JP3970335B2 - パック用ブランクに接着剤を付与する方法と装置 - Google Patents

Description

詳細な説明
この発明は、接着剤のズルすなわち接着剤を付与するための可動接着剤付与部材を有する接着ユニットを利用する、折り曲げられていない、または、一部が折り曲げられたパック製造用ブランクに接着剤を付与する方法に関する。この発明はまた、この方法を実施する装置にも関連する。
パック、特に、煙草パックを製造する場合は、たとえそれが高生産性の包装機であったにせよ、接着剤は、接着剤のズルを備える接着ユニットによって、折り曲げタブまたはブランク或いはパックの他の区域に移転されることが増大している。現在は、接着剤を付与し折り曲げタブ等を接続した直後に有効となるいわゆる常温接着剤（cold glue）が専ら利用される。
常温接着剤を処理するための接着剤のズルを備える接着ユニットを利用することは、好ましからざる副作用を生じる結果となる。接着剤ノズルはしばしば汚染される。更には、接着ユニットの区域および包装機のその他の部材の区域にも接着剤の粒子が存在する。
この発明の目的は、接着剤すなわち常温接着剤の処理を可能として、接着ユニットを備える包装機の信頼性を向上し、その結果として特に、望ましからざる接着剤の逃散、汚染等を回避することである。
この目的を達成するため、この発明の方法は、以下の様相に特徴を有する。
（ａ）特定の温度または特定の温度範囲内において粘度が最大（optimum）となる（常温）接着剤を使用すること。
（ｂ）接着ユニットまたは接着剤および／または接着ユニット内の接着剤の粘性を恒常的または間歇的に測定すること。
（ｃ）測定された接着剤の温度または粘度にしたがって、接着剤が最大（optimum）温度または最大粘度となるように、接着ユニットを加熱または冷却すること。
この発明は、常温接着剤の処理中に発生する諸問題は、包装機の作動中に変動する物理的条件の結果に起因するという所見に基づく。接着剤が上に述べた意味で正確に困難性なく処理できるのは、それが最大の粘性を備える場合のみであり、それは接着剤の組成によって決まるという点もこの発明が依拠する所見である。この点を出発点として、最大粘度の接着剤が使用され、これに、応用次第で有利な粘性が設定され、この性質が、可能な限り一定に維持される。この目的で、接着剤または接着ユニットが、作業状態に応じて、より高温の状態または必要とあらばより低温の状態におく必要があろう。作業の開始時には、ある状況の下では接着ユニットを一時的に加熱する必要があり、また他方においては確立されたユニットの上昇作業温度を冷却することも必要となろう。
したがって、この発明の装置は、接着ユニットが、接着剤の粘度および／または温度または接着ユニットの温度を決定するセンサーを備えるように設計される。このセンサーは、制御回路を介して接着ユニットを冷却したり加熱したりする制御信号を発生する。
適当な温度センサーまたは粘度センサーは、原理的には、他の応用分野用に知られている。関連接着剤の最高温度は、同接着剤の組成または応用の態様によって決まる。その温度は例えば、２５℃または約４０℃である。
この発明の代替思想によれば、ノズルユニットのノズルの開口持続時間またはノズルの開口幅を介して、測定された温度および／または粘度と一致するような補償を提供することも可能である。この場合は、ノズルユニットが温度または粘度センサーによって取得されたデータによって然るべく制御される。
この発明の別の提案は、接着ユニットが包装機の一時的作業停止時期に休止位置に移動される点にある。前記の休止位置においては、該当する接着ノズルまたは接着ユニットの接着ノズル全体が接着剤の溶剤または希釈液、例えば水にさらされる。この液は吸水性の弾性体、特に、スポンジ本体中に配置される。包装機の作業停止局面においては、ノズルまたはノズルヘッドが前記本体中に浸漬される。同時に、ノズルヘッドの区域はそれによって、特に、ノズルユニットが休止位置へ移動する結果としてノズルヘッドが前記弾性本体に沿って滑動することによって清浄化される。
方法と装置のこれ以上の細部は、添付図面に描かれた模範具体例を参照しつつ以下に特定的に説明する。
第１図は、接着ノズルを備える接着ユニットの一部を断面で示す側面図。
第２図は、第１図の接着ユニットの別の細部の垂直断面図。
第３図は、第１図、第２図の接着ユニットの上端面図。
第４図は、接着セグメントを備える接着ユニットの垂直断面図。
第５図は、第４図の接着ユニットの背面図。
第６図は、作業位置にある第１図、第２図の接着ユニット。
第７図は、中間位置にある接着ユニット。
第８図は、休止位置にある接着ユニット。
第９図は、第８図のＩＸ部の拡大細部。
第１０図は、（追加的または代替的な）冷却ユニットを備える第２図
と類似する第１図、第２図の接着ユニット。
第１１図は、圧縮空気に基づいて作動する冷却デバイスの側面図。
添付図面に記載された接着ユニットの模範具体例は、小さなパック、例えば、煙草パック１０の大量生産に特に有利に使用される。第６図は、ソフトカートンタイプの煙草パック１０を製造するための包装機の一部としての折り曲げタレット１１を単純化形態で示す。立体パックの内容物すなわち内側包装材によって覆われた煙草グループ、つまり、いわゆる煙草ブロック１２は、外側ブランク１３によってＵ字状をなして包囲される。折り曲げタレット１１の回転方向において後部に相当する場所にある折り曲げタブ、すなわち、重ねたとき内側になる内側タブ１４と外側になる外側タブ１５は、接着剤によって互いに接続されることとなる。この目的で、内側タブ１４の半径方向外側面に接着剤が付与される。その後、先ず最初に内側タブ１４が煙草ブロック１２の後部と向き合って折り曲げられ、次いで、外側タブ１５が煙草ブロック１２と向き合って、すなわち、内側タブ１４の外側面と向き合って同様に折り曲げられる。
接着剤は、一列をなして互いに並んで配列された複数の接着ノズル１７を備える接着ユニット１６によって付与される。接着ノズル１７は、接着剤ブロック１８の（底面）側に設置される。前記接着ブロックは、接着ノズルに接着剤と圧縮空気を供給するための管系と接続する。圧縮空気管１９、接着剤管２０、導線２１が図示されている。接着ノズル１７は、一部に圧力が作用して接着剤を射出する。この目的で、接着ブロック内に弁が配列されており、前記の弁は導線２１を介して制御される。接着剤は、接着剤容器内において（定常的に）圧力が掛かっている。圧縮空気管１９は接着ユニットの閉鎖用スライド部材を付勢する機能を有する。
接着ノズル１７の反対側において、接着剤ブロック１８はプレート状のマウント２２を備える。このマウント２２は、固定キャリッジ２４内部において変位することが可能なキャリッジ案内部材２３に接続され、こうして接着ユニット１６がキャリッジ案内部材２３の長手方向に変位することを可能とする。そうではないという図示乃至説明がなされない限り、接着ユニット１６とそのマウントおよび／または付勢機構はＤＥ１９６ ４８ ４４５．６号に図示され記載される態様で設計されて差し支えない。
接着ユニット１６の長期間に亘って混乱しない作動を保証するために、接着ユニット１６内の接着剤は、流動し易さおよび／または処理の容易性を考慮して最高の特定温度に維持される。接着ユニット１６はこのために加熱される。
現模範具体例の場合は、加熱部材、詳細に言えば、少なくとも加熱カートリッジ２５の形態をなす電気抵抗加熱部材がプレート状マウント２２内に配設される。この細長い、シリンダー状の加熱カートリッジ２５は、マウント２２のボア２６内に座着される。加熱カートリッジ２５は、ボア２６の一開口側において導線２７と接続する。
加熱カートリッジ２５の熱はマウント２２から接着ブロック１８に伝達される。このマウント２２と接着ブロック１８は、少なくともその一部が熱伝達性素材からなる。接着ユニット１６のこの部分に発生する温度は、経験的に決定されるか、接着剤の技術上の性質によってあらかじめ決定される。
接着ユニット１６の温度または接着ブロック１８の温度は、連続して、または時折モニターされる。この目的で、接着ユニット１６に温度測定部材がが設けられる。現模範具体例の場合は、温度センサー２８、特に、抵抗温度計がマウント２２に同様に設けられる。温度センサー２８は、加熱カートリッジ２５から離間して、マウント２２とマッチするボア２９内に配設される。したがって、加熱カートリッジ２５と温度センサー２８は、マウント２２内にそれぞれ横方向に配列される。温度センサー２８は、設定された温度にしたがって加熱カートリッジを制御する。
第４図,第５図は、もう一方のタイプの接着ユニット３０を示す。このタイプの場合は、接着剤がパックの諸部分、特に、ヒンジ蓋付きタイプの煙草パックの折り曲げタブに機械的に移動される。接着セグメント３１は、接着剤移動部材として設けられる。これらは、接着剤を受け入れて移動するために、周辺部に沿ってセグメント状の突出部を備える回転駆動されるディスクである。前記接着ユニット３０の対応する細部はＵＳ特許第４，４９７，２７４号から収集することができる。
接着セグメント３１は、共通軸３２を中心としてマウントされる。接着セグメント３１の底部は接着剤容器３３内に浸漬される。接着剤容器３３内においては、供給された接着剤が保持され、必要に応じて利用されそして補充される。接着セグメント３１は、対応して設計された周表面の区域に接着剤を受け入れ、これを接着剤容器３３の外にある頂部区域に移動する。ブランクすなわち部分的に折り曲げられたパックは、接着セグメント３１の周面と回転自在にマウントされた対をなすローラー３４との間を通って運ばれる。接着剤は、折り曲げタブ等の下側に移動される。
接着剤容器３３内の接着剤は、温度制御される、すなわち、大体一定の選択された温度に維持される。接着剤容器３３はこの目的で加熱される。この模範具体例の場合は、加熱部材、すなわち、同様に加熱カートリッジ３６の形態をなす電気抵抗加熱部材が、接着剤容器３３の底部壁３５内に配置される。前記加熱カートリッジは、自由な側から底部壁３５のボア３７に押し込まれる。動力は、導線３８を介して供給される。
この接着ユニット３０の場合にも、温度がモニターされ、加熱カートリッジ３６が温度にしたがって制御される。接着剤容器３３の前記加熱カートリッジ３６と反対側において、温度センサー３９が底部壁３５内に挿入される。温度センサー３９は側面に向かって開くボア４０内に配置される。
第５図から分かるように、底部壁３５は、その中央に厚い部分４１を有する。加熱カートリッジ３６と温度センサー３９は、前記の厚い部分４１の区域に、正確に言えば、ほぼ接着剤容器３３の直立長手方向面内に配置される。
接着ユニット１６の昨日を改良するための他の特徴は、第６図から第９図に示される。この場合は、接着ユニット１６は、好都合にも、第１図〜第３図の模範具体例と対応する。接着ユニット３０は、ＤＥ１９６ ４８ ４４５．６号のマウントと大きく対応するマウント４２に接続される。この例の場合は、接着ユニット１６が３つの位置を取るように、マウント４２が設計され、制御される。
第６図は、接着ユニット１６の作動すなわち作業位置を示す。この場合は、接着ユニット１６は、接着ノズル１７が、折り曲げタブ、すなわち、接着の対象である内側タブ１４の移動経路に隣接して設けられるように、折り曲げたレット１１に対して斜めに位置する。接着ノズル１７は、ここでは、内側タブ１４の面に対してほぼ直角な方向を向く。これは、折り曲げたレット１１に対して大体径方向と一致する。
包装機または折り曲げタレット１１の区域における作業休止の場合は、接着ユニット１６は、第６図の作業位置から第７図の中間位置に移動する。前記の中間位置において、接着ユニット１６は依然として斜めに位置している。しかしながら、接着ユニット１６は、第６図の作業位置におけるよりも垂直位置から、比較的小程度変位する。
第７図の中間位置においては、接着ノズル１７を備える接着ユニット１６は、収集容器４３の真上に配置される。収集容器４３は、接着ユニット１６が試行ベースで付勢された場合に、すなわち、接着ユニットが、これが正確に作動するかどうかをチェックするために、接着ノズル１７を介して、接着剤の一部を射出するために付勢された場合に、接着剤を収容する機能を果たす。
作業が長く休止する場合は、接着ユニット１６が、正確に言えば、退去した直立位置に向かって回動することによって、第８図の予備位置に移動される。この予備位置の特徴は、接着ノズル１７および／または口部区域におけるノズルボアは第８図の予備位置に専用される固定閉鎖部材によって外界から遮断される。この特徴の場合は、接着ノズル１７は、これらに設けられるどのような閉鎖部材４４（第３図）も備えることはない。これらの閉鎖部材４４は接着ユニット１６に付設されており、作業に休止がある場合に閉鎖位置に移動される。
第８図、第９図の具体例において、閉鎖部材は、弾性材料製の固定または固着された閉鎖体４５を有する。これは、ノズルヘッド４６を介して内部に接着ノズル１７が貫通するゴム、プラスチック等で作られたマットまたはプレートであってよく、閉鎖体４５は、その過程で弾性的に変形される。このことによってノズルの密閉がなし遂げられる。
閉鎖体４５は、液体吸収性および液体保持性の材料、例えば、スポンジ構造体を備える材料で構成される。ノズルヘッド４６が閉鎖体４５内に押し込まれるとき、ノズルヘッド４６したがってノズルボアは、ノズルヘッドまたはノズルボアの区域における接着剤の硬化を防止する液体含浸環境内に配置される。この液体は接着剤を溶解する。最も単純な場合はこの液体は水からなる。
この液体吸収性閉鎖体４５は、上部が開放した浅い容器または鉢４７内に設けられる。接着ノズル１７は、接着ユニット１６が第６図の作業位置または第７図の中間位置から、第８図の予備位置に移動すると、前記鉢内に進入する。この移動作用は、ノズルヘッド４６と閉鎖体４５の間の摩擦を発生させ、この摩擦がノズルヘッド４６に付加的な清浄化効果を発揮する、すなわち、接着剤の残存物を除去する。
鉢４７は時々液体または水を供給されることができる。この目的で、供給管４８が鉢４７の下側に接続される。
包装機の作業が再開されるとき、つまり、休止時間が終るとき、接着ユニット１６は第８図の準備位置から、先ず最初に第７図の中間位置に移動される。この位置において、接着ノズル１７の作業サイクル数が試行ベースで実行される。もしも作業が正しく行われれば、接着ユニット１６が次に第６図の作業位置に移動される。
作業中の一時的な中断期間中に、接着ノズル１７に液体または水を供給することも他のやり方で、例えば、接着ノズル１７が液浴中に浸漬されることによって行なわれる。更には、各接着ノズル１７に専用の閉鎖部材４４が第８図の例にも同様に設計される、すなわち、もし適当ならば液体で含浸した弾性閉鎖体で設計される。
接着ユニット１６、３０のすべての具体例の場合において、これらは熱絶縁体を備えるので、熱の損失は減少する。熱絶縁体は接着ブロック１８とマウント２２の区域に設けられる。第４図、第５図の模範具体例の場合は、接着剤容器３３が熱絶縁体を備える。
接着ユニット１６、３０は追加的に、加熱部材を遮断して冷却されてもよい。しかしながら、接着ユニットは、冷却の目的で、加熱部材に代えて冷却ユニットを備えることも可能である。
第１０図の接着ユニットの場合は、マウント２２−または他の部分−が連続した開放チャンネル４９を備える。前記チャンネルは、接着ブロック１８と平行して延出する。今の場合は冷却空気である冷却媒体は、チャンネル４９を通って指向される。この冷却媒体は、接着ユニット１６全体、したがって接着ブロック１８内にある接着剤を制御の態様で冷却する。
冷却空気は、適当な態様で発生させる。存在する作動圧縮空気の援用を介して冷却空気を発生させる冷却ユニットが有利である。圧縮空気は、中心の圧縮空気システムに接続された圧力制御弁５２を介して供給され、特別ノズル５３を通過して指向される。この場合は、圧縮空気は正確に言えばマイナス５５℃の温度まで冷却される。冷却圧縮空気は、冷却空気管５４を介して接着ユニット１６に供給される。今の場合、冷却空気管はネジ接続部５５を介してチャンネル４９に接続される。射出ユニット５６は、冷却空気管５４とは反対側のノズル５３に接続される。温空気が前記射出ユニットを経て射出される。この設計になる冷却ユニット５０は他の応用目的のために原理的に知られている。
第１図、第４図に描かれた模範具体例の場合は、接着ユニット１６、３０はそれぞれ温度センサー２８、２９を備える。前記温度センサーに追加して、または、これに代えて、定常的または時々接着剤の粘度をチェックするために、粘度計が接着剤供給管の区域、つまり、接着剤管２０または接着剤容器３３または接着ブロック１８に配置されても良く、接着ユニットを加熱したり冷却したりするための制御信号は前記の粘度計に由来させても良い。その結果、接着剤は処理用の最高の粘度を常に備えることになる。
符号の一覧表
１０ 煙草パック ４１ 厚い部分
１１ 折り曲げタレット ４２ マウント
１２ 煙草ブロック ４３ 収集容器
１３ 外側ブランク ４４ 閉鎖部材
１４ 内側タブ ４５ 閉鎖体
１５ 外側タブ ４６ ノズルヘッド
１６ 接着ユニット ４７ 鉢
１７ 接着ノズル ４８ 供給管
１８ 接着ブロック ４９ 開放チャンネル
１９ 圧縮空気管 ５０ 冷却ユニット
２０ 接着剤管 ５１ 圧縮空気管
２１ 導線 ５２ 圧力制御弁
２２ プレート状マウント ５３ 特別ノズル
２３ キャリッジ案内部材 ５４ 冷却空気管
２４ 固定キャリッジ ５５ ネジ接続部
２５ 加熱カートリッジ ５６ 射出ユニット
２６ ボア
２７ 導線
２８ 温度センサー
２９ ボア
３０ （もう一方の）接着ユニット
３１ 接着セグメント
３２ 共通軸
３３ 接着剤容器
３４ 対をなすローラー
３５ 底部壁
３６ 加熱カートリッジ
３７ ボア
３８ 導線
３９ 温度センサー
４０ ボア温度センサー

Claims (13)

1. 下記の（ａ）（ｂ）に特徴を有する、複数の接着ノズル（１７）または接着剤を付与するための複数の移動可能な接着剤付与部材を備える接着ユニット（１６，３０）を有する、折り曲げが未だ行なわれていない、または、部分的に折り曲げられたパック（１０）用のブランクに接着剤を付与する方法。
   （ａ）接着剤、特に、常温接着剤の粘度を、接着剤供給管の区域または接着ユニットの接着剤容器内において粘度計によって定常的、または、間歇的に測定すること、
   （ｂ）接着ユニット（１６，３０）を、接着剤が最大の粘度を有するように、接着剤の測定された粘度にしたがって制御システムを介して、加熱または冷却すること、
2. 接着ユニット（１６，３０）および／または接着剤の温度を定常的、または、間歇的に測定する点に特徴を有し、加熱または冷却もまた、測定された温度にしたがって惹起する請求項１記載の方法。
3. 接着ユニット（１６，３０）および／または接着剤の温度が、温度センサー（２８，３９）によってモニターされる点、および、冷却ユニット（１６，３０）の加熱または冷却もまた、制御システムを介して設定温度にしたがって制御される点に特徴を有する請求項１または２記載の方法。
4. 接着ノズル（１７）をを備える接着ユニット（１６）は、その作業位置から、または、その作業位置に向かって移動される間に、接着ノズル（１７）または前記のズルの末端部に配列されたノズルヘッド（４６）を介して、下側の清浄化接触面、特に、弾性的に圧縮可能な下側面を通過して移動される点に特徴を有する請求項１〜３のいずれか１記載の方法。
5. 接着剤の粘度を測定するための少なくとも１つの粘度計が、接着剤供給管の区域または接着ユニット（１６，３０）の接着剤容器内に配置される点、および、
   接着ユニット（１６，３０）が、加熱部材、特に、加熱カートリッジ（２５，３６）および／または冷却部材、特に、少なくとも１つの冷却ユニット（５０）を備え、接着ユニットは、接着剤が最大の粘度を有するように、測定された接着剤の粘度にしたがって制御システムを介して加熱され、または、冷却されることができる点に特徴を有する、
   複数の接着ノズル（１７）または接着剤を付与するための複数の移動可能な接着剤付与部材（３１）を備える接着ユニット（１６，３０）を有する、折り曲げが未だ行なわれていない、または、部分的に折り曲げられたパック（１０）用のブランクに接着剤を付与する装置。
6. 接着ユニット（１６，３０）または同ユニットへの供給管もまた、接着ユニット（１６，３０）または接着剤の温度を設定するためのセンサーを備えており、接着ユニット（１６，３０）は、測定された温度にしたがって加熱または冷却されることができる点に特徴を有する請求項５記載の装置。
7. 接着ブロック（１８）および接着ブロックのためのマウント（２２）を備える接着ユニット（１６）の場合には、加熱部材、特に、加熱カートリッジ（２５）が、マウント（２２）内に配置されており、熱が熱伝達により前記マウントから接着ブロック（１８）に移動される点に特徴を有する点に特徴を有する請求項５または６記載の装置。
8. 接着剤容器（３３）を備える接着ユニット（３０）の場合には、加熱部材、特に、加熱カートリッジ（２５）が、接着剤容器（３３）の壁内に、好ましくは、底部壁（３５）内に配置される点に特徴を有する請求項５または６記載の装置。
9. 接着ユニット（１６）は、少なくとも１つの冷却ユニット（５０）、特に、圧縮空気利用冷却ユニット（５０）を備えており、前記冷却ユニットは、冷却空気を接着ユニット（１６）、好ましくは、接着ユニット（１６）のマウント（２２）の区域における少なくとも１つの開放チャンネル（４９）の区域に供給する点に特徴を有する請求項５記載の装置。
10. 接着ノズル（１７）を備える接着ユニット（１６）は、ブランクまたはパック、特に、煙草パック（１０）の移送経路に隣接する作業位置から退去位置に移動される点、および、
    接着ユニット（１６）の前記移動中に、接着ノズル（１７）が固定清浄化部材を通過して移動される点に特徴を有する請求項５記載の装置。
11. 接着ノズル（１７）を備える接着ユニット（１６）は、それが作業位置から退去した位置、特に、準備位置において、接着ノズル（１７）またはそのノズルヘッド（４６）を介して、好ましくは、弾性的に圧縮可能なで構成される固定閉鎖体（４５）と向き合ってこれに接し、接着ノズル（１７）またはそのノズルヘッド（４６）は、前記閉鎖体（４５）内に貫通し、前記閉鎖体（４５）は、前記貫通過程で弾性的に変形される点に特徴を有する請求項５記載の装置。
12. 接着ノズル（１７）を備える接着ユニット（１６）は、それが作業位置から退去した位置、特に、準備位置において、接着ノズル（１７）またはそのノズルヘッド（４６）を介して、接着剤の硬化を防止する液体、特に、フォーム、スポンジ等で構成される液体含有閉鎖体（４５）内に浸漬される点に特徴を有する請求項５記載の装置。
13. 液体吸収性閉鎖体（４５）は、容器内、特に、上部が開放したい浅い鉢（４７）内に配置され、前記鉢内に液体または水が供給される点に特徴を有する請求項１２記載の装置。

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