CN1048466C - 香烟的包装方法和设备及采用该包装方法制造的香烟包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用带有预先涂敷的粘合剂的包装材料生产香烟包的香烟的包装方法和设备,以及采用该包装方法所制造的香烟包,所说烟包是通过活化预涂敷的粘合剂,然后再对活化的粘合剂予以固化的方式封合起来的。

Description

香烟的包装方法和设备及采用该包装方法生产的香烟包
本发明涉及一种把香烟包进用预涂粘合剂密封的香烟包中的方法和设备。更具体地说,本发明涉及香烟包的生产,其特征在于包装材料(如商标纸)被供应到包装机之前,就涂敷粘合剂,包装机上设有使粘合剂活化并最好能使活化后的粘合剂固化的装置。去掉上湿胶的装置或使这种装置不起作用,增添活化和固化预先涂敷的粘合剂所要求的装置,那么,现有湿胶包装机就可被改为实现本发明的装置。
在高速香烟生产过程中,广泛采用香烟包装机。在常规的工业用湿粘合剂(“湿胶”)包装机上,香烟通过一连串的处理步骤而制成烟包,广泛使用的是两种包装机:转台式湿胶包装机和套筒式湿胶包装机。通常使用水基或其它溶剂基或腊基粘合剂。用这类机器生产的常规软香烟包包括内层衬纸、外层商标纸(通常用上浆纸制成)和一个封签。
通常,能够用转台式湿胶包装机通过若干步骤制成软香烟包。首先,形成一个一般为20支香烟的香烟组。然后,使这组香烟通过若干个处理转台而制成烟包。这种处理方法是将敷有铝箔纸的内衬(“铝箔衬纸”)先包封到烟组上,并将衬纸的端头折叠。然后,将一个商标纸包封到烟包上,并将其对应于烟包底的部分折叠。商标纸可以以卷筒纸或者预先切好的纸库的形式供应给包装机。如果使用的是卷筒纸,而卷筒纸又是来展开的,则包装机将包括切成单个商标纸的装置。在商标纸被包封到烟包上之前,将湿胶涂敷到商标纸上。通常,将湿胶涂敷在对应于香烟包的侧缝的那个边缘和对应于烟包折叠底的那个边缘上。当商标纸包封到烟包上之后,使它保持原位直到湿胶干燥为止,从而使湿胶固化,也可加热来加速干燥。
转台式湿胶香烟包装机乃已公知,且美国专利US-3,628,309和US-3,948,115描述了几种范式。这两份专利都是授予G.D.Societa Per Azioni(Via Pomponia 10,40100 Bologna,Italy),该公司还出售不同形式的工业用转台式湿胶包装机,其中包括GDX-1和GDX-500。下面将利用GDX-1对本发明加以说明。GDX-1装有往商标纸上涂胶的装置,该装置包括一个胶涂敷部件、胶辊、刮刀部件、胶槽、供胶部件和胶槽传感器。GDX-1还有四个处理台。运行时,香烟包从一个个转台经过,每个转台执行预定的处理功能。第四个转台的功能是同一个插入折角器(也称“片簧”)一起完成商标纸底部的折叠,然后,同一个通常为平的和半圆形的加热部件一起使得底板上的胶固化。加热部件的平面上具有一个为了同烟包底部接触而设的平面的凸起部分,从而,通过热和压力的作用,使胶固化。此外,GDX-1包装机还设有一个出口滑道,经过第四个处理转台后的、已包装的香烟包进入此滑道。出口滑道具有加热器和压力板,它们协同作用使得侧缝上的胶固化。
套筒式湿胶包装机同转台式机器通常有以下不同点:铝箔衬纸和商标纸被包裹到一个空心套筒上,且铝箔衬纸和商标纸的底部被折叠;香烟被插进套筒的空心腔内;香烟和包装材料从套筒上被取下来并在顶部形成折叠;然后,将烟包转送到一个加热带上,在那里对烟包进行加热,以便帮助湿胶的干燥。
湿胶包装机具有若干个已知的缺陷。缺陷之一是滑移。包装材料的两个方向相反的部分按说应当以事先设定的方式对齐对好,当它们在湿胶固化之前彼此间相对移动时,就会出现滑移,这样,会达不到所希望的对齐。当包装机以较高速度运行时,就出现更多的滑移。因此,不希望有滑移,因为当出现滑移时,所生产出的烟包可能被密封得不正确(有损里面所装香烟的贮藏寿命并有损商标纸把烟包保持在一起的能力),封签可能位置不正确,商标纸可能被折皱或者呈扇形,而且,商标纸上可能出现污点和其它令人不快的外观。
堵塞是湿胶包装机的另一个已知缺陷。当用来将湿胶涂敷到包装材料上的装置堵塞时,会出现堵塞现象。当湿胶从胶涂敷装置传递到下游的处理装置时也会出现堵塞现象,因此,导致下游的处理装置堵塞。当发生堵塞现象时,必须停机,让操作者清堵,这一来,生产率会下降。
污斑是湿胶包装机的另一个已知缺陷。例如,胶从胶缝中漏出、胶穿过材料而渗出、胶在涂抹和吊运时,都可能出现污斑。带污斑的烟包会在外观上显得不干净和不合要求。
湿胶包装机的另一个缺陷是因停机造成的产品损失。同其它很多复杂机器一样,湿胶包装机常常停机,例如,由于要清堵或做其它维修、要添料和人员换班,都可能将机器停下来。生产运行常常可能不间断地持续不到5-15分钟。湿胶包装机的每一次停机,都可能导致产品的损失,这是因为,已经涂抹到正在处理的包装材料上的胶在停机期间变干了。在转台式和套筒式湿胶包装机上,在加热的出口装置上也可能造成烟包损失。例如,当一台常规的转台式湿胶包装机停机后,出口滑道上的加热板仍然很热,因此,包装机停机后,留在出口滑道上的烟包就可能变质或烧毁。
湿胶包装机的另一个缺陷是粘合剂的布置缺乏灵活性。在湿胶包装机上,是用涂敷部件上胶。包装材料通过导向件被引往涂敷部件,涂敷部件必须让胶的位置避开导向件。此外,处理装置在构成上必须不让抹胶位置下游的机械元件接触湿胶。
湿胶包装机的其他一些缺陷是涂敷的胶量难以控制、胶自身的高粘度、沿着导向件形成胶堆集以及上胶装置要求频繁维修。
本发明的目的是提供一种用预先涂敷的粘合剂和使该预先涂敷的粘合剂活化和固化的香烟的包装方法和设备及采用该包装方法生产的香烟包。
按照本发明的第一方面,一种在香烟包装机上生产香烟包的方法。所述包装机包括使用预先涂敷了粘合剂的包装材料形成香烟包的处理装置,所述方法包括:
将所述包装材料送入香烟包装机的处理装置;形成多个烟包,每个烟包由包装材料包封;将封签施加在每个包装材料包封的烟包的顶部,通过使每个包装材料包封的烟包依次接触一系列活化表面的方式,在施加封签之前的第一活化步骤中活化烟包底部上预先涂敷的粘合剂,以便实现烟包底部的完全密封,其中,第一活化步骤包括加热后立即冷却活化的粘合剂,使其硬化。
按照本发明的第二方面,一种用于生产具有预先涂敷了粘合剂的包装材料的香烟包的设备:它具有:沿喂入通道输送包装材料的喂入装置;将很多要包装进每一香烟包的香烟集中在一起的收集装置;位于喂入装置和收集装置下游的制出多个包封了包装材料的烟包的包封装置,在该装置上,用喂入装置提供的包装材料包封由收集装置提供的多支香烟;一个第一热活化装置;一个第一冷却装置,其用于固化第一活化装置下游的粘合剂;以及用于向包装材料包封的烟包的顶部施加封签的装置;第一活化装置包括多个用于活化每个烟包底部上的粘合剂的活化表面,粘合剂预先涂敷在包装材料包封的烟包的包装材料上。活化表面串联布置,所述用于施加封签的装置安装在第一冷却装置的下游。
按照本发明的第三方面提供一种按照上述方法制成的香烟包,其中,在包装材料上预先涂敷的粘合剂包括与香烟包侧缝相对应的连续粘合剂带。
本发明通过提供香烟包装方法和机器来大大减轻现有技术存在的缺陷。本发明的方法和机器是利用含有预先涂敷的粘合剂的包装材料形成香烟包,香烟包是通过活化预先涂敷的粘合剂而进行密封的。在本发明的转台式香烟软包装机实施例(贯串在本申请中用以解释本发明的实施例)中,将具有预先涂敷的粘合剂的商标纸包封到已包封了内衬纸的香烟组上,以形成烟包,而后,用加热等方式活化上述预先涂敷的粘合剂,以密封烟包,最后,用降温(使湿度低于活化温度)等方式使粘合剂固化。
本发明的包装设备可以包括旨在用包装材料包封香烟包的任何处理装置。特别是在改进的转台式软包装机的情况下,任何将内衬纸和商标纸包封到香烟包上以及对内衬纸和商标纸的端部进行折叠的处理装置均能够使用,在理想的改进的转台式实施例中,用一台改进的GDX-1型湿胶包装机来完成上述步骤。改进之处包括:取消了输送和涂敷湿胶的装置或使之不起作用,增加了使预先涂敷的粘合剂活化和固化的装置,并使之得到改进。
更具体地说,在一台为反映本发明的一个实施例而经过改进的GDX-1上,预先涂敷到商标纸上的粘合剂是通过设在第四个处理转台(“活化转台”)和出口滑道上的加热装置而活化的(假定选择的是加热活化的粘合剂)。第四处理转台在常规形式上是折叠商标纸的底部。这样,当预先涂敷到底上的粘合剂进入一个活化区域时,它就被活化,该区域包括一个由转台覆盖的弧形部分,比如,一个约90°-170°的弧形板。在该活化区域,已包封好的烟包的底部以传统的往复变换位置的形式同一个加热部件相接触。理想的是,对加热部件加以改进,以便获得更好的效果。例如加热部件不用平的、连续升起的接触部分,而可使用具有若干个接触用钮扣状物,特别是具有弧形中凸外表面的加热部件,这样,每当包封好的香烟包被变换位置和往复移动时,其底部同加热部件的接触状况都能够一致。
在一个最佳实施例中,将可加热活化的粘合剂预先涂敷到包装材料上,并强制冷却固化所活化的粘合剂。例如,在改进的GDX-1实施例中,底边可在活化转台的具有75°的弧形通道的冷却区域内被冷却。每一个包封好的香烟包以传统的往复移动变换位置的形式同冷却区域内的冷却部件相接触。冷却部件的结构可以类似于加热部件,即具有多个接触用钮扣状凸台,其不同点是,冷却部件定在低于粘合剂活化温度之下的一个温度。此后,将包封好的香烟包从活化转台上取下来,可将封签贴上,并将包封好的烟包以传统的方式传递到出口滑道装置上。出口滑道装置最好分割成加热和冷却两个区域,以便起活化和固化侧缝粘合剂的作用。对出口滑道装置也予以改进,以便当包装机停机时,它在停机状态下继续处理停留在出口滑道装置上的烟包,从而对所有的烟包予以处理并从机器上传送下来。同样,与活化转台相联系的加热器可以脱离同香烟包的接触,以便使热变质减至最小。
本发明的优点之一,是可将胶应用装置比如胶涂敷部件、胶辊、刮刀部件、胶槽、供胶部件和胶槽传感器从香烟包装机上除去,这样,可以使机器的成本降低、结构简化、易于维修和减少故障发生率。
本发明的另一个优点,是可以使用预先涂敷的粘合剂而不使用湿胶,预先涂敷的粘合剂在它被涂敷之后一直到它又被活化,基本上不发粘。使用这种基本上不发粘的预先涂敷的粘合剂,解决了在湿胶包装机上常出现的堵塞问题,因此,降低了维修成本,减少了污物的积聚和机器的停机时间。
本发明的另一个优点,是粘合剂可以预先涂敷。再一个优点,是粘合剂的布置有较大的灵活性,这是因为湿胶涂敷系统所固有的一些限制被消除。还有一个优点是可以得到一个结实的接缝,这是因为可以由预先涂敷的粘合剂覆盖一个较大的面积。还有一个优点,是涂敷的粘合剂的量减少了,这是因为,预先涂敷的粘合剂可以以比湿胶更薄的层涂敷。还有一个优点,是通过使用预先涂敷的粘合剂,可以使获得的效果更持久。
本发明的再一个优点,是滑移减少,因此,运行速度可以提高。另一个优点,是避免了粘合剂的污染,而且几乎完全消除污染。
本发明的进一步的优点,是几乎没有因停机而造成烟包变质。这是因为当包装机停机时,出口滑道装置能继续运行,与湿胶的使用和处理有关的维修问题,比如胶的堵塞和添料被消除,而且,在停机期间湿胶干燥问题也被消除。
本发明的另一个优点,是在设计导向件和其它处理部件时具有较大的灵活性,因为无需回避胶涂敷器或避开包装材料去运送粘合剂。
本发明的又一优点,是香烟包的透水性更小,因为可达到更牢固的密封,而且,可以使用不溶于水的粘合剂。
本发明的进一步优点,是呈折皱和呈扇形现象减少。
因此,本发明的目的是提供一种用预先涂敷的粘合剂和使该预先涂敷的粘合剂活化和固化的装置将香烟包装到烟包或烟盒的方法和设备。
本发明的上述和其它的目的及优点,在阅读了下面的结合附图所作的详细说明之后,将显而易见。图中,相同的参考号始终是指相同的部件。其中:
图1是本发明的预先涂敷粘合剂包装机的侧视图,
图2是本发明的预先涂敷粘合剂包装机的加热和冷却部件的侧视图;
图3是已经涂敷了同本发明的预先涂敷粘合剂包装机共同使用的预涂粘合剂的软包商标纸的前视图;
图4是用商标纸包封了的烟包的透视图,图中示出了香烟包的底部上的四个折痕中的两个;
图5是本发明的插入折角片;
图6是沿图2中的6-6线所取的加热部件的剖视图。
通过把预先涂敷的粘合剂活化再使粘合剂固化的方式,形成一个密封的香烟包。在改进的转台式包装机的一个最佳实施例中,是将能热活化的粘合剂预先涂敷到香烟包的商标纸10上。然后,将商标纸供应给包装机20的处理装置,并包封到已封了箔衬的香烟包30上。此后,在包装机20的活化转台40上,将每张商标纸的端部折叠,形成香烟包的底。粘合剂进入一个活化区域50时就被活化,该区域包括一个活化转台覆盖着的、大约60°-180°的弧形部分。在活化区域内,每一个包了商标纸的烟包的底部以下面将描述的往复变换位置的方式同一个加热器60相接触,借此活化粘合剂。活化后的粘合剂象下面将更充分地讨论的那样,用无源的或者强制的冷却方式予以固化。然后,将包封了商标纸的烟包传送到一个出口滑道70,该滑道设有加热装置400,其同由模板420施加的压力一起将侧缝的粘合剂活化。
能够预先涂敷到包装材料上且能够在包装机上活化的任何类型的粘合剂都可以使用。可供选用的粘合剂是那些能够被加热、激光、超声波、红外辐射、磨擦或者热空气活化的粘合剂。在最佳实施例中,使用了热活化的粘合剂。理想的活化温度是高于常规的环境温度,以便使粘合剂在正常的运输或贮存环境下不被活化。很多已知的热密封乳剂、热融或溶剂基粘合剂都可以使用,比如:乙烯乙烯基醋酸盐共聚物、丙烯酸酯类、聚烯烃共聚物和离子聚合物。比较理想的是,粘合剂在约100-160℃的温度和1-30磅/英寸2的压力条件下,能在0.1-0.2秒内即形成可靠的封接。同样比较理想的是,如果使用的是预先切好的或堆积的商标纸,当商标纸被堆积时,涂敷的粘合剂应能抗堆压。一种合适的热活化粘合剂是由:Findley Adhesive Inc.(11320 WatertownPlank Road,Wauwatosa,WI 53226-3413)生产的No.4408-01A,它的活化温度一般可低达90℃。
粘合剂是用任何涂敷粘合剂的方法预先涂敷到包装材料上的。在最佳实施例中,粘合剂是用凹板印刷的方法和装置印上的。在这种凹板印刷法中,印刷辊上设置有同要被涂敷到包装材料上的粘合剂条带的位置相对应的网格模。粘合剂条带如此定位,是为了在使用印好胶的包装材料形成香烟包时,能在理想的位置上形成封接。图3显示了粘合剂条带235、240在软香烟包商标纸10上的位置的一例。运行时,将粘合剂涂敷到印刷辊的某一部分,使粘合剂充满网格。当包装材料在同印制辊接触后,一定量的在网格内的粘合剂就被转印到包装材料上。粘合剂被干燥后,将包装材料卷绕在辊子上,或者将其切好并堆积起来。粘合剂其它的涂敷方法,比如苯胺印刷法、胶版印刷法和盖印法等,也可以使用。
任何形成包封有商标纸的香烟包的方法和处理装置都可以和本发明一起使用。在最佳实施例中,用转台式香烟包装机来包香烟和把它们包封到内衬(通常是敷有铝箔的纸内衬)及商标纸中。例如,上面所述的美国专利US-3,628,309和US-3,948,115所公开的合适方法和设备。G.D.Sacieta Per Azioni公司所生产的GDX-1包装机是最理想的。在图1所示的改进过的GDX-1包装机实施例中,设置了用以安放卷式商标纸100、内衬纸110和封签120的装置,它们都是生产软式香烟包所必须的材料。还设置有将这些材料中的每个一种切成组成香烟包所要求的尺寸的裁切装置122。所切材料的尺寸可以根据要生产的烟包的尺寸而变化。例如,装有84mm过滤嘴香烟的常规20支香烟包,需要24平方英寸的商标纸,26.4平方英寸的铝箔衬纸和1.3平方英寸的封签。需指出的是,较小的烟包一般需要较小的裁切材料,而较大的烟包一般则需要较大的裁切材料。另一种方案是,可供应预先切好的商标纸或者封签,在这种情况下,应当设置有用以存放纸堆并依次地将商标纸或封签从所说堆上取下并送进处理装置的装置。
此外,最佳实施例的改进的GDX-1包装机具有四个处理转台。香烟被汇集成堆125,并通过传送带130传送到第一处理转台140。每一堆中所含香烟的数量最好同每一包中要包的数量相等。第一转台140将烟堆从传送带130传递到第二处理转台150。当每一个香烟堆125从第一转台140传递到第二转台150时,烟堆侧向地同一张裁切好的铝箔衬纸160紧密地接触,衬纸160被布置在横切的位置上,随着烟堆的传递,衬纸绕过烟堆125的一侧合拢,形成包封了铝箔的烟包30。
随着烟堆125移进转台150上的凹槽155,第二处理转台150和同它相关的装置一起,将铝箔内衬160的两端都围绕烟堆125予以折叠。然后,将包封了箔衬的烟包30从第二处理转台150传递到第三处理转台180,随着每一个包封了箔衬的烟包30的传递,它侧向地同切好的商标纸10紧密接触,商标纸10布置在横切的位置上,随着烟包30的传递,它围绕包封了箔衬的烟包30的一侧进行折叠。
在GDX-1包装机和包括转台式包装机,套筒式包装机在内的其它湿胶包装机上,是把切好的商标纸片10在要求的位置上涂敷湿胶。因此,这些系统设有湿胶涂敷装置,包括,例如,胶涂敷部件、胶辊、刮刀部件、胶槽、供胶部件和胶槽传感器,它们在商标纸被送进第二处理转台150和第三处理转台180之间并包封到已包封了箔衬的烟包30上之前,把湿胶涂敷到商标纸上。本发明无需这些胶涂敷装置。在最佳的改进的GDX-1包装机上,去掉了这些湿胶涂敷装置。
当烟包30移进转台180上的凹槽197并随该转台旋转约180°时,基于实施例的GDX-1的第三处理转台180和与其关联的装置一起动作,在商标纸10上形成一个侧折痕195,并形成底部四个折痕中的两个折痕210。然后,每一个包封了商标纸的烟包190从第三处理转台180传递到第四处理转台40。随着包封了商标纸的烟包190的传递,制出第二个侧折痕195。在本发明中,该第四处理转台被称作活化转台40。
在每个包封了商标纸的烟包190进入活化区50之前,活化转台40和与其关联的装置一起动作,在商标纸10上制出第三和第四底部折痕。每一个包封了商标纸的烟包190具有两个底折边220,230,它们是在活化转台40上被折叠的。第一底折边220最好在它的外表面预先涂敷粘合剂240。在活化转台40上,先折叠第一底折边220,然后再折叠第二底折边230,这样,第二底折边230的部分内表面至少能同第一底折边220的预先涂敷了粘合剂的部分相接触。包封了商标纸的烟包190还有两个侧折边235、237,侧折边最好是在第三处理转台180°上和向活化转台40传递的过程中分别折叠。在第一侧折边235的一部分外表面上,最好预涂粘合剂。当第二侧折边237被折叠时,它的一部分内表面同第一侧折边235的外表面接触,这样,至少第一侧折边235的涂了粘合剂的那部分同第二侧折边237接触并对齐。
每一个包封了商标纸的烟包190处在活化转台40的一个凹槽200内。与活化转台相联系的装置之一是片簧式插入折角器250。在第三和第四折痕形成之前,将插入式折角器250插入,使其位于两个折边220和230之间。通常应用于GDX-1包装机上的折角器其底部比顶部宽。这样,可使包封了商标纸的烟包的底部在第三和第四折痕处形成喇叭形开口。另一种方案是使用图5中描绘的Louisuille折角器250。Louisuille折角器有直的侧壁,并且极少使底部形成喇叭口。
在这种改进的GDX-1设备运行期间,当包封了商标纸的烟包190被传递到活化转台40之后,一个插入式折角器的位置在折边220和230之间。当第一折边220折叠到插入式折角器250上时,就形成第三折痕222。此后,当第二折边230被折叠到插入式折角器250的对边上时,就形成第四折痕232,这样,第二折边230的内表面就会覆盖第一折边220的外表面上预先涂了粘合剂的部分240。
当第三和第四底折痕222和232形成之后,仍然处在活化转台40上的已包封了商标纸的烟包190进入活化区50。活化区50占活化转台旋转的弧形的一部分,一般约为170°。活化区50具有一个加热器60,最好还具有一个冷却部件310。加热和冷却部件60与310均邻近活化转台40,以便使处在活化转台40的凹槽200内的内封了商标纸的烟包底部暴露在加热和冷却部件60与310的面前。
本发明的转台式实施例的活化转台40以换位方式移动,当它转过一个预定的角度之后,停在转换位置上。在活化区域50内的每一个停止点上,与活化转台40相联系的装置使得在凹槽200内的烟包190往复移动,即在它们的底端方向上轴向地移动一个直线距离。加热和冷却部件50与310在构成和安装方式上的要求是,当凹槽200内的包封了商标纸的每一个烟包190在每一个与加热和冷却部件60与310的接触区域相对应的换位点上往复移动时,每一个烟包的底部只同加热和冷却部件中的一个相接触。一旦产生接触,热量就从加热器60转到烟包190,从而将预先涂敷的粘合剂活化。
加热器60可以用任何热源加热,比如,用电、蒸气或气体加热。最理想的是用电热。加热器60的设定温度以能够将预先涂敷的粘合剂活化为准。所选择的温度取决于所用粘合剂的活化温度、预先涂敷了粘合剂的包装材料的热传导性能,机器的运行速度、总的停止时间(每一个烟包底部同加热部件接触的时间)和施加到封合处的压力。选择的温度上限还取决于包装材料的其它成分比如油墨和上光涂料的分解温度。在GDX-1转台式包装机实施例中,压力是由插入式折角器250在底折边220与230的内表面上施加的和加热器在这些折边的外表面上施加的对抗力形成的。在最佳实施例中,把加热器的温度设定在130°-150℃、用0.4-1.0秒的总停止时间和足以封合的压力,使Findley No.4408-01A粘合剂活化。
就本发明来说,无须使用冷却部件310来强制冷却,也能够获得合格的封合。但是,如果用强制冷却来加速粘合剂的固化,则能够提高合格封合的比例。冷却部件310的温度可以设定为低于所用粘合剂的活化温度,最好是当烟包离开冷却器310时,粘合剂就被固化。如果不使用冷却部件,那么,加热器可以占据全部的弧形活化区域50,在最佳实施例中,加热器60在活化区域50内占据的弧度约90°,而冷却部件占据了75°的弧度。
在本发明的一个实施例中,使用了GDX-1包装机的加热器。该GDX-1加热器具有一个平的凸出部分,该凸出部分在工作时同包封了商标纸的烟包190的底部相接触,并活化预先涂敷的粘合剂。
但是,为了获得较高比例的符合平均要求的封合,最好对GDX-1包装机上所用的加热器60和它的安装部件加以改进。理想的加热器60包括若干个接触用钮扣状构造320,它们位于活化转台40的换位点,因此,在活化区域50内,包封了商标纸的烟包可同在换位点上的接触用钮扣状构造320对正。在改进的GDX-1实施例中,比较理想的是,将接触用钮扣状构造320以15°的增加量设置在加热器60上,同两个换位点之间的15°增加量相对应。当凹槽200内的包封了商标纸的烟包190往复移动时,烟包190的底部在活化区域50内同接触用钮扣状构造320的曲形外表面330接触。
在该实施例中,当烟包往复移动时,插入折角器250和相应的接触用钮扣状构造320的外表面330的对抗作用产生压力,导致插入式折角器250弯曲。插入折角器250的弯曲量随着所施的力和插入折角器250的韧性的变化而变化。例如,比较刚硬的插入折角器就将比柔软的折角器弯曲小。每个接触用钮扣状构造320的表面330最好是曲面适应插入折角器250的预想的弯曲度,由此可增加烟包底部同接触用钮扣状构造320之间的接触面积。就常规的GDX-1插入折角器来说,接触用钮扣状构造的理想轮廓包括:一个5毫米的位于中间的部分322、和在中心部分322两侧的7.5毫米的平的部分324、326,该两部分与中心部分322成0°45′的夹角。还比较理想的是,接触用钮扣状构造320的边缘327、328有圆形边缘,特别是半径为1毫米的半圆形边缘。圆形边缘327、328和由表面322、324、326所构成的形状还要避免印出折痕线和沿着烟包的底部分出现污点。各种外层、比如不锈钢和陶瓷材料都可以用作加热器60的接触表面,目的是促进热传导并使烟包底部对加热器60的粘附现象减至最少。同样,为了获得理想的热传导和将粘附减至最少,加热器60可以用各种材料制成,具有高光洁度的固体不锈钢是理想的材料。
不管使用的是GDX-1加热器还是理想的接触用钮扣状构造加热器,都可以将GDX-1包装机的固定装置应用于改进的GDX-1设备上,来固定加热器60。然而,可以用其它的固定装置来获得更佳的效果。例如,业已发现,如果将固定套筒的长度增加到16毫米以上,则加热器60就更稳定。摇动减少,且产生的不合格封合也极少。在最佳实施例中,固定套筒是21毫米长。在最佳实施例中,还设置了一个当机器一停机就缩回加热器的装置。这一缩回特征使得停机阶段因热变质造成的烟包损失也变小。
在构造和安装方式上,冷却部件310可以与加热器60相同。与加热器60一样,理想的冷却部件上也具有隔开的接触用钮扣状构造,这些构造也具有同插入式折角器250的预期弯曲相适应的曲形外表面,而且,冷却部件也固定在21毫米长的套筒上。冷却部件310的温度设定为能使活化后的粘合剂固化,所选的温度取决于活化温度、停留时间和施加到接缝上的压力。
在改进的GDX-1实施例中,通常在活化区域50的端处将包封了商标纸的烟包190从活化转台40上取下,并将一个封签120贴到烟包190的顶部,形成一个贴了封签的烟包350。可以用GDX-1包装机的装置360将封签120贴上,该装置具有一个拨叉,当烟包垂直地同封签120紧密接触时,拨叉将封签放在烟包上。用粘合剂将封签120贴到烟包上。在一个实施例中,使用的是湿胶,正象在已知的湿胶机器比如转台式包装机的套筒式包装机上一样。另一种选择方案是,可以使用预先涂敷的热活化粘合剂,在这种情况下,为了活化粘合剂,需要增加一个加热装置。
当封签贴上之后,将贴了封签的烟包350传送到出口装置70上。GDX-1包装机的出口滑道可以使用。理想的是,对出口滑道70加以改进,使它包括加热板400和冷却板410,目的是获得较高比例的合格封合。出口滑道可以包括任何输送装置,以便将贴了封签的烟包350从出口滑道70的始端输送到终端,输送装置包括一个输送带或者振动式输送器。在一个实施例中,使用的是GDX-1包装机的输送装置。在该实施例中,两橡胶带分别以同烟包350的顶和底磨擦接触的形式布置。橡胶带被以类似于传送带的方式移动,因而,使得烟包350沿着出口滑道70移动。另一种选择方案是,可使得加热和冷却板400、410振动,以便由它们在振动输送器上产生这种形式的移动。在最佳实施例中,一个装有弹簧的模板装置420安装在出口滑道70上的烟包的上方,这样,工作时,模板可以以往复移动的方式提起和下降,以便施加和解除压力。这一最佳的安装机构是从GDX-1的机构改进而来的,改进点是增加了弹簧和减振装置,使模板施加的力更平衡。
由加热板400提供的热活化贴有封签的烟包350的侧缝处的预涂粘合剂。可以用任何热源向加热板400提供热能。比如,用电、蒸气或者气体。最理想的是使用电。正象上面对加热器60所描述的那样,加热板400的设定温度取决于所用粘合剂的活化温度、涂敷了粘合剂的包装材料的热传导特性、机器的运行速度、总的停留时间以及由模板装置420所施加的压力。选择的温度上限还取决于包装材料上的其它成分比如油墨和上光涂料等的分解温度。在最佳实施例中,还设置了能在机器停止时使出口滑道70继续运行的装置。这种继续运行的特点是减少停机期间因热变质造成的烟包损失。
为了促进活化,可对加热板和冷却板的外形进行改进。例如,可在加热板和冷却板上切出纵向角缺口,使出口滑道70上的烟包的侧面的底端不与加热和冷却板的表面接触。这有助于接近底部的侧缝的封合,因为侧缝和板之间的接触得到增强。
为了控制质量,可在出口滑道70的终端设一个检测装置440,以便捡出具有不合格接缝的香烟包。不合格的香烟包被分离和集中,以便回收或废弃。正确密封的烟包被输送走,以便进一步处理。
在本发明的其它转台式包装机实施例中,预先涂敷的粘合剂在包装机上别的位置上被活化。例如,可在第三转台180的顶部上方设一个将侧缝粘合剂活化的弧形加热罩而使得侧缝在第三转台180上被活化。弧形加热罩可以随着第三转台180步骤往复移动,即:当转台转到与每一个换位步骤有关的每一个换位步骤往复移动,当转台转到与每一个换位步骤有关的短暂静止位置时,孤形加热罩就往复移动,它在静止的位置上与转台180的凹槽197内的烟包190的侧缝接触,而在转台180转到下一个变换位置之前就被缩回。
在另一个可选择的转台式实施例中,底部是在出口滑道70上而不是在第四转台40上被活化。在该实施例中,出口通道70上设置了加热带,它同出口滑道70上的烟包350的底部接触,烟包底部上的粘合剂通过从加热带吸热而被活化。
本发明的另一个实施例涉及软香烟包包装机以外的香烟包装机。例如,在一个可选方案中,生产的是硬盒香烟包(通常称作FLIP-TOP烟盒或者翻盖烟盒)。同最佳实施例中的香烟商标纸一样,粘合剂被预先涂到了硬盒坯料上。然后,将这些涂敷了预涂粘合剂的烟盒坯料供应给包装机。本实施例的硬盒包装机用不着将湿胶涂敷到烟盒坯料上的装置,但具有将预先涂敷的粘合剂活化的装置。在一个实施例中,可以用热作为活化因子,尽管其它活化手段(如超声波、传导、激光、红外辐射和磨擦)也可以使用,活化手段的选择取决于所用粘合剂和硬烟盒坯料的性质。一个可选用的实施例中设置了冷却装置,借此使接缝冷却固化。在一个硬盒包装机上,先是形成香烟堆;然后将每一个烟堆包封上内衬材料(最好是铝箔纸衬);将一个内构架和烟盒坯料包封到每个已包封了内衬的烟包上并进行必要的折叠,最好,为了活化预涂的粘合剂,将热和压力施加到底部、侧面和顶盖上。
在本发明的另一个变换的实施例中,生产的是香烟包的箱。香烟包可以用包括本发明的方法和设备在内的任何方法或设备制造。就象最佳实施例中的商标纸一样,热活化粘合剂被预先涂敷到纸板上,然后,将这些带有预涂的粘合剂的纸板供应给装箱机。这个实施例的装箱机上不需要设置将湿胶涂敷到纸板上的装置。在一个实施例中,用热来活化粘合剂,尽管其它的活化手段也可以使用。如果使用的是热活化粘合剂,还可以设置冷却装置,以帮助固化接缝。
至此,可以看出,提供了用预涂的粘合剂生产香烟软包,硬盒及烟箱的方法和设备。本领域技术人员将明白,用最佳实施例之外的其它形式也可以实施本发明,提供最佳实施例只是为了说明之目的,并不是为了限制,而本发明仅由权利要求限定。

Claims (56)

1.一种在香烟包装机(20)上生产香烟包的方法,所述包装机包括使用预先涂敷了粘合剂的包装材料(10)形成香烟包的处理装置,所述方法包括:
将所述包装材料(10)送入香烟包装机(20)的处理装置;形成多个烟包(190),每个烟包由包装材料包封;将封签(120)施加在每个包装材料包封的烟包的顶部,
其特征在于:通过使每个包装材料包封的烟包依次接触一系列活化表面的方式,在施加封签之前的第一活化步骤中活化烟包底部上预先涂敷的粘合剂,以便实现烟包底部的完全密封,其中,第一活化步骤包括加热后立即冷却活化的粘合剂,使其硬化。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:封签(120)具有预先涂敷的粘合剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:施加封签(120)的步骤包括在第2活化步骤中活化封签上的粘合剂。
4.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:第一活化步骤包括以往复变位的方式,使每个包装材料包封的烟包(190)接触加热部件(60),从而将热施加到每个包装材料包封的烟包上。
5.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:第一活化步骤包括使每个包装材料包封的烟包(190)的一部分接触具有接触钮扣(320)的加热部件(60)。
6.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:所述冷却步骤包括以往复变位的方式,使每个包装材料包封的烟包(190)的底部接触冷却部件(310)。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:冷却部件(310)包括接触钮扣。
8.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:一个第三活化步骤包括加热每个包装材料包封的烟包(350)的侧面。
9.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:第三活化步骤包括使每个包装材料包封的烟包(350)的侧缝接触加热板(400),从而加热所述侧缝。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:第三活化步骤包括当每个包装材料包封的烟包(350)的侧缝接触加热板时向所述侧缝加压。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:每个包装材料包封的烟包(350)的侧面被冷却以使粘合剂硬化。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:所述侧面冷却步骤包括使每个包装材料包封的烟包的侧缝接触一冷却板(420)。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:所述硬化步骤还包括当每个包装材料包封的烟包(350)的侧缝接触冷却板时向所述侧缝加压。
14.根据权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于:粘合剂通过印刷而涂敷在包装材料(10)上。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:所述印刷是照相凹板印刷。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于还包括:在形成多个包装材料包封的烟包(350)前,形成多个箔衬包封的烟包(30)。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:包装材料(10)是软商标纸。
18.根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于包括形成多个烟包(30);以及
围绕每个烟包包封一标签,在每张商标纸上形成两个侧折痕和四个底折痕,从而形成侧缝并在包装材料包封的烟包上形成两个底折边。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于:
每张商标纸包括与所述侧缝和所述底折边之一的表面相对应的预涂敷的粘合剂带;以及第一和第三活化步骤包括活化侧缝和底折边上的预涂敷粘合剂。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:香烟包装机(20)包括一个芯轴,所述形成多个包装材料包封的烟包的步骤包括:
围绕芯轴包封材料;
将香烟插入芯轴中心;
撤出芯轴,使包装材料包住香烟。
21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法,其特征在于:香烟包装机是转台式香烟包装机,它包括多个处理转台(40)、(140)、(150)、(180)其包括至少一个带有许多凹槽(200)的活化转台(40),其中,第一活化步骤包括当每个包装材料包封的烟包,在活化转台上的凹槽中时,使其底却以往复变位的方式接触一个加热器,从而向每个包装材料包封的烟包底部加热。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:当每个包装材料包封的烟包(150)在活化转台(40)的凹槽(200)中时,以往复变位的方式使其底部接触一冷却部件,以便冷却每个包装材料包封的烟包的底部,从而使粘合剂固化。
23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:香烟包装机(20)包括一个出口装置(70),当包括香烟包装机的另一设备停止时,该出口滑道继续工作。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于:在所述出口装置上进行第三活化步骤,它包括向每个包装材料包封的烟包(350)的侧缝加热。
25.一种用于生产具有预先涂敷了粘合剂的包装材料(10)的香烟包的设备:它具有:
沿喂入通道输送包装材料的喂入装置;
将很多要包装进每一香烟包的香烟集中在一起的收集装置;
位于喂入装置和收集装置下游的制出多个包封了包装材料的烟包的包封装置(140、150、180),在该装置上,用喂入装置提供的包装材料包封由收集装置提供的多支香烟;
一个第一热活化装置(60);
一个第一冷却装置(310),其用于固化第一活化装置下游的粘合剂;以及
用于向包装材料包封的烟包的顶部施加封签(120)的装置(360);其特征在于:第一活化装置(60)包括多个用于活化每个烟包底部上的粘合剂的活化表面,粘合剂预先涂敷在包装材料包封的烟包(190)的包装材料上,活化表面串联布置,所述用于施加封签的装置(360)安装在第一冷却装置(310)的下游。
26.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:第一热活化装置(60)包括用通过传导加热的装置。
27.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:包装材料包封的烟包(190)的底部接触所述第一热活化装置(60)。
28.根据权利要求25、26或27所述的设备,其特征在于:用于施加封签(120)的装置(360)包括第二热活化装置,其用于活化封签上的粘合剂。
29.根据权利要求28所述的设备,其特征在于:在第二活化装置下游设有第三活化装置(400),其用于通过使包装材料包封的烟包的侧面接触一加热装置而活化包装材料包封的烟包侧面上的粘合剂。
30.根据权利要求29所述的设备,其特征在于:在第三活化装置(400)下游设有第三冷却装置(410),其包括用于使每个包装材料包封的烟包(350)的侧面接触一个冷却件的装置。
31.根据权利要求29或30所述的设备,其特征在于:所述第三活化装置由一加热板(400)构成,当包装材料包封的烟包(350)的侧缝接触加热板时间断地向烟包加压,使烟包的侧缝接触加热板。
32.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:第一热活化装置(60)包括一个具有接触钮扣(320)的加热件。
33.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:第一热活化装置(60)包括用于以往复变位的方式使包装材料包封的烟包(190)接触一个加热件的装置。
34.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:
第一冷却装置(310)包括通过使包装材料包封的烟包(190)的底部接触一个冷却件而固化烟包底部上预先涂敷的粘合剂。
35.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:每个冷却装置(310、410)包括接触钮扣和用于使包装材料包封的烟包(190)、(350)的一部分接触冷却钮扣的装置。
36.根据权利要求35所述的设备,其特征在于:所述用于使包装材料包封的烟包(190)接触第一个冷却装置(310)的冷却钮扣的装置包括变位装置,其用于以往复变位的方式使包装材料包封的烟包的一部分接触冷却钮扣。
37.根据权利要求30或35所述的装置,其特征在于:用于使包装材料包封的烟包(350)的侧缝接触冷却钮扣的装置包括当包装材料包封的烟包的侧缝接触冷却钮扣时向所述侧缝间断加压的装置(420)。
38.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:还包括一个用于在包封装置上游形成多个内衬包封的烟包的内衬包封装置,以及用于将内衬包封的烟包从内衬包封装置转送至包封装置的转送装置(150)、(180)。
39.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:封签(120)上预先涂敷的粘合剂的第二活化装置包括一个加热的装置。
40.根据权利要求39所述的设备,其特征在于:在第二活化装置下游设有为封签(120)上的粘合剂而设的第二冷却装置。
41.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:包装材料(10)包括商标纸,而包封装置包括形成香烟堆(125)的装置和将商标纸封到每一个香烟堆上的装置(150),该装置使每张商标纸上形成两个侧折痕和四个底折痕,因而在每个包装材料包封的烟包上形成一条侧缝和两个底折边。
42.根据权利要求41所述的设备,其特征在于:每一张商标纸对应于所述侧缝和两个底折边之一的表面具有预先涂敷的粘合剂带,第一和第三活化装置(60)、(400)包括分别用于活化底折边和侧缝上的粘合剂的装置。
43.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:设有在封签施加装置(360)下游的一个出口装置(70),以及操纵装置,其用于当包括香烟包装机的其它装置停止时使出口装置继续工作。
44.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:所述香烟包装机是套筒式香烟包装机。
45.根据权利要求44所述的设备,其特征在于:所述包封装置包括:一个套筒,一个将包装材料包到套筒上的包封器;一个将收集器收集的多支香烟插入套筒中心的插入器,以及抽出套筒以包封包装材料包封到多支香烟上的装置。
46.根据权利要求25所述的设备,其特征在于:香烟包装机是转台式香烟包装机,它包括多个处理转台(40)、(140)、(150)、(180),其中包括至少一个带有凹槽(200)的活化转台(40);以及一个位于活化转台下游的出口装置(70)。
47.根据权利要求46所述的设备,其特征在于:第一活化装置包括一个位于活化转台(40)附近的加热器(60)、该加热器向活化转台(40)的凹槽(200)内的每个包装材料包封的烟包(190)的底部供热。
48.根据权利要求47所述的设备,其特征在于:每个包装材料包封的烟包(190)的底部,具有多个底折边(220)、(230),其中包括第一底折边和第二底折边,这些折边从底部向外伸出;活化转台(40)还包括:多个插入式折角器(250)每个插入式折角器与相应的凹槽(200)有关,适于插入位于凹槽内的包装材料包封的烟包的第一和第二底折边之间;用于将凹槽内每个包装材料包封的烟包的底折边折叠到与该凹槽有关的插入式折角器上的折叠装置;一个邻近加热器的,构成活化转台一部分的活化区(50);其中,加热器具有接触钮扣(320),每个接触钮扣设置在加热器上使每个包装材料包封的烟包的底部当接触钮扣在活化区往复移动时与接触钮扣相接触;每个接触钮扣具有相应于插入式折角器弯曲的曲状外表面(330)。
49.根据权利要求47所述的设备,其特征在于:第一活化装置(60)还包括一个往复移动装置,其用于使每个包装材料包封的烟包(190)的底部以往复变位的方式接触加热器。
50.根据权利要求46所述的设备,其特征在于:第三活化装置包括在出口装置(70)上时向每个包装材料包封的烟包的侧缝供热的装置(400)。
51.根据权利要求46所述的设备,其特征在于:还包括一个第一固化装置(310),其用于在活化转台(40)附近固化预先涂敷的粘合剂,该固化装置有助于每个位于活化转台的凹槽(200)内的包装材料包封的烟包(190)底部上的被活化的粘合剂的固化。
52.根据权利要求50所述的设备,其特征在于:第一固化装置包括以往复变位方式使每个处于活化转台(40)的凹槽(200)中的包装材料包封的烟包(190)的底部接触一冷却件而冷却所述底部的装置。
53.根据权利要求52所述的设备,其特征在于:所述活化区(50)包括一个邻近固化装置(310)的、与活化转台(40)的一部分相对应的固化区域;第一固化装置包括固化接触钮扣,每个固化接触钮扣位于固化装置上,当每个包装材料包封的烟包在固化区域往复移动时,其底部与固化接触钮扣相接触;每个接触钮扣具有与插入式折角器(250)的弯曲相应的曲状外表面。
54.根据权利要求27所述的设备,其特征在于:第一加热装置(60)基本呈弧形并包括多个突起的接触钮扣(320),每个接触钮扣具有一个接触表面(322)。
55.根据权利要求25所述的装置,其特征在于:所述热活化装置包括接触钮扣(320)每个接触钮扣安装在基本呈弧形的加热件上。
56.根据权利要求1所述方法制成的香烟包,其特征在于;在包装材料(10)上预先涂敷的粘合剂包括与香烟包侧缝相对应的连续粘合剂带。
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