-
Die
Erfindung betrifft eine Sprühgummierungsvorrichtung.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Produktionsmaschinen,
speziell bei Verpackungsmaschinen, auf die sich die folgende Beschreibung
als Beispiel bezieht und bei denen ein Klebstoff auf gegebene Bereiche
eines blatt- oder bogenartigen Materials, beispielsweise auf Bögen eines
Verpackungsmaterials oder auf Zuschnitte, die zur Bildung von Behältern gefaltet
und in der gefalteten Position stabilisiert werden, oder auf ein
blattartiges Material wie beispielsweise Etiketten oder Steuerbanderolen
aufgebracht werden muss, die einfach auf ein Unterlagematerial, beispielsweise
aus Papier, aufgebracht werden.
-
Es
ist bei Verpackungsmaschinen bekannt, Sprühgummierungsvorrichtungen zu
verwenden, die längs
des Weges des zu gummierenden Blattes oder Bogens angeordnet sind
und die jeweils Gummierungseinrichtungen mit jeweiligen Sprühdüsen für ein im
wesentlichen flüssiges
Klebstoffmaterial, einen Klebstoffbehälter, eine Pumpenanordnung
zum Fördern
des Klebstoffes zu den Düsen
und eine Steuereinrichtung umfassen, die sicherstellt, dass eine
gegebene Menge des Klebstoffes von den Düsen ausgegeben wird, während das
zu gummierende Blatt oder der zu gummierende Bogen an der Gummierungsvorrichtung
vorbeiläuft.
-
Die
Gummierungseinrichtungen der bekannten Vorrichtungen der oben beschriebenen
Art sind im allgemeinen Seite an Seite und parallel in einer festen
Position zueinander und zum Weg der zu gummierenden Bögen oder
Blätter
angeordnet und werden alle gleichzeitig betrieben und betätigt. Das heißt, dass
die Gummierungseinrichtungen in einer festen Position im Inneren
einer Gummierungsstation so angeordnet sind, dass sie im Inneren
der Station die Anordnung der zu gummie renden Bereiche auf dem Blatt
oder dem Bogen wiedergeben.
-
Die
bekannten Gummierungsvorrichtungen der oben beschriebenen Art haben
einige Mängel. Zunächst sind
die Vorrichtungen oftmals platzraubend und im wesentlichen in der
gleichen Größe wie das
Blatt oder der Bogen ausgebildet, damit die Sprüheinrichtungen so angeordnet
werden können, dass
sie zu den Gummierungsbereichen auf dem Blatt oder Bogen passen.
Zum zweiten sind sie wegen der Größe der Sprüheinrichtungen und daher wegen
des relativ großen
kleinsten Abstandes zwischen den verschiedenen Gummierungsbereichen kaum
in der Lage, relativ kleine Bögen
oder Blätter
zu gummieren. Schließlich
können
sie nicht bei fortlaufend arbeitenden Maschinen eingesetzt werden,
bei denen im Gegensatz zu einem Schrittbetrieb die Blätter oder
Bögen,
die zu gummieren sind, mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit
laufen.
-
Aus
der
DE 8902427 U1 ist
bereits eine Sprühgummierungsvor-
richtung bekannt, bei der blatt- oder bogenartige Elemente entlang
eines Weges laufen, an dem Halter für mindestens zwei Sprühgummierungseinrichtungen
angebracht sind, von denen jede eine Düse zum Ausbringen eines Klebstoffstrahls
aufweist, die über
Leitungen, steuerbare Ventile und einen Behälter mit Klebstoff versorgt werden.
Für jede
Gummierungseinrichtung ist eine einstellbare Verbindungseinrichtung
vorgesehen, um ihre Position zum Halter einzustellen, wobei die
Positionseinstellung wenigstens eine Drehung um eine Achse umfasst.
-
Aus
der
GB 2227189 A ist
es weiterhin bekannt, bei einer Sprühvorrichtung zum Aufbringen
eines Klebstoffes über
entsprechende Sprühdüsen eine
Ausbildung vorzusehen, die es ermöglicht, die Sprühdüsen um eine
Achse zu schwenken.
-
Durch
die Erfindung soll eine Sprühgummierungsvorrichtung
geschaffen werden, die so ausgebildet ist, dass die Einstellmöglichkeiten
der Gummierungseinrichtungen erweitert sind.
-
Das
wird gemäß der Erfindung
durch die Merkmale des Patentan spruchs 1 erreicht.
-
Im
Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung
ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
-
1 eine
schematische teilweise geschnittene Draufsicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
der Gummierungsvorrichtung, bei der der Deutlichkeit halber einige
Teile entfernt sind und einige Teile in Blockform dargestellt sind,
-
2 im
vergrößerten Maßstab eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Einzelheit von 1,
wobei der Deutlichkeit halber einige Teile entfernt sind,
-
3 eine
Ansicht auf die Unterseite der in 2 dargestellten
Einzelheit,
-
4 in
einer Axialschnittansicht in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von 2 und
-
5 eine
Schnittansicht in vergrößertem Maßstab längs der
Linie V-V in 2 einer weiteren Einzelheit
von 1, wobei der Deutlichkeit halber einige Teile
entfernt sind.
-
In 1 ist
ein Förderrad 1 dargestellt,
das sich in 1 im Uhrzeigersinn um seine
Achse senkrecht zur Zeichenebene von 1 dreht.
Das Rad 1 hat eine Anzahl von Umfangssaugköpfen 2 jeweils zum
Fördern
eines jeweiligen blatt- oder bogenartigen Elementes 3,
d.h. bei dem dargestellten Beispiel einer Steuerbanderole längs eines
kreisförmigen
Weges P, der parallel zur Zeichenebene von 1 verläuft. Ein
Teil P1 des Weges P verläuft
durch eine Gummierungsstation 4, an der gegebene Bereiche (nicht
dargestellt) der Oberfläche
des Elementes 3 mit einem Klebstoffmaterial 5 beschichtet
werden, das durch eine Sprühgummierungsvorrichtung 6 auf das
Element 3 aufgebracht wird, die einstellbar an einem Träger 7 angebracht
ist, der im Inneren der Station 4 befestigt ist, und die
dem Teil P1 des Weges P zugewandt ist.
-
Wie
es in 1 dargestellt ist, umfasst die Vorrichtung 6 eine
im Wesentlichen rechtwinklige Platte 8, deren obere Außenfläche 9 parallel
zur Zeichenebene von 1 verläuft. Nahe an einer Ecke neben
dem Weg P und ein Ende des Trägers 7 überlappend,
weist die Platte 8 eine durchgehende Bohrung 10 auf,
in der drehbar ein Gewindestift 11 eingreift, der senkrecht
zur Zeichenebene von 1 verläuft und vom Träger 7 nach
oben vorsteht. Der Endabschnitt des Stiftes 11 steht über die
Platte 8 vor und ist mit einer Verriegelungsmutter 12 zum
Verriegeln der Platte 8 in irgendeiner gegebenen Winkelposition
bezüglich
des Trägers 7 in
Eingriff. Zu diesem Zweck weist die Platte 8 einen Knopf 13 auf,
der im Wesentlichen quer zum Stift 11 verläuft und
vom Außenumfang
der Platte 8 nach außen
vorsteht.
-
Wie
es in den 1 und 2 dargestellt ist,
umfasst die Vorrichtung 6 weiterhin eine Anzahl von Gummierungseinrichtungen
in Form bekannter Sprüheinrichtungen 14,
die Seite an Seite längs
des Teiles P1 des Weges P angeordnet sind und von denen jede einen
im wesentlichen parallelepipedförmigen
zentralen Körper 15 aufweist,
der der Fläche 9 der
Platte 8 zugewandt ist und eine Einlassleitung 16 und
eine Auslassdüse 17 aufweist,
die zu dem Teil P1 des Weges P gerichtet ist und dazu dient, einen Strahl
(nicht dargestellt) des Klebstoffmaterials 5 auf das Element 3 auszugeben,
das durch die Station 4 läuft.
-
Jede
Sprüheinrichtung 14 umfasst
eine einstellbare Einrichtung 18 zur Verbindung mit einer
Gabel 19, die von zwei parallelen Trägern 20 gebildet ist, die
von der Unterfläche 21 der
Platte 8 nach unten verlaufen und neben dem Rand 8a der
Platte 8 angeordnet sind, der dem Teil P1 des Weges P zugewandt ist.
-
Wie
es in den 2 bis 5 dargestellt
ist, umfasst die Einrichtung 18 einen rohrförmigen Körper 22,
der der Fläche 21 der
Platte 8 zugewandt ist, und eine zylindrische durchgehende
Bohrung 23 aufweist, deren Achse 24 parallel zum
Stift 11 verläuft. Auf
einer Seite weist der rohrförmige
Körper 22 eine lang
gestreckte Rippe 25 auf, die im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Körpers 22 verläuft und sich nach
außen
zwischen die Träger 20 der
Gabel 19 erstreckt. Auf der anderen Seite zeigt der rohrförmige Körper 22 einen
Ansatz 26, der vom Ende des Körpers 22, das dem
gegenüberliegt,
das der Fläche 21 zugewandt
ist, nach außen
und in eine Richtung diametral der Richtung der Rippe 25 entgegengesetzt
bezüglich
der Bohrung 23 verläuft
und der an seinem freien Ende mit einer im wesentlichen kreisförmigen Platte 27 parallel
zur Platte 8 versehen ist. Die Rippe 25 weist
zwei zylindrische durchgehende Bohrungen 28 auf, die übereinander
und parallel zum Rand 8a der Platte 8 ausgebildet
sind und in die gleitend verschiebbar jeweilige Führungsstangen 29 eingreifen,
die zwischen und in einem Stück
mit den Trägern 20 der
Gabel 19 verlaufen und die in ihrer Position bezüglich der
Rippe 25 durch jeweilige Stifte 30 verriegelt
werden, die durch die Rippe 25 radial bezüglich der
Bohrungen 28 hindurchgehen. Die Rippe 25 weist
weiterhin eine Gewindebohrung 31 parallel zu den Bohrungen 28 auf,
in die eine Schraube 32 eingreift, die drehbar und axial
fest durch die Träger 20 gehalten
ist und einen von außen
zugänglichen Kopf 33 aufweist.
-
Die
Stangen 29 und die Schraube 32 bilden zusammen
mit der Rippe 25 eine Einstell- und Führungseinrichtung 34,
die in der später
im einzelnen beschriebenen Weise dafür sorgt, daß die Position der jeweiligen
Sprüheinrichtung 14 in
einer ersten Richtung 35 im wesentlichen parallel zur Platte 8 und zum
Teil P1 des Weges P eingestellt werden kann.
-
Wie
es deutlicher in 4 dargestellt ist, ist in die
Bohrung 23 drehbar und axial fest eine Buchse 36 koaxial
zur Achse 24 eingepaßt,
in die wiederum ein Bolzen 37 mit Außengewinde eingesetzt ist,
dessen oberer Endabschnitt von der Buchse 36 vorsteht, durch
einen Schlitz 38 verläuft,
der durch die Platte 8 parallel zur Richtung 35 ausgebildet
ist, und in einem Stück
mit dem Körper 15 verbunden
ist. Der Bolzen 37 ist axial verschiebbar in die Buchse 36 gepaßt, axial
in der Buchse 36 mittels eines radialen Stiftes 39 festlegbar
(3) und mit einer Mutter 40 und einer
Verriegelungsmutter 41 versehen, die mit den gegenüberliegenden
Enden der Buchse 36 zusammenarbeiten. Gemeinsam mit der
Buchse 36 bilden der Bolzen 37 und die Muttern 40 und 41 eine
Einstell- und Führungseinrichtung 42 zum Übertragen
der von der Einrichtung 34 gegebenen Bewegungen in Richtung 35 auf
den Körper 15 und
zum Einstellen der Position der jeweiligen Sprüheinrichtung 14 in
einer zweiten Richtung 43 im wesentlichen senkrecht zur Platte 8 und
quer zum Teil P1 des Weges P.
-
Wie
es in den 2 und 3 dargestellt ist,
trägt die
Platte 27 einen umschaltbaren Schrittmotor 44,
der zwischen der Platte 27 und der Platte 8 angeordnet
ist und dessen Ausgangswelle 45 eine Achse 46 parallel
zur Achse 24 hat und durch eine Bohrung 47 nach
unten verläuft,
die durch die Platte 27 hindurch ausgebildet ist. Das freie
Ende der Welle 45 unter der Platte 27 ist mit
einer Platte 48 parallel zur Platte 27 versehen,
die an der Oberfläche 49,
die derjenigen gegenüberliegt,
die der Welle 45 zugewandt ist, mehrere Löcher 50 aufweist,
die in Form einer Spirale um die Achse 46 angeordnet sind.
In eines der Löcher 50 greift
eine Schraube 51 ein, die den Gleitstift eines Kurbel-
und Schlitzverbindungsgliedmechanismus 52 bildet, wobei
die Platte 48 eine Kurbel darstellt, die in ihrer Länge nach
Maßgabe
des Abstandes zwischen der Schraube 51 und der Achse 46 variabel
ist und die dafür
sorgt, daß eine
gegebene Schwingung, die mit der Position der Schraube 51 variiert,
einem Verbindungsglied gegeben wird, das von einem flachen Ansatz 53 gebildet
wird, der vom Ende der Buchse 36 neben der Verriegelungsmutter 41 und
vor der Fläche 49 der
Platte 48 radial nach außen verläuft und einen Schlitz 54 aufweist, der
entlang des Ansatzes 53 in radialer Richtung bezüglich der
Achse 24 verläuft
und in den gleitend die Schraube 51 eingreift.
-
Der
Motor 44 und der Mechanismus 52 bilden eine Einstelleinrichtung 55,
die dem Körper 22 eine
gegebene Winkelposition oder eine gegebene Schwingung. mit einer
gegebenen Frequenz um die Achse 24 gibt.
-
Wie
es in 1 dargestellt ist, umfaßt die Vorrichtung 6 einen
Versorgungskreislauf 56, der seinerseits einen Behälter 57 für das Material 5 und
eine Pumpe 58 umfaßt,
deren Einlaß mit
dem Behälter 57 verbunden
ist und deren Auslaß mit
einem Verteiler 59 verbunden ist, der mit den Leitungen 16 über jeweilige
Ventile 60 verbunden ist.
-
Wie
es in den 1 und 2 dargestellt ist,
umfaßt
die Vorrichtung 6 weiterhin eine Steuerung 61,
die ihrerseits einen bekannten Computer 62 umfaßt, auf
den Sensoren 63 und 64 die Position und Bewegung
der Köpfe 2 und
die Information über
das Vorliegen und die Position des Elementes 3 an jedem Kopf 2 übertragen,
der durch die Station 4 hindurchläuft. Das heißt mit anderen
Worten, daß dann,
wenn die Anordnung der Gummierungsbereiche (nicht dargestellt) auf
jedem Element 3, die Anordnung der Köpfe 2 um das Rad 1,
die Bewegung des Rades 1 und die Position jedes Elementes 3 am
jeweiligen Kopf 62 gegeben sind, wenn dieser die Station 4 erreicht,
der Computer 2 zu jedem Zeitpunkt die Stelle der Gummierungsbereiche
(nicht dargestellt) auf jedem Element 3 kennt, während dieses
durch die Station 4 läuft.
-
Der
Computer 62 wird auch mit Signalen von drei Sensoren 65, 66, 67 versorgt,
die jeweils den Einrichtungen 34, 42, 55 jeder
Einrichtung 18 zugeordnet sind, und zu jedem Zeitpunkt über die
Koordinaten der Auslaßenden
der Düsen 17 und
die Richtung informieren, in der die Düsen 17 ausgerichtet sind.
-
Wenn
folglich die Sprüheinrichtungen 14 von Hand
aus in den Richtungen 35 und 43 ausgerichtet sind,
kann der Computer 62 die Motoren 44 steuern und
dabei so programmiert sein, daß er
die Strahlen des Klebstoffmaterials auf die zu gummierenden Bereiche
(nicht dargestellt) in bestimmter Weise lenkt, die ersichtlich in
Abhängigkeit
davon variieren kann, wie die Elemente 3 entlang des Weges
P befördert werden.
Der Computer 62 kann auch so programmiert sein, daß er die Öffnungsfrequenz
und die Öffnungszeit
der Ventile 60 steuert.
-
Die
Anpassungsfähigkeit
der Vorrichtung 6 ist derart, daß dasselbe Ergebnis in verschiedener Weise
erzielt werden kann, wie es sich an dem folgenden Beispiel zeigen
wird.
-
Es
sei angenommen, daß bei
dem dargestellten Beispiel die Vorrichtung 6 drei Sprüheinrichtungen 14 aufweist
und das Klebstoffmaterial auf drei langgestreckte Bereiche (nicht
dargestellt) des Elementes 3 aufgebracht werden soll, wobei
diese drei Bereiche eine verschiedene Länge haben und übereinander
in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene von 1 angeordnet
sind. Wenn die Einrichtungen 42 einmal so eingestellt sind,
daß jede
der Düsen 17 auf
der Höhe
eines jeweiligen zu gummierenden Bereiches liegt, dann können verschiedene Verfahren
in Abhängigkeit
davon angewandt werden, ob das Rad 1 fortlaufend oder in
Schritten arbeitet, wobei das Element 3 an der Station 4 festliegt,
und in Abhängigkeit
davon, ob der Raum zwischen der Vorrichtung 6 und dem Rad 1 an
der Station 4 frei ist oder nicht.
-
Wenn
das Rad 1 fortlaufend arbeitet und ein breiter Durchgang
zwischen der Vorrichtung 6 und dem Rad 1 für die von
den Düsen 17 ausgesandten Strahlen
besteht, dann können
die Sprüheinrichtungen 14 in
der in 1 dargestellten Position bleiben und können die
Ventile 60 differentiell geöffnet werden, während die
zu gummierenden Bereiche an den jeweiligen Düsen 17 vorbeilaufen,
die mit der Pumpe 58 solange verbunden werden, wie es nötig ist,
um die jeweiligen Bereiche zu überziehen,
die an den jeweiligen Düsen 17 mit
der Oberflächengeschwindigkeit
des Rades 1 vorbeilaufen. Wenn die Geschwindigkeit, mit
der das Klebstoffmaterial 5 die Düsen 17 verläßt, die
Koordinaten der Düsen 17 bezüglich des Rades 1 und
der momentane Abstand zwischen jeder Düse 17 und dem jeweiligen
zum gummierenden Bereich gegeben sind, dann kann ersichtlich der Computer 62 den Öffnungsvorlauf
und die Frequenz der Ventile 60 berechnen, die dazu benötigt werden, damit
die Strahlen genau auf die zu gummierenden Bereiche treffen. Wenn
die Ventile 60 impulsbetätigt werden, kann der Computer 62 auch
verschiedene Reihen von Öffnungsimpulsen
liefern, um aufeinanderfolgende Gummierungsflecken an den zu gummierenden
Bereichen aufzubringen.
-
Wenn
das Rad 1 fortlaufend arbeitet, jedoch nur ein relativ
kleiner Durchgang zwischen der Vorrichtung 6 und dem Rad 1 für die von
den Düsen 17 ausgesandten
Strahlen besteht, dann können
die Sprüheinrichtungen 14 in
einem größeren Abstand
in der Richtung 35 mittels der Einrichtungen 34 angeordnet
werden und können
die Düsen 17 zum
Durchgang dadurch ausgerichtet werden, daß die Sprüheinrichtungen 14 zueinander
mittels der jeweiligen Einrichtungen 55 gekippt werden,
um die jeweiligen Strahlen auf Punkte des Elementes 3 zu
richten, die im wesentlichen längs
einer Linie senkrecht zur Zeichenebene von 1 ausgerichtet
sind. Die Ausgabe der Strahlen wird durch den Computer 62 in
derselben weise gesteuert, wie es oben beschrieben wurde, allerdings
mit der Ausnahme, daß in
diesem Fall beim Berechnen des Vorlaufs der Computer 62 auch
die unterschiedlichen Abstände
zwischen den Düsen 17 und
den jeweiligen zu gummierenden Bereichen berücksichtigen muß.
-
Wenn
das Rad 1 schrittweise arbeitet, kann ein Teil des Gummierungsvorganges
dann ausgeführt
werden, wenn das Rad anhält
und kann der Rest dann erfolgen, wenn es sich wieder zu bewegen beginnt
und wieder in den obigen Zustand kommt. Wenn einer der langgestreckten
Bereiche beschichtet wird, während
das Rad 1 stillsteht, wird ersichtlich der Motor 44 der
Einrichtung 55 der jeweiligen Düse 17 fortlaufend
arbeiten, um die diesbezügliche Sprüheinrichtung 14 in
Schwingung zu versetzen.
-
Was
die Einstelleinrichtungen 55 anbetrifft, so sei darauf
hingewiesen, daß diese
unter Verwendung einer einzigen Einrichtung 14 dafür sorgen,
daß problemlos
eine Anzahl von beabstandeten Bereichen des Elementes 3 gummiert
werden kann, die in einer Linie parallel zum Weg P angeordnet sind.
-
Die
Anpassungsfähigkeit
der Vorrichtung 6 kann natürlich weiter dadurch erhöht werden,
daß jede
Sprüheinrichtung 14 mit
einer Einstelleinrichtung (nicht dargestellt), die ähnlich der
Einrichtung 55 ist und die Einrichtung 14 um eine
Achse parallel zur Richtung 43 in Schwingung versetzt,
und/oder mit einer Einrichtung (nicht dargestellt) versehen wird,
die ähnlich
der Einrichtung 34 ist und die Position der Einrichtung 14 in
einer Richtung parallel zur Platte 8 und senkrecht zur
Richtung 35 einstellt.