[发明专利]用于测量板状产品性能的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及关于用于测量板状产品性能的方法和设备的改进，板状产品性能包括结构性能和强度性能，诸如与剪切刚度相关的“损坏程度”，特别是加工方向(MD)剪切。本发明还适用于纸板性能的“生产中”测量。

背景技术

在板状产品的制造中，特别是纸板产品，诸如波纹状纸板，需要测量各种参数以限定纸板的结构性能，特别是为了达到质量控制的目的。一个需要测量的性能是材料“损坏程度”，材料“损坏程度”表示的是纸板上的介质损坏情况，特别是在制造过程中。例如，在波纹状纸板产品的制造过程中，在制造过程的各个阶段中纸板可能会受到损坏，特别是在将带波纹的介质粘到衬板上的步骤中和在对纸板的一个或多个表面进行印刷的阶段。这些阶段会使带波纹的介质受到“损坏”，可能会使带波纹的介质被挤压、剪切或者使它们相对于与一个或多个衬粘接的位置横移。这样的损坏通常不能被观察到，因此需要一个检测工序来评估所出现的剪切程度。

目前，由于难以在制造过程中精确地且方便地评估纸板产品的受损程度，因此许多波纹状介质产品(诸如箱)是利用较厚重的板生产的，如果波纹状介质的受损程度能够被监测并且达到最低，那么就不必利用较厚重的板生产波纹状介质产品。

如上所述，一个根据纸板的“损坏”程度表示纸板强度的性能是剪切刚度，特别是加工方向(MD)剪切。一种用于测量该剪切刚度的方法是利用扭转试验。在这点上，已经建立了板芯的剪切刚度与其扭转刚度之间的基本关系。尽管这种方法能够获得比较精确的结果，但是存在这样一个问题，即，该方法需要进行繁琐的试样预备过程，包括切割箱或者坯料。该试样预备过程是特别麻烦的，由于该扭转试验设备容易受到所用试样的宽度影响，因此宽度上的很小误差将会对扭转试验设备所得到的结果造成很大的影响。因此，还需要一种特定的切割装置以精确地控制试样的宽度并且使试样在切割部位附近受到的损坏程度达到最小。另外，实施扭转运动的设备是比较复杂的并且是很昂贵的。另外，由于试验本身会使纸板受到“损坏”，因此该方法不适用于“生产中”，诸如用于一种在线试验方法中，或者用于在完成的纸板产品上。因此，这种试验方法属于“破坏性”试验，因而对于同样的试样进行反复试验不能提供可靠的结果。

因此，本发明的一个目的在于，提供一种更有效和/或节省成本的用于测量板状产品中的材料“损坏程度”的装置，并且该方法能够克服或者减轻现有技术中所存在的至少一个问题。

人们希望得到一种适用于已完成的或者接近完成的板状产品上能够显示产品受到“损坏”程度的测量方法和设备，并且该测量方法和设备还不会对产品造成永久性损坏。

人们希望得到一种适于在线使用的测量方法和设备，从而能够在制造过程中对波纹状介质受到“损坏”程度进行连续监测和显示并且能够避免对被测量的纸板造成永久性损坏。在这点上，为了使产品的易变性达到最小以及使产品的强度和质量达到最佳，还需要实时反馈以使设备操作者能够进行实时准确地判断。

发明概述

根据第一方面，本发明提供一种用于表示板状产品的剪切刚度的设备，所述设备包括：多个适于抵靠一个板试样的测量表面，并且至少两个所述表面是分隔开的以形成一个测量区域；一个作用力施加装置，所述作用力施加装置用于将作用力施加到邻近所述测量区域的板试样上，所述作用力施加装置的尺寸是这样设定的，即，所施加的作用力不会使板试样的挠曲超过预定的弹性区域。

所述至少两个被分隔开的测量表面之间的距离最好相当于板状产品的3个至10个波纹之间的间隔。

在这个方面，本发明提供了一种方法，利用该方法能够使板状产品，诸如波纹状纸板产品被测试，同时能够使产品受损程度达到最小，并且无需切割试样。因此，该方面避免了预备试样所需的时间。另外，本发明可就地应用，提供质量反馈。在本发明该方面中，所施加的预定作用力的大小能够确保板状产品不会超出其弹性区域，现已发现，这样能够大大地减小保证产品受到永久性损坏的可能性。

根据另一个方面，本发明提供一种制造纸板的设备，所述设备包括一个用于测量纸板产品的强度特性的装置，所述测量装置包括：多个适于抵靠纸板的移动腹板的测量表面，并且至少两个所述表面是分隔开的以形成一个适于接收挠曲纸板的区域；加载装置，所述加载装置适于将一种被选择的挠曲作用力施加到在与位于两个表面之间的区域相邻的纸板产品上；控制装置，所述控制装置适于使纸板的挠曲保持在其弹性挠曲区域内；至少一个传感器，所述传感器用于获得与施加在纸板产品上的作用力相关的测量数据以及与纸板产品的位移量相关的数据；以及能够利用相对于位移数据绘出的作用力数据计算所述纸板产品的强度特性的装置。