垫料转换机及其方法技术

本发明专利技术公开了一种垫料转换机（３６），其用于将片状原材料转换为垫料产品，该垫料产品比原材料相对更厚且更疏松，但垫料产品相对较薄并足够柔软，因而可用作保护性包装。该转换机包括：馈送机构（４０），用于使片状原材料穿过该馈送机构前进；以及位于馈送机构下游的连接机构（４２）。该连接机构通过以比该馈送机构将原材料馈送到连接机构的速度更慢的速度来馈送从中穿过的原材料从中馈送，使片状原材料穿过该连接机构的传送减速。这使得原材料在馈送机构与连接机构之间的纵向空间中被任意地折皱。在多个重叠的片状原材料的层穿过该连接机构时，该连接机构将这些片状原材料的层连接在一起，包括将至少一个折皱的片材连接到另一个片材的一侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种垫料转换机，尤其涉及用于垫料转换机的原料供给组件和输出槽 及相应的方法，以及用于将片状原材料(Stock material)制成可包装的垫料产品的垫料转 换机及其方法。
技术介绍
垫料转换机用于将原材料转换为垫料产品，这种垫料产品可用于包装物品并由此 尽可能减少或防止物品在装运过程中的损坏。垫料转换机(也称作垫料转换器)包括转换 组件，在原材料从上游端经过转换组件向下游端处的出口移动时，该转换组件将原材料转 换为密度相对较低的垫料产品。在转换器的上游端，原材料供给源(supply)被馈送至转换组件中。原材料通常 被邻近转换组件储存，转换组件消耗该原材料来制造垫料带(垫料产品由该垫料带分割而 成)。当转换器设置在工作台或其它工作面下方时，将原材料保存在工作台下方虽使原材料 不会成为障碍，但使原材料的补给变得困难。在下游端，垫料转换机常常包括输出槽，所述输出槽固定于转换器的机壳或机架， 用以引导垫料产品离开出口。输出槽支撑并引导垫料产品，并且能防止排出的垫料产品在 转换组件中发生堵塞。典型的垫料产品的长度为约20厘米至约70厘米。如果垫料产品未 自主地离开输出槽，则通常其后的垫料产品会将其推出该输出槽。可包装的垫料产品(wrappable dunnage product)可能有利于进行层铺，包括放 置在如板之类的相对较平坦的物品之间，并且/或者可能有利于独立地包装诸如易碎的装 饰品、玻璃灯或精美家具的木制腿部之类的物品，以尽可能减小或防止在装运过程中的损 坏。然而，不是所有的垫料都可适合用作包装用产品。例如，某些垫形的垫料产品可能太窄 并且/或者太硬，以至不能被有效地作为保护性包装用产品使用。现有的可包装的垫料产品包括可折叠的纸板和塑料泡沫包装(bubblewrap)。然 而，不利的是，两者在被准备使用之前均需占据大量的储存空间。纸板通常具有粘到一 个或多个大体平坦的层片(Ply)的、正弦形的规则起伏的层片。某些纸板是使用打褶辊 (pleating roller)制成的，所述打褶辊沿着片材的宽度延伸，以当片材在这些打褶辊之间 经过时形成规则的正弦形状。这些打褶辊制造起来成本很高。由于将多个层保持在一起的 胶必须在使用前变干，因此纸板难以随需求即时制造。因此，将原材料随需求即时转换为纸 板类包装用垫料产品，这是不实际的。与纸板不同的是，塑料泡沫包装可以随需求即时制造，但该过程非常缓慢(其速 度通常约为每分钟9米，与某些制造纸质垫料的转换器的每分钟约20米的速度相比较)，并且其速度受所制造的泡沫包装的性质的限制。另外，塑料日益昂贵，并且越来越被视为对环境有害。
技术实现思路
本专利技术人已经开发出一种能够利用片状原材料相对快速地随需求制造、以供即时 使用的可包装的垫料产品。一种示例性的原材料为牛皮纸，其为可生物降解、可再循环以及 由可再生资源构成。更具体地，本专利技术提供了一种可包装的垫料产品、用于将片状原材料转换为可包 装的垫料产品的垫料转换器以及用于制造可包装的垫料产品的相应方法。具体地，本专利技术 提供了一种多层垫料产品，该多层垫料产品具有充分的柔性和厚度(Ioft)，以用作保护性 包装。垫料产品的至少一个层包括任意折皱的幅材或片材。任意折皱至少一个片材使垫料 包装具备缓冲性能，而在多个重叠的片材或层片被以机械方式保持在一起处的连接线帮助 垫料保持其结构。这些连接线还可提供方便的折叠线。另外，可使用本专利技术所提供的垫料转换机及方法制造可包装的垫料产品，而无需 使用打褶辊。尽管打褶辊可用于在原材料中形成规则的折叠部，但打褶辊的成本相对较高， 并倾向于提供不同的保护性能，因为形成于原材料中的折叠线一致并相互平行。一种用于将片状原材料转换为比该原材料更厚且更疏松的包装用垫料产品的示 例性垫料转换机，包括馈送机构和位于馈送机构下游的连接机构。馈送机构使至少片状原 材料的第一幅材以第一速度穿过该馈送机构前进。连接机构用于(a)通过使片状原材料 以比第一速度更慢的第二速度从该连接机构穿过，来使片状原材料的前进减速，由此使所 述第一幅材在所述馈送机构与所述连接机构之间的纵向空间中被任意地折皱；以及(b)将 折皱的第一幅材连接到第二幅材，以使折皱的第一幅材保持其折皱状态。第二幅材可穿过 馈送机构并在该馈送机构与连接机构之间被折皱，或绕过该馈送机构并作为未折皱的层片 而与第一幅材连接。一种示例性原材料产品包括彼此连在一起的片状原材料的多个层片，这些层片包 括至少一个具有不规则节距(Pitch)的任意折皱的片材，该任意折皱的片材被连接到另一 个片材的一侧，以便使折皱的片材保持处于其折皱状态。一种示例性原材料包括纸。一种用于制造垫料产品的示例性方法包括以下步骤(i)使至少片状原材料的第 一幅材穿过上游的馈送机构前进；(ii)通过使片状原材料以比第一速度更慢的第二速度 传送，来使片状原材料在馈送机构下游的传送减速，从而使第一幅材被任意地折皱；以及 (iii)将片状原材料的多个层连接，包括将折皱的第一幅材连接到片状原材料的第二幅材 的一侧，以使折皱的第一幅材保持处于其折皱状态。本专利技术所提供的另一种用于将片状原材料转换为垫料产品的垫料转换机包括馈 送机构，用于使片状原材料以第一速度穿过其中前进；以及位于馈送机构下游的连接机构， 该连接机构用于(a)通过使片状原材料以比第一速度更慢的第二速度从中穿过，来使片 状原材料的前进减速，从而使至少一个片材在馈送机构与连接机构之间的纵向空间中被任 意地折皱；以及(b)将原材料的多个片材以机械方式连接在一起，使折皱的片材保持处于 其折皱状态。又一种用于将片状原材料转换为垫料产品的垫料转换机包括馈送组件，用于使片状原材料以第一速度穿过其中前进；以及位于该馈送组件下游的连接组件，该连接组件 用于(a)通过使片状原材料以比第一速度更慢的第二速度从中穿过，从而使原材料的至 少一个片材在馈送组件与连接组件之间的纵向空间中被任意地折皱；(b)将多个片材(包 括至少一个折皱的片材)以机械方式连接在一起，以使折皱的片材保持其折皱状态。另一种用于制造垫料产品的方法，包括如下步骤(i)使片状原材料以第一速度 前进；以及(ii)在比第一速度更慢的第二速度下，将片状原材料的多个层以机械方式连接 在一起，使得原材料的至少一个片材在被连接到另一个片材之前在有限的空间内被任意地 折皱，从而使所述折皱的片材保持其折皱状态。又一种用于将片状原材料转换为包装用垫料产品的垫料转换机包括(i)用于使 片状原材料以第一速度前进的装置；以及(ii)用于在比第一速度更慢的第二速度下将片 状原材料的多个层以机械方式连接在一起的装置，用于使原材料的至少一个片材在被连接 到另一个片材之前在有限的空间内被任意地折皱，并使至少一个折皱的片材保持其折皱状 态。本专利技术提供的其它构思包括⑴用于在第二速度下将原材料的至少一个片材引 导到连接装置从而使连接到折皱的片材的至少一个片材未被折皱的装置；(ii)引导件，其 用于将原材料的至少一个片材引导到连接机构并绕过馈送机构，从而将折皱的片材连接 到未折皱的片材以形成保持其形状的、相对平坦的包装用垫料产品；(iii)位于馈送机构 上游的聚拢组件，其使所述片状原材料向内聚集，以促进在原材料中形成纵向延伸的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将片状原材料转换为包装用垫料产品的垫料转换机，包括：馈送机构，用于使至少片状原材料的第一幅材以第一速度穿过该馈送机构前进；以及位于所述馈送机构下游的连接机构，该连接机构用于：（ａ）通过使所述片状原材料以比所述第一速度更慢的第二速度穿过该连接机构传送，来使所述片状原材料的前进减速，由此使所述第一幅材在所述馈送机构与所述连接机构之间的纵向空间中任意地折皱；以及（ｂ）将折皱的第一幅材连接到第二幅材，以使折皱的所述第一幅材保持其折皱状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-24 60/974,532;US 2008-3-11 61/035,701;US一种用于将片状原材料转换为包装用垫料产品的垫料转换机，包括馈送机构，用于使至少片状原材料的第一幅材以第一速度穿过该馈送机构前进；以及位于所述馈送机构下游的连接机构，该连接机构用于(a)通过使所述片状原材料以比所述第一速度更慢的第二速度穿过该连接机构传送，来使所述片状原材料的前进减速，由此使所述第一幅材在所述馈送机构与所述连接机构之间的纵向空间中任意地折皱；以及(b)将折皱的第一幅材连接到第二幅材，以使折皱的所述第一幅材保持其折皱状态。2.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，其中，所述馈送机构包括至少一 对旋转构件，所述至少一对旋转构件用于使片状原材料在其间前进。3.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，其中，所述馈送构件包括带有滚 花的轮。4.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，其中，所述连接机构包括至少两 个沿沿侧向隔开的旋转齿轮构件对，所述旋转齿轮构件对具有交错的齿，用于使从其间经 过的片状原材料变形，从而使所述片状原材料的多个层片互锁。5.如权利要求4所述的转换机，其中，每对连接齿轮均包括使一个齿轮朝向相对的齿 轮偏置并提供可调节的夹紧压力的偏置构件。6.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，其中，所述连接机构包括一个或 多个管道构件，所述管道构件限定在所述馈送机构与所述连接机构之间的供所述片状原材 料用的路径，该路径将所述片状原材料约束于其中，并便于使所述原材料折皱。7.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，还包括绕过引导构件，所述绕过 引导构件用于引导原材料的至少一个片材绕过上游的馈送机构并穿过所述连接机构。8.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，还包括位于所述连接机构下游的 切割机构。9.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，其中，所述切割机构包括可旋转 的切割轮和固定的刀具，所述切割轮可跨过所述片状原材料的路径移动，所述切割轮抵靠 着所述固定的刀具作用。10.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，还包括在所述片状原材料的路 径的相对两侧沿侧向隔开的侧向弓丨导构件。11.如权利要求1或任何其它权利要求所述的转换机，还包括位于所述馈送机构上游 的上部引导构件和下部引导构件，所述上部引导构件和下部引导构件彼此侧向偏离并延伸 入所述片状原材料的路径中，使得所述原材料在其间起伏。12.一种包括连接在一起的多个片状原材料的层片的垫料产品，该垫料产品包括至少 一个具有不规则节距的任意折皱的片材，所述折皱的片材被连接到另一个片材的一侧，以 便使所述折皱的片材保持其折皱状态。13.如权利要求12所述的垫料产品，其中，原材料的至少一个片材包括纸。14.一种用于制造垫料产品的方法，包括如下步骤使至少片状原材料的第一幅材以第一速度穿过上游的馈送机构前进；通过使所述片状原材料以比所述第一速度更慢的第二速度传送，来使所述片状原材料 在所述馈送机构的下游的传送减速，从而使所述第一幅材任意地折皱；以及将片状原材料的多个层连接，包括将所述折皱的第一幅材连接到片状原材料的第二幅材的一侧，以便使所述折皱的第一幅材保持其折皱状态。15.如权利要求14或任何其它权利要求所述的方法，还包括使原材料以比将原材料穿 过一连接机构传送的速度更快的速度穿过一馈送机构前进的步骤。16.如权利要求14或任何其它的权利要求所述的方法，还包括如下步骤引导片状原 材料的第二幅材绕过所述馈送机构，并馈送片状原材料的所述第一幅材和所述第二幅材经 过所述馈送机构下游的连接机构。17.如权利要求14或任何其它的权利要求所述的方法，包括在所述馈送机构的上游使 所述片状原材料沿侧向向内地聚集的步骤。18.一种用于将片状原材料转换为垫料产品的垫料转换机，包括馈送机构，用于使片状原材料以第一速度穿过该馈送机构前进；以及位于所述馈送机构下游的连接机构，该连接机构用于(a)通过使所述片状原材料以 比所述第一速度更慢的第二速度穿过该连接机构传送，来使所述片状原材料的前进减速， 从而使至少一个片材在所述馈送机构与所述连接机构之间的纵向空间中任意地折皱；以及 (b)将原材料的多个片材以机械方式连接在一起，以便使所述折皱的片材保持其折皱状态。19.一种用于将片状原材料转换为垫料产品的垫料转换机，包括馈送组件，用于使片状原材料以第一速度穿过该馈送组件前进；以及位于所述馈送组件下游的连接组件，该连接组件用于(a)通过使片状原材料以比所 述第一速度更慢的第二速度穿过该连接组件前进，从而使原材料的至少一个片材在所述馈 送组件与所述连接组件之间的纵向空间中任意地折皱；(b)将包括至少一个折皱的片材在 内的多个片材以机械方式连接在一起，以便使所述折皱的片材保持其折皱状态。20.一种用于制造垫料产品的方法，包括如下步骤使片状原材料以第一速度前进；以及在比所述第一速度更慢的第二速度下，将片状原材料的多个层以机械方式连接在一 起，以使得原材料的至少一个片材在被连接到另一个片材之前在有限的空间内任意地折 皱，从而使所述折皱的片材保持其折皱状态。21.一种用于将片状原材料转换为包装用垫料产品的垫料转换机，包括用于使片状原材料以第一速度前进的装置；以及用于在比所述第一速度更慢的第二速度下将片状原材料的多个层以机械方式连接在 一起的装置，用于使原材料的至少一个片材在被连接到另一个片材之前在有限的空间内任 意地折皱，从而使所述至少一个折皱的片材保持其折皱状态。22.如权利要求21或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括用于以第二速度将 原材料的至少一个片材引导到连接装置从而使得连接到所述折皱的片材的至少一个片材 未被折皱的装置。23.如权利要求1或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括引导件，所述引导件 用于将原材料的至少一个片材引导到所述连接机构和绕过所述馈送机构，从而将所述折皱 的片材连接到未折皱的片材以形成保持其形状的、相对平坦的包装用垫料产品。24.如权利要求1或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括位于所述馈送机构 上游的聚拢组件，所述聚拢组件将所述片状原材料向内聚集，以便促进在所述原材料中形 成纵向延伸的折叠线。25.如权利要求1或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括分离器，所述分离器 与通道引导件配合以便限定出供原材料穿过所述馈送机构行进到所述连接机构的多个通 道，由此，所述通道当原材料在所述馈送组件与所述连接机构之间折皱时，对原材料进行限 制，并且每个通道均具有不同的高度，以便在片状原材料的各个幅材的折皱过程中产生不 同的频率和波幅。26.如权利要求1或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括沿侧向隔开的多个 成形构件，所述成形构件延伸到所述片状原材料的侧向边缘部分的路径中，以便在所述边 缘部分穿过所述连接机构时向内推挤所述侧向边缘部分，从而强化所述原材料的边缘。27.如权利要求1或任何其它权利要求所述的垫料转换机，还包括位于所述馈送机构 上游的一系列横向延伸的迂回引导件，所述迂回引导件限定了供片状原材料行进的迂回的 路径，以改善所述原材料的轨迹路线并保持被穿过其中牵拉的原材料中的最小张力。28.如权利要求27或任何其它权利要求所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特C谢什，大卫V墨菲，史蒂文M托内夫，莫里斯乔瑟夫保卢斯安东尼亚斯萨韦伯格，雷蒙德保卢斯胡贝图斯诺勒，佩德罗埃里克威廉温肯斯，
申请(专利权)人：兰帕克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]