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Bei der Kaltleimetikettierung wird Leim üblicherweise aus einem offenen Vorratsbehälter zu einer Leimwalze gefördert. Der Leim läuft an der Walze ab und wird mit einem Schaber auf eine gewünschte Leimschichtdicke abgezogen. Überschüssiger Leim wird in einer Leimschale aufgefangen und läuft von dort zurück in den Vorratsbehälter. Der Leim wird folglich in einem offenen Kreislauf ständig umgepumpt. Der dabei unausweichliche Kontakt des Leims mit Umgebungsluft beeinträchtigt die Qualität in unerwünschter Weise. Auch mechanische Beanspruchung durch die Pumpe verschlechtert die Qualität des Leims. Außerdem müssen alle leimberührten Bauteile nach Produktionsende abgebaut und gereinigt werden.
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Als Behelf schlägt die
DE 10 2015 212 198 A1 eine geschlossene Leimversorgung für eine Leimwalze ohne Leimrücklauf vor. Die
DE 10 2015 212 141 A1 beschreibt ferner ein Leimwerk mit Hohlkammerschabern, die gemeinsam mit der Leimwalze Übertragungskammern zum Auftrag des Leims auf die Leimwalze ausbilden. Überschüssiger Leim wird hierbei in einer Leimschale aufgefangen.
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Als problematisch hat sich bisher erwiesen, die Fördermenge des Leims in einem geschlossenen Fördersystem an die an der Leimwalze tatsächlich übertragene Leimmenge anzupassen, so dass dauerhaft weder Unterversorgung auftritt noch ein Rücklauf von Leim erforderlich ist. Zudem ist es vergleichsweise schwierig, den Leim unter diesen Bedingungen gleichmäßig über die gesamte Arbeitshöhe der Leimwalze zu verteilen.
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Es besteht daher Bedarf für diesbezüglich verbesserte Leimwerke für Kaltleim.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einem Leimwerk nach Anspruch 1 gelöst.
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Demnach ist dieses zur Verarbeitung von Kaltleim ausgebildet und umfasst eine Leimwalze, eine insbesondere geschlossene Leimversorgung und einen daran angeschlossenen Kammerschaber, der mit einer Mantelfläche der Leimwalze eine Übertragungskammer zum Auftragen des Leims auf die Leimwalze ausbildet. Erfindungsgemäß sind an einer Innenwand des Kammerschabers Nuten und/oder Stege derart ausgebildet, dass eine zwischen der Leimwalze und den Nuten/Stege vorhandene und durch Drehung der Leimwalze in Bewegung versetzte Leimsäule entlang der Nuten/Stege nach oben gefördert wird.
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Die Nuten/Stege sind vorzugsweise in einheitlichen Abständen und/oder mit einheitlicher Steigung ausgebildet, insbesondere im Sinne von teilumfänglichen Gewindegangsegmenten. Jedoch können die Abstände und/oder Steigungen einzelner Nuten/Stege davon prinzipiell auch abweichen.
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Die Leimsäule wird in der Übertragungskammer durch Adhäsion von der sich drehenden Leimwalze in Drehung um sich selbst versetzt. An den Nuten/Stegen läuft die Leimsäule im Wesentlichen wendelförmig nach oben und wird dadurch insgesamt nach oben gefördert. Im Arbeitsbetrieb ist die Übertragungskammer vorzugsweise vollständig mit Leim gefüllt.
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Folglich ist eine gleichmäßige Leimverteilung über die Arbeitshöhe der Leimwalze möglich. Durch Hochfördern des Leims an den Nuten/Stegen kann der Einfluss der Schwerkraft gezielt kompensiert und/oder ein Leimkreislauf im Kammerschaber erzeugt werden.
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Eine geschlossene Leimversorgung arbeitet ohne Leimrücklauf aus dem Bereich der Leimwalze und des Kammerschabers in eine Auffangschale und/oder einen Vorratsbehälter.
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Vorzugsweise sind die Nuten/Stege entgegen der Drehrichtung/Laufrichtung der Leimwalze ansteigend ausgebildet, insbesondere in Form wenigstens eines teilumfänglichen Gewindegangsegments. Die Leimsäule wird dann im Bereich der Leimwalze durch Adhäsion in eine Förderdrehung versetzt und im Bereich der Nuten/Stege wendelförmig nach oben geführt. Leimsäule und Leimwalze drehen sich folglich gegenläufig.
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Vorzugsweise erstrecken sich die Nuten/Stege über die gesamte Arbeitshöhe der Leimwalze. Dies begünstigt eine gleichmäßige Leimverteilung insbesondere im oberen Bereich der beschichtenden Mantelfläche der Leimwalze.
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Vorzugsweise umfasst der Kammerschaber ferner eine Pufferkammer für den Leim, die mit der Übertragungskammer oberhalb und unterhalb der Nuten/Stege durch jeweils wenigstens einen Kanal verbunden ist. Dadurch lässt sich ein besonders effektiver Leimkreislauf im Kammerschaber ausbilden, indem der Leim in der Pufferkammer mittels Schwerkraft absinkt und in der Übertragungskammer als rotierende Leimsäule nach oben gefördert wird. Der Leimkreislauf begünstigt eine Beschichtung der Leimwalze über deren gesamte Arbeitshöhe.
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Zwischen der Übertragungskammer und der Pufferkammer ist im Kammerschaber eine Trennwand angeordnet, an der die Stege/Nuten ausgebildet sind. Die Trennwand kann beispielsweise als separates Bauteil in den Kammerschaber eingesetzt werden. Alternativ ist es ebenfalls denkbar, den gesamten Kammerschaber im 3D-Druck oder mit dergleichen Verfahren aus einem geeignetem Kunststoff oder Metall insbesondere einstückig herzustellen.
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Der Leim in der Pufferkammer wirkt zudem als Puffervolumen, so dass das Nachfördern von Leim aus der Leimversorgung für einen Wechsel des Vorratsbehälters im laufenden Arbeitsbetrieb des Leimwerks unterbrochen werden kann. Die Pufferkammer wird dabei teilweise entleert. Im Normalbetrieb ist die Pufferkammer dagegen vollständig mit Leim gefüllt.
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Vorzugsweise ist der Kammerschaber um eine zur Drehachse der Leimwalze parallele Achse drehbar gelagert zur Weiteneinstellung eines Abgabespalts zwischen der Leimwalze und einer die Übertragungskammer in Drehrichtung der Leimwalze begrenzenden abgabeseitigen (vorderen) Schaberleiste. Damit lässt sich die Schichtdicke der Beleimung einstellen.
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Zum Trockenziehen der Leimwalze kann der Abgabespalt durch Anlegen der abgabeseitigen Schaberleiste an die Leimwalze geschlossen werden. Durch die Drehung ändert sich insbesondere auch die Weite eines Rückführspalts zwischen der Leimwalze und einer die Übertragungskammer entgegen der Drehrichtung der Leimwalze begrenzenden rückführseitigen (hinteren) Schaberleiste. Zwischen der rückführseitigen Schaberleiste und der Leimwalze wird nicht an eine Palette übertragener Leim in die Übertragungskammer zurückgeführt. Im Arbeitsbetrieb sind die beiden Schaberleisten bei einer bevorzugten Grundeinstellung mit unterschiedlichen Abständen zur Leimwalze eingestellt.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk ferner eine beweglich gelagerte elastische Dichtlippe zum Verschließen eines Rückführspalts zwischen der Leimwalze und der rückführseitigen Schaberleiste, insbesondere bei gleichzeitig geschlossenem Abgabespalt.
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Im Arbeitsbetrieb ist der Rückführspalt gemäß einer Grundeinstellung derart offen, dass nicht übertragener Leim rückstandsfrei in die Übertragungskammer zurückgefördert wird. Für Produktionspausen wird der Rückführspalt vorzugsweise mit der Dichtlippe verschlossen, um den Leim in der Übertragungskammer derart von der Umgebungsluft abzuschließen, dass der Leim dort nicht antrocknet. Die Dichtlippe besteht beispielsweise aus Gummi, Silikon oder dergleichen, um sich an die den Spalt begrenzenden Strukturen dichtend anzulegen.
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Optional sind die beiden Schaberleisten bzw. Spalte getrennt voneinander einstellbar, insbesondere derart, dass sowohl der Abgabespalt als auch der Rückführspalt unabhängig voneinander verschlossen werden können. Die Übertragungskammer kann auch selbst wenigstens eine elastische Dichtlippe zum Luftabschluss in Produktionspausen umfassen.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk Schaberleisten zur abgabeseitigen und zur (entgegengesetzten) rückführseitigen Begrenzung der Übertragungskammer, wobei die Schaberleisten Schaberkanten mit zur Leimwalze weisenden konkaven Dichtflächen umfassen, die insbesondere einen der Leimwalze entsprechenden Krümmungsradius aufweisen.
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Zwischen den konkaven Dichtflächen und der Leimwalze entsteht eine Spaltdichtung, durch die der viskose Leim bei ruhender Leimwalze nicht austreten kann. Nur bei Drehung der Leimwalze tritt Leim aus der Übertragungskammer aus und/oder wird in diese zurückgeführt.
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Vorzugsweise weist die abgabeseitige Schaberleiste eine Abrisskante für den Leim auf, insbesondere mit einer Antihaftbeschichtung. Dadurch kann ein Antrocknen von Leim an der Schaberleiste verhindert werden.
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Vorzugsweise weist die rückführseitige Schaberleiste eine Zuführschräge für den Leim auf, insbesondere mit einer Antihaftbeschichtung. Dadurch Leim effektiv zurückgeführt und ein Antrocknen von Leim an der Schaberleiste verhindert werden.
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Vorzugsweise weist die Leimwalze über die Mantelfläche der Leimwalze radial überstehende Absätze auf, zwischen denen der Kammerschaber im Wesentlichen axial spielfrei eingepasst ist. Die Absätze (beispielsweise im Sinne eines Flanschs oder Bunds) bilden dann mit dem dazwischenliegenden Kammerschaber axiale Dichtflächen aus, im Sinne einer Spaltdichtung für den Leim.
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Vorzugsweise ist die Leimversorgung zur Druckförderung des Leims in den Kammerschaber unter Luftabschluss und ohne Leimrücklauf ausgebildet. Beispielsweise wird der Leim aus einem geschlossenen Vorratsbehälter unter Luftabschluss entnommen und durch einen Schlauch in einen Kammerschaber gefördert. Dabei wird der Leim mit Druck beaufschlagt, beispielsweise durch mechanische Komprimierung des Vorratsbehälters. Der Schlauch ist vorzugsweise temperiert, um den Leim auf eine Verarbeitungstemperatur zu erwärmen.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk wenigstens einen Drucksensor, insbesondere wenigstens zwei Drucksensoren, zur Überwachung eines Arbeitsüberdrucks im Kammerschaber. Mit dem wenigstens einen Drucksensor wird die Nachförderung des Leims in die Pufferkammer geregelt. Sobald die Pufferkammer komplett gefüllt ist, baut sich bei fortgesetzter Nachförderung ein mittels Drucksensor gemessener Überdruck auf, und die Nachförderung wird gezielt unterbrochen und/oder verringert. Wird Leim aus der Pufferkammer entnommen, sinkt der gemessene Druck und die Nachförderung wird wieder aktiviert und/oder erhöht.
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Somit kann eine vollständige Kammerfüllung auch bei relativ geringen Überdrücken von 0,05 bar bis 0,2 bar im normalen Arbeitsbetrieb dauerhaft eingehalten werden.
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Optional ist in der Pufferkammer eine elastische Membran angebracht, welche Druckschwankungen kompensiert und/oder glättet, um das Regelverhalten der Nachförderung zu verbessern.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk wenigstens ein Heizelement zur Temperierung des Leims im Kammerschaber. Dadurch kann die Viskosität des Leims im Leimkreislauf gezielt beeinflusst werden.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk ferner eine zuschaltbare Reinigungsbürste für die Leimwalze. Optional kann die Bürste motorisch um sich selbst gedreht werden.
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Vorzugsweise umfasst das Leimwerk wenigstens einen Sensor zur Erkennung von Etiketten, die fehlerhaft an zu beleimenden Paletten und/oder an der Leimwalze anhaften, und einen zuschaltbaren mechanischen Abstreifer, insbesondere eine kammförmige Rakel, zum Abstreifen derart erkannter Etiketten von der Leimwalze. Damit lässt sich verhindern, dass die Etiketten in den Kammerschaber gezogen werden und/oder der Rückführspalt dadurch verstopft wird.
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Vorzugsweise werden die Paletten im Bereich zwischen einem Greiferzylinder und der Leimwalze mit dem Sensor überwacht. Vorzugsweise wird ein optischer Sensor verwendet und/oder ein kapazitiver Sensor. Bei Erkennung eines Etiketts wird der Abstreifer / die Rakel an die Leimwalze geschaltet, beispielsweise mittels Elektromagnet oder mit einem ausreichend schnell schaltenden Pneumatikzylinder, um das Etikett von der Leimwalze abzustreifen.
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Der Sensor zur Erkennung von Etiketten, die fehlerhaft an zu beleimenden Paletten anhaften, ist vorzugsweise unmittelbar nach dem Übergabepunkt der Etiketten von den Paletten an den Greiferzylinder auf die Paletten gerichtet. So können fehlgeleitete Etiketten und/oder Bruchstücke möglichst schnell erkannt werden und die zur Verfügung stehende Reaktionszeit für den Abstreifer erhöht werden.
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Erkennt der Sensor ein fehlgeleitetes Etikett oder Etikettenbruchstück, wird der mechanische Abstreifer nach einer vorzugweise von der Maschinenleistung abhängigen Verzögerungszeit an die Leimwalzenoberfläche geschaltet, wobei die Abstreifkante des Abstreifers vorzugsweise entgegengesetzt zur Rotationsrichtung weist. Dadurch entfernt der Abstreifer das fehlgeleitete Etikett einschließlich anhaftendem Leim von der Leimwalze und führt es in eine an den Abstreifer anschließende und verschließbare Kammer.
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Nach einer einstellbaren Abstreif- bzw. Abziehzeit wird der Abstreifer wieder von der Leimwalze entfernt und verschließt dabei die Kammer. Derart in der Kammer gesammelte Etiketten und Etikettenbruchstücke können beispielsweise mit Wasser aus der Kammer gespült werden.
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Vorzugsweise sind der Abstreifer / die Rakel und die Kammer an bzw. in einem Schutzgehäuse angeordnet, so dass Spülwasser mit Etiketten und Leimresten kontrolliert abgeleitet werden kann und die Umgebung nicht verschmutzt wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 einen Längsschnitt durch das Leimwerk;
- 2 einen Querschnitt und eine Schrägansicht des Leimwerks;
- 3 Schnittansichten einer ersten Ausführungsform des Kammerschabers;
- 4 einen vergrößerten Querschnitt des Kammerschabers;
- 5 eine zweite Ausführungsform des Kammerschabers; und
- 6 eine schematische Draufsicht auf ein Etikettieraggregat mit dem Leimwerk.
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Wie die 1 und 2 erkennen lassen, umfasst das Leimwerk 1 zur Verarbeitung von Kaltleim, nachfolgend der Einfachheit halber Leim 2 genannt, eine Leimwalze 3 und einen Kammerschaber 4, der mit einer zur Beleimung dienenden Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 eine Übertragungskammer 5 zum Auftragen des Leims 2 auf die Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 ausbildet.
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Im Kammerschaber 4 ist vorzugsweise ferner eine Pufferkammer 6 für den Leim 2 ausgebildet, die von der Übertragungskammer 5 durch eine Trennwand 7 mit Nuten 7a und/oder Stegen 7b getrennt ist. Die Nuten 7a und/oder Stege 7b sind vorzugsweise als teilumfängliche Gewindegangsegmente 7c ausgebildet, siehe hierzu insbesondere auch die 4.
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Wie am besten in der 3 zu erkennen ist, sind in der Trennwand 7 wenigstens ein unterer Kanal 8 zum Durchleiten von Leim 2 aus der Pufferkammer 6 in die Übertragungskammer 5 und eine oberer Kanal 9 zum Durchleiten von Leim 2 in umgekehrter Richtung ausgebildet. Die Kanäle 8, 9 sind vorzugsweise an den unteren und oberen Endbereichen der Trennwand 7 und insbesondere der Nuten 7a und/oder Stege 7b angeordnet.
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Der Leim 2 bildet im Arbeitsbetrieb eine die Übertragungskammer 5 vollständig ausfüllende Leimsäule 2a aus, die durch Adhäsion an der rotierenden Leimwalze 3 in Drehung um sich selbst versetzt wird, siehe insbesondere die 2. Infolgedessen läuft der Leim 2 an den Nuten 7a und/oder Stegen 7b entlang, so dass die Leimsäule 2a insgesamt nach oben gefördert und der Leim 2 über die gesamte Arbeitshöhe 3b der Leimsäule 3 auf diese aufgetragen wird. Teilweise läuft der Leim 2 durch den oberen Kanal 9 zurück in die Pufferkammer 6.
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Die Pufferkammer 6 ist an eine (nur teilweise angedeutete) geschlossene und temperierte Leimversorgung 10 angeschlossen und wird von dieser unter einem Überdruck von beispielsweise 0,05 bar bis 0,2 bar im Kammerschaber 4 bereitgestellt. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise Drucksensoren 11 für den oberen und unteren Bereich der Pufferkammer 6 vorhanden. Das Nachfördern des Leims 2 wird dann anhängig von im Kammerschaber 4 gemessenen Druckwerten geregelt.
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Wie in der 1 schematisch angedeutet ist, bildet sich im Arbeitsbetrieb des Leimwerks 1 demzufolge ein kontinuierlicher Leimkreislauf 12 innerhalb des Kammerschabers 4 aus.
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Der Vollständigkeit halber sind in der 1 Bestandteile eines motorischen Antriebs 13 für die Leimwalze 3 und eine Stelleinheit 14 für den Kammerschaber 4 dargestellt. Mit der Stelleinheit 14 lässt sich beispielsweise ein radialer Abstand und/oder ein horizontaler Anstellwinkel des Kammerschabers 4 bezüglich der Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 auf prinzipiell bekannte Weise mechanisch einstellen.
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Die 2 lässt im Querschnitt erkennen, dass sich die Leimwalze 3 mit ihrer Drehrichtung 3c und die (durch einen gekrümmten Pfeil schematisch angedeutete) Leimsäule 2a gegensinnig drehen, beispielsweise die Leimwalze 3 im Uhrzeigersinn und die Leimsäule 2a entgegengesetzt.
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Wie insbesondere in 3 und 4 zu erkennen ist, umfasst der Kammerschaber 4 eine bezüglich der Drehrichtung 3c vordere und somit abgabeseitige Schaberleiste 15 sowie eine bezüglich der Drehrichtung 3c hintere und somit für nicht von der Leimwalze 3 übertragenen Leim 2 rückführseitige Schaberleiste 16. Mit der Stelleinheit 14 lassen sich ein Abgabespalt 17 und ein Rückführspalt 18 zwischen den Schaberleisten 15, 16 und der Leimwalze 3 auf geeignete Weiten einstellen.
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Im Stillstand des Leimwerks 1, beispielsweise bei Produktionspausen, wird die abgabeseitige Schaberleiste 15 durch horizontales Drehen des Kammerschabers 4 auf Kontakt an die Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 heranbewegt und der Abgabespalt 17 dadurch geschlossen. Der daraus resultierende Rückführspalt 18 zwischen der rückführseitigen Schaberleiste 16 und der Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 wird dann vorzugsweise durch Zuschalten eines beweglich im Bereich des Kammerschabers 4 gelagerten Verschlusselements 19 mit einer elastischen Dichtlippe 19a verschlossen, siehe hierzu die 2.
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Wie insbesondere die 4 erkennen lässt, umfasst die abgabeseitige Schaberleiste 15 eine an die Krümmung der Mantelfläche 3a angepasste konkave Dichtfläche 15a und eine Abrisskante 15b, an denen vorzugsweise eine (nicht dargestellte) Antihaftbeschichtung ausgebildet ist. Die rückführseitige Schaberleiste 16 umfasst eine ebenso an die Krümmung der Leimwalze 3 angepasste konkave Dichtfläche 16a und eine Zuführschräge 16b, an denen vorzugsweise eine (nicht dargestellte) Antihaftbeschichtung ausgebildet ist.
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Der Leim 2 wird aus der geschlossenen Leimversorgung 10 vorzugsweise abhängig vom im Kammerschaber 4 und insbesondere in der Pufferkammer 6 herrschenden Druck unter Überdruck durch einen Versorgungskanal 20 in den Kammerschaber 4 eingespeist, siehe die 3 und 5. Zu diesem Zweck sind an einer peripheren Zuleitung, beispielsweise in einer Schlauchummantelung, und/oder am Kammerschaber 4 temperierende Heizelemente vorhanden, um die Viskosität des Leims 2 gezielt einzustellen.
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Gemäß 1 und 2 umfasst die Leimwalze 3 einen oberen Absatz 21 und einen unteren Absatz 22, zwischen denen der Kammerschaber 4 im Wesentlichen axial spielfrei eingepasst ist. Die Absätze 21, 22 stehen jeweils radial über die Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 über. Der obere Absatz 21 bildet somit eine nach unten weisende kreisringförmige Kontaktfläche/Dichtfläche 23 aus, der untere Absatz 22 eine nach oben weisende kreisringförmige Kontaktfläche/Dichtfläche 24. Die Dichtflächen 23, 24 laufen über passend dazu freiliegende Kontaktflächen/Dichtflächen 25, 26 des Kammerschabers 4 im Sinne einer Dichtung mit im Wesentlichen in axialer Richtung 27 zusammenwirkenden Dichtflächen 23-26.
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Die Dichtflächen 23-26 sind so angeordnet, dass sie mit dem Leim 2 Kontakt haben. Im Arbeitsbetrieb wird der Leim 2 von wenigstens einer Kante im Bereich der freiliegenden Dichtflächen 25, 26 größtenteils abgezogen. Von dort (im Sinne einer kontrollierten Leckage) nicht vollständig abgezogener Leim 2 wird anschließend von einer der Leimwalze 3 zugewandten Kante an der Zuführschräge 16b der rückführseitigen Schaberleiste 16 abgezogen. Durch ständigen Kontakt mit frischem und somit Lösemittel haltigem Leim 2 im Bereich der Dichtflächen 25, 26 wird dort gegebenenfalls nicht abgezogener Leim 2 ständig angelöst, so dass der Leim 2 dort nicht nennenswert antrocknen und sich folglich nicht ansammeln kann.
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Optional kann der obere Absatz 21 der Leimwalze 3 nach unten hin federnd vorgespannt und/oder vertikal einstellbar ausgebildet sein, um eine im Wesentlichen spielfreie axiale Einfassung des Kammerschabers 4 zwischen den Absätzen 21, 22 zu erzielen.
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Optional könnte die Leimwalze 3 auch ohne Absätze 21, 22 ausgebildet sein. Die Abdichtung des Kammerschabers 4 erfolgt dann beispielsweise zur zylindrischen Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 hin, also mit im Wesentlichen in radialer Richtung 28 zusammenwirkenden Dichtflächen (nicht dargestellt). Ein dort mit der Mantelfläche 3a zusammenwirkendes Dichtelement ist dann vorzugsweise elastisch ausgebildet und/oder federnd zur Mantelfläche 3a hin vorgespannt.
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Optional könnte die Abdichtung auch auf wenigstens einer Stirnseite 29 der Leimwalze 3 erfolgen. Der Kammerschaber 4 wäre dann oben und unten mit je einem Abstreifer auszubilden, die beispielsweise nach innen zur Drehachse der Leimwalze 3 ausgerichtet wären.
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Der Kammerschaber 4 gemäß der 1 bis 4 ist im Wesentlichen aus starren Materialien gefertigt und die Trennwand 7 in eine an die Schaberleisten 15, 16 angrenzende Aussparung 4a im Kammerschaber 4 eingepasst, siehe beispielsweise die 4.
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Zur Kompensation und/oder Glättung von Druckschwankungen im Kammerschaber 4 und insbesondere in der Pufferkammer 6 kann eine (in der 4 schematisch angedeutete) elastische Membran 30 und/oder Dichtlippe in wenigstens eine Außenwand des Kammerschabers 4 integriert werden.
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Wie die 5 für eine alternative Ausführungsform zeigt, ist es aber auch denkbar, den Kammerschaber 4 nur im Bereich der Trennwand 7 und um die Pufferkammer 6 herum starr auszubilden. Die Schaberleisten 15, 16 könnten demgegenüber als elastisch nachgiebiger Rahmen um die Übertragungskammer 5 ausgebildet sein und auf der Außenseite 7d der starren Trennwand 7 befestigt werden, beispielsweise mittels Formschluss an dort vorhandenen Befestigungszapfen/-stegen 7e oder dergleichen.
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Die Leimkreislauf 12 durch die Übertragungskammer 5 und die Pufferkammer 6 hat sich als besonders vorteilhaft für einen gezielten und gleichmäßigen Auftrag des Leims 2 auf die Leimwalze 3 herausgestellt. Prinzipiell wäre aber auch eine direkte Einspeisung des Leims 2 in die Übertragungskammer 5 denkbar, so dass die Nuten 7a und/oder Stege 7b eine Verteilung des Leims 2 über die Arbeitshöhe 3b der Leimwalze 3 oder gegebenenfalls über einen für die jeweilige Beleimung benötigten Teilbereich der Arbeitshöhe 3b bewirken.
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Die Arbeitsweise des Leimwerks 1 wird unter Bezug auf die 6 beschrieben, die das Leimwerk 1 als Bestandteil eines Etikettieraggregats 31 zur Kaltleimetikettierung von Behältern, wie beispielsweise Flaschen, zeigt.
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Demnach können am Leimwerk 1 ferner eine zuschaltbare Reinigungsbürste 32 für die Leimwalze 3 und/oder eine Abstreifeinheit 33 mit einem zuschaltbaren mechanischen Abstreifer 33a, wie beispielsweise einer kammförmigen Rakel, zum Ablösen fehlerhaft an die Leimwalze 3 übertragener Etiketten 34 und/oder Etikettenbruchstücke (nicht dargestellt) vorhanden sein. Die Abstreifeinheit 33 umfasst vorzugsweise zudem eine Kammer 33b zum Sammeln derart abgelöster Etiketten 34 und/oder Etikettenbruchstücke. Ferner ist vorzugsweise wenigstens ein Sensor 35 so angeordnet, dass mit ihm fehlerhaft an den Paletten 36 eines Palettenkarussells 37 und/oder an der Leimwalze 3 haftende Etiketten erkannt werden können.
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Das Etikettieraggregat 31 umfasst ferner auf an sich bekannte Weise einen Greiferzylinder 38 und ein Etikettenmagazin 39. Der Sensor 35 ist wie schematisch angedeutet vorzugsweise unmittelbar im Anschluss an einen Übergabepunkt von den Paletten 36 zum Greiferzylinder 38 angeordnet.
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Das Etikettieraggregat 31 ist im Arbeitsbetrieb Bestandteil einer Etikettiermaschine 41 mit einem (schematisch angedeuteten) Karussell 42 zum kontinuierlichen Transport zu etikettierender Behälter 43.
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Im Arbeitsbetrieb wird der Kammerschaber 4 und mit ihm die Leimwalze 3 derart mit dem Leim 2 versorgt, dass ein Rücklauf überschüssigen Leims 2 nicht erforderlich ist. Der Leim 2 wird vorzugsweise unter Luftabschluss aus einem geschlossenen Vorratsbehälter (nicht dargestellt) entnommen und durch einen Schlauch in den Kammerschaber 4 gefördert. Dabei wird der Leim 2 mit einem Überdruck beaufschlagt, vorzugsweise indem der Vorratsbehälter komprimiert wird.
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Im Schlauch wird der Leim 2 mit einer Heizung, beispielsweise in Form einer beheizbaren Ummantelung des Schlauchs, auf eine zur Verarbeitung geeignete Temperatur erwärmt. Gegebenenfalls wird die Temperatur des Leims 2 im Kammerschaber 4 mit einem dort optional vorhandenen Heizelement stabilisiert.
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Mit dem wenigstens einen Drucksensor 11 wird der Druck im Kammerschaber 4 und insbesondere in der Pufferkammer 6 laufend überwacht und auf dieser Grundlage die Nachförderung des Leims 2 in die Pufferkammer 6 beispielsweise wie folgt geregelt.
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Sobald die Pufferkammer 6 komplett gefüllt ist, baut sich in Kammerschaber 4 bei laufender Förderung ein Überdruck auf, bis die Nachförderung des Leims 2 beispielsweise bei einem ersten vorgegebenen Schwellenwert des Überdrucks unterbrochen wird. Wird Leim 2 auf die Leimwalze 3 aufgetragen, sinkt der Überdruck im Kammerschaber 4 und die Nachförderung des Leims 2 wird beispielsweise bei einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert des in der Pufferkammer 6 gemessenen Überdrucks wieder aktiviert.
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Somit kann der Überdruck im Kammerschaber 4 auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau von beispielsweise 0,05 bar bis 0,2 bar gehalten werden und die Kammern 5, 6 dennoch während des normalen Arbeitsbetriebs durchgehend vollständig gefüllt sein.
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Der Leim 2 wird somit bedarfsabhängig nachgefördert. Prinzipiell ist eine beliebig abgestufte Nachförderung denkbar, also beispielsweise durch eine Taktung/Unterbrechung der Förderung und/oder durch Veränderung der Förderrate bei laufender Förderung.
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Optional können Druckschwankungen im Kammerschaber 4 und insbesondere in der Pufferkammer 6 von der elastischen Membran 30 kompensiert und/oder geglättet werden, um das Regelverhalten der geschlossenen Leimversorgung 10 zu verbessern.
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In der Pufferkammer 6 sinkt der Leim 2 im Wesentlichen von der Schwerkraft getrieben nach unten und läuft durch den unteren Kanal 8 in die Übertragungskammer 5. Dort wird der Leim 2 von der Drehung der Leimwalze 3 getrieben entlang der Nuten 7a und/oder Stege 7b kontinuierlich und im Wesentlichen wendelförmig nach oben gefördert und berührt dabei auf der den Nuten/Stege 7a, 7b entgegengesetzten Seite der Übertragungskammer 5 die Mantelfläche 3a der Leimwalze 3.
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Im Arbeitsbetrieb ist die Übertragungskammer 5 mit Ausnahme der Kanäle 8, 9 sowie des Abgabespalts 17 und Rückführspalts 18 für den Leim 2 fließdicht geschlossen.
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Zwischen den beiden Schaberleisten 15, 16 hat die rotierende Leimsäule 2a eine ausreichend große Kontaktfläche zur Leimwalze 3, so dass der Leimkreislauf 12 schließlich für eine ständige Leimbeschichtung der Leimwalze 3 über deren gesamten Arbeitshöhe 3b sorgt. Der Leim 2 in der Pufferkammer 6 wirkt zudem als Puffervolumen, so dass die Leimnachförderung bei einem Wechsel des angeschlossenen Vorratsbehälters vorübergehend unterbrochen und der Arbeitsbetrieb dennoch uneingeschränkt fortgesetzt werden kann.
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Ausgehend von einer Grundeinstellung, wie beispielsweise einem mittleren Abstand des Kammerschabers 4 von der Leimwalze 3, werden der Abgabespalt 17 und der Rückführspalt 18 mit der Stelleinheit 14 vorzugsweise durch Drehen des Kammerschabers 4 gemeinsam eingestellt, und zwar im normalen Arbeitsbetrieb in der Regel auf voneinander abweichende Spaltmaße. Die Weite des Abgabespalts 17 gibt dann die Schichtdicke des Leims 2 für die Beleimung vor.
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Um die Leimwalze 3 trocken abzuziehen, wird die abgabeseitige Schaberleiste 15 gegen die Leimwalze 3 gedreht und der Abgabespalt 17 geschlossen. Gleichzeitig entfernt sich die rückführseitige Schaberleiste 16 von der Leimwalze 3, und nicht abgenommener Leim 2 wird rückstandsfrei durch den Rückführspalt 18 in die Übertragungskammer 5 gefördert.
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Bei Produktionspausen kann der Rückführspalt 18 in dieser Stellung des Kammerschabers 4 vorzugsweise mit der elastischen Dichtlippe 19a des Verschlusselements 19 verschlossen werden, so dass der Leim 2 im Kammerschaber 4 von der Umgebungsluft abgeschlossen wird und nicht antrocknet.
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Vorzugsweise wird bei Produktionspausen zuerst die Leimwalze 3 abgezogen. Hierfür wird die abgabeseitige Schaberleiste 15 auf Kontakt gestellt, sodass die Dichtfläche 15a an der Mantelfläche 3a der Leimwalze 3a lückenlos anliegt. Nach beispielsweise ein bis zwei Umdrehungen der Leimwalze 3 wird der Kammerschaber 4 dann mittels Verschlusselement 19 und Dichtlippe 19a wie beschrieben verschlossen.
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Prinzipiell könnten der Abgabespalt 17 und der Rückführspalt 18 je nach Lagerung der Schaberleisten 15, 16 am Kammerschaber 4 auch getrennt voneinander eingestellt werden.
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Zur Reinigung der Leimwalze 3 wird vorzugsweise die Reinigungsbürste 32 gegen die Mantelfläche 3a der Leimwalze 3 bewegt. Optional kann die Reinigungsbürste 32 aktiv durch einen separaten Motor gedreht werden.
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Im Arbeitsbetrieb des Etikettieraggregats 31 kann eine Fehlfunktion auftreten, bei der ein beleimtes Etikett 34 nicht vom Greiferzylinder 38 übernommen wird. In diesem Fall bleibt das Etikett 34 auf seiner Palette 36 und kann dann beim anschließenden Kontakt mit der Leimwalze 3 auf dieser haften bleiben. Es ist dann zu vermeiden, dass das anhaftende Etikett 34 in den Kammerschaber 4 gezogen wird.
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Vorzugsweise werden die Paletten 36 daher im Bereich zwischen dem Greiferzylinder 38 und der Leimwalze 3 und insbesondere unmittelbar nach Verlassen des Etikettenübergabebereichs zum Greiferzylinder 38 mit dem Sensor 35 beispielsweise optisch oder kapazitiv überwacht, um festzustellen, ob die Paletten 36 ordnungsgemäß frei von Etiketten 34 sind.
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Wird ein daran vorhandenes Etikett 34 erkannt, wird die Abstreifeinheit 33 automatisch angesteuert und dadurch deren mechanischer Abstreifer 33a gegen die Leimwalze 3 bewegt, das Etikett 34 auf diese Weise von der Leimwalze 3 abgestreift und von der Kammer 33b aufgenommen. Der Abstreifer 33a wird dann zurückgefahren und die Kammer 33b dadurch geschlossen. Die Kammer 33b ist geeignet dimensioniert und kann beispielsweise nach Produktionsende mittels Wasserstrahl oder dergleichen gereinigt und die Etiketten 34 und/oder Etikettenbruchstücke dabei in einen Auffangbehälter (nicht dargestellt) gespült werden.
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Die beschriebenen Funktionen des Leimwerks 1 können auf prinzipiell bekannte Weise elektronisch gesteuert/geregelt werden.
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Das beschriebene Leimwerk 1 ermöglicht einen gleichmäßigen Auftrag von Leim 2 auf die Leimwalze 3 bei reproduzierbarer Leimqualität und geringem Reinigungsaufwand.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015212198 A1 [0002]
- DE 102015212141 A1 [0002]
