TWI791380B

TWI791380B - 紙漿模具

Info

Publication number: TWI791380B
Application number: TW111103727A
Authority: TW
Inventors: 陳俊雄; 張高溢
Original assignee: 裕蘭環保科技股份有限公司
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2023-02-01
Also published as: US11821145B2; US20230235515A1; TW202331050A; CN116556113A

Abstract

一種紙漿模具，包含一界定出一腔室的內表面、一環繞一軸線且相反於該內表面的外表面、數由該外表面朝該內表面方向凹陷且沿該軸線方向延伸的溝槽，及數由該外表面延伸至該內表面且通過該等溝槽的氣孔。該腔室適用於供氣流進、出，並包括一開口，且由該開口沿一軸線方向區分有數徑寬由大漸小的空間段。該等氣孔連通於外界與該腔室。藉此，通過該等空間段徑寬由大漸小的設計，在具有足夠厚度的情形下，提升進、出該腔室的氣流量，及兼具較好的保溫效果，及通過不連通於該腔室的溝槽，避免紙漿於該等氣孔內形成倒鉤，而更容易脫模。

Description

紙漿模具

本發明是有關於一種模具，特別是指一種紙漿模具。

參閱圖1，說明中國專利公告號第CN1164832號專利案所揭露之一種習知的紙漿模具1，主要包含一徑寬相同且可供氣流進、出的中空室11，及數由一外表面12延伸至一內表面13且連通於外界與該中空室11的流體連通路14。

藉此，當紙漿2層積於該外表面12時，由負壓產生的吸引氣流可以通過該中空室11與該等流體連通路14排除紙漿2中的水分，再經熱壓後定型後，由正壓產生的吹送氣流可以通過該中空室11與該等流體連通路14吹除定型後的成品。

第CN1164832號專利案雖然可以達到脫模的目的，但是，仍然有以下缺點：

1、在該等流體連通路14吸附紙漿2的過程中，紙漿2會被吸入對應的流體連通路14，而在鄰近該外表面12的一端形成倒鉤，以致於不易脫模，使成品的良率下降。

2、在相同的積體下，該中空室11的容積大小，會決定氣體流量，及熱能散失的速度，當該中空室11的容積愈大、該紙漿模具1的壁厚愈薄，雖然可以使氣體流量變大，而提升排水及脫模效果，但是，在壁厚較薄的情形下，熱能容易散失而無法有聚熱，而影響熱壓定型的效果，相反的，當該中空室11的容積愈小、該紙漿模具1的壁厚愈厚，雖然可以提升聚熱與保溫效果，但是，在流量較小的情形下，會有不易脫模的問題。

參閱圖2與圖3，市面上另有一種紙漿模具3，主要以車削、鑽孔等方式，加工有數沿一軸線X方向延伸的孔道31，及於外表面以線切割的加工方式形成有數連通於外界與該孔道31的線槽32。藉此，使氣體通過該等線槽32流動，解決了前述紙漿容易形成倒鉤的問題。

惟，這類以車削、鑽孔、線切割加工而成的紙漿模具3，僅一個紙漿模具3的線切割費用就高達新台幣10000元~14000元左右，再加上一個紙漿模具3的車削、鑽孔費用大約新台幣4000元~5000元，總成本高達14000元~19000元，且以一台線切割機為例，每一個紙漿模具3的製造時間大約需要2天，不但成本高、加工時間長，且該等線槽32相較於圖1的流體連通路14，有洩壓太快的缺點。

因此，本發明之目的，即在提供一種成本低、製作容易、容易脫模，且能夠聚熱、保溫的紙漿模具。

於是，本發明紙漿模具，用於製造一由紙漿成型的容器，該容器包括一本體，及一形成在該本體一端的環緣，該紙漿模具包含：一內表面、一外表面、數溝槽，及數氣孔。

該內表面界定出一腔室，該腔室適用於供氣流進、出，並包括一開口，且由該開口沿一軸線方向區分有數徑寬由大漸小的空間段。

該外表面相反於該內表面。

該等溝槽由該外表面朝該內表面方向凹陷且沿該軸線方向延伸，且不連通於該腔室。

該等氣孔由該外表面延伸至該內表面且通過該等溝槽，及連通於外界與該腔室。

本發明之功效在於：通過該等空間段徑寬由大漸小的設計，在具有足夠厚度的情形下，提升進、出該腔室的氣流量，及兼具較好的保溫效果，及通過不連通於該腔室的溝槽，避免紙漿於該等氣孔內形成倒鉤，而更容易脫模。

4:容器

41:本體

42:環緣

43:凸緣

5:紙漿模具

51:腔室

511:開口

512:空間段

52:內表面

521:階梯部

53:外表面

531:錐面部

532:端面部

533:環面部

54:溝槽

55:氣孔

56:凹環

57:凸環

X:軸線

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

G:間隙

C:基準面

H:堆疊高度

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一剖視圖，說明中國專利公告號第CN1164832號專利案所揭露之一種習知的紙漿模具；圖2是一前視圖，說明另一種習知的紙漿模具；圖3是該習知的紙漿模具的一剖視圖；圖4是一立體圖，說明本發明紙漿模具的一實施例；圖5是該實施例的一部分放大立體圖；圖6是該實施例的一剖視圖；圖7是該實施例的一部分放大剖視圖；圖8是一剖視圖，說明該實施例製造的數容器相互堆疊；圖9是一類似於圖4的立體圖，但尺寸不同；及圖10是一類似於圖6的剖視圖，但一腔室的造型不同。

參閱圖4~圖7，本發明紙漿模具的一實施例，用於製造一由紙漿成型的容器4(如圖8)。該紙漿模具5包含一界定出一腔室51的內表面52、一外表面53、數溝槽54、數氣孔55、一凹環56，及一凸環57。

該腔室51適用於供氣流進、出，並包括一開口511，且由該開口511沿一軸線X方向區分有四徑寬由大漸小的空間段512。

在本實施例中，該內表面52包括三沿該軸線X方向相間隔的階梯部521。每一該階梯部521界定出各別的空間段512。

該外表面53相反於該內表面52，並包括環繞該軸線X的一錐面部531、連接該錐面部531遠離該開口511的一端且垂直相交於該軸線的端面部532，及連接錐面部531鄰近該開口511的一端且沿垂直於該軸線X方向延伸的一環面部533。該錐面部531與該軸線X夾一第一夾角θ1。該第一夾角θ1介於3~15度。較佳的，第一夾角θ1=5度。

該等溝槽54形成在該外表面53的錐面部531，在本實施中，該等溝槽54由該外表面53朝該內表面52方向凹陷，且沿該軸線X方向延伸，及環繞該軸線X等距分佈。該等溝槽54的數量介於3~24條，較佳的，可以是16條。每一該溝槽54不連通於該腔室51，且深度介於0.1mm~5mm、寬度介於0.1mm~3mm，較佳的，深度可以是0.6mm、寬度可以是1.5mm。

該等氣孔55由該外表面53延伸至該內表面52且連通於外界與該腔室51，在本實施例中，其中一部分的氣孔55通過該等溝槽54，且依循該等溝槽54的延伸方向等間距排列，另一部分的氣孔55通過該端面部532。每一該氣孔55的孔徑介於0.5~3mm，較佳的，孔徑可以是1.5mm，且每一該通過對應之溝槽54的氣孔 55的延伸方向與一垂直於該軸線X的基準面C夾一第二夾角θ2，該第二夾角θ2介於20~60度，較佳的，該第二夾角θ2可以是45度。

該凹環56環繞該軸線X形成在該外表面53的環面部533，且鄰近該錐面部531。

該凸環57環繞該軸線X形成在該外表面53的錐面部531，且鄰近該凹環56。

製作該紙漿模具5時，只需通過車削、銑溝、鑽孔等加工方式，就可以完成徑寬不同的該等空間段512、該等溝槽54、該等氣孔55、該凹環56與該凸環57，不但加工容易、加工速度快，1天大約可以生產8~12個紙漿模具5，且每一個紙漿模具5的製作費用僅約新台幣5000元~6000元。

該紙漿模具5適用於連接一真空泵(圖未示)，而能夠產生負壓，及適用於連接一加壓泵(圖未示)，而能夠產生正壓。參閱圖6與圖8，藉此，當漿料層積於該外表面53時，由負壓產生的吸引氣流，會通過該腔室51與該等氣孔55排除漿料中的水份，且經過脫水、及與其它模具(圖未示)對合進行熱壓等程序後，定型為成品，最後，由正壓產生的吹送氣流，會通過該腔室51與該等氣孔55吹離定型後的成品，而獲得該容器4。由於紙漿製品的製造流程，非本案的技術特徵，且本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

重要的是，當吸引氣流通過該腔室51與該等氣孔55排除漿料中的水份時，本發明可以通過不連通於該腔室51的該等溝槽54，形成供漿料暫留的空間，避免漿料通過於該等氣孔55而形成倒鉤，使前述被熱壓定型後的成品，更容易被吹離該紙漿模具5，進而達到脫模的目的，及提升產品的良率。

參閱圖6與圖8，值得說明的是，通過該紙漿模具5製造而成的容器4，包括一本體41、一形成在該本體41一端的環緣42，及一鄰近該環緣42的凸緣43。該環緣42由對應該凹環56的漿料所形成，該凸緣43由對應該凸環57的漿料所形成。

藉此，當多個容器4堆疊時，每一個容器4的凸緣43恰好會受阻於相鄰容器4的環緣42，而以該凸緣43抵靠在相鄰容器4的環緣42上，使相鄰兩個容器4的本體41間形成一間隙G，及沿堆疊方向於相鄰兩個環緣42間界定出一堆疊高度H。藉此，可以通過該間隙G形成供氣體流動的空間，防止堆疊的容器4氣密接觸，而提升拿取對應之容器4時的便利性與順暢性。

值得說明的是，當該第一夾角θ1小於3度時，會因為拔模角度過小，以致於良品產出率極低，而不易於生產製造，且會導致該等容器4的堆疊高度H變大、裝袋數量變少，有材積變大、運輸成本增加的缺點；當該第一夾角θ1大於15度時，雖然可以降低該堆疊高度H，但成品的高度易受限制，使該容器4的容積變小。

另外，通過該紙漿模具5製造而成的容器4，雖然會對應該等溝槽54形成有約略可視的條紋，但不影響使用功能，及產品外觀。值得說明的是，當每一該溝槽54的深度小於0.1mm或寬度小於0.1mm時，雖然條紋的痕跡不明顯，但是，無法有效解決倒鉤及脫模的問題；當每一該溝槽54的深度大於5mm或寬度大於3mm時，條紋的痕跡相對明顯，雖然同樣可以解決倒釣與脫模的問題，但是，生產次數多時，容易造成縫隙堵漿，以致於無法順利脫模。

且當該第二夾角θ2小於20度時，氣體的流動方向接近該基準面C(接近水平狀態)，會因為沿該軸線X方向的推力，不足以使成品沿該軸線X方向脫離該紙漿模具5，有不易脫模的問題；當該第二夾角θ2大於60度時，氣體的流動方向接近該軸線X(接近垂直狀態及貼合該錐面部531)，會因為作用在該本體41的推力，不足以使該本體41與該紙漿模具5分離，而同樣有不易脫模的問題。

應當注意的是，該紙漿模具5的深度不限於如圖4所示，用於製造深度大於8cm的容器4(如圖8)，在本實施例的其它變化例中，也可以如圖9所示，用於製造深度較淺的容器4(圖未示)。

另外，該等徑寬由大漸小的空間段512不限於由該等階梯部521所界定，在本實施例的其它變化例中，也可以如圖10所示，加工出部分呈U形的腔室51。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

1、本發明可以通過不連通於該腔室51的該等溝槽54，形成供漿料暫留的空間，避免漿料通過於該等氣孔55而形成倒鉤，進而使本發明所製造的成品更容易脫模，及能夠提升成品的良率。

2、通過該等空間段512徑寬由大漸小的設計，可以有效提升氣體的流量，及能夠保留足夠的厚度，在容易聚熱、保溫，及提升排水及脫模效果之間，最得較佳的平衡點。

3、且本發明只需通過車削、銑溝、鑽孔等加工方式，就可以製作該紙漿模具5，不但加工速度快，1天大約可以生產8~12個紙漿模具5，且每一個紙漿模具5的製作費用僅約新台幣2000元~3000元，成本遠低於以線切割加工而成的模具。

4、由於該等溝槽54不連通於該腔室51，因此，在仍然通過該等氣孔55連通外界與該腔室51的情形下，不會有洩壓太快的缺點。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。