[发明专利]复合瓦楞辊及构造辊的方法

说明书

本申请是申请日为2009年6月25日、申请号为200980130380.8且发明名称为“瓦楞辊中的改进”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及瓦楞辊中的改进。本发明具有使硬纸板或薄纸板起瓦楞（corrugating）的特别应用。

背景技术

单面瓦楞纸板是众所周知的，并且广泛用于工业中，尤其是在包装中用作保护性垫料和包装材料。它还在许多结构物体（例如盒子、面板、托盘（pallet）等）的制造中用作基本部件。

多张单面瓦楞纸板可粘结在一起，从而形成各种厚度和强度的多层瓦楞纸板。广泛使用这种纸板的一个原因是其相对轻的重量、坚硬和强度。

单面瓦楞纸板通过将通常为牛皮纸（Kraft）的波纹片材粘结到衬纸片材上而制成。衬纸片材也通常为牛皮纸，但也可使用其它材料。

在通常的生产单面波纹纸板的传统机器中，通过将展开的纸张从纸卷筒传送到一对瓦楞辊来形成波纹片材。

两个辊布置成在每个辊的周边具有互相啮合（inter-mashing）的齿。在所述辊的齿之间供进纸张，这迫使纸张形成为具有辊齿形状的波纹。

在波纹片材经过瓦楞辊之前，它保持与其中一个瓦楞辊的周边上的齿接触。仅通过纸卷筒施加于纸张的拉力将纸张片材保持在该辊上的适当位置中。

一旦片材经过瓦楞辊的互相啮合的齿，就将粘合剂涂敷于纸张的波纹表面，并且添加衬纸。压力辊向衬纸施加力，以促进两层纸张的粘结。

为了确保瓦楞机构的效能，重要的是确保纸张在经过瓦楞辊时保持在适当位置。如果纸张不能保持在适当位置，那么纸张松弛，并且所形成的瓦楞（corrugation）变得不精确并且不适当地限定。

通常，在该过渡阶段，在辊的瓦楞表面处形成压力差，在纸张经过瓦楞辊之间时将纸张保持在适当位置。

在现有技术中，用来确保纸张抵靠瓦楞辊适当地保持在适当位置的真空系统具有有限的效能。

现有的瓦楞辊具有围绕辊的长度或圆周排列的小沟槽。在制造瓦楞辊时，这些沟槽的加工很复杂，大大增加了制造成本。

构造围绕辊的区域，例如模仿一封闭环境，从而更有效地形成真空。例如，在一些现有技术的系统中，一盒状外包层（surround）与辊相对设置。然而，尽管这样，但空气仍能够被吸入围绕其周边的盒内，这降低了沟槽产生的真空效果。

在盒外包层的一个端部处，安装有真空源，例如真空泵。该真空源从围绕瓦楞辊的沟槽抽吸空气，在辊的瓦楞表面处形成压力差。

经过沟槽的纸张或纸板被朝向沟槽抽吸，因此保持纸张或纸板抵靠辊的表面。

现有瓦楞辊的另一问题是它们的尺寸和重量，以及对瓦楞机底盘的后续冲击。

瓦楞纸板的形成需要相当可观的热量来固化用于将衬纸粘结到波纹片材的粘合剂。这是必需的，以减少维持波纹片材和衬纸之间的接触从而允许在这两个媒质之间形成充分的粘结所需要的时间。该时间在正常的室温和压力下可以是若干秒或更长。然而，通过提高粘结处理期间的温度，可减少该时间。

通常采用淀粉基粘合剂，其需要150℃到200℃的热量以开始凝胶。

通常利用高压蒸汽来加热波纹纸和衬纸在其上移动的柱体，提高纸张的温度。瓦楞辊的通常操作温度约为200℃。

为了减少压力辊和瓦楞辊（其保持波纹片材）之间的接触时间，通常需要高压来显著加快粘结处理。

因此，尽管热量和高压的使用可缩短在波纹片材和衬纸之间形成粘结所需要的时间，并因此允许高生产量，但它引入了许多工程问题：显著增加了机器的成本和处理的操作成本。

瓦楞辊需要设计成能够经受它们暴露于其中的显著的热量和压力。这必然通过选择使用合适的材料来实现。

通常，现有技术中的瓦楞辊由硬化合金钢制造。通常用铬涂敷辊，作为进一步的保护措施。这确保瓦楞辊充分耐用，以经受严酷的工作环境。

然而，由于合金钢的瓦楞辊在生产时特别昂贵，因此这种耐用的构造对瓦楞机的总成本具有影响。在将形成辊的沟槽所需要的机加工考虑在内时，尤为如此。

由合金钢制造也相当地增加了辊的重量。这使得如果需要从瓦楞机底盘上移除辊，那么瓦楞辊的组装和维护非常耗时并且劳动密集。

整个瓦楞机的底盘也需要充分设计以承受辊的重量。这增加了制造瓦楞机的成本。

对于不涉及大量的热量或压力处理的起瓦楞方法具有一种趋势。这利用在向材料施加压力时将正在起瓦楞的材料保持在适当位置的带子的布置实现。然而，这样的方法利用具有前述成本和重量缺点的传统瓦楞辊实现。