TW202037483A - 紙吸管成形機及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種紙吸管成形機及其製造方法，其係運用超音波熱壓將紙捲貼合，以組成吸管之裝置。該成形機包括：一機台、一捲紙機、一傳動裝置、一定管裝置、一超音波機及一刀盤，該機台藉由傳動裝置及捲紙機傳送紙料，再經由定管裝置將紙料成形為管狀，並利用超音波機將其熱壓黏結成管體，然後藉由刀盤裁切成吸管，而能連續式且快速製作紙吸管，其機台結構簡易、操作便利及成本低之特點，實為一創新的紙吸管成形機及其方法。

Description

紙吸管成形機及其製造方法

本發明係有關於一種紙吸管成形機及其製造方法，其係利用傳動裝置輸送紙料，再以超音波機熱壓貼合紙料以形成管體，並經由刀盤裁切成吸管，達到連續式紙吸管之製作。

按，吸管普遍運用在日常生活的使用，主要運用在人手一杯的手搖飲品，其係利用封口膜封裝飲料，當客製化飲品製作完成後，可易於攜帶，飲用時，再利用吸管刺破封口膜即可吸食飲品。

然而，隨著環保意識的抬頭，國際上逐漸推行減塑運動，法規甚至禁止冷飲業者提供塑膠袋及塑膠吸管，因此，造成冷飲業者很大的衝擊，原因在於，紙吸管雖然環保但成本較高，其所增加的成本實難轉嫁給消費者，而令業者相當困擾。

經查，中國專利CN109203578A一種高速卷紙吸管分切收料機、中國專利CN109367132A一種新型的紙吸管機、台灣專利第M566029號紙捲式紙吸管結構、第M573192號紙吸管及第M569193號紙吸管，都是關於紙製吸管的結構，上述專利都是將紙質以螺旋狀繞設而成，並利用膠劑黏合，其製作上耗時費力，且膠劑仍然存在分解上的問題。

發明人有鑒於紙吸管的製造成本無法降低，加上製作方法都是採用膠劑來黏合，而進行紙吸管製作上的研發，經不斷的實驗、測試，開發出紙吸管成形機，其係將紙料左右疊合，再利用超音波熱壓將疊合的部位黏合，並運用刀盤裁切成一根根的吸管，有效提升製作紙吸管的效能，且能降低成本，相信必能供應現今紙吸管的大量需求，實為產業上的新發明。

本發明係有關於一種紙吸管成形機及其方法，該成形機包括：一機台，設有複數個定準輪；一捲紙機，其將紙料輪轉至該機台之定準輪上；一傳動裝置，設置在該機台上以傳送紙料，其包括馬達、傳送滾輪、定位滾輪、刀盤滾輪及輸送滾輪；一定管裝置，裝設在該機台上，其 包括，至少一固定條、容置孔、定形桿及調整輪；一超音波機，設置在該定管裝置之調整輪上方；以及，一刀盤，設置在該機台上並配合該傳動裝置同步轉動，其具有至少一切刀，位於該刀盤下方設有裁切台。

本發明之成形機係供紙料自動輸送，並連續式超音波熱壓成形為管體，再利用刀盤轉動裁切成吸管，其製作效能1分鐘約150~200根吸管，且無需利用膠劑就能將紙料疊合成管體，可減化吸管製造程序，並減少膠劑使用，使紙吸管的製造更為簡單、環保。

在一實施例中，該紙料係藉由傳動裝置進行自動化輸送。

在一實施例中，該定管裝置之容置孔為喇叭狀開口，使紙料傳送至容置孔時，由平面逐漸捲曲成管狀。

在一實施例中，該定管裝置之定形桿前端設有B點，該B點能與超音波機之錐部的A點產生超音波震盪，以進行定形桿上管體的熱壓黏合。

在一實施例中，該定管裝置之兩調整輪設置在定形桿下方，當超音波熱壓時，能緩衝超音波的震盪，且使定形桿上的管體穩定熱壓，不會偏移。

在一實施例中，該傳動裝置係連動刀盤，該刀盤配合紙料輸送的速度，能定時定點的轉動並裁切管體成為一根根的吸管，並使吸管的長度及切口一致，具較佳之品質穩定性。

本發明提出一實施例，其指一種紙吸管成形方法，其是藉由上述之成形機進行紙吸管的連續性製造，步驟如下說明：a：捲紙作業：先將紙料設置在捲紙機上，並連結至機台的定準輪及傳動裝置上；b：進紙作業：該紙料隨著機台之傳動裝置往前傳輸；c：熱壓黏合作業：該紙料經定形桿時，經由容置孔使紙料形成管狀並產生貼合部，再藉由超音波機之錐部熱壓黏合，而成形為管體；d：裁切作業：該管體再經傳動裝置之定位滾輪移動同時，該刀盤順著刀盤滾輪轉動，以裁斷管體而成吸管或尖頭吸管。。

運用上述之成形機，能將紙料連續式輸送作業，使紙料由平面、捲曲疊合、熱壓定形及裁切成形，本發明之特點在於，材料少、結構簡易、高效能並環保的紙吸管成形機，即能完成紙吸管的快速製作，確時降低紙吸管的成本，尤其，該結構及技術手段從未見於運用在紙吸管的製作，實為紙吸管的新結構及其製造方法。

〔本發明〕

1‧‧‧成形機

10‧‧‧捲紙機

11‧‧‧機台

111‧‧‧定準輪

12‧‧‧傳動裝置

121‧‧‧馬達

122‧‧‧傳送滾輪

123‧‧‧定位滾輪

124‧‧‧刀盤滾輪

125‧‧‧輸送滾輪

13‧‧‧定管裝置

132‧‧‧固定條

133‧‧‧容置孔

134‧‧‧定形桿

135‧‧‧調整輪

136‧‧‧定管輪

14‧‧‧超音波機

141‧‧‧錐部

15‧‧‧刀盤

151‧‧‧切刀

152‧‧‧裁切台

153‧‧‧斜切刀

2‧‧‧吸管

20‧‧‧尖頭吸管

21‧‧‧紙料

211‧‧‧凹部

212‧‧‧斜邊

213‧‧‧凹痕

22‧‧‧管體

221‧‧‧貼合部

2211‧‧‧凸部

A‧‧‧點

B‧‧‧點

第1圖係本發明成形機之立體圖。

第2圖係本發明傳動裝置之示意圖。

第3圖係本發明傳送紙料之示意圖。

第4圖係本發明熱壓紙料之示意圖。

第5圖係本發明紙料捲管動作之示意圖。

第6圖係本發明機台之側面示意圖。

第7圖係本發明定位滾輪之示意圖。

第8圖係本發明刀盤轉動之示意圖。

第9圖係本發明刀盤之另一實施例圖。

第10圖係本發明紙吸管之立體圖。

第11圖係本發明紙吸管之側面圖。

第12圖係本發明紙料分層之示意圖。

第13圖係本發明凹部貼合之示意圖。

第14圖係本發明紙料切斜邊之示意圖。

第15圖係本發明斜邊貼合之示意圖。

第16圖係本發明紙料滾凹痕之示意圖。

第17圖係本發明凹痕貼合之示意圖。

首先，請參閱第1圖及第2圖所示，本發明係有關於一種紙吸管成形機及其製造方法，該成形機1包括：一機台11，設有複數個定準輪111；一捲紙機10，其將紙料21輪轉至該機台11之定準輪111上；一傳動裝置12，設置在該機台11上以傳送該紙料21，其包括馬達121、傳送滾輪122、定位滾輪123、刀盤滾輪124及輸送滾輪125；一定管裝置13，裝設在該機台11上，其包括，至少一固定條132、容置孔133、定形桿134及兩調整輪135；一超音波機14，設置在該定管裝置13之調整輪135上方；以及，一刀盤15，設置在該機台11上並配合該傳動裝置12同步轉動，該刀盤15上設有至少一切刀151，位於刀盤15下方設有裁切台152。

其次，請繼續參閱第3圖所示，該成形機1係能將紙料21 連續式輸送，使紙料21由平面捲成管狀並熱壓黏合為管體22，同時進行裁切成吸管2(圖中未顯示)，其操作方式係先將捲紙機10上的紙料21拉伸至機台11之複數個定準輪111上，再放置在傳動裝置12之傳送滾輪122上(請回顧第2圖所示)，即能藉由定準輪111將紙料21整平、校準及拉緊，以便進入捲紙作業。

接著，請仍然參閱第2圖並配合第4圖所示，當紙料21設置在傳動裝置12之傳送滾輪122後，再啟動馬達121，使紙料21由傳送滾輪122往前輸送至定位滾輪123，在輸送過程中該紙料21係經過定管裝置13之定形桿134(請回顧第1圖所示)，位於定形桿134前端具有一容置孔133，其為喇叭狀開口，使紙料21能順著容置孔133的設計，將紙料21兩端向上捲成管體22(請配合第5圖所示)，再經由容置孔133使紙料21形成管體22輸出並經超音波機14下方，此時，該管體22之貼合部221剛好位於超音波機14之錐部141，其產生超音波震盪以熱壓管體22之貼合部221，使管體22穩固塑形不會鬆脫，而該超音波機14震盪的產生，係於定形桿134上設有點A及點B，該兩點分設有正、負電，故當超音波機14之錐部141壓掣管體22之貼合部221同時接觸點A時，即產生超音波震盪以進行管體22熱壓黏合的作業，其中，該超音波機14震盪時，會產生細微的波動，容易造成定形桿134的偏移，此時，藉由固定條132穩固定形桿134前端，再配合超音波機14之錐部141下方的兩調整輪135來接收並緩衝其波動，可確實穩固定形桿134而不會偏移，以提升管體22熱壓黏合的品質。

再進入裁切作業，請接著參閱第6圖所示，係本發明機台之側面示意圖，該管體22塑形後繼續往前輸送，使該管體22進入定位滾輪123(如第7圖所示)，藉以定位管體22使其能穩定傳輸，此時，該刀盤15之轉動係與傳動裝置12連動(請回顧第2圖所示)，以帶動刀盤滾輪124，請再配合第8圖所示，使該管體22持續前進至適當長度時，該刀盤15同步轉動促使切刀151順勢移動，並在裁切台152上裁斷管體22而成吸管2。

其中，請繼續參閱第8圖及第9圖所示，該刀盤15設置至 少一切刀151，並藉由刀盤15之轉動來裁切管體22，所以刀盤15之直徑可調整吸管2的長度，意即刀盤15直徑越小，吸管2長度越短；反之，刀盤15直徑越大，吸管2長度越長；其次，該刀盤15上可分別設置切刀151及斜切刀153，其令刀盤15能以平切、斜切、平切、斜切的方式轉動，能對管體22進行兩種切法，使管體22經裁切成尖頭吸管20(如第10圖所示)。

運用本發明之成形機，進行紙吸管製作方法，請參下列步驟說明：a：捲紙作業：先將紙料設置在捲紙機上，並連結至機台的定準輪及傳動裝置上；b：進紙作業：該紙料隨著該機台之該傳動裝置往前傳輸；c：熱壓黏合作業：該紙料經定管裝置之定形桿時，經由容置孔使該紙料形成管狀並產生貼合部，再藉由超音波機之錐部熱壓黏合該貼合部，而成形為管體；d：裁切作業：該管體再經該傳動裝置之定位滾輪移動同時，該刀盤順著刀盤滾輪轉動，以裁斷該管體而成吸管或尖頭吸管。

接著，請仍然參閱第10圖並配合第11圖所示，該吸管2及尖頭吸管20黏合時，於該貼合部221之內、外端皆產生凸部2211，其密合度不佳，使用上較不順暢，為了使吸管2及尖頭吸管20具較佳之密合度，請再配合第12圖及第13圖所示，該紙料21為兩層淋膜紙，於疊合時在兩端邊預留相反方向的凹部211，即一端為向上的凹部211，另一端為向下的凹部211，當將紙料21捲成管體22時，該兩端的凹部211剛好相貼合，而具較加的密合度；其次，請再參閱第14圖及第15圖所示，將該紙料21兩端邊的凹部211切削成兩斜邊212，當將該紙料21捲成管體22時，能使該兩斜邊212相貼合，而不會有凸出感；再者，請再參閱第16圖及第17圖所示，該紙料21之分層結構係下層長度大於上層，使兩端邊產生同方向的凹部211，再將其中一端邊的凹部211滾壓，產生一凹痕213，再將紙料21捲成管體22時，能使另一端邊嵌入凹痕213，而令管體22平整光滑。

綜上所述，本發明所採用的結構看似簡單，卻突破傳統紙吸 管皆為螺旋式捲紙、膠合的方法製作，而以超音波熱壓來黏合紙料，完全無膠殘留問題，且接點少，尤其本發明建構成本低、製作快速，有效降低紙吸管的製造成本，解決長久以來紙吸管無法普遍化的問題，不僅具極佳之經濟效益，更具環保減碳的效果，當符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。

1‧‧‧成形機

10‧‧‧捲紙機

11‧‧‧機台

111‧‧‧定準輪

13‧‧‧定管裝置

132‧‧‧固定條

133‧‧‧容置孔

134‧‧‧定形桿

135‧‧‧調整輪

14‧‧‧超音波機

15‧‧‧刀盤

151‧‧‧切刀

152‧‧‧裁切台

21‧‧‧紙料

Claims (8)

1. 一種紙吸管成形機，該成形機包括：一機台，設有複數個定準輪；一捲紙機，其將紙料輪轉至該機台之定準輪上；一傳動裝置，設置在該機台上以傳送該紙料，其包括馬達、傳送滾輪、定位滾輪、刀盤滾輪及輸送滾輪；一定管裝置，裝設在該機台上，其包括，至少一固定條、容置孔、定形桿及兩調整輪；一超音波機，設置在該定管裝置之調整輪上方；以及，一刀盤，設置在該機台上並配合該傳動裝置同步轉動，該刀盤上設有至少一切刀，位於刀盤下方設有裁切台。
2. 如請求項1所述紙吸管成形機，其中，該刀盤設有至少一斜切刀。
3. 如請求項1所述紙吸管成形機，其中，該定管裝置之容置孔為喇叭狀，使該紙料由平面捲成管狀。
4. 如請求項1所述紙吸管成形機，其中，該刀盤之直徑能調整吸管長度，即該刀盤直徑越大，吸管長度越長；反之，該刀盤直徑越小，吸管長度越短。
5. 如請求項1所述紙吸管成形機，其中，該紙料兩端邊形成有相反方向之凹部，將該紙料捲成管體時，該兩凹部相貼合。
6. 如請求項5所述紙吸管成形機，其中，該兩凹部裁切成兩斜邊，將該紙料捲成管體時，該兩斜邊相貼合。
7. 如請求項1所述紙吸管成形機，其中，該紙料兩端邊形成有同方向之凹部，並將一端邊之凹部滾壓一凹痕，將該紙料捲成管體時，另一端邊能嵌入該凹痕內，使該兩凹部能相貼合。
8. 一種紙吸管成形方法，其是藉由如請求項1所述的成形機進行紙吸管成形的作業，其步驟如下：a：捲紙作業：先將紙料設置在捲紙機上，並連結至機台的定準輪及傳動裝置上；b：進紙作業：該紙料隨著該機台之該傳動裝置往前傳輸；c：熱壓黏合作業：該紙料經該定管裝置之定形桿時，藉由容置孔使該紙料形成管狀並產生貼合部，再藉由超音波機之錐部熱壓黏合該貼合部，而成形為管體；d：裁切作業：該管體再經該傳動裝置之定位滾輪移動同時，該刀盤順著刀盤滾輪轉動，以裁斷該管體而成吸管或尖頭吸管。

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