CN110302911B - 用于间歇性地涂覆可流动材料的设备以及用于涂覆这样的材料的方法 - Google Patents

Abstract

间歇性地将可流动材料、涂覆到基底上的设备，具有将可流动材料涂覆到基底上的涂覆喷嘴、容纳材料的容器、输送材料的泵和驱动装置，具有调整元件，具有操作调整元件并调节泵驱动装置转速的控制设备，泵与容器有效连接，并且能够借助于在转速方面能够调节的驱动装置来驱动，调整元件与泵有效连接并且能够在两个位置中转变，调整元件在第一位置中将材料引导到涂覆喷嘴，在第二位置中截止了到涂覆喷嘴的引导。驱动装置以及泵的系统具有一特性：驱动装置的转速与泵的输送体积成线性关系，调整元件在第二位置中将材料通过管路引导回到容器，在第一位置中将到容器的回流截止，以及驱动装置的转速在调整元件的两个位置中不一样大。

Description

用于间歇性地涂覆可流动材料的设备以及用于涂覆这样的材 料的方法

技术领域

本发明涉及一种用于间歇性地将可流动材料、特别是可流动粘接剂涂覆到至少一种基底上的设备，具有一种用来将可流动材料涂覆到基底上的涂覆喷嘴、用来容纳可流动材料的容器、用来输送可流动材料的泵和一种驱动装置，此外具有一种调整元件，此外具有用于操作调整元件以及用于调节泵的驱动装置的转速的控制设备，其中所述泵与所述容器有效连接，并且所述泵能够借助于在转速方面能够调节的驱动装置来驱动，所述调整元件与所述泵有效连接并且能够在两个位置中转换，其中所述调整元件在第一位置中将可流动材料引导到涂覆喷嘴，并且在第二位置中截止了到涂覆喷嘴的引导。

本发明此外还涉及一种用来将可流动材料在使用这样的设备的情况下涂覆到基底上的方法。

背景技术

开头所提到的种类的设备被不同地使用。借助于所述设备涂覆可流动粘接剂被视作主要的应用领域。不同于粘接技术的另一种基本的应用领域是涂层技术，因此为了将基底进行涂层，借助于所述设备涂覆可流动材料。

在制造粘接连接的印刷品、例如目录、报纸、手册、袖珍书或者类似的产品时，印刷页被配页成松散的书籍块并且接着在粘合设备中基本上在脊背处被处理，然后粘接剂被涂覆到书籍块脊背上和/或被涂覆到封皮的脊背的内侧上，所述封皮与书籍块合为一体并且接着压紧到封皮上。在此，书籍块分别在处理期间以向下突出的脊背被夹入在粘合设备的引导地环绕的运输夹中。

在以粘合方法生产书时，已知的是，借助于涂覆喷嘴涂覆粘接剂。所述粘接剂在此特别地涉及扩散粘接剂、熔化粘接剂或者扩散-熔化粘接剂组合体。在此在近些年中，粘接剂聚氨酯、简称PUR作为熔化粘接剂尤为突出，该粘接剂具有特别良好的纸张耐撕裂强度并且在关于180°-打开方法、所谓的平铺方法的书籍块的情况下达到特别有利的成果。该粘接剂有利地同样能够用于较差的纸张品质、例如用于铜版纸（gestrichene Papiere），在所述纸张中，条纹组成部分的份额超过了对于强度所必须的纤维份额，并且所述纸张也被更差地变得不平，以便暴露用于粘贴的纤维。

为了处理反应性的粘接剂、例如与环境湿气化学地反应的聚氨酯，优选地使用所谓的狭缝喷嘴涂覆设备。粘接剂通常在密封的填充了干燥的气体的预熔化装置中被液化，并且借助于容积式地输送的泵通过粘接剂供给管路被供给给构造成狭缝喷嘴的涂覆喷嘴的涂覆头，并且从涂覆喷嘴转移到书籍块脊背或者封皮上。每一时间单位待输送的粘接剂量取决于书籍块的输送速度、书籍块厚度以及在书籍块脊背上或者封皮上待涂覆的粘接剂膜的待达到的厚度。基于这些参数，控制设备计算所述泵所必需的转速或者通过泵待输送的粘接剂量。在相互相继的书籍块之间的区域中必须中断到狭缝喷嘴的粘接剂供给。

相应于上面的描述进行工作的设备由EP2 319 707 A1是已知的，所述设备具有开头提到的种类的设备的或者权利要求1的前序部分的特征。该设备在控制阀和涂覆喷嘴之间具有与控制设备相连接的粘接剂回程装置，所述粘接剂回程装置通过阀与控制设备相连接。为了涂覆粘接剂膜，基本上同时打开控制阀，启动所述泵并且加速到所计算出的转速以及通过粘接剂回程装置将之前存储在其中的粘接剂排出。通过泵的、控制阀的以及粘接剂回程装置的共同的并且时间上协调的作用可以实现整齐的限定的粘接剂膜起始端。在粘接剂涂覆期间，输送泵的驱动装置以恒定的转速旋转。为了结束粘接剂涂覆，基本上同时关闭控制阀，将泵停止以及通过粘接剂回流装置容纳粘接剂，所述粘接剂又可以用于排出下一个粘接剂膜。该设备结构上花费高地构造并且需要高的控制花费。该缺点特别地取决于以下方式：在所述设备中设置粘接剂回程装置，所述粘接剂回程装置此外必须被操控，特别是精确地关于调整元件的或者阀的操控，所述调整元件或者阀与泵有效连接并且能够转换到两种位置中，即：转变到第一位置中以及转变到第二位置中，在所述第一位置中，可流动粘接剂被引导到涂覆喷嘴，在第二位置中，到涂覆喷嘴的引导被截止。

用于间歇性地将粘接剂条涂覆到轨道形的物质、例如纸轨道上的粘接剂阀由DE42 11 942 A1所公开。该粘接剂阀涉及一种用于涂覆粘接剂的转换阀。所述阀具有带有粘接剂流入口的阀壳体，所述粘接剂流入口与用来将粘接剂输送给阀的泵相连接，此外，所述阀壳体具有粘接剂回流口，所述粘接剂回流口与粘接剂储备容器相连接。当粘接剂出口打开时，所述粘接剂借助于泵被输送到阀的粘接剂出口。在粘接剂出口关闭时，泵在没有产生显著的压力波动的情况下持续地继续运转。出于该原因，在粘接剂出口关闭的情况下产生了在由泵加载的粘接剂流入口和粘接剂回流口之间的连接。

在DE 41 21 792 A1中描述了一种用来借助于狭缝喷嘴将热熔粘接剂涂覆到书籍块脊背上的喷嘴涂覆系统。构造成齿轮泵的泵集成到涂覆头中。所述泵输送了恒定体积流量的粘接剂。在关闭用于将粘接剂供给到狭缝喷嘴的阀之后，被供给的粘接剂通过一种能够调整的过压阀被循环并且又供给给所述泵。涉及一种自动调整的、在管路中的过压阀，该过压阀将在涂覆暂停期间又添入的粘接剂量喷出，其反作用力由控制装置通过控制部能够这样地调节，使得喷出压力位于所必需的涂覆压力之上。为此，事先测量了涂覆压力并且供给给控制部进行保存。在每一工作周期（Arbeitstakt）中都重新测量涂覆压力并且保存用于下一个涂覆中断。

在由实践已知的利用循环系统的量调节中，根据粘接剂的涂覆厚度、书籍块厚度以及书籍块运动的速度来获取所需要的粘接剂体积流量。基于所需要的粘接剂体积流量以及已知的粘接剂泵每一圈旋转的输送量调整和调节粘接剂泵所必需的转速。为了检测过程速度设置了编码器。粘接剂持续地在环绕的粘接剂系统中循环。涂覆头具有阀，所述阀实施成转换阀。所述转换阀有以下任务：交替地将粘接剂从一个压力源引导到涂覆喷嘴或者引导到回流软管中。如果该阀处于到涂覆喷嘴的位置中，那么粘接剂就流向涂覆喷嘴。如果该阀处于到回流软管的位置中，那么粘接剂流回到预熔化装置的罐中。在预熔化装置的罐之前的回流软管中安装了马达式地能够无级地调节的节流阀。所述节流阀具有以下任务：在回流中产生与在涂覆喷嘴上相同的压力下降，以至于当操作转换阀并且在通过涂覆喷嘴的粘接剂涂覆和通过节流阀的回流之间来回转换时，通过粘接剂泵产生的粘接剂压力仅仅不显著地发生变化。由此实现了：在开始粘接剂涂覆时，压力比例没有发生改变并且所述涂覆形成了到书籍块上的精确的起始端。在开始涂覆时仅仅只需将在涂覆喷嘴中的粘接剂进行加速。在粘接剂软管中的体积以及软管的膨胀特性（Dehnverhalten）对于粘接剂涂覆没有影响。基本上可以使用对于粘接剂泵的体积调节。在实践中已经示出的是，利用循环系统的量调节对于精准的粘接剂涂覆不能容易地进行调节。已经示出的是，精确地调整节流阀的流动阻力是非常重要的。为了能够获取节流阀的调节，对于涂覆喷嘴的出口横截面长度的每次调节、对于每种粘接剂类型以及对于每种生产速度，对于获取节流阀位置的单独的校正过程（Eichvorgang）都是必需的。所述校正的数据保存在数据矩阵中并且可以在粘接剂的类似的配置时重新使用。该系统提供非常良好的粘接剂涂覆。不利的是，涂覆系统的、特别是对于通常能够通过伺服马达调整的节流阀的较高的费用，以及对于校正过程的较高的花费。

由EP 1 691 076 A1已知一种涂覆设备，其中使用了容积式的输送泵，其中涂覆材料通过回流管路从泵的出口开口能够输送回泵的入口开口。在这种情况下一回流阀配属于回流管路，所述回流阀被构造用于释放以及截止、优选地也节流通过回流管路的物质流。回流阀是在通流横截面方面可变的阀，所述阀根据在入口侧上的涂覆材料的压力改变该阀的通流横截面，特别地在压力增长时增大阀的通流横截面并且在压力下降时减小阀的通流横截面。

发明内容

本发明的任务是，这样地改进开头提到的种类的设备，使得在很小的结构花费以及很小的控制花费的情况下，保证从涂覆喷嘴精确地间歇地排出可流动材料。此外，本发明的任务是，确定一种在使用这样的设备的情况下的有利的方法。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的设备、此外通过具有权利要求12的特征的方法得到解决。

在根据本发明的设备中，驱动装置和泵的系统具有一种特性，根据该特性，驱动装置的转速与泵的输送体积成线性关系。所述设备这样地构造，使得调整元件在第二调节位置中在泵被驱动时将可流动材料通过管路引回到容器。在第一位置中，调整元件截止了到容器的回流。驱动装置的转速在调整元件的所述两个位置中、因此在第一和第二位置中是不一样大的。

该设备因此具有一种到可转换的调整元件的供给管路以及从可转换的调整元件到容器的回流管路。可流动材料因此可以从容器通过泵到调整元件并且在调整元件位于第二位置时从那里回到容器地进行循环。在调整元件的第一位置中，可流动材料被引导到涂覆喷嘴并且到容器的回流管路截止，因此在这种情况下没有实现循环。因为驱动装置的转速与泵的输送体积成线性关系，因此驱动装置的转速直接就是输送体积的尺度。通过在调整元件的所述两个位置——第一和第二位置中——选择不同大小的驱动装置转速可以在调整元件的相应位置时输送不同的输送体积。在调整元件的两个不同的位置中限定的转速因此使得能够实现在设备中的如下压力关系，使得直接处于调整元件处的可流动材料的压力基本上一样大，不取决于调整元件在一个位置或者在另一个位置中，因此不取决于所述可流动材料通过涂覆喷嘴排出，或者在调整元件位于第二位置中时可流动材料没有到达涂覆喷嘴而是通过管路被输送回容器。因为没有重要的不同的压力作用在调整元件处，不取决于所述调整元件位于哪个位置，因此在所述调整元件从第二位置转换到第一位置中时在下述位置中没有记录到在调整元件的区域中的对于过程来说重要的压力变化，在所述位置中，可流动材料被输送到涂覆喷嘴。因此可以示出简单的并且成本低廉的设备。可流动材料的供给管路的以及可流动材料的回流管路对于可流动材料的配给以及对于可流动材料的涂覆均匀性的影响由此被最小化。在调整元件之前的可流动材料的压力在涂覆可流动材料期间并且在可流动材料的两次涂覆之间的时间期间基本上是恒定的。

驱动装置的转速优选地与泵的输送体积成比例。

特别有利地设置了，驱动装置的转速在调整元件的两个位置中是这样的，使得直接位于调整元件上游的可流动材料的压力在从涂覆喷嘴排出期间以及在将可流动材料引回到容器期间基本上是一样大的。“基本上”在此被理解为，相对于将可流动材料引回到容器期间，可流动材料在排出期间的压力应是向上或者向下最大10%、优选地最大5%。

根据本发明的一种优选的改进方案设置的是，所述调整元件具有一种转换阀，所述转换阀能够在两个位置中转换。在两个位置中转换的功能因此借助于唯一的转换阀来实现。

根据另一种优选的实施方式设置了，所述调整原件具有两个阀，其中第一阀在第一位置中将可流动材料引导到涂覆喷嘴并且在第二位置中截止到涂覆喷嘴的引入，以及第二阀在第一位置中截止到容器的回流并且在第二位置中释放到容器的回流。在该构造方案中因此设置了两个独立的阀。

根据本发明的一种优选的改进方案设置了，涂覆喷嘴的、特别是构造成狭缝喷嘴的涂覆喷嘴的出口横截面能够改变，特别地在出口横截面的宽度恒定时，所述出口横截面的长度能够发生改变。当要借助于所述设备生产粘合连接的印刷品，并且要将粘接剂在书籍块脊背和/或封皮的脊背的内侧的区域中涂覆到间歇地输送的印刷品上时，那么特别地使用狭缝喷嘴。如果要生产不同厚度的印刷品，那么会相应于所述厚度地匹配狭缝喷嘴长度。在以直线运动输送印刷品方面，所述狭缝喷嘴横截面的长度相应于粘接剂涂覆到各个印刷品上的宽度，并且基于狭缝喷嘴的、在沿着狭缝喷嘴输送印刷品期间的打开持续时间产生涂覆的长度。

优选地将一种节流阀集成到调整元件的回流区段中或者集成到下述管路中，通过所述管路将可流动材料引导到容器。该节流阀原则上不是必需的。节流阀的优点在于：能够示出节流阀的下述流动，所述流动关于涂覆喷嘴的特性、特别是关于狭缝喷嘴的可变的特性能够被补偿。由此在用于调整元件的两个转换位置的设备中产生了仅仅很少的不同比例。

所述节流阀通常是单独的部件。但是完全可以考虑的是，所述节流阀通过一种管路区段来实现，所述管路区段由于该管路区段的长度起到节流的作用。所述节流阀另一方面也可以是调整元件本身，所述调整元件由于其构造在调整元件的第二位置中、因此在引回所述可流动材料时起到节流作用。

所述节流阀可以是能够调整的或者不能调整的。特别地，所述节流阀是不能调整的。优选地设置了，所述节流阀的、特别是固定地安装的节流阀的流动阻力大约相应于在涂覆喷嘴的出口横截面的长度的平均的设置时、因此在可流动材料（特别是可流动粘接剂）到相应印刷品上的涂覆宽度的平均设置时、以及书籍块的平均生产速度时的涂覆喷嘴的流动阻力。通过泵的驱动装置的转速的改变以及因此输送体积流量的线性的改变，在回流中以及在固定的节流阀上产生与在涂覆喷嘴上大致一样大的压力下降，以至于当操作调整元件时，可流动材料通过泵产生的压力仅仅不显著地改变。因此随着调整元件的转换也同时改变泵的驱动装置的转速。由此实现了，在开始涂覆可流动材料时，压力比例没有改变，并且涂覆具有精确的起始端。在软管中的用于可流动材料的体积以及软管的膨胀特性对于涂覆特性没有显著影响。基本上使用对于泵的容积式调节。

根据本发明的一种优选的改进方案设置的是，在所述调整元件上游、特别是与可流动材料通过调整元件到涂覆喷嘴的通道相邻地布置一种用来获取所述可流动材料的压力的压力传感器，其中借助于所述压力传感器能够获取所述可流动材料的压力并且能够传达给控制设备。这种类型的压力传感器使得校正该设备成为可能。在此可以仅仅暂时地为了补偿目的和/或为了校准目的而安装压力传感器。另一方面，所述压力传感器可以持久地是所述设备的组成部分。但是所述设备因此更加花费高地构造并且因此更加昂贵。

在所述设备中，在泵下游可以存在一种用来限制可流动材料压力的装置。优选地由压力传感器监测最大压力、特别是一种能够调整的最大压力。设置了控制装置，在超过所述最大压力时，所述控制装置关闭泵并且所述调整元件切换到该调整元件的回流位置。由此可以有效地排除设备的过载，所述过载导致了所述设备的损坏。

根据一种用来在使用所描述的设备的情况下——必要时在考虑到该设备的所描述的改进方案的情况下——将可流动材料涂覆到基底上的方法设置了，在涂覆可流动材料期间的可流动材料的体积流量与在引回到容器期间的可流动材料的体积流量的比例通过一种补偿过程来确定。

被看做特别有利的是，所描述的比例通过一种补偿过程来确定。特别地，所述补偿过程仅仅取决于涂覆喷嘴的出口横截面被调整了的长度。特别地，对于所述补偿过程选择相对于涂覆喷嘴输送的基底的速度和/或涂覆到基底上的可流动材料的厚度和/或可流动材料的粘度和/或可流动材料在平均的应用范围中的流动特性。由此可以在相对小的花费的情况下、因此相对简单地实行补偿。

备选地被看做是优选的是，所述补偿过程软件控制地并且自动地进行。特别地首先驶过涂覆喷嘴的整个调整范围，并且在涂覆喷嘴的出口横截面的选择出的长度时获取处在压力传感器处的压力以及驱动装置的转速。然后将调整元件转换到循环上并且对于相同的选择出的长度在相同的选择的条件的情况下获取驱动装置的相应转速，在所述转速时在压力传感器处的压力分别与在借助于涂覆喷嘴进行材料涂覆期间的压力一样大。保存了大量的在涂覆可流动材料期间的和循环期间的体积流量之间的所获取的比例并且由控制设备在之后的设备运行时使用。

根据另一种备选方案，在补偿过程时在以基底的恒定的输送速度运行时，测量在可流动材料到基底上的涂覆开始和涂覆结束之间的压力百分比偏差，并且关于多个涂覆循环进行平均，以及自动地逐步地改变泵在可流动材料的涂覆和可流动材料的循环之间的转速比例，直到所测量的在涂覆可流动材料期间的压力偏差变得最小。

所描述的设备的或者所描述的方法的一个主要优点在于，在开始涂覆可流动材料时、特别是在开始粘接剂涂覆时没有建立动态压力。由于循环系统，在供给管路以及回流管路中几乎不存在可流动材料的堆积，因为只要材料保持能够流动的状态，那么可流动材料就不在那里停住。涂覆喷嘴的出口横截面的长度、因此可流动材料到基底上的涂覆宽度可以在下述这种时间期间被调整，所述时间在生产期间在两次相继地涂覆可流动材料之间。在调整之后，涂覆喷嘴的调试（Einfahren）通常不是必须的，以至于在调节之后在第一基底上、特别是在第一本书处的涂覆的品质已经是足够的。由此，所述设备非常好地适合用于数字地生产的产品、特别是数字地生产的印刷品，其以最小版次（Kleinstauflagen）来生产。补偿过程可以快速地并且简单地执行。在确定的条件下，使用者甚至不必执行补偿过程。

结合本发明所描述的对于可流动材料的容积式的输送在所述设备的恒定的运行条件下、因此特别是在厚度保持不变、可流动材料的温度恒定、可流动材料的粘度恒定时使用。通常在驱动时选择两种传动比。一种传动比被选择用于涂覆可流动材料。另一种传动比被选择用于可流动材料的循环。在不稳定的运行条件下、例如在开始涂覆时，对于涂覆宽度的改变、对于基底速度的改变有利的可以是，代替容积式地输送暂时地使用压力调节。通过所述压力调节可以非常快速地平衡不稳定的过程。在达到所想要的运行条件之后、特别是达到在喷嘴前的期望的压力之后可以再转换到泵的容积式调节上。暂时的压力调节减少了不稳定的过程和运行状态的持续时间，以使得被涂覆的材料的品质尽可能小地并且尽可能短暂地从额定值偏离。

本发明的另外的特征在从属权利要求、对于附图的说明以及附图本身中示出，其中要注意的是，所有的单个特征以及单个特征的所有组合对于发明来说都是重要的。

附图说明

在附图中，借助于优选的实施例在示意性的示图中示出了本发明而不限制于此。

附图示出了：

图1 用于间歇性地将可流动材料涂覆到基底上的设备，所述可流动材料涉及粘接剂，所述基底涉及书脊，

图2 设备在详细示出的部分区域中的视图，

图3 设备在部分区域中的视图，在所述部分区域中关于涂覆喷嘴的出口横截面布置了在长度上可以调整的涂覆喷嘴，

图4 具有涂覆上的粘接剂的书脊，

图5 用于第一实施例的粘接剂流动图，

图6 用于略微地改变的第二实施例的粘接剂流动图。

附图标记列表：

1 设备；

2 书脊；

3 书籍块；

4 预熔化装置；

5 供给管路；

6 回流管路；

7 涂覆站；

8 运输夹；

9 牵引机构；

10 涂覆喷嘴；

11 出口横截面；

12 控制设备；

13 驱动装置；

14 泵；

15 钳口；

16 钳口；

17 止挡平面；

18 止挡部；

19 涂覆头；

20 传感器；

21 传感器；

22 调整元件；

23 压力传感器；

24 连接管路；

25 调整机构；

26 覆盖件；

27 线性引导部；

28 驱动总成；

29 粘接剂涂覆层；

30 涂覆厚度；

31 涂覆起始端；

32 前侧；

33 涂覆末端；

34 后侧；

35 节流阀；

36 阀；

37 阀；

X 坐标；

Y 坐标；

Z 坐标。

具体实施方式

图1示出了用于将可流动的粘接剂间歇性地涂覆到基底上、当前是涂覆到书籍块3的书脊2上的设备1。所述粘接剂例如涉及聚氨酯。该热熔性粘接剂具有特别良好的纸张抗撕裂强度，此外在书籍块3处具有最优的平铺特性（Lay-Flat-Verhalten）。

参考图1和2的示图，关于设备1示出了预熔化装置4、用于被加热了的粘接剂的供给管路5、用于被加热了的粘接剂的回流管路6以及用于被加热了的粘接剂的涂覆站7。所述书籍块3夹入在运输夹8中并且通过牵引机构9沿着运动方向运动经过涂覆站7、具体地说经过涂覆站7的涂覆喷嘴10，所述运动方向相应于正交系统的所示出的坐标X。示出了另外的坐标Y和Z。在俯视图中迎着坐标z看去，涂覆喷嘴10的矩形的出口横截面11具有沿着Y方向能够调整的纵向延伸、沿着X方向的恒定的宽度延伸。出口横截面的可变的纵向延伸与书籍块3的各自的宽度相协调，其中该宽度沿着Y方向延伸，并且由于各个书籍块3在涂覆喷嘴10打开时沿着X方向的输送运动产生在书籍块3的书脊2上的粘接剂的涂覆长度。根据书脊2相对于打开的涂覆喷嘴10的输送速度以及通过所述涂覆喷嘴10的出口横截面11的粘接剂的质量流量，在书脊2上产生沿着Z方向的所限定的涂覆厚度（特别地见图4的示图）。

借助于控制设备12、电驱动装置13以及一种利用驱动装置13能够驱动的用来输送可流动粘接剂的泵14将粘接剂均匀地涂覆到书脊2上。所述驱动装置13在它的转速方面是能够调节的。泵14涉及齿轮泵。

相应运输夹8具有前面的构造成平板的钳口15以及后面的同样地也构造成平板的钳口16。各个运输夹8的钳口15、16同步地沿着X方向运动。各个后面的钳口16沿着Y方向是不能运动的。只有前面的钳口15能够沿着Y方向以及相反地运动，以使得两个钳口15、16的距离尺寸为了在钳口15、16之间夹住书籍块3而能够改变。各个后面的钳口16在朝向前面的钳口15的侧面形成通过坐标X和Z撑开的平面，所述平面基本上以细微的偏差跟涂覆站7的固定的止挡部18的止挡平面17位于相同的平面上。该止挡部18在涂覆站7的涂覆头19处形成书籍块3的引导部。

用于检测书籍块3沿着X方向的运输速度的传感器20、用于检测各个书籍块3关于X方向的起始端和末端的传感器21以及构造成阀的、用于将所述可流动的粘接剂供给给涂覆头19的调整元件22以及需要时一种压力传感器23通过连接管路24与控制设备12有效连接。所述可流动粘接剂从预熔化装置4通过供给管路5由泵14容积式地供给，所述泵借助于驱动装置13来驱动并且通过控制设备12来控制。通过回流管路6，由泵14所输送的粘接剂在没有进行粘接剂涂覆的持续时间期间被送回到预熔化装置4。

图3示出了涂覆头19的细节，所述涂覆头具有用来通过以下方式调整涂覆喷嘴10的出口横截面11的调整机构25：或多或少地覆盖出口横截面11的覆盖件26借助于调整机构26能够沿着Y方向以及相反地行驶。各个书籍块3线性地沿着X方向运动经过构造成狭缝喷嘴的涂覆喷嘴10。在此，可流动粘接剂经过出口横截面11转移到书脊2上。可运动的覆盖件26被线性引导部27尽可能无间隙地引导，并且通过由覆盖件26的驱动装置28驱动的调整机构25来操作并且分别这样地调整：使得出口横截面11的长度Y基本上相应于书籍块厚度。

图4示出了书籍块3的原理示意图和书籍块3的最重要的尺寸以及粘接剂涂覆层29。粘接剂被涂覆在书脊2上。粘接剂的涂覆厚度30可以在0.05到4mm的范围中调整。优选地，所述涂覆厚度对于聚氨酯PUR处于0.3到0.6mm的范围中。涂层起始端31到书籍块3的前侧32的距离以及涂层末端33到书籍块3的后侧34的距离可以在-5到100mm之间调整。该值优选地处于0和15mm之间。涂覆宽度、因此在Y方向的尺寸基本上相应于书籍块厚度并且处于1到80mm的范围中。书籍块3的最大待预期的生产速度可以在1000每小时到大约6000每小时之间调整。但是所描述的容积调节系统也可以被用于明显更高的生产速度。涂覆宽度通过调整覆盖件26的改变限制在两个相继的书籍块之间。

驱动装置13和泵14布置在预熔化装置4之下。所述驱动装置13通过耦联装置与泵14相连接。

图5示出了结合粘合机器的设备1的原理上的构造。粘合机器的运输夹8被固定在牵引机构9上，并且沿着方向X以限定的速度运动。通常该速度在生产期间保持恒定。书籍块3被夹入到运输夹8中并且与运输夹8一起运动。书籍块3的速度通过传感器22来检测并且被传输给控制设备12，用来进行处理。配属于前侧32的书前棱边以及配属于后侧34的书后棱边通过传感器21来探测，并且传输给控制设备12用来进行处理。粘合机器将对于书籍块厚度的信号以合适的方式传达给控制设备12，以使得该控制设备可以将待处理的书籍块厚度清楚地配属给待处理的书籍块。在此决定性的是，所述控制设备12具有速度和书籍块厚度的数据，并且可以获取每次粘接剂涂覆的时间上的开始和时间上的结束。正如为此所必需的数据到达控制设备12中，也可以不同地实施，正如所示出的或者所描述的那样。

所述粘接剂在预熔化装置4中熔化并且以可流动的形式准备好。泵14将在预熔化装置4中准备好的粘接剂通过供给管路5以及调整元件22或者阀在将粘接剂涂覆到书脊2期间输送给涂覆喷嘴10，或者通过回流管路6输送回预熔化装置4。粘接剂压力由可选的直接在调整元件22之前的压力传感器23所检测，并且被传送给控制设备12。对于系统的令人满意的功能而言，压力传感器23并不是强制必须的，并且可以出于费用原因被省略或者仅仅暂时地安装。

涂覆喷嘴10的用于调整粘接剂的涂覆宽度的覆盖件26通过调整机构25以及驱动装置28来操作、调整和设置。驱动装置28的信号和操控可以由粘合机器的控制设备或者由设备1的控制设备12来提供或者实现。用于将粘接剂供给给涂覆喷嘴10的调整元件22由控制设备12这样地操作，使得每次粘接剂涂覆的起始端和每次粘接剂涂覆的末端准确地相应于之前所确定的值。调整元件22被构造成转换阀。在调整元件22的第一位置中，从供给管路5到涂覆喷嘴10的通流是自由的并且回流管路6被截止。在调整元件22的第二位置中，粘接剂到涂覆喷嘴10的供给是中断的并且供给管路5通过集成到调整元件22中的节流阀35与回流管路6相连接。代替将该节流阀集成到调整元件22中，该节流阀或者节流元件也可以作为单独的部件安装到回流管路6中。

泵14的驱动装置13借助于所有的上面所说明的信号由控制设备12以一种方式来操控，使得到书籍块3上的粘接剂涂覆具有清楚地限定的起始端、清楚地限定的末端以及在涂层长度上的均匀的分布。这通过将粘接剂借助于泵14基本上容积式地输送来实现。粘接剂在涂覆期间的理论上的体积流量由运动的书籍块3的速度、由涂覆宽度以及由到书籍块3上的粘接剂的涂覆厚度来获取。涂覆厚度必须作为参数供给给控制设备12。这通常通过输入终端来实现，所述输入终端由设备1用户来操纵。在数字化书籍生产的意义上，用于涂覆厚度的预给定值也可以由粘合机器或者由控制设备12的上级的控制装置来提供。同样可以考虑的是，对于书籍块厚度的信号由控制设备12的上级的控制装置来提供。在中断到书籍块3上的粘接剂涂覆并且调整元件22转换到将粘接剂输送回预熔化装置4期间，泵14通常输送一种与粘接涂覆的粘接剂体积流量不同的粘接剂体积流量。在输送回预熔化装置5期间的、也就是说在粘接剂的循环期间的粘接剂的体积流量是这样大的，使得在调整元件22之前的粘接剂压力尽可能地与在通过涂覆喷嘴10将粘接剂涂覆到书脊2上时同样大。

在粘接剂涂覆期间的粘接剂体积流量和在循环或者说输送回粘接剂期间的粘接剂体积流量之间的比例首先取决于涂覆喷嘴的出口横截面11的所设置的长度，并且因此取决于在各个书籍块3上的粘接剂的涂覆宽度。通过涂覆喷嘴10的流动阻力取决于涂覆喷嘴10的出口横截面11所设置的长度。其次，在粘接剂涂覆期间的粘接剂体积与在循环期间的粘接剂体积之间的比例取决于书籍块3的速度、涂覆厚度30以及取决于所使用的粘接剂的粘度和流动特性。粘接剂的粘度此外取决于粘接剂的温度并且取决于粘接剂的年岁（Alter）或者说老化。

为了获取在粘接剂涂覆期间的粘接剂体积流量与在循环期间的粘接剂体积流量之间的比例，建议了以下可能方案：

所述比例可以在不测量压力的情况下凭经验获取。在这种情况下，所述比例这样久地改变，直到所涂覆的粘接剂的品质达到最优。该过程对于一系列不同的调整参数进行重复。所获取的体积流量比例全部被集成到控制单元中。以这种方式可以考虑的是，在不必经历过各个补偿-或者校准程序的情况下，可以制造并且提供粘接剂涂覆设备。如果当前的参数与在凭经验地获取体积流量的比例期间所存在的参数不同，那么就必须考虑到粘接剂涂覆层的稍微降低的品质。

另一种用来确定体积流量比例的可行方案，可以通过所谓的车间补偿来进行。在这种情况下，对于每个单独的粘接剂涂覆设备执行补偿-或者校准过程。这样的解决方案的优点在于，所述补偿根据有效地使用的部件、软管、预熔化装置、涂覆喷嘴并且也根据有效使用的零件的制造-和安装公差来精确地设计（zugeschnitten）。在较晚地使用温度设置的情况下，那么也应该尽可能地使用尽可能较晚地使用的粘接剂。可以考虑的是，仅仅对于该车间补偿安装压力传感器。所述补偿过程那么可以软件控制地自动地进行。在这种情况下，首先走完涂覆喷嘴的整个调整区域，并且在选出涂覆宽度时对于书籍块的平均速度和粘接剂的平均涂覆厚度获取在压力传感器处的粘接剂压力。在第二步骤中，调整元件被转换到循环上，并且对于同样的选出的涂覆宽度获取泵或者驱动装置的下述转速，在所述转速时，在压力传感器处的粘接剂压力分别与在借助于涂覆喷嘴进行粘接剂涂覆期间的粘接剂压力一样大。由此获取的在粘接剂涂覆期间的粘接剂体积流量和在循环期间的粘接剂体积流量之间的比例被保存，并且由控制设备在所述设备之后的运行时使用。

另一种可能的变型方案在于，之前所描述的所谓的车间补偿不仅在车间中而且在客户处在每次更换重要的运行参数、例如粘接剂类型、速度设置、温度设置以及改变涂覆厚度之前都重新执行。为此，压力传感器固定地安装在涂覆头中。

另一种重要的用来补偿的变型方案是将在粘接剂涂覆期间的粘接剂体积流量和在循环期间的粘接剂体积流量之间的比例进行自动地补偿。在这种情况下，例如通过车间补偿所获取的值被用作基础或者被用作起始值。在持续的运行期间持续地对以下情况进行检验，在粘接剂涂覆期间所施加的粘接剂压力和在循环期间所施加的粘接剂压力是否是相同或者处于能够设置的公差之内。该公差为最大±10%，优选地是最大±5%。如果所述两种压力的不同处于设置的公差之外，那么粘接剂体积流量的相应的比例逐步地一直进行匹配，直到所述两种压力的不同处于预先给定的公差之内。

在补偿过程时完全也可以在以基底的恒定输送速度运行时测量在可流动材料到基底上的涂覆开始和涂覆结束之间的压力的百分比偏差，并且关于多个涂覆循环进行平均，以及在可流动材料的涂覆和可流动材料的循环之间的泵的转速比例自动地逐步地改变，直到所测量到的在可流动材料的涂覆期间的压力偏差变得最小。

为了获取用于粘接剂涂覆的粘接剂体积流量与用于循环的粘接剂体积流量的比例，可以使用上述方法的组合方案。

利用压力传感器23也完全可以监测一种能够设置的最大压力。在超过最大压力时，驱动装置13关掉泵14并且调整元件22运转到“回流”位置。

图6示出了相比于根据图5的系统细微地改变的系统。调整元件22因此不同于根据图5的具有转换阀的实施方式地这样地构造：所述调整元件具有两个阀36、37。在此使用两个标准阀。阀36在第一位置中将可流动粘接剂引导到涂覆喷嘴10并且在第二位置中截止到涂覆喷嘴10的引导。所述阀36在第一位置中截止了到预熔化装置4的回流并且在第二位置中释放了到预熔化装置4的回流。所述节流元件35直接地在阀37之后配属于回流管路6。对于具有两个阀36、37的变型方案来说，机械的以及控制技术上的花费比对于具有转换阀的变型方案更高。

Claims (22)

1.用于间歇性地将可流动材料涂覆到至少一基底上的设备（1），具有以下特征：

-用来将可流动材料涂覆到基底上的涂覆喷嘴（10），

-用来容纳可流动材料的容器（4），

-用来输送可流动材料的泵（14）和驱动装置（13），其中所述泵（14）与所述容器（4）有效连接，并且所述泵（14）能够借助于在转速方面能够调节的驱动装置（13）来驱动，

-调整元件（22），所述调整元件与所述泵（14）有效连接并且能够在两个位置中转换，其中所述调整元件（22）在第一位置中将可流动材料引导到涂覆喷嘴（10），并且在第二位置中将到涂覆喷嘴（10）的引导截止，

-用于操作调整元件（22）以及用于调节所述泵（14）的驱动装置（13）的转速的控制设备（12），

其特征在于：

-驱动装置（13）以及泵（14）的系统具有一种特性，根据所述特性，驱动装置（13）的转速与泵（14）的输送体积成线性关系，

-调整元件（22）在第二位置中在泵（14）被驱动时将可流动材料通过管路（6）引导回到容器（4）进行循环，

-所述调整元件（22）在第一位置中将到容器（4）的回流截止，

-驱动装置（13）的转速在调整元件（22）的所述两个位置中是不一样大的。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动装置（13）的转速在调整元件（22）的两个位置中是这样的，使得直接在调整元件（22）上游的可流动材料的压力在从涂覆喷嘴（10）排出期间以及在将可流动材料引导回到容器（4）期间基本上一样大。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，可流动材料是可流动粘接剂。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述调整元件（22）具有转换阀，所述转换阀能够在两个位置中转换。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述调整元件（22）具有两个阀（36，37），其中第一阀（36）在第一位置中将可流动材料引导到涂覆喷嘴（10），并且在第二位置中将到涂覆喷嘴（10）的引导截止，以及第二阀（37）在第一位置中将到容器（4）的回流截止并且在第二位置中释放到容器（4）的回流。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，涂覆喷嘴（10）的出口横截面（11）能够改变。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，涂覆喷嘴（10）构造成狭缝喷嘴。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，在出口横截面（11）的宽度恒定时，所述出口横截面的长度能够发生改变。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，节流阀（35）集成到调整元件（22）的回流区段中或者集成到管路（6）中，通过所述管路，可流动材料被引导回到容器（4）。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述节流阀（35）是不能调节的。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在调整元件（22）上游布置一用来获取可流动材料的压力的压力传感器（23），其中借助于所述压力传感器（23）能够获取可流动材料的压力并且能够传送至控制设备（12）。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，与可流动材料通过调整元件（22）到涂覆喷嘴（10）的通道相邻地布置一用来获取可流动材料的压力的压力传感器（23）。

13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述压力传感器（23）仅仅暂时地为了补偿目的和/或为了校准目的地而安装。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在泵（14）下游存在一用来限制可流动材料压力的装置，其中设置了控制装置，在超过泵（14）的驱动装置（13）的最大压力时，所述控制装置关闭并且所述调整元件（22）切换到该调整元件的回流位置。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，由压力传感器（23）监测最大压力。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，由压力传感器（23）监测能够设置的最大压力。

17.用来在使用根据前述权利要求中任一项所述的设备的情况下将可流动材料涂覆到基底上的方法，其特征在于，在涂覆可流动材料期间的可流动材料的体积流量与在引回到容器（4）期间的可流动材料的体积流量之间的比例通过一种补偿过程来确定。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述补偿过程仅仅取决于涂覆喷嘴（10）的出口横截面（11）所设置的长度。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，对于所述补偿过程选择相对于涂覆喷嘴（10）输送的基底的速度和/或待涂覆到基底上的可流动材料的厚度和/或可流动材料的粘度和/或可流动材料在平均的应用范围中的流动特性。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述补偿过程软件控制地并且自动地进行。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述补偿过程软件控制地并且自动地进行，首先走完所述涂覆喷嘴（10）的整个调整范围，并且在涂覆喷嘴（10）的出口横截面（11）的所选择的长度的情况下，获取在压力传感器（23）处的压力以及驱动装置（13）的转速，然后将调整元件（22）转换到第二位置上并且对于选择的相同的长度在相同的所选择的条件时获取驱动装置（13）的相应转速，在所述转速时在压力传感器（23）处的压力分别与在借助于涂覆喷嘴（10）进行材料涂覆期间的压力一样大，其中保存了所获取的大量的、在涂覆可流动材料期间的和循环期间的体积流量之间的比例并且由控制设备（12）在所述设备（1）之后的运行时使用。

22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在补偿过程时在以基底的恒定的输送速度运行时，测量在可流动材料到所述基底上的涂覆开始和涂覆结束之间的、在调整元件（22）上游的可流动材料的压力的百分比偏差，并且关于多个涂覆周期进行平均，以及自动地逐步地改变泵在可流动材料的涂覆和可流动材料的循环之间的转速比例，直到所测量的在涂覆可流动材料期间的压力偏差变得最小。

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