[0001] 本发明主要涉及用纸垫制作系统制作缓冲纸垫或填充纸料时所需要的纸材料、装置、系统和方法。

[0002] 纸垫制作机器是用来把纸张制作成缓冲纸垫或填充纸料的常用机器。在美国专利号8501302和8708882里面有关于该机器的资料参考。这些资料的大部分内容是用来说明缓冲纸垫方面，但这些原理也可以引用到填充纸料方面。

[0003] 此外，美国专利号8501302和8708882里对纸垫制作系统的说明和实例，能有助于理解本发明，下文会经常引用到这两个专利里所提到的实例。

[0004] 本发明一方面涉及用于纸垫制作系统的一系列原料供给装置，包括：

[0005] 具有末端的引导供给装置；

[0006] 具有开始端的牵引供给装置；

[0007] 其中所述引导供给装置和牵引供给装置各自具有连续的纵向延伸横向折叠的部分，并且所述末端或开始端中的至少一个具有被去除以暴露相应横向折叠部分的一部分面的部分，其中所述引导供给装置和牵引供给装置在所述末端和开始端连接在一起。

[0008] 本发明另一方面涉及纸垫制作系统，包括：

[0009] 用于接收预折的片料的扩纸器结构，所述扩纸器结构具有引导边缘和宽度大于所述引导边缘的延伸部分；以及

[0010] 从所述扩纸器结构的壁延伸并且相对于第一轴倾斜设置的棒，所述第一轴限定所述片料在所述扩纸器结构之上的平均向前行进路径，所述斜率在所述第一轴与所述棒的纵轴之间所测量为10°至75°。附图说明

[0011] 图1a-1c分别示出现有技术中的纸垫制作系统的实例；

[0012] 图2a-2c分别示出将预折纸折压成型的实例；

[0013] 图3示出纸垫制作系统的另一个实例；

[0014] 图4-6分别示出通过扩纸导纸架使预折纸成型的实例；

[0015] 图7-8分别示出预折纸的实例；

[0016] 图9a-9b分别示出预折纸的另一实例；

[0017] 图10a-10c分别示出预折纸折压成型的照片；

[0018] 图11a-11b分别示出预折纸折压成型的照片；

[0019] 图12a示出预折纸的照片；

[0020] 图13a-13d分别示出预折纸的又一实例；

[0021] 图14a-14b分别示出预折纸进入导纸架时的情形；

[0022] 图15a-15d分别示出预折纸的又一实例；

[0023] 图16a-16b分别示出导纸架的实例；

[0024] 图17a-17b分别示出导纸架的另一实例；

[0025] 图18a-18b分别示出斜分纸杆的实例；

[0026] 图19a-19b分别示出斜分纸杆的照片；

[0027] 图20a-20b分别示出斜分纸杆的照片；

[0028] 图21a-21b分别示出导纸架的又一实例；

[0029] 图22a-22b分别示出导纸架与预折纸的状态的实例。

[0030] 图1a到1c示出一个纸垫制作系统，纸垫制作系统(代号2b)用到本文所谓的折叠纸材料(代号26a，26b)。图1a示出上下两捆折叠纸，折叠纸(代号26a)的上层有一条双面胶纸，这是用来连接补充纸。当一捆折叠纸接近用完时，纸捆的末端(代号26b`)，与另一捆纸的开始端(代号26a`)，通过双面胶粘在一起，形成连续的纸材料。这样当第一捆折叠纸用完后，则不用停下纸垫制作系统，而重新装入第二捆折叠纸。利用这个方法，可以把不同捆的折叠纸连接到一起，当一捆折叠纸用完后，下一捆就可以自动连续带进纸垫制作系统，就如同折叠纸永远用不完一般。

[0031] 再如图1a所示的实例，使用者可以把一捆折叠纸(代号26b)，从纸架(代号4)抬起，这样可以把一捆新的折叠纸放在它的下面，让其可以和上面的一捆折叠纸对接在一起。同时，下层的那捆折叠纸，它的开始端会有一条双面胶纸(代号26a``)。如图1c所示，下面一捆折叠纸的开始端，与上面将要用完的那捆折叠纸的末端，之间对齐的位置会有一条双面胶贴纸(代号26a``)。双面胶纸的上面，有一张容易被撕走并且能保持双面胶纸粘贴性能的保护纸条(代号27)。在需要使用时，可以把保护纸条撕走。例如把一捆新的折叠纸(代号26a)，放在纸架(代号4)上后，再把保护纸条(代号27)撕走，当再放另一捆折叠纸在其上面时，双面胶纸(代号26a``)就会把下面一捆折叠纸的开始端和上面一捆折叠纸的末端粘贴到一起。当上面的一捆折叠纸(代号26b)用完后，下面的一捆折叠纸(代号26a)就会自动被连续拉入纸垫制作系统。利用此方法，两捆或多捆折叠纸可以连在一起。即第三捆纸再放在上一捆纸的下面，这样第三捆纸就变成最后一捆纸，如此类推。

[0032] 如图2a到2c，在本发明中，预折纸(代号12a)是由压了米线的纸张(代号20)折压成型。在一实施方案中，如图2a，所压米线是可以连续或间断的压在一层或多层的纸张上。而且所压米线可以有不同的形状，如圆形齿孔或长方形的齿孔。再如图2a，在一实施方案中，压了横向米线(代号20`)(包含连续循环出现的横向米线)和纵向米线(代号20``)的纸张(代号20)，可以是连续不断(从一捆或一卷纸的开始到末端)的，并被制作成一捆折叠纸或一卷纸卷。

[0033] 如图2b，在一实施方案中，已经压了米线的纸张(代号20)，可以利用纵向米线(代号20``)，把纸的两边区域(代号20```)往纸的中间折叠，从而形成如图2b的预折纸。例如，纸张(代号20)的两边区域(代号20```)的中间，有一区域(代号20````)，利用整条连续的纵向米线(代号20``)，可以从头到尾，连续地把纸的两边区域(代号20```)，折叠到纸的中间区域(代号20````)，从而形成整条连续的纸材料。这样可以连续用于制作纸垫的纸材料，其在本文定义为预折纸。

[0034] 如图2c，在一实施方案中，预折纸如图2b，可以折叠成如图2c的预折折叠纸(代号12a)，这种预折折叠纸可以提供给纸垫制作系统，用来制作缓冲纸垫或填充纸料。

[0035] 如图3，在一实施方案中，例示出一捆预折折叠(代号20a)和正在使用的另一捆预折折叠纸(代号20b)，其中能通过双面胶贴纸(代号26a``)，把预折折叠纸(代号20a)的开始端(代号20a`)和另一捆预折折叠纸(代号20b)的末端(代号20b`)连接到一起。双面胶贴纸(代号26a``)可以粘贴在纸张(代号20)的正反两面，然后把预折折叠纸末端(代号20b`)，插入到另一捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)，从而形成纸套(代号50)里面。纸套(代号50)是由折叠后的纸两边区域(20```)和纸中间区域(20````)一起形成(见图2a)。在插入端的外面有一层双面胶贴纸(26a``)，它会和被插入端的纸粘贴到一起。

[0036] 如图3，在一实施方案中，一捆预折折叠纸的开始端(20a`)和另一捆预折折叠纸的末端(20b`)，有一部分区域可以重叠接触。该重叠接触部分，可以使不同捆的预折折叠纸，连接起来，变成一整捆从头到尾没有间断的预折折叠纸。参考图1a到1c，可以理解到该方法的实际应用意义。如图3，纸垫制作系统在此方法应用下，能避免每捆预折折叠纸用完后，需要重新添加纸，或装纸进入纸垫制作系统，所造成的时间浪费。

[0037] 如图4到6，通过扩纸导纸架(代号100)，能使预折折叠纸形成的纸套(代号50)容易地输入到纸垫制作系统。尤其是在使用由折叠纸两边区域(代号20```)而形成的预折纸时，需要打开已经折叠的两边区域(代号20```)，打开的方向如图4所示“B”方向。这样，扩纸导纸架就能在已经折叠的两边区域(代号20```)和中间区域(代号20````)之间的直行方向，顺畅地通过。纸材料(代号20)被拉动时，就会通过扩纸导纸架，然后往图6所示“C”方向，进入到成型器(通过压型齿轮挤压，而输出纸垫)。

[0038] 根据图3(所显示内容为第一捆预折折叠纸的末端(代号20b`)插入到第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)所形成的纸套(代号50))，这个方法可以使不同捆的预折折叠纸连接成一整捆的预折折叠纸，并使预折折叠纸开始端形成的纸套，能顺利的进入到扩纸导纸架。继续阅读此本发明后，会发现这是个很好的方法。如图7，当预折折叠纸的开始端(代号20a`)和另一捆的末端(代号20b`)连接在一起后，预折折叠纸在通过扩纸导纸架时，前一捆纸末端形成的纸套(代号50)，会把后一捆纸的开始端形成的纸套(代号50)打开，从而能不停的使新的一捆预折折叠纸自动进入到扩纸导纸架，如图8所示，这也显示了，只要纸是连接在一起，就无需再有其他操作。在再次理解该方法的应用后，会发现，使用者把一捆预折折叠纸末端形成的纸套(代号50)插入到另一捆预折折叠纸开始端形成的纸套(代号50)，尤其还需要用双面胶贴纸把它们粘贴在一起，是比较困难。

[0039] 为了避免花太多时间来处理以上提到情况，在一实施方案中，经过改造预折折叠纸开始端(代号20a`)和预折折叠纸的末端(代号20b`)，可以使不同预折折叠纸捆有序的连接在一起。如图9a和9b，在一实施方案中，首捆预折折叠纸(代号20b)(首捆是指最接近纸垫制作系统进纸口的那捆)的末端中间区域(代号20````)会被沿着纸边的边缘，和中间的一条横线，切割走其一部分区域，如9a中的虚线区域。另外，另一捆的预折折叠纸(代号2a)，其开始端的两边区域(代号20```)，和中间区域(代号20````)中的一部分，被向内折叠，形成如图11b所示的情形。折叠时，纸两边区域(代号20```)连同纸中间区域(代号20````)前端，往后向内折叠(往后是指纸料输入到纸垫制作系统的方向的反方向，向前是指与纸料输入纸垫制作系统的同方向)，从而形成了带尖角前端部分，如图11b所示。再如图9b，第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)的中间未折区域(代号20```)，和头捆预折折叠纸的末端(代号20b`)的中间区域(代号20```)，能整齐的叠在一起，使两捆预折折叠纸(代号20a，20b)平稳叠起。而不会出现像未经过改造的第二捆预折折叠纸的开始端，和未经改造过的第一捆预折折叠纸的末端，两者接触的情况，就如图9a和9b所示，第二捆预折折叠纸开始端相关中间区域(代号20````)可以直接接触到第一捆预折折叠纸末端的纸套(代号50)，而不需要把第一捆预折折叠纸的末端插入到第二捆预折折叠纸的开始端来把两捆纸连接起来。除此以外，第一捆预折折叠纸的末端(代号20b)的向内折两边区域(代号20```)，可以平放来接触第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)，使两者纸套(代号50)可以叠在一起。如箭头方向“D”，双面胶贴纸是可以放在不同的位置上，可以放在经过改造的预折折叠纸开始端和预折折叠纸末端。其连接方式如图9a和9b所示，纸套(代号50)的套与套之间是首尾连接在一起。这种结构和方法，可以用于各种不同首尾折法的纸捆。

[0040] 在一实施方案中，第一捆预折折叠纸和其他预折折叠纸是简单的一捆加叠一捆的形式，其中将每一捆经过改造预折折叠纸末端和另一捆预折折叠纸开始端叠在一起，形成多捆的预折折叠纸。双面胶贴纸可以在需要连接时再加上去，连接起来而形成整捆预折折叠纸。在一实施方案中，如图3，一个平放添加纸捆的方法是可行的。同样的方法也可以用于将经过改造预折折叠纸末端叠加到经过改造预折折叠纸开始端上，从而形成平放且连接在一起的纸套(代号50)。

[0041] 如图10a到10c(同时参考图9a和9b)，通过这些参考的图片可以进一步理解第一捆预折折叠纸的末端(代号20b’)和第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)之间的连接(如图9a到9c)。如图10a到10c，第一捆预折折叠纸的末端(代号20b`)可以完全放入第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)，它是平排对直，面贴面插入，同时预先贴在第二捆预折折叠纸的开始端(代号20a`)的两边纸边上的双面胶贴纸，会使它与第一捆预折折叠纸的末端(代号
20b`)的中间区域(代号20````)连接在一起。当向内折的纸边区域(代号20```)被打开时(如图10a到10c)，可以看到所形成的纸套是由第一捆预折折叠纸的末端(代号20b`)和第二捆预折折叠纸开始端的纸套(代号50)连接在一起，方向如图10a和10c箭头方向。

[0042] 如图10c，示出向内预折区域(代号20```)有一段向后反折的纸角(代号50`)，而在预折折叠纸中间区域(代号20````)上，有向后往内反折的页面(代号50``)(向后往内反折的页面(代号50``)的其他部分，因为被中间区域(代号20````)重叠遮盖而未能看见)。

[0043] 同时，每捆纸的开始端和末端可以有不同改造形状，如可以在中间区域(代号20````)切走一段，例如图12a所示，预折折叠纸末端页面(代号60)的中间区域(代号20````)被剪走一段，而向内折区域(代号20```)的尾部纸角也被剪走。

[0044] 同时，在一实施方案里，每捆纸的开始端和末端是可以对调，即纸捆的开始端也可以作末端来使用。

[0045] 此实施方案说明了一个非常方便有效的纸捆连接方式，把不同捆的预折折叠纸，利用向内反折纸的方法，获得连接不断的纸套。而只需人为地把第一捆纸的开始端打开，包入或送入扩纸导纸架，开动纸垫制作系统，这种连接不断纸套(预折折叠纸或预折纸卷)，就可以在纸垫制作系统的拉纸动作下，不停的使预折折叠纸输入到系统，而当头一捆纸用完后，后面纸捆，也会自动连接上一捆纸的末端，而不停被送入到纸垫制作系统。

[0046] 目前本文说明的预折纸或预成型纸，是用来提供给纸垫制作机器使用的。如图13a至13d所示，代号20是指一条连续的很长的纸料(可以是单层或多层)里的一段，把其左右的纸边(代号20”’)，往纸的中间(代号20””)折入，就形成了如图13b所示的预折纸。预折纸可以再制作成如图13C所示的整捆的折叠纸或如图13d所示的整卷的纸卷。

[0047] 1.为了得到一个好的纸垫(例如：美国专利号8501302提到的在纸垫制作机器中，用错位齿轮制作的缓冲纸垫产品)，预折折叠纸需要先被打开，尤其是它的左右两边的预折部分(代号20”’)。

[0048] 2.预折纸的左右纸边，需要先打开或提起(这是扩纸导纸架的前端部分的主要功能)，才能使纸张松开，从而能制作成效果好的缓冲纸垫。

[0049] 3.在打开或提起预折纸的左右两边(代号20”’)时，不能提起太高而导致出现翻边的情况。而且左右两边的纸料需要处在卷入状态。

[0050] 4.当预折纸的左右两边处在卷入状态时，预折纸走到扩纸导纸架的后半段时，纸边才会汇到中间，再经过压制纸垫的齿轮，形成缓冲纸垫。

[0051] “扩纸器(expander)导纸架”关键的地方，大致可分为四点，第一点是扩纸器，第二点是连接导纸架的斜分纸杆，第三点是进纸端的中间凹下设计，第四点是出纸点与扩纸器的分纸开始点的位置关系。下面分别对这四点进行说明。

[0052] 1.扩纸器能让预折纸顺畅送入导纸架，并随导纸架成形。

[0053] 目前发现扩纸器如果要是顺畅且稳定的，需要满足4点，分别为：A.“前端扩纸器”，B.“左右端扩纸器”，C.“圆角/斜角、飞碟形圆轮”，D.扩纸器的宽度占纸宽度比例合理。

[0054] A.如图14a～14b所示，预折纸的上下两层纸是贴合一起的，在进入导纸架时，需要把两层纸分开。所以就需要前端扩纸器。

[0055] 前端扩纸器的夹角α估计在10°～120°范围内。而且扩纸器需要试上下两层纸都形成夹角β，这样上下层纸才能比较稳定快速的分开。

[0056] B.如图15a～15d所示，由于预折纸的左右边缘处是连续的整体，所以在打开上下层时，纸的左右，上下层会形成夹角。所以需要左右扩纸器支撑纸，使纸能平整，进入导纸架时就稳定。

[0057] C.如图16a～16b所示，在扩纸器的角需要添加一个大圆角或斜角，由于纸有折痕，走纸时，折痕会使纸不顺畅，圆角能让扩纸器更顺畅的通过折痕，使纸在进入时顺畅，而“飞碟形圆轮”就能在提供大圆角的同时，也能做出左右扩纸器的效果。而且圆轮的滚动效果，能让纸更加顺畅的通过。

[0058] D.如图17a～17b所示，扩纸器的宽度与纸宽度的比例，如果扩纸器太宽，纸可能难被包进去，如果太窄，纸左右摆动则太大，所以扩纸器的宽度L2，约为纸宽度L1的0.75～0.95倍为宜。

[0059] 2.斜分纸杆能让纸的边缘往下包过导纸架，从而使走纸稳定，特别在纸存在许多压痕的时候，斜分纸杆的作用更大。斜分纸杆如图18a～18b所示。

[0060] 斜分纸杆与导纸架形成的夹角a在10°～75°为佳。

[0061] 斜分纸杆的作用就好比用刀割纸，如果刀垂直割纸，则纸会起皱，而难割开，而斜刀来割时，则轻松很多。图19a～19b用一根纸筒来模拟分纸杆，当其垂直时，纸的边缘会往上翘，从而容易脱出导纸架，而当纸筒斜下来时，纸边就在纸筒的影响下，往下包裹。

[0062] 分纸杆在机器的效果见图20a～20b。

[0063] 3.在扩纸器的进纸端，把纸上下分开的基线，本文称为分纸线，在分纸线的中间需要一块区域是凹下的，这样预折纸才能与斜分纸杆配合，让纸稳定地贴合在导纸架。

[0064] 如图21a～21b所示，凹下的位置与分纸基线之间需要有一定的距离L1，从而使其具有一定的分纸功能，又不至于影响其与斜分纸杆配合，L1的值约在5～20mm。凹下区域跨度L2与分纸基线的长度L3之间也需要有合适的比例，L2约为L3值的1/5～4/5这个范围。

[0065] 4.a)出纸点的定义是指预折纸脱离约束的开始点，由于脱离约束后，预折纸在自由的状态下，很容易受到折痕或其他因素的影响，使其形成皱褶等不利状态，因此该点与扩纸器的分纸开始点的距离，需要小于150mm，这样走纸时，预折纸与扩纸器才能保持在一种稳定的状态，如图22a～22b所示。

[0066] b)以出纸点为始点，用纸垫的输出方向作一基准直线，以该直线为中心的上下范围为扩纸器的分纸开始点的安放范围，当该范围小于60mm时，扩纸器才能稳定的打开预折纸。

[0067] 本文已公开了诸多实施方案，并且尽管采用了具体术语，但是它们仅以上位且描述性含义来使用和解释，并且不用于限定目的。在一些情形下，如本领域普通技术人员所显而易见的，关于特定实施方案而描述的特征、特性和/或要素可以单独地使用或与关于其他实施方案而描述的特征、特性和/或要素组合使用，除非另外具体指明。因此，本领域技术人员应理解，在不背离权利要求所阐明的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节的各种改变。