CN112937951A - 带盖杯子及带盖杯子封口机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带盖杯子及带盖杯子封口机，其上模具安装于支撑组件且上模具安装有超声波换能器，封口时，上模具下降与下模具配合工作，如此设置可以将杯盖与杯身进行超声焊接。与现有技术相比，本发明具有能将杯身与杯盖的快速粘合；无需预热，速度快且更安全；往复送料装置和升降驱动装置的配合工作，可实现连续工作，提高工作效率。本发明的带盖的杯子与现有技术相比，既实现了初始的密封状态，卫生方便运输，又使得杯盖可反复掀开及盖住，无需一次性喝完，也不易溅洒，满足商家及广大消费者的需求。

Description

带盖杯子及带盖杯子封口机

技术领域

本发明涉及一次性杯加工处理技术领域，特别是涉及一种带盖杯子及带盖杯子封口机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，杯装新鲜饮料如鲜果汁热豆浆等越来越受欢迎，多数商家采用半自动型封口机进行封口操作。现有技术中的塑料杯封口机主要应用于杯身和薄膜之间的热熔连接，主要原理是通电使热封板（电热板）预热到一定的温度，再将热封板压着薄膜（主要是PP薄膜及PE薄膜）与杯身接触（杯子如图1所述），薄膜受热融化与杯身粘接后立即移开热封板，此技术广泛工厂乃至各饮料销售店。但是薄膜封口的杯子存在很多问题，例如掀开或者戳破后就能再盖上，使得消费者必须一次性喝完，否则将会造成浪费。而现有使用可反复掀开盖住塑料盖的一次性杯（如星巴克的咖啡杯，参考图2的杯子）又存在必须初始状态时塑料盖和杯身不能紧密连接，必须现场使用不方便提前再另外的加工厂加工制备的问题，而且对于消费者而言，由于塑料盖和杯身不能密封，消费者无法得知手中的饮片是否被他人喝过或者因为其他原因收到污染。如果能够将塑料盖和杯身热封，那将大大有利于行业的发展进步。然而现有技术的杯子封口机只能应用于杯子的薄膜封口，而不能应用于比较厚的塑料盖、纸杯盖或者其他非塑料薄膜的杯盖与杯身的粘接，其中，对于比较厚的塑料盖（参考图2所示），普通封口杯温度不够不能使塑料盖融化，如果强硬增加电热板的功率则会出现当热封板压到塑料盖上时，塑料盖上部与热封板接触的地方会瞬间熔化变成液态而下部还处于未熔化不具粘性的状态，此时塑料盖会与热封板粘接而不是与杯身粘接，而且熔化成液态的塑料冷却再次凝结时会形成多个微小球状物，不美观且容易掉落。对于纸杯盖，由于纸杯盖较厚且纸材料具有一定的隔热性，外纸层会在一定程度上阻隔热封板的热量传递到杯盖内的淋膜层导致淋膜层不能局部受热熔化与杯身熔合，现有技术的塑料封口杯也无法实现纸杯与纸杯盖之间的粘接，无法解决了纸盖与纸杯盖直接盖不紧的问题。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种能够实现塑料盖与杯身快速粘接且塑料盖不易变形的封口技术显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供能够实现杯盖与杯身快速粘接的带盖被子封口机。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种带盖杯子封口机，其包括有支撑架构、下模机构和上模机构，下模机构和上模机构安装于支撑架构，模机构包括有往复送料装置、移动座和下模具，往复送料装置可带动移动座往复平移，下模具安装于移动座；

上模机构包括有升降驱动装置、支撑组件、超声波换能器和上模具，升降驱动装置带动支撑组件上升或者下降，上模具安装于支撑组件且上模具安装有超声波换能器；

封口时，上模具下降与下模具配合工作。

优选的，往复送料装置包括有导向装置、齿条、齿轮和平移驱动电机，导向装置由两条导向轨组成，导向轨设有导向滑槽，移动座的两侧分别嵌入两侧的导向滑槽，齿条与导向轨平行并且齿条的一端与移动座固接，齿轮由平移驱动电机驱动转动，齿轮与齿条啮合传动。

优选的，齿条与移动座焊接或者通过螺丝连接。

优选的，支撑架构包括有主框体和多根滑杆，支撑组件安装于多根滑杆并可沿滑杆上升或者下降；升降驱动装置包括有升降驱动电机、转轴、凸轮、连接件和弹簧，升降驱动电机驱动转轴转动，凸轮安装于转轴并随转轴转动，凸轮设有凸块，凸块的外端设为圆弧状，连接件的顶部设为圆弧状，凸块与连接件接触，连接件的下端与支撑组件固接，弹簧套设于滑杆并位于支撑组件的下方。

优选的，所述凸轮朝向连接杆的一侧设有环状凹槽轨道，所述顶杆朝向凸轮的一侧固接有滑动轮，所述滑动轮位于所述环状凹槽轨道内。

优选的，支撑组件包括有上模安装板、连杆和顶板，上模具安装于上模安装板，上模安装板与顶板之间通过连杆连接，上模安装板滑设于多根滑杆。

优选的，转轴通过轴承座可转动地安装于支撑架构。

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供能够实现塑料盖与杯身快速粘接、杯盖不易损坏及变形的带盖被子封口机。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种带盖的杯子，其包括杯身和杯盖，杯盖盖于杯身的杯口，杯盖对应设有与杯身的杯口边缘对应的凹部，杯身的杯口边缘与杯盖的凹部焊接。

可选的，所述杯身为纸杯身，所述杯盖为具有形状的盖子，所述纸杯身的开口卷边的淋膜层与所述形状盖或者纸杯盖内壁的淋膜层熔合。所述具有形状的盖子是指杯盖具有一定形状而不是一张薄膜，杯盖的形状与杯身配合，杯盖可反复盖于杯身的杯口。

本发明的有益效果：

本发明的带盖杯子封口机的上模具安装于支撑组件且上模具安装有超声波换能器，封口时，上模具下降与下模具配合工作，如此设置可以将杯盖与杯身进行超声焊接，其中，杯盖可以为塑料盖、纸杯盖或者其他材料制成的有形状的盖子。而现在技术中，一次性食品杯通常是使用薄膜封口，这是由于薄膜很薄无需过高的温度就能够将薄膜软化且具有粘性，从而使薄膜与杯身粘合，但对于塑料盖和纸杯盖而言，普通的封口机无法实现封口，而本发明能够实现纸杯身与纸杯盖之间的粘接，解决了杯身与杯盖难以封口的问题，并且当杯身和杯盖都采用淋膜纸时可以实现无塑化，更加环保，也有效降低成本。同时，在现有技术中，从未出现将超声波应用于纸杯身与塑料盖/纸杯盖之间焊接的技术，本发明创造性地将超声波应用于纸杯身与杯盖之间的焊接，具有创造性，具体工作原理是超声波焊接是利用高频振动波传递到纸杯口卷边与杯盖在加压的情况下贴合，超声波高频振动使两者表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其中，由于纸杯身内具有淋膜层（常用材料有PE或其他可接触食品的淋膜材料），纸杯身的淋膜层与杯盖或者纸杯身的淋膜层与纸杯盖的淋膜层在超声波的作用下可实现快速良好地熔合粘接，杯身可以为纸杯也可为其他材料制成的杯。与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：

（1）可适用于杯身与杯盖的快速粘合，也能适用于纸杯和纸盖、纸杯和塑料盖的超声粘接，相对现有技术具有显著的进步；

（2）无需预热，速度快且更安全；

（3）往复送料装置和升降驱动装置的配合工作，可实现连续工作，提高工作效率。

本发明的带盖杯子与现有技术相比，既实现了初始的密封状态，卫生方便运输，又使得杯盖可反复掀开及盖住，无需一次性喝完，也不易溅洒，满足商家及广大消费者的需求。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是现有技术的一次性封口杯子的示意图。

图2是本发明的带盖杯子的一个实施例的示意图。

图3是本发明的一个实施例的整体示意图。

图4是本发明的一个实施例的结构示意图。

图5是本发明的一个实施例的另一角度结构示意图。

图6是图5的A处的局部放大示意图。

图7是本发明的一个实施例的上模具机构和下模具机构的示意图。

图8是本发明的一个实施例的上模具机构和下模具机构的部分示意图。

在图1至图8中包括有：

杯子：1-1杯身、1-2薄膜、1-3杯盖；

2支撑架构：2-1滑杆、2-2主框体；

下模具机构：3-1移动座、3-2下模具、3-3导向轨、3-4导向滑槽、3-5齿轮、3-6齿条、3-7平移驱动电机；

上模具机构：4-1升降驱动电机、4-2转轴、4-3凸轮、4-4连接件、4-5弹簧、4-6上模安装板、4-7连杆、4-8顶板、4-9轴承座、4-10上模具、4-11超声波换能器、4-12凸块、4-13环状凹槽轨道、4-14滑动轮。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1至8，本实施例的带盖杯子封口机包括有支撑架构2、下模机构和上模机构，下模机构和上模机构安装于支撑架构2，支撑架构2包括有主框体2-2和多根滑杆2-1，其中主框体2-2由多根铝型材组装而成。

其中，下模机构包括有往复送料装置、移动座3-1和下模具3-2，往复送料装置可带动移动座3-1往复平移，下模具3-2安装于移动座3-1，本实施例中，下模具3-2通过螺丝安装于移动座3-1中，根据需要可以更换不同规格的下模具3-2。

往复送料装置包括有导向装置、齿条3-6、齿轮3-5和平移驱动电机3-7，导向装置由两条导向轨3-3组成，导向轨3-3设有导向滑槽3-4，移动座3-1的两侧分别嵌入两侧的导向滑槽3-4，需要说明的是，导向装置除本实施例所记载的技术方案还可为其他结构，例如导轨、滑杆2-1滑套组件，只要能够实现导向即可，但本发明要求保护的技术方案是最优结构，结构简单，运行稳定。本实施例的齿条3-6与导向轨3-3平行并且齿条3-6的一端与移动座3-1固接，齿条3-6与移动座3-1焊接或者通过螺丝连接，也可其他连接方式，只要能够实现齿条3-6与移动座3-1的连接即可。齿轮3-5由平移驱动电机3-7驱动转动，齿轮3-5与齿条3-6啮合传动，当平移驱动电机3-7运转时可使齿条3-6带动移动座3-1及安装其上下模具3-2及杯子移动，自动化实现移动至预设的位置进行取料、超声焊接及卸料，其中取料和卸料需要人工或者其他设备配合送料及卸料，能够实现连续化地工作。

上模机构包括有升降驱动装置、支撑组件、超声波换能器4-11和上模具4-10，升降驱动装置带动支撑组件上升或者下降，支撑组件安装于所述多根滑杆2-1并可沿滑杆2-1上升或者下降，具体的，该支撑组件包括有上模安装板4-6、连杆4-7和顶板4-8，上模安装板4-6与顶板4-8之间通过连杆4-7连接，上模安装板4-6滑设于多根滑杆2-1，上模具4-10安装于上模安装板4-6。而升降驱动装置包括有升降驱动电机4-1、转轴4-2、凸轮4-3、连接件4-4和弹簧4-5，转轴4-2通过轴承座4-9可转动地安装于支撑架构2，降驱动电机驱动转轴4-2转动，凸轮4-3安装于转轴4-2并随转轴4-2转动，凸轮4-3设有凸块4-12，凸块4-12的外端设为圆弧状，连接件4-4的顶部设为圆弧状，连接件4-4的下端与支撑组件固接，凸块4-12与连接件4-4接触而使推使连接件4-4地带动支撑组件整体下降，当凸块4-12离开连接件4-4时，设于滑杆2-1并位于支撑组件下方的弹簧4-5失去受到的压力将支撑组件及连接件4-4整体往上推以复位。

上模具4-10安装于支撑组件，上模具4-10可根据需要更换不同的规格。本实施例的上模具4-10安装有超声波换能器4-11，封口时，对于杯盖，上模具4-10下降与下模具3-2配合工作使将杯身1-1开口边缘与杯盖1-3对应的位置贴合，此时超声波换能器4-11产生的高频振动波传递到纸杯口卷边与杯盖1-3贴合处，超声波高频振动使两者表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，相对于现有技术从外至内的加热方式，本发明直接在贴合处熔合，对于塑料盖可有效避免了塑料盖1-3上部与热封板接触的地方会瞬间熔化变成液态而损坏、塑料盖1-3会与热封板粘接而不是与杯身1-1粘接及塑料盖1-3整体受热变形等情况的发生。对于纸杯盖，本发明将纸杯身与纸杯盖在贴合处pp淋膜层直接熔合，快捷高效，效果好。

本实施例制得的带盖杯子包括杯身和杯盖，杯盖盖于杯身的杯口，杯盖对应设有与杯身的杯口边缘对应的凹部，杯身的杯口边缘与杯盖的凹部可使用上述的带盖杯子封口机焊接。杯身可以为纸杯身，也可为塑料杯身，杯盖也可为塑料盖或者具有淋膜层的纸盖，当杯身为由淋膜纸制备的纸杯身时，纸杯身的开口卷边的淋膜层与所述塑料盖或者纸杯盖的淋膜层熔合。

实施例2

本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例中，凸轮4-3朝向连接杆的一侧设有环状凹槽轨道4-13，所述顶杆朝向凸轮4-3的一侧固接有滑动轮4-14，所述滑动轮4-14位于所述环状凹槽轨道4-13内，如此设置可以使滑动轮4-14始终位于环状凹槽轨道4-13，整体运行更稳定。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本发明技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (10)

1.带盖的杯子，包括杯身和杯盖，杯盖盖于杯身的杯口，其特征在于：杯盖对应设有与杯身的杯口边缘对应的凹部，杯身的杯口边缘与杯盖的凹部焊接。

2.根据权利要求2所述的带盖的杯子，其特征在于：所述杯身为纸杯身，所述杯盖为具有形状的杯盖，所述纸杯身的开口卷边的淋膜层与所述杯盖粘接。

3.根据权利要求1所述的带盖的杯子，其特征在于：所述杯身为塑料杯身。

4.带盖杯子封口机，包括有支撑架构、下模机构和上模机构，下模机构和上模机构安装于所述支撑架构，其特征在于：用于将权利要求1至3任意一项所述的杯身和杯盖进行焊接，所述下模机构包括有往复送料装置、移动座和下模具，所述往复送料装置可带动移动座往复平移，所述下模具安装于移动座；

所述上模机构包括有升降驱动装置、支撑组件、超声波换能器和上模具，所述升降驱动装置带动支撑组件上升或者下降，上模具安装于支撑组件且所述上模具安装有超声波换能器；

封口时，上模具下降与所述下模具配合工作。

5.根据权利要求4所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述往复送料装置包括有导向装置、齿条、齿轮和平移驱动电机，所述导向装置由两条导向轨组成，所述导向轨设有导向滑槽，所述移动座的两侧分别嵌入两侧的导向滑槽，齿条与所述导向轨平行并且齿条的一端与所述移动座固接，所述齿轮由所述平移驱动电机驱动转动，所述齿轮与所述齿条啮合传动。

6.根据权利要求5所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述齿条与移动座焊接或者通过螺丝连接。

7.根据权利要求4所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述支撑架构包括有主框体和多根滑杆，所述支撑组件安装于所述多根滑杆并可沿所述滑杆上升或者下降；所述升降驱动装置包括有升降驱动电机、转轴、凸轮、连接件和弹簧，所述升降驱动电机驱动转轴转动，凸轮安装于转轴并随转轴转动，凸轮设有凸块，凸块的外端设为圆弧状，连接件的顶部设为圆弧状，所述凸块与所述连接件接触，所述连接件的下端与所述支撑组件固接，弹簧套设于滑杆并位于支撑组件的下方。

8.根据权利要求7所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述凸轮朝向连接杆的一侧设有环状凹槽轨道，所述顶杆朝向凸轮的一侧固接有滑动轮，所述滑动轮位于所述环状凹槽轨道内。

9.根据权利要求7所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述支撑组件包括有上模安装板、连杆和顶板，上模具安装于上模安装板，上模安装板与顶板之间通过连杆连接，所述上模安装板滑设于多根滑杆。

10.根据权利要求7所述的带盖被子封口机，其特征在于：所述转轴通过轴承座可转动地安装于支撑架构。

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