背景技术
[0001] 在
包装工业中一再出现要将粘合剂施加到容器、包装或标签上的状况。迄今为止，在控制和监控待施加的粘合剂的
框架内检测粘合剂的供应压
力和/或所供应的粘合剂的体积，为此，在粘合剂供应装置中或者在粘合剂容器中布置有相应的
传感器。然后，根据这些传感器的输出
信号控制用于施加粘合剂的施加单元、例如具有喷射单元的供应
泵或诸如此类。
[0002] 该已知方法中的问题在于未检测粘合剂组成中的改变，所述改变会影响粘合剂的功能。此外，甚至可能的是，对于确定的应用需要特定的粘合剂。在此，通过该已知方法不能识别是否实际上已经将正确的粘合剂导入到粘合剂容器中。
发明内容
[0003] 因此，本发明的任务是，提供一种考虑粘合剂特性的方法和装置。
[0004] 该任务通过具有
权利要求1的特征的方法和具有权利要求14的特征的装置来解决。本发明的有利扩展方案是
从属权利要求的主题。在
说明书和
附图中也说明了本发明的有利
实施例。
[0005] 本发明基于一种用于控制和监控待施加到载体上的粘合剂的方法，所述粘合剂借助于施加单元、例如喷射施加装置施加到载体或载体面上，其中，例如借助于施加单元的控制装置来控制待施加的粘合剂的量、
温度和流速。
[0006] 所述方法例如能够在给容器或包装贴标签时使用，但也可以在将容器彼此粘合时使用，例如用于由4、6或8个容器形成合装包。
[0007] 根据本发明，利用至少一个
气体传感器测量粘合剂的至少一种内容物(例如结合剂、
溶剂或添加剂)的存在、尤其是浓度或者分压，并且根据气体传感器的传感器信号来控制施加单元。分压和浓度在下面应同义地使用。理想地，添加剂作为供应给粘合剂的次要物质、例如芳香或气味物质被检测。理想地，该次要物质对于粘合剂或粘合过程本身不具有功能特性。
[0008] 因此，溶剂在下文中也应始终理解为这种次要物质。以这种方式可以求取例如粘合剂的溶剂含量或结合剂含量在使用过程中是否过度下降，使得可能不再实现令人满意的粘合结果。在这种情况下，溶剂和/或结合剂的分压下降，这可以借助于气体传感器来识别。因此，当由于溶剂含量和/或结合剂含量减少而不再能期望令人满意的粘合结果时，例如可以在达到参考值或者极限值之前停止施加单元。否则，也可以通过传感器信号控制结合剂和/或溶剂供应器，该结合剂和/或溶剂供应器再将易挥发的成分供应给粘合剂，使得所述粘合剂在其组成并且从而在其粘合
质量方面在时间上保持恒定。以这种方式可以抵抗由于易挥发组分的
蒸发或
汽化而引起的粘合剂老化。因此，通过本发明也能够在控制施加单元时检测特性、即粘合剂本身的组成。
[0009] 此外可能的是，通过蒸发特性、即次要物质的分压变化可以识别粘合剂是否老化并且是否可能必须被更换。然后，相应地可以在设备或者装置、例如贴标签装置或具有热粘合点的容器包装站的显示器上显示警告消息：应当更换粘合剂。替代地，也可以停止、以不同的功率运行或以更高的胶
排放量运行所述设备，以便补偿胶的质量下降。
[0010] 因此，在通过气体传感器的传感器信号进行控制的框架内，不但可以将消息发送给设备的控制装置，和/或可以控制、例如不启动或停止该设备本身。
[0011] 这类施加单元例如是具有喷射头作为涂敷单元的喷射涂敷单元或者是具有至少一个涂敷开口作为涂敷单元的热粘合单元，所述喷射涂敷单元将粘合剂喷射到容器上或标签上，所述热粘合单元将热粘合剂液滴施加到容器上，以便将该容器与其它容器连接。这也可以涉及外围包装(Umverpackung)，例如要设有标签的纸板箱或瓶载体。在此，粘合剂可以或者被施加到标签上、容器或包装上和/或被施加到容器之间的点上。
[0012] 本发明不但能够检查粘合剂的组成，而且能够检查是否确实将正确的粘合剂用于确定的目的。因此，例如可以使用不同的粘合剂用于不同的目的。当使用错误的粘合剂用于确定的目的时，这会导致不适用的粘合结果。因此，通过求取粘合剂的至少一种成分、尤其是次要物质的分压能够立即识别出是否已经为了预给定的粘合目的而将正确的粘合剂导入到粘合剂容器中。
[0013] 如果应基于传感器信号(即例如次要物质的分压)证实涉及错误的粘合剂，则例如首先完全不启动施加单元。因此，在本发明的一个有利的扩展方案中可能的是，仅当粘合剂的至少一种内容物的分压位于允许值范围内时，才允许启动施加单元。附加于或替代于控制施加单元总是可能的是，输出故障信号和/或以适当的方式存储相应的数据，然后，这能够由设备控制装置或负责控制装置的人员以任意方式使用，例如用于停止该设备的或降低该设备的功率和用于检查粘合剂制造。
[0014] 将前述非功能性的次要物质供应给粘合剂具有以下大的优点：这些次要物质在其使用目的和在可检测性方面可以完全与粘合剂本身无关地被研发和使用。因此，例如当使用目的仅是确保仅有允许的粘合剂被充入到设备中时，次要物质例如可以是非常易挥发的并且在粘合剂
液化之后很快就不再能被检测到。然后，在时间上与填充
水平变化相关的分压峰值缺失例如会导致故障消息、设备的功率节流或设备的关断。
[0015] 理想地，在制造粘合剂之后，并且在目的明确地用在涂敷单元中或用于涂敷单元之前，给粘合剂添加次要物质。这尤其可以通过已知的混合过程和/或通过对粘合剂喷洒以次要物质来实现。在此，如上面所实施的那样，粘合剂被理解为一种有完全功能能力的粘合剂，对于该粘合剂而言，次要物质不具有或几乎不具有涉及真正粘合功能的意义。
[0016] 通常，施加单元包含粘合剂容器(待施加的粘合剂被充入到该粘合剂容器中)、从粘合剂容器到涂敷单元的粘合剂供应装置和涂敷单元本身，例如刮擦器、具有
喷嘴的喷射头或液滴涂敷单元。气体传感器布置在这些组件中的一个的区域中。可能的是，粘合剂通过较大的外部储存容器或箱来供应或在那里堆积。在这种情况下，施加单元不包含自身的粘合剂容器而是仅包含粘合剂供应装置，然后，气体传感器由此布置在粘合剂供应装置或涂敷单元的区域中或者必要时设置在那里的、合适的传感器气体室中。
[0017] 气体传感器尤其可以直接布置在用于粘合剂的施加头上和/或其上方。在这种布置中，由于可能强烈变换的气体流动状态和混合状态，通常仅能够对要查找的气体内容物做出是/否-结论。
[0018] 优选地，作为气体传感器使用气相色谱式或测嗅式工作的传感器，该传感器尤其允许对粘合剂中的溶剂含量和/或结合剂含量进行判断。然而，在此也能够使用所有其它可想到的气体传感器、例如根据质子交换反应-质谱分析原理的传感器。与分析和评估单元结合的气体传感器尤其根据至少一个物质种类的存在或缺少和/或至少一个物质种类的浓度来检测气体内容物。
[0019] 在本发明的一个有利的扩展方案中，施加单元包含喷射装置，并且根据传感器信号来调设喷射射束的强度。以这种方式，在考虑粘合剂的内容物的气体分压的情况下，可以将粘合剂调设到最佳运行值，该最佳运行值在考虑粘合剂的特性和可能考虑粘合剂的结合剂和/或溶剂含量的情况下允许最优的粘合性能。
[0020] 在另一实施方式中，施加单元优选地构成为热熔胶涂敷单元，该热熔胶涂敷单元例如用于涂敷粘合点。在例如PET瓶的外周上的粘合点允许这些瓶彼此连接，而不需要围绕的收缩膜或塑料带。通过气体传感器式地监控粘合剂的特性、例如溶剂和/或结合剂含量，可以确保粘合剂的粘合特性随时是被优化的。
[0021] 在本发明的一个扩展方案中，将传感器信号或由此导出的信号与参考值进行比较，并且当达到或超过或低于该参考值时发出故障消息。在例如通过气体传感器检查粘合剂的溶剂含量时，存在以下情况：由于溶剂的气压较高，该溶剂逐渐从粘合剂中蒸发，使得该溶剂的含量连续下降。因此，可以通过气体传感器持续监控溶剂的分压，并且当低于溶剂含量的下极限值时可以或者输出系统故障消息或者输出校正消息，该校正消息使得溶剂和/或结合剂供应器被接通，所述溶剂和/或结合剂供应器再次给粘合剂供应溶剂和/或结合剂，以便再次保持粘合剂的质量。当然也可以根据传感器信号操纵搅拌或混合装置，所述搅拌或混合装置然后使得添加的溶剂和/或结合剂与存在于粘合剂容器中的粘合剂良好地搅拌。
[0022] 在这种情况下有利的是，设置有用于存在于粘合剂容器中的粘合剂的量的量传感器，使得用于施加单元的控制装置能够由还存在于粘合剂容器中的粘合剂的量、由气体分压和存在于粘合剂容器中的粘合剂的量来计算溶剂和/或粘合剂的待供应的量。因此，该设备能够自动运行并且有助于将粘合剂的易挥发成分、例如溶剂和/或结合剂始终保持在一定的目标水平。
[0023] 气体传感器优选设计成用于测量粘合剂的不同内容物。替代地，也可以设置有用于测量不同内容物的多个不同的气体传感器，例如：用于粘合剂
基础物质的分压的气体传感器、用于结合剂的分压的气体传感器和用于粘合剂溶剂的分压的第三气体传感器。优选地，在这种情况下，当测量出的内容物组成偏离目标组成时输出故障信号。利用该故障信号例如可以在显示器上显示哪些成分偏离了目标组成，使得维护技术人员能够补充粘合剂容器中相应不足的成分。当通过不同的气体传感器或通过用于不同内容物的测量值操控相应的用于不同内容物的供应装置时，这也能够自动地发生，所述供应装置然后相应于测量到的信号自动地以正确的量供应被测量为不足的成分。为此也有利的是，设置有用于粘合剂容器的量传感器，该量传感器确定存在于粘合剂容器中的粘合剂的量。这可以是重量传感器、体积传感器或
光学传感器。因此，通过本发明可以监控并且甚至可能校正粘合剂的不同内容物。原则上，通过用于不同成分的一个/多个气体传感器能够对粘合剂针对其化学组成进行检验，即，不仅针对其溶剂和结合剂含量，而且也针对其例如在粘合技术上起作用的化学物质。
[0024] 在本发明的一个有利的扩展方案中，在时间上检测传感器信号和/或由该传感器信号导出的控制值，并且当控制值在时间上的导数超过一极限值时实施故障工序。例如可能的是，粘合剂的溶剂分压随使用持续时间下降，因为溶剂由于其较高的分压首先从粘合剂中蒸发。这导致传感器信号的在时间上下降的强度走势。因此，可以形成测量出的强度在时间上的导数并且将该值与极限值进行比较。以这种方式能够预测何时达到确定的最小分压，粘合剂从该最小分压起不再令人满意地工作。另一方面，通过得知该导数和最小值，可以接通用于相应成分的供应装置，该供应装置或者连续地或者分批地添加相应成分，以便将所述相应成分在粘合剂中保持在一定的目标水平。
[0025] 由此能够识别出强烈的或过快的老化，所述老化例如由粘合剂的过大或长时间的热或机械负载引起，使得粘合剂质量不再相应于目标值。因此，以这种途径也能够实现，在使用正确的粘合剂的情况下能够避免或证实设备运行偏离理想值或目标值。
[0026] 本发明也涉及一种装置，其用于将粘合剂施加在载体上，尤其是施加在标签、容器(例如瓶、罐、小桶或纸板箱)上。该装置包括用于将粘合剂施加到载体上的施加单元、必要时包括粘合剂容器和/或用于将待施加的粘合剂供应给施加单元的粘合剂供应装置，其中，能够通过控制装置控制待由施加单元施加的量、粘合剂的温度和/或流速。根据本发明，所述装置尤其在粘合剂容器中和/或粘合剂供应装置中包含气体传感器，该气体传感器设计成用于检测包含在粘合剂中的至少一种内容物的分压，其中，气体传感器在
输出侧与控制装置连接，并且该控制装置设计成用于根据气体传感器的传感器信号控制施加单元。
[0027] 在该装置的优点和特性方面参考上述方法的说明。该装置允许测量粘合剂的至少一种内容物的气体分压并且根据传感器信号、即相应内容物的气体分压控制施加单元。以这种方式可以确保在时间上监控并且有利地保持粘合剂的特性。在这种意义上，可以监控粘合剂的至少一种成分、例如溶剂的比重，并且可以确保溶剂的气体分压、即该溶剂在粘合剂中的比重不低于确定的最小值。
[0028] 在这种情况下，由于粘合剂的过大的热或机械负载可能存在强烈的老化，使得粘合剂质量不再相应于目标值。
[0029] 如果是这种情况，则可以根据传感器信号或者停止施加单元或者事先已经接通供应装置，该供应装置确保立即补充粘合剂的易挥发成分。该供应可以连续地或者分批地进行。以这种方式，借助于本发明可以在整个过程持续时间上确保粘合剂的质量。
[0030] 通过该装置也能够监控是否将正确的粘合剂用于所希望的粘合方法。
[0031] 气体传感器优选设计成用于检测粘合剂的不同气体内容物及其浓度。取而代之，也可以使用不同的气体传感器用于不同的气体内容物。以这种方式可以监控粘合剂的多种成分的组成的目标值。因此，尤其也能够辨识粘合剂。
[0032] 所述装置优选具有供应回路，所述供应回路包括粘合剂容器和/或粘合剂供应装置以及布置在该供应回路中的气体传感器。以这种方式可以确保气体传感器的测量结果不会由于外部环境影响而失真。
[0033] 所述装置优选包含至少一个第二传感器，该第二传感器测量以下参数中的至少一个：粘合剂的温度、粘合剂在粘合剂容器中的填充水平、所供应的粘合剂的
粘度和/或流速。通过附加地测量这些参数和共同地解释和评估数据，可以在过程持续期间监控和确保粘合剂的质量。考虑温度甚至能够实现在不同温度下使用不同的溶剂含量，从而实现对于相应地占主导的温度为最优的粘合结果。对填充水平的检测使得能够在补充粘合剂的各个成分的情况下检测仍存在于粘合剂容器中的粘合剂的量并且相应最优地配量添加缺少或不足的成分。通过粘度可以检测粘合剂的其他重要特性，并且可以例如通过添加溶剂和/或结合剂不断优化该特性。
[0034] 所述装置优选在粘合剂容器和/或粘合剂供应装置和/或施加单元的区域中包含气体抽吸装置和/或
负压产生装置。以这种方式可以确保粘合剂的易挥发成分不会进入到环境中且在那里导致健康危害。
[0035] 所述装置优选是用于给容器(例如瓶、罐或小桶)贴标签的贴标签机，或者是用于将多个容器连接成容器合装包的机器。
[0036] 优选地，设置有用于粘合剂的温度和/或粘度的两个粘合剂传感器，并且控制装置设计成用于根据粘合剂传感器控制用于粘合剂的加热装置和/或输送装置、例如粘合剂输送泵。以这种方式例如可以确保粘合剂的粘度和/或温度始终处于一定的目标范围内。
[0037] 对于本领域技术人员显而易见的是，所述方法和所述装置的上面所说明的不同实施方式可以彼此组合以及任意地相互组合。
[0038] 下面的表达被同义地使用：传感器信号-
输出信号；供应器-供应装置；控制
阀-调节阀。
附图说明
[0039] 下面例如根据示意性的附图说明本发明。在附图中示出：
[0040] 图1贴标签机的非常示意性的俯视图；
[0041] 图2粘合剂的测量出的溶剂含量关于时间的图表；
[0042] 图3与用粘合剂重新填充粘合剂容器相关地示出粘合剂的测量出的溶剂含量关于时间的图表。
具体实施方式
[0043] 图1示例性地示出具有
真空滚筒12的贴标签装置10，该真空滚筒具有在其周边上等距分布的六个接收位14，所述接收位分别具有分别用于一个标签24的向外指向的一个抽吸面28。贴标签装置10还包括具有切割辊18和传送滚筒20的标签供应器16。真空滚筒12具有接收区域22，在该接收区域中，标签24从传送滚筒20的标签接收部21上被接收到接收位14上。真空滚筒12还具有交付区域26，在该交付区域中，标签24从接收位14被施加到位于处理装置的输送装置32的输送位30处的容器34的周边上。每个接收位14包含抽吸面28，该抽吸面与所属的真空腔36连接，该真空腔终止于
基板的穿孔38处，所述基板相对于真空滚筒
12的旋
转轴线轴线
正交且同心地布置。通过这些穿孔38向各个接收位14的真空腔36供给真空。贴标签装置10还包含胶辊13，该胶辊布置在真空滚筒12的在接收区域22和交付区域26之间的第一扇区A中，并且在那里，给保持在接收位14上的标签24的背侧配胶。该胶辊13与真空滚筒12方向相反地旋转，由此在滚动时将胶层均匀地施加到标签24的背侧上，该胶层随后用于将标签24固定在容器34的周边上。在附图中未示出，接收位14也可以可选地径向向外地运动，以便因此在交付区域26中例如以改进的方式与容器34的外周
接触。真空滚筒
12也可以构造和布置成使得即使在没有径向运动的情况下接收位14也以其抽吸面28进入到位于输送位30中的容器34的周边区域中，使得即使在没有各个接收位14的径向运动的情况下也可以施加标签24。
[0044] 在胶辊13的区域中设置有施加单元40，该施加单元具有喷射装置42，利用该喷射装置将粘合剂均匀地喷射到胶辊13上，该胶辊13然后在标签背侧24上滚动，使得标签24在压到容器34上之后良好地附着在该容器上。
[0045] 通过调节阀44控制被喷射的粘合剂的量，该调节阀布置在对喷射装置42进行供应的粘合剂供应装置46中。粘合剂供应装置46与粘合剂容器48连接，在该粘合剂容器中存在较大量的粘合剂，以便在较长的过程持续时间内确保对喷射装置42的粘合剂供应。在粘合剂容器48中布置有气体传感器50，该气体传感器与操控调节阀44的控制装置52连接。
[0046] 此外，在粘合剂供应装置46中布置有温度传感器54和粘度传感器56，利用它们可以监控所供应的粘合剂的其它物理特性。
[0047] 在粘合剂容器48中布置有用于存在于粘合剂容器48中的粘合剂的量的填充水平传感器58。此外，在粘合剂容器48中还存在加热装置64，该加热装置也与控制装置52连接。上述所有传感器50、54、56、58都与控制装置52连接并且向该控制装置提供测量信号或
控制信号。此外，溶剂供应器60和结合剂供应器62与粘合剂容器48连接，所述供应器60、62也通过控制装置52来控制。在粘合剂容器48中也可以设置有搅拌装置，该搅拌装置也通过控制装置52来操纵。
[0048] 根据本发明，通过气体传感器50测量粘合剂的至少一个成分的气体分压、例如溶剂分压，并且控制装置52例如根据气体传感器50的该传感器信号控制布置在喷射装置42之前的调节阀44。因此，可以根据气体传感器50的传感器信号控制待涂敷的粘合剂的量。
[0049] 当然，也可能的是，当由气体传感器50所测量的粘合剂的可疑成分的分压低于一定的极限值时(这表明所测量的粘合剂成分不再以足够的程度存在)，完全关断施加单元40，以便实现令人满意的粘合结果。除气体传感器50外，还可以通过温度传感器54和粘度传感器56持续查询或监控溶剂的粘度和温度，这可以促使控制装置也通过调节阀44优化地在粘度和温度方面调设待供应的粘合剂量。此外，根据温度传感器54的信号可以控制粘合剂容器48中的加热装置64，以便将粘合剂保持在目标温度，这又对粘合剂的粘度产生作用。通过气体传感器50也可以检测粘合剂的不同于溶剂的其它内容物。
[0050] 在一种情况下，例如可以通过气体传感器检测粘合剂的多种化学成分的分压，这允许关于溶剂种类的推断，并且从而允许判断粘合剂是否正确地用于所希望的目的。如果通过气体传感器50和粘度传感器56的传感器信号确定例如缺少一定内容物如溶剂或结合剂，则可以通过溶剂供应器60和结合剂供应器62补充这些内容物，使得粘合剂容器48中的粘合剂的组成再次处于目标状态。在通过溶剂供应器60和结合剂供应器62进行补充时，可以通过填充水平传感器58考虑粘合剂容器48中的当前填充水平，使得可以供应或补充最优量的溶剂和结合剂。
[0051] 图2例如示出气体传感器50的传感器信号，该传感器信号在这种情况下以粘合剂中的强度值I的形式测量溶剂的分压。因此在图2中绘制出强度值I、即溶剂分压关于所测量的时间t的大小。例如应确定，溶剂分压的曲线可以具有下降的走势，由此可以在评估技术上将直线dI/dt应用于该曲线，使得能够结合溶剂的最小浓度Imin确定一时间点，在运行过程中在该时间点上达到该最小值。然后，或者可以事先停止施加单元40，或者可以激活溶剂供应器60和结合剂供应器62，使得通过相应的添加来再次补偿溶剂和/或结合剂的损失。以这种方式可以在持续时间商上确保粘合剂的恒定的质量。
[0052] 如在用粘合剂重新填充粘合剂容器或外部储存容器的框架内所期望的那样，图3示出分压关于时间的图表。在此意味着：
[0053] t1＝用粘合剂填充的持续时间；
[0054] t2＝期望分压峰值的持续时间；
[0055] k1＝在用粘合剂重新填充粘合剂容器之后的期望分压峰值的强度范围。在此例如可以测量粘合剂中的溶剂或次要物质的分压，如上面所实施的那样，所述次要物质仅出于辨识目的而被添加给粘合剂。
[0056] 当在持续时间t1上将粘合剂充入到粘合剂容器或外部储存容器中时，次要物质和/或溶剂的分压随后会强烈升高并且被期望在强度范围k1内。如果实际上基于气体传感器的传感器信号在期望范围内测量到该峰值，则设备被开启。如果在随后的持续时间t2内进行填充之后在强度范围k1内未得到该峰值，则这涉及老化的或错误的粘合剂。然后，可以发出警告信号和/或停止或不启动该设备。
[0057] 此外，一个有利的构型在于，例如在根据图2和3的实施变型中也注意到温度相关性。因此，在粘合剂温度较高的情况下将设定较陡的走势dI/dt，并且在根据图3的实施方式的情况下，用于浓度峰值的期望窗口k1、t2在其
位置和必要时的尺寸方面将是不同的。
[0058] 贴标签装置例如仅作为粘合剂涂敷装置示出。这在此也可以涉及用于给纸板箱、饮料载体贴标签的装置，或者是用于将多个容器粘合为较大的包装的粘合装置，或者是用于粘合剂的与用于纸板箱包装的折叠和制造站相关的涂敷装置。
[0059] 例如提及喷射装置42。这在此也可以涉及用于施加粘合点的装置或其它表面涂敷装置。
[0060] 在粘合剂供应装置46中通常还存在输送泵，利用该输送泵能够调设喷射装置42处的粘合剂的输送压力。然后，控制装置52优选地控制调节阀44和/或输送泵。可调设的输送泵也可以代替调节阀。
[0061] 本发明不限于上面所说明的实施例，而是可以在下面的权利要求的保护范围内任意改变。
[0062] 附图标记列表
[0063] 10 贴标签装置
[0064] 12 真空滚筒
[0065] 13 胶辊
[0066] 14 接收位-真空垫
[0067] 16 标签供应器
[0068] 17 无限标签带
[0069] 18 切割辊
[0070] 20 传送滚筒
[0071] 21 传送滚筒的标签接收部
[0072] 22 接收区域
[0073] 24 标签
[0074] 26 交付区域
[0075] 28 抽吸面
[0076] 30 输送装置的输送位
[0077] 32 容器处理装置的输送装置
[0078] 34 容器-瓶
[0079] 36 接收位的真空腔
[0080] 38 基板中的穿孔
[0081] 40 施加单元
[0082] 42 喷射装置
[0083] 44 调节阀
[0084] 46 粘合剂供应装置
[0085] 48 粘合剂容器
[0086] 50 气体传感器
[0087] 52 控制装置
[0088] 54 温度传感器
[0089] 56 粘度传感器
[0090] 58 填充水平传感器
[0091] 60 溶剂供应器
[0092] 62 结合剂供应器
[0093] 64 粘合剂容器或粘合剂供应装置中的加热装置
[0094] t 时间
[0095] t1、t2 持续时间
[0096] k 强度
[0097] k1 强度范围
