吸管成形机及其制造方法与流程

[0001]
本发明涉及一种吸管成形机及其制造方法，其系将纸料卷成管状并以热风热熔进行黏合成管体，再经由裁切装置将管体切断成吸管，达到连续式纸吸管的制作。


背景技术：

[0002]
吸管普遍运用在日常生活的使用，主要运用在人手一杯的手摇饮品，其系利用封口膜封装饮料，当客制化饮品制作完成后，可易于携带，饮用时，再利用吸管刺破封口膜即可吸食饮品。
[0003]
然而，随着环保意识的抬头，国际上逐渐推行减塑运动，法规甚至禁止冷饮业者提供塑胶袋及塑胶吸管，因此，造成冷饮业者很大的冲击，原因在于，纸吸管虽然环保但成本较高，其所增加的成本实难转嫁给消费者，而令业者相当困扰。
[0004]
经查，中国专利cn109203578a一种高速卷纸吸管分切收料机、中国专利cn109367132a一种新型的纸吸管机、中国台湾专利第m566029号纸卷式纸吸管结构、第m573192号纸吸管及第m569193号纸吸管，都是关于纸制吸管的结构，上述专利都是将纸质以螺旋状绕设而成，并利用胶剂粘合，其制作上耗时费力，且胶剂仍然存在分解上的问题。
[0005]
发明人有鉴于纸吸管的制造成本无法降低，加上制作方法都是采用胶剂来粘合，而进行纸吸管制作上的研发，经不断的实验、测试，开发出纸吸管成形机，发明人前有申请中国台湾发明专利第108112523号及中国台湾新型专利第108204363号，然而，该两案虽能连续式制造纸吸管，但其效果较不理想，且效率并不突出，故发明人再改良前两案的不足，而有本案的创新改良，同样将纸料左右叠合，再利用热风、高周波或超音波热压将叠合的部位粘合，并运用切刀裁切成一根根的吸管，其中，特别采用压纸装置及输送装置，使管体成形及运送更为顺畅，有效提升制作纸吸管的效能，且能降低成本，相信必能供应现今纸吸管的大量需求，实为产业上的新发明。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于：提供一种吸管成形机及其制造方法，解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0007]
本发明涉及一种吸管成形机及其制造方法，该成形机系将纸料往前输送至裁切装置，其包括：一进纸机，其具有复数个定准轮，以进行纸料的整平、校准及拉紧；一压纸装置，位于该进纸机前方，能将拉伸的该纸料两侧向上卷曲，其由第一压板、第二压板、第三压板及第四压板及一底板构成，位于每一压板下方设有底板，而每一压板向下渐缩成弧形部，且该压板的弧形部变化，由后方压板的半弧依序往前方压板渐缩成圆弧，位于该每一压板的弧形部底端设有滚珠，至于该底板配合每一压板的弧形部的变化，由弧面向前翘起成球面，位于该底板的两端边设有夹缝，供将纸料定位前进，不会偏移；一贴合装置，设置在该压板装置前方，能将该纸料两侧叠合粘贴成管体，其包括：芯管、热风管、成形孔及滚压轮，其中，该芯管上设有复数个通气孔，并由进气管导入气体至芯管内；一输送装置，装设在该贴合装
置前方，其由两个转轮结合皮带组成输送轮，并由两组输送轮夹掣管体两侧，以输送管体；以及，一裁切装置，位于该输送装置前方，其具有一个以上的切刀、一定位框及一裁切台，能将管体定时定点切削成吸管。
[0008]
本发明的成形机系供纸料自动输送，并将卷合的纸料经热风热熔同时滚压成形为管体，再利用裁切装置将管体切削成吸管，其制作效能1分钟约150～200根吸管，且无需利用胶剂就能将纸料黏合成管体，可减化吸管制造程序，并减少胶剂使用，使纸吸管的制造更为简单、环保。
[0009]
在一实施例中，该纸料系经由压板装置、贴合装置的滚压轮及输送装置带动纸料的自动化输送。
[0010]
在一实施例中，该成形孔顶面形成有接点部，使纸料传送至成形孔时，能由纸料两侧相叠合而成管体。
[0011]
在一实施例中，该贴合装置的成形孔前方设有热风管，其能在纸料两侧叠合前导入热风，使纸料表面的淋膜热熔，而能进行叠合粘贴作业，再凭借滚压轮辗压贴合部，即能成形为管体。
[0012]
在一实施例中，该贴合装置的滚压轮具有高周波或超音波，其能在纸料两侧叠合后进行热熔并辗压贴合部，而能以高温促进纸料表面的淋膜热熔，而能进行叠合粘贴压合作业，即能将纸料成形为管体。
[0013]
在一实施例中，该裁切装置系配合管体行进速度移动，使管体经定位框时，令切刀同步将管体切削成吸管，并使吸管的长度及切口一致，具较佳的品质稳定性。
[0014]
在一实施例中，该裁切装置设有一平切刀及一斜切刀，该平切刀能与斜切刀轮流进行切削，而成平切、斜切、平切的切口，将管体切削成尖头纸吸管。
[0015]
本发明提出一实施例，其指一种纸吸管制造方法，其是凭借上述的成形机进行纸吸管的连续性制造，步骤如下说明：a：进纸作业：先将纸料设置在进纸机上，并以定准轮进行该纸料的整平、校准及拉紧；b：压纸作业：该纸料设置在压纸装置下方，使该纸料受压板抵掣，令该纸料两侧卷起且往前移动；c：热风熔融压合作业：该纸料经贴合装置的芯管时，利用热风管吹拂纸料两侧，使纸料表面的淋膜层热熔成胶状，再经过成形孔使纸料两侧相叠合，以形成管状并产生贴合部，并凭借滚压轮辗压贴合部，而成形为管体；d：裁切作业：该管体经由输送装置输送至裁切装置，即能利用一个以上的切刀，采移动式切削将输送中的管体裁切，而成纸吸管或尖头纸吸管。
[0016]
运用上述的成形机，能将纸料连续式输送以制成纸吸管作业，使纸料由平面、卷曲叠合、滚压贴合及裁切成形为吸管，本发明的特点在于，材料少、结构简易、高效能并环保的纸吸管成形机，不仅达到纸吸管的快速制作，更降低纸吸管的成本，尤其本发明的成形机结构及技术手段从未见于运用在纸吸管的制作，实为纸吸管的新结构及其制造方法。
附图说明
[0017]
图1是本发明成形机的立体图。
[0018]
图2是本发明压纸装置的示意图。
[0019]
图3是本发明底板的示意图。
[0020]
图4是本发明纸料夹设于底板的夹缝的示意图。
[0021]
图5是本发明贴合装置的示意图。
[0022]
图6是本发明输送装置的示意图。
[0023]
图7是本发明裁切装置的示意图。
[0024]
图8是本发明纸料移动的侧面示意图。
[0025]
图9是本发明贴合装置的剖面示意图。
[0026]
图10是本发明刀纸料卷成管体的动作示意图。
[0027]
图11是本发明裁切装置的动作示意图。
[0028]
图12是本发明纸吸管的立体图。
[0029]
图13是本发明纸吸管的侧面图。
[0030]
图14是本发明纸料分层的示意图。
[0031]
图15是本发明凹部贴合的示意图。
[0032]
图16是本发明纸料切斜边的示意图。
[0033]
图17是本发明斜边贴合的示意图。
[0034]
图18是本发明纸料滚凹痕的示意图。
[0035]
图19是本发明凹痕贴合的示意图。
[0036]
附图标记说明：〔本发明〕1-成形机；11-进纸机；111-定准轮；12-压纸装置；121-第一压板；1211-弧形部；1212-滚珠；122-第二压板；1221-弧形部；1222-滚珠；123-第三压板；1231-弧形部；1232-滚珠；124-第四压板；1241-弧形部；1242-滚珠；125-底板；1251-夹缝；13-贴合装置；131-芯管；1310-进气管；1311-通风孔；132-热风管；133-成形孔；134-滚压轮；14-输送装置；140-输送轮；141-转轮；142-皮带；15-裁切装置；151-切刀；152-定位框；153-裁切台；154-感测器；2-吸管；20-尖头吸管；21-纸料；211-凹部；212-斜边；213-凹痕；22-管体；221-贴合部；2211-凸部；3-料桶。
具体实施方式
[0037]
首先，请参阅图1及图2所示，本发明涉及一种吸管成形机1及其制造方法，该成形机1系将纸料21由进纸机11往前输送至裁切装置15，其包括：一进纸机11，其具有复数个定准轮111，以进行该纸料21的整平、校准及拉紧；一压纸装置12，位于该进纸机11前方，能将拉伸的该纸料21两侧向上卷曲，其由第一压板121、第二压板122、第三压板123、第四压板124及一底板125构成，其中，该底板125位于每一压板下方，位于第一压板121、第二压板122、第三压板123及第四压板124都向下渐缩成弧形部1211、1221、1231、1241，且该弧形部1211、1221、1231、1241的变化，依序由后向前逐渐从半弧渐缩成圆弧，位于该弧形部1211、1221、1231、1241的底端都设有滚珠1212、1222、1232、1242，至于该底板125配合第一压板121、第二压板122、第三压板123及第四压板124的弧形部1211、1221、1231、1241的变化，请配合图3及图4所示，令该底板125由弧面向前翘起成球面，位于该底板125的两端边设有夹缝1251，供将纸料21定位前进，不会偏移。
[0038]
然后，请仍然参阅图1并配合图5-图7所示，一贴合装置13，设置在该压板装置12前方，能将该纸料21两侧叠合粘贴成管体22，其包括：芯管131、热风管132、成形孔133及滚压轮134，其中，该芯管131上设有复数个通气孔1311，并由进气管1310导入气体至芯管131内，位于芯管131上套装有成形孔133，而热风管132及滚压轮134则设置在芯管131上方；一输送
装置14，装设在该贴合装置13前方，其由两个转轮141结合皮带142形成一组输送轮140，并由两组输送轮141夹掣管体22两侧，以输送管体22；以及，一裁切装置15，位于该输送装置14前方，其具有一个以上的切刀151、一定位框152及一裁切台153，该切刀151位于该定位框152内，其能随着定位框152一起移动，而该裁切台153则位于定位框152下方，供将管体22在裁切台153进行定时定点切削成吸管2(图中未显示)。
[0039]
其次，请继续参阅图8所示，该成形机1系能将纸料21连续式输送，使纸料21由平面卷成管状并热压贴合为管体22，再进行裁切成吸管2，其操作方式系先将进纸机11上的纸料21拉伸至压板装置12上(请回顾图2所示)，以进行压纸作业，使纸料21的两侧向中央卷合，以便进行纸料21的贴合，其凭借第一压板121、第二压板122、第三压板123及第四压板124底端的滚珠1212、1222、1232、1242来带动纸料21往前输送，使纸料21进入前方的贴合装置13。
[0040]
关于热风熔融压合作业，请仍然参阅图8并配合图9所示，该纸料21由压板装置12进入贴合装置13的芯管131，使纸料21两侧向上卷至顶面，在纸料21进入成形孔133前，先以热风管132向纸料21欲相叠处吹热气，以将纸料21表面的淋膜层热熔，再进入成形孔133，请再参阅图10所示，该成形孔133能使纸料21两侧相贴合而成管体22，且该管体22顶面具有贴合部221，接着，再利用滚压轮134将管体22的贴合部221辗压，使贴合部221能紧密粘结，此时，该进气管1310导入气体至芯管131内，使气体由芯管131上的复数个通气孔1311排出，令管体22不会粘着在芯管131上，同时运用滚压轮134向前转动的动力，使管体22持续向前方输送，其中，该滚压轮134具有高周波或超音波震荡，即能将经过该滚压轮134的管体22的贴合部221进行热压粘结。
[0041]
接着，请回顾图6并配合图9所示，当管体22进入输送装置14时，经由该输送装置14的两组输送轮140夹掣管体22两侧，即能凭借皮带142的移动，将管体22向前传输至裁切装置15的定位框152(请回顾图7所示)，该定位框152能将管体22定位，且能运用切刀151进行移动式定时定点切削作业，即该定位框152可前后及上下移动，并在裁切台153上裁切管体22而形成吸管2，其中，该裁切装置15与输送装置14间可设置一感测器154，该感测器154与定位框152的线路连通，能将感测器154设定在管体22经过一定时间后，即启动定位框152带动切刀151进行切削，使吸管2的长度及切口一致，而具较佳的品质，并在裁切台152上裁断管体22而成吸管2，再由输送轮140持续将吸管2往前传输至料桶3内。
[0042]
其中，关于该切刀151的运用，请再参阅图11所示，该切刀15为平头状，其配合定位框152进行切削的时间设定，而能移动式定时定点裁切，以调整吸管2的长度，且使切口整齐一致，位于该切刀15旁可设置斜切刀155，使切刀15及斜切刀155轮流向下进行裁切，而能将管体22进行平切、斜切、平切、斜切的两种切法，以裁切出尖头吸管20(如图12所示)。
[0043]
运用本发明的成形机，进行纸吸管制作方法，请参下列步骤说明：
[0044]
a：进纸作业：先将纸料设置在进纸机上，并以定准轮进行该纸料的的整平、校准及拉紧；
[0045]
b：压纸作业：该纸料设置在压纸装置下方，使该纸料受压纸装置的每一压板抵掣，令该纸料两侧卷起且往前移动；
[0046]
c：热风熔融压合作业：该纸料经贴合装置的芯管时，利用热风管吹拂纸料两侧的欲相叠处，使该纸料表面的淋膜层热熔成胶状，再经过成形孔使纸料两侧相叠合，以形成管状并产生贴合部，并凭借滚压轮辗压该贴合部，而成形为管体；
[0047]
d：裁切作业：该管体经由输送装置输送至裁切装置，即能利用一个以上的切刀，采移动式切削将输送中的管体裁切，而成纸吸管或尖头纸吸管。
[0048]
接着，请仍然参阅图12并配合图13所示，该吸管2及尖头吸管20粘合时，于该贴合部221的内、外端都产生凸部2211，其密合度不佳，使用上较不顺畅，为了使吸管2及尖头吸管20具较佳的密合度，请再配合图14及图15所示，该纸料21为两层淋膜纸，于叠合时在两端边预留相反方向的凹部211，即一端为向上的凹部211，另一端为向下的凹部211，当将纸料21卷成管体22时，该两端的凹部211刚好相贴合，而具较佳的密合度；其次，请再参阅图16及图17所示，将该纸料21两端边的凹部211切削成两斜边212，当将该纸料21卷成管体22时，能使该两斜边212相贴合，而不会有凸出感；再者，请再参阅图18及图19所示，该纸料21的分层结构系下层长度大于上层，使两端边产生同方向的凹部211，再将其中一端边的凹部211滚压，产生一凹痕213，再将纸料21卷成管体22时，能使另一端边嵌入凹痕213，而令管体22平整光滑。
[0049]
综上所述，本发明所采用的结构看似简易，却突破传统纸吸管都为螺旋式卷纸、粘胶贴合的方法制作，而以热风将纸料表面热熔使两侧相叠处能贴合，或搭配高周波或超音波将贴合部热压粘合，使本发明完全无胶剂残留问题，尤其本发明建构成本低、制作快速，有效降低纸吸管的制造成本，解决长久以来纸吸管无法普遍化的问题，不仅具极佳的经济效益，更具环保减碳的效果。