专利名称：香烟的包装方法和设备的制作方法
技术领域：
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激活并最好能使激活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，增添激活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，而卷筒纸又是未展开的，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，香烟包是通过激活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，用加热等方式激活上述预先涂敷的粘合剂，以密封烟包，最后，用降温(使温度低于激活温度)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激活和固化的装置，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(“激活转台”)和出口滑道上的加热装置而激活的(假定选择的是加热激活的粘合剂)。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激活区域时，它就被激活，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。在该激活区域，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扭扣状物，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，将可加热激活的粘合剂预先涂敷到包装材料上，并强制冷却固化所激活的粘合剂。例如，在改进的GDX-1实施例中，底边可在激活转台的具有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激活温度之下的一个温度。此后，将包封好的香烟包从激活转台上取下来，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，以便起激活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，与激活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激活，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激活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激活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，是将能热激活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的激活转台40上，将每张商标纸的端部折叠，形成香烟包的底。粘合剂进入一个激活区域50时就被激活，该区域包括一个激活转台覆盖着的、大约60°-180°的弧形部分。在激活区域内，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，借此激活粘合剂。激活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激活。
能够预先涂敷到包装材料上且能够在包装机上激活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、摩擦或者热空气激活的粘合剂。在最佳实施例中，使用了热激活的粘合剂。理想的激活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激活。很多已知的热密封乳剂、热融或溶剂基粘合剂都可以使用，比如乙烯乙稀基醋酸盐共聚物、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。一种合适的热激活粘合剂是由Findley Adhesive Inc”。(11320 Watertown Plank Road，Wauwatosa，WI53226-3413)生产的No.4408-01A，它的激活温度一般可低达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237、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截切材料。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，烟堆侧向地同一张载切好的铝箔衬纸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200，210。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197。在本发明中，该第四处理转台被称作激活转台40。
在每个包封了商标纸的烟包190进入激活区50之前，激活转台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，它们是在激活转台40上被折叠的。第一底板边230最好在它的外表面预先涂敷粘合剂240。在激活转台40上，先折叠第一底折边230，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上和向激活转台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处在激活转台40的一个凹槽200内。与激活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被传递到激活转台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，仍然处在激活转台40上的已包封了商标纸的烟包190进入激活区50。激活区50占激活转台旋转的弧形的一部分，一般约为170°。激活区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均邻近激活转台40，以便使处在激活转台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激活转台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。在激活区域50内的每一个停止点上，与激活转台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激活。
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激活为准。所选择的温度取决于所用粘合剂的激活温度、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粘合剂激活。
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激活温度，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激活区域50，在最佳实施例中，加热器60在激活区域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，该凸起部分在工作时同包封了商标纸的烟包190的底部相接触，并激活预先涂敷的粘合剂。
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，它们位于激活转台40的换位点，因此，在激活区域50内，包封了商标纸的烟包可同在换位点上的接触用扭扣状构造320对正。在改进的GDX-1实施例中，比较理想的是，将接触用扭扣状构造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的底部在激活区域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。每一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毫注的位于中间的部分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治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毫注以上，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，冷却产件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的温度设定为能使激活后的粘合剂固化，所选的温度取决于激活温度、停留时间和施加到接缝上的压力。
在改进的GDX-1实施例中，通常在激活区域50的端处将包封了商标纸的烟包190从激活转台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激活粘合剂，在这种情况下，为了激活粘合剂，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，输关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的顶和底摩擦接触的形式布置。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稳。
由加热板400提供的热激活贴有封签的烟包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激活温度、涂敖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。
为了促进激活，可对加热和冷却板的外形进行改进。例如，可在加热和冷却板上切出这样的纵向凹槽-即在出口滑道70上的烟包的侧面的底端不与加热和冷却板的表面接触。因为侧缝和板之间的接触增大，因此，有助于接近低部的侧向封合。
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，预先涂敖的粘合剂在包装机上别的位置上被激活。例如，可在第三转台180的顶部上方设一个将侧缝粘合剂激活的弧形加热罩而使得侧缝在第三台180上被激活。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，弧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内的烟包的侧缝接触，而在转台180的凹槽197内的烟包的侧缝接触，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上被激活。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，烟包底上的粘合剂通过从加热带吸热而被激活。
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-
烟盒或者翻蒸烟盒)。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，将这些涂敖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敖到烟盒坯料上的装置，但具有将预先涂敖的粘合剂激活的装置。在一个实施例中，可以用热作为激活因子，尽管其它激活手段(如超声波、传导、激光、红外辐射和摩擦)也可以使用，激活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，最后，为了激活预涂的粘合剂，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，热激活粘合剂被预先涂敖到纸板上，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，用热来激活粘合剂，尽管其它的激活手段也可以使用。如果使用的是热激活粘合剂，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。
权利要求
1.一种在具有用预先涂敷了粘合剂的包装材料形成香烟包的处理装置的香烟包装机上生产香烟包的方法，包括将所述的包装材料送进香烟包装机的处理装置；形成许多个香烟堆，每一堆均用包装材料予以包封；以及通过使每一个包封了包装材料的烟包依次地同一系列激活表面接触而激活预先涂敷的粘合剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将具有预先涂敷的粘合剂的封签贴到每一个包封了包装材料的烟包顶部，并将封签上的粘合剂激活。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，激活步骤包括加热。
4.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，激活步骤包括通过使每一个包封了包装材料的烟包以往复变位的方式同加热部件接触而将热施加到每个包封了包装材料的烟包上。
5.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，激活步骤包括，使每一个包装了包装材料的烟包的一个部分同具有接触用钮扣状构件的加热部件接触。
6.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，激活步骤包括，将热施加到每一个包封了包装材料的烟包的底部。
7.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，激活步骤包括，将热施加到每一个包封了包装材料的烟包的侧面。
8.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，激活步骤包括，通过使侧缝同加热板接触而将热施加到每一个包封了包装材料的烟包的侧缝。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，激活步骤还包括，当每一个包封了包装材料的烟包的侧缝同上述加热板接触时，将压力施加到烟包的侧缝上。
10.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，使激活的粘合剂固化。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，固化步骤包括冷却被激活的粘合剂。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，通过使包封了包装材料的烟包以往复变位的方式同冷却部件接触而使它们冷却。
13.根据权利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，使每一个包封了包装材料的烟包的一部分同具有接触用钮扣状构造的冷却部件接触。
14.根据权利要求10-13中任意一项所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，冷却每一个包封了包装材料的烟包的底部。
15.根据权利要求10-14中任意一项所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，冷却每一个包封了包装材料的烟包的侧面。
16.根据权利要求10-15中任意一项所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，通过使每一个包封了包装材料的烟包的侧缝同冷却板接触而使该侧缝冷却。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，固化步骤包括，当每一个包封了包装材料的烟包的侧缝同上述冷却板接触时，将压力施加到该缝上。
18.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，还包括，借助于印刷而将粘合剂涂敷到包装材料上。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，印刷是凹版印刷。
20.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在形成许多包封了包装材料的烟包之前，先制出许多包封了内衬的香烟包。
21.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，包装材料是软的商标纸。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，包括制出许多香烟包，以及以在每一张商标纸上形成两个侧折痕和四个底折痕并因此在每一个包装了商标纸的烟包上形成一个侧缝和两个底折边的形式，将商标纸包封到每一个香烟包上。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，每一张商标纸上都具有与上述侧缝和底折边中之一的表面相对应的预涂敷的粘合剂带，以及，激活预涂敷和粘合剂包括激活侧缝上的预涂敷粘合剂和底折边上的预涂敷粘合剂。
24.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，还包括，使每一个包封了商标纸的烟包上的粘合剂固化，以便使每一个包封了商标纸的烟包的侧缝和两个底折边均封合。
25.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，香烟包装机具有一个出口装置，而方法进一步包括，当包括香烟包装机在内的其它装置都停止工作时，使出口装置继续工作的步骤。
26.根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所说香烟包装机是套筒式香烟包装机，而且，该包装机具有一个套筒，借此，制出许多包封了包装材料的烟包，其步骤包括将包装材料包封到套筒上;将香烟插进套筒的中间;以及将套筒抽出，以使得包装材料包封到香烟上。
27.根据权利要求1-26中任意一项所述的方法，其特征在于，香烟包装机是转台式香烟包装机，该包装机具有包括至少一个带有许多个凹槽的激活转台在内的若干个处理转台和一个处于激活转台下游的出口装置，其中，激活步骤包括，当每一个包封了包装材料的烟包位于激活转台上的凹槽中时，通过以往复换位方式使烟包的底部同加热器接触而将热施加到该底部。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，当每一个包封了包装材料的烟包位于激活转台上的凹槽中时，通过以往复换位的方式使烟包的底部同冷却部件接触而使底部冷却，从而使粘合剂固化。
29.根据权利要求27或28所述的方法，其特征在于，激活步骤包括当每一个包封了包装材料的烟包位于出口装置上时，将热施加到烟包的底部。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，当每一个包封了包装材料的烟包位于出口装置上时，通过冷却烟包的侧缝而使粘合剂固化。
31.一种用以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个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(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;具有多个用以激活粘合剂的激活表面的激活装置(60)(400)，所说粘合剂预先涂敷在包封烟包(190)的包装材料上，所说激活表面串连地布置。
32.根据权利要求31所述的设备，其特征在于，还具有安装在包封装置(140、150、180)下游的、用以将封签(120)贴到包封了包装材料的烟包的顶部的装置。
33.根据权利要求31或32所述的设备，其特征在于，激活装置包括加热的装置(60)(400)。
34.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，加热装置(60)(400)包括通过热传导而施加热的装置。
35.根据权利要求31-34中任意一项所述的设备，其特征在于，激活装置包括通过使包封了包装材料的烟包的底部同加热器(60)接触而将该烟包底部上的预涂敷粘合剂激活的激活装置。
36.根据权利要求31-35中任意一项所述的设备，其特征在于，激活装置包括通过使包封了包装材料的烟包的测面同加热器(400)接触而将该烟包侧面上的预涂敷粘合剂激活的激活装置。
37.根据权利要求33-35中任意一项所述的设备，共特征在于，所说加热器或每个加热器具有带接触用钮扣状构件(320)的加热部件(60)。
38.根据权利要求34-37中任意一项所述的设备，其特征在于，激活装置(60)具有以往复变位方式使包封了包装材料的烟包同加热部件接触的装置。
39.根据权利要求31-38中任意一项所述的设备，其特征在于，激活装置包括使包封了包装材料的烟包的侧缝同加热板(400)相接触的装置(420)。
40.根据权利要求39所述的设备，其特征在于，所说的使包封了包装材料的烟包的侧缝同加热板接触的装置还包括在所说侧缝同加热板(400)接触时对所说烟包有间断地施加压力的装置(420)。
41.根据权利要求31-40中任意一项所述的设备，其特征在于，还具有位于各自的激活装置(60)(400)下游的、使激活了的粘合剂固化的固化装置(310)(410)。
42.根据权利要求41所述的设备，其特征在于，每个固化装置均具有使激活了的粘合剂冷却的冷却部件(310)(410)。
43.根据权利要求41或42所述的设备，其特征在于，所说固化装置包括，通过使包封了包装材料的烟包的底部同冷却部件(310)相接触而使预先涂敷在该烟包底部上的粘合剂固化的装置。
44.根据权利要求41、42或43所述的设备，其特征在于，所说固化装置包括，通过使每个包封了包装材料的烟包的侧面同冷却部件(410)相接触而使该侧面上预涂敷的粘合剂固化的装置。
45.根据权利要求41-44中任意一项所述的设备，其特征在于，冷却部件(310)包括接触用钮扣状构件和使包封了包装材料的烟包的一部分同冷却部件相接的装置。
46.根据权利要求45所述的设备，其特征在于，使包封了包装材料的烟包的一部分同冷却部件(310)相接触的装置包括使该烟包的局部以往复变位的方式同冷却部件相接触的变位装置。
47.根据权利要求41-46中任意一项所述的设备，其特征在于，每一个包封了包装材料的烟包具有一个侧缝，用于此侧缝的固化装置包括冷却板(410)和使得所说烟包侧缝同该冷却板接触的装置(420)。
48.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，使包封了包装材料的烟包的侧缝同冷却板(410)接触的装置(420)包括在所说的烟包侧缝同冷却板接触时对烟包侧缝有间断地施加压力的装置。
49.根据权利要求31-48中任意一项所述的设备，其特征在于，还具有位于包封装置(150、180)上游的、形成许多包封了内衬的香烟包的内衬包封装置(140、150)以及、将包封了内衬的烟包从内衬包封装置传递到包装材料包封装置的传递装置。
50.根据权利要求32或者权得要求33-49中从属于权利要求32的任意一项所述的设备，其特征在于，封签(120)的表面具有预先涂敷的粘合剂，而设备还包括将封签上的预涂敷粘合剂激活的激活装置。
51.根据权利要求50所述的设备，其特征在于，同以激活封签上的预涂敷粘合剂的激活装置具有加热装置。
52.根据权利要求51所述的设备，其特征在于，还具有使封签(120)上的粘合剂固化的固化装置，该装置位于封签上的预涂敷粘合剂的激活装置的下游。
53.根据权利要求52所述的设备，其特征在于，封签(120)上的粘合剂的固化装置包括使封签上的激活后的粘合剂冷却的装置。
54.根据权利要求31-53中任意一项所述的设备，其特征在于，包装材料(10)包括商标纸，而包封装置包括形成多个香烟堆(125)的装置;以及以在每张商标纸上形成两个侧折痕(195、197)和四个底折痕(200、210)并因此在每个包封了商标纸的烟包(190)上形成一个侧缝和两个底折边(220、230)的方式将商标纸包封到每一个香烟堆上的装置(150、180)。
55.根据权利要求54所述的设备，其特征在于，在每一张商标纸上，对应于所说侧缝和两个底折边(220、230)中之一个的表面处具有预涂敷的粘合剂带(235)(240)，以及，具有将侧缝和底折边上的粘合剂激活的装置的激活装置(60)(400)。
56.根据权利要求55所述的设备，其特征在于，还包括使每一个包封了商标纸的烟包(190)上的粘合剂固化的固化装置，以便使每个包封了商标纸的烟包的侧缝和两底折边(220、230)封合。
57.根据权利要求31-56中任意一项所述的设备，其特征在于，还包括位于激活装置下游的出口装置(70)和当包括香烟包装机在内的其它设备停机时，使出口装置(70)继续工作的操作装置。
58.根据权利要求31-57中任意一项所述的设备，其特征在于，香烟包装机是套筒式香烟包装机。
59.根据权利要求58所述的设备，其特征在于，包封装置包括一个套筒;一个将包装材料(10)包到套筒上的包封器;一个将收集器所集中的多支香烟插入套筒中心的插入器，以及抽出套筒的装置，以便将包装材料包封到多支香烟上。
60.根据权利要求31-57中任意一项所述的设备，其特征在于，香烟包装机是转台式香烟包装机，它包括若干个处理转台(140，150，180，40)，这些处理转台中至少一个是带有许多凹槽(200)的激活转台(40);以及，位于激活转台下游的出口装置(70)。
61.根据权利要求60所述的设备，其特征在于，激活装置包括位于激活转台(40)附近的加热器(60)，该加热器向激活台(40)的凹槽(200)内的每一个包封了包装材料的烟包(190)的底部供热。
62.根据权利要求61所述的设备，其特征在于，激活装置还具有一使每一个包封了包装材料的烟包(190)的底部以往复变位的方式同加热器(60)相接触的往复移动装置。
63.根据权利要求60、61或62所述的设备，其特征在于，激活装置包括每一个包封了包装材料的烟包(190)处于出口装置(70)上时，给该烟包的侧缝加热的装置(400)。
64.根据权利要求62或者从属于权利要求62时的权利要求63所述的设备，其特征在于，每一个包封了包装材料的烟包(190)的底部具有若干个底折边(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;激活转台(40)还包括若干个插入式折角器(250)，每个插入式折角器与相应的凹槽(200)相联系，并适合于插进该凹槽内的包封了包装材料的烟包的第一和第二底折边之间;用以将在凹槽内的每一个包封了包装材料的烟包的底折边折叠到与该凹槽相联系的插入式折角器上的折叠装置;一个邻近加热器(60)的、构成激活转台(40)的一部分的激活区域(50);其中加热器具有接触用钮扣状构件(320)，每个接触用钮扣状构件设置在加热器上使每个包封了包装材料的烟包报底部在激活区往复移动时，其底部同该钮扣状构件接触;每一个接触用钮扣状构件具有曲状外表面(330)，曲状外表面的形状适应于插入式折角器的弯曲。
65.根据权利要求64所述的设备，其特征在于，它包括一个邻近激活转台(40)的、用于使预涂敷的粘合剂固化的固化装置，该固化装置帮助每一个位于激活转台的凹槽内的包封了包装材料的烟包(190)的底部上的激活的粘合剂固化。
66.根据权利要求65所述的设备，其特征在于，所说固化装置包括使每一个处于激活转台(40)的凹槽(200)内的包封了包装材料的烟包的底部以往复变位方式同一个冷却部件(310)相接触而使该烟包的底部冷却的装置。
67.根据权利要求66所述设备、其特征在于，激活区域(50)包括一个邻近固化装置(310)的、与激活转台(40)的一部分相对应的固化区域;固化装置包括固化用接触钮扣状构件，每一个扣状构件设置在固化装置上，当每个包封了包装材料的烟包在固化区往复移动时，其底部同固化用钮扣状构件相接触的方式;以及每个接触用钮扣状构件具有曲状外表面，曲状表面的形状与插入式折角器(250)的弯曲相适应。
68.根据权利要求1-30中任意一项方法所生产的香烟包，其特征在于，在商标纸(10)上的预涂敷粘合剂包括一个与香烟包的侧缝相对应的连续的粘合剂带。
69.根据权利要求35和从属于权利要求35时的权利要求36-68中任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，加热器(60)通常呈弧形，而且具有多个凸起的接触用钮扣状构件，每个钮扣状构件均具有一个接触表面。
70.根据权利要求31-68中任意一项所述的设备，其特征在于，所说的多个激活表面包括接触用钮扣状构件，每个接触用钮扣状构件均安装在通常呈弧形的加热部件(60)上。
全文摘要
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，所说烟包是通过激活预涂敷的粘合剂，然后再对激活的粘合剂予以固化的方式封合起来的。
文档编号B65B19/22GK1069948SQ9210456
公开日1993年3月17日 申请日期1992年5月15日 优先权日1991年5月15日
发明者约翰·姆·亚当斯, 安吉尔·阿曼多拉, 弗莱德里克·姆·德拉·克罗斯, 罗伯特·加利诺, 杰弗里·姆·斯·哈斯金斯, 大卫·莫伊尔, 方宣明, 肯尼斯·比·谢泼德, 罗纳尔德·勒·斯图尔海 申请人:菲利普莫里斯生产公司