陽模具上的杯底作往復平移運動,即,如圖11中所示作向右前進或者向左后退運動。如圖11中所示,鎖定片302松散地套裝在驅動構件301上,以使鎖定片302可沿驅動構件301以及與驅動構件連接的其它部件作軸向相對運動。應理解到,鎖定片302并不限于呈圖11中所示的圓盤形式。
[0064]在驅動構件301上還固定地連接有止擋件310,該止擋件310可以是類似于鎖定片302那樣的盤狀物。但應理解到,鎖定片302以及止擋件310不限于呈盤狀。例如,止擋件310也可以是至少在驅動構件301的一側從驅動構件大致徑向向外伸出的突部。較佳地,如圖11中所示,止擋件310設置在驅動構件301的面向杯底的末端處。
[0065]另外,外部轉動機構300還設有阻擋頭,該阻擋頭與鎖定片302固定連接,并且從鎖定片302向杯底方向延伸。特別是,止擋件310可位于阻擋頭與鎖定片302之間。此外,在止擋件310與阻擋頭之間還可間設有諸如彈簧303的彈性部件。彈性部件303可在其一端處與阻擋頭固定連接,并且在另一端處與止擋件310固定連接。
[0066]如圖11中所示,阻擋頭例如是由沿縱向延伸的縱向支架311與沿徑向延伸的徑向支架305構成的框體。借助彈簧303在其初始狀態下的偏置力(如圖11中所示狀態),止擋件310可緊密地抵靠于鎖定片302。
[0067]此外,外部轉動機構300還設有樞轉元件304,樞轉元件能例如通過樞軸313在打開狀態與閉合狀態之間進行樞轉。在打開狀態下,樞轉元件304與杯子不接觸,而在閉合狀態下,樞轉元件與杯子、特別是接近于杯底的外周側壁接觸/接合。較佳地,樞轉元件304如圖11中所示構造成位于杯子兩側的一對樞轉桿304。然而,樞轉元件304也可以是不限于兩個的多個樞轉元件304,并且較佳地關于驅動構件301對稱設置。另外,樞轉元件304可較佳地在其靠近杯子的端部處設有朝向杯子徑向伸出的臂部318,以適于沿徑向與杯子接合。在臂部318的末端較佳地設有摩擦輔助件307,以與杯子柔性接觸并且增大接合的摩擦力。
[0068]在一些情況下,樞軸313可例如設置在從驅動構件301兩側大致徑向伸出或者與驅動構件301以任何其它方式固定連接的支架314上,由此諸如是一對樞轉桿304的樞轉元件304位于驅動構件301兩側。當然,如果樞轉元件為多個,則可以相應地設置與驅動構件301固定連接的多個樞軸313。較佳地,在樞轉元件304上也設有諸如復位彈簧308的偏壓元件,從而在鎖定片302如下文所述卡入凹入部312內時方便樞轉元件304向內、S卩,朝向杯子樞轉。
[0069]樞轉元件304的打開與閉合狀態可以例如通過設置在樞轉桿304上的凹入部312來實現。具體來說,將這對樞轉桿304的間距以及鎖定片302的徑向距離設置成:使得當鎖定片302卡入位于樞轉桿304上的凹入部312內時,這對樞轉桿304由于復位彈簧308的作用通過樞軸313朝向杯子運動,并最終較佳地經由位于其末端的臂部318與杯子接合,而當鎖定片302離開凹入部312時,鎖定片302抵抗復位彈簧308的作用使樞轉桿304繞樞軸313向外、即遠離杯子轉動,以與杯子脫開接合。
[0070]當然,也可設想到如果設有多個樞轉元件304,則可以根據實際情況在這些樞轉元件中的一個或多個內設有凹入部312,以在鎖定片302相對于樞轉元件發生位移時,能通過卡入一個或多個凹入部內來使對應的樞轉元件304進入閉合狀態。
[0071]接下來,詳細描述外部轉動機構300的操作原理。
[0072]當套裝有杯子的陽模具120例如工作到如下將進一步詳細闡釋的第四或周向定位工位時,使外部轉動機構300借助例如氣缸朝向杯底前進,此時鎖定片302由于彈簧303的偏置力保持與止擋件310緊密接觸,并且鎖定片302外周緣與樞轉元件304鄰抵,但不在樞轉元件304的凹入部312內,因此,樞轉元件304處于打開狀態,并且與杯底不接合。
[0073]然后,當外部轉動機構300前進到使其阻擋頭與杯底相碰、即阻擋頭305、311由于杯底而前進受阻時,由于驅動構件301上的止擋件310與阻擋頭之間連接有彈簧303,因此可使驅動構件301繼續前進,但此時,由于與受阻的阻擋頭固定連接,鎖定片302保持圖11中所示的位置不動,而止擋件310由于驅動構件301的帶動繼續前進。
[0074]當驅動構件301繼續前進時,它帶動與其固定連接的支架314、樞軸313和通過樞軸313可相對于驅動構件301樞轉的樞轉元件304 —起朝向杯底縱向前進。因此,在保持位置不變的鎖定片302與前進的樞轉元件304之間產生相對位移,即,鎖定片302相對于樞轉元件4實際上“后退”(后退在圖11中由向左方向示例代表)了。由此,使鎖定片302進入樞轉元件304上的凹入部312內,即,樞轉元件304進入閉合狀態,并與杯子例如經由臂部318和摩擦輔助件307接合。在接合之后,勻速轉動的驅動構件301由例如電動機帶動轉動,從而經由樞轉元件304上的臂部318通過兩者之間的摩擦力向杯底施加旋轉力。
[0075]在完成施加旋轉力之后,再次借助氣缸使驅動構件301向后退。此時,同樣由于彈簧303的作用,鎖定片302和阻擋頭305、311暫時保持不動,而樞轉元件304由于驅動構件301的帶動向后退,因此與鎖定片302之間又產生相對位移,即,鎖定片302相對于樞轉元件4實際上“前進” 了。由此,使鎖定片302離開樞轉元件304上的凹入部312,S卩,樞轉元件304再次回到打開狀態,并且與杯子不再接合。
[0076]隨后,使驅動構件301繼續后退,此時,止擋件310再次鄰抵于鎖定片302,并由此拉動鎖定片302以及與其固定連接的阻擋頭305、311 —同隨著驅動構件301向后退,從而回到外部轉動構件的初始位置,完成一次工作循環。
[0077]當杯子相對于防濺構件40完成周向定位時,可以通過各種方式使防濺構件40、特別是其固定部42與杯子10的內壁固定附連。例如,如圖9中所示,可以在模具120的兩側裝有超聲波焊接器,使超聲波焊接器的焊接頭190從兩側壓到杯子以及由此較佳是模具的凹進的切去部150及其平面上,以使位于模具上的防濺構件40的尤其是固定部42與杯壁能夠有效地連結。
[0078]在完成防濺構件40的固定附連之后,可釋放模具與防濺構件40的附連,并使杯子10從模具120上脫模。這可以較佳地通過從模具向杯子內部吹入壓縮空氣來完成脫模。例如,由于杯子與模具的相對固定部124為松配合,特別是由于模具的切去部150與杯壁之間留有較大的間隙,所以可以向該間隙吹入壓縮空氣,以使氣流可進入由紙杯和模具所形成的間隙,從而完成脫模。吹入壓縮空氣的位置不限于此,例如也可設想是從模具底部管道向杯子底部吹入壓縮空氣等等。
[0079]在此脫模過程中,防濺構件40的可彎折部44被已固定附連到杯壁上的固定部42帶動而逐步離開其所在的凹槽160,然后與固定部42彼此面對,并且以向上彎折的狀態位于杯子內壁與模具120的外周緣之間,直至杯子10完全從模具120脫下。
[0080]在某些情況下,由于會采用較強的壓縮空氣,以使杯子10連同固定附連的防濺構件40非常迅速地從模具120上脫下,然而,這會造成向內彎折的防濺構件40的可彎折部44在離開模具120之后由于未經過充分壓型而逐步回復到其未折疊狀態、即基本上沒有相對于固定部42向上彎起或者略向上彎折的狀態。因此,需要利用彎折定型輔助機構來實現可彎折部44的進一步可靠的彎折。
[0081]例如,可設想在與套裝在模具120上的杯子10的底部有一定間隔D的位置處設有止動元件200,如圖8中所示,該止動元件能以已知的方式固定到未示出的穩定的基座上。當通過吹入壓縮空氣使杯子10從模具120上脫下時,杯子10由于經過上述間隔而碰到該止動元件200從而停止繼續從模具120上脫下,即,杯子10處于半套在模具上的狀態。
[0082]此時,如圖8所示,防濺構件40的可彎折部44仍處于完全向上折疊狀態,即,處于與固定部42彼此面對的彎折狀態。在該狀態下,有利地利用諸如推桿之類的機構從杯子兩側再次將杯子壓向模具120,以使可彎折部44的彎折進一步定型。可以理解到,上述間隔距離D至少大于凹槽160的縱向高度,并且較佳地大于凹槽160的縱向高度與可彎折部44的長度之和,且小于杯子10本身的高度,以保證當杯子10碰到該止動元件200時,防濺構件40的可彎折部44以向上折疊的狀態與其固定部42彼此面對地擠壓于模具120與杯壁之間。
[0083]彎折定型輔助機構不限于上述止動元件200和推桿,例如也可以利用收杯器內的特定結構。
[0084]在可彎折部44實現可靠的彎折定型之后,通過使模具或者止動元件200移位(即,使止動元件200不再位于杯子底部下方)然后例如繼續吹入壓縮空氣或在紙杯自身的重力作用下使杯子10完成從模具120上脫下。脫模后的杯子被輸送到未示出的收杯器內,并且一個接一個地疊起來。
[0085]利用模具的附連過程
[0086]上述各個步驟可以在對應的工位處依次完成,但更有利的是采用如圖1中所示的設備100來完成。該設備包括工作轉盤110,在該轉盤110上設有多個(對應于工位數)、例如八個上述模具120。該轉盤110在整個生產過程中進行間歇式轉動,以使陽模具120在各個工位處能夠停下,并完成相應的動作并實現自動化附連過程。
[0087]例如,如圖1中所示,該轉盤示例性地顯示了可能的八個工位1001-1008。在第一或附連工位1001,使防濺構件40的一面以可移除的方式、例如通過真空吸附作用與陽模具120的外周側表面附連。
[0088]然后,轉盤110使該模具120轉動到下一個、可選的工位,即針對可彎折部44的彎折工位1002。在該彎折工位1002,通過例如推桿將防濺構件40的可彎折部44繞折痕46折疊到位于模具的固定部42下方的凹槽160內。
[0089]在第三或套裝工位1003處,該套裝工位特別較佳地恰好位于垂直位置,以便于杯子10從模具底部套裝到模具120上。
[0090]然后,在第四或周向定位工位1004,利用圖11中所示的轉動機構300使杯子10帶動模具120的活動底部122相對于模具的相對固定部124轉動,并且在杯子10相對于模具120轉動的過程中,借助突條170或者其它光電設備來完成杯子相對于防濺構件40的周向定位,例如是將一個防濺構件40定位到杯子的接縫50處。
[0091]然后,轉盤110將模具120轉動到第五或固定附連工位1005,在該固定附連工位處,使超聲波焊接頭190靠近到杯子10的與防濺構件40所在位置對應的位置,并完成防濺構件40與杯壁之間的固定附連。
[0092]在第六或半脫模工位1006處,通過吹入壓縮空氣使杯子10從模具120上逐步脫下。如上所述,在一有利的實施例中,距離杯子底部一定距離處設置有一止動元件200,因此,在半脫模工位1006處,杯子1