折叠阻力减少机构的制作方法
【专利摘要】一种可折叠材料片材，包括定位成利于片材折叠成两部分的折叠机构（46a，46b）。所述折叠机构包括两条弱化线（60，62），从片材上的第一位置分开且在片材上的第二位置会聚。第一位置和第二位置隔开且位于想象线上，所述想象线限定片材两部分之间的主铰合线。
【专利说明】折叠阻力减少机构
[0001]相关申请
本申请要求2011年2月9日提交的美国临时申请N0.61/441,240的权益，其全部内容通过参考引入本文。
【技术领域】
[0002]本发明涉及诸如纸板的片材材料的折叠。更具体地，本发明涉及减少材料折叠阻力。本发明提供可以以单叠层或多叠层设置使用的折叠阻力减少机构。
【背景技术】
[0003]在包装领域，使用纸板、纤维板和其它可折叠片材材料。折叠片材材料可以许多配置构造以形成产品的包装。通常，片材材料被切口、预先折痕或划痕、折叠且然后粘结以形成平折部分形成的坯件；这些坯件然后供应到机器中以自动组装、装载物品且完成。在包装过程期间，通常需要多层材料折叠在一起或者折叠厚片材材料。片材材料具有折叠阻力和使得材料想要“回弹”到其未折叠状态的自然弹性。为了形成折叠，必须施加足够强度的折叠力到材料。为了保持折叠状态，必须施加保持力。
[0004]包装机器上的引导件通常用于形成折叠和保持材料的折叠状态。例如，用于保持瓶的纸板纸箱可以组装成开口端部形式，用瓶从一端或两端装载且然后端部封闭摇盖(flap)由引导件折叠以部分地形成端壁。弓丨导件用于折叠端部摇盖且保持端部摇盖在其折叠状态。粘合剂应用于其且其它端部摇盖然后折叠且粘附到首先折叠的端部摇盖以形成最终复合端壁。如果材料折叠阻力高和/或如果材料返回其未折叠状态(其“回弹”)的趋势强，那么引导件可能不能形成折叠和/或可能不能保持材料的折叠状态。在这种情况下，端壁摇盖可能错误定位或者回转到错误的路径。得到的纸箱不是合适完成的纸箱且被废弃。
[0005]解决材料折叠阻力的问题在许多情况下可能发生，一种常见情况是在重载荷的包装中，例如配置有把手的12或24个瓶包装体。由于包装内容物重,把手需要强。为了形成强的把手，使用多叠层材料以提供增强。这可能导致围绕共同角部折叠多叠层材料。在该设置中，折叠阻力通常高。减少折叠阻力和/或避免角部区域中材料起褶的机构已经可用。例如，在US6968992中，设置插件(参见图4)以增强纸箱。孔(184)沿折叠线(182A和182B)设置以利于折叠线(182A和182B)的折叠，而没有纸板起褶。类似地，在Wilson的US5072876中，沿折叠线(56)设置切口部分(72)以利于折叠端部面板摇盖(58)。
[0006]本发明试图通过提供减少材料折叠阻力的机构和方法来提供使用折叠材料的技术的改进，具体地但不是排他地在包装领域或甚至更具体地但不是排他地在纸板包装领域。
【发明内容】
[0007]根据第一方面，本发明提供一种可折叠材料片材，包括折叠机构，所述折叠机构定位成利于片材折叠成两部分，所述折叠机构包括两条弱化线，从片材上的第一位置分开且在片材上的第二位置会聚，第一位置和第二位置隔开且位于想象线上，所述想象线限定片材两部分之间的主铰合线。优选地，第一位置和第二位置位于片材的相对边缘上。
[0008]优选地，两条弱化线形状为弧形且具有相同半径，并且具有从所述想象线测量的相同最大宽度。可选地，两条弱化线形状为弧形且具有不同半径，并且具有从所述想象线测量的不同最大宽度，和/或每个弧形线具有的顶点不定位成与另一弧形线的顶点直接相对。
[0009]优选地，折叠机构还包括至少部分地在两条弱化线之间延伸的弱化特征。任选地，所述弱化特征包括在两条弱化线之间的压花区域，和/或所述弱化特征包括平行于所述想象线定位的一条或多条弱化线。
[0010]优选地，在存在时，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线由如下中的一个或多个或其组合形成:全深度切口和折痕线、半深度切口和折痕线、划痕线(scoreline)、压花线、穿孔和折叠线。甚至更优选地，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线包括两条弱化线，所述弱化线中的第一条是半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.13英寸(大约0.32 cm)的长度，且其中，所述弱化线中的第二条是半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.25英寸(大约0.64 cm)的长度。甚至更优选地，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线使得其长度的大约80%或更多位于由两条弱化线限定的区域中。
[0011]任选地，两条弱化线由如下中的一个或多个或其组合形成:全深度切口和折痕线、半深度切口和折痕线、压花线、划痕线、穿孔和折叠线，优选地，所述两条弱化线均为半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.13英寸(大约0.32 Cm)的长度。
[0012]根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，所述折叠机构还包括在第一位置和材料片材边缘之间延伸的一条或多条线性铰合线。
[0013]根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，包括多于一个折叠机构，且其中，所述折叠机构中的至少一个还包括在该折叠机构的第一位置和另一折叠机构的第二位置之间延伸的线性铰合线。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]现将参考附图来描述本发明的示例性实施例，在附图中:
图1是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第一实施例的减少纸板折叠阻力的机构；
图2是由图1的坯件形成的纸箱的顶部、侧面和前端部的透视图；
图3A是图1的坯件的部段的放大图，示出了根据本发明第一实施例的减少纸板折叠阻力的机构；
图3B是图1的纸箱的部段的内部透视图，示出了减少纸板折叠阻力的机构处于使用中的内部角部；
图3C是沿图3B和3C所示的线X-X截取的截面，图示了在折叠之后的折叠阻力减少设
置；
图4是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第二实施例的减少纸板折叠阻力的机构； 图4A是图4的坯件的部段的放大图，示出了根据本发明第二实施例的减少纸板折叠阻力的机构；
图5是由图4的坯件形成的纸箱的部段的内部透视图，示出了减少纸板折叠阻力的机构处于使用中的内部角部；
图6是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成另一样式纸箱的坯件，具有根据本发明第一实施例的减少纸板折叠阻力的多个机构；
图7是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第三实施例的减少纸板折叠阻力的机构；
图8A是具有用于减少折叠阻力的已知机构的第一测试样本；
图8B是在没有用于减少折叠阻力的任何附加机构的情况下测试的控制样本；
图8C是具有根据本发明第三所述实施例的用于减少折叠阻力的机构的第二测试样
本；
图8D是具有根据本发明第一所述实施例的用于减少折叠阻力的机构的第三测试样
本；
图9是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第三实施例的减少纸板折叠阻力的多个机构；
图1OA是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第四实施例的减少纸板折叠阻力的机构；
图1OB是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第五实施例的减少纸板折叠阻力的机构；和
图1OC是纸板片材的平面图，其被切口和划痕以形成用于形成纸箱的坯件，具有根据本发明第六实施例的减少纸板折叠阻力的机构。
【具体实施方式】
[0015]本文公开了折叠阻力减少机构、以及采用所述机构的包装、坯件和纸箱的具体实施例的详细描述。将理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的某些方面可以应用的方式的示例，并不表示本发明可以实施的所有方式的穷举清单。实际上，需要理解的是，这里所描述的折叠阻力减少机构、包装、坯件和纸箱可以以各种替代形式实施。附图也不一定是按照比例的，可以放大或者缩小一些特征从而显示特定部件的细节。为了避免使本发明难理解，公知的部件、材料或方法不一定描述得很详细。这里所公开的任何特定结构上的和功能上的细节不应当理解成限制性的，而仅仅是用作权利要求的基础，以及用于教导本领域技术人员变化地应用本发明的代表性基础。
[0016]参考图1，示出了纸板材料的切口和预先划痕片材的平面图。这是用于形成端部装载型纸箱8的坯件10。因而，坯件10包括一系列主面板:第一侧面板12 ;底部面板14 ;第二侧面板16 ;顶部面板18和胶合摇盖20。每个主面板在其每个端部处铰合到端部封闭摇盖。第一侧面板12具有沿折叠线48a，48b铰合到其上的侧端部封闭摇盖22a，22b。底部面板14具有沿折叠线50a，50b铰合到其上的底部端部封闭摇盖24a，24b。第二侧面板16具有沿折叠线52a，52b铰合到其上的侧端部封闭摇盖26a，26b。顶部面板18具有沿折叠线54a，54b铰合到其上的顶部端部摇盖28a，28b，胶合摇盖20具有通过折叠阻力减少机构46a，46b铰合到其上的增强摇盖30a，30b。设置附加折叠线56a，56b，58a，58b以有助于形成纸箱8。
[0017]主面板沿折叠线36，38，42和44按顺序铰合在一起。折叠线34和40将侧面板12和16分成两半，在其边缘处定形为使得得到的纸箱8 (参见图2)是适合于可靠地包装24个饮料瓶的山墙平顶纸箱。坯件10设置有用于形成把手设置的孔。由于最终装载的纸箱8重，从坯件10形成的把手需要强。因而，把手由多叠层材料形成。两个顶部端部封闭摇盖28a，28b以把手部件36a，36b的形式提供把手设置的最外叠层。这些把手部件36a，36b均具有可铰合衬垫摇盖和预先切口把手孔。侧端部封闭摇盖26a，26b ；22a, 22b均设置有另外的把手部件34a, 34b, 32a, 32b,其定形、定尺寸和定向为与顶部端部摇盖28a, 28b的把手部件36a，36b匹配。侧端部封闭摇盖26a，26b ；22a, 22b能定位在顶部端部封闭摇盖的紧接下方，且提供把手结构的第二叠层。为了进一步增强把手结构，提供把手增强摇盖30a，30b。这些把手增强摇盖30a，30b定尺寸且能定位邻近在顶部和侧端部封闭摇盖中形成的把手孔，且提供把手结构的部分第三层或第三叠层。
[0018]在从坯件10形成纸箱及其把手结构时，需要将三个材料叠层一起围绕相同弯部或角部折叠。这种材料厚度可能难以操控。前述纸箱仅仅是可能需要减少高折叠阻力且因此折叠阻力减少机构是有利的情况的示例。因而，当前所述情况仅仅是可以如何配置本发明的折叠阻力减少机构的示例。
[0019]第一实施例的折叠阻力减少机构(FRRM)在图3A中最佳地示出。折叠阻力减少机构46a，46b包括从第一共同位置分开且在第二共同位置会聚的一对主弱化线60，62。在该设置中，该对主弱化线是一对弧形划痕线60,62。划痕线60,62任选地但是优选地由一系列交替的1/8英寸X 1/8英寸切口和折痕61，64构成。在弧形线60，62之间限定压花区域59。压花59通过在模具中按压材料实现，使得区域59从纸板的涂层或可打印侧面压出。换句话说，在区域59已经压花之后，当从可打印(“好侧”)看时，材料将在该区域59中凹进。相反，当从未漂白或涂层侧看时，材料将在该压花区域59中突出。
[0020]转向图2所示的纸箱8的构造，可设想的是，纸箱8可以通过在直线机器中通过一系列顺序折叠操作形成，从而纸箱8不需要旋转或倒转来完成其构造。折叠过程并不限于下文所示，且可以根据具体制造要求变化。
[0021]为了形成平折部分形成的纸箱，胶合带20，连同顶部面板18和第二侧面板16的一部分，围绕折叠线40折叠，且放置成与第二侧面板16的第二部分、底部面板14和第一侧面板12的一部分处于平面接触。粘结剂然后应用于胶合带20和增强摇盖30a，30b的外表面。纸箱然后围绕折叠线34折叠，以使得第一侧面板12的一部分及其相关侧端部摇盖22a，22b分别与胶合带20、增强摇盖30a，30b和第一侧面板12的部分处于叠置关系。压力然后施加到第一侧面板12和胶合带20且施加到侧端部摇盖22a，22b和增强摇盖30a，30b。这将第一侧面板12的内表面粘结到胶合带20的外表面且将增强摇盖30a，30b的外表面粘结到侧端部封闭摇盖22a，22b的内表面。从而，第一侧面板12连接到顶部面板18，且由此形成平折管状结构。在该情况下，坯件10可以供应给转换车间，在转换车间，部分形成的平折坯件开口为开口端部管状结构，用诸如瓶的物品从其开口端部中的一个或两者装载，且然后密封以形成图2所示的封闭纸箱或包装8。
[0022]纸箱8的每一端相同，因而描述仅仅一个端壁的折叠。每个侧端部封闭摇盖22b，26b围绕其折叠线48b，52b折叠，使得其部分地封闭纸箱8的端部。这样做时，粘附到侧端部封闭摇盖22b的增强摇盖30b也折叠。折叠阻力减少机构46b有助于两个相邻的和粘附的材料叠层(侧端部封闭摇盖22b和增强摇盖30b)的折叠。
[0023]坯件10被折叠和粘合，使得在增强突片30a，30b以与侧端部封闭摇盖22a，22b成叠置关系粘合时，折叠阻力减少机构46a，46b在折叠线48a，48b的区域中叠置第一侧面板12和侧端部封闭摇盖22a，22b。弧形划痕线60，62设置在该折叠线48a，48b的任一侧，压花区域59直接位于该折叠线48a，48b的顶部。增强面板30a，30b的打印外表面被压靠侧端部封闭摇盖22a，22b且与侧端部封闭摇盖22a，22b的内表面(或“褐色侧”)直接接触。因而，压花区域59的凹进(按压)侧与侧端部封闭面板22a，22b直接接触。一旦每个增强面板/侧端部封闭面板对30a/22a，30b/22b围绕外部折叠线48a，48b折叠以在侧面12和端壁22b/24b/26b/36b/30b之间形成纸箱8的角部，压花区域59就位于该角部的内部特征上，压花区域突出到纸箱8中。这在图3B的线条图和图3C的照片中示出。这些附图示出了在第一侧面板12和复合端壁22b/24b/26b/36b/30b之间的内部角部看时纸箱8的相同内部视图。可以看出，粘合摇盖20粘附到第一侧面板12的顶部，且增强摇盖30b设置在侧端部封闭面板22b的顶部上。在材料厚度最大的内部角部处(由于两个叠置的材料叠层)，压花区域59和弧形划痕线60，62减少折叠阻力且因而使之更容易形成角部和保持纸箱8的折叠角部。图3D图示了沿图3B和3C所示的线X-X截取的截面，示出了在折叠之后的折叠阻力减少设置，且由于FRRM的存在，角部处存在的材料可减少或分配离开角部。
[0024]在一个方面，本发明的该实施例工作，因为通过一些材料被压出离开内部角部而减少两叠层角部处的实际材料量。在第二方面，本发明的该实施例工作，因为压花折痕和弱化了两叠层角部处的材料，从而弱化材料且因而使之更容易折叠。在另外的方面，本发明的该实施例工作，因为减少了完全折叠的材料量。换句话说，由于弧形折叠部之间的材料不折叠到正常现有技术线性折叠线的紧接任一侧的材料将折叠以形成90度角部的程度，在使用FRRM时形成角部进行较少的工作。这使之更容易折叠材料和更容易保持该折叠。
[0025]现在参考图6，示出了用于形成另一个端部装载山墙平顶样式纸箱的坯件210。坯件210与图1的坯件10稍微不同，且将简要描述。外部顶部面板218按顺序铰合到第一侧面板216、底部面板214、第二侧表面212和内部顶部面板220。端部封闭面板228a，228b，226a, 226b, 224a, 224b, 222a, 222b, 230a, 230b 分别铰合到主面板 218，216，214，212，220 的每个端部。把手设置236a，236b，237a，237b在顶部端部封闭面板228a，228b，230a, 230b中形成。沿内部顶部面板220及其相关顶部端部封闭面板230a，230b之间的铰合线273设置一系列折叠阻力减少机构246a，246b。具体地，三个隔开的折叠阻力减少机构沿折叠线273均匀地定位，从而中断该折叠线273。
[0026]图6所示的折叠阻力减少机构246a，246b与参考图1和3A所述的相同。换句话说，虽然图6中示出了可选坯件210且虽然示出了折叠阻力减少机构246a，246b的可选设置，但是每个折叠阻力减少机构246a，246b都与第一实施例相同，即:在它们之间限定压花区域的一对弧形切口 -折痕线260，262。折叠线273并不在这些弧形切口 -折痕线260，262之间延伸，而是由它们中断。在端部对端部看时，折叠线273包括四个短的线性折痕部段，但是由三个折叠阻力减少机构246a，246b中断。由于三个FRRM 246a，246b中断折叠线273，因而将顶部端部封闭面板230a，230b相对于内部顶部面板220弯曲成90°或大致垂直位置所需的力减少。这是因为施加的力仅仅需要将四个短线性部段折叠完全90°且想象的中断折叠线273的其余部段不完全折叠90°，因而需要施加较少的力。弧形切口-折痕线和它们之间的压花区域也更容易折叠，因为压花材料的弱化性质。这还可以有助于减少折叠阻力。
[0027]在中断线性折叠线的方向设置一系列FRRM优选使用孔(如US6968992和US5072876中那样)。这是因为使用孔不必如使用本发明的该实施例和其它实施例的FRRM那样有效；因为使用孔需要处理和分配材料的废弃切出部分，这是更复杂的且如果未适当完成可能引起机器堵塞；且因为在某些包装设置中孔的存在可导致灰尘或尘土进入或表示总体包装的美观缺陷。
[0028]图4至5A示出了折叠阻力减少机构的第二实施例。在图4中，示出了用于形成与图1类似的纸箱的坯件。坯件Iio类似地包括:第一侧面板112 ;底部面板114 ;第二侧面板116 ;顶部面板118和胶合摇盖120。每个主面板在其每个端部处铰合到端部封闭摇盖。第一侧面板112具有沿折叠线148a，148b铰合到其上的侧端部封闭摇盖122a，122b。底部面板114具有沿折叠线150a，150b铰合到其上的底部端部封闭摇盖124a，124b。第二侧面板116具有沿折叠线152a，152b铰合到其上的侧端部封闭摇盖126a，126b。顶部面板118具有沿折叠线154a，154b铰合到其上的顶部端部摇盖128a，128b，胶合摇盖120具有通过折叠阻力减少机构146a，146b铰合到其上的增强摇盖130a，130b。
[0029]类似于根据本发明第一实施例的具有FRRM的用于形成纸箱的坯件10，主面板112，114，116，118，120沿折叠线136，138，142和144按顺序铰合在一起，且端部封闭面板设置用于封闭纸箱的端部。除了折叠阻力减少机构146a，146b之外，端部封闭结构和把手结构类似于图1且不进一步描述。在图4A中示出了第二实施例的FRRM 146a, 146b的放大图。FRRM 146a，146b包括中心竖直折痕线或分界线165 ;—对基本平行折痕线163和167以及一对弧形切口-折痕线160，162。优选地但是任选地，弧形或圆弧形切口 -折痕线160，162在中心分界线165上会聚。在所示设置中，该对平行折痕线163，167通到由弧形线160，162限定的边界外。可设想的是，在其它实施例中，该对平行折痕线163，167不通到由弧形线160，162限定的边界外。在本发明的该第二实施例中，折叠阻力减少机构146a，146b使用该对平行折痕线163，167以有助于弧形折痕线160，162之间的区域159的弱化和折痕。因而，在该实施例中，区域159未压花。在其它未示出的实施例中，可设想的时，弧形线之间的区域159将被压花以及使用一个或多个折痕线163，167，165以形成减少折叠阻力的弱化折叠区域。
[0030]纸箱以与坯件10类似的过程从坯件110组装，且因而不描述坯件110的折叠过程。从坯件Iio形成的纸箱的内部视图在图5A和5中示出，顶部端部封闭面板128a未紧固到位。可以看出，在内部角部(侧端部面板122a和侧面板112之间)处，弧形切口 -折痕160，162之间的区域159中的材料从纸箱向内起褶。弧形切口 -折痕160，167的存在，与线性划痕线163，167以及中心分界线165 —起在侧端部面板122a相对于侧面板112折叠时促使材料的弱化区域159突出远离形成的内部角部。从而减少沿内部角部存在的材料量且类似地减少形成该角部所需的力的量。如上所述，角部处的较少材料完全折叠90° ;—些材料折叠更少度数且因而减少折叠阻力。
[0031]现在转向折叠阻力减少机构的第三实施例，这在图7和9的坯件310和510中图示。折叠阻力减少机构346a，346b由两个弧形切口 -折痕线360，362，560，562形成。弧形切口-折痕线限定的区域未被压花且在该区域中不存在其它弱化或分界线。折叠阻力减少机构 346a, 346b, 546a, 546b 仅仅包括沿折叠线(例如，348a，348b, 350b, 352b, 352a, 548a,548b, 550b, 552b, 552a)定位的该对弧形切口 -折痕线 360，362，560，562。
[0032]图9中通过如下标记和定义图示了第三实施例的FRRM 346a，346b，546a，546b的一些任选而优选的特征。这些任选参数在一些设置中还可以应用于第一和第二所示实施例的折叠阻力减少机构。
[0033]L0 =两个相邻面板之间的铰合连接的整个长度(例如，顶部面板516和顶部端部封闭摇盖526b之间的铰合连接的长度，或者对于另一个示例，侧面板514和底部面板512之间的铰合连接的长度)。
[0034]S1, S2, S3......Sn =两个相邻面板之间的铰合连接上的折叠线的线性部分的长度。
[0035]L1, L2, L3......Ln=折叠阻力减少机构的最大长度，换句话说，FRRM的弧形线的
两个会聚点之间的长度。
[0036]W = FRRM的弧形线之间的最大宽度或距离。
[0037]优选地，LPLJL2+!^+......Ln。换句话说，优选地，折叠阻力减少机构346a，346b，
546a，546b不沿两个相邻面板之间的折叠或铰合连接的整个长度延伸。
[0038]优选地,每个FRRM的长度(L1, Lf Ln)大于大约1/3英寸(大约0.9 cm)且优选小于大约5英寸(大约13 cm)。换成数学形式:
1/3” ( (L1, L2, L3..Ln) ( 5，，
每个FRRM优选从铰合连接(Ltl)的端点和/或从相邻FRRM (L2, L3......Ln)隔开。因
而，S1, S2, S3......Sn优选大于O。
[0039]在第三实施例，弯曲两个相邻面板之间的铰合连接和因而将这些面板相对于彼此置于一定角度所需的力通过折叠阻力减少机构或折叠辅助件346a, 346b, 546a, 546b的存在而减少。这是因为在由弧形线限定的区域中材料不折叠到完全程度。例如，面板526b相对于顶部面板516折叠90°。90°角部要形成且沿铰合连接的材料必须折痕以发生此。沿SI，S2 (两个线性折叠部分)的材料折痕以允许形成90°角部，然而，两个弧形部分之间的区域中的材料仅仅折叠大约45°。该材料有效地采用“短切口 ”和比两个面板526b，516之间沿部段S1, S2形成的角部的角度更钝。
[0040]第三实施例以比第二和第一实施例更基本的形式说明本发明。在第二和第三实施例中，设置附加折痕机构以使得弧形切口 -折痕线之间的区域向内塌陷、折痕或折叠且从所形成的内部角部突出。
[0041]为了证明本发明提供的益处，在样品上进行测试一这些样品在图8A-8D中图示。测试描述如下:
测试样品
在图8A-8B中，图示了三个测试样本401，403，404和控制样本402。测试和控制样本401，402，403，404均被测试以确定:
(1)在折叠纸板纸箱时划痕的弯曲阻力，以及
(2)在标准时间段之后由弯曲样本显示的划痕弯曲(scorebend)回弹或“搏斗”。[0042]测试和控制样本均从具有大约0.027英寸(大约0.069 cm)的厚度的相同纸板材料形成，且具有相同形状和尺寸，大约3英寸长X大约I英寸宽(大约7.6 cmX2.5 cm)。
[0043]在每一情况下，测试折痕区域中的不同折叠机构。在图SB中，图示控制样品402 ；在图8A中，图不具有已知折置阻力减少机构的样品401 ;在图8C中，图不了具有根据第二所不和所述实施例的FRRM的样品403,最后,在图8D中，图不了具有根据第一所不和所述实施例的FRRM的样品404。
[0044]所有测试使用PCA Score Bend Tester (Model #202_100A)根据 TAPPI T577 标准实施。样品均预先处于72° - 104° F (大约22° - 40° C)和10% - 35%相对湿度条件下至少12小时。样品在50% 土 2%相对湿度和73.4° ±1.8° F (23° +1° C)条件下至少12小时。样品在50% 土 2%相对湿度和73.4° ±1.8° F (23° +1° C)下被测试。
[0045]每个测试样品401，402，403，404夹持在测试机器中且足够的质量应用于测试样品的未夹持端部以围绕测试折叠机构来折叠样品且使之折叠直到未夹持的半部相对于夹持半部以90°定位。一旦形成90°折叠，记录所需的质量(划痕弯曲)，机器然后在20秒之后重置且然后记录回弹值。
[0046]控制样品402和测试样品401，403，404的折叠机构中的每一个在下文描述且在下表I中提供划痕弯曲和回弹结果和平均值。
[0047]在图SB的控制样品中，样品通过弱化线415分成两个半部，弱化线415包括若干交替的切口和刻痕(nick)部分，例如一系列三个切口和两个刻痕部分。样品402围绕该弱化切口 -刻痕线415折叠以形成具有设置在水平划痕线420顶部上的水平划痕线420的两叠层样品。划痕线420均为压到纸板中以形成压花线的分界线，具有0.029英寸(大约0.074cm)的深度和大约0.096英寸(大约0.24 cm)的宽度。取决于参考坐标，划痕线420可以描述为压花或具凹入图案。当划痕420从通过按压形成的纸板侧面看时，划痕看到为凹部且可以描述为具凹入图案。然而，当纸板从相反侧看时，划痕420看到为突出且这描述为浮雕。划痕420的深度在纸板的未受影响表面和凹进划痕420的上表面的新位置之间测量。这在图8E中示出。
[0048]控制样品402夹持在测试机器中且足够的重量施加到测试样品402的未夹持端部以围绕该对叠置划痕线420折叠样品且使之折叠直到未夹持的半部相对于夹持半部以90°定位。平均起来，实现该折叠所需的质量(单位:克)为710 g。
[0049]在图8A的第一测试样品中，样品借助于弱化线415分成两个半部，弱化线415包括若干交替的切口和刻痕部分。样品401围绕该弱化切口-刻痕线415折叠以形成具有设置在一对基本平行切口 -划痕线472，470顶部上的水平划痕线420 (具有0.029英寸(大约
0.074 cm)的深度和大约0.096英寸(大约0.24 cm)的宽度)的两叠层样品。该对基本平行切口-划痕线472，470设置成使得折叠样品401的最外叠层的划痕线420粗略地位于它们之间。在图8A中可以看出，最上切口 -划痕线472包括一系列交替的切口 473和折痕475。每个切口 473和折痕475是大约0.125英寸(1/8英寸，大约0.32 cm)长。每个折痕475大约0.029英寸(大约0.074 cm)深(如图8E定义的)且大约0.096英寸(大约0.24 cm)宽；且每个切口 473是全深度贯穿切口。最下切口-划痕线470包括一系列交替的切口 477和折痕479。每个切口 477和折痕479是大约0.25英寸(1/4英寸，大约0.64 cm)长和大约0.096英寸(大约0.24 cm)宽。每个折痕479大约0.029英寸(大约0.074 cm)深(如图8E定义的)且每个切口 479是全深度贯穿切口。平均起来，实现该折叠所需的划痕弯曲重量(单位:克)为705 g。
[0050]在图SC (对应于第三实施例)的第二测试样品中，样品403同样借助于弱化线415分成两个半部，弱化线415包括一系列交替的切口和刻痕部分。样品403围绕该弱化切口-刻痕线415折叠以形成具有设置在一对弧形切口-折痕线460，462顶部上的水平划痕线420 (具有0.029英寸(大约0.074 cm)的深度和大约0.096英寸(大约0.24 cm)的宽度)的两叠层样品。每条弧形线460，462包括一系列交替的切口 464和折痕461。每个切口 464和折痕461是大约0.125英寸(1/8英寸,大约0.32 cm)长和大约0.096英寸(大约
0.24 cm)宽。每个折痕大约0.029英寸(大约0.074 cm)深。两条弧形线460，462的顶点之间的最大宽度(W)是大约1/8英寸(0.125英寸，大约0.32 cm)。弧形线均是具有半径21/32英寸(2.031英寸，大约5.16 cm)的圆的部段。每个切口 464是全深度切口。平均起来，实现该折叠所需的质量(单位:克)为550 g。
[0051]最后，在图8D (对应于第一实施例)的测试样品404中，该样品同样借助于弱化线415分成两个半部，弱化线415包括一系列交替的切口和刻痕部分。样品404围绕该弱化切口-刻痕线415折叠以形成具有设置在一对弧形切口 -折痕线460，462顶部上的水平划痕线420 (具有0.029英寸(大约0.074 cm)的深度和大约0.096英寸(大约0.24 cm)的宽度)的两叠层样品。弧形切口-折痕线之间的区域459被压花。压花通过在一对上部和下部模具之间按压样品纸板而实现，因而纸板被夹持且按压以在区域459中形成浮雕(或凹入图案)。在该设置中，压花区域具有大约0.022英寸(大约0.056 cm)的深度。该深度以与划痕深度类似的方式确定 ，如上所述且如图8E所示。
[0052]每条弧形线460，462包括一系列交替的切口 464和折痕461。每个切口 464和折痕461是大约0.125英寸(1/8英寸，大约0.32 cm)长。每个折痕大约0.029英寸(大约
0.074 cm)深和大约0.096英寸(大约0.24 cm)宽。每个切口 464是全深度切口。两条弧形线460，462的顶点之间的最大宽度(W)是大约1/8英寸(0.125英寸，大约0.32 cm)。弧形线460，462均是具有半径2 1/32英寸(2.031英寸，大约5.16 cm)的圆的部段。平均起来，实现该折叠所需的质量(单位:克)为471 g。换句话说，在与控制样品402相比时，本发明的第一实施例的折叠阻力减少机构导致形成90°折叠或角部所需的力/质量减少33%。
[0053]在以下两个表中，阐述了测试结果。对于每种样品(401-404)，四个样品被测试且在表中给出了每个样品的划痕弯曲和回弹。表1示出了划痕弯曲结果，而表2示出了回弹结果。测试结果的平均值在右手栏给出。
[0054]表1 (划痕弯曲)_
【权利要求】
1.一种可折叠材料片材，包括折叠机构，所述折叠机构定位成利于片材折叠成两部分，所述折叠机构包括两条弱化线，所述两条弱化线从片材上的第一位置分开且在片材上的第二位置会聚，第一位置和第二位置隔开且位于想象线上，所述想象线限定片材两部分之间的主铰合线。
2.根据权利要求1所述的可折叠材料片材，其中，两条弱化线形状为弧形且具有相同半径，并且具有从所述想象线测量的相同最大宽度。
3.根据权利要求1所述的可折叠材料片材，其中，两条弱化线形状为弧形且具有不同半径，并且具有从所述想象线测量的不同最大宽度。
4.根据权利要求3所述的可折叠材料片材，其中，每个弧形线具有的顶点不定位成与另一弧形线的顶点直接相对。
5.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，折叠机构还包括至少部分地在两条弱化线之间延伸的弱化特征。
6.根据权利要求5所述的可折叠材料片材，其中，所述弱化特征包括在两条弱化线之间的压花区域。
7.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，第一位置和第二位置位于片材的相对边缘上。
8.根据权利要求5或6所述的可折叠材料片材，其中，所述弱化特征包括平行于所述想象线定位的一条或多条弱化线。
9.根据权利要求8所述的可折叠材料片材，其中，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线由如下中的一个或多个或其组合形成:全深度切口和折痕线、半深度切口和折痕线、划痕线、压花线、穿孔和折叠线。
10.根据权利要求8所述的可折叠材料片材，其中，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线包括两条弱化线，所述弱化线中的第一条是半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.13英寸(大约0.32 cm)的长度，且其中，所述弱化线中的第二条是半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.25英寸(大约0.64 cm)的长度。
11.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，两条弱化线由如下中的一个或多个或其组合形成:全深度切口和折痕线、半深度切口和折痕线、压花线、划痕线、穿孔和折叠线。
12.根据权利要求11所述的可折叠材料片材，其中，所述两条弱化线均为半深度切口和折痕线，每个半深度切口和折痕具有大约0.13英寸(大约0.32 cm)的长度。
13.根据权利要求8，9或10中任一项所述的可折叠材料片材，其中，平行于所述想象线定位的所述一条或多条弱化线使得其长度的至少大约70%位于由两条弱化线限定的区域中。
14.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，所述折叠机构还包括在第一位置和材料片材边缘之间延伸的一条或多条线性铰合线。
15.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，包括多于一个折叠机构，且其中，所述折叠机构中的至少一个还包括在该折叠机构的第一位置和另一折叠机构的第二位置之间延伸的线性铰合线。
16.根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材，其中，与在相同片材材料中仅仅使用线性折叠或划痕线在两个面板之间形成90°折叠所需的力相比，折叠机构减少在两个面板之间形成90°折叠所需的力。
17.根据权利要求16所述的可折叠材料片材，其中，形成90°折叠所需的力比在相同片材材料中仅仅使用具有相同长度的线性折叠或划痕线形成90°折叠所需的力小大约20%和大约35%之间。
18.一种用于形成纸箱的坯件，所述坯件由根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材形成。
19.一种纸箱，包括根据任一项前述权利要求所述的可折叠材料片材。
20.根据权利要求19所述的纸箱，包括:设置在具有折叠机构的材料片材上且与具有折叠机构的材料片材一起折叠的附加可折叠片材材料面板，所述附加材料面板具有设置成与可折叠材料片材的折叠机构的想象铰合线对齐的线性铰合线，从而角部由两个材料叠层形成。
21.根据权利要求19所述的纸箱，其中，具有折叠机构的材料片材是材料的最内叠层，且折叠机构设置在角部的内部特征上。
22.一种包装，包括根据权利要求19，20或21所述的纸箱和一个或多个物品。
23.一种可折置材料片材，具有基本上如参考附图所述和/或如附图所不的折置机构。
24.一种用于包装物品的坯件`或纸箱，由可折叠材料片材形成，所述可折叠材料片材具有基本上如参考附图所述和/或如附图所不的折置机构。
【文档编号】B65D65/12GK103502104SQ201280008326
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年2月3日 优先权日:2011年2月9日
【发明者】A.贝茨, B.J.华林, K.舒马克 申请人:米德韦斯特瓦科包装系统有限责任公司