CN100393588C - 在包装材料上施加胶粘剂的设备 - Google Patents

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Abstract

在把胶粘剂尤其是热融胶粘剂施加给坯件所用材料带(21)期间，胶粘剂的传递依赖于材料带(21)的传送速度及其他参数而定。尤其是胶粘剂压力，该压力根据材料带的移动而施加于胶粘剂上，是借助于压力控制阀门(37)而调节的，该阀门连接着中央包装机控制器(31)。这样就确保了胶粘剂的均匀配送。

Description

在包装材料上施加胶粘剂的设备
技术领域
本发明涉及一种方法，该方法用于把胶粘剂尤其是热融型胶粘剂施加在包装材料上，最好是施加在用于生产坯件的连续材料带上，在施加胶粘剂期间该材料被传送，此种施加是借助于胶粘剂喷嘴而进行的，该喷嘴具有可闭合的喷嘴开口，在把胶粘剂施加到包装材料上的一个阶段期间，该开口受到压力-胶粘剂压力-而带被供应胶粘剂。另外，本发明还涉及实施这种方法的设备。
背景技术
把胶粘剂施加到包装材料上-该材料为单独的一个个坯件或连续材料带，对于高速运行的包装机来说存在着问题。尤其是在以运行周期短的包装机来制造卷烟包装件的情况下，更是如此。包装材料，在此种情况下尤其是材料带，是在胶粘剂施加的同时被传送的。为此目的而采用的胶粘剂组件最好装配了接触式胶粘剂喷嘴。因此，在施加胶粘剂时，包装材料就会抵靠着接触式胶粘剂喷嘴的出口或喷嘴开口。以接触式胶粘剂喷嘴施加胶粘剂，从EP0765811号专利中可以得知。
发明内容
本发明的目的是提供措施，以便根据即将到来的相应任务而影响施加于包装材料的胶粘剂区。
为了达到这个目的，按照本发明提供一种用于把热熔型胶粘剂施加在材料带上的设备，所述材料带用于生产包装件的坯件并在施加胶粘剂期间被输送，施加胶粘剂是借助带有可闭合的喷嘴开口的胶粘剂喷嘴进行的，在把胶粘剂施加到包装材料上的阶段期间，所述喷嘴开口在胶粘剂压力下被供应胶粘剂，借助一包装机控制器根据材料带的传送速度调节作用在胶粘剂上的可变胶粘剂压力，其特征在于：a)借助胶粘剂泵在相对较高压力下通过胶粘剂管路将胶粘剂送至设有胶粘剂喷嘴的胶粘剂组件，b)在胶粘剂组件的区域中，胶粘剂压力可借助设置在胶粘剂管路中的压力控制阀调节，c)所述压力控制阀通过控制管路连接于共用的包装机控制器。
根据本发明，在胶粘剂组件或在胶粘剂喷嘴区域中施加于胶粘剂上的胶粘剂压力，可根据许多参数来设定。因此，传送速度较大时不仅生效的胶粘剂压力较高，而且对胶粘剂性状(粘度)也必须加以考虑。最后，将在包装材料上产生的胶粘剂区的厚度对于决定胶粘剂压力也起着作用。
本发明的特殊性能在于对胶粘剂压力进行动态控制，使该压力适合于包装材料的当前传送速度。本发明尤其牵涉对分解器(resolver)转动角度变化的调节，以及对速率值(velocity value)的计算，特别是就工作周期而言的速率值的计算。速率值是以存储在控制器中达到适当压力值的算法来计算的。作为对胶粘剂压力所做循环计算的一种可选方式，本发明可以把一条曲线存储在控制器中，该曲线是每个格式(format)所具备的特征，即所要生产的坯件的每个尺寸和/或形状。然后，就可对所要处理的实际格式加以选择。所施加胶粘剂的厚度，可通过转化(压力)曲线而进行修改。
根据本发明，胶粘剂组件连接着(中央)包装机控制器，该控制器指导着对胶粘剂压力的调节，尤其是借助于通向胶粘剂组件的胶粘剂管路中的压力控制阀门而调节。所以，进入胶粘剂组件的胶粘剂总是根据所考虑的参数而具备所要求的胶粘剂压力。
符合本发明的设备，采用构造为平直喷射器的接触式胶粘剂喷嘴。该平直喷射器具有多个喷嘴开口，这些开口能被单个地或成组地启动。材料带的(循环)传送移动受到测量，且所测得的结果送给中央包装机控制器。后者控制着喷嘴的各切断装置(shut-off device)、由胶粘剂泵所供应的胶粘剂、压力控制阀门，以及压力控制阀门所用的压缩空气控制器。此外，该设备还具有数据输入器，尤其是个人电脑，借助于该器具，在生产现场就可由个人把设定胶粘剂压力的参数输入了。
附图说明
本发明另外的特殊性能，在下文根据图纸所做的说明中讲得更详细，在这些图纸中：
图1显示带有一个胶粘剂模式(pattern)的展开坯件；
图2显示制造卷烟包装件的包装机一个部分的侧视略图；
图3显示胶粘剂组件的概略电路图；
图4显示材料带活动顺序略图；
图5显示一次胶粘粘合循环的压力顺序(胶粘剂顺序)略图。
具体实施方式
根据图1来看，胶粘剂被施加在纸、涂覆的纸或薄膜所制的坯件上。坯件被设计成卷烟包装件的外包装件，即捆扎包装件(bundlepack)10(卷烟箱)。坯件形成了前壁11、侧壁12及后壁13。与侧壁12相对着的侧壁，构成了两个彼此重叠的折叠片，即边缘折条14、15。这些折条的(局部)重叠处由胶粘剂而使该折条彼此粘合地连接着。为达到此目的，处于外面的较宽的那个边缘折条15，其内侧上带了胶粘剂，即带了多处胶粘剂区16。因此，长条的边缘折条15就不是连续整条都带了胶粘剂，而是带了有多处间隔的矩形胶粘剂区16，具体说在本实施例中是带了6处胶粘剂区。
为了使捆扎包装件10的相互相对末端壁形成，设置了旁侧末端折片17，以及作为末端壁外盖的对应覆盖折片18。该折片的尺寸基本上等同于末端壁的尺寸。覆盖折片18由冲压切口19而与毗连的末端折片17互相分界。覆盖折片18也带有胶粘剂，即带有长条的胶粘剂条20。
在生产捆扎包装件期间，坯件从连续材料带21上切割下来，并被喂送给折叠架22。在后者的区域中，坯件被围着一组卷烟包装件而折叠，在所示实施例中是围着已经形成的捆扎包装件10而折叠。施加给坯件的胶粘剂区16与胶粘剂条20(见图1)由热融胶粘剂构成。当边缘折条14、15及末端折片17、18被分别折叠之后，这种硬结的胶粘剂就被加热激活，使得折叠片由于施加压力而被彼此结合，具体说，这是在折叠架22的区域内进行的。
(初始的)流体胶粘剂由胶粘剂组件23施加于材料带21。胶粘剂组件23具有胶粘剂喷嘴24，具体说，是具有一个平直喷射器或多个平直喷射器，该喷射器带有许多邻接的窄缝状喷嘴开口25、26。为了达到这个目的，胶粘剂组件23被定位于材料带21的实质上竖立的材料带区段(web section)27区域内。处于此位置上的材料带被顺着朝下方向传送，至少在胶粘剂施加期间，该材料带被施加或压靠在胶粘剂组件23上，具体说是在胶粘剂开口25、26的区域内。为了达到这个目的，一个可位移的即枢转的压力施加件28就暂时被材料带21压靠在胶粘剂喷嘴24上。
坯件(见图1)被定位于材料带21之内，从而，壁11至15就顺着传送方向而彼此跟随。一方面是胶粘剂模式即胶粘剂区16，另一方面是胶粘剂条20，一方面由垂直于传送方向的喷嘴开口25、26的宽度所决定，另一方面则由喷嘴开口25、26的作用即敞开的持续时间，也就是与顺着材料带移动方向的胶粘剂区相关的尺寸所决定。旁侧喷嘴开口26在该开口对应敞开时向胶粘剂条20施加胶粘剂。邻接的胶粘剂区16则由对应同样数量的喷嘴开口25同时形成，而这些开口的敞开时间相应较短。
对于形成精确的胶粘剂模式而言，重要的是要对胶粘剂组件23加以准确的控制及调节。每个喷嘴开口25、26，或者多个喷嘴开口25，分配给了切断装置即(电)阀门29、30。两个中间的阀门29，每个均分配给了多个(3个)喷嘴开口25，而每个阀门30则分配给了旁侧喷嘴开口26。对于阀门29所做的控制，是胶粘剂组件23或包装机工作周期的一个功能，具体而言，在所示特定实施例中，是由包装件的(中央)包装机控制器31进行的。
胶粘剂，尤其是其热融实施品，经由(共用)胶粘剂管路32而被喂送给胶粘剂组件23。这条管路最好被加热，即当采用热融胶粘剂时加热。胶粘剂由于胶粘剂泵34所施加的压力而从胶粘剂储罐中提取出来，并被推入胶粘剂管路32中。在胶粘剂管路32中，产生了较高的压力，即高达20巴的压力。胶粘剂的喂送及胶粘剂泵34都是由控制器35所控制的，该控制器借助于信号线路36而连接着包装机控制器31。
本发明的一个特殊性能在于其对所分配胶粘剂的精确控制，从而就保障了胶粘剂的恒稳施加，此种施加同胶粘剂层的厚度有关，但却同材料带21与胶粘剂组件23之间的相对移动无关，也同胶粘剂的特性无关。为了达到这个目的，就可以调节在胶粘剂喷嘴24区域或在喷嘴开口25、26区域内施加于胶粘剂的压力，且调节因此而施加于胶粘剂压力本身的压力。
胶粘剂压力是由共用压力控制阀门37所决定的。该阀门连接着胶粘剂组件23外壳的一侧，并决定着整个胶粘剂喷嘴24以及所有喷嘴开口25、26所用的胶粘剂压力，具体说是胶粘剂管路32中的压力。作为一种可选方式，可以采用多个可编址压力控制阀门(在胶粘剂组件23中)，以便以单个或成组的喷嘴开口为基础来就有效率的胶粘剂压力加以调节。由压力控制阀门37所决定的胶粘剂压力，范围在4巴至最大为20巴之间。
对压力控制阀门37的控制，是由压缩空气控制器38执行的，此控制器一方面借助于压缩空气管路39而连接着压缩空气源，且另一方面借助于压缩空气管路40而连接着压力控制阀门37。
一个特殊性能在于借助于数据输入装置对胶粘剂压力的可调节性，该装置在图3所示示范实施例中为个人电脑54。此电脑经由信号线路55而连接着控制器或包装机控制器31。显示屏幕56显示进入了的数据，该数据在此处以曲线图来表示。个人电脑54的装配，是为了输入可变的技术说明或参数，尤其是与处理操作有关的相关特殊胶粘剂性能的说明或参数，例如胶粘剂粘度。另外，可以规定包装机上的合乎要求的胶粘剂层厚度。所以，该个人电脑能用来设定胶粘剂压力，从而使得胶粘剂条20的胶粘剂层厚度不同于胶粘剂区16的胶粘剂层厚度。喷嘴开口25、26的敞开时间及敞开周期-尤其在每种情况下作为所生产坯件尺寸大小的函数，能被输入包装机控制器31中。所要考虑的其他数据和参数，例如在任何既定时间的材料带传送速度，也被送入其他地方的包装机控制器31中。
在所示示范实施例中，材料带21的传送移动，是在材料带21的区域中直接确定的。为了达到这个目的，根据传送速度而转动的一个部件，尤其是材料带所用两个引入辊42中的一个，就分配给扫描装置即分解器43。后者由于引入辊42的转动而探测材料带21的移动。分解器43也借助于信号线路44而连接着包装机控制器31。相应地，包装机控制器31在材料带21的(循环)牵拉期间察觉到材料带的移动顺序。随后，压力控制阀门37被压缩空气控制器38开启，结果就在胶粘剂喷嘴24中产生胶粘剂压力，该压力对等于所必须的传送移动参数及其他参数。喷嘴开口25、26所要求的敞开时间，是由阀门29、30所适当决定的。
一方面是材料带21的传送速度与其他参数的相互作用，另一方面是对应的胶粘剂压力，均显示于图4和图5的示范性曲线图中。
图4显示了水平的时间轴45和直立的速度轴46。所描绘出的线条47、48、49涉及各种各样尺寸(大小)的坯件的速率曲线，以及材料带21的对应牵拉长度及传送速度。线条47显示的速度曲线图，反映了带有对应较大的最大速度的较大坯件情况。线条49则涉及较小坯件的有特性的移动曲线。
这种相互作用也显示在图5所描绘的水平的时间轴45和直立的压力轴50中。线条51、52、53在内容上对等于图4所示线条47、48、49。图5显示了作为时间函数的压力曲线图和压力水平。每条线条51、52、53或曲线，均被分配给在图示上与图4一致的曲线或线条47、48、49。这也就是说，与线条47即与材料带41的最大速度一致的工作或移动周期，可分配给(压力/时间)线条53，且因此，对于较低的压力，如果由于设定参数的缘故，例如胶粘剂粘度和/或所要求的胶粘剂层厚度的缘故，对应于线条53的压力标绘图是适当的。另外，曲线即线条51、52、53可以具有非均匀的标绘图，以便代表在一个工作周期期间即胶粘粘合阶段期间，可根据设定的程序而使压力故意改变。在胶粘剂条20上较大的胶粘剂层厚度，对于图1所示坯件是合乎要求的，因为较厚的胶粘剂层会使末端壁区域中的折叠处固定。用于连接边缘折条14、15的胶粘剂区16可具有较小的胶粘剂层厚度，因为充分的固定可由多个胶粘剂区16达到。
胶粘剂压力是由于采用材料带的当前传送速度而动态调节的。尤其要说明，改变分解器43的转动角度，是周期性地决定的，例如是按6ms的间歇而决定的，并被转换为速率值。该值是以存储在控制器中达到相应压力值的算法来计算的，实质上是采用下列方程式来计算：
p＝p1+m×v
上式中p表示随速率而变的胶粘剂压力，p1表示设定的最大压力(见图5)，m表示根据单独可调节的胶粘剂层厚度而来的因数(factor)，v表示与类似于材料带速度的一个数。此外，还可以把其他参数考虑在内，即把胶粘剂区的胶粘剂层厚度的不同值考虑在内。
所示把胶粘剂施加于包装材料上的方法，在运送单个的未制成坯件期间也可以应用。另外，当以循环方式传送材料带，此种材料带以非均匀的速度行进时，例如在包装机起动期间或其运行时的任何延迟期间，使用此种方法是明智的。
附图标记
10捆扎包装件            34胶粘剂泵
11前壁                  35控制器
12侧壁                  36信号线路
13后壁                  37压力控制阀门
14边缘折条              38缩空气控制器
15边缘折条              39缩空气管路
16胶粘剂区              40控制空气管路
17末端折片              41信号线路
18覆盖折片              42引入辊
19冲压切口              43分解器
20胶粘剂条              44信号线路
21材料带                45时间轴
22折叠架                46速度轴
23胶粘剂组件            47线条
24胶粘剂喷嘴            48线条
25喷嘴开口              49线条
26喷嘴开口              50压力轴
27材料带区段            51线条
28压力施加件            52线条
29阀门                  53线条
30阀门                  54个人电脑
31包装机控制器          55信号线路
32胶粘剂管路            56显示屏幕
33胶粘剂储罐

Claims (10)

1.一种用于把热熔型胶粘剂施加在材料带(21)上的设备，所述材料带用于生产包装件的坯件并在施加胶粘剂期间被输送，施加胶粘剂是借助带有可闭合的喷嘴开口(25，26)的胶粘剂喷嘴(24)进行的，在把胶粘剂施加到包装材料上的阶段期间，所述喷嘴开口在胶粘剂压力下被供应胶粘剂，借助一包装机控制器(31)根据材料带的传送速度调节作用在胶粘剂上的可变胶粘剂压力，其特征在于：
a)借助胶粘剂泵(34)在相对较高压力下通过胶粘剂管路(32)将胶粘剂送至设有胶粘剂喷嘴(24)的胶粘剂组件(23)，
b)在胶粘剂组件(23)的区域中，胶粘剂压力可借助设置在胶粘剂管路(32)中的压力控制阀(37)调节，
c)所述压力控制阀(37)通过控制管路(40，41)连接于共用的包装机控制器(31)。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：胶粘剂压力可借助个人电脑(54)调节，该个人电脑通过信号线路(55)连接于包装机控制器，借助个人电脑(54)可调节作为胶粘剂的附加参数的粘度和/或通过相应改变胶粘剂压力调节包装材料上的胶粘剂区(16)或胶粘剂条(20)的所需胶粘剂层厚度。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于：包装材料的不同胶粘剂区域，即，胶粘剂区(16)和与其偏置的胶粘剂条(20)配置不同的胶粘剂层厚度，所述厚度可按照包装机控制器(31)的设定，借助压力控制阀调节。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：为了生产施加胶粘剂的坯件或施加胶粘剂的材料带，通过将相应数据输入个人电脑(54)，从而使坯件或材料带(21)的相应部分的胶粘周期中胶粘剂压力的配置过程，作为坯件或材料带(21)的传送速度的函数及作为所需胶粘剂层厚度和/或胶粘剂粘度的函数，按照胶粘剂区(16)或胶粘剂条(21)的布置而被编程。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
a)借助于为材料带(21)配置的且随材料带(21)旋转的偏转辊(42)的区域中的扫描装置调节材料带(21)的传送速度，
b)扫描装置是检测偏转辊(42)转动的分解器(43)，
c)通过测量分解器(43)的转动角度的变化及计算速度值周期性地确定材料带(21)的传送速度，
d)借助存储在包装机控制器(31)中的算法来计算所述速度值，以达到适当的胶粘剂压力。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
a)以待胶粘的坯件或材料带(21)的相应部分的类型和/或尺寸为基础，不同胶粘剂形状的控制参数存储在包装机控制器(31)中，
b)所述控制参数被存储为作为速度曲线及压力曲线的胶粘周期的控制曲线，
c)由待生产的坯件或待胶粘的材料带(21)确定，个人电脑(54)可从包装机控制器(31)调出每种情况中所需的程序。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于：特别是借助调节连接于包装机控制器(31)的且配置于每个喷嘴开口(25，26)或喷嘴开口(25，26)组的阀(29)，可以通过包装机控制器(31)调出打开喷嘴开口(25，26)的定时和持续时间的附加控制程序。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
a)借助控制管路(40)的压缩空气可调节压力控制阀(37)，
b)空气控制管路(40)连接于压缩空气控制器(38)，
c)通过信号线路(41)，借助包装机控制器(31)可调节压缩空气控制器(38)。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
a)具有多个喷嘴开口(25，26)的胶粘剂喷嘴(24)配置有共用的压力控制阀(37)，
b)每个喷嘴开口(25，26)配置有作为关闭装置的阀(29，30)，使在每种情形中压力控制阀(37)所调节的实际胶粘剂压力施加在打开的喷嘴开口(25，26)的区域中。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于：胶粘组件(23)的喷嘴开口(25，26)个别地配有可控的压力控制阀，以便调节各喷嘴开口(25，26)或喷嘴开口(25，26)组的胶粘剂压力。
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