專利名稱：用于軟墊成材機的折成扇形的原材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于軟墊成材機的折成扇形的原材料。
在從一地點裝運物品到另一地點的過程中，典型地，有保持作用的包裝材料放入裝運箱或盒子中，在裝運過程中，以便填滿任何空隙和/或墊好物品。泡沫塑料的顆粒和塑料氣囊部件是兩種傳統(tǒng)上使用的包裝材料，并且這些在許多包裝埸合使用的材料也有缺點。例如，塑料氣囊薄膜的一個缺點是其通常包括一個聚偏二氯乙烯涂層，其妨礙了塑料薄膜安全的焚燒，由此對一些工業(yè)來講造成了處理的困難。另外，泡沫塑料的顆粒和塑料氣囊部件有產(chǎn)生靜電的傾向，其從包裝埸地的環(huán)境中吸附灰塵。此外，有時這些塑料材料自身產(chǎn)生大量的包裝“纖維屑”，這種灰塵和纖維屑一般來說是不受歡迎的，并可能對精密機械如電子或醫(yī)療儀器造成損害。
然而，也許塑料氣囊包裝物和/或泡沫塑料顆粒的最嚴重的缺點是影響環(huán)境，很簡單，這些塑料包裝材料不是生物降解的，并且其不可避免的增加了我們地球上已很嚴重的垃圾處理的問題。這些包裝材料的不可生物降解性，根據(jù)環(huán)境保護的責任條款，許多工業(yè)采用更改進的政策增加了使用這種材料的重要性。
傳統(tǒng)的塑料包裝材料的各種缺點已使紙制的安全的包裝材料成為非常通用的替代品。紙是可生物降解的、可回收的和可再次使用的，由此使用紙包裝成為工業(yè)上對環(huán)境負責的選擇。另外，紙可被產(chǎn)品的使用者安全的焚燒。此外，紙的安全的包裝材料最好用于對顆粒敏感性商品，由于其清潔的無灰塵表面可阻止靜電吸附。
當片狀形式的紙可用作一種安全的包裝材料時。通常最好把片狀原材料成材為相對密度低的墊狀的軟墊產(chǎn)品。這種成材方式可由一軟墊成材機完成，這些機器公開在美國專利3，509，798；3，603，216；3，655，500；3，779，039；4026，198；4，109，040；4，717，613；和4，750，896中，以及共同特批的美國專利申請07／592和07／712，203中，由本發(fā)明的代理人所有的這些專利和專利申請已全部公開，這里作為參考。
在一種典型的軟墊成材機中，用于成材過程的原材料構成的初始材料，通常由一層或多層片狀材料組成，其卷到一中空的圓柱管上。通常，軟墊成材機的原料供應裝置適于容納這種卷繞的原材料。例如，原材料供應裝置常常包括兩個橫向間隔的支架，每個支架大體上象一個橫入的“U”形，并且具有兩個腿部從一個平的連接其座壁垂直向外延伸，相應腿部中的一個具有在其遠端上開槽，以支承一供應桿。在機器運轉時，供應桿相對松馳地穿過卷繞原材料的中空管。以這種方式，在原材料被拉出穿過機器時，該管自由轉動由此分配原材料。
本發(fā)明提供一種通常用于軟墊成材機的卷繞的原材料的一種改型。特別是，本發(fā)明提供用于軟墊成材機的折成扇形的原材料。對于這種原材料，不需要中空的圓柱管(該管通常形成卷繞的原材料的芯)。折成扇形的原材料適合于現(xiàn)有的軟墊成材機，該機器是為使用卷繞的原材料而設計的，這些機器公開在美國專利3，509，798;3，603，216;3，655，500;3，779，039;4，026，198;4，109，040;4，717，613;和4，750，896中;還在共同待批申請的美國專利申請07/592，572和07/712，203中;和/或通常被本發(fā)明的代理人開發(fā)的獲得專利的其它軟墊成材機中，此外，折成扇形的原材料可在箱中存放和/或運輸。另外，當使用折成扇形的原材料代替卷繞的原材料時，可增加運轉速度和減少邊緣拉伸問題。
更好的是，本發(fā)明提供一種生物降解的和可回收的原材料用在軟墊成材機中，這種材料包括許多片狀材料的重疊的層。重疊的層是折成扇形的成為一個矩形疊層并具有一系列變換的折疊，每一折疊通過層產(chǎn)生重疊的折痕，一系列的折疊一起形成有次序的矩形的各頁，其一頁在另一頁上面疊成摺狀的形成矩形的疊層。這些層最好用30磅牛皮紙制造，然而，各層中的一或多層可以用另一類型的片狀材料和/或紙制造，諸如印刷紙、漂白紙、50磅牛皮紙或其組合物制造。
在許多的上述的成材機中，相容的折成扇形的原材料將包括三層。然而，其它的多層結構，諸如二層、四層和八層的結構，本發(fā)明也可以使用或打算使用。另外，在許多的上述成材機中，相容的原材料將是折成扇形的，以這種方式，每一矩形的頁具有的寬度近似為30英寸，并且折疊之間的距離近似為12英寸。(這樣，疊層的寬度近似為30英寸;并且疊層的長度近似為12英寸，)然而，矩形頁的尺寸(和矩形疊層尺寸)將根據(jù)所使用的軟墊成材機的性質(zhì)和/或所生產(chǎn)的軟墊產(chǎn)品的數(shù)量而確定。在任何情況下，原材料最好在一個包裝中諸如一瓦垅紙箱中運輸、存放和分配。
本發(fā)明也提供一種將片狀的原材料成材為軟墊產(chǎn)品的方法，該方法包括步驟提供一種原材料;使折成扇形的原材料成為一個矩形疊層;提供一種成材裝置，其用于將原材料成材為軟墊產(chǎn)品;將片狀原材料從矩形疊層供應到成材裝置;并且將片狀原材料成材為軟墊產(chǎn)品。片狀原材料的成材最好包括向內(nèi)滾壓片狀材料的側邊以形成一連續(xù)的帶，該帶具有兩個側向的枕塊部分和一個位于其間的中間條;將連續(xù)的帶的中間條壓花以形成一壓花帶;并且將壓花切割成所需長度的段以形成軟墊產(chǎn)品。
本發(fā)明的各種特征已全部公開并特別在權利要求中指出。下面所附的附圖示出了一個實施例的細節(jié)。然而該實施例示出的是在本發(fā)明應用范圍之內(nèi)的一種變化形式。
在附圖中

圖1是本發(fā)明的軟墊成材機的側視圖，機內(nèi)裝有扇狀折疊的原材料;以及圖2是扇狀折疊原材料的立體圖。
現(xiàn)參考附圖，先參照圖1，示出了軟墊成材機10。下面進行更詳細的描述，機器10包括成材裝置(今后總稱為“成材裝置11”)用于將原材料12成形為軟墊產(chǎn)品P。根據(jù)本發(fā)明原材料12是折成扇形的，因此對通常用在許多的軟墊成材機的卷繞的原材料來講，提供一種變型。
現(xiàn)在參考圖2，示出了折疊成扇形的原材料12。原材料12是生物降解的和可回收的，由此使原材料12成為與環(huán)境相容的材料，用于無污染的工業(yè)上。原材料12包括許多片狀材料的盒疊層12a、12b和12c。各層12a、12b和12c最好是每一層均由紙制成，更好的選用30磅的牛皮紙制成。然而，一層或多層可用另一種類型的片狀材料和/或紙諸如印刷紙、漂白紙、50磅的牛皮紙或其組合物制成，另外，盡管在示出的折成扇形的原材料12的實施例中，原材料12具有三層所選用的片狀材料，本發(fā)明提供或打算提供其它多層結構，諸如二層、四層和八層的結構。片狀材料的層數(shù)可根據(jù)使用的軟墊成材機的特性和/或所需要生產(chǎn)的軟墊產(chǎn)品的數(shù)量而確定。實際上在一些埸合，對特定的軟墊成材機和/或一特定的軟墊條件來講，單層折成扇形的原材料可能是最好的選擇。
根據(jù)本發(fā)明，片狀材料的層12a、12b和12c折成扇形成為矩形疊層13，因此不需要中空的筒形管(其通常構成卷繞的原材料的芯)。在折成扇形的原材料12中，重疊的層12a、12b和12c包括一系列變換的折疊14，每個折疊通過層12a、12b和12c產(chǎn)生重疊的折痕。一系列的折疊14一起構成了有次序的矩形的各頁16，其一頁在另一頁上面疊成摺狀的形成疊層13?？梢杂肞hoenixArizona的B.Bunch公司制造和銷售的“折紙機”實現(xiàn)折成扇形的層12a、12b和12c，這種機械通常用于折疊扇形的產(chǎn)品，諸如表格標簽和票據(jù)。
在示出的實施例中，設置折疊14，以便每一矩形頁16具有30英寸的寬度W和在折疊14之間的距離d，d近似為12英寸，以這種方式，矩形疊層13的寬度W近似為30英寸，并且矩形疊層13的長度L近似為12英寸。然而，就象層的選擇一樣，矩形頁16(在此是矩表疊層13)的尺寸主要根據(jù)所用的軟墊成材機的特性和/或所需要的軟墊產(chǎn)品的數(shù)量而決定。例如，在一種軟墊成材機中，所選的原材料的寬度是15英寸，矩形頁16寬度W和矩表疊層13的寬度W近似為15英寸。
矩形疊層13的高度H根據(jù)層12a、12b和12c的總的縱向跨距確定，當然，根據(jù)使用者的要求，高度H可發(fā)生顯著改變。然而，申請人目前確定典型的跨距是1000英尺、450英尺和1350英尺，使這些跨距相同于現(xiàn)用于許多軟墊成材機的卷繞的原材料的長度。
提供一種包裝用于折成扇形的原材料，以利于儲存和/或運輸。在所選實施例中，該包裝包括一瓦垅紙板箱20，在其中封裝矩形疊層13。當然，箱20的尺寸和形狀部分地依據(jù)矩形疊層13的幾何形狀。例如，對于矩形疊層具有近似為30英寸和寬度W和近似為12英寸的長度L，箱20將近似為13英寸寬和31英寸長。另外，用于層12a、12b和12c的典型的縱向總跨距，箱20近似為10英寸高。
在一定的埸合，在箱20內(nèi)存放原材料12的性能也需是需要的。例如，消費者的信息可印在每個箱子上，諸如公司標識，裝料和維護說明和/或產(chǎn)品標志。另外，箱20可放在托板上用于儲存和/或運輸?shù)囊?，并且?0具有的形狀使其不切斷動力系統(tǒng)(U.P.S)的裝運。另外，通常不需要使用拉緊的包裝帶(有時使用其以保護卷繞的原材料)。
現(xiàn)參考圖1，機器10的成料裝置11安裝在框架裝置36上?？蚣苎b置36形成機器10的結構的骨架，并且可看出其限定了一上游或“送入”端38和下游或“送出”端40。上、下文中術語“上游”和“下游”是原材料12通過機器10的流動方向的特征。
機器10的成材裝置11包括一成形裝置52、一拉伸/連接裝置54、和一切割裝置56。這些成材裝置基本上與美國專利4，750，896公開的裝置相同，該專利已轉讓本發(fā)明的受托者。(這里特別結合前述該專利的成材裝置的細節(jié)作為參考。本申請完全公開了已參考的內(nèi)容)。然而，本發(fā)明具有或打算具有其他形式的成材裝置。因此，這里術語“成材裝置”限定任何裝置或任何一組裝置，不管其是否在結構上相同于公開的成材裝置11，其都將一片狀原材料成材成一軟墊產(chǎn)品。
在成材過程中，成材裝置52導致片狀原材料12的側邊的向內(nèi)滾壓，以形成一連續(xù)的帶，該帶具有兩個側向枕狀部分和一位于其間的中間條。拉伸/連裝置接54連續(xù)的帶通過兩個互相作用和相對的齒輪的輥隙拉出，起“拉伸”的作用。由此將原材料拉過成形裝置52。當兩個相對的齒輪通過其間連續(xù)帶的中間條壓花以形成壓花帶時，拉伸/連接裝置54還起到“連接”作用。在壓花帶從拉伸/連接裝置54秘下游移動時，切割裝置56將帶切成所需長度的段，以制成產(chǎn)品P。
原材料12由一原料供應裝置60供應到機器10的成材裝置11中。本文中“原材料供應裝置”相應于任何裝置，不管其是否在結構上相同于公開的原料供應裝置，其都將片狀原材料供應到成材裝置11中。在所示出的優(yōu)選實施例中，原料供應裝置60基本上相同于美國專利4，750，896公開的類似部件。這樣，原料供應裝置60包括兩個橫向間隔的托架62，每個托架的形狀基本上象一個橫放的“U”型。(在圖中僅示出托架62中的一個)。托架62的下腿部具有一開槽70，當卷繞的原材料用于機器10時，該槽支承一個穿過原料卷的中空管的桿。通常，如果本發(fā)明的折成的原材料用于機器10時，不需要開槽70。
U型托架62的上腿部配全安裝一個層分離器74和一個固定一入口標80。層一分離器74包括三個水平間隔開的相對薄的圓柱分離桿(示出但未特別規(guī)定數(shù)目)。分離桿的數(shù)目(即3個)相應于原材料12的層數(shù)。層裝置分離器74先在層12a、12b和12c通過成形52之前將各層彼此分開。固定一入口桿80固定在層一分離器74的上游，并且確保層12a、12b和12c進入層分離器74的不變的入口。
為給機器10裝料，原材料12最好設置在相鄰于原料供應裝置60的位置。在所示出的實施例中，這種布置要求將箱20放在原料供應裝置60下面的支承表面上。層12a、12b和12c的前邊緣穿過原料供應裝置60、成形裝置52和拉伸/連接裝置54。在操作機器10過程中，層12a、12b和12c從箱20拉出，越過固定一入口桿80，穿過層-分離器74并進入和通過成材裝置11。由于本發(fā)明使用折成扇形的原材料12，相對于卷繞的原材料，相信邊緣-拉伸問題減少了，并且相信是可能提高了運轉速度。(過量的邊緣拉伸問題的細節(jié)在共同申請的和共同擁有的申請日為1991年11月1日的美國專利申請第07/786，573中討論)。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了一種折成扇形的原材料，其能夠在箱中存放和運輸。另外，折成扇形的原材料相容于現(xiàn)有的軟墊成材機，這種機器設計成用于卷繞的原材料，這些機器公開在下述美國專利申請中US3，509，798;3，603，216;3，655，500;3，779，039;4，026，198;4，109，040;4，717，613;和4，750，896;共同待批申請的美國專利申請07/592，572和07/712，203;和/或通常由本發(fā)明的受托者開發(fā)和獲得專利的其他軟墊成材機中。此外，當使用折成扇形的原材料代替卷繞的原材料時，相信可增加運輸和減少邊緣拉伸問題。
盡管本發(fā)明已相對于一些實施例作了展示和描述，很明顯，本領域的其他技術人員在閱讀和了解本發(fā)明之后可作出相同的改變和變型。本發(fā)明包括所有的這種相同的改變和變形，并且限制在下述權利要求之內(nèi)。
權利要求
1.一種用于軟墊成材機的原材料，原材料包括許多紙片材料的重疊的層；重疊的層被折成扇形成為一矩形疊層；重疊的層包括一系列變換的折層，每個折疊通過產(chǎn)生重疊的折痕；以及一系列的折疊一起形成有次序的矩形的各頁，其一頁在另一頁上面疊成摺狀的形成矩形的疊層。
2.根據(jù)權利要求1的一種原材料，其特征是至少各層中和一層包括在下列一組的選定的材料制造30磅牛皮紙、印刷紙、漂白紙、50磅牛皮紙和它們的組合物。
3.根據(jù)權利要求1的一種材料，其特征是各層中的每一層由下列一組選定的材料制造，這些材料包括30磅牛皮紙、印刷紙、漂白紙、50磅牛皮紙和它們的組合物。
4.根據(jù)權利要求1的一種原材料，其特征是矩形頁中的每一頁具有近似為30英寸的寬度，并且折疊之間的距離近似為12英寸，由此，疊層的寬度近似為30英寸，并且疊層的長度近似為12英寸。
5.根據(jù)權利要求1的一種原材料，其特征是矩形頁中的第一頁具有近似為15英寸的寬度，由此疊層的寬度大約為15英寸。
6.根據(jù)權利要求1的一種原材料，其特征是原材料是生物降解的并可回收的。
7.在系統(tǒng)中，一種原材料用于軟墊成材機并且一包括具有原材料;原材料包括許多紙片材料的重疊的層;重疊的層包括一系統(tǒng)變換的折疊，每個折疊通過層產(chǎn)生重疊的折痕;以及一系列的折疊一起形成有次序的矩形的各頁，其一頁在另一頁上面疊成摺狀的形成疊層。
8.在前述權利要求7的系統(tǒng)中，其特征是原材料是生物降解的可回收的。
9.一種將原材料成材為一種軟墊產(chǎn)品的方法，該方法包括下列步驟提供一折成扇形的原材料的矩形疊層;以及將折成扇形的原材料成材為軟墊產(chǎn)品。
10.一種根據(jù)權利要求9將原材料成材的方法，該方法還包括下列步驟提供一種成材裝置，用于將原材料成材為軟墊產(chǎn)品;以及將折疊成扇形的原材料從矩形疊層供應到成材裝置。
11.根據(jù)權利要求9的一種方法，其特征是提供折成扇形的原材料的步驟包括提供原材料的許多重疊的層和將折成扇形的許多層成為矩形疊層，以這種方式重疊的層包括一系列變化的折疊，每一折疊通過層產(chǎn)生重疊的折痕，并且用這種方式，一系列的折疊一起形成一有次序的矩形的各頁，其一頁在另一頁上面形成疊層。
12.根據(jù)權利要求11的一種方法，其特征是提供許多層的步驟包括提供自下列組成的一組選定材料制造的層的步驟，這些材料包括30磅牛皮紙、印刷紙、漂白紙、50磅牛皮紙、以及它們的組合。
13.根據(jù)權利要求11的方法，其特征是將折成扇形的原材料成材為軟墊產(chǎn)品的步驟包括下列步驟打開折成扇形的原材料的折疊的矩形疊層;向內(nèi)滾壓打開折疊的原材料的側邊，以形成一連續(xù)的帶，該帶具有兩個側向的枕狀部分和一個位于其間的中間條;將連續(xù)的帶中間條壓花以形成一壓花帶;將壓花帶切割成所需長度的段，以形成軟墊產(chǎn)品。
14.根據(jù)權利要求10的方法，其特征是提供一成材裝置用于將原材料成材為軟墊產(chǎn)品的步驟，和由矩形疊層將折成扇形的原材料供應到成材裝置的步驟包括下列步驟提供一種原料供應裝置，以將折成扇形的原材料供應到成材裝置;提供一種包括，其尺寸足以容納原材料的矩形疊層;將原材料的矩形疊層封閉在該包裝內(nèi);將箱子恰當?shù)毓潭ㄔ卩徑牧瞎b置的位置;以及從包裝中分送折成扇形的原材料并將其送入原料供應裝置中。
全文摘要
提供一種用于軟墊成材機的原材料，原材料包括許多片狀材料的重疊的層，其折成扇形成為矩形疊層。重疊的層包括一系列變換的折疊，每個折疊通過層產(chǎn)生重疊的折痕。變換的折疊一起形成了有次序的矩形的各頁，其每一頁放在另一頁上面折成褶狀以形成矩形疊層。
文檔編號B31D5/00GK1093674SQ9311999
公開日1994年10月19日 申請日期1993年12月21日 優(yōu)先權日1992年12月22日
發(fā)明者小·J·A·西蒙斯 申請人:蘭帕克公司