一次性带槽纹的纸板盘及其制造方法

专利名称：一次性带槽纹的纸板盘及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种^^盘，并且尤其涉及一种在穿通才M型工具中同时成型 多层^^L的一次'^^iL ^^本发明的方法和^^L幅材一个循环可以成型每 摞多于5个并高达约20个或更多的独立盘。
背景技术：
挤压成型的纟^J^(特别;Ut)^4页J^已知的。主要参见Littlejohn 等人的美国专利US6715630， ^^Hf的内叙过引用全文包衬此。通常，通 过将纟^^a热匹配的金J^^组中挤压而形威逸种盘。^Rr表面温度通常为 300卞的量级或者更高，盘在高压下成型，以使通常在侧壁和边沿上包，铍的 产品具有固定的形状和强度。褶皱包括由多层^^在热和压力下形成的一体纤 维结构，从而当盘在使用时这种褶铍通常不会分离成它们的组成层。这类压制 板盘的例子由本发明的受ihA以DIXOf和DIXIEULTRA⑧为商标出售。其它类型的一次性纸盘可由纸浆制成。这种纸浆被浇铸成纸板盘。 Huhtamaki公司出售商标为CHINET⑧的这种纸浆洗铸产品。压制#纸浆洗铸的纟組已经被市场广泛接受。然而，这些类型的纟^J:被 认为是"高级"产品絲常被那些渴望高端产品的人们使用。确切地，这些盘的^N^通常;i^f谓"经济型盘"的;ui"。另一种类型的一次性盘通常被那些需要低价一次'l^i咏盘的人们使用。这 种^A带槽紋的"经济型"盘，也被称作"白色无印刷"盘("WNP盘")。WNP 盘通过一次同时压制2到5层^tl形成。5^"技术中的WNP盘在它们的边沿区域带有槽紋图案，其在成型期间占用额外的材料，原因是由于材料聚iytA盘周边的缩小至最终产品。同前述的所谓"高级"产品相比，贿净脉中的WNP盘具有明显较低的成 本，因此目前在^Jt市场上占据着重要的份额。特别是这一市场份额据估计达到一次性纸盘市场的60%。贿技术的WNP盘一^JMI每令100磅的非涂覆 ^^者"^大约150至大约170磅的涂白土纸板制成。图1示出了H^^bKWNP盘(即，""^^M15^冲^的压制方法制 成的WNP盘)。扭匕图中，盘10包括底部12、中央ii;度部14、下部侧壁过渡 部16、带槽紋的侧壁18、上部侧壁it^度部20、夕h^褶g 22。这些盘通常由 一摞预切的纸板^#在匹配的金属#组里压制而成。然而，由于成型过程采 用高的温度和压力，因而贿技术的WNP盘-"^以^f，特别是当压制过 程中^A层间褶铍或折叠时。^^PfMiiii种盘的A^意iJ^这一问题，由于名+盘x^目粘在一^，因而经常4We^个盘从一摞盘中分开。这样由于在只需:t-"个盘时^^l多个盘而导致浪费。因此，即使錄个盘来说比所谓的"高级"盘^^更宜，但如果不能将盘^f单独^^J而使^"^次^f^！ 2个或者3个或 者更多的盘时，贿技术中的WNP盘的^^也tfc^近较贵的盘了。本发明A^匕狄明了一种穿通^^型方法，其能够提^-种舰的制备WNP盘的方法，以使得盘粘在"^的可能W艮小。本发明的方法^ty^^-种更有效的生产方法，在生产本发明的WNP盘时能节省时间、材#能源。为使 生产出来的盘能抗水、抗油脂、抗油，在本发明中也可以对M^Ji行处理。通 it^发明的方法可以形成一种新型的WNP盘及WNP盘摞。 发明内容本发明的WNP盘由多个^^L幅材在穿通模切割和成型工具成型。本发明 的方法tb5(L有的WNP盘压制成型制备方法的生产^高。本发明的WNP盘 仅具有单个^^状轮廓i^度并提供足够的强度以用作盘。本发明的WNP盘包 括大体平坦的底部、向上并向外延伸的带槽紋的侧壁，其中该侧壁包括^J^上 i^^的外周边的多个槽紋，由此限定出带槽紋的周边。适当地，每英寸的槽 紋少于约3.5且直^/槽玟A变比大于约6。本发明的WNP盘也可以利用处理过 的銷板制成，从而与现有的WNP盘相比具有改善的阻隔4t性。本发明也提供 WNP盘摞。通过阅读下面的详^i兌明，本发明的#^泉将变得显而易见。


参考附图可以^a k^本发明，附图中的相似的数字^R^i目似的部件， 其中图i是通过匹西e^制^fr组制成的i^技术的经济型一次性wnp盘的透
视图2是*^^的穿 <型的#4滤纸的 图； 图3 ;UW4i^的^^H"垫的it^L图； 图4是jW^^的热狗4^盘的it^见图5是《置的^W情到的穿通模切割和成型工具100的分解it^见图； 图6是>^^置冲头#请到的工具100的分解逸现图； 图7是图5和6的穿通切割和成型工具的it^l面图； 图8是本发明成型方法的示意图，其中切割和成型工具100处于打开位置； 图9 ;i本发明成型方法的示意图，其中切割和成型工具100处于闭*置 且产品叙带槽紋的成型條中；
图10是部^4示出冲头^^Rr的^t^形状的示意图11是示出产品/U^形状的示意图12是本发明的带槽紋的盘的i^f见图；和
图13是示出图12的带槽玟的盘的^t状l^廓的示意图。
M实施方式
下面通过参考几个方面和多种'J子对本发明进^i^细描述。此i&ii仅^i兌 明之用。^L^发明所列出的附属权利要求的樹申和范围之内对特定实施例的修 財^4页域"f^技^A员A^而易见的。i!I/fM的术语;l^示其""^:的含义， 其与g给出的示例性定义含义一致，密耳指一英寸的千分之一，基重指磅冷 等。
从围绕产品或部件在大约4个或者更多等间距的位置Wf"，产品或者装置 的尺寸基于平均尺寸。
本发明的截头圆锥形wnp盘的直径指该产品的最大直径，从盘的相应外 边沿的一端至另一端测量得到。对于除了賴-角的截头圆锥形i!:"卜的形状，利 用通iiit中心到边沿的平均直径来计算直^/槽紋U比。产品直径也用于描述 每英寸圆周上的槽玟数目。
"f是指3000平方K的纟^SL。
本发明的一种典型产品是由大约9375英寸直径的纟^L^H，J成，制得的 产品直径为9英寸且具有约50个槽紋，槽紋")^; 1 3/8英寸。这种盘的直掛槽紋长度之比约为7.2，每英寸圆周上约有6.5个槽玟。
"每英寸槽紋数"是以上述产品直径为基础，每英寸盘圆周上的槽紋数。 术洽'具有单个i^度部的,状轮廓"是棍从中心到外缘，产品轮>#^盘 底水平平面开始、到该水平平面或者穿过该7JC平平面在这一距离上贿一个实 质过渡部。jtMy吾排R^^:H(口图1所示的包^卜7jC平搁部的那些几何形状以及 其中侧壁过渡通it7JC平平面至边缘处向外下转部的那些/U^r形状。MJSI后的论
述中应认i。^，带槽紋产品的轮辆緣tt^廓的槽紋截面^W变化。然而，
a度部限定;槽故部"始的位置。由于纸板的处理，侧壁槽紋;分可能包括
弯曲或变形，^il种弯曲或变形不影响WNP盘具有jH^t定义的单个i^度部。
"侧壁角"是指盘侧壁与同M平行或共同延伸的水平面形成的角度。为了 详细说明侧壁角，^D槽故谷部(即最低的部分)处的轮廓并且##壁轮廓当 成直^A其^卜面的部^^测量。
肋间的"赠紋"部分是指冲头或4N錄侧壁位于肋之间的部分，其遵循没 有肋的部分的总体尺寸。因此，用于制造##直径为9英寸的盘的大约6.6英寸 直径的冲头的it^紋部分具有大约3 3的曲率半径。冲头M具的带槽紋部分与 膽紋部分上的总"周长"等于^^I的^^辨的圓周。例如，用于将大约9.375
:周具有总共大约29.45英寸的带槽紋的周边。 ' ,'"J
本发明的M型方法^E称为"穿通模"成型方法，与上述的匹酉e^r属压
制方法形成对比。
此处为方^更而使用"盘"一词，因为本发明可直《^应用于提供和制逸余了盘 ^t的絲及其制ii^r法中。然而，；^4页域^M^员;^i人识到，本发明的物品 和方，;^^广,于盘或育设当^U本发明特征的^f^品。
尽管itX的Jbi指"白色无印刷"盘，也即表示ibi白色并JIi殳有印刷，但 应了解，盘也可以彩咏幅材所能制备的^^r颜色。例如，^M^i产过程中
可以增加模具或者其他着色剂以生产出具有颜色的盘。尽管盘通常都没有印刷， 但是应了解，盘也可利用此处详述的处理过的^^制造。姿咏的这些处理可以 包^i殳计或图案，其可以被认为是包括印刷。
本发明主要涉及WNP盘、WNP盘摞和穿通模制造方法。如上所述，这种盘的絲比高船M!:低并JLM^域中^^为"经济型"盘。
在生产本发明的WNP盘时，多个M^幅;H^皮供给至分层构型的縣，一 穿it^型系统用于生产本发明的带槽紋的盘。纸板幅材勸ki且合、交叉布置， 然后供给至成型^和穿通系统。扭bit程中，多个^^幅材^^上同时^# 在-"^、切成辨絲过带槽紋的阳模穿 型到带槽紋的阴模中。此过程中 产生的幅材废料在l^的机器循环中排出^R"组外^tit^空废^Ht系^^多 走。穿通皿型的多个WNP盘由从多于5个至大约20或大约25个构成一摞， 并继续运动通过带槽紋的阴模具，通常运动到随后的堆叠/分类工4沐移走3NNi 带。
当i咏幅材"-^运动通过穿通模时，当穿过阴模时，WNP盘的侧壁净嫂 向成与M大体垂直。在幅材从阴模离开时，布置^i累的^^盘的侧^l^上 木她，以提供^if产品，其与贿4棘的WNP ibt絲勒以。然而，本发明 的WNPib^见出与l(L^"净支术的WNP盘明显不同的特^征。
因在于明显更多的姿极幅材能同时转^^个盘。3 ^卜，因为本发明容易ii5ij 的很高的产出率，使得机器、原材淋能源^^P斷氐。
通过背景技术可知，利用穿通^^型方法生产的贿产品通常是轻重量的 产品，例如咖啡滤纸、^^KE杯、蛋糕盘垫或者热狗托盘等。如从图24可 以看到的，至少通itil些g技术的产品的较低的基重、相对陵的侧壁角度、 深的槽紋和每英寸圆周上的槽紋数，这些产品可以容易地与本发明的产品区别开来。
例如，图2示出了-^t典型的商用尺寸的穿it^型的^4滤纸30， ^*有 直径32和多个槽紋(大约每英寸一个槽紋)。该产品的基重约为"^大约30至 大约40磅的范围。图2中制得的^4滤纸的直径32为大约7.5至大约8英寸， 槽紋狄34约为2.5英寸，从而直掛槽玟M比小于3.5。"卜，#4滤纸的 侧壁角36大于60。。由于其强度低，单个滤纸不能支撑侧壁区域中的重量。也 tt^说，如果重量置于咖啡滤纸的侧壁区域，则在^^1过程中壁会塌掉。
图3表示一种^^H"垫40。其基重小于大约30磅每3000平方英尺(令)。 图3中制得的^^N"^"有大约9英寸的直径42、相对陵的侧壁角36。槽紋长 度34约为1.5英寸，圆周上具有约120个槽絲:ti兑每英寸圓周上约有4.2个图4是一热狗托盘50的透视图，具有带槽玟的端部52和54，带槽紋的热 狗托盘通常用^it动场所或者为街头小贩所用，通常制成为"^大约50磅至大 约60磅。该产JM以乎是由基重iiJij约粉60磅的^^制成，其侧壁角56约为 45°。 jH^卜，应注意的是，热狗托盘的槽^1相对彬果，槽紀狄58大约为 1/4英寸。
这些带槽紋的^4滤纸、^^產和杯形^^、t-^:制成为4^大约25至大 约30磅。这些g^^的穿通产品的槽紋数通常非常多(对于^^、垫，约为120 个)或者槽^目当深(咖啡滤纸和热狗托盘)。这些产品的侧壁制it^具有相对 陵的侧壁角用4^纳物品。
与其它穿通才莫产品(例如^^、垫，热狗托盘之类)相比，本发明的WNP 盘产品利用差^重约为每令70磅或者更高的纟^^制成。每令90磅或者更高的纸 絲重可用于赋予产品更高的强度。更进一步，纟^1可以具有从粉大约75磅 至大约160磅的基重。再进一步，纸板可以具有至少^H々75、 85、 95、 100、 110、 120、 130、 140、 150或者160磅的基重，适当地，其中的^^T值可形^Ji
^^发明的方法中， 一个或多个^^可以诏在穿it^型冲床设备上。本发 明的制it^r法可以iM)例:iMt跨穿通成型冲M置一个或者两个或者三个或者 更多个^t^i^亍。这有别于1^^^的利用加热 组制备典型的WNP盘
的匹gepfMii^型方法。
特别地，贿4脉的方法有约5个才^R"i^Ul型冲床， 一錄多可以冲压 5层姿极，另一方面，高级的压制M—i^型一层。
m^1i^的WNP盘用大约2至5层的纟^W^型，横跨沖^/滚筒^l以4 到5的嵌套坯料图形并以每^4中从大约40至60 (最大)循环的速^EA型。
^^发明的生产方法中，大于5至大约20或者25个由大约每令100磅的纟^ 构成的幅材(层)被供iHiif通才M^型工位并利用该工位以^^中约40-70次 循环的速^^型。因此，本发明使用3跨冲床(3 across press)的盘产量数倍于 *技术中用于生产标准WNP盘的热压成型工具的产量。在一个例子中，本 发明采用3辦己置(3 across setup) ，ii^每冲床^4中生产大约4200个盘(3宽x20幅材x70循环W钟)，与jtbt目对，具有5辦5置(5 across setup)的传 统的匹配装置每冲床^4中生产大约1500个盘(5宽x5幅材x60循环M钟)。于，4^发明可以以与传统压制成型WNP盘相等或者更高的压制速A^型约20 或者25层纟咏幅材。特别是，本发明的WNP盘能够iM)大于5或者约8或者 约12或者约16或者约20或者约25层纟咏幅材成型。更进一步，本发明的WNP 盘能够采用约6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 22、 25层姿极幅材成型，其中只^^适^^r数值可以作为上端点或者下端点。 完成一次压制循环， 一次压制的纸板摞的数量限定出一摞单个盘，这将在下面进行更详细^^述。盘沿其圆周可具有大约40到80个槽紋。更进一步，盘绕其圆周具有约50 到60个槽紋。再进一步，盘绕其圆周可以有约30、 35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85或90个槽紋，其中只要合适^^T数，可以构^Ji端点或本发明的WNP盘具有与KL^技术的压制纸^Jt和l^4沐的WNP盘不 同的槽紋形状。再进一步，本发明的WNP盘的槽紋沿盘圆周J^匀贿置。 #例如图4所示的热狗^^盘形成对比，热狗托盘在其圆周很大"l^Lh没有槽 紋。更进一步，本发明WNP盘的侧壁从竖向充^^他下来。从水平方向(也 狄O度)领，J量，该侧壁角小于大约60度。更进一步，侧壁角相对于水平方向 可以小于大约55。、 50°、 45°、 40°或35°。因为在刚成型^ WNP盘可能具有 大于60度的侧壁角，因此，适当地，本发明的WNP盘的侧壁角在盘稍孩^^驰 ^测量。同样地，当一摞20个盘4 常平坦的底部; ^平面上，当大约24 小时内看到的角度的变化小于5%时，测ii亥角度。角度测:W，该摞所处的 ;M^和温^^别是20%和室温。本发明的WNP盘的角度与在侧壁上具有更大的角度的传统的穿通方法成 型的典型产品形^t比。然而，为了ii5'JI^技术WNP盘的夕卜M^感觉，侧 壁角度应当至少为大约15°，或至少为大约20°或至少为大约25°。在用于制备g技术wnp盘的传统匹西e^Ri且工艺中，纸板幅#1皮供给jje制区，扭制区净^制^WK接^^皮絲至^["^#絲匹酉￡^属(阳和阴)才M"组，然后被排上取走台，并排出到堆，并在其中堆叠。该匹西睡
/i^组形成期望的形状，iLit常在热、湿度和压力下赋予M^WF摞槽故。 典型地，匹酉e^r属加热^"组的表面温度可以是300°F或者更高。如前所述， 所形成的盘摞通常会因为交叉褶铍或者在成型过程中经受的热处理而粘在一 起。消费者需要额外的努力才肖^￡^^盘^目*。
与传统压制经济盘相比，才^tt本发明通itf通M型生产出来的WNP盘
的iJ^势在于，他们在成型过程中不^^占在一^而且能容易地X^目分开。特
有地，在穿通才M^型方法中^!I较少的热，使得盘粘在一^的可能性非常小。 特别地，本发明的发明者扭L^现穿it^型模具的槽紋图案不^i^层间
交叉褶铍，因为默不^ii^打褶，该术语为^4页域^^A员所知。已^L现， <M穿通模WNP盘实际上几乎不^^占在一^。
姿咏幅材制造中通常^^J的化学药品或添加剂也可适当地用^^发明的纸
板中。内部的化学添加剂育y^^^产过禾i^用，以改善利用这种^^产出
来的WNP盘的阻隔性。更进一步，在制iiit之前，可以对M^i^^MM匕学
处理，以^^产出来的盘具有阻隔特性。
可以利用涂层或者，能提供盘阻隔特性的外部或内部化学药剂进行处
理。这样的处理能充辨强本发明的WNP盘的阻隔性能。可以预见，这样的 处理能大大提高本发明的WNP盘的可接受性。
可以预见，夕Np涂层可以通过将聚^/材料挤压到幅材上iM^。可以在 姿极的上侧或者底侧或者两侧同时涂覆(由成品盘的定向决定)以改善本发明
的WNP盘的阻隔性能。这种聚合材料涂层可包括f^烃，例如聚丙烯、聚 乙烯；或者聚酯或者^^ii^料或者这些材料的^^。期望的是，应该胁
这种涂层以提^-层薄的涂层，厚度范围在约0.1至约2mil，以便能##盘的 jM^并能^^KLt^^ WNP盘的通常外M^感觉。
挤压聚*薄膜可以单独制名并在生产4^明的WNP盘之前层压Ji^L 幅材上。该挤压薄膜可以是聚丙烯、聚乙烯、或者其^/^适的聚合物，该挤压 薄膜食诚ii^热使得薄膜粘在幅材上而层压到多咏幅材上。更进一步，薄膜 也可以通i^柳J材桝占徊咏幅材上。
更进一步，涂层可以以液体形i(^口，例M过喷涂或者铺设。能够应用 的聚^材料的类型可以通过合理的实验来确定。可以应用这种方法施加的涂层的一个例子是乳胶，例如苯乙烯丁二jfciM^或者丙烯酸乳胶。也可以使用环 狄鄉的含氟化学物质。该涂层包^W才W中已知的^^r合适的孚汲。例如，合适的專u^包括苯乙j!^-丙烯^^共i^物(styrene^acrylic copolymer )、丙)^^腈苯乙)^^-丙烯^>共^^物 (acrylonitrile styrene^acrylic copolymer)、 聚乙烯醇聚合物(polyvinyl alcohol polymer)、丙蹄^i^^M7(acrylic acid polymer)、乙烯乙彿Sf^聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer)、乙婦醋^JL乙婦共聚物(ethylene-vinyl chloride copolymer)、 乙烯醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer)，醋酸乙烯丙烯酸共聚物 (vinyl acetate acrylic copolymer)、 苯乙烯國丁二烯共聚物(styrene-butadiene copolymer)和醋酸乙烯共聚物(vinylacetate"acryliccopolymer)。合适的，孚LI^包 括苯乙烯丙烯酸共聚物(styrene~acrylic copolymer),苯乙烯-丁二烯共聚物 (styrene~butadiene copolymer)或者醋酸乙烯画丙烯酸共聚物(vinyl acetate-acrylic copolymer)。 一种商业可利用的乙烯基醋酸乙烯共聚物(vinyl acetate ethylene copolymer)是"AIRFLEX⑧100HS，，牌H^ ("AIRFLEX⑥100HS是AIR产品和 化学公司的注册商标)。乳胶可以包括颜料。合适的颜料或^耕包括高岭土、分 层土、结构土、煅烧粘土、巩土、硅土、铝矽酸盐、滑石、硫酸钾、重质碳酸 钙和^^定^_钧。其^^适的颜料例如Kirk-Othmer，化学^^百科全书，第三 版，17巻，798, 799, 815， 831436页中公开。可用的分层涂层粘土是 "HYDRAPRINT"浆，作为具有大约68%浆固体的分散体供应。 "HYDRAPRINT"i^Huber的商标。合适的添加剂i括^t剂、润滑剂、;肖泡剂:薄膜形k器、防泡沫剂和交联剂。例如，"DISPEXN-40"是一种合适的有J^Ht剂，其包括40%的幾戚钠固 体分散剂。"DISPEX N-40"是Allied Colloids 7〉司的商标。例如， "BERCHEM4095，，是一种合适的润滑剂包括基于改良甘油酯的100。/。活'l!i涂层 润滑剂。"BERCHEM4095"是Bereen的商标。例如，"Foamaster DF-177NS" 是一种合适的消泡剂。"FoamasterDF-122NS"是Henkel的商标。再进一步，该姿极能用粘土涂层涂覆。这种涂层^^a^中广泛,纽用。 此类粘土涂层所^^的材料为^4页域^MC/v员所熟知，jH^b;f^"详细讨论。通常是可以预JW聚^涂层应用至用来生产WNP盘的纸板^f娃更有可能粘在"^， i^因为高温^f^^^变软并且凉下来时就会凝固。然而， 本发明者已经发现用于生产本发明的WNP盘的纸板可以^M1聚^涂层。因 为在本发明的盘生产过程中，可以将热在温度低于^^聚杨涂层的熔点的情 况下施加，所以已经发现聚^^涂层的存在不^t加成品盘5^目粘在-"^或者 盘和金属成型工具粘在-"^的倾向。已经,iL^JLil^^^发明的WNP盘的阻 隔性能达到或者超i^W技术的WNP盘。
一方面，^l发明WNP盘的制备过程中，热可以在低于约180。F的温度 下施加。更进一步，在本发明WNP盘的制备过程中，热可以在低于大约170、 160或者150。F的情况下施加。在一些方面，已经发m当加热有益于盘的槽紋 部分的成型，特别是^^具有预涂覆的聚#涂层的姿咏时。
适用于本发明的一种成型设备可Snyder Machine(Saugus^MA)获得。此类 槽玟切割设备通常应用于形成带槽紋的产品，例如##滤纸、^^Jl垫，-咏 ^^、#热狗托盘。WWW.SNYDERMACHINE.COMJi^ Snyder设备更详 细的介绍。
在用于制备5^技术WNP^J:的现有压制系统中，多勒^1幅材布置在
与压制成型冲床对齐的多组架子上。当任何一个巻i咏用完时，成形冲床必须 停机，以便使棘个包装中的盘个lfci确。此时，残余的"剩余巻"将可育N^皮 移掉，"-^的满4^^Jl每个錄的架子上。这些剩余巻可肖^^掉，从而导致
成;^员耗，或者一次一个iikAii4的架子上供给至冲床，以^^^不被浪费。 供送小巻至冲床会导致设备频^f亭4;i^更彬^L4，这增加了生产M。
本发明的显著优势在iS殳备的停机时间可以减少。特别地， 一组i^4巻架 ##^且合且交叉排列并供给至穿通^组的纸板。停机时间最少，因为不需停 机即可M纸层从另外的i!4的架子供iiLE成型工具。在一巻刚要用完之前，
另外一层被供i^成型工具，因#一*的压制时间内供给消费者的^-"包
装中^^有一额外的产品。供被些4i极的絲牵通常不断旋转并供^^魄
幅材摞。这消除了顺序供#停止所有巻筒的需要(和惯性问题)。 一积聚系统
供送至穿通^i组。l;板幅材在穿i^^"成型;环期间不能供ilU^M组，这 It^为什么本发明的方法中要采用积聚系统。穿通^组的不同元件将在下面 加以详细描述。适合于本发明使用的穿通M型工具通常^"增强强度以适应增加的银^L摞 的重量和厚度，该增加的重量和厚^i由本发明的方法通it^加的特征(如在 成型环和H^中的销和衬套，以提供可靠的槽紋排列)而呈现出来的。另外，
在制造过程开始之前，默和冲头元絲常与框糾齐，如下面^i寸辆。
从下面的M中将了解，穿通滅型循环^A徊氏供ilL^M-^间三个不 同阶段(^i^上同时ili)。在第一阶段，冲压成型锤向前移动，直至成型环/ ^a^L接触到堆叠的纸板并且切割环切it^^层，以形成一摞M。在第二阶段， 冲压侧冲压锤向前移动，推动带槽紋的阳冲压头和^^^N累i^A带槽紋的阴 成型模，因而在产品上形，紋图案。在第三阶段，成型#^冲头缩回，以便 下一堆叠的银板^l能供i!Ui^并ilA料排出模具。废料由一真空切^f机系 缝理。
在随后的成型循环中，形成的带槽紋的WNP盘摞继续在带槽玟的阴成型 ^E被冲压。成型模的距离因而赋予-^亭留时间，以将^^L形成为其带槽紋的 形状。为了进一步固定形状，可以给成型才錄添加热量，特别是在姿咏幅材上 有聚*涂层时。正如所述，如 加热量，则这种热量必须在低于聚合物涂 层的熔点下;^，以防止盘之间5^目粘i^者^^幅材与成型才錄粘在""^。
在成型为产品之前，可以^^l4it加蒸^/湿气，这样有助于成型工艺并 减少撕^进一步P艮定槽紋产品的形状(如果需要)。更进一步发现，润滑剂(例 如蜡或者可可油)可以应用在成型过程中。在^^J^型之前^口在^^Lh的 很少量的润滑剂可以减少所生产的WNP盘^ifiiA型工具时在盘中心部^ 槽紋区域撕^A者形^U斤痕的可能性。
该摞产品(也f^多个WNP盘，这里的多个由单次沖压时同时冲压的纸 板幅材的lt量决定)退出带槽玟的成型阴模并受到另一组导向件或者4iil的限 制以便进一步的限定、^X寸或^T期望的WNP盘的形状。该区域可以加热 也可以不加热。
也可以^^l才射己系统iM朽己一定数量的堆叠产品，以有助于^^等等。包 装当然可以是自动的或者^Ax的。
的直径稍微要小一点。^fM较小的巻是因为可以在不停机的情况下进行单个纸
巻的替换和启动其它巻。当一个巻快要用完时，在额外的ii4的架子上开始新的巻。暂时的，虽然额外产品的成型并在包装中出售，从而在短期内提供了额外的盘，^Eil^比每次纸巻用完时就停机然后再开机更经济。在纸4^底用 完的时候会产生正确的成型/^^数量。纸巻尽量用至接近核心MMf废^t^的浪费减至最少。带槽紋的成型阴模和阳冲头被设计成有足够的间隙以满;u斤有的纸M(厚度)在成型步骤中可安絲冲條冲头之间。比纟^&多大约20mils的额 外间隙是理想的。阴模和阳模的槽紋的总周长应当和WI"的外周长几乎相等， 以便坯料在圆周上受到压缩和通过带槽紋的阴模时不会产生撕裂和多余的皱 褶。成型环/>￡^被典型地设计具有槽紋图案以和带槽玟的阴成型才對目匹配# 制i^A槽^^型模的牵伸。销和衬套可,^来##成型环/>^^槽#带槽紋的 成型模精确对齐。成型才红方的切割环的高度可以通过垫片调节，以便^*刀 的姿^悉厚度近4財目等。一种典型的穿通^A由直径约9375的WF成型，其底部部分大约为 6-5/8英寸，槽玟侧壁大约为lV4英寸且高度大约为3/4英寸，这^f吏得盘的直 径大约为9英寸(即为标准9英寸盘)。最终的WNP盘的直径和高度才^侧壁 的松 ^呈度^^变化，这种木i^盘通过带槽紋的阴成型^J^。以^<^平 方向测量产品的侧壁角度典型地小于60。或者如前所述的，值。盘的槽紋侧壁 在通过阴成型才錄;^松弛，在阴成型^E槽玟侧壁和产品的底部1^垂直。这种木姚不同于这类才;i^生产出来的^^产品。也^Ui兌，##滤纸、蛋 糕衬垫、M^^、垫和热狗托盘的成型方式能让似门，湘当的高度和^7K平 面算通常大于60。的侧壁角度。必外，这样的产品的槽紋在数量上或者高JUit 常大于本发明的产品。只要，维持jH^t描述的特征，本发明的WNP盘能具有^^T特定的尺寸。盘、碗、"深碟"^r以通过该穿通模工具和成型方法制造。因此，才娥本发明提供了一种WNP盘，包减常平坦的底部、向上并向 夕卜延伸的带槽玟的侧壁，其中侧壁包括多个^&^上沿盘外圆周布置的槽紋，以 限定带槽紋的周边，每英寸圆周上的槽紋数少于大约3.5个；具有单个it)度部的 驗状轮廓；并且直^/槽紋狄比大于大约6，其中iMl穿通才誠型工具制备 盘。合it^，制itit的纟魄的基重为至少^^大约75磅，例如对于非涂层或者 m^层产品，从斜大约75磅至大约160磅或者从斜大约95磅至大约125磅。在许多情况下，基重为粉大约85磅至大约115磅是特别合适的。本发明中辐射^^廓的单个i^度部可以W大约0.25英寸或者更小的曲率 半径，其可在大约0.1英寸至大约0.15英寸的范围内。在许多情况下，盘典型 地具有大于约6或者大于约7的特征直^/槽紋^L比。特征直掛槽紋Mtb^ 大约6.5至大约9.5适合iS午多产品。更进一步，特征直45/槽紋狄tb^6.5、 7.0、 7.5、 8.0、 8.5、 9.0或9.5，只^it， ^N"数^l^r以构^Ji端点和下端 点。同样地，本发明的产品在每英寸圓周上的槽紋数通常为大约小于3,典型 地，盘每英寸圆周上的槽紋数大约从1.5至2.25。大体上，^明的圓形WNP 盘可以具有大约40至大约80个槽紋，典型地，具有大约45至大约60个槽玟。> ^^发明的另一方面中，同时生产多个穿通才M型的WNP盘的方法包括 将多个l咏幅材供给至穿通模切割和成型工具，其中该切割和成型工具包^^刀 割部#成型部分，该成型部分包括具有槽紋冲头侧壁的槽紋冲头和限定出成 型通道的具有侧壁的槽紋模具，该冲头^^在两者之间限^^型间隙。每个 基重独立g少为大约75磅*的^^幅##:切断部^^刀割以^^^-摞适于成 型为盘的WK紧接着，该WF前iMiiA型间隙以成型多个WNP盘。该切 割和成型工具的槽紋冲头的冲头侧壁具有多个轴向延伸且被冲头侧壁上的无槽 故部分隔开的成型助，槽紋^侧壁具有多个轴向延伸且被^侧壁上的无槽 紋部分隔开的成型肋，以获得期望的几何图案。由于成型过程中可以使用最少 的热，因此盘可以用带有聚^/涂层的^iSL生产并Ji^Ui的聚^^涂层可以 包舍熔点低于300°F的树脂。冲头的肋^J^Rr通道中心到中心的间距为大约0.25英寸到大约0.75英寸， 在一些情形下大约为1/2英寸。对9英寸的盘来说，这些肋也可类合:^R"有大体 三角形轮廓，其基部与相邻肋之间间隔大约为0.10英寸至大约0.4英寸。典型 地，对标称9英寸WNP盘来说，基部JJ^部间隔为大约0.2英寸至大约0.3英 寸。典型地，从侧壁算起，这些肋的高度小于大约3/16英寸以便槽玟不;l^深。 肋高从大约0.15英寸至大约0.2英寸是合理的，从而为本发明的WNP盘提供 可M的槽^寸。默的成型角为90。减去夕Np默环湘对于工具轴线的倾斜，并Jit常小于 80°。从大约65度到大约75度能够絲，iM!大约70度适合于一线型大约10到大约20个或者更多的WNP盘。4^发明的又一方面中，提^-种生产一摞WNP盘的方法。该摞能包含 大于5个到大约20个或者更多单个盘。更进一步，该摞能包含从大约6， 7, 8， 9， 10， 11， 12， 13， 14, 15， 16， 17， 18， 19或者20或者iiJ'J大约25个单个 盘。下面特别举例说明同时生产多个冲压纸板盘的方法，包括(a)^^多个 M^L幅材至穿通模切割和成型工具，姿^的基重从大约75磅M方英尺令至大 约160磅粉，该穿通模切割和成型工具包括(i)槽紋鹏，具有(A)夕卜部 ^Mt紋环，其it)度到(B)相对于夕h^才^f紋环向内配置的弯曲槽玟;^^入 口，其A度到(C)沿轴向离开弯曲槽紋^^入口的槽紋才M成型通道，槽， 具的成型通道具有沿整个圓周配置的多个周向隔开的轴向肋；(ii)成型锤，安 絲(A)夕NP冲头槽玟环和(B)槽紋伸缩冲头，槽紋冲头具有沿整个圓周配 置的多个周向隔开的轴向肋，和(iii)切割环和0v)切割砧；(b)使成型锤向 着槽紋^Rr前进，穿通才M型工位的元^HM和安排成使^-旦冲头前进，(i) 多个姿械幅材在切割环和切割砧的西e^下切割成多个姿^jy^阡，(ii)银M中刻上槽紋，(in)纟^My^Ht过槽紋冲头前i^槽紋縣成型通道，槽紋沖头和^^相酉e^成沿生产方向延伸的槽故环M型间隙，当J^fr前i^成型 模通道时，成型间隙和敏fr的尺寸使得M^逾阡的周边被ii^J^的中心部分以大约90度的角度向上形成WNP盘的侧壁；和(c)将成型的WNP盘从冲 >^ "取出，于;Ut侧壁松弛以使得侧壁的角度it/l地小于成型模具的大约90 度。成型间隙范围比^^摞的厚度;^少供给到卡钳上的一层^tl的 卡钳厚度，典型地，成型间隙比纸板摞的厚度大至少供给到卡钳上的两层^^ 的卡钳厚度。在如图5-10所示的装置和下面的描述中，槽玟冲头和槽紋^Rr通 道被i^X和安排成使得在WNP M型过程中，它们各自的轴向肋在成型间隙 中交错排列。穿通模切割和成型工具100包括多个i^M'J元件112和多个沖头侧元件 114。 ^M阮件112包絲紋默116，絲有夕NN^Mt紋环118,其it^ 弯曲的槽紋才^"入口 120，该入口又^± 0 沿轴向延伸远离入口 120的#成型 通道122。槽紋^^通道122包括多个周向间隔的轴向成型肋124。 ^"H^R:垫板126和切割环128及一些用来间隔开切割环128的切割环垫片130。冲头侧元件114包榭申缩成型锤132，其具有成型嫩(^部分134和成型 锤内部部分136。进一步具有冲头垫板138,冲头垫140以及沖头轴142,槽紋 伸缩冲头144 ^JeJiJ冲头轴上。冲头侧元件进一步包紛卜部冲头槽紋环146、,器环148和切割砧150。 ;J^R^元件112和冲头侧元件114利用多个螺紋杆152、调节螺母156和 压紧螺母158叙己。为了成型本发明的高基重产品，期望的是通过衬^H肖将夕h^冲头槽紋环 146和冲头垫140连接在一^，以便环146相对于才錄116不iLt旋转。在制造 本发明的盘之前，^M'J元件112和冲头侧元件114 ^ii^t齐，为此，对齐 卡具用在切割砧150的夕h^直径^^刀割环128的夕h^直径上以在WNP Jbt产 之前对齐工具。通过参考图8和9可以理解切割和成型工位的运行。 从图8和9可见，穿通才莫切割和成型工具100分别处于打开位置和闭合位 置。图8中工具100处于打开位置，其中槽紋冲头和成型槽紋^M目互间隔离 开。多个姿极幅材160在冲头和槽紋才M^j'司前进。成型锤132使冲头侧元件 114朝向^M'J元件112前进。多个^tl幅材160在切割环128和切割砧150的 酉給下被切割。 一旦切割，多个纟^^被##在一^并在倾斜槽紋环部162上形 鋪紋，该环部162由夕^才 #紋环118和夕h"^沖头槽紋环146限定。倾斜 槽玟环部162有大于约10座JL合适为大约20。的倾斜角164。槽紋环部的倾斜 角指环部和与沖锤的轴线垂直线形成的角，换句^i兌，相对于图中所示的工具100的轴线的垂直线的倾斜度。成型,分136前移，使槽紋冲头144压着纸板 幅材^v槽紋絲成型通道122,特别的是i^v槽紋环形成型间隙166。特别从 图9可了解，当WNP盘在间隙166中成型时，盘侧壁部分168和ife^部170 大体上垂直。参考图10和11进一步了解该成型间隙的几何形#本发明盘的 胁形状。图10是一示意图，示出了成型间隙166和一摞^^依H" 160。成型间隙166注意到，周向间隔的肋124相对于成型ilii内表面180的; Mt紋区域182向内 突出。同样地，槽紋沖头144包括多个向外突出的肋186，其在圆周上被冲头的赠紋部分188间隔开。肋186和通道122上的肋124交错氺刚，也^i说， 肋186间隔地面对i^^通道上的iMt紋部分182,而肋124间隔地面，紋冲头 144上的iMt紋部分188。 一^M兌，成型间隙166具有跨度190,其与要沖压 成型为多个^Jt的^^摞的厚JL^上20mils的间隙相对应；例如大约220mils 的成型间隙适合于成型20个大约10mil厚的WNP盘。沖头肋186可具有约5/32 英寸的高度192iMt其顶点处的曲率半径大约为30mils，也狄，肋相当陵*肖。 槽故^A"肋124可以具有约为1/8英寸的高度193 JL^其顶点处的曲率半径大约 为30mils。对于大约为10mils的纸板，成型半径因此J^Ui^—摞大约10个纸 ;feUi改变。合适的槽玟^R"肋124之间中心至中心的距离194可以是大约7/16 英寸左右，其基部JJ^部间距196大约为9/32英寸是合适的。冲头144上肋186 之间中心至中心的合超巨离大约为7/16英寸，这些肋基部JJ^部的间距197大 约为7/32英寸。-^地，许多情况下盘的槽R^外周边上的槽紋^1从大约0.1 英寸至大约0.18英寸。再次参考附图IO,可以看出，才M和冲头上的相应肋124， 186分别交错 排列以便它们置于成型的WNP盘侧壁的槽紋顶部和谷部，如可从附图11-13 了 解到的那样。图11示出了才娥本发明成型的WNP盘200的期望形状。WNP盘200通 常包括中心部分202和侧壁部分204。注意到，盘有单个^f状it;度部206,其 具有非常陵的半径210，以及侧壁角a，其表示水平面215和上升线212之间的 夹角。本^发明WNP盘的形状比图11所示的略孩復杂。通过参考图12更进一步了解通it^发明方法成型的WNP盘，图12示出 了标称9英寸的WNP盘200,其由基重为大约85至大约115磅#4^的^^制 成，盘周边225上具有大约50个槽紋220。槽紋220从it^度部206延伸至盘200 的周边225。槽紋220在盘200的周边上的槽紋深度222从大约0.1英寸至大约 0.18英寸，远比例如##滤纸的'J 、。从图12和13可以了解，沿槽紋220的顶部230的辐射状轮M—侧壁角 232，其比沿槽紋220的谷部240形成的相应侧壁角稍高。为了描述侧壁的特征, 角度测量沿着谷部进行，也^B贿下述角度测量作为特性角；该角^j^Mt 紋的圓周跨JLh最小的侧壁角。典型地，在一标准9英寸的盘中，槽紋狄250 大约为13/8英寸，对于直径255为9英寸的盘，槽紀級222 §#小于1/8英寸或者更小。从图12和13中可见，由于本发明的方法，盘200的侧壁204有 一,的弯曲226。该特征不;I^MC平面、至水平面或者通it7JC平面的过渡，也 不是^L^廓方向包含明显变化的实质侧壁特征；相反，该弯曲是在成型过程中^在纟咏上的压力以;sjt后侧壁区域^^的结果。尽管本发明已经被详细描述，但^^发明樹申和范围之内的更财辆 域技^A员是显而易见的。鉴于上述讨论、相关的背景知识以及参考背景技术 和具体实施方式
中所述的待决申请，无需进一步的描述。
权利要求
1、一种纸板盘，包括a)大体平坦的底部；b)向上并向外延伸的带槽纹的侧壁部分，其中侧壁部分包括基本上沿盘的外周边布置的多个侧壁槽纹以限定出带槽纹的周边，其中槽纹以每英寸周边少于约3.5个的形式存在，并且从水平方向测量，侧壁部分具有小于约60°的角度；c)带有单个过渡部的幅射状轮廓；和d)大于约6的盘直径/槽纹长度比，其中，盘具有大于每令75磅的基重。
2、 MWJ要求1所述的^^Jt， ^#絲于，相对于水平方向，侧壁部分 具有大于约15°的角度。
3、 N"'J要求1所述的M^it，该银M绕其圓周具有约40到约80个 槽玟。
4、 如糊要求l所述的^Jt，进一步包被于在朋中向盘提供油脂、 水或油阻隔性能的处理。
5、 HWJ要求4所述的纟WJt， ^#絲于，所狄理包^^綠涂层。
6、 HWJ要求5所述的纟^LJ:， *#棘于，在盘的上侧和底侧中^^个 或两者上具有约0.1至约2ma的聚*涂层。
7、 如权要求1所述的^feit， ^##于，盘具有约6.5至约9.5的直掛 槽紋M比。
8、 如权要求1所述的姿^t， ^#絲于，每个ifc^每英寸周iiJi具有约 1.5至约2.25个槽紋。
9、 一种生产一摞纟^Ljt的方法，包拾a) 提供至少为5的多个姿咏幅林其中将所述多个^^幅材组合ib^向交 4f排列，并且每个^^幅材独立 有至少约"^75磅的基重；b) 供给所述多个^^幅材至包^^刀割部妙成型部分的切割和成型工具；c) 切割纟咏幅材，从而提供为5个或者更多个的一摞纟^^Whd) 将该摞Wl"成型为侧壁部^p大体平坦的底部，在成型步^^I间，每个 ^的侧壁部分独立地大体垂直于大体平坦的底部；和e)从切割和成型工具中移出所成型的该摞WK从而提供为5个或者更多 个的一摞^feit, ^h盘单^k^有小于60。的侧壁角。
10、 H5U'j要求9所述的方法，^#絲于，所述切割和成型工具包胁 热处理。
11、 如^M'j要求9所述的方法，^#棘于，每个纟极幅材独立地包絲 于在使用中向银^LJ:提供油脂、水或者油阻隔特性的处理。
12、 H3U'j要求11所述的方法，^#棘于，所舰理包^^*涂层。。
13、 N5U']要求12所述的方法，^Nr絲于，在盘的上侧和底侧中^-个 或两者上具有约0.1至约2ma的聚*涂层。
14、 如^U'J要求9所述的方法，^#絲于，在成型步骤之前向姿腺幅材 增加蒸汽或者湿气。
15、 如^ij要求9所述的方法，^#棘于，在成型步骤之前向姿极幅材 施加润滑剂。
16、 ^^U'J要求9所述的方法，^#征在于，每个盘具有约6.5至约9.5的 直掛槽玟狄比。
17、 如^U'J^"求9所述的方法，其特征在于，"^个盘在^英寸周5iJi具有 约1.5至约2.25个槽紋。
18、 如^^要求9所述的方法，^#棘于，所述摞中的每个iti^^上不包括交叉褶皱。
19、 如W'J要求9所述的方法，*#絲于，每个盘绕其圓周具有约40 到约80个槽紋。
全文摘要
一种一次性带槽纹的纸板盘，例如纸盘，包括大体平坦的底部、向上并向外延伸的带槽纹的侧壁，其中侧壁部分包括基本上沿盘的外周边布置的多个侧壁槽纹以限定出带槽纹的周边。槽纹以每英寸周边少于约3.5个的形式存在；盘具有带单个过渡部的幅射状轮廓；并且盘直径/槽纹长度比大于约6。这种盘由多个纸板幅材层在穿通模切割和成型工具中成型，且生产率比传统的热压成型高；及其制造方法。
文档编号B65D25/34GK101229855SQ20071019992
公开日2008年7月30日 申请日期2007年7月17日 优先权日2006年7月17日
发明者L·A·梅约尔, M·A·布雷宁, M·B·利特尔约翰 申请人:迪克西消费产品有限公司