husholdningsanvendelse enn det som muligens erønskelig. good decorative quality and liquid resistance due to the surface coating and they are suitable for large production volumes with relatively low unit costs. However, as indicated above, the plates suffer from a lower than desired level of stiffness and are subject to greater bending during normal household use than is possibly desirable.
Selv om problemene vedrørende stivhet av pressede kartongbeholdere lenge har vært kjent har det til nå kun vært begrenset suksess med hensyn til å forbedre stivhetsegen-skapene for disse produkter på en kommersiell praktisk måte. Et eksempel på en fremgangsmåte som har til hensikt å forbedre stivheten av pressede papirtallerkner er vist i US patent nr. 3.305.434, hvori er vist en fremgangsmåte hvor en kartong med et meget høyt fuktighetsinnhold, i området 15-35 vekt% presses mellom varmede pressformer som er spesielt konstruert for å tillate at avdrevet vanndamp slipper ut under presseoperasjonen. Although the problems relating to the stiffness of pressed cardboard containers have long been known, there has been limited success to date in improving the stiffness properties of these products in a commercially practical manner. An example of a method which aims to improve the stiffness of pressed paper plates is shown in US patent no. 3,305,434, in which a method is shown where a cardboard with a very high moisture content, in the range of 15-35% by weight, is pressed between heated pressing dies which are specially designed to allow the escaping water vapor to escape during the pressing operation.
Kartongemneutgangsmaterialet må således være relativt mykt og lett kunne formes til ønsket form. Deformasjon av formen for den myke og flytbare kartong forhindres ved å bringe pressformene til en stopp ved hvilken overflatene av pressformene er jevnt adskilt i en avstand tilnærmet lik eller noe mindre enn den ønskede tykkelse av den formede beholder. Det formede kartongmaterialet tørker under varmen og trykket som påføres via pressformene og fibrene inne i materialet bygger opp interne bindinger hvorved tørkningen hjelper til å bibeholde styrken og stivheten av de deformerte deler av kartongmaterialet. Den tilsynelatende begrensning av en slik prosess er de komplekse pressformer som er nødvendig for å tillate frigivelse av vanndamp fra den pressede kartong, håndteringsproblemer for den meget fuktige kartong og lengre produksjonstider er nødvendig som følge av tiden som medgår for å tillate fjernelse av vanndamp fra kartongen under presseoperasjonen, hvilke alle bidrar til å forøke produksjonsomkost- The cardboard blank starting material must thus be relatively soft and easily shaped into the desired shape. Deformation of the mold of the soft and flowable paperboard is prevented by bringing the dies to a stop at which the surfaces of the dies are uniformly separated by a distance approximately equal to or slightly less than the desired thickness of the formed container. The shaped cardboard material dries under the heat and pressure applied via the press forms and the fibers inside the material build up internal bonds whereby the drying helps to maintain the strength and stiffness of the deformed parts of the cardboard material. The apparent limitation of such a process is the complex press forms required to allow the release of water vapor from the pressed board, handling problems for the very moist board and longer production times required due to the time required to allow the removal of water vapor from the board during the press operation, all of which contribute to increasing production costs
I IN
ningene. Kartongbeholderen i henhold til foreliggende opp- the nings. The cardboard container according to the present
- fi-nnelse dannes av et fibrøst substratmateriale på en slik måte at de opphevede områder av beholderen i det vesentlige er fri for den type feillinjer som finnes i kartongbeholdere presset på konvensjonell måte. Eksempler på produkter fremstilt i henhold til oppfinnelsen er beholdere med en bunnvegg, en oppadrettet sidevegg som utstrekker seg fra bunnveggen og en kant som utstrekker seg fra sideveggen. Bunnveggen i den formede beholder har i det vesentlige lik tykkelse og densitet som emnet, mens kanten fortrinnsvis generelt har en densitet større enn den for emnet og er vesentlig tettere i de områder hvor bretter dannes i kanten under den initiale forming. De deler av kartongen som brettes opp under forming er i det vesentlige av den samme tykkelse som resten av beholderen, selv om de inneholder mere fibermateriale og hele overflaten av kantrealet er i det vesentlige glatt. Den oppadrettede sidevegg eller en del derav kan også være fortettet, spesielt i de områder hvori det dannes folder. Beholderen kan formes i forskjellige geometriske former anvendt for pressede kartongprodukter. Kanten har fortrinnsvis en nedadrettet kantdel som er komprimert og fortettet og som er funnet spesielt til å forsterke stivheten av beholder-strukturen. Kartongutgangsmaterialet kan være belagt på konvensjonell måte for å tilveiebringe dekorasjon og væsketetthet. Som følge av mangel på hulrom og andre svekkelinjer vil beholderen ifølge oppfinnelsen ha en stivhet som er minst 40% og ofte 100% større enn konvensjonelle beholdere presset fra det samme kartongutgangs-ma terialet. - finning is formed from a fibrous substrate material in such a way that the raised areas of the container are essentially free of the type of fault lines found in cardboard containers pressed in a conventional manner. Examples of products manufactured according to the invention are containers with a bottom wall, an upwardly directed side wall that extends from the bottom wall and an edge that extends from the side wall. The bottom wall of the shaped container has substantially the same thickness and density as the blank, while the edge preferably generally has a density greater than that of the blank and is substantially denser in the areas where creases form in the edge during the initial shaping. The parts of the cardboard that are folded up during forming are essentially of the same thickness as the rest of the container, even if they contain more fiber material and the entire surface of the edge area is essentially smooth. The upward side wall or part of it can also be dense, especially in the areas where folds form. The container can be formed into different geometric shapes used for pressed cardboard products. The rim preferably has a downwardly directed rim portion which is compressed and densified and which has been found specifically to enhance the rigidity of the container structure. The cardboard starting material may be coated in a conventional manner to provide decoration and liquid tightness. Due to the lack of cavities and other lines of weakness, the container according to the invention will have a stiffness that is at least 40% and often 100% greater than conventional containers pressed from the same cardboard output material.
Ved fremgangsmåten for å forme et kartongarkemne til beholderen som ovenfor beskrevet bør emnematerialet velges til å ha et fuktighetsinnhold før forming i området 8-12 vekt%, fortrinnsvis 9,5-10,5 vekt%. Emnene blir presset mellom et par komplementerende pressformer med pressform-_overflate generelt i overensstemmelse med formen for den^pressede tallerken, men hvor tilstøtende overflater av i pressformene i kantarealet er nærmere hverandre enn ved bunnveggarealet når pressformoverflåtene nærmer seg. Under fqrmingsoperasjonen vil overflatene av de to pressformer gå i inngrep med kartongemnet og deformere emnet til den generelle form av det formede produkt. Imidlertid når pressformoverflåtene fortsatt nærmer seg hverandre vil de nærmereliggende overflater av pressformene ved kanten gripe inn i kartongen i kantområdet før kartongen i bunnveggdelen av emnet går i fast inngrep og som følge derav vil meget høye kompresjonskrefter påføres kantområdet og spesielt ved de nedad utstrekkende deler av kanten. Kom-pres jonskref ter kan også påføres den oppadrettede sidevegg for å presse ut rynker og hulrom dannet deri under den initiale formning av beholderen. Fuktigheten i kartongen hjelper til å svekke fiberbindingene inne i kartongen hvilket tillater at fibrene løsner fra hverandre og flyter under den intense kompresjonskraft som påføres kantarealet, spesielt ved foldené. Flytning av fibrene inne i kartongen under trykk forårsaker at rynker og andre feillinjer i kanten i det vesentlige elimineres slik at etter at pressformene er fjernet fra kartongen vil bindinger mellom fibrene gjendannes og kantarealet av den formede beholder vil være i det vesentlige en hel struktur. In the method for forming a cardboard sheet blank for the container as described above, the blank material should be selected to have a moisture content before forming in the range of 8-12% by weight, preferably 9.5-10.5% by weight. The blanks are pressed between a pair of complementary dies with a die surface generally in accordance with the shape of the pressed plate, but where adjacent surfaces of the dies in the edge area are closer to each other than at the bottom wall area as the die surfaces approach. During the forming operation, the surfaces of the two dies will engage the cardboard blank and deform the blank into the general shape of the formed product. However, when the die surfaces are still approaching each other, the closer surfaces of the dies at the edge will engage the cardboard in the edge area before the cardboard in the bottom wall part of the blank engages firmly and as a result, very high compression forces will be applied to the edge area and especially to the downwardly extending parts of the edge . Compressive forces may also be applied to the upward sidewall to push out wrinkles and voids formed therein during the initial forming of the container. The moisture in the board helps to weaken the fiber bonds within the board allowing the fibers to come apart and flow under the intense compressive force applied to the edge area, especially at the crease. Movement of the fibers inside the carton under pressure causes wrinkles and other fault lines in the edge to be substantially eliminated so that after the compression molds are removed from the carton, bonds between the fibers will be restored and the edge area of the shaped container will be essentially a whole structure.
Under foretrukkede betingelser holdes pressformene ved en temperatur i området 120-160°C. Dette tempera turområde er funnet å gi de beste betingelser for fiberflytning og forming under de intense trykk som påføres av pressformene uten å overoppvarme emnet og forårsake overflateblærer eller sviing av kartongen. Når fuktigheten drives ut av den oppvarmede kartong vil fiberbindinger igjen dannes i de komprimerte områder. Pressformene er montert på konvensjonell måte slik at bevegelsen av pressformoverflåtene mot hverandre kun stoppes av kompresjonen av kartongmaterialet mellom dem. Kraften som påføres pressformene begre-nses av fjærunderstøttelsen for den nedre pressform, Under preferred conditions, the press molds are kept at a temperature in the range of 120-160°C. This temperature range has been found to provide the best conditions for fiber flow and forming under the intense pressures applied by the dies without overheating the blank and causing surface blistering or burning of the board. When the moisture is driven out of the heated cardboard, fiber bonds will form again in the compressed areas. The dies are mounted in a conventional manner so that the movement of the die surfaces towards each other is stopped only by the compression of the cardboard material between them. The force applied to the dies is limited by the spring support for the lower die,
typisk med en kraft på minst 2700 kp og fortrinnsvis 3600 typically with a power of at least 2700 kp and preferably 3600
kp eller mere for beholdere i det vanlige diameterområdet på 23-25 cm. Den største del av kraften mellom pressformene påføres i kantområdet av den formede tallerken og gir kp or more for containers in the usual diameter range of 23-25 cm. The largest part of the force between the dies is applied in the edge area of the shaped plate and gear
typiske trykk i pressområdet på minst 14 kp/cm og også større lokale trykk ved området hvor kartongen initialt typical pressures in the pressure area of at least 14 kp/cm and also greater local pressures at the area where the carton initially
brettes. folded.
Ytterligere hensikter og trekk vil fremgå av den etter-følgende detaljerte beskrivelse sammen med de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 er et perspektivbilde av en tallerkenlignende kartongbeholder i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 er et tverrsnitt av beholderen ifølge figur 1 tatt generelt langs linjen 2-2 i figur 1. Figur 3 er et tverrsnitt av den øvre og nedre pressform som anvendes for å presse beholderen ifølge figur 1 og som viser et flatt emne i posisjon mellom pressformene. Figur 4 er et forenklet skjematisk bilde som viser klar-ingen mellom den øvre og nedre pressformoverflate i figur 3 når de er tilstøtende og presser kartongemnene seg imellom. Figur 5 er et fotomikrografi (140X) av et tverrsnitt gjennom bunnveggdelen av en kjent kommersielt fremstilt papptallerken. Figur 6 er et fotomikrografi (80X) av et tverrsnitt gjennom senter av kantdelen av en kjent kommersielt fremstilt papptallerken. Figur 7 er fotomikrografi (80X) av et tverrsnitt av en posisjon tilstøtende kanten av rammedelen for en kjent kommersielt tilgjengelig papptallerken. Figur 8 er et fotomikrografi (140X) av et tverrsnitt gjennom bunnveggdelen av en papptallerken fremstilt i henhold^til oppfinnelsen. i i Further purposes and features will be apparent from the following detailed description together with the attached drawings, where: Figure 1 is a perspective view of a plate-like cardboard container according to the invention. Figure 2 is a cross-section of the container according to Figure 1 taken generally along the line 2-2 in Figure 1. Figure 3 is a cross-section of the upper and lower pressing mold used to press the container according to Figure 1 and which shows a flat blank in position between the press forms. Figure 4 is a simplified schematic image showing the clearance between the upper and lower die surfaces in Figure 3 when they are adjacent and press the cardboard blanks between them. Figure 5 is a photomicrograph (140X) of a cross section through the bottom wall portion of a known commercially manufactured cardboard plate. Figure 6 is a photomicrograph (80X) of a cross-section through the center of the edge portion of a known commercially manufactured cardboard plate. Figure 7 is a photomicrograph (80X) of a cross-section of a position adjacent the edge of the frame member for a known commercially available cardboard plate. Figure 8 is a photomicrograph (140X) of a cross-section through the bottom wall part of a cardboard plate produced according to the invention. in in
Figur 9 er et fotomikrografi (140X) av et tverrsnitt gjen- Figure 9 is a photomicrograph (140X) of a cross-section re-
- nom senter av kantdelen av en papptallerken formet i henhold til oppfinnelsen. - nom center of the edge part of a cardboard plate shaped according to the invention.
Figur 10 er et fotomikrografi (110X) av et tverrsnitt av en posisjon tilstøtende kanten av rammedelen av en papp-plate fremstilt i henhold til oppfinnelsen. Figure 10 is a photomicrograph (110X) of a cross-section of a position adjacent to the edge of the frame part of a cardboard plate produced according to the invention.
Under henvisning til tegningene er det i figur 1 vist et perspektiv av en papp- eller kartongbeholder i form av en tallerken. Denne beholderstruktur vil bli beskrevet for å illustrere oppfinnelsen selv om det lett kan forstås at oppfinnelsen kan omfatte mange andre containergeometrier. Formen av tallerkenen 10 er typisk for kommersielt frem-stilte tallerkner som distribueres til markedet: Den har en i det vesentlige flat, sirkulær bunnveggdel 11, en oppadrettet sideveggdel 12 som tjener for å holde mat og spesielt sauser på tallerkenen og en utbuet kantdel 13 som utstrekker seg fra sideveggen. Tallerkendelene 11, 12 og 13 er formet i et hele med hverandre. Forskjeller mellom With reference to the drawings, figure 1 shows a perspective of a cardboard or cardboard container in the form of a plate. This container structure will be described to illustrate the invention, although it can easily be understood that the invention can include many other container geometries. The shape of the plate 10 is typical of commercially produced plates which are distributed to the market: It has a substantially flat, circular bottom wall part 11, an upwardly directed side wall part 12 which serves to hold food and especially sauces on the plate and a curved edge part 13 which extending from the side wall. The plate end parts 11, 12 and 13 are formed as a whole with each other. Differences between
de forskjellige deler illustreres best under henvisning til tverrsnittet vist i figur 2. Den flate bunnvegg 11 av tallerkenen utstrekker seg til den posisjon i tallerkenen som er merket med 15 hvor sideveggen 12 begynner å stige oppad. Den oppadrettede sidevegg 12 avsluttes ved posisjonen angitt med 16 i figur 2 hvor kartongen begynner å bøye over og nedad rundt en mindre radius til å gi en nedbøyende kant 13 som avsluttes ved den perifere kant 17. Kanten eller flensen 13 tjener et antall formål i papirtallerken-produktet. Den tilveiebringer et mere estetisk tiltalende utseende enn en tallerken som kun hadde en oppadrettet sidevegg med en avsluttende kant og den tilveiebringer et generelt tverrsgående areale som kan gripes av brukeren når tallerkenen skal bæres. Fra et strukturelt helhets-synspunkt for tallerkenen så er den viktigste funksjon av kanten 13 å gjøre tallerkenen stiv og mere resistent mot bøying når den holdes av brukeren. Som det fremgår ved^undersøkelse av tverrsnittet vist i figur 2 vil den vel- the different parts are best illustrated with reference to the cross-section shown in Figure 2. The flat bottom wall 11 of the plate extends to the position in the plate marked with 15 where the side wall 12 begins to rise upwards. The upward side wall 12 terminates at the position indicated by 16 in Figure 2 where the carton begins to bend up and down around a smaller radius to provide a downward bending edge 13 which terminates at the peripheral edge 17. The edge or flange 13 serves a number of purposes in the paper plate - the product. It provides a more aesthetically pleasing appearance than a plate which only had an upward facing side wall with a terminating edge and it provides a general transverse area that can be grasped by the user when the plate is to be carried. From a structural overall point of view for the plate, the most important function of the edge 13 is to make the plate rigid and more resistant to bending when held by the user. As can be seen from an examination of the cross-section shown in figure 2, the well-
vede form av den bøyde kant 13 tilveiebringe en struktur wood shape of the bent edge 13 provide a structure
som naturlig er resistent mot bøying rundt en hvilken som.helst radiell akse som utstrekker seg fra tallerkenens senter. Hvis kartongen som danner kantdelen 13 er enhetlig og sammenhengende vil tallerkenen motstå bøying i bruke-rens fond inntil tallerkenen er så tungt belastet at kartongen i kanten 13 er under en strekkbelastning til å forårsake at kartongen gir etter og bøyer seg. Den maksimale strekkbelastning i platen under normal belastning vil lig-ge rundt et generelt radielt tverrsnitt gjennom kantarea- "~ let. which is naturally resistant to bending about any radial axis extending from the center of the plate. If the cardboard forming the edge portion 13 is uniform and continuous, the plate will resist bending in the user's fund until the plate is so heavily loaded that the cardboard at the edge 13 is under a tensile load to cause the cardboard to yield and bend. The maximum tensile load in the plate under normal load will lie around a general radial cross-section through the edge area.
Selv om den teoretiske maksimale belastning som én papptallerken kan tåle er relatert til bruddstyrken for kartongen fra hvilken tallerkenen er fremstilt så er det funnet at tallerkener fremstilt ved den konvensjonelle emne-presseprosess har meget lavere belastningsevne enn man kan forvente som følge av bretter og rynker dannet i kantdelen. Disse folder og rynker vil naturlig oppstå i den be-gynnende kant under formningen for å oppta nedsettelsen av kantarealet når dette trekker radielt innover under dan-nelse av den oppadrettede bøyde vegg 12. Rynkene og foldene utstrekker seg radielt over kanten og utstrekker seg gjennom en del av den oppadvendende sidevegg 12 som også har et noe sammenkrympet overflateareale. Rynkene eller foldene i kantmaterialet danner et avbrudd i fibermate-rialet ved folden og bryter av mange bindinger mellom fibrene og resulterer i en radiell feillinje i kanten, som vil danne et naturlig hengsel som er meget mindre resistent mot spenninger dannet av belastninger på tallerkenen enn den opprinnelige kartong. Da slike rynker er uunngåe-lige ved normale presseprosesser har det til nå ikke vært antatt mulig å signifikant forøke stivheten for tallerkener presset fra flate kar tongemner . Kartongeitmer, spesielt de som skal dyppresses forsynes vanlig med et antall radi-elle foldelinjer for å kontrollere antallet og posisjon for rynkene i det dannede produkt. Slike foldelinjer vil imidlertid ikke forøke stivheten av det ferdige produkt og vil i virkeligheten vanligvis ha en tendens til å nedsette j stivheten i grunne pressede produkter, sammenlignet med Although the theoretical maximum load that one cardboard plate can withstand is related to the breaking strength of the cardboard from which the plate is made, it has been found that plates made by the conventional blank press process have a much lower load capacity than can be expected as a result of folds and wrinkles formed in the edge section. These folds and folds will naturally occur in the incipient edge during forming to accommodate the reduction of the edge area as it draws radially inward during formation of the upwardly bent wall 12. The folds and folds extend radially over the edge and extend through a part of the upward facing side wall 12 which also has a somewhat shrunken surface area. The wrinkles or folds in the edge material create a break in the fiber material at the fold and break many bonds between the fibers and result in a radial fault line in the edge, which will form a natural hinge that is much less resistant to stresses created by loads on the plate than the original carton. As such wrinkles are unavoidable in normal pressing processes, it has not been thought possible until now to significantly increase the stiffness of plates pressed from flat cardboard blanks. Cardboard items, especially those to be deep pressed, are usually provided with a number of radial fold lines to control the number and position of the wrinkles in the formed product. However, such fold lines will not increase the stiffness of the finished product and in fact will usually tend to decrease the stiffness of shallow pressed products, compared to
1 beholdere som ikke er foldet eller forbrettet. 1 containers that are not folded or folded.
Papptallerkenen 10 ifølge oppfinnelsen er også formet fra et enhetlig flatt emne av kartong, enten brettet eller ubrettet, og må således undergå folding i sideveggene 12 The cardboard plate 10 according to the invention is also formed from a uniform flat blank of cardboard, either folded or unfolded, and thus must undergo folding in the side walls 12
og kanten 13. De resulterende foldelinjer er vist for illustrasjonens skyld- ved 20 i figur 1. Imidlertid er tallerkenen 10 fremstilt på en slik måte at kartongen i nærheten av kantdelene av foldene 20 er tett komprimert og "~ i det vesentlige bundet sammen slik at foldene 20 i kanten ikke danner noen naturlige hengsellinjer eller svekkelinjer og i virkeligheten utviser en bruddstyrke som i det vesentlige er den samme som den for hel kartong. and the edge 13. The resulting fold lines are shown for the sake of illustration at 20 in Figure 1. However, the plate 10 is made in such a way that the cardboard near the edge portions of the folds 20 is tightly compressed and substantially bound together so that the folds 20 at the edge do not form any natural hinge lines or lines of weakness and in fact exhibit a breaking strength which is substantially the same as that of whole carton.
Som beskrevet nærmere i det etterfølgende er kartongmaterialet i kanten 13 fortettet ved foldene og eventuelle As described in more detail below, the cardboard material in the edge 13 is compacted at the folds and any
hulrom eller brudd dannet i kantarealet for brettene 20 under presseoperasjonen komprimeres ut og nye bindinger dannes mellom de tett kompakterte fibere i disse områder. Hele kantområdet blir fortrinnsvis fortettet og får en noe cavities or fractures formed in the edge area of the boards 20 during the pressing operation are compressed and new bonds are formed between the tightly compacted fibers in these areas. The entire edge area is preferably densified and gets a something
nedsatt tykkelse sammenlignet med bunndelen av platen. reduced thickness compared to the bottom part of the plate.
Slik som også er vist i tverrsnittet i figur 2, hvori dimensjonene er overdrevet for illustrasjonsformål er tykkelsen av tallerkenen 10 ved den flate bunnvegg 11 og den oppbrettede sidevegg 12 i det vesentlige den samme som den nominelle tykkelse av det upressede emnet fra hvilken tallerkenen er fremstilt. Imidlertid påbegynnende ved et punkt merket med 16 i grenseområdet mellom sideveggdelen 12 og kantdelen 13 har kartongen forøket densitet og tykkelsen av kartongen avtar ut mot kantdelen 17. Mere spesielt er hele den nedadutstrekkende del av kanten, nemlig delen av kanten fra toppen 21 til endekanten 17 således fortrinnsvis komprimert til en tykkelse som er noe mindre enn tykkelsen av bunnveggen. Materialet i kanten er passende tettere enn kartongmaterialet i den gjenværende del av tallerkenen og arealet ved foldene 20 er vesentlig tettere enn bunnveggen. Generelt har kartongen i emnet f or trinnsvis en nominell tykkelse i området 0,25-1,0 mm As is also shown in the cross-section in Figure 2, in which the dimensions are exaggerated for illustration purposes, the thickness of the plate 10 at the flat bottom wall 11 and the folded side wall 12 is substantially the same as the nominal thickness of the unpressed blank from which the plate is made. . However, starting at a point marked 16 in the border area between the side wall part 12 and the edge part 13, the cardboard has increased in density and the thickness of the cardboard decreases towards the edge part 17. More particularly, the entire downwardly extending part of the edge, namely the part of the edge from the top 21 to the end edge 17 thus preferably compressed to a thickness which is somewhat smaller than the thickness of the bottom wall. The material at the edge is suitably denser than the cardboard material in the remaining part of the plate and the area at the folds 20 is substantially denser than the bottom wall. In general, the cardboard in the blank has a nominal thickness in the range of 0.25-1.0 mm.
med en flatevekt i området 160-650 g/m^. Densiteten for with a basis weight in the range 160-650 g/m^. The density of
kartongen i bunnveggen og sideveggdelene er fortrinnsvis i området 0,66 g/cm 2. • the cardboard in the bottom wall and the side wall parts is preferably in the range of 0.66 g/cm 2. •
Beholdere fremstilt i henhold til oppfinnelsen har en Containers produced according to the invention have a
meget større stivhet enn sammenlignbare beholdere fremstilt fra tilsvarende kartongemnemateriale ifølge kjent teknikk. For å tilveiebringe en sammenligning av stivheten for forskjellige tallerkener fremstilt med en konfigurasjon som tallerkenen 10 er det anvendt en prøvemetode hvor" man måler motstandskraften for en tallerken under en stan-dard bøyning. Den anvendte prøveanordning, en "Marks II Plate rigiditets tes ter" har en kantformet bæreplattform på hvilken tallerkenen hviler. Et par tallerkenstyrestøtter er montert på bæreplattformen i posisjoner tilnærmet tilsvarende radien for tallerkenen fra toppen av den kantfor-mede plattform. Papptallerkenen legges på bæreplattformen med dens kanter liggende mot to styrestøtter slik at plattformen strekker seg ut til senter av platen. En rett nivelleringsstav montert for opp- og nedad bevegelse para-lell med bæreplattformen beveges ned inntil kontakt med toppen av kanten på hver side av tallerkenen slik at denne holdes lett mellom plattformen og den horisontale nivelleringsstav. En føler med en bevegelig kraftmåler, såsom en "Hunter Force Gauge" beveges inntil en posisjon akkurat i kontakt med toppen av kanten under nivelleringsstaven ved den ikke understøttede side av platen. Føleren senkes for å bøye kanten nedad 1,3 cm og kraften som den nedbøyde tallerken utviser mot føleren bestemmes for en typisk kommersielt fremstilt papptallerken med en diameter på 23 cm med en lignende form som tallerkenen 10 vil stivhetsavles-ningene generelt ligger på ca. 60 g eller mindre (under anvendelse av "Hunter Force Gauge"), mens tallerkenen 10 som vist i figurene 1 og 2 og fremstilt som ovenfor beskrevet kan fremstilles med gjennomsnittlige stivhets-målninger på minst 90 g og generelt over 100 g. much greater rigidity than comparable containers made from corresponding cardboard blank material according to prior art. In order to provide a comparison of the stiffness for different plates produced with a configuration such as the plate 10, a test method has been used in which the resistance force of a plate under a standard bending is measured. The test device used, a "Marks II Plate Rigidity Tester" has an edge-shaped support platform on which the plate rests. A pair of plate guide supports are mounted on the support platform in positions approximately corresponding to the radius of the plate from the top of the edge-shaped platform. The cardboard plate is placed on the support platform with its edges lying against two guide supports so that the platform extends to center of the plate. A straight leveling rod mounted for up and down movement parallel to the support platform is moved down until it contacts the top of the edge on each side of the plate so that it is held lightly between the platform and the horizontal leveling rod. A sensor with a movable force gauge , as a "Hunter Force Gauge" is moved in to a position just in contact with the top of the edge under the leveling rod at the unsupported side of the slab. The sensor is lowered to bend the edge downwards 1.3 cm and the force exerted by the bent plate on the sensor is determined for a typical commercially manufactured cardboard plate with a diameter of 23 cm of a similar shape to the plate 10, the stiffness readings will generally be approx. 60 g or less (using the "Hunter Force Gauge"), while the plate 10 as shown in Figures 1 and 2 and manufactured as described above can be produced with average stiffness measurements of at least 90 g and generally above 100 g.
Figur 3 viser et tverrsnitt av en øvre pressform 25 og en^nedre pressform 26 som anvendes for å presse et flatt, sirkulært kartongemne 27 til formen som tallerkenen 10. Figure 3 shows a cross-section of an upper press die 25 and a lower press die 26 which are used to press a flat, circular cardboard blank 27 into the shape of the plate 10.
Konstruksjonen av pressplatene 25 og 26 og utstyret på hvdlke de monteres er i det.vesentlige konvensjonelle, The construction of the pressure plates 25 and 26 and the equipment on which they are mounted is essentially conventional,
eksempelvis som anvendt i pressere fremstilt av "the Peer-less Manufacturing Company". For å fremme fastholding og forming av emnet 27 er pressformene segmentert på den viste måte. Den nedre pressform 26 har en sirkulær basedel 29 og en sentral sirkulær plattform 30 som er montert for example as used in presses manufactured by "the Peer-less Manufacturing Company". In order to promote retention and shaping of the blank 27, the press molds are segmented in the manner shown. The lower die 26 has a circular base part 29 and a central circular platform 30 which is mounted
bevegelig i forhold til basen 29. Plattformen 30 er kant-operert på konvensjonell måte og presses mot en normal stilling slik at dens flate topp, som danner overflaten 31 initialt er over formingsoverflaten 32 av basen 29. Plattformen 30 er montert for glidende bevegelse på basen 29 og hvor hele basen 29 i seg selv er montert på konvensjonell måte på fjærer (ikke vist). Fordi emnet presses meget hardt ved dets perifere kantareale kan ikke fuktighet i papirkartongen som drives av fra denne under pressing i de oppvarmede pressdyser lett unnslippe. For å tillate frigivelse av denne fuktighet er det anordnet minst et sirkulært spor 33 i overflaten 32 i basen, hvilket spor avluf-tes til atmosfæren via en kanal 34. movable relative to the base 29. The platform 30 is edge-operated in a conventional manner and is pressed towards a normal position so that its flat top forming the surface 31 is initially above the forming surface 32 of the base 29. The platform 30 is mounted for sliding movement on the base 29 and where the entire base 29 itself is mounted in a conventional manner on springs (not shown). Because the blank is pressed very hard at its peripheral edge area, moisture in the paperboard which is driven off from it during pressing in the heated pressing nozzles cannot easily escape. To allow the release of this moisture, at least one circular groove 33 is arranged in the surface 32 of the base, which groove is vented to the atmosphere via a channel 34.
På tilsvarende måte er topppressformen 25 segmentert til In a similar way, the top press mold 25 is segmented into
en ytre ringdel 35, en basedel 36 og en sentral plattform 37 med en flat formet overflate 38. Basedelen har en kurvet, symmetrisk formet overflate 39 og den ytre ring 35 an outer ring part 35, a base part 36 and a central platform 37 with a flat shaped surface 38. The base part has a curved, symmetrically shaped surface 39 and the outer ring 35
har en kurvet formingsoverflate. Den sentrale plattform 37 og den ytre ring 35 er glidende montert på basen 39 og forbelastet ved ikke vist fjærer til den normale posisjon vist i figur 3 på kommersiell vanlig måte. Pressdysen 25 has a curved forming surface. The central platform 37 and the outer ring 35 are slidably mounted on the base 39 and preloaded by springs not shown to the normal position shown in figure 3 in a commercially common way. Press die 25
er montert resiprositerende til og fra den nedre pressform 26. Under presseoperasjonen blir emnet 27 først lagt oppå is mounted reciprocally to and from the lower press mold 26. During the press operation, the workpiece 27 is first placed on top
den flate formingsoverflate 31, generelt underliggende bunnveggdelen 11 av tallerkenen som skal formes og formingsoverflaten 38 gjør den første kontakt med toppen av emnet 27 for å holde dette på plass når formingsoperasjonen begynner. Ytterligere nedadrettet bevegelse av pressformen 25 bringer den fjærbelastede formingsover-flåte 40 av den ytre ring 35 i kontakt med kantene av the flat forming surface 31, generally underlying the bottom wall portion 11 of the plate to be formed and the forming surface 38 makes initial contact with the top of the blank 27 to hold it in place when the forming operation begins. Further downward movement of the die 25 brings the spring-loaded forming surface 40 of the outer ring 35 into contact with the edges of
emnet 27 for å begynne formingen av kantene av emnet over blank 27 to begin shaping the edges of the blank above
I IN
den underliggende overflate 32 i området som vil definere den nedbøyede kant 13 i den. ferdige tallerken. Imidlertid p.g.a. at ringen 40 er. fjaerbelastet vil kartongmaterialet i kantmaterialet ikke komprimeres vesentlig eller deformeres av den initiale forming fordi kraften som påføres av formingsoverflaten 40 er relativt liten og begrenset av fjærkreftene som pålegges pressformsegmentet 35. Etter-hvert vil pressformen 25 bevege seg tilstrekkelig langt ned slik at plattformsegmentene 30 og 37 i ringsegmentét 35 er fullt komprimert slik at de tilstøtende deler av the underlying surface 32 in the area which will define the bent edge 13 therein. finished plate. However, due to that the ring 40 is. spring-loaded, the cardboard material in the edge material will not be significantly compressed or deformed by the initial forming because the force applied by the forming surface 40 is relatively small and limited by the spring forces applied to the press mold segment 35. Eventually, the press mold 25 will move sufficiently far down so that the platform segments 30 and 37 in the ring segment 35 is fully compressed so that the adjacent parts of
formingsoverflaten 38 og 39 er koplanare og tilstøtende deler av overflatene 35 og 40 er koplanare og tilsvarende vil formingsoverflaten 31 være koplanar med den tilstøt-ende del av formingsoverflaten 32. Den øvre pressform 25 fortsetter sin bevegelse nedad og driver hele den nedre pressform 26 nedad mot kreftene av de ikke viste fjærer som bærer pressformen 26. Ved det fulle utslag av den nedadgående bevegelse av den øvre pressform 25 vil disse utøve en kraft på hverandre via det formede emnet 27 som adskiller dem, hvilken kraft er lik kraften som påføres av de sammenpressede fjærer som understøtter pressformen 26. the forming surface 38 and 39 are coplanar and adjacent parts of the surfaces 35 and 40 are coplanar and correspondingly the forming surface 31 will be coplanar with the adjacent part of the forming surface 32. The upper press die 25 continues its downward movement and drives the entire lower press die 26 downwards towards the forces of the springs, not shown, which carry the press mold 26. At the full extent of the downward movement of the upper press mold 25, these will exert a force on each other via the shaped blank 27 which separates them, which force is equal to the force applied by the compressed springs that support the press mold 26.
Således kan størrelsen av kraften som pålegges emnet 27 og fordelingen over dets område justeres ved å forandre slag-lengden for den øvre pressform 25. Thus, the magnitude of the force applied to the workpiece 27 and the distribution over its area can be adjusted by changing the stroke length of the upper die 25.
På konvensjonell måte kan pressformene 25 og 26 oppvarmes med ikke viste elektriske motstandselementer og deres In a conventional manner, the dies 25 and 26 can be heated with electrical resistance elements not shown and their
temperatur kontrolleres til et valgt nivå ved styring av pressformenes temperatur ved hjelp av ikke viste termistorer montert så nær som mulig formingsoverflåtene av pressformene. temperature is controlled to a selected level by controlling the temperature of the dies by means of thermistors, not shown, mounted as close as possible to the forming surfaces of the dies.
Ved presseoperåsjon for fremstilling av kjente papptallerkner vil pressformene 25 og 26 være maskinert slik at formingsoverflåtene 38, 39 og 40 av pressformen 25 nomi-nelt vil være i det vesentlige parallelle med formings-^overflatene 31 og 32 i den nedre pressform 26 ved en valgt In the press operation for the production of known cardboard plates, the press molds 25 and 26 will be machined so that the forming surfaces 38, 39 and 40 of the press mold 25 will nominally be essentially parallel to the forming surfaces 31 and 32 in the lower press mold 26 at a selected
avstand omtrent lik tykkelsen av emnet som ble presset. distance approximately equal to the thickness of the workpiece pressed.
Ut fra geometriske betraktninger av pressformoverflåtene Based on geometric considerations of the press mold surfaces
- kan det sees at den oppbrettede sidevegg og eventuell ned-bøyet kant vil utsettes for større kompresjonskrefter initialt hvis den valgte avstand ved hvilken pressform-overflatene er parallelle er mindre enn emnetykkelsen, mens topp og kanten, samt bunnveggen vil motta i det vesentlige alt av kompresjonskreftene hvis den valgte parallelle avstand er større eller lik den for emnetykkelsen. I begge tilfeller vil kraften mellom pressformene bli fordelt over hele arealet av kartongen mellom pressformene, innebefattende bunnveggen som utgjør mer enn halvparten av arealet av den pressede tallerken, bortsett fra uregelmessigheter ved maskinering av pressformover-flatene hvilket forårsaker høye eller lave punkter. - it can be seen that the folded-up side wall and any bent-down edge will be exposed to greater compression forces initially if the selected distance at which the press mold surfaces are parallel is less than the workpiece thickness, while the top and the edge, as well as the bottom wall will receive essentially all of the compression forces if the selected parallel distance is greater than or equal to that of the workpiece thickness. In both cases, the force between the dies will be distributed over the entire area of the carton between the dies, including the bottom wall which makes up more than half the area of the pressed plate, except for irregularities in the machining of the die surfaces which cause high or low points.
Som ovenfor indikert utviser tallerkner som er presset under anvendelse av en jevn overflateklaring relativt lav stivhet, hovedsakelig som følge av kraftig brudd i fibrene ved rynkene i tallerkenens kant. As indicated above, plates pressed using a uniform surface clearance exhibit relatively low stiffness, mainly as a result of severe breakage of the fibers at the wrinkles in the edge of the plate.
I henhold til foreliggende oppfinnelse er formingsoverflåtene 38, 39 og 40 i den øvre pressform 25 ikke noe sted fullstendig parallelle med formingsoverflåtene 31 og 32 i den nedre pressform 26. Den foretrukne avstand mellom pressformoverflåtene i henhold til oppfinnelsen er vist i snittet i figur 4 som illustrerer et tverrsnitt av to pressformer nær ved hverandre, i det vesentlige i den posisjon de ville være i hvis et kartongemne ble holdt mellom dem under presseoperasjonen. Naturligvis vil den relative avstand mellom pressformoverflåtene være avhen-gig av tykkelsen av kartongemnet. som formes. Imidlertid topografien for pressformoverflåtene kan spesifiseres generelt ved å anta at omkretsposisjonen 41 i pressform-overflatene ved hvilken sideveggen av tallerkenen ender og kanten begynner er pressformoverflåtene adskilt med en tykkelse i det vesentlige tilsvarende den nominelle tykkelsen for kartongemnet. Pressformoverflåtene er for-_„trinnsvis formet slik at avstanden mellom overflatene avtar gradvis og kontinuerlig fra en slik referanseposisjon According to the present invention, the forming surfaces 38, 39 and 40 in the upper die 25 are nowhere completely parallel to the forming surfaces 31 and 32 in the lower die 26. The preferred distance between the die surfaces according to the invention is shown in the section in Figure 4 as illustrates a cross-section of two dies close together, substantially in the position they would be in if a cardboard blank were held between them during the pressing operation. Naturally, the relative distance between the die surfaces will depend on the thickness of the cardboard blank. which is formed. However, the topography of the die surfaces can be specified generally by assuming that the circumferential position 41 in the die surfaces at which the sidewall of the plate ends and the rim begins, the die surfaces are separated by a thickness substantially equal to the nominal thickness of the paperboard blank. The die surfaces are preferably shaped so that the distance between the surfaces decreases gradually and continuously from such a reference position
mot kantens ytterende for papptallerkenen som formes mellom pressformene. Lokaliseringen ved pressformoverflåtene som tilsvarer ytterkanten er betegnet med 42 i figur 4 og lokaliseringen ved pressformoverflåtene tilsvarende toppen av kanten i den formede tallerken er betegnet med 43 i figur 4. For kartonger for tallerkner med konvensjonell tykkelse, dvs. i området 0,25-1,0 mm er det foretrukket at avstanden mellom den øvre pressformoverflate og den nedre pressformoverflate avtar kontinuerlig fra den nominelle kartongtykkelse ved posisjonen 41 til minst 0,05 mm mindre enn den nominelle tykkelse ved posisjonen 43 og til minst 0,08 mm mindre enn den nominelle tykkelse ved ytterkant-posisjonen 42. Avstanden mellom den øvre og nedre pressform ved andre punkter som ikke er langs kanten, såsom ved midtpunktet 44 i sideveggområdet og midtdelen 45 i avrund-ingen mellom bunnveggen og sideveggén ved begynnelsen 46 i sideveggen og ved bunnveggen 47 er fortrinnsvis minst så towards the outer end of the edge for the cardboard plate that is formed between the pressing forms. The localization at the press die surfaces corresponding to the outer edge is denoted by 42 in Figure 4 and the localization at the press die surfaces corresponding to the top of the edge in the shaped plate is denoted by 43 in Figure 4. For cartons for plates with conventional thickness, i.e. in the range 0.25-1 .0 mm, it is preferred that the distance between the upper die surface and the lower die surface decreases continuously from the nominal cardboard thickness at position 41 to at least 0.05 mm less than the nominal thickness at position 43 and to at least 0.08 mm less than the nominal thickness at the outer edge position 42. The distance between the upper and lower die at other points that are not along the edge, such as at the center point 44 in the side wall area and the middle part 45 in the rounding between the bottom wall and the side wall at the beginning 46 in the side wall and at the bottom wall 47 is preferably at least so
stor som den nominelle tykkelse for kartongarket. Mere spesielt er avstanden mellom pressformoverflåtene ved bunnveggen i det vesentlige større enn tykkelsen for kartongemnet slik at bunnarealet utsettes for lite trykk. Som et eksempel for et kartongemne med en nominell tykk-, else på 0,41 mm er tilfredsstillende pressformavstander som følger: Posisjon 42, 0,33 mm, posisjon 43, 0,36 mm, posisjon 41, 0,41 mm, posisjon 44, 0,48 mm, og ved posi-sjonene 46, 47 og 48 minst 0,51 mm. Den aktuelle press-formklaring kan måles ved å legge strimler av loddetinn radielt over overflaten av bunnpressformen og presse formene sammen og måle tykkelsen av loddetinnet ved forskjellige posisjoner for formoverflaten etter pressing. as large as the nominal thickness of the cardboard sheet. More particularly, the distance between the press die surfaces at the bottom wall is substantially greater than the thickness of the cardboard blank so that the bottom area is exposed to little pressure. As an example for a board blank with a nominal thickness of 0.41 mm, satisfactory die spacings are as follows: Position 42, 0.33 mm, Position 43, 0.36 mm, Position 41, 0.41 mm, Position 44 , 0.48 mm, and at positions 46, 47 and 48 at least 0.51 mm. The relevant press mold clearance can be measured by laying strips of solder radially over the surface of the bottom press mold and pressing the molds together and measuring the thickness of the solder at different positions of the mold surface after pressing.
Det vil være åpenbart fra de ovenfor gitte betraktninger av formklaringen som ovenfor diskutert at pressformene 25 og 26 går i inngrep med kartongemnet seg imellom og alt eller i det vesentlige all kraft mellom formene vil bli utøvet på ringarealet av det pressede emnet som generelt It will be obvious from the considerations given above of the mold clearance as discussed above that the pressing dies 25 and 26 engage the cardboard blank between them and all or substantially all of the force between the dies will be exerted on the annular area of the pressed blank which generally
ligger mellom de merkede posisjoner 41 og 42 i figur 4. ^Fjærene som den nedre pressform 26 er montert på er typisk'lies between the marked positions 41 and 42 in Figure 4. ^The springs on which the lower die 26 is mounted are typical'
kontrollert slik at det fulle slag av den øvre pressform controlled so that the full stroke of the upper die
25 vil resultere i at det påføres en kraft mellom formene i..området 2700-3600 kp. For en papir tallerken med den vanlige diameter på 23 cm etter pressing vil en kraft mellom formene eksempelvis på 3200 kp jevnt fordelt over tallerkenens areale føre til et trykk på ca. 7,7 kp/cm over hele tallerkenens areale. Imidlertid med pressformer som er formet i henhold til oppfinnelsen, slik som vist i figur 4, hvor kantarealet av pressformoverflåtene er adskilt nærmere hverandre vil kraften konsentreres langs tallerkenens kant. Med eri typisk bredde for kantdelen, 25 will result in a force being applied between the molds in the range of 2700-3600 kp. For a paper plate with the usual diameter of 23 cm after pressing, a force between the forms of, for example, 3200 kp evenly distributed over the area of the plate will lead to a pressure of approx. 7.7 kp/cm over the entire area of the plate. However, with press molds that are shaped according to the invention, as shown in figure 4, where the edge area of the press mold surfaces are separated closer to each other, the force will be concentrated along the edge of the plate. With eri typical width for the edge part,
hvor avstanden mellom linjene 41 og 42 for en 23 cm's tallerken vil være ca. 1,25 cm så vil eksempelvis påføring av en kraft på 3200 kp mellom formene være konsentrert langs kantarealet og trykket som pålegges kartongen langs kanten vil være ca. 37 kp/cm^. Som følge av en uunngåelig liten mis tilpasning mellom den øvre og nedre form, høye og lave punkter i formene og variasjoner i kartongtykkelsen så vil trykket som pålegges kartongen ved visse steder langs kanten være mindre enn denne maksimale verdi men vil i alle fall være minst 14 kp/cm som er to ganger trykket som ville pålegges kanten hvis kompresjonskreftene var fordelt jevnt over den pressede tallerkens totale areale, hvilket normalt har vært tilfelle ved kjente pressoperasjoner for fremstilling av papptallerkner. where the distance between lines 41 and 42 for a 23 cm plate will be approx. 1.25 cm, for example applying a force of 3200 kp between the forms will be concentrated along the edge area and the pressure applied to the carton along the edge will be approx. 37 kp/cm^. As a result of an inevitable small misalignment between the upper and lower form, high and low points in the forms and variations in the cardboard thickness, the pressure applied to the cardboard at certain places along the edge will be less than this maximum value, but will in any case be at least 14 kp/cm which is twice the pressure that would be applied to the edge if the compression forces were distributed evenly over the total area of the pressed plate, which has normally been the case in known pressing operations for the production of cardboard plates.
Kompresjonskreftene ville være enda større ved kartongens folder da disse områder er hevet over resten av kartongen og inneholder mere fibrøst materiale. Disse foldede områder vil utgjøre en liten prosentandel av kantens areale, eksempelvis 4-5 %, slik at kompresjonsstyrkene konsentrert i disse områder kan stige til flere hundre kp/cm^ . Dette umåtelige store trykk tjener til en stor fortetning av det fibrøse materialet i foldene i kanten. The compression forces would be even greater at the folds of the carton as these areas are raised above the rest of the carton and contain more fibrous material. These folded areas will make up a small percentage of the edge's area, for example 4-5%, so that the compression forces concentrated in these areas can rise to several hundred kp/cm^ . This immeasurably large pressure serves for a great densification of the fibrous material in the folds at the edge.
Den ideelle pressformoverflatekonfigurasjon som angitt ovenfor bibeholdes fortrinnsvis rundt hele omkretsen av formene slik at alle formoverflater var fullstendig sym-metriske. Naturligvis vil den praktiske maskinering av^formningsoverflåtene ikke gjøre det mulig å bibeholde en perfekt symmetri, heller ikke vil det være mulig å oppnå The ideal die surface configuration as indicated above is preferably maintained around the entire circumference of the molds so that all mold surfaces are completely symmetrical. Naturally, the practical machining of the forming surfaces will not make it possible to maintain perfect symmetry, nor will it be possible to achieve
ved et hvilket som helst radielt tverrsnitt gjennom en at any radial cross-section through a
- praktisk form å ha den foretrukne pressformoverflateav-stand som ovenfor angitt. De mest kritiske toleranser er de innen kantarealet fra posisjon 41 til posisjon 42.. Det er meget foretrukket at formklaringen ved kanten er jevn> langs en omkretslinje rundt kanten slik at alle foldede områder i kanten utsettes for de samme intense kompresjonskrefter. En tilfredsstillende radiell gradient for overflateavstanden er for den nominelle kartongtykkelse "N" ved posisjon 41, N -0,05 mm ved posisjon 43 og N -0,08 mm ved posisjon 42. Tilfredsstillende resultater er oppnådd med former som er målt til å være i overensstemmelse med denne gradient innen + 0,05 mm, mens de beste resultater ble oppnådd med former hvor gradienten lå innen 0,03 mm, forutsatt at avstanden mellom formene ved posi-sjonene 45-47 i det minste er så stor som den nominelle kartongtykkelse N og fortrinnsvis 0,08-0,20 mm større enn den nominelle tykkelse N. - practical form to have the preferred die surface distance as indicated above. The most critical tolerances are those within the edge area from position 41 to position 42. It is highly preferred that the shape clearance at the edge is uniform> along a circumferential line around the edge so that all folded areas in the edge are exposed to the same intense compression forces. A satisfactory radial gradient for surface clearance is for the nominal board thickness "N" at position 41, N -0.05 mm at position 43 and N -0.08 mm at position 42. Satisfactory results have been obtained with forms measured to be in accordance with this gradient within + 0.05 mm, while the best results were obtained with forms where the gradient was within 0.03 mm, provided that the distance between the forms at positions 45-47 is at least as great as the nominal cardboard thickness N and preferably 0.08-0.20 mm greater than the nominal thickness N.
Ved å anvende en pressformoverflatekonfigurasjon som ovenfor beskrevet er det mulig å pålegge kompresjonsstyr-ker til kantdelen av en størrelsesorden som er i stand til å forårsake plastisk deformasjon av kantområdet av tallerkenen når de andre betingelser ved fremgangsmåten er til-fredsstilt, spesielt med hensyn til fuktighetsinnhold i emnet som formes og med hensyn til pressformenes temperatur. Under riktige prosessbetingelser vil fibrene i kantarealet, spesielt i foldene tilsynelatende bryte fiber-til-fiberbindingene og komprimeres under de meget høye påførte strekkspenninger til å omdanne fiber-til-fiberbindingene. Anvendelse av disse formavstander med pålagt høye krefter, eksempelvis 2700-3600 kp, vil føre til en kompresjon av kantarealet på 15-20% eller mere a.v emnetykkelsen, selv om det fibrøse materialet har en tendens til å gå tilbake til en upresset tykkelse etter at trykket er avlastet. Selv om slike høye belastninger kan forventes By using a die surface configuration as described above, it is possible to impose compressive forces to the edge portion of a magnitude capable of causing plastic deformation of the edge region of the plate when the other conditions of the method are satisfied, particularly with respect to moisture content. in the object being shaped and with regard to the temperature of the press moulds. Under proper process conditions, the fibers in the edge area, especially in the folds, will apparently break the fiber-to-fiber bonds and compress under the very high applied tensile stresses to transform the fiber-to-fiber bonds. Application of these form distances with applied high forces, for example 2700-3600 kp, will lead to a compression of the edge area of 15-20% or more of the workpiece thickness, although the fibrous material tends to return to an uncompressed thickness after the pressure is relieved. Although such high loads can be expected
.å forårsake rynker eller lokalisert avrivning av kartongen _..,i kantarealet så vil dette imidlertid ikke finne sted. I .to cause wrinkles or localized tearing of the cardboard _..,in the edge area, this will not take place, however. IN
stedet vil kartongmaterialet i kantområdet oppføre seg som om instead, the cardboard material in the edge area will behave as if
det var et plastisk, komprimerbart materiale. it was a plastic, compressible material.
Det er funnet at de riktige fuktighetsnivåer i kartongen er en betingelse for en slik ettergivende eller plastisk oppførsel inne i kartongen. I tillegg holdes formene ved en høy men ikke for høy temperatur for å lette presseprosessen. Kartongen som formes til emnene 27 er konven-sjonelt fremstilt ved en våtlegningsprosess og er typisk tilgjengelig i form av en kontinuerlig bane på en rull. Kartongutgangsmaterialet har fortrinnsvis en flatevekt i området 160-650 g/m 2 og en tykkelse i området 0,25-1,0 mm. Lavere flatevekt og mindre tykkelse er foretrukket for å lette formingsprosessen og fra økonomiske synspunkt. Kartongutgangsmaterialet som anvendes for å fremstille papp-platene er typisk fremstilt fra bleket masse og er vanligvis dobbeltbelagt med leire på en side. Slikt kartongut-gangsmateriale har normalt et fuktighetsinnhold i området 4,0-8,0 vekt%. It has been found that the correct moisture levels in the paperboard are a condition for such yielding or plastic behavior inside the paperboard. In addition, the molds are kept at a high but not too high temperature to facilitate the pressing process. The cardboard which is formed into the blanks 27 is conventionally produced by a wet laying process and is typically available in the form of a continuous web on a roll. The cardboard output material preferably has a basis weight in the range 160-650 g/m 2 and a thickness in the range 0.25-1.0 mm. Lower basis weight and less thickness are preferred to facilitate the forming process and from an economic point of view. The cardboard starting material used to make the cardboard sheets is typically made from bleached pulp and is usually double coated with clay on one side. Such cardboard starting material normally has a moisture content in the range of 4.0-8.0% by weight.
Effekten av kompresjonskreftene på kanten er størst når riktige fuktighetsbetingelser bibeholdes innen kartongen, dvs. minst 8 vekt0/ og mindre enn 12 vekt% vann, fortrinnsvis 9,5-10,5 vekt0/. Kartongen i dette området inneholder tilstrekkelig fuktighet til å deformere under trykk men ikke en så stor fuktighetsmengde at vanndamp forstyrrer formingsoperasjonen eller at kartongen er for svak til å motstå de høye pålagte kompresjonskrefter. For å oppnå det ønskede fuktighetsnivå i kartongutgangsmaterialet når det kommer av en rull, så behandles kartongen ved påsprøytning eller påvalsing av en fukteoppløsning, hovedsakelig vann, selv om andre bestanddeler såsom smøremidler kan til-settes. Fuktighetsinnholdet kan styres ved hjelp av et håndholdt fuktighetsmåleapparat av kapasitets typen for å sikre at deønskede fuktighetsbetingelser bibeholdes. Det er foretrukket at kartongutgangsmaterialet ikke formes før etter minst 6 timer etter fukteoperasjonen for å tillate The effect of the compression forces on the edge is greatest when correct humidity conditions are maintained within the carton, i.e. at least 8% by weight and less than 12% by weight of water, preferably 9.5-10.5% by weight. The cardboard in this area contains sufficient moisture to deform under pressure but not such a large amount of moisture that water vapor interferes with the forming operation or that the cardboard is too weak to withstand the high applied compression forces. In order to achieve the desired moisture level in the cardboard output material when it comes off a roll, the cardboard is treated by spraying or rolling on a wetting solution, mainly water, although other ingredients such as lubricants can be added. The moisture content can be controlled using a handheld moisture measuring device of the capacity type to ensure that the desired moisture conditions are maintained. It is preferred that the paperboard output is not formed until at least 6 hours after the wetting operation to allow
.at fuktigheten inne i kartongen når likevekt. .that the humidity inside the carton reaches equilibrium.
Som følge av den påtenkte sluttanvendelse av papptallerk- As a result of the intended end use of cardboard plates
nene er kartongutgangsmaterialet typisk belagt på en side In these cases, the cardboard output material is typically coated on one side
. med et væsketett lag.eller antall slike lag. I tillegg for estetiske formål er materialet ofte initialt trykket før belegning. Som et eksempel på et typisk belegningsmate-riale kan det påføres et første lag av en polyvinylacetat-emulsjon over den trykkede kartong med et andre lag av nitrocelluloselakk påført over det første lag. Utgangs-materialet fuktes på den ubelagte side etter at alle trykk og belegningstrinn er avsluttet. I en typisk formingsoperasjon vil banen av kartongen inn-mates kontinuerlig fra en rull via en ikke vist stansemas-kin for å forme sirkulære emner 27 som deretter innføres til en posisjon mellom den øvre og nedre pressform 25 og 26. Formene oppvarmes som ovenfor beskrevet for å lette formingsprosessen. Det er funnet at de beste resultater erholdes hvis den øvre pressdyse 25 og den nedre pressdyse 26, spesielt deres overflater holdes ved en temperatur i området 120-160°C + 6°C. Disse pressformtemperaturer er funnet å lette den plastiske deformasjon av kartongen i kantarealet hvis kartongen har det foretrukne fuktighetsinnhold. Ved disse foretrukne formtemperaturer er den til-førte varme til emnet tilsynelatende tilstrekkelig til å frigjøre fuktighet inne i emnet under kanten og derved fremme deformasjon av fibere uten overoppvarming av emnet og derved forårsake blærer som følge av damp som frigis eller sviing av emnematerialet. Det er åpenbart at mengden av tilført varme til kartongen vil variere med mengden av tiden som pressformene er i presseposisjon med kartongen. Den foretrukne pressformtemperatur er basert på individu-elle holdetider som normalt oppstår ved normale produk-sjonshastigheter på 40-60 pressinger pr. minutt og høyere eller lavere temperaturer for pressformene vil generelt . nødvendiggjøre henholdsvis høyere og lavere produksjons-hastigheter. . with a liquid-tight layer.or number of such layers. In addition for aesthetic purposes, the material is often initially pressed before coating. As an example of a typical coating material, a first layer of a polyvinyl acetate emulsion may be applied over the printed board with a second layer of nitrocellulose lacquer applied over the first layer. The starting material is moistened on the uncoated side after all printing and coating steps have been completed. In a typical forming operation, the sheet of cardboard will be fed continuously from a roll via a punching machine, not shown, to form circular blanks 27 which are then introduced into a position between the upper and lower pressing dies 25 and 26. The dies are heated as described above for to facilitate the forming process. It has been found that the best results are obtained if the upper die 25 and the lower die 26, especially their surfaces, are kept at a temperature in the range of 120-160°C + 6°C. These die temperatures have been found to facilitate the plastic deformation of the paperboard in the edge area if the paperboard has the preferred moisture content. At these preferred mold temperatures, the added heat to the workpiece is apparently sufficient to release moisture inside the workpiece below the edge and thereby promote deformation of fibers without overheating the workpiece and thereby causing blisters as a result of steam being released or burning of the workpiece material. It is obvious that the amount of heat applied to the carton will vary with the amount of time that the dies are in press position with the carton. The preferred press mold temperature is based on individual holding times which normally occur at normal production rates of 40-60 presses per minute and higher or lower temperatures for the press molds will generally . necessitate higher and lower production rates, respectively.
Egenskapene for pappbeholderene produsert i henhold til^foreliggende oppfinnelse kan best sammenlignes med kjente The properties of the cardboard containers produced according to the present invention can best be compared with known ones
slike fremstilt fra tilsvarende materialer ved å under- such produced from similar materials by sub-
søke fotomikrografiene i figurene 5-10. search the photomicrographs in figures 5-10.
Figurene 5-7 viste forskjellige tverrsnittsseksjoner gjennom en papptallerken fremstilt i henhold til den kjente teknikk hvori pressformoverflåtene er jevnt adskilt, mens figurene 8-10 er tverrsnittsseksjoner gjennom en papptallerken fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse. Begge papptallerknene ble formet fra et lavdensi-tets, bleket papptallerkenutgangsmateriale med en flaté-vekt på 277 g/m og med en tykkelse på 0,41 mm, som var leirebelagt på en side og trykket på en side med standard-trykkfarve, belagt med et første lag av polyvinylacetat-emulsjon og ytterligere belagt med en nitrocellulosélakk. Kartongens densitet var 0,66 g/cm 2 med en "Taber" stiv- Figures 5-7 showed different cross-sectional sections through a cardboard plate produced according to the known technique in which the die surfaces are evenly spaced, while Figures 8-10 are cross-sectional sections through a cardboard plate produced according to the present invention. Both paper plates were formed from a low density bleached paper plate stock with a flat weight of 277 g/m and with a thickness of 0.41 mm, which was clay coated on one side and printed on one side with standard printing ink, coated with a first layer of polyvinyl acetate emulsion and further coated with a nitrocellulose varnish. The density of the cardboard was 0.66 g/cm 2 with a "Taber" rigid
het i kartongområdet, i maskinretningen 110-300 enheter og på tverrs av maskinretningen 50-165 enheter. Bildet vist i figur 5 (140X) er gjennom senterdelen av den kjente tal-lerkenstruktur. Det kan sees at det er et antall hulrom inne i fiberstrukturen som indikerer at kartongen ikke var tilstrekkelig kompaktert selv om fiberfordelingen er relativt jevn. Tykkelsen av tverrsnittet er ca. 0,41 mm. Figur 6 (80X) er et tverrsnitt gjennom kantarealet av den kjente hot in the cardboard area, in the machine direction 110-300 units and across the machine direction 50-165 units. The image shown in figure 5 (140X) is through the central part of the known tall-lark structure. It can be seen that there are a number of voids inside the fiber structure which indicate that the cardboard was not sufficiently compacted even though the fiber distribution is relatively even. The thickness of the cross section is approx. 0.41 mm. Figure 6 (80X) is a cross-section through the edge area of the known
tallerken, generelt tatt langs en omkretslinje ved toppen av kanten. Det spesielle bildet i figur 6 er gjennom en av arealene i kanten som har en folde eller rynke i seg. Som det fremgår ved undersøkelse av bildet ifølge figur 6 er kartongen ved rynken tydelig oppsprukket, hvilket etterlater store hulrom mellom fibrene og hvor tilstøtende fibere er revet fra hverandre slik at en feillinje eller et meget svakt område eksisterer inne i kartongen ved folden. I tillegg er det klart at overflaten av kartongen ved rynkene er diskontinuerlig og at det eksisterer store gap mellom tilstøtende deler. Tykkelsen av tverrsnittet ved folden er ca. 0,66 mm og er større enn den opprinnelige tykkelse over en viss avstand bort fra folden. plate, generally taken along a circumferential line at the top of the rim. The particular image in Figure 6 is through one of the areas in the edge that has a fold or wrinkle in it. As can be seen from examination of the image according to Figure 6, the cardboard at the wrinkle is clearly cracked, leaving large voids between the fibers and where adjacent fibers are torn apart so that a fault line or a very weak area exists inside the cardboard at the fold. In addition, it is clear that the surface of the cardboard at the wrinkles is discontinuous and that large gaps exist between adjacent parts. The thickness of the cross section at the fold is approx. 0.66 mm and is greater than the original thickness over a certain distance away from the fold.
Figur 7 (80X) er et snitt langs kanten generelt langs en^omkretslinje ved en posisjon nær dens ytterkant. Dette j "Ti snitt viser avslutningen av en av rynkene som løper gjen- Figure 7 (80X) is a section along the edge generally along a circumferential line at a position near its outer edge. This j "Ti section shows the termination of one of the wrinkles running re-
nom kanten i en kjent tallerken, Igjen er det i rynkeom- nom the edge in a familiar plate, Again it is in wrinkle re-
. rådet brede hulrom og én ru, diskontinuerlig overflate-struktur. Tykkelsen er maksimalt ca. 0,51 mm ved folden. . advised wide cavities and one rough, discontinuous surface structure. The maximum thickness is approx. 0.51 mm at the crease.
I bildet ifølge figur 8 (140X) er et tverrsnitt gjennom tilnærmet senter for en tallerken fremstilt i henhold til oppfinnelsen. En sammenligning mellom figur 8 og figur 5 viser at strukturen i kartongen ved senter av den pressede tallerken i det vesentlige, er tilsvarende i begge tilfeller, begge har en relativt jevn overflate og en betydelig fordeling av hulrom gjennom fibermgtrisén inne i kartongen, hvilket er særpreget for det upressede, lavdensitets-kartongmateriale fra hvilke de pressede tallerkner er fremstilt. Den gjennomsnittlige tykkelse er ca. 0,41 mm. Figur 9 (140X) er et fotomikrografi tatt langs et snitt gjennom toppen av kantdelen av en plate fremstilt i henhold til oppfinnelsen og hvor snittet ligger langs en omkretslinje gjennom en av de foldede eller rynkede arealer av den pressede tallerken. Forskjellen mellom figur 9 og figur 6 er betydelig. Kartongen i området gjennom hvilket snittet ifølge figur 9 var tatt er meget kompaktert og det er meget lite tomrom mellom fiberene. Strukturen i det foldede området er i markert kontrast til de foldede områder i figur 6 hvor det er åpne hulrom mellom kartongen, noe som bevirker den sterkt svekkede tilstand av kanten i dette området. Kartongen i kanten vist i figur 9 er kompaktert og dens densitet er forøket slik at kartongens klart er tettere i senterområdet som er vist i figur 8. Den maksimale tykkelse for dette tverrsnitt er tilstede ved de to viste folder og er ca. 0,43 mm, som i det vesentlige er den samme som bunnveggtykkelsen. Bort fra det foldede arealet er tykkelsen av kanten omtrent den samme eller noe tynnere enn den for bunnveggen. Da det bøyde areal inneholder vesentlig mer fibrøst materiale enn i resten av kartongen, muligens 40-100 % mer er densiteten i de foldede områder vesentlig større enn i den gjenværende del av kartongen. In the image according to figure 8 (140X) is a cross-section through the approximate center of a plate produced according to the invention. A comparison between figure 8 and figure 5 shows that the structure of the cardboard at the center of the pressed plate is essentially similar in both cases, both have a relatively smooth surface and a significant distribution of voids through the fiber matrix inside the cardboard, which is distinctive for the unpressed, low-density board material from which the pressed plates are made. The average thickness is approx. 0.41 mm. Figure 9 (140X) is a photomicrograph taken along a section through the top of the edge part of a plate manufactured according to the invention and where the section lies along a circumferential line through one of the folded or wrinkled areas of the pressed plate. The difference between Figure 9 and Figure 6 is significant. The cardboard in the area through which the section according to figure 9 was taken is very compacted and there is very little empty space between the fibers. The structure in the folded area is in marked contrast to the folded areas in figure 6 where there are open cavities between the cardboard, which causes the strongly weakened state of the edge in this area. The cardboard in the edge shown in figure 9 is compacted and its density is increased so that the cardboard is clearly denser in the center area shown in figure 8. The maximum thickness for this cross-section is present at the two folds shown and is approx. 0.43 mm, which is essentially the same as the bottom wall thickness. Away from the folded area, the thickness of the edge is about the same or somewhat thinner than that of the bottom wall. As the bent area contains significantly more fibrous material than in the rest of the carton, possibly 40-100% more, the density in the folded areas is significantly greater than in the remaining part of the carton.
Overflaten av kartongen i figur 4 er i det vesentlige The surface of the carton in figure 4 is essentially
glatt og kontinuerlig, dette igjen i motsetning til den diskontinuerlige overflate vist i bildet ifølge figur 6 og foldene inne i kartongen i figur 9 er brettet tilbake mot seg selv og de overbrettede overflater er presset tett sammen. Spesielt bunnoverflaten av snittet vist i figur 9 er glatt og kontinuerlig i stedet for å være oppbrutt ved rynkelinjene, slik som vist i figur 6. Belegget som dekker toppoverflaten av tallerkenen er klart synlig i bildet ifølge figur 9 og dette belegg illustrerer godt hvor foldedannelse begynner i kanten av tallerkenen når denne ble formet. Imidlertid de meget høye trykk som påføres kanten av tallerkenen har forårsaket at praktisk talt alle spor av foldene er forsvunnet ved bunndelen av kartongen hvor fibrene i denne i det vesentlige er bundet sammen og etterlater kun rudimentære spor av folden i toppen av kartongen hvor belegget på overflaten forhindrer sammenfilt-ring av fibere. Varme og trykket påført under formproses-sen kan være tilstrekkelig til å forårsake en viss smelt-ing og overflatevedheftning mellom tilstøtende belagte overflater som ligger over foldelinjene, selv om det ytre nitrocellulosebelegg er resistent mot varme og trykk. smooth and continuous, this again in contrast to the discontinuous surface shown in the image according to Figure 6 and the folds inside the carton in Figure 9 are folded back on themselves and the folded surfaces are pressed tightly together. In particular, the bottom surface of the section shown in figure 9 is smooth and continuous instead of being broken up at the wrinkle lines, as shown in figure 6. The coating covering the top surface of the plate is clearly visible in the image according to figure 9 and this coating illustrates well where folding begins at the edge of the plate when it was shaped. However, the very high pressures applied to the edge of the plate have caused virtually all traces of the folds to disappear at the bottom of the carton where the fibers are essentially bound together, leaving only rudimentary traces of the fold at the top of the carton where the coating on the surface prevents entanglement of fibers. The heat and pressure applied during the molding process may be sufficient to cause some melting and surface adhesion between adjacent coated surfaces overlying the fold lines, even though the outer nitrocellulose coating is resistant to heat and pressure.
Et tverrsnitt gjennom en tallerken ifølge oppfinnelsen tatt like innenfor ytterkanten er vist i figur 10 (110X). Her igjen kan det sees at fibrene inne i tallerkenen i det vesentlige er kompakterte og praktisk talt alle spor av folder som eksisterte i kantarealet under formingsoperasjonen er forsvunnet, bortsett fra små områder hvor topper av toppbelegget i de foldede områder er lagt tilbake på seg selv. Bunnen av kartongoverflaten er igjen glatt og ubrutt, dette i skarp kontrast til snittet i den kjente tallérken, sånn som vist i figur 7. Som det klart fremgår av figur 10 er fibrene tett og nær komprimert sammen og det etterlates kun få hulrom eller luftlommer og den totale struktur er fortettet slik at selv om kanten av tallerkenen blir progressivt tynnere ut mot kanten, slik som vist i figur 2, så er flatevekten av kartongen i dette „ området i det vesentlige jevn som følge av kompaktering av fibrene. Tykkelsen av kartongen vist i figur 10 er ca. A cross section through a plate according to the invention taken just inside the outer edge is shown in Figure 10 (110X). Here again it can be seen that the fibers inside the plate are essentially compacted and practically all traces of folds that existed in the edge area during the forming operation have disappeared, except for small areas where tops of the top coating in the folded areas have been laid back on themselves. The bottom of the cardboard surface is again smooth and unbroken, this in stark contrast to the cut in the well-known tall box, as shown in figure 7. As is clear from figure 10, the fibers are densely and closely compressed together and only a few cavities or air pockets are left and the overall structure is densified so that although the edge of the plate becomes progressively thinner towards the edge, as shown in figure 2, the basis weight of the cardboard in this area is essentially uniform as a result of compaction of the fibres. The thickness of the cardboard shown in figure 10 is approx.
0,389 mm, hvilket er 4-5 % tynnere enn bunnveggen. Denne fortetning av tallerkenen i,kantområdet og nedlegging av de foldede overflatearealer mot seg selv for å reformere kanten til en i det vesentlige hel struktur fører til en markant stivhetsforøkelse for tallerkenen, slik som beskrevet tidligere. Naturligvis vil en vellykket fremstilling av pressede beholdere i henhold til foreliggende fremgangsmåte kreve omtanke med hensyn til presseprosessen i henhold til god fabrikasjonsteknikk. Spesielt er det ' nødvendig å sikre at den øvre og nedre pressform 25 og 26 er riktig innrettet slik at de går i inngrep med et emne derimellom på ønsket måte. Slik innretningsteknikk er en normal del av pressens vedlikehold. Observasjoner av pressede tallerkener med formene kan gjøres for å sikre at formene er riktig innrettet, hvilket viser seg som jevnhet i utseendet av de nedbrettede ytterkanter av tallerkenens kant. Det må forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til den spesielle konstruksjon og anordning av deler og den spesielt beskrevne fremgangsmåte men omfatter alle slike modifiserte former som faller innen omfanget av de etter-følgende krav. 0.389 mm, which is 4-5% thinner than the bottom wall. This densification of the plate in the edge area and folding of the folded surface areas against itself to reform the edge into a substantially whole structure leads to a marked increase in stiffness for the plate, as described earlier. Naturally, a successful production of pressed containers according to the present method will require consideration with regard to the pressing process according to good manufacturing technique. In particular, it is necessary to ensure that the upper and lower dies 25 and 26 are properly aligned so that they engage with a blank in between in the desired manner. Such installation technology is a normal part of press maintenance. Observations of pressed plates with the molds can be made to ensure that the molds are properly aligned, which shows up as evenness in the appearance of the folded outer edges of the plate rim. It must be understood that the invention is not limited to the particular construction and arrangement of parts and the particularly described method, but includes all such modified forms which fall within the scope of the following claims.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36788082A | 1982-04-13 | 1982-04-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO834593L true NO834593L (en) | 1983-12-13 |
Family
ID=23449009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO834593A NO834593L (en) | 1982-04-13 | 1983-12-13 | CARTON CONTAINER, AND PROCEDURE AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THIS. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0106884B1 (en) |
AU (1) | AU561748B2 (en) |
CA (1) | CA1225342A (en) |
DE (1) | DE3378949D1 (en) |
FI (1) | FI834526A0 (en) |
IT (1) | IT1161135B (en) |
NO (1) | NO834593L (en) |
WO (1) | WO1983003530A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU572632B2 (en) * | 1984-03-20 | 1988-05-12 | James River Corporation Of Virginia | Rigid paperboard container |
US5088640A (en) * | 1991-09-06 | 1992-02-18 | James River Corporation Of Virginia | Rigid four radii rim paper plate |
CA2135280A1 (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-25 | Alex Ong | Moulded container |
US7104030B2 (en) | 2001-05-01 | 2006-09-12 | Pactiv Corporation | Compartment plates having themes and method for manufacturing and packaging the same |
USD483998S1 (en) | 2001-05-01 | 2003-12-23 | Pactiv Corporation | Plate having condiment wells |
US7172072B2 (en) | 2001-05-01 | 2007-02-06 | Pactiv Corporation | Compartment plates having themes and method for manufacturing and packaging the same |
USD481260S1 (en) | 2001-05-01 | 2003-10-28 | Pactiv Corporation | Plate having condiment wells |
USD481592S1 (en) | 2001-05-01 | 2003-11-04 | Pactiv Corporation | Plate having condiment wells |
USD480922S1 (en) | 2001-05-01 | 2003-10-21 | Pactiv Corporation | Plate having condiment wells |
USD489941S1 (en) | 2001-05-01 | 2004-05-18 | Pactiv Corporation | Plate having condiment wells |
US7013618B2 (en) | 2001-05-01 | 2006-03-21 | Pactiv Corporation | Compartment plates having themes and method for manufacturing and packaging the same |
USD485731S1 (en) | 2003-02-19 | 2004-01-27 | Pactiv Corporation | Plate having two compartments |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE22487E (en) * | 1944-05-30 | Molded article and method of | ||
US232684A (en) * | 1880-09-28 | Trunk | ||
US2071734A (en) * | 1933-10-28 | 1937-02-23 | Westinghouse Air Brake Co | Mold for piston packing |
US2760231A (en) * | 1952-01-17 | 1956-08-28 | Continental Can Co | Die assembly for molding hollow structures |
US2832522A (en) * | 1953-11-20 | 1958-04-29 | Keyes Fibre Co | Container cover and method of making |
FR1251528A (en) * | 1960-02-18 | 1961-01-20 | Bellofram Patents Inc | Improvements made to waterproofing membranes for ball joints |
US3099377A (en) * | 1960-08-17 | 1963-07-30 | American Can Co | Dish or the like |
GB981667A (en) * | 1963-08-23 | 1965-01-27 | Bowater Res & Dev Company Ltd | Trays made of fibrous sheet material |
US3401863A (en) * | 1966-12-12 | 1968-09-17 | American Can Co | Compartmented tray |
US3632276A (en) * | 1969-04-28 | 1972-01-04 | Werz Furnier Sperrholz | Mold for producing molded elements with parts of different thicknesses from fibrous mixtures |
US4149841A (en) * | 1978-03-27 | 1979-04-17 | Peerless Machine & Tool Corporation | Apparatus of making a compartment tray |
US4313899A (en) * | 1980-02-07 | 1982-02-02 | Champion International Corporation | Process for forming laminated paperboard containers |
US4381847A (en) * | 1981-03-30 | 1983-05-03 | Packaging Corporation Of America | Carry-out tray |
-
1983
- 1983-04-11 AU AU15508/83A patent/AU561748B2/en not_active Ceased
- 1983-04-11 WO PCT/US1983/000513 patent/WO1983003530A1/en active IP Right Grant
- 1983-04-11 EP EP83901558A patent/EP0106884B1/en not_active Expired
- 1983-04-11 DE DE8383901558T patent/DE3378949D1/en not_active Expired
- 1983-04-12 CA CA000425652A patent/CA1225342A/en not_active Expired
- 1983-04-13 IT IT20556/83A patent/IT1161135B/en active
- 1983-12-09 FI FI834526A patent/FI834526A0/en not_active Application Discontinuation
- 1983-12-13 NO NO834593A patent/NO834593L/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1983003530A1 (en) | 1983-10-27 |
CA1225342A (en) | 1987-08-11 |
AU1550883A (en) | 1983-11-04 |
AU561748B2 (en) | 1987-05-14 |
FI834526A (en) | 1983-12-09 |
DE3378949D1 (en) | 1989-02-23 |
FI834526A0 (en) | 1983-12-09 |
EP0106884A1 (en) | 1984-05-02 |
IT1161135B (en) | 1987-03-11 |
EP0106884B1 (en) | 1989-01-18 |
IT8320556A0 (en) | 1983-04-13 |
EP0106884A4 (en) | 1985-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4721500A (en) | Method of forming a rigid paper-board container | |
US4609140A (en) | Rigid paperboard container and method and apparatus for producing same | |
KR890002907B1 (en) | Rigid paperboard container and method for producing same | |
JP6293613B2 (en) | Platen tableware with an arched bottom plate and a sharp edge switch | |
US3305434A (en) | Method and apparatus for forming rigid paper products from wet paperboard stock | |
US4721499A (en) | Method of producing a rigid paperboard container | |
US4832676A (en) | Method and apparatus for forming paperboard containers | |
NO834593L (en) | CARTON CONTAINER, AND PROCEDURE AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THIS. | |
US7980450B2 (en) | Disposable pressware prepared from wax-infused paperboard | |
KR100463338B1 (en) | Rigid Paper Board Container | |
EP1160379B2 (en) | Paper for use in molding | |
US5628451A (en) | Corrugated paper container | |
JP2007039093A (en) | Paper lid for container | |
KR20080087168A (en) | Method for treating a substrate | |
US20050019512A1 (en) | High gloss disposable pressware | |
JP4039006B2 (en) | Drawing base paper and paper molding container using the same | |
KR100858041B1 (en) | Molding base paper and molded paper vessel produced from it | |
US20080193687A1 (en) | Base paper for molding container and paper-made molding container | |
NO155337B (en) | PLASTIC COATED PRODUCT PRODUCT AND PROCEDURE FOR DIRECTLY BINDING OF A PRINCIPLE POLYESTER COATED TO A CONTINUED BASIC BODY OF COAT. | |
JP2007314246A (en) | Base paper for molded container, and paper-made molded container | |
JPS59500701A (en) | Rigid paperboard container and method and apparatus for manufacturing the same | |
CN115485130A (en) | Paperboard bottom blank forming apparatus and method for forming paperboard bottom blank | |
WO2023248833A1 (en) | Pulp mold molded article | |
WO2024062120A4 (en) | Press molding method of a fiber product, a fiber press mould and a fiber product | |
CN116601359A (en) | Thermoformable, oven-usable, recyclable coated cellulosic sheet food containers thermoformed therefrom, oven-usable, recyclable coated cellulosic sheet food containers, and methods of making and using the same |