纸浆模塑成型机及烘干一体式纸浆模塑成型设备及方法与流程

本发明涉及一种模塑成型设备，尤其是一种纸浆模塑成型机及烘干一体式纸浆模塑成型设备及方法。

背景技术：

纸浆模塑成型机主要用于生产纸塑产品，如用于盛装鸡蛋的纸托、手于盛装红酒的纸托以及用于盛装电子配件的托体等，纸塑产品应用范围非常广，且向越来越多的领域渗透。

本公司现有的纸浆模塑成型机结构是这样的：它包括纸浆槽、支架、上模、下模、升降驱动装置和升降架，所述纸浆槽设在上模下方，所述升降驱动装置设置于支架上，升降架顶部连接升降驱动装置、底部连接下模，上模固定设置于升降架内侧同时位于所述下模上方；使用时，升降驱动装置驱动下模下降进入纸浆槽11，待下模上沾满浆料时，下模在升降驱动装置的作用下上行使得下模和上模闭合，而此时与下模相通的抽真空装置开始抽真空，下模顶部的模型采用吸滤模，吸滤模是由密集的金属网制成，可以通过水份，但并不能通过纸纤维，这样在抽真空装置的作用下，位于下模上的纸浆被吸干，纸纤维由于上下模的定型作用下形成湿胚，本公司现有技术采用人工脱模，人工将湿胚取下后放在湿胚架上，湿胚架运送至烘干室或者自然光下风干，再经过整形形成成品；由于上模是固定的，且位于下模上方狭小的空间内，操作工的手臂不易施展，因此脱模非常不便，对于不熟练的工人而言，脱模过程容易使湿胚变形，影响品质。

另外，现有技术为了使脱模方便，在上模上不设有压空管和抽真空管，在下模上也设有压空管，在上下模实现分离时，下模上的压空管工作将湿胚往上吹，而上模上的抽真空管工作将湿胚吸住，这样在上下模分离时湿胚位于上模之上，而当脱模时，上模上的压空管工作，将湿胚住下吹，使脱模更方便，即便如此，还是存在上述问题，同时现有的纸浆模塑成型机也无法将湿胚传送到指定地址，无法实现一体式烘干，由于存在这样的问题，所以有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种上模可移动的纸浆模塑成型机。

本发明所设计的一种纸浆模塑成型机，包括纸浆槽、支架、上模、下模、第一升降驱动装置和升降架，所述纸浆槽设在上模下方，所述第一升降驱动装置设置于支架上，升降架顶部连接第一升降驱动装置、底部连接下模，上模位于升降架内侧同时位于所述下模上方，其特征在于还包括固定设置的导轨座、连接在导轨座上的导轨、平移座、导杆、水平驱动装置和第二升降驱动装置，所述平移座可移动设置在所述导轨上并且该平移座位于所述升降架内侧，所述第二升降驱动装置设置在平移座上且其底部连接所述上模，所述导杆底部连接在所述上模且导杆穿过所述平移座；所述水平驱动装置设置在导轨座上并驱动所述平移座平移，在纸浆槽内还设有搅拌叶片，该搅拌叶片与位于纸浆槽外的搅拌电机传动连接。

进一步地，所述上模上设有与其内部模腔相通的压空管一和抽真空管一；所述下模顶部为吸滤模，下模上设有与其内部模腔相通的压空管二和抽真空管二；所述压空管一、抽真空管一、压空管二和抽真空管二都是可形变的软管。

进一步地，所述升降架包括横板和位于上模两侧的拉杆，所述拉杆顶部连接横板，所述拉杆底部与下模上的连接块相连接。

进一步地，所述第一升降驱动装置、第二升降驱动装置和水平驱动装置都是气缸。

本发明所设计的纸浆模塑成型机，它的有益效果是：它可以像现有技术一样形成湿胚，当上下模实现分离时，湿胚位于上模之上，在水平驱动装置的作用下，平移座可以在导轨上作平移，由于上模是连接于第二升降驱动装置之上，而第二升降驱动装置是装在平移座上，因此上模也可以延着导轨方向作平移，这样上模就不再位于下模上方狭小的空间内，使操作工的手臂易于施展，使脱模更为方便，以确保产品品质，另外上模可以移动，便于将湿胚传输到指定地点（如输送机上），从而使实现一体式烘干成为可能。

本发明还设计了一种烘干一体式纸浆模塑成型设备，包括一台或多台如上面所述的纸浆模塑成型机，其特征是还包括输送装置和烘干室；所述纸浆模塑成型机的导轨远离导轨座的那一端位于所述输送装置上方；所述输送装置部分位于所述烘干室内。

进一步的，所述输送装置包括前后两根链条、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮和位于两根链条之间的放置架；所述链条设置在主动齿轮和从动齿轮上且呈闭环状；所述驱动电机驱动所述主动齿轮转动；所述链条位于烘干室内的部分是水平分布的多层；所述放置架前后两端可转动式连接在所述链条上，且该放置架主体是可透风的金属网。

进一步的，所述链条包括前后两排链片和连接相邻链片的轴体，部分轴体呈加长状，所述放置架端部具有连接条，所述呈加长状的轴体穿过所述连接条且两者间可转动。

进一步的，所述前后两排链片之间还设有滚轮，所述轴体穿过滚轮；所述输送装置还包括托轨，在所述链条的水平部分的下方设有用于支撑所述滚轮的托轨。

进一步的，所述烘干室侧面设有空气加热装置、底部设有热风管、顶部具有排气管、侧面设有供输送装置穿入的开口，所述热风管连接空气加热装置且在热风管上设有多个热风口，所述排气管上设有抽气装置。

进一步的，所述空气加热装置是热风炉。

进一步的方案还包括外置加热机组，所述外置加热机组位于烘干室的开口前方，该外置加热机组由一台吹风箱、若干台单层加热箱和一台双层加热箱构成；所述的吹风箱中间设有供上层链条穿过的吹风通道，在吹风通道的上方和下方分别为风室，风室面向吹风通道的那一面上布满风孔，所述吹风箱与烘干室之间连接有风管，风管上设有风机，该风管与吹风箱的两个风室都连通；所述单层加热箱中间设有供上层链条穿过的加热通道一，在加热通道一的上表面和下表面都布满电加热管；所述双层加热箱内设有供上层链条和下层链条穿过的上下两个加热通道二，在加热通道二的上表面和下表面都布满电加热管。

本发明所设计的烘干一体式纸浆模塑成型设备，它的有益效果是：从纸浆模塑成型机上制作完成后湿胚可以落在输送装置上，由输送装置输送至烘干室中进行烘干，减去了现有技术中由人工搬运的过程，减少了人力，也不用供助自然光即可生产，解决了本公司在节假日缺少劳动力以及在江浙一带黄梅雨季时缺少阳光的实际困难，确保正常生产，提高生产效率。

本发明还设计了烘干一体式纸浆模塑成型方法，它采用上面所述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，其特征在于包括如下步骤：

第一升降驱动装置驱动下模下降进入纸浆槽，待下模上沾满浆料时，下模在第一升降驱动装置的作用下上行使得下模和上模闭合，而此时与下模相通的抽真空装置开始抽真空，下模顶部的模型采用吸滤模，在抽真空装置的作用下，位于下模上的纸浆被吸干，纸纤维由于上下模的定型作用下形成湿胚，

第一升降驱动装置驱动下模下行，同时下模内吹压缩空气将湿胚往上吹，而上模内抽真空将湿胚吸住，水平驱动装置工作将平移座推至导轨端部，第二升降驱动装置驱动上模下行以靠近输送装置，然后上模上充压缩空气将湿胚吹落到输送装置的放置架上；第二升降驱动装置驱动上模回位，水平驱动装置驱动平移座回位进行下一次湿胚的制作；

湿胚在链条的输送下依次经过一台吹风箱、若干台单层加热箱和一台双层加热箱的上层的加热通道二的加热，然后进入烘干室内进行加热，最下层的链条从烘干室内输出干胚，干胚得到双层加热箱下层的加热通道二的加热后，由人工搬运至整形机处整形；

湿胚进入吹风箱内的吹风通道时，上下面都被从风室吹出的风吹，其中风室的风源来自烘干室。

进一步的方案是：在烘干室内设置湿度传感器，风管上风机的转速与烘干室内湿度相关联，烘干室内湿度越大风机的转速越快；单层加热箱与烘干室内湿度的增速相关联，烘干室内湿度的增速越快单层加热箱开启的数量越多。

本发明所设计的烘干一体式纸浆模塑成型方法，可以有效控制烘干室的湿度，烘干效果好。

附图说明

图1是实施例1纸浆模塑成型机的主视图；

图2是实施例1纸浆模塑成型机的侧视图；

图3是实施例1纸浆模塑成型机的侧视图，图中导轨座的部分被剖除；

图4是实施例2烘干一体式纸浆模塑成型设备的主视图；

图5是实施例3烘干一体式纸浆模塑成型设备的侧视图；

图6是实施例4烘干一体式纸浆模塑成型设备的输送装置和烘干室的结构示意图；

图7是实施例4链条和放置架的连接示意图；

图8是实施例4链条的俯视图；

图9是实施例4链条作改进后的俯视图；

图10是实施例5链条与托轨的结构示意图；

图11是配套抽真空装置的结构示意图；

图12是实施例6烘干一体式纸浆模塑成型设备的输送装置和烘干室的结构示意图；

图13是实施例6吹风箱的结构示意图；

图14是实施例6单层加热箱的结构示意图；

图15是实施例6双层加热箱的结构示意图；

图中：纸浆模塑成型机1、纸浆槽11、搅拌叶片111、搅拌电机112、支架12、上模13、压空管一131、抽真空管一132、下模14、吸滤模141、压空管二142、抽真空管二143、连接块144、第一升降驱动装置15、升降架16、横板161、拉杆162、导轨座17、导轨18、平移座19、导杆110、水平驱动装置111、第二升降驱动装置112；

输送装置2、链条21、链片211、轴体212、滚轮213、驱动电机22、主动齿轮23、从动齿轮24、放置架25、金属网251、连接条252、托轨26；

烘干室3、空气加热装置31、热风管32、排气管33、开口34、热风口35、抽气装置36；

真空罐4、排水罐5、真空泵6、单向阀7、泵体8；

外置加热机组9、吹风箱91、吹风通道911、风室912、风孔913、风管914、风机915、单层加热箱92、加热通道一921、电加热管922、双层加热箱93、加热通道二931、电加热管932。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、2、3所示，本实施例所描述的纸浆模塑成型机，包括纸浆槽11、支架12、上模13、下模14、第一升降驱动装置15和升降架16，所述纸浆槽11设在上模13下方，所述第一升降驱动装置15设置于支架12上，升降架16顶部连接第一升降驱动装置15、底部连接下模14，上模13位于升降架16内侧同时位于所述下模14上方，其特征在于还包括固定设置的导轨座17、连接在导轨座17上的导轨18、平移座19、导杆110、水平驱动装置111和第二升降驱动装置112，导轨座17可以是像图2中所示一样固定与支架12上，也可以是独立设置在纸浆槽11旁；所述平移座19可移动设置在所述导轨18上并且该平移座19位于所述升降架16内侧，所述第二升降驱动装置112设置在平移座19上且其底部连接所述上模13，所述导杆110底部连接在所述上模13且导杆110穿过所述平移座19，导杆110的作用是使上模13上下运行更为平稳；所述水平驱动装置111设置在导轨座17上并驱动所述平移座19平移，在纸浆槽11内还设有搅拌叶片111，该搅拌叶片111与位于纸浆槽11外的搅拌电机112传动连接；搅拌电机112可驱动搅拌叶片111工作，使纸浆槽11内的纸纤维均匀分布于浆料中。

具体地，所述上模13上设有与其内部模腔相通的压空管一131和抽真空管一132；所述下模14顶部为吸滤模141，下模14上设有与其内部模腔相通的压空管二142和抽真空管二143；所述压空管一131、抽真空管一132、压空管二142和抽真空管二143都是可形变的软管；上模13的吹气与抽气以及下模14的吹气与抽气是现有技术，利用控制器控制气路上的阀门按要求通断即可，中国专利zl03209714x的全自动纸浆模塑成型机中就公开了该技术，具体不详述；需要说明的是下模14上抽真空管二143可以与纸浆槽11上的管道连接后与外部配套真空系统相连接（如图2所示），也可以是直接与外部配套真空系统相连接。

具体地，所述升降架16包括横板161和位于上模13两侧的拉杆162，所述拉杆162顶部连接横板161，所述拉杆162底部与下模14上的连接块144相连接；明显地，升降架16的结构并不限于此，升降架16还可以是其他结构，只要能连接第一升降驱动装置15和下模14、且不影响上模13的工作都可；

具体地，所述第一升降驱动装置15、第二升降驱动装置112和水平驱动装置111都是气缸，当然并不限于气缸，还可以是其他设备，如油缸、推杆电机等等；

本实施例所描述的纸浆模塑成型机，它的有益效果是：它可以像现有技术一样形成湿胚，当上下模实现分离时，湿胚位于上模之上，在水平驱动装置111的作用下，平移座19可以在导轨18上作平移，由于上模13是连接于第二升降驱动装置112之上，而第二升降驱动装置112是装在平移座19上，因此上模13也可以延着导轨18方向作平移，这样上模就不再位于下模上方狭小的空间内，使操作工的手臂易于施展，并且，在第二升降驱动装置112的作用下上模13还可上下升降，使脱模更为方便，以确保产品品质，另外上模可以移动，便于将湿胚传输到指定地点（如输送机上），从而使实现一体式烘干成为可能。

实施例2：

如图4所示，本实施例所描述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，包括一台如上面实施例1所述的纸浆模塑成型机1，其特征是还包括输送装置2和烘干室3；所述纸浆模塑成型机1的导轨18远离导轨座17的那一端位于所述输送装置2上方；所述输送装置2部分位于所述烘干室3内。

所述输送装置2中链式输送机，所述输送装置2穿过烘干室3，在烘干室3内布满电加热管用于加热其内部的空气；进入烘干室3内的是湿胚，从烘干室3另一头出来的是干胚，通过加大输送装置2和烘干室3的长度可以将湿胚烘干至工艺所需湿度。

从纸浆模塑成型机1上制作完成后湿胚可以落在输送装置2上，具体是水平驱动装置111将平移座19推到导轨18端部，第二升降驱动装置112动作使上模13下行靠近输送装置2，上模13上的湿模可以脱落至输送装置2上，由输送装置2输送至烘干室3中进行烘干，减去了现有技术中由人工搬运的过程，减少了人力，也不用供助自然光即可生产，解决了本公司在节假日缺少劳动力以及在江浙一带黄梅雨季时缺少阳光的实际困难，确保正常生产。

实施例3：

如图5所示，本实施例所描述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，与实施例2不同的是包括两台纸浆模塑成型机1，两台分别位于输送装置2两侧，在两台纸浆模塑成型机1上可以生产不同品种的纸托。

实施例4：

如图6所示，本实施例所描述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，与实施例2和3不同的是所述输送装置2包括前后两根链条21、驱动电机22、主动齿轮23、从动齿轮24和位于两根链条21之间的放置架25；所述链条21设置在主动齿轮23和从动齿轮24上且呈闭环状；所述驱动电机22驱动所述主动齿轮23转动；所述链条21位于烘干室3内的部分是水平分布的多层，这样多层湿胚可以在一个总的空间内得到加热烘干，以提高烘干室的利用率，节约能源；所述放置架25前后两端可转动式连接在所述链条21上，且该放置架25主体是可透风的金属网251。

具体的，如图7、8所示，所述链条21包括前后两排链片211和连接相邻链片211的轴体212，部分轴体212呈加长状，所述放置架25端部具有连接条252，所述呈加长状的轴体212穿过所述连接条252且两者间可转动。其中，穿过连接条252的轴体也可以是连接在链片211上（如图9所示）；

具体的，所述烘干室3侧面设有空气加热装置31、底部设有热风管32、顶部具有排气管33、侧面设有供输送装置2穿入的开口34，所述热风管32连接空气加热装置31且在热风管32上设有多个热风口35，所述排气管33上设有抽气装置36，抽气装置36工作时可以将烘干室内的湿热空气抽走，以降低其内部湿度。所述空气加热装置31是热风炉或者其他空气加热设备。

这种烘干一体式纸浆模塑成型设备，从纸浆模塑成型机1处落下的湿胚位于放置架25的金属网251上，驱动电机22带动链条21运行后，放置架25带着湿胚进入烘干室3，烘干室3内的空气是从空气加热装置31进来的热空气，可以将进入内部的湿胚烘干，链条21运行一圈后从底部向外输出干胚；由于放置架25前后两端可转动式连接在所述链条21上，因此在链条21上行时、转向时都可以发生偏转，使湿胚始终处于水平位置；抽气装置36可定期抽出内部湿热空气以减少湿度。

实施例5：

如图10所示，本实施例所描述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，所述前后两排链片211之间还设有滚轮213，所述轴体212穿过滚轮213；所述输送装置2还包括托轨26，在所述链条21的水平部分的下方设有用于支撑所述滚轮213的托轨26。这样链条21在水平段可以得到有力的支撑，使放置架25的运行更为平稳。

本公司采用的与上面的实施例1相配套使用的抽真空系统，如图11所示，它由真空罐4、排水罐5和真空泵6构成，真空泵6将真空罐4抽成负压，真空罐4上的进气管连接纸浆模塑成型机的抽真空管二143，真空罐4与排水罐5之间的连接管道上设有单向阀7且排水罐5低于真空罐4，在排水罐5的输出管道上设有泵体8，从下模中抽出的水首先进入负压的真空罐4并落在真空罐4底部，在重力的作用下进入排水罐5，并最终从泵体8处输出；当然，抽真空系统也是现有技术，具体不详述。

实施例6：

如图12所示，本实施例所描述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，还包括外置加热机组9，所述外置加热机组9位于烘干室3的开口34前方，该外置加热机组9由一台吹风箱91、若干台单层加热箱92和一台双层加热箱93构成；如图13所示，所述的吹风箱91中间设有供上层链条21穿过的吹风通道911，在吹风通道911的上方和下方分别为风室912，风室912面向吹风通道911的那一面上布满风孔913，所述吹风箱91与烘干室3之间连接有风管914，风管914上设有风机915，该风管914与吹风箱91的两个风室912都连通；如图14所示，所述单层加热箱92中间设有供上层链条21穿过的加热通道一921，在加热通道一921的上表面和下表面都布满电加热管922；如图15所示，所述双层加热箱93内设有供上层链条21和下层链条21穿过的上下两个加热通道二931，在加热通道二931的上表面和下表面都布满电加热管932。

其中，吹风箱91、单层加热箱92和双层加热箱93在生产时都开启，烘干室3内的湿热空气可以通过吹风箱91对湿胚上下表面进行吹扫，以吹出部分水分同时提高湿胚湿度，而多台单层加热箱92和双层加热箱93的上层的加热通道二931对湿胚进行加热，在除去湿胚水分的同时进一步提高湿胚温度，湿胚最终进入烘干室3内烘干，从烘干出来的干胚得到双层加热箱93下层的加热通道二931的进一步保底烘干；这样的好处是：烘干室内的风虽然湿度较大但湿度仍小于初始湿胚的含水量，可对其进行吹干，同时可以提升其温度；而单层加热箱92和双层加热箱93相互之间具有一定的距离（如50厘米至一米），其距离的设置是便于水汽的排出，因为在湿胚的初步干燥阶段产生了大量的水气，而烘干室相对封闭，如果烘干室内湿度过大则影响最终的烘干效果，因此在进入烘干室之前供助多台单层加热箱92和双层加热箱93烤去部分水份，同时避开这个初期的水汽大量产生阶段，从而确保烘干的效果。

实施例7

本实施例描述一种烘干一体式纸浆模塑成型方法，它采用实施例6所述的烘干一体式纸浆模塑成型设备，其特征在于包括如下步骤：

第一升降驱动装置15驱动下模14下降进入纸浆槽11，待下模14上沾满浆料时，下模14在第一升降驱动装置15的作用下上行使得下模14和上模13闭合，而此时与下模14相通的抽真空装置开始抽真空，下模14顶部的模型采用吸滤模141，在抽真空装置的作用下，位于下模14上的纸浆被吸干，纸纤维由于上下模14的定型作用下形成湿胚，

第一升降驱动装置15驱动下模14下行，同时下模14内吹压缩空气将湿胚往上吹，而上模13内抽真空将湿胚吸住，水平驱动装置工作将平移座推至导轨端部，第二升降驱动装置驱动上模13下行以靠近输送装置，然后上模13上充压缩空气将湿胚吹落到输送装置2的放置架25上；第二升降驱动装置驱动上模13回位，水平驱动装置111驱动平移座19回位进行下一次湿胚的制作；

湿胚在链条21的输送下依次经过一台吹风箱91、若干台单层加热箱92和一台双层加热箱93的上层的加热通道二931的加热，然后进入烘干室3内进行加热，最下层的链条21从烘干室3内输出干胚，干胚得到双层加热箱93下层的加热通道二931的加热后，由人工搬运至整形机处整形；

湿胚进入吹风箱内的吹风通道911时，上下面都被从风室912吹出的风吹，其中风室912的风源来自烘干室3；

在烘干室内设置湿度传感器，风管914上风机915的转速与烘干室3内湿度相关联，烘干室3内湿度越大风机914的转速越快；这样当烘干室内湿度较高时可以加大湿热空气的排出量；单层加热箱92与烘干室3内湿度的增速相关联，烘干室3内湿度的增速越快单层加热箱92开启的数量越多，这样当烘干室3内易于增湿时，可加大前期未进入烘干室前湿胚的排湿量使其相对较干；这样的一个控制方式是便于将烘干室内的湿度控制在一个合理的范围内（如70%以下，具体以实际生产调试为准）以确保其烘干效果。

其中，单层加热箱92的数量可以在2-8台，以2台单层加热箱92为例，

当烘干室3内湿度增速在每分钟1%以下时，不开单层加热箱92；

当烘干室3内湿度增速在每分钟1%-2%时，开一台单层加热箱92；

当烘干室3内湿度增速在每分钟2%以上时，开两台单层加热箱92。

以3台单层加热箱92为例，当烘干室3内湿度增速在每分钟1%以下时，开一台单层加热箱92；

当烘干室3内湿度增速在每分钟1%-3%时，开两台单层加热箱92；

当烘干室3内湿度增速在每分钟3%以上时，开三台单层加热箱92；

需要说明的是：实施例6、7的改进方案也可以应用到实施例2链式输送机的方案之中。

明显地，上述只是举例，本领域技术人员可根据实际情况选择数量和增速。而吹风箱91、单层加热箱92和双层加热箱93的宽度可以根据实际需要加长，越长效果越好。

上述实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明，明显地，本领域技术人员对上述实施例所作的各种等同修改或补充，都应当落入本专利的保护范围。