CN101400504A - 用于由坯料制造和/或包装产品（香烟盒）的方法以及实施该方法的加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造和/或包装产品的方法，用以在加工和/或包装设备的加工装置优选包装机(打包机)(26)中由优选涂层的纸或纸板、薄膜等构成的坯料(11)制造和/或包装产品，特别是香烟包装盒(10)，其中，根据加工装置的机器速度的当前值和/或根据当前在加工装置中生产的产品型式，来控制一个等离子体发生器的至少局部地对坯料(11)施加作用的等离子射束。

Description

用于由坯料制造和/或包装产品(香烟盒)的方法以及实施该方法的加工装置
本发明涉及一种用于制造和/或包装产品的方法，用以在加工和/或包装设备的加工装置例如包装机(打包机)中由优选涂层的纸或纸板、薄膜等构成的坯料制造和/或包装产品，特别是香烟包装盒。本发明还涉及一种实施该方法的加工装置，特别是一种加工和/或包装设备的包装机(打包机)，用以制造和/或包装这样的由坯料制成的产品，特别是香烟包装盒。
对于高品级的香烟包装盒，香烟包装盒的外形设计总是显得非常重要。为此，香烟工业倾向采用复杂设计的坯料来制造香烟包装盒。其中，通常由纸或纸板构成的坯料的一面的表面涂有一种由外观特别吸引人的或者具有吸引人的构造的材料组成的层，例如涂有金属层或塑料层。不过这样涂层的坯料导致加工时的困难。尤其是，如果一个待粘合的表面是涂层的，则各个坯料区域相互的粘合就很困难，原因是，胶合剂只能不充分地粘附在该涂层上。特别是香烟包装盒各个侧搭片的粘合涉及到这个问题，因为此时一个侧搭片的纸板层必须要与另一侧搭片的涂层的表面相粘合。
本发明的目的在于，提供一种用于制造和/或包装产品例如香烟包装盒的方法，以及一种相应的加工装置，借其简化由难以加工的坯料、特别是涂层的坯料构成的产品的制造和/或包装。
该目的通过这样一种方法得以实现，该方法用于在加工和/或包装设备的加工装置例如包装机(打包机)中由优选涂层的纸或纸板、薄膜等构成的坯料制造和/或包装产品，特别是香烟包装盒，其中，根据加工装置的(中央)机器速度(电机速度)的当前值或实际值和/或根据当前在加工装置中生产的产品型式，来控制一个等离子体发生器的至少局部地对坯料施加作用的等离子射束。
上述目的还通过一种按照权利要求13的用于制造香烟包装盒的方法以及一种按照权利要求14的加工装置特别是包装机得以实现。
本发明通过对坯料施加等离子射束，能够有利地实现对(否则难以加工的)坯料、特别是具有涂层的表面的坯料的良好加工，特别是粘合。按照本发明，同时满足了包装工业对相应的制造方法或加工装置的中心要求，亦即如果根据中央机器速度来控制等离子射束，则可以以不同的机器速度运行所使用的加工装置。例如，在加工装置开动时，在其中生产的产品例如包装盒应被认为是好产品或好包装盒。等离子射线根据机器速度的控制自然可以是直接的或间接的性质。例如可以测量加工装置的中央驱动电机的转速并且直接接入等离子射束的控制中。或者也可以选择将加工装置的取决于机器速度的生产率接入控制中。如普通技术人员所知的那样，这里存在着各种各样的可能性。
此外如果根据产品型式控制等离子射束，本发明也能够将此加工装置用于生产不同的产品型式。相应地，将等离子体发生器的控制参数匹配于当前所生产的产品型式。
在本发明的一种特别优选的实施形式中，将各个坯料区域特别是折叠搭片等等与同一坯料的或者另一坯料的其他区域相连接，方式是：将胶合剂至少涂覆到待连接的坯料区域之一上并接着使这些待连接的坯料区域相互接触，其中，为了改善粘合效果，对这些坯料区域中的至少一个事先(亦即在各坯料区域接触之前)施加以等离子射束。特别是在采用这样的由纸板或纸、薄膜等构成的坯料的情况下，其包括至少一个由金属、塑料、金属蒸镀的薄膜等构成的涂层的表面或者包括一个由金属、塑料、薄膜等构成的压合层，对涂层的坯料表面施加等离子射束，在该坯料表面紧接着与另一坯料区域的开放的纸板面粘合时，由此便导致一种明显提高的粘附作用。
由后附的各从属权利要求以及由对优选实施例的以下描述和由附图可得到本发明的其他特征。附图中示出了：
图1香烟包装盒亦即翻盖盒的透视图；
图2按图1的翻盖盒平行于底壁按照图1中剖切面II截取的剖视图；
图3按图1的香烟包装盒的另一实施形式，同样是平行于底壁延伸的剖视图；
图4用于制造香烟包装盒的包装机的示意侧视图；
图5包装机的按照图4中箭头V的细节，以放大的比例示出；
图6图5中的局部VI，以放大的比例示出；
图7按图4的包装机的按照视图面VII的细节，以放大图示出；
图8用于控制等离子体发生器的参数组的示意图，分别依据机器速度和香烟包装盒型式。
本发明涉及由坯料构成的产品特别是香烟包装盒的制造。作为优选的实例，图1中示出了翻盖盒型式的香烟包装盒10。该包装盒由一包装坯料11构成，由其折叠出一前壁12、一后壁13、一盖14、侧壁15、16以及一底壁17。
如图2中可看出的那样，坯料11包括一纸板的内层18和一涂覆纸板的外层19。香烟包装盒10的包装内容物是一组香烟20，其包裹于由纸、薄膜或锡箔构成的内坯料21中。此外，还有由单独的未示出的坯料构成的圈口也属于该包装盒型式的翻盖盒。
侧壁15包括两个相互平行延伸的侧搭片22、23，它们构成坯料11的部分区域并且通过坯料11的相应折叠置于重叠接触。为了形成侧壁15，侧搭片22、23通过一个胶合剂层24相互连接。更确切地说，胶合剂层24将侧搭片22的外(塑料)覆层19与侧搭片23的内(纸板)层18连接。
图3中示出了香烟包装盒10的另一实施例。不同于图2的实施形式，在覆层19与内层18之间设置有一金属中间层25。在该实施形式中，侧搭片22、23也通过胶合剂层24相互连接，亦即侧搭片22的外(塑料)覆层通过胶合剂24与侧搭片23的内层18相粘合。
图4示出了加工和/或包装设备的一种周期式操作的加工装置，亦即一包装机26(打包机)，它用于制造上述的翻盖盒10。在包装机26中，将来自料箱27的包装坯料借助于分开装置、亦即一旋转的滚轮28分开。为此，在滚轮28的圆周表面上设置多个抽吸孔，它们可被抽真空。滚轮28设置在坯料料箱27的下方并且在一个旋转过程中通过吸住坯料而带动料箱27的相应最下面的坯料，将其在一个(部分)转动的过程中输向一条稍微相对于水平线倾斜的输送轨道29，输送轨道设置在滚轮28的下方并且在那里放下坯料11。各坯料11在料箱27内相互堆叠，其中，坯料11的(塑料)覆层的那面总是指向上方。坯料11的覆层(涂层)的那面19在其放在输送轨道29上以后指向下方。
输送轨道29具有一个下导向装置30和一个上导向装置31，在它们之间，各个坯料11在继续的进程中依次借助于两对输送辊32、33输送，直到其进入折叠转塔34的区域内。
事先，亦即在输送轨道29上输送运动的开始，相互跟随的坯料11沿输送方向大致在分开装置28的高度上被施加等离子体发生器的等离子射束36。在坯料11的运动过程中实现该施加，但也可选择在坯料11固定时进行，即在等离子射束36与坯料11之间没有相对运动。为了有针对性地对相应坯料11的各个选定的区域施加作用，按本发明的另一设计，可以设想，在相应坯料11被施加作用的过程中，在部分时间暂时中断等离子射束和/或使其相对于相应坯料11的输送运动进行运动，优选成角度、特别是垂直于输送运动进行运动。
等离子体发生器35设置在输送轨道29的下方。等离子射束36从下面全面地施加于每一个坯料11。或者可以只对选定的坯料区域施加作用。
等离子体36预处理每一坯料11的指向下方的覆层19，为的是在继续的进程中能够使得随后要涂覆于覆层19上的胶合剂具有最好的粘附力。通过等离子射束去除覆层19的污染物，微观上使得表面稍微粗糙化并从而加大表面，以及击穿覆层塑料的分子链的一些部分，以便能够实现对胶合剂的化学结合的改进。
如特别在图6中可清楚看出的那样，等离子体发生器35具有发生器头37，带有一个喷嘴38，由其喷出等离子射束。供应管道39从气源将过程气体、特别是空气在超压下导向发生器头37。所述气源是一个所谓发生装置49的部件(图8)，该发生装置是所述等离子发生器35的组成部分。发生装置49特别是将适当的高电压供给发生器头37。在此略去了关于本身已知的等离子发生器的结构和功能方式之其他细节的图示，。
为了从喷嘴38的周围环境除去因等离子射束产生的灰尘、烧损及有害气体，设置一个用于吸出气体的装置40。该吸出装置40具有一个向上敞开的特别是空心圆柱形的吸出头41，它特别是同心地围绕着喷嘴38。在吸出头41与喷嘴42之间设置有一间隙42。真空管道43通入吸出头41中。该真空管道43连接于一未示出的负压源，从而，可经由吸出头41从喷嘴38的周围吸出在坯料11被施加作用的过程中所产生的气体和有害物质。
如同样在图6中可清楚看出的那样，在输送轨道29的下导向装置30中存在一空隙44，在每一坯料11被施加作用时，等离子射束穿过该空隙。
喷嘴38与当时欲施加作用的坯料11的间距可以经由一个平行传动机构45进行调整。该平行传动机构45经由平行连杆47连接于发生器头37的壳体部分46，所述平行连杆由一伺服电动48驱动。
本发明的一个特别重要的方面是对等离子体发生器35的控制。根据包装机26的(中央)机器速度的当前值、特别是根据包装机26的驱动电机54的转速以及根据当前生产的香烟包装盒型式实现该控制。等离子体发生器35的大量控制参数依据机器速度并因此依据经过等离子射束36运动的坯料11的速度而定。例如，总是在相互跟随的坯料11之间，通过等离子体发生器35的相应的接通和关断或者选择通过一闸门中断等离子射束36。其中，包装机26的机器速度越高，则中断频率自然必须越大。等离子体发生器35的另外一个取决于机器速度的控制参数是点火电压的强度，以及还可能包括频率，该点火电压被施加到在发生器头36内设置的电极上。此外，对于等离子射束施加的型式和质量，供给发生器头36的过程气体的压力、相应等离子射束脉冲的脉冲宽度以及等离子体发生器喷嘴38的移动距离也可能是相关的。
以类似的方式，等离子发生器35的控制参数的数值依据坯料11的型式而定，特别是取决于坯料形状和相应覆层的型式，因此总体上是取决于待生产的香烟包装盒型式的种类。因此，在给定的机器速度54下，对于不同的香烟包装盒型式可以得出不同的控制参数的数值。
优选地，在一存储器中分别为机器速度的不同值和/或为不同的香烟包装盒型式各寄存一组配置于相应的机器速度值和/或香烟包装盒型式的等离子体发生器35控制参数。这些参数组由用于控制等离子体发生器35的控制装置按照当前的机器速度和/或按照当前生产的香烟包装盒型式进行选择。
这些参数组可以在一坐标系中形成一种曲线变化，以机器速度或与其相关的数值作为横坐标，而以等离子体发生器的相应控制参数作为纵坐标，其中，为每一种可生产的香烟包装盒型式配置一个这样的取决于机器速度的曲线变化。示例性地，在图8中，对于三个不同的香烟包装盒型式50、51、52(有不同的坯料、亦即不同的覆层和坯料轮廓形状)，分别示出了取决于机器速度的曲线变化50(a)-50(c)，51(a)-51(c)，52(a)-52(c)。在其内绘出相应曲线变化的坐标系的横坐标分别是包装机26的驱动电机54的转速，它通过一个借助于标记53表示的符号示于图中。在配置于香烟包装盒50的曲线图50(a)中，作为纵坐标的是喷嘴压缩空气，在曲线图50(b)中，作为纵坐标的是点火电压，而在曲线图50(c)中，作为纵坐标的是喷嘴移动距离。这同样适用于香烟包装盒型式51或52。各曲线被存入一存储器中，亦即存入为等离子体发生器35的控制所配的存储器中。
如果在包装机26中欲对香烟包装盒型式50的坯料11进行加工，等离子体发生器35的控制装置就从存储器中读出相应的曲线变化50。此外，通过读出在驱动电机54上设置的自动同步发送器74的数值，将包装机26的中央驱动电机54的当前速度传输给控制装置。根据当前转速，由各曲线变化确定出喷嘴压缩空气、喷嘴移动距离及点火电压的对于该转速寄存的值，并相应地调整等离子体发生器35的控制参数。
在各个坯料11用等离子体发生器35施加作用以后，将坯料11通过在下导向装置30与上导向装置31之间的输送辊对32、33向折叠转塔34的方向输送，直到其位于折叠转塔34的凹槽55的上方。借助于调整臂56将坯料11对准并接着通过一冲头57沿着侧面折叠器73压入凹槽55中。在折叠转塔34绕中心轴58周期式转动的过程中，将坯料11导向不同的沿着一圆弧设置的折叠站，在折叠站中以本已公知的方式实施复杂的折叠过程。特别是同时供给香烟组块，香烟组块由来自锡箔料卷的坯料21包裹。此外，在那里还将一包装圈口引入折叠过程，圈口坯料来自圈口料卷60。此外，每一坯料11的不同坯料区域在折叠转塔34中被配以胶合剂24并与其他的坯料区域相粘合。
在离开折叠转塔34以后，将香烟包装盒10在已经基本终结折叠的状态下供给一个折叠转向站，参见图7。在其中使香烟包装盒10的侧搭片22、23和侧搭片61、62相互接触，此前在折叠转塔34中，侧搭片23、62的内层亦即纸板层18已经配备了胶合剂24。
为了使侧搭片22、23及61、62分别相互接触，将香烟包装盒10包括成角度伸出的侧搭片23、62在(下)导轨63与上导轨64之间通过一拨动件65沿水平方向水平地输送。为此，拨动件65通过一个U形轴连接于滚子69、70，滚子在一水平延伸的滚道71上导引。通过连接于拨动件65的齿形带72实现拨动件65的运动，齿形带是由电机以未示出的方式驱动的。
如由图7的上部图示与图7的下部图示相比较可看出的那样，在香烟包装盒10水平输送运动的过程中，将侧搭片23、62带过侧面的折叠转向器66、67。通过在折叠转向器66、67中适当导引侧搭片23、62，使之向侧搭片22、61的方向运动，直到侧搭片22贴紧侧搭片23，以及侧搭片61贴紧侧搭片62。
通过对侧搭片22、61的指向外部的那面的覆层19进行上述等离子体处理，在侧搭片22、23或61、62之间产生了一种与现有技术相比得以大大提高的粘附力。
附图标记清单
10  香烟包装盒                    37  发生器头
11  包装坯料                      38  喷嘴
12  前壁                          39  供应管道
13  后壁                          40  吸出气体的装置
14  盖                            41  吸出头
15  侧壁                          42  间隙
16  侧壁                          43  真空管道
17  后壁                          44  空隙
18  纸板                          45  平行传动机构
19  塑料覆层                      46  壳体部分
20  香烟                          47  平行连杆
21  内坯料                        48  伺服电机
22  侧搭片                        49  发生装置
23  侧搭片                        50  香烟包装盒型式
24  胶合剂层                      50(a) 喷嘴压缩空气曲线图
25  金属层                        50(b) 点火电压曲线图
26  包装机                        50(c) 喷嘴移动距离曲线图
27  料箱                          51    香烟包装盒型式
28  滚轮                          51(a) 喷嘴压缩空气曲线图
29  输送轨道                      51(b) 点火电压曲线图
30  下导向装置                    51(c) 喷嘴移动距离曲线图
31  上导向装置                    52    香烟包装盒型式
32  输送辊对                      52(a) 喷嘴压缩空气曲线图
33  对输送辊对                    52(b) 点火电压曲线图
34  折叠转塔                      52(c) 喷嘴移动距离曲线图
35  等离子体发生器                53    转速
36  等离子射束                    54    驱动电机
55   凹槽                                   65  拨动件
56   调整臂                                 66  折叠转向器
57   冲头                                   67  折叠转向器
58   轴                                     68  U形拨动件轴
59   锡箔料卷                               69  滚子
60   圈口料卷                               70  滚子
61   侧搭片                                 71  滚道
62   侧搭片                                 72  齿形带
63   导轨                                   73  侧面折叠器
64   上导向装置                             74  自动同步发送器

Claims (18)

1.用于制造和/或包装产品的方法，用以在加工和/或包装设备的加工装置优选包装机(打包机)(26)中由优选涂层的纸或纸板、薄膜等构成的坯料(11)制造和/或包装产品，特别是香烟包装盒(10)，其特征在于，根据加工装置(26)的机器速度的当前值和/或根据当前在加工装置(26)中生产的产品型式，来控制一个等离子体发生器(35)的至少局部地对坯料(11)施加作用的等离子射束(36)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将各个坯料区域(22、61)特别是折叠搭片等等与同一坯料的或者另一坯料(11)的其他区域(23、62)相连接，方式是：将胶合剂(24)至少涂覆到待连接的坯料区域之一上并接着使这些待连接的坯料区域(22、23、61、62)相互接触，其中，为了改善粘合效果，对这些坯料区域(23、62)中的至少一个事先施加以等离子射束(36)。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在采用包括至少一个特别是由金属或塑料构成涂层的坯料表面的、由纸板或纸、薄膜等构成的坯料(11)时，对该涂层的坯料表面施加等离子射束(36)。
4.按照上述权利要求之一项或多项所述的方法，其特征在于，根据加工装置(26)的当前的机器速度和/或根据当前生产的产品型式(50、51、52)来调整等离子体发生器(35)的控制参数，特别是点火电压、供给的过程气体的压力、相应的等离子射束脉冲的脉冲宽度和/或等离子体发生器喷嘴(38)的移动距离。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，分别将一组配置于机器速度值和/或产品型式(50、51、52)的等离子体发生器(35)控制参数寄存在一个用于机器速度的不同值和/或用于不同的产品型式(50、51、52)的存储器中，其中，由一个用于控制等离子体发生器(35)的控制装置按照当前的机器速度和/或按照当前生产的产品型式(50、51、52)对配置的各参数组进行选择。
6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，与机器速度有关的控制参数组在一坐标系中形成一种曲线变化(50(a)-(c)，51(a)-(c)，52(a)-(c))，以机器速度作为横坐标而以等离子体发生器(35)的相应控制参数作为纵坐标，其中，为每一种可生产的产品型式(50、51、52)配置一个这样的取决于机器速度的曲线变化(50(a)-(c)，51(a)-(c)，52(a)-(c))。
7.按照权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，用于与机器速度和/或产品有关的控制参数组的存储器配置于加工装置(26)的中央机器控制系统，它从存储器中读出相应的控制组并对等离子体发生器(35)进行控制。
8.按照权利要求4-7之一项或多项所述的方法，其特征在于，用于与机器速度和/或产品有关的控制参数组的存储器配置于一个与中央机器控制系统分开的、直接配给等离子体发生器(35)的控制装置，该控制装置从存储器中读出相应的控制组并对等离子体发生器(35)进行控制。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，将当前的中央机器速度和/或当前生产的产品型式(50、51、52)的值传输给所述控制装置，以选择相应的控制参数组，特别是通过中央机器控制系统。
10.按照上述权利要求之一项或多项所述的方法，其特征在于，由一自动同步发送器(74)检测当前的机器速度值，其中，所述自动同步发送器(74)优选检测加工装置(26)的中央驱动电机(54)的转速。
11.按照上述权利要求之一项或多项所述的方法，其特征在于，在通过等离子射束(36)对坯料(11)施加作用的过程中，使等离子射束(36)和坯料(11)相互相对运动，其中优选的是，相对于从一个位置固定的喷嘴(38)喷出的等离子射束(36)沿一输送轨道(29)输送坯料(11)。
12.按照上述权利要求之一项或多项所述的方法，其特征在于，在对沿输送方向各个直接相继的坯料(11)施加作用之间，中断等离子射束(36)，特别是通过覆盖等离子射束(36)的闸门或者通过等离子射束(36)的接通或关断。
13.用于制造香烟包装盒(10)的方法，特别是按照上述权利要求之一项或多项所述的方法，该香烟包装盒优选包含用一内套包裹的香烟组块，其中所述香烟包装盒(10)由一种特别是由涂层的纸板、纸等构成的坯料(11)折叠而成，其中，将各个坯料区域(22、61)与同一坯料的或者另一坯料(11)的其他区域(23、62)相连接，方式是：将胶合剂(24)至少涂覆到待连接的坯料区域之一上并接着使这些待连接的坯料区域(22、23、61、62)相互接触，其特征在于，对这些坯料区域(23、62)中的至少一个事先借助等离子体发生器(35)的等离子射束(36)施加作用，以改善粘合效果。
14.加工装置，特别是加工和/或包装设备的包装机(打包机)(26)，用于由特别是涂层的纸、纸板、薄膜等构成的坯料(11)制造和/或包装产品，特别是香烟包装盒(10)，其特征在于，设有一等离子体发生器(35)，用于至少局部地对坯料(11)施加等离子射束(36)(11)，以及设有一控制装置，用于对等离子射束(36)进行控制，其中，通过所述控制装置可以根据加工装置(26)的机器速度的当前值和/或根据当前在加工装置中生产的产品型式(50、51、52)来控制等离子射束(36)。
15.按照权利要求14所述的加工装置，其特征在于，设有一存储器，在该存储器中对于机器速度的不同值和/或对于不同的产品型式(50、51、52)分别寄存一组配置于机器速度值和/或产生型式(50、51、52)的等离子体发生器(35)控制参数，其中，其中，配置的各参数组可以由用于控制等离子体发生器(35)的所述控制装置按照当前的机器速度和/或按照当前生产的产品型式(50、51、52)选择。
16.按照权利要求14或15所述的加工装置，其特征在于，设有一坯料料箱(27)、一用于分开坯料料箱(27)的各坯料(11)的装置(28)和一输送轨道(29)，用于特别是近似水平地将分开的坯料(11)输送到一折叠转塔(34)的区域内，其中，所述等离子体发生器(35)沿输送方向在折叠转塔(34)的上游设置于输送轨道(29)的下方，从而使坯料(11)的下面能被施加以等离子射束(36)。
17.按照权利要求14-16之一项或多项所述的加工装置，其特征在于，所述等离子体发生器(35)具有一喷嘴(38)，等离子射束(36)由该喷嘴喷出，还具有一个用于向喷嘴(38)输送过程气体的管道(39)以及一个调节装置(47)，借助该调节装置可以调整喷嘴(38)相对于要被施加以等离子射束(36)的坯料(11)的位置。
18.按照权利要求14-17之一项或多项所述的加工装置，其特征在于，所述等离子体发生器(35)具有一个用于吸出气体的装置(40)，借助它可以从喷嘴(38)周围吸出用过的过程气体。
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