HAUPTPATENT Verfahren zum Verkleben von flächigen, biegsamen Werkstiicken
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verkleben von flächigen, biegsamen Werkstücken, insbesondere von Papierbahnen aus saugfähigem Papier.
Wenn zwei Papierbahnen kontinuierlich miteinander verklebt werden sollen, ist der limitierende Faktor für die Arbeitsgeschwindigkeit zumeist die Antrocknungszeit des verwendeten Klebstoffes, d. h. die Zeit, bis dieser eine Haftfähigkeit erreicht hat, welche ein Ablösen der verklebten Papierbahnen nicht mehr zulässt. Diese Antrocknungszeit kann durch Anwendung von Wärme bekanntlich verkürzt werden.
Nun stellt sich aber beim Verkleben von Bahnen aus saugfähigem Papier das Problem, wie ein Aufsaugen des Klebstoffes vom Papier bzw. ein Einsickern desselben in das Innere des Papiers vermieden werden soll, währenddem der Klebstoff antrocknet, Man hat dazu schon vorgeschlagen, durch Anwendung starker Wärmestrahlung eine möglichst kurze Antrocknungszeit zu erzielen, so dass der Klebstoff in der kurzen Zeit nicht vollständig versickern kann. Neben dem grossen apparativen Aufwand steht diesem Verfahren als Nachteil entgegen, dass sich der Klebstoff unter Einwirkung der grossen Hitze verändern kann, was seine Haftfähigkeit oftmals in ungünstigem Sinne beeinflusst.
Eine andere Lösung, die man schon vorgeschlagen hat, besteht darin, durch Walzen oder Hämmern das Papier an den zu verklebenden Stellen zu verfestigen, um ein Versickern des Klebstoffes auszuschliessen oder zumindest zu erschweren. Doch auch diese Methode ist ziemlich umständlich und verändert ausserdem die Papierqualität bei den Klebestellen in entscheidendem Masse.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei welchem diese Probleme auf einfachste Art und Weise gelöst sind und welches ein kontinuierliches, äusserst rasches Verkleben von saugfähigem Papier oder anderen, porösen Materialien gestattet. Gemäss der Erfindung besteht das Neue darin, dass der Klebstoff zum Verbinden der beiden Werkstücke zunächst auf mindestens einen Trägerfaden aufgetragen und vorgetrocknet wird, wonach der mit einer Klebstoffschicht bedeckte Faden zwischen die zu verklebenden Werkstücke gebracht wird und letztere zusammengepresst werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird der Trägerfaden kontinuierlich von einer Vorratsspule abgespult und durch ein Klebestofftauchbad gezogen. Der mit Klebstoff bedeckte Trägerfaden kann vorzugsweise nach dem Tauchbad durch ein direkt oder indirekt beheiztes Trocknungsrohr geleitet werden, und die zu verklebenden Werkstücke sowie der zwischen ihnen befindliche, vorgetrocknete Trägerfaden wird anschliessend mit Vorteil durch ein Walzenpaar geführt. Die besten Resultate können erzielt werden, wenn die den Trägerfaden bedeckende Klebstoffschicht so lange vorgetrocknet wird, bis sich eine trockene Haut auf derselben gebildet hat.
Mit Hilfe beiliegender Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Verfahrensablauf,
Fig. 2 einen stark vergrösserten Querschnitt durch den Trägerfaden und
Fig. 3 einen stark vergrösserten Querschnitt durch zwei verklebte Werkstücke.
Gemäss Fig. 1 ist eine erste Vorratsrolle 1 und eine zweite Vorratsrolle 2 im Abstand nebeneinander angeordnet, welche Rollen die miteinander zu verklebenden Papierbahnen 3 und 4 aufnehmen. Zwischen diesen beiden Rollen 1 und 2 ist ein Walzenpaar 5 und 6 angeordnet, wobei die eine Walze ortsfest drehbar gelagert ist und die andere Walze unter Wirkung einer Feder stehen kann, die sie gegen die ortsfeste Walze presst. Eine Vorratsspule für Trägerfaden ist mit 7 bezeichnet und im Bereiche eines Behälters 8 angeordnet, der zur Aufnahme des Klebstoffes 9 bestimmt ist. Im Innern des Behälters befindet sich eine drehbare Umlenkrolle 10.
Unmittelbar an den Behälter 8 anschliessend und in Richtung zum Walzenpaar 5 und 6 hin angeordnet befindet sich ein Trocknungsrohr 11, welches beispielsweise mit einem Heizmantel 13 versehen sein kann. Währenddem die Papierbahnen 3 und 4 direkt von ihren Vorratsspulen 1 und 2 zum Walzenpaar 5 und 6 und zwischen diesem hindurch geführt sind, läuft der von der Vorratsspule 7 her kommende Trägerfaden 12 zunächst in das im Behälter 6 befindliche Klebstoffbad 9 hinein, wird dort von der Rolle 10 umgelenkt und führt schliesslich durch das Rohr 11 hindurch zum Walzenpaar 5 und 6, wo es zwischen die beiden zu verklebenden Papierbahnen 3 und 4 eingezogen wird.
In Fig. 2 ist ein vergrösserter Querschnitt durch den Trägerfaden 12 dargestellt, und zwar an der Stelle, wo er das Rohr 11 verlassen hat und zum Walzenpaar 5 und 6 führt.
Es ist ersichtlich, dass der Faden 12 mit einer Klebstoffschicht 9 umgeben ist, die aussen mit einer bereits getrockneten Haut 9a bedeckt ist. Die inneren Bereiche der Klebstoffschicht 9 sind noch mehr oder weniger flüssig bzw. gelartig, wobei sich natürlich der Übergang von der festen Haut 9a zu den flüssigen Teilen fliessend vollzieht.
Aus Fig. 3 wird offenbar, wie eine nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte Klebestelle aussieht. Zwischen den beiden Papierbahnen 3 und 4 befindet sich der Faden 12.
Die ihn umgebende Klebstoffschicht wurde aufgrund des von den Walzen 5 und 6 ausgeübten Druckes deformiert, so dass sich die getrocknete Haut 9a in viele kleine Teile zerlegt hat.
Durch den plötzlich auftretenden Druck erfolgte eine Art Zerplatzen der Klebstoffschicht, wodurch die Hautteilchen mehr oder weniger ins Innere des Papiers hineingeschleudert wurden und dort eine Barriere gegen ein zu tiefes Eindringen des noch nicht ausgetrockneten Klebstoffes bilden. Durch den Druck erfolgt eine Verteilung der noch plastischen Klebstoffanteile und durch die so entstandene grössere Oberfläche ein rasches Antrocknen und Haften des Klebstoffes, wodurch eine nahezu unmittelbare Haftung zwischen den beiden Papierbahnen 3 und 4 erreicht wird.
Es ist klar, dass die Dicke der auf dem Trägerfaden 12 aufgebrachten Klebstoffschicht hauptsächlich von den Eigenschaften des Klebstoffes und denjenigen der zu verklebenden Werkstücke abhängt. Selbstverständlich muss dann die Trocknungszeit bzw. Trocknungstemperatur im Rohr 11 entsprechend angepasst werden. Als Trägerfaden 12 kann praktisch jeder beliebige Faden aus Natur- oder Kunstfasern verwendet werden, der sich einwandfrei im Tauchverfahren benetzen lässt. Die Dicke des Fadens hängt natürlich auch wieder von der zu verbindenden Materialien ab und ist im wesentlichen frei wählbar.
Ausserdem soll noch darauf hingewiesen wer den, dass es beim Verkleben von breiten Papierbahnen selbst verständlich möglich ist, mehrere parallel verlaufende Trägerfäden 12 vorzusehen, die beispielsweise durch ein gemein sames Tauchbad, aber durch einzelne Trocknungsrohre 11 geleitet werden können. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren ein äusserst rationelles Arbeiten möglich ist, ohne dass ein grosser apparativer Aufwand benötigt wurde und ohne dass die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile auftraten.
MAIN PATENT Process for gluing flat, flexible workpieces
The present invention relates to a method for gluing flat, flexible workpieces, in particular paper webs made of absorbent paper.
If two paper webs are to be glued together continuously, the limiting factor for the working speed is usually the drying time of the adhesive used, i. H. the time until this has reached a level of adhesion that no longer allows the bonded paper webs to detach. As is known, this drying time can be shortened by applying heat.
However, when gluing strips of absorbent paper, the problem arises of how to prevent the adhesive from being absorbed by the paper or from seeping into the interior of the paper while the adhesive dries. It has already been proposed to use strong heat radiation to achieve the shortest possible drying time so that the adhesive cannot completely seep away in the short time. In addition to the great expenditure on equipment, this process has the disadvantage that the adhesive can change under the action of the great heat, which often affects its adhesion in an unfavorable sense.
Another solution, which has already been proposed, consists in solidifying the paper at the points to be glued by rolling or hammering in order to exclude or at least make it more difficult for the adhesive to seep away. But this method is also quite cumbersome and also changes the paper quality at the glued areas to a decisive extent.
The aim of the present invention is to propose a new method of the type mentioned in the opening paragraph, in which these problems are solved in the simplest manner and which allows a continuous, extremely rapid bonding of absorbent paper or other porous materials. According to the invention, the novelty is that the adhesive for connecting the two workpieces is first applied to at least one carrier thread and pre-dried, after which the thread covered with an adhesive layer is brought between the workpieces to be bonded and the latter are pressed together.
According to a preferred embodiment of this method, the carrier thread is continuously unwound from a supply spool and drawn through an adhesive dipping bath. The carrier thread covered with adhesive can preferably be passed through a directly or indirectly heated drying tube after the immersion bath, and the workpieces to be glued and the pre-dried carrier thread located between them is then advantageously passed through a pair of rollers. The best results can be achieved if the adhesive layer covering the carrier thread is pre-dried until a dry skin has formed on the same.
An exemplary embodiment of the method is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawing. Show it:
1 shows the schematic process sequence,
2 shows a greatly enlarged cross section through the carrier thread and
3 shows a greatly enlarged cross section through two bonded workpieces.
According to FIG. 1, a first supply roll 1 and a second supply roll 2 are arranged at a distance next to one another, which rolls receive the paper webs 3 and 4 to be glued together. A pair of rollers 5 and 6 is arranged between these two rollers 1 and 2, one roller being rotatably mounted in a stationary manner and the other roller being able to be under the action of a spring which presses it against the stationary roller. A supply reel for carrier thread is denoted by 7 and is arranged in the region of a container 8 which is intended to receive the adhesive 9. A rotatable pulley 10 is located inside the container.
Directly adjoining the container 8 and arranged in the direction of the pair of rollers 5 and 6 is a drying tube 11 which can be provided with a heating jacket 13, for example. While the paper webs 3 and 4 are guided directly from their supply spools 1 and 2 to the pair of rollers 5 and 6 and between them, the carrier thread 12 coming from the supply spool 7 first runs into the adhesive bath 9 in the container 6, where it is The roller 10 is deflected and finally leads through the pipe 11 to the pair of rollers 5 and 6, where it is drawn between the two paper webs 3 and 4 to be glued.
2 shows an enlarged cross section through the carrier thread 12, specifically at the point where it has left the tube 11 and leads to the pair of rollers 5 and 6.
It can be seen that the thread 12 is surrounded by an adhesive layer 9 which is covered on the outside with an already dried skin 9a. The inner areas of the adhesive layer 9 are still more or less liquid or gel-like, the transition from the solid skin 9a to the liquid parts naturally taking place smoothly.
From Fig. 3 it becomes apparent how an adhesive point produced according to the proposed method looks. The thread 12 is located between the two paper webs 3 and 4.
The adhesive layer surrounding it was deformed due to the pressure exerted by the rollers 5 and 6, so that the dried skin 9a was broken up into many small parts.
The suddenly occurring pressure caused the adhesive layer to burst, causing the skin particles to be more or less thrown into the interior of the paper, where they form a barrier against too deep penetration of the not yet dried adhesive. The pressure distributes the still plastic parts of the adhesive and the resulting larger surface causes the adhesive to dry on and adhere quickly, whereby an almost direct adhesion between the two paper webs 3 and 4 is achieved.
It is clear that the thickness of the adhesive layer applied to the carrier thread 12 depends mainly on the properties of the adhesive and those of the workpieces to be bonded. Of course, the drying time or drying temperature in the pipe 11 must then be adapted accordingly. Practically any thread made of natural or synthetic fibers can be used as the carrier thread 12, which thread can be perfectly wetted in the immersion process. The thickness of the thread of course also depends on the materials to be connected and is essentially freely selectable.
It should also be pointed out that when gluing wide paper webs it is of course possible to provide several parallel carrier threads 12, which can be passed through a common immersion bath, but through individual drying tubes 11, for example. The tests carried out have shown that extremely efficient work is possible with the proposed method, without the need for a large outlay in terms of apparatus and without the disadvantages inherent in the known methods occurring.