CN101758646A - 用于涂覆粘合剂的装置以及用于制造纸杯的机器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于涂覆粘合剂的装置以及用于制造纸杯的机器和方法，具体而言，本发明涉及一种用于涂覆粘合剂的、尤其用于由至少一个纸节段制造纸杯的、带有用于涂覆粘合剂的压模的装置。根据本发明，压模由抗压的、多孔的烧结材料制成。在由单面被涂抹的纸材料制造纸杯时使用。

Description

用于涂覆粘合剂的装置以及用于制造纸杯的机器和方法

技术领域

本发明涉及一种用于涂覆粘合剂的、尤其用于由至少一个纸节段制造纸杯的、带有用于涂覆粘合剂的压模(Stempel)的装置。本发明还涉及用于制造纸杯的机器和方法。

背景技术

在由纸材料节段制造纸杯时已知的是，由单面或双面涂抹有聚乙烯(PE)的纸制造这些杯子。这种被涂抹的纸节段可通过封接(Siegeln)(即，通加热塑料层)而相互连接。为了提高封接性，还在重要位置处还使用底料或增粘剂。这种底料是一种粘合剂并且基本上由低粘度含水的塑料溶液制成。例如，借助于浸透的毛毡将这种底料涂覆到纸节段上。在此，底料的低粘度造成机器的相对严重的污染，并且用于涂覆底料的毛毡也经受较大的磨损，以使得必须以定期的时间间隔更换毛毡。此外已知的是，不管纸节段此时被涂抹还是未被涂抹，在将其卷起到折叠芯轴上之前将其在节段棱边处预折(vorbrechen)，以便有助于卷起和尤其在折叠芯轴上的重叠的制造。未被涂抹的纸节段在重叠的范围中涂覆粘合剂之后被粘贴成为套(Hülse)。

发明内容

关于本发明应提供用于涂覆粘合剂的改进的装置以及用于制造纸杯的改进的机器和改进的方法。

此外根据本发明，用于涂覆粘合剂的、尤其用于由至少一个纸节段制造纸杯的装置设置有用于涂覆粘合剂的压模，在该装置中，压模由抗压的、多孔的烧结材料制成。

令人惊讶地已表明的是，借助于由抗压的、多孔的烧结材料制成的压模可容易地涂覆粘合剂和尤其低粘度的底料或增粘剂。由此，即，压模由坚硬且无弹性(nicht nachgiebig)的烧结材料制成，实际上在压模处不会产生磨损。此外，同时涂覆粘合剂并通过推压压模形成纸节段是可能的。令人惊讶的是，即使在相当低粘度的粘合剂(例如底料)情况下，在预定的涂覆位置之外的范围中不会观察到沾上污渍或溅出液滴。同样在相当低粘度的含水的粘合剂情况下，可达到相当节约的粘合剂消耗。此外，可极其简单地清洁烧结材料，因为压模可简单地全部地浸入到溶剂中或利用溶剂被清洗。

在发明的改进方案中，实现了粘合剂从粘合剂供应管路供应至压模的粘合剂涂覆表面，至少部分地通过压模的多孔的烧结材料。

根据发明的装置的这样的构造适用于制造纸杯时的高周期率(Taktraten)。通过压力管路，以简单的方式的连续的粘合剂供应是可能的。例如，在相当低粘度的粘合剂情况下，只有当压模已经安放在纸节段上时，才可接通加压。除压模的粘合剂涂覆表面之外，例如通过烧结材料的简单的精磨密封压模的其它的外表面。当实现供应粘合剂通过压模的多孔烧结材料时，可在压模的整个粘合剂涂覆表面上达到粘合剂的均匀分布。

在本发明的改进方案中，烧结材料是烧结金属。

烧结金属相当抗压且耐磨。烧结金属的流动阻力适用于粘合剂供应。

在本发明的改进方案中，使烧结材料的孔隙度匹配待使用的粘合剂的粘性、粘合剂供应管路中的供给压力以及预定的粘合剂涂覆量。

以这种方式上可确保的是，始终准确地将所需的精确量的粘合剂涂覆到纸节段上。由此，尤其对于带有高周期率的纸杯的批量生产，可达到较少的粘合剂消耗。

在本发明的改进方案中，粘合剂涂覆表面构造成弯曲的。

以这种方式可在涂覆粘合剂的同时部分地形成纸节段，并且例如可在涂覆粘合剂的同时预折节段棱边，以便有助于之后卷绕成杯套。

在本发明的改进方案中，粘合剂涂覆表面构造成圆柱的柱面的区段的形式。

以这种方式可达到节段棱边的可靠的且有助于之后卷绕的预折。

基于本发明的问题还通过带有根据发明的用于涂覆粘合剂的装置的用于制造纸杯的机器而加以解决。在这样的机器中，可在预折工位中设置用于涂覆粘合剂的装置以用于纸节段的至少部分的形成。以这种方式可同时实现形成和预折以及粘合剂的涂覆，并且必要时可精简附加的加工工位。

基于本发明的问题还通过用于制造纸杯的方法而解决，该方法带有以下的步骤：将由抗压的、多孔的烧结材料制成的带有粘合剂涂覆表面的压模放置到设置成用于粘贴的纸节段的区段上；输送粘合剂自粘合剂供应管路通过压模的烧结材料至粘合剂涂覆表面；以及通过至少在将粘合剂涂覆到其上的区段中产生重叠而将纸节段粘贴成杯套。

在本发明的改进方案中，在放置压模的同时使纸节段变形。有利地在放置压模的同时实现纸节段的棱边的预折。

附图说明

本发明的其它的特征和优点从权利要求和与附图相关的本发明的优选实施形式的下文描述中获得。在此，所示的不同的实施形式的单个特征可以任意的方式相互组合，而不超出本发明的范围。在附图中：

图1显示了根据本发明的用于涂覆粘合剂的装置的截段图，

图2显示图1的装置的侧视图，

图3显示自斜上方的用于制造纸杯的纸节段的视图，

图4在侧视图中显示图3的纸节段，

图5显示由图3的纸节段所制成的杯套的图示，

图6显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置的示意性截面图，

图7显示图6的装置的示意性俯视图，

图8显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置的示意性的部分的截面图，

图9显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置的示意性的部分的截面图，以及

图10显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置的示意性的部分的截面图。

具体实施方式

图1的图示中为用于制造纸杯的机器的预折工位10。利用这样的机器将单面涂抹有塑料的纸节段12加工成为纸杯。在预折工位10中，使纸节段12在节段棱边的范围中变形并且同时利用用于涂覆底料的装置14在该变形的节段棱边的范围中涂覆粘合剂。在此，特别的粘合剂称作底料，该粘合剂构成包含塑料的含水溶液。该底料涂覆到纸节段12的涂抹有塑料的侧面上并在纸节段12的热封接时用作增粘剂。

在预折工位10的下游，预折且设有底料的纸节段12卷绕到折叠芯轴上并且在此后产生的重叠的范围中通过热封接相互连接。此后生产完成的杯套还设有底部和必要时卷口。例如，还可推入由其它纸节段制成的其它的保温套，以便制造双壁的保温杯。

用于涂覆粘合剂的装置14具有由多孔而抗压的烧结金属制成的压模16。压模16固定在压模托架18上，该压模托架18可在双向箭头20的方向中上下运动。压模16还称为下预折板(Vorbrechleiste)并在向上运动时朝着上预折板22运动。由此，容纳在压模16和上预折板22之间的纸节段12变形，因为纸节段12在其图1的图示中不可见的节段棱边的范围中向上变弯。压模托架18以高度可移的方式固定在机器托架24处，更确切地说借助于可在机器托架24中的无法看见的长孔中上下滑动的螺栓26。压模托架18的阳台形的突出部28借助于压力弹簧30而远离上预折板22向下被预加压。

在压模托架18中设置流体通道，该流体通道可借助于联接管32与粘合剂供应管路相连接。从端口32开始，粘合剂-在当前的情况中称为底料-可到达流体通道中并通过多个岔道直到压模16。底料被加压并由此可在由多孔的烧结金属所制成的压模16内扩散。由此，底料在压模16的粘合剂涂覆表面36处排出，该粘合剂涂覆表面36构造成弯曲的并尤其具有圆柱的柱面的区段的形状。因此，在上预折板22的方向中移动压模16时，容纳在压模16和上预折板之间的纸节段12在其节段棱边的范围中变形并单面地设有底料涂覆。

在压模托架18下设置有收集槽38，以便必要时收集排出的底料。除粘合剂涂覆表面36之外压模16在其处于开放的侧表面处被密封，以使得底料可只在粘合剂涂覆表面36处排出。压模16的这样的密封可通过待密封的侧表面的简单的精磨而实现。

图2的图示在侧视图中显示图1的预折工位10。可清楚地看出压模托架18中的端塞40，该端塞40在直径方面与流体通道相符，该流体通道伸延横穿压模托架18在图2中进入到附图平面中并因此平行于压模16，用于粘合剂供应管路的端口32设置在流体通道的在图2中无法看见的位于背部的侧面处。岔道42从借助于端塞40而闭合的流体通道开始在压模托架18内以向上且朝向压模16的方式伸延。这些岔道42本身无法看见并因此以虚线表示。压模16在岔道42的延续部分设有盲孔44，该盲孔44同样本身无法看见并因此以虚线表示。因此，经过岔道42和盲孔44低粘度的底料到达压模16的内部中，并且因为除粘合剂涂覆表面36之外压模16的处于开放的侧表面被密封，因此这种低粘度的底料只在粘合剂涂覆表面36的范围中排出。可清楚地看出的是，粘合剂涂覆表面36的曲率与上预折板22的曲率相配合，以使得纸节段12容纳在上预折板22的凸出的弯曲棱边和凹陷的弯曲的粘合剂涂覆表面36之间并因此当压模托架18逆着压力弹簧30的作用力向上运动时向上弯曲。例如，可以气动的方式向上推压压模托架18。在粘合剂涂覆表面贴靠在纸节段12处期间，底料排出，并且利用底料润湿放置在粘合剂涂覆表面36上的纸节段12的区段。

在此，压模16的孔隙度匹配所使用的粘合剂的粘性和在纸节段12上所需量的粘合剂。符合目的地，在压力作用下向端口32供应粘合剂供应管路中的底料，并且可有利的是，只有当压模托架18已经向上移动并且纸节段12被夹住在压模16和上预折板22之间时，才接上压力供应。一旦压模托架18此后再次向下移动，则从粘合剂供应管路中移除压力，以使得也没有其它的底料可再从粘合剂涂覆表面36排出。

图3的图示示意性地显示在已经预折状态中的纸节段12，在该状态中，紧邻图3中左侧的节段棱边的范围46向上弯曲。在图3的图示中还可看出的是，在该向上弯曲的范围46中已经涂覆有底料，该底料由浅灰阴影线来表示。

图4的图示在侧视图中显示纸节段12。底料被涂覆到范围46的凸出的侧面上。

那么，图5的图示显示生产完成的杯套48，该杯套48由此而产生，即，纸节段12卷起到折叠芯轴上并在重叠的范围中被封接。在这样的范围(即，在其中，预折范围46设有底料)中产生重叠。由此，明显地稳固并改进在重叠的范围中的通过热封接的连接。由此，无问题地可能的是，将卷口形成到杯套48的上边缘(由于杯套48的圆锥形的形状，其具有更大的直径)处，而不会由于轧制过程(Rollvorgang)撕开在重叠范围中的封接。

由于压模16由耐压的、多孔的烧结材料制成，因此其实际上不经受磨损并还在制造纸杯时在高周期率时具有相当良好的使用寿命。如果例如在较长的生产中断之后或许还残留在压模中的底料已变干燥，则可能由此以简单的方式清洁压模16，即，整个压模16被取下并被放入到溶剂中或利用溶剂被清洗。由此，根据发明的用于涂覆粘合剂的装置14在制造杯套48期间在重叠的范围中提供明显更可靠的连接，并且此外可几乎完全避免由清洁或保养引起的停车时间。

图6的示意性图示显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置50。装置50示意性地以截面图示出。装置50用来在其下边缘的范围中在内侧面上利用粘合剂涂覆设有平截头圆锥形的厚纸套。在套的下端处的这样的粘合剂涂覆或底料涂覆可帮助，改进边界(Zarge)的封接性，该边界在插入底部后将底部边缘与套的下边缘相连接并由此以不透流体的方式闭合纸杯。为此，装置50具有三个压模54a、54b以及54c，其各自由烧结材料(例如，烧结金属)制成并可透过待涂覆的底料。为简便起见，未示出用于给压模54a、54b以及54c加载粘合剂并压出粘合剂通过这些压模的装置。

压模54a、54b以及54c共同地构成环形物的形状，该环形物具有平截头圆锥形的外表面和圆柱形的内表面以及圆环形的遮盖表面或底表面。在此，压模54a、54b以及54c中的每一个构成圆环节段并只在约120°的角度范围内延伸。可使压模54a、54b以及54c如由箭头56所示径向向外移动。例如，芯轴用于压模54a、54b以及54c的径向移动或胀开(Aufspreizen)，该芯轴被推入到由三个压模54a、54b以及54c构成的圆环的内腔中。通过压模54a、54b以及4c的径向移动其贴靠到厚纸套52的内侧处。由此给压模54a、54b以及54c的径向运动设定界限，即，使得这些压模对着相对配合工具58(Gegenwerkzeug)的平截头圆锥形的内表面移动。然后，套52的下边缘被夹住在相对配合工具58的平截头圆锥形的内表面和压模54a、54b以及54c的外表面之间，并且同时涂覆粘合剂涂覆到压模54a、54b以及54c贴靠在其处的范围上。

图7的图示以示范性的俯视图显示图6的装置50。利用箭头56表示由压模54a、54b以及54c组成的环形物的胀开运动。相对配合工具58可同样在由压模54a、54b以及54c构成的内腔的自由内腔下面开口，以便可推过或推入胀开芯轴(Spreizdorn)。如图6中利用双向箭头60所示，相对配合工具58可在厚纸套52的纵向中进给到压模54a、54b和54c上。

图8的图示部分地显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置62。装置62的构造原则上类似于图6中所示的装置50。总共三个圆环区段形的压模64(在图8的图示中只部分地显示其中的一个节段)至少部分地由烧结金属制成并可径向向外对着厚纸套的下边缘被移动。厚纸套未示出在图8的图示中，但是容纳在压模54和相对配合工具66之间的环状间隙中。压模54在其外表面的范围中具有不同的斜面。自相对配合工具66中的凹口的底部，相应地自在装置62中设有粘合剂涂覆的厚纸套的下边缘开始，压模64的外表面的角度位于约30°的范围中。然后，外表面的角度在压模的外表面的进一步的伸延中改变并且然后例如假设相对于由压模节段64构成的环形物的中心纵轴约10°的角度。因此从压模64的下边缘来看，相对于中心轴线68的角度首先较陡，并且然后变得较平坦并在较平坦的范围中基本上与套的倾斜角相符。

同样相应地构造相对配合工具66的内表面，以使得通过使厚纸套的最低的边缘区段向内弯折而同时预折在装置62中设有粘合剂涂覆的厚纸套。由此在套处在底料涂覆时可发生预折，这有助于在随后的处理步骤中在形成边界时翻转下边缘，也就是说，当将套的下边缘还与底部的边缘相连接以便以不透流体的方式封上杯子时。

在运行中，部分地且示意性地示出的套72被引入到压模节段64和相对配合工具66之间的间隙中，并且然后如由双向箭头70所示使压模64径向向外移动并紧接着再次退回。在此，相对于底料涂覆同时实现套72在其下边缘的范围中的预折。

图9的图示部分地显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置74。不同于装置72，从中心轴线68来看压模76和相对配合工具78在下拐角范围中向外弯曲。由此在将粘合剂涂覆到套上的同时将套在其下边缘处预折，即，通过使下边缘相应于压模76处和相对配合工具78中的曲率向下弯折。

图10的图示部分地显示其它的根据发明的用于涂覆粘合剂的装置80。压模82和相对配合工具84在此利用凸肩86，88彼此相配，在该凸肩86，88处，在图10的图示中且平行至中心纵轴线68来看，压模82和相对配合工具84的截面从上到下减小。凸肩实施成倒圆角过渡。由此，被引入到压模82和相对配合工具84之间的间隙中的套设有粘合剂涂覆且同时在其下范围中设有肩形的凸肩。由此，在该凸肩的范围中实现套的预折，以使得然后在该凸肩的范围中当成型边界(其使底部与套相连接以便完成不透流体的杯子)时可容易地且以限定的方式翻转套。

Claims (11)

1.一种用于涂覆粘合剂的、尤其用于由至少一个纸节段制造纸杯、带有用于涂覆所述粘合剂的压模(16)的装置，其特征在于，所述压模(16)由抗压的、多孔的烧结材料制成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，从粘合剂供应管路至所述压模(16)的粘合剂涂覆表面(36)的粘合剂供应实现至少部分地通过所述压模(16)的多孔的烧结材料。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述烧结材料是烧结金属。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述烧结材料的孔隙度匹配待使用的粘合剂的粘性、所述粘合剂供应管路中的供给压力以及预定的粘合剂涂覆量。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述粘合剂涂覆表面(36)构造成弯曲的。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述粘合剂涂覆表面(36)构造成圆柱的柱面的区段的形式。

7.一种用于制造纸杯的机器，其特征在于，设置有根据前述权利要求中任一项所述的用于涂覆粘合剂的装置。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，所述用于涂覆粘合剂的装置设置在预折工位(10)中以用于纸节段(12)的部分的形成。

9.一种用于制造纸杯的方法，带有以下步骤：

将由抗压的、多孔的烧结材料制成的带有粘合剂涂覆表面(36)的压模(16)放置到设置成用于粘贴的纸节段(12)的区段上，

输送粘合剂自粘合剂供应管路通过所述压模(16)的烧结材料至所述粘合剂涂覆表面(36)，以及

通过至少在将所述粘合剂涂覆到其上的区段中产生重叠而将所述纸节段(12)粘贴成杯套(48)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在放置所述压模(16)的同时使所述纸节段(12)变形。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在放置所述压模(16)的同时预折所述纸节段(12)的棱边。

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