DE9102068U1

DE9102068U1 - Beleimungsvorrichtung für Gefäßausstattungsmaschinen

Info

Publication number: DE9102068U1
Application number: DE9102068U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1991-05-16
Anticipated expiration: 2001-02-23

Description

KRONES AG pat-wm-pe/496-DE

Hermann Kronseder 13. Februar 1991

Maschinenfabrik

Beleimungsvorrichtung für Gefäßausstattungsmaschinen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Beleimungsvorrichtung für Gefäßausstattungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Beleimungsvorrichtungen mit einem beheizbaren Vorratsbehälter sind speziell für Klebstoffsorten erforderlich, die nicht ohne weiteres bei Raumtemperatur verarbeitet werden können. Dies gilt insbesondere für Heißleime, die erst durch Erhitzen verflüssigt, auf die ideale Verarbeitungstemperatur erwärmt werden und anschließend verarbeitbar sind. Die ideale Verarbeitungstemperatur liegt häufig zwischen eng zusammenliegenden Temperaturgrenzen, deren Überschreitung die Zersetzung des Leims bzw. Unterschreitung Probleme bei der Verarbeitung, z.B. durch Ziehen von Leimfäden, bewirken kann.

Bei den bisher aus der Praxis bekannten Beleimungsvorrichtungen (GB-PS 2 034 664 A) wird der gesamte im Vorratsbehälter befindliche Leimvorrat beheizt, wobei eine Regelung der zur Verarbeitung notwendigen Leimtemperatur erfolgt. Infolge des vergleichsweise großen

Leimvolumens, der Wärmekapazität des Vorratsbehälters und der Fördereinrichtung ergibt sich nachteiligerweise eine träge Regeldynamik, die nur mit großem Zeitverzug auf schwankende Maschinenleistungen oder produktionsbedingte Maschinenstillstände reagiert. Wird beispielsweise während des Betriebes festes Leimgranulat in den Vorratsbehälter nachgefüllt, kann die Temperatur des flüssigen Leims so weit zurückgehen, daß die vorgegebene Verarbeitungstemperatur unterschritten wird, mit der Folge, daß der im Vorratsbehälter angeordnete Temperaturwächter die Maschine vorübergehend stillsetzt, bis die erforderliche Verarbeitungstemperatur durch Aufheizen wieder erreicht wird. Bei Betriebsbeginn muß zuerst der gesamte, in fester Phase vorliegende Leim geschmolzen und auf die gewünschte Verarbeitungstemperatur aufgeheizt werden, bevor der Betrieb aufgenommen werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine Verringerung der Aufheiz- und Stillstandszeiten und Verbesserung der Regeldynamik erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Durch die Beheizung des leimdurchflossenen Förderkanals kann die Gefäßausstattungsmaschine bei Betriebsbeginn früher anlaufen, da bereits unmittelbar nach dem Schmelzen des vorher starren Leims die Förderpumpe, ohne Schaden zu nehmen, in Gang gesetzt werden kann, obwohl die

Leimtemperatur noch erheblich unter der idealen Verarbeitungstemperatur liegen kann. Dadurch, daß erfindungsgemäß auch der Förderkanal durch eine eigene Heizeinrichtung beheizt wird und gleichzeitig das im Förderkanal befindliche Leimvolumen im Verhältnis zu dem des Vorratsbehälters und der zur Verfugung stehenden Wärmeübertragungsfläche sehr gering ist, kann die Leimtemperatur während des Fördervorganges im Förderkanal schnell auf die bei Erreichen der Leimwalze notwendige Verarbeitungstemperatur erhöht werden. Dieser Umstand erlaubt im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen eine generelle Absenkung des Temperaturniveaus im Vorratsbehälter. Dadurch ist auch eine Reduzierung der Heizleistung für den Vorratsbehälter möglich.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme genügt für den Vorratsbehälter eine Grobregelung, die nicht besonders schnell und exakt auf Störeinflüsse reagieren muß, da in erster Linie die Temperatur des unmittelbar vor der Verarbeitung stehenden Leims maßgeblich ist. Die hierfür notwendige schnell ansprechende und genaue Regelung der Verarbeitungstemperatur kann problemlos durch die regelbare Wärmezufuhr im Bereich des Förderkanals gewährleistet werden. Zu diesem Zweck ist es besonders vorteilhaft, der Heizeinrichtung des Förderkanals eine eigene, unabhängige Regeleinrichtung zuzuordnen, die unabhängig von den Temperaturverhältnissen im Vorratsbehälter bzw. dessen Heizung und Regelung arbeitet. Zweckmäßigerweise umfaßt die Regeleinrichtung einen in die Fördereinrichtung nahe dem Förderkanal integrierten Temperaturfühler, der fortlaufend die tatsächliche Temperatur ermittelt. Eine Regelabweichung

kann durch Vergleich mit der vorgegebenen Temperatur oder eines Temperaturbereiches ermittelt werden, wobei diese vorgebbaren Sollwerte von der Leimsorte und anderen Einflußgrößen, wie z.B. Etiketten- oder Gebindematerial, abhängen können. Günstig ist die Verwendung einer Regeleinrichtung mit einem Speicher für die verschiedenen, eingebbaren Parameterwerte, die dann im Betrieb bei Umstellungen schnell aufgerufen werden können.

Eine wirkungsvolle Entkoppelung des Regelkreises zur Beheizung des Förderkanals von der Regelung des Vorratsbehälters wird dann erreicht, wenn der Temperaturfühler in dem außerhalb des Vorratsbehälters liegenden Teil der Fördereinrichtung plaziert wird, da auf diese Weise eine evtl. Beeinflussung durch die Vorratsbehälterheizung ausgeschlossen wird. Eine besonders genaue Einstellung der Leimtemperatur kann durch eine möglichst nahe im Bereich der Austrittsöffnung des Förderkanals liegende Anordnung des Temperaturfühlers erreicht werden, da die beim Austritt aus dem Förderkanal maßgebende Temperatur des Leims geregelt und dessen Wärmeabgabe während des Fördervorganges berücksichtigt wird,

Bei einer sich im wesentlichen längs entlang dem Förderkanal, möglichst über dessen gesamte Länge, erstreckenden Heizeinrichtung wird im Vergleich zu einer punktuellen oder nur bereichsweise Beheizung eine äußerst schonende Wärmeeinbringung in den Leim sichergestellt, da eine im Verhältnis zu dem im Förderkanal befindlichen Leimvolumen große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung

steht. Dadurch kann die erforderliche Wärme bei einem äußerst niedrigen Temperaturniveau der Wärmeübertragungsflächen zugeführt werden.

Eine weitere Verbesserung kann durch eine Unterteilung der Heizeinrichtung in mehrere einzelne, jeweils bestimmten Abschnitten des Förderkanals zugeordnete Heizelemente bewirkt werden. Vor allem dann, wenn die Heizelemente unabhängig voneinander regelbar sind und jedem ein eigener Temperaturfühler zugeordnet wird.

Eine raum- und energiesparende Bauweise kann durch eine koaxiale Anordnung der Heizeinrichtung zum Förderkanal realisiert werden, indem beispielsweise ein stabförmiges Heizelement mittig im Förderkanal befestigt, oder die Heizeinrichtung in Form eines Rohres ausgebildet wird, dessen Innenquerschnitt gleichzeitig den Förderkanal bildet. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten kann der außerhalb des Vorratsbehälters liegende Teil der Fördereinrichtung mit einer Wärmeisolierung ausgestattet werden.

Da in der Regel der Leimvorratsbehälter im Bereich unter der Leimwalze angeordnet ist, umfaßt die Fördereinrichtung eine Leimpumpe, z.B. Zahnradpumpe, die den flüssigen Leim ansaugt und durch den Förderkanal zur Leimwalze preßt. Die Heizeinrichtung der Fördereinrichtung kann so gestaltet sein, daß auch die Leimpumpe bzw. deren Gehäuse beheizt wird. Die intensive Durchmischung des Leims beim Durchlaufen der Leimpumpe erlaubt in diesem Bereich eine besonders wirkungsvolle Wärmeeinbringung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Beleimungsvorrichtung entlang der Linie A-A und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie B-B.

In Fig. 1 ist ein mit einem integrierten Heizkörper 10 ausgestatteter Vorratsbehälter 5 erkennbar. Der Heizkörper 10 ist zur Erwärmung des Leimvorrates vorgesehen und wird durch eine nicht dargestellte Regeleinrichtung geregelt. Das für die Regelung erforderliche Temperatursignal liefert ein in den Vorratsbehälter 5 ragender Temperatursensor 14.

Ferner taucht von oben eine Fördereinrichtung 1 in den Vorratsbehälter 5 ein, in deren Gehäuse 15 eine Leimpumpe 9, ein Förderkanal 2 und eine Heizeinrichtung 3 integriert sind. Das Gehäuse 15 der Fördereinrichtung 1 ist mit dem den Vorratsbehälter 5 auf seiner Oberseite abschließenden Deckel 13 verbunden. Auf dem Deckel 13 ist eine Leimwalze 7 drehbar gelagert, die durch einen nicht dargestellten Antrieb über die Welle 16 antreibbar ist. Diese beaufschlagt gleichzeitig ein oberhalb der Leimwalze 7 angeordnetes erstes Zahnrad 17, das mit einem zweiten Zahnrad 18 zum Antrieb der Leimpumpe 9 kämmt. Das Antriebsdrehmoment wird vom zweiten Zahnrad 18 über eine drehbar im Gehäuse 15 der Fördereinrichtung 1

gelagerte Antriebswelle 19 auf die am unteren Ende der Fördereinrichtung 1 sitzende, als Zahnradpumpe ausgebildete Leimpumpe 9 übertragen.

Zum Auftragen des durch die Eintrittsöffnung 6 über den Förderkanal 2 zur Austrittsöffnung 8 mittels der Leimpumpe geförderten Leims auf die Leimwalze 7 ist im oberen Bereich der Fördereinrichtung 1 an deren Gehäuse 15 ein Auftragkörper 20 mittels Einstellschrauben 22 radial zur Oberfläche der Leimwalze 7 verstellbar befestigt. Die Verstellbarkeit des Auftragkörpers 20 gestattet eine Regulierung der Leimfilmstärke. Im Inneren des Auftragkörpers 20 ist eine senkrechte Leimbohrung 21 vorhanden, die an ihrem oberen Ende über die Austrittsöffnung 8 des Förderkanals 2 mit der Fördereinrichtung 1 in Verbindung steht. Überschüssiger Leim im Bereich der Leimwalze 7 wird durch den Auftragkörper 20 abgestreift und in den Vorratsbehälter 5 zurückgeleitet. Zur Erfüllung dieser Funktion ist die zur Leimwalze 7 weisende Kante des Auftragkörpers 20 entsprechend der Kontur der Leimwalze angepaßt.

Die parallel zum Förderkanal 2 in der Fördereinrichtung 1 angeordnete Heizeinrichtung 3 wird durch einen elektrischen Heizstab gebildet, der mit dem Ausgang einer nicht dargestellten Regeleinrichtung verbunden ist. Diese bezieht eingangsseitig den Temperatur-Istwert in der Fördereinrichtung 1 durch einen Temperaturfühler 4, der in dem außerhalb des Vorratsbehälters 5 liegenden Teil des Gehäuses 15 der Fördereinrichtung 1 nahe der

Austrittsöffnung 8 integriert ist. Die der Heizeinrichtung 3 zugeordnete Regeleinrichtung arbeitet unabhängig von der Temperaturregelung des Vorratsbehälters 5.

Die durch die Heizeinrichtung 3 dem Gehäuse 15 zugeführte Wärme beaufschlagt nicht nur den Förderkanal 2, sondern auch die darin angeordnete Leimpumpe 9.

Oberhalb der Leimwalze 7 ist ein ringförmiger Infrarotstrahler 11 befestigt, der die leimtragende Oberfläche der Leimwalze und z.T. auch die an der Leimwalze 7 vorbeigeführte leimaufnehmende Fläche, z.B. ein Etikett, mit Strahlungswärme beaufschlagt. Zur Verstärkung der Heizwirkung ist über dem Infrarotstrahler 11 ein Reflektor 12 angeordnet. Die Heizleistung der Infrarotstrahler 11 wird unabhängig von den anderen Heizeinrichtungen der Beleimungsvorrichtung geregelt. Durch die regulierbare Wärmestrahlung kann eine Fädenbildung des Leims bei der Übergabe auf die leimaufnehmende Fläche wirkungsvoll unterbunden werden.

Claims

KRONES AG pat-wm-jo/496-DE Hermann Kronseder 13. Februar 1991 Maschinenfabrik Beleimungsvorrichtung für Gefäßausstattungsmaschinen Schutzansprüche

1. Beleimungsvorrichtung für Gefäßausstattungsmaschinen zum Auftragen von Leim auf leimaufnehmende Flächen, insbesondere Etiketten oder Gebinde, wobei der Leim aus einem beheizbaren Vorratsbehälter über eine einen Förderkanal umfassende Fördereinrichtung einer Leimwalze zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal (2) durch eine zugeordnete Heizeinrichtung (3) beheizbar ist.

2. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung der Heizeinrichtung (3) durch eine eigene, unabhängige Regeleinrichtung zur Einhaltung einer vorgebbaren Temperatur oder eines Temperaturbereiches regelbar ist.

3. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen in die Fördereinrichtung (1) integrierten Temperaturfühler (4) umfaßt.

4. Beleimungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) eine innerhalb des Vorratsbehälters (5) liegende Eintrittsöffnung (6) zum Förderkanal (2) aufweist, der außerhalb des Vorratsbehälters (5) im Bereich der Leimwalze (7) mündet.

5. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (4) in dem außerhalb des Vorratsbehälters (5) liegenden Teil der Fördereinrichtung (1) angeordnet ist.

6. Beleimungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (4) im Bereich der Austrittsöffnung (8) des Förderkanals (2) angeordnet ist.

7. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Heizeinrichtung (3) im wesentlichen längs entlang dem Förderkanal (2) erstreckt.

8. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (3) aus mehreren einzelnen Heizelementen besteht.

9. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizelemente unabhängig voneinander regelbar sind und jedem Heizelement ein eigener Temperaturfühler zugeordnet ist.

10. Beleiraungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (3) parallel neben dem Förderkanal (2) angeordnet ist.

11. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (3) koaxial zum Förderkanal (2) angeordnet ist.

12. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (3) den Förderkanal (2) umfangsmäßig umschließt oder unmittelbar selbst beinhaltet.

13. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) eine Leimpumpe (9) umfaßt, die durch die Heizeinrichtung (3) mit Wärme beaufschlagt wird.

14. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimpumpe (9) im Bereich der Eintrittsöffnung (6) in der Fördereinrichtung (1) angeordnet ist.

15. Beleimungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leimwalze (7) eine eigene regelbare Heizung zugeordnet ist.

16. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimwalze (7) durch Infrarotstrahler (11) mit Wärme beaufschlagbar ist.

17. Beleimungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler (11) außerhalb der Leimwalze (7), deren Oberfläche beaufschlagend, angeordnet sind.

18. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (11) ringförmig ausgebildet ist und die Leimwalze (7) umgibt.

19. Beleimungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlen durch einen Reflektor (12) konzentriert auf die Oberfläche der Leimwalze (7) gerichtet werden.