CN1244829A - 用来撕裂薄层材料的切割刀 - Google Patents

用来撕裂薄层材料的切割刀 Download PDF

Info

Publication number
CN1244829A
CN1244829A CN98802069A CN98802069A CN1244829A CN 1244829 A CN1244829 A CN 1244829A CN 98802069 A CN98802069 A CN 98802069A CN 98802069 A CN98802069 A CN 98802069A CN 1244829 A CN1244829 A CN 1244829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tooth
blade
inch
layer material
cutter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN98802069A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1116969C (zh
Inventor
里基·A·波拉德
兰迪·A·艾尔
查尔斯·J·伯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter and Gamble Co filed Critical Procter and Gamble Co
Publication of CN1244829A publication Critical patent/CN1244829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1116969C publication Critical patent/CN1116969C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/0006Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/02Tearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/08Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession
    • B65D83/0805Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession through an aperture in a wall
    • B65D83/0811Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession through an aperture in a wall with means for assisting dispensing
    • B65D83/0841Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession through an aperture in a wall with means for assisting dispensing and for cutting interconnected articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/0006Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices
    • B65H35/0073Details
    • B65H35/008Arrangements or adaptations of cutting devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/10Handled articles or webs
    • B65H2701/17Nature of material
    • B65H2701/175Plastic
    • B65H2701/1752Polymer film
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/20Severing by manually forcing against fixed edge
    • Y10T225/238With housing for work supply
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/20Severing by manually forcing against fixed edge
    • Y10T225/282With fixed blade and support for wound package
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/20Severing by manually forcing against fixed edge
    • Y10T225/298Blades or severing devices
    • Y10T225/299Adjustable blade-edge contour

Abstract

一种刀片(40),包括一个刀体和若干个从该刀体上延伸出来的独立的齿(50),每一个齿(50)都具有一个齿半径(R),而且至少一个齿参数选自以下优选的参数之中:齿半径小于0.005英寸,齿距小于0.005英寸,齿厚度小于0.006英寸。本发明的切割刀片可以固定并使用于一纸盒(10)或者容器中,该容器是传统的用来容纳并从一连续薄片中分配薄层材料的,该刀片也可以单独使用。

Description

用来撕裂薄层材料的切割刀
本发明涉及一种改进的刀片,它可以用来切割聚合物薄片、金属箔以及其他一些薄层材料,尤其适合于那些用来容纳和保护各种物品,其中也包括易变质的物品的材料。本发明还涉及这样一种刀片,它提高了刀片的使用效率,尤其对于那些模量相对较低的薄层材料来说更是如此。
现有技术中有一些薄层材料可以用来容纳和保护各种物品,还可以用来储存诸如食品一类的易变质的物品。这些材料可以用来将物品单个包装起来和/或用来形成一个半封闭容器的封口。
当今普遍使用的一类材料包括由各种组分制成的很薄的、基本上呈两维状的、均匀的薄层材料,它们通常以卷辊的形式使用。这类材料的普通例子是聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、铝箔、带涂层(如蜡等)及不带涂层的纸,诸如此类。
在切割片状材料或薄层材料的技术领域中,存在两个主要的分支,其一是使用一种刀片,使之相对于材料的表面作横向运动,象锯齿运动一样在适当位置将材料撕裂或切断。其二是使用一种刀片,将材料对着刀片拉动,从而将材料可控制的撕裂。
上述第一种方式通常用于切割一些比较硬(模量较高)而且厚的材料(木材、卡纸板、金属构件等),撕裂开始之后,这些材料通常并非被连续撕裂。带齿的刀片(通常是很锋利的)经常被用来促进或加速该切割过程,即通过从材料中剪切出一些小片,使之沿着一条预定的切割线形成一个切口,最终除去足够量的材料而形成分离。
上述第二种方法通常被用来切割不太硬(模量较低)而且较薄的材料(塑料薄片及薄膜,纸,金属箔等),对于这些材料来说,一旦撕裂开始之后,撕裂过程便会持续下去。无论锋利或不锋利的带齿刀片都可以用来撕裂材料,即利用一个或多个齿将材料刺穿,然后对齿间的材料施加拉力,并超出其拉伸极限。这样,位于每一对相邻齿间的材料就在两刺穿点之间被撕成小段。为了使力集中在一个足够小的区域/足够少数量的齿上,一般要使薄层材料在一定的角度跨过刀刃而被拉动,这样,薄层材料就能局部包裹着刀刃,使力集中在薄层材料的局部,通常是一个边缘上。对于模量较高的材料(例如牛皮纸)来说,如果有足够大的力能够集中在纸的边缘上使撕裂过程开始的话,则也可以使用一种无齿的、不锋利的刀片。
当今,被最终的使用者用来从一连续的卷辊中将一定长度或一定量的材料切下的第二类刀片已经被开发出来而且被普遍使用。这类刀片试图平衡手持时的安全性及使用效率这两个方面的性能。具体说,这类刀片试图减小使用者无意接触刀片时被割伤的可能性,同时又使之对于所要切割的材料具有良好的切割性能。这类刀片通常包括一个金属条(例如镀锡钢),将之冲压或模切之后,使之沿一侧具有一排齿,当薄层材料对着齿拉动时,就可用进行切割作业。为了满足安全性的目标,齿尖通常不是很锋利,其半径大约为0.005英寸,或者更大一些。为了使之具有良好的切割性能,齿的间距一般为0.040英寸或更大,以便施加在每一个齿上的单位面积的力足以将薄层材料刺穿并切断。
虽然这类刀片目前在使用中能够被接受,但是其切割性能仍然有待改进,尤其是当用来切割模量较低拉伸性能较强的聚合物材料时更是如此。对于这类材料来说,其材料的拉伸性能是这样的:位于两齿之间的薄层材料更趋向于被拉长,而不是断裂,这样就会使材料造成一种不完全的切断,分割线质量较差,或者至少需要施加更大的撕裂力。
最近新开发出的一种材料具有与上述相类似的用途,它包括一个三维的、均匀的薄层,该薄层的至少一个被基底材料三维表面形态保护而不与外界接触的表面上又包括一种活性物质,例如一种粘合剂。对于两维薄层材料来说,现有技术中的切割刀片可以进行良好的作业,但由于处于相邻刀齿之间的三维结构会转化成一种位于该材料平面内的两维结构,所以这种三维结构的材料具有增强的拉伸性能(模量明显下降),从而使其切割性能有可能不理想。
所以,人们期望能提供一种用来切割薄层材料的改进型的刀片,它们具有增强的切割性能,尤其是适用于模量较低的材料。
人们还希望提供一种改进型的刀片,它具有预期的撕裂性能,撕裂的开始更为容易,尤其适合于各种不同薄层材料使用。
人们还希望提供一种改进型的刀片,它制造时很容易而且很经济,它可以与用来存放及分配薄层材料的一种容器结合使用。
本发明提供了一种用来切割薄层材料的改进型的刀片,其中刀齿的设计参数经过修改,以便提高其切割性能。该刀片包括一个刀体和若干从刀体中向外延伸出来的独立齿。每一个齿具有齿半径,并且至少一个齿参数选自下述的优选齿参数:齿半径小于0.005英寸,齿距小于0.050英寸,齿厚度小于0.006英寸。
在本发明的一个刀片的优选实施例中,至少两个参数选自上述优选的齿参数,更为优选的是有三个参数选自上述的齿参数。
本发明的刀片可以是整体式结构,也可以是组合式结构,而且可以采用各种不同的、经常使用的材料,按照常规的制造技术来生产。
本发明的切割刀片可以安装或者使用于一种常规设计的纸盒或容器中,该容器用来容纳一种薄层材料,并将之从连续的薄片中分配出去,也可以独立的用于一种分配产品的容器中,它既可以作为一种手持工具使用,也可以固定在任何静止物件上,这取决于具体的操作环境。这种刀片可以用来切割各种不同的薄层材料,其中包括两维或三维的聚合物薄层材料。
权利要求书是对本说明书的总结,它具体指明并界定了本发明的保护范围,相信通过以下结合附图所作的说明,将会对本发明有更清楚的理解。在附图中,相同的标号代表了相同的元件,其中:
图1是一个用来分配薄层材料薄片的纸盒的透视图,其中装有一个本发明的刀片;
图2是本发明刀片的一局部放大侧视图;
图3是沿图2中3-3线对该图中的刀片作的剖面图;
图4是本发明另一种刀片的局部视图,它与图3一样也是一幅放大侧视图;
图5是沿图4中5-5线对该图中的刀片作的剖面图;
图6所表示的是采用本发明的刀片进行切割作业时的情况。
图1中描述了一种传统设计的纸盒,用于容纳一种薄层材料20,并将之从一卷轴30上分配出去。该纸盒10包括一个底板1,两个端板2和3,两个侧板4和5以及一个顶盖25。在该实施例中,其顶盖25包括一个折板15,当顶盖处于关闭位置时,它将前侧板5的至少一部分盖住。也可以在顶盖25的每一端分别选择设置一角板6,以使折板15始终与顶盖25的端板7保持垂直的关系。该纸盒10还包括一个本发明优选实施例中所述的刀片40。在图1所述的优选构型中(仅是代表性的),其刀片40位于折板15的末端边缘16处,使该刀片的齿至少稍微超出与前侧板5成叠置关系的折板的边缘。在图1所述的构型中,其刀片被固定在折板15的内表面上,使齿部向外延伸并超出折板的边缘。但是根据需要,也可以将本发明的刀片40安装在纸盒的内侧表面或外侧表面,还可以安装在纸盒的其他地方,例如纸盒前板5的下边缘处,或者根据操作环境的不同,可作为一种手持式工具,也可以固定在任何一种固定物上,独立于产品分配容器使用。
这种传统式的纸盒一般是由一种卡纸板或纸版材料制作的,对其进行切割和折叠,使其边缘和折板相互固定在一起时,便形成了一种盒子的构型。所述的薄层材料通常被卷绕在一种塑料或卡纸板制成的圆筒上,以形成一个卷轴。根据不同的需要,可以采用各种不同的卡纸板材料及不同的薄层材料/卷轴结构。
在使用中,当折板15处于将纸盒的前板5盖住的关闭位置时,把薄层材料20对着刀片40拉动,便可将所需长度的薄层材料从卷轴上切下。采用这种方式可以防止在一定长度的材料被切割之后,卷绕材料的尾部消失在纸盒内,这是因为由于切割作业所形成的连续薄层材料的尾部或末端边缘将被夹持在折板15与前板5之间。标号21代表薄层材料的末端边缘,它一般包含着在先切割作业后所形成的“尾巴”。
图2是本发明刀片40的一幅平面视图,为了表现的更为清楚,对其进行了放大。如图2所示,该刀片40具有许多刀齿50,它们从长条的、大致呈直线形的刀体60上朝外延伸。通过以下刀齿参数可以对该刀片40的结构作进一步限定(其单位是长度):齿厚为T(见图3),齿距为P,齿高为H,齿半径为R,齿谷半径为V,齿侧边之间的夹角为A(度)。齿距P也可以被简单的转化成“齿数密度(number density)”N,这样便可以用单位长度的齿数来表示,而不是用简单的长度单位来表示。
本发明的刀片所使用的齿设计参数是经过选择和优化的,在使用时它具有良好的切割性能,可以用来切割各种不同的材料,尤其是模量较低(很小的力就造成伸长)的薄层材料以及某些三维结构的材料,其模量要低于该材料所形成的二维结构的模量。在上述的齿参数中,齿参数P,R和T被认为是重要的参数,它们决定了齿及刀片设计的成功性,以产生卓越的切割性能。因此,本发明的刀片中所包含的齿,是根据上述原则进行设计的,它所采用的参数至少包括上述优选齿参数P,R,T中的一个,更优选的是至少两个,最优选的是三个都包括。
在本发明中,如图2所示,每一个齿50的末端部都具有一个很小的半径R,而并非是一个很尖锐的端部。这对于使用者来说就增强了安全性,因为在接触人体或划过人体时,与齿半径很小(基本上为0)的尖齿相比,带有一定半径的齿尖不容易刺穿皮肤。同时,该齿半径R足够小,足以将力集中在薄层材料的一个很小的区域内,从而提供一个增大的穿透压力(使单位面积的力增大),很容易穿透薄层材料而开始切割作业。优选的齿半径R实际上要明显的小于目前商业化生产的刀片中齿的半径。这样就增加了刀片中齿对材料的穿透力,而且由于减小了刀片上齿的间距(下面将作说明),相信刀片至少具有相当程度的安全性,这实际上增加了使用者基于触感的安全感觉。在本发明中,其齿半径R最好是很小的,应小于0.005英寸,优选的是0.0005-0.005英寸之间,更优选的是在0.001-0.004英寸之间,在0.002英寸时最好。
根据本发明,单位长度中齿的数量基本上要大于本领域中常规的数量。提高了齿数密度N,对于提高该刀片切割薄层材料的性能来说起到了多方面的作用。首先,增加了齿的密度可以减小相邻齿对间的直线距离,这样就可以对穿透部位之间的齿间撕裂过程进行更好的控制。尤其是对于模量较高的材料(纸,金属箔等)而言,它可以减小撕裂扩展到理想的切割线之外的可能性。第二,对于模量较低的材料而言,例如拉伸薄膜或三维成型薄膜,相邻齿间距离的减小可以降低当材料受到压力时由于塑性变形或三维表面的转移变形而发生的拉力成比例的消散,从而提高其切割性能。第三,由于该齿包括一个很小的半径R,它小于现有技术中普通的齿尖半径,而较大的齿数密度又可以减小意外接触时人体受伤的可能性,这是因为刀片施加到人体上的作用力被发散到更多的齿上,从而使穿透压力(单位压力)也相应减小了。这一特性即使不能完全消除对现有技术中更为复杂的“安全齿”刀片的需求,也能减小这种需求,这种安全刀片采用了一种复杂的刀片形状,以防止与锋利的刀刃或角部意外接触。当然,如果需要,也不排除安全刀片的使用。
齿距P是齿的数量密度的相反概念,根据本发明,其齿距P最好是很小的,应当小于0.050英寸,优选的是0.001-0.050英寸,更优选的是0.005-0.035英寸,最优选的是0.01-0.02英寸。齿距为0.022英寸时最适合使用。
在齿的顶部(51)处测得的齿厚T最好小于常规的刀片。由于该齿最好是未锐化的,所以当薄层材料与齿尖相接触时,其初始接触区域要小于常规的刀片。结合齿尖半径R减小这一因素一起考虑,齿厚度T的减小可以进一步减小其表面面积,当薄层材料受到一个给定的作用力时,可以提高单位面积的作用力(穿透压力),从而更容易实现初始穿透。这样就很容易的开始了撕裂过程,并且更加可以预测撕裂起始的过程。根据本发明,其齿厚T最好是很小的,应小于0.006英寸,优选的是0.001-0.006英寸,更优选的是0.001-0.005英寸,最优选的是0.003-0.004英寸。
在图2和3所示的实施例中,其齿厚度T大约等于支承着齿部50的齿体60的厚度,因为该刀片是用一个整体厚度均匀的坯料整体形成的。但是这种需要并非是必须的。实际上,从齿的顶部(该处的尺寸为齿厚度T)到靠近齿谷的齿底部,齿的厚度可以是变化的,而且它们与刀体的厚度也可以有所不同。无论刀片是整体成型的还是由各种部件组成的,都可以实现这种构型。
为了描述这种构型,图4和5描述了一种组合式刀片40。在图4和5中,可以看到其刀片40是由两个与图2和3所示的刀片40类似的半刀片或两个刀片元件41和42组成的。沿着其长度方向将它们面对面的连接在一起(侧面与侧面相连接),使各半刀片上的齿位置相错,形成一种齿尖相错的交替构型。这样,通过使用两半刀片,每一半刀片上都带有齿50,便可以组成一种组合式刀片结构,其齿厚度大约为刀体下部60处的总厚度的一半。即使两个半刀片的结构和尺寸如同图2和3中所示的刀片,所形成的如图4和5所示的组合式刀片,其齿距P仅为图2和3所示的刀片的1/2,但是对于其他的参数来说,例如H,A,V,R,T,则具有相同的数值。当出于加工或经济方面的考虑,所形成的齿的能力被局限在某一确定的齿距之下时,这种组合式刀片的加工方式是很有用的;即如果出于制造方面的原因,在一个整体刀片上的齿距被限定在0.04英寸时,其组合式刀片的齿距可以达到0.02英寸。
采用这种方式形成的组合式刀片还有效的扩大了夹角A的范围,该角度适合于一种给定的齿距P。因为两个刀片元件中的交替的齿并不共用同一个齿谷。例如,在图4所示的两个刀片元件中,图2中的角度A所产生的一种组合式刀片,其齿距仅为在图4中的一半。但是应当注意,在这种组合式刀片结构中,两个刀片半中的交替齿将构成一种交错的构型,其齿相互交错一定的尺寸,该尺寸相当于其组件组合在一起的厚度。这种组合式刀片可以由任何适当数量的刀片元件组成,例如两个,三个,四个等等。
除了上述的齿参数P,R以及T这些为本发明提供了一些操作方面的优点的参数之外,其他一些齿参数A,V以及H对于操作性能来说所起的作用比较小,其可以被调节以按照需要对参数P,R及T进行几何控制。换言之,参数T是一个独立于其他参数的特定几何参数,而其他参数中的某些参数则依附于别的参数。例如,对于一给定的H,R及V来说,增加齿的数量密度N(减小齿距P)时,需要减小每一个齿的夹角A。在另一个例子中,在保持N,R,V不变的情况下如果增大齿高H时,则需要相应减小每一个齿的夹角A。其他一些变化的关联性对于本领域普通技术人员来说将是很清楚的。在本发明的一个刀片的优选实施例中,采用的齿谷半径为V,其数值与齿半径R相同,如图2所示。考虑到制造成本及操作性能,齿高H最好在0.010-0.050英寸,在本例中最好为0.035英寸。齿夹角A应小于60度,较优选的是17.5度-37.5度,更优选的是15度-25度,最优选的是20度。22.5度的齿夹角被证明是最适合使用的。
此外,本发明的齿50最好不要锐化。换言之,齿50的边缘52在垂直于刀片40长度的方向上不应当是过于倾斜的。从图3中看,每一个齿的侧边都基本上垂直于刀片的长度。从图2和3中看,每一个齿的顶端51实际上为一个弯曲的平面形状,其限定厚度T等于用来制造刀片的材料的厚度。此外,在本发明比较好的构型中,其刀片并不是锐化的,对于每一个齿来说,沿着齿的侧边52从相邻齿之间的齿谷53的底部到齿顶51整个长度中其厚度基本上是不变的。
就齿边52而言,它反映了每一个齿的齿顶与齿谷间所形成的表面的状态,图2和3描述了一种具有代表性的、商业化刀片的优选构型,其中,齿边之间所形成的表面基本上为一个平面(从侧面看成一直线)。但是,在某些情况下,齿的边缘最好是非平面形的和/或曲线形的,本发明的原理也同样适用于这种构型。
为了提供一种美观的撕裂装置,如图3所示,其齿最好排布在同一平面内(对于一种平面的、非曲面的刀片而言),而且其偏移量为零。这样,刀片中的齿就不象往复式锯齿那样相互交错地向外倾斜,因为这样会按照齿的偏移状态产生一种参差不齐的撕裂线,而且会在相邻的一对齿之间产生一种角拉力(angled tensile forces),该拉力与理想的撕裂方向并非精确对齐。此外,在图2和3所示的优选构型中,刀片中的齿也位于同一个平面内,即齿与齿之间以及齿与刀体60之间都处于同一平面内。
如图2所示,沿着刀片的长度方向,相邻的齿之间的间距基本上是等同的,即齿距P基本上是不变的。这样就提高了横穿的薄层材料的撕裂一致性。然而,在有些情况下人们却希望提供一种不均匀的齿距,以便能调节整个薄层材料不同部位所需的撕裂力。
本发明的刀片可以用各种不同的适合材料来制造,例如金属,塑料,玻璃,橡胶,卡纸板,木材,陶瓷等等,它们既可以是单一的组分,也可以用其他材料进行搀和或增强。然而,出于经济及制造成本方面的考虑,在工业化生产时最好使用镀锡钢板。另外一种优选的刀片材料是塑料,例如聚乙烯,聚丙烯,聚碳酸酯,聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。刀片,包括独立的齿在内,并不需要象现在优选的那样整体形成,实际上往往将相类似或不相类似材料的刀片和齿相互结合在一起来以制造一种复合结构。该刀片可以重复使用,一次性使用,半一次性使用(有限使用),或者根据刀片的结构及操作环境进行重复使用。可以对刀片的材料进行选择,以便提供一个理想的耐久性水平,同时应当考虑具体材料所需的撕裂力,以及制造和经济方面的因素。
根据不同的材料,可以采用本领域通常使用的任何一种适当的方法来制造本发明这种改进的刀片,例如模制(注射法或其他方法)、铸造、烧结、磨削、冲压、锻造、切削、放电加工、蚀刻、滚切等等。对于本发明优选的材料(镀锡钢板)来说,较好的方法是采用一种冲压模制组件的方法,使组件中的两个部件与成型件的形状和尺寸相适应。将理想长度的刀片材料放置在冲压件与模具之间将其压制成最终的形状。应当注意,尽管刀片可以具有一种如同附图所示的单一齿边,但是如果采用一种连续工艺并用旋转冲压元件来制造,刀片也可以形成一种双齿边结构,即一个刀片的前刃构成另一个刀片的后刃。对于塑料一类的刀片材料,可以采用冲压或者模制技术进行制造。
图6描述了一种典型的使用方案,其中使用了一种本发明的刀片,以便将一定长度的薄层材料从一材料卷上切下。如图6所示,如图1所示的那种类型的纸盒10处于一种关闭状态,被放置在一只手70中,另一只手则抓住薄层材料20的末端21。将薄层材料20的末端21被向外拉出,直至位于刀片与前板5之间的从卷辊30中向外拉出的薄层材料延伸了所需长度(相对于刀片40的位置而言)。此时,手的位置处于图中80A所示的位置。手70的抓握动作有助于使折板15压靠在前板5上,从而在切割作业时减小薄层材料相对于刀片产生滑动的可能性。
为了完成对一定长度薄层材料的切割,需将薄层材料的末端21拉回到并越过刀片40的位置,如图6中大箭头所示,这样,材料便部分包裹在刀片40上,这时沿一定角度朝着使用者向上将材料从纸盒40的方向拉动。这时,随着撕裂过程的进行,手80A与手70交叉而抵达手80B所示的位置。沿一定角度跨越刀片对薄层材料的拉动,使拉力集中于纸盒端板3附近的薄层材料的边缘处,这样,薄层材料施加给刀片齿的单位面积的力就可以超过刺穿薄层材料所需的穿透压力。标号90表示撕裂线的前缘部分的位置,沿着刀片它逐渐从薄层材料的上缘下移至材料的下缘。当位置90处的拉力保持在所需的穿透压力之上时,沿着撕裂线位于位置90下方的薄层材料却不受拉力或仅受很小的拉力。当撕裂线抵达位于纸盒端板2附近的材料的最远端时,分离过程也就完成了,这时,剩余的薄层材料中在刀片中齿的一侧便形成了一个新的末端边缘21。
本发明的刀片可以用来切割各种不同的薄层材料,无论是薄层的,片状的,成卷的或是连续的,还可以用于各种不同的组分,例如聚氯乙烯(PVC),聚偏氯乙烯(PVDC),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),铝箔,带涂层(蜡等)的及不带涂层的纸等等,无论其性质上是两维的或者结构上是三维的都可以。这些材料可以是单组分的或多层的,也可以是多种材料的组合结构,其中包括作为材料载体的衬底材料。
目前一种人们感兴趣的材料是一种三维的具有均匀性的薄层材料,在其至少一个表面上含有某种活性物质,例如黏合剂,该表面受到基底材料的三维表面形态的保护以防外部接触。这种材料包括一种聚合物或其他的薄层材料,该材料是突出的/凹陷的,在至少一个表面上形成一种高低不平的图形,它起到一种隔离(stand-offs)的作用,在该隔离物产生变形导致其结构更趋于两维结构之前,它防止位于其间的黏合剂接触外部表面。在材料所在平面内的拉力作用下,这种三维结构能够发生变形而转换为一种两维结构,由此可以产生一种增大的拉伸性能(模量明显低),其模量要低于由同一种材料组成的、在两维状态下所表现出的模量。具有代表性的粘合剂携带结构包括在下列文章中公开的结构:1996年1月10日由Hamilton及McGuire提出的申请号为08/584638,名称为“挤压时可对目标表面进行可开性密封的复合材料及其制造方法”的美国专利申请;1996年11月8日由Hamilton及McGuire提出的申请号为08/744,850、名称为“带有一种受可变形隔离物保护的基体材料及其制造方法”美国专利申请;1996年11月8日由McGuire、Tweddell及Hamilton提出的申请号为08/745,339、名称为“三维抗叠垒的薄层材料及其制造方法和设备”的美国专利申请;1996年11月8日由Hamilton及McGuire提出的申请号为08/745,340、名称为“改进的存储包裹材料”的美国专利申请。其他的适合使用的材料还包括两维的由粘合剂支承的聚合物,金属,纤维,纸带,包装条,以及其他一些用于系紧、固定或包装的各种材料。
以上主要讨论了本发明优选的刀片构型,该刀片基本上是平面形的及直线形的,但是应当理解,对于曲线形和/或非平面形的刀片来说,本发明的设计原理也是适用的,可以带来很大的优点。也就是说,无论在垂直于刀齿延伸方向的平面上,还是在平行于刀齿延伸方向的平面上,该刀片都可以是曲线形的。该刀片还可以包括多个具有曲线或直线构型的刀片段,也可以在该平面内形成一个或多个直线刀片段的角度,或者它们的任意组合。
虽然在图2和3中所描述的刀片的优选构型中,其中的每一个刀齿都以下述方式从刀片中向外延伸,即使得相邻的齿以及所有的齿都在同一个平面内,而且与刀体也在同一平面内,但是,也可以采用其他构型,即刀齿不是垂直于刀的切线,而是沿另外角度向外延伸,而且在刀片平面之外,既可以是均匀的,也可以是不均匀的。还可以采用那种刀齿相对于其齿峰并不对称的刀齿,这时,每一个齿的两条边缘长度不等,不象图2-5所示的那种优选的构型,在优选构型中,其每一个刀齿的边缘基本上都是相等的。
以上对本发明的一些优选实施例进行了描述和说明,对于本领域普通技术人员来说很明显,在不脱离本发明原理和保护范围的前提下,可以对其作出各种其他的变化和改进。因此,所附的权利要求书包含了属于本发明范围之内的所有的变化和改进。

Claims (10)

1.一种改进的、基本上是平面形的用来切割薄层材料的刀片,所述刀片包括一个刀体和多个从所述刀体上延伸出来的独立的刀齿,它们最好基本上是非锐化的的,其特征在于所述的每一个刀齿都具有一个很小的齿半径,而且至少一个齿参数,更好的是两个齿参数,最好的是三个齿参数选自以下的参数之中:
齿半径小于0.005英寸,齿距小于0.050英寸,齿厚度小于0.006英寸,以及它们的组合。
2.一种用来容纳及分配薄层材料的纸盒,所述纸盒包括一个基本上封闭的纸盒盒体,它具有两个侧板,两个端板,一个底板,以及一个折板,薄层材料的薄片被容纳在所述纸盒内,还有一种改进的、大致呈平面形的刀片,它用来切割所述的薄层材料,所述的刀片包括一个刀体及若干个从所述的刀体上延伸出来的刀齿,这些刀齿具有一定的半径,最好是非锐化的,其特征在于所述的每个齿都具有至少一个齿参数,更优选的是至少两个齿参数,最优选的是三个齿参数选自以下的参数之中:齿半径小于0.005英寸,齿距小于0.050英寸,齿厚度小于0.006英寸,以及它们的组合,所述的刀片被固定在所述的纸盒上,当所述的薄层材料中的一部分被从所述的纸盒中拉出时,所述的薄层材料可以与所述的刀片相接触,从而将该部分薄层材料从纸盒内剩余的薄层材料中切下。
3.如权利要求1或2所述的刀片,其特征在于所述刀齿的齿距在0.001至0.050英寸之间,更优选的是在0.005至0.035英寸之间,最优选的是在0.01至0.02英寸之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的刀片,其特征在于所述刀齿的齿厚在0.001至0.006英寸之间,最好在0.003至0.004英寸之间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的刀片,其特征在于所述刀齿的齿半径在0.0005至0.005英寸之间,更优选的是0.001至0.004英寸之间,最优选的是0.002英寸。
6.如权利要求1至5中任一项所述的刀片,其特征在于所述的刀齿的齿边基本上是平面的。
7.如权利要求1至6中任一项所述的刀片,其特征在于所述的刀片含金属或塑料的材料。
8.如权利要求1至7中任一项所述的刀片,其特征在于所述齿与所述的刀片是一体的。
9.如权利要求1至8中任一项所述的刀片,其特征在于相邻的刀齿之间以及它们与刀体之间都处在同一平面内。
10.如权利要求1至8中任一项所述的刀片,其特征在于所述的刀片包括多个面对面相互连接在一起的刀片元件,每一个刀片元件都包括若干个刀齿,各刀片元件的刀齿共同构成了一种相互交错的交替齿型。
CN98802069A 1997-01-27 1998-01-20 用来撕裂薄层材料的切割刀 Expired - Fee Related CN1116969C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/789,360 1997-01-27
US08/789,360 US5839634A (en) 1997-01-27 1997-01-27 Blade for severing sheet materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1244829A true CN1244829A (zh) 2000-02-16
CN1116969C CN1116969C (zh) 2003-08-06

Family

ID=25147409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98802069A Expired - Fee Related CN1116969C (zh) 1997-01-27 1998-01-20 用来撕裂薄层材料的切割刀

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5839634A (zh)
EP (1) EP1015196B1 (zh)
JP (1) JP2001509092A (zh)
KR (1) KR20000070444A (zh)
CN (1) CN1116969C (zh)
AU (1) AU739942B2 (zh)
BR (1) BR9812284A (zh)
CA (1) CA2278284C (zh)
DE (1) DE69805636T2 (zh)
TW (1) TW424768U (zh)
WO (1) WO1998032575A1 (zh)
ZA (1) ZA98622B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246789A (zh) * 2013-05-09 2016-01-13 旭化成化学株式会社 保鲜膜收纳箱

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2822526B2 (ja) * 1990-01-19 1998-11-11 ソニー株式会社 個人用情報処理装置及び個人用情報処理方法
GB9620296D0 (en) 1996-09-28 1996-11-13 Carton Edge Ltd Apparatus for mounting a cutting strip
DE19811514A1 (de) * 1998-03-17 1999-09-23 Beiersdorf Ag Dispensermesser für Klebebandspender
US7918151B2 (en) * 2000-12-20 2011-04-05 Aep Industries, Inc. Film cutter assembly
US6375058B1 (en) * 2000-03-30 2002-04-23 Green Bay Packaging, Inc. Paperboard dispenser carton with plastic cutting blade on carton body
CA2439017C (en) 2000-11-01 2007-03-13 Adalis Corporation Web material advance system for web material applicator
US6893528B2 (en) 2000-11-01 2005-05-17 Adalis Corporation Web material advance system for web material applicator
JP3996742B2 (ja) * 2001-06-07 2007-10-24 株式会社クレハ 包装用容器
US20030091779A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Brewster Frederick H. Cutting edge for dispenser cartons
US7001475B2 (en) * 2001-12-11 2006-02-21 3M Innovative Properties Company Film structures and methods of making film structures
US20030121586A1 (en) * 2001-12-11 2003-07-03 3M Innovative Properties Company Tack-on-pressure films for temporary surface protection and surface modification
US20030164392A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-04 Gerulski Kristopher W. Wrap dispenser with enhanced cutter bar registration
GB0215294D0 (en) * 2002-07-02 2002-08-14 Carton Edge Systems Ltd A cutting strip
US7172666B2 (en) * 2002-12-17 2007-02-06 Groves Matthew E Web material application methods and systems
US20050034585A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Antal Keith E. Shearing device for cutting assemblies
US7406904B2 (en) * 2003-08-15 2008-08-05 Sonoco Development, Inc. Cutting assembly for rolled web materials
GB0614773D0 (en) * 2006-07-25 2006-09-06 Carton Edge Systems Ltd A cutting strip, a carton including a cutting strip and a method of making a cutting strip
GB201205243D0 (en) 2012-03-26 2012-05-09 Kraft Foods R & D Inc Packaging and method of opening
GB2511560B (en) 2013-03-07 2018-11-14 Mondelez Uk R&D Ltd Improved Packaging and Method of Forming Packaging
GB2511559B (en) 2013-03-07 2018-11-14 Mondelez Uk R&D Ltd Improved Packaging and Method of Forming Packaging

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA768506A (en) * 1967-10-03 W. Wyant Gerald Dispenser for dispensing scalloped edge tray covers
US1915736A (en) * 1931-02-18 1933-06-27 Bennington Wax Paper Company Combined cover and cutter for paper rolls
US1991812A (en) * 1933-09-28 1935-02-19 Marcalus Nicholas Dispensing box
FR1365349A (fr) * 1963-04-27 1964-07-03 Appareil pour débiter en feuillets un rouleau de papier ou de tout autre matière analogue
CA966769A (en) * 1972-11-03 1975-04-29 Continental Can Company Of Canada Limited Method and apparatus for applying a flexible cutting strip to a sheet dispenser
CA1041817A (en) * 1975-11-24 1978-11-07 Joseph W. Feeney Method for making a tearing edge construction
US4292871A (en) * 1979-02-01 1981-10-06 The L. S. Starrett Company Welded edge band saw tooth geometry
US4358328A (en) * 1979-04-17 1982-11-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Tape-cutting blade attaching method
US4399935A (en) * 1981-02-11 1983-08-23 Nelder Barbara L Carton construction and method of making a cutting edge therefor
US4426029A (en) * 1981-12-30 1984-01-17 Union Carbide Corporation Safety blade for severing stretchable film
US4450996A (en) * 1982-03-15 1984-05-29 Union Carbide Corporation Safety blade for severing stretchable film
DE3212879A1 (de) * 1982-04-06 1983-10-13 Schwendemann, Carl Werner, 8000 München Schachtel
US4502484A (en) * 1983-06-06 1985-03-05 Giampapa Vincent C Nasal surgical saw
US4506816A (en) * 1983-10-13 1985-03-26 Champion International Corporation Serrated cutting edge for sheet material dispenser and method of forming the same
GB8700062D0 (en) * 1987-01-05 1987-02-11 Hiram Wild Ltd Serrated-edge knives
JPH0245349A (ja) * 1988-07-25 1990-02-15 Kureha Chem Ind Co Ltd ラップフィルムの収納ケース
US4913767A (en) * 1988-12-12 1990-04-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cut off blade for severing multiple layers of thin polymeric sheet material
US4989769A (en) * 1989-07-20 1991-02-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Blade guard
DE69220373T2 (de) * 1991-09-12 1997-11-20 Oji Paper Co Blatt mit sägezähnen aus vulkanisierten fasern, karton an den dieses blatt gebunden ist, sowie verfahren zum verbinden
DE4208565A1 (de) * 1991-11-29 1993-09-23 Roeder & Spengler Stanz Stanzmesser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246789A (zh) * 2013-05-09 2016-01-13 旭化成化学株式会社 保鲜膜收纳箱
CN105246789B (zh) * 2013-05-09 2017-06-06 旭化成株式会社 保鲜膜收纳箱

Also Published As

Publication number Publication date
DE69805636D1 (de) 2002-07-04
WO1998032575A1 (en) 1998-07-30
DE69805636T2 (de) 2003-01-30
US5839634A (en) 1998-11-24
CA2278284C (en) 2005-07-12
KR20000070444A (ko) 2000-11-25
BR9812284A (pt) 2000-09-05
EP1015196A1 (en) 2000-07-05
CA2278284A1 (en) 1998-07-30
TW424768U (en) 2001-03-01
AU5962698A (en) 1998-08-18
ZA98622B (en) 1998-07-30
EP1015196B1 (en) 2002-05-29
AU739942B2 (en) 2001-10-25
JP2001509092A (ja) 2001-07-10
CN1116969C (zh) 2003-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1116969C (zh) 用来撕裂薄层材料的切割刀
CA1194778A (en) Rotary cutting die with scrap ejection
EP0563781B1 (en) Plastic sheet with a ruled line for bending
US4026413A (en) Plastics strips
EP0190849A1 (en) Letter opener
US6533325B1 (en) Integral card and method of making
CN102015227B (zh) 胶带用切割刀刃以及胶带用切割刀刃的制造方法
US5221249A (en) Creasing rule for steel rule cutting die
US5947360A (en) Cutting blade for cutting sheet materials
DE102008045025B4 (de) Einrichtung zur Herstellung von Faltpackungen
EP2233403A1 (en) Cutting blade for packaging container, and packaging container having the same
US5868057A (en) Perforation rule for rotary cutting system
DD283593A5 (de) Hilfsmittel zum oeffnen einer flexiblen verpackung
US4604927A (en) Razor blade cutter assembly
CN1072533A (zh) 用于连接绝缘连线的绝缘穿孔接线装置
CN2191862Y (zh) 切台免刃胶带
CN2578064Y (zh) 包装盒的折线刀
JP2005118900A (ja) 成形シートの加工用刃型
MXPA99006962A (en) Cutter blade for tearing sheet materials
CA1151383A (en) Body of synthetic material, method and use
KR102212951B1 (ko) 종이 적층체 포장완충재 가공장치의 절단칼날 및 그 배열구조
CN1513736A (zh) 圆柱型物品可撕包装、其制造方法及其专用切刀
CN113172937B (zh) 一种易撕口瓦楞纸箱的加工方法
CN2649278Y (zh) 一种剪刀
CN216337388U (zh) 一种收缩膜易撕结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee