EP2878382B1

EP2878382B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen eines fliessfähigen Stoffes

Info

Publication number: EP2878382B1
Application number: EP14194849.7A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter Duss; Philipp Aebersold
Original assignee: Mueller Martini Holding AG
Current assignee: Mueller Martini Holding AG
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2034-11-26
Also published as: BR102014029196A2; MX2014012688A; CN104668134A; EP2878382A1; JP6525561B2; US10183307B2; US20190105666A1; ZA201408809B; US20150151320A1; JP2015104728A

Description

Technisches Gebiet

Für die Herstellung eines Buches oder Druckproduktes werden einzelne Blätter und/oder Bogen bedruckt und zu einem losen Block zusammen getragen. In einem Klebebinder werden die losen Blätter und/oder Bogen innerhalb des so ausgebildeten Stapels zueinander ausgerichtet. Nachfolgend werden sie dann in einer Klammer gehalten und über Bearbeitungsstationen geführt, auf welchen der Rücken des Druckproduktes bearbeitet und mit Klebstoff versehen wird.
Die Digitaldrucktechnik hat es möglich gemacht, die Blätter und/oder Bogen so in der Folge zu bedrucken und zu sammeln, dass sie jeweils den Inhalt eines ganzen Buches oder Druckproduktes beinhalten. Diese losen Blätter- oder Bogenstapel sind nicht sehr gut geeignet um, ohne auseinander zu fallen oder inwendig zu verrutschen, transportiert oder gestapelt zu werden.
Es hat sich deshalb das Hilfsverleimen der einzelnen Blätter und/oder Bogen zueinander als geeignetes Mittel erwiesen, um die einzelnen Teile des Buchblocks zu einem einzigen Buchblock zusammenzubringen resp. zu integrieren.
Diese Hilfsverleimung kann auf verschiedenste Art und Weise erfolgen. Eine bewährte Technik besteht darin, dass an den Aussenflächen der Bogen und/oder Blätter im Abschnittsbereich des Druckproduktes, Kaltleimtropfen aufgebracht werden. Mit diesen Kaltleimtropfen werden die einzelnen Blätter und/oder Bogen, die aufeinander liegen, verklebt und bilden so einen recht stabilen Buchblock, der für die weiteren Herstellungsprozesse eines gebundenen Buches einfach zu handhaben ist.
Für das Auftragen der Kaltleimtropfen auf das Papier werden Düsenventile eingesetzt, die aber notorisch leicht verschmutzen und dadurch häufig ihren finalen Zweck versagen.

Stand der Technik

In der EP 0 719 592 A2 wird ein Düsenaggregat zur Verarbeitung von fliessfähigen Substanzen, insbesondere Leim, offengelegt. Zur Vermeidung des Aushärtens von Leimrückständen innerhalb des Düsenaggregates bei zeitweiliger Betriebsunterbrechung wird eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in den Düsenkanal eingeführt, so dass Leim aus einem einer Düsenmündung zugekehrten Endabschnitt herausgespült wird. Durch Verschluss des Düsenkanals bleibt eine Wassersäule im Düsenkanal und dichtet diesen nach aussen ab. Für den Wiedereinsatz der Düse wird der Verschluss weg gefahren und die Wassersäule wird durch die Förderung von Leim ausgestossen. Eine derartige Einrichtung löst das Problem des Verstopfens der Düsenaustrittsöffnung durch verhärteten Leim bei Betriebsunterbrüchen. Die Einrichtung kann jedoch das Verschmutzen der Düse im Bereich der Austrittsöffnung nicht verhindern. Klebstoffreste sammeln sich an der Austrittsöffnung an, verhärten und lenken den austretenden Klebstoffstrahl dann ab, was das Verschmutzen der Düse weiter fördert und so nach kurzer Zeit zum Verstopfen der Düse führt. Ein sicherer Leimaustritt kann nur garantiert werden, wenn die Klebstoffreste periodisch entfernt werden. Die Zeitdauer zwischen den Reinigungsintervallen kann, je nach dem verwendeten Klebstoff und den herrschenden Umgebungsbedingungen, sehr klein sein.
In DE 199 36 670 C1 wird eine Vorrichtung zum Auftragen von fliessfähigen Stoffen, insbesondere Leim, auf ein Substrat veröffentlich, welche einen feststehenden Tragarm und ein mit diesem verbundenen Dosierventil enthält. Gemäss dieser Druckschrift ist das Dosierventil dabei an einer Achse schwenkbar am Tragarm angeordnet. Bei der Schwenkbewegung aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung streicht die Austrittsöffnung der Düse des Dosierventils über den Reinigungsabschnitt eines Gummielementes und wird hierdurch von anhaftenden Leimresten befreit. In der Ruhestellung wird die Austrittsöffnung vom glatten Dichtungsabschnitt des Gummielementes verschlossen. Das Gummielement ist vorzugsweise auf einer federelastischen Halterung angeordnet. Diese Vorrichtung verhindert das Verstopfen der Austrittsöffnung der Düse während Betriebsunterbrechungen, weil die Öffnung verschlossen wird und dadurch der Restklebstoff in der Austrittsbohrung nicht eintrocknet und verhärtet. Durch überfahren der Düsenaustrittsöffnung mit dem Reinigungsabschnitt des Gummielementes werden verhärtete oder angetrocknete Klebstoffreste von der Düse abgestrichen. Nachteilig an der Vorrichtung ist jedoch, dass die Düse für das Abstreifen der Klebstoffreste, aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung und zurück geschwenkt werden muss. Während diesem Vorgang kann die Düse nicht für das Auftragen von Leim auf das Substrat eingesetzt werden. Ferner hat sich gezeigt, dass die Klebstoffreste relativ rasch das Gummielement verschmutzen und dieses häufig gereinigt werden muss.
Eine ähnliche Vorrichtung wird in der EP 2 006 030 A2 beschrieben. Hier ist das Dosierventil mit der Austrittsöffnung für den Klebstoff, Farben oder Lacke fest angeordnet. Ein schwenkbarer Aussenverschluss ist beweglich zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verstellbar, wobei in der Ruhestellung der Aussenverschluss die Austrittsöffnung des Dosierventils verschliesst. Auch diese Vorrichtung hat die gleichen Nachteile wie die Vorrichtung gemäss DE 1 99 36 670 C1 .
Bei US 2008/210774 A1 geht es um Vorrichtungen und Verfahren zur Aufrechterhaltung einer feuchten Umgebung hinsichtlich einer oder mehrerer Düsen einer Farbausgabevorrichtung, mit dem Ziel, Farbmittel an der Düsenspitze zwischen den einzelnen Anwendungszyklen vor dem Austrocknen zu bewahren. In einer Ausführungsform wird eine Flüssigkeitsabgabevorrichtung mit einem Wasserdampf-Erzeugungsquelle vorgesehen, zum Erzeugen einer feuchten Umgebung an der Farbstoff Abgabedüse, womit ein Austrocknen der Farbmittel an der Düse zwischen den Verwendungen verhindert wird.
US 2008/023034 A1 offenbart eine Düsenreinigungsvorrichtung und ein Düsenreinigungsverfahren, welche in der Lage sind, effektiv eine Reinigung der Düse zum Ausstossen einer Behandlungsflüssigkeit auf ein Substrat vorzunehmen. Die Düse selbst ist in einem Reinigungsbehälter mit einem trichterförmigen Abschnitt ausgestattet. Ein als Reinigungsflüssigkeit vorgesehenes Lösungsmittel wird entlang einer inneren Oberfläche des trichterförmigen Abschnitts zugeführt. Das Lösungsmittel bildet eine Wirbelströmung um die Düse. Damit kann die Düse einer Reinigung unterzogen werden. Aus EP 2 248 598 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abgeben eines feuchtigkeitsaushärtenden Klebstoffes bekannt geworden. Die Vorrichtung besitzt mehrere Düsenöffnungen die in zwei Betriebsmodi betreibbar sind. In einem Betriebsmodus sind nicht alle Düsenöffnungen im Betrieb, so dass Vorkehrungen getroffen werden müssen, damit die nicht benutzten Düsenöffnungen nicht verkleben. Der Restklebstoff an der Austrittsöffnung der Düse kommt mit der Aussenluft, in welcher sich Feuchtigkeit befindet, in Kontakt und härtet dadurch aus. Das Aushärten des Klebstoffes wird durch eine Strömungskammer im Bereich der Düsenöffnung verhindert, indem ein Gas in diese Strömungskammer eingeleitet wird, welches die Austrittsöffnung der Düse mit den Klebstoffresten umspült und dadurch die Feuchtigkeit aus der Luft nicht in Kontakt mit dem Klebstoff kommen kann. Diese Vorrichtung ist ausgelegt und bewährt sich für feuchtigkeitsaushärtende Klebstoffe wie PUR und dergleichen. Die Vorrichtung ist aber nicht geeignet für Kaltleimklebstoffe, die durch Trocknen aushärten. Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass das Umspülen der Austrittsöffnung eines mit Kaltleim betreibbaren Düsenventils mit trockener Luft oder einem Gas, das Verschmutzen der Düse durch Klebstoffreste nicht verhindert, sondern eher noch fördert.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Auftrag eines fliessfähigen Stoffes, insbesondere eines Leims, insbesondere eines Kaltleims, die Verschmutzung oder Verstopfung von Düsenventilen zu verhindern, so dass eine hohe und garantierte Verfügbarkeit des Systems zum Auftragen des Leims gewährleistet werden kann, ohne auf manuelle oder mechanisch angewandte Reinigungsvorgänge der Düsen während der Produktion oder im Verlaufe von Produktionsunterbrüchen zurückgreifen zu müssen.
Der erfindungsgemässe Vorschlag geht von den Erkenntnissen aus, dass sich eine Düsenverstopfung insbesondere, aber nicht nur, leicht während einer betrieblichen Stillstandzeit des Düsenventils einstellen kann. Wird über eine längere Zeitperiode kein Klebstoff ausgestossen, so kann der in der Düsenaustrittsöffnung verbleibende Klebstoff austrocknen und einen Pfropfen bilden, der die Düsenaustrittsöffnung dann hartnäckig verschliesst. Um die Austrittsöffnung der Düse besser frei zu halten, könnten an sich Nadelventile eingesetzt werden, durch welche die Düsenaustrittsöffnung bei Bedarf mit einem Stift geschlossen werden kann. Allerdings hat es sich gezeigt, dass auch die mit einer solchen Infrastruktur ausgestatteten Düsenaustrittsöffnungen durch solche klumpenartige Klebstoffreste nach wie vor leicht verschlossen werden und zu einer Betriebsuntauglichkeit führen können.
Zu diesem Zweck wird nun erfindungsgemäss ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit denen die Verschmutzung und Verstopfung von Düsenaustrittsöffnungen bei Düsenventilen ausgeschlossen wird, indem fortlaufend oder mindestens intermittierend betriebsspezifische Vorkehrungen und Hilfsmittel gegenüber Düsenende und Düsenaustrittsöffnung getroffen werden resp. zum Einsatz gelangen, dergestalt, dass das Düsenende intermittierend oder fortlaufend gekühlt wird, und gleichzeitig wird dieses Düsenende auch intermittierend oder fortlaufend mit einer feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft beaufschlagt.
Letzteres lässt sich beispielsweise bewerkstelligen, wenn die Luft anhand eines Nebelerzeugers oder eines wassergespeisten Ultraschallzerstäubers behandelt wird.
Beim Kondenswasser, auch Schwitzwasser genannt, handelt es sich um einen feuchten nebeligen Niederschlag auf Gegenständen, wobei sich Kondenswasser immer dann bildet, wenn feuchte, warme Luft auf eine kalte oder kältere Oberfläche trifft. Warme Luft kann erheblich mehr Wasser binden als kalte Luft. Kühlt sich warme Luft ab, schlägt sich der überflüssige Wasseranteil der Luft in Form von Kondenswasser nieder.
Demnach wird mindestens eine Zone des Düsenendes einer Kühlung unterzogen und durch eine feuchte und/oder temperaturmoderierte Luft beaufschlagt, dergestalt, dass sich durch den Impact zwischen der zugeführten feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft und der gekühlten Zone des Düsenendes eine Kondenswasser-Menge bildet, wobei dieses Kondenswasser ursächlich dafür steht, dass es fortlaufend einem Eintrocknen oder Verkleben des fliessfähigen Stoffes an der Düsenaustrittsöffnung des Düsenendes entgegen gewirkt wird.
Sonach wird erfindungsgemäss Remedur gegen die offenkundigen Unzulänglichkeiten aus dem Stand der Technik geschaffen, nach welchem das Düsenventil, d.h. insbesondere dessen Düsenaustrittsöffnung, insbesondere beim Aufbringen von Kaltleim auf Papier leicht verschmutzen oder verstopfen kann.
Die erfindungsgemässe Lösung macht es möglich, dass eine manuelle oder sonstige Reinigung der Düsen während der Produktion oder anlässlich von zu Reinigungszwecken eingeschalteten Produktionsunterbrüchen vollumfänglich wegfallen, wodurch eine hohe Produktivität aufrecht erhalten werden kann.
Vorliegend ist das Düsenventil Bestandteil eines umfassenden Düsenaggregates, welches weitere funktionsbedingte Elemente beinhaltet, wie beispielsweise Klebstoffzuführleitung, Feuchtlufterzeuger, Trockenluftzufuhr, Wasserzufuhr, Ablaufvorrichtung, etc. (Hierzu wird auf die Beschreibung der Figuren verwiesen).
Die Verschmutzung wird in der Regel durch Klebstoffreste hervorgerufen, welche sich im Bereich der Düsenaustrittöffnung ansammeln und antrocknen, und sich darüber hinaus mit Staubpartikeln aus der Umgebungsluft vermischen können. Eine solche pastöse Mischung ist dazu prädestiniert, leicht auszutrocknen, so dass mit der Zeit Klumpen entstehen können, die an der Öffnung der Düsenaustrittsöffnung hängen, und so die Leimzuführung aus der Düsenaustrittsöffnung ganz unterbinden oder wesentlich ablenken können, was bei der spezifischen Auftragung des Klebestoffes zu Fehloperationen führt.
In diesem Zusammenhang ist auch beobachtet worden, dass Klebstoffreste auch als Tropfen oder Pfropfen im Bereich der Düsenaustrittsöffnung labil hängen bleiben, und von Zeit zu Zeit während der Produktion abfallen können, was zu einer unkontrollierten Verklebung der Produkte oder zu deren Verschmutzung führt.
Erfindungsgemäss fliesst das im Bereich des Düsenendes und der Düsenaustrittsöffnung entstehende Kondenswasser dann ab, und reisst dabei insbesondere bis zu der Düsenaustrittsöffnung Schmutzpartikeln und allfällige Leimreste mit, dergestalt, dass dadurch eine fortlaufende Reinigung einerseits des Düsenendes und andererseits der Düsenaustrittsöffnung erfolgt.
Fällt der Verschmutzungsgrad im Bereich der Düsenaustrittsöffnung gering oder unbedeutend aus, so sind keine besonderen Massnahmen vorzusehen, welche auf das Auffangen des Kondenswassers ausgelegt sind. Menge und Schmutzbelastung dieses Kondenswassers führen in einem solchen Fall zu keinen Nachteilen hinsichtlich der Leimoperation, so dass es ohne Weiteres operationell zu vertreten ist, wenn dieses Kondenswasser mit dem Leimstrahl abgeführt wird.
Ist das Kondenswasser mit einem gewissen Anteil Schmutzpartikeln belastet, so muss eine entsprechende Ableitung des Kondenswassers vorgesehen werden, indem durchgehend oder intermittierend mit einem seitlichen Luftstrahl auf die Düsenaustrittsöffnung eingewirkt wird, der das sich dort ansammelnde Kondenswasser wegbläst, wobei dieses Kondenswasser dann in einem seitlich angeordneten Sammelrohr aufgefangen und anschliessend abgeleitet wird. Der Luftstrahl kann demnach intermittierend und zusätzlich mit einem höheren Druckimpuls zum Einsatz kommen, aber er soll auf alle Fälle die aus der Düsenaustrittsöffnung ausströmende Konsistenz des Leimstrahls nicht nachteilig beeinflussen.
Gilt aber die Vorgabe, dass wegen eines bestimmten Verschmutzungsgrades des Kondenswassers die Leimzuführung auf alle Fälle von einem solchen belasteten Kondenswasser nicht tangiert werden darf, so wird in solchen Fällen eine schutzwirkende Ablaufvorrichtung vorgesehen, welche ausschliesslich auf die Ableitung eines solcherart belasteten Kondenswassers ausgerichtet ist. Diese Ablaufvorrichtung muss in der Lage sein, die endseitige Düsenaustrittsöffnung von dem abtropfenden oder abfliessenden Kondenswasser abzuschirmen, damit der aufzutragende Leim nicht mit diesem Kondenswasser in Berührung kommt.
Eine entsprechende erfindungsgemässe Ausführungsvariante dieser Ablaufvorrichtung besteht darin, dass sie die unmittelbare Düsenaustrittsöffnung konturförmig abschliesst, so dass das Kondenswasser am Umfang des Düsenendes integral über die Ablaufvorrichtung abfliessen kann.
Dabei ist es bei einer solchen Konfiguration erfindungsgemäss vorteilhaft, wenn zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden, damit die Düsenaustrittsöffnung selbst fortlaufend mit einem dosierten feuchten Luftstrom angeströmt wird, um dort eine feuchtebedingte Schmierwirkung zu entfalten, welche eine maximierte Fliessfähigkeit des ausströmenden Leims aus der Düsenaustrittsöffnung sicherstellt, womit auch gewährleistet wird, dass sich im Bereich der Düsenaustrittsöffnung keine noch so kleinen Verschmutzungen mehr bilden können, welche leicht zu Kristallisationspunkten bei der Bildung von Klumpen oder Verstopfungen mutieren können.
Zu diesem Zweck wird eine dosierte Teilmenge der feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft über vorzugsweise speziell angebrachte und gestaltete Durchflussöffnungen in den Innenraum der Ablaufvorrichtung geleitet, wobei diese Luftströmung vorzugsweise direkt auf die Düsenaustrittsöffnung gerichtet ist, welche durch die feuchtehaltige Luft einer fortlaufenden Schmierwirkung erfährt.
Die Durchflussöffnungen innerhalb der Abflussvorrichtung können des Weiteren so ausgebildet werden, dass die Luftströmung über diese Durchflussöffnungen eine gewisse Beschleunigung erfährt, welche wiederum die Schmierwirkung im Bereich der Düsenaustrittsöffnung maximiert, womit dann die Gefahr eines Verschlusses der Düsenaustrittsöffnung durch Leimklumpen endgültig gegen Null strebt.
Bei einer solchen Operation, wo es darum geht, die Düsenaustrittsöffnung gezielt zu beaufschlagen, muss sichergestellt werden, dass die zugeführte Luft einen hohen Reinheitsgrad aufweist, und dies beispielsweise dadurch erreicht wird, dass diese Luft mit einer entsprechenden Menge destillierten Wassers angereichert wird. Auf alle Fälle soll diese Luft vor Beaufschlagung der Düsenaustrittsöffnung nicht mit Schmutz belastetem Kondenswasser in Kontakt kommen. Von Vorteil ist es auch, wenn die Luft/Wasser-Mischung so gestaltet wird, dass die Voraussetzungen für eine High-Fogging-Luftströmung erfüllt werden, mit welcher dann eine ungehinderte Durchflussströmung des Leimstrahls gewährleistet wird.
In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäss auch möglich, die Ablaufvorrichtung mit tangential angelegten Luftbohrungen zu versehen, durch welche die Luft in den Innenraum der Ablaufvorrichtung einströmt, und dort, vorzugsweise im Bereich der Düsenaustrittsöffnung, eine Drallströmung bildet, welche nebst der Schmierwirkung gegenüber der Düsenaustrittsöffnung auch eine Konsolidierung des im Zentrum dieser Drallströmung fliessenden Leimstrahls auf Grund der sich dort bildenden Zyklon-Wirkung gewährleistet. Diese Luft-Drallströmung wird dann entweder axial oder tangential gegenüber der Achse der Düsenaustrittsöffnung abgeführt, ohne aber auf die Kompaktheit des Leimstrahls nachteilig zu wirken.
Darüber hinaus kann diese Luft-Drallströmung auch etwaige an der Innenwand der Ablaufvorrichtung sich bildende Kondenswasser-Tropfen mitreissen und abführen.
Eine solche Konstellation tritt dann in Erscheinung, wenn die Düsenaustrittsöffnung nicht vollumfänglich durch die Ablaufvorrichtung konturförmig abgeschlossen ist, oder abgeschlossen werden kann, sondern wenn zwischen den beiden Teilen mit einem konturgemässen Spalt operiert wird, durch welchen kleinste Kondenswasser-Tropfen in den Innerraum der Ablaufvorrichtung hindurch treten können. Dieser Spalt soll aber vorzugsweise so dimensioniert werden, dass sich allfällige an der Innenwand der Ablaufvorrichtung bildende und dort auf Grund ihrer Oberflächenspannung haftende Kondenswasser-Tropfen durch die injizierte Luft-Drallströmung leicht mitgerissen werden können.
Erfindungsgemäss wird aber, entsprechend dem finalen Zweck der Erfindung, zugrunde gelegt, einerseits das Düsenende mit der Düsenaustrittsöffnung für die Leimzuführung durch ein Kühlmittel oder eine Kühlvorrichtung zu kühlen. Andererseits wird das gekühlte Düsenende dann durch feuchte und/oder temperaturmoderierten Luft angeblasen oder umströmt. Somit wird zugrunde gelegt, dass diese Luftströmung eine höhere Temperatur als die vorherrschende Temperatur am Düsenende aufweist. Das sich durch diesen Impact bildende Kondenswasser beschlägt die Aussenoberfläche des Düsenendes und verhindert dadurch ein Austrocknen des Leims und auch die Bildung von Leimklumpen im Bereich der Düsenaustrittsöffnung.
Setzt man dann erfindungsgemäss auf eine gezielte Ableitung des Kondenswassers, so werden Vorkehrungen getroffen, dass sich dieses Kondenswasser mit allfälligen Klebstoffresten und sonstigen Staubpartikeln vermischen kann, damit diese dann vom Fluss des Kondenswassers in Abströmungsrichtung sicher mitgerissen werden können.
Indem je nach Verschmutzungsgrad auf eine gezielte Ableitung des belasteten Kondenswassers gesetzt wird, kann auf die Sauberhaltung der Düsenaustrittsöffnung gezielt eingewirkt werden. Dadurch wird eine hohe Verfügbarkeit des Düsenventils allgemein erreicht. Dieser Effekt lässt sich auch innerhalb der betrieblichen Produktionsunterbrüche aufrechterhalten. Wird kein Klebstoff aus dem Düsenventil gefördert, verhindert das sich fortlaufend bildende Kondenswasser, in Wirkverbindung mit anderen komplementären Lufteindüsungen in den Innenraum der Ablaufvorrichtung, das Eintrocknen von allfälligen Klebstoffresten, womit ein Verkleben der Düsenaustrittsöffnungen ausgeschlossen bleibt.
Die Vorkehrungen zur Ableitung des mit Schmutzpartikeln belasteten Kondenswassers im Rahmen einer Ablaufvorrichtung müssen so beschaffen und ausgerichtet sein, dass das genannte Kondenswasser sicher zu einer unterseitig angeordneten Auffangwanne geleitet und dort aufgefangen wird, um dann von Zeit zu Zeit mit einer Saugeinrichtung abgesaugt werden zu können, wobei die Auffangwanne auch mit schwammartigen Matten belegt sein kann, welche bei Vollbelastungen mit Schmutzpartikeln ausgewechselt oder die Schmutzpartikeln durch einen Trocknungsprozess abgesaugt werden können.
Es ist auch möglich das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser wieder zu verdampfen und danach abzuführen oder in einem geschlossenen Verflüssigungskreislauf wieder zu verwenden. Die Schmutzpartikeln und Klebstoffreste werden dabei in einem Auffangbehälter zurück gehalten. Der Auffangbehälter wird von Zeit zu Zeit entleert und gereinigt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird, erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Elemente sind weggelassen worden, Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: eine allgemeine Anwendung eines Düsenventils zum Anbringen von Klebstoffpunkte auf Druckprodukte;
Fig. 2: eine erste perspektivische Darstellung des gesamtem Düsenaggregats, bestehend aus einem Düsenventil in Kombination mit verschiedenen funktionsbedingten Elementen;
Fig. 3: eine weitere perspektivische Darstellung des gesamtem Düsenaggregats, bestehend aus einem Düsenventil in Kombination mit verschiedenen funktionsbedingten Elementen;
Fig. 4: einen Schnittdarstellung durch das gesamte Düsenaggregat;
Fig. 5: eine weitere Schnittdarstellung durch das gesamte Düsenaggregat, rechtwinklig zur Darstellung gemäss Figur 4;
Fig. 6: ein System zur Steuerung des Düsenaggregates.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Figur 1 ist zur allgemeinen Erläuterung die Anwendung eines Düsenventils 1 zum Anbringen von Klebstoffpunkten auf Druckprodukte gezeigt, welche dann für die Bildung eines Hilfs verleimten Buchblocks zur Anwendung gelangt. Die Anbringung des Leims erfolgt bei jedem Druckbogen oder Blatt A, wobei mehrfachwirkende Klebstoffpunkte B pro Druckbogen oder Blatt vorgesehen werden. Der Hilfs verleimte Buchblock bildet dann eine für die weitere Verarbeitung vorgesehene Einheit.
In der Figur 2 wird ein erfindungsgemässes Düsenaggregat zum dosierten Fördern von Klebstoff aus einer Düse, in einer perspektivischen Darstellung von vorne, gezeigt.
In der Figur 3 wird das gleiche Düsenaggregat, in einer perspektivischen Darstellung von hinten, gezeigt.
Für die nachfolgende Beschreibung des Düsenaggregats werden die Figuren 2 und 3 gleichzeitig zugrunde gelegt:
Ein zum Düsenaggregat gehörendes Düsenventil 1 wird durch eine Klebstoffzuführleitung 2 mit Klebstoff versorgt, wobei das Düsenventil 1 allgemein über ein Verbindungselement 6 mit einem Feuchtlufterzeuger 3 verbunden ist. Ein kontaktwirkendes Peltierelement 10 ist zwischen dem Düsenventil 1 und dem Feuchtlufterzeuger 3 angeordnet, dergestalt, dass dieses Peltierelement einerseits Wärme zum Feuchtlufterzeuger 3 und andererseits Kälte zum Düsenventil 1 führt. Das Peltierelement 10 oder andere elektrothermische Wandler werden über eine Speisung 9 mit elektrischer Energie versorgt. Der Feuchtlufterzeuger 3 ist mit einer Trockenluftzufuhr 4 und einer Wasserzufuhr 5 versehen.
Die Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch das genannte Düsenaggregat, wobei das Innenleben des Düsenventils 1 nicht weiter dargestellt ist, da es dem Fachmann geläufig ist.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Schnittdarstellung des Düsenaggregats, rechtwinklig gegenüber der Darstellung in Figur 4 im Bereich des Feuchtlufterzeugers.
Auch für die nachfolgende Beschreibung des Düsenaggregats werden die Figuren 4 und 5 gleichzeitig zugrunde gelegt:
Die Wasserzufuhr wird durch einen Wasserzufuhrregler 19 gesteuert, der vorzugsweise bei erhöhter Temperatur im Feuchtlufterzeuger 3 über eine Regelung die Zuführung der Wassermenge erhöht. Die trockene Luft wird durch die erzeugte Wärme aus dem Peltierelement 10 erwärmt und im Feuchtlufterzeuger 3 mit Wasser angereichert. Die warme, feuchte Luft gelangt dann über eine Leitung 11 in eine Verteilplatte 7, und von da wird die mit Wasser angereicherte Luft über in der Verteilplatte angeordnete Kanäle 12 in einen Düsenraum 13 gefördert. Ein zum Düsenventil 1 gehörendes Düsenende 17, welches endseitig mit einer Düsenaustrittsöffnung 20 versehen ist, steht mit dem Peltierelement 10 in Wirkverbindung, wobei das Düsenende 17 von diesem gekühlt wird, und dessen Beaufschlagung mit feuchter Luft ein Kondenswasser bildet.
Das Kondenswasser, mit allenfalls gelösten Klebstoffresten, wird über eine Öffnung 18 in eine Auffangwanne 8 geleitet. In der Auffangwanne 8 ist ein Schwamm 15 angebracht, welcher das Kondenswasser auffängt. Eine Ableitungsvorrichtung 14, hier von der Form eines Schutzrohres, trennt die Öffnung 18 vom Raum der benötigt wird, um den Klebstoffstrahl durchzuführen, und stellt dadurch sicher, dass kein verschmutztes Wasser auf die zu beleimenden Produkte (Papier) fällt.
In Wirkverbindung mit einem Schwamm 15 wird das abgeleitete Kondenswasser in eine unter dem Feuchtlufterzeuger 3 seitlich angeordneten Auffangwanne 8 transportiert. Im Feuchtlufterzeuger 3 ist eine Bohrung 16 integriert, mit welcher trockene Luft aus der Trockenluftzufuhr 4 abgezweigt werden kann. Diese trockene Luft bläst auf den Schwamm 15 in der Auffangwanne 8 und trocknet damit den Schwamm in diesem Bereich. Durch die Kapillarwirkung des Schwammes wird das Kondenswasser innerhalb des Schwammes transportiert und von dem Bereich in dem das Kondenswasser anfällt in den Bereich geführt, wo die Trocknung stattfindet.
Die Ablaufvorrichtung 14 lässt sich mit tangential angelegten Luftbohrungen versehen, durch welche die Luft in den Innenraum dieser Ablaufvorrichtung strömt, und dort, vorzugsweise im Bereich der Düsenaustrittsöffnung 20, zu einer Drallströmung kommt, wobei diese Drallströmung nebst der erzeugenden Schmierwirkung gegenüber der Düsenaustrittsöffnung 20 auch zu einer Konsolidierung des im Zentrum der Drallströmung operierenden Leimstrahls auf Grund der von der Drallströmung hervorgerufenen Zyklon-Wirkung führt. Diese Luft-Drallströmung wird dann wie oben beschrieben abgeführt, ohne nachteilig auf den Leimstrahl Einfluss zu wirken.
Darüber hinaus kann diese Luft-Drallströmung auch etwaige an der Innenwand der Ablaufvorrichtung sich bildende Kondenswasser-Tropfen mitreissen und abführen. Eine solche Konstellation tritt dann immer auf, wenn die äussere Kontur der Düsenaustrittsöffnung nicht vollumfänglich durch die innere Kontur der Ablaufvorrichtung in Umfangsrichtung abgeschlossen ist, sondern wenn zwischen den Konturen der beiden Teile eine spaltmässige Öffnung entsteht, durch welche Kondenswasser-Tropfen ins Innere der Ablaufvorrichtung fliessen können. Dieser Spalt kann aber so dimensioniert werden, dass allfällige Kondenswasser-Tropfen durch ihre Oberflächenspannung an der Innenwand der Ablaufvorrichtung haften, und so von der Luft-Drallströmung leicht mitgerissen werden können.
Die Figur 6 zeigt eine Gesamtsteuerung des Düsenaggregats, mit den verschiedenen Elementen und deren Interdependenz zueinander. Aus dieser Figur gehen die Zusammenhänge resp. Interdependenzen der einzelnen Elemente zueinander recht deutlich hervor, weshalb es sich auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet werden kann.

Claims

Verfahren zum Auftragen eines fliessfähigen Stoffes, insbesondere eines Leims, auf flächige oder gewölbte Produkte, mit einem Düsenaggregat, welches im Wesentlichen aus einem zu einem Düsenventil gehörenden Düsenende und aus weiteren Mitteln zur Sicherung einer fortlaufenden ungehemmten Ausströmung des fliessfähigen Stoffes aus einer zum Düsenende gehörenden Düsenaustrittsöffnung besteht, wobei die Mittel darin bestehen, dass mindestens eine Zone des Düsenendes (17) in Wirkverbindung mit einer feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft steht, oder die Zone des Düsenendes durch eine feuchte und/oder temperaturmoderierte Luft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den Impact der zugeführten feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft auf die einer Kühlung unterzogene Zone des Düsenendes Kondenswasser bildet, und dass durch die Wirkung des Kondenswassers und/oder durch eine Ableitung des Kondenswassers ein Eintrocknen oder Verkleben des fliessfähigen Stoffes an der Düsenaustrittsöffnung (20) des Düsenendes verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das Kondenswasser oder das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser von der Zone des Düsenendes über eine mit dem Düsenende in Wirkverbindung stehende Ablaufvorrichtung (14) abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das Kondenswasser oder das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser von dem Düsenende und ausserhalb des Wirkungsbereiches der endseitigen Düsenaustrittsöffnung über eine Ablaufvorrichtung abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondenswasser oder das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser von dem Düsenende über eine Ablaufvorrichtung abgeleitet wird, und dass die Ablaufvorrichtung mindestens eine am Umfang angeordnete Durchflussöffnung aufweist, durch welche mindestens eine Teilmenge der feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft unter Bildung einer im Innenraum der Ablaufvorrichtung wirksam werdenden Drallströmung direkt zur Beaufschlagung der Düsenaustrittsöffnung geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Zone des Düsenendes bestimmte Luft mit einem Nebelerzeuger in Wirkverbindung steht, oder über einen Nebelerzeuger geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebelerzeuger anhand eines wassergespeisten Ultraschallzerstäubers betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondenswasser oder das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser in einer Auffangvorrichtung gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung unterseitig der Düsenaustrittsöffnung angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenende direkt oder indirekt durch ein Kühlmedium gekühlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenende und/oder die zugeführte Luft durch mindestens ein Peltierelement (10) oder einen anderen elektrothermischen Wandler gekühlt resp. erwärmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenaustrittsöffnung direkt oder indirekt von einem seitlichen auf die Konsistenz des ausströmenden Leimstrahls neutral wirkenden Luftstrahl durchgehend oder intermittierend angeblasen wird, und dass der Luftstrahl das im Bereich der Düsenaustrittsöffnung angesammelte Kondenswasser oder das mit Schmutzpartikeln belastete Kondenswasser wegbläst, dass dieses Kondenswasser in einem seitlich der Düsenaustrittsöffnung angeordneten Sammelrohr aufgefangen und anschliessend abgeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahren zum Auftragen eines fliessfähigen Stoffes, insbesondere eines Leims, auf flächige oder gewölbte Produkte, mit einem Düsenaggregat, welches im Wesentlichen aus einem zu einem Düsenventil gehörenden Düsenende und aus weiteren Mitteln zur Sicherung einer fortlaufenden ungehemmten Ausströmung des fliessfähigen Stoffes aus einer zum Düsenende (17) gehörenden Düsenaustrittsöffnung (20) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel so beschaffen sind, dass damit mindestens eine Zone des Düsenendes kühlbar ist, und diese Zone durch eine feuchte und/oder temperaturmoderierte Luft beaufschlagbar ist, mit der sich aus den funktionellen Merkmalen ergebenden Wirkung, dass sich durch den Impact zwischen der zugeführten feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft und der gekühlten Zone des Düsenendes Kondenswasser entsteht, dass das Düsenende in Wirkverbindung mit einer Ablaufvorrichtung (14) steht, welche für die Ableitung des Kondenswassers oder des mit Schmutzpartikeln belasteten Kondenswassers ausgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufvorrichtung mindestens eine Öffnung aufweist, durch welche mindestens eine Teilmenge der für die Beaufschlagung des Düsenendes bestimmten feuchten und/oder temperaturmoderierten Luft in Innern der Ablaufvorrichtung strömt, und dass diese Luftteilmenge mindestens auf die Düsenaustrittsöffnung gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufvorrichtung mit mindestens einer tangential angelegten Bohrung versehen ist, durch welche eine Luftströmung in Innenraum der Ablaufvorrichtung einströmt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine tangential angeordnete Bohrung so angelegt ist, dass eine Drallströmung mindestens im Bereich der Düsenaustrittsöffnung am Düsenende wirksam ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Kontur der Düsenaustrittsöffnung vollumfänglich durch die innere Kontur der Ablaufvorrichtung abgeschlossen ist, oder dass zwischen äusserer Kontur der Düsenaustrittöffnung und innerer Kontur der Ablaufvorrichtung eine regelmässig oder unregelmässig spaltmässig verlaufende Durchtrittsöffnung vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung eine Kapillarwirkung gegenüber Kondenswasser-Tropfen indiziert.