專利名稱：用于生產經(jīng)改進的彈性包裝產品的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用來制造經(jīng)改進的彈性包裝材料的方法和裝置。特別是，本發(fā)明涉及的這種裝置和方法是用來將濕潤片材的細條進行成形、彈性地彎折和起皺成為一種經(jīng)改進的連結的、松散的包裝材料。
泡沫聚苯乙烯顆粒在批發(fā)和零售業(yè)中，一般用作松散包裝材料。這些顆粒用來將產品定位在遠離容器內側之處，并將顆粒充填在其間的空隙中。這些顆粒旨在保護已包裝的產品，使之不受沖擊、打擊或其它不正確的處理。
分放泡沫聚苯乙烯顆粒不太復雜。顆粒僅僅是在重力作用下，從大料箱裝入包裝容器內的空隙內。
然而，采用泡沫聚苯乙烯顆粒有許多缺點。例如，如果泡沫聚苯乙烯顆粒用來保護裝在容器內的重物體，并且，當這種包裝受到?jīng)_撞或振動時，物體傾向于在重力作用下，向容器底部移動，而顆粒向上浮動。最后，物體會靠在容器底部或側邊上，并且，物體可能會損壞。重量輕的泡沫聚苯乙烯也容易被風吹動，并且散落。
特別引起注意的是，泡沫聚苯乙烯顆粒在使用后，極難處理或破壞。事實上，由于大量采用非生物降解產品，這種產品如果燃燒時，會放出有毒氣體。泡沫聚苯乙烯顆粒對環(huán)境構成主要威脅，并且，遭到越來越多的社區(qū)的禁止。
泡沫聚苯乙烯顆粒對兒童和野生動物也是危險的，他們常常把它們誤認為食品，結果消化它們。泡沫聚苯乙烯顆粒是不能消化的，是兒童氣管阻塞的主要原因。
也采用過其它包裝填充材料，比如碎紙。但碎紙通常平放在容器內，并且，需要非常大量的碎紙作為充填空隙、和保護容器內物體所需的松散材料。為了提供如此大量的碎紙，常常成本過高，而且，使用后，如此大量的紙必須加以處理。而且，平的碎紙的減震能力是很小的。
JohnnyM.Parker的美國專利“折疊和彎邊裝置”，專利號為5，088，972，并于1992年11月18日授權了。它揭示了用來成形一種包裝材料的裝置和方法，這種材料可以消除上面討論過的那些產品中某些不理想特點。這種裝置和方法用來將片材的細條彎折和起皺成為具有預定長度的連結、裝飾材料和/或松散的包裝材料。此裝置通常包括一用于商業(yè)撕紙機的附屬裝置，以用于撕碎的片料。此裝置包括一塊可移動的檔板，片材的細條在從撕紙機的切削片擠出時，被推抵在擋塊上?？梢苿拥膿醢迨顾闂l可控制在被擠在擋板和切削片之間有限的區(qū)域內。再將另外的細條塞入此有限的空間會使細條抵靠有限區(qū)域內擠滿片材的其它擋壁而被壓實、彎折及起皺。這使得細條彎折并自身壓緊，并形成褶狀的成段薄片材。
JohnngM.Parker于1990年6月14日提交的題為“彈性包裝產品及其制造裝置”(美國專利申請順序號為538，181)，揭示了這種彈性包裝產品成形的改進的方法和裝置，還揭示了有關這種彈性包裝產品的理想特征和特點的進一步細節(jié)。其中所揭示的生產包裝產品的方法包括下列步驟沿第一方向送入至少一片材料;通過轉動兩套交替且疊置的切割盤將這片材料切成許多細條;在兩套切割盤之間送入這片材;當相應的一個切割盤的至少一個外表面沿第一個方向移動時，通過轉動此外表面，可使每根細條前進;限制每個細條不再沿第一個方向繼續(xù)前進;以及通過限制前進方向并與該方向相反，順序地彎折每個細條，它包括用來生產包裝產品的裝置和設備，產生的包裝產品包括許多狹窄、伸長的細條材料，該產品具有自然彈性。每個細條包括許多抵抗自然彈性的橫向彎折部以形成縱向壓縮的條形件。
而根據(jù)美國專利(專利號5，088，972)和美國專利申請(專利申請?zhí)栱樞蛱?38，181)中揭示的方法生產的和加工的彈性包裝產品令人滿意，但它的一些非常理想特征不能經(jīng)常簡單地或容易地再現(xiàn)。在其中所揭示的發(fā)明的一個主要實施例中，采用了筒狀牛皮紙，以連續(xù)生產所需的、縱向受壓縮細條。每個縱向受壓縮的細條包括許多橫向折疊部，其間，有大體縱向的平面部分。這種細條的重復且受控的結構要求折疊部以與紙張自然彈性相反的方向成形。如美國專利申請(申請順序號538，181)中清楚地所示，這些折部的最初結構導致折部每側的縱向平面部分基本上完全接觸。在每個細條可以“放松”后，折部兩側縱向平面部分間每個折部的角度，在制成細條的紙材的自然偏壓作用下，傾向于張開。
盡管在縱向平面部分之間折部處的角度有點放松是理想的，每個折部處的這個角度的總值以及它隨后保持基本呈銳角形式的能力確實影響包裝產品的質量。換言之，較佳的包裝產品不僅僅包括這種折部的構造，它最終會松馳，而在折部每側的相鄰縱向平面部分之間，形成一鈍角。這種“松馳”的縱向受壓縮條，不會具有某些所需的彈性特征和非常需要的側邊橫向支撐力。
結果，雖然美國專利(專利號5，088，972)和美國專利申請(申請順序號，538，181)中揭示的發(fā)明確實生產了所需的包裝產品，它具有這里所說的總體彈性特征，但需要方法和裝置要能夠用來保證或改進這種具有較佳技師的包裝產品。在這方面，美國專利(專利號5，088，972)和美國專利申請(申請順序號為538，181)揭示的裝置是用來對由切割機構成形的許多細條送出具有的抵抗力加以改變。這種在整批切割盤之后有限區(qū)域內的抵抗力的變化確實改變了在每個縱向受壓縮細條上產生的力。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在生產這種包裝材料過程中，制造設備的總的溫度傾向于影響彈性包裝產品的質量。如果濕度較低，則在切割機構的出口處產生的阻力值將會較高，而如果該設備的濕度較高，產生的阻力值需要調整到一不同的較低值，以便試圖再產生同較好彈性包裝產品的縱向受壓縮細條的相同的理想特征。
美國專利(專利號1，680，203、2，668，573、2，679，887、2，786，399及3，150，576)中揭示了用來使片基本起皺或彎折的方法和裝置。
美國專利(專利號1，680，203)涉及作為產品的縐紗及其制造方法和裝置。此方法和裝置用來制造其織品無論是干的、濕和或者寧愿為濕潤的產品。還包括機構，它可用來進給織物、但可影響織物(它具有不同相對壓力且角度不同)不同部分的聚集情況，從而產生了沿相對不同方向延伸、且具有基本不同、但預定密度的織物縐紋、縐紋或波浪。
美國專利(專利號2，668，573)用來使紙張形成波紋。其中所揭示的發(fā)明采用浸濕到一合適程度的材料，由進給輥將其通過一通道以生產波紋結構。此通道包括兩個平行表面，它們對應于完成的波浪高度而隔開。此通道包括已經(jīng)加熱到適當程度的輥子或板。以這種方式，沿著熱表面而得到的波浪的脊部或波紋的頂部首先被干燥，或者可以說，永久不變。以這種方式實現(xiàn)的波紋非常接近，而相鄰的頂部或脊部相互接觸或幾乎接觸。
美國專利(專利號2，679，887)揭示了對以前涂有聚乙烯樹脂、或用聚乙烯薄膜層壓的紙張進行打折或起縐的方法。織物從延伸到一水箱的鼓下經(jīng)過，水箱含有加熱到適當溫度的水，以便使聚乙烯通過對其加以調節(jié)的水箱，這樣它可變得軟而易彎曲，但不會顯著發(fā)粘或失去其形狀，或會流動。除了對聚乙烯進行調溫以外，復合織物經(jīng)過水箱的通道，以通常的方式對紙張進行調溫，以便于隨后的打折和成波紋操作，材料受到?jīng)_洗的時間是如此，以致影響紙張的調溫。
美國專利(專利號2，786，399)針對特別適用于作為發(fā)動機燃油過濾器部件的那類縐紋片料的本體制造。在操作時，在兩細條紙向上在經(jīng)過輥子后，紙張從一噴嘴下經(jīng)過，通過噴嘴，混有水的空氣干燥的樹脂塑料向下噴射到紙的表面上。當紙張經(jīng)過起縐機構時，樹脂塑料可在室溫下干燥。
美國專利(專利號3，150，576)揭示的工藝和裝置用來在延展性材料片材或帶材上形成各種形式的橫向波紋。較佳的延展性材料是紙，紙在入口噴嘴的作用下在人字結構間移動進給，噴嘴與壓力下一合適的熱液體源比如與蒸汽源相連，以在最后成形前對材料進行預處理。
美國專利(專利號1，680，203、2，679，887、2，768，399及3，150，567)揭示了一個步驟，即在操作控制、折疊或起縐之前，對片形材料施加蒸汽、水或一些其它濕潤劑。
雖然上述討論的專利包括用來處理整個片材的機構，而美國專利(專利號2，045，498)揭示的織物可由再生纖維素構成的織物切下的細條形成，它可用于帽子和鞋子的修邊，并且，用于針織品中。單個的細條或帶沒有金屬絲的強度和柔性，并且，可以用軟化劑型的試劑加以處理，以將硬度降低到織品可用的有限領域內。從再生纖維素的織物切下的具有所需寬度的平條較硬，沒有彈性，并且，具有不需要的硬度，金屬絲強度低。細條自身擠壓或壓碎，以產生均勻的軟的、易彎的帶，這些帶通過染機(包括受到約束的軸向圓柱形容器)拉過后，具有較大的金屬絲強度。在每根細條送到染機前，涂有或噴有諸如石蠟或其它蠟的潤滑劑。這種處理有助于減輕通過染機時的堵塞現(xiàn)象，同時，當它們從平臺通到迷宮式或內旋式臺時，起到了降低部件摩擦力的作用。
在美國專利(專利號5，088，972)及其所揭示的用于片料的碎條折疊和起皺的裝置及方法之前，美國專利(專利號2，621，567、2，686，466及2，770302)揭示了不同裝置，它們試圖撕碎可以用作包裝材料類型的紙頭。以一種方式或另一種方式，這些裝置中的每一臺將紙頭撕成或剪切成細條，并在沿著細條長度上的隔開地方，使細條有彎折部，以產生通常的鋸齒形細條。雖然彎折部或角部成鈍角，并且，不象美國專利(專利號5，088，972)中所揭示的那樣牢固地成形或產生，然而，明顯的是盡管這些細條成形的方式不太有效，但它仍有做得牢固且良好的鋸齒形結構這個優(yōu)點。盡管上述專利中揭示了這些裝置，包括通常用來對片材進行起皺、折皺或折疊的方法和設備，關于將紙張撕碎或剪切碎以形成細條的這些專利中，沒有提出過用水或其它液體來提高因此而成形的產品。事實上，顯然會考慮到任何這種復雜的疊置的撕碎盤或切割輪可以在被浸濕的紙頭環(huán)境下或在潮濕的環(huán)境下正常工作。
應當注意的是在美國專利(專利號5，088，972)中揭示的較佳機器包括鋸齒狀切削片。鋸齒狀切削片旨在促進容易地撕碎片料，并有助于一旦片料咬住切削片時，可將片材拉入撕碎裝置。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用這種鋸齒狀切削片顯著地增加了在所需細條材料成型期間的灰塵。另一方面，在美國專利(申請順序號538，181)中揭示的較佳切割輪的構造包括光滑的外表面，然而，這外表面會“抓住”并拉住其內準備將片料切割成細條形式的材料。然而，大規(guī)模地將片料切成大量的細條產生了由極小片料形成的灰塵。雖然還不知由小紙料構成的灰塵是否是由美國專利(專利號2，621，567、2，686，466和No.2，770，301)中所揭示的裝置在進行撕碎期間產生的，但已認識到，任何大規(guī)模地切割這種材料會形成這種灰塵顆粒。
另一方面，與其它裝置(它們采用一種完全不同的方法以便在成型的細條上產生彎折或彎曲)相比，很有可能的是，在美國專利申請(申請順序中538，181)中的這種灰塵形成要更大。由于采用較佳方法和裝置，以便通過在切割部分出口處限制細條以成形細條，因此，細條在切割區(qū)域內保持很長時間，在此期間，切割輪在那里收集的細條旁迅速旋轉。切割片的這種旋轉顯然在其上產生摩擦，它使細條新形成的切邊磨損，從而進一步產生塵粒。顯然，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用美國專利(專利號5，088，972)中的鋸齒狀切削片會顯著增加由于細條成形機構產生的不需要的灰塵量。
若干其它專利，包括美國專利(專利號2，865，080、3，235，442和3，859，965)，揭示的裝置用來進行各種具有一些浸濕或潤濕組份的各種單纖維或纖維以便總體改進其特征。
美國專利(專利號2，865，080)揭示了對單纖維進行起縐和松馳的方法及裝置。特別是，較佳的單纖維包括丙烯腈聚合物，在該聚合物中通過將單纖維送入一有限空間而使之起皺，在此受限空間內，單纖維團聚起來，直到有足夠的推力，來開啟加壓的出口門。這通常稱作“填充料盒”起皺機。通過將蒸汽引入起皺機腔室，使此方法明顯加以改進，這是因為蒸汽既濕又熱，并傾向于使單纖維軟化，而使它們更容易起皺。
美國專利(專利號2，968，857)揭示了高松密度的單纖維材料及其產生方法，在該方法中，通過將溶液擠過叫做噴射器的一個部件開口，使得纖維素有機酸酯的連續(xù)單纖維或一定長度的纖維成形。因此，在非圓形橫截面構造中，可以提供單纖維。為了潤滑這種單纖維的纖維束，它可以在一輥子上通過，而此輥子浸入一裝有水或潤滑劑和軟化劑的水乳膠液的槽內。在纖維束經(jīng)過第一個填充料盒后，再經(jīng)過一個含有水或其它潤滑劑的輥子。
美國專利(專利號3，235，442)揭示了一種可結晶的線性縮合聚酯的起皺纖維束及其成形的工藝。纖維束的拉制過程為通過一組保持給定的均勻圓周速度的進給輥，然后環(huán)繞其它具有均勻周邊的輥子，它們比進給輥還要高。纖維束在經(jīng)過高速輥時，通過一預先浸濕的含有一個水浴的容器，水浴可在室溫下或加熱到40至70℃的溫度。另外的熱液體可以噴在纖維束上，與纖維束一起運動。纖維束在拉輥施加的張力的作用下，被拉伸的長度幾倍于其原始長度。最后，纖維束進給到“填充料盒”，以便產生以通常起縐的、片形的纖維束的聚集物。
美國專利(專利號3，859，695)揭示的一種填充料起皺系統(tǒng)用于包括紗、纖維束或線的織股。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)壓力下的流體諸如蒸汽引入填充起皺機腔是需要的，以便在適當考慮構成織股的材料的同時對一腔室內的織股提供加熱和潤濕所需的溫度和壓力，以及提供濕度。
顯然，需要用來改進通常如美國專利(專利號5，088，972)和美國專利申請(申請順序號538，181)中所揭示的包裝產品質量的任何裝置，這兩個專利都已轉讓給本申請的受讓人且在此處作為參考。如果包括所有可提高此產品質量且簡化其成形過程的所有方法或裝置，則是有利的，另外，如果采用的所有方法或裝置將減少不希望有的灰塵物(它們會夾雜在包裝產品中)的形成，則是有利的。
因此，本發(fā)明的一個目的是，提供一種成形包裝產品的方法，此包裝產品具有所需要的特征，即在每個細條上有許多成角度的彎折部，角度是穩(wěn)定的，以提供所需的彈性和側向支承。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種方法，它可控制而便于促進包裝產品所需的成形。
本發(fā)明還有一個目的是，提供一種成形較佳包裝產品的方法，它們使成形的包含不需要的包裝產品變得最少。
本發(fā)明再有一個目的是，提供一種利用較佳方法以成形經(jīng)改進的包裝產品的裝置。
本發(fā)明的這些及其它目的通過一種經(jīng)改進的包裝產品的較佳方法來實現(xiàn)的，該方法包括下列步驟提供一卷紙材;從輥子進行縱向地拉紙材;給紙材添加水，以成形潤濕的紙材;沿潤濕紙材的橫向方向，依次橫向切割潤濕紙材，以便依次成形潤濕紙材的紙片，它與潤濕紙材的剩余部分分開;沿第一個方向，將每張潤濕紙材的紙片，在橫向切割后，從潤濕紙材的剩余部分拉出;沿第一個方向，將每片潤濕的紙材切成許多潤濕的細條;在切割后，沿第一個方向，使每個潤濕的細條行進;限制每個潤濕的細條使之不再沿第一個方向繼續(xù)前進;通過沿與行進相反方向的限制，依次彎折每根潤濕的細條;以及使每根潤濕的細條干燥，以成形一根沿縱向受壓縮的細條。
依次彎折的較佳步驟產生潤濕細條的許多彎折部，而相鄰的彎折部沿相反方向。依次彎折而形成許多彎折部的較佳步驟是防止?jié)櫇窦殫l的自然彈性，以在每個彎折部產生偏壓，以致將潤濕細條的相鄰縱向部分分開;相鄰縱向部分靠近每個彎折部，并且，可使每個潤濕細條干燥的步驟使每個彎折部具有穩(wěn)定性，以便在相鄰縱向部分之間形成一穩(wěn)定的角度。較佳方法還包括將許多潤濕的細條收集在依次彎折后沿第一個方向延伸的卸出槽內的步驟，以使每個潤濕的細條在卸出槽內干燥。
通過兩套交替的疊置切割盤的旋轉進行切割的較佳步驟。拉動每張紙片的步驟包括在兩套切割盤之間投送每張潤濕紙片;以及使每根潤濕的細條引進的步驟是，通過使相應的一個切割盤的至少一個外表面沿第一方向運動時進行旋轉來實現(xiàn)的。
橫向切割的較佳步驟只是部分地通過潤濕的紙材，以便在拉動以前，使每張紙片部分地與潤濕紙材的剩余部分相連，以及拉動步驟將每張紙片同潤濕紙材的剩余部分分開。
較佳方法還包括以下步驟，在添加水后，沿縱向切割潤濕的紙材以形成潤濕紙材的許多縱向片段，重新引導潤濕紙材的每個縱向片段，以便使之疊置，從而在依次橫向切割前，提供多層的潤濕紙材，對潤濕紙材依次橫向切割，潤濕紙材包括許多層的潤濕紙材的紙片，它們分別部分地與潤濕紙材的剩下部分各層相連。
加水的較佳步驟包括調節(jié)加到紙材的水量，以選擇潤濕的紙材的含水量。加水的步驟包括使一經(jīng)過裝水容器且抵靠著紙材的輥子轉動，以將水從容器加到紙材上，通過改變輥子相對于紙材的輥子的旋轉速度加以調節(jié)。較佳的旋轉方向是對應于紙材因輥子作用而運動的方向。
本發(fā)明的目的由一較佳實施例實現(xiàn)，此實施例包括用來生產經(jīng)改進的包裝產品的裝置，該裝置包括一卷紙材，其構造可沿縱向將紙材從輥子拉開。對紙材加水的裝置用來成形潤濕的紙材。橫向切具，沿潤濕紙材的橫向至少部分地切割潤濕的紙材，以便依次規(guī)定同潤濕紙材的剩余部分分開的潤濕紙材片。一進給裝置用來在由橫向切具至少部分切割后，沿一個離開潤濕紙材的剩余部分的第一個方向依次行進每張潤濕紙材片。一切割裝置用來沿第一個方向，將每張潤濕紙材片切割成許多潤濕的細條，一限制區(qū)用來限制由切割裝置成形的每根潤濕細條，以使每根潤濕的細條彎折。對每根潤濕的細條進行干燥，以形成橫向受壓縮的細條。
用來將每張潤濕紙材片切割成許多潤濕細條的較佳切割裝置包括兩套旋轉的、交替的疊置切割盤，進給裝置用來在兩套旋轉的切割盤之間引導每個潤濕的紙材片。
用來加水的較佳裝置包括一裝水容器和一個輥子，有輥子排列成能與紙卷和橫向切割之間的紙材接觸，還包括一個驅動系統(tǒng)，用來使經(jīng)過水并抵靠著紙材的輥子轉動，以便將水從容器傳送到紙材上。用來旋轉的驅動系統(tǒng)包括控制裝置，用來有選擇地改變輥子的轉動速度，以便有選擇地改變傳送到紙材上的水量。驅動系統(tǒng)最好使輥子沿著相應于紙材運動的方向轉動。
較佳裝置包括一構造，它可使位于加水裝置和橫向切具之間的潤濕紙材沿縱向進行切割、并分層。沿縱向切割和分層的構造形成了許多由潤濕紙材構成的縱向片段，并再引導縱向片段，以產生疊置，并且對每張紙片和每根潤濕的細條提供多層潤濕的紙材。


圖1是一幅用來生產經(jīng)改進的包裝產品的較佳方法和裝置(包括本發(fā)明各特點)的示意頂視圖。
圖2是沿圖1中線Ⅱ-Ⅱ所示的裝置簡化剖視圖，但包括另外的細節(jié)。
圖3是沿圖2線Ⅲ-Ⅲ的包括本發(fā)明各種特點的裝置簡化端視圖。
圖4是沿線Ⅳ-Ⅳ的進給和切割部分的側視圖，包括本發(fā)明的另外細節(jié)的各個特點。
圖5是圖4所示機器的那些部分的部分截面圖。
圖6是圖4和圖5所示機器的那部分的排出段的部分頂視圖。
圖7是圖4、5和6中所示機器的切割區(qū)域的部分放大圖。
圖8是沿圖6中所示的線Ⅶ-Ⅶ的部分截面圖。
圖9是沿圖6中所示的線Ⅸ-Ⅸ的部分截面圖。
圖10是成形后、在第一預定時間時的已有技術的典型基本受壓細條材料的部分側視圖。
圖11是圖10中相同的典型基本受壓細條材料在可以松馳一段另外預定時間后的部分側視圖。
圖12是包括本發(fā)明各種特點的成形后在第一次預定時間時的較佳典型基本受壓縮細條材料的部分側視圖，以顯示與圖10所示細條材料比較的特征。
圖13是圖12所示較佳的典型基本受壓縮細條材料在另外預定時間內(其時間同圖11所示的細條材料松馳時間相同)松馳后的部分側視圖，以便進行比較。
人們應當了解，附圖未必成比例，以及圖中元素有時用圖形符號、剖示圖、示意表示以及部分視圖等來描述。在某些例子中，附圖中已省略了對理解本發(fā)明是不必要的、并且會使其它細節(jié)難于辨清的那些細節(jié)。例如，圖1的示意圖包括另外的框架件、托架件及調節(jié)機構，它們是印刷和紙張行業(yè)中眾所周知的，用來從一個輥子供給和送進大片紙張。另一例子，已經(jīng)省略了用來支承輥子，以及保證其自由回轉的各種軸承。再比如，圖10至圖13中所示的細條材料的表示法(圖象)特定地描述了由較佳方法和裝置產生的許多形式中僅僅一些典型細條的總體構造，但表示了由已有技術方法和裝置產生的細條同由本發(fā)明較佳方法和裝置產生的細條之間的相比較的特征。
如圖1所示，本發(fā)明的較佳方法和裝置基本上是由一較佳的包裝紙裝置10提供，該包裝紙裝置10包括若干可從美國專利(專利號5，088，972和美國專利申請(申請順序號538，181)中揭示的已有技術機器找到。
基本上，用來成形包裝產品的較佳裝置10包括一用來從一輥子16供應大量紙片14的進給段12。在紙張行業(yè)中，這種大輥子16的安裝和替換方法是眾所周知的。在成形包裝產品的較佳裝置10中，輥子16包括橫向寬度約60英寸的紙片14。紙片14，正如將會看到的將被分裂成三個單獨的縱向片段30、32、34，然后，重新導向，以提供向較佳機器200進給的三層紙材100。正如下面要討論的，機器200包括一進給段202、一個切割段204以及一個排出段206。
在較佳裝置10中，大紙片14從輥子16的下部引導，繞過下部導輥60，經(jīng)過一較好的潤濕系統(tǒng)20。紙片14，從潤濕系統(tǒng)20進一步向上導向成層機構22，以便對紙片14進行縱向切割，并成層。成層機構22包括兩個縱向切具24，它們基本上將紙片14分成三個縱向片段30、32、34。縱向片段30、32、34分別加以再導向，繞對角桿件40、42、44。片段30、32、34的重新導向導致成層，以便成形組合層的紙材100。然后紙材100被導向到機器200，以便成型下述包裝產品。
因此，正如所述，較佳裝置10包括通常在美國專利(專利號5，088，972)和美國專利申請(申請順序號538，181)中可以找到的那些特點，但不包括潤濕系統(tǒng)20。
如圖2和圖3所示，較佳的潤濕系統(tǒng)20包括一伸長的開口容器50，此容器延伸從那里經(jīng)過的紙片14的整個長度。從儲水箱52向容器50連續(xù)地供水，而儲水箱52有一個帶相關供給管路56的供給泵54。加入容器50的水可通過另一端的回路58溢流。結果，新水可加入容器50，過量水可回到儲水箱52。
為了把容器50中的水傳送到紙片14，紙片14首先被引導而繞著位于潤濕系統(tǒng)20下部區(qū)域處的下導輥60。從導輥60通到成層機構22的縱向切具24紙片14由潤濕輥62引導。將潤濕輥62安裝成延伸入容器50內的水中，并由電機64和有關的傳動機構66進行旋轉。傳動機構66包括一位于電動機64輸出處的同步傳動滑輪以及一個位于潤滑輥62端部的同步傳動滑輪，而一同步皮帶在其間延伸。電動機64包括變速機構，以調整潤濕64沿箭頭所示方向的轉動，紙片14從那里運動。潤濕輥62的旋轉使容器60中的水在圓柱面上沉淀，然后當其越過潤濕輥62的圓柱面上時，傳送到紙片14。潤濕輥62的實際位置可通過端部安裝件68的運動，加以調整，這些安裝件68示于圖2和圖3中，但在圖1中省略。通過定位與偏壓彈簧74方向相反的調節(jié)螺栓，端部安裝件68可以調節(jié)地繞著樞軸70旋轉。結果，可由兩個手段來調節(jié)加到紙片14上的水量。電動機64速度的增加會導致潤濕輥62旋轉得更快，以便給紙片14傳送更多的水。另外，通過端部安裝件68有選擇的運動，可對經(jīng)過潤濕輥62圓柱形表面的紙片14施加較大的壓力，從而可進一步保證將水引導到紙片14上，以增加其濕度。
如圖3所示，經(jīng)過潤濕輥62而潤濕的紙片14向上引導到可調節(jié)的縱向切具24，以便重新定向而繞著一支承輥80。每個縱向切具安裝在沿紙片14整個長度延伸的桿件62上。調節(jié)機構84可用來增加在每個切具24上的壓力，可以保證潤濕的紙片14的整個縱向切割。每個縱向切具24與尿烷表面部分(未示)對準，以提供對由縱向切具24產生的切割動作提供適當?shù)闹С小?br> 結果，隨著紙片14由水的沉積而潤濕，紙的每個縱向片段30、32、40在前進到繞著對角桿件40、42、44之前被潤濕。當這些片段重新連接，以向機器200前進時，它們形成了較好的三層潤濕紙材100。
如圖4至圖7所示，本發(fā)明的較佳實施例包括用來成形較佳的和經(jīng)改進的包裝產品的機器200，它與美國專利申請(申請順序號538，181)中揭示的相似。與美國專利申請(申請順序號538，181)中揭示的寬度約15英寸的機器，相比，較佳的機器200已適用于將寬度提高到約20英寸。正如將要看到的，對較佳機器進行的其它修改，以提供各種交替構造，而它們未在本發(fā)明范圍之內。
較佳機器200包括進給段202、切割段204和卸出段206。進給段202的構造可將一張或多張紙片材料送入切割段204，進行縱向切割。然后，將切割段204切下的細條從切割段204排放到卸出段206，并進行干燥。
為了向機器200提供基本動力，在進給段202中有一進給電動機208。進給電動機208有一相關的減速齒輪段210，其減速齒輪輸出形式為一傳動鏈輪212。為了對切割段204提供動力，一臺切割電動機214具有相關的減速齒輪段216。減整齒輪段216的輸出形式為一傳動鏈輪218。
為了開始機器200的操作，用來成形較佳包裝材料的潤濕紙材100最好從供給段12供給，以便將一層或多層潤濕的紙材100提供給供給段202。如圖9所示，材料100通過兩導向輥219而初步對準。如上所述盡管在圖4中沒有專門重復，三層潤濕的紙材100最好由供給段12提供。
如圖5所示，進給段202的構造為使?jié)櫇竦募埐?00沿第一個方向A縱向前進。第一傳動輥220將潤濕的紙材100喂入到橫向切割部件222。橫向切割部件222包括四個旋轉的切削片224，切削片安裝在軸225上旋轉。支承圓柱226與軸225對準，并包括氯丁橡膠段228，它們用來與切削片224專門對準且協(xié)同動作。
盡管未在圖中示出，每個較佳的切削片224不僅包括一基本上為鋸齒形的刀口，也包括幾個沿其長度的幾個間隙，以便當潤濕的紙材100在其下通過時，只對其進行部分切割。由于潤濕的紙材100只部分地切割，而規(guī)定了部分與紙材100的剩余部分相連的紙片238，它被送到第二個傳動輥230，以便進一步引導到切割段204。為了將潤濕的紙材100及紙片238保持在前進到橫向切割部件222，一個第一偏壓輥221被偏壓向第一傳動輥220并與之對準。第二偏壓輥231被偏壓向第二驅動輥230，并與之對準。
所有第一傳動輥220、支承圓柱體226和第二傳動輥230以同樣轉速旋轉。進給段202中的每個部件寬度最好大于20英寸，以便將潤濕的紙材100提供到切割段204，正如將會看到的，切割段204也能容納20英寸寬的紙材。第一傳動輥200最好有隆起部或者是粗糙的，以便在將潤濕的紙材100送過其中時，有足夠的摩擦力，而第二傳動輥230最好是光滑的。另外，第二傳動輥230的直徑稍大于第一傳動輥220，以便將潤濕的紙材100保持拉緊的狀態(tài)，并由橫向切割部件222進行恰當?shù)夭糠智懈?。由于輥?30的光滑表面，由稍大的第二傳動輥230產生的另外張力不是以僅僅靠傳動輥220、230的作用將潤濕的紙材100產生的紙片238從其余部分實際地撕下或分開。
包括切削片軸225、支承圓柱體226和第二傳動輥230的用來提供第一傳動輥220旋轉的機構示于圖4中?；緞恿τ蛇M給電動機208提供，第二傳動輥230包括一剛性地安裝在其端部的傳動鏈輪232，用來實現(xiàn)來自傳動鏈輪212與鏈傳動裝置213之間的傳動連接。第二傳動輥230的軸上的齒輪232a與安裝在進給段202的側殼體上的第一隋輪233嚙合，且使之轉動。第一隋輪233本身與齒輪234嚙合，齒輪234與支承圓柱226相連。齒輪234與第二隋輪236及一個較大齒輪239嚙合，大齒輪239與切削片224的轉軸225相連接。齒輪239的直徑是齒輪234直徑的兩倍，以使軸25以支承圓柱226一半的速度旋轉。結果，四個切削片224在以相應的不同速度旋轉時，與支承圓柱226的二個氯丁橡膠段228對準。第二隋輪6與第一傳動輥220端部上的傳動齒輪237嚙合，且使之旋轉。隨著每個鏈輪和齒輪沿圖4和圖5上的小箭頭所示的方向轉動，可以看到，多層的潤濕紙材100將由進給段202向切割段204投入。
在另一種構造中，齒輪傳動可以改變，以使支承圓柱的直徑更大，這樣，其上可包括三個氯丁橡膠段。較大的支承圓柱可以使整個機器寬度有更大的穩(wěn)定性，這是因為潤濕的紙材328通過進給段而縱向前進時，由沿潤濕紙材328橫向延伸的切削片進行所希望的橫向切割。
在較佳機器200中，進給電動機208是變速的，其減速齒輪段210的減速為10∶1。電動機208最好設成以每分鐘約360英尺的速度進給寬約20英寸的潤濕紙材100。切削片224繞軸225的間隔為沿潤濕紙材100的長度每隔4.4英寸，進行部分切割。因此，縱向投入切割段的潤濕紙材100的較佳紙片238，其寬度為20英寸、而長度為4.4英寸。
切割段204正如圖4、5、6和7中所示，包括上和下組疊置的切割盤240、242。切紙盤240固定地安裝，以便在軸241上旋轉，而下切削盤242固定地安裝，以便在軸243上旋轉。下軸243包括一傳動鏈輪(未示)，并由鏈219a與切割電動機214的傳動鏈輪218連接。軸241和243由匹配的齒輪(未示)相連接，以便基本沿箭頭B所示方向沿相反方向進行相應的轉動。盤240和242的疊置和相互嚙合是如此，以致在其各自軸241和243上的相鄰切割盤240和242相互隔開，以使其間的在其它軸243和241上的切割盤242和240從進給段202接收潤濕紙材100的每張紙片238，無論是一層還是多層。一旦在切割盤240和242之間被引導的紙片238沿方向A縱向地切割成潤濕的細條，而每個細條包括與進給段202所供給的原先紙片238相應數(shù)目的層數(shù)。
通常，切割紙片238以便形成與每個切割盤240和242相關的、伸長潤濕細條。在每個切割盤240的側刀口和相鄰切割盤242的相鄰側刀口之間進行切割。由切割盤240和242產生的潤濕細條一般保持對準，以便由一組與切割盤240和242相關的一組梳刷裝置244通過切割段204。
每個梳刷裝置244包括一用來接收通過其間的相應軸241和243的中央開口245。一軸241和243上的梳刷裝置與其它軸243和241上的相應切割盤242和240側向或橫向對準。每個梳刷裝置244安裝在橫向桿件246上并由246支承，桿件246越過切割段204，并通過梳刷裝置244端部中的對應孔。雖然由桿件246支承著，較佳的梳刷裝置244可以同切割盤240和242相同的方式，沿軸241和243，進行有限的運動。
最顯著地，每個梳刷裝置244包括一端面248，而端面248與相反軸241和242上的相應切割盤240和242對準。切割盤240和242及梳刷裝置244對準的端面248的構造，形成了一總的區(qū)域，此區(qū)域用來當紙片238經(jīng)過其中時，由切割段204產生的潤濕細條的受限制運動。對準的端面248在切割段204卸出側的每個梳刷裝置244的延伸部250處終止。下面將討論延伸部250的目的。
切割段204由帶變速控制器的電動機214提供動力，并且，包括具有6∶1減速比的減速齒輪216。每個切割段240和242寬約1/8英寸。因此，每個切割軸241和243包括至少80個切割盤240和242在其上，以便對兩組提供至少160個切割盤240、242，以便按所需的，對寬為20英寸的紙片238進行切割。最好，對電動機214的速度進行調節(jié)，以使每個切割盤240、242的外圓柱形表面的速度為每分鐘約380英尺。換言之，切割盤240、242以比第二驅動輥230快的線性速度旋轉。結果，切割盤240、242較快的速度使得它們能在紙片238進入其間時，抓住紙片238，從而使每張紙片238從其接著相鄰的紙片238上拉下，以便將部分切割的紙片238分開，以便使紙張通過切割段204前進。如圖5所示，分離尚未發(fā)生，并傾向于在紙片238正要從第二驅動輥230離開時發(fā)生。對于驅動輥230所需要的是能與接著的相鄰紙片238保持接觸，以便保持材料上的張力，以進行橫向切割。結果，每張紙片238，無論是否具有單層或多層潤濕的紙材100，都將在下一提供的紙片238進入切割204之前，在切割段240中沿縱向切割成潤濕細條。
從上面的討論，應當清楚的是，較佳的機器200也必須包括一些機構，它們用來在潤濕的細條在切割段204內成形之后限制其運動。因此，卸出段206與切割段204對準，并且，主要包括一卸出槽260。卸出槽260由框架258保持就位，框架258固定在切割204的兩側。較佳的卸出槽260主要由膠質玻璃或一些其他耐用的透明塑料制成。
卸出槽260包括一個下壁262的一個上壁264，其間有兩個側壁266。為了總體上支承卸出槽260，一對下托架268固定了框架258上，可在其上接收、并支承下壁262。每個側壁266的引導端可移動地由螺栓機構276固定在下壁262和上壁264之間。為對下壁262和上壁264施加壓力，以便完全將側壁266保持在其間，在框架258的頂部，有可調節(jié)的托架機構，以在上壁264上產生向下的力。具體地講，托架270越過上壁264的頂面而延伸，并由可調螺栓機構274保持就位，螺栓機構274通過固定在側框架258之間的剛性桿件272進行延伸?；旧?，螺栓機構274企圖通過托架270來對上壁264和下壁262施加增強用的壓力，同時，也在側壁266的上下表面上，提供大的摩擦力。
當了解比較佳卸出槽260可以加以調節(jié)，以便當成形的潤濕細條從切割段204卸出時，容納具有不同寬度的潤濕紙材的紙片，則對側壁266施加壓力的這個機構就意義重大。換言之，如圖6所示，卸出段206旨在接收由寬約20英寸的潤濕紙材的紙片成形的細條。然而，進給段202和切割段204可合理地容納窄到約15英寸的紙片。在美國專利申請(申請順序號538，181)中揭示的實施例中，卸出槽的寬度較窄，這些因為它想用來進給較窄的紙片。整個構造與適應較寬的槽260相同，只是修改成能隨因體積和表面積增加而產生的較大力。
為對卸出段206提供適當?shù)男冻觯梢哉{節(jié)此較佳槽260，以便對從切割段204卸出的潤濕細條，提供足夠的阻力。為在卸出段206內增加阻力，由螺栓機構276來安裝側壁266，可使每個側壁266的尾端轉動，以使卸出槽260具有狹窄輪廓。具體地說，如果側壁266的構造適合較窄的潤濕紙材的紙片，則可將螺栓274旋松，以減少托架268和270之間的壓力。隨著上壁264和下壁262上的力減少，每個側壁266可繞各自的螺栓機構276轉動。為了適當調節(jié)側壁266，每個框架258有可調螺栓機構278，以使側壁266有控制地定位，而依靠螺栓機構276。盡管圖6中顯示的側壁266是平行的，以容納寬約20英寸的潤濕紙材的紙片，如果潤濕紙材的紙片窄到15英寸，可以向內調節(jié)螺栓278，以使卸出槽260的尾端顯著變窄到約15英寸。產生的窄輪廓可以產生減少的體積，以將潤濕細條收集在其內，并且，以對通過其中卸出的所有潤濕細條進行很大的限制。
潤濕細條經(jīng)過卸出槽260可以通過在其出口端處設置調節(jié)門280來進一步加以限制。門280與上壁264用鉸鏈配合。門280兩端的托架282可用于手動或自動控制機構(未示)，以對門280進行適當定位。如上所述，控制本發(fā)明包裝產品連續(xù)生產的門280不必總是處于閉合和限制的位置。換言之，一旦門280關閉以將包裝產品足夠收集在卸出槽260的內部，由于包裝產品通過卸出槽260產生的總摩擦力可足以在切割段204的卸出處產生恰當?shù)南拗?，以便在細條中產生下面將要描述的所需特征。
在較佳機器的一種構造中，卸出槽260的內部高度H約為2英寸，而內部寬度W可在約15和20英寸之間變化。由于卸出槽260內產生的巨大壓力和力，下壁262和上壁264厚約3/4英寸，而每個側壁266厚約1-1/2英寸。而卸出槽的較佳長度約12英寸，此長度可根據(jù)生產較佳包裝產品所用的材料類型加以選擇。2英寸的高度使每個梳刷裝置244的延伸部250可松馳地定位在槽260的內部，以便產生從切割段204至卸出段206的較佳傳送。
雖然卸出槽260的構造可以根據(jù)所提供的紙片尺寸來調節(jié)內部寬度，應當指出的是如果機器企圖用來連續(xù)地接受寬度相同的紙片，則不同的簡化構造也可以加采用。比如，整個卸出槽可由剛性、且牢固連接的頂壁、底壁和側壁來形成。另外，這種卸出槽的底壁會從該卸出槽的中部區(qū)域向下傾斜，以便在制成的包裝材料從卸出槽端部卸出時，有助于其傳送。
如圖4、5和6所示的，以機器200為形式的較佳實施例，不包括由其成形的包裝產品的表示符號。然而，圖7的部分放大示圖包括一在切割段204內部的表示符號。應當了解，較佳機器200生產完全包緊的成組潤濕細條，它們基本上包括在膨脹、松馳和與卸出槽260相混前以及在離開卸出槽260后的較佳包裝產品。許多緊緊相混且互連的細條產生的包裝產品，以緊密的形式以致使得實際鑒別切割段204和卸出段206內的各種潤濕細條的取向及構造變得很難。然而，在示意圖7、8和9中可對由機器200中形成的包裝產品的代表有最好的理解。
通常，應當承認用來成形較佳包裝產品的潤濕紙材有易于抗彎折的自然彈性。無論片形材料是紙、紙板、聚酯薄膜或任何其它材料，這種材料典型地傾向于以伸直的形式保留且抗任何彎折。只要簡單地拿一小張紙，并試圖將其折成一半，就可以容易地觀察到這個原理。如果人們試圖對彎折處施加壓力，以便在材料片上留下彎折記錄，則當紙的兩半趨向于自然分開時，彎折處“松馳”是不奇怪的，這是因為紙內原有的“記錄”傾向于抗彎折。如果幾層紙也同時彎折，也可觀察到同樣原理。
雖然這種條件顯然適合于干燥的紙，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)潤滑紙趨向于以基本相同的方式反應，但程度不同。換言之，如果紙稍濕，則需要較小的力，對彎折部開始施加壓力，以對潤濕的紙材施加一彎折記錄。另外，當因紙內原始“記錄”使兩半紙趨于自然分開、而彎折部松馳時，分開程度比干紙產生的要小。另外，因為分開程度小，彎折部趨于更穩(wěn)定，并且，當紙干燥時，在同樣的時間內與更干的紙材形成的彎折部相比，其彎折部處的角度更小。
雖然本發(fā)明包括向紙材提供水的機構以提供濕度，應當記住生產地點的自然溫度可以包括空氣中和紙材中的一些水份。結果，設備處的總體濕度可以產生具有較佳特征的包裝產品，或者另一方面，可導致具有較少所需特征的包裝產品產生不利影響。雖然清楚的是調節(jié)門280可影響由較佳機器生產的細條內彎折部的形成和特征，顯然，潤濕的紙材會使所需的特征更容易、更簡單地得到。而且，調節(jié)紙材內的水分量的機構能在不同設備中方便、且可靠地再生產所需的紙張包裝產品，即使不同設備可能具有不同濕度條件。
在下面剩下的所有描述中，應當指出在較佳細條內產生的每個彎折部，至少在開始時很緊，這樣，潤濕細條的相鄰縱向部分趨向于緊密接觸。然而，正如將要看到的，當每個細條上的壓力松馳時，彎折部將有擴張或松馳的自然趨勢，從而使相鄰彎折部的部分成斜角地分開。
正如圖7所示，潤濕紙片238在切割盤240、242之間進行時，在其側刀口處，初步切割，以形成初步的潤濕的細條300a，細條300a趨向于沿著各切割盤240和242的光滑外圓柱表面240c和242c平放。初步潤濕的細條300a至少部分地由旋轉面240c和242c向切割段204的卸出側行進。
然而，通過將預先成形的潤濕細條收集在卸出段206中，可對初步成形的潤濕每個細條300a提供大的阻力，這將在下面討論。首先，應充分地了解許多預先成形的細條緊密地收集在切割段204的卸出側。結果，當每個初始成形的潤濕細條300a由每個施加摩擦力的切割盤240、242作用，而前進通過切割段204時，其端部的阻力使初步成形的細條300a依次彎折，以提供縱向受壓縮的細條300b。通過在卸出側收集的預先成形且完全沿縱向受壓縮的細條300b，縱向受壓縮的細條300b本來就在切割段204內形成。
不可能停下機器200，并檢查靠近切割盤240、242的區(qū)域，以觀察完全沿縱向壓縮的細條在切割盤240、242和梳刷機構244之間的確切位置。然而，預期的是它們將趨向于集中在軸241、243中心間連接管路的卸出側。結果，有可能初步形成的潤濕細條300a將比圖7所示的短。當每個潤濕的細條沿縱向切割時，每個潤濕細條可以開始順序進行彎折。然而，由于所有切割240、242向卸出側轉動，似乎是在每個完全沿縱向受壓縮的細條300b上產生的摩擦力將傾向于使它們向切割段204的卸出側集中，而不是向切割段204的連接管路集中。
運動集中的完全沿縱向受壓縮的細條300b保持就位，以便由每個梳刷裝置244和延伸部250的對準端面248卸出。如上所述，圖7表示最佳地理解完全縱向受壓縮的細條300b在卸出側處的切割段204內的收集類型。雖然在形成完全縱向受壓縮的細條300b時，外圓柱表面240c、242c確實對每個初始的細條300a施加一些壓縮力，也應當明白每個切割盤240、242的側表面240s、242s也在成形期間及以后，對每個完全縱向受壓縮的細條300b施加側向摩擦力。
應當指出的是，較佳機器200與美國專利(專利號5，088，972)中揭示的實施例不同，這是因為它包括切割盤240和242的光滑圓柱形外表面240c、242c。美國專利(專利號5，088，972)中的切割盤包括鋸齒狀或齒狀構造，它可以抓住材料，并可保證對材料進行恰當?shù)目v向切割，以成形細條。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)美國專利(專利號5，085，972)中揭示的裝置的一個特點通過光滑外圓柱形表面240c、242c，而得到了改進，這是因為在機器200的切割段204內各種細條沿縱向被壓實的類型。光滑外圓柱形表面240c、242c不趨向于將材料撕下或磨損，并且，大大減少產生灰塵或其它細顆粒的可能性。而且，如圖7所示，隨著完全沿縱向受壓縮的細條300b緊密地在切割盤240、242的出口側加以收集，切割盤外表面的光滑邊緣會在預先集中的、完全沿縱向受壓縮的細條300b旁，進行轉動，而不會過份地沿側向撕下，而這將會明顯地產生大量的塵粒。
現(xiàn)在應該清楚的是，由于切割盤240、242的轉動提供的總力以便產生完全縱向受壓縮的細條300b，該力也繼續(xù)對每個預先成形的潤濕細條施加力，以使之沿朝向卸出段206的方向移動。根據(jù)所生產的材料厚度和彎折部的數(shù)量，通常，由4.4英寸潤濕的細條制成的完全沿縱向受壓縮的細條300b在切割段204內長度僅約1/2英寸-約1英寸。
從上述，應該清楚的是在本發(fā)明以前，人們無法精確地確定通過插入潤濕的紙材，在此撕碎或切割機內，到底會發(fā)生什么。人們也許會預期潤濕條件下的大量這種紙會損壞切割盤，甚至可能不能有效地進行切割。相反，用本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)潤濕紙材的紙片可由切割盤進行有效地切割，并且一般，從其旁前進，以形成所需的受壓縮細條。另外，雖然在已有技術中，由較佳的切割段201或任何其它類型的撕碎機進行一般大范圍的切割過程，以成形細條時，會碰到一些塵粒，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)潤濕的紙材一般會減少產生的塵粒的數(shù)量。通常感到紙材的附加水份在刀口的切割期間傾向于提供一些潤滑，并且，在切割盤的鄰近表面經(jīng)過細條旁邊時，能防止進一步磨損。
如圖8可見，根據(jù)可能的最佳觀察，在緊密地沿縱向受壓縮的細條300c通過卸出槽260行進時，潤濕的細條似乎以某種波浪的形式在卸出槽260入口端附近集中。雖然緊密地沿縱向受壓縮的細條300c有限緊的彎折部，但并不預期其彎折部會象在切割段204內初步形成的完全沿縱向受壓縮的細條300b的彎折部那樣緊。明顯地，在卸出槽260內產生的會使每個初步潤濕的細條300a依次彎折，該力在切割段204內會比沿著卸出槽260的后面幾個部分處更大。切割段206的卸出側的限制力比沿卸出槽260的另外位置處的限制力更大，這是因為各種細條在沿卸出槽260的內表面滑動時產生的摩擦阻力的附加作用。因此，圖8只示意地表示卸出槽260進口端會發(fā)生什么，而波浪可能不均勻或者定位不均勻。然而，細條300c應該仍舊沿縱向受壓縮得很緊，但不會象完全縱向受壓縮細條300b那樣緊。這種縱向受壓縮較少的趨勢完全符合用來成形，(包括基本包裝產品)細條的材料的彈性性能。
圖7和圖8中關于完全縱向受壓縮的細條300b和緊密地縱向受壓縮細條300c的表示，無論細條是干的或濕的，都相似。由于不能精確地檢查卸出槽260進口的內部，希望能示意地表示出干或濕的細條。另外，應當指出的是，有關精確檢查切割段204內部和卸出槽260進口的同樣問題會阻礙精確地確定濕潤細條開始到完全干燥的時間。人們預期潤濕的細條能在卸出槽360內保持潤濕一段時間，而在縱向受壓縮細條從端部卸出時將要干燥得多。事實上，雖然在對潤濕紙材100的紙片238進行初始切割期間，材料將保持潤濕，以減少類塵的形成，然而，沿縱向進行有效地切割，以成形許多細條，而由切割盤240、242對每根細條進行的實際壓縮會明顯地開始減少每個細條中的水份，并且開始干燥過程。顯然，在卸出槽內部和每個切割盤240、242的側部及圓柱邊緣處，會產生顯著的摩擦。因此，由于在切割段204的卸出口及卸出槽260內，產生摩擦，每個細條在移動通過卸出槽260期間，會發(fā)生干燥過程。
如上所述，雖然相信潤濕的紙材會在不需要的灰塵材料較少產生的條件下，也應當注意紙材的潤濕條件也許可使小的邊緣顆粒，在細條趨向于干燥時，與細條的剩余部分重新連結。結果，潤濕的細條應該導致所形成的塵粒較少，并且，在單個的受壓縮細條開始干燥并移向卸出槽260出口時，使在包裝材料內的捕捉塵粒也很少。
如圖9可見，在卸出槽260內離開切割段204較遠的某位置處，包括一混合組的縱向受壓縮得較少的細條300d。而且，縱向受壓縮得較少的細條300d將進一步干燥，并且，同切割段204內初步成形的細條相比，水分較少。當縱向受壓縮得較少的細條300d上的壓力傾向于下降時，因為卸出槽260的卸出端處的開口，每個細條的自然彈性趨于使它們擴張并相對復位在卸出槽260內。細條在接近卸出槽260的端部時，細條300d體積擴張很大，所有縱向受壓縮較少的細條300d完全相互混合并復位。
根據(jù)圖7、8和9的描述，應該清楚的是成形縱向受壓縮細條所需的基本的力，通過使切割盤240、242抵抗先前成形的縱向受壓縮細條的阻力，而旋轉產生的，而這些先前形成的細條趨向于集中在全長的卸出槽260。每個縱向受壓縮細條的自然彈性使它們在向卸出槽260端部行進時，通常沿縱向擴張，并且一旦從卸出槽260釋放而進入一容器(未示)時，每根細條將進一步擴張。結果，現(xiàn)在應該清楚的是，較佳的機器200并不僅僅包括一撕碎機構造，成形細條集中，它被壓縮，以形成包裝產品。相反，較佳的包裝產品由許多單個的縱向受壓縮的細條組成，它們傾向于以相互交結、且彈性的方式擴張，以便產生的帶單個細條的最終包裝產品具有自然彈性、并且，趨向于縱向擴張和傾向于抗橫向力或側向力。
圖10所示的為已有技術的紙材100的典型縱向受壓縮細條?？傮w受壓縮的細條材料300與由已有技術過程形成的所有細條有關不相似。顯然，其它這種細條在相鄰平面部分之間有不同的一般銳角，且這些平面部分有不同的長度。然而，紙材300的細條是典型的，還包括一些典型特征，其目的是比較通過使用由本發(fā)明的較佳方法和裝置而成形的相似典型縱向受壓縮細條材料400。因此，在從卸出槽放出后的第一次預定時間時的細條材料300，在彎折部處，有一典型角度R。
如圖11可見，再經(jīng)過附加的預定幾小時或一兩天的時間后，同樣的細條材料300可以松馳，且通常會在彎折部處擴張一個較大的銳角S。
從圖12可見，一種相似的較佳典型縱向受壓縮的細條材料400是由本發(fā)明的較佳方法和裝置成形，它具有的長度與彎折部之間的相鄰平面部分類似。然而，由于在成形時，將水份引入材料，成形后的預定時間與圖10的細條材料300的相同，彎折部處的角度T比細條材料300的相應角度R要小。正如指出的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對將水份引入紙材料將會使最終的細條材料400更易彎折，并且趨向于包括彎折部處的角度較小。
而且，如圖13可見，在經(jīng)過幾小時或一、二天的同樣額外預定時間后，細條材料400擴張將是如此，以致彎折部處的角度U將小于圖11中所示的可比的已有技術細條材料300的彎折部處的角度S。
應當理解已有技術和本發(fā)明的較佳包裝產品都包括許多相互交結的這種細條材料，它仍有繼續(xù)擴張的趨勢。因此，圖11和圖13中所示的細條材料300和400基本上已從相互交結的許多類似的細條上移去，以便證實下列趨勢，即，當因為沒有與額外的這種細條交結而產生的阻力時可以充分擴張。
然而，應當清楚的是采用本發(fā)明的方法和裝置會產生更緊的沿縱向受壓縮的細條材料400，而細條材料400隨著時間的推移，會趨向于在彎折部保持角度。本發(fā)明的較佳方法和裝置，使得在縱向受壓縮細條材料的成形期間，能夠進行控制，而不管設備的潤濕條件，在這種條件下，它們被成形，以保證所述的細條材料的質量。雖然明顯地希望在細條材料彎折部每側處的相鄰平面部分能夠分開，但重要的是保證彎折部的銳角足夠小，以保持縱向擴張的趨勢和抵抗橫向或側向力的趨勢。顯然，如果彎折部處的角度可以擴張至另一銳角，則擴張的能力下降，而抵抗橫向或側向力的能力受到很大限制。
顯然，如果人們要檢驗已有技術包裝產品，或者用本發(fā)明較佳方法和裝置所成形的包裝產品中的單個細條材料，則不同彎折部每側處的相鄰平面部分的單個長度將不同。然而，人們感到代表性的細條材料300和400證實了相對特征，它們可提供給本發(fā)明較佳方法和裝置成形的細條材料。
權利要求
1.一種用來生產包裝產品的方法，其特征在于，包括以下步驟提供一卷紙材；從紙卷沿縱向拉所述紙材；給所述紙材添加水，以形成潤濕的紙材；沿所述潤濕紙材的橫向方向依次橫向切割所述潤濕紙材，以便依次形成潤濕紙材的紙片，以與所述潤濕紙材的剩余部分分開；沿第一方向將每個潤濕紙材的紙片在橫向切割后從潤濕紙材的剩余部分拉開；沿所述第一方向將每片潤濕紙材切成許多潤濕的細條；在切割后沿所述第一方向，使每個潤濕的細條行進；限制所述每個潤濕細條使之不再沿所述第一方向繼續(xù)行進；通過沿與所述行進方向相反的限制，依次彎折每個潤濕的細條；以及使每個潤濕的細條干燥，以形成一沿縱向壓縮的細條。
2.如權利要求1中所述的方法，其特征在于，所述依次彎折的步驟產生所述潤濕細條的許多彎折部，而相鄰的所述彎折部沿相反方向。
3.如權利要求2中所述的方法，其特征在于，所述依次彎折而形成許多彎折部的步驟是抵抗所述潤濕細條的自然彈性的，以在每個所述彎折部產生偏壓，以將潤濕細條的相鄰縱向部分分開，所述相鄰的縱向部分靠近每個所述彎折部，并且，使所述每個潤濕細條干燥的步驟使每個所述彎折部具有穩(wěn)定性，以在所述相鄰的縱向部分之間形成一穩(wěn)定的角度。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括將許多所述的潤濕細條依次彎折后收集在沿所述第一方向延伸的卸出槽內的步驟，以使每個所述的潤濕細條在所述卸出槽內干燥。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割步驟通過兩套交替疊置的切割盤的旋轉來進行;所述拉動每張紙片的步驟包括在所述兩套切割盤之間投送每張所述潤濕紙片;所述使每個潤濕細條行進的步驟是通過使相應的一個所述切割盤的至少一個外面表沿所述第一方向運動時進行旋轉來實現(xiàn)的。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述橫向切割的步驟只是部分地通過潤濕紙材，以便在拉動以前使每張紙片部分地與潤濕紙材的剩余部分相連，所述拉動步驟將每張紙片同潤濕紙材的所述剩余部分分開。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括下述步驟在添加水后沿縱向切割所述潤濕的紙材以形成潤濕紙材的許多縱向片段，重新引導所述潤濕紙材的每個縱向片段，以使之疊置，從而在所述橫向切割前提供多支的所述潤濕紙材，對所述潤濕紙材依次橫向切割，所述潤濕紙材包括許多層的潤濕紙材的紙片，它們分別部分地與潤濕紙材的所述剩下部分各層相連。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加水步驟包括調節(jié)添加劑紙材的水量，以選擇潤濕紙材的含水量。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述加水的步驟包括使一經(jīng)過裝水容器且抵靠著紙材的輥子轉動，以將水從容器加到紙材上，通過改變輥子相對于紙材的旋轉速度加以調節(jié)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述旋轉步驟包括，所述旋轉的方向對應于紙材因輥子作用而運動的方向。
11.一種生產包裝產品的裝置，其特征在于，包括一卷紙材;沿縱向將紙材從輥子拉開的裝置;對紙材加水的裝置，用來形成潤濕的紙材;沿所述潤濕紙材的橫向至少對所述紙材進行部分切割的裝置，以依次形成同潤濕紙材的剩余部分分開的潤濕紙材片;一進給裝置，用來在由所述橫向切割裝置至少部分切割后，沿一離開潤濕紙材的剩余部分的第一方向依次進給每張潤濕紙材片;一切割裝置，用來沿所述第一方向將每張潤濕紙材片切割成許多潤濕的紙條;一限制裝置，用來限制由所述切割裝置形成的每個潤濕細條，以便每個潤濕細條依次彎折;每個所述潤濕細條進行干燥，以形成縱向壓縮的細條。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用來將每張潤濕紙材切割成許多潤濕細條的較佳切割裝置包括兩套旋轉的、交替的疊置切割盤，所述進給裝置用來在兩套旋轉的所述切割盤之間引導每個所述潤濕的紙材片。
13.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用來加水的裝置包括一裝水容器和一個輥子，輥子位置為可與紙卷和橫向切具之間紙材接觸，還有一個用來使經(jīng)過水并抵靠著紙材的輥子轉動的裝置，以便將水從容器傳送到紙材上。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述用來旋轉的裝置包括控制裝置，用來有選擇地改變輥子的轉動速度，以便有選擇地改變傳送到紙材上的水量。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述旋轉裝置使所述輥子沿相應于所述紙材的運動的方向旋轉。
16.如權利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括一裝置，用來沿縱向使位于所述加水裝置和所述部分切割裝置之間的潤濕紙材進行切割并分層。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述沿縱向切割和分層的裝置包括一裝置用來形成許多由潤濕紙材構成的縱向片段、再引導縱向片段以產生疊置，并對每張紙片和每根潤濕的細條提供多層潤濕的紙材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來生產改進的彈性包裝材料的方法和裝置，通過形成撕碎的潤濕紙材細條并將其彈性折疊、起皺成改進的相互交結、零散的包裝材料。此方法和裝置包括潤濕系統(tǒng)，可有選擇地調節(jié)潤濕紙材的含水量。
文檔編號B65D65/38GK1095351SQ9310604
公開日1994年11月23日 申請日期1993年5月15日 優(yōu)先權日1993年5月15日
發(fā)明者埃德溫·P·別羅切 申請人:蘭派克有限公司