折疊阻力減少機構的制作方法

折疊阻力減少機構的制作方法
【專利摘要】一種可折疊材料片材，包括定位成利于片材折疊成兩部分的折疊機構（46a，46b）。所述折疊機構包括兩條弱化線（60，62），從片材上的第一位置分開且在片材上的第二位置會聚。第一位置和第二位置隔開且位于想象線上，所述想象線限定片材兩部分之間的主鉸合線。
【專利說明】折疊阻力減少機構
[0001]相關申請
本申請要求2011年2月9日提交的美國臨時申請N0.61/441,240的權益，其全部內容通過參考引入本文。
【技術領域】
[0002]本發明涉及諸如紙板的片材材料的折疊。更具體地，本發明涉及減少材料折疊阻力。本發明提供可以以單疊層或多疊層設置使用的折疊阻力減少機構。
【背景技術】
[0003]在包裝領域，使用紙板、纖維板和其它可折疊片材材料。折疊片材材料可以許多配置構造以形成產品的包裝。通常，片材材料被切口、預先折痕或劃痕、折疊且然后粘結以形成平折部分形成的坯件；這些坯件然后供應到機器中以自動組裝、裝載物品且完成。在包裝過程期間，通常需要多層材料折疊在一起或者折疊厚片材材料。片材材料具有折疊阻力和使得材料想要“回彈”到其未折疊狀態的自然彈性。為了形成折疊，必須施加足夠強度的折疊力到材料。為了保持折疊狀態，必須施加保持力。
[0004]包裝機器上的引導件通常用于形成折疊和保持材料的折疊狀態。例如，用于保持瓶的紙板紙箱可以組裝成開口端部形式，用瓶從一端或兩端裝載且然后端部封閉搖蓋(flap)由引導件折疊以部分地形成端壁。弓丨導件用于折疊端部搖蓋且保持端部搖蓋在其折疊狀態。粘合劑應用于其且其它端部搖蓋然后折疊且粘附到首先折疊的端部搖蓋以形成最終復合端壁。如果材料折疊阻力高和/或如果材料返回其未折疊狀態(其“回彈”)的趨勢強，那么引導件可能不能形成折疊和/或可能不能保持材料的折疊狀態。在這種情況下，端壁搖蓋可能錯誤定位或者回轉到錯誤的路徑。得到的紙箱不是合適完成的紙箱且被廢棄。
[0005]解決材料折疊阻力的問題在許多情況下可能發生，一種常見情況是在重載荷的包裝中，例如配置有把手的12或24個瓶包裝體。由于包裝內容物重,把手需要強。為了形成強的把手，使用多疊層材料以提供增強。這可能導致圍繞共同角部折疊多疊層材料。在該設置中，折疊阻力通常高。減少折疊阻力和/或避免角部區域中材料起褶的機構已經可用。例如，在US6968992中，設置插件(參見圖4)以增強紙箱。孔(184)沿折疊線(182A和182B)設置以利于折疊線(182A和182B)的折疊，而沒有紙板起褶。類似地，在Wilson的US5072876中，沿折疊線(56)設置切口部分(72)以利于折疊端部面板搖蓋(58)。
[0006]本發明試圖通過提供減少材料折疊阻力的機構和方法來提供使用折疊材料的技術的改進，具體地但不是排他地在包裝領域或甚至更具體地但不是排他地在紙板包裝領域。

【發明內容】

[0007]根據第一方面，本發明提供一種可折疊材料片材，包括折疊機構，所述折疊機構定位成利于片材折疊成兩部分，所述折疊機構包括兩條弱化線，從片材上的第一位置分開且在片材上的第二位置會聚，第一位置和第二位置隔開且位于想象線上，所述想象線限定片材兩部分之間的主鉸合線。優選地，第一位置和第二位置位于片材的相對邊緣上。
[0008]優選地，兩條弱化線形狀為弧形且具有相同半徑，并且具有從所述想象線測量的相同最大寬度。可選地，兩條弱化線形狀為弧形且具有不同半徑，并且具有從所述想象線測量的不同最大寬度，和/或每個弧形線具有的頂點不定位成與另一弧形線的頂點直接相對。
[0009]優選地，折疊機構還包括至少部分地在兩條弱化線之間延伸的弱化特征。任選地，所述弱化特征包括在兩條弱化線之間的壓花區域，和/或所述弱化特征包括平行于所述想象線定位的一條或多條弱化線。
[0010]優選地，在存在時，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線由如下中的一個或多個或其組合形成:全深度切口和折痕線、半深度切口和折痕線、劃痕線(scoreline)、壓花線、穿孔和折疊線。甚至更優選地，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線包括兩條弱化線，所述弱化線中的第一條是半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.13英寸(大約0.32 cm)的長度，且其中，所述弱化線中的第二條是半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.25英寸(大約0.64 cm)的長度。甚至更優選地，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線使得其長度的大約80%或更多位于由兩條弱化線限定的區域中。
[0011]任選地，兩條弱化線由如下中的一個或多個或其組合形成:全深度切口和折痕線、半深度切口和折痕線、壓花線、劃痕線、穿孔和折疊線，優選地，所述兩條弱化線均為半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.13英寸(大約0.32 Cm)的長度。
[0012]根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，所述折疊機構還包括在第一位置和材料片材邊緣之間延伸的一條或多條線性鉸合線。
[0013]根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，包括多于一個折疊機構，且其中，所述折疊機構中的至少一個還包括在該折疊機構的第一位置和另一折疊機構的第二位置之間延伸的線性鉸合線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]現將參考附圖來描述本發明的示例性實施例，在附圖中:
圖1是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第一實施例的減少紙板折疊阻力的機構；
圖2是由圖1的坯件形成的紙箱的頂部、側面和前端部的透視圖；
圖3A是圖1的坯件的部段的放大圖，示出了根據本發明第一實施例的減少紙板折疊阻力的機構；
圖3B是圖1的紙箱的部段的內部透視圖，示出了減少紙板折疊阻力的機構處于使用中的內部角部；
圖3C是沿圖3B和3C所示的線X-X截取的截面，圖示了在折疊之后的折疊阻力減少設
置；
圖4是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第二實施例的減少紙板折疊阻力的機構； 圖4A是圖4的坯件的部段的放大圖，示出了根據本發明第二實施例的減少紙板折疊阻力的機構；
圖5是由圖4的坯件形成的紙箱的部段的內部透視圖，示出了減少紙板折疊阻力的機構處于使用中的內部角部；
圖6是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成另一樣式紙箱的坯件，具有根據本發明第一實施例的減少紙板折疊阻力的多個機構；
圖7是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第三實施例的減少紙板折疊阻力的機構；
圖8A是具有用于減少折疊阻力的已知機構的第一測試樣本；
圖8B是在沒有用于減少折疊阻力的任何附加機構的情況下測試的控制樣本；
圖8C是具有根據本發明第三所述實施例的用于減少折疊阻力的機構的第二測試樣
本；
圖8D是具有根據本發明第一所述實施例的用于減少折疊阻力的機構的第三測試樣
本；
圖9是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第三實施例的減少紙板折疊阻力的多個機構；
圖1OA是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第四實施例的減少紙板折疊阻力的機構；
圖1OB是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第五實施例的減少紙板折疊阻力的機構；和
圖1OC是紙板片材的平面圖，其被切口和劃痕以形成用于形成紙箱的坯件，具有根據本發明第六實施例的減少紙板折疊阻力的機構。
【具體實施方式】
[0015]本文公開了折疊阻力減少機構、以及采用所述機構的包裝、坯件和紙箱的具體實施例的詳細描述。將理解的是，所公開的實施例僅僅是本發明的某些方面可以應用的方式的示例，并不表示本發明可以實施的所有方式的窮舉清單。實際上，需要理解的是，這里所描述的折疊阻力減少機構、包裝、坯件和紙箱可以以各種替代形式實施。附圖也不一定是按照比例的，可以放大或者縮小一些特征從而顯示特定部件的細節。為了避免使本發明難理解，公知的部件、材料或方法不一定描述得很詳細。這里所公開的任何特定結構上的和功能上的細節不應當理解成限制性的，而僅僅是用作權利要求的基礎，以及用于教導本領域技術人員變化地應用本發明的代表性基礎。
[0016]參考圖1，示出了紙板材料的切口和預先劃痕片材的平面圖。這是用于形成端部裝載型紙箱8的坯件10。因而，坯件10包括一系列主面板:第一側面板12 ;底部面板14 ;第二側面板16 ;頂部面板18和膠合搖蓋20。每個主面板在其每個端部處鉸合到端部封閉搖蓋。第一側面板12具有沿折疊線48a，48b鉸合到其上的側端部封閉搖蓋22a，22b。底部面板14具有沿折疊線50a，50b鉸合到其上的底部端部封閉搖蓋24a，24b。第二側面板16具有沿折疊線52a，52b鉸合到其上的側端部封閉搖蓋26a，26b。頂部面板18具有沿折疊線54a，54b鉸合到其上的頂部端部搖蓋28a，28b，膠合搖蓋20具有通過折疊阻力減少機構46a，46b鉸合到其上的增強搖蓋30a，30b。設置附加折疊線56a，56b，58a，58b以有助于形成紙箱8。
[0017]主面板沿折疊線36，38，42和44按順序鉸合在一起。折疊線34和40將側面板12和16分成兩半，在其邊緣處定形為使得得到的紙箱8 (參見圖2)是適合于可靠地包裝24個飲料瓶的山墻平頂紙箱。坯件10設置有用于形成把手設置的孔。由于最終裝載的紙箱8重，從坯件10形成的把手需要強。因而，把手由多疊層材料形成。兩個頂部端部封閉搖蓋28a，28b以把手部件36a，36b的形式提供把手設置的最外疊層。這些把手部件36a，36b均具有可鉸合襯墊搖蓋和預先切口把手孔。側端部封閉搖蓋26a，26b ；22a, 22b均設置有另外的把手部件34a, 34b, 32a, 32b,其定形、定尺寸和定向為與頂部端部搖蓋28a, 28b的把手部件36a，36b匹配。側端部封閉搖蓋26a，26b ；22a, 22b能定位在頂部端部封閉搖蓋的緊接下方，且提供把手結構的第二疊層。為了進一步增強把手結構，提供把手增強搖蓋30a，30b。這些把手增強搖蓋30a，30b定尺寸且能定位鄰近在頂部和側端部封閉搖蓋中形成的把手孔，且提供把手結構的部分第三層或第三疊層。
[0018]在從坯件10形成紙箱及其把手結構時，需要將三個材料疊層一起圍繞相同彎部或角部折疊。這種材料厚度可能難以操控。前述紙箱僅僅是可能需要減少高折疊阻力且因此折疊阻力減少機構是有利的情況的示例。因而，當前所述情況僅僅是可以如何配置本發明的折疊阻力減少機構的示例。
[0019]第一實施例的折疊阻力減少機構(FRRM)在圖3A中最佳地示出。折疊阻力減少機構46a，46b包括從第一共同位置分開且在第二共同位置會聚的一對主弱化線60，62。在該設置中，該對主弱化線是一對弧形劃痕線60,62。劃痕線60,62任選地但是優選地由一系列交替的1/8英寸X 1/8英寸切口和折痕61，64構成。在弧形線60，62之間限定壓花區域59。壓花59通過在模具中按壓材料實現，使得區域59從紙板的涂層或可打印側面壓出。換句話說，在區域59已經壓花之后，當從可打印(“好側”)看時，材料將在該區域59中凹進。相反，當從未漂白或涂層側看時，材料將在該壓花區域59中突出。
[0020]轉向圖2所示的紙箱8的構造，可設想的是，紙箱8可以通過在直線機器中通過一系列順序折疊操作形成，從而紙箱8不需要旋轉或倒轉來完成其構造。折疊過程并不限于下文所示，且可以根據具體制造要求變化。
[0021]為了形成平折部分形成的紙箱，膠合帶20，連同頂部面板18和第二側面板16的一部分，圍繞折疊線40折疊，且放置成與第二側面板16的第二部分、底部面板14和第一側面板12的一部分處于平面接觸。粘結劑然后應用于膠合帶20和增強搖蓋30a，30b的外表面。紙箱然后圍繞折疊線34折疊，以使得第一側面板12的一部分及其相關側端部搖蓋22a，22b分別與膠合帶20、增強搖蓋30a，30b和第一側面板12的部分處于疊置關系。壓力然后施加到第一側面板12和膠合帶20且施加到側端部搖蓋22a，22b和增強搖蓋30a，30b。這將第一側面板12的內表面粘結到膠合帶20的外表面且將增強搖蓋30a，30b的外表面粘結到側端部封閉搖蓋22a，22b的內表面。從而，第一側面板12連接到頂部面板18，且由此形成平折管狀結構。在該情況下，坯件10可以供應給轉換車間，在轉換車間，部分形成的平折坯件開口為開口端部管狀結構，用諸如瓶的物品從其開口端部中的一個或兩者裝載，且然后密封以形成圖2所示的封閉紙箱或包裝8。
[0022]紙箱8的每一端相同，因而描述僅僅一個端壁的折疊。每個側端部封閉搖蓋22b，26b圍繞其折疊線48b，52b折疊，使得其部分地封閉紙箱8的端部。這樣做時，粘附到側端部封閉搖蓋22b的增強搖蓋30b也折疊。折疊阻力減少機構46b有助于兩個相鄰的和粘附的材料疊層(側端部封閉搖蓋22b和增強搖蓋30b)的折疊。
[0023]坯件10被折疊和粘合，使得在增強突片30a，30b以與側端部封閉搖蓋22a，22b成疊置關系粘合時，折疊阻力減少機構46a，46b在折疊線48a，48b的區域中疊置第一側面板12和側端部封閉搖蓋22a，22b。弧形劃痕線60，62設置在該折疊線48a，48b的任一側，壓花區域59直接位于該折疊線48a，48b的頂部。增強面板30a，30b的打印外表面被壓靠側端部封閉搖蓋22a，22b且與側端部封閉搖蓋22a，22b的內表面(或“褐色側”)直接接觸。因而，壓花區域59的凹進(按壓)側與側端部封閉面板22a，22b直接接觸。一旦每個增強面板/側端部封閉面板對30a/22a，30b/22b圍繞外部折疊線48a，48b折疊以在側面12和端壁22b/24b/26b/36b/30b之間形成紙箱8的角部，壓花區域59就位于該角部的內部特征上，壓花區域突出到紙箱8中。這在圖3B的線條圖和圖3C的照片中示出。這些附圖示出了在第一側面板12和復合端壁22b/24b/26b/36b/30b之間的內部角部看時紙箱8的相同內部視圖。可以看出，粘合搖蓋20粘附到第一側面板12的頂部，且增強搖蓋30b設置在側端部封閉面板22b的頂部上。在材料厚度最大的內部角部處(由于兩個疊置的材料疊層)，壓花區域59和弧形劃痕線60，62減少折疊阻力且因而使之更容易形成角部和保持紙箱8的折疊角部。圖3D圖示了沿圖3B和3C所示的線X-X截取的截面，示出了在折疊之后的折疊阻力減少設置，且由于FRRM的存在，角部處存在的材料可減少或分配離開角部。
[0024]在一個方面，本發明的該實施例工作，因為通過一些材料被壓出離開內部角部而減少兩疊層角部處的實際材料量。在第二方面，本發明的該實施例工作，因為壓花折痕和弱化了兩疊層角部處的材料，從而弱化材料且因而使之更容易折疊。在另外的方面，本發明的該實施例工作，因為減少了完全折疊的材料量。換句話說，由于弧形折疊部之間的材料不折疊到正常現有技術線性折疊線的緊接任一側的材料將折疊以形成90度角部的程度，在使用FRRM時形成角部進行較少的工作。這使之更容易折疊材料和更容易保持該折疊。
[0025]現在參考圖6，示出了用于形成另一個端部裝載山墻平頂樣式紙箱的坯件210。坯件210與圖1的坯件10稍微不同，且將簡要描述。外部頂部面板218按順序鉸合到第一側面板216、底部面板214、第二側表面212和內部頂部面板220。端部封閉面板228a，228b，226a, 226b, 224a, 224b, 222a, 222b, 230a, 230b 分別鉸合到主面板 218，216，214，212，220 的每個端部。把手設置236a，236b，237a，237b在頂部端部封閉面板228a，228b，230a, 230b中形成。沿內部頂部面板220及其相關頂部端部封閉面板230a，230b之間的鉸合線273設置一系列折疊阻力減少機構246a，246b。具體地，三個隔開的折疊阻力減少機構沿折疊線273均勻地定位，從而中斷該折疊線273。
[0026]圖6所示的折疊阻力減少機構246a，246b與參考圖1和3A所述的相同。換句話說，雖然圖6中示出了可選坯件210且雖然示出了折疊阻力減少機構246a，246b的可選設置，但是每個折疊阻力減少機構246a，246b都與第一實施例相同，即:在它們之間限定壓花區域的一對弧形切口 -折痕線260，262。折疊線273并不在這些弧形切口 -折痕線260，262之間延伸，而是由它們中斷。在端部對端部看時，折疊線273包括四個短的線性折痕部段，但是由三個折疊阻力減少機構246a，246b中斷。由于三個FRRM 246a，246b中斷折疊線273，因而將頂部端部封閉面板230a，230b相對于內部頂部面板220彎曲成90°或大致垂直位置所需的力減少。這是因為施加的力僅僅需要將四個短線性部段折疊完全90°且想象的中斷折疊線273的其余部段不完全折疊90°，因而需要施加較少的力。弧形切口-折痕線和它們之間的壓花區域也更容易折疊，因為壓花材料的弱化性質。這還可以有助于減少折疊阻力。
[0027]在中斷線性折疊線的方向設置一系列FRRM優選使用孔(如US6968992和US5072876中那樣)。這是因為使用孔不必如使用本發明的該實施例和其它實施例的FRRM那樣有效；因為使用孔需要處理和分配材料的廢棄切出部分，這是更復雜的且如果未適當完成可能引起機器堵塞；且因為在某些包裝設置中孔的存在可導致灰塵或塵土進入或表示總體包裝的美觀缺陷。
[0028]圖4至5A示出了折疊阻力減少機構的第二實施例。在圖4中，示出了用于形成與圖1類似的紙箱的坯件。坯件Iio類似地包括:第一側面板112 ;底部面板114 ;第二側面板116 ;頂部面板118和膠合搖蓋120。每個主面板在其每個端部處鉸合到端部封閉搖蓋。第一側面板112具有沿折疊線148a，148b鉸合到其上的側端部封閉搖蓋122a，122b。底部面板114具有沿折疊線150a，150b鉸合到其上的底部端部封閉搖蓋124a，124b。第二側面板116具有沿折疊線152a，152b鉸合到其上的側端部封閉搖蓋126a，126b。頂部面板118具有沿折疊線154a，154b鉸合到其上的頂部端部搖蓋128a，128b，膠合搖蓋120具有通過折疊阻力減少機構146a，146b鉸合到其上的增強搖蓋130a，130b。
[0029]類似于根據本發明第一實施例的具有FRRM的用于形成紙箱的坯件10，主面板112，114，116，118，120沿折疊線136，138，142和144按順序鉸合在一起，且端部封閉面板設置用于封閉紙箱的端部。除了折疊阻力減少機構146a，146b之外，端部封閉結構和把手結構類似于圖1且不進一步描述。在圖4A中示出了第二實施例的FRRM 146a, 146b的放大圖。FRRM 146a，146b包括中心豎直折痕線或分界線165 ;—對基本平行折痕線163和167以及一對弧形切口-折痕線160，162。優選地但是任選地，弧形或圓弧形切口 -折痕線160，162在中心分界線165上會聚。在所示設置中，該對平行折痕線163，167通到由弧形線160，162限定的邊界外。可設想的是，在其它實施例中，該對平行折痕線163，167不通到由弧形線160，162限定的邊界外。在本發明的該第二實施例中，折疊阻力減少機構146a，146b使用該對平行折痕線163，167以有助于弧形折痕線160，162之間的區域159的弱化和折痕。因而，在該實施例中，區域159未壓花。在其它未示出的實施例中，可設想的時，弧形線之間的區域159將被壓花以及使用一個或多個折痕線163，167，165以形成減少折疊阻力的弱化折疊區域。
[0030]紙箱以與坯件10類似的過程從坯件110組裝，且因而不描述坯件110的折疊過程。從坯件Iio形成的紙箱的內部視圖在圖5A和5中示出，頂部端部封閉面板128a未緊固到位。可以看出，在內部角部(側端部面板122a和側面板112之間)處，弧形切口 -折痕160，162之間的區域159中的材料從紙箱向內起褶。弧形切口 -折痕160，167的存在，與線性劃痕線163，167以及中心分界線165 —起在側端部面板122a相對于側面板112折疊時促使材料的弱化區域159突出遠離形成的內部角部。從而減少沿內部角部存在的材料量且類似地減少形成該角部所需的力的量。如上所述，角部處的較少材料完全折疊90° ;—些材料折疊更少度數且因而減少折疊阻力。
[0031]現在轉向折疊阻力減少機構的第三實施例，這在圖7和9的坯件310和510中圖示。折疊阻力減少機構346a，346b由兩個弧形切口 -折痕線360，362，560，562形成。弧形切口-折痕線限定的區域未被壓花且在該區域中不存在其它弱化或分界線。折疊阻力減少機構 346a, 346b, 546a, 546b 僅僅包括沿折疊線(例如，348a，348b, 350b, 352b, 352a, 548a,548b, 550b, 552b, 552a)定位的該對弧形切口 -折痕線 360，362，560，562。
[0032]圖9中通過如下標記和定義圖示了第三實施例的FRRM 346a，346b，546a，546b的一些任選而優選的特征。這些任選參數在一些設置中還可以應用于第一和第二所示實施例的折疊阻力減少機構。
[0033]L0 =兩個相鄰面板之間的鉸合連接的整個長度(例如，頂部面板516和頂部端部封閉搖蓋526b之間的鉸合連接的長度，或者對于另一個示例，側面板514和底部面板512之間的鉸合連接的長度)。
[0034]S1, S2, S3......Sn =兩個相鄰面板之間的鉸合連接上的折疊線的線性部分的長度。
[0035]L1, L2, L3......Ln=折疊阻力減少機構的最大長度，換句話說，FRRM的弧形線的
兩個會聚點之間的長度。
[0036]W = FRRM的弧形線之間的最大寬度或距離。
[0037]優選地，LPLJL2+!^+......Ln。換句話說，優選地，折疊阻力減少機構346a，346b，
546a，546b不沿兩個相鄰面板之間的折疊或鉸合連接的整個長度延伸。
[0038]優選地,每個FRRM的長度(L1, Lf Ln)大于大約1/3英寸(大約0.9 cm)且優選小于大約5英寸(大約13 cm)。換成數學形式:
1/3” ( (L1, L2, L3..Ln) ( 5，，
每個FRRM優選從鉸合連接(Ltl)的端點和/或從相鄰FRRM (L2, L3......Ln)隔開。因
而，S1, S2, S3......Sn優選大于O。
[0039]在第三實施例，彎曲兩個相鄰面板之間的鉸合連接和因而將這些面板相對于彼此置于一定角度所需的力通過折疊阻力減少機構或折疊輔助件346a, 346b, 546a, 546b的存在而減少。這是因為在由弧形線限定的區域中材料不折疊到完全程度。例如，面板526b相對于頂部面板516折疊90°。90°角部要形成且沿鉸合連接的材料必須折痕以發生此。沿SI，S2 (兩個線性折疊部分)的材料折痕以允許形成90°角部，然而，兩個弧形部分之間的區域中的材料僅僅折疊大約45°。該材料有效地采用“短切口 ”和比兩個面板526b，516之間沿部段S1, S2形成的角部的角度更鈍。
[0040]第三實施例以比第二和第一實施例更基本的形式說明本發明。在第二和第三實施例中，設置附加折痕機構以使得弧形切口 -折痕線之間的區域向內塌陷、折痕或折疊且從所形成的內部角部突出。
[0041]為了證明本發明提供的益處，在樣品上進行測試一這些樣品在圖8A-8D中圖示。測試描述如下:
測試樣品
在圖8A-8B中，圖示了三個測試樣本401，403，404和控制樣本402。測試和控制樣本401，402，403，404均被測試以確定:
(1)在折疊紙板紙箱時劃痕的彎曲阻力，以及
(2)在標準時間段之后由彎曲樣本顯示的劃痕彎曲(scorebend)回彈或“搏斗”。[0042]測試和控制樣本均從具有大約0.027英寸(大約0.069 cm)的厚度的相同紙板材料形成，且具有相同形狀和尺寸，大約3英寸長X大約I英寸寬(大約7.6 cmX2.5 cm)。
[0043]在每一情況下，測試折痕區域中的不同折疊機構。在圖SB中，圖示控制樣品402 ；在圖8A中，圖不具有已知折置阻力減少機構的樣品401 ;在圖8C中，圖不了具有根據第二所不和所述實施例的FRRM的樣品403,最后,在圖8D中，圖不了具有根據第一所不和所述實施例的FRRM的樣品404。
[0044]所有測試使用PCA Score Bend Tester (Model #202_100A)根據 TAPPI T577 標準實施。樣品均預先處于72° - 104° F (大約22° - 40° C)和10% - 35%相對濕度條件下至少12小時。樣品在50% 土 2%相對濕度和73.4° ±1.8° F (23° +1° C)條件下至少12小時。樣品在50% 土 2%相對濕度和73.4° ±1.8° F (23° +1° C)下被測試。
[0045]每個測試樣品401，402，403，404夾持在測試機器中且足夠的質量應用于測試樣品的未夾持端部以圍繞測試折疊機構來折疊樣品且使之折疊直到未夾持的半部相對于夾持半部以90°定位。一旦形成90°折疊，記錄所需的質量(劃痕彎曲)，機器然后在20秒之后重置且然后記錄回彈值。
[0046]控制樣品402和測試樣品401，403，404的折疊機構中的每一個在下文描述且在下表I中提供劃痕彎曲和回彈結果和平均值。
[0047]在圖SB的控制樣品中，樣品通過弱化線415分成兩個半部，弱化線415包括若干交替的切口和刻痕(nick)部分，例如一系列三個切口和兩個刻痕部分。樣品402圍繞該弱化切口 -刻痕線415折疊以形成具有設置在水平劃痕線420頂部上的水平劃痕線420的兩疊層樣品。劃痕線420均為壓到紙板中以形成壓花線的分界線，具有0.029英寸(大約0.074cm)的深度和大約0.096英寸(大約0.24 cm)的寬度。取決于參考坐標，劃痕線420可以描述為壓花或具凹入圖案。當劃痕420從通過按壓形成的紙板側面看時，劃痕看到為凹部且可以描述為具凹入圖案。然而，當紙板從相反側看時，劃痕420看到為突出且這描述為浮雕。劃痕420的深度在紙板的未受影響表面和凹進劃痕420的上表面的新位置之間測量。這在圖8E中示出。
[0048]控制樣品402夾持在測試機器中且足夠的重量施加到測試樣品402的未夾持端部以圍繞該對疊置劃痕線420折疊樣品且使之折疊直到未夾持的半部相對于夾持半部以90°定位。平均起來，實現該折疊所需的質量(單位:克)為710 g。
[0049]在圖8A的第一測試樣品中，樣品借助于弱化線415分成兩個半部，弱化線415包括若干交替的切口和刻痕部分。樣品401圍繞該弱化切口-刻痕線415折疊以形成具有設置在一對基本平行切口 -劃痕線472，470頂部上的水平劃痕線420 (具有0.029英寸(大約
0.074 cm)的深度和大約0.096英寸(大約0.24 cm)的寬度)的兩疊層樣品。該對基本平行切口-劃痕線472，470設置成使得折疊樣品401的最外疊層的劃痕線420粗略地位于它們之間。在圖8A中可以看出，最上切口 -劃痕線472包括一系列交替的切口 473和折痕475。每個切口 473和折痕475是大約0.125英寸(1/8英寸，大約0.32 cm)長。每個折痕475大約0.029英寸(大約0.074 cm)深(如圖8E定義的)且大約0.096英寸(大約0.24 cm)寬；且每個切口 473是全深度貫穿切口。最下切口-劃痕線470包括一系列交替的切口 477和折痕479。每個切口 477和折痕479是大約0.25英寸(1/4英寸，大約0.64 cm)長和大約0.096英寸(大約0.24 cm)寬。每個折痕479大約0.029英寸(大約0.074 cm)深(如圖8E定義的)且每個切口 479是全深度貫穿切口。平均起來，實現該折疊所需的劃痕彎曲重量(單位:克)為705 g。
[0050]在圖SC (對應于第三實施例)的第二測試樣品中，樣品403同樣借助于弱化線415分成兩個半部，弱化線415包括一系列交替的切口和刻痕部分。樣品403圍繞該弱化切口-刻痕線415折疊以形成具有設置在一對弧形切口-折痕線460，462頂部上的水平劃痕線420 (具有0.029英寸(大約0.074 cm)的深度和大約0.096英寸(大約0.24 cm)的寬度)的兩疊層樣品。每條弧形線460，462包括一系列交替的切口 464和折痕461。每個切口 464和折痕461是大約0.125英寸(1/8英寸,大約0.32 cm)長和大約0.096英寸(大約
0.24 cm)寬。每個折痕大約0.029英寸(大約0.074 cm)深。兩條弧形線460，462的頂點之間的最大寬度(W)是大約1/8英寸(0.125英寸，大約0.32 cm)。弧形線均是具有半徑21/32英寸(2.031英寸，大約5.16 cm)的圓的部段。每個切口 464是全深度切口。平均起來，實現該折疊所需的質量(單位:克)為550 g。
[0051]最后，在圖8D (對應于第一實施例)的測試樣品404中，該樣品同樣借助于弱化線415分成兩個半部，弱化線415包括一系列交替的切口和刻痕部分。樣品404圍繞該弱化切口-刻痕線415折疊以形成具有設置在一對弧形切口 -折痕線460，462頂部上的水平劃痕線420 (具有0.029英寸(大約0.074 cm)的深度和大約0.096英寸(大約0.24 cm)的寬度)的兩疊層樣品。弧形切口-折痕線之間的區域459被壓花。壓花通過在一對上部和下部模具之間按壓樣品紙板而實現，因而紙板被夾持且按壓以在區域459中形成浮雕(或凹入圖案)。在該設置中，壓花區域具有大約0.022英寸(大約0.056 cm)的深度。該深度以與劃痕深度類似的方式確定 ，如上所述且如圖8E所示。
[0052]每條弧形線460，462包括一系列交替的切口 464和折痕461。每個切口 464和折痕461是大約0.125英寸(1/8英寸，大約0.32 cm)長。每個折痕大約0.029英寸(大約
0.074 cm)深和大約0.096英寸(大約0.24 cm)寬。每個切口 464是全深度切口。兩條弧形線460，462的頂點之間的最大寬度(W)是大約1/8英寸(0.125英寸，大約0.32 cm)。弧形線460，462均是具有半徑2 1/32英寸(2.031英寸，大約5.16 cm)的圓的部段。平均起來，實現該折疊所需的質量(單位:克)為471 g。換句話說，在與控制樣品402相比時，本發明的第一實施例的折疊阻力減少機構導致形成90°折疊或角部所需的力/質量減少33%。
[0053]在以下兩個表中，闡述了測試結果。對于每種樣品(401-404)，四個樣品被測試且在表中給出了每個樣品的劃痕彎曲和回彈。表1示出了劃痕彎曲結果，而表2示出了回彈結果。測試結果的平均值在右手欄給出。
[0054]表1 (劃痕彎曲)_
【權利要求】
1.一種可折疊材料片材，包括折疊機構，所述折疊機構定位成利于片材折疊成兩部分，所述折疊機構包括兩條弱化線，所述兩條弱化線從片材上的第一位置分開且在片材上的第二位置會聚，第一位置和第二位置隔開且位于想象線上，所述想象線限定片材兩部分之間的主鉸合線。
2.根據權利要求1所述的可折疊材料片材，其中，兩條弱化線形狀為弧形且具有相同半徑，并且具有從所述想象線測量的相同最大寬度。
3.根據權利要求1所述的可折疊材料片材，其中，兩條弱化線形狀為弧形且具有不同半徑，并且具有從所述想象線測量的不同最大寬度。
4.根據權利要求3所述的可折疊材料片材，其中，每個弧形線具有的頂點不定位成與另一弧形線的頂點直接相對。
5.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，折疊機構還包括至少部分地在兩條弱化線之間延伸的弱化特征。
6.根據權利要求5所述的可折疊材料片材，其中，所述弱化特征包括在兩條弱化線之間的壓花區域。
7.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，第一位置和第二位置位于片材的相對邊緣上。
8.根據權利要求5或6所述的可折疊材料片材，其中，所述弱化特征包括平行于所述想象線定位的一條或多條弱化線。
9.根據權利要求8所述的可折疊材料片材，其中，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線由如下中的一個或多個或其組合形成:全深度切口和折痕線、半深度切口和折痕線、劃痕線、壓花線、穿孔和折疊線。
10.根據權利要求8所述的可折疊材料片材，其中，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線包括兩條弱化線，所述弱化線中的第一條是半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.13英寸(大約0.32 cm)的長度，且其中，所述弱化線中的第二條是半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.25英寸(大約0.64 cm)的長度。
11.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，兩條弱化線由如下中的一個或多個或其組合形成:全深度切口和折痕線、半深度切口和折痕線、壓花線、劃痕線、穿孔和折疊線。
12.根據權利要求11所述的可折疊材料片材，其中，所述兩條弱化線均為半深度切口和折痕線，每個半深度切口和折痕具有大約0.13英寸(大約0.32 cm)的長度。
13.根據權利要求8，9或10中任一項所述的可折疊材料片材，其中，平行于所述想象線定位的所述一條或多條弱化線使得其長度的至少大約70%位于由兩條弱化線限定的區域中。
14.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，所述折疊機構還包括在第一位置和材料片材邊緣之間延伸的一條或多條線性鉸合線。
15.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，包括多于一個折疊機構，且其中，所述折疊機構中的至少一個還包括在該折疊機構的第一位置和另一折疊機構的第二位置之間延伸的線性鉸合線。
16.根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材，其中，與在相同片材材料中僅僅使用線性折疊或劃痕線在兩個面板之間形成90°折疊所需的力相比，折疊機構減少在兩個面板之間形成90°折疊所需的力。
17.根據權利要求16所述的可折疊材料片材，其中，形成90°折疊所需的力比在相同片材材料中僅僅使用具有相同長度的線性折疊或劃痕線形成90°折疊所需的力小大約20%和大約35%之間。
18.一種用于形成紙箱的坯件，所述坯件由根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材形成。
19.一種紙箱，包括根據任一項前述權利要求所述的可折疊材料片材。
20.根據權利要求19所述的紙箱，包括:設置在具有折疊機構的材料片材上且與具有折疊機構的材料片材一起折疊的附加可折疊片材材料面板，所述附加材料面板具有設置成與可折疊材料片材的折疊機構的想象鉸合線對齊的線性鉸合線，從而角部由兩個材料疊層形成。
21.根據權利要求19所述的紙箱，其中，具有折疊機構的材料片材是材料的最內疊層，且折疊機構設置在角部的內部特征上。
22.一種包裝，包括根據權利要求19，20或21所述的紙箱和一個或多個物品。
23.一種可折置材料片材，具有基本上如參考附圖所述和/或如附圖所不的折置機構。
24.一種用于包裝物品的坯件`或紙箱，由可折疊材料片材形成，所述可折疊材料片材具有基本上如參考附圖所述和/或如附圖所不的折置機構。
【文檔編號】B65D65/12GK103502104SQ201280008326
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年2月3日 優先權日:2011年2月9日
【發明者】A.貝茨, B.J.華林, K.舒馬克 申請人:米德韋斯特瓦科包裝系統有限責任公司