[发明专利]用于由可膨胀材料形成可折叠结构的系统和设备

说明书

公开了一种用于由可膨胀材料形成可折叠容器的模具，该容器在组装时包括至少一个底座和两对从所述底座的相对侧以直角延伸的侧壁，该模具包括：一第一模具构件和一第二模具构件，它们在打开和闭合的模制位置之间相对于彼此可移动，以限定一模腔；一控制装置，用于将可膨胀材料输送到所述模腔中并用于输送蒸汽，以促使可膨胀材料在所述模腔内的膨胀，以形成所述容器；多个砧座，安装在所述第一模具构件和/或所述第二模具构件中的至少一个的后表面上，每个砧座可移动以便延伸到所述模腔中，从而在所述模腔内预定位置在可膨胀材料内形成一个或多个铰链，其中，由所述第一模具构件和所述第二模具构件限定的模腔是组装容器的内向外设置的三维表示。

相关申请

本申请请求申请日为2016年12月23日的第2016905357号澳大利亚临时专利申请的优先权，其整个内容在此引作参考。

技术领域

本发明总体涉及一种用于由可膨胀材料制造一种结构的系统和设备，尤其涉及一种用于由可膨胀材料制造可折叠盒或类似可折叠结构的系统和设备。

背景技术

可膨胀材料或刚性泡沫塑料，例如发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)和发泡聚乳酸(EPLA)，表现出多种有用的性质，在社会中具有多种用途。由于它们的耐用性和轻质性，这种材料特别适用于容装、运输和/或储存各种商品的包装和容器。

随着EPS、EPP和EPLA等硬质泡沫塑料的不断广泛接受，利用这些材料及其优异性能以提供更耐用和有用的容器和包装解决方案的能力尚未完全实现。特别地，刚性泡沫塑料在易腐材料(例如农业和园艺产品)的储存和运输中具有有用的应用，因为它们在很大程度上是不可渗透的。结果，这种材料能够提供用于储存物品的环境，所述物品可以被温度调节并保持在气密或水密状态。由于这些材料的性质，由EPS、EPP和EPLA形成的盒子还提供一定程度的抗冲击和抗冲击性，从而为其中储存或携带的材料提供保护。

然而，尽管刚性泡沫塑料可以提供用于包装目的的各种益处，但由于包装产品由这些材料形成的传统方式，许多这些优点被与成型该包装产品相关的许多问题所抵消。特别是，盒子或类似包装产品的形成通常需要在模具内控制材料的膨胀。因此，大多数盒子或包装产品形成为呈现特定的三维形状，即作为单件。虽然这具有一些有用的应用并且能够形成尺寸精确的最终产品，但是所得到的三维盒子或包装产品即使在空的时候也占据预定的体积。因此，经常需要在不使用时存储盒子/产品的可用空间。这导致产品占据大量空间而不管其是否被使用，这使得这些产品在空的时候不便于存储和运输。因此，在使用之后，EPS盒子通过放置在填埋中并且不被重复使用而被破坏、分解和处理的情况并不罕见，尽管它们有可能回收使用。

已经提出了各种系统来制造扁平的坯板形式的EPS盒，其可以组装成盒子以供使用。这种系统通常通过在模制过程中在坯板中形成铰链或折叠区域和/或通过在成型之后对坯板施加压力以在预定位置处形成铰链来实现这一点。遗憾的是，使用这种传统装置来实现折叠区域或铰链所固有的是通常需要在坯板中形成薄弱区域，薄弱部分两侧的坯板的平面区域能够相对于彼此折叠。虽然这种系统可以提供用于将平面材料折叠成盒子等的装置，但是在坯板中形成薄弱区域以形成铰链的直接结果是它增大了产品使用期间在铰链区域失效的可能性，从而显着损害产品的完整性和存储在其中的内容物。

在申请人的国际PCT专利申请号PCT/AU2010/000340中更详细地描述了用于解决该问题的一种系统和方法。其中描述的系统和方法采用两步法来实现坯板中的折叠区域或铰链，第一步骤包括模制坯板以形成铰链或折叠区域的整体形状，第二步骤需要进一步压缩铰链或折叠区域，以便提供加强的、压缩材料位于其中的铰链或折叠区域。

尽管申请人的上述系统和方法已被证明能够有效地使盒子由扁平EPS坯板组装，但这种两步法需要专用的机器和工艺来复制。此外，形成这种扁平坯板所需的模具必须比传统的3D模具大得多，并且具有相当大的表面积，从而降低了机器和模制过程的热效率。