EP0245325B1 - Klebstoffauftragsverfahren - Google Patents
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- EP0245325B1 EP0245325B1 EP19860906322 EP86906322A EP0245325B1 EP 0245325 B1 EP0245325 B1 EP 0245325B1 EP 19860906322 EP19860906322 EP 19860906322 EP 86906322 A EP86906322 A EP 86906322A EP 0245325 B1 EP0245325 B1 EP 0245325B1
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- Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
- Y10T428/31591—Next to cellulosic
Definitions
- the invention relates to an adhesive application process in book production when connecting the book block and cover (1) using a hot-melt adhesive to be applied to the cover, preferably with the glue (6) for the spine side gluing (7) onto the cover (1 ) is applied.
- book production is understood in addition to the production of books in the actual sense also to the production of other graphic products, such as magazines and catalogs.
- book block the term “book spine” and the like used in the following have a corresponding general meaning.
- dispersion adhesives In practice, dispersion adhesives, glutin glues and hot melt adhesives are used for gluing.
- the range of use of these adhesive groups is, however, limited, since depending on the type of adhesive, papers which are difficult to bind are no longer bonded with a strength sufficient for use. Volatile portions of the printing ink or the printing ink or components of the surface coating that may have been applied to the contents sheets can migrate from the envelope into the adhesive and reduce its strength. In addition, there is limited flexibility at low temperatures of below - 20 ° C and a decrease in strength at high temperatures of over 80 ° C. The difficulties with the systems mentioned, which work with a single or multi-layer application, can be largely remedied by using one- or two-component PUR melts.
- adhesive application systems are already known from DE-B-12 74 864 and from DE-A-19 22 056, which continuously or discontinuously, equipped with one or more nozzles, limit adhesive to width and length to one Substrate, such as the closure flap of a box, can apply.
- Dispersion adhesives as well as glues of animal origin and hot melt adhesives are suitable for these application systems.
- Hot melt adhesives based on polyethylene, polyvinyl acetate or polyamide are applied to envelopes. Such adhesives can be heat-activated several times. Therefore, in accordance with US-A-4 129 471, the hot melt adhesive is first applied to the envelope, and then activated again at some time later in suitable devices, i.e. made molten in order to then glue the envelope to the leaves.
- moisture-curing polyurethane hot melt adhesives are completely different in nature. These cannot be reactivated heat several times, so that the connection to the sides to be glued must be made very quickly after the adhesive has been applied to an envelope.
- Moisture-crosslinking polyurethane hotmelt adhesives have so far been processed using processes in which the adhesive is transferred from a dip tank to a rotating roller and from there is passed on to book spines that are guided past it. However, the adhesive is only transferred to the spine of the book and very thin layers of adhesive cannot be realized.
- the known roller processes also have the disadvantage that they lead to foaming of the adhesive at high speeds and an adhesive skin forms on the surface of the adhesive level by crosslinking in the plunge pool from which the adhesive is transferred to the roller.
- the invention has for its object to provide a method with which moisture-curing polyurethane hotmelt adhesives in book production for back gluing and side gluing of the connecting surface of the book block and cover can be processed without problems and above all are economical and trouble-free to apply.
- this task becomes Solved according to the invention in that a moisture-crosslinking polyurethane hot-melt adhesive is applied to the cover in a width exceeding the book spine thickness on both sides by 0.5 mm by means of a slot nozzle or a multi-hole nozzle, in particular in the contact process, in a thin layer thickness of 0.1 mm onwards .
- the PUR hotmelt adhesive can be applied in the entire width in the same thickness, since relatively thin layer thicknesses in the range from 1/10 to 2/10 mm are to be used, so that the slope resulting from the side gluing in the area of Spine little disturbs. The extent of the disturbance decreases with increasing thickness of the book block.
- slot nozzles or multi-hole nozzles are used as application heads, which allow a differentiation in the application thickness in the area of book spines and side gluing by means of stepped front surfaces in the slot nozzle and by smaller nozzle hole diameters in the area of side gluing in the multi-hole nozzle.
- the nozzles for the side gluing can also be carried out separately from the back gluing, in which case there is a choice in each case to apply the side gluing to the cover or to the book spine.
- slot nozzles can also be carried out separately from the back gluing, in which case there is a choice in each case to apply the side gluing to the cover or to the book spine.
- Another important advantage of the invention is that when the adhesive application system is shut down for a limited time, there is no noticeable change in the adhesive largely sealed in the nozzle against external influences. In the event of longer interruptions and end of work, the system can be completely closed by removing the nozzle and closing the feeder. The effort required to clean the nozzle head is low compared to the efforts previously used to clean an entire roller-mounted application system.
- an envelope provided for gluing onto the spine of a book block is designated by 1 in total.
- the envelope 1 has an inner grooving pair 2, 3 and an outer grooving pair 4, 5.
- the back gluing 6 and the side gluing 7 can be provided flat as in FIG. 1 or as separate adhesive strips 8 and 9 as in FIG. 2.
- a nozzle head 10 with a total of 11 designated slot nozzle for applying back gluing and side gluing 6 and 7 is provided.
- the slot nozzle 11 can work in the contact process or the adhesive from a nozzle not just touching the envelope paper, i.e. Apply to the respective surface 6 or 7 over a short distance.
- a slot nozzle 11 is provided which has a gradation 12 on the edges provided for the side gluing, such that the central part 13 of the slot nozzle 11 provides a thicker adhesive coating than the edge parts in the area of the gradation 12.
- a slot nozzle 11 can be provided with the same slot thickness everywhere.
- the exemplary embodiment according to FIG. 2 shows a nozzle head 14 with a multi-hole nozzle, designated overall by 15. Amounts of 0.5 to 5 mm can be provided as hole spacing of the multi-hole nozzle 15 both in the area of the back gluing and the side gluing 7. In this case as well - even if there is no actual side gluing - a back gluing 6 is applied, which is about 0.5 to 2 mm wider than the book spine to be glued in order to reliably grasp the respective margins.
- the nozzle hole diameter in the area of the side gluing 7 may be smaller than the desired difference in adhesive thickness than in the area of the back gluing 6 .
- the adhesive strips 9 in the area of the side gluing 7 are significantly narrower than the adhesive strips 8 in the area of the back gluing 6.
- either the nozzle head 10 or 14 is moved in the arrow direction 16 relative to the envelope 1 or the envelope 1 in the arrow direction 16 relative to the nozzle head 10 or 14 during operation.
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Description
- Die Erfindung richtet sich auf ein Klebstoffauftragsverfahren in der Buchherstellung beim Verbinden von Buchblock und Umschlag (1) unter Verwendung eines auf den Umschlag aufzutragenden Heißschmelzklebstoffes, wobei vorzugsweise zugleich mit der Beleimung (6) für den Buchrücken eine Seitenbeleimung (7) auf den Umschlag (1) aufgebracht wird.
- Unter dem Begriff "Buchherstellung" wird im vorliegenden Zusammenhang außer dem Herstellen von Büchern im eigentlichen Sinne auch das Herstellen von anderen graphischen Produkten, wie Zeitschriften und Katalogen, verstanden. Eine entsprechend allgemeine Bedeutung haben die im folgenden verwendeten Begriffe "Buchblock", "Buchrücken" und dergleichen.
- Für die Klebeverbindung graphischer Produkte auf Tischgeräten sowie halb- oder vollautomatischen Klebebindemaschinen wird der Klebstoff auf dem Umweg über Walzenauftragssysteme unmittelbar auf den Buchrücken aufgebracht. Dazu werden offene Leimbecken verwendet. Es ist auch schon versucht worden, mit der Form des Buchrükkens angepaßten Düsen den Klebstoffauftrag ebenfalls unmittelbar auf den Buchrücken aufzubringen. Diese Verfahrensweise scheiterte jedoch daran, daß die Randblätter an der Schnittkante nicht sicher bzw. vollständig mit Klebstoff abgedeckt werden konnten. Insbesondere bei hochvolumigen Papieren, bei denen der Verformungsgrad durch den Druck der erforderlichen Haltezange besonders ausgeprägt ist, treten häufig Störungen auf.
- Zum Kleben werden in der Praxis Dispersionsklebstoffe, Glutinleime und Schmelzklebstoffe eingesetzt. Die Einsatzbreite dieser Klebstoffgruppen ist jedoch begrenzt, da je nach Klebstofftyp schwierig zu bindende Papiere nicht mehr mit einem für die Gebrauchsbeanspruchung ausreichenden Festigkeit gebunden werden. So können flüchtige Anteile der eventuell auf die Inhaltsbögen aufgebrachten Druckfarbe oder auch der Druckfarbe oder von Bestandteilen der Oberflächenbeschichtung aus dem Umschlag in den Klebstoff migrieren und dessen Festigkeit reduzieren. Hinzu kommt eine begrenzte Flexibilität bei tiefen Temperaturen von unter - 20°C sowie ein Nachlassen der Festigkeit bei hohen Temperaturen von über 80°C. Die Schwierigkeiten bei den genannten Systemen, die mit ein- oder mehrschichtigem Auftrag arbeiten, können an sich durch Verwendung von ein- oder zweikomponentigen PUR-Schmelzstoffen weitgehend behoben werden. Während jedoch Zweikomponentensysteme mit den vorgenannten Walzenauftragssystemen noch gut zu verarbeiten und zu beherrschen sind, gilt dies nicht mehr für die bei Feuchtigkeit vernetzenden PUR-Schmelzklebstoffsysteme. Durch wesentlich kleinere weitgehend abgekapselte Auftragssysteme kann hierbei zwar eine Verbesserung erreicht werden, die grundsätzliche Gefahr einer unerwünschten Vernetzung bleibt jedoch bestehen. Bei längeren Arbeitspausen, wie sie bei Formatwechsel, Maschinenumschaltung oder bei Störungen vorgeschalteter Maschinen auftreten können, ist daher das Auftragssystem entweder zu reinigen oder es muß die Gefahr einer Vernetzung des noch im Auftragssystem befindlichen Klebstoffs in Kauf genommen werden. Da vollständig vernetzte PUR-Schmelzklebstoffe nicht löslich oder aufschmelzbar sind, kann eine Reinigung nur noch mechanisch und entsprechend zeitaufwendig erfolgen.
- Aus dem Bereich der Paketbeleimung sind aus der DE-B-12 74 864 und aus der DE-A-19 22 056 auch schon Klebstoffauftragssysteme bekannt, die kontinuierlich oder diskontinuierlich, ausgerüstet mit einer oder mehreren Düsen, Klebstoff auf Breite und Länge begrenzt auf ein Substrat, beispielsweise die Verschlußlasche eines Kartons, aufbringen können. Für diese Auftragssysteme eignen sich sowohl Dispersionsklebstoffe als auch Leime tierischer Herkunft und Schmelzklebstoffe.
- Ein Klebstoffauftragsverfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-A-4 129 471 bekannt. Dabei werden auf Basis von Polyethylen, Polyvinylacetat oder Polyamid hergestellte Heißschmelzklebstoffe auf Umschläge aufgetragen. Derartige Klebstoffe sind mehrfach wärmeaktivierbar. Daher wird entsprechend der US-A-4 129 471 zunächst der Heißschmelzklebstoff auf den Umschlag aufgebracht, und dann irgendwann später in geeigneten Vorrichtungen wieder aktiviert, d.h. schmelzflüssig gemacht, um dann den Umschlag mit den Blättern zu verkleben.
- Völlig anderer Natur sind aber feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe. Diese sind nicht mehrfach wieder wärmeaktivierbar, so daß sehr schnell im Anschluß an den Auftrag des Klebstoffes auf einen Umschlag die Verbindung mit den zu verklebenden Seiten erfolgen muß. Feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe werden bisher mit Verfahren verarbeitet, bei welchen aus einem Tauchbekken der Klebstoff auf eine rotierende Walze übertragen und von dort auf daran vorbeigeführte Buchrücken weitergegeben wird. Hierbei wird der Klebstoff aber nur auf den Buchrücken übertragen und sind sehr dünne Klebstoffschichten nicht zu realisieren. Die bekannten Walzenverfahren haben weiterhin den Nachteil, daß sie bei hohen Geschwindigkeiten zu einem Aufschäumen des Klebstoffs führen und sich im Tauchbecken, aus welchem der Klebstoff auf die Walze übertragen wird, an der Oberfläche des Klebstoffspiegels durch Vernetzung eine Klebstoffhaut bildet.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe in der Buchherstellung zum Rückenbeleimen sowie Seitenbeleimen der Verbindungsfläche von Buchblock und Umschlag problemlos verarbeitet werden können und vor allem wirtschaftlich und störungsfrei aufzutragen sind.
- Bei einem Klebstoffauftragsverfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf den Umschlag ein feuchtigkeitsvernetzender Polyurethan-Schmelzklebstoff in einer die Buchrückenstärke beiderseits um 0,5 mm übersteigenden Breite mittels einer Schlitzdüse oder einer Mehrlochdüse, insbesondere im Kontaktverfahren, in dünner Schichtstärke von 0,1 mm an aufwärts aufgetragen wird.
- Hierdurch wird ein Verfahren geschaffen, mit dem feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Schmelzklebstoffe wirtschaftlich und störungsfrei auch in relativ dünnen Schichtstärken auf Umschläge aufzutragen sind. Weiterhin wird durch die Aufbringung des Klebstoffes auf den Umschlag erreicht, daß die Auftragsbreite die Buchblockstärke beiderseits, insbesondere um 0,5 - 20 mm, übersteigend derart einzustellen ist, daß mit absoluter Reproduzierbarkeit auch die Randblätter immer vollständig von dem Klebstoff erfaßt werden. Dadurch, daß zum Auftragen des Klebstoffes Düsen verwendet werden, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten erzielen, als mit den bekannten Walzenverfahren.
- Bei sehr leichten Papieren kann der PUR-Schmelzklebstoff in der gesamten Breite in gleicher Dicke aufgetragen werden, da mit relativ dünnen Schichtstärken im Bereich von 1/10 bis 2/10 mm zu arbeiten ist, so daß die durch die Seitenbeleimung entstehende Steigung im Bereich des Buchrückens wenig stört. Das Maß der Störung wird mit zunehmender Dicke des Buchblocks geringer.
- Für dickere und hochvolumige papiere werden als Auftragskopf entweder Schlitzdüsen oder Mehrlochdüsen eingesetzt, die eine Differenzierung in der Auftragsstärke im Bereich von Buchrücken und Seitenbeleimung durch abgestufte Frontflächen bei der Schlitzdüse und durch geringeren Düsenlochdurchmesser im Bereich der Seitenbeleimung bei der Mehrlochdüse erlauben. In diesem Sinne ist es möglich, auch bei dickerem Klebstoffauftrag auf dem Buchrücken eine dünne Seitenbeleimung zu erhalten und die unliebsame Steigung im Bereich des Buchrückens zu vermeiden. Die Düsen für die Seitenbeleimung können auch abgetrenntvon derRückenbeleimung ausgeführt werden, wobei dann jeweils die Auswahl besteht, die Seitenbeleimung auf den Umschlag oder aber auf den Buchrücken aufzubringen. Diese Alternative besteht selbstverständlich auch für den Fall von Schlitzdüsen.
- Es ist ferner zweckmäßig, an der Klebstoffauftragsstelle Wassernebel oder Wasserdampf aufzubringen. Hierdurch wird, insbesondere bei dickeren Klebstoffschichten, die zum Vernetzen notwendige Feuchtigkeit noch effektiver und schneller zugeführt als durch die Eigenfeuchtigkeit des Papiers bzw. die Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft. Es empfiehlt sich, den Wassernebel bzw. den Wasserdampf zwischen Klebstoffauftrag und Anlegen an den Umschlag aufzubringen.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei zeitlich begrenztem Stillstand des Klebstoffauftragssystems eine merkliche Veränderung des in der Düse weitgehend gegen Außeneinflüsse abgeschlossenen Klebstoffs nicht eintritt. Bei längeren Unterbrechungen und Arbeitsende kann das System durch Abnahme der Düse und Verschließen der Zuführung problemlos vollkommen verschlossen werden. Der zum Reinigen des Düsenkopfes erforderliche Aufwand ist gering gegen die bisher zum Reinigen eines ganzen walzenbestückten Auftragssystems verwendeten Mühen.
- Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 ein Klebstoffauftragssystem mit einer Schlitzdüse; und
- Fig. 2 + 3 ein Auftragssystem mit einer Mehrlochdüse.
- In Fig. 1 und 2 wird ein zum Aufleimen auf den Rücken eines Buchblocks vorgesehener Umschlag insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Umschlag 1 besitzt ein inneres Rillungspaar 2, 3 und ein äußeres Rillungspaar 4, 5. Zwischen den inneren Rillungen 2 und 3 wird die Rückenbeleimung 6 vorgesehen, während im Bereich zwischen den Rillungen 2 und 4 bzw. 3 und 5 eine Seitenbeleimung 7 aufgebracht werden kann. Die Rückenbeleimung 6 und die Seitenbeleimung 7 können flächig wie in Fig. 1 oder als getrennte Klebstoffstreifen 8 bzw. 9 wie in Fig. 2 vorgesehen werden.
- In Fig. 1 wird ein Düsenkopf 10 mit insgesamt mit 11 bezeichneter Schlitzdüse zum Aufbringen von Rückenbeleimung und Seitenbeleimung 6 und 7 vorgesehen. Die Schlitzdüse 11 kann im Kontaktverfahren arbeiten oder den Klebstoff aus einer das Umschlag papier gerade nicht zu berührenden Düse, d.h. über einen kurzen Abstand, auf die jeweilige Fläche 6 bzw. 7 aufbringen. Im Ausführungsbeispiel wird eine Schlitzdüse 11 vorgesehen, die an den für die Seitenbeleimung vorgesehenen Rändern eine Abstufung 12 besitzt, derart, daß der Mittelteil 13 der Schlitzdüse 11 einen dickeren Klebstoffbelag als die Randteile im Bereich der Abstufung 12 liefert. Grundsätzlich kann aber auch eine Schlitzdüse 11 mit überall gleicher Schlitzstärke vorgesehen werden. Diese soll dann so breit sein, daß die Breite des zu beklebenden Buchrückens durch die Rückenbeleimung 6 beiderseits um mindestens 0,5 mm, insbesondere bis zu 2 mm überschritten wird. Dadurch wird - selbst bei fehlender Seitenbeleimung - eine einwandfreie Beleimung auch der Randblätter sichergestellt.
- Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt einen Düsenkopf 14 mit einer insgesamt mit 15 bezeichneten Mehrlochdüse. Als Lochabstände der Mehrlochdüse 15 können Beträge von 0,5 bis 5 mm sowohl im Bereich der Rückenbeleimung als auch der Seitenbeleimung 7 vorgesehen werden. Auch in diesem Fall wird zweckmäßig - selbst bei Wegfall ein er eigentlichen Seitenbel'eimung - eine Rückenbeleimung 6 aufgebracht, die um etwa 0,5 bis 2 mm breiter als der zu beklebende Buchrücken ist, um die jeweiligen Randblätter sicher zu erfassen.
- Bei Ausbildung der Mehrlochdüse 15 des Düsenkopfes 14 nach Fig. 2 sowohl für eine Rückenbeleimung 6 als auch für eine Seitenbeleimung 7 kann es günstig sein, die Düsenlochdurchmesser im Bereich der Seitenbeleimung 7 dem gewünschten Unterschied der Klebstoffauftragsstärke entsprechend kleiner als im Bereich der Rückenbeleimung 6 zu wählen. Im Ausführungsbeispiel sind die Klebstoffstreifen 9 im Bereich der Seitenbeleimung 7 deutlich schmaler als die Klebstoffstreifen 8 im Bereich der Rückenbeleimung 6.
- In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 wird bei Betrieb entweder der Düsenkopf 10 bzw. 14in Pfeilrichtung 16 relativ zum Umschlag 1 oder aber der Umschlag 1 in Pfeilrichtung 16 relativ zum Düsenkopf 10 bzw. 14 bewegt.
- Wenn die Seitenbeleimung nicht auf den Umschlag sondern unmittelbar auf den Buchblock 18 aufgebracht werden soll, sind hierzu übliche Schlitzdüsen oder Lochdüsen (19, 20) einzusetzen. Walzenauftragssysteme sind auch in diesem Fall nicht empfehlenswert, wenn feuchtigkeitsvernetzende PUR-Klebstoffsysteme verwendet werden.
-
- 1 = Umschlag
- 2,3 = innere Rillungen
- 4, 5 = äußere Rillungen
- 6 = Rückenbeleimung
- 7 = Seitenbeleimung
- 8, 9 = Klebstoffstreifen
- 10 = Düsenkopf (Fig. 1)
- 11 = Schlitzdüse
- 12 = Abstufung
- 13 = Mittelteil (11)
- 14 = Düsenkopf (Fig. 2)
- 15 = Mehrlochdüse
- 16 = Pfeilrichtung
- 17 = Pfeilrichtung
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