专利名称：全自动纸餐具成型设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纸品成型设备，具体说是涉及一种用卷筒纸以执行特定操作为特点的纸餐具的成型设备。
目前市场上大量使用的一次性餐具大多数是由聚苯乙烯(PS)泡沫塑料压制成型的，由于其材料带来的污染而逐渐被淘汰和禁止使用。因此国外首先发明了纸浆模塑设备生产线，用此生产线可生产纸质快餐盒等纸餐具，纸浆模塑餐具可作废纸回收，再生利用，不失为消除“白色污染”的途径，但由于其生产工艺复杂，包括碎浆--配浆--成型脱水--压力热定型--切边--消毒--包装，一套生产设备投资费用大，生产占地面积大，耗水、电，人工费用高，故生产纸浆模塑餐具成本高。且纸浆的处理又带来了新的环境污染问题。从而有人研制了用纸板一次或几次成型方法生产纸餐具的设备，即用设备直接将纸板压成所需形状的餐具。其特点是成型工艺要求高，设备投资成本低，耗水、电、人工少，占地面积小，效率高，既适合有一定规模的企业，又适合家庭小作坊式生产。这类设备值得推广使用。
目前纸板一次成型的设备基本可分为纸板冲压型或挤压成型型如CN2206200Y所公开的纸餐具的自动成型机，它包括了模切纸板、送纸、挤压成型。其缺点是纸板需提前模切、产品成型时间长，合模压力来自于简单的链传动机构，势必对产品的定型产生一定的影响，且要形成一定规模的生产，其可能性较低。另一种气动成型型设备，如杭州宋城轻工机械厂生产的LB-1、LB-2型纸塑成型热合机，其原理是在成型槽的四角有热风装置，成型时热风吹出，送至纸板四角，纸板表面的涂料遇热溶融而被粘合。这种热合而成型的纸餐具产品性能欠佳，强度低，外观及使用效果均不理想。
我们发明的目的是制造一种全自动纸餐具成型设备，以纸压成型工艺为基础，将纸板压型、模切、消毒等过程以全自动方式体现在一套设备中，是结构简单，产品成型稳定，生产效率高，劳动强度低的全自动化设备。
本发明的纸餐具成型设备由四个部分组成，一是旋转式推纸板入机机构，它是将卷筒纸板套于一圆形滚轴中被固定于卷纸架上，卷纸板通过两对滚胶轮送入主机的凹凸模具间，滚胶轮通过皮带与电机连接，当电机启动时就带动滚胶轮转动而将纸板往下拉，滚胶轮同时有展平纸板作用；二是废纸回收装置，即经模压模切后的废边纸，由废纸架上的滚轴卷起，滚轴是由皮带与电机连接，当电机启动时通过皮带带动滚轴转动而卷起废纸；三是纸板模压和模切成型机构，也即主机部分，它是选用由注塑重量为100-350g的卧式塑料注射成型机的合模装置和液压传动系统和电气自动控制系统组成的模压成型主机，合模装置为单曲肘杆式合模装置，其合模力为800-1500KN，模板采用四柱式模板，凹凸模均有加热装置，在模具的凸模四周镶有一圈优质钢刀片，在凹模四周相对于刀片的位置有一圈凹槽，其作用是当凸模将纸板推进凹模时在压制成型的瞬间，饭盒周边多余的纸被刀片切断。为了让成型后的餐具能顺利脱模，在各类的合模装置上均需设计有顶出装置，本发明的顶出装置是按装在模具的凹模上，目前一般常用的顶出装置的形式有多种如可用液压顶出，但其结构复杂不太适宜，较简单的是采用弹簧顶出装置，即在凹模的底部滑动块内装有弹簧，采用弹簧顶出结构简单，成本低，然而易出现失灵。另一较佳的顶出装置可采用气动装置，即利用压缩空气通过凹模上设置的气道和微小气孔直接吹出制品的方法。为保险起见，也可在凹模同时按装弹簧顶出装置和气动顶出装置；四是餐具输出机构，它是通过电动机带动输送带输出模压成型的纸餐具。制品在脱模后靠顶出装置和重力落在输送带上，靠输送带的循环运转而送出给予包装。为了使成品能符合卫生要求，可以将餐具输出机构的输送带按装于封闭式的框架内，框架内的顶部装有紫外线消毒灯管，成品在输送带传送期间就可得紫外线的杀菌消毒。
本发明的优点是在模具上镶有优质钢刀片，故模切与模压可以同时进行，因此可使用卷筒纸直接在模腔内完成模压和模切过程，而不需将纸板模切成一定形状后再送入模具内完成模压。另外我们是采用自动化控制系统完善的卧式塑料注射成型机的合模装置和液压传动和电气控制系统，故整套设备的自动化程度高，生产效率高，劳动强度低，并且餐具输出机构采用在封闭式框架内利用紫外线灯消毒的方法，故产品完全符合卫生要求。本设备只要根据需要更换模具，将模压力和行程等作适当调节即可压制纸饭盒、纸碗、纸碟等不同形状的纸餐具。
下面通过最佳实施方式结合附图详细说明本发明的结构组成和特点。
图1、是本发明全自动纸餐具成型设备总体布置的结构示意图。
图中〔1〕卷筒纸、〔2〕滚轴、〔3〕卷纸架、〔4〕两对滚轮、(5〕凹模、〔6〕凸模、〔7〕动模板、〔8〕拉杆、〔9〕肘杆、〔10〕活塞、〔11〕紫外灯、〔12〕废纸滚轴、〔13〕废纸、〔14〕电机、〔15〕输送带图2是本设备的旋转式推纸板机构示意3是本发明的纸饭盒的模具凸模主视4是本发明的纸饭盒的模具凹模主视5是本发明的纸饭盒的模具凹模俯视6是本发明的纸餐具的输出机构示意图见附图1和附图2，将压纸餐具的主要材料整筒的卷筒纸板〔1〕套在滚轴〔2〕中放在固定的卷纸架〔3〕上，在卷纸架〔3〕中，滚轴〔2〕的下方按装有两对滚轮〔4〕，滚轮〔4〕的主轴用皮带与电机〔16〕连接，当电机〔16〕接通电源启动时，自然带动滚轮转动，由于滚轮的转动将纸板往下拉送入主机的成型模具的凹凸模〔5〕〔6〕间，滚轮同时有展平纸板的作用。餐具纸板材料可采用厚度在0.3-0.6mm的长纤维纸板，卷纸被模压模切后多余的废边纸〔13〕在设备的另一端被架于支承架上的废纸滚轴〔12〕在电机〔14〕的带动下卷起，电机〔14〕与电机〔16〕可以用一个同步开关与电源相接以使卷筒纸送入与废纸卷起可同步进行，也可以将电机〔14〕与电机〔16〕合而为一仅用一台电机，同样能保证送纸板与卷废边纸同步进行。
本发明的主机是由卧式塑料注射成型机的合模装置和液压传动和电气自动控制系统组成的模压式成型主机，合模装置主要由前(定)模板固定模具的凹模〔5〕，动模板〔7〕固定模具的凸模〔6〕，动模板和后(定)模板之间由肘杆〔9〕与液压活塞〔10〕连接，肘杆机构受液压动力控制保证合模的往复运动，生产的连续进行。前后定模板是用螺杆、螺母通过四条拉杆〔8〕来固定，为四柱式模板。拉杆又称导柱，是合模装置的支承件和受力件，又是动模板的导向基准。为适应加工不同制品(即不同厚度的模具的要求)，可调节动模板和肘杆的行程装置。
液压传动和电气自动控制系统是现有塑料注射成型机中必备的通用部件，它是为了保证成型机按工艺过程预定要求(压力、速度、温度、时间)和动作程序，准确无误地进行工作而设置的动力和控制系统。本实施例是采用浙江宁波海天塑料机械有限公司生产的HTF80型全自动塑料注射成型机，合模装置为单曲肘式合模装置如图1所示，选用的合模力在800KN，具体操作时可根据需要作调节。当压力过低则纸板不能成型，压力过大又易断裂。模板为四柱式模板。移模速度我们选60-70米/分，这样模板的一个往复过程在3-5秒之间，也就是纸餐具的一次成型仅需3-5秒的时间，如在模板上同时按装两套模具一起运作，本设备每1.5-2.5秒可以成型一个纸饭盒。
压制纸餐具的模具是成型中不可缺少的组成部分。见附图3、4、5，图中〔17〕为斜导柱，〔21〕为斜导柱孔，起合模定位及纸板定位作用，使纸板在合模前呈弧形拱起，令纸板在合模中能在凸模的带动下顺利进入凹模，而不致于因纸板留量不够而在成型中受压断裂。在饭盒凸模的四周镶有一圈优质钢刀片〔19〕，相对应的凹模中的四周有一圈凹槽〔20〕，其作用是当凸模带动纸板进入凹模并压制成型的瞬间，饭盒周边多余的纸被刀片切断。在制品脱模时均有顶出装置，本发明采用的是在模具凹模底部滑动块内安装弹簧的顶出装置(见附图4的〔22〕)和气动装置。气动装置由空气压缩泵通过空气导管与凹模四周的气孔〔23〕相连。在塑料注射成型机上都设有加热模具的功能，本设备通常采用电热板、电热棒〔18〕等加热法。用何种方法加热均可。
本发明的输出系统见附图6。由电机通过皮带轮带动输送带〔15〕循环运转，纸餐具借重力和顶出装置脱模后落在输送带上，输出系统为一封闭式框架结构，其顶部装有消毒灯管〔1〕，餐具在输送期间就得到了消毒杀菌，保证产品符合卫生要求。
权利要求
1.一种纸餐具成型设备，包括一旋转式推纸板机构，纸板模切和靠模具热压成型的机构及成型餐具输出机构，其特征在于纸板推进机构是将卷筒纸板套于一圆形滚轴中被固定于卷纸架上，纸板通过两对滚胶轮送入主机的凹凸模具间，滚胶轮的轴用皮带与电机连接；被模压模切后的废边纸由废纸架上的滚轴卷起，滚轴用皮带与电机连接；纸板的模压和模切成型机构是由注塑重量为100-350g的卧式塑料注射成型机的合模装置和液压传动和电气自动控制系统组成的模压成型主机，合模装置为单曲肘杆式合模装置，其合模力为800-1500KN，模板为四柱式模板，模具的凸模四周镶有一圈优质钢刀片，在凹模的四周相对于刀片的位置有一圈凹槽，在模具的凹模上按装有制品的顶出装置；成型餐具的输出机构是通过电机带动输送带输出。
2.根据权利要求1所述的纸餐具成型设备，其特征在于餐具输出机构的输送带按装于封闭式的框架内，框架内的顶部装有紫外线消毒灯管。
3.根据权利要求1和2所述的纸餐具成型设备，其特征在于凹模上的制品顶出装置采用弹簧和(或)气动装置。
全文摘要
一种全自动的纸餐具成型设备,属一种用卷筒纸以执行特定操作为特点的纸餐具的成型设备,它包括一组旋转式卷筒纸送入机构和废纸回收机构及由卧式塑料注射成型机的合模装置和液压传动和电气全自动控制系统组成的模压成型主机,及带紫外线消毒的成品输出机构,本设备可以模切模压一次成型,设备占地面积少,生产效率高,更换不同的模具可生产各种形状的餐具。
文档编号B31B43/00GK1182670SQ97114330
公开日1998年5月27日 申请日期1997年12月22日 优先权日1997年12月22日
发明者沈来金, 蒋屹 申请人:沈来金