EP2950937B1 - Vorrichtung zum auftragen einer beschichtung, insbesondere klebstoff, vorzugsweise leim, auf eine materialbahn - Google Patents

Vorrichtung zum auftragen einer beschichtung, insbesondere klebstoff, vorzugsweise leim, auf eine materialbahn Download PDF

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EP2950937B1
EP2950937B1 EP14702812.0A EP14702812A EP2950937B1 EP 2950937 B1 EP2950937 B1 EP 2950937B1 EP 14702812 A EP14702812 A EP 14702812A EP 2950937 B1 EP2950937 B1 EP 2950937B1
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adhesive
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coating
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Rainer FLÜCKEN
Bernhard Bongers
Franz-Josef Schnödewind
Hartmut BÜSCHING
Claudia FREUND-WOLF
Rainer Bongers
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Symelt GmbH
Henkel AG and Co KGaA
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Symelt GmbH
Henkel AG and Co KGaA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0245—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to a moving work of indefinite length, e.g. to a moving web
    • B05C5/025—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to a moving work of indefinite length, e.g. to a moving web only at particular part of the work

Definitions

  • the present invention relates to a device for applying a coating, in particular adhesive, preferably glue, to a material web, in particular a paper web, preferably for producing wound paperboard sleeves, with an adhesive application device and an adhesive supply.
  • a coating in particular adhesive, preferably glue
  • the present invention is essentially concerned with the problem of applying glue to paper webs, from which cardboard cores are then wound.
  • the paper web must be coated with the glue over its entire surface.
  • the invention can be used advantageously everywhere when a material web is to be coated with a coating.
  • the webs were previously coated by means of rollers or doctor bars with the adhesive. This often leads to loss of adhesive and set-up times are high when changing the web width, because on the doctor bar or the roller still adhering adhesive must be removed. If the adhesive is applied by means of rollers, in addition, high centrifugal forces act on the adhesive adhering to the roller, which increase quadratically with the roller speed. As a result, the web speed of the material web and thus the processing speed is limited.
  • the object of the invention is to provide an improved apparatus for applying a coating.
  • the adhesive application device is designed as a nozzle bar.
  • this bar can always apply exactly the required amount of adhesive to the web. This results in a considerable adhesive savings. Since no centrifugal forces act on the adhesive, even large (almost any) web speeds can be realized. When changing to another web width of the material web, the nozzle bar can be easily replaced without the need for previously cleaning the nozzle bar would be required.
  • the nozzle bar may be longer than the material web is wide, in which case only the area of the nozzle bar with the coating, so for example, the adhesive should be applied, which corresponds to the web width.
  • the length of the nozzle bar is adapted to the width of the material web.
  • the nozzle bar on a slot-shaped nozzle opening, so that there is a particularly good full-surface application of the coating.
  • the nozzle bar has three or more nozzle openings or groups of nozzle openings.
  • at least three nozzle openings or groups of nozzle openings are used which, according to a constructional aspect of this aspect, are each provided with their own adhesive supply in order to apply a different coating to edge regions / edges of the material web than in the middle of the material web.
  • This is particularly in the above-mentioned application example of the coating of paper webs with adhesive for Winding of cardboard sleeves advantageous because so the middle portion of the paper web can be coated with a cheaper adhesive, while for the edge areas a high-quality adhesive can be used, the higher peeling forces holds.
  • the device shown in the drawing is generally used for coating a material web with a coating material. Specifically, the device was used to coat a paper web 10 with an adhesive, in particular glue.
  • the paper web 10 is fed to the device via paper guide rods 11 and / or paper guide rollers and is guided past an application head 13 via a suitable number and arrangement of deflection rollers 12. Like from the Fig. 1 can be clearly seen, the paper web 10 is applied to the application head 13. Specifically, the paper web 10 is even easily deflected by the applicator head 13.
  • the applicator head 13 is held by a receptacle 14 and a clamping bar 15 as in a screw clamp or a vice.
  • the receptacle 14 is in turn held on a transverse adjustment 17 via a longitudinal adjustment 16.
  • the longitudinal research 16 is used to approach the application head 13 to the paper web 10 and thus also for adjusting the contact pressure of the application head 13 to the paper web 10.
  • By means of the transverse position 17 of the application head 13 is set transversely to the conveying direction 18 of the paper web 10, so that the entire paper web 10 is covered by the application head 13.
  • the glue supply 19 has two storage containers 20 and 21, which are filled with two different qualities of glue.
  • the glue in the reservoir 21 can withstand peeling forces better than the glue in the reservoir 20, so that the glue from the reservoir 21 is preferably used for edge regions 22 or edges of the paper web 10, while the glue from the reservoir 20 is preferably for a middle region 23 of the paper web 10 is used.
  • the material pressure regulator 26 is connected via the supply line 24 to the reservoir 21, while the material pressure regulator 27 is connected via the supply line 25 to the reservoir 20 via feed lines 24 and 25 of the respective glue.
  • Each reservoir 20, 21 is associated with its own piston pump 28 and 29 respectively. Both piston pumps 28 and 29 can be operated with their respective maximum pressure, which is then reduced by the respectively associated material pressure regulator 26 or 27 to a suitable material pressure for the subsequent coating of the paper web 10.
  • Piston pumps namely have the known disadvantage that the pressure at the top and bottom dead center drops. This is smoothed by the material pressure regulators 26 and 27.
  • Such material pressure regulator are z. B. off DE 92 15 652.5 U1 known.
  • the glue is supplied via supply lines 30 depending on an outer glue valve 31. From the material pressure regulator 27, the glue succeeded via supply lines 32 to internal glue valves 33. These glue valves 31 and 33 are in turn connected to the applicator head 31 in a glue-transferred manner.
  • the application head 13 is designed here as a nozzle bar and has slot-like nozzles 34, 35 and 36.
  • the two outer protection-type nozzles 34 and 36 are used for applying glue to the edge regions 22 of the paper web 10, while the middle slit-like nozzle 35 serves for applying glue in the central region 33 of the paper web 10.
  • Each of these nozzles 33, 35 and 36 will glue over feed bores 37 supplied.
  • each nozzle 34, 35, 36 may be associated with one or more supply bore (s). This will be selected by those skilled in the art based on the present disclosure so that a good size coat is applied to the paper web 10.
  • the outer nozzles 34 and 36 each have a feed bore 37 associated with it, while the central nozzle 35 is supplied via two feed holes 37 with glue.
  • the feed holes 37 open into feed slots 38, which in turn open into the nozzle slots 39.
  • the feed slots 38 are formed so that the glue, as it passes through the feed holes 37 in the feed slots 38, is initially deflected by about 90 °.
  • the glue is again deflected by approximately 90 ° in the direction of the paper web 10.
  • the glue within the applicator head 13 is guided Z-shaped. This results in a uniform distribution of the glue over the entire width of the nozzle slots 39th
  • the device By simply replacing the applicator head 13, the device can be easily adapted to different widths of the paper web 10. For this purpose, only the application head 13 is replaced by another, adapted to the current web width application head 13. For this only needs the clamping bar 15 to be solved. Then, the applicator head 13 removed and another application head 13 used and the clamping bar 15 are tightened again.

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  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtung, insbesondere Klebstoff, vorzugsweise Leim, auf eine Materialbahn, insbesondere Papierbahn vorzugsweise zur Herstellung von gewickelten Papphülsen, mit einer Klebstoffauftragseinrichtung und einer Klebstoffversorgung.
  • Wie oben angegeben, befasst sich die vorliegende Erfindung im Wesentlichen mit dem Problemkreis des Auftragens von Leim auf Papierbahnen, aus denen sodann Papphülsen gewickelt werden. Zu diesem Zweck ist die Papierbahn vollflächig mit dem Leim zu beschichten. Die Erfindung lässt sich vorteilhaft aber überall dann anwenden, wenn eine Materialbahn mit einer Beschichtung zu beschichten ist.
  • In der Praxis wurden die Materialbahnen bisher mittels Walzen oder Rakelstangen mit dem Klebstoff beschichtet. Dabei kommt es häufig zu Klebstoffverlust und Rüstzeiten sind bei einem Wechsel der Bahnbreite hoch, da an der Rakelstangen bzw. der Walze noch anhaftender Klebstoff entfernt werden muss. Wird der Klebstoff mittels Walzen aufgetragen, kommt noch hinzu, dass hohe Fliehkräfte auf den an der Walzer anhaftenden Klebstoff einwirken, welche mit der Walzendrehzahl quadratisch zunehmen. Hierdurch ist die Bahngeschwindigkeit der Materialbahn und damit die Verarbeitungsgeschwindigkeit begrenzt.
  • Im Stand der Technik sind eingangs beschriebene Vorrichtungen zum Auftragen einer Beschichtung beispielsweise aus der EP1880772A1 , welche den Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart, oder der US5382312 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtung.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mit den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Insbesondere ist die erfindungsgemäße Klebstoffauftragseinrichtung dabei als Düsenleiste ausgebildet. Mittels dieser Leiste lässt sich immer exakt die erforderliche Klebstoffmenge auf die Materialbahn auftragen. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Klebstoffersparnis. Da auf den Klebstoff keine Fliehkräfte wirken, sind auch große (nahezu beliebige) Bahngeschwindigkeiten realisierbar. Bei einem Wechsel auf eine andere Bahnbreite der Materialbahn kann die Düsenleiste ohne weiteres ausgewechselt werden, ohne dass vorher Reinigungsarbeiten an der Düsenleiste erforderlich wären.
  • Die Düsenleiste kann länger sein als die Materialbahn breit ist, wobei dann immer nur der Bereich der Düsenleiste mit der Beschichtung, also beispielsweise dem Klebstoff, beaufschlagt werden sollte, welcher der Bahnbreite entspricht. Vorzugsweise ist die Länge der Düsenleiste aber an die Breite der Materialbahn angepasst. Hierdurch werden Stoffverluste sicher vermieden, was Klebstoff einspart und gleichzeitig der Sauberkeit dient.
  • Nach einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Düsenleiste eine schlitzförmige Düsenöffnung auf, so dass sich ein besonders guter vollflächiger Auftrag der Beschichtung ergibt.
  • Die Düsenleiste weist erfindungsgemäß drei oder mehr Düsenöffnungen bzw. Gruppen von Düsenöffnungen auf. Erfindungsgemäß werden zumindest drei Düsenöffnungen bzw. Gruppen von Düsenöffnungen verwendet, die nach einer konstruktiven Ausgestaltung dieses Aspekts mit je einer eigenen Klebstoffzufuhr versehen sind, uman Randbereichen/Kanten der Materialbahn eine andere Beschichtung aufzutragen, als in der Mitte der Materialbahn. Dieses ist besonders beim oben genannten Anwendungsbeispiel des Beschichtens von Papierbahnen mit Klebstoff zum Wickeln von Papphülsen vorteilhaft, da so der mittlere Bereich der Papierbahn mit einem preiswerteren Klebstoff beschichtet werden kann, während für die Randbereiche ein hochwertiger Klebstoff verwendet werden kann, der höheren Schälkräften Stand hält.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen in schematischer Seitenansicht; und
    • Fig. 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß Figur 1.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient allgemein zum Beschichten einer Materialbahn mit einem Beschichtungsstoff. Konkret diente die Vorrichtung zum Beschichten einer Papierbahn 10 mit einem Klebstoff, insbesondere Leim. Die Papierbahn 10 wird der Vorrichtung über Papierführungsstangen 11 bzw. Papierführungsrollen zugeführt und über eine geeignete Anzahl und Anordnung von Umlenkungsrollen 12 an einem Auftragskopf 13 vorbeigeführt. Wie aus der Fig. 1 gut zu erkennen ist, liegt die Papierbahn 10 dabei am Auftragskopf 13 an. Konkret wird die Papierbahn 10 dabei sogar leicht durch den Auftragskopf 13 umgelenkt.
  • Der Auftragskopf 13 wird durch eine Aufnahme 14 und eine Spannleiste 15 wie in einer Schraubzwinge oder einem Schraubstock gehalten. Die Aufnahme 14 ist ihrerseits über eine Längsverstellung 16 an einer Querverstellung 17 gehalten. Die Längsforschung 16 dient zum Anfahren des Auftragskopf 13 an die Papierbahn 10 und mithin auch zum Einstellen des Anlagedrucks des Auftragskopfes 13 an die Papierbahn 10. Mittels der Quervorstellung 17 wird der Auftragskopf 13 quer zur Förderrichtung 18 der Papierbahn 10 eingestellt, so dass die gesamte Papierbahn 10 vom Auftragskopf 13 abgedeckt ist.
  • Eine Klebstoff- bzw. Leimversorgung 19 für die insoweit beschriebene Vorrichtung ist in Fig. 2 näher gezeigt. Die Leimversorgung 19 weist zwei Vorratsbehälter 20 und 21 auf, die mit zwei unterschiedlichen Qualitäten von Leim befüllt sind. Der im Vorratsbehälter 21 befindliche Leim kann Schältkräften besser widerstehen, als der im Vorratsbehälter 20 befindliche Leim, so dass der Leim aus dem Vorratsbehälter 21 vorzugsweise für Randbereiche 22 bzw. Kanten der Papierbahn 10 verwendet wird, während der Leim aus dem Vorratsbehälter 20 vorzugsweise für einen mittleren Bereich 23 der Papierbahn 10 eingesetzt wird.
  • Über Zuführleitungen 24 bzw. 25 gelangt der jeweilige Leim zu je einem Materialdruckregler 26 bzw. 27. Der Materialdruckregler 26 ist dabei über die Zuführleitung 24 mit dem Vorratsbehälter 21 verbunden, während der Materialdruckregler 27 über die Zuführleitung 25 mit dem Vorratsbehälter 20 verbunden ist. Jedem Vorratsbehälter 20, 21 ist eine eigene Kolbenpumpe 28 bzw. 29 zugeordnet. Beide Kolbenpumpen 28 und 29 können mit ihrem jeweiligen Maximaldruck betrieben werden, der dann durch den jeweils zugehörigen Materialdruckregler 26 bzw. 27 auf einen geeigneten Materialdruck für die spätere Beschichtung der Papierbahn 10 gemindert wird. Kolbenpumpen haben nämlich den bekannten Nachteil, dass der Druck am oberen und unteren Totpunkt abfällt. Dieses wird durch die Materialdruckregler 26 und 27 geglättet. Solche Materialdruckregler sind z. B. aus DE 92 15 652.5 U1 bekannt.
  • Von dem einen Materialdruckregler 26 wird der Leim über Versorgungsleitungen 30 je einem äußeren Leimventil 31 zugeführt. Vom Materialdruckregler 27 gelang der Leim über Versorgungsleitungen 32 zu inneren Leimventilen 33. Diese Leimventile 31 und 33 sind ihrerseits mit dem Auftragskopf 31 in einer leimübertragenen Weise verbunden.
  • Der Auftragskopf 13 ist hier als Düsenleiste ausgebildet und weist schlitzartige Düsen 34, 35 und 36 auf. Die beiden äußeren schutzartigen Düsen 34 und 36 dienen zum Auftragen von Leim an den Randbereichen 22 der Papierbahn 10, während die mittlere schlitzartige Düse 35 zum Auftragen von Leim im mittleren Bereich 33 der Papierbahn 10 dient. Jeder dieser Düsen 33, 35 und 36 wird der Leim über Zuführbohrungen 37 zugeführt. Dabei kann jede Düse 34, 35, 36 eine oder mehrere Zuführbohrung(en) zugeordnet sein. Dieses wird der Fachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung so auswählen, dass ein guter Leimauftrag auf die Papierbahn 10 gegeben ist. Im vorliegenden Fall sind den äußeren Düsen 34 und 36 jeweils eine Zuführbohrung 37 zugeordnet, während die mittlere Düse 35 über zwei Zuführbohrungen 37 mit Leim versorgt wird. Die Zuführbohrungen 37 münden in Zuführschlitze 38, die ihrerseits in Düsenschlitze 39 münden.
  • Die Zuführschlitze 38 sind so ausgebildet, dass der Leim, wenn er durch die Zuführbohrungen 37 in die Zuführschlitze 38 gelangt, zunächst um etwa 90° umgelenkt wird. Bei der Übergabe des Leimes von den Zuführschlitze 38 in die Düsenschlitze 39 wird der Leim erneut um ca. 90° in Richtung auf die Papierbahn 10 umgelenkt. Mit anderen Worten wird der Leim innerhalb des Auftragskopfes 13 Z-förmig geführt. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung des Leimes über die gesamte Breite der Düsenschlitze 39.
  • Durch einfaches Austauschen des Auftragskopfes 13 lässt sich die Vorrichtung problemlos an unterschiedlichen Breiten der Papierbahn 10 anpassen. Zu diesem Zweck wird lediglich der Auftragskopf 13 durch einen anderen, an die aktuelle Bahnbreite angepassten Auftragskopf 13 ausgetauscht. Hierfür braucht lediglich die Spannleiste 15 gelöst zu werden. Sodann kann der Auftragskopf 13 entnommen und ein anderer Auftragskopf 13 eingesetzt und die Spannleiste 15 wieder festgezogen werden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Papierbahn
    11
    Papierführungsstange
    12
    Umlenkungsrolle
    13
    Auftragskopf
    14
    Aufnahme
    15
    Spannleiste
    16
    Längsverstellung
    17
    Querverstellung
    18
    Förderrichtung
    19
    Leimversorgung
    20
    Vorratsbehälter
    21
    Vorratsbehälter
    22
    Randbereich
    23
    mittlerer Bereich
    24
    Zuführleitung
    25
    Zuführleitung
    26
    Materialdruckregler
    27
    Materialdruckregler
    28
    Kolbenpumpe
    29
    Kolbenpumpe
    30
    Versorgungsleitung
    31
    Leimventil
    32
    Versorgungsleitung
    33
    Leimventil
    34
    Düse
    35
    Düse
    36
    Düse
    37
    Zuführbohrungen
    38
    Zuführschlitze
    39
    Düsenschlitze

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungauf eine Materialbahn (10) aufweisend zwei Randbereiche (22) sowie einen mittleren Bereich (23) zwischen den Randbereichen (22), mit einer Klebstoffauftragseinrichtung und einer Klebstoffversorgung (19), wobei die Klebstoffauftragseinrichtung eine Düsenleiste (13) aufweisend zumindest drei Düsenöffnungen (34, 35, 36) ist, wobei jede Düsenöffnung (34, 35, 36) mit einer eigenen Klebstoffzufuhr (31, 37, 38) versehen ist, wobei zwei Vorratsbehälter (20, 21) mit unterschiedlichen Beschichtungen vorgesehen sind und wobei je eine Düssenöffnung (34, 36) einem der Randbereiche (22) und eine Düsenöffnung (35) dem mittleren Bereich (23) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Vorratsbehälter (21) nur mit den den Randbereichen (22) zugeordneten Düsenöffnungen (34, 36) verbunden ist und dass der andere Vorratsbehälter (20) nur mit der dem mittleren Bereich (23) zugeordneten Düsenöffnung (35) verbunden ist, um auf den Randbereich (22) eine andere Beschichtung als auf den mittleren Bereich (23) aufzutragen..
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleiste (13) eine der Breite der Materialbahn (10) entsprechende Länge aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Vorratsbehälter (20, 21) eine eigene Kolbenpumpe (28, 29) zugeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtung ein Klebstoff zum Einsatz kommt und dass für die Randbereiche (22) ein hochwertiger Klebstoff zum Einsatz kommt, der höheren Schälkräften Stand hält, als der Klebstoff für den mittleren Bereich (23).
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Materialdruckregler (26, 27) vorgesehen sind, die jeweils über eine Zuführleitung. (24, 25) mit jeweils einem Vorratsbehälter (20, 21) verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleiste (13) zwei oder mehr, insbesondere drei, Gruppen von Düsenöffnungen aufweist, von denen jede Gruppe mit einer eigenen Klebstoffzufuhr versehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass je Gruppe von Düsenöffnungen Randbereichen (22) und eine Gruppe von Düsenöffnungen dem mittleren Bereich (23) zugeordnet ist.
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