專利名稱：高速打褶裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及沿移動薄片輸送方向使其打褶的裝置，特別涉及利用一個或多個滾子無需沿垂直薄片輸送路線使其拉緊就能在薄板上誘導出褶的裝置。
在縱向上折褶薄片的各種裝置是已知的，且已在現(xiàn)有技術中長期使用。例如1967年5月16日公布的Ives等人的加拿大758，794號專利就揭示了一種這類裝置，該裝置有多個用于誘導出褶的逐漸收斂的縱向截面。使用交錯對插的具有環(huán)形槽的滾子在現(xiàn)有技術中是公知的，如1985年5月21日公布的Sneed等人的美國4，517，714號專利所說明的那樣，該專利公開了一種用圓環(huán)滾壓橫向張緊薄片的生產(chǎn)過程。已有技術還講述了使用曲軸滾子橫向展寬薄片的方法，如1946年1月15日公布的美國Robertson的2，393，191號專利所揭示的那樣。
但是，在已有技術中沒有講述在不必橫向張緊薄片的情況下用滾子使移動的薄片縱向打褶的裝置;已有技術也沒有講到沿機器方向為獲得薄片上各橫向?qū)c的基本相等的輸送路線而使用多個滾子或曲軸滾子。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使移動的薄片縱向打褶的裝置，另一個目的是提供一種當薄片通過該裝置時其上各點的行進方向基本與機器方向相同的裝置，最后一個目的是提供一種能以高速度-例如至少以180米/分(600英尺/分)的速度使用的裝置。
本發(fā)明包括一臺使移動的薄片縱向打褶的裝置，該裝置的特點在于有一個弧形的打褶滾子，該滾子具有彎曲的固定軸線，一個固定芯子和一個軸向可旋轉的套筒，該可旋轉的套筒具有多條環(huán)形設置的溝槽，移動薄片即從其中通過。
本裝置還可以包括另一個弧形滾子-補償滾子，該弧形補償滾子有一條弧形的固定軸線，一個固定芯子和一個軸向旋轉的通常為光滑的套筒。在該裝置內(nèi)立體地布置這種補償滾子，構制成能給薄片上各橫向?qū)c，特別是薄片的中心和外緣在通過裝置時提供基本與機器相同的行進方向。
在一個實施例中，該裝置依次包括一個具有軸向可旋轉光滑套筒的第一直線滾子、一個軸線固定的并具有一個普通的軸向可旋轉的光滑套筒的弧形的第一補償滾子、一個軸線固定的且?guī)в幸粋€其上有多條橫向設置的環(huán)形槽的軸向可旋轉套筒的第二弧形打褶滾子，和一個帶有環(huán)槽的軸向可旋轉套筒的第二直線滾子。這四個滾子的布置要使得沿著從第一直線滾子至第二直線滾子所取的機器方向上，薄片上任意兩個橫向?qū)c的傳輸路線的集合基本相等。
在任一個具有一至四個滾子的上述實施例中，該裝置還可以包括一個用于與打褶滾子相連接的弧形交錯對插的滾子，該交錯對插的滾子有一個其上開有環(huán)形槽的軸向可旋轉的套筒，交錯對插滾子的固定弧形軸線和軸向可旋轉套筒與打褶滾子的固定弧線和軸向可旋轉套筒互補、打褶滾子與交錯對插的滾子并置形成了一條移動的薄片可在其中通過的波紋狀的間隙。
盡管說明書是以特別清楚指明發(fā)明申請范圍的權利要求書結束了，但相信人們從下面的附圖并結合相應的說明會更好地理解本發(fā)明。附圖中同樣的零件給出同一參考數(shù)字，集中在裝置上的起迄點用參考數(shù)字標出，薄片邊上的相似的起迄點用標以撇號，滾子端部的類似的起迄點標以雙撇號，裝置和薄片中心線上點之間的距離標以括弧和一個撇號，滾子端部之間機器方位的距離標以大寫字母Span，括號下面劃橫線和雙撇號(指明此處無需測量薄片上的點)。


圖1是按本發(fā)明裝置生產(chǎn)的薄片的透視圖;
圖2是具有環(huán)形槽的弧形打褶滾子的俯視圖;
圖3是圖2滾子的側視圖;
圖4是從機器的方向看，圖1和圖2所示的打褶滾子與一個不完整的交錯對插補償滾子的前視圖;
圖5是本發(fā)明一種裝置的俯視示意圖，為清楚起見省去了交錯對插的滾子;
圖6是圖5所示裝置的側視示意圖;
圖7是具有按本發(fā)明生產(chǎn)的第一薄片和沿機器方向展寬的第二薄片的疊層產(chǎn)品的透視圖。
本發(fā)明的使薄片10打褶的裝置以15表示，用該裝置生產(chǎn)的薄片以數(shù)字10表示。圖1所示的已打褶的薄片10可以與未打褶的薄片10組合形成整體的薄片制品，或根據(jù)最終需要另作它用。本文所用的“薄片”系指能垂直于其平面變形的普通平面材料。
適合薄片10的材料包括無紡織物和成形薄膜。已經(jīng)知道適用于所申請裝置15的薄片10有厚度約為0.08mm至1.3mm(0.003～0.050英寸)的聚丙烯非編織物和厚度約為0.03mm至0.08mm(0.001至0.003英寸)的低密度聚乙烯成形薄膜。顯然，薄片10變厚，相鄰褶之間的間距也應當增加。
已打褶的薄片10上的褶一般是平行的，褶可以具有任何所需的適當?shù)纳疃群蛯挾?，也可以按照需要彼此留有一定間隔，褶基本按機器的方向取向。本文使用的詞組“機器方向”系指薄片10通過或經(jīng)過一個滾子或兩個滾子之間的間隙時薄片10的行進的基本方向，該方向通常是與這個滾子或這些滾子的軸線相垂直。
如圖2所示，裝置15的主要元件是弧形打褶滾子40，該滾子具有固定軸線，固定芯子和其上開有環(huán)形槽44的軸向可旋轉的外套筒，裝置15最好包括另一個表面光滑的弧形滾子-稱作“補償滾子”。如圖3和圖4所示，補償滾子30布置在開有環(huán)形槽的打褶滾子40的前面，以便薄片10到達打褶滾子40之前先經(jīng)過補償滾子30的周線。
裝置15最好還包括兩個直線滾子20和50。兩個直線滾子20和50按機器方向布置在兩個弧線滾子30和40的外側，使直線滾子20位于補償滾子30之前，直線滾子50位于打褶滾子40之后。為了保持所形成的褶的幾何形狀，第二直線滾子50最好開有環(huán)形槽。
裝置15還包括第二個開有環(huán)形槽的弧形滾子60，該滾子與開有環(huán)形槽的弧形打褶滾子40交錯對插并置，稱作“交錯對插滾子”。這種布置限定了兩個開環(huán)形槽的弧形滾子40和60之間的波紋間隙。
這些滾子被安裝在任何適當?shù)目蚣苌?未示出)，例如各端可被懸臂吊起或支承住。薄片10可由任何供給薄片10的適宜裝置供入(未示出)例如用供給滾子送入。
薄片10可以較高的速度被拉過裝置15，薄片10沿機器方向的可用速度約每分鐘15至305米(每分鐘50至1000英尺)，最佳速度為每分鐘180米(每分鐘600英尺)。
參照圖2詳細分析其中的各個零件，給薄片10打褶的稱作“打褶滾子”的軸向可旋轉裝置包括一條假想的弧形軸線，該軸線一般位于滾子40的中心，并由開有環(huán)形槽的軸向可旋轉套筒確定周線。在可旋轉套筒內(nèi)打褶滾子40可以有固定芯子，這種芯子典型地是鋼制的。固定芯子和可旋轉套筒可用多個裝在它們中間的軸頸軸承徑向連接在一起。軸頸軸承最好是軸向可旋轉地壓到固定芯子上。打褶滾子40的軸線、芯子、軸襯和套筒基本同心同軸。
包括在裝置15中的打褶滾子40和其它弧形滾子30和60的假想弧形軸線和芯子(如果有的話)不旋轉，保持靜止，以便使打褶滾子40的端部42和中心線相對于框架和裝置15的其它一些元件保持固定關系。該固定弧形軸線限定了一個平面，該平面相對裝置15的其它一些元件也保持固定關系。為了便于將裝置15的這一部分用于其它機械上，由弧形固定軸線限定的平面可基本與水平面重合。
打褶滾子40或任一個弧形滾子30或60的軸向可旋轉套筒劃定了滾子30、40或60的固定芯子和固定軸線的周界?？尚D套筒應當是柔性的由抗疲勞的材料制成，以使套筒繞弧形軸線旋轉時能適應圓周彎曲。已經(jīng)知道用尿烷或氯丁橡膠材料制作的可旋轉套筒工作良好?？尚D套筒上有多個橫向有一定間隔的環(huán)形槽44。本文使用的術語“環(huán)形槽”系指打褶滾子40或交錯對插滾子60一類滾子中的槽，這種槽基本繞滾子40的圓周延伸，且通常與滾子40的軸線相垂直。
可旋轉套筒槽44的“底”是槽44的最小直徑的面，槽44的底45半徑可以是恒定值，一般與各滾子的固定軸線半徑相垂直，槽44之間是凸起的臺階46。本文使用的術語“臺階”系指兩個槽44之間的滾子的任何部分，特別是指開環(huán)槽的套筒的任何部分，其直徑大于兩個相鄰槽44的底45的直徑。每個臺階46均可看作一個環(huán)形懸臂梁，其固定端極接近地并置于槽44的底部45上;其自由端置于滾子的外圓上并遠離槽44和底45。臺階46的半徑在其整個圓周上無需保持恒定不變，只需要兩個槽44之間的空間沿半徑方向是不通的和槽是不連續(xù)的。
槽44的“側面”系指自槽44的底45向臺階46的外圓伸展的槽44的徑向表面47，槽44的“深度”系指槽44的底45上的最小半徑與相鄰臺階46最外部的最大半徑之差，槽44的“寬度”系指相鄰臺階46面向并限定這個槽44的側面47之間的軸向距離之差。盡管圖示的基本為矩形的橫截面是最佳的，但槽44也可以是任何適當?shù)臋M截面。
一般地說，當臺階46的徑向長度增加，臺階46的軸向尺寸就應當做得越厚，以便使任何彎曲，特別是可能沿軸向方向出現(xiàn)的彎曲減至最低限度。臺階46徑向長度約6mm(0.2英寸)，軸向厚度約為0.8mm(0.031英寸)的滾子足以有效地消除彎曲。
槽44軸向應當留有一定距離，足以允許薄片10通過槽44而不過分隆起或起皺，但其寬度不能大于使薄片10在槽44中的部分出現(xiàn)明顯的花紋。槽44的軸向步距約為4.0mm至38mm(0.16至1.5英寸)為最佳，本文使用的術語“步距”系指沿打褶或交錯對插的滾子40或60軸線取的鄰近槽44中點之間的距離。更具體地說，如果槽44是等寬的，很明顯步距就是鄰近槽44的任何兩個對應點之間的軸向距離。槽44的深度從4.0mm左右至38mm左右(0.16至1.5英寸)的打褶滾子40最適用于本文描述的裝置。
如圖3所示，弧形滾子，包括補償、打褶、交錯對插的滾子30、40和60在內(nèi)，可看作是有凸面和鄰近但相對對稱的凹面，每個凸面和凹面在滾子30、40和60的圓周上相對180°。這些滾子的任何橫截面可以看作是有兩個徑向相對設置的脊，凸脊72和凹脊74，每條凸脊72和凹脊74沿其各自表面的圓周對中。終接在凸脊和凹脊72和74上的任何橫截面的直徑均位于滾子弧形軸線所限定的平面內(nèi)，下文將稱其為“脊連接線”。
滾子30、40和60的任意橫截面可被脊連線76和位于橫截面平面內(nèi)的垂直于脊連線76的直徑分成4個象限，垂線在下文中稱作“脊垂線”。脊垂線78限定了滾子凹、凸面的連接邊界并終接在滾子的圓周上。脊連線76和脊垂線78在滾子中心相交。兩個相鄰的象限置于滾子橫截面的凸側與滾子的凸面相對;另外兩個相鄰的象限置于滾子橫截面的凹側與滾子的凹面相對。
待打褶的薄片10移動并被拉過凹面對著的打褶滾子40的圓周部分，如果薄片10沿具有向量元件(該元件設置在機器方向)的傳輸方向移過某個元件，并與該元件相接觸，則薄片10被認為是“通過”機器15的這個元件，如滾子20、30、40、50或60。由于使用了打褶滾子40的凹面，所以薄片10可以縱彎曲，即沿機器的橫向變窄，不會展寬。本文使用的詞組“機器的橫向”系指通常與機器方向垂直并與滾子軸線平行的方向，機器的橫向位于薄片10的平面內(nèi)。位于同一機器橫向線上的薄片10上的一些點稱作位置“橫向?qū)薄?br> 薄片10可以繞打褶滾子40的凹面卷成約180°的弧形。如果打褶滾子40卷繞薄片10的圈大于180°，即用薄片10對著凸面，可能會出現(xiàn)在機器橫向上張緊薄片10的現(xiàn)象，最好是使用可能最小的卷繞圓弧，以便將薄片10在槽44中的褶皺減至最低限度。最好是薄片10僅在切點上通過打褶滾子40-以基本消除薄片10在槽44中的隆起和褶皺。最佳切點位于脊垂線78的兩端。
如圖4所示，為促使薄片10打褶，可以設置一個稱作“交錯對插滾子”的第二弧形滾子60，交錯對插滾子60有一個開有環(huán)形槽的軸向可旋轉套筒，通常交錯對插滾子60和打褶滾子40的曲率半徑最好相等。交錯對插滾子60的弧形軸線也是固定的，并且限定了一個平面，通常該平面最好與打褶滾子40的軸線平面平行，此外，該軸線和該軸線所限定的平面通常全部平行于打褶滾子和交錯對插滾子40和60的整個軸線長度。
交錯對插滾子60的可旋轉套筒與打褶滾子40的套筒互補，如果各滾子的曲率半徑和滾子40、60的套筒的臺階46和66與槽44、64的寬度和齒距相配且能對齊，從而使一個滾子40或60的臺階46和66進入另一個滾子60或40的槽44和64內(nèi)，即認為補償滾子40和打褶滾子60，或任意兩個滾子是“互補的”。
將打褶滾子40和交錯對插滾子60交錯對插的并置互補，以在其間限定一個波紋狀間隙。本文所用的“波紋狀間隙”系指兩個滾子之間限定的間距，這個間距對每個滾子40和60的軸線的距離是交替變動的。這個間隙位于連接兩個滾子40和60的軸線所構成的平面內(nèi)，一般在這兩個軸線中間。
波紋狀間隙應在一個套筒的槽45的底和另一個套筒的相應的交錯對插的臺階66的自由端之間留有徑向間距，使薄片10通過波紋狀間隙時不被撕裂或產(chǎn)生褶皺;同樣，波紋狀間隙在相鄰的交錯對插的臺階46、66和槽44、64的側面之間也應當留有軸向間距，這個間距也應當足以阻止薄片10撕裂或起褶皺。一個套筒的臺階46或66的自由端和另一個套筒的互補的槽64或44的底65或45之間的徑向間距約為被打褶材料厚度的兩倍，相鄰交錯對插臺階46和66的側面47和67之間的軸向間距約為被打褶材料厚度的兩倍，一般來說這種間隙足以防止當薄片10通過波紋狀間隙時產(chǎn)生過大的摩擦，并足以使薄片塞住或產(chǎn)生的機器橫向褶皺減至最低限度。
參照圖5，裝置15最好還包括這樣一種裝置當薄片10通過裝置15時，這種裝置能使薄片10中心線行進的路線的長度與薄片10邊緣12的行進路線的長度之間產(chǎn)生差數(shù)，產(chǎn)生這種差數(shù)的最佳裝置是置于打褶滾子40前面的弧形補償滾子30。這里使用的“補償滾子”是裝置15的任一個可旋轉元件，該元件能改變薄片10的中心線相對薄片10的邊緣12的行進路線，反之亦然。典型地但并非必須，補償滾子30緊接在打褶滾子40的前面與其串接。
本文所用的術語“在……之前”和“在……之后”系指裝置15的兩個或多個元件(如滾子)相對機器方向的位置。當薄片10通過裝置15時最先遇到的元件為在隨后遇到的元件的“前面”;反之，當薄片10通過裝置15時后面遇到的元件是在前面遇到的元件的““后面”。換句話說，一個位于另一個元件之前的元件可看作是在這個元件的上游;相反，隨后的和后面遇到的元件可看作是在前面元件的下游。當薄片10從第一，即上游元件行至隨后的，即下游元件而不遇到另一個中間的顯著影響薄片10通過裝置15的行進路線的元件時，裝置15的這些元件被稱作“串接”的。
補償滾子30也有一條固定的軸線，一個固定的芯子和劃定軸線和芯子邊界的可旋轉的套筒、補償滾子30的可旋轉套筒最好沒有環(huán)形槽44且是較光滑的，但可以容許表面上有較小的粗糙度。補償滾子30和打褶滾子40的軸線一般最好平行，但并不是必須的或典型地要求曲率半徑相等。
除非另有規(guī)定，弧形滾子(相對于另一個弧形滾子或直線滾子)的平行度是由位于軸線和軸的脊的切線所構成的平面內(nèi)的直線確定的，脊對于本文描述的實施例而言是位于這個滾子的套筒的軸中心線上。更具體地說，當一些與這些軸線的脊相切且位于由這些相互平行的軸線所確定的平面內(nèi)時，那么就認為兩條或多條弧形軸線是平行的。
補償滾子30的軸線相對于框架或裝置15的其它元件的定位平面的參數(shù)是可調(diào)的。和其它可調(diào)參數(shù)一起使該平面方向所取的角度要使得當薄片10從補償滾子30或另一個位于補償滾子30前面的弧形滾子移至打褶滾子40或另一個隨后的弧形滾子時，薄片10上的任何橫向?qū)c沿機器方向的行程基本是相等的。盡管補償滾子30的軸線平面相對于打褶滾子40的軸線平面根據(jù)曲率半徑和這些滾子30和40之間的間距可以為幾個取向中的任一個，但如果這些平面通常是平行的，那么裝置15通常得以簡化。
補償滾子30的曲率半徑Rc和補償滾子30的端部32和打褶滾子40的端部42之間的間距(DE)″是幾個參數(shù)，也可適當予以調(diào)整，以便使薄片10上的各橫向?qū)c的行程基本相等。這兩個被調(diào)整的參數(shù)不是弧立的，而應當與打褶和補償滾子30的軸線所確定的平面一起加以調(diào)整，以便得到上述的相等的行程。
裝置15還可包括一個或多個直線滾子20或50，直線滾子20可以置于前面且通常與補償滾子30平行，另一個直線滾子50可置于后面且通常與打褶滾子40平行。兩個直線滾子20和50限定了薄片10通過裝置15的另外兩個行程間隔。
一開始，為了選擇裝置15的幾何條件，包括打褶滾子和補償滾子40和30以及其它所需的輔助滾子的曲率半徑、相對間隔，首先根據(jù)約束需打褶的薄片10的條件確定打褶滾子40的曲率半徑，以及在打褶滾子40的端部42和緊接在打褶滾子40前面的元件(例如補償滾子30)之間的間距(DE)″。
為了選擇所需的打褶滾子40的曲率半徑，首先要確定未被打褶的薄片10的寬度UPW(即薄片10的原始寬度)，打過褶的寬度PW和未打過褶的寬度UPW之差。
盡管有許多已知的技術適用于確定已打褶的薄片10的寬度PW，但一般來說，本文采用的薄片10的已打褶的寬度PW是經(jīng)過波紋狀間隙并與打褶滾子40和交錯對插的補償滾子60的臺階46和66的自由端相接觸的線的橫穿機器方向的距離，而這條線的長度通常等于薄片10的未打褶寬度UPW。
然后，如下文所述，以任意組合的方式選擇打褶滾子40的曲率半徑Rp和打褶滾子40的端部42與緊接在打褶滾子40前的裝置15的元件-具體地說是補償滾子30的端部32之間的總的間距(DE)″，這種選擇提供了薄片10從未打褶的寬度UPW到打過褶的寬度PW的所要求的橫穿機器方向的折疊。
間距(DE)″和曲率半徑Rp有多種可行的組合，都能從數(shù)字上得到薄片10從未打褶的寬度UPW到打過褶的寬度PW所需的折疊，可以選擇正在研究中的適用于特定裝置15的任何特定組合。
對于所描述的用于計算打褶滾子40的曲率半徑Rp，打褶滾子40的端部42和補償滾子30的半徑32之間的間距(DE)″和隨后的運算方法來說，弧形打褶滾子和補償滾子30和40的端部32和42沿機器方向被看作是固定的。當這些元件的位置沒有相比改變時，這些元件被看作是“固定”的，滾子的端部提供了一個測量裝置15幾何條件(例如測量滾子端部對直線滾子和弧形滾子都適用，其中X、Y系指所在研究中的任意滾子端部上的點。為了獲得所需要的打褶薄片10的幾何形狀，可以按下文所述的方法單獨地或一起調(diào)整打褶滾子40的曲率半徑Rp和由打褶滾子40的軸線所確定的平面的角度。
為保證薄片10橫向折疊到所需要的量所作的任意組合中，一旦選定了打褶滾子40的曲率半徑Rp和打褶滾子40的端部42與補償滾子30的端部32之間的間距(DE)″，為了保證薄片10上的任意一點通過裝置15時的行程基本相等，就要單獨地或一起調(diào)整補償滾子30的曲率半徑Rc和補償滾子30固定軸線的平面的角度。一般來說，當打褶滾子40的曲率半徑Rp減小即當補償滾子30和打褶滾子40之間的間距(DE)″減小，薄片10將出現(xiàn)較大的橫向折疊，同時薄片10的被打褶的寬度PW將變小。
與每個弧形滾子相聯(lián)系的是稱作“弓”(bow)的線性測量，所謂“弓”是在弧形滾子軸線平面沿弧形滾子軸線兩點之間沿機器方向所測的位置的差數(shù)。更具體地說，本文使用的在弧形滾子軸線上任意一點的弓是滾子軸線端部與軸線上另一個點之間沿機器方向上的位置的差。
通常，本文所用的任何滾子-直的或弧形的-“中心線”是一條與機器方向平行的直線，該直線位于滾子兩端之間且通常與兩端等距，它垂直平分滾子軸線的弦。顯然，在滾子中心線上，該滾子的弓達到最大;在滾子的端部，弓為0厘米。易于理解對于曲率半徑無窮大的直軸線滾子而言，整個滾子軸線長度上的弓是0厘米。
滾子的曲率半徑和弓成反比。對于具體的弧形滾子的最大的弓是該弧形滾子固定端和滾子中心線之間沿機器方向量得的尺寸。補償滾子30的最大弓標以“BOWC″”，打褶滾子40的最大弓標以“BOWP″”。較小的弓出現(xiàn)在薄片10的兩邊12。補償滾子30的端部32在補償滾子30上的薄片10的邊12之間沿機器方向的位置差標以“BOWC′”;打褶滾子40的端部42和在打褶滾子40上的薄片10的邊12沿機器方向的位置差標以“BOWP′”。取與弓垂直的橫切機器方向測得的滾子的尺寸稱作滾子的弦?；⌒螡L子和直線滾子都有弦，但是，只有弧形滾子的弦對本文描述的計算才有意義?！跋摇笔腔⌒螡L子30、40或60的軸線的兩端32、42或62之間的直線距離，對補償滾子30和打褶滾子40分別標以“Chordc”和“Chordp”。設計師根據(jù)由薄片10打褶和未打褶的寬度PW和UPW施加的約束選擇打褶滾子40和補償滾子30的弦長，打褶滾子和補償滾子30和40的弦長可以相等且應比薄片10未打褶的寬度UPW大50%左右，以允許行進路線沿機器橫向變化。
打褶滾子40的曲率半徑Rp和從補償滾子30的端部32到打褶滾子40的端部42的間距(DE)″按下述方法求出。正象上文所指出的那樣未打褶的寬度UPW和打過褶的寬度PW是按照最終產(chǎn)品的要求來定的。
設計師也可以給打褶滾子40和補償滾子30選擇最大的弓，各最大的弓應小于1.9厘米(0.75英寸)左右，以便將市場上能買到的如馬薩諸塞州的Mount Hope Company of Taunton銷售的弧形滾子外裝到旋轉套筒上。理論上講弓沒有下限，但典型地弧形滾子的弓至少應為0.6cm(0.25英寸)左右，最初試驗，打褶滾子和補償滾子30的最大弓BOWP″和BOWC″的合理值約為1.3cm(0.5英寸)。最大的弓值便于根據(jù)需要向這個值域的兩端調(diào)整。
已知申請的補償和打褶滾子30和40的弦和最大的弓、補償和打褶滾子30和40的曲率半徑RC和RP，即可按照通用的公式求ChordC＝ChordP＝1.5UPWRC＝ChordC×{[1+4(BowC″/ChordC)2]/[8(BowC″/ChordC)]}，RP＝ChordP×{[1+4(BowP″/ChordP)2]/[8(BowP″/ChordP)]}，其中RC和RP是所研究的具體滾子的曲率半徑，BOWX是該滾子的最大弓(在軸線平面內(nèi)從中心線至滾子固定端的沿機器方向的距離)，Chordx是該滾子端部之間橫穿機器方向的距離。腳碼x是指任意所研究的滾子。
如上文所指出的那樣打褶滾子40和補償滾子30的軸線以與這些軸線的脊切線的平行度為基準大體應當是平行的，打褶滾子40的固定端42和補償滾子30的端部32之間的相對空間位置的間距(DE)″很重要，按下述方法求出。
已知打褶滾子40的曲率半徑RP，補償滾子30和打褶滾子40對薄片10邊緣12的弓BOWC′和BOWP′及薄片10打過褶的和未打褶的寬度PW和UPW，從補償滾子30的端部32到打褶滾子40的端部42的距離可用下列公式求出間距(DE)″＝[((UPW-PW)/2)/Tanθ]+BowP′-BowC′，其中θ-薄片10的邊12離機器方向的角偏差，可由下式求出θ＝Arcsin[(PW/2)/RP]已知打褶滾子和補償滾子40和30的曲率半徑RP和RC，打褶滾子和補償滾子40和30的軸線所確定的平面之間的夾角，及打褶滾子和補償滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″，就完全確定了這些滾子30和40的幾個條件和空間布置，但是必須核實橫向?qū)c的行程已達到基本相等。
為了使位于補償滾子和打褶滾子30和40之間的薄片10上的任意一點的行程基本相等，必須用調(diào)整補償滾子30的平面相對于打褶滾子40的平面的角度和補償滾子30的曲率半徑和打褶滾子40的曲率半徑RP來均衡薄片10上的橫向?qū)c的行程。由滾子軸線所確定的平面最好相互平行，這樣即可從所需的計算中消掉一個變量。此外，如果薄片10在打褶滾子40上的切點E大體與薄片10從補償滾子30離開的點D和由打褶滾子和補償滾子40及30確定的平面是同一平面的話，那么計算就簡化了。
如果在初始幾何條件下達不到基本相等，就可從調(diào)整補償滾子30的曲率半徑RC來達到使薄片10通過裝置15的行程基本相等;如果通過調(diào)節(jié)補償滾子30的曲率半徑RC達到了基本相等，還要證實薄片10的新的打褶寬度PW是可以接受的。如果薄片10的這一新的打褶寬度PW是不能接受的，必要時，要以與補償滾子30的曲率半徑一起反復的調(diào)整從補償滾子30到打褶滾子40的間距(DE)″。
通過計算薄片10通過裝置15時薄片上兩個橫向?qū)c的行程總合來檢驗行程。盡管進行這種檢驗可以使用任何兩個橫向?qū)c，但最佳的點是薄片10上橫向距離較遠的點，以便使任何可能的誤差，即總合之間的差達到最大，引起格外注意。兩個特定的最佳點是在薄片10上的任一條邊外12和在薄片10中心線上的那些點，一般，這些點表示薄片10上的各橫向?qū)c之間的行程的最大偏差。因此，如果這些點行程的總和基本相等，任何中間點的行程也應當是基本相等的，這是因為一般情況下任何中間點的行程總和的數(shù)值是位于薄片10外邊12的行程值的總合和薄片10中心線的行程值的總合之間的緣故。
技術熟練工人易于理解確定滾子幾何條件和位移的計算結果可以簡單地看作是薄片10中心和薄片10外邊12的橫向共同對應點(例如行程))之間的兩個行程之和。為了簡化研究的事項，可以將兩個平行設置直線滾子20和50置于弧形打褶和補償滾子40和30的外面，由于一個直線滾子20位于補償滾子30的上游，另一個直線滾子50位于打褶滾子40的下游，因此第一直線滾子20是在補償滾子30的前面，打褶滾子40是在第二直線滾子50的前面。
參照圖6，可以以某種方式放置兩個直線滾子20和50，使每個直線滾子20和50位于打褶和補償滾子40和30的外面，即直線滾子20或50兩者都不在打褶滾子和補償滾子40和30之間，同時，四個滾子20、30、40和50的軸線全部互相平行。更具體地說，如果置于打褶滾子40后面的直線滾子50的端部52與打褶滾子40和補償滾子30的端部32和42是共平面的，那么計算就簡化了。
但是，必要的是薄片10至少要部分纏繞補償滾子30，以便由補償滾子30來產(chǎn)生薄片10中心線的行程長度差。因此在補償滾子30的前面的直線滾子20最好不和另外三個滾子30、40和50共平面，最好置于薄片10從其上離開的補償滾子30的對面，以便薄片以較大的角度繞過補償滾子30。此外，薄片10不應當直接從材料原來的卷軸上(未示出)直接送至補償滾子30，因為當繞在卷軸上的材料使用完時，其直徑減小，可能會對行程的檢驗產(chǎn)生一系列誤差。
顯然，如果沒有明顯地包括第二直線滾子50，即如圖示以專用的單獨的元件表示的那樣，可以使另一個元件代替第二直線滾子50來檢驗行程。例如，如果薄片10轉換了工序，間隙、旋轉刀具或其它元件都可用作比較橫向?qū)c的參考來代替第二直線滾子50。通常不希望將正打褶的薄片10直接繞在裝載軸上，因為在沒有下文所述的保持薄片10清晰輪廓的裝置的情況下，非剛性薄片10不會保持打過褶的清晰的輪廓。
盡管增加兩個直線滾子20和50會稍微增加計算的數(shù)量，但一個技術熟練的人求出共同橫向?qū)c之間的行程的總合是很方便的。每一個直線滾子20或50都成為裝置15中的一種記錄薄片10上的橫向?qū)c的裝置。一個技術熟練的人會理解為了使計算簡化，如果需要，也可在裝置15中插裝一些其它的直線滾子。如果補償滾子30、打褶滾子40和第二直線滾子50上的薄片10的切點D、E和F總體位于同一平面內(nèi)，那么計算也簡化了。
更具體地說，這種校驗是通過計算兩個選定的點通過裝置15的行程長度的總和來求出這個點通過裝置15的總的行程。一般來說，薄片10上任意一點的總行程是三段分開的行進距離的總和從第一直線滾子20到補償滾子30的間距(BC)″，從補償滾子30到打褶滾子40的間距(DE)″，和從打褶滾子40到第二直線滾子50的間距(EF)″，加上在這些間距之間薄片10卷繞滾子的任何中間部分繞第一直線滾子20的卷繞部分(AB)，繞補償滾子30的卷繞部分(CD)，繞打褶滾子40的卷繞部分和繞第二直線滾子50的卷繞部分。所例舉的實施例中，薄片10沒有繞打褶滾子40和第二直線滾子50的卷繞部分，但很明顯，對具體的裝置，如果需要也可以有這種卷繞部分。
本文所用術語“卷繞部分”系指薄片10繞滾子圓周移動的距離，該卷繞部分受兩個切點-進口切點和出口切點約束并位于其中間?！斑M口切點”是薄片10通過裝置15時首先遇到的某一滾子的任意橫截面的圓周上的位置，同樣，“出口切點”是薄片10通過裝置15的最后遇到的某一滾子的任意橫截面的圓周上的位置。
典型地要進行兩項同樣的單獨計算一項是對薄片10的邊緣12進行的，另一項是對薄片10的中心進行的。繼續(xù)參照圖6，下文的第一項計算是薄片10的邊緣12上的點的行程;下文的第二項計算是薄片10中心線上的點的行程。
為了計算從第一直線滾子20到補償滾子30的行程長度，首先要考慮薄片10上的某一個外邊12上的一點的行程。如上文一般指出的那樣，特別是對圖5和圖6所示的實施例，這個行程是薄片10繞第一直線滾子20的卷繞長度(AB)′。第一直線滾子20的出口切點B′到補償滾子30的進口切點C′之間的間距(BC)′、薄片10繞補償滾子30的卷繞部分的長度(CD)′，從補償滾子30到打褶滾子40的間距(DE)′和從打褶滾子40到第二直線滾子50的間距(EF)′之和。忽略對繞打褶滾子和第二直線滾子40和50的卷繞的計算并不表示在圖上，因為薄片10僅在切點與滾子40和50相交，得到的卷繞部分的行程為零。
為了計算繞第一直線滾子20卷繞部分(AB)′，進、出口切點分別標記以符號A′和B′，卷繞部分標以(AB)′，切點A′是薄片10在第一直線滾子20上的進入點，該點最好位于圖6中的6∶00位置并與垂線相重合，切點B′是薄片10從第一直線滾子20的出口點，該點最好在水平線以下，即在滾子20的橫截面的下面的一個象限內(nèi)，角γFS′是進、出切點A′和B′之間所對的角度。薄片10繞滾子20或任意滾子的卷繞部分(AB)′的長度通常等于滾子的半徑(在與層壓板邊緣對齊的橫截面上)乘以沿半徑測量的卷繞部分的夾角，用代數(shù)方法表示為(AB)′＝(DiaFS′/2)×γFS′其中DiaFS′是第一直線滾子20在與薄片10的邊12對齊的橫截面內(nèi)的直徑，γFS′是在該橫截面內(nèi)沿半徑測得的卷繞部分的夾角。
第一直線滾子20和補償滾子30之間的間距(BC)′的行程長度等于從第一直線滾子20上的出口切點B′到薄片10最先與補償滾子30相交的進口切點C′的距離，并標以(BC)′。
從第一直線滾子20的出口切點B′到補償滾子30的進口切點C′的距離(BC)′可由第一直線滾子20的中心M′和補償滾子30的中心間的距離求得。在這些滾子20和30的中心位置的水平和豎直偏差分別標以水平偏差和豎直偏差。
行程長度(BC)′與直線(MN)′的長度相等且平行，直線(MN)′從第一直線滾子20的中心點M′伸至點N′，點N′在從補償滾子30中心到進口切點C′的半徑的交線上，該交線與通過第一直線滾子20的中心M′的半徑相垂直。直線(MN)′可以看作是直角三角形的股，該直角三角形的斜邊是連接第一直線滾子20的中心M′和補償滾子30的中心的直線，從補償滾子30的中心到點N′的半徑長作為直角三角形的另一條勾。這段半徑長度等于補償滾子30和第一直線滾子20直徑差的一半的絕對值，并由下列公式給出半徑部分的長度＝｜(DiaC′-DiaFS′)/2｜其中Diac′和DiaFS′分別表示位于與薄片10的邊12對齊的橫截面上的補償滾子30和第一直線滾子20的直徑。在 補償滾子30的端部32和薄片10的邊12之間的沿機器方向的位置Bowc′差之后，斜邊等于水平和豎直偏差的平方和的平方根。
根據(jù)勾股定理，長度(MN)′和(BC)′等于斜邊的平方減去另一條股的平方的平方根，代數(shù)式表示為(BC)′＝(MN)′＝｛[(水平偏差+BowC′)2+(垂直偏差)2]1/2-[｜(DiaC′-DiaFS′)/2｜]2｝1/2繞補償滾子30的卷繞部分的長度(CD)′等于從薄片10首先與補償滾子相交的進口切點C′伸至薄片10從補償滾子30離開出口切點D′的距離。入口和出口切點C′和D′之間的夾角標以γC′，薄片10的邊12繞補償滾子30的卷繞長度用與上述類似的方式求出，并用下列代數(shù)式求出(CD)′＝(DiaC′/2)×γC′其中Diac′是補償滾子在與薄片10的邊12對齊的橫截面上的直徑，γC′是卷繞部分在該橫截面內(nèi)沿半徑測得的夾角。
注意如果測量繞第一直線滾子20的卷繞角度γFS′或繞補償滾子30的卷繞角度γC′遇到了困難，這些角度可以按下述方法，使用第一直線滾子20和補償滾子30的中心之間的關系方便地求出。技術熟練的人顯而易見繞第一直線滾子20的卷繞角γFS′等于繞補償滾子30的卷繞角γC′的補角，代數(shù)表達式如下γFS′＝180°-γC′和γC′＝180°-γFS′γC′是兩個角度-第一直線滾子20和補償滾子30的中心連線的角偏差和從這條線到第一直線滾子中點M至補償滾子30與薄片10進口切點C相交的半徑上的點N的連線的角偏差之和，代數(shù)式表達如下γC′＝90°+Arctan｛(水平偏差+BowC′)/垂直偏差｝+Arcsin｛[｜(DiaC′-DiaFS′)/2｜]/[(水平偏差+BowC′)2+(垂直偏差)2]1/2｝從這一公式很容易按上式求出γFS′。
重新參照圖5，薄片10的邊12在補償滾子30上的出口切點D′和在打褶滾子40上的進口切點E′之間的間距(DE)′也可以按勾股定理求出。薄片10邊12上的某一點從補償滾子30至打褶滾子40的行程等于三角形的斜邊，技術熟練人顯而易見三角形的第一條股代表薄片10的邊12沿橫截機器方向上的行程，該三角形第二股代表薄片10的邊12沿機器方向的行程。該三角形的第一條股等于薄片10打褶和未打褶的寬度PW和UPW之差的一半;該三角形的另外一條勾等于薄片10的邊12在補償滾子和打褶滾子30和40上的切點D′和E′之間沿機器方向的行程。
第一條股等于薄片10的未打褶的寬度UPW和打過褶的寬度PW之差的一半。第二條股等于兩個滾子端部沿機器方向的距離(DE)″加上補償滾子30出口切點D′和補償滾子30端部32之間沿機器方向的位置差Bowc′，減去打褶滾子40的端部42和打褶滾子40進口切點E′之間沿機器方向的位置差Bowp′的總和，代數(shù)式表示如下
(DE)′＝｛[間距(DE)″+BowC′-BowP′]2+[(UPW-PW)/2]2｝1/2其中間距(DE)″是打褶滾子40的端部42和補償滾子30的端部32之間沿機器方向的距離。
第二直線滾子50可設置成使薄片10的切點基于與薄片10在打褶滾子40上的出口切點E′位于同一平面內(nèi)，最好位于水平面內(nèi)。顯而易見對圖6所示的裝置，打褶滾子40的進口切點E′和E′與打褶滾子40的出口切點E和E′重合。人們承認從打褶滾子40到補償滾子30整個間距(EF)′內(nèi)薄片10可能出現(xiàn)少量的橫向伸縮。但是，這種伸縮數(shù)值一般是不大的，可以忽略而不會往校驗行程內(nèi)引入大的誤差。
因此，從薄片10在打褶滾子40上的出口切點E′到在第二直線滾子50上的進口切點F′的間距(EF)′沿機器橫向方向沒有有效向量分量。
因此，薄片10外邊12上的任意點從打褶滾子40到第二直線滾子50的行程基本等于打褶滾子40的端部42和第二直線滾子50的端部52之間沿機器方向的距離(EF)″，加上打褶滾子40的邊42和打褶滾子40的中心線之間在薄片10的邊12上沿機器方向的位置差Bowp′，代數(shù)式可以表達為(EF)′＝間距(EF)″+BowP′對于技術熟練的人顯而易見如果第二直線滾子50的切點F′不和打褶滾子40的切點E′共平面，或者在第二直線滾子50上出現(xiàn)任何卷繞，與上文所述相同的確定從第一直線滾子20到補償滾子30的行程長度所需的計算是必要的。通常優(yōu)選的是從打褶滾子40到第二直線滾子50的間距(EF)′小于20cm(7.9英寸)左右，以便減小打褶的高度，或者不產(chǎn)生其它明顯的丟褶現(xiàn)象。
薄片10任意一外邊12通過裝置15的行程(AF)′等于滾子之間三個間距(BC)′、(DE)′和(EF)′和繞滾子的中間卷繞部分(AB)′和(CD)′之和，代數(shù)式如下(AF)′＝(AB)′+(BC)′+(CD)′+(DE)′+(EF)′對薄片10中心線上某一點的行程重復進行上述的行程校驗，沿薄片10的中心線通過裝置15的某一點不會比沿機器橫向移動的最小分量更大。如上文所指出的那樣薄片10中心上某一點的行程總合也等于三個單獨的移動間隔從第一直線滾子20到補償滾子30的間距(BC)、從補償滾子30到打褶滾子40的間距(DE)、從打褶滾子40到第二直線滾子50的間距(EF)和這些間距(BC)、(DE)、與(EF)之間的滾子的中間卷繞部分(AB)和(CD)之和。
如上文所述，薄片10中心線上的某一點的行程的第一個組成部分是繞第一直線滾子20的卷繞部分(AB)，等于滾子的半徑乘以卷繞部分的夾角，這兩個參數(shù)都是在與薄片10中心線對準的滾子的橫截面內(nèi)測得的。代數(shù)式可表示為
(AB)＝DiaFS/2×γFS其中γFS是沿半徑測量的，并可按下列公式求出γFS＝90°-Arctan｛(水平偏差+BowC″)/垂直偏差｝-Arcsin｛[｜(DiaC-DiaFS)/2｜]/〔水平偏差+BowC″)2+(垂直偏差)2]1/2｝第二個行程組成部分(BC)是從第一直線滾子20的出口切點B到補償滾子30的進口切點C′的中心線的距離。這個值大體與上文確定的間距(BC)′相等，但必須計入在薄片10的邊12和薄片10的中心線的Bowc″之間的弓Bowc′的增量，代數(shù)值可由下列公式算出(BC)＝(MN)＝｛[(水平偏差+BowC″)2+(垂直偏差)2]1/2-[｜(DiaC-DiaFS)/2｜]2｝1/2行程的第三組成部分(CD)是薄片10繞補償滾子30的卷繞部分，如上文所指出的那樣，這一部分等于補償滾子30的半徑乘以卷繞部分的夾角，這兩個參數(shù)都是在與薄片10的中心線對齊的滾子的橫截面上測出的，該值由下面的代數(shù)值給定(CD)＝(DiaC/2)×γC
薄片10中心線上的某一點行程的第四個組成部分是從補償滾子30上的出口切點D到打褶滾子40上的進口切點E的距離(DE)。這個間距(DE)是補償滾子30和打褶滾子40中心線之間沿機器方向上的距離，該間距等于打褶和補償滾子30和40的固定端32和42之間間距(DE)″加上補償滾子30的端部32和中心線之間的沿機器方向的位置Bowc″的差再減去打褶滾子40的端部42和中心線之間的沿機器方向的位置Bowp″之差，該值的代數(shù)表達式如下(DE)＝間距(DE)″+BowC″-BowP″薄片10中心線上的某一點的行程的第五個組成部分是從打褶滾子40上的出口切點E到第二直線滾子50上的進口切點F的距離(EF)。如上文所指出的那樣，這些滾子40和50中的每一個進口和出口切點E和F是重合的，因為薄片10僅在一個單個的切點E或F與每個滾子40或50相交。在薄片10的中心線上，這個間距是打褶滾子和第二直線滾子40和50的端部42和52之間的距離(EF)″加上打褶滾子40的中心線和端部42之間的沿機器方向的距離Bowp″其代數(shù)表達式如下(EF)＝間距(EF)″+BowP″因此，薄片10中心線通過裝置15的行程(AF)是上文所述的三個間距(BC)、(DE)和(EF)的距離和繞滾子的中間卷繞部分(AB)和(CD)的總和，其代數(shù)式如下(AF)＝(AB)+(BC)+(CD)+(DE)+(EF)比較薄片10的邊12的行程總和(AF)′和薄片10中心線的行程總和(AF)(和薄片10上任意其它各點的行程總和)，如果薄片10中心線上的行程總和(AF)大于在薄片10的邊12上的行程總和(AF)′，可以用增加補償和打褶滾子30和40之間的間距(DE)″，或者最好用減少補償滾子30的曲率半徑RC的辦法進行補償;反之，如薄片10的邊12上的行程總和(AF)′大于在薄片10中心線上的行程總和(AF)，那么可以用減少補償和打褶滾子30和40之間的間距(DE)″，或者最好用增加補償滾子30的曲率半徑RC的來補償。
一旦選定了新的補償滾子30的曲率半徑RC和/或補償和打褶滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″，就應當重作上述的行程校驗工作。就能定出邊12和中心線(及任何中間點)的行程總和(AF)′和(AF)之和的差值。如果這個差值太大，就要改變已修訂的補償滾子和打褶滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″和打褶滾子40的曲率半徑RP(和補償滾子30的曲率半徑變到較小的值)，如上文所述，重復上述過程。
應當記住薄片10打褶的寬度PW是隨著補償滾子30的曲率半徑RC和補償滾子與打褶滾子30與40的端部32和42之間的間距(DE)″的調(diào)整而改變的。一般來說，薄片10打褶的寬度PW隨著打褶和補償滾子30和40的曲率半徑RP和RC的增加或者補償和打褶滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″的減少而增加。
因此，如果薄片10的實際打褶寬度PW是關鍵性的，就應當使用已知的技術，按照上述方法，用變更的補償滾子30的曲率半徑RC和補償與打褶滾子30和40之間的間距(DE)″求出薄片10的實際打褶寬度PW。如果修正的薄片10的打褶寬度PW仍然不能接受，或是一個關鍵參數(shù)不能被接受，薄片10的打褶寬度PW可按單個變量加以選擇-可根據(jù)需要調(diào)整打褶滾子和補償滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″和補償滾子30的曲率半徑RC，并重新計算薄片10上各點的行程(AF)和(AF)′的總和。
可按需要多次重復上述過程，直至行程(AF)和(AF)′的總和集中于同一個值上(對可接受的打褶寬度PW而言)。典型地，薄片10的中心線和邊12之間的行程(AF)和(AF)′總和之差值低于0.00004mm(0.001英寸)左右是滿足適用要求的，任何小的差值都超出能大批供應市場的制品的要求。在5-6次重復中通常能夠得到比較短的行程(AF)或(AF)′之和小0.5%的數(shù)理行程差。技術熟練的人顯而易見為了使重復計算簡化，這種重復計算可以編成程序送入計算機。
有幾種因素可導致計算圖示裝置15或者具有任何其它所需形狀的裝置15的行程誤差，例如，當薄片10的邊12按圓周并垂直于補償滾子30的軸線方向卷繞補償滾子30形成卷繞部分(CD)′時，這種卷繞部分(CD)′略成螺旋形，這種螺旋形沿機器的橫向有一個行程分量，如果需要進一步精確計算，技術熟練的人就應將其考慮在內(nèi)。實際上當薄片可能受到拉伸時，薄片10被認為是不能伸長的。但是由這一因素導致的誤差一般很小可忽略不計，不會對打褶薄片10產(chǎn)生不利的影響。
上述算法僅僅是對薄片10的中心線和邊12進行的。正如上文所指出的，通常不必考慮薄片10上其它位于薄片10的中心和邊12之間的一些點。如果在直線滾子20和50之間的行程(AF)和(AF)′之和對薄片10的中心線和邊12是基本相等的，那么任何中間點的行程總和一般也基本相等。
如果需要計算某一中間點的行程總和，所提供的中間點是在橫切機器方向上的薄片10中心線至薄片10的邊12的連線的平分線上的任意一點。這二個點約為薄片10中心線和邊12之間的橫截機器方向上的距離的一半，稱作“中點”。如果需要，可用來進一步檢驗裝置15使薄片10的行程(AF)和(AF)′的總和達到基本相等的準確度。當薄片10通過裝置15時，薄片10的每一個中點沿橫切機器方向有一個行程向量的分量。
實施例1需要用厚度為0.20mm(0.008英寸)的材料制造打褶薄片10，需求打褶的薄片有35個間隔為每厘米一個褶(每英寸4個褶)，高約2.4mm(0.094英寸)的褶。用公知的技術，技術熟練的人顯而易見薄片10具有打褶的寬度PW約為22.3cm(8.78英寸)、未打褶的寬度UPW約為32.4cm(12.75英寸)。使用圖2-6的裝置15，特別是使用具有與交錯對插滾子60相連的打褶滾子40的裝置可滿意地產(chǎn)生這種薄片10。
所選擇的裝置15其打褶滾子40的直徑沿臺階46的外圓測量約為5.7cm(2.25英寸)，槽44的寬約4.8mm(0.188英寸)、深約4.8mm(0.188英寸)、齒的間隔約6.4mm(0.25英寸)。打褶滾子40的曲率半徑RP約為2.55m(100.3英寸)，在中心線上形成的弓Bowp″約為12.7mm(0.500英寸)、薄片10外邊12的弓Bowp′約為10.3mm(0.404英寸)，薄片10在中點的弓約為12.2mm(0.479英寸)。
裝有沿機器橫向的軸向偏差約為一半齒距的交錯對插的補償滾子60。交錯對插滾子60的環(huán)形臺階66進入打褶滾子40的槽44中有徑向間距約為2.39mm(0.094英寸)，以提供所需的打褶高度。
為使薄片10中心線上的各點、中點和邊12的行程(AF)和(AF)′的總和基本相等，在交錯對插的打褶滾子40和60的前面串接有補償滾子30，補償滾子30的直徑約為3.8cm(1.5英寸)，曲率半徑RC約為20.49m(806.5英寸)，在薄片10中心線上產(chǎn)生的弓Bowc″約為1.6mm(0.062英寸)、在薄片中點約為1.4mm(0.056英寸)，在薄片10外邊12上的弓Bowc′約為0.9mm(0.037英寸)。補償滾子30的固定要使用薄片10的出口切點D約位于與打褶滾子40的切點E相同的平面內(nèi)，且使打褶滾子和補償滾子30和40之間的間距(DE)″約為111.53cm(45.38英寸)。
兩個直線滾子20和50與打褶和補償滾子30和40串接并置于其外側，第一直線滾子20的布置要使其垂直和水平各偏移25.4cm(10英寸)左右，使第一直線滾子20垂直方向低于補償滾子30、水平方向比補償滾子30靠近打褶滾子40。第一直線滾子20的直徑約為2.54cm(1英寸)，第二直線滾子50的直徑約為5.72cm(2.25英寸);第二直線滾子布置于打褶滾子40之后離其約12.7cm(5英寸)，使切點D、E和F約在同一水平面內(nèi)。
實施例1的裝置15得出的結果示于表1，表1有3欄。第一欄是薄片10兩個邊12的任意一邊的行程(AF)′，第二欄是薄片10兩個中點的任意一點的行程，中點約在薄片10的對應邊12和薄片10中心線之間一半長度的地方，第三欄是薄片10中心線的行程(AF)。
第一行表示繞第一直線滾子卷繞部分的行程長(AB)，第二行表示第一直線滾子和補償滾子之間的行程長(BC)，第三行表示繞補償滾子的卷繞部分的行程長(CD)，第四行表示從補償滾子到打褶滾子的行程長(DE)，第五行表示從打褶滾子到第二直線滾子的行程長(EF)，第六行表示各欄行程長度的總和(AF)，它表明在小數(shù)點后面第三位沒有累積誤差。注意為清楚起見，從行的題目中省去了撇號。
表 Ⅰ(全部數(shù)值均以英寸表示)薄片 薄片 薄片行程 邊 中點 中心卷繞(AB) 0.383 0.383 0.382間距(BC) 14.166 14.180 14.184卷繞(CD) 1.782 1.782 1.783間距(DE) 45.057 44.967 44.942間距(EF) 5.403 5.479 5.500總和 (AF) 66.791 66.791 66.791如表Ⅰ所示，行程總和(AF)自薄片10的邊12到薄片10的中心線或從中心線上的任意一點到薄片10的中點的絕對差值位于小數(shù)點后第四位上，這種數(shù)字精度落在用于生產(chǎn)打褶薄片的裝置15的計算機的分辨率以內(nèi)。
實施例2要求用厚為0.20mm(0.008英寸)左右的材料制造打褶薄片10，要求打褶薄片有褶高為1.4mm(0.056(英寸)，間距約為每厘米2.5個褶(每英寸6.4褶)的45個褶。此外，還要求第一直線滾子20的端部22和補償滾子30的端部32豎直方向相重疊(即水平偏差為0厘米)。用公知的技術，技術熟練的人顯而易見該薄片10的打褶寬度PW約為18.11厘米(7.13英寸)，未打褶寬度UPW約為25.93厘米(10.21英寸)。使用圖2-6所示的裝置15，特別是使用有與交錯對插滾子60相連接的打褶滾子40的裝置15可滿意地生產(chǎn)這種薄片10。
裝置15的打褶滾子40的直徑沿臺階46的外圓測量約為5.7cm(2.25英寸)，槽44的寬度約4.8mm(0.188英寸)，深約4.8mm(0.188英寸)，齒的間隔約為3.96mm(0.156英寸)。打褶滾子40的曲率半徑RP約為215.28cm(84.8英寸)，在中心線上形成的弓Bowp″約為15.0mm(0.592英寸)，薄片10外邊12上的弓Bowp′約為13.1mm(0.517英寸)，薄片10中點的弓約為14.4mm(0.566英寸)。
裝有沿機器橫切方向的軸向偏移約為一半齒距的交錯對插的補償滾子60。交錯對插滾子60的環(huán)形臺階66進入打褶滾子40的槽46中留有徑向間距約為1.4mm(0.056英寸)，以提供所需的打褶高度。
為使薄片10中心線、中點和邊12上的各點的行程(AF)和(AF)′的總和基本相等，在交錯對插的打褶滾子40和60的前面串接有補償滾子30，補償滾子30的直徑約為3.8cm(1.5英寸)，曲率半徑RC約為10.58m(416.7英寸)，在薄片10中心線上產(chǎn)生的弓Bowc″約為3.1mm(0.12英寸)，在薄片10中點的弓約為2.8mm(0.11英寸)，在薄片10外邊12上的弓Bowc′約為2.3mm(0.089英寸)。補償滾子30的固定要使薄片10的出口切點D約位于與打褶滾子40的切點E基本相同的平面內(nèi)，且使打褶和補償滾子30和40的端部32和42之間的間距(DE)″約為93.98cm(37.00英寸)。
兩個直線滾子20和50與打褶和補償滾子30和40串接并置于其外側，第一直線滾子20的直徑約為2.54cm(1英寸)，第二直線滾子50的直徑約為5.71cm(2.25英寸)。第一直線滾子20的布置使其端部22與補償滾子30的端部32在一條豎直線上離開25.4cm(10英寸)。
實施例Ⅱ的裝置15得出的結果示于表Ⅱ，其中行與欄的布置與說明與表Ⅰ相對應。而且行程(AF)和(AF)′的三個總和的累積誤差僅出現(xiàn)在小數(shù)點后第四位，落入裝置15使用的典型的計算機分辨率之內(nèi)。
表 Ⅱ(全部數(shù)值均以英寸表示)薄片 薄片 薄片 薄片行程 邊 中點 中心卷繞(AB) 0.768 0.768 0.767間距(BC) 9.997 9.997 9.997卷繞(CD) 1.204 1.205 1.206間距(DE) 36.604 36.554 36.528間距(EF) 5.517 5.566 5.592總和 (AF) 54.090 54.090 54.090本發(fā)明裝置15的幾種變化是可行的，例如所公開的打褶滾子40的套筒所具有的遍及整個套筒軸線長度的每個臺階46都經(jīng)過槽44與所有其它臺階46相連，以便使全部臺階46作為一個部件旋轉。如果需要，臺階46可以單獨地旋轉地裝在套筒上，以便每一個臺階46能夠不受其它臺階的限制而旋轉。
如果需要，直徑不變的非旋轉的弧形補償滾子30可用軸線可旋轉中間部分增厚的直線滾子來代替，該直線滾子通常以其中心線對稱。軸線旋轉的中間加厚的滾子的直徑按照第二或其它功能從位于該滾子端部的最小直徑到該滾子中心線上的最大直徑直線增加，可以按照上述的方法求出在與中心線對齊的橫截面上和在薄片10邊12上的中間加厚的滾子的半徑，以便算出在薄片10中心線和邊12上的補償滾子30的bows、Bowc和Bowc′。
作為可供選擇的方案，補償滾子30可用折彎的板來代替，使薄片10的中心線比薄片10的邊緣12有較大的位移。每一個直徑不變的弧形滾子，直線中間部分加厚的滾子和彎板都是合適的使薄片10在通過裝置15時薄片10的橫向?qū)c的行程(AF)和(AF)′的總和產(chǎn)生差別的裝置在另外一種變化中，代替圖6一般為共線和共平面的補償，打褶和第二直線滾子30、40和50的結構，裝置15中的滾子20、30、40和50可按其它方案布置，例如基本為矩形或不規(guī)則的布局，只要橫向?qū)男谐?AF)和(AF)′的總和基本相等即可。
裝置15可預見的變化是改變打褶滾子40的臺階46，從圖示的連續(xù)的矩形橫截面的圓環(huán)變?yōu)椴贿B續(xù)的彼此隔開的矩形圓環(huán)段，在環(huán)形的彼此隔開的圓環(huán)段之間留有環(huán)形的彼此隔開的徑向間隙。因此，裝置15的打褶滾子40可以有連續(xù)的臺階46或不連續(xù)的臺階46。
用本發(fā)明的裝置和方法生產(chǎn)的打褶薄片的幾種變種也是可行的。例如，如圖7所示，可以將已打褶的薄片10面對面對與未打褶的薄片11連接生產(chǎn)整體的層壓板。薄片10和11面對面的連接可用粘接或用附加滾子(未示出)自焊來完成，并限定它們之間的間隙。未打褶的薄片11可以是彈性的，易變形的彈性層壓板，如果未打褶的薄片11是彈性的，為生產(chǎn)出如圖所示單軸的或雙軸的彈性層壓板，可沿機器方向，橫切機器方向或者在兩個方向同時將薄片拉緊。在將打褶薄片10連到另一個薄片11上時，已生產(chǎn)了一種保持褶輪廓清晰的裝置。
為了將用本發(fā)明的裝置15和方法將打褶的薄片連到另一個打褶的或者未打褶的薄片11上，第二直線滾子50可以和另一個相互平行的直線滾子(未示出)并置，以便在它們之間限定間隙。這個滾子根據(jù)第二薄片11是打褶的還是未打褶的可以是有槽的，也可以是光滑的。當薄片10和11離開打褶滾子40之后便一起匯合通過上述間隙。如果需要，薄片10或11可以在這個間隙或者在由第二直線滾子50形成的部分間隙的后面的某一個間隙處連接成一體的層壓板。
如果要求薄片10和11自焊接，已經(jīng)得知像1989年8月8日公布的Ball等人的美國專利4，854，984所公開的方法是適用的，這一專利本文已結合參考用于薄片自焊接的最佳方法。如果選擇粘接，與1983年3月22日公布的Chodosh的美國專利4，377，431相同的方法是適用的，本文也將該專利結合參考用于粘接薄片的一種公開的方法。
如果需要，為了適應連接過程可以利用重復的滾子。本文所用的術語“重復滾子”系指任何有槽的直線滾子，該滾子通常與第二直線滾子50平行，其離開靠近上游的用于保持打褶幾何形狀的直線滾子的距離小于12.7cm(5.0英寸)。這種布置的優(yōu)點是當薄片10移至間隙或其它進行連接的元件時，能夠保持不致丟失由本文所述的裝置15或其它任何裝置形成的褶的輪廓清晰度。如果第二直線滾子50是限定連接過程所用的間隙的滾子中的一個，那么褶的清晰輪廓通常不會失掉，也不需要重復的滾子。
另一種可行的變化是有兩部平行的裝置15，每部裝置沿機器方向給薄片10打褶。打褶的薄片10具有朝外的平行褶，可連接在一起形成具有兩層打褶薄片10的一體的層壓板。打褶的薄片10可按上文所述的方法連接，或者一層未打褶的第三薄片插在兩片打褶的薄片10之間。
一種預見到的變化是打褶滾子40的槽44的間距是間斷的，這會提供一種褶的間距變化的薄片10。
技術熟練的人顯而易見這種變化可與前面的變化相結合以生產(chǎn)具有兩層朝外打褶的薄片10的整體層壓板，每層都相互平行但齒距不同，或者換句話說，有一層或二層齒距變化的朝外的薄片10。
顯然，還有一些其它的變化也是可行的，而且不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種給薄片打褶的裝置，所述的裝置包括具有固定端的弧形軸線的滾子，一條通常固定的弧形軸線和軸向可旋轉套筒，所述的套筒上具有多條圓周槽，所述裝置的特征在于所述第一弧形滾子所述槽用中間臺階彼此隔開，所述的裝置最好還包括與所述第一弧形滾子相互補償且并置的第二弧形滾子，所述第二弧形滾子有多個相互交錯的臺階，至少所述第二弧形滾子的所述交錯的臺階中的一個用于進入至少一個所述第一弧形滾子的一條槽中。
2.一種給薄片打褶的裝置，所述的裝置依次包括供給薄片的裝置，使薄片縱向打褶的軸向可旋轉的裝置，一種當薄片通過所述裝置時使薄片中心線和薄片邊的行程產(chǎn)生差數(shù)的裝置，所述的使行程長度產(chǎn)生差數(shù)的裝置和用于打褶的所述軸向可旋轉的裝置的布置使得薄片通過所述裝置時薄片中心和邊上的行程總和基本相等，其特征在于所述的給薄片打褶的裝置是一個具有固定端部、一條普通的弧形固定軸線和一個軸向可旋轉套筒的弧形滾子，所述的套筒上有多條環(huán)形槽，使行程長度之間產(chǎn)生差數(shù)的所述裝置是從由具有固定端部和普通的弧形固定軸線的弧形滾子、中間加厚的軸向可旋轉的直線滾子和彎板組成的組中選出。
3.按照權利要求1和2的裝置還包括使薄片一般的橫向?qū)c對準的裝置，其特征在于所述的對準裝置是一根通常與所述的給薄片打褶的軸向可旋轉裝置平行的直線滾子。
4.一種給具有兩個邊和一條中心線的薄片打褶的裝置依次包括供給薄片的裝置，第一直線滾子，具有固定端部和普通曲率的固定軸線的第一弧形滾子，具有固定端部、普通曲率固定軸線和一個可旋轉套筒的第二弧形滾子，所述的套筒上有多條環(huán)形槽;第二直線滾子;所述的四根滾子的布置使薄片的邊從所述第一直線滾子到所述第二直線滾子的行程總和基本等于薄片中心線從所述第一直線滾子到所述第二直線滾子的行程總和，其特征在于卷繞在所述第二弧形滾子上的薄片的夾角小于180°，所述薄片基本僅在切點與所述第二弧形滾子相交，所述行程的所述總和之差數(shù)學上小于最短行程的0.5%。
5.按照上述任一權利要求的裝置還包括與所述第二直線滾子并置的第三直線滾子，并在它們之間形成一個間隙，所述被打褶薄片與第二薄片面對面的通過所述間隙。其特征在于，當薄片通過所述間隙時，薄片被面對面的連接在一起。
6.一種使移動的薄片打褶的方法，所述的方法包括下述步驟提供四根通常平行的滾子第一和第二外側直線滾子和第一和第二中間弧形滾子，每一根弧形滾子都有一個凸面和一個凹面，所述第二弧形滾子有若干條環(huán)形槽，使薄片通過所述第一直線滾子，使薄片通過所述第一弧形滾子，使薄片通過所述第二弧形滾子同時使薄片橫向折疊并打褶，使薄片通過所述第二直線滾子，其特征在于薄片移過所述第二弧形滾子的凹面，薄片以每分鐘15米至305米的速度移動。
7.按照權利要求6所述的方法還包括下列步驟提供一根與所述第二直線滾子并置并在其間形成一個間隙的第三直線滾子，被打褶薄片與第二薄片面對面的通過所述間隙，最好還包括將所述薄片連成一體的步驟。
8.按照權利要求1的裝置制造的薄片。
9.按照權利要求2的裝置制造的薄片。
10.按照權利要求6的方法制造的薄片。
全文摘要
公開了一種給移動薄片縱向打褶的裝置，該裝置以具有固定軸線的弧形滾子為特點，該固定軸線由具有多條環(huán)形槽的旋轉套筒所圍繞。褶是由薄片與旋轉套筒的槽相互嚙合來制作的，更可取地是具有與第一直線滾子的槽交錯對插的臺階的補償弧形滾子被用來與第一弧形滾子相連。
文檔編號D06J1/10GK1057987SQ9110464
公開日1992年1月22日 申請日期1991年6月5日 優(yōu)先權日1990年6月6日
發(fā)明者查爾斯·W·查佩爾, 約翰·J·安斯塔特 申請人:普羅格特-甘布爾公司