DE4431276C1

DE4431276C1 - Vorrichtung zum Auftrag von Heißklebemittel

Info

Publication number: DE4431276C1
Application number: DE19944431276
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Puffe
Original assignee: Individual
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2014-09-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Heiß klebemittel auf ein Trägermaterial, die ein Klebemittelreservoir und eine rotierende Auftragswalze umfaßt, an der das Trägermate rial unter gegenseitigem Kontakt entlangläuft, wobei das Klebe mittelreservoir getrennt von der Auftragswalze tiefer liegend als diese derart angeordnet ist, daß die Klebemittel im Klebemittelreservoir frei von Kontakt zur Auftragswalze ist, eine Förderpumpe zur Förderung von Heißklebemittel vom Klebemit telreservoir zur Auftragswalze vorgesehen ist, zumindest eine Austrittsdüse zum Auftrag von Heißklebemittel auf die Auf tragswalze vorgesehen ist, und zumindest eine Verteilerrakel am Umfang der Auftragswalze im Drehsinn zwischen zumindest einer der Austrittsdüse und der Kontaktstelle zum Trägermaterial an geordnet ist.

Bekannte Vorrichtungen zum Auftragen von Heißklebemittel weisen ein Reservoir auf, in dem das Heißklebemittel einen Flüssig keitsspiegel bildet, in den die Auftragswalze ständig eintaucht. Die rotierende Auftragswalze nimmt hierbei eine erhebliche Menge an Heißklebemittel an ihrer Oberfläche auf, die nachfolgend mittels einer Abstreifrakel bis auf eine bestimmte Schicht redu ziert wird und anschließend an das an dieser unter gegenseitigem Kontakt entlanglaufende Trägermaterial teilweise abgegeben wird. Bei dem Eintauchen der Auftragswalze unter den Flüssigkeitsspie gel werden auch die Stirnflächen der Auftragswalze benetzt, so daß die Tendenz besteht, daß Heißklebemittel in nicht gewünsch ter Weise im Bereich der Stirnflächen an der Auftragswalze an haftet und insbesondere daß Heißklebemittel in den Bereich der Lagerung der Auftragswalze eindringt. Alle an der Auftragswalze außerhalb ihrer Mantelfläche am Maschinengestell anhaftenden Klebemittelteile sind einer Aushärtung ausgesetzt und können dann zu Störungen der Funktion führen. Besondere Probleme treten darüber hinaus bei der zeitweiligen Stillsetzung der Vorrichtung auf, bei der das im Prinzip offene Reservoir stets zumindest teilgefüllt bleibt und das Heißklebemittel an der darin einge tauchten Auftragswalze anhaftend erhärtet.

Grundsätzlich gilt die vorstehend geschilderte Problematik für Heißklebemittel im weiteren Sinne, die durch durch Verdunstung von bestimmten flüchtigen Lösungsanteilen oder durch Reaktion ihrer Komponenten mit dem Luftsauerstoff erhärten, wobei dieser Erhärtungsvorgang im Prinzip irreversibel ist.

Heißklebemittel sind ein in der Industrie vielfältig zur Belei mung von flächenhaften Erzeugnissen wie Furnieren, Folien oder Etiketten verwendetes Material. Sie sind bei Umgebungstemperatur bis zu Werten, die üblicherweise im Gebrauch der späteren Er zeugnisse zu erwarten sind, in festem Zustand und schmelzen je nach Anwendung bei Temperaturen von etwa 60-100°C.

Das Verflüssigen und Erhärten durch Wärmezufuhr und -abfuhr ist prinzipiell reversibel, bei dem Erreichen von bestimmten Über temperaturen jedoch kommt es zu einem irreversiblen Aushärten des Heißklebemittels, das dann nur noch mechanisch entfernt werden kann.

Aus diesem Verhalten ergeben sich die Bedingungen und Probleme für die Verarbeitungsmaschinen, die jeweils mit einem heizbaren Reservoir ausgerüstet sein müssen und bei denen die mit dem Heißkleber in Kontakt kommenden Teile ebenfalls beheizbar sein müssen.

Jegliches Austreten von Heißkleber aus dem Bereich des beheizten Reservoirs und der beheizten Teile führt zu dem Erkalten und damit dem Erstarren des Heißklebers, insbesondere beispielsweise ein Kontakt mit dem entsprechenden Maschinengestell, das nicht auf die entsprechenden Temperaturen aufgeheizt werden soll und kann. Die hier erstarrenden Heißklebermassen sind nicht nur unschön und nur mit Mühe zu entfernen, sondern können aufgrund ihrer Spalte und Öffnungen zusetzenden Konsistenz auch zu Stö rungen der Funktion der Maschine führen.

Aus der DE 79 27 444 U1 ist eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art bekannt, bei der der Klebstoffauftrag auf die Auf tragswalze mittels einer Schlitzdüse erfolgt, die der Auftrags walze in freier Anordnung zugeordnet ist. Aufgrund des geringen Klebstoffvolumens in der Schlitzdüse können geringe Temperatur einflüsse die Verarbeitungsqualität des Klebstoffes stark beein trächtigen.

Aus der DE-GM 18 87 248 ist eine Vorrichtung zum Klebemittelauf trag ähnlicher Art mit frei angeordneter Schlitzdüse bekannt; hierbei sind jedoch die Besonderheiten der Verarbeitung von Heißklebemittel nicht berücksichtigt; beispielsweise wird eine dafür ungeeignete Beschichtung der Auftragswalze mit Schwamm gummi vorgeschlagen. Gleiches gilt für eine aus der DE-OS 36 12 973 bekannte Vorrichtung zum Leimauftrag in Form von Schnüren, bei der ein Leimfilm und ein Härterfilm jeweils an Leitblechen abfließen und von diesen auf zu beleimende Objekte tropfen soll. Heißklebemittel lassen sich in dieser Weise nicht verarbeiten.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auftrag von Heißklebemitteln der eingangs ge nannten Art bereitzustellen, in der das verwendete Heißklebe mittel auf verbesserte Weise zugemessen und kontrolliert aufge tragen werden kann, so daß der Austritt von erhärtendem Über schußmaterial weitgehend vermieden wird.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß die zumindest eine Aus trittsdüse in einer Verteilernut liegt, die innerhalb einer Auskehlung im Gehäuse angeordnet ist, die die Verteilerwalze formangepaßt aufnimmt.

Bei einer Vorrichtung der hiermit beanspruchten Art ist es mög lich, die auf die Auftragswalze aufzutragende Klebemittelmenge besser zu steuern und zuzumessen, als es bei einer teilweise in das Aufnahmereservoir eintauchenden Auftragswalze möglich ist. Insbesondere kann der Auftrag auf die Mantelfläche der Auftrags walze begrenzt werden und ein Auftrag auf die Stirnflächen der Auftragswalze und ein Eindringen von Heißklebemittel in den Lagerbereich der Walze so gut wie ausgeschlossen werden.

Die erfindungsgemäße Wirkung besteht darin, daß das Reservoir vollkommen abschließbar ist und den Zutritt von Luftsauerstoff, bzw. den Austritt von flüchtigen Bestandteilen ausschließt und insbesondere Temperaturunterschiede gegenüber der Umgebung ver meidet, so daß das gesamte Klebemittelvolumen im Reservoir und bis zur Auftragsstelle in einem homogenen, insbesondere gleich mäßig temperierten Zustand gehalten werden kann.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei einem Stillsetzen der Vorrichtung die Auftragswalze vollständig gerei nigt und abgerakelt werden kann, so daß ein irreversibles Aus härten von Heißklebemittel an der Auftragswalze ganz vermie den wird.

Die erfindungsgemäße Bauweise hat weiterhin die vorteilhafte Wirkung, daß die Anordnung der Auftragswalze nicht auf die durch einen Flüssigkeitsspiegel bedingte horizontale Lage beschränkt ist, sondern daß vielmehr die Anordnung der Auftragswalze belie big sein kann, insbesondere eine vertikale Lage ermöglicht. Dies gibt von Fall zu Fall verbesserte Einsatzmöglichkeiten für die Vorrichtung. Je nach der Anordnung und der Zahl der Austritts düsen sowie der Art des Austritts des Heißklebemittels aus den Austrittsdüsen kann das Trägermaterial unmittelbar hinter der Auftragsstelle mit der Auftragswalze in Kontakt kommen. In be vorzugter Weise ist jedoch auch bei einer erfindungsgemäßen Vor richtung zumindest eine Verteilerrakel am Umfang der Auftrags walze in Drehrichtung zwischen der Auftragsstelle und der Kon taktstelle zum Trägermaterial angeordnet. Mit einem möglichst gleichmäßigen Klebemittelauftrag kann der Verbrauch gering gehalten werden.

In weiterhin günstiger Ausführung kann vorgesehen werden, daß zumindest eine Abstreifrakel am Umfang der Auftragswalze im Drehsinn hinter deren Kontaktstelle zum Trägermaterial und vor der Auftragsstelle angeordnet ist.

In günstiger Ergänzung hierzu ist vorgesehen, daß ein Rücklauf kanal von zumindest einem Ende der Abstreifrakel mit Gefälle zum Klebemittelreservoir führt. Hiermit soll ebenfalls der Klebe mittelverbrauch gering gehalten werden, wobei in günstiger Weise der konstruktive Aufwand gering gehalten wird, d. h. insbesonde re auf eine Rückführpumpe verzichtet wird.

Wie bereits oben erwähnt, kann nach einer ersten Ausgestaltung die Auftragswalze mit horizontaler Achse angeordnet sein. Hier bei ist es dann besonderes günstig, daß die Auftragsstelle der oberen Umfangshälfte der Auftragswalze zugeordnet sind und die Kontaktstelle zum Trägermaterial auf deren unterer Umfangshälfte liegt. Dies ermöglicht die einfache Ausgestaltung der Austritts düsen, die im Prinzip nur eine Austrittsöffnung von Kanälen sind. Der Schwerkraftseinfluß trägt hierbei zur Verteilung des Heißklebemittels auf der Walze in geringem Maße bei. Selbstver ständlich kann die Verteilung des Klebers auf der Auftragswalze im wesentlichen durch die zuvor genannte Verteilerrakel erfol gen, günstig ist es in jedem Fall, eine Mehrzahl von Austritts düsen gleichmäßig über die Länge der Auftragswalze verteilt anzuordnen.

Nach der ebenfalls bereits oben erwähnten zweiten Ausgestaltung ist es möglich, die Auftragswalze mit vertikaler Achse anzuord nen, wobei dann zumindest eine Austrittsdüse am oberen Ende der Auftragswalze angeordnet ist. Bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten ist es zur besseren Verteilung jedoch vorzuziehen, auch hier eine Mehrzahl von Austrittsdüsen gleichmäßig über die Länge der Auftragswalze verteilt anzuordnen, wobei diese unterein ander gleichmäßigen Abstand haben, jedoch in der Höhe zur Walze leicht nach oben versetzt sind.

Während bei einer horizontalen Achse der Walze die Abstreifrakel so ausgeführt sein sollte, daß sie Überschußmaterial zu einem axialen Ende der Walze abfließen läßt, an dem dann ein Rücklauf kanal zum Reservoir beginnt, ergibt sich bei einer Auftragswalze mit vertikaler Achse ohne weiteres ein Abrakeln von Heißklebe mittel zum unteren Ende hin, wo der Rücklaufkanal zum Reservoir seinen Anfang nimmt.

Bei einer Vorrichtung zur Verarbeitung von Heißklebemitteln ist die Auftragswalze vorzugsweise gleichmäßig und kontrolliert beheizbar.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Prinzipbild einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit vertikaler Auftragswalze in Seitenansicht;

Fig. 2 zeigt Gehäuseteile einer Vorrichtung nach Fig. 1 in Prinzipdarstellung;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 senkrecht durch die Auftragswalze.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Maschinengestell 1 gezeigt, in dem eine Auftragswalze 2 mit ver tikaler Achse von einem Antriebsmotor 3 angetrieben rotiert und an dem eine von dieser angetriebene Pumpe 4 mit ebenfalls ver tikaler Achse angeflanscht ist. Über eine Welle 6, auf der ein Kettenrad 7 sitzt, wird die Pumpe 4 mittelbar von der Auftrags walze 2 angetrieben, auf deren Ende 8 ein Kettenrad 9 sitzt. Zwischen den Kettenrädern 7 und 9 sitzt ein auf einer ebenfalls vertikale Welle 10 drehbares und horizontal verschiebbares Ket tenspannrad 11. Die über die Kettenräder laufende Kette ist nicht dargestellt.

Im Maschinengehäuse 1 befindet sich ein beheizbares Klebstoffreservoir 12, dessen Füllstand über einen Füllstandsen sor 13 überwacht werden kann. Das Reservoir ist über eine nicht dargestellte Zuführleitung mit einem äußeren Klebstofftank verbunden. Vom Reservoir führt eine Saugleitung 14 zur Pumpe 4 und von dieser führt eine Druckleitung 15 zu einer Austrittsdüse 16 im Bereich der Auftragswalze 2 im Gehäuse. Eine Rücklauflei tung 29 von der Auftragswalze 2 vom Reservoir 12 mit einer Ein trittsöffnung 28 ist ebenfalls dargestellt.

In Fig. 2 ist das Maschinengehäuse 1 mit einem unteren Teil 1a und einem oberen Teil 1b in Explosionsdarstellung gezeigt. Das Gehäuseteil 1a läßt das innenliegende Reservoir 12 erkennen, ebenso eine Eintrittsöffnung 17 zur Saugleitung 14, sowie eine Austrittsöffnung 18 von der Saugleitung zur Pumpe, weiterhin eine Eintrittsöffnung 19 von der Pumpe zur Druckleitung 15. Die Pumpe ist in dieser Darstellung demontiert. Die Druckleitung 15 hat eine Austrittsöffnung 20 aus dem Gehäuseteil 1a und eine Eintrittsöffnung 21 im Gehäuseteil 1b. Die Druckleitung endet in der Austrittsdüse 16, die in einer Verteilernut 22 liegt. Die Rinne 22 befindet sich in einer Auskehlung 23 im Gehäuseteil 1b, das die Verteilerwalze 2 aufnimmt.

Im Querschnitt A in Fig. 3 ist der Querschnitt durch das Gehäu seteil 1b gezeigt, wobei zugleich die in der Ausnehmung 23 mit vertikaler Achse angeordnete Auftragswalze 2 geschnitten ist. Im Gehäuseteil 1b ist die Eintrittsöffnung 21 der Druckleitung 15 sowie die in der Verteilernut 22 liegende Austrittsdüse 16 erkennbar. Bei im Uhrzeigersinn anzunehmender Drehrichtung liegt unmittelbar hinter der Austrittsöffnung 16 bzw. der Verteilernut 22 eine Auftragsrakel 24, die zur Einstellung des Klebemittel auftrags einstellbar ist, wie durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, wobei die Richtung der Zustellung zwischen der radialen und der tangentialen Ausrichtung zur Walzenachse liegt. In Drehrich tung auf der Oberfläche hinter der Abstreifrakel liegt die Kon taktstelle 25, an der die Auftragswalze 2 mit dem Trägermaterial in Kontakt kommt. Weiter in Drehrichtung dahinter, ungefähr gegenüber zur Verteilerrakel 24, liegt eine Abstreifrakel 26, die etwa radial einstellbar ist, wie durch einen Doppelpfeil angezeigt ist. Unterhalb dieser Abstreifrakel 26 kann eine Rinne 27 ausgebildet sein, in der sich abgestreiftes Heißklebemittel sammelt und von der aus eine Rückführleitung 28 zum Reservoir ausgeht.

Bezugszeichenliste

1 Maschinengehäuse (1a, 1b)
2 Auftragswalze
3 Antriebsmotor
4 Pumpe
5
6 Pumpenwelle
7 Kettenrad
8 Walzenwelle
9 Antriebsrad
10 Zwischenwelle
11 Zwischenrad
12 Reservoir
13 Flüssigkeitsstandsensor
14 Saugleitung
15 Druckleitung
16 Austrittsdüse
17 Eintrittsöffnung
18 Austrittsöffnung
19 Eintrittsöffnung
20 Austrittsöffnung
21 Eintrittsöffnung
22 Verteilernut
23 Gehäuseausnehmung
24 Verteilerrakel
25 Kontaktstelle
26 Abstreifrakel
27 Auffangrinne
28 Rücklauföffnung.

Claims

1. Vorrichtung zum Auftrag von Heißklebemittel auf ein Träger material, die ein Klebemittelreservoir und eine rotierende Auftragswalze umfaßt, an der das Trägermaterial unter ge genseitigem Kontakt entlangläuft, wobei das Klebemittel reservoir (12) getrennt von der Auftragswalze tiefer lie gend als diese derart angeordnet ist, daß die Klebemittel oberfläche im Klebemittelreservoir (12) frei von Kontakt zur Auftragswalze (2) ist, eine Förderpumpe (4) zur Förde rung von Heißklebemittel vom Klebemittelreservoir (12) zur Auftragswalze (2) vorgesehen ist, zumindest eine Austritts düse (16) zum Auftrag von Heißklebemittel auf die Auf tragswalze (2) vorgesehen ist, und zumindest eine Vertei lerrakel (24) am Umfang der Auftragswalze (2) im Drehsinn zwischen der zumindest einen Austrittsdüse (16) und der Kontaktstelle (25) zum Trägermaterial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Austrittsdüse (16) in einer Vertei lernut (22) liegt, die innerhalb einer Auskehlung (23) im Gehäuse angeordnet ist, die die Verteilerwalze (2) forman gepaßt aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Abstreifrakel (26) am Umfang der Auf tragswalze (2) im Drehsinn hinter deren Kontaktstelle (25) zum Trägermaterial und vor der zumindest einen Austritts düse (16) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rücklaufkanal (28) von zumindest einem Ende der Ab streifrakel (26) mit Gefälle zum Klebemittelreservoir (12) führt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Auftragswalze (2) mit horizontaler Achse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüsen der oberen Umfangshälfte der Auf tragswalze zugeordnet sind und die Kontaktstelle zum Trä germaterial auf deren unterer Umfangshälfte liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Austrittsdüsen gleichmäßig entlang der Länge der Verteilernut (22) verteilt angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (2) mit vertikaler Achse angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Austrittsdüse (16) am oberen Ende der Verteilernut (22) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Austrittsdüsen über die Länge der Auftragswalze verteilt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (2) beheizbar ist.