专利名称：用来生产乳胶杯盖之模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模具，特别涉及一种用来成形一封盖饮料杯用乳胶杯盖的模具，以使该乳胶杯盖具有一较薄区以供一吸管之插入，且以能使该较薄区上进一步有一开孔为较佳。
参阅图1所示，已知的饮料杯上通常可封盖以一塑胶质的杯盖1，该杯盖上具有一十字形切口1a，以便供吸管之插入。该塑胶质杯盖是半硬性而无法拉伸的，因此必须制造成许多不同大小的杯盖，以适合不同大小的杯子。而且，由于这种塑胶杯盖通常均由聚苯乙烯所制成，因此当使用过的杯盖被抛弃或烧毁时，即制造了污染的问题。
有另一种饮料杯的杯盖是由乳胶所制成。该种乳胶杯盖可有效地封盖杯子。其具有柔挠性且可拉伸，以致于一具有某一尺寸的乳胶杯盖可适用于不同大小的杯子。然而，此种乳胶杯盖上并没有设计任何孔洞，因此，当一吸管欲插入一覆盖有此种乳胶杯盖的杯子之前，必须先用该吸管的尾端刺穿该杯盖。在某些情况下，刺穿该乳胶杯盖时所产生的杯盖之小刺裂碎片会掉入该杯子的液体内，因此将可能招致使用者将该碎片吸入其嘴里的危险。在许多情况下，该乳胶杯盖会意外地被吸管于刺穿时所扯裂，造成该杯子内的液体会从该裂开处漏出。
本发明人有鉴于此，欲设计一改良之乳胶杯盖，为了制造可克服上述缺点之乳胶杯盖，必须苦思其制法及相对应之模具构造，经反复构思设计，终于有了本实用新型用来生产乳胶杯之模具的产生。
本实用新型主要目的，在于提供一种用来生产乳胶杯盖之模具，其系可形成一帽状盖体且可在该帽状盖体上形成一适当大小的较薄区以利吸管之插入杯内者。
本实用新型的再一目的，在于提供一种用来生产乳胶杯盖之模具，其系可在该较薄区区域形成特定之构造，而使该蒸体不会因吸管插入而产生裂开甚至碎片掉落的情形者。
本实用新型的次要目的，在于提供一种用来生产乳胶杯盖之模具，其系可在该较薄区上形成一适当大小的开孔而使一般之吸管可顺利插入杯内且杯内饮料不会漏出者。
经由本实用新型的生产模具制成之乳胶杯盖具有下列之功效(1)可有效封盖该杯盖可有效地封盖住与其结合的杯子。
(2)不会漏液虽然该开孔形成于该杯盖中，但当杯内装满液体时液体并不会从该开孔漏出，因为在该杯子内形成一相对真空的状态。该开孔具有一特定的尺寸大小，以便于一吸管可穿过该开孔而不会在其周围留有任何空障。
(3)适合不同大小的杯子该杯盖具有可拉伸性，因此可适用于不同大小的杯子。
(4)可腐化该杯盖系由天然橡胶乳液所制成，其会自然地退化而转变成细菌可消化的蛋白质。
(5)在微波炉中加热时，该杯盖既不会遭毁坏亦不会产生有毒物质。
(6)该杯盖的可拉伸性在杯盖被冷藏时亦不会改变。
本实用新型为达到上述之目的，其主要系有一模具主体，该模具主体系具有一全用以成形之成形顶面，及一上半部用以成形之半成形面，自该成形顶面而弯延向下并围绕于其四周，一成形于该成形顶面的粗短突起，及一浅的凹杯槽，形成于该成形顶面上且围绕于该粗短突起四周。该粗短突起表面为圆滑以避免使形成于其上之乳胶薄膜破裂，较佳者，在该粗短突起内可设成一开口向上之暗孔，用以产生一内爆破力而可在形成于该粗短突起上之乳胶薄膜中造成一开孔。
在本实用新型的一实施例中，该模具的成形顶面为圆形，而该半成形面则为圆柱形面，该粗短突起大体上为锥形面有一圆滑的锥尖，该粗短突起内的暗孔其直径小于1.6mm，而该浅凹环槽的直径为3.0－9.0mm，该粗短突起从该模具的成形顶面算起有约1.0－3.0mm的高度。
由本模具所成形的乳胶杯盖系具有一顶部，一自该顶部弯延向下而形成之周边部，及一滚卷而成的凸缘围绕于该周边部周围。一较薄区，系较该杯盖顶部的其余部分为薄，可借助该模具的粗短突起来形成，此乃由于附着于该模具粗短突起表面上之乳胶，与其余附着的其他乳胶相比较，由于受到当该模具浸入乳胶溶液中之后的转动而产生之地心引力及离心力的作用，该覆盖于粗短突起表面上之乳胶系更具有欲脱离该处的倾向。而该浅凹杯槽则能让较多的乳胶被留在其内以形成一加厚补强环围绕该较薄区周围。
有关本实用新型为达上述之目的、特征，所采用之技术手段及其功效，兹举一较佳可行实施例并配合
如下以便可更清楚了解本发明其中图1所示为饮料杯所使用之已知塑胶杯盖立体图；图2所示为本实用新型实施例之模具所制成之乳胶杯盖立体图；图3所示为取自图2中剖视线3－3方向之剖面图；图4所示为本实用新型实施例之模具立体图；图5所示为取自图4中剖视线5－5方向之剖面图；图6所示为图4中该模具的顶视图；图7所示为使用本实用新型的模具进行该浸泡操作过程之示意图；参阅图2、3为一由本实用新型之模具所形成之乳胶杯盖，该乳胶杯盖为一帽状元件2，其具有一顶部21，一由该顶部21弯延向下而形成的周边部22，一沿着该周边部22的周围滚卷而成的滚卷凸缘23，一形成于该顶部21上之较薄区33，一形成于该较薄区33中之开孔3，一形成于该开孔3周围之加厚边缘31，及一围绕该薄区33周围所形成之加厚补强环32。
请参阅图4、5及6所示，本实施例之模具为一中空管体4，具有一全用以成形之成形顶面41，及一上半部用以成形之半成形面42，自该成形顶面41弯延向下并围绕于其四周，一粗短突起5自该成形顶面41向上凸伸而形成，及一浅的凹环槽6形成于该成形顶面41上且围绕于该粗短突起5四周。一开口向上之喷孔7形成于该粗短突起5内。
该粗短突起5表面为圆滑以避免使形成于其上之乳胶薄膜被该粗短突起5刺破，较佳者，该粗短突起5系为一锥形面有一圆滑的锥尖，该粗短突起内的暗孔7其直径不能大于一吸管的直径，较适当的范围为0.2mm－1.6mm，该粗短突起5从该模具的成形顶面41算起之高度约2mm，而该浅凹环槽6的直径约为3.0－9.0mm。
一种利用本实用新型之模具来制造该乳胶杯盖方法实施例子兹例示如下以下列之成分来制备一天然乳胶组合物成份单位重量数液态天然橡胶乳液(公司型号HeveaBrasiliensis)60％的干橡胶含量16750％的硫分率3.050％的活性氧化锌分率0.850％的加速剂分率1.850％的抗氧化剂分率(P－甲酚和二环戊二烯之丁基化反应产物)2.0月桂酸钾溶液(20％)1.5
酪朊酸铵溶液(15％)2.0抗网－WB试剂1.0抗蚀BJL－A2.410％的氢氧化钾溶液10.0颜料适量香料适量水(将乳液浓度调整至所需之纯固态含量36±1％)制备－凝结剂溶液如下成份重量百分率硝酸钙3－5％湿剂0.5－1.0水88.0－91.5将一系列模具4设置于一移动中的托架8上，该托架8系沿着一导轨9移动而带着该模具4向该所述浸槽前进，该所述浸槽分别装着凝结剂及乳胶溶液。该前进的操作过程为已知技术，在此就不赘述。该乳胶溶液系在15rpm的转速下混拌约36小时，而该凝结剂溶液则被加热并维持在45－50℃。该模具4乃先经过一维持在100℃之第一热烘处，而后即冷却至50－60℃。
该模具4首先被送至一凝结剂浸槽中浸泡入凝结剂内而停留约5－8秒钟。当该模具4进入该凝结剂浸槽时，被固持于一该模具4中心轴乃倾斜一特定角度的位置状态，该角度以45度为较佳，相对于一垂直线。当每一模具从凝结剂中抽出时，亦放置在该45度的倾斜位置。在每一模具抽出之后，该模具4乃被转至使其顶面41面向上的位置，且在一高速下旋转，以便移除过多的凝结剂且保持一均一的薄膜层于该模具的模制表面上。从该凝结剂出来的模具乃被转移而使其顶面41呈水平状态，而后被移至一维持在80－90℃的第二热烘炉，而后即冷却至50－60℃。
在此之后，该模具乃前进至该乳胶浸槽并浸泡入该维持于28－30℃的乳胶溶液内，在其中该模具停留约5－10秒。当该模具进入该浸槽时，其亦以在凝结剂槽内之相同倾斜方式倾斜。而当该等模具从乳胶槽抽出后，该模具其顶面41乃被转移成面向上(第七图)且该模具乃再次在高速下旋转，以保持一均一的乳胶层于每一模具4上。抽出的模具以其顶面41呈水平状态而前进至第三热烘炉，该第三热烘炉维持在90－100℃以胶化该乳胶。被该第三热烘炉所加热后的模具乃先经过一滚卷站，在此站中将该已以一胶化状态被半硬化的乳胶杯盖薄膜的周边边缘用一摩擦滚轮滚卷；再经过一水萃取站，此站乃维持在75℃以便移除所有可能余留下来的凝结剂及其他来自该乳胶的不需要物质；再经过一固化炉，此固化炉维持在约120℃以便可将该乳胶薄膜完全固体。该经固化的胶乳杯盖乃再冷却至60－70℃，最后，将该成形的乳胶杯盖自该模具上移开。
曾经浸泡入该乳胶溶液而成形于该模具4的模制表面41及42上的该乳胶杯盖，即具有如图2所示之形态。当该模具被该第三热烘炉加热至90－100℃时，该每一乳胶杯盖2中的开孔3即在此阶段形成于该杯盖附着在该模具4粗短突起5上的部分。在第三热烘炉的这种温度下，该暗孔7内的气体压力会增加，造成该覆盖于暗孔7上的薄膜层会爆破。当覆盖于暗孔7上的薄膜层爆破时，由于该乳胶的表面张力及扩散的作用，而使该乳胶会聚集在该暗孔7的孔缘上，因此而形成该加厚边缘31，进而界定出该开孔3。该加厚补强环32即由附着于该模具4上浅凹环槽6内的乳胶所形成。
实际上，当该模具4在浸泡操作过程中经过该乳胶浸槽时，该模具4顶部41系面向下或倾斜向下。该覆盖于模具4粗短突起5表面上之乳胶，与其余附着该处的其他乳胶相比较，由于受到当该模具4自乳胶浸槽中抽回而以某一速度旋转且模具的顶面41系快速地转向上的缘故而产生之地心引力及离心力的作用，该覆盖于粗短突起表面上之乳胶系更具有欲脱离该处的倾向。因此，该覆盖于粗短突起5之乳胶薄膜，亦即，介于该周边缘31及该加厚补强环32间的区域33，系较薄于该乳胶薄膜的其余部分，而较多的乳胶则被留在该浅凹环槽6内以形成该加厚补强环32。
仅形成该较薄区33时，即可有效地供一吸管插穿而过，至于进一步形成一开孔3，则使吸管更顺利插入杯内。
该加厚边缘31的表面是平滑的，通常，一吸管插穿过该杯盖进入该杯子内并不会刺裂或扯裂如此的一个边缘。即使因为一吸管的插入而引起该开孔周围的加厚边缘与该加厚补强环之间的乳胶薄膜的裂开，该加厚补强环亦会限制其裂开的程度，因为围绕于该加厚补强环四周的乳胶薄膜系较厚于该杯盖的较薄区33。而且，该围绕于加厚补强环四周的乳胶薄膜可稳固地持连着补强环，以防止该杯盖象前述的已知杯盖可能发生的情形一样因被刺裂成碎片而掉落杯内。
为了形成该开孔3，在该暗孔7内的气体压力必须增加一足够以爆破覆盖于该暗孔7上之薄膜层的程度。换句话说，介于该暗孔7内的气体压力与暗孔外的气体压力之间的压力差，必须足够大以造成该薄膜层爆破。该压力差乃取决于该模具被浸入该乳胶浸槽之后，所加热达到的温度，亦即在本实施例中该第三热烘炉的温度。该压力差可以下列之理想气体定律的表达式来估计PV＝nRT假设V，n＆R均为常数，则P2P1＝T2T1其中V是该暗孔7内的气体体积，T1是该乳胶浸体的温度，P1是该暗孔7内在T1温度下的压力，T2是该第三热烘炉的温度，而P2则是该暗孔7内在T2温度下的压力。P1相等于该暗孔7外的压力，亦即1ATM(大气压力)。假设T1(273＋29)度K，亦即29度C，而T2＝(273＋95)度K，亦即95度C，则P2将等于1.22atm。因此，该压力差约为0.22atm。
该乳胶薄膜的表面张力取决于该乳胶溶液的浓度，该乳胶溶液的浓度则依下列之原则决定，即其所产生的表面张力必须要小于用以爆破该薄膜层的力，即该压力差所产生的力，该乳胶溶液的全部固体含量在本实施例中是35±1％。
该产生于暗孔7内的爆破力∧F可由下列的表达式来决定△F＝压力差×该暗孔7的截面积－覆盖于该暗孔7上之薄膜层的表面张力×该开孔3的周长亦即，△F＝(△P)A－η(πD)例如，假设该乳胶溶液的全部固体含量是60％，其比重约0.9504克／立方厘米而其表面张力η约为35达因／厘米(依据相关的文献资料)，因△P＝0.22atm，A＝π( (D)/2 )2，其中D＝1.2mm＝0.12cm，故该爆破力△F为243.27达因。
综上所述，本实用新型上述模具凭借所揭示构造，已能更进一步增加其实用介值，的确能达到预期之目的、功效。且申请前未见于刊物及公开使用。
有关上述实用新型所提示之附图说明，仅为本实用新型之实施例，凡熟悉本案技术人士，根据本案精神范畴，所做之相似变化或修饰，皆应被包括在以下本案的权利要求书的范围内。
权利要求1.一种用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于包括-主体，具有一全用以成形之成形顶面；及一上半部用以成形之半成形面，为自该成形顶面弯延向下并围绕于其四周；一表面圆滑的粗短突起，为自该成形顶面向上凸伸而形成；及一浅的凹环槽，形成于该成形顶面上且围绕于该粗短突起四周。
2.根据权利要求1所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该成形顶面为圆形而该半成形面则为圆柱形面。
3.根据权利要求2所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该粗短突起内可设成一开口向上之暗孔。
4.根据权利要求3所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该粗短突起为锥形面有一圆滑的锥尖。
5.根据权利要求3所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该暗孔直径小于1.6mm。
6.根据权利要求5所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该浅凹环槽的直径为3.0－9.0mm。
7.根据权利要求1所述之用来生产乳胶杯盖之模具，其特征在于其中该粗短突起从该成形顶面算起有约1.0－3.0mm的高度。
专利摘要本实用新型涉及一种用来成型饮料杯用之乳胶杯盖的模具，其主要在该模具主体系具有一全用以成型之成型顶面，及一上半部用以成形之半成形面，系自该成形顶面弯延向下并围绕在其四周，一表面圆滑的粗短突起，自该成形顶面向上凸伸而形成，及一浅的凹环槽，形成于该成形顶面上且围绕于该粗短突起四周。在成形该乳胶杯盖时，该粗短突起在该乳胶杯盖中形成一较薄区，用以供一吸管之插入，而该浅凹环槽则形成一加厚补强环于该较薄区周围，在该粗短突起内可设成一暗孔用以产生一内爆破力而可在该较薄区中造成一开孔。
文档编号B65D47/36GK2061117SQ8922047
公开日1990年8月29日 申请日期1989年11月29日 优先权日1989年10月11日
发明者黄维照 申请人:必捷工业股份有限公司