纸板底部坯件成形设备和用于使纸板底部坯件成形的方法
1.优先权本技术要求来自2020年4月13日提交的美国序列号62/989,134的优先权,其全部内容通过援引并入本文。
技术领域
2.本技术涉及纸板容器领域,特别是纸板杯和桶。
背景技术:3.纸板被用于各种包装应用。例如,纸板被用于包装饮料容器、冷冻食品、谷物和各种其他食品和非食品消费品。通常要求纸板具有增强的阻隔性能,包括油、油脂、水和/或水分阻隔性能。另外,许多纸板包装(例如用于食品或饮料服务的纸板杯)也要求纸板是可热封的,使得可以在制杯机上形成杯。常规的聚乙烯挤出涂覆的纸板通过提供阻隔和热封性能两者而在这些应用中占主导地位。
4.然而,常规的聚乙烯挤出涂覆的纸板在再制浆方面有困难,并且不容易回收,从而引起环境问题。
5.可再制浆的水性涂层是解决这一需求的有希望的解决方案之一。然而,当使用于纸板容器的涂覆的纸板底部坯件成形时,使用可再制浆的水性涂层在涂层开裂方面提出了挑战。
6.因此,本领域技术人员继续在涂覆的纸板容器领域进行研究和开发。
技术实现要素:7.在一个实施例中,存在一种用于使纸板底部坯件成形的圆柱形冲头头部,以围绕纸板底部坯件的外围使外围裙部部分成形。冲头头部包括冲头面和侧表面。冲头面围绕冲头头部的轴线沿径向方向延伸。侧表面在冲头头部的轴向方向上围绕冲头面的外围延伸。侧表面限定多个凹槽。每个凹槽沿冲头头部的轴向方向延伸。
8.在另一个实施例中,存在一种用于使纸板底部坯件成形的方法。该方法包括提供具有卡尺厚度t的纸板底部坯件,并使用圆柱形冲头头部使纸板底部坯件成形,从而使具有直径d
p
的底壁和具有围绕纸板底部坯件的底壁外围的裙部高度l
sk
的外围裙部成形。冲头头部包括冲头面和侧表面。冲头面围绕冲头头部的轴线沿径向方向延伸。侧表面沿冲头头部的轴向方向围绕冲头面的外围延伸。侧表面限定多个凹槽。每个凹槽沿冲头头部的轴向方向延伸。
9.在又一个实施例中,存在一种由上述用于使纸板底部坯件成形的方法成形的纸板底部坯件。
10.在又一个实施例中,存在一种纸板容器,其包括上述纸板底部坯件。
11.从以下详细描述、附图和所附权利要求中,所公开的用于使纸板底部坯件成形的冲头头部和方法的其它实施例将变得显而易见。
附图说明
12.图1是示出严重起皱的纸板底部坯件的图像。
13.图2是根据本描述的冲头的俯视图。
14.图3是图2的冲头的仰视图。
15.图4是图2的冲头的沿着图2和图3的剖面线a-a的截面侧视图。
16.图5是图2的冲头的透视图。
17.图6是冲头的侧视图的表示,以表达本发明头部的优选参数。
18.图7是冲头的俯视图的表示,以表达本发明头部的优选参数。
19.图8是冲头的侧视图的表示,以表达本发明头部的优选参数。
20.图9是冲头的另一俯视图的表示,以表达本发明头部的优选参数。
21.图10是冲头的侧视图的表示,以表达本发明头部的优选参数。
22.图11是能够与本描述的冲头一起使用的示例性纸板底部坯件的透视图。
23.图12是图11的示例性纸板底部坯件的截面侧视图。
24.图13a、13b和13c是用于使图11和12的纸板底部坯件成形的示例性杯底成型设备的示意图。
25.图14是根据本发明的一个实施例的纸板容器的截面示意图。
26.图15和16是示例1的杯的照片,示出了底部边沿外围周围的大量污渍。
27.图17和18是示例2的杯的照片,示出了与示例1的杯相比减少的污渍。
28.图19和20是示例3的杯的照片,示出了与示例2的杯相比减少的污渍。
具体实施方式
29.现在已经发现,通过在成形过程期间控制纸板底部坯件的起皱,可以减少纸板底部坯件成形过程期间涂层的破裂。常规的聚合物挤出涂层(诸如聚乙烯)即使没有这些修改,通常也能经受成形过程而不破裂。这些修改允许柔性更低、更脆或强度更低的涂层经受成形过程而具有更少的破裂。
30.图1示出了纸板底部坯件的不受控制的严重起皱。如图1中的标记所示,许多褶皱越过成形纸板底部坯件的外围裙部扩展到纸板底部坯件的底壁。这些褶皱破坏了由一些阻隔涂层形成的膜,并为水分渗透提供了通道和薄弱点,从而在使用时造成污渍或泄漏。
31.图2至图5示出了根据本说明书的示例性实施例的冲头1,该冲头1用于使纸板底部坯件成形,以围绕纸板底部坯件的外围使外围裙部部分成形。
32.冲头1可以包括圆柱形冲头头部2和支撑冲头头部2的冲头支撑件10。冲头支撑件10可以包括第一冲头支撑部分11和第二冲头支撑部分12。第一冲头支撑部分11的直径可以小于冲头头部2的直径,并且第二冲头支撑部分12的直径可以小于第一冲头支撑部分11的直径。第一冲头支撑部分11可用于为冲头头部2提供直接支撑,并且第二冲头支撑部分12可用于促进与冲压设备(未示出)的接合,以便在轴向方向a上移动冲头头部2。第二冲头支撑部分12可包括倒圆半径13,用于在第二冲头支撑部分12和冲头头部2之间分配载荷。冲头支撑件10还可以包括轴向孔14,以促进接合到冲压设备。轴向孔14可沿轴向方向延伸穿过第二冲头支撑部分12和第一冲头支撑部分11。轴向孔14可以包括接合横档15,用于便于接合到冲压设备。然而,冲头支撑件10的一个或多个上述特征可以省略,或者细节可以取决于冲
压设备的细节而变化。
33.根据本描述,冲头头部2可包括围绕冲头头部2的轴线a沿径向方向r延伸的冲头面3和围绕冲头面3的外围沿轴向方向a延伸的侧表面4。侧表面4限定多个凹槽6,每个凹槽6在冲头头部2的轴向方向a上延伸。通过包括限定在侧表面4中的多个凹槽6,纸板设置有导向点,用于更受控的褶皱形成和扩展以及涂层应力的相应减轻。
34.表1取向符号凹槽凹槽间距径向
휽
푹푮
,
풔
凹槽锥度轴的
휽a푮
,t
凹槽宽度(在面边缘)处圆周的
푤c푮
凹槽长度轴向l
푮
凹槽偏移轴向l
g,o
凹槽深度径向d
푮
凹槽边缘半径轴向ρ
푮
凹槽径向锥度径向
휽
푹푮
,t
边缘边缘半径ρe侧侧高度轴向l
as
冲头直径(顶部)径向d
p
冲头直径(底部)径向d
p,b
侧锥度d
p,b
/d
p
35.结合表1的参数和下面的解释,参考图6至图10,以表达本描述的冲头头部2的优选参数,该冲头头部2被构造成与卡尺厚度在8点(0.008英寸)和16点(0.016英寸)之间、优选在10点(0.010英寸)和13点(0.013英寸)之间的纸板一起使用,以使具有大约2.3英寸直径d
p
以及大约0.2英寸到大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
的纸板底部坯件成形。
36.参照图9,可以控制多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
。如果多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
太高,则可能难以控制相邻凹槽6之间的起皱。如果多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
太低,则凹槽6内可能发生不充分起皱。在一个方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在2度和90度之间。在另一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在6度和65度之间。在又一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在8度和53度之间。在又另一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在11度和40度之间。在示例性实施例中,多个凹槽的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
约为15度。
37.参照图2、3和5,可以控制围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量。如
果围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽数量太低,则可能难以控制相邻凹槽6之间的起皱。如果围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽的数量太高,那么可能会发生凹槽内的起皱的不充分开始。在一个方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在4和180之间。在另一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在10和128之间。在又一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在14和102之间。在又一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在17和76之间。在示例性实施例中,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽的数量为大约24。
38.参照图10,可以控制多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太低(即太负),那么可能难以控制褶皱的开始位置。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太高(即太正),则可能难以控制褶皱的扩展。在一个方面,多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
在-30度和30度之间。在示例性实施例中,多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
大约为零。
39.参照图7,可以控制多个凹槽在冲头面端处的凹槽宽度
푤c푮
。如果凹槽宽度
푤c푮
太低,则可能难以在凹槽内开始起皱。如果凹槽宽度
푤c푮
太高,则可能难以控制褶皱的开始位置。在一个方面,多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
在0.01英寸和0.8英寸之间。在另一方面,多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
在0.03英寸和0.6英寸之间。在又一方面,多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
在0.05英寸和0.5英寸之间。在又一方面,多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
在0.07英寸和0.3英寸之间。在示例性实施例中,多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
约为0.1英寸。
40.参照图10,可以控制多个凹槽的凹槽长度l
푮
。如果凹槽长度l
푮
太低,那么可能难以控制起皱的开始和扩展。如果凹槽长度l
푮
太高,那么凹槽的额外高度可能变得不必要,并且可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,多个凹槽的凹槽长度l
푮
在0.02英寸和2英寸之间,适用于大约0.2英寸到大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
。在另一方面,多个凹槽的凹槽长度l
푮
在0.08英寸和0.8英寸之间,适合于大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
。在又另一方面,多个凹槽的凹槽长度l
푮
在0.4英寸和0.8英寸之间,适合于大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
。在又一方面,多个凹槽的凹槽长度l
푮
在0.04英寸和0.4英寸之间,适合于大约0.2英寸的外围裙部高度l
as
。在又另一方面,多个凹槽的凹槽长度l
푮
在0.2英寸合0.4英寸之间,适合于大约0.2英寸的外围裙部高度l
as
。
41.参照图10,可以控制多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
。如果凹槽偏移l
g,o
太高,则可能难以控制起皱的开始位置。在一个方面,对于约0.2英寸至约0.75英寸的外围裙部高度l
as
,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在0至1.5英寸之间。在另一方面,对于大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在0至0.7英寸之间。在又一方面,对于大约0.75英寸的外围裙部高度l
as
,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在0至0.2英寸之间。在又一方面,对于大约0.2英寸的外围裙部高度l
as
,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在0至0.4英寸之间。在又一方面,对于大约0.2英寸的外围裙部高度l
as
,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在0至0.1英寸之间。
42.参照图7,可以控制所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
。如果凹槽深度d
푮
太低,则可能难以在凹槽内开始起皱。如果凹槽深度d
푮
太高,则凹槽的过深深度变得不必要,并且可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
在0.003英寸和0.24英寸之间。在另一方面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
在0.05英寸和0.22英寸之间。在又一方
面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
在0.08英寸和0.20英寸之间。在又一方面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
在0.11英寸和0.18英寸之间。在示例性实施例中,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
约为0.16英寸。
43.参考图7,可以控制多个凹槽的边缘半径ρ
푮
。如果边缘半径ρ
푮
太低,则纸板进入凹槽中的移动可能受到限制,并且从凹槽去除褶皱可能受到阻碍。如果边缘半径ρ
푮
太高,则对褶皱开始和扩展的位置的控制可能会受到限制。在一个方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
在0至0.32英寸之间。在另一方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
在0.01和0.23英寸之间。在又一方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
在0.02和0.19英寸之间。在又一方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
在0.03和0.14英寸之间。在示例性实施例中,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
约为0.05英寸。
44.参照图7,可以控制所述多个凹槽相对于冲头头部的径向方向的凹槽锥度
휽
푹푮
,t
。如果凹槽锥度
휽
푹푮
,t
太高,则对起皱开始位置的控制可能受到限制,或者可能发生不充分的起皱。如果凹槽锥度
휽
푹푮
,t
太低,则起皱的开始可能是困难的。在一个方面,所述多个凹槽相对于冲头头部的径向方向的凹槽锥度
휽
푹푮
,t
在0度和30度之间。
45.参考图7,冲头头部2可以包括限定冲头面3的外围的倒圆前边缘5。倒圆前边缘的存在可以减少成形过程期间涂层的破裂。在一个方面,可以控制倒圆前边缘的边缘半径pe。如果倒圆前边缘的边缘半径pe太低,则倒圆前边缘在成形过程期间减少涂层破裂的有益效果会受到限制。如果倒圆前边缘的边缘半径pe太高,则过大的边缘半径pe可能不会对破裂产生额外的改善,并且其可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,倒圆前边缘的边缘半径pe在0.01和0.24英寸之间。在另一方面,倒圆前边缘的边缘半径pe在0.05和0.22英寸之间。在又一方面,倒圆前边缘的边缘半径pe在0.08和0.20英寸之间。在又一方面,倒圆前边缘的边缘半径pe在0.12和0.18英寸之间。在示例性实施例中,倒圆前边缘的边缘半径pe约为0.16英寸。
46.参照图8,可以控制冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
。如果冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
太低,则可能不足以使外围裙部成形。如果冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
太高,那么外围裙部的过高高度可能不会产生优势,并且其可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
为0.1至2.0英寸。在另一方面,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
为0.3至0.5英寸。在又另一方面,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
为0.6至1.0英寸。
47.参考图8,可以取决于纸板底部坯件的所得底壁的期望直径来控制冲头面顶部直径d
p
。在一个方面,冲头面顶部直径d
p
在1至8英寸之间。在另一方面,冲头面顶部直径d
p
在2至3英寸之间。
48.参考图8,冲头面底部直径d
p,b
与冲头面顶部直径d
p
的侧壁锥度比可以取决于所得外围裙部的期望角度来控制。在一个方面,侧壁锥度比在0.8和1.2之间。
49.应当理解,所述多个凹槽可以优选是一致的,使得围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的每个凹槽是相同的。然而,将会理解,所述多个凹槽可以相对于上面定义的参数而彼此不同。
50.本描述的冲头头部2可以与用于使纸板底部坯件成形的方法一起使用。该方法可以包括提供具有卡尺厚度t的纸板底部坯件,以及使用圆柱形冲头头部来使纸板底部坯件
成形,从而使具有直径d
p
的底壁和具有围绕纸板底部坯件的底壁的外围的裙部高度l
sk
的外围裙部成形。
51.如图11和12所示,纸板底部坯件20可以包括层状结构,该层状结构包括具有第一主面和第二主面的纸板基板22、施加到纸板基板22的第一主面的第一阻隔涂层24和施加到纸板基板22的第二主面的第二阻隔涂层26。然而,涂覆的纸板底部坯件20的分层结构不限于所示实施例。在任何情况下,涂覆的纸板底部坯件的卡尺厚度t被认为包括涂覆的纸板底部坯件从第一最外表面到相对的第二最外表面的整个厚度。
52.参考图11和12所示的实施例,第一阻隔涂层24可以限定涂覆的纸板底部坯件20的第一最外表面,并且第二阻隔涂层26可以限定涂覆的纸板底部坯件20的第二最外表面。
53.在这一点上,本领域技术人员将会领会,在不脱离本公开的范围的情况下,各种附加层可以结合到涂覆的纸板底部坯件20中。在一个变型中,涂覆的纸板底部坯件20可以包括在纸板基板22和第一阻隔涂层24之间的第一底涂层,并且涂覆的纸板底部坯件20可以包括在纸板基板22和第二阻隔涂层26之间的第二底涂层,或者在第二阻隔涂层26顶部上的第三顶涂层。在另一个变型中,涂覆的纸板底部坯件20可以仅包括纸板基板22上的仅第一阻隔涂层24,而没有第二阻隔涂层26。
54.涂覆的纸板底部坯件20的纸板基板22可以是(或可以包括)任何能够涂覆有阻隔涂层的纤维素材料。本领域技术人员将会领会,纸板基板22可以是漂白的或未漂白的。合适的纸板基板的示例包括瓦楞原纸、挂面纸板、固体漂白硫酸盐(sbs)、折叠箱纸板(fbb)和未涂覆的未漂白牛皮纸(uuk)。
55.纸板基板22可具有至少约40磅/3000平方英尺的未涂覆基重。在一种表达方式中,纸板基板22可具有范围从约40磅/3000平方英尺至约300磅/3000平方英尺的未涂覆基重。在另一种表达方式中,纸板基板22可具有范围从约85磅/3000平方英尺至约300磅/3000平方英尺的未涂覆基重。在另一种表达方式中,纸板基板22可具有范围从约85磅/3000平方英尺至约250磅/3000平方英尺的未涂覆基重。在又另一种表达方式中,纸板基板22可具有范围从约100磅/3000平方英尺至约250磅/3000平方英尺的未涂覆基重。
56.此外,纸板基板22可以具有例如范围从大约4点至大约30点(0.004英寸至0.030英寸)的卡尺厚度(厚度)。在一种表达方式中,卡尺厚度范围从大约8点至大约16点。在另一种表达方式中,厚度范围从大约10点至大约13点。
57.第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以使用任何合适的方法施加,诸如在造纸机上或作为机外涂布机的一个或多个涂布机,使得第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26形成在纸板基板22的暴露的最外表面上。在一个方面,第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以是可热封的阻隔涂层。当被加热时,热封涂层提供与其接触的产品的其它区域(例如容器的侧壁)的粘合。
58.第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以以不同的涂层重量施加到纸板基板22。作为一个非限制性示例,第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以以约2至20磅/3000平方英尺的涂层重量施加。作为另一个非限制性示例,第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以以每3000平方英尺约4至14磅的涂层重量施加。
59.第一阻隔涂层24和第二阻隔涂层26可以包括粘合剂和颜料。在一种表达方式中,粘合剂与颜料的重量比可以是至少约1∶2。在另一种表达方式中,粘合剂与颜料的重量比可
以是约1∶2至约9∶1。在另一种表达方式中,粘合剂与颜料的重量比可以为约1∶1至约4∶1。在另一种表达方式中,粘合剂与颜料的重量比可以是至少约1∶1。
60.粘合剂可以是水性粘合剂。作为一个一般的非限制性示例,粘合剂可以是苯乙烯-丙烯酸酯(sa)(即,粘合剂“由”或“基本上由”苯乙烯-丙烯酸酯(sa)组成)。作为另一个一般的非限制性示例,粘合剂可以是包括苯乙烯-丙烯酸酯(sa)的粘合剂混合物。也考虑其他水性粘合剂,诸如苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、乙烯丙烯酸(eaa)、聚乙烯丙烯酸、聚乙酸乙烯酯(pvac)、聚酯分散体及其组合。
61.在一种变型中,颜料可以是粘土颜料。作为一个示例,粘土颜料可以是高岭土,诸如细高岭土。作为另一个示例,粘土颜料可以是板状粘土,诸如高纵横比的板状粘土(例如,纵横比至少为40∶1)。在另一种变型中,颜料可以是碳酸钙(caco3)颜料。在又一个变型中,颜料可以是包括碳酸钙颜料和粘土颜料两者的颜料混合物。
62.结合表1的参数和下面的解释,参考图6至图10,以表达本描述的冲头头部2的优选参数,该冲头头部2被配置成用于与用于使具有卡尺厚度t的纸板底部坯件成形的方法一起使用,以使具有直径d
p
和外围裙部高度l
as
的纸板底部坯件成形。
63.参照图9,可以控制多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
。如果多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
太高,则可能难以控制相邻凹槽6之间的起皱。如果多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
太低,则凹槽6内可能发生不充分起皱。在一个方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在2度和90度之间。在另一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在6度和65度之间。在又另一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在8度和53度之间。在又另一方面,多个凹槽6的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
在11度和40度之间。在示例性实施例中,多个凹槽的相邻凹槽6的中心线之间的凹槽间距
휽
푹푮
,
풔
约为15度。
64.参照图2、3和5,可以控制围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量。如果围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽数量太低,则可能难以控制相邻凹槽6之间的起皱。如果围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽的数量太高,那么可能会发生凹槽内的起皱的不充分开始。在一个方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在4和180之间。在另一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在10和128之间。在又另一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在14和102之间。在又一方面,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽6的数量在17和76之间。在示例性实施例中,围绕冲头面3的整个外围沿着侧表面4的凹槽的数量为大约24个。
65.参照图10,可以控制多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太低(即太负),那么可能难以控制褶皱的开始位置。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太高(即太正),则可能难以控制褶皱的扩展。在一个方面,多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
在-30度和30度之间。在示例性实施例中,多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
大约为零。
66.参照图7,可以控制多个凹槽在冲头面端处的凹槽宽度
푤c푮
。如果凹槽宽度
푤c푮
太低,则可能难以在凹槽内开始起皱。如果凹槽宽度
푤c푮
太高,则可能难以控制褶皱的开始位置。在一个方面,所述多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至50倍。在
另一方面,所述多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的2至35倍。在又一方面,所述多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的3至28倍。在又一方面,所述多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
在纸板底部坯件的卡尺厚度t的4至20倍之间。在示例性实施例中,所述多个凹槽的凹槽宽度
푤c푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的大约6倍。
67.参照图10,可以控制多个凹槽的凹槽长度l
푮
。如果凹槽长度l
푮
太低,则可能难以控制起皱的开始和扩展。如果凹槽长度l
푮
太高,那么凹槽的过高高度就变得不必要,并且可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,所述多个凹槽的凹槽长度l
푮
在纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.1至1.0倍之间。在另一方面,所述多个凹槽的凹槽长度l
푮
是纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.3至0.9倍。在又一方面,所述多个凹槽的凹槽长度l
푮
是纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.6至0.8倍。
68.参照图10,可以控制所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
。如果凹槽偏移l
g,o
太高,则可能难以控制起皱的开始位置。在一个方面,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0至0.9倍之间。在另一方面,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0至0.5倍之间。在又一方面,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移l
g,o
在纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0至0.2倍之间。
69.参照图7,可以控制多个凹槽的凹槽深度d
푮
。如果凹槽深度d
푮
太低,则可能难以在凹槽内开始起皱。如果凹槽深度d
푮
太高,那么凹槽的过深深度变得不必要,并且可能导致冲头头部的设计约束问题。在一方面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
在纸板底部坯件的卡尺厚度t的0.25至15倍之间。在另一方面,所述多个凹槽的凹槽深度d
푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至10倍。
70.参考图7,可以控制所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
。如果边缘半径ρ
푮
太低,那么纸板进入凹槽中的移动可能受到限制,并且从凹槽中去除褶皱可能受到阻碍。如果边缘半径ρ
푮
太高,那么对褶皱开始的位置和扩展的控制可能会受到限制。在一个方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的0至20倍。在另一方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至15倍。在又一方面,所述多个凹槽的边缘半径ρ
푮
是纸板底部坯件的卡尺厚度t的2至10倍。
71.参照图10,可以控制所述多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太低(即太负),那么可能难以控制褶皱的开始位置。如果凹槽锥度
휽a푮
,t
太高(即太正),则可能难以控制褶皱的扩展。在一个方面,所述多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
在-30度和30度之间。在示例性实施例中,所述多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度
휽a푮
,t
大约为零。
72.参考图7,冲头头部2可以包括限定冲头面3的外围的倒圆前边缘5。倒圆前边缘的存在可以减少成形过程期间涂层的破裂。在一个方面,可以控制倒圆前边缘的边缘半径ρe。如果倒圆前边缘的边缘半径ρe太低,则倒圆前边缘在成形过程期间减少涂层破裂的有益效果会受到限制。如果倒圆前边缘的边缘半径ρe太高,那么过大的边缘半径ρe可能不会对破裂产生额外的改善,并且可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,倒圆前边缘的边缘半径ρe在纸板底部坯件的卡尺厚度t的0至15倍之间。在另一方面,倒圆前边缘的边缘半径ρe在纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至13倍之间。在又一方面,倒圆前边缘的边缘半径ρe在纸
板底部坯件的卡尺厚度t的2至11倍之间。
73.参照图8,可以控制冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
。如果冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
太低,则可能不足以使外围裙部成形。如果冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
太高,那么外围裙部的过度高度可能不会产生额外的优点,并且其可能导致冲头头部的设计约束问题。在一个方面,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度l
as
是纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.8至1.2倍。
74.用于使纸板底部坯件成形的方法可以进一步包括加热涂覆的纸板底部坯件。已经发现,通过在成形过程之前加热涂覆的纸板底部坯件,可以减少在涂覆的纸板底部坯件的成形过程期间涂层的破裂。尽管本发明不受理论的限制,但是据信,加热涂覆的纸板底部坯件可增加纸板基板上的阻隔涂层的柔韧性和/或可以增加纸板基板的柔韧性,以减轻成型过程期间阻隔涂层和纸板基板之间的应力传递。对于常规的聚乙烯挤出涂覆的纸板,由于聚乙烯挤出涂层的优异柔性,通常不需要加热聚乙烯涂层。尽管已经表明,在水性涂覆的纸板底部坯件的成形过程期间,通过预加热已经减少了破裂,但是预计预加热对于其他涂层也会是有效的。
75.另外,涂覆的纸板底部坯件的加热可以包括在使用本描述的冲头头部2使纸板底部坯件成形的步骤之前或期间,将水分(例如,蒸汽)施加到纸板底部坯件。已经发现,通过施加水分(例如,蒸汽)而不仅仅是加热,在成形过程期间的破裂甚至已经被进一步减少。
76.对涂覆的纸板底部坯件施加水分不受任何特定过程的限制。
77.在一种变型中,将水分施加到涂覆的纸板底部坯件可以包括使用非接触加热(诸如热湿鼓风机),将蒸汽施加到涂覆的纸板底部坯件。
78.在另一种变型中,将水分施加到涂覆的纸板底部坯件可以包括在用于使加热的涂覆的纸板底部坯件成形的过程期间,使涂覆的纸板底部坯件与水接触,并且然后与加热的模具接触。
79.在一个方面,该方法可以省略将水分施加到涂覆的纸板底部坯件的步骤。
80.一种优选的方法包括将蒸汽施加到涂覆的纸板底部坯件,并使用冲头头部使所得的纸板底部坯件成形,该冲头头部具有前边缘半径并在冲头头部的侧表面中具有多个凹槽。已经发现,施加蒸汽以及具有前边缘半径和多个凹槽的组合效果显著地最小化了成形过程期间涂层的破裂。然而,在一种变型中,蒸汽的施加可以采用常规的冲头头部前边缘半径和冲头头部侧表面中的多个凹槽。在另一种变型中,具有多个凹槽的冲头头部可以在加热、施加蒸汽或前边缘半径的情况下采用,也可以不加热、施加蒸汽或前边缘半径的情况下采用。
81.在一个方面,该方法可以通过杯底成型设备来执行。该杯底成型设备包括冲压组件和任选的加热器,该冲压组件用于使涂覆的纸板底部坯件成形,以在涂覆的纸板底部坯件的底壁部分的外围周围形成外围裙部部分,该加热器定位成在外围裙部部分形成之前和/或期间加热涂覆的纸板底部坯件。任选的加热器可以任选地施加水分。
82.在一个方面,加热器包括非接触式加热器,该非接触式加热器定位成在冲压涂覆的纸板底部坯件之前加热涂覆的纸板。
83.在另一方面,加热器包括接触式加热器,该接触式加热器被定位成加热在冲压组件内接触涂覆的纸板的模具。
84.杯底成型设备还可以包括切割组件,用于从涂覆的纸板卷材切割涂覆的纸板底部坯件。
85.在一个方面,加热器包括非接触式加热器,该非接触式加热器定位成在切割涂覆的纸板底部坯件之前加热涂覆的纸板。
86.在一个方面,加热器包括接触式加热器,该接触式加热器被定位成加热在切割组件内接触涂覆的纸板的模具。
87.图13a、13b和c是示例性杯底成型设备50的示意图,该设备用于使从纸卷切割的涂覆的纸板底部坯件成形,该纸卷在图示的图中竖直向下供给纸条。如图所示,杯底成型设备包括冲头30,当冲头将切下的坯件拉过主模53时,围绕冲头30形成外围裙部。在一个方面,杯底成型设备50还可以包括用于将涂覆的纸板切割成涂覆的纸板底部坯件的切割器52和外壳54。冲头30和切割器52可以附接到活塞(未示出),以执行它们相应的功能。冲头30可以包括如上所述的冲头1的一个或多个特征。
88.在一个方面,杯底成型设备50还可以包括接触式加热器55,用于在使加热的涂覆的纸板底部坯件p成形的过程期间加热模具。应理解的是,接触式加热器的放置仅仅是说明性的,并且杯底成型设备50中接触涂覆的纸板底部坯件p的任何模具或工具(包括冲头30)可以被加热以影响涂覆的纸板底部坯件p的加热。
89.在一个方面,杯底成型设备50可进一步包括用于加热涂覆的纸板p的非接触式加热器56。在一个示例中,非接触式加热器56可包括向涂覆的纸板p的正面和/或背面吹送热空气的热空气鼓风机。在另一个示例中,非接触式加热器56可包括用于加热涂覆的纸板p的正面和/或背面的红外加热器。在另一个示例中,非接触式加热器56可以包括蒸汽施加器(水分和热)。
90.在一个方面,杯底成型设备50还可以包括接触式加热器56,用于加热与涂覆的纸板p接触的模具。在一个示例中,接触式加热器56可以包括用热反射金属带保持到相应模具上的加热带。
91.然而,应理解,图13a、13b和13c的杯底成型设备仅仅是用于实践本发明的一个示例性杯底成型设备的代表。
92.图14是根据本发明的实施例的涂覆的纸板容器的截面示意图。
93.如图14所示,涂覆的纸板容器60包括卡尺厚度为t的涂覆的纸板底部40和涂覆的纸板侧壁62。涂覆的纸板底部40包括纸板基板和在纸板基板的最外表面上的第一阻隔涂层(见图11和12),并且涂覆的纸板底部40包括围绕底壁部分42的外围形成的外围裙部部分44,其中在外围裙部部分44和底壁部分42之间限定的半径r’大于3t。涂覆的纸板侧壁62被密封到外围裙部部分44的第一阻隔涂层。
94.在一个方面,半径r’对应于冲头的前边缘半径r,该冲头用于从涂覆的纸板底部坯件成形外围裙部部分44和底壁部分42。
95.在一个方面,纸板底部还包括在纸板基板的另一个最外表面上的第二阻隔涂层,并且涂覆的纸板侧壁可以密封到外围裙部部分的第二阻隔涂层。例如,如图所示,纸板侧壁的底部部分可以折叠在外围裙部上,并结合(例如热封)到外围裙部的两侧。
96.在一个方面,涂覆的纸板侧壁的内表面可以在其最外表面处包括阻隔涂层。例如,阻隔涂层可以与纸板底部上的一个或两个阻隔涂层相同。在一个方面,阻隔涂层可以包含
水性粘合剂,诸如苯乙烯-丙烯酸酯。
97.示例具体用于制造以下示例中的杯的涂覆的纸板样品包括由佐治亚州亚特兰大的westrock公司制造的13pt(1pt = 0.001”)和16pt固体漂白硫酸盐(sbs)杯坯料基板,并且然后在导向(pilot)刮刀涂布机上涂覆可热封阻隔涂层。可热封阻隔涂层配方包含重量比为65/35/250的hydrocarb
®ꢀ
60(oftrigen的omya ag)、barrisurf
™ꢀ
xp(imerys高岭土)和cartaseal
®ꢀ
scr (archroma)。在毛毡侧上以9.3磅/3000f2的总涂层重量涂覆有两层阻隔涂层的13pt杯坯料用作杯容器的底部坯料,并且在毛毡侧上以10.3磅/3000f2的总涂层重量涂覆有两层阻隔涂层的16pt杯坯料用作杯容器的侧壁。对于杯底和侧壁来说,涂覆的阻隔侧都面向杯的内部。
98.这些杯是在pmc(造纸机械公司)的型号为pmc-1250型制杯机上制成的。
99.示例1图15和16的杯使用基本上如图2至5所示的冲头头部形成,除了没有凹槽,以使经加热的纸板底部坯件成形,然后将其热封到侧壁。
100.示例2图17和图18的杯使用基本上如图2至图5所示的冲头头部形成,具有凹槽,以使加热的纸板底部坯件成形,并且然后将其热封到侧壁。
101.示例3图19和20的杯使用基本上如图2至5所示的冲头头部形成,具有凹槽,以通过蒸汽的额外处理来使经加热的纸板底部坯件成形,并且然后将其热封到侧壁。
102.结果图15至20示出了对于所提出的解决方案,30分钟之后热咖啡和非乳制奶油混合物渗透到杯底中的情况(在咖啡被排干和冲洗之后从上面和下面看)。图15至20的照片中的咖啡污渍与最坏情况的条件有关(非常热的咖啡,带有特别强烈的非乳制奶油)。对于其他腐蚀性较小的液体(诸如标准咖啡、coca-cola
®
等),这些杯通常不会产生污渍。
103.如图15至16所示,示例1的杯在底部边沿的外围周围显示出明显的污渍。如图17至18所示,与示例1的杯相比,示例2的杯显示出减少的污渍。如图19至20所示,与示例2的杯相比,示例3的杯显示出减少的污渍。
104.尽管已经示出和描述了所公开的方法和涂覆的纸板容器的各种实施例,但是本领域技术人员在阅读说明书后可以想到修改。本技术包括这样的修改,并且仅受权利要求的范围限制。
技术特征:1. 一种用于使纸板底部坯件成形以围绕所述纸板底部坯件的外围成形外围裙部部分的圆柱形冲头头部,所述圆柱形冲头头部包括:围绕所述冲头头部的轴线在径向方向上延伸的冲头面;和围绕所述冲头面的外围在所述冲头头部的轴向方向上延伸的侧表面,其中,所述侧表面限定多个凹槽,每个凹槽在所述冲头头部的轴向方向上延伸。2.根据权利要求1所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在2度和90度之间。3.根据权利要求1或2所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在6度和65度之间。4.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在8度和53度之间。5.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在11度和40度之间。6.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距约为15度。7.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述凹槽的数量在4和180之间。8.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述凹槽的数量在10和128之间。9.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述凹槽的数量在14和102之间。10.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述凹槽的数量在17和76之间。11.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述凹槽的数量约为24个。12.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度在-30度和30度之间。13.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度在0.01英寸和0.8英寸之间。14.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度在0.03英寸和0.6英寸之间。15.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度在0.05英寸和0.5英寸之间。16.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度在0.07英寸和0.3英寸之间。17.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度约为0.1英寸。18.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽长度在0.02英寸和2英寸之间。19.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽长度在
0.08英寸和0.8英寸之间。20.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽长度在0.4英寸和0.8英寸之间。21.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽长度在0.04英寸和0.4英寸之间。22.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽长度在0.2英寸和0.4英寸之间。23.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移在0至1.5英寸之间。24.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移在0至0.7英寸之间。25.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移在0至0.2英寸之间。26.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移在0至0.4英寸之间。27.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽距冲头面的凹槽偏移在0至0.1英寸之间。28.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽深度在0.003英寸和0.24英寸之间。29.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽深度在0.05英寸和0.22英寸之间。30.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽深度在0.08英寸和0.20英寸之间。31.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽深度在0.11英寸和0.18英寸之间。32.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的凹槽深度约为0.16英寸。33.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的边缘半径在0至0.32英寸之间。34.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的边缘半径在0.01至0.23英寸之间。35.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的边缘半径在0.02至0.19英寸之间。36.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的边缘半径在0.03至0.14英寸之间。37.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽的边缘半径约为0.05英寸。38.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,所述多个凹槽相对于冲头头部的径向方向的凹槽锥度在0至30度之间。
39.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,还包括限定冲头面外围的倒圆前边缘。40.根据权利要求39所述的圆柱形冲头头部,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径在0.01至0.24英寸之间。41.根据权利要求39或40所述的圆柱形冲头头部,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径在0.05至0.22英寸之间。42.根据权利要求39-41中任一项所述的圆柱形冲头头部,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径在0.08至0.20英寸之间。43.根据权利要求39-42中任一项所述的圆柱形冲头头部,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径在0.12至0.18英寸之间。44.根据权利要求39-43中任一项所述的圆柱形冲头头部,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径约为0.16英寸。45.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度为0.1至2.0英寸。46.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度为0.3至0.5英寸。47.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,冲头头部的轴向方向上的侧表面高度为0.6至1.0英寸。48.根据任一前述权利要求所述的圆柱形冲头头部,其中,冲头面顶部直径在1至8英寸之间。49.根据前述权利要求中任一项所述的圆柱形冲头头部,其中,冲头面顶部直径在2至3英寸之间。50.一种用于使纸板底部坯件成形的方法,所述方法包括:提供具有卡尺厚度t的纸板底部坯件;使用圆柱形冲头头部来使纸板底部坯件成形,从而使具有直径d
p
的底壁和围绕纸板底部坯件的底壁外围具有裙部高度l
sk
的外围裙部成形,所述圆柱形冲头头部包括:围绕所述冲头头部的轴线在径向方向上延伸的冲头面;和在所述冲头头部的轴向方向上围绕所述冲头面的外围延伸的侧表面,其中,所述侧表面限定多个凹槽,每个凹槽在冲头头部的轴向方向上延伸。51.根据权利要求50所述的方法,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在2度和90度之间。52.根据权利要求50或51所述的方法,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在6度和65度之间。53.根据权利要求50至52中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在8度和53度之间。54.根据权利要求50至53中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在11度和40度之间。55.根据权利要求50至54中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的相邻凹槽的中心线之间的凹槽间距在约15度之间。
56.根据权利要求50至55中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的数量在4至180之间。57.根据权利要求50至56中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的数量在10至128之间。58.根据权利要求50至57中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的数量在14至102之间。59.根据权利要求50至58中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的数量在17至76之间。60.根据权利要求50至59中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的数量为约24个。61.根据权利要求50至60中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽相对于冲头头部的轴向方向的凹槽锥度在-30度和30度之间。62.根据权利要求50至61中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至50倍。63.根据权利要求50至62中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的2至35倍。64.根据权利要求50至63中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的3至28倍。65.根据权利要求50至64中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的4至20倍。66.根据权利要求50至65中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽宽度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的约6倍。67.根据权利要求50至66中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽长度是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.1至1.0倍。68.根据权利要求50至67中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽长度是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.3至0.9倍。69.根据权利要求50至68中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽长度是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0.6至0.8倍。70.根据权利要求50至69中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽距所述冲头面的凹槽偏移是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0和0.9倍之间。71.根据权利要求50至70中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽距所述冲头面的凹槽偏移在所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0和0.9倍之间。72.根据权利要求50至71中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽距所述冲头面的凹槽偏移是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0和0.5倍之间。73.根据权利要求50至72中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽距所述冲头面的凹槽偏移是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
sk
的0和0.2倍之间。74.根据权利要求50至73中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽深度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的0.25和15倍之间。75.根据权利要求50至74中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的凹槽深度是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的1和10倍之间。76.根据权利要求50至75中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的0和20倍之间。77.根据权利要求50至76中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的1和15倍之间。
78.根据权利要求50至77中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的2和10倍之间。79.根据权利要求50至78中任一项所述的方法,其中,所述多个凹槽相对于冲头头部的径向方向的凹槽锥度在0至30度之间。80.根据权利要求50至79中任一项所述的方法,还包括限定所述冲头面的外围的倒圆前边缘。81.根据权利要求80所述的方法,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的0至15倍。82.根据权利要求80或81所述的方法,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的1至13倍。83.根据权利要求80至82中任一项所述的方法,其中,所述倒圆前边缘的边缘半径是所述纸板底部坯件的卡尺厚度t的2至11倍。84.根据权利要求50至83中任一项所述的方法,其中,所述冲头头部的轴向方向上的侧表面高度是所述纸板底部坯件的外围裙部的裙部高度l
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的0.8至1.2倍。85.根据权利要求50至84中任一项所述的方法,还包括在使用所述圆柱形冲头头部使所述纸板底部坯件成形的步骤之前或期间,向所述纸板底部坯件施加热量。86.根据权利要求50至85中任一项所述的方法,还包括在使用所述圆柱形冲头头部使所述纸板底部坯件成形的步骤之前或期间,将水分施加到所述纸板底部坯件。87.一种纸板底部坯件,其通过权利要求50至86中任一项的方法成形。88.一种纸板容器,包括权利要求87的纸板底部坯件。
技术总结圆柱形冲头头部(2)包括冲头面(3)和侧表面(4)。冲头面围绕冲头头部的轴线在径向方向上延伸。侧表面围绕冲头面的外围在冲头头部的轴向方向上延伸。侧表面限定多个凹槽(6)。每个凹槽在冲头头部的轴向方向上延伸。一种用于使用圆柱形冲头头部使纸板底部坯件成形以使围绕纸板底部坯件的外围的外围裙部部分成形的方法。方法。方法。
技术研发人员:B
受保护的技术使用者:维实洛克MWV有限责任公司
技术研发日:2021.03.10
技术公布日:2022/12/16