EP2319767B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zigarettenpackungen - Google Patents
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- EP2319767B1 EP2319767B1 EP11000522A EP11000522A EP2319767B1 EP 2319767 B1 EP2319767 B1 EP 2319767B1 EP 11000522 A EP11000522 A EP 11000522A EP 11000522 A EP11000522 A EP 11000522A EP 2319767 B1 EP2319767 B1 EP 2319767B1
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- B31B50/62—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by adhesives
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Definitions
- the invention relates to a method for producing packages according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 15.
- the glue portions are applied to the blank areas by means of the glue valve or the group of glue valves.
- a control and / or regulating device controls and / or automatically regulates the quantity of the respectively produced glue portion produced by the at least one glue valve during a single valve opening cycle, depending on at least one parameter influencing the viscosity of the glue, namely the glue temperature ,
- the control / regulation enter into a database for the used glue types deposited viscosity / temperature curves, which selects the control and / or regulating device (65) depending on the type of glue used.
- the amount or the size of the respective glue portion in this embodiment thus refers to the portion or portion size which is generated during a single opening cycle, which comprises starting from the closed valve the valve is opened once, followed by closing.
- the glue temperature is preferably measured continuously or at predetermined time intervals.
- characteristic variable can be measured which characterizes movements of a closure member which moves at least partially within the glue valve within the glue.
- said closure member As far as said closure member is concerned, it generally moves between a closed position preventing the release of glue from the valve and an opening position enabling the glue outlet.
- said closure member In order to appropriately control and / or regulate the respective size of the size of the glue, it is therefore advantageous to control and / or regulate the time duration in which the closing element is in the open position, depending on the said glue temperature influencing the viscosity of the glue.
- a method for the production of cigarette packs is characterized in that the individual, spatially separated glue portions - in particular glue drops - specifically for bonding the individual blank areas in at least two different portion sizes or portion amounts to the respective package blank and / or the respective Separate blank are applied. It can thus be applied in critical areas of the blank, in particular in marginal areas, for example, smaller portion sizes, so smaller amounts of glue than further inside the blank. Correspondingly, the risk is reduced that glue is pressed outwards or comes to the outside when holding together the blank areas to be glued together.
- the glue portions which are spatially separated on the blank have different glue amounts or glue sizes.
- These individual spatially separated portions are advantageously each produced only within a single Ventitö Stammszyklus.
- an opening cycle starting from the closed valve comprises the one-time opening of the valve and subsequent closing thereof.
- the Invention but also be provided in principle, the einzzeinen separate Leimportionen each by repeatedly opening the valve to produce.
- the valve is characterized by at least one sensor for measuring the viscosity of the flowable medium, for example glue, and / or for measuring the at least one variable influencing the viscosity of the flowable medium and / or for measuring the at least one measured variable influenced by the viscosity of the flowable medium ,
- Such a valve can of course be used not only for glue, but for all flowable media with variable viscosity.
- the senor of the valve is a temperature sensor with which the temperature of the flowable medium or glue present in the valve can be measured and / or a sensor for detecting at least one characteristic which determines the movements of the closure member moving within the medium of the valve.
- the valve can have an acceleration sensor, with which accelerated movements of the closure member within the valve housing of the valve can be detected.
- a pack 10 essentially consists of a pack blank 11 according to FIG Fig. 1 from (thin) cardboard.
- the pack 10 in this case has a lower box part 12 and a lid 13.
- the lid 13 is connected via a line joint 14 with the lower box part 12.
- the relevant package blank 11 forms marked by fold lines surfaces for a front wall 15, a bottom wall 16, a rear wall 17 and inner side tabs 18 and outer side tabs 19.
- the blank 11 consists of a lid rear wall 20, an end wall 21 and This is followed by a lid inner tab 23, which is folded against the inside of the lid front wall 22 and connected thereto.
- Inner lid side flaps 24 and outer lid side flaps 25 are provided to form lid sidewalls.
- the blank 11 is completely prefabricated. Usually, an outside of the finished package 10 is provided with a full-surface printing. An inside of the blank 11 is unprinted.
- the package blank 11 is provided during manufacture by a group 26 of glue valves 27 with individual, spatially separated glue portions, namely punctiform glue drops.
- a special feature of the invention is that, in contrast to the prior art, glue spots of different drop size or drop quantity are used.
- the glue points 28a, 29a in the region of the outer side tabs 19 and correspondingly the glue points 28b, 29b in the region of the outer lid side tabs 25 serve to connect the side tabs 19, 25 with the associated inner side tabs 18 and 24, respectively.
- glue points 29 c are arranged, which serve for fixing a separate blank 44 with the package blank 11, namely a so-called collar.
- the collar 44 is further fixed by arranged on the inner side lobes 18 glue points 29c.
- Further glue spots 29d in the region of the front wall 15 and in the region of the rear wall 17 and the inner side flaps 18 hold the contents of the package, namely a separate inner blank, not shown, surrounding a group of cigarettes, usually made of tinfoil.
- glue spots 29e are applied in the area of the lid front wall 22 and, corresponding to this, glue spots 29f in the region of the lid inner flap.
- the smaller glue spots 28 are applied in different marginal areas of the package blank 11, while the larger glue spots 29 are arranged predominantly further inside the blank 11. This is intended in particular to prevent surplus adhesive being present when the individual areas to be bonded are pressed against one another or pressed against one another, which penetrates to the outside and, in particular, contaminates the printed side of the package blank 11.
- Fig. 2 shows that part of a packaging machine for the production of cigarette packs 10, on which the glue drops 28, 29 of different sizes are applied to the individual blanks 11, namely a so-called cutting unit 30.
- the package blanks 11 by means of a separating device, namely a rotating Abrollrad 32, isolated.
- a rotating Abrollrad 32 suction openings are arranged on the peripheral surface of the Abrollrades, the be subjected to negative pressure.
- the Abrollrad 32 is disposed below the blank magazine 31 and takes during a rotation in each case the lowest blank 11 of the magazine 31 by suction with the same, transported this in the course of (partial) rotation to a slightly inclined to the horizontal conveyor track 33, which below the Abrollrades 32 is arranged and places the blank 11 there.
- the blanks 11 are stacked inside the magazine 31, wherein each of the (plastic) coated side of the blank 11 faces upward. After the storage of the respective blank 11 on the conveyor track 33, the uncoated side of the blank 11 points upwards.
- the conveyor track 33 has an upper guide 34 and an underpass 35. Between the upper guide 34 and the underpass 35, the individual blanks 11 are subsequently conveyed in succession by means of two conveyor roller pairs 36, 37 until they reach the region of a folding turret 38.
- the glue valve group 26 of glue valves 27 is positioned above the upper guide 34.
- the glue valve group is part of a glue application device, which will be described in more detail later.
- the glued blanks 11 are transported in a manner known per se in the direction of the folding turret 38 until the respective blank 11 lies above a pocket 39 of the folding turret 38.
- the respective blank 11 is aligned and subsequently pressed by a punch 41 along side folders 42 into the pocket 39.
- the blank 11 is guided to various folding stations arranged along a circular arc in which complex folding operations are also carried out in a manner known per se.
- cigarette blocks are supplied which are enveloped by blanks derived from stanniolbobins.
- the respective packing collar 44 is introduced there in the folding process.
- each blank 11 is folded in the manner already described above and already partially glued together. After leaving the folding turret 38, the respective Blanks 11 already largely folded and fed to a Falt Capestation not shown. There, the last folds and bonds are made.
- the glue application device is formed, in particular the valve group 26 of the glue application device.
- Fig. 3 shows a single glue valve 27 of the glue valve group 26. It has a valve housing 45 to which a flowable medium, in this case glue, is supplied via a glue line 46.
- the individual glue portions can emerge from a lower valve opening 47, which are delimited by a conical or conical valve seat 48.
- a movable closure member 49 cooperates.
- the closure member 49 has a valve body 48 and the valve opening 47 facing closing body 50. This closing body 50 is spherical. When the valve opening 47 is closed, the closing body 50 holds a sealing engagement with the valve seat 48.
- the closing body 50 is connected via an intermediate piece 51 to a piston piece 52 as part of the closure member 49.
- the piston member 52 and thus the closure member 49 is within the valve housing 45 in the direction of the valve seat 48 and moved back, so back and / or forth or moved up and down.
- valve chamber 53 is formed, into which the glue line 46 opens and from which glue exits via the valve opening 47 when the valve is open.
- the valve housing 45 is provided with a continuous, open on the opposite side to the valve opening 47, in cross-section interior 54. This is closed to the outside, by a threaded bolt 55 with seal 56.
- the adjustable threaded bolt 55 is also a stop for the reciprocating movements of the closure member 49th
- the closure member 49 is movable by an actuator in the closed position and by an antidote in the open position.
- the actuator is preferably constantly effective, so that the closed position of the valve or the closing piece 50 is the normal position.
- the return member for moving the closure member 49 in the open position is an electromagnet 57 which surrounds the closure member 49 at least in a partial region.
- the metallic piston piece 52 acts within a coil of the electromagnet 57 as its core. When the power supply, therefore, a magnetic force is transmitted to the piston piece 52 and thereby moves the closure member 49 in total in the open position.
- the closure member 49 is preferably permanently urged in the closing direction by a closing means.
- This is formed in the present embodiment as a permanent magnet which exerts a permanent magnetic force on the closure member 49 in the sense of a closing movement.
- the permanent magnet consists of two individual magnets 58, 59, one of which is fixedly mounted on the valve housing 45 and the other on the closure member 49.
- the single magnet 58 is attached to the end portion of the threaded bolt 55, in the region of the piston piece 52 facing end surface.
- the single magnet 58 is seated in a recess or depression in the end region of the threaded bolt 55, and slightly set back relative to the end or end face of the threaded bolt 55. The individual magnet 58 is thereby protected.
- the other single magnet 59 is attached in an analogous manner to the (upper) end of the piston piece 52 or embedded in a corresponding recess.
- the individual magnets 58, 59 therefore have a (small) distance from each other even when the glue valve is open.
- the adjacent permanent magnets 58, 59 are positioned so that like poles are facing each other, for example the north poles.
- a repulsive force is permanently transmitted to the closure member 49, so that it is acted upon in the closed position.
- the opening movement by the electromagnet 57 overcomes this permanent closing force.
- the region of the closure member 49 or its piston piece 52 is provided with a polygonal or approximately hexagonal outer contour, so that cavities are formed with respect to the cylindrical inner space 54, through which glue can reach into the region of the individual magnets 58, 59.
- a spacer 60 at the upper end of the piston piece 52 is provided with radially directed passage openings or interruptions 61, which allow the passage of glue, so that it can flow out of the relevant area again.
- a spacer 60 with interruptions 61 a plurality of spacers may be attached, which, like the spacer 60, the minimum distance between the two individual magnets 58, 59 ensure.
- the valve may be provided with a single, central valve opening 47. Alternatively, multiple valve or nozzle openings may be present. It is particularly important that the valve 27 further comprises a temperature sensor 62. This is positioned such that the measuring head 63 of the temperature sensor 62 projects into the valve chamber 53. In other words, the temperature sensor 62 is positioned so that the temperature of the glue in the valve chamber 53 can be measured.
- the temperature sensor 62 is connected to a cable connection 64 with a control and / or regulating device 65 controlling and / or regulating the glue valve 27.
- the valve 27 has an acceleration sensor 66.
- the acceleration sensor 66 projects from the top side of the valve 27 into the upper housing wall of the valve 27. It is arranged such that it can detect acceleration movements, which the closure member 49 performs in the context of the opening and closing movements.
- the acceleration sensor 66 is connected to the control and / or regulating device 65 with a cable connection 67.
- valve 27 is controlled and / or regulated. This will be explained in more detail below with reference to Fig. 5 explained.
- the glue valve group 26 With the glue valve group 26, the glue spots 28, 29 of different size are applied to the respective blank 11.
- the Leimventilen 26 has for this purpose across the longitudinal extent of the blank six arranged in a row glue valves 27.
- the individual glue valves 27 are each as in the Fig. 3 shown glue valve 27 constructed.
- Each of the size valves 27 is attached to a common carrier 68 of the glue valve group 26.
- the glue valve group 26 and thus each individual glue valve 27 is supplied with glue via a common glue feed 69.
- In the interior of the group carrier 68 run individual branch lines that lead the glue from the central, common glue supply 69 to the individual glue valves 27, in particular to the respective glue lines 46 of the glue valves 27th
- the glue is supplied by means of a feed pump 70 of the glue application device, which promotes glue from a reservoir, not shown, in the direction of the group valve 26.
- a downstream of the feed pump 70 arranged pressure regulator 71 allows the setting of a suitable working pressure.
- a pressure transducer 72 arranged downstream of the pressure regulator 71 the current actual pressure can be read out.
- control lines 73 respectively lead to corresponding outputs of the control and / or regulating device 65.
- the transmission of the control signals to the glue valves 27 is wired. In principle, of course, it is also conceivable to transmit the control signals wirelessly.
- the power supply of the individual glue valves 27 is effected by a separate, not shown, power source.
- the sizes of the glue spots 28, 29, which are generated by the glue valves 27, are automatically controlled and / or regulated as a function of at least one parameter.
- two measured variables are measured, which are influenced by the viscosity of the glue or are dependent on it.
- this is the glue temperature measured by the temperature of the respective temperature sensor 62.
- accelerated movements of the closure member 49 are detected by the acceleration sensor 66.
- the closure member 49 is first with a first, relatively larger force - opening force - applied.
- the electromagnet 57 is flowed through by an electric current 88 of a certain comparatively greater magnitude-opening current-which effects the opening force acting on the closure member 49, cf. the current / time diagram 89 of the Fig. 4 ,
- the flow of current through the electromagnet 57 can be reduced after the abutment of the closure member 49 on the threaded bolt 55. Accordingly, only a current 91 of lesser intensity, which is referred to below as the holding current 91, flows relative to the opening current 88.
- the closure member 49 Since the closure member 49 is moved within the glue, its movements naturally depend directly on the viscosity of the glue. Specifically, in the present case, by means of the acceleration sensor, the viscosity-dependent period of time required by the closure member 49 to move from the closed position to the open position is measured. This period of time - opening time - can be determined by measuring the time t, which passes between the initial acceleration 86 of the closure member 49 at the beginning of the opening movement and the negative final acceleration 90 at the end of the opening movement. Depending on the current viscosity of the glue surrounding the closure member 49, more opening time t or less opening time t.
- the measurement results of the opening time flow into the control and / or regulation of the respective glue valve 27 or the glue valve group 26 in that the time duration of the force effect of the opening force, ie the time duration in which the opening flow 88 flows, is adapted to the measured opening time , In the present embodiment, the time period in which the opening current flows through the electromagnet 57, equated to the measured opening time.
- the times within which this must be reached Leimventil 27 is opened are adapted to the changing viscosity or to the changing glue temperature accordingly. Accordingly, the closure member 49 of the glue valve 27 is held in the case of decreasing tack viscosity for smaller time intervals in the open position enabling the glue exit to achieve a constant glue spot size. Accordingly, the time period in which the holding current 91 flows through the electromagnet 57 is appropriately lengthened or shortened.
- FIG. 5 Schematically is in the Fig. 5 represented by a dot-dashed arrow that the corresponding acceleration signals 74 of each of the glue valves 27 are detected.
- the acceleration signals 74 are transferred to the control and / or regulating device 65 at their inputs.
- the temperature signals 75 originating from the respective temperature sensors 62 are also communicated to the control and / or regulating device 65.
- the engine speed 76 is supplied.
- the measurement of the engine speed takes place in the usual way via an engine speed sensor 77.
- control and / or regulating device 65 as input variables nor pressure signals 78 passed, which generates the pressure transducer 72.
- control and / or regulating device 65 the input variables mentioned are processed or evaluated.
- the control valves 73 are supplied with control signals via the control lines 73. Concretely, control signals are supplied which influence the current flowing through the respective electromagnet 57 of the respective valve 27, namely both with regard to the current intensity and with respect to the corresponding times at which the current flows or with respect to periods of the current flow.
- control and / or regulating device 65 can refer to stored control curves 79 as a function of the input variables. These give time-dependent current intensities, with which the respective electromagnet 57 of the respective Valve 27 is acted upon. In principle, it is also conceivable that the control and / or regulating device 65 independently calculates such control signals as a function of predetermined regularities.
- the control and / or regulating device 65 accesses a database 80 in which various sets of parameters, in particular selectable, are stored, which are to be glued to the cigarette pack 10 or to be glued Blank 11 are associated.
- This set of parameters may include, for example, the engine speed 81.
- the data memory 80 may include various glue drop sizes 82a-82d.
- the operator can therefore choose, for example, which droplet size should be set for the respective cut. This selection can be done individually for each individual valve 27 of the group valve 26 in particular.
- various glue dot patterns 83a-83c may be stored in the database 80.
- the operator can select a glue dot pattern 83 suitable for the blank 11 to be glued. Accordingly, the glue valves 27 and the glue valve group 26 are controlled.
- the glue type 84 may be a parameter that enters into the selection of the control curves 79 or in the calculation of the same.
- glue types 84a, 84b different viscosity / temperature curves 85 can be deposited, which are used by the control and / or regulating device 65.
- the individual magnets 58, 59 are arranged such that their north poles lie directly opposite one another.
- An opening movement of the valve 27 can be initiated in this case primarily when the current flow through the electromagnet 57 leads to a magnetic field whose south pole is arranged adjacent to the closing body 50 of the closure member 49.
- Its north pole is in this case correspondingly arranged on the opposite side of the electromagnet 57, namely adjacent to the upper side of the threaded bolt 55
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Packungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
- Bei der Herstellung von Zigarettenpackungen werden einzelne Bereiche des jeweiligen Zuschnitts miteinander verklebt. Zusätzlich werden in der Regel gesonderte Zuschnitte, wie etwa ein Kragen oder ein Innenzuschnitt, in den der Zigarettenblock eingehüllt ist, mit dem Zuschnitt verleimt. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einzelne Bereich des Zuschnitts unter Verwendung von Leimventilen mit einzelnen Leimportionen, insbesondere Leimpunkten, zu versehen.
- Häufig kommt es beim Verkleben der Zuschnittbereiche allerdings zu Leimverschmutzungen. Dies liegt vornehmlich daran, dass die Leimventile in kleinflächigen Zuschnittbereichen zu viel Leim auftragen. Der überschüssige Leim tritt beim Aneinanderdrücken der zu verklebenden Bereiche unerwünscht nach außen und verschmutzt andere Bereiche des Zuschnitts.
- Aus der
EP 1 437 303 ist unter anderem bekannt, nach Maßgabe der Sell-Viskosltät des eingesetzten Leims den auf den Leim ausgeübten Druck einzustellen. - Hierbei jst allerdings nachteilig, dass sich im Laufe des Produktionsprozesses die an den Leimventilen eingestellte, während eines Ventilöffnungszyklus ergebende, konstante Leimportionsgröße bzw. -menge ungewollt verändert. Denn ungewollt erwärmt sich durch die Abwärme der Verpackungsmaschine der Leim im Laufe des Produktionsprozesses. Dies führt zu einer Abnahme der Leimviskosität. Bei Produktionsbeginn, wenn sämtliche Maschinenteile noch kalt sind, weist der Leim daher eine größere Viskosität auf als nach einer gewissen Produktionsdauer. Aus einer geringeren Leimviskosität folgt aber bei ansonsten unveränderten Ventileinstellungen eine ungewollt größere Leimportionsmenge des während eines einzelnen Öffnungszyklus aus dem Ventil austretenden Leims.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen eine möglichst präzise Verleimung der Zuschnitte möglich ist. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil anzugeben, das zu diesem Zweck eingesetzt werden kann.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 15.
- Demnach werden die Leimportionen erfindungsgemäß mittels des Leimventils oder der Gruppe von Leimventilen auf die Zuschnittbereiche aufgebracht. Eine Steuerungs - und/oder Regelungseinrichtung steuert und/oder regelt dabei automatisch die von dem mindestens einen Leimventil während eines einzelnen Ventilöffnungszyklus erzeugte Größe bzw. Menge der jeweilig erzeugten Leimportion, und zwar abhängig von mindestens einem die Viskosität des Leims beeinflussenden Parameter, nämlich der Leimtemperatur. In die Steuerung/Regelung gehen in einer Datenbank zu den verwendeten Leimsorten hinterlegte Viskositäts-/Temperatur-Kurvenverläufe ein, die die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) abhängig von der verwendeten Leimsorte auswählt.
- Die Menge bzw. die Größe der jeweiligen Leimportion bezieht sich bei dieser Ausführungsform also auf die Portionsmenge bzw. die Portionsgröße, die während eines einzelnen Öffnungszyklus erzeugt wird, der ausgehend von dem geschlossenen Ventil das einmalige Öffnen des Ventils mit anschließendem Schließen umfasst.
- Bevorzugt wird die Leimtemperatur, abhängig von der die Größe bzw. Menge der erzeugten Leimportionen gesteuert und/oder geregelt wird, kontinuierlich oder In vorbestimmten Zeitabständen gemessen.
- Vorteilhafterweise wird dabei die Temperatur des dem Leimventil zugeführten oder des in dem Leimventil befindlichen Leims, unter dem der Leim dem Leimventil zugeführt wird, gemessen.
- Zusätzlich oder alternativ kann Kenngröße gemessen werden, die Bewegungen eines Verschlussorgans kennzeichnet, das sich mindestens teilweise in dem Leimventil innerhalb des Leims bewegt.
- Was das genannte Verschlussorgan betrifft, so bewegt es sich in der Regel zwischen einer den Leimaustritt aus dem Ventil verhindernden Schließstellung und einer den Leimaustritt ermöglichenden Öffnungsstellung hin und/oder her. Um die jeweilige Leimportionsgröße geeignet zu steuern und/oder zu regeln, wird daher vorteilhafterweise die Zeitdauer, in der sich das Verschlussorgan in der Öffnungsstellung befindet, abhängig von der genannten, die Viskosität des Leims beeinflussenden Leimtemperatur gesteuert und/oder geregelt.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zigarettenpackungen dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen, räumlich getrennten Leimportionen - insbesondere Leimtropfen - zur Verklebung der einzelnen Zuschnittbereiche gezielt in mindestens zwei unterschiedlichen Portionsgrößen bzw. Portionsmengen auf den jeweiligen Packungszuschnitt und/oder den jeweiligen gesonderten Zuschnitt aufgebracht werden. Es können somit in kritischen Bereichen des Zuschnitts, insbesondere in Randbereichen, beispielsweise kleinere Portionsgrößen, also kleinere Leimmengen, aufgebracht werden als weiter innen am Zuschnitt. Entsprechend ist das Risiko reduziert, dass beim Aneinanderhalten der miteinander zu verklebenden Zuschnittbereiche Leim nach außen gedrückt wird bzw. nach außen tritt.
- Bei dieser Ausführung der Erfindung weisen demnach die auf dem Zuschnitt räumlich getrennten Leimportionen jeweils unterschiedliche Leimmengen bzw. Leimgrößen auf. Diese einzelnen räumlich getrennten Portionen werden vorteilhafterweise jeweils nur innerhalb eines einzigen Ventitöffnungszyklus erzeugt. Dabei umfasst ein Öffnungszyklus ausgehend von dem geschlossenen Ventil das einmalige Öffnen des Ventils mit anschließendem Schließen desselben. Alternativ kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung aber grundsätzlich auch vorgesehen sein, die einzeinen getrennten Leimportionen jeweils durch mehrfaches Öffnen des Ventils zu erzeugen.
- Ein Ventil für fließfähige Medien, das für ein derartiges Verfahren eingesetzt werden kann, weist ein Ventilgehäuse auf, eine Austritts- bzw. Ventilöffnung sowie das Verschltassorgan, mit dem das Ventil zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung, hin- und/oder her bewegbar ist. Das Ventil ist gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor zur Messung der Viskosität des fließfähigen Mediums, etwa Leim, und/oder zur Messung der mindestens einen die Viskosität des fließfähigen Mediums beeinflussenden Messgröße und/oder zur Messung der mindestens einen von der Viskosität des fließfähigen Mediums beeinflussten Messgröße. Ein derartiges Ventil kann naturgemäß nicht nur für Leim eingesetzt werden, sondern für sämtliche fließfähige Medien mit veränderbarer Viskosität.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor des Ventils ein Temperatursensor, mit dem die Temperatur des in dem Ventil befindlichen, fließfähigen Mediums bzw. Leims messbar ist und/oder ein Sensor zur Erfassung mindestens einer Kenngröße, die die Bewegungen des sich innerhalb des Mediums bewegenden Verschlussorgans des Ventils kennzeichnet. Bevorzugt zusätzlich aber auch alternativ kann das Ventil dabei über einen Beschleunigungssensor verfügen, mit dem beschleunigte Bewegungen des Verschlussorgans innerhalb des Ventilgehäuses des Ventils erfassbar sind.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
- Fig. 1
- einen ausgebreiteten Zuschnitt für eine Zigarettenpackung, nämlich eine Klappschachtel (Hinge-Lid) mit aufgedruckten Leimpunkten,
- Fig. 2
- ein Zuschnittaggregat einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Klappschachteln in Seitenansicht (teilweise geschnitten),
- Fig. 3
- einen Vertikalschnitt durch ein Leimventil des Zuschnittaggregats aus
Fig. 2 , - Fig. 4
- ein Strom-Zeit-Diagramm, das die Stromstärke des elektrischen Stroms durch einen Elektromagneten des Leimventits aus
Fig. 3 zeigt, - Fig. 5
- eine schematische Darstellung der Steuerungs-/Regelungsvorgänge bei der Steuerung/Regelung einer Gruppe aus Leimventilen gemäß der
Fig. 1 - 3 , - Fig. 6a und Fig. 6b
- zwei schematische Darstellungen in dem Ventil wirkender magnetischer Kräfte.
- Die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten befassen sich mit der Fertigung von Packungen 10, nämlich Zigarettenpackungen des Typs Klappschachtel bzw. Hinge-Lid aus Zuschnitten.
- Eine Packung 10 besteht im Wesentlichen aus einem Packungszuschnitt 11 gemäß
Fig. 1 aus (dünnem) Karton. Die Packung 10 weist dabei einen unteren Schachtelteil 12 auf sowie einen Deckel 13. Der Deckel 13 ist über ein Liniengelenk 14 mit dem unteren Schachtelteil 12 verbunden. - Der einschlägige Packungszuschnitt 11 bildet durch Faltlinien markierte Flächen für eine Vorderwand 15, eine Bodenwand 16, eine Rückwand 17 sowie innenliegende Seitenlappen 18 und außenliegende Seitenlappen 19. Zur Bildung des Deckels 13 besteht der Zuschnitt 11 aus einer Deckel-Rückwand 20, einer Stirnwand 21 und einer Deckel-Vorderwand 22. An diese schließt sich ein Deckel-Innenlappen 23 an, der gegen die Innenseite der Deckel-Vorderwand 22 umgefaltet und mit dieser verbunden ist. Zur Bildung von Deckel-Seitenwänden sind innere Deckel-Seitenlappen 24 und äußere Deckel-Seitenlappen 25 vorgesehen.
- Der Zuschnitt 11 ist komplett vorgefertigt. Üblicherweise ist dabei eine Außenseite der fertigen Packung 10 mit einer vollflächigen Bedruckung versehen. Eine Innenseite des Zuschnitts 11 ist unbedruckt.
- Der Packungszuschnitt 11 wird bei der Fertigung durch eine Gruppe 26 von Leimventilen 27 mit einzelnen, räumlich getrennten Leimportionen versehen, nämlich punktförmigen Leimtropfen. Eine Besonderheit der Erfindung ist, dass dabei im Gegensatz zum Stand der Technik Leimpunkte unterschiedlicher Tropfengröße bzw. Tropfenmenge verwendet werden.
- In der Ausführungsform der
Fig. 1 sind zwei unterschiedliche Tropfengrößen verwendet worden, nämlich größere Leimpunkte 29 und kleinere Leimpunkte 28. - Die Leimpunkte 28a, 29a im Bereich der äußeren Seitenlappen 19 und korrespondierend die Leimpunkte 28b, 29b im Bereich der äußeren Deckel-Seitenlappen 25 dienen zur Verbindung der Seitenlappen 19, 25 mit den zugeordneten inneren Seitenlappen 18 bzw. 24.
- Im Bereich der Vorderwand 15 des Schachtelteils 12 sind vier Leimpunkte 29c angeordnet, die zur Fixierung eines gesonderten Zuschnitts 44 mit dem Packungszuschnitt 11 dienen, nämlich eines sogenannten Kragens. Der Kragen 44 wird des Weiteren fixiert durch an den innenliegenden Seitenlappen 18 angeordnete Leimpunkte 29c. Weitere Leimpunkte 29d im Bereich der Vorderwand 15 sowie im Bereich der Rückwand 17 und der innenliegenden Seitenlappen 18 halten den Packungsinhalt, nämlich einen eine Zigarettengruppe umgebenden, nicht dargestellten gesonderten Innenzuschnitt, üblicherweise aus Stanniol.
- Zur Verklebung des Deckel-Innenlappens 23 mit der Deckel-Vorderwand 22 sind im Bereich der Deckel-Vorderwand 22 Leimpunkte 29e aufgebracht sowie korrespondierend dazu im Bereich des Deckel-Innenlappens Leimpunkte 29f.
- Besonders wichtig ist, dass in verschiedenen Randbereichen des Packungszuschnitts 11 die kleineren Leimpunkte 28 aufgebracht sind, während die größeren Leimpunkte 29 vornehmlich weiter innen am Zuschnitt 11 angeordnet sind. Dies soll insbesondere verhindern, dass beim Aneinanderhalten bzw. Aneinanderpressen der einzelnen zu verklebenden Bereiche in den Randbereichen überschüssiger Klebstoff vorhanden ist, der nach außen dringt und insbesondere die bedruckte Seite des Packungszuschnitts 11 verschmutzt.
- Kleinere Leimtropfen 28 werden erfindungsgemäß vorteilhaft überall dort verwendet, wo dies die Art der jeweils miteinander zu verklebenden Flächen erforderlich macht.
-
Fig. 2 zeigt denjenigen Teil einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Zigarettenpackungen 10, an dem die Leimtropfen 28, 29 unterschiedlicher Größe auf die einzelnen Zuschnitte 11 aufgebracht werden, nämlich ein sogenanntes Zuschnittaggregat 30. - Aus einem Magazin 31 des Zuschnittaggregats 30 werden die Packungszuschnitte 11 mittels einer Vereinzelungseinrichtung, nämlich einem rotierenden Abrollrad 32, vereinzelt. Dazu sind an der Umfangsfläche des Abrollrades 32 Saugöffnungen angeordnet, die mit Unterdruck beaufschlagt werden. Das Abrollrad 32 ist unterhalb des Zuschnittmagazins 31 angeordnet und nimmt während einer Rotation jeweils den untersten Zuschnitt 11 des Magazins 31 durch Ansaugen desselben mit, transportiert diesen im Zuge einer (Teil-)Rotation zu einer leicht gegenüber der Horizontalen geneigten Förderbahn 33, die unterhalb des Abrollrades 32 angeordnet ist und legt den Zuschnitt 11 dort ab.
- Die Zuschnitte 11 sind innerhalb des Magazins 31 übereinander gestapelt, wobei jeweils die (kunststoff-)beschichtete Seite des Zuschnitts 11 nach oben zeigt. Nach der Ablage des jeweiligen Zuschnitts 11 auf der Förderbahn 33 zeigt die unbeschichtete Seite des Zuschnitts 11 nach oben.
- Die Förderbahn 33 weist eine Oberführung 34 und eine Unterführung 35 auf. Zwischen der Oberführung 34 und der Unterführung 35 werden die einzelnen Zuschnitte 11 im weiteren Verlauf nacheinander mittels zweier Förderwalzenpaare 36, 37 weitergefördert, bis sie in den Bereich eines Faltrevolvers 38 gelangen.
- Bevor sie den Faltrevolver 38 erreichen, d.h. zu Beginn der Förderbewegung auf der Förderbahn 33, werden aufeinanderfolgende Zuschnitte 11 stromab des zweiten Förderwalzenpaares 37 mit den Leimtropfen 28, 29 versehen. Zu diesem Zweck ist oberhalb der Oberführung 34 die Leimventilgruppe 26 aus Leimventilen 27 positioniert. Die Leimventilgruppe ist Teil einer Leimauftragseinrichtung, die später noch näher beschrieben werden wird.
- Nach dem Auftragen der einzelnen Leimtropfen 28, 29 werden die beleimten Zuschnitte 11 in an sich bekannter Weise in Richtung des Faltrevolvers 38 transportiert, bis der jeweilige Zuschnitt 11 oberhalb einer Tasche 39 des Faltrevolvers 38 liegt. Mittels eines Justierarms 40 wird der jeweilige Zuschnitt 11 ausgerichtet und anschließend durch einen Stempel 41 entlang von Seitenfaltern 42 in die Tasche 39 gedrückt. Während taktweiser Rotation des Faltrevolvers 38 um eine zentrale Welle 43 wird der Zuschnitt 11 zu verschiedenen entlang eines Kreisbogens angeordneten Faltstationen geführt, in denen in ebenfalls an sich bekannter Weise komplexe Faltvorgänge durchgeführt werden. Insbesondere werden dabei Zigarettenblöcke zugeführt, die von von Stanniolbobinen stammenden Zuschnitten umhüllt sind. Weiter wird dort der jeweilige Packungskragen 44 in den Faltprozess eingeführt. Die mit Leim versehenen Zuschnittsbereiche jedes Zuschnitts 11 werden in der oben bereits beschriebenen Weise gefaltet und bereits teilweise miteinander verklebt. Nach Verlassen des Faltrevolvers 38 werden die jeweiligen Zuschnitte 11 bereits weitgehend endgefaltet und einer nicht dargestellten Faltweichenstation zugeführt. Dort werden die letzten Faltungen und Verklebungen vorgenommen.
- In besonderer Weise ist die Leimauftragseinrichtung ausgebildet, insbesondere die Ventilgruppe 26 der Leimauftragseinrichtung.
Fig. 3 zeigt ein einzelnes Leimventil 27 der Leimventilgruppe 26. Es verfügt über ein Ventilgehäuse 45, dem ein fließfähiges Medium, in diesem Fall Leim, über eine Leimleitung 46 zugeführt wird. Die einzelnen Leimportionen können aus einer unteren Ventilöffnung 47 austreten, die von einem konischen bzw. kegelförmigen Ventilsitz 48 begrenzt sind. Mit dem Ventilsitz 48 wirkt ein bewegbares Verschlussorgan 49 zusammen. Das Verschlussorgan 49 verfügt über einen dem Ventilsitz 48 bzw. der Ventilöffnung 47 zugekehrten Schließkörper 50. Dieser Schließkörper 50 ist kugelförmig ausgebildet. Bei geschlossener Ventilöffnung 47 hält der Schließkörper 50 dichtend Anlage an dem Ventilsitz 48. Der Schließkörper 50 ist über ein Zwischenstück 51 mit einem Kolbenstück 52 als Teil des Verschlussorgans 49 verbunden. Das Kolbenstück 52 und damit das Verschlussorgan 49 ist innerhalb des Ventilgehäuses 45 in Richtung zum Ventilsitz 48 und zurückbewegbar, also hin- und/oder her- bzw. auf-und abbewegbar. - Oberhalb des Ventilsitzes 48 ist eine Ventilkammer 53 gebildet, in die die Leimleitung 46 mündet und aus der bei geöffnetem Ventil Leim über die Ventilöffnung 47 austritt.
- Das Ventilgehäuse 45 ist mit einem durchgehenden, auf der zur Ventilöffnung 47 gegenüberliegenden Seite offenen, im Querschnitt runden Innenraum 54 versehen. Dieser ist nach außen verschlossen, und zwar durch einen Gewindebolzen 55 mit Dichtung 56. Der einstellbare Gewindebolzen 55 ist zugleich ein Anschlag für die Hin- und/oder Herbewegungen des Verschlussorgans 49.
- Das Verschlussorgan 49 ist durch ein Betätigungsorgan in Schließstellung und durch ein Gegenmittel in Öffnungsstellung bewegbar. Das Betätigungsorgan ist vorzugsweise ständig wirksam, sodass die Schließstellung des Ventils bzw. des Schließstücks 50 die Normalstellung ist. Das Rückholorgan zur Bewegung des Verschlussorgans 49 in die Öffnungsstellung ist ein Elektromagnet 57, der das Verschlussorgan 49 mindestens in einem Teilbereich umgibt. Das metallische Kolbenstück 52 wirkt innerhalb einer Spule des Elektromagneten 57 als dessen Kern. Bei Stromzufuhr wird demnach eine Magnetkraft auf das Kolbenstück 52 übertragen und dadurch das Verschlussorgan 49 insgesamt in die Öffnungsstellung bewegt.
- Das Verschlussorgan 49 ist vorzugsweise permanent in Schließrichtung beaufschlagt durch ein Schließmittel. Dieses ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Dauermagnet ausgebildet, der eine permanente Magnetkraft auf das Verschlussorgan 49 im Sinne einer Schließbewegung ausübt. Der Dauermagnet besteht aus zwei Einzelmagneten 58, 59, von denen einer fest am Ventilgehäuse 45 und der andere am Verschlussorgan 49 angebracht ist. Im vorliegenden Fall ist der Einzelmagnet 58 am Endbereich des Gewindebolzens 55 angebracht, und zwar im Bereich der dem Kolbenstück 52 zugekehrten Endfläche. Der Einzelmagnet 58 sitzt in einer Ausnehmung bzw. Vertiefung im Endbereich des Gewindebolzens 55, und zwar geringfügig zurückversetzt gegenüber der End- bzw. Stirnfläche des Gewindebolzens 55. Der Einzelmagnet 58 ist dadurch geschützt.
- Der andere Einzelmagnet 59 ist in analoger Weise am (oberen) Ende des Kolbenstücks 52 angebracht bzw. in eine entsprechende Ausnehmung eingebettet. Die Einzelmagnete 58, 59 haben demnach auch bei geöffnetem Leimventil einen (geringen) Abstand voneinander.
- Die einander benachbarten Dauermagnete 58, 59 sind so positioniert, dass gleiche Pole einander zugekehrt sind, zum Beispiel die Nordpole. Durch die Dauer-Einzelmagnete 58, 59 wird dadurch permanent eine abstoßende Kraft auf das Verschlussorgan 49 übertragen, sodass dieses in Schließstellung beaufschlagt ist. Die Öffnungsbewegung durch den Elektromagneten 57 überwindet diese permanente Schließkraft.
- Medium bzw. Leim kann bis in den Bereich der Dauermagnete 58, 59 gelangen. Der Bereich des Verschlussorgans 49 bzw. dessen Kolbenstück 52 ist mit einer polygonalen bzw. annähernd sechskantigen Außenkontur versehen, sodass gegenüber dem zylindrischen Innenraum 54 Hohlräume entstehen, durch die Leim bis in den Bereich der Einzelmagnete 58, 59 gelangen kann. Ein Distanzstück 60 am oberen Ende des Kolbenstücks 52 ist mit radial gerichteten Durchtrittsöffnungen bzw. Unterbrechungen 61 versehen, die den Durchtritt von Leim ermöglichen, sodass dieser aus dem betreffenden Bereich wieder abfließen kann. Anstelle eines Distanzstücks 60 mit Unterbrechungen 61 können mehrere Abstandhalter angebracht sein, die, wie das Distanzstück 60, den Minimalabstand zwischen den beiden Einzelmagneten 58, 59 gewährleisten.
- Das Ventil kann mit einer einzigen, mittigen Ventilöffnung 47 versehen sein. Alternativ können mehrere Ventil- bzw. Düsenöffnungen vorhanden sein. Besonders wichtig ist, dass das Ventil 27 weiter einen Temperatursensor 62 aufweist. Dieser ist derart positioniert, dass der Messkopf 63 des Temperatursensors 62 in die Ventilkammer 53 hineinragt. Der Temperatursensor 62 ist mit anderen Worten derart positioniert, dass die Temperatur des in der Ventilkammer 53 befindlichen Leims gemessen werden kann. Der Temperatursensor 62 ist mit einer Kabelverbindung 64 mit einer das Leimventil 27 steuernden und/oder regelnden Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 verbunden.
- Weiter verfügt das Ventil 27 über einen Beschleunigungssensor 66. Der Beschleunigungssensor 66 ragt ausgehend von der Oberseite des Ventils 27 in die obere Gehäusewandung des Ventils 27 hinein. Er ist derart angeordnet, dass er Beschleunigungsbewegungen detektieren kann, die das Verschlussorgan 49 im Rahmen der Öffnungs- und Schließbewegungen vollzieht. Der Beschleunigungssensor 66 ist mit einer Kabelverbindung 67 mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 verbunden.
- Abhängig von den von den Sensoren 62, 66 erfassten Messergebnissen wird das Ventil 27 gesteuert und/oder geregelt. Dies wird nachfolgend detaillierter anhand der
Fig. 5 erläutert. - Mit der Leimventilgruppe 26 werden die Leimpunkte 28, 29 unterschiedlicher Größe auf den jeweiligen Zuschnitt 11 aufgebracht. Die Leimventilgruppe 26 weist zu diesem Zweck quer zur Längserstreckung des Zuschnitts sechs in einer Reihe angeordnete Leimventile 27 auf. Die einzelnen Leimventile 27 sind dabei jeweils wie das in
Fig. 3 gezeigte Leimventil 27 aufgebaut. Jedes der Leimventile 27 ist an einem gemeinsamen Träger 68 der Leimventilgruppe 26 befestigt. Der Leimventilgruppe 26 und damit jedem einzelnen Leimventil 27 wird Leim über eine gemeinsame Leimzufuhr 69 zugeführt. Im Innern des Gruppenträgers 68 verlaufen einzelne Zweigleitungen, die den Leim aus der zentralen, gemeinsamen Leimzufuhr 69 zu den einzelnen Leimventilen 27 führen, insbesondere zu den jeweiligen Leimleitungen 46 der Leimventile 27. - Die Leimzufuhr erfolgt mittels einer Förderpumpe 70 der Leimauftragseinrichtung, die Leim aus einem nicht dargestellten Reservoir in Richtung des Gruppenventils 26 fördert. Ein stromab der Förderpumpe 70 angeordneter Druckregler 71 erlaubt die Einstellung eines geeigneten Arbeitsdrucks. Mittels eines stromab des Druckreglers 71 angeordneten Druckgebers 72 kann der aktuelle Ist-Druck ausgelesen werden.
- Von den einzelnen Ventilen 27 der Ventilgruppe 26 führen jeweils Steuerleitungen 73 zu entsprechenden Ausgängen der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Übermittlung der Steuerungssignale an die Leimventile 27 kabelgebunden. Grundsätzlich ist natürlich auch denkbar, die Steuerungssignale drahtlos zu übertragen.
- Die Stromversorgung der einzelnen Leimventile 27 erfolgt durch eine separate, nicht dargestellte Stromquelle.
- Erfindungsgemäß werden die Größen der Leimpunkte 28, 29, die durch die Leimventile 27 erzeugt werden, abhängig von mindestens einem Parameter automatisch gesteuert und/oder geregelt. Konkret werden im vorliegenden Fall zwei Messgrößen gemessen, die von der Viskosität des Leims beeinflusst sind bzw. von dieser abhängig sind.
- Dies ist zum einen die von der Temperatur des jeweiligen Temperatursensors 62 gemessene Leimtemperatur. Zum anderen werden beschleunigte Bewegungen des Verschlussorgans 49 von dem Beschleunigungssensor 66 erfasst.
- Sämtliche Zusammenhänge werden anhand der
Fig. 3, 4 und5 näher erläutert: - Zu Beginn einer Öffnung des Leimventils 27 bewegt sich das Verschlussorgan 49 durch die von dem Elektromagnet 57 bewirkte Magnetkraft beschleunigt nach oben, d.h., das Verschlussorgan 49 wird von der Geschwindigkeit Null auf eine bestimmte Endgeschwindigkeit beschleunigt. Diese Beschleunigung - Anfangsbeschleunigung 86 in dem Beschleunigungs-/Zeit-Diagramm 87 der
Fig. 4 - registriert der Beschleunigungssensor 66. - Um die gesamte, mindestens anfänglich beschleunigte Öffnungsbewegung des Verschlussorgans 49 durch den zähflüssigen Leim zu ermöglichen, wird das Verschlussorgan 49 zunächst mit einer ersten, vergleichsweise größeren Kraft - Öffnungskraft - beaufschlagt. Zu diesem Zweck wird der Elektromagnet 57 von einem elektrischen Strom 88 bestimmter, vergleichsweise größerer Stärke - Öffnungsstrom - durchflossen, die die auf das Verschlussorgan 49 wirkende Öffnungskraft bewirkt, vgl. das Stromstärke-/Zeit-Diagramm 89 der
Fig. 4 . - Am Ende der Öffnungsbewegung schlägt das Verschlussorgan 49 an dem Gewindebolzen 55 an, nämlich an dessen Unterseite. Das Verschlussorgan 49 wird daher in dem Moment des Anschlags abgebremst, nämlich negativ auf die Geschwindigkeit Null beschleunigt. Auch diese Beschleunigungsbewegung - negative Endbeschleunigung 90 - misst der Beschleunigungssensor 66.
- Um das Verschlussorgan 49 nunmehr in dieser Öffnungsstellung zu halten, muss nur eine im Vergleich zur Öffnungskraft geringere Haltekraft aufgewendet werden. Zu diesem Zweck kann der Stromfluss durch den Elektromagnet 57 nach dem Anschlag des Verschlussorgans 49 an dem Gewindebolzen 55 verringert werden. Es fließt demnach nur noch ein gegenüber dem Öffnungsstrom 88 Strom 91 geringerer Stärke, im Folgenden als Haltestrom 91 bezeichnet.
- Um das Ventil 27 anschließend in die Schließstellung rückzuüberführen, wird der Stromfluss durch den Elektromagneten 57 unterbunden, d.h. auf Null reduziert.
- Da das Verschlussorgan 49 innerhalb des Leims bewegt wird, hängen dessen Bewegungen naturgemäß unmittelbar von der Viskosität des Leims ab. Konkret wird im vorliegenden Fall mittels des Beschleunigungssensors die viskositätsabhängige Zeitdauer gemessen, die das Verschlussorgan 49 benötigt, um von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt zu werden. Diese Zeitdauer - Öffnungszeit - ist ermittelbar, indem die Zeit t gemessen wird, die zwischen der Anfangsbeschleunigung 86 des Verschlussorgans 49 zu Beginn der Öffnungsbewegung und der negativen Endbeschleunigung 90 zu Ende der Öffnungsbewegung vergeht. Je nach aktueller Viskosität des das Verschlussorgan 49 umgebenden Leims vergeht dabei mehr Öffnungszeit t oder weniger Öffnungszeit t.
- Die Messergebnisse der Öffnungszeit fließen in die Steuerung und/oder Regelung des jeweiligen Leimventils 27 bzw. der Leimventilgruppe 26 dadurch ein, dass die Zeitdauer der Krafteinwirkung der Öffnungskraft, also die Zeitdauer, in der der Öffnungsstrom 88 fließt, jeweils an die gemessene Öffnungszeit angepasst wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Zeitdauer, in der der Öffnungsstrom den Elektromagneten 57 durchfließt, der gemessenen Öffnungszeit gleichgesetzt.
- Wie schon beschrieben, ist die Viskosität des Leims desto niedriger, je höher die Leimtemperatur ist. Dies führt bei ansonsten gleichen Bedingungen zu entsprechend größeren Leimtropfen, die durch die Ventilöffnung 47 nach außen treten. Um beispielsweise bei einer sich im Produktionsprozess im Laufe der Zeit erhöhenden Leimtemperatur dennoch eine konstante Leimtropfengröße zu erreichen, müssen die Zeiten, innerhalb derer das Leimventil 27 geöffnet ist, entsprechend an die sich verändernde Viskosität bzw. an die sich verändernde Leimtemperatur angepasst werden. Entsprechend wird das Verschlussorgan 49 des Leimventils 27 in dem Fall sich verringernder Leimviskosität über jeweils geringere Zeitspannen in der den Leimaustritt ermöglichenden Öffnungsstellung gehalten, um eine konstante Leimpunktgröße zu erzielen. Entsprechend wird die Zeitdauer, in der der Haltestrom 91 durch den Elektromagneten 57 fließt, geeignet verlängert oder verkürzt.
- Schematisch ist in der
Fig. 5 durch einen strichpunktierten Pfeil dargestellt, dass die entsprechenden Beschleunigungssignale 74 jedes der Leimventile 27 erfasst werden. Die Beschleunigungssignale 74 werden der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 an deren Eingänge übergeben. In entsprechender Weise werden die Temperatursignale 75, die von den jeweiligen Temperatursensoren 62 stammen, ebenfalls der Steuerungs-und/oder Regelungseinrichtung 65 mitgeteilt. Alternativ ist es natürlich möglich, nur eines der Leimventile 27 des Gruppenventils 26 mit den entsprechenden Sensoren 62, 66 auszustatten. Dieses ausgewählte Leimventil würde dann als Repräsentant für die anderen Leimventile 27 dienen und die anderen Leimventile 27 würden in analoger Weise abhängig von den Messergebnissen an dem ausgewählten Leimventil 27 gesteuert und/oder geregelt werden. - Als weitere Eingangsgröße wird der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 die Maschinendrehzahl 76 zugeführt. Die Messung der Maschinendrehzahl erfolgt in üblicher Weise über einen Maschinendrehzahlgeber 77.
- Schließlich werden der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 als Eingangsgrößen noch Drucksignale 78 übergeben, die der Druckgeber 72 erzeugt.
- In der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 werden die genannten Eingangsgrößen verarbeitet bzw. ausgewertet. Abhängig von den Eingangsgrößen werden den Ventilen 27 über die Steuerleitungen 73 Steuerungssignale zugeleitet. Konkret werden Steuerungssignale zugeführt, die den durch den jeweiligen Elektromagneten 57 des jeweiligen Ventils 27 fließenden Strom beeinflussen, nämlich sowohl hinsichtlich der Stromstärke als auch hinsichtlich der entsprechenden Zeitpunkte zu denen der Strom fließt bzw. hinsichtlich Zeitspannen des Stromflusses.
- Zu diesem Zweck kann die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 abhängig von den Eingangsgrößen auf hinterlegte Steuerungskurven 79 zurückgreifen. Diese geben zeitabhängig Stromstärken vor, mit denen der jeweilige Elektromagnet 57 des jeweiligen Ventils 27 beaufschlagt wird. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass die Steuerungs-und/oder Regelungseinrichtung 65 derartige Steuerungssignale abhängig von vorgegebenen Gesetzmäßigkeiten selbstständig errechnet.
- Bei der Auswahl der Steuerungskurven 79 bzw. bei der Errechnung derselben greift die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 auf eine Datenbank 80 zurück, in der verschiedenste Sätze von Parametern insbesondere auswählbar abgespeichert sind, die mit der herzustellenden Zigarettenpackung 10 bzw. mit dem zu beleimenden Zuschnitt 11 assoziiert sind. Dieser Satz von Parametern kann beispielsweise die Maschinengeschwindigkeit 81 umfassen. Weiter kann der Datenspeicher 80 verschiedene Leimtropfengrößen 82a - 82d umfassen.
- Der Bediener kann daher beispielsweise auswählen, welche Tropfengröße für den betreffenden Zuschnitt eingestellt werden soll. Diese Auswahl kann insbesondere für jedes Einzelventil 27 des Gruppenventils 26 individuell erfolgen.
- Weiter können verschiedene Leimpunktmuster 83a - 83c in der Datenbank 80 hinterlegt sein. Der Bediener kann ein für den jeweils zu beleimenden Zuschnitt 11 passendes Leimpunktmuster 83 auswählen. Entsprechend werden die Leimventile 27 bzw. die Leimventilgruppe 26 gesteuert.
- Auch kann die Leimsorte 84 ein Parameter sein, der in die Auswahl der Steuerungskurven 79 bzw. in die Berechnung derselben eingeht. So können abhängig von Leimsorten 84a, 84b verschiedene Viskosität-/Temperatur-Kurvenverläufe 85 hinterlegt sein, auf die die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 65 zurückgreift.
- Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung wird schließlich anhand der
Fig. 6a und 6b erläutert. Er betrifft die Ausrichtung der Einzelmagneten 58, 59 des Ventils 27. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass die gewünschte, durch den Elektromagneten 57 bewirkte Schließbewegung des Verschlussorgans 49 vornehmlich in denFig. 6a, 6b dargestellten Konstellationen erzielt wird: - In der Konstellation gemäß
Fig. 6a sind die Einzelmagnete 58, 59 derart angeordnet, dass sich deren Südpole unmittelbar gegenüberliegen. Eine Öffnungsbewegung des Ventils 27 ist in diesem Fall vornehmlich dann initiierbar, wenn der Stromfluss durch die den Gewindebolzen 55 und das Verschlussorgan 49 mindestens abschnittsweise umgebenden Wicklung des Elektromagneten 57 durch geeignete Polarität der Stromquelle des Elektromagneten 57 zu einem Magnetfeld führt, dessen Nordpol benachbart zu dem Schließkörper 50 des Verschlussorgans 49 angeordnet ist, dessen Südpol dagegen an der entsprechend entgegengesetzten Seite des Elektromagneten 57 angeordnet ist, nämlich benachbart zu der Oberseite des Gewindebolzens 55. - In der Konstellation gemäß
Fig. 6b sind die Einzelmagnete 58, 59 dagegen derart angeordnet, dass sich deren Nordpole unmittelbar gegenüberliegen. Eine Öffnungsbewegung des Ventils 27 ist in diesem Fall vornehmlich dann initiierbar, wenn der Stromfluss durch den Elektromagneten 57 zu einem Magnetfeld führt, dessen Südpol benachbart zu dem Schließkörper 50 des Verschlussorgan 49 angeordnet ist. Dessen Nordpol dagegen ist in diesem Fall entsprechend an der entgegengesetzten Seite des Elektromagneten 57 angeordnet, nämlich benachbart zu der Oberseite des Gewindebolzens 55 -
- 10
- Packung
- 11
- Zuschnitt
- 12
- unterer Schachtelteil
- 13
- Deckel
- 14
- Liniengelenk
- 15
- Vorderwand
- 16
- Bodenwand
- 17
- Rückwand
- 18
- innenliegende Seitenlappen
- 19
- außenliegende Seitenlappen
- 20
- Deckel-Rückwand
- 21
- Stirnwand
- 22
- Deckel-Vorderwand
- 23
- Deckel-Innenlappen
- 24
- innere Deckel-Seitenlappen
- 25
- äußere Deckel-Seitenlappen
- 26
- Gruppe Leimventile
- 27
- Leimventil
- 28a - 28b
- kleinere Leimpunkte
- 29a - 29f
- größere Leimpunkte
- 30
- Zuschnittaggregat
- 31
- Magazin
- 32
- Abrollrad
- 33
- Förderbahn
- 34
- Oberführung
- 35
- Unterführung
- 36
- Walzenpaar
- 37
- Walzenpaar
- 38
- Faltrevolver
- 39
- Tasche
- 40
- Justierarm
- 41
- Stempel
- 42
- Faltwand
- 43
- Welle
- 44
- Kragen
- 45
- Ventilgehäuse
- 46
- Leimleitung
- 47
- Ventilöffnung
- 48
- Ventilsitz
- 49
- Verschlussorgan
- 50
- Schließkörper
- 51
- Zwischenstück
- 52
- Kolbenstück
- 53
- Ventilkammer
- 54
- Innenraum
- 55
- Gewindebolzen
- 56
- Dichtung
- 57
- Elektromagnet
- 58
- Einzelmagnet
- 59
- Einzelmagnet
- 60
- Distanzstück
- 61
- Unterbrechungen
- 62
- Temperatursensor
- 63
- Messkopf
- 64
- Kabelverbindung
- 65
- Steuerungs-/Regelungs-einrichtung
- 66
- Beschleunigungssensor
- 67
- Kabelverbindung
- 68
- Träger
- 69
- gemeinsame Leimzufuhr
- 70
- Förderpumpe
- 71
- Druckregler
- 72
- Druckgeber
- 73
- Steuerleitung
- 74
- Pfeil Beschleunigung
- 75
- Temperatursignale
- 76
- Maschinendrehzahl
- 77
- Maschinendrehzahlgeber
- 78
- Drucksignale
- 79
- Steuerungskurve
- 80
- Datenbank
- 81
- Maschinengeschwindigkeit
- 82a - 82d
- Leimtropfengrößen
- 83a - 83c
- Leimpunktmuster
- 84a - 84b
- Leimsorte
- 85
- Viskosität-/Temperatur-Kurven
- 86
- beschleunigte Anfangsbewegung
- 87
- Beschleunigung-/Zeit-Diagramm
- 88
- Öffnungsstrom
- 89
- Strom-/Zeit-Diagramm
- 90
- negativ beschleunigte Endbewegung
- 91
- Haltestrom
Claims (15)
- Verfahren zur Herstellung von Packungen, insbesondere Zigarettenpackungen, aus Zuschnitten (11, 44), wobei einzelne Bereiche eines Packungszuschnitts (11) miteinander und gegebenenfalls mit ein oder mehreren gesonderten Zuschnitten (44) verklebt werden, indem der Packungszuschnitt (11) mittels eines Ventils oder einer Gruppe aus Ventilen (26) mit einzelnen Leimportionen (28, 29) versehen wird und zu verklebende Zuschnittbereiche anschließend aneinandergehalten oder aneinandergedrückt werden, wobei die einzelnen Leimportionen (28, 29) mittels des Leimventils (27) oder der Gruppe von Leimventilen (26) auf die Zuschnittbereiche aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) die von dem mindestens einen Leimventil (27) während eines einzelnen Ventilsöffnungszyklus erzeugte Größe bzw. Menge der jeweilig erzeugten Leimportion (28, 29) abhängig von mindestens einem die Viskosität des Leims beeinflussenden Parameter, nämlich der Leimtemperatur, automatisch steuert und/oder regelt, wobei in die Steuerung/Regelung in einer Datenbank zu den verwendeten Leimsorten hinterlegte Viskositäts-/Temperatur-Kurvenverläufe eingehen, die die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) abhängig von der verwendeten Leimsorte auswählt.
- Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen die Leimtemperatur gemessen wird und dass abhängig von dem Messergebnis das Leimventil (27) gesteuert/geregelt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des dem Leimventil zugeführten oder des in dem Leimventil befindlichen Leims gemessen wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlussorgan (49) des Leimventils (27) zwischen einer den Leimaustritt aus dem Ventil (27) verhindernden Schließstellung und einer den Leimaustritt ermöglichenden Öffnungsstellung hin- und/oder herbewegt wird, wobei die Zeitdauer, in der sich das Verschlussorgan (49) in der Öffnungsstellung befindet, abhängig von der die Viskosität des Leims beeinflussenden Leimtemperaturgesteuert und/oder geregelt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (49) mit einer ersten, größeren Kraft - Öffnungskraft - beaufschlagt wird, die das Verschlussorgan (49) von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt, und dass das Verschlussorgan (49) anschließend mit einer im Vergleich zur ersten, geringeren zweiten Kraft - Haltekraft - beaufschlagt wird, die das Verschlussorgan (49) in der Öffnungsstellung hält.
- Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer, mit der das Verschlussorgan (49) mit der Öffnungskraft beaufschlagt wird, abhängig gesteuert und/oder geregelt wird von der die Viskosität des Leims beeinflussenden Leimtemperatur.
- Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittelbar oder unmittelbar, insbesondere mittels eines die Bewegung des Verschlussorgans (49) erfassenden Beschleunigungssensors (66), die Zeitdauer erfasst wird, die das Verschlussorgan (49) benötigt, um von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt zu werden - Öffnungszeit -, und dass die Zeitdauer der Krafteinwirkung der Öffnungskraft an die erfasste Öffnungszeit angepasst wird, vorzugsweise, indem die Zeitdauer der Krafteinwirkung im Wesentlichen dieser Öffnungszeit entspricht.
- Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem elektrischen Strom bestimmter Stärke - Öffnungsstrom - durchflossener Elektromagnet (57) die auf das Verschlussorgan (49) wirkende Öffnungskraft bewirkt, die das Verschlussorgan (49) von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt, und dass anschließend der Elektromagnet (57) von einem elektrischen Strom geringer Stärke - Haltestrom - durchflossen wird, um die auf das Verschlussorgan (49) wirkende Haltekraft zu bewirken.
- Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) die Messwerte der Leimtemperatur auswertet anhand von Daten, insbesondere Datenkurven, die in einem der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) zugeordneten Datenspeicher hinterlegt sind.
- Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) zugeordneten Datenspeicher (80) ein mit der herzustellenden Packung (10) bzw. mit dem zu beleimenden Zuschnitt (11) assoziierter Satz von Parametern auswählbar abgespeichert ist, und dass nach Auswahl eines Parametersatzes das Leimventil (27) bzw. die Leimventilgruppe (26) abhängig von dem ausgewählten Parametersatz gesteuert/geregelt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Parametersatz mit verschiedenen Leimportionsgrößen bzw. Leimportionsmengen assoziierte Daten umfasst, mit unterschiedlichen Zuschnittvarianten assoziierte Daten, mit unterschiedlichen (zentralen) Maschinengeschwindigkeiten assoziierte Daten und/oder mit unterschiedlichen Leimsortenvarianten assoziierte Daten.
- Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Zuschnittvariante Daten abgespeichert sind, die zu einem oder mehreren Mustern von auf den Zuschnitt aufzubringenden Leimpunkten assoziiert sind.
- Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem hinterlegten Leimpunktmuster Daten abgespeichert sind, die die Tropfengröße jedes einzelnen Leimpunktes des Musters beschreiben und/oder Zeitpunkte, zu denen das Leimventil bzw. das jeweilige Leimventil (27) der Leimventilgruppe (26) geöffnet oder geschlossen wird.
- Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) anhand des ausgewählten Parametersatzes Steuerungsparameter zur Steuerung des Leimventils errechnet und/oder dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) anhand des ausgewählten Parametersatzes Steuerungsparameter des Leimventils aus einem der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) zugeordneten Speicher ausliest.
- Vorrichtung zur Herstellung von Packungen aus Zuschnitten (11, 44) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 - 14, mit einem Förderer, mit dem Zuschnitte (11) zum Aufbringen von Leim an einem Leimventil (27) oder an mehreren Leimventilen (27) einer Leimventilgruppe (26) entlangförderbar sind und mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) zur Steuerung und/oder Regelung des Leimventils (27) oder der Leimventilgruppe (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) derart ausgebindet ist, dass die von dem mindestens einen Leimventil (27) erzeugte Größe bzw. Menge der jeweiligen Leimportion (28, 29) abhängig von mindestens einem die Viskosität des Leims beeinflussenden Parameter, nämlich der Leimtemperatur, automatisch steuer und/oder regelbar ist, wobei in die Steuerung/Regelung in einer Datenbank zu den verwendeten Leimsorten hinterlegte Viskositäts-/Temperatur-Kurvenverläufe eingehen, die durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (65) abhängig von der verwendeten Leimsorte auswählbar sind.
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