DE202012004262U1

DE202012004262U1 - hot glue application system

Info

Publication number: DE202012004262U1
Application number: DE202012004262U
Authority: DE
Original assignee: Baumer HHS GmbH
Current assignee: Baumer HHS GmbH
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2022-05-03

Abstract

Vorrichtung zum Auftragen thermoplastischer Heißleime und Wachse, bestehend aus mindestens einem Schmelzgerät, einem oder mehreren beheizbaren Heißleimförderschläuchen und einem oder mehreren beheizbaren Heißleimauftragsköpfe, mindestens einer Pumpe, die den Heißleim aus einem Schmelzer über die beheizten Heißleimförderschläuche zu den beheizten Heißleimauftragsköpfen fördert, und einer elektronischen Temperaturregelung, die den oder die Heißleimförderschläuche und/oder die Heißleimauftragsköpfe auf eine jeweilige vorbestimmte Solltemperatur einregelt, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Heißleimförderschlauch/-schläuche und/oder der bzw. die Heißleimauftragskopf/Heißleimauftragsköpfe jeweils mindestens eine Übertemperatursicherung im Heizstromkreislauf aufweisen, die unabhängig von der Temperaturregelung ein Überhitzen der jeweiligen Aggregate über einen vorgegebenen maximalen Grenztemperaturwert sicher verhindert.Apparatus for applying thermoplastic hot glues and waxes, comprising at least one melter, one or more heatable Heißleimförderschläuchen and one or more heatable Heißleimauftragsköpfe, at least one pump that promotes the hot melt from a melter on the heated Heißleimförderschläuche to the heated Heißleimauftragsköpfen, and an electronic temperature control characterized in that the one or more Heißleimförderschläuche and / or the Heißleimauftragsköpfe to a respective predetermined target temperature, characterized in that the or the Heißleimförderschlauch / hoses and / or the hot glue application / hot glue application heads each have at least one overtemperature protection in Heizstromkreislauf independent from the temperature control overheating of the respective units over a predetermined maximum limit temperature safely prevented.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißleimauftragssystem zum Auftragen thermoplastischer Heißleime, wobei das Heißleimauftragssystem Sicherheitselemente umfasst, die eine Überhitzung des zu dem Heißleimauftragssystem zugehörigen beheizbaren Förderschlauchs und des Heißleimauftragskopfs sicher verhindern.The invention relates to a hot glue application system for applying thermoplastic hot glues, wherein the hot glue application system comprises security elements which reliably prevent overheating of the heatable delivery hose associated with the hot glue application system and of the hot glue application head.

Heißleimauftragssysteme werden in unterschiedlichsten Industrien, wie der Automobil- oder Verpackungsindustrie zum Auftragen von Heißleimen verwendet. Schmelzklebstoffe gehören zu den physikalisch abbindenden Klebstoffen. Sie liegen bei Raumtemperatur meist in fester, einkomponentiger Form vor und enthalten in der Regel keine oder nur geringe Lösemittelanteile. Sie werden auch als Heißleime oder Hotmelts bezeichnet.Hot glue application systems are used in various industries, such as the automotive or packaging industry for applying hot melt adhesives. Hot melt adhesives are among the physically setting adhesives. They are usually in solid, one-component form at room temperature and usually contain little or no solvent. They are also referred to as hot glue or hotmelts.

Die Hauptkomponente der Schmelzklebstoffe können der Gruppe der Thermoplaste zugeordnet werden. Als Grundstoffe können die verschiedenartigsten Polymere/Copolymere eingesetzt werden. Die Bedeutesten sind Polyamide, gesättigte Polyester und Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate. Das im Sinne der Erfindung anwendbare Polymere ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern umfasst alle Polymere, die thermoplastische Eigenschaften aufweisen.The main component of the hotmelt adhesives can be assigned to the group of thermoplastics. As basic materials, the most diverse polymers / copolymers can be used. The most important are polyamides, saturated polyesters and ethylene-vinyl acetate copolymers. The applicable within the meaning of the invention polymers is not limited to these examples, but includes all polymers which have thermoplastic properties.

Die Polymere bestimmen im Wesentlichen die eigentlichen Klebstoffeigenschaften in Bezug auf Haftung, Festigkeit und Temperaturverhalten.The polymers essentially determine the actual adhesive properties in terms of adhesion, strength and temperature behavior.

Für die Erzielung spezieller Eigenschaften (z. B. Kohäsionsfestigkeit, Viskosität, Erweichungspunkt, Abbindegeschwindigkeit) dienen Zusätze, die dem Schmelzklebstoff in unterschiedlichen Mengen beigegeben werden können. Diese Zusätze können unter anderem klebrigmachende Harze, Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Streckmittel und Wachse sein.For the achievement of special properties (eg cohesive strength, viscosity, softening point, setting speed) additives are used which can be added to the hotmelt adhesive in different amounts. These additives may include, but are not limited to, tackifying resins, plasticizers, stabilizers, antioxidants, fillers, extenders, and waxes.

Bei rein physikalisch abbindenden Klebstoffen findet in der Klebefuge keine chemische Reaktion mehr statt. In der Regel wird auf die Fügeflächen Druck ausgeübt, damit sich im Klebespalt Adhäsionskräfte mit den Fügeteiloberflächen ausbilden.In the case of purely physically setting adhesives, no chemical reaction takes place in the glue joint. As a rule, pressure is exerted on the joining surfaces so that adhesive forces are formed in the adhesive gap with the adherend surfaces.

Eine besondere Klasse stellen die reaktiven Schmelzklebstoffe dar, die zusätzlich zu der physikalischen Abbindung noch eine chemische Nachreaktion aufweisen. Diese können Zweikomponenten-Schmelzklebstoffe sein, bei denen zwei vor oder während des Auftrags des Klebstoffe gemischte Reaktionspartner oder Einkomponenteklebstoffe, die sich ein Reaktionspartner (z. B. Feuchtigkeit) aus dem Fügematerial und/oder der Umgebung holen. Der bekannteste Vertreter dieser Klasse sind Polyurethan-(PUR)Schmelzklebstoffe, die unter Feuchtigkeitseinwirkung chemisch aushärten.A special class is the reactive hot melt adhesives which, in addition to the physical setting, still have a chemical after-reaction. These may be two-component hot melt adhesives in which two reactants or one-component adhesives mixed before or during the application of the adhesive, which get a reactant (eg, moisture) from the bonding material and / or the environment. The best-known representatives of this class are polyurethane (PUR) hot-melt adhesives, which cure chemically under the action of moisture.

Diese Klebstoffe („Kombinationsklebstoffe”) stellen eine Kombination physikalischer und chemischer Abbindmechanismen dar. Sie werden im erwärmten Zustand aufgetragen, ergeben nach der Abkühlung eine ausreichende Erstfestigkeit der Klebung und härten anschließend über die chemische Reaktion zu einem Duromer/Elastomer aus. Die Erfindung ist nicht auf die aufgeführten Beispiele beschränkt, sondern umfasst alle Kombinationsklebstoffe, die aus einer Schmelze aufgetragen werden und eine chemische Nachreaktion aufweisen.These adhesives ("combination adhesives") are a combination of physical and chemical Abbindmechanismen. They are applied in the heated state, give after cooling a sufficient initial strength of the bond and then cure through the chemical reaction to a duromer / elastomer. The invention is not limited to the examples listed but comprises all combination adhesives which are applied from a melt and have a chemical after-reaction.

Das Fügen mit Klebstoffen kann aus der Wärme geschehen, d. h. der erwärmte Schmelzklebstoffe wird auf mindestens ein Fügeteil aufgetragen, das unmittelbar nach dem Auftrag mit einem anderen Fügeteil, meist unter Druckeinwirkung, verbunden wird. Nach der Abkühlung der Schmelze sind die Fügepartner miteinander verbunden.Joining with adhesives can be done from the heat, d. H. the heated hotmelt adhesive is applied to at least one adherend, which is immediately after the order with another adherend, usually under pressure, connected. After the melt has cooled, the joining partners are connected to one another.

Der Schmelzklebstoff kann auch ein Haftklebstoff sein. Ein Haftklebstoff ist ein viskoselastischer Kontaktklebstoff, der sich durch eine spontane, dauerhafte Klebrigkeit auszeichnet, da sein Viskositätsgrad nach dem Auftrag in gewissem Maß erhalten bleibt.The hot melt adhesive may also be a pressure sensitive adhesive. A pressure-sensitive adhesive is a viscoelastic pressure-sensitive adhesive characterized by a spontaneous, permanent tack, since its degree of viscosity is maintained to some extent after application.

Haftklebstoff benötigt für die Aktivierung keine Wärme und haftet schon bei leichtem Andrücken auf vielen Substraten. Meist wird ein Trennpapier oder -folie auf die Haftklebeschicht aufgelegt bzw. aufgebracht, so dass ein vorzeitiges Verkleben verhindert wird. Dies hat den Vorteil, dass der Auftrag des Klebstoffes zeitlich von dem Fügevorgang getrennt werden kann. Bei dem Fügevorgang wird das Trennpapier von der haftklebrigen Schicht abgezogen und die Fügepartner zusammen gedrückt.Pressure-sensitive adhesive requires no heat for activation and adheres to many substrates even when pressed lightly. Usually, a release paper or film is placed or applied to the pressure-sensitive adhesive layer, so that premature bonding is prevented. This has the advantage that the application of the adhesive can be separated in time from the joining process. During the joining process, the release paper is peeled off from the pressure-sensitive adhesive layer and the joining partners pressed together.

Der Klebstoffe kann auch ein reaktivierbarer Klebstoff sein. Der Klebstoff wird auf mindestens einen Fügepartner aufgetragen und kühlt dort aus. Er weist nach dem Abkühlvorgang keine oder nur geringe klebrige Eigenschaften auf. Die Klebrigkeit wird dann bei dem Fügevorgang durch eine Reaktivierung erreicht. Diese kann durch Wärmeinwirkung oder Befeuchtung („Remoistklebstoffe”) geschehen.The adhesive may also be a reactivatable adhesive. The adhesive is applied to at least one joining partner and cooled there. He has no or only little sticky properties after the cooling process. The stickiness is then achieved in the joining process by a reactivation. This can be done by heat or moistening ("remoist adhesives").

Die Verarbeitungstemperaturen für einen rein physikalisch abbindenden Klebstoff liegen dabei typischerweise zwischen 140 und 240 Grad Celsius, für einen Kombinationsklebstoff mit einer zusätzlichen chemischen Reaktion zwischen 100 und 240 Grad Celsius. Die Temperatur kann für jede Komponente des Fördersystems abgestuft gewählt werden. So wird Häufig zum Beispiel für den Schmelzer in der Heizzone eine Temperatur von 170 Grad Celsius gewählt, für den Förderschlauch eine Temperatur von 180 Grad und für die Auftragsdüse eine Temperatur von 190 Grad. Damit soll ein vorzeitiges Verkoken („Verbrennen”) der Schmelzklebstoffe vermieden werden. Die Temperatur der sich dem Schmelzgerät anschließenden Förderkomponenten kann höher gewählt werden, da die Verweilzeit der Schmelzkleber in diesen Komponenten geringer ist.The processing temperatures for a purely physically setting adhesive are typically between 140 and 240 degrees Celsius, for a combination adhesive with an additional chemical reaction between 100 and 240 degrees Celsius. The temperature can be selected graduated for each component of the conveyor system. For example, a temperature of 170 degrees Celsius is often selected for the melter in the heating zone, and a temperature of 180 degrees and for the application nozzle a temperature of 190 degrees. This is to premature coking ("burning") of the hot melt adhesives are avoided. The temperature of the downstream of the melter conveyor components can be selected higher, since the residence time of the hot melt adhesive is lower in these components.

All diese zuvor aufgezählten Heißleimtypen werden unter dem Begriff Heißleim im Sinne dieser Erfindung subsumiert.All of these previously enumerated types of hot melt are subsumed under the term hot melt in the sense of this invention.

Ein Heißleimauftragssystem umfasst typischerweise ein Schmelzgerät, einen oder mehrere beheizbare Förderschläuche und ein oder mehrere beheizbare Klebstoffauftragsköpfe.A hot glue application system typically includes a melter, one or more heatable delivery tubes, and one or more heatable adhesive applicator heads.

Die WO 2008-022708 A1 zeigt den typischen Aufbau eines Heißleimauftragssystems, bestehend aus einem Schmelzer, beheizten Förderschläuchen und Klebstoffauftragsköpfen.The WO 2008-022708 A1 shows the typical structure of a hot glue application system, consisting of a melter, heated delivery hoses and adhesive applicator heads.

Das Schmelzgerät weist einen beheizbaren Tank auf, in dem der Schmelzklebstoff als Granulat oder in Blockform aufgegeben wird. Der Tank dient zur Bevorratung und Verflüssigung des Schmelzklebstoffes. Mittels einer Heizung, die mehrere Heizzonen aufweisen kann, wird der Tank soweit erwärmt, dass der Schmelzklebstoff verflüssigt. Zur Einhaltung der Betriebstemperatur wird, je nach Anzahl der Heizzonen, über einen oder mehrere Temperaturen die Isttemperatur für eine Temperaturregelung erfasst. Die Temperaturregelung kann in dem Schmelzgerät oder in einem separaten Steuergerät integriert sein.The melter has a heatable tank in which the hot melt adhesive is applied as granules or in block form. The tank is used for storage and liquefaction of the hot melt adhesive. By means of a heater, which may have several heating zones, the tank is heated to the point that the hot melt adhesive liquefies. To maintain the operating temperature, depending on the number of heating zones, the actual temperature for a temperature control is recorded via one or more temperatures. The temperature control may be integrated in the melter or in a separate controller.

Der Schmelzer weist mindestens eine Pumpe auf, die den geschmolzenen Klebstoff zu den Verbrauchern fördert. Die Pumpe kann eine Zahnradpumpe, eine Membranpumpe oder eine Kolbenpumpe sein.The melter has at least one pump which delivers the molten adhesive to the consumers. The pump may be a gear pump, a diaphragm pump or a piston pump.

Die beheizbaren Förderschläuche dienen zur Versorgung der Auftragsventile mit flüssigem Schmelzklebstoff. Sie werden über eine Heizung erwärmt, um den von dem Schmelzgerät zugeführten Schmelzklebstoff in flüssigen Zustand zu halten. In den meisten Fällen weisen Heißleimschläuche auch eine Temperaturregelung auf.The heatable delivery hoses are used to supply the order valves with liquid hotmelt adhesive. They are heated by a heater to keep the hot melt adhesive supplied by the melter in a liquid state. In most cases, hot glue hoses also have a temperature control.

Die beheizbaren Auftragsventile sorgen über ein elektrisch oder elektropneumatisch betätigtes Verschlussorgan für die Dosierung und Portionierung einer auf das zu verklebende Produkt aufzubringende Schmelzkleberportion. Sie werden über mindestens eine Heizung erwärmt, um den von dem Schmelzgerät über die beheizbaren Förderschläuche zugeführt Schmelzkleber soweit zu verflüssigen, dass er abhängig von der Anwendung mit der benötigten Viskosität und Temperatur aufgetragen werden kann. Zur Einhaltung der Temperatur wird mit einem Temperatursensor die Isttemperatur in der Auftragsdüse erfasst und für die Regelung an die Steuerung gemeldet. Die Austrittsdüsen, über die der Klebstoff auf das Substrat aufgespendet wird, können beabstandet zu dem Substrat angeordnet sein, d. h. es wird über einen Luftspalt zwischen Düsenauftrittsöffnung und Substrat auf dieses aufgetragen. Bei Flächenbeschichtungen wird andererseits bevorzugt, dass die Düsenöffnung mit dem Substrat in Kontakt steht.The heatable application valves provide an electrically or electropneumatically actuated closure element for the metering and portioning of a hot melt adhesive portion to be applied to the product to be bonded. They are heated by at least one heater in order to liquefy the hot melt adhesive supplied by the melter via the heatable delivery hoses to the extent that it can be applied with the required viscosity and temperature depending on the application. To maintain the temperature, the actual temperature in the application nozzle is recorded with a temperature sensor and reported to the controller for control. The exit nozzles, over which the adhesive is applied to the substrate, may be spaced from the substrate, i. H. It is applied to this via an air gap between the nozzle inlet opening and the substrate. For area coatings, on the other hand, it is preferred that the nozzle opening is in contact with the substrate.

Das Schmelzgerät kann auch ein sogenannter Fassschmelzer sein. Dabei befindet sich der Schmelzklebstoff in einem Fass oder Behälter, wobei der Schmelzklebstoff mittels eines in das Fass eingebrachten beheizbaren Fassstempels aufgeschmolzen wird und aus dem Fass durch eine im Fassstempel im Fass verdrängt wird. Der Fassstempel wird dabei mit Druck beaufschlagt oder abhängig von der Abnahmenge gefördert, so dass die innenliegende Oberfläche des Fassstempels immer in Kontakt mit der Klebstoffoberfläche des sich in dem Fass befindlichen Schmelzklebstoffes befindet.The melter may also be a so-called barrel melter. In this case, the hot melt adhesive is in a barrel or container, wherein the hot melt adhesive is melted by means of a introduced into the barrel heated barrel punch and displaced from the barrel by a barrel in the barrel. The drumstamp is thereby subjected to pressure or promoted depending on the Abnahmge, so that the inner surface of the drumstamp is always in contact with the adhesive surface of the present in the barrel hot melt adhesive.

Es sind auch Klebstoffsysteme bekannt, wobei Schmelzklebstoffe in einer Trägerflüssigkeit, zum Beispiel Wasser, aus einem Vorratsbehälter herausgefördert werden, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen Schmelzklebstoffbestandteile in einer Heizeinrichtung kurz vor dem Erreichen der Auftragsdüse mitsamt der Trägerflüssigkeit aufgeheizt werden, so dass sich die Schmelzklebstoffkomponente verflüssigt. Auch dieser Typ von Auftragssystem wird der Gruppe der Heißleimauftragssysteme im Sinne der Erfindung zugeordnet.Adhesive systems are also known in which hot melt adhesives are conveyed out of a storage container in a carrier liquid, for example water, wherein the hot melt adhesive components in the liquid are heated in a heating device shortly before the application nozzle is reached, together with the carrier liquid, so that the hot melt adhesive component liquefies , This type of application system is also assigned to the group of hot glue application systems in the sense of the invention.

Die Heißleime werden unter hohem Druck (zwischen wenigen bar und 100 bar) durch die beheizten Förderschläuche gefördert. Bei einem Defekt des Förderschlauchs (z. B. bei einem platzenden Förderschlauch) könnte Heißleim austreten und in der Umgebung verspritzen. Hierbei können Menschen schwer verletzt werden. Verletzungen können Verbrennungen der Haut, Augenverletzungen und auch Beeinträchtigungen der Atmungsorgane durch eingeatmete heiße Klebstoffdämpfe sein. Um diese Gefahren zu vermeiden werden Heißleimförderschläuche ausgiebig getestet und geprüft. Die Sicherheit ist aber nur bis zu einer maximal zulässigen Verarbeitungstemperatur gegeben, da bei einem Überschreiten der Grenztemperatur die für die Konstruktion des Heißleimförderschlauchs verwendeten Kunststoffe degenerieren können.The hot glue is conveyed under high pressure (between a few bar and 100 bar) through the heated delivery hoses. In the event of a defect in the delivery hose (eg when a delivery hose bursts), hot glue could escape and splash in the area. This can seriously hurt people. Injuries can be skin burns, eye injuries and also respiratory system damage from inhaled hot adhesive vapors. In order to avoid these dangers, hot glue delivery hoses are extensively tested and tested. However, the safety is given only up to a maximum allowable processing temperature, since when exceeding the limit temperature can degenerate the plastics used for the construction of the Heißleimförderschlauchs.

Eine weitere Gefahr, die auch ohne Beschädigung des Förderschlauchs auftreten kann, ist die Brandgefahr. Der Heißleim kann bei Überschreitung der Selbstentzündungstemperatur anfangen zu brennen. Bei Überschreiten des Flammpunktes können sich der erhitzte Heißleim oder Heißleimdämpfe an einer externen Zündquelle leicht entzünden.Another danger that can occur even without damaging the delivery hose is the risk of fire. The hot glue may start to burn when the auto-ignition temperature is exceeded. When the flash point is exceeded, the heated hot glue or hot glue vapors at an external ignition source can easily ignite.

Es muss folglich vermeiden werden, dass diese Grenztemperaturen (maximal zulässige Verarbeitungstemperatur) überschritten wird. Im Normalfall geschieht dies über einen Temperaturregler, der mittels eines Temperaturfühlers (z. B. einem PT 100 Geber) die Temperatur im Schlauch misst und die Schlauchheizung abhängig von dem empfangenen Temperaturmesswert ansteuert. Temperaturregier sind ein großer Teil der Messtechnik. Temperaturregier erfassten den Ist-Wert eines Mediums und verändern dessen Temperatur bis ein eingestellter Soll-Wert erreicht ist. Die einfachste und am weitesten verbreitete Form eines Temperaturreglers ist das Thermostat. Dieser einfache Temperaturregler hält eine feste, voreingestellte Temperatur als Solltemperatur konstant. Um in der Regeltechnik Temperaturen auf einem konstanten Level zu halten werden Temperaturregler in Verbindung mit verschiedenen Sensoren eingesetzt. Zum Beispiel kann an einen einfachen Regler ein Thermoelement angeschlossen werden, das stetig die Temperatur einer Flüssigkeit misst. Der Temperaturregler verarbeitet das gemessene Signal, der sogenannte Sollwert, und regelt durch ein- und ausschalten durch z. B. einer Heizung die Temperatur des Flüssigkeit. It must therefore be avoided that these limit temperatures (maximum allowable processing temperature) is exceeded. Normally, this is done via a temperature controller which measures the temperature in the hose by means of a temperature sensor (eg a PT 100 sensor) and controls the hose heating depending on the received temperature measured value. Temperature regulators are a big part of the measurement technology. Temperaturregier detected the actual value of a medium and change its temperature until a set target value is reached. The simplest and most common form of temperature controller is the thermostat. This simple temperature controller keeps a fixed, preset temperature constant as the setpoint temperature. In order to keep temperatures at a constant level in the control technology, temperature controllers are used in conjunction with various sensors. For example, a thermocouple can be connected to a simple controller that continuously measures the temperature of a liquid. The temperature controller processes the measured signal, the so-called setpoint, and regulates by switching on and off by z. B. a heater, the temperature of the liquid.

Bei den Heißleimauftragsköpfen erfolgt die Temperaturregelung auf ähnlicher Weise. Der Heißleimauftragskopf weist mindestens einen Temperaturfühler und mindestens eine Heizpatrone oder anders geartete Heizung auf, die den Heißleimauftragskopf beheizt. Der Temperaturregler, der mittels eines Temperaturfühlers (z. B. einem PT 100 Geber) die Temperatur im Heißleimauftragskopf misst, steuert die dem Heißleimauftragskopf zugehörige Heizung an.In the hot glue application heads, the temperature control is carried out in a similar manner. The hot glue application head has at least one temperature sensor and at least one heating cartridge or other type of heating that heats the hot glue application head. The temperature controller, which measures the temperature in the hot glue application head by means of a temperature sensor (eg a PT 100 sensor), controls the heating associated with the hot glue application head.

Bei einer Überhitzung bestehen Gefahren, dass der Heißleimauftragskopf unwiederbringlich zerstört wird. Steht die Austrittsdüse des Heißleimauftragskopfs im Kontakt mit dem zu Beschichtetenden Substrats, so kann dieses anfangen zu verbrennen oder verschmoren. Neben der Brandgefahr können noch Gefahren durch giftige Dämpfe auftreten. Gelegentlich erfolgt ein Heißleimauftrag über eine gummierte Transferwalze auf ein Substrat. Hier besteht bei Überschreiten der zulässigen maximalen Grenztemperaturen die Gefahr, dass die Walzenoberfläche zerstört und gegebenenfalls Feuer fängt.In the event of overheating, there are risks that the hot glue application head will be irretrievably destroyed. If the exit nozzle of the hot glue application head is in contact with the substrate to be coated, it may start to burn or spill. In addition to the risk of fire hazards can still occur due to toxic fumes. Occasionally, a hot melt application is applied to a substrate via a rubberized transfer roller. If the permissible maximum limit temperatures are exceeded, there is a risk that the roll surface will be destroyed and possibly catch fire.

Eine Möglichkeit diesen Gefahren zu begegnen bestünde darin, das jeweilige Heizsystem so auszulegen, dass die maximale zulässige Grenztemperatur nicht überschritten wird. Nachteilig ist jedoch, dass die Aufheizzeit des Klebstoffauftragssystems gegenüber heute handelsüblichen Systemen verlängern würde. Bei dem Start des Heißleimauftragssystems bei Schichtbeginn wird viel Wärmenergie benötigt, um den im Heißleimauftragssystem ausgehärteten Heißleim aufzuschmelzen. Moderne Geräte schaffen dies mit für den Dauerbetrieb überdimensionierten Heizungen in etwa 20 Minuten. Eine Verlängerung dieser Aufheizzeit ist wirtschaftlich nicht zu vertreten, da während dieses Zeitraums keine Produktion stattfinden kann.One way to counteract these dangers would be to design the respective heating system so that the maximum permissible limit temperature is not exceeded. The disadvantage, however, is that the heating of the adhesive application system would extend compared to today commercially available systems. When starting the hot glue application system at the start of the shift, a lot of heat energy is needed to melt the hot glue cured in the hot glue application system. Modern appliances manage this with over-dimensioned heaters for continuous operation in about 20 minutes. An extension of this heating time is economically unreasonable, because during this period no production can take place.

Übertemperaturschutzvorrichtungen sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum einen dazu, ein überhitztes elektrisches Gerat, wie bspw. einen Haartrockner, vorübergehend abzuschalten, bis er sich wieder so weit abgekühlt hat, daß er gefahrlos werterbetrieben werden kann. Derartige Übertemperaturschutzvorrichtungen umfassen in der Regel temperaturabhängige Schalter mit einem sich temperaturabhängig verformenden Glied, das z. B. aus Memory-Metall, aus Bimetall oder aus Trimetall gefertigt sein kann. Bei höheren Sicherheitsanforderungen wird einem derartigen temperaturabhängigen Schalter ein Parallelwiderstand beigegeben, der beim Ansprechen, also öffnen des temperaturabhängigen Schalters einen Reststrom übernimmt, durch den der Widerstand so weit aufgeheizt wird, dass der Schalter geöffnet bleibt. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass erst nach einem aktiven Abschalten der Spannungsversorgung der Schalter so weit abkühlt, dass er wieder schließt und das Gerät erneut betrieben werden kann. Es handelt sich dabei um reversible oder rückstellbare Übertemperaturschutzschalter.Overtemperature protection devices are generally known in the art. They serve on the one hand to temporarily switch off an overheated electrical device, such as a hair dryer, until it has cooled down again so that it can be safely operated value. Such over-temperature protection devices usually include temperature-dependent switch with a temperature-dependent deforming member z. B. can be made of memory metal, bimetal or trimetal. For higher safety requirements, a parallel resistor is added to such a temperature-dependent switch, which takes on the response, so open the temperature-dependent switch a residual current through which the resistor is heated so far that the switch remains open. In this way it is ensured that only after an active shutdown of the power supply, the switch cools down so far that it closes again and the device can be operated again. These are reversible or resettable overtemperature circuit breakers.

Selbst rückstellende Thermosicherungen schließen den Stromkreis nach Abkühlung wieder. Sie können als Bimetallschalter oder mit einem PTC-Widerstand realisiert sein. PTC-Thermoschalter reagieren auch auf den sie durchfließenden Strom, was u. a. beim Schutz von Transformatorwicklungen durchaus erwünscht ist. Sie sind daher eine Kombination aus Thermosicherung und Überstromschalter. Zur Temperaturüberwachung in Wicklungen untergebrachte PTC-Widerstände schalten den Stromkreis erst dann wieder ein, wenn dieser eine Zeitlang unterbrochen war, da sie aufgrund ihrer Restwärme auch im abgeschalteten Zustand noch einen höheren Widerstand aufweisen. Der hohe Widerstand im heißen Zustand führt zu einer auch nach Beseitigung der Überlast bzw. Abkühlung der Wicklung weiter stattfindenden Heizung des Bauteiles und so zu einer fortdauernden Unterbrechung des Stromkreises – es fließt nur ein kleiner Strom, der das Bauteil warm hält. Kaltleiter. PTC-Widerstände oder PTC-Thermistoren (englisch Positive Temperature Coefficient) sind stromleitende Materialien, die bei tieferen Temperaturen den Strom besser leiten können als bei hohen. Ihr elektrischer Widerstand vergrößert sich bei steigender Temperatur. Diese Art von Widerständen besitzt somit einen positiven Temperaturkoeffizienten. Prinzipiell haben alle Metalle einen positiven Temperaturkoeffizienten sind also Kaltleiter. Im Vergleich zu PTC-Bauelementen ist ihr Temperaturkoeffizient jedoch wesentlich kleiner und weitgehend linear, ähnlich wie bei den wegen seiner Linearität als Temperatursensor eingesetzten PT 100.Self-resetting thermal fuses close the circuit after cooling. They can be realized as bimetallic switches or with a PTC resistor. PTC thermal switches also respond to the current flowing through them, which is certainly desirable in the protection of transformer windings. They are therefore a combination of thermal fuse and overcurrent switch. PTC resistors housed in windings for temperature monitoring do not switch the circuit on again until it has been interrupted for a while, because, due to their residual heat, they still have a higher resistance even when switched off. The high resistance in the hot state leads to an even after elimination of the overload or cooling of the winding continues taking place heating of the component and so to a continuous interruption of the circuit - it flows only a small current that keeps the component warm. PTC. PTC resistors or PTC thermistors (English: Positive Temperature Coefficient) are current-conducting materials that can conduct the current better at lower temperatures than at high temperatures. Their electrical resistance increases with increasing temperature. This type of resistor thus has a positive temperature coefficient. In principle, all metals have a positive temperature coefficient, ie they are PTC thermistors. Compared to PTC devices, however, their temperature coefficient is much smaller and broader linear, similar to the PT 100 used as a temperature sensor due to its linearity.

Übertemperaturschutzvorrichtungen können auch mit einem Schmelzlotkörper ausgerüstet sein, der bei einer bestimmten Temperatur schmilzt, wodurch unter Federspannung stehende Schaltkontakte öffnen und die Stromzufuhr unterbrechen. Diese Schutzmaßnahme soll ein Überhitzen des elektrischen Wärmegeräts verhindern. Die meisten erhältlichen Übertemperatursicherungen in Form einer Schmelzsicherung sind irreversible oder nicht rückstellbar, d. h. nach einem einmaligen Ansprechen bzw. Auslösen aufgrund des Überschreitens der Grenztemperatur müssen diese ausgetauscht werden.Overtemperature protection devices may also be equipped with a fusible element that melts at a certain temperature, thereby open spring loaded switch contacts and interrupt the power supply. This protective measure is intended to prevent overheating of the electric heater. Most available fuses in the form of a fuse are irreversible or non-resettable; d. H. after a single response or tripping due to the exceeding of the limit temperature they must be replaced.

Temperatursicherungen sind in EN 60691:2003 (Temperatursicherungen – Anforderungen und Anwendungshinweise) erfasst.Thermal fuses are in EN 60691: 2003 (Thermal fuses - requirements and application notes) recorded.

Alle hier aufgeführten Formen von Übertemperatursicherungen sind einfach zu handhaben, sehr sicher und kostengünstig.All forms of overtemperature protection listed here are easy to handle, very safe and inexpensive.

Da die Strecken zwischen der Temperaturregelung, die sich in dem Schmelzergehäuse oder in einer separaten Steuerungseinrichtung befindet, und dem Heißleimauftragskopf sehr lange sein können, versucht man die Anzahl der Leitungen zu dem Heiz- und Temperaturmesseinrichtungen zu begrenzen. Dies schließt in der Regel die Verwendung von aufwändigen elektronischen Überwachungsvorrichtungen aus. Die Kabel würden bei hoher Anzahl von Leitungen sehr steif werden, was die flexible Montage der Heißleim-auftragsköpfe in der Maschine einschränkt. Meist werden Zweipunktregelungen genutzt.Since the distances between the temperature control, which is located in the melter housing or in a separate control device, and the hot glue application head can be very long, one tries to limit the number of lines to the heating and temperature measuring devices. This usually precludes the use of expensive electronic monitoring devices. The cables would be very stiff with a high number of lines, which limits the flexible mounting of the hot melt application heads in the machine. Usually two-point regulations are used.

Es sind keine Heißleimgeräte auf dem Markt bekannt, die in dem Schlauch und/oder dem Heißleimauftragskopf eine Übertemperatursicherung im Sinne der Erfindung aufweisen. Damit besteht immer ein erhöhtes Restrisiko von Material- und Personenschäden. In schweren Fällen kann dies zum Brand führen.There are no hot melt devices known in the market, which have in the hose and / or the hot glue application head an over-temperature protection according to the invention. There is always an increased residual risk of material and personal injury. In severe cases, this can lead to fire.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine oder mehrere Sicherheitsschaltungen zu schaffen, mittels derer sich die genannten Gefahrenquellen in Heißleimauftragssystemen vermeiden lassen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object of the present invention is therefore to provide one or more safety circuits by means of which the stated sources of danger in hot glue application systems can be avoided. The object is solved by the features of claim 1.

Hierbei wurde gefunden, dass sich die Gefahrenquellen in einfacher Weise dadurch beheben lässt, dass in dem Heizstromkreis zur Versorgung der jeweiligen Heizeinrichtung des Heißleimförderschlauchs und/oder des Heißleimauftragskopfes eine Übertemperatursicherung integriert wird. Hiedurch wird auf einfache Weise ein hoher Grad von Maschinen- und Personensicherheit geschaffen.It has been found that the sources of danger can be eliminated in a simple manner by integrating an excess temperature fuse in the heating circuit for supplying the respective heating device of the hot glue delivery hose and / or the hot glue application head. As a result, a high degree of machine and personal safety is created in a simple manner.

In einer ersten Ausführung wird in den Heizstromkreis eines Heißleimförderschlauchs mindestens eine Übertemperatursicherung eingebracht, deren Ansprechtemperatur idealerweise über der typischen Verarbeitungstemperatur des Heißleims und unter oder auf der maximal zulässigen Betriebstemperatur des Heißleimförderschlauchs hegt.In a first embodiment, at least one overtemperature fuse is introduced into the heating circuit of a hot melt delivery hose, the response temperature of which ideally lies above the typical processing temperature of the hot glue and below or at the maximum permissible operating temperature of the hot glue delivery hose.

In einer bevorzugten Form sind über die Länge des Heißleimförderschlauchs mehrere Übertemperatursicherungen angebracht, die auch eine lokale Erhitzung (»Hot-Spot«) erfassen können, die z. B. durch lokale Kurzschlüsse im Heizsystem entstehen können.In a preferred form, a plurality of over-temperature fuses are mounted over the length of the Heißleimförderschlauchs, which can also detect a local heating (hot spot), the z. B. may be caused by local short circuits in the heating system.

In einer zweiten Ausführung wird in den Heizkreis des Heißleimauftragskopfs eine Übertemperatursicherung eingebracht, deren Ansprechtemperatur idealerweise über der typischen Verarbeitungstemperatur des Heißleims und unter oder auf der maximal zulässigen Betriebstemperatur des Heißleimauftragskopfes liegt. Der Auftragskopf kann aus einem einzelnen oder einer Vielzahl von Auftragventilen bestehen. Eine Vielzahl von Auftragsventilen wird zum Beispiel bei einem Flächenauftragskopf angewandt, um eine gleichmäßige Klebstoffauftragsverteilung über die Beschichtungsbreite zu erzielen.In a second embodiment, an overtemperature fuse is introduced into the heating circuit of the hot glue application head whose response temperature is ideally above the typical processing temperature of the hot melt and below or at the maximum allowable operating temperature of the hot glue application head. The gun may consist of a single or a plurality of application valves. For example, a variety of applicator valves are applied to a surface application head to achieve a uniform application of adhesive over the coating width.

Bei Heißleimauftragssystemen, die während der Beschichtung mit dem Substrat im Kontakt stehen, kann es sinnvoll sein, eine Übertemperatursicherung zu wählen, deren Ansprechtemperatur unter oder auf der maximal zulässigen Temperatur liegt, die gerade noch zu keiner starken Beschädigung oder Verbrennung des Substrates führt.For hot glue application systems, which are in contact with the substrate during the coating, it may be useful to select an over-temperature fuse whose response temperature is below or at the maximum permissible temperature, which just does not lead to severe damage or burning of the substrate.

Substrate können dabei Papier, Kunststofffolien, Vliese, Metallfolien oder alle anderen geeigneten Substrate sein. Die Anwendung ist ausdrücklich nicht auf die aufgezählten Substrate beschränkt.Substrates may be paper, plastic films, nonwovens, metal foils or any other suitable substrates. The application is expressly not limited to the listed substrates.

Die verschiedenen Ausführungsformen (Übertemperatursicherung, Heißleimförderschlauch und Heißleimauftragskopf) können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Die höchste Sicherheitsstufe wird erreicht, wenn beide Aggregate eine erfindungsgemäße Übertemperatursicherung aufweisen.The various embodiments (overtemperature protection, hot glue delivery hose and hot glue application head) can be combined in any way. The highest level of security is achieved when both units have an over-temperature protection according to the invention.

Kennzeichnend ist für die Übertemperatursicherungen ist, dass die unabhängig von dem Temperaturregelkreis wirken. Bei einem immer möglichen Ausfall der Temperaturregelung verhindern die Übertemperatursicherungen ein unzulässiges Überhitzen der Aggregate (Heißleimförderschlauch, Heißleimauftragskopf). Sie bieten daher ein höchstes Maß an Sicherheit.It is characteristic of the excess temperature fuses that they act independently of the temperature control loop. In the event of an always possible failure of the temperature control, the over-temperature fuses prevent unacceptable overheating of the units (hot-glue feed hose, hot glue application head). They therefore offer the highest level of safety.

Das erfindungsgemäße Heißleimauftragssystem umfasst ein Schmelzgerät, einen oder mehrere beheizbare Förderschläuche, ein oder mehrere beheizbare Klebstoffauftragsköpfe und eine Temperaturregelung, mit der sich die Temperatur des Heißleimförderschlauches und des Heißleimauftragskopfes auf einen vorbestimmten Temperaturwert einregeln lässt. In den Heizstromkreisläufen für den bzw. die Heißleimförderschlauch bzw. Heißleimförderschläuche und/oder des bzw. der Heißleimauftragskopfes bzw. -köpfe befindet sich jeweils mindestens eine weitere Übertemperatursicherung, die unabhängig von der Temperaturregelung ein Überschreiten einer maximal zulässigen Grenztemperatur zulässt. The hot glue application system according to the invention comprises a melter, one or more heatable delivery hoses, one or more heatable adhesive application heads and a temperature control with which the temperature of the hot glue delivery hose and the hot glue application head can be adjusted to a predetermined temperature value. In the Heizstromkreisläufen for the or the Heißleimförderschlauch or Heißleimförderschläuche and / or the or the hot glue application head or heads is in each case at least one further overtemperature protection, which allows regardless of the temperature control exceeding a maximum allowable temperature limit.

Als Übertemperatursicherungen im Sinne der Erfindung können nicht-rückstellbare Übertemperatursicherungen, wie eine Schmelzsicherung oder rückstellbare Übertemperatursicherungen, wie zum Beispiel ein Bimetall- oder Trimetalltemperaturschalter, dienen. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Die Übertemperatursicherung kann auch ein PTC-Widerstand sein.Non-resettable overtemperature fuses, such as a fuse or resettable overtemperature fuses, such as, for example, a bimetallic or trimetal temperature switch, can serve as over-temperature fuses in the sense of the invention. The invention is expressly not limited to these embodiments. The overtemperature fuse may also be a PTC resistor.

Diese Erfindung schafft den höchsten Stand an Maschinen- und Personensicherheit und wurde so in dem Bereich der Heißleimauftragssysteme noch nicht umgesetzt.This invention provides the highest level of machine and personal safety and has not yet been implemented in the field of hot glue application systems.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008-022708 A1 [0016]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

EN 60691: 2003 [0032]

Claims

Apparatus for applying thermoplastic hot glues and waxes, comprising at least one melter, one or more heatable Heißleimförderschläuchen and one or more heatable Heißleimauftragsköpfe, at least one pump that promotes the hot glue from a melter on the heated Heißleimförderschläuche to the heated hot glue application heads, and an electronic temperature control characterized in that the one or more Heißleimförderschläuche and / or the Heißleimauftragsköpfe to a respective predetermined target temperature, characterized in that the or the Heißleimförderschlauch / hoses and / or the hot glue application / hot glue application heads each have at least one overtemperature protection in Heizstromkreislauf independent from the temperature control overheating of the respective units over a predetermined maximum limit temperature safely prevented.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the excess temperature fuse is designed as at least one non-resettable fuse.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the excess temperature fuse has at least one resettable overtemperature protection, which as a temperature-dependent switch with a temperature-dependent deforming member, the z. B. may be formed of memory metal, bimetal or trimetal,

Apparatus according to claim 1, characterized in that the excess temperature fuse is designed as a PTC resistor.

Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the excess temperature fuse is formed from any combination of the solutions of the protection claims 2 to 4.

Device according to one or more of claims 1 to 5, wherein a hot glue application system is provided for carrying out a contact method in which hot glue is applied to a substrate by the outlet opening of the hot glue application head is in contact with the substrate, characterized in that an over-temperature protection with a Response temperature is provided which does not exceed the maximum stress temperature of the substrate.