CN104085135A - 带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖及内凸条的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖及内凸条的制造方法。目的是提供的杯盖能很好地与纸杯杯体的“弧状口缘”紧密接触从而实现密封功能，又能防止杯盖松脱；同时提供一种杯盖的生产方法，具有脱模容易、生产效率高、自动化程度高的特点。技术方案是：一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，含有杯盖侧直边以及连续环状的弧状沟槽，其特征在于：所述弧状沟槽朝上凸起，杯盖侧直边的内侧制有一组不连续的、向着杯盖侧直边的内侧凸出的内凸条，内凸条位于弧状沟槽的下方。植物纤维模塑杯盖侧直边上的若干个内凸条的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)开模；2)放料；3)合模；4)开模；5)取出杯盖。

Description

带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖及内凸条的制造方法

技术领域

本发明涉及一种采用植物纤维模塑方法制作而成的、以包括纸浆在内的植物纤维(简称植物纤维；以下同)为材料的杯盖或盒盖；适用于一切采用植物纤维制作的各种形状的杯盖和盒盖，尤其是盖在纸杯或纸盒上，需要与纸杯或纸盒合在一起的一次性植物纤维模塑杯盖或盒盖制品(以下统称为杯盖)，这种植物纤维模塑杯盖制品可以是圆形的也可以是方形的或其他异形的。

背景技术

植物纤维模塑制品的制作过程是：植物纤维在吸滤成型装置中先经过吸滤成型，制成制品的湿坯，把湿坯送入加热到一定温度的热压模具内，热压模具合模并对湿坯进行热压干燥定型，制成各种形状的植物纤维模塑制品，这种植物纤维模塑制品的制造方法叫做“一步法植物纤维模塑成型”或称“湿压法植物纤维模塑成型”；另一种方法是把湿坯烘干或凉晒干,湿坯被烘或凉晒到一定干度，再把制品送入加热到一定温度的热压整形模具内进行热压整形,并进一步干燥，这是植物纤维模塑制品制造方法的“二步法植物纤维模塑成型”或称“干压法植物纤维模塑成型”。植物纤维模塑杯盖，可以采用这二种方法制作而成。这二种方法都需要“热压上模具”和“热压下模具”进行上下合模对湿坯进行热压干燥定型或对烘干后的制品进行热压整形，也需要对“热压上模具”和“热压下模具”进行开模并取出制品。因此植物纤维模塑杯盖制品的结构必须是能脱模的无侧面凹凸的结构，只有这样制品才能顺利脱模，这是行业常识。

如图1所示，纸杯的上开口边缘是弧状结构(简称“弧状口缘”，以下同)，为了使杯盖与杯体紧密接触，杯盖与纸杯的“弧状口缘”紧密接触部分也做成与纸杯的“弧状口缘”相似的弧状结构即所谓的弧状“沟槽”。只有这样，弧状“沟槽”和“弧状口缘”相配合才能起到很好的密封效果。因此，杯盖与杯体紧密接触必须做到：既要密封又要防松。

为实现这二个功能，目前已公开的杯盖结构都试图制造出这样既能密封又能防松的弧状“沟槽”。例如，专利号为ZL200920053929.5的“一次性纸杯盖”，所称的“沟槽”和中国专利申请号：200910157668.6所谓的“倒钩槽”。这二个专利所述的杯盖结构为同一结构，从它们的图示和文字描述上都清楚地告诉我们，这种杯盖与“杯体开口处凸缘扣合的沟槽”是侧向凸出的，有“侧向凹凸”结构的制品在用模具成型后，制品会卡在模具上，很难和模具脱离，行业内称之为“脱模”困难。专利200920053929.5是采用以下方法制作：植物纤维(纸浆)模塑成型后，即经过热压定型或热压整形后，再经二次加工的方法压制出一道环状体的“沟槽”。但环状体的“沟槽”或环状“倒钩槽”存在以下问题：一、专利200910157668.6公开的植物纤维模塑杯盖结构和制造方法可以发现，在杯盖周圈上加工出环状“倒钩槽”后，开模取出制品时，杯盖周圈上的环状“倒钩槽”会卡在下模具上(即“倒钩槽”被下模具的承接槽卡住)，因为下模具是一体式结构，要想把杯盖制品从下模具上拿出来，即杯盖从下模具上脱模，须用所谓的“顶料块”进行强制顶出，才能脱离下模，强制脱模容易拉坏制品；二、这种在干燥后进行二次加工整出来的环状“倒钩槽”会发生内应力变形，这种环状“倒钩槽”很难有一精确的尺寸，很难与环状的杯体口缘做到真正的紧密接触；三、环状“倒钩槽”是由其所谓的分段的“成型条”合并在一起做成的，因此，环状“倒钩槽”在生产过程中往往会留下接缝，使圆弧状“沟槽”密封效果降低；四、环状沟槽是杯盖圆周受挤压形成的，受挤压后的杯盖在开模后会有一定的回弹，难以达到精确的弧状“沟槽”与杯体的弧状口缘相配合。现有的环状“倒钩槽”的问题在于不能一次性成型出一道完整的、密封效果好的“弧状沟槽”。

又例如：申请号为：201220410099.9，名称为“一种带卡扣的纸浆杯盖”和申请号为：201310359135，名称为“双面无网纹的纸浆模塑杯盖及其制造方法”的专利，所称的“卡扣”也是有“侧向凹凸”的“沟槽”，从这二个专利所示的“图3”可以清楚地看出，“卡扣”是弧状的，且是向外侧凸起的。因此，所述的“卡扣”也存在“脱模”困难问题；这种称作“卡扣”的“沟槽”是不连续的,与杯体的开口边缘“卡接”,而杯体的开口边缘是连续环状结构,所以不连续的“卡扣”与连续环状的杯体的开口边缘无法形成密封。从该“卡扣”的位置和形状还可以看出，所谓“卡扣”就是专利ZL200920053929.5和申请号为200910157668.6的专利所述的“倒钩槽”，所不同的只是这种所谓的“卡扣”是不连续的，可称之为不连续的“倒钩槽”，这种不连续的“卡扣”与连续的纸杯开口边缘即“弧状口缘”相配合，无法实现密封作用。所以这种带“卡扣”的杯盖在生产中既存在脱模困难问题，又无法达到密封作用,因此无实用价值。

因些，如果杯盖的“沟槽”设计合理，杯盖生产时，脱模就容易，并且为实现自动化生产提供可能；在杯盖使用时，可以起到很好的密封效果。

发明内容

本发明的目的是要克服上述背景技术的不足，提供一种植物纤维模塑杯盖的改进，该杯盖能很好地与纸杯杯体的“弧状口缘”紧密接触从而实现密封功能，又能防止杯盖松脱；同时提供一种杯盖的生产方法，具有脱模容易、生产效率高、自动化程度高的特点。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，含有杯盖侧直边以及连续环状的弧状沟槽，其特征在于：所述弧状沟槽朝上凸起，杯盖侧直边的内侧制有一组不连续的、向着杯盖侧直边的内侧凸出的内凸条，内凸条位于弧状沟槽的下方。

所述一组内凸条沿着杯盖侧直边的周向均匀布置或接近均匀布置，相互之间保持一定距离。

所述杯盖的顶部具有与杯盖侧直边以及弧状沟槽一体模塑成型的透气凸台或者平顶。

所述透气凸台的内壁平面处可以制有网纹，或者制有局部小凸点，或者制有局部网纹和局部小凸点；

所述平顶的内壁平面处可以制有网纹，或者制有局部小凸点，或者制有局部网纹和局部小凸点。

所述透气凸台的侧壁,在轴向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形；

或者，所述透气凸台的侧壁,在圆周方向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形。

植物纤维模塑杯盖侧直边上的若干个内凸条的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)开模；相互独立的若干对挤压模具中，挤压凸模与对应的挤压凹模块作反向运动，挤压凸模与对应的挤压凹模块分开；

2)放料；把杯盖放入到已经分开的挤压凸模和对应的挤压凹模块之间，挤压凸模位于杯盖侧直边的外侧，对应的挤压凹模块位于杯盖侧直边的内侧；

3)合模；挤压凹模块从杯盖侧直边的内侧、挤压凸模从杯盖侧直边的外侧向着杯盖侧直边作相向运动，使挤压凸模与对应的挤压凹模块相互合拢，在杯盖侧直边上挤压形成若干内凸条；

4)开模；挤压凹模块从杯盖侧直边的内侧、挤压凸模从杯盖侧直边外侧作反向运动，挤压凹模块和挤压凸模分开；

5)取出杯盖；

以上步骤2)至步骤5)循环进行。

所述挤压凹模块和挤压凸模在开模时的反向运动以及合模时的相向运动，为水平直线移动或者是各自绕轴转动。

所述挤压凹模块合模时所作的运动由楔形顶块推动，所述挤压凸模合模时所作的运动由内凹式楔形压块推动。

本发明的工作原理是：本发明把杯盖的密封和防松功能在杯盖的结构上分开，通过一次性成型出来的、完整的呈向上凸出结构的“弧状沟槽”实现密封功能；通过另设在“弧状沟槽”下方的内凸条实现防松功能；不连续的内凸条可以使得挤压凹模不需采用连续的环状结构，因此，挤压凹模块可内外移动或转动，在脱模时进行退让；

把与纸杯弧状口缘接触的、起密封作用的杯盖“弧状沟槽”设计成向上凸起,采用植物纤维模塑(纸浆模塑)的方法直接一次性制造这种“弧状沟槽”，使之具有精确的弧状轮廓和良好的密封效果,且使用过程中不会发生变形；在“弧状沟槽”的下方、杯盖侧直边上挤压出内凸条5,内凸条5与“弧状沟槽”是分离的，用于防止杯体的弧状口缘从杯盖的“弧状沟槽”中滑出；

本发明中：1.杯盖侧直边上的内凸条5与“弧状沟槽”是分离的；2.杯盖侧直边上的内凸条5是相互间隔一定距离的，是不连续的；3.相互间隔一定距离的内凸条5可采用对应的挤压凸模6和挤压凹模块7挤压成型，几组挤压凸模6和挤压凹模块7分别从外侧和内侧挤压杯盖侧直边3，形成内凸条5，然后挤压凸模6和挤压凹模块7再分别向外侧和内侧退回，方便地取出制品，完全解决了脱模难问题。

本发明具有的有益效果是：本发明中杯盖的“弧状沟槽”与内凸条5分离，“弧状沟槽”只有密封功能,内凸条5具有防松功能；“弧状沟槽”采用植物纤维模塑(纸浆模塑)的方法直接一次性制造成型，没有密封功能的内凸条5由挤压法在植物纤维模塑(纸浆模塑)后进行第二次成型；内凸条5相互之间相隔一定距离的，是不连续的，所以挤压凹模块7可以做成分体式结构，分体式结构的挤压凹模在合模和开模时和挤压凸模6一样也可以实现移动，这样的杯盖结构生产成型方便、性能好、还显著降低了生产成本，为全自动生产提供了方便。

附图说明

图1是本发明所述纸杯的主视结构示意图(剖视图)。

图2是本发明所述的杯盖在挤压内凸条之前的主视结构示意图。

图2.1是图2中A-A剖视结构示意图。

图2.2是图2.1中I部的放大示意图。

图2.3是常规杯盖与纸杯的配合结构示意图。

图2.4是图2.3中J部的放大示意图。

图3是本发明所述杯盖实施例一的主视结构示意图。

图3.1是图3中B-B向的剖视结构示意图。

图3.2是图3.1中K部的放大示意图。

图3.3是本发明实施例一所述杯盖与纸杯的配合结构示意图。

图3.4是图3.3中L部的放大示意图。

图3.5是本发明所述杯盖实施例二的主视结构示意图。

图4是本发明所述制造方法中挤压模具的俯视图(已放入杯盖)。

图4.1-图4.3是本发明所述制造方法的工作原理示意图之一(挤压凹模块和挤压凸模为水平直线移动模式)。

图4.4-图4.5是本发明所述制造方法的工作原理示意图之二(挤压凹模块和挤压凸模为绕轴转动模式)。

图5.1-图5.3为本发明中制作内凸条的模具装置的结构示意图之一(挤压凹模块和挤压凸模为水平直线移动模式)。

图6.1-图6.3是本发明中制作内凸条的模具装置的结构示意图之二(挤压凹模块和挤压凸模为绕轴转动模式)。

图中标号说明：1-弧状口缘，2-弧状沟槽；3-杯盖侧直边；4-凹坑；5-内凸条；6-挤压凸模,7-挤压凹模块；8-透气凸台；9A、9B-轴；10-内凹式楔形压块；11-楔形顶块；12-水平轨道；S-杯盖；M-纸杯。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图3.1、图3.2所示，一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，含有弧状沟槽2、杯盖侧直边3、凹坑4、内凸条5和透气凸台8，弧状沟槽2位于杯盖侧直边3的顶部；或者，如图3.5所示，一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，含有弧状沟槽2、杯盖侧直边3、凹坑4、内凸条5和一个平顶,这种平顶结构的杯盖没有透气凸台8，弧状沟槽2位于杯盖侧直边3的顶部。

如图3.1、如图3.2所示，在杯盖的上端设有透气凸台8，透气凸台8与杯盖的弧状沟槽2、杯盖侧直边3采用植物纤维模塑(纸浆模塑)成型，透气凸台8是位于杯盖上端的一个凸台，透气凸台上可以开一个小口和小孔或小缝，小口用于倒出液体等内容物，小孔用于与大气相通,便于小口倒出液体，透气凸台8上还可以设置其他用途的结构。透气凸台的侧壁,在轴向或圆周方向可以制有各种几何结构,如各种小台阶或各种波浪形或局部是波浪形或局部小台阶，以满足各种功能的需要。

植物纤维模塑杯盖与纸杯的上开口的弧状口缘连续接触的地方，称为密封面，把杯盖的密封面设计成一个向上凸起的“弧状沟槽”或者说是沟槽的弧面是向上凸起的,称为上凸的弧状沟槽2。所述上凸的弧状沟槽2是一个与纸杯的上开口的周圈弧状口缘相配合的不间断的环状沟槽，纸杯弧状口缘可以与杯盖的上凸的弧状沟槽2紧密接触，起密封作用；如果纸杯的上开口的口缘不是弧状口缘,而是平的,则杯盖的密封面也可以是平的,这时杯盖的“上凸弧状沟槽”是平的,纸杯平口缘可以与杯盖的平边紧密接触，起密封作用。这样，杯盖的“弧状沟槽”是向上凸起的或者是平的。在杯盖的“弧状沟槽”的下面与“弧状沟槽”相连的是杯盖侧直边，所以杯盖可以上下脱模。“弧状沟槽”可以在植物纤维模塑制品的制作过程中直接成型，即植物纤维模塑(纸浆模塑)的湿压法和干压法都可以直接把这种上凸或平的“弧状沟槽”成型出来。

所述的杯盖在用植物纤维模塑(纸浆模塑)的生产方法制造过程中，加热干燥杯盖时，为了便于把因加热干燥湿坯而散发出来的水蒸汽排出模具，在杯盖的凸模或者凹模表面(或局部表面)附有金属丝网，因此，杯盖内侧或外侧带有网纹或局部网纹；制作杯盖的凸模或凹模表面也可以不附有金属丝网，而是采用在制作杯盖的模具上的局部位置设置一些透气孔，用于把加热干燥杯盖时散发出来的水蒸汽排出模具，所设置的透气孔会在杯盖内侧或外侧留下微小凸点，所以，杯盖内侧面也可能带有小凸点，或者网纹和微小凸点或者二者兼而有之。如果采用特殊金属材料(如本身能透气的金属材料)制作成的模具,则杯盖内侧面和杯盖外侧面可以都是光滑的。

为防止在使用过程中杯盖的上凸“弧状沟槽2”与纸杯的弧状口缘1脱离，在环形的杯盖侧直边3的外侧、上凸“弧状沟槽”2的下方，设置一组凹坑4，如图3、图3.1所示，这些凹坑使杯盖侧直边3的内侧面形成局部小凸起，称为内凸条，内凸条5是几个不连续的凸起，可以是圆形凸起也可以是长条形凸起或是方形凸起或是其他形状的凸起。如图3.3、图3.4所示，在纸杯的弧状口缘1插入杯盖的上凸“弧状沟槽”2内时，这些凸起位于杯体的弧状口缘1的下方，可以阻挡纸杯上开口的弧状口缘与杯盖自由脱离。这些与凹坑4相对应的内凸条5，与专利号为ZL200920053929.5和中国专利申请号：200910157668.6所述的“钩槽”和“倒钩槽”不同，杯盖侧直边内凸条5与上凸“弧状沟槽”2是分离的，不直接参与上凸“弧状沟槽”2与杯体的密封接触，只起防松作用；同时，也与申请号为：201220410099.9和申请号为：201310359135的专利所述的“卡扣”不同，从这二个专利所示的“图3”中可以清楚地看出，“卡扣”是位于杯盖的密封面而直接与纸杯杯体的开口边缘(本专利所述的纸杯的弧状口缘1)接触起密封作用的，也就是说，所谓“卡扣”就是ZL200920053929.5和200910157668.6所述的“钩槽”和“倒钩槽”，只是不连续而已，是不连续的“钩槽”和“倒钩槽”，所以是无法与纸杯杯体的开口边缘(本专利所述的纸杯的弧状口缘1)接触起密封作用的。

内凸条5不是在植物纤维模塑制品的制作过程中直接成型，而是在如图4、图4.1、图4.2、图4.3、图4.4、图4.5所示的植物纤维模塑工艺之后的挤压加工中成型，另外，内凸条5与弧状沟槽2是分离的，且位于弧状沟槽2的下方。

由于杯盖侧直边内凸条5是几个不连续的凸起，其特点是,内凸条5是不连续的,相隔一定距离(距离根据需要确定，使得内凸条在周向均匀布置或者接近均匀布置)。如图4、图4.1、图4.2、图4.3所示，相互间隔一定距离的内凸条5可各自采用挤压凸模6和对应的挤压凹模块7挤压成型，每一个挤压凹模块对应一个挤压凸模，成为一对。若干对挤压凹模块和挤压凸模从二侧挤压杯盖侧直边3，形成内凸条5和凹坑4(凹坑是在杯盖侧直边的外壁形成，内凸条是在杯盖侧直边的内壁形成，由于凹坑向内凹陷，所以形成所述内凸条)，然后挤压凸模6和挤压凹模块7各自退回，开模后方便地取出制品，完全解决了脱模难问题。挤压凸模6和挤压凹模块7在开模或合模时，可以是各自水平移动(如图4.1、图4.2、图4.3所示)；也可以是各自绕轴9A、9B转动(如图4.4、图4.5所示)。

所述挤压凸模6和挤压凹模块7挤压杯盖侧直边而形成内凸条的过程按下列步骤进行：

1)一组挤压凸模6和对应的一组挤压凹模块7作反向运动(沿着水平轨道12水平反向移动或者一个绕轴9B顺时针、另一个绕轴9A逆时针转动)，相对分开，称之为开模；

2)把杯盖放入到已经分开的一组挤压凸模6和对应的一组挤压凹模块7之间，挤压凸模位于杯盖侧直边的外侧，对应的一组挤压凹模块位于杯盖侧直边的内侧；

3)挤压凹模块7和挤压凸模6分别从内外二侧移向杯盖侧直边，称之为合模，挤压凹模块和挤压凸模在合模时挤压杯盖侧直边而形成一组内凸条；

4)挤压凹模块7和挤压凸模6分别从杯盖侧直边的内外二侧作反向移动(水平反向移动或者一个顺时针、另一个逆时针转动)，挤压凹模块和挤压凸模相对分开，即开模；

5)产品成型，取出杯盖；

连续生产时，然后重复步骤2)至步骤5)，反复循环。

如图4.1、图4.2、图4.3所示，挤压凹模块和挤压凸模所做的所述相对移动为水平直线移动，挤压凹模块7和挤压凸模6可沿着水平轨道12作水平直线移动；或者如图4.4、图4.5所示，挤压凹模块和挤压凸模所做的相对移动也可以是分别绕轴9A、9B转动。

如图5.1、图5.2、图5.3、图6.1、图6.2、图6.3所示，每一组挤压凹模块7和挤压凸6模所做的相对合模运动分别由楔形顶块11和内凹式楔形压块10推动；开模运动则可以分别由弹簧拉动或推动。

每一个挤压凹模块对应一个挤压凸模，成为一对。若干对挤压凹模块和挤压凸模成为一组，共同挤压一个杯盖的侧直边3而形成该杯盖的所有内凸条。

Claims (9)

1.一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，含有杯盖侧直边(3)以及连续环状的弧状沟槽(2)，其特征在于：所述弧状沟槽朝上凸起，杯盖侧直边的内侧制有一组不连续的、向着杯盖侧直边(3)的内侧凸出的内凸条(5)，内凸条位于弧状沟槽的下方。

2.根据权利要求1所述的一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，其特征在于：所述一组内凸条沿着杯盖侧直边的周向均匀布置或接近均匀布置，相互之间保持一定距离。

3.根据权利要求1或2所述的一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，其特征在于：所述杯盖的顶部具有与杯盖侧直边以及弧状沟槽一体模塑成型的透气凸台或者平顶。

4.根据权利要求3所述的一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，其特征在于：所述透气凸台的内壁制有网纹，或者制有局部小凸点，或者制有局部网纹和局部小凸点；

所述平顶的内壁制有网纹，或者制有局部小凸点，或者制有局部网纹和局部小凸点。

5.根据权利要求3所述的一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，其特征在于：所述透气凸台的侧壁,在轴向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形；

或者，所述透气凸台的侧壁,在圆周方向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形。

6.根据权利要求4所述的一种带防松内凸条的植物纤维模塑杯盖，其特征在于：所述透气凸台的侧壁,在轴向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形；

或者，所述透气凸台的侧壁,在圆周方向制有小台阶，或者制有波浪形，或者局部制有小台阶，或者局部制有波浪形。

7.植物纤维模塑杯盖侧直边上的若干个内凸条的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)开模；相互独立的若干对挤压模具中，挤压凸模(6)与对应的挤压凹模块(7)作反向运动，挤压凸模与对应的挤压凹模块分开；

2)放料；把杯盖放入到已经分开的挤压凸模和对应的挤压凹模块之间，挤压凸模位于杯盖侧直边(3)的外侧，对应的挤压凹模块位于杯盖侧直边的内侧；

3)合模；挤压凹模块从杯盖侧直边的内侧、挤压凸模从杯盖侧直边的外侧向着杯盖侧直边作相向运动，使挤压凸模与对应的挤压凹模块相互合拢，在杯盖侧直边上挤压形成若干内凸条(5)；

4)开模；挤压凹模块从杯盖侧直边的内侧、挤压凸模从杯盖侧直边外侧作反向运动，挤压凹模块和挤压凸模分开；

5)取出杯盖(S)；

以上步骤2)至步骤5)循环进行。

8.根据权利要求7所述的分布在植物纤维模塑杯盖侧直边上的若干个内凸条的制造方法，其特征在于：所述挤压凹模块和挤压凸模在开模时的反向运动以及合模时的相向运动，为水平直线移动或者是各自绕轴转动。

9.根据权利要求8所述的分布在植物纤维模塑杯盖侧直边上的若干个内凸条的制造方法，其特征在于：所述挤压凹模块合模时所作的运动由楔形顶块(11)推动，所述挤压凸模合模时所作的运动由内凹式楔形压块(10)推动。