DE3300008C2

DE3300008C2 - Leimwalze für eine Etikettierstation

Info

Publication number: DE3300008C2
Application number: DE19833300008
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Jagenberg AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1984-10-04
Also published as: DE3300008A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leimwalze mit Leimschaber in einer Etikettierstation einer Etikettiermaschine für Flaschen od.dgl. Der dem Leimschaber (2) zuzuführende Leim wird durch aktive Kühlung oder Erwärmung des Leimschabers (2) unmittelbar vom Leimschaber (2) gekühlt. Da die Kühlung des Leims an seiner äußeren Schicht erfolgt, wird immer nur der Leimanteil des sich vor dem Schaber (2) stauenden Leims gekühlt, der von der Leimwalze (1) abgenommen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leimwalze für eine Etikettierstation mit einem insbesondere auf der Stauseite des Leims eine Hohikehie aufweisenden Leimschaber, dessen Schaberkante mit dem Walzenmantel einen Spalt für den Durchtritt des Leims bildet, und einem Zufuhrorgan für den Leim, mit dem der Leim aus einem Reservoir in Drehrichtung der Leimwalze vor dem Leimschaber, insbesondere in dessen oberem Bereich, im Überschuß zuführbar ist.

Bei einer bekannten Eiikeüiersxaiion einer Etikettiermaschine für Flaschen wird über die Leimwalze, in der Regel unter Zwbchcnsehallung einer Leimpalette, der Leim auf ein Etikett übertragen. Aus Kostengründen soll nur eine eine sichere Klebeverbindung gewährleistende Leimmenge auf das Etikett übertragen werden. Die Leimmenge wird durch Einstellung des Spaltes am Leimschaber eingestellt (DE-OS 31 13 980).

Es hat sich nun gezeigt, daß während des Betriebes, bei unveränderter Einstellung des Leimschabers, die Auftragsmenge kleiner wird. Bei sehr knapper Leimmenge bei Bclriebsbeginn reicht schon nach einer halben bis einer Betriebsstundc die durch den Spalt am Schaber durchgelasscne Leimmenge nicht aus, um die gewünschte, sichere Klebeverbindung zu gewährleisten. Deshalb war es bisher erforderlich, von Beiriebsbeginn an den Spa',1 auf eine größere Leimmenge einzustellen. Eine größere Lcimmenge ist nicht nur aus Kostengründen, sondern vor allem auch wegen der Gefahr der Lcimverschrnutzung unerwünscht. Wenn nämlich Leim im Überschuß von der Leimwalze auf die mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden und sich drehenden Leimpalctten übertragen wird, besteht die Gefahr, daß der Leim weggeschlcudert wird, wodurch die Etikettierstation verschmutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leimwalze für eine Etikcttierslation der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei unveränderter Einstellung des Leimschabers die während des Betriebes auftretende Änderung der Lcimmenge möglichst klein ist.

Diese Aufgabe wird crfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß dem Leimschaber ein Heiz- oder Kühlorgan zugcorclnui isi, mit dem der am Leimschaber sich stauende Leim kühl- bzw. erwärmbar ist.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß die Veränderung der Auflragsiiiengc des Leims bei unveränderter Einstellung ties Leimschabers auf die sich während des Betriebes erfolgende starke Erwärmung des Leims /urüek/ufiihren ist. Im Winter kann man n;ieh einer nächtlichen Betriebsruhe bei Betriebsbeginn am

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ruhen Morgen nicht seilen Leimtemperaturen von weiigcr als 10° messen, während im Sommer nach einigen )etriebsstunden Leimtemperaturen von über 30° genessen werden können. Mit den erfindungsgemäßen vlerkmalen ist es möglich, unter Berücksichtigung die- ;er Verhältnisse den Leim während des Betriebes auf ier für die Verarbeitung optimalen Temperatur zu hal- ;en, die bei etwa 25 bis 30° liegt Deshalb ist es möglich, /on Betriebsbeginn an die einmal am Leimschaber auf sparsamen Leimverbrauch bei ausreichender Klebekraft eingestellte Belagdicke des Leims auf dem Walzenmantel während des Betriebes beizubehalten. Leimspritzer und die damit verbundene Verschmutzung der Etikettierstacion treten nicht auf.

Da sich der am Leimschaber stauende und eine rotierende, nach unten fließende Leimsäule bildende Leim auf seiner Oberfläche gekühlt oder erwärmt wird, ist die Wärmeiu- bzw. -abfuhr für die Bearbeitung optimal und energiesparend, weil immer nur die von der Leimwalze unmittelbar aufgenommene äußere Schicht dieser Leimsäule gekühlt, bzw. erwärmt wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Art von Erwärmung und Kühlung am Verbrauchsort des Leims besteht darin, daß aufwendige Reinigungsarbeiten an den scnst erforderlichen und entfernt vom Verbrauchsort anzuordnenden Kühl- oder Wärmelamellen aufweisenden Kühlelementen entfallen.

Untersuchungen an einer Etikettierstation mit einem ausschließlich aus Metall bestehenden Leimschaber und Leimzufuhr am oberen Ende des Leimschabers haben ergeben, daß die Temperatur des Leims vom oberen Ende des Leimschabers zum unteren Ende ansteigt. Ein solcher Temperaturanstieg kann durch verschiedene Maßnahmen vermindert oder gar verhindert werden.

Eine Temperaturvergleichmäßigung über die Schaberlänge kann nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß mit dem Heizoder Kühlorgan dem Leimschaber eine über seine Länge unterschiedliche Wärmemenge zuführbar bzw. eine unterschiedliche Wärmemenge abführbar ist. Im einzelnen kann dies dadurch geschehen, daß das Heiz- oder Kühlorgan mindestens einen Kanal aufweist, der mit einem Kühlmittel oder Wärmeträger durcnströmbar ist. Die unterschiedliche Wärmemenge läßt sich dabei nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zu- bzw. dadurch ab^rühren, daß entsprechend der für die Vergleichmäßigung der Leimtemperatur über die Schaberlänge benötigten Erwärmung oder Kühlung die Verteilungsdichte des Kanals bzw. der Kanäle gestaltet ist. Bei einem beispielsweise mäanderförmig verlaufenden Kanal können die benachbarten Kanäle in dem stärker zu kühlenden oder zu erwärmenden Bereich dichter als in dem übrigen Bereich liegen. Alternativ oder zusätzlich kann die verschiedene Verteilung der Wärmezu- bzw. -abfuhr dadurch erreicht werden, daß dann, wenn Kühlmittel zugeführt wird, dieses den Kanal im Gegenstrom zum Leim durchströmt, während bei einem Wärmeträger dieser den Kanal in Fließrichtung des Leims durchströmt.

Eine Temperaturvergleichmäßigung über die Schaberlänge kann zusätzlich dadurch erreicht werden, daß die Oberfläche des Leimschabers zumindest auf der Stauseite de;; Leims einen wesentlich geringeren Reibungsfaktor gegenüber dem Leim als die Leimwalze hat. Bei einem aus Metall bestehenden, unbeschichteten Leimschaber ohne Heiz- und Kühlorgan wurde in einem Versuch festgestellt, !aß sich der Leim innerhalb von 25 Minuten von 18°C auf 30⁰C erwärmte, während im gleichen Zeitraum bei Anwendung des insbesondere mit Polyietrafluoräthylcn beschichteten L.eimschabers nur eine Erwärmung von 18°C auf 25° C eintrat. Ferner wurde festgestellt, daß längs des Leimschabers im einen Fall ein Temperaturunterschied von 6° C von oben nach unten eintrat, während bei dem erfindungsgemäßen Leimschaber nur ein Temperaturunterschied von oben nach unten von 3° C eintrat Wegen dieses über die Schaberlänge geringeren Temperaturunterschiedes ist es möglieh, die Mittel für eine über die Schaberlänge unterschiedliche Wärmezu- oder -abfuhr einfacher zu gestalten oder sogar ganz darauf zu verzichten.

Als besonders günstig hat sich die Ausbildung eines Leimschabers erwiesen, bei dem die Oberfläche aus fein verteilten kleinen Bereichen mit guter Wärmeleitfähigkeit und anderen, dazwischenliegenden Bereichen mit niedrigem Reibwert besteht. Vorzugsweise besteht ein solcher Leimschaber aus Metall mit in kleinen öffnungen oder Rissen der Metalloberfläche eingelagertem Stoff mit niedrigem Reibwert. Eine derart strukturierte Oberfläche ist unter dem Warenz/'jhen Tfe-Lok bekannt.

Bei Etikettiermaschinen wird häufig gefordert, daß die Leimpaletten von der Leimwalze dann keinen Leim aufnehmen sollen, wenn die Etikettiermaschine leerläuft, ri. h, keine Etiketten übertragen werden sollen. Es ist bekannt, in diesem Fall dem Leimschaber einen weiteren Leimschaber vorzuordnen, der zwischen zwei Stellungen verstellbar ist. In der einen Stellung liegt er sehr dicht an der Leimwaize an, so daß ir keinen für eine Etikettierung ausreichenden Leimbelag durchläßt, während er im anderen Fall so weit von den Leimwalzen entfernt liegt, daß der von dem ersten Leimschaber durchgelassene Leimbeiag ungestört den zweiten Leimschaber passieren kann.

Um zu verhindern, daß bei angestelltem, zweiten Leimschaber der Leim sich unzulässig stark erwärmt, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß auch dieser zweite Leimschaber wie der erste Leim schaber gekühlt oder erwärmt werden kann. Vorzugsweise kann die Zu- und Abfuhr von Wärme zwischen den beiden Leimschabern umgeschaltet werden. Im übrigen kann dieser /.weite Leimschaber wie der erste Leimschaber ausgestaltet sein.

v> Ein bei vertretbarem Aufwand für die Kühlung oder Erwärmung des Leims nicht ganz zu vermeidendes Schwanken der Leimtemperatur kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch kompensiert werden, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die mit einem Fühler die Leimtemperatur und/oder die Belagdicke des Leims auf dem Walzenmantel der Leimwalze erfaßt und in Abhängigkeit von diesem Meßwert die Zu- und Abfuhr von Wärme im Sinne einer konstantem B-jlagsdicke steuert. Mit dieser Maßnahme werden also sowohl temperaturbedingte als auch durch andere Einflüsse bedingte Schwankungen in der Leimbelagsdicke ausgeregelt. Solche anderen Schwankungen in der Belagsdicke können sich bei absolut konstant gehaltener Leimtempürsuur auch dadurch ergeben, daß die sich bo vor dem Schaber stauende Leimsäule den elastischen Walzenmantel bei hohen Leistungen (hohe Drehgeschwindigkeit der Leimwalze) mehr eindrückt als bei kleinen Leistungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein b5 Ausführungsbeisricl darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

F i g. 1 eine Leimwaize mit Leimschaber in Ansicht, F i g. 2 clic Leimwalze mit Leimschaber gemäß F i g. 1

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im Querschnitt nach der Linie l-l der F i g. 1 und

F i g. 3 die Leimwalze mit Leimschaber gemäß F i g. I mit einem weiteren Leimschaber im Querschnitt entsprechend der Darstellung der F i g. 2.

Ein an eine rotierende Leimwul/.u I angestellter Leimschaber 2 bildet mit der Leimwal/e 1 einen Durchtrittsspalt 3 für den auf die Leimwalze I zu übertragenden Leim. Auf der Stauseite weist der Leimschaber 2 eine kreisförmige Hohlkehle 4 auf. Wie Fig. 1 zeigt, wird der Leim über ein Zufuhrorgan oben am Schaber 2 auf dessen Stauseite zugeführt, so daß er vor dem Schaber nach unten fließt. Am unteren Ende wird der nicht von der Leimwalze 1 übernommene Leim in einer nicht dargestellten Wanne aufgefangen und dem nicht dargestellten Leimreservoir zugeführt, von wo er über eine Pumpe dem Zufuhrorgan 5 wieder zugeleitet wird.

Die Oberfläche des Leimschabers 2 ist im Bereich der Hohlkehle 4. der Schaberkante und der Rückseite des Schabers derart beschichtet, daß sie bei guter Wärmeleitfähigkeit einen geringen Reibweti liui. Line solche Oberfläche kann aus Hartchrom mit eingelagertem Polytetrafluorethylen (bekannt unter dem deutschen Warenzeichen Tfe-Lok) bestehen. Der Schaber 2 weist auf der der beschichteten Oberfläche 4 gegenüberliegenden Rückseite mehrere sich über die Schaberlänge erstrekkende. parallele Kanäle 6 auf. denen ein Wärmeträger oder Kühlmittel über einen Einlaß Ta oder Tb zuführbar ist. Im Falle eines Kühlmittels wird dieses über den Einlaß 7a unten zu- und oben über den Auslaß Tb abgeführt, während im Falle eines Wärmeträgers dieser oben zu- und unten abgeführt wird. Das Kühlmittel wird also im Gegenstrom zur Fließrichtung der Leimsäule zugeführt. Sofern die Etikettierstation unter Bedingungen betrieben wird, unter denen eine für die Verarbeitung optimale Temperatur des Leims nicht erreicht wird, wird über den Einlaß Tb den Kanälen 6 von oben ein Wärmeträger zugeführt und über den Auslaß Ta abgeführt. Die :_ j«. LJ₀UjL₂UU λ w_sj _s;_cj, ^,gUgp^g, Le;rr;vva!?e 1 drehende Leimsäule wird in ihrer äußeren Schicht gekühlt, die von der Leimwalze 1 abgenommen wird.

Der Leimschaber 2 ist an einer Führungsbüchsc 8 aneschraubt, die auf einer Drehachse 9 sitzt. Mittels einer federbelasteten Kugel 10, die in eine Ausnehmung 11 der Drehachse 9 einrastet, wird der Schaber 2 in Betriebsstellung gehalten. Um den Schaber 2 von sich vor ihm stauenden Etiketten zu reinigen, kann er entgegen dem Uhrzeigersinn auf der Drehachse 9 verschwenkt werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der F i g. 2 nur dadurch, daß zwischen dem Zufuhrorgan 5 für den Leim und dem Leimschaber 2 ein weiterer Leimschaber 12 vorgesehen ist. der über einen Arm 13 verschwenkbar auf der Drehachse 9 gelagert ist. Mittels nicht dargestellter Stellorgane kann dieser Leimschaber 12 aus der in F i g. 3 dargestellten Stellung. in der er den auf die Leimwalze 1 aufgetragenen Leim ungehindert durchläßt, in eine praktisch mit seiner Schaberkante den Walzenmantel berührende Stellung gebracht werden. In dieser Stellung verhindert der Leimschaber 12. daß Leim in einer für die Beleimung der Etiketten ausreichenden Menge durchgelassen wird. Damit der sich in diesem Fall am Schaber 12 stauende Leim nicht unzulässig stark erwärmt oder nicht zu sehr abkühlt, sind an diesem Leimsch?ber 12 die gleichen Maßnahmen für die Kühlung bzw. Erwärmung wie am Leinischaber 2 verwirklicht, so daß darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Da bei dieser Ausgestaltung der Erfindung entweder nur der Leimschaber oder der l.cimschaber 12 den Leim staut, brauchen nicht beide Leimschaber gleichzeitig gekühlt oder erwärmt zu werden. Deshalb ist nach einem Vorschlag der Erfindung vorgesehen, die Zu- bzw. Abfuhr von Wärme zwi- > sehen den beiden Leimschabern umzuschalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

33 OO 008 Patentansprüche:

1. Leimwalze für eine Etikettierstation mit einem insbesondere auf der Stauseite des Leims eine Hohlkehle aufweisenden Leimschaber, dessen Schaberkante mit dem Walzenmantel einen Spalt für den Durchtritt des Leims bildet, und einem Zufuhrorgan für den Leim, mit dem der Leim aus einem Reser voir in Drehrichtung der Leimwalze vor dem Lcimschaber, insbesondere in dessen oberem Bereich, im Überschuß zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leimschaber (2) ein Heizoder Kühlorgan (6) zugeordnet ist, mit dem der Leim auf der Stauseite kühl- bzw. erwärmbar ist.

2. Leimwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Heiz- oder Kühlorgan (6) dem Leimschaber (2) eine über seine Länge unterschiedliche Wärmemenge zuführbar ist oder von dem eine unterschiedliche Wärmemenge abführbar ist.

3. Leimsalze nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- oder Kühlorgan (6) mindestens einen Kanal aufweist, der von einem Kühlmittel oder Wärmeträger durchströmbar ist.

4. Leimwalze nach Anspruch 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der für die Vergleichmäßigung der Leimtemperatur über die Länge des Leimschabers (2) benötigte Erwärmung oder Kühlung die Verteilungsdichte des Kanals oder der Kanäle (6) gestaltet ist.

5. Leimv:alze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem weiteren Leimschaber, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Lt'.mschaber (12) mit entsprechend dem ersten Leimschaber (2) ausgestatteten Heiz- und Kühlorgan zwi -hem dem Zufuhrorgan (5) für den Leim und dem ersten Leimschaber (2) angeordnet ist. wobei der weitere Leimschaber (12) zwischen einer ersten Stellung dicht an dem Manicl der l.eimwalze (1) und einer zweiten Stellung mit einem für den ungestörten Durchtritt des unvcrbrauchten Leimbclags ausreichenden Abstand von dem Mantel der Leimwalze befindlichen Stellung verstellbar ist.

6. Leimwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abfuhr von Wärme zwisehen den beiden Leimschabern (2, 12) umschaltbar ist.

7. Leimschaber nach einem der Ansprüche I bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die mit einem Fühler (16) die Leimtemperatur und/oder die Belagsdickc des Leims auf dem Mantel der Leimwalze (1) erfaßt und in Abhängigkeit von diesem Meßwert bzw. diesen Meßwerten die Zu- und Abfuhr von Wärme im Sinne einer konstanten Belagsdicke steuert.

8. Leimwalze für eine Etikettierstation mit einem insbesondere auf der Stauseitc des Leims eine Hohlkehle aufweisenden Leimschaber, dessen Schabckantc mit dem Walzenmantel einen Spalt für den Durchtritt des Leims bildet, und einem Z.ufuhrorgan für den Leim, mit dem der Leim aus einem Reservoir in Drehrichtung der Leimwal/c vor dem Leimschaber. insbesondere in dessen oberem Bereich, im Überschuß zuführbar ist, nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Lcimschabcrs (2) zumindest auf der Stauseitc des I .i/mis einen wesentlich geringeren Reibwert gegenüber dem Leim als die l.eiinwal/e( I) hat.

9. Leimwalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzende, zum Walzenmantel etwa parallel verlaufende Spaltfläche einen wesentlich geringeren Reibwert gegenüber dem Leim als die Leimwalze (1) hat.

10. Leimwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Leimschabers (2) aus fein verteilten kleinen Bereichen mit guter Wärmeleitfähigkeit und dazwischenliegenden kleinen Bereichen mit geringem Reibwert besteht.

11. Leimwalze nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Leimschaber (2) aus Metall mit in kleinen Öffnungen oder Rissen der Metalloberfläche eingelagerten Stoffteilchen mit geringem Reibweri besteht.