用于由纸浆浆料来生产3D模制产品的拾取压制装置和方法制造方法及图纸

本文件涉及一种用于在由纸浆浆料生产3D模制产品的过程中使用的拾取压制装置，该拾取压制装置包括：呈现多孔的第一产品面的拾取压制工具；呈现第二产品面的压制工具；以及连接至拾取压制工具的真空源。拾取压制工具和压制工具可相对于彼此竖直移动，其中，在这些压制工具的第一相对位置中时，这些产品面中的至少一个被定位成将液体形式的纸浆浆料层接收至其产品面，并且其中，在这些压制工具的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以用于压制纸浆浆料层。该装置进一步包括第一转移工具，其中，该第一转移工具包括：第一成型表面部分，该第一成型表面部分被配置成符合多孔的第一产品面的第一部分，使得在它们之间限定成型间隙，所述成型间隙限定期望纸浆浆料层厚度；以及第二成型表面部分，该第二成型表面部分被配置成从多孔的第一产品面的第二部分发散，使得非成型空间由第二成型表面部分和多孔的第一产品面的第二部分限定，所述非成型空间的厚度比成型间隙大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于由纸浆浆料来生产3D模制产品的拾取压制装置和方法
本文件涉及一种用于在由纸浆浆料模制产品的过程中使用的拾取压制装置。本披露还涉及一种由纸浆浆料模制产品的方法。
技术介绍
众所周知，通过以下方式由纸浆浆料模制产品：将多孔模具浸到纸浆浆料中以及随后干燥并可选地压制如此模制的产品。这些产品的示例有蛋品包装纸盒、减震包装嵌件和纸托盘、纸杯、饮料外带托盘、蘑菇和浆果盒以及其他形式的工业、农业和消费包装。关于由纸浆模制产品，期望提供一种耐用并可以经受高温的模具。进一步地，表面结构光滑、能耗降低和成型过程的品质控制改进是令人期望的。关于这些方面，WO2016101976A1披露了一种用于在由浆料模制产品时使用的改进的工具或工具部件，该工具或工具部件包括自支撑工具壁部分，该自支撑工具壁部分具有用于接触产品的产品面、以及壁的相对于产品面的另一侧上的背面。工具壁部分呈现孔隙，这些孔隙由从产品面到背面延伸穿过工具壁部分的多个通道提供。这种工具或工具部件还能够提供所使用的纸浆的高效拾取、转移或蒸发，或者能够模制产品，同时与其他已知工具相比，产生真空需要的能量较少。然而，期望进一步降低能耗。WO2016101976A1进一步披露了一种用于通过对多孔模具施加浆料层并通过同时加热和压制浆料层同时穿过模具壁抽真空来从浆料去除水从而由纸浆浆料模制产品的方法，该模具壁的另一侧与浆料层接触。模制过程可以分两个或更多个相继压制步骤来执行，这是有利的，因为与具有单一压制步骤的过程相比，其缩短了循环时间并且因此增大了生产过程的产量。然而，期望进一步增大产量。
技术实现思路
本披露的目的是提供一种用于由纸浆浆料模制产品的改进的纸浆模制装置，更具体地，提供一种与现有技术相比增大了模制过程的产量的装置。本披露的目的进一步在于提供一种改进的模制过程，更具体地，提供一种由纸浆浆料模制产品的方法，该方法增大了生产过程的产量。本专利技术是由所附独立权利要求限定的。在所附从属权利要求以及以下描述和附图中阐述了实施例。根据第一方面，提供了一种用于在由纸浆浆料生产3D模制产品的过程中使用的拾取压制装置，该拾取压制装置包括：呈现多孔的第一产品面的拾取压制工具、呈现第二产品面的压制工具以及连接至该拾取压制工具的真空源，其中，该拾取压制工具和该压制工具可相对于彼此竖直移动，其中，在这些压制工具的第一相对位置中时，这些产品面中的至少一个被定位成将液体形式的纸浆浆料层接收至其产品面，并且其中，在这些压制工具的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以用于压制该纸浆浆料层。该装置进一步包括第一转移工具，其中，该第一转移工具包括：第一成型表面部分，该第一成型表面部分被配置成符合该多孔的第一产品面的第一部分，使得在它们之间限定成型间隙，所述成型间隙限定期望纸浆浆料层厚度；以及第二成型表面部分，该第二成型表面部分被配置成从该多孔的第一产品面的第二部分发散，使得非成型空间由该第二成型表面部分和该多孔的第一产品面的第二部分限定，所述非成型空间的厚度比该成型间隙大。出于本披露的目的，术语“纸浆”应被解释为包含包括纤维(比如纤维素)、矿物质和淀粉或这些材料的组合的材料。纸浆优选具有液体载体，该液体载体可以包括水。“产品面”是指工具的适于在这种纸浆产品的成型期间与纸浆浆料层或纸浆产品接触的表面。第二产品面可以是多孔的或无孔的。替代性地，第二产品面可以呈现多孔部分和无孔部分。真空源可以是连接至压力调节器的真空室的形式。“拾取”是指使纸浆纤维被吸到拾取压制工具的多孔的第一产品面。在拾取压制工具和压制工具的第二相对位置中时，其中，这些产品面被朝向彼此按压以便压制纸浆浆料，这些工具中的至少一个可以适于将热供应至工具的产品面。进一步地，这些具有多孔产品面或呈现多孔部分的工具中的至少一个工具可以连接至真空源，使得可以通过该工具的多孔产品面抽真空。因为拾取压制工具适于拾取纸浆浆料层与压制纸浆浆料层两者，所以消除了对用于将纸浆层从拾取工具转移至压制工具的附加转移工具的需要。此外，因为拾取压制工具和压制工具也可相对于彼此竖直移动，所以可以实现用于拾取和压制纸浆浆料层的高效过程，从而缩短循环时间并增大过程的产量。第一转移工具可以适于将纸浆浆料层从拾取压制工具转移至第二对压制工具的产品面。第一转移工具可以连接至能够产生真空或空气压力的压力调节器。第一转移工具也可以安装在转移工具固持器上。因为非成型空间由第二成型表面部分和多孔的第一产品面的第二部分限定，所以在所述转移期间，纸浆浆料层至少一部分可以是自由的。随着纸浆浆料层从第一转移工具转移至第二对压制工具的产品面，可以形成纸浆浆料层的自由部分，从而使纸浆浆料层的自由部分与第一转移工具的第二成型表面部分接触。进一步地，因为第一转移工具适于将纸浆浆料层转移至第二对配合压制工具，并在转移期间形成纸浆浆料层的至少一部分，所以可以省去额外的成型或压制步骤，并且可以实现较短的循环时间和该过程的增大的产量。进一步地，因为第一转移工具被适配成使得纸浆浆料层的至少一部分在转移期间与第一转移工具的第一成型表面部分接触，并且至少一部分是自由的，即，不接触，所以可以提供呈现具有不同含水量水平的不同部分的纸浆浆料层。拾取压制工具可以设置有适于将热供应至拾取压制工具的多孔的第一产品面的至少一个加热元件。替代性地或附加地，压制工具可以设置有适于将热供应至压制工具的第二产品面的至少一个加热元件。在这些压制工具的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以便压制纸浆浆料层，同时通过该至少一个加热元件来加热纸浆浆料层，并通过这些工具中的至少一个的多孔产品面抽真空。非成型空间可以被配置成仅在一个纸浆浆料层面与第二成型表面部分和多孔的第一产品面的第二部分中的一个之间提供接触。“纸浆浆料层面”是指纸浆浆料层的适于与工具(比如拾取压制工具、压制工具或转移工具)的产品面接触的表面。非成型空间可以在第二成型表面部分与多孔的第一产品面的第二部分之间呈现空间，该空间大于成型间隙的厚度的20倍、优选地大于成型间隙的所述厚度的15倍、10倍或5倍。如在压制方向上看见的，非成型空间可以设置在阴模的最里面的部分和/或阳模的远端部分处。替代性地，如在压制方向上看见的，非成型空间可以设置在阴模的最外面的部分和/或阳模的远端部分处。阴模可以是拾取压制工具或压制工具。阳模可以是转移工具。成型间隙可以呈现足够小的厚度，以使第一成型表面部分与多孔的第一产品面的第一部分两者接触相应纸浆浆料层面。成型间隙可以被配置成在纸浆浆料层上提供大于环境压力的压力。第一成型表面部分可以呈现对应于多孔的第一产品面的总面积的10-99.9％、优选地25-95％的接触表面积。第一转移工具可以呈现孔隙率为10-90％的多孔产品面。出于本披露的目的，术语“孔隙率”被定义为预定产品面部分的孔开口面积比总产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在由纸浆浆料生产3D模制产品的过程中使用的拾取压制装置，该拾取压制装置包括：/n呈现多孔的第一产品面的拾取压制工具(10)，/n呈现第二产品面的压制工具(20)，以及/n连接至该拾取压制工具(10)的真空源，/n其中，该拾取压制工具(10)和该压制工具(20)可相对于彼此竖直移动，/n其中，在这些压制工具(10，20)的第一相对位置中时，这些产品面中的至少一个被定位成将液体形式的纸浆浆料层接收至其产品面，并且/n其中，在这些压制工具(10，20)的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以便压制该纸浆浆料层，/n其中，该装置进一步包括第一转移工具(30)，其中，该第一转移工具(30)包括：/n第一成型表面部分(34)，该第一成型表面部分被配置成符合该多孔的第一产品面的第一部分(14)，使得在它们之间限定成型间隙(80)，所述成型间隙(80)限定期望纸浆浆料层厚度，以及/n第二成型表面部分(35)，该第二成型表面部分被配置成从该多孔的第一产品面的第二部分(15)发散，使得非成型空间(90)由该第二成型表面部分(35)和该多孔的第一产品面的第二部分(15)限定，所述非成型空间(90)的厚度比该成型间隙大。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190103 SE 1950004-01.一种用于在由纸浆浆料生产3D模制产品的过程中使用的拾取压制装置，该拾取压制装置包括：
呈现多孔的第一产品面的拾取压制工具(10)，
呈现第二产品面的压制工具(20)，以及
连接至该拾取压制工具(10)的真空源，
其中，该拾取压制工具(10)和该压制工具(20)可相对于彼此竖直移动，
其中，在这些压制工具(10，20)的第一相对位置中时，这些产品面中的至少一个被定位成将液体形式的纸浆浆料层接收至其产品面，并且
其中，在这些压制工具(10，20)的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以便压制该纸浆浆料层，
其中，该装置进一步包括第一转移工具(30)，其中，该第一转移工具(30)包括：
第一成型表面部分(34)，该第一成型表面部分被配置成符合该多孔的第一产品面的第一部分(14)，使得在它们之间限定成型间隙(80)，所述成型间隙(80)限定期望纸浆浆料层厚度，以及
第二成型表面部分(35)，该第二成型表面部分被配置成从该多孔的第一产品面的第二部分(15)发散，使得非成型空间(90)由该第二成型表面部分(35)和该多孔的第一产品面的第二部分(15)限定，所述非成型空间(90)的厚度比该成型间隙大。


2.根据权利要求1所述的拾取压制装置，其中，该拾取压制工具(10)设置有适于将热供应至该拾取压制工具(10)的多孔的第一产品面的至少一个加热元件(13)和/或该压制工具(20)设置有适于将热供应至该压制工具(20)的第二产品面的至少一个加热元件(23)。


3.根据权利要求2所述的拾取压制装置，其中，在这些压制工具(10，20)的第二相对位置中时，这些产品面被朝向彼此按压以便压制该纸浆浆料层，同时通过该至少一个加热元件(13，23)来加热该纸浆浆料层，并通过这些工具中的至少一个的多孔产品面抽真空。


4.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该非成型空间(90)被配置成仅在一个纸浆浆料层面与该第二成型表面部分(35)和该多孔的第一产品面的第二部分(15)中的一个之间提供接触。


5.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该非成型空间(90)在该第二成型表面部分(35)与该多孔的第一产品面的第二部分(15)之间呈现空间，该空间大于该成型间隙(80)的厚度的20倍、优选地大于该成型间隙(80)的所述厚度的15倍、10倍或5倍。


6.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，如在压制方向上看见的，该非成型空间(90)设置在阴模的最里面的部分和/或阳模的远端部分处。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的拾取压制装置，其中，如在压制方向上看见的，该非成型空间(90)设置在阴模的最外面的部分和/或阳模的远端部分处。


8.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该成型间隙(80)呈现足够小的厚度，以使该第一成型表面部分(34)与该多孔的第一产品面的第一部分(14)两者接触相应纸浆浆料层面。


9.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该成型间隙(80)被配置为在该纸浆浆料层上提供大于环境压力的压力。


10.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该第一成型表面部分(34)呈现对应于该多孔的第一产品面的总面积的10-99.9％、优选地25-95％的接触表面积。


11.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该第一转移工具(30)呈现孔隙率为10-90％的多孔产品面。


12.根据权利要求11所述的拾取压制装置，其中，该第一转移工具(30)的多孔产品面呈现孔洞大小是0.1-0.7mm的直径、优选地0.25-0.6mm的孔。


13.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该拾取压制工具(10)的多孔的第一产品面的孔隙率是10-90％。


14.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该拾取压制工具(10)的多孔的第一产品面呈现孔洞大小是0.1-0.7mm的直径、优选地0.25-0.6mm的孔。


15.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该拾取压制工具(10)设置有适于将热供应至该拾取压制工具的多孔的第一产品面的至少一个加热元件(13)。


16.根据前述权利要求中任一项所述的拾取压制装置，其中，该压制工具(20)设置有适于将热供应至该压制工具的第二产品面的至少一个加热元件(23)。


17.一种用于由纸浆浆料生产3D模制产品的方法，该方法包括：
将液体形式的纸浆浆料层施加至第一模具的拾取压制工具(10)的多孔的第一产品面；
在第一成型步骤中，将该拾取压制工具(10)的多孔的第一产品面上的纸浆浆料层压在该第一模具的配合压制工具(20)的第二产品面上，同时加热该纸浆浆料层并通过这些工具(10，20)中的至少一个的多孔产品面抽真空；
将该纸浆浆料层转移至第二模具(40，50)的第一压制工具的多孔产品面；
在第二后续成型步骤中，将该纸浆浆料层压在该第二模具(40，50)的第二压制工具的第二产品面上，同时加热该纸浆浆料层并通过该第二模具(40，50)的第一压制工具和第二压制工具中的至少一个的多孔产品面抽真空，
其中，在转移到该第二模具(40，50)的第一压制工具期间形成至少该纸浆浆料层的一部分。


18.如权利要求17所述的方法，其中，通过第一转移工具(30)来执行该纸浆浆料层从该第一模具(10，20)到该第二模具(40，50)的转移，该第一转移工具包括第一成型表面部分(34)和第二成型表面部分(35)，
其中，在该纸浆浆料层从该第一模具(10，20)到该第一转移工具(30)的转移期间，该第一成型表面部分(34)符合该第一模具的多孔的第一产品面的第一部分(14)，使得在它们之间限定成型间隙(80)，所述成型间隙(80)限定了期望纸浆浆料层厚度，并且
其中，该第二成型表面部分(35)从该第一模具的多孔的第一产品面的第二部分(15)发散，使得非成型空间(90)由该第二成型表面部分(35)和该第一模具的多孔的第一产品面的第二部分(15)限定，所述非成型空间(90)的厚度比该成型间隙大。


19.根据权利要求18所述的方法，其中，在该纸浆浆料层从该第一模具(10，20)到该第一转移工具(30)的转移期间，该成型间隙(80)在该纸浆浆料层上提供大于环境压力的压力。


20.如权利要求18或19所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·皮尔斯，
申请(专利权)人：赛尔怀斯公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE