用於製造波紋紙板的材料帶和方法
2024-02-24 02:18:15
專利名稱：用於製造波紋紙板的材料帶和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於利用一波紋紙板加工機製造多張波紋紙板的方法，其中，該波紋紙板加工機包括至少兩個用於從材料捲筒上展開材料帶的展卷器；至少一個用於從一材料帶製造至少一個波紋中間層的帶齒槽單元；至少一個用於將波紋中間層和至少另一材料帶結合以形成一波紋紙板帶的製造設備；一個用於從波紋紙板帶中切割出多張波紋紙板的切割站；以及一個用於印刷至少一個材料帶的印刷系統。本發明還涉及一種用在用於製造波紋紙板的波紋紙板加工機上的材料捲筒形式的材料帶。
背景技術：
用於製造單面波紋紙板或多層波紋紙板的波紋紙板加工機在例如EP0687552B1中是已知的。但是現在仍然沒有簡單、靈活的印刷波紋紙板帶的方法。
發明內容
本發明的一個目的是發展一種用於製造上述類型的波紋紙板的材料帶，以改善該材料帶的印刷質量。通過在至少一個待印刷的材料帶上施加一用於改善的印刷質量的附加層和印刷該材料帶而實現該目的。還可以通過一個具有一改善印刷質量的附加層的材料帶而實現該目的。
本發明基於這樣一種觀念，即當印刷波紋紙板加工機的材料帶時，也可以使用在其它領域，例如印刷特種紙或辦公用的特殊薄膜時的用於改善印刷質量的附加層。考慮到不同特性的初始材料，其效果是令人吃驚的。改善印刷質量的附加層——也稱為底層——使得可以準確地塗上印刷油墨，並且特別地，印刷油墨一旦被塗上便不會分離/褪色。這將增強可達到的印刷解析度，從而改善印刷質量。如通常在波紋紙板加工機中所用的那樣，(塗)加層的材料帶形成在捲筒上。另外，也可以在印刷前直接施加改善印刷質量的附加層。即使在其它未改變的波紋紙板加工機中，該附加層也將有助於提高印刷質量。
在數字印刷的情況下，可以在待印刷的材料帶上相當靈活地分布印刷圖案。特別地，可以處理相當小的印刷作業要求，並且無需更換印刷系統的硬體組件就可在材料帶上印刷各種圖案。可以沿各個方向以各種比例印刷圖案，尤其是沿材料帶運送方向的縱向或橫向。甚至可以在使用噴墨印刷裝置時在該波紋中間層側印刷一個單面波紋紙板帶，但是當使用印刷滾筒時，這是不可行的。可以不用隨後印刷多張波紋紙板或在操作前印刷在波紋紙板加工機中的材料捲筒。
通過隨後結合附圖對幾個示意性實施例進行說明，本發明的細節將變得較清楚，其中圖1為一種根據第一實施例的波紋紙板加工機的第一部分的視圖；圖2為圖1中的第一材料帶附近的局部放大視圖；圖3為波紋紙板加工機的第一部分的加熱器上遊附近的第一材料帶的局部俯視圖；圖4為波紋紙板加工機的第一部分的加熱器下遊的第一材料帶的局部俯視圖；
圖5為一已印刷的材料帶的局部俯視圖；圖6為根據第一示意性實施例的波紋紙板加工機的第二部分的視圖；圖7為根據第二示意性實施例的波紋紙板加工機的第二部分的視圖；圖8為根據第三示意性實施例的波紋紙板加工機的第一部分的視圖；圖9為根據第三示意性實施例的波紋紙板加工機的第二部分的視圖；圖10為根據第四示意性實施例的波紋紙板加工機的第一部分的視圖；圖11為根據第四示意性實施例的波紋紙板加工機的第二部分的視圖。
具體實施例方式
下面結合圖1至圖6對本發明的第一實施例進行說明。在圖1和圖6中示意性示出的波紋紙板加工機包括一臺用於製造單面波紋紙板的機器1。將一第一材料帶3從第一展卷器2送給至機器1。材料帶為連續的紙帶。材料帶3構成一用於在機器1上製造的波紋紙板的基帶。圖2是第一材料帶3的局部放大側視圖。它包括一帶有一底層3b的基層3a，該底層改善了印刷質量。基層3a和底層3b的厚度比在圖2的比例中是不真實的。在實際中，和基層3a相比，底層3b比圖2中所示的厚度薄得多。當材料帶3捲起來時，材料帶3不一定包含底層3b；也可以在後來展開材料帶3時再將底層3b施加在材料帶3上。
在第一展卷器2和機器1之間，第一材料帶3穿過具有一噴墨頭5的第一數字印刷單元4，該噴墨頭根據一印刷作業要求印刷第一材料帶的上側。印刷單元4通過信號線6與一作用控制單元7相連。
在機器1中，已印刷的第一材料帶3與由第二展卷器9供給的第二材料帶8結合。第二材料帶8在被展開後穿過兩個相鄰的彼此接合的帶齒槽輥10，以產生波紋。第二材料帶8從該兩個帶齒槽輥10之間穿過後形成波紋中間層8的形式。然後在粘合劑施加器單元11中將粘合劑塗在中間層8的端部，並且中間層8和第一材料帶3在一壓送輥12和一個帶齒槽輥10之間的輥隙中被壓制結合在一起。因此，機器1是用於將材料帶結合以形成一波紋紙板帶的製造設備42的第一生產單元。單面波紋紙板帶13從機器1向上送出並繞一偏轉輥14偏轉而進入生產方向15。用於製造單面波紋紙板的機器1在例如EP 0687552A(相應於美國專利5632850)、DE19536007A(相應於GB 2305675A)或DE 4305158 A1中是公知的，為詳細了解機器1，可參考以上專利。
圖3和圖4示出第一材料帶3的局部俯視圖。圖3示出沿生產方向15穿過偏轉輥14下遊的預加熱器16之前的材料帶3。第一材料帶3在其邊緣處包含第一標記17，該第一標記為沿與生產方向15垂直的方向延伸的等距分度標記。在預加熱器16的上遊，兩個相鄰第一標記17之間的距離為a1。第一材料帶3在沿生產方向15的各規則距離處還包含第二標記帶18，該第二標記帶為平行於生產方向15的等距短分度標記。在預加熱器16的上遊，兩個相鄰標記18之間的距離為b1。圖4示出在預加熱器16下遊的與圖3中所示相似的材料帶3。兩個相鄰的第一標記17之間的距離為a2，而兩個相鄰的第二標記18之間的距離為b2。由于波紋紙板帶13在預加熱器16中加熱後收縮並且由於該收縮帶來的材料帶13的尺寸變化，所述距離應滿足以下條件a2＜a1且b2＜b1。
一設置在波紋紙板帶上方並因而位於具有標記17、18的第一材料帶3的上側並且位於偏轉輥14和預加熱器16之間的讀出器19確定了相鄰標記17、18之間的距離a1和b1。為此，讀出器19與一條形碼掃描儀相似。讀出器19通過信號線20與作用控制單元7相連。
沿生產方向15在機器1的下遊設置有用於作為單面波紋紙板帶13的另一襯帶的第三材料帶22的第二展卷器21。波紋中間層8、作為基帶的第一材料帶3和作為襯帶的第三材料帶22均為適當選擇的紙帶。在一定範圍內，通常也可以稱第三材料帶22為襯帶，而在此處將第一材料帶3稱為底帶。以高達400m/min的速度展開材料帶3、8和22。
在第二展卷器21的下遊，第三材料帶22首先繞偏轉輥23偏轉以沿生產方向15運動。然後，第三材料帶22通過其它兩個偏轉輥24、25偏轉180°以使得其在偏轉輥23和24之間面朝下的一側現在轉向朝上，在偏轉輥25的下遊，第三材料輥22沿與生產方向15相反的方向運動。在偏轉輥25的下遊，第三材料帶22穿過一與第一印刷單元4合作並形成一數字印刷系統27的第二印刷單元26。第三材料帶22的在偏轉輥25的下遊轉向朝上的一側由印刷單元26中的噴墨頭28根據印刷作業要求印刷。第三材料帶22也被設計為兩層，即具有一基層和一底層以使得第二印刷單元26的噴墨頭28印刷第三材料帶22的底層。第三材料帶的底層也可以在被展開後在第二印刷單元26的上遊被置上。
對於印刷作用控制，第二印刷單元26通過一信號線29與作用控制單元26相連。在經過第二印刷單元26後，第三材料帶22藉助於另兩個偏轉輥30、31再次偏轉大約180°以使得第三材料帶22在偏轉輥31的下遊重新基本上沿生產方向15運動。
在偏轉輥31的下遊，第三材料帶被送給至預加熱器16。預加熱器16包括兩個可以被加熱的加熱輥32，其中，一個加熱輥位於另一個加熱輥的頂部。單面波紋紙板帶13和第三材料材料帶22以其中一個位於另一個的頂部的方式運動，並與相應的加熱輥32局部接觸。一粘合劑施加器單元33設置在預加熱器16的下遊，並具有一局部沉入粘合劑池35中的粘合輥34。單面波紋紙板帶13的中間層8與粘合輥34接觸。
在粘合劑施加器單元33的下遊設置有一個包括一沿生產方向15延伸的水平熱板臺37的加熱接觸加壓裝置36。在臺37上方設置一連續驅動的接觸加壓帶39；該帶經過三個輥38而偏轉。在接觸加壓帶39和水平熱板臺之間形成一輥隙40，同時單面波紋紙板帶13和第三材料帶22穿過該輥隙40，並且在輥隙中它們以其中一個位於另一個之上的方式被壓制。一相應的加熱裝置36在DE 19954754A1中是已知的。在加熱裝置36中形成一三層波紋紙板41。該加熱裝置36和臺37構成用於將各材料帶結合以形成一波紋紙板帶41的製造設備42的第二生產單元。
圖5示出作為從加熱裝置36送出的波紋紙板帶41的一部分的已印刷的第一材料帶3的兩部分。示出了印刷一定尺寸和類型的盒子或紙箱所必須的各種印刷圖案43。如圖5的示例所示，印刷圖案43的沿生產方向15的縱向或橫向的尺寸可以變化。
印刷圖案43例如是廣告印記，或摺疊或切割標誌的說明，或印刷的數量或日期，或處理必須由多張波紋紙板62、67包裝的某批貨物的印記。它們可以是表達清楚的可讀信息或條形碼。由於可以採用數字印刷系統27，所以印刷圖案43的變化實際上不受限制。例如可以將圖案43設計成一整個圖像的單個部分，該整個圖像為拼接具有印刷圖案的這些單個部分的多張波紋紙板62、67時或利用具有印刷圖案的這些單個部分的多張波紋紙板62、67製成包裝紙時形成的圖像。
圖6示出從加熱裝置36中送出波紋紙板帶41之後的波紋紙板加工機的第二部分。在圖6的上遊端，在波紋紙板41的上方設置有一第二讀出器44。該讀出器44通過一在圖6中用虛線示出的信號線45與作用控制單元7相連。第二讀出器44記錄材料帶3的圖4中所示部分的上側。第二讀出器44測量相鄰的第一標記17之間的和相鄰的第二標記18之間的距離a2、b2。
在讀出器44的下遊—沿生產方向15看去——設置有一縱向切割/開槽單元46，該單元由兩個相繼的開槽臺47和兩個相繼的縱向切割站48構成。該開槽臺47具有成對設置的開槽刀49，其中，一個開槽刀位於另一個的頂端，同時波紋紙板帶41從這兩個刀具之間穿過。縱向切割站48具有可旋轉驅動的切割刀50，該切割刀可以移動而與波紋紙板41接合以縱向切割該波紋紙板。縱向切割/開槽單元46的詳細設計在DE 19754799A(相應於美國專利6071222)和DE 10131833A中是已知的，為進一步了解該設計的細節，可參考以上專利。
在縱向切割/開槽單元46的下遊——沿生產方向15看去——設置有一分路器51，波紋紙板帶41的縱向切割部分52、53在此處分開。波紋紙板帶的各部分52、53被送給至一橫向切割單元54。該橫向切割單元包括一對用於頂部波紋紙板帶部分52的頂部橫向切割輥55和一對用於底部波紋紙板帶部分53的底部橫向切割輥56。各對輥55、56的每個輥都具有一垂直於生產方向15的徑向向外延伸的切割條57。一對橫向切割輥55、56的切割條57相互合作以橫向切割波紋紙板帶部分52、53。在頂部橫向切割輥對55的下遊設置有一頂部傳送帶58；該帶由可旋轉驅動輥59轉向。在頂部傳送帶58的下遊設置有一具有一豎直止擋件61的存放處60，由橫向切割單元54從波紋紙板帶部分52切割的多張波紋紙板62在這裡堆放以形成一波紋紙板堆63。如圖6中的箭頭64大致示出的，存放處60的高度可以調整。為了進一步取出波紋紙板堆63，特別地，存放處63可以降低至支承波紋紙板加工機的底面65。
在橫向切割輥對56的下遊設置有用於在另一存放處68疊置多張波紋紙板67的另一底部傳送帶66；該多張波紋紙板由橫向切割單元54從波紋紙板帶部分53中切割出。為了與波紋紙板堆63的高度相適，可以如箭頭68a大致所示而升高底部傳送帶66。
按如下步驟給波紋紙板帶41印刷圖案43。首先，為材料帶設置底層並將材料帶供給展卷器2和21。也可以省去底層，這樣，在展卷器9得到無塗層的材料帶。可選地，也可以在展開材料帶後在印刷單元4、26的上遊直接施加底層。通過印刷單元形成標記17、18。然後，波紋紙板加工機開始運轉，生產未印刷的波紋紙板帶41。這一過程一直繼續到所生產的波紋紙板到達由第二讀出器44記錄的區域。接著，兩個讀出器19、44記錄標記17和18的距離a1、b1和a2、b2。然後讀出器19、44將該信息傳遞給作用控制單元7。基於標記17在加熱裝置16的上遊和加熱裝置36的下遊的距離比a2/a1，作用控制單元7的計算機確定材料帶3、8、22沿生產方向15的縱向收縮程度，即在印刷系統27的第一印刷單元4附近的材料帶(讀出器19)和被切割成多張波紋紙板62、67之前的波紋紙板帶(讀出器44)之間的材料帶的尺寸沿縱向的變化。相應地，由讀出器19附近和讀出器44附近的相鄰標記18的距離b1、b2的比率確定材料帶3、8、22的橫向收縮率。也可省去橫向收縮率的確定及相關的標記。距離參數a1、a2、b1、b2通過讀出器19、44傳送給作用控制單元7。
將由作用控制單元7確定的波紋紙板帶41的縱向和橫向收縮程度提供給作用控制單元7以確定印刷單元4和26將施加的用於印刷圖案43的比例因數。印刷單元4和26通過尺寸儲備(dimensional reservation)形成印刷圖案43以使得由於預定的材料帶收縮率而在波紋紙板帶52、53上出現希望尺寸的印刷圖案43。同時，作用控制單元7通過信號線(未示出)根據作用控制單元7傳送給印刷系統27的印刷作業要求控制縱向切割站48和橫向切割單元54。以使印刷圖案43位于波紋紙板62、67上的預定位置的方式切割出多張波紋紙板62、67。從作用控制單元7傳送給印刷系統27的印刷作業要求可以包括僅有幾張波紋紙板62、67的小量或最小量的連續生產。當印刷作業要求改變時，作用控制單元7觸發縱向切割站48以相應地切割出波紋紙板帶部分52、53的寬度。可以不使用圖示的具有多對輥子55、56的橫向切割單元54，而採用一個同樣由作用控制單元7觸發的橫向切割單元，以沿生產方向15切割出長度不同的多張波紋紙板。然後，可以使多張波紋紙板62、67的尺寸很靈活地適應各印刷作業要求的印刷圖案43的形狀和尺寸。
如果有必要，在印刷之前，可以由相應的設備，例如一壓縮空氣噴灑器清潔材料帶3、22的待印刷側。可以設計成吸淨或者吹淨材料帶3和22的待印刷側。最後，也可以這樣製備材料帶3、22，即使得它們能夠抗靜電、防止灰塵沉積在待印刷側上。優選地，在一空調環境中印刷材料帶3、22。將溫度保持在低於40℃。一旦材料帶3、22被印刷完，便可以通過施加的相應的保護層而密封印刷側。可以在切割出多張波紋紙板62、67之前或之後進行這種密封。
圖7示出根據第二實施例的波紋紙板加工機的第二部分。圖8至11示出其它實施例的波紋紙板加工機。與參考圖1至6描述的組件相應的組件有相同的參考標號並且不再對其進行詳細說明。
在根據第二實施例的波紋紙板加工機中，在加熱器(未示出)的下遊設置有一數字印刷系統69。因為在印刷波紋紙板帶41和堆放切割出的多張波紋紙板62、67之間不再發生波紋紙板帶的相關收縮，所以可省去第一實施例的讀出器19、44。
在第二示意性實施例中，一讀出器70設置在縱向切割/開槽單元46的上遊，橫向掃描波紋紙板帶41並識別在波紋紙板帶41上的印刷圖案43的分布。信號線71、72使讀出器70和縱向切割站48形成信號連接。根據讀出器70所識別的印刷圖案43，縱向切割站48被觸發以切割出其寬度相應於印刷圖案的布置的波紋紙板帶部分52、53。
在縱向切割/開槽單元46和橫向切割單元54之間設置有另一個讀出器73，該讀出器在其工作範圍內沿生產方向15，即縱向掃描波紋紙板帶的各部分52、53並沿生產方向15記錄在波紋紙板帶41上的印刷圖案43的分布。信號線74使讀出器73與橫向切割單元54相連。相應於上述波紋紙板帶41的縱向切割，讀出器73觸發橫向切割單元54以使得該單元54根據沿生產方向15的印刷圖案的分布切割出多張波紋紙板62、67。藉助於讀出器70、73，可以確定多張波紋紙板的平面形狀，可以調整它們的縱向和橫向尺寸；通過被相應地觸發的縱向切割站48和橫向切割單元54可以切割出尺寸合適的平面形狀。
在第二實施例的變型中，除了印刷系統69之外，還可以設置一相應於第一實施例的印刷單元4和26的印刷單元，以在機器1或加熱裝置36的上遊印刷單個材料帶。
在第二實施例的另一變型中，印刷系統69可以設置有兩個噴墨頭以雙面，即同時在頂側和底側印刷波紋紙板帶41。
圖8和圖9示出根據第三實施例的波紋紙板加工機的兩部分。與第一實施例相比，在波紋紙板加工機的第一部分中省去了第二印刷單元26，如圖8所示。還省去了不再需要的第三材料帶通過偏轉輥23、24、25、30、31而產生轉向。此外，在第三實施例中省去了第一讀出器19。在該實施例中仍存在一作用控制單元，但是未示出。在第三實施例的波紋紙板加工機中，印刷具有規定的並在開始波紋紙板加工機的生產之前就被送給至第三實施例的作用控制單元的初始距離形成的標記17、18的第一材料帶3。因此，儘管距離a1、b1並沒有由一讀出器測出，但第三控制單元的作用控制單元仍能得到該距離。
圖9所示的波紋紙板加工機的第三實施例的第二部分相應於圖6所示的波紋紙板加工機的第一實施例的第二部分，一不同點在於，將測定標記17和標記18彼此之間的距離的第一實施例的讀出器44分為用於確定標記17之間的距離的第一讀出器75和用於確定標記18之間的距離的第二讀出器76。信號線(未示出)將讀出器75、76連接到第三實施例的波紋紙板加工機的作用控制單元上。
圖10和11示出第四實施例的波紋紙板加工機的兩部分。這些部分相應於第三實施例的那些部分，不同點在於，在第四實施例中，是從下方而非上方印刷波紋紙板帶。因此，在第四實施例的波紋紙板加工機的第一部分中省去了印刷單元4。印刷單元4由與第一實施例相應的用於印刷第三材料帶22的底側的印刷單元26代替。相應地，在第四實施例的波紋紙板加工機的第二部分中，讀出器75、76位于波紋紙板帶41的下方，並在該下方記錄印刷單元26印刷的印刷圖案。其它方面，第四實施例相應於第三讀出器19、44、70、73、75、76可以體現為一照相機/攝像機，具體地，為一CCD(電荷耦合)照相機。除了上述功能外，讀出器19還具有當在波紋紙板帶41上進行精確的雙面對準印刷時使兩個印刷單元4、26同步的作用。為此，讀出器19記錄某一印刷圖案43進入讀出器19的工作範圍之內時的時刻。根據單面波紋紙板13從讀出器19至棍隙40的輸送路程和第三材料帶22從噴墨頭28至棍隙40的輸送路程之間的差值，作用控制單元7計算印刷單元26必須印刷第三材料帶22的時刻，以使得該第三帶22準確地對應於該波紋紙板帶的相對側的印刷位置而印刷，該相對側為由印刷單元4印刷的波紋紙板帶13的上側。
權利要求
1.一種用於以一波紋紙板加工機製造多張波紋紙板(62、67)的方法，其中，該波紋紙板加工機包括-至少兩個用於從材料捲筒上展開材料帶(3、8、22)的展卷器(2、9、21)；-至少一個用於從一材料帶製造至少一個波紋中間層(8)的帶齒槽單元(10)；-至少一個用於將波紋中間層(8)和至少另一材料帶(3、22)結合以形成一波紋紙板帶(41)的製造設備(1、36、37)；-一個用於從波紋紙板帶(41)中切割出多張波紋紙板(62、67)的切割站(48、54)；-一個用於印刷至少一個卷(3；41)的印刷系統(27；69)；該方法包括以下步驟-在至少一個待印刷的材料帶(3)上施加至少一個用於改善的印刷質量的附加層(3b)；-印刷該待印刷帶(3)。
2.一種根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在印刷後密封印刷圖案。
3.一種根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，數字地印刷該待印刷帶(3；41)。
4.一種根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在印刷期間，該待印刷帶(3；41)的印刷環境是空調環境。
5.一種根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在印刷期間，保持溫度低於40℃。
6.一種根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在印刷前清潔至少一個待印刷帶(3)。
7.一種用在用於製造波紋紙板的波紋紙板加工機上的材料捲筒形式的材料帶，其中，材料帶(3)具有一改善印刷質量的附加層(3b)。
全文摘要
一種材料帶(3)，用在用於製造多張波紋紙板的波紋紙板加工機中。該波紋紙板加工機包括至少兩個用於展開材料帶(3、8、22)的迴轉器(2、9、21)。一個帶齒槽單元(10)，用於從一材料帶製造至少一個波紋中間層(8)。一個製造設備(1、36、37)，用於將材料帶(3、8、22)結合以形成一波紋紙板帶(41)。通過一切割單元從波紋紙板(41)切割出多張波紋紙板。設置有一個用於印刷所述卷(3、22)中的至少一個的數字印刷系統(27)。材料帶(3)具有一用於改善印刷質量的附加層(3b)。說明了一種用於使用這種材料帶(3)製造多張波紋紙板的方法。由此形成具有改善的印刷質量的多張波紋紙板。
文檔編號B31F1/28GK1532046SQ200410029498
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月19日 優先權日2003年3月21日
發明者N·施特德勒, F·蒂茨, N 施特德勒 申請人:Bhs波紋機械和設備製造有限公司