專利名稱：熱膠熔化裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種熱膠熔化裝置。
背景技術：
熱膠(也叫做Hotmelt-熱熔膠)在煙草加工業的產品中，特別是在過濾嘴中主要用于過濾嘴紙的粘接，以固定產品的邊緣，通過這ー措施固定過濾嘴本身，和將過濾嘴固定在煙卷條上。這種類型的熱膠熔化裝置是用于為了進行粘接將涂覆到產品的過濾嘴紙上的熱膠在準備的處理工序中從固體的粒料加以熔化。其中，熱膠熔化裝置包括具有包圍著熱膠熔化容器的加熱裝置的熱膠熔化容器。熱膠基本材料作為粒料裝入到熱膠熔化容器中，并且通過熱膠熔化容器的壁從外部被加熱和被熔化。借助輸送裝置將熔化的熱膠輸送到涂覆裝置。在所述涂覆裝置中通過噴嘴將熱膠以流體狀態涂覆到過濾嘴紙上。熱膠本身是ー種疏水的熔化粘合剤。這種粘合劑在低溫時(室溫攝氏20°C)是固體，不能粘接，并且是由熱塑性聚合物構成。由加熱裝置產生的，并且通過熱膠熔化容器的壁從外部輸入的熱量使粒料或者冷卻的從前面的處理工序中還留下的熱膠料在起動熱膠熔化裝置時從外向內地熔化，其中，直到整個設備運行的足夠熱膠量的熔化的熔化階段可一直延續30分鐘。在這其中的缺點是，熱膠本身具有很低的導熱性，也就是說，實際性可被視為絕緣體，因此，直到熔罐中間的熱膠也熔化持續的時間比較長。因此不可避免地在情況不利時熔罐中央的熱膠沒有完全被熔化，并且因此即使在熱膠熔化裝置在較長時間運行之后在熱膠料的中間還有粘接成固體團塊的熱膠。對于這種情況，即熱膠重復熔化，并且因此要求加熱時間太長，存在熱膠裂化(“crackt”)的危險，也就是說，熱膠的聚合物分解，這樣在熱膠熔液的加熱的表面上會出現沉積物。這些沉積物起絕緣作用，這樣，進ー步地延遲了熔化。此外，通過這些沉積物可使熱膠在光學上變色。此外，加熱裝置的加熱功率原則上講也不能選擇得任意的高，因為在這種情況中熱膠熔化不均勻，并且在與熱膠熔化容器的壁相鄰的邊緣區域中的熱膠加熱過度，并且因此也會“裂化”。為了防止這種“裂化”，應將熱膠熔化裝置中的熱膠在120和140度(攝氏)之間的溫度范圍內予以熔化。按照膠料的類型熔化過程在27_40°C開始，在溫度為75-110°C時結束。熱膠作為具有一定的粒狀料密度的粒料裝入到熱膠熔化容器中。熱膠的粒料微粒在熔化的第一階段熔合在表面上，這樣，在粒料微粒之間形成許多由于粒料的形狀造成的空氣夾雜物，所述空氣夾雜物在不利的情況下會保留在熱膠熔液中。熔化的熱膠是ー種具有類似蜂密的粘性的粘性物質，這樣，在熱膠熔液中的空氣夾物物原則上講只能很緩慢地移動。因為空氣也是具有很低的導熱系數，所以通過空氣夾雜物進ー步地放緩了這種熔化過程。此外，用于容物粒料的熱膠熔化容器還必須具有一定的容積。在到目前為止所采用的熱膠熔化裝置的容積大約為9升，為的是使熱膠熔化容器的裝料間隔不要太短。在裝料容積為9升時按照在單排機或者多排機中的裝置使用情況，并且按照使用的是標準過濾嘴或者是多過濾嘴的情況必須每20分鐘到每小時給熱膠熔化容器手工地添加粒料。

發明內容
因此，本發明的任務是提供這樣ー種熱膠熔化裝置，它能在縮短的加熱階段中熔化熱膠，并且所熔化的熱膠沒有質量缺陷。為了完成這一任務本發明建議ー種具有權利要求I特征的熱膠熔化裝置。可在從屬權利要求、附圖和所屬的說明中得到其它優選的改進方案。根據本發明的基本構思建議，加熱裝置伸入到熱膠熔化容器中，并且加熱裝置本身或者加熱裝置的功能元件可被驅動地作攪拌熱膠的運動。通過本發明建議的熱膠熔化裝置可同樣通過多種作用改進熱膠的熔化。所述多種 作用總體講導致縮短粒料或者固體的熱膠料的熔化時間，并且使熔化更加均勻。第一、粒料或者固體的熱膠料通過這種加熱裝置從熱膠熔化容器的中間開始被加熱，這樣，供熔化熱膠料使用的熱量就直接和盡可能最好地傳遞到熱膠料上，而熱量不必通過熱膠熔化容器的壁進行傳遞。這種加熱裝置的建議的設計的另一優點是，這種加熱裝置可被驅動對熱膠料，和/或粒料作攪拌運動，這樣，輸入的熱量在熱膠料中得到附加的分布，并且在熱膠料中不會出現有局部溫度峰值的區域。通過本發明所創造的另ー優點還在于，熱膠基料具有結構粘性特性，并且通過加熱裝置的運動所產生的剪切力在熱膠或者在粒料構成的物質中附加地導致減小熱膠料的粘性，并且因此促進了熱膠料的熔化。此外，通過加熱裝置的運動可從熱膠料中清除掉在熱膠中存在的空氣夾雜物，這樣間接地進ー步加快了熔化過程。此外，只要在熱膠熔化容器的壁的外部，或者在壁上附加地設置第二加熱裝置，還可大大地提高供熔化熱膠使用的熱量，而不必由此提高用于熔化熱膠的溫度。而是更大量的熱量通過第二加熱裝置更加均勻地從不同的側面進入到待熔化的熱膠中，這樣甚至可以較低的溫度水平提供更多的熱量，而不會因此降低熱膠料中的平均溫度。只要為第二和第一加熱裝置選擇較低的溫度水平也可在相同的熱量的情況下可以更加均勻和更低的溫度水平地熔化熱膠，這樣還可縮短在涂覆到過濾嘴紙之后熱膠的冷卻時間。通過這ー措施間接地可縮短在設備的另ー處理過程中規定的冷卻段。此外，本發明還建議，運動是ー種旋轉運動。這種旋轉運動在這方面是有利的，因為它使得最大可能地，并且連續地攪拌熱膠料成為可能。此外，為了驅動加熱裝置可使用成本有利的電動機，它的旋轉的驅動運動可直接地或者通過傳動裝置傳遞到加熱裝置本身或者加熱裝置的功能部件。此外，加熱裝置在伸入到熱膠熔化容器的段中具有柵類結構。通過這種柵結構一方面可以擴大第二加熱裝置的供傳遞熱量使用的表面，并且另一方面也可擴大攪拌熱膠料的效果。此外，柵結構形成許多剪切邊緣。這些剪切邊緣對還是固體的還未熔化的熱膠碎塊，或者還很粘稠的熱膠料施加相應的剪切力，這些剪切力又促進了熱膠料的熔化過程。可通過下述措施實現柵式結構的ー種特別優選的實施形式，其做法是這種結構是通過多個平行定向的熱導體形成。通過平行定向的熱導體可提供第二加熱裝置的特別大的表面，通過這表面可傳遞大得多的熱量，而不必為此提高溫度水平。由于熱導體是平行定向的，所以這些熱導體可彼此互不接觸地設置，這樣，熱導體的熱量必然地只傳遞到熱膠料上，而不會在熱導體之間傳遞。此外，本發明還建議，加熱裝置具有中央加熱段，從這個中央加熱段中伸出多個熱導體。所述中央段通過相應大的尺寸設計可更加簡單地加熱，而對熱膠體的固有的熱傳遞是通過非主動加熱的熱導體完成。中央段應由特別能傳熱的材料例如鋁制成，這樣，中央段雖然它的尺寸比較大盡可能快速和均勻地加熱。熱導體本身不是主動加熱，它只是用于大面積地傳遞熱量，這樣，這些熱導體是由具有大的表面，且具有良好的傳熱特性的很薄的材料制成。在結構上本發明建議的方案可特別簡單地實現，其做法是中央段是由導熱的底板形成，從所述底板中伸出熱導體。底板可設計為實心的結構部件。例如借助激光或者水射束在底板中加工相應的縫隙或者開ロ，這些縫隙或者開ロ在形狀上和導熱體的橫截面相當， 這樣，導熱體只能插入到這些開ロ中，并且例如通過壓配合保持在這些開口中。此外，在底板中還設置空隙，所述空隙使得流態的熱膠質能穿過底板，并且通過此措施防止底板將熱膠料分割成兩個彼此隔開的區域。若熱導體是由片元件形成，則通過這種導熱體可傳遞特別大量的熱量。這些片元件與它們的體積相比具有特別大的表面，并且此外，通過相應薄的設計形成鋭利的分割邊緣，通過這些分割邊緣可將仍然為固體的熱膠切割成較小的部分，并且通過這些邊緣可將剪切カ特別有效地傳遞到熱膠料中。此外，通過此措施第二加熱裝置在一定的加熱階段之后可提早地在冷卻的熱膠塊中運動，方式是片元件如刀子般地切割這種塊。此外，本發明還建議，將熱導體設置在同心環中。通過將熱導體設置在同心環中可進ー步地擴大表面，其中，如果將環也同心地對準第二加熱裝置的旋轉軸，則所建議的設置對第二加熱裝置的旋轉運動特別有利。此外，通過此措施第二加熱裝置可特別提早地在冷卻的熱膠塊中運動，因為熱導體的在運動中處于熱膠料之中的端面的面積特別小，所以為了熱導體運動在熱膠料中相應地狹窄的環形間隙被熔化，以使加熱裝置能運動。由于熱導體的邊緣和所建議的第二加熱裝置的運動，它們在運動期間在熱膠料中也有一種切割作用，通過此措施加熱裝置實際上自動地熔化運動所需要的環形間隙。此外，本發明還建議設置輸送裝置，借助輸送裝置可連續地從儲料器中輸送熱膠。通過所設置的輸送裝置可將通過進ー步開發的熱膠熔化裝置所獲得的優點通過下述措施應用到改進的熔化過程中，其做法是將熱膠熔化裝置中的熱膠熔化容器設計得較小一些，并且不是在一次裝料過程中大量裝入，而是粒料連續性地小流量地輸送。這種較小的熱膠熔化容器由于裝入的粒料量較小所以反過來可用來更快地熔化熱膠。此外，通過較小的熱膠熔化容器可節省成本和結構空間。在過程技術方面對于應輸送的固體的熱膠微粒量來說采用振動溜槽表明是合理的。使用振動溜槽可在較長的時間間隔內連續地在ー種在比例方面足夠精確的計量輸送很小量的熱膠粒料。因此，這種振動溜槽將輸送裝置的功能和計量裝置的功能統ー于一身。此外還發現，熱膠粒料當溫度小有提高，并且有小壓カ時就有在表面上熔合的趨向，這樣就很容易形成彼此粘附的粒料微粒的更大的團塊，這較大的團塊對于計量是不利的。這些彼此粘附的粒料微粒可通過振動溜槽的振動運動彼此分離。這么一來就可進ー步地改進熱膠粒料的計量。
此外，本發明還建議，在熱膠熔化容器上，和/或在加熱裝置上設置傾斜的起動表面(Anlauffljichen),借助所述的傾斜的起動表面可將在熱膠料表面上的未熔化的熱膠料部分壓入到已熔化的熱膠料中。因為液態的熱膠料基本上具有比較大的表面張力，所以這些粒料微粒雖然它們具有較高的密度仍然具有浮在表面上的趨向。此外，這此粒料微粒通過彼此間的粘附在表面上在它們之間形成空腔。這些空腔產生浮力，這樣，這些粒料微粒的結合體雖然有較大的密度總體是漂浮的。通過壓入熱膠部分可積極地改善這種缺陷，其中，通過起動表面的定向可將起動表面和粒料微粒之間的相對運動同樣用于將粒料微粒壓入到熱膠熔液中。其中，傾斜設置的起動表面既可設置在加熱裝置上，也可設置在熱膠熔體容器上。總之，通過粒料微粒的壓入可使熱膠料中的溫度分布均勻化，其中，此外，固體的熱膠部分通過浸入和用液態的熱膠使它浸濕可加快它的熔化，通過這ー措施可進ー步地縮短熔化過程本身。因為固體熱膠部分的密度(O. 95克/平方厘米)比液態熱膠的密度(O. 85-0. 9克/平方厘米)大，所以這些熱膠部分在壓入之后自動地沉入底部，并且最終在那里完全熔化。


下面借助一個優選的實施形式，并參考附圖對本發明進行更加詳細的說明。這些附圖是
圖I :具有存料器的熱膠熔化裝置的截面圖。圖2 :熱膠熔化裝置的截面圖。圖3 :圖2A-A切割方向的熱膠熔化裝置圖。
具體實施例方式在圖I中可以看到ー個具有存料器17、輸送裝置18和熱膠熔化裝置I的裝置。存料器17具有大約70升的容積，它用于容納固體粒料形式的熱膠。所述粒料在存料器17的下側被輸送到設計為振動溜槽的輸送裝置18。所述振動溜槽設置有小坡度，并且借助ー個未示出的驅動裝置可驅動地作振動運動，這樣就可將位于振動溜槽上的熱膠粒料微粒連續和計量地輸送到熱膠熔化裝置中。可通過振動溜槽的振動運動的頻率和幅度來設計被輸送的粒料微粒的流量。另外，振動溜槽的振動運動除了輸送粒料微粒外還使得彼此粘附的粒料微粒彼此分開，并且因此盡可能單個地被輸送到在圖2中可看到的熱膠熔化裝置I的熱膠熔化容器4中。在圖2中可看到根據本發明的熱膠熔化裝置1，它具有罐形的熱膠熔化容器4和在熱膠熔化容器4的壁外設置的第一加熱裝置5。第一加熱裝置5設計成具有多個包圍著熱膠熔化容器4，且由導電體構成的線圈的感應加熱裝置，并且設置在熱膠熔化容器4的絕緣層中的壁的外部，或者代替地當壁具有相應的厚度時也設置在熱膠熔化容器4的壁中。此夕卜，根據本發明還設置一個伸入到熱膠熔化容器4中的第二加熱裝置7，所述第二加熱裝置借助驅動裝置8，通過驅動軸9可驅動作旋轉運動。熱膠熔化容器4在上側設置支架単元2，所述支架単元支承著驅動裝置8和驅動軸
9。在支架單元2中設置加料開ロ 13。通過這個加料開ロ可將作為松散材料的粒料形式的熱膠原料通過輸送裝置18計量地輸入。在熱膠粒料熔化時在熱膠熔化容器4中形成ー種下流態熱膠相14。這種流態相向上被ー層15部分已熔化和還未熔化的熱膠粒料蓋住。在熱膠熔化容器4的下側面設置具有多個泵16和加熱的軟管12的輸送裝置11。通過所述輸送裝置將流態的熱膠連續地排出，并且輸送到未示出的涂覆裝置中。涂覆裝置是將熱膠涂覆到待生產的產品的過濾嘴紙上的裝置的部件。這個裝置例如可以是ー種單條或者多條設備，在這種設備中借助過濾嘴紙固定過濾嘴，并且將其作為標準過濾嘴，或者多過濾嘴裝配到煙卷條上。泵16可通過伺服電動機10驅動。伺服電動機的軸20穿過熱膠料14地到達泵16。這樣軸20就不必專門地進行密封。此外，可給軸20附加地設置ー種外側螺旋輪廓，這樣，它在作旋轉運動期間可同時引起熱膠相14和層15之間的熱膠料的循環。此外，也可在第二加熱裝置7上設置具有傾斜設置的起動表面的刮板6。所述刮板將層15的還未熔化的固體的粒料微粒壓入到流態的熱膠相14中。這個刮板6也可固定地設置在熱膠熔化容器4上。重要的只是熱膠的粒料微粒要相對于刮板6作相對運動，而在這 種相對運動期間這些粒料微粒和傾斜的起動表面接觸，并且在繼續的過程中通過定向起動表面被壓入到熱膠相14中。在圖3中可看到在切割方向A-A中的第二加熱裝置7。第二加熱裝置7具有與驅動軸9不轉動連接的，且其形狀為底板的中央段22，所述底板被主動加熱。此外，在底板上還設置許多導熱體23。這些導熱體平行地彼此設置在同心的環中。此外，在底板中還設置多個空隙21。這些空隙使熱膠料從底板的下側面穿過到達上側面，并且相反成為可能。只要第一加熱裝置5設計為感應加熱裝置，并且第二加熱裝置7或者熱導體23本身是磁性的，或者設置有磁表面涂層，則它們通過在通過感應加熱裝置產生的磁場內部的運動也感應地被加熱，這樣就不必主動地對根據本發明設計的第二加熱裝置加熱，而是通過感應只用作熱膠的熱源。在這種情況中，熱導體23的外環起法拉第籠的作用，這樣，位于外環內部的熱導體23被電磁屏蔽，并且因此不感應加熱。代替地外環的熱導體23也可彼此有間距，和/或錯位、和/或更窄地設置，這樣，位于外環內的熱導體23也是感應地加熱。熱導體23為片元件，并且形成ー個具有和它的體積相比大的表面的柵結構，并且本身不是主動加熱。熱導體23本身由導熱材料制成，并且是用于將熱量從被加熱的底板輸出，并且輸送到熱膠料中。由于將熱導體23設計成片元件，并它們是同心設置，所以熱導體23在作旋轉運動時通過薄的邊緣對熱膠料施加剪切力，這樣就改進了熱膠料的流動性，并且促進了熔化。只要熱膠料是由從前面的加工エ序中產生的固體的硬化團塊構成，則這些團塊可特別簡單地通過下述措施被熔化，其做法是首先在靜止狀態時短時間地對第二加熱裝置7進行加熱，這樣，粘附其上的熱膠就熔化了。緊接著通過變換旋轉方向的短時的旋轉運動使第二加熱裝置7振松，直到它在熱膠料中可自由轉動。其中，將導熱體23設計為同心設置的片元件又有這樣的好處，即導熱體23以使用的旋轉運動用邊緣如同切割到熱膠料中，其中，可很簡單地借助根據轉矩控制驅動裝置8地引起第二加熱裝置7的周期性地改變旋轉方向的松運動。前面借助具有兩個加熱裝置5和7的一個實施例對本發明進行了說明。當然也可以設想只使用一個伸入到熱膠熔化容器4中的加熱裝置7。總體講，加熱裝置7可作為單元由驅動裝置8驅動。代替地也可以設想只驅動功能元件，例如具有熱導體23的中央段，并且將加熱裝置7的其余組成部件設計成固定的。重要的只是，加熱裝置7的將熱傳遞到熱 膠上的段被驅動。
權利要求
1.熱膠熔化裝置(I)，具有 -用于容納在煙草加工業的產品中，特別是在過濾嘴中用于粘貼過濾嘴紙的熱膠的熱膠熔化容器(4)， -加熱在熱膠熔化容器(4)中的熱膠的加熱裝置(7)，其特征在干， -加熱裝置(7)伸入到熱膠熔化容器(4)中， -加熱裝置(7)本身，或者加熱裝置(7)的功能元件借助驅動裝置(8)可被驅動地作攪拌熱膠的運動。
2.按照權利要求I所述的熱膠熔化裝置(1)，其特征在于，所述運動是旋轉運動。
3.按照前述權利要求中的任一項所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，加熱裝置(7)在伸入到熱膠熔化容器(4)的段中具有柵式的結構。
4.按照權利要求2或3所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，所述柵式的結構是通過多個平行取向的熱導體(23)形成。
5.按照前述權利要求中的任一項所述的熱膠熔化裝置(1)，其特征在于，加熱裝置(7)具有中央加熱段(22)，從所述中央加熱段中伸出多個導熱體(23)。
6.按照權利要求5所述的熱膠熔化裝置(1)，其特征在于，中央段(22)通過導熱的底板形成，從所述底板中伸出導熱體(23)。
7.按照權利要求4至6中的任一項所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，熱導體(23)由片元件構成。
8.按照權利要求4至7中的任一項所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，熱導體(23)設置在同心環中。
9.按照前述權利要求中的任一項所述的熱膠熔體裝置(1)，其特征在干，設置輸送裝置(18)，借助所述輸送裝置可將熱膠從存料器(17)連續地輸送到熱膠熔化容器(4)中。
10.按照權利要求9所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，輸送裝置(18)通過振動溜槽形成。
11.按照前述權利要求中的任一項所述的熱膠熔化裝置(1)，其特征在于，加熱裝置(7)至少成段地具有磁性表面涂層。
12.按照前述權利要求中的任一項所述的熱膠熔化裝置(I)，其特征在于，在熱膠熔化容器(4)上，和/或在加熱裝置(7)上設置傾斜的起動表面，借助所述起動表面可將在熱膠料表面上的未熔化的熱膠料部分壓入到已熔化的熱膠料中。
全文摘要
本發明涉及一種熱膠熔化裝置，它具有-用于容納在煙草加工業的產品中，特別是在過濾嘴中用于粘貼過濾嘴紙的熱膠的熱膠熔化容器(4)，-加熱在熱膠熔化容器(4)中的熱膠的加熱裝置(7)，其中-加熱裝置(7)伸入到熱膠熔化容器(4)中，-加熱裝置(7)本身，或者加熱裝置(7)的功能元件借助驅動裝置(8)可被驅動地作攪拌熱膠料的運動。
文檔編號A24D3/02GK102687909SQ201210079558
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月23日 優先權日2011年3月24日
發明者D.措納, R.邁耶, S.馬施 申請人:豪尼機械制造股份公司