防溅构件的附连方法、附连设备及带有防溅构件的杯子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将防溅构件附连到杯子的方法、对应的附连设备、一种附连有这种防溅构件的杯子以及一种生产杯子的方法。
【背景技术】
[0002]已知诸如快餐业或自动贩卖机中所使用的一次性杯子通常包括具有倒截锥形的本体，该本体具有闭合的底部和开口的顶部。为了防止杯子的内含物、例如是饮料会从杯内溅出，通常需要将盖子置于杯子的顶部开口上。
[0003]但一方面，由此必须在贩售杯子所含饮料的同时提供这种用于封闭开口的杯盖，这对于饮料的备货和运输都会引起附加的成本。另一方面，使用杯盖本身也存在诸多不可靠因素。例如，由于盖子通常由塑料模制而成，因此盖子本身较软，从而容易与杯口产生不密封的配合，进而导致仍会有一部分饮料通过盖子与杯口之间的间隙从杯内溅出。这在手持该杯子的使用者在走动或其它可能剧烈摇晃的状况下尤为如此。如果为了控制间隙大小而要附加地施加密封件，又会严重影响一次性杯子的使用方便性。此外，由于特别是一次性的杯子的型号和尺寸的多样性，所以对于每种型号的杯子都要提供与之匹配的盖子，这也进一步增加了备货和运输的成本。
[0004]更进一步说，即便存在利用杯子本身、例如通过聚拢杯壁来形成一体式闭合盖部的结构，这种结构也必须形成方便使用者饮用的任意形状的饮用口。然而，在使用者不饮用时、特别是在走路时或放置于车内发生剧烈晃动的情况下，仍存在杯子内含的饮料尤其是直接从该饮用口溅出的风险。
[0005]因此，仍需要对上述杯子结构作进一步改进，以至少部分地克服上述缺点，尤其是降低杯子中的饮料从一体式闭合盖部的结构中的饮用口溅出的几率。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种适于大规模生产的、将防溅构件附连到杯壁上的方法及附连设备。这种附连方法和附连设备可使防溅构件附连到杯壁上的期望位置，并且不会在定位过程中不期望地移位，因此，能够实现防溅构件可靠地附连到杯壁。由此，在不饮用时，可以高效地阻挡杯子的内含物从饮用口溅出。此外，本发明还提供附连有这种防溅构件的杯子。
[0007]另一方面，本发明还提供一种方便打开和闭合杯子的杯子生产方法。在这种杯子中，杯子可由杯壁本身的一部分来闭合。为了让使用者在使用时能够如期望那样轻松地打开和闭合杯子，可以在生产杯子过程中加入打开/闭合这种杯子的附加步骤以加强杯子在这两个位置的记忆，从而方便使用者后期打开/闭合该杯子。
【附图说明】
[0008]图1示出根据本发明的示例性附连设备的示意图，其中，该附连设备包括工作转盘，该转盘包括沿圆周依次布置的八个阳模具，这些阳模具依次经过各个附连工位；
[0009]图2示意地示出示例性地位于模具两侧的冲压机；
[0010]图3示意地示出位于模具上的防溅构件定位机构；
[0011]图4示意地示出模具的凹入切去部150、凹槽160以及位于模具相对两侧的推杆180，其中，推杆可将防溅构件的可弯折部44弯折到模具的凹槽内；
[0012]图5示出设有纵向突条的模具的纵向剖视图；
[0013]图6示出剖过设有纵向突条的模具的横截面图；
[0014]图7示意地示出位于模具两侧的超声波焊接机；
[0015]图8示出处于半脱模状态的杯子以及位于模具两侧的推杆，其中，杯子已附连有防溅构件，且防溅构件的可弯折部向上弯折并与固定部彼此面对；
[0016]图9示意地示出在焊接之后仍位于模具上并且已附连有防溅构件的杯子；
[0017]图10示意地示出根据本发明的防溅构件的一种可能的结构；以及
[0018]图11示意地示出用于使杯子相对于位于其内的模具转动的示例性外部转动机构。
【具体实施方式】
[0019]在以下描述中，参照构成本说明书一部分的附图，其中通过图示示出了至少一个特定实施例。下述说明提供附加的特定实施例。应当理解的是，可构想和作出其它实施例而不背离本
【发明内容】
的范围或精神。因此，以下详细描述不应具有限制的意义。虽然本发明不限于此，但通过对下文提供的示例的讨论将获得对本
【发明内容】
的各个方面的清晰理解。
[0020]带有防溅构件的杯子
[0021]本发明涉及制成这样一种杯子，该杯子包括闭合的底部、形成开口的顶部边缘以及在底部和顶部边缘之间延伸的杯壁。该杯子可以是纸杯、塑料杯或者可由任何其它合适的材料制成。
[0022]杯壁可例如分为杯体部和与杯体部一体形成的翼片部。翼片部在例如受到施加于其上的外力时能在打开位置和闭合位置之间转换，其中，在打开位置，杯子的顶部开口敞开，包括翼片部在内的杯壁与传统杯子的杯壁大致相似，而在闭合位置，例如直径上位于两侧的翼片部向杯子底部凹入，从而使杯子的顶部开口由至少部分交叠的翼片部闭合。
[0023]在杯体部与翼片部之间形成交界部，交界部例如构造成一对弧形折线，该对弧形折线较佳地形成于杯壁上的直径上相对的两侧处，并且位于杯子的顶部边缘下方。较佳地，该对弧形折线关于杯子开口的几何中心呈中心对称的关系，但它们的相对位置不限于此，只要处于大致杯口直径上相对的两侧位置即可。甚至，该对弧形折线的尺寸和形状也不限于是对称的。此外，每条弧形折线具有止于顶部边缘的第一端和与该第一端相对的第二端，并且弧形折线向杯子底部呈凸形或者抛物线形，即，弧形折线的两端与杯子顶部边缘的距离比弧形折线中心与顶部边缘的距离小。
[0024]实际上，弧形折线实际上起到允许翼片部在受到施加于其上的外力时能在两个稳定位置之间转换的铰链的作用。本领域技术人员应理解到闭合杯子开口的杯盖实际上是由翼片部向内弯折而形成的。特别是，翼片部的尺寸设计成当使它们朝向彼此并且向下凹入地折叠翼片部时，这些翼片部能够彼此至少部分地交叠，以闭合杯子的开口。
[0025]此外，这对弧形折线的各自第一端和各自第二端与顶部边缘的相交点彼此仍留有一定间距，即，一对弧形折线的两个第一端和/或两个第二端并不交汇于杯壁上的一点，而是交错开。因此，当翼片部处于闭合位置时，可以在对应的第一端和/或第二端处分别形成饮用口。在一有利的实施例中，杯子的接缝沿周向恰好位于一个饮用口所在位置，即，饮用口中的一个设置在杯子的顶部边缘与接缝的交界位置处或附近。
[0026]然而，可以设想本发明的饮用口并不限于上述具体结构，而是还可由杯子的任何形式的盖子/盖部和/或杯壁限定出，如常见的易拉罐饮料的饮用口那样，或者简单地设置在杯壁上靠近顶部边缘的适当位置。
[0027]此外，在杯壁、较佳为杯子的内壁上还附连有、较佳为固定地附连有防溅构件。如图10中所示，防溅构件特别是呈防溅片的形式。防溅构件包括固定部42以及可弯折部44。较佳地在固定部与可弯折部之间、较佳地沿防溅构件的整个宽度横向延伸有一折痕(可预先形成)，其中，可使固定部42通过粘结、超声波焊接或者热封等方式与杯壁固定连接，而可弯折部44可绕折痕相对于固定部42枢转或折叠。例如，当固定部42已固定地附连到内壁上时，可弯折部44可相对于该内壁向上、例如朝向杯口呈折起的状态。应注意到，在此，“向上”是指更接近于防溅构件的固定部或者杯子开口的相对方向，而不取决于杯子所处的实际物理定向。
[0028]上述防溅构件特别是相对于杯子的内壁定位于预定位置、尤其是周向位置。例如，防溅构件适宜地定位在饮用口所在位置的正下方，或者更确切地说位于沿水从杯子内流出方向、相对于饮用口为上游的位置。如上所述，饮用口可适宜地恰好位于杯子接缝50处，因此，较佳地，防溅构件也在杯子的接缝50位置处。可以理解到，在下述说明中，防溅构件可以成对地分别附连到两个饮用口下方，或者可以根据需要仅设有一个防溅构件。此外，如果设置有至少两个防溅构件，则这些防溅构件可位于杯子内壁的相同高度处或者根据实际需要位于不同高度处，较佳地位于直径上彼此相对的位置，即，可设想至少两个防溅构件在杯壁上周向均匀地间隔开。
[0029]此外，还应注意到，防溅构件在杯壁上的位置应设计成:当杯子处于前述闭合状态时，例如交叠的翼片部不会迫使防溅构件的可弯折部44向下弯折，即，防溅构件的可弯折部44相对于固定部42的角度不会形成大于90度，防溅构件的可弯折部处于翘起、不是下垂的状态。
[0030]防溅构件的可弯折部44的形状和尺寸设计成在杯子受到摇晃时阻挡从杯子内溅出的内含物。换言之，借助倾斜向上、即朝向杯子开口方向折起的可弯折部，可以进一步有效减小杯子内含物从饮用口溅出的可能性。此外，还可以设想在固定部42两侧开有诸如半圆形的纵向对称凹口或缺口或者在固定部内设置有一对孔(这对孔关于防溅构件的纵向轴线可以是或可以不是对称的)，以有助于后续防溅构件的定位。
[0031]杯子的牛产讨稈
[0032]一般来说，可以通过如下步骤来使杯体成型:将平坦的例如为伞形的材料片裹绕到杯形模具上以成型为杯筒状；通过例如热成型粘合的方式连结杯壁；然后例如自动送纸、冲裁出杯底；使杯底与杯壁封合:热空气吹入，对纸杯底部和杯壁下部加热，机械压轮对底部和杯壁下部施加滚动压力，由此形成压痕，即俗称滚花。
[0033]在本发明的实施例中，杯子口部无须进行卷边。通常，可以利用纸杯成型机来执行上述自动送料、冲底、加热、翻底、(封合)滚花、卸杯等连续工序。
[0034]为了将防溅构件固定地附连到杯壁上，在一种实施例中，在杯子如上所述成型之前，通过已知的附连方式(诸如是粘结、焊接等)手动地或者利用自动设备(例如，机械手臂或者任何合适的机械机构)将防溅构件、特别是其固定部42预先固定地附连到平坦的伞形材料片(杯子的展开形状)上的预定位置处。在固定地附连有防溅构件之后，再使附连有防溅构件的杯体成型。由于在将平坦的伞形材料片裹绕到杯形模具上时，已与其附连的防溅构件、特别是在折起的状态下被紧紧压在材料片与模具之间，因此，可以获得期望的可弯折部44相对于固定部42呈折叠状态的防溅构件。可以设想，馈送杯底以及连结杯底的步骤可以在附连防溅构件之前或之后进行。
[0035]但是，上述这种方法存在的缺点是防溅构件不能附连在某些理想的位置，例如，不能将防溅构件如上所述附连到杯子的接缝处。这是因为如果将防溅构件直接附连到杯子的接缝处，在后续的纸杯成型过程中，焊接纸杯壁时会将防溅构件的向上(朝向杯子开口方向)折起的可弯折部44也一起焊死在杯壁上。如果防溅构件的附连位置不在接缝处，则会使成型后的纸杯在使用中的密封效果下降。然而，对于密封要求不高的情况，例如装冰霜的纸杯，可以采用这种生产方法。
[0036]在另一实施例中，先使杯体如上所述的生产方式成型，然后再将防溅构件固定地附连到杯壁上。这种方式可以提高杯子的密封性能，并且实现可靠、有效的附连。
[0037]在一些情况下，当杯子被传送到指定工位时，可将防溅构件固定地附连到内壁上的预定位置，例如是相对于内壁附连到饮用口上游的位置。较佳地，可以利用一对机械臂来完成上述动作，