TWI752775B - 可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置，本發明裝置配備有滾壓器和一中心支撐軸，滾壓器包括至少一個滾壓輪，滾壓輪的外表面具有多個突起的環狀壓紋，中心支撐軸具有可以和環狀壓紋互相吻合的多個環狀凸紋，中心支撐軸穿入位在作業位置的紙質螺旋管的中心，使得紙質螺旋管的管壁介於中心支撐軸和滾壓輪之間，滾壓器和中心支撐軸可以沿著和紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至一個或多個預定的位置，利用滾壓輪和中心支撐軸的協同運作用以在一種紙質螺旋管的管壁滾壓形成蛇腹管結構，然後對已經滾壓製成蛇腹管結構的紙質螺旋管在其軸線方向進行擠壓，進而成為可彎曲的紙質水煙管。

Description

可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置

本發明涉及水煙壼的組件的製造技術，特別是一種用於連接水煙壼使用的可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置。

阿拉伯水煙壺的構造，基本上是由壺身、煙碗、水煙管和煙嘴四個部分組成；水煙管的一端連接壺身，水煙管的另一端連接煙嘴。基本型的阿拉伯水煙壺只有一個煙嘴，另有可供多人同時使用的阿拉伯水煙壺，一個壼身可以連接多個水煙管，在一些社交場合，人們經常共用一個水煙壺，由於是多人共同使用，基於衛生的問題，通常使用一次性的水煙管，以防止傳染疾病。

由於衛生及健康的問題，中東地區的使用者都採用一次性水煙管，市面上販售的水煙管基本上是一種具有蛇腹管結構的可彎曲的管子，水煙管的一端連接有一煙嘴，在水煙管的另一端還有一用於連接煙壼的連接管，連接管採可插拔的結構設計，只要將連接管插上壼身就能使用，更換水煙管時只要拔下連接管重新更換整個新的水煙管即可。

目前市面上販售的水煙管，以塑膠製品為主，相對於精品級或是具有藝術、觀賞價值的水煙管，塑膠製的水煙管的價格低廉，以中東地區使用者的每日平均都會更換二個水煙管，以及廣大的使用人口而言，塑膠製的水煙管將會造成無法忽視的環保問題。

本發明的目的在解決現有水煙管使用塑膠製作而洐生的環保問題，本發明提出一種可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置，本發明方法及其裝置可以快速地自動化製造紙質水煙管，並且具有良好的可彎曲性能，同時實現一次性且可自然分解之環保目的。

本發明可彎曲的紙質水煙管的製作方法的一實施例步驟，包括：

製備一紙質螺旋管，係採用紙張為原料，然後通過螺旋捲繞的方式並且利用黏膠將紙張黏合製成，且黏膠為半乾的況態；

提供一滾壓器，包括：一驅動單元、一活動載具和至少一個滾壓輪，滾壓輪的外表面具有多個突起的環狀壓紋，該些環狀壓紋沿著滾壓輪的軸線方向間隔地排列，驅動單元用以驅動滾壓輪轉動；

提供一中心支撐軸，中心支撐軸的軸線和滾壓輪的軸線平行，中心支撐軸具有可以和該些環狀壓紋互相吻合的多個環狀凸紋，中心支撐軸可以穿入紙質螺旋管的中心；

將紙質螺旋管投放至一作業位置；

將中心支撐軸穿入位於作業位置的紙質螺旋管的中心；

將滾壓器沿著和紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至一預定的位置，並使滾壓輪的該些環狀壓紋位於可以和中心支撐軸的該些多個環狀凸紋互相吻合的位置；

驅動滾壓輪轉動，使滾壓輪和中心支撐軸協同在紙質螺旋管的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構；

將中心支撐軸抽出紙質螺旋管，並且將滾壓器沿著和紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至一停等位置，讓已經滾壓製成蛇腹管結構的紙質螺旋管落下；以及

沿著已經滾壓製成蛇腹管結構的紙質螺旋管的軸線方向，擠壓紙質螺旋管然後製成可彎曲的紙質水煙管。

本發明可彎曲的紙質水煙管的製作方法，其中包括將通過擠壓製成的可彎曲的紙質水煙管進行烘乾的步驟，使所述的黏膠乾固硬化。

其中紙張的材質選自由：石頭紙、傳統纖維紙，以及石頭紙和傳統纖維紙複合製成的多層複合紙所組成的群組。

本發明可彎曲的紙質水煙管的製作方法，包括將滾壓器沿著和紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至多個預定的位置，在紙質螺旋管的管壁滾壓形成多段蛇腹管結構。

其中該些蛇腹管結構是彼此首尾鄰接形成連續的蛇腹管結構，或是任二個相鄰的蛇腹管結構之間具有一間隔距離，形成一種不連續的蛇腹管結構。

其中蛇腹管結構的管壁的斷面形狀是沿著軸向延伸的波形，所述的波形是圓弧形波、三角波、鋸齒波和弦波其中的任一種。

本發明的一方面包括一種可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，用以在紙質螺旋管的管壁滾壓形成蛇腹管結構，所述的裝置的一實施例構造包括：

一滾壓器，包括：一驅動單元、一活動載具和至少一個滾壓輪，滾壓輪的外表面具有多個突起的環狀壓紋，該些環狀壓紋沿著滾壓輪的軸線方 向間隔地排列，驅動單元用以驅動滾壓輪轉動，滾壓輪配置在活動載具，活動載具用以將滾壓輪移動至一作用位置和一待命位置；

一中心支撐軸，中心支撐軸具有可以和該些環狀壓紋互相吻合的多個環狀凸紋，中心支撐軸可以穿入紙質螺旋管的中心，使得紙質螺旋管的管壁介於中心支撐軸和滾壓輪之間，第一支撐軸和第一滾壓器共同組成一滾壓單元，在作用位置的滾壓輪可以和中心支撐軸協同運作進行滾壓作業用以在紙質螺旋管的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構；

一軌道和配置於軌道的一第二驅動器，軌道的長軸方向和紙質螺旋管的軸線平行，滾壓單元配置在軌道，第二驅動器用以帶動滾壓單元沿著紙質螺旋管的軸線方向移動至一預定的位置和一停等位置，在預定位置的滾壓單元以滾壓輪和中心支撐軸協同進行滾壓作業進而在紙質螺旋管的管壁滾壓形成蛇腹管結構，在完成滾壓作業之後活動載具將滾壓輪朝向離開中心支撐軸的方向移動至待命位置，然後第二驅動器帶動滾壓單元移動至停等位置，在停等位置時滾壓器位於紙質螺旋管的軸線的一端且離開紙質螺旋管，中心支撐軸也抽出紙質螺旋管；

一夾持機構，包括：一對活動夾爪以及一夾爪驅動器，夾持機構配置在軌道的中央位置的兩側，夾爪驅動器用以帶動活動夾爪夾住紙質螺旋管；以及

一擠壓單元，包括：一往復式擠壓器、一運送轉輪、一轉輪驅動單元以及一擋板，運送轉輪位在滾壓單元的下方，運送轉輪的軸線和紙質螺旋管的軸線平行，運送轉輪的表面具有至少一個料槽，料槽的長度足以承接並且容納滾壓完成後落下的紙質螺旋管，檔板位於運送轉輪的一側，轉輪 驅動單元用以驅動運送轉輪轉動，進而依序地將料槽轉動至一第一位置、一第二位置以及一第三位置然後回到第一位置重複循環，在第一位置的料槽用以承接滾壓完成後落下的紙質螺旋管，然後料槽轉動到第二位置，檔板恰好可以將滾壓完成的紙質螺旋管封閉在到達第二位置的料槽之中，往復式擠壓器用以沿著紙質螺旋管的軸線方向對到達第二位置而且滾壓完成的紙質螺旋管擠壓，料槽到達第三位置時，料槽中的紙質螺旋管可自由地落下。

本發明裝置的一實施例構造，其中滾壓器具有三個滾壓輪，三個滾壓輪包圍中心支撐軸，這三個滾壓輪由同一個驅動單元帶動。

其中滾壓器的驅動單元包含：一電動機、一皮帶輪和一皮帶，皮帶輪配置在滾壓輪的轉軸，皮帶連接電動機的輸出軸和皮帶輪；活動載具包括：一滑車、一活動座以及一第一驅動器，滑車可以在軌道上滑動，滾壓器的驅動單元和第一驅動器配置在滑車，中心支撐軸藉由一支架連接在滑車，滾壓輪可轉動地配置在活動座，第一驅動器用以帶動活動座移動，進而將滾壓輪移動至作用位置和待命位置，其中第一驅動器是選自由：往復式電磁鐵、氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造所組成的群組。

本發明裝置的一實施例構造，其中包括二個滾壓單元分別為一第一滾壓單元和一第二滾壓單元，第一滾壓單元在未進行滾壓作業時位於紙質螺旋管的軸線的其中一端的第一停等位置，第二滾壓單元在未進行滾壓作業時位於紙質螺旋管的軸線的另一端的第二停等位置，第一滾壓器的活動載具的滑車設置有一第一承接槽，第二滾壓器的活動載具的滑車設 置有一第二承接槽，紙質螺旋管的軸向兩端分別落在第一承接槽和第二承接槽以進行滾壓作業。

其中該第二驅動器用以帶動滾壓單元沿著紙質螺旋管的軸線方向移動至多個預定的位置和一停等位置，用以在紙質螺旋管的管壁滾壓形成多段該蛇腹管結構。

其中該些蛇腹管結構是彼此首尾鄰接形成連續的蛇腹管結構，或是任二個相鄰的該蛇腹管結構之間具有一間隔距離，形成一種不連續的蛇腹管結構。

其中蛇腹管結構的管壁的斷面形狀是沿著軸向延伸的波形，所述的波形是由該些環狀壓紋和該些環狀凸紋的形狀決定，所述的波形是圓弧形波、三角波、鋸齒波和弦波其中的任一種。

其中夾持機構的夾爪驅動器是選自由：往復式電磁鐵、氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造所組成的群組。

其中轉輪驅動單元驅動運送轉輪作單一方向的轉動，轉輪驅動單元是採用步進馬達或伺服馬達提供轉動所需的動力。

其中運送轉輪的形狀為圓柱狀，檔板位於運送轉輪的一側並且和運送轉輪的圓周相切。

其中運送轉輪配置有多個料槽，該些料槽依序地轉動至前述的第一位置、第二位置和第三位置然後回到第一位置重複循環。

其中往復式擠壓器用以驅動一擠壓桿沿著紙質螺旋管的軸線方向往復移動，用以對已經滾壓製成蛇腹管結構的紙質螺旋管在其軸線方向進行擠壓，往復式擠壓器選自由：油壓缸、氣壓缸、電動導螺桿機構 所組成的群組。

本發明裝置的一實施例構造，其中包括一料斗用以容納等待進行滾壓作業的紙質螺旋管，料斗位於滾壓器的上方，料斗的橫斷面為漏斗狀，料斗的底部具有一出口，每一次會有一支紙質螺旋管從出口向下落至滾壓器進行滾壓作業。

本發明的優點和功效在於，本發明方法及其裝置可以快速地自動化製造紙質水煙管，並且具有良好的可彎曲性能，同時實現一次性且可自然分解之環保目的。其中在黏膠完全乾固硬化前擠壓蛇腹管結構的一種效果，在於可以適當地破壞蛇腹管結構的部分黏膠，有助水煙管在蛇腹管結構的位置能夠輕易地作180度的彎曲，即使彎曲180度也不會斷裂或破裂，在後續的製程中可以再通過烘乾或加熱的手段加快黏膠的乾固硬化，具有穩定蛇腹管結構之形狀和結構的效果，避免蛇腹管結構自動回復成平直的管狀。

P:紙質螺旋管

R:滾壓器

R1:第一滾壓器

R2:第二滾壓器

S1:作用位置

S2:待命位置

10:料斗

11:出口

20:中心支撐軸

20A:第一支撐軸

20B:第二支撐軸

201:環狀凸紋

21:支架

30:滾壓輪

301:環狀壓紋

31:電動機

32:皮帶輪

33:皮帶

34:活動載具

341:滑車

342:活動座

343:第一驅動器

344:第一承接槽

345:第二承接槽

41:軌道

42:第二驅動器

421:伺服馬達

422:皮帶機構

50:夾持機構

51:活動夾爪

52:夾爪驅動器

60:擠壓單元

61:運送轉輪

611:料槽

62:擋板

63:輸送帶

64:往復式擠壓器

641:擠壓桿

第1圖，是本發明可彎曲的紙質水煙管的製作裝置的一種實施例的構造外觀圖。

第2圖，是第1圖之實施例構造的簡化圖，圖中截短了軌道的長度以能更清楚地顯示細部的構造。

第3圖，是第1圖之實施例構造的局部構造圖，進一步放大了其中一個滾壓單元的構造。

第4~6圖，是本發明可彎曲的紙質水煙管的製作裝置的連續動作示意 圖。

第7A~7C圖，是擠壓單元的運送轉輪的連續動作示意圖。

第8圖，是擠壓單元的運送轉輪的另一種實施例的構造示意圖。

第9圖，繪示活動載具帶動滾壓輪移動至作用位置和待命位置的動作示意圖。

在下文的實施方式中所述的位置關係，包括：上，下，左和右，若無特別指明，皆是以圖式中組件繪示的方向為基準。其中提及的方向(例如上、下、左、右、前和後)是依據圖式顯示的內容，用於說明實施例中各個元件或結構之間的相對關係(例如位置關係、連接關係和動作關係)。

請參閱第1圖至第3圖是本發明可彎曲的紙質水煙管的製作裝置的一種實施例的構造外觀圖及其細部構造示意圖。

本發明可彎曲的紙質水煙管的製作方法及其裝置，基本上是用以在已經製備完成的一種紙質螺旋管P的管壁製作蛇腹管結構，進而成為可彎曲的紙質水煙管。所述的紙質螺旋管P採用紙張為原料，然後通過螺旋捲繞的方式捲繞紙張或紙條並且以黏膠互相黏結構成一種具有螺旋管結構的紙質螺旋管P。紙質螺旋管P在黏膠完全乾固硬化前或是半乾狀態下(意即是黏膠尚未完全乾固硬化)仍然具有良好的可塑性，有利於通過本發明的方法形成蛇腹管結構進而製成可彎曲的紙質水煙管。其中紙張的材質選自由石頭紙、傳統纖維紙，以及石頭紙和傳統纖維紙複合製成的多層複合紙。

本發明可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，基本上是通過一滾壓器R和一中心支撐軸20的協同運作進而在紙質螺旋管P的管壁滾壓形成一 段蛇腹管結構。如第1圖繪示的示例性構造，紙質螺旋管P在黏膠半乾的況態下被投放至滾壓器R中的一作業位置(見第2圖)，其中一種實施方式，多個紙質螺旋管P逐個置入一料斗10中，料斗10的橫斷面大致為漏斗狀，料斗10位於滾壓器的上方，在料斗10的底部具有一出口11，每一次會有一支紙質螺旋管P從出口11向下落入滾壓器R。

滾壓器R包括一驅動單元、一活動載具34和至少一個滾壓輪30，滾壓輪30的外表面具有多個突起的環狀壓紋301，這些環狀壓紋301沿著滾壓輪30的軸線方向間隔地排列，因此這些壓紋301在滾壓輪30的外表面形成如同蛇腹管結構的形狀，驅動單元用以驅動滾壓輪30轉動，驅動單元的一種實施例構造包含電動機31(俗稱馬達)、皮帶輪32和皮帶33，皮帶輪32配置在滾壓輪30的轉軸，皮帶33連接電動機31的輸出軸和皮帶輪32，滾壓輪30的軸線和紙質螺旋管P的軸線平行，滾壓輪30配置在活動載具34，活動載具34用以將滾壓輪30移動至一作用位置S1和一待命位置S2(移動的方向見第9圖箭頭A3繪示的方向)，在作用位置S1的滾壓輪30可以和中心支撐軸20協同運作用以在紙質螺旋管P的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構，滾壓完成後的滾壓輪30朝向離開中心支撐軸20的方向移動至待命位置S2，然後將中心支撐軸20抽出滾壓完成的紙質螺旋管P，在作用位置S1的滾壓輪30的環狀壓紋301會壓在紙質螺旋管P的外側表面，反之，在待命位置S2的滾壓輪30的環狀壓紋301則不會接觸到紙質螺旋管P的外側表面。

中心支撐軸20，具有可以和滾壓輪30的環狀壓紋301互相吻合的多個環狀凸紋201(見第3圖)，任二個相鄰的環狀凸紋201之間具有一間距，中心支撐軸20的軸線和滾壓輪30的軸線平行，中心支撐軸20可以穿入 紙質螺旋管P的中心，特別是中心支撐軸20穿入位在作業位置的紙質螺旋管P的中心，使得紙質螺旋管P的管壁介於中心支撐軸20和滾壓輪30之間(見第9圖)，利用滾壓輪30和中心支撐軸20的協同運作用以在紙質螺旋管P的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構。

滾壓器R可以沿著和紙質螺旋管P的軸線平行的方向移動至預定的位置，然後協同中心支撐軸20在紙質螺旋管P的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構。在其他的實施方式，滾壓器R可以沿著和紙質螺旋管P的軸線平行的方向移動至多個預定的位置，然後在紙質螺旋管P的管壁滾壓形成多段蛇腹管結構，該些蛇腹管結構可以是彼此首尾鄰接形成連續的蛇腹管結構，在其他的實施例，多個蛇腹管結構中任二個相鄰的蛇腹管結構之間具有一間隔距離，形成一種不連續的蛇腹管結構。

其中一種實施方式，蛇腹管結構的管壁的斷面形狀是沿著軸向延伸的波形，所述的波形是由該些環狀壓紋301和該些環狀凸紋201的形狀決定，在一實施例構造，所述的波形是圓弧形波、三角波、鋸齒波和弦波其中的任一種。

活動載具34的一種實施例構造，包括：一滑車341、一活動座342以及一第一驅動器343，滾壓器R的驅動單元和第一驅動器343配置在滑車341，滾壓輪30可轉動地配置在活動座342，中心支撐軸20可以藉由一支架21連接在滑車341，因此，滾壓器R和中心支撐軸20可以同步地移動至預定的位置；第一驅動器343用以帶動活動座342移動，進而將滾壓輪30移動至所述的作用位置S1和待命位置32。其中活動座342的一種移動方式是在滑車341上滑動，圖式中繪示的第一驅動器343是一種往復式電磁鐵，但不 以此為限，在其他的實施方式，第一驅動器343也可以是例如：氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造。

第1圖繪示的本發明較佳的一種實施方式，共有兩支中心支撐軸20(簡稱為第一支撐軸20A和第二支撐軸20B)和兩個滾壓器R(簡稱為第一滾壓器R1和第二滾壓器R2)，其中第一支撐軸20A和第一滾壓器R1為一組並且可以沿著紙質螺旋管P的軸線方向同步移動(為方便說明，下文將第一支撐軸20A和第一滾壓器R1的組合稱為第一滾壓單元)，第二支撐軸20B和第二滾壓器R2為一組並且可以沿著紙質螺旋管P的軸線方向同步移動(為方便說明，下文將第二支撐軸20B和第二滾壓器R2的組合稱為第二滾壓單元)，第一滾壓單元在未進行滾壓作業時位於紙質螺旋管P的軸線的其中一端的第一停等位置(見第6圖)，第二滾壓單元在未進行滾壓作業時位於紙質螺旋管的軸線的另一端的第二停等位置，在一較佳實施方式，在紙質螺旋管P落至所述的作業位置時，紙質螺旋管P的軸向兩端恰好落在第一滾壓器的活動載具34和第二滾壓器的活動載具34的上面(見第2圖)；其中一種實施方式，在第一滾壓器R1的活動載具34的滑車341設置有一第一承接槽344，第二滾壓器R2的活動載具34的滑車341設置有一第二承接槽345，落下至所述作業位置的紙質螺旋管P的軸向兩端恰好分別落在第一承接槽344和第二承接槽345。

然後，要進行滾壓作業時，第一滾壓單元和第二滾壓單元沿著紙質螺旋管P的軸線方向同步移動至預定的位置(見第4圖)，在此同時，中心支撐軸20(包含第一支撐軸20A和第二支撐軸20B)也會穿入紙質螺旋管P的中心。

在本發明的一較佳實施例，其中第一滾壓單元和第二滾壓單元配置在一軌道41，基本上，就是前述滾壓器R(包含第一滾壓器R1和第二滾壓器R2)的滑車341可以在軌道41上滑動，軌道41的長軸方向和紙質螺旋管P的軸線平行，軌道41配置有第二驅動器42用以帶動第一滾壓單元和第二滾壓單元沿著紙質螺旋管P的軸線方向移動至一個或多個預定的位置，圖式中繪示第二驅動器42的一種實施例構造採用步進馬達或伺服馬達421帶動的皮帶機構422拉動第一滾壓單元的滑車341和第二滾壓單元的滑車341在軌道41移動，但不以此為限，第二驅動器42的其他實施方式也可以採用步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的方式帶動第一滾壓單元和第二滾壓單元在軌道41移動。

在本發明的一較佳實施例，其中包括一夾持機構50，夾持機構50的一種實施例構造包括：一對活動夾爪51以及夾爪驅動器52，其中一種實施方式，係將夾持機構50配置在軌道41的中央位置的兩側，夾爪驅動器52基本上是用以帶動活動夾爪51往復運動，圖式中繪示的夾爪驅動器52是一種往復式電磁鐵，但不以此為限，在其他的實施方式，夾爪驅動器52也可以是例如：氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造。

夾持機構50的功能是在滾壓器R對紙質螺旋管P進行多次滾壓作業期間，輔助夾住紙質螺旋管P，例如：(1)第一滾壓單元和第二滾壓單元首先移動至第一個預定的位置(見第4圖)對紙質螺旋管P完成第一次滾壓作業之後，第一滾壓單元和第二滾壓單元仍然在第一個預定的位置的條件下，第一滾壓單元和第二滾壓單元的滾壓輪30首先從作用位置S1移動至待命位置S2，接著夾持機構50立刻夾住紙質螺旋管P，然後第一滾壓單元和第 二滾壓單元才會移動至第二個預定的位置(見第4圖)；(2)第一滾壓單元和第二滾壓單元移動至第二個預定的位置(見第4圖)之後，第一滾壓單元和第二滾壓單元的滾壓輪30首先從待命位置S2移動至作用位置S1，然後夾持機構50放開紙質螺旋管P，接著第一滾壓單元和第二滾壓單元在第二個預定的位置對紙質螺旋管P進行第二次滾壓作業；依循相同的動作規則，就可以對紙質螺旋管P進行多次的滾壓作業，進而完成多個蛇腹管結構的滾壓作業。

在本發明第1圖及第9圖繪示的一較佳實施例構造，所述的滾壓器(包含第一滾壓器R1和第二滾壓器R2)總共有三個滾壓輪30，而且這三個滾壓輪30包圍中心支撐軸20，這三個滾壓輪30可以由同一個驅動單元帶動。

擠壓單元60，包括：往復式擠壓器64、運送轉輪61、轉輪驅動單元(因視角的遮擋未繪示於圖中)以及擋板62，運送轉輪61的形狀以圓柱狀為佳，運送轉輪61位在紙質螺旋管P的作業位置的下方，換言之、也就是在滾壓單元(包含第一滾壓單元和第二滾壓單元)的下方，運送轉輪61的軸線和紙質螺旋管P的軸線平行，運送轉輪61的圓周表面具有至少一個料槽611(見第7A~7C圖)，料槽611的長度足以承接並且容納滾壓完成後落下的紙質螺旋管P，檔板62位於運送轉輪61的一側並且和運送轉輪61的圓周相切，轉輪驅動單元用以驅動運送轉輸61轉動，其中一種實施方式，轉輪驅動單元驅動運送轉輪作單一方向的轉動，轉輪驅動單元的一種實施方式採用步進馬達或伺服馬達提供轉動所需的動力，轉輪驅動單元驅動運送轉輪61轉動，並且循環地將料槽611轉動至一第一位置、一第二位置以及一第三位置。

請參閱第7A~7C圖，在第一位置(第7A圖)的料槽611用以承接在滾壓器R滾壓完成後落下的紙質螺旋管P，然後料槽611轉動到第二位置(第7B圖)，檔板62恰好可以將滾壓完成的紙質螺旋管P封閉在到達第二位置的料槽611之中，往復式擠壓器64用以對到達第二位置而且滾壓完成的紙質螺旋管P施壓，最後，料槽611到達第三位置時(第7C圖)，料槽611的開口朝下或大致朝下也可，使得料槽611中的紙質螺旋管P自由地落下，例如落下至下方的一輸送帶63，至此基本上已完成可彎曲的紙質水煙管的製作，必要時還可以利用輸送帶63連接後續的其他製作步驟，例如烘乾、包裝等。

作為運送轉輪61的另一較佳實施例，其中運送轉輪61的圓周表面可以配置多個料槽611(第8圖)，通過運送轉輪61作單一方向的轉動，就能循環地將每一個料槽611依序地轉動至前述的第一位置、第二位置和第三位置，形成連續作業。

往復式擠壓器64可以採用油壓缸、氣壓缸、電動導螺桿機構其中的任一種作為動力源，用以驅動一擠壓桿641沿著紙質螺旋管P的軸線方向往復移動，用以對已經滾壓製成蛇腹管結構的紙質螺旋管P在其軸線方向進行擠壓。

在黏膠完全乾固硬化前擠壓蛇腹管結構的另一種效果，在於可以適當地破壞蛇腹管結構的部分黏膠，有助水煙管在蛇腹管結構的位置能夠輕易地作180度的彎曲，即使彎曲180度也不會斷裂或破裂，在後續的製程中可以再通過烘乾或加熱的手段加快黏膠的乾固硬化，而乾固硬化的黏膠具有穩定蛇腹管結構之形狀和結構的效果，避免蛇腹管結構自動回復成平直的管狀。

雖然本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

P:紙質螺旋管

R:滾壓器

R1:第一滾壓器

R2:第二滾壓器

10:料斗

11:出口

20:中心支撐軸

20A:第一支撐軸

20B:第二支撐軸

21:支架

30:滾壓輪

41:軌道

42:第二驅動器

421:伺服馬達

422:皮帶機構

50:夾持機構

60:擠壓單元

61:運送轉輪

62:擋板

64:往復式擠壓器

641:擠壓桿

Claims (20)

1. 一種可彎曲的紙質水煙管的製作方法，包括：

   製備一紙質螺旋管，係採用紙張為原料，然後通過螺旋捲繞的方式並且利用黏膠將紙張黏合製成，且該黏膠為半乾的況態；

   提供一滾壓器，該滾壓器包括一驅動單元、一活動載具和至少一個滾壓輪，該滾壓輪的外表面具有多個突起的環狀壓紋，該些環狀壓紋沿著該滾壓輪的軸線方向間隔地排列，該驅動單元用以驅動該滾壓輪轉動；

   提供一中心支撐軸，該中心支撐軸的軸線和該滾壓輪的軸線平行，該中心支撐軸具有可以和該些環狀壓紋互相吻合的多個環狀凸紋，該中心支撐軸可以穿入該紙質螺旋管的中心；

   將該紙質螺旋管投放至一作業位置；

   將該中心支撐軸穿入位於該作業位置的該紙質螺旋管的中心；

   將該滾壓器沿著和該紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至一預定的位置，並使該滾壓輪的該些環狀壓紋位於可以和該中心支撐軸的該些多個環狀凸紋互相吻合的位置；

   驅動該滾壓輪轉動，使該滾壓輪和該中心支撐軸協同在該紙質螺旋管的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構；

   將該中心支撐軸抽出該紙質螺旋管，並且將該滾壓器沿著和該紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至一停等位置，讓已經滾壓製成蛇腹管結構的該紙質螺旋管落下；以及

   沿著已經滾壓製成蛇腹管結構的該紙質螺旋管的軸線方向，擠壓 該紙質螺旋管然後製成可彎曲的紙質水煙管。
2. 如請求項1所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，其中包括將通過擠壓製成的該可彎曲的紙質水煙管進行烘乾的步驟，使該黏膠乾固硬化。
3. 如請求項1或2所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，該紙張的材質選自由：石頭紙、傳統纖維紙，以及石頭紙和傳統纖維紙複合製成的多層複合紙所組成的群組。
4. 如請求項1或2所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，包括將該滾壓器沿著和該紙質螺旋管的軸線平行的方向移動至多個預定的位置，在該紙質螺旋管的管壁滾壓形成多段該蛇腹管結構。
5. 如請求項4所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，該些蛇腹管結構是彼此首尾鄰接形成連續的蛇腹管結構，或是任二個相鄰的該蛇腹管結構之間具有一間隔距離，形成一種不連續的蛇腹管結構。
6. 如請求項1或2所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，該蛇腹管結構的管壁的斷面形狀是沿著軸向延伸的波形。
7. 如請求項1或2所述可彎曲的紙質水煙管的製作方法，該波形是圓弧形波、三角波、鋸齒波和弦波其中的任一種。
8. 一種可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，用以在一紙質螺旋管的管壁滾壓形成蛇腹管結構，該裝置包括：

   一滾壓器，包括：一驅動單元、一活動載具和至少一個滾壓輪，該滾壓輪的外表面具有多個突起的環狀壓紋，該些環狀壓紋沿著該滾壓輪的軸線方向間隔地排列，該驅動單元用以驅動該滾壓輪轉動，該滾壓輪配置在該活動載具，該活動載具用以將該滾壓輪移動至一作用 位置和一待命位置；

   一中心支撐軸，該中心支撐軸具有可以和該些環狀壓紋互相吻合的多個環狀凸紋，該中心支撐軸可以穿入該紙質螺旋管的中心，使得該紙質螺旋管的管壁介於該中心支撐軸和該滾壓輪之間，該第一支撐軸和該第一滾壓器共同組成一滾壓單元，在該作用位置的該滾壓輪可以和該中心支撐軸協同運作進行滾壓作業用以在該紙質螺旋管的管壁滾壓形成一段蛇腹管結構；

   一軌道和配置於該軌道的一第二驅動器，該軌道的長軸方向和該紙質螺旋管的軸線平行，該滾壓單元配置在該軌道，該第二驅動器用以帶動該滾壓單元沿著該紙質螺旋管的軸線方向移動至一預定的位置和一停等位置，在該預定位置的該滾壓單元以該滾壓輪和該中心支撐軸協同進行滾壓作業進而在該紙質螺旋管的管壁滾壓形成該蛇腹管結構，在完成滾壓作業之後該活動載具將該滾壓輪朝向離開該中心支撐軸的方向移動至該待命位置，然後該第二驅動器帶動該滾壓單元移動至該停等位置，在該停等位置時該滾壓器位於該紙質螺旋管的軸線的一端且離開該紙質螺旋管，該中心支撐軸也抽出該紙質螺旋管；

   一夾持機構，包括：一對活動夾爪以及一夾爪驅動器，該夾持機構配置在該軌道的中央位置的兩側，該夾爪驅動器用以帶動該活動夾爪夾住該紙質螺旋管；以及

   一擠壓單元，包括：一往復式擠壓器、一運送轉輪、一轉輪驅動單元以及一擋板，該運送轉輪位在該滾壓單元的下方，該運送轉輪的軸線和該紙質螺旋管的軸線平行，該運送轉輪的表面具有至少一個料 槽，該料槽的長度足以承接並且容納滾壓完成後落下的該紙質螺旋管，該檔板位於該運送轉輪的一側，該轉輪驅動單元用以驅動該運送轉輪轉動，進而依序地將該料槽轉動至一第一位置、一第二位置以及一第三位置然後回到該第一位置重複循環，在該第一位置的該料槽用以承接滾壓完成後落下的該紙質螺旋管，然後該料槽轉動到該第二位置，該檔板恰好可以將滾壓完成的該紙質螺旋管封閉在到達該第二位置的該料槽之中，該往復式擠壓器用以沿著該紙質螺旋管的軸線方向對到達該第二位置而且滾壓完成的該紙質螺旋管擠壓，該料槽到達該第三位置時，該料槽中的紙質螺旋管可自由地落下。
9. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該滾壓器具有三個該滾壓輪，三個該滾壓輪包圍該中心支撐軸，這三個滾壓輪由同一個該驅動單元帶動。
10. 如請求項8或9所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該滾壓器的該驅動單元包含：一電動機、一皮帶輪和一皮帶，該皮帶輪配置在該滾壓輪的該轉軸，該皮帶連接該電動機的輸出軸和該皮帶輪；該活動載具包括：一滑車、一活動座以及一第一驅動器，該滑車可以在該軌道上滑動，該滾壓器的該驅動單元和該第一驅動器配置在該滑車，該中心支撐軸藉由一支架連接在該滑車，該滾壓輪可轉動地配置在該活動座，該第一驅動器用以帶動該活動座移動，進而將該滾壓輪移動至該作用位置和該待命位置，其中該第一驅動器是選自由：往復式電磁鐵、氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造所組成的群組。
11. 如請求項10所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中包括二個該滾壓單元分別為一第一滾壓單元和一第二滾壓單元，該第一滾壓單元在未進行滾壓作業時位於該紙質螺旋管的軸線的其中一端的第一停等位置，該第二滾壓單元在未進行滾壓作業時位於該紙質螺旋管的軸線的另一端的第二停等位置，該第一滾壓器的該活動載具的該滑車設置有一第一承接槽，該第二滾壓器的該活動載具的該滑車設置有一第二承接槽，該紙質螺旋管的軸向兩端分別落在該第一承接槽和該第二承接槽以進行該滾壓作業。
12. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該第二驅動器用以帶動該滾壓單元沿著該紙質螺旋管的軸線方向移動至多個預定的位置和一停等位置，用以在該紙質螺旋管的管壁滾壓形成多段該蛇腹管結構。
13. 如請求項12所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該些蛇腹管結構是彼此首尾鄰接形成連續的蛇腹管結構，或是任二個相鄰的該蛇腹管結構之間具有一間隔距離，形成一種不連續的蛇腹管結構。
14. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該蛇腹管結構的管壁的斷面形狀是沿著軸向延伸的波形，該波形是由該些環狀壓紋和該些環狀凸紋的形狀決定，該波形是圓弧形波、三角波、鋸齒波和弦波其中的任一種。
15. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該夾持機構的該夾爪驅動器是選自由：往復式電磁鐵、氣壓缸、步進馬達或伺服馬達結合導螺桿機構的構造所組成的群組。
16. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該轉輪驅動單元驅動該運送轉輪作單一方向的轉動，該轉輪驅動單元是採用步進馬達或伺服馬達提供轉動所需的動力。
17. 如請求項16所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該運送轉輪的形狀為圓柱狀，該檔板位於該運送轉輪的一側並且和該運送轉輪的圓周相切。
18. 如請求項8或17所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該運送轉輪配置有多個該料槽，該些料槽依序地轉動至前述的第一位置、第二位置和第三位置然後回到該第一位置重複循環。
19. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中該往復式擠壓器用以驅動一擠壓桿沿著該紙質螺旋管的軸線方向往復移動，用以對已經滾壓製成該蛇腹管結構的該紙質螺旋管在其軸線方向進行擠壓，該往復式擠壓器選自由：油壓缸、氣壓缸、電動導螺桿機構所組成的群組。
20. 如請求項8所述可彎曲的紙質水煙管的製作裝置，其中包括一料斗用以容納等待進行滾壓作業的該紙質螺旋管，該料斗位於該滾壓器的上方，該料斗的橫斷面為漏斗狀，該料斗的底部具有一出口，每一次會有一支該紙質螺旋管從該出口向下落至該滾壓器進行滾壓作業。

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