TWM577025U - Reciprocating suction automatic forming machine for paper and plastic products - Google Patents

Abstract

一種紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，由一下吸漿模進入一漿箱內吸漿形成一胚料層，隨即該下吸漿模吸附住該胚料層上升與一冷壓上模合模擠壓，使該胚料層成為一初胚品，然後該下吸漿模吸附住該初胚品脫開該冷壓上模下降，該冷壓上模則與一熱壓上模在上方沿著一導軌依需要做橫向之往復式移動，將該初胚品轉由該熱壓上模吸附，再由一熱壓下模上升與該熱壓上模合模對該初胚品進行熱壓定型作業，使該初胚品乾燥成為一紙塑產品之成品，完成後該熱壓下模下降回位，該熱壓上模則吸附住該紙塑產品之成品移動到一接料盤上方，然後該接料盤上升一距離，該紙塑產品之成品即自該熱壓上模脫開掉落於該接料盤上，最後該接料盤下降回位後即可取離。

Description

紙塑產品上往復式吸漿自動成型機

本創作係關於一種紙塑產品吸漿自動成型機，尤指一種可以提升製造速度，縮短生產週期，藉以降低製造成本之紙塑產品上往復式吸漿自動成型機。

按，目前已有發展以紙漿纖維材料及/或植物纖維材料混合打漿為漿質材料，藉由吸漿模吸漿附著漿料，再經過熱壓定型技術製造而成之產品，為與「塑膠產品」區分，一般稱之為「紙塑產品」為多，或亦有稱之為「模塑產品」或「紙漿模塑產品」者，今在本說明書中皆稱之為「紙塑產品」。紙塑產品有容易回收再製造再利用之優勢，符合環保再利用及節能減碳之潮流，因此快速受到工商業界及普羅大眾所接受並樂於採用，紙塑產品經常可見的例如：碗、盤、杯蓋、包裝材、避震材、墊材等---等產品都漸有採用，可謂紙塑產品體積上有大有小，各式各樣都有。

習知紙塑產品之製造過程，一般基本上必須經過「吸漿成形」、「熱壓定型」、「成品轉移」及「末端整理」諸道作業，其中，「吸漿成形」及「熱壓定型」這二道為紙塑產品主要的製造成型製程，一般必須經由一「吸漿自動成型機」來完成，至於「成品轉移」及「末端整理」這二道則是完成紙塑產品之製造成型後，進一步將成品收集並轉移給末端整理(例如：切邊、檢查、包裝)之製程。這其中，「吸漿自動成型機」是紙塑產品製造成型的最重要推手，必須要有良好的「吸漿自動成型機」，並搭配適當的製造方法(製程步驟)才能製造成型出優良的紙塑產品。

習知之吸漿自動成型機，有很多種之構造組成，所搭配的製造方法也頗眾。簡單來講，製造成型體積相對較大之紙塑產品，所採用之吸漿自動成型機及製造方法，一定會和製造成型體積相對較小之紙塑產品所採用者相異，因為體積相對較大和體積相對較小這二種紙塑產品，在吸漿方式及時間、擠壓方式及時間、熱壓成型方式及時間上都會有所不同，更簡單講，就是這二種紙塑產品的生產週期一定會不同，因此吸漿自動成型機及製造方法絕對是無法一體適用，必須根據所要製造成型的紙塑產品不同而做適當之調整。

本創作人專業從事各式吸漿自動成型機之設計製造，以及各種紙塑產品之設計製造工作，經由長時間接觸各式吸漿自動成型機及各種紙塑產品之經驗，發覺目前習知之各式吸漿自動成型機，應用在製造"輕"、"小"、"薄"之紙塑產品時，存在浪費生產週期之缺失。原因在於目前已知之各式吸漿自動成型機及製造方法都是針對成型厚度中等以上之紙塑產品而設計，有些更是為了紙塑產品的厚度可以加倍而設計，因此當利用習知之吸漿自動成型機來製造厚度輕小薄之紙塑產品時，在在吸漿方式及時間、擠壓方式及時間、熱壓成型方式及時間上都會有所過多，累積下來每次生產週期就相應無法縮短，造成製造成本相對無法下降之缺失，在時間即金錢之工業時代，努力降低成本已為王道，故創作人即萌生改良，藉以縮短生產週期之發想。

針對以上缺失，本創作人乃深入構思研發改良，期提供一種構造組成全新的紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，以解決上述缺失，經長時間努力後，遂有本創作產生。

緣是，本創作之主要目的，即在提供一種構造及製程全新之紙塑產品上往復式吸漿自動成型機。

本創作之另一主要目的，則在提供一種可以提升製造速度，縮短生產週期，降低製造成本之紙塑產品上往復式吸漿自動成型機。

為達成上述目的，本創作訴求一種紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，包括有：一漿箱，內部容裝漿料，頂面為開口狀；一下吸漿模，受裝設支持而存在於該漿箱的頂面開口處，該下吸漿模之模面朝上，歸零狀態時該下吸漿模之模面高於該漿箱的漿料面，該下吸漿模受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該下吸漿模與一第一抽送裝置連接，可接受該第一抽送裝置之抽吸作用或吹送作用；一冷壓上模，掛設於一導軌上而存在於該下吸漿模的上方位置，該冷壓上模之模面朝下，該冷壓上模之模面與該下吸漿模之模面為形狀對稱者，該冷壓上模受一外在動力機構帶動可於需要時沿著該導軌做水平橫向位移動作，該冷壓上模與一第二抽送裝置連接，可接受該第二抽送裝置之抽吸作用或吹送作用；一熱壓上模，與該冷壓上模間定距連接共同掛設於該導軌上，該熱壓上模與該冷壓上模受同一外在動力機構帶動而共同沿著該導軌做水平橫向位移動作，該熱壓上模之模面朝下，該熱壓上模之模面與該冷壓上模之模面為形狀相同者，該熱壓上模與一第四抽送裝置連接，可接受該第四抽送裝置之抽吸作用或吹送作用；一熱壓下模，設置於該漿箱另一側的另一平台上，該熱壓下模之模面朝上，該熱壓下模之模面與該熱壓上模之模面為形狀對稱者，該熱壓下模受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該熱壓下模與一第五抽送裝置連接，可接受該第五抽送裝置之抽吸作用或吹送作用；及一接料盤，與該熱壓下模設置於同側，並存在於該熱壓下模外部，該接料盤受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該接料盤主要係有一平台，供接受紙塑產品之成品停留。

應用本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，進行製造成型紙塑產品時，係採行如下步驟： (1).啟動該下吸漿模所連接之外在動力機構，帶動該下吸漿模下降沉浸入該漿箱的漿料內，並通過所連接之第一抽送裝置開始吸漿，以在該下吸漿模的模面上形成一胚料層； (2).吸漿時間一到，該下吸漿模吸附住該胚料層上移離開漿面回到歸零位置，過程中，該第一抽送裝置持續抽吸作用，使該胚料層逐漸脫水降濕； (3).啟動該下吸漿模所連接之外在動力機構，帶動該下吸漿模吸附住該胚料層上升，進入該冷壓上模內合模擠壓該胚料層脫水，過程中該冷壓上模所連接之第二抽送裝置也啟動抽吸作用，使該胚料層脫水降濕成為一初胚品，當合模擠壓時間一到，該冷壓上模所連接之第二抽送裝置停止抽吸作用，轉換成吹送作用，使該初胚品與該冷壓上模間脫開，該下吸漿模所連接之第一抽送裝置則仍進行抽吸作用以吸附住該初胚品； (4).令該下吸漿模吸附住該初胚品脫開該冷壓上模並下降一距離，隨即啟動該冷壓上模所連接之外在動力機構，帶動該冷壓上模及該熱壓上模共同沿著該導軌橫向移動，直到該熱壓上模對正該下吸漿模止； (5).該下吸漿模帶動該初胚品上升，進入該熱壓上模內合模，隨即該熱壓上模通過所連接之第三抽送裝置開啟抽吸作用以吸附住該初胚品，同時該下吸漿模停止抽吸作用，轉換成吹送作用，使該初胚品與該下吸漿模間脫開； (6).該下吸漿模脫開該熱壓上模，並下降回到歸零位置，過程中，該熱壓上模吸附住該初胚品沿著該導軌反向移動回位到該熱壓下模正上方，同時該冷壓上模也隨同沿著該導軌回位到該下吸漿模正上方； (7).啟動該熱壓下模所連接之外在動力機構，帶動該熱壓下模上升與該熱壓上模合模，隨即該熱壓上模與該熱壓下模共同對該初胚品進行熱壓定型作業，使該初胚品乾燥成為一紙塑產品，過程中，該第三、四抽送裝置皆啟動抽吸作用造成熱循環，使該初胚品盡速乾燥成為紙塑產品； (8).熱壓定型作業時間一到，該熱壓上模仍吸附住該紙塑產品，該熱壓下模所連接之第四抽送裝置則停止抽吸作用，轉換成吹送作用，使該紙塑產品與該熱壓下模間脫開，然後該熱壓下模向下移動回位；隨即該冷壓上模與該熱壓上模所共同連接之外在動力機構啟動，帶動該熱壓上模沿著該導軌移動到該接料盤正上方，同時該冷壓上模也跟隨同步移動到該熱壓下模正上方； (9).啟動該接料盤所連接之外在動力機構，帶動該接料盤上升到距該熱壓上模一掉落距離之指定位置停留，該掉落距離恰可供該紙塑產品順利掉落，且不影響該熱壓上模後續離開之動作，隨即該熱壓上模所連接之第三抽送裝置停止抽吸作用，轉換成吹送作用，使該紙塑產品與該熱壓上模間脫開，因此該紙塑產品之成品即被吹落於該接料盤之平台上停留； (10).該熱壓上模與該冷壓上模所共同連接之外在動力機構啟動，帶動該熱壓上模沿著該導軌移動到該熱壓下模正上方，同時該冷壓上模也跟隨同步移動到該下吸漿模正上方；過程之同時，該接料盤所連接之外在動力機構帶動該接料盤下降回到原位，因此即可將該紙塑產品之成品取離而集合，完成一輪屬於第一生產週期的循環。

應用本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，進行製造成型紙塑產品時，當該熱壓上模與該熱壓下模合模進行熱壓定型作業時，該下吸漿模可再度沉浸入該漿箱內吸漿，以在該下吸漿模的模面上吸附形成一屬於第二生產週期之胚料層，當吸漿時間一到，該下吸漿模即吸附住該屬於第二生產週期的胚料層上升回到歸零位置停留，等待後續作業之指令。

應用本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，進行製造成型紙塑產品時，當該冷壓上模移動回到對正該下吸漿模時，更可令該下吸漿模吸附住該屬於第二生產週期的胚料層上升，進入該冷壓上模內合模擠壓該胚料層脫水，並隨即進行第二生產週期的後續作業。

為達成上述目的，本創作所採行之技術手段及可達致之實用性進步功效，茲舉以下較佳可行實施例配合附圖詳述於後，俾利完全瞭解。

本創作主要訴求一種紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，並說明應用本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，進行製造成型紙塑產品時之製造方法，謹依序說明如後。

本創作所訴求之"紙塑產品上往復式吸漿自動成型機"整體構造組成如圖1所示，乃為一種特別適用於製造出紙塑產品之自動成型機1，構造組成上主要包括有： 一漿箱20，內部容裝漿料，頂面為開口狀； 一下吸漿模10，受裝設支持而存在於該漿箱20的頂面開口處，該下吸漿模10之模面朝上，歸零狀態(或稱起始狀態)時，該下吸漿模10之模面高於該漿箱20的漿料面，該下吸漿模10之模面為外凸者，該下吸漿模10受一外在動力機構(例如動力缸體，惟不受限)帶動而可於需要時做直立上下位移動作，該下吸漿模10與一第一抽送裝置連接，可接受該第一抽送裝置之抽吸(真空)作用或吹送(送風)作用； 一冷壓上模30，掛設於一導軌11上，歸零狀態(或稱起始狀態)時，存在於對正該下吸漿模10的上方位置，該冷壓上模30之模面朝下，該冷壓上模30之模面與該下吸漿模10之模面係為形狀對稱者，故該冷壓上模30之模面為內凹者，該冷壓上模30受一外在動力機構帶動而可於需要時沿著該導軌11做水平橫向位移動作，該冷壓上模30與一第二抽送裝置連接，可接受該第二抽送裝置之抽吸(真空)作用或吹送(送風)作用； 一熱壓上模41，與該冷壓上模30間定距連接而共同掛設於該導軌11上，該熱壓上模41與該冷壓上模30會受同一外在動力機構帶動而共同沿著該導軌11做水平橫向位移動作，該熱壓上模41之模面朝下，該熱壓上模41之模面與該冷壓上模30之模面係為形狀相同者，故該熱壓上模41之模面為內凹者，該熱壓上模41與一第三抽送裝置連接，可接受該第三抽送裝置之抽吸(真空)作用或吹送(送風)作用； 一熱壓下模42，設置於該漿箱20一側(例如右側)較該漿箱20為高的一平台上，該熱壓下模42之模面朝上且對正該熱壓上模41，該熱壓下模42之模面與該熱壓上模41之模面係為形狀對稱者，故該熱壓下模42之模面為外凸者，該熱壓下模42受一外在動力機構(例如動力缸體，惟不受限)帶動而可於需要時做直立上下位移動作，該熱壓下模42與一第四抽送裝置連接，可接受該第四抽送裝置之抽吸(真空)作用或吹送(送風)作用； 一接料盤50，與該熱壓下模42設置於同一平台上，並存在於該熱壓下模42外部，該接料盤50受一外在動力機構(例如動力缸體，惟不受限)帶動而可於需要時做直立上下位移動作，該接料盤50主要係有一平台，供接受紙塑產品之成品停留。

上述構造即組成本創作所訴求之紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，其中，所提及的外在動力機構及第一、二、三、四 、五抽送裝置因皆非本創作的主要構成，且其作用明顯可成立，故未示於圖，以免圖面過於繁雜難辨。

根據上述紙塑產品上往復式吸漿自動成型機之構造組成，應用於製造成型紙塑產品時，係採行如下步驟： 1.如圖2所示，啟動該下吸漿模10所連接之外在動力機構，帶動該下吸漿模10下降沉浸入該漿箱20的漿料內，並通過所連接之第一抽送裝置開始吸漿，以在該下吸漿模10的模面上形成一胚料層； 2.如圖3所示，當吸漿時間一到，該下吸漿模10吸附住該胚料層上移離開漿面回到歸零位置(該漿箱20的頂面開口處)；過程中，該第一抽送裝置持續抽吸作用，使該胚料層逐漸脫水降濕； 3.如圖4所示，啟動該下吸漿模10所連接之外在動力機構，帶動該下吸漿模10吸附住該胚料層上升，進入該冷壓上模30內合模擠壓該胚料層脫水，過程中該冷壓上模30所連接之第二抽送裝置也啟動抽吸作用，助使該胚料層逐漸脫水降濕，當合模擠壓時間一到，該胚料層已降濕成為一初胚品，隨即該冷壓上模30所連接之第二抽送裝置停止抽吸作用，轉換成吹送(送風)作用，使該初胚品與該冷壓上模30間脫開，該下吸漿模10所連接之第一抽送裝置則仍進行抽吸作用以吸附住該初胚品； 4.如圖5所示，令該下吸漿模10吸附住該初胚品脫開該冷壓上模30並下降一距離，隨即啟動該冷壓上模30所連接之外在動力機構，帶動該冷壓上模30及該熱壓上模41共同沿著該導軌11橫向移動，直到該熱壓上模41向下對正該下吸漿模10即停止； 5.如圖6所示，該下吸漿模10帶動該初胚品上升，進入該熱壓上模41內合模，隨即該熱壓上模41通過所連接之第三抽送裝置開啟抽吸作用以吸附住該初胚品，同時該下吸漿模10停止抽吸作用，轉換成吹送(送風)作用，使該初胚品與該下吸漿模10間脫開； 6.如圖7所示，該下吸漿模10脫開該熱壓上模41，並下降回到歸零位置(該漿箱20的頂面開口處)，過程中，該熱壓上模41吸附住該初胚品沿著該導軌11反向移動回位到該熱壓下模42正上方，同時該冷壓上模30也隨同沿著該導軌11回位到該下吸漿模10正上方； 7.如圖8所示，啟動該熱壓下模42所連接之外在動力機構，帶動該熱壓下模42上升進入該熱壓上模41內合模，此時該初胚品即介於該熱壓上模41與該熱壓下模41間，隨即該熱壓上模41與該熱壓下模42共同對該初胚品進行熱壓定型作業一段時間，使該初胚品完全乾燥成為一紙塑產品，過程中，該第三、四抽送裝置皆啟動抽吸作用造成熱循環，使該初胚品盡速乾燥成為紙塑產品；在進行熱壓定型作業之同時中，並可令該下吸漿模10再度沉浸入該漿箱20內吸漿，以在該下吸漿模10的模面上形成一胚料層，該下吸漿模10之再度吸漿是屬於另一(第二)生產週期，亦即在此時，該第一生產週期仍在進行，而第二生產週期即已經展開； 8.如圖9所示，當熱壓定型作業時間一到，該熱壓上模41所連接之第三抽送裝置仍啟動抽吸作用，以吸附住該紙塑產品，同時該熱壓下模42所連接之第四抽送裝置啟動吹送(送風)作用，以使該紙塑產品與該熱壓下模42間脫開，然後該熱壓下模42向下移動回位；隨即該冷壓上模30與該熱壓上模41所共同連接之外在動力機構啟動，帶動該熱壓上模41沿著該導軌11移動到該接料盤50正上方，同時該冷壓上模30也跟隨同步移動到該熱壓下模42正上方；過程中，該下吸漿模10會吸附住該屬於第二生產週期的胚料層上升回到歸零位置停留，等待後續作業之指令； 9.如圖10所示，啟動該接料盤50所連接之外在動力機構，帶動該接料盤50上升到距該熱壓上模41一掉落距離之指定位置停留，該掉落距離恰可供該紙塑產品順利掉落，且不影響該熱壓上模41後續離開之動作，隨即該熱壓上模41所連接之第三抽送裝置停止抽吸作用，轉換成吹送(送風)作用，使該紙塑產品與該熱壓上模41間脫開，因此該紙塑產品之成品P即被吹落於該接料盤50之平台上停留； 10.如圖11所示，最後，該熱壓上模41與該冷壓上模30所共同連接之外在動力機構啟動，帶動該熱壓上模41沿著該導軌11移動到該熱壓下模42正上方，同時該冷壓上模30也跟隨同步移動到該下吸漿模10正上方；過程之同時，該接料盤50所連接之外在動力機構帶動該接料盤50下降回到原位，因此即可將該紙塑產品之成品P取離而集合，以完成一輪屬於第一生產週期的循環，將該紙塑產品之成品P取離之動作可藉由人工手動直接取離或藉由機械手臂自動取離；在該冷壓上模30移動到對正該下吸漿模10時，也更可隨即令該下吸漿模10吸附住該屬於第二生產週期的胚料層上升，進入該冷壓上模30內合模擠壓該胚料層脫水，並隨即進行第二生產週期的後續作業。

經過以上諸項步驟一一進行後，所預期的紙塑產品即可製造成型，且可以大幅縮短生產週期，相對即可以大幅節省生產時間，以降低製造成本。

綜上所述，本創作確實具備絕對新穎性及實用進步性，爰此依法申請專利，懇請審查後早日准予本案專利，實感德便。

1‧‧‧自動成型機

10‧‧‧下吸漿模

11‧‧‧導軌

20‧‧‧漿箱

30‧‧‧冷壓上模

41‧‧‧熱壓上模

42‧‧‧熱壓下模

50‧‧‧接料盤

P‧‧‧成品

圖1所示係本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機之構造組成示意圖。 圖2~11所示係應用本創作紙塑產品上往復式吸漿自動成型機進行製造成型紙塑產品時之連續步驟示意圖。

Claims (1)

1. 一種紙塑產品上往復式吸漿自動成型機，包括有： 一漿箱，內部容裝漿料，頂面為開口狀； 一下吸漿模，受裝設支持而存在於該漿箱的頂面開口處，該下吸漿模之模面朝上，歸零狀態時該下吸漿模之模面高於該漿箱的漿料面，該下吸漿模受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該下吸漿模與一第一抽送裝置連接，可接受該第一抽送裝置之抽吸作用或吹送作用； 一冷壓上模，掛設於一導軌上而存在於該下吸漿模的上方位置，該冷壓上模之模面朝下，該冷壓上模之模面與該下吸漿模之模面為形狀對稱者，該冷壓上模受一外在動力機構帶動可於需要時沿著該導軌做水平橫向位移動作，該冷壓上模與一第二抽送裝置連接，可接受該第二抽送裝置之抽吸作用或吹送作用； 一熱壓上模，與該冷壓上模間定距連接共同掛設於該導軌上，該熱壓上模與該冷壓上模受同一外在動力機構帶動而共同沿著該導軌做水平橫向位移動作，該熱壓上模之模面朝下，該熱壓上模之模面與該冷壓上模之模面為形狀相同者，該熱壓上模與一第四抽送裝置連接，可接受該第四抽送裝置之抽吸作用或吹送作用； 一熱壓下模，設置於該漿箱另一側的另一平台上，該熱壓下模之模面朝上，該熱壓下模之模面與該熱壓上模之模面為形狀對稱者，該熱壓下模受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該熱壓下模與一第五抽送裝置連接，可接受該第五抽送裝置之抽吸作用或吹送作用；及 一接料盤，與該熱壓下模設置於同側，並存在於該熱壓下模外部，該接料盤受一外在動力機構帶動可於需要時做直立上下位移動作，該接料盤主要係有一平台，供接受紙塑產品之成品停留。