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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Versehen von Werkstücken oder
Bahnen mit Leim nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Beispielsweise
bei der Herstellung von ein- oder mehrlagigen Papiersäcken müssen bei
verschiedenen Produktionsschritten Verklebungen mittels Klebstoffen
erfolgen. So werden zunächst
die Seitenkanten von Bahnen eingeschlagen und so zu einem Schlauch
verarbeitet, wobei zumindest eine Seitenkante mit Klebstoff beaufschlagt
wird. Der Schlauch wird zu Schlauchstücken vereinzelt, an welche
anschließend
Böden angeformt
und/oder weitere Werkstücken
angebracht werden. Das Material dieser Säcke, hier Papier und/oder Kunststoff,
wird dazu mit Leim, oft Stärkeleim,
versehen, so dass verschiedene Bestandteile der späteren Säcke miteinander
verbunden werden können.
Dabei muss die Beleimung nach einem festgelegten Muster erfolgen,
um nicht unerwünschte
Verklebungen hervor zu rufen. Über
viele Jahre sind hierzu Formatteile verwendet worden, die auf Walzen
befestigt werden oder die walzenartig ausgestaltet sind und die
mit Leim beaufschlagt werden. Der Leim wird dann gemäß dem Format
an den zu beleimenden Bestandteil abgegeben. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf die Herstellung von Papierbeuteln oder -säcken beschränkt, sondern
kann auch bei der Verarbeitung beliebiger Werkstücke oder Bahnen eingesetzt
werden, insbesondere auf dem Gebiet der Verpackungen.
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Die
Anmelderin hat in jüngster
Vergangenheit alternative Vorrichtungen entwickelt, die die genannten Formatteile
und die zugehörigen
Walzen überflüssig machen.
Eine solche Vorrichtung umfasst eine Düsenplatte, an der die Werkstücke oder
die Bahnen entlang einer Transportrichtung vorbei leitbar sind.
Meist berühren die
zu beleimenden Werkstücke
die Düsenplatte.
Diese hat dazu eine erste Fläche,
die den zu beleimenden Werkstücken
zugewandt ist. Die Düsenplatte
umfasst mehrere Leimaustrittsöffnungen,
aus welchen Leim austritt, der dann auf den zu beleimenden Bereichen
der Werkstücke
haften bleibt. Weiterhin sind Leimreservoire und/oder Leimleitungen
vorgesehen, mit welchen der benötigte
Leim bereitstellbar ist. Um nun einen formatgerechten Leimauftrag
zu erhalten, sind zwischen den Leimreservoiren und/oder Leimleitungen
und den Leimaustrittsöffnungen
Leimventile vorgesehen. Jedem Leimventil kann dabei eine einzelne
Leimaustrittsöffnung oder
eine Gruppe von Leimaustrittsöffnungen
zugeordnet sein. Mit den Leimventilen ist der Leimfluss zwischen den
Leimreservoiren und/oder Leimleitungen und den Leimaustrittsöffnungen
herstellbar und unterbrechbar. Durch die selektive Ansteuerung der
Ventile kann also ein gewünschtes
Leimformat direkt auf das zu verklebende Werkstück aufgebracht werden. Das
Zusammenbringen der zu verklebenden Bestandteile erfolgt in Transportrichtung
hinter der soeben beschriebenen Vorrichtung und soll hier nicht
näher beschrieben
werden.
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Insbesondere
die erstgenannte Patentanmeldung zeigt in ihrer 11 einen
Aufbau einer solchen Vorrichtung, bei der aber die Düsenplatte
zwischen der ersten Ebene oder der ersten Fläche, an der die Werkstücke oder
die Bahn vorbei geführt
werden, und der in Transportrichtung der Werkstücke oder der Bahn gesehen hinteren,
zweiten Fläche
ungefähr
ein rechter Winkel vorgesehen ist. Die Kante zwischen den beiden Flächen kann,
wie zu sehen ist, eine Fase aufweisen.
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Eine
weitere Düsenanordnung
ist in der
DE
10 2004 002 421 A1 offenbart. Gegenstand dieser Druckschrift
ist eine Düsenöffnung,
die gegen die Transportrichtung geneigt ist, so dass der Strom eines
Behandlungsmedium in die Transportrichtung des Behandlungsgutes
gelenkt wird.
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Obwohl
sich die beschriebenen Vorrichtungen in der Praxis bereits bewährt haben,
treten zeitweise die nachfolgend beschriebenen Unzulänglichkeiten
auf. Wenn der Leim auf das Material aufgetragen wurde, steht er
zunächst
auch noch in Kontakt mit der Düsenplatte.
An der hinteren Kante dieser Platte bleibt der Leim oft haften und
sammelt sich dort. Dieser dort akkumulierte und sogar durch Fremdstoffe
wie Papierfasern verschmutzte Leim kann sich lösen und auf ein Werkstück gelangen.
Dieses Werkstück
kann nun nicht mehr ordnungsgemäß verklebt
werden. Dies kann beispielsweise Undichtigkeiten des späteren Sacks
zur Folge haben, so dass die Qualität solcher Säcke als beeinträchtigt anzusehen
ist.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, die beschriebene
Vorrichtung so zu verbessern, dass die Qualität der damit produzierten Säcke verbessert
wird.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung, die neben den oberbegrifflichen Merkmalen
des Anspruchs 1 auch dessen kennzeichnende Merkmale umfasst.
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Demnach
ist zunächst
vorgesehen, dass die erste Fläche
und die zweite Fläche
einen Winkel zueinander einnehmen, der kleiner als 90 Grad ist.
Die erste Fläche
ist dabei die Fläche,
an der das mit Leim zu versehende Werkstück oder die Bahn vorbeiführbar ist.
Diese erste Fläche
ist also dem Werkstück
oder der Bahn zugewandt. Die zweite Fläche ist dabei eine Fläche an dem
in Transportrichtung der Werkstücke
oder der Bahn gesehen hinteren Ende angeordnet und berührt das
Werkstück
nicht. Beide Flächen
können
durch eine gemeinsame Kante in Verbindung stehen, welche oft eine
so genannte Abrisskante darstellt, an welcher das Werkstück den Kontakt
zur Düsenplatte
verliert. An die zweite Fläche
können
sich noch weitere Flächen anschließen, insbesondere
eine, die senkrecht zur ersten Fläche steht. Dadurch kann ein
gegenüber
der Abrisskante zurückgesetzter
Bereich, also ein Freiraum entstehen. Die Kante, also der Übergangsbereich
zwischen der ersten und der zweiten Fläche, kann auf verschiedene
Arten ausgestaltet sein. So ist anstelle einer scharfen Kante auch
eine Fase, eine Rundung oder eine kleine Zwischenfläche vorgesehen,
wobei diese in ihrer Ausdehnung sehr klein gegenüber den genannten Flächen sind.
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Der
Winkel zwischen der genannten ersten Fläche und der genannten zweiten
Fläche
beträgt
vorzugsweise deutlich weniger als 90 Grad, beispielsweise 45 Grad.
Anders ausgedrückt
ist, an der hinteren Kante der Düsenplatte
ein Vorsprung, der auch als Nase bezeichnet werden kann, vorgesehen.
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Der
Vorteil einer solchen Ausgestaltung der Düsenplatte ist darin zu sehen,
dass sich der Leim nun nicht direkt an der Kante, sondern auf der
zweiten Fläche
ansammelt, die mit dem Werkstück
oder der Bahn nicht in Kontakt steht. Aufgrund des Winkels von weniger
als 90 kommt der sich ansammelnde Leim nicht mehr oder zumindest
nicht mehr so stark mit den Werkstücken in Berührung, so dass die Gefahr,
dass sich diese Leimansammlung löst,
gegenüber
Vorrichtungen des Standes der Technik deutlich verringert ist.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass sich auf der den Werkstücken abgewandten
Seite weniger Schmutzpartikel ablegen, da die potentielle Kontaktfläche für den Leim
nun kleiner ist. Leimansammlungen wachsen dadurch langsamer als
solche bei Vorrichtungen des Standes der Technik.
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Bei
Vorrichtungen des Standes der Technik war es jedoch bereits möglich, die
Produktion in regelmäßigen Abständen zu
unterbrechen, um den angesammelten Leim zu entfernen. Häufige Unterbrechungen
hätten
jedoch zu einer sehr geringen Produktivität geführt. Von Reinigungsunterbrechungen
wurde daher oft abgesehen. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann die Reinigung nun in sehr großen Zeitintervallen erfolgen,
so dass eine merkliche Produktivitätseinbuße aufgrund von regelmäßigen Reinigungen
vermieden wird. Regelmäßige Reinigungen
können
also durchgeführt
werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die
Leimaustrittsöffnungen
im Übergangsbereich
zwischen den beiden Flächen
angeordnet sind. Wenn beispielsweise dieser Übergangsbereich als Fase ausgestaltet
ist, können
die Leimaustrittsöffnungen
zumindest zum Teil in dieser Fase münden. Mit anderen Worten sind
die Leimaustrittsöffnungen
direkt an der Spitze des Vorsprungs beziehungsweise der Nase angeordnet.
Damit wird erreicht, dass der Leim nach dem Austritt aus den Leimaustrittsöffnungen
möglichst
nicht mehr in Kontakt mit der Düsenplatte
kommt. Damit wird die Geschwindigkeit des Anwachsens der Leimansammlung
deutlich verringert, was die Zahl der qualitativ minderwertigen
Säcke stark
eindämmt
oder, bei einer regelmäßigen Reinigung
der Vorrichtung, die Anzahl der Produktionspausen zum Zwecke der
Reinigung verringert.
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Vorteilhaft
ist dabei, wenn die Endbereiche der Zuführleitungen, die den Leim den
Leimaustrittsöffnungen
zuführen,
in einem spitzen Winkel zu dem Flächenbereich, mit dem das Werkstück oder
die Bahn leitbar ist (Führungsfläche), angeordnet
ist. Dieser Winkel kann beispielsweise in etwa den Winkel zwischen
den beiden Flächen,
also zwischen Führungsfläche und
Vorsprung- oder Nasenrückenfläche, halbieren.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Fläche zumindest
bereichsweise mit einer Beschichtung versehen. Insbesondere ist
eine Antihaftbeschichtung vorgesehen. Antihaftende Materialien,
die an dieser Stelle verwendet werden können, sind bekannt. So kann
beispielsweise PTFE, bekannt unter dem Markennamen „Teflon”, vorgesehen
werden, wenn es sich bei dem Leim um einen Leim auf Wasserbasis
handelt. PTFE ist stark hydrophob. Der Vorteil ist dabei, dass die
Haftneigung des Leims auf dieser Fläche durch diese Maßnahme stark
reduzierbar ist, so dass pro Zeiteinheit nochmals weniger Leim anhaftet.
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Eine
weitere, vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung umfasst weitere
Medienaustrittsöffnungen,
die im Bereich der Hinterschneidung angeordnet sind und die auf
die der Werkstücke
abgewandten Fläche
der Hinterschneidung gerichtet sind. Die Medienaustrittsöffnungen
können
dabei ebenfalls in der Düsenplatte
angeordnet sein. Jedoch sind auch davon unabhängige Medienleitungen mit Medienaustrittsöffnungen
denkbar. Bei dieser Ausführungsform
wird nun das Reinigen der Düsenplatte
von Leimansammlungen stark vereinfacht. Dies führt zu einer Beschleunigung
des Reinigungsvorgangs, so dass die Zeitdauer für einen Reinigungszyklus verkürzt wird,
was die Produktivität
der Vorrichtung erhöht.
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Vorteilhafterweise
sind diese Medienaustrittsöffnungen über Medienleitungen
mit Medium beaufschlagbar. Die Austrittsrichtung kann also direkt
auf die den Werkstücken
abgewandte Seite des Vorsprungs, also die zweite Fläche, gerichtet
sein. Alternativ kann die Richtung aber auch auf eine hieran angrenzende
Fläche
gerichtet sein, so dass das Medium beim Auftreffen auf die rückwärtige Fläche abgelenkt
wird. Durch diese Anordnung kann das Medium zwischen die zweite
Fläche
und der an dieser haftenden Leimansammlung gelangt, so dass die
Leimansammlung abgelöst
wird.
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Vorteilhaft
ist dabei, wenn in den Medienleitungen Ventile angeordnet sind,
mit welchen der Medienfluss herstellbar und unterbrechbar ist.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass das Medium einem höheren Druck als dem Umgebungsdruck
ausgesetzt ist. Insbesondere im Zusammenhang mit dem Vorsehen von
Ventilen kann so eine effektive Reinigung erzielt werden.
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Als
Medium ist vorteilhafterweise Wasser, Wasserdampf oder Luft vorgesehen.
Insbesondere mit Wasserdampf konnten bei Versuchen gute Resultate
erzielt werden. Durch die Einwirkung von Feuchtigkeit im Zusammenhang
mit dem Luftstrom konnten Leimansammlungen schnell gelöst werden.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung gehen aus der Zeichnungsbeschreibung hervor. Die Figuren
zeigen:
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1 Seitenansicht
einer schematisch dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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2 Vergrößerte Darstellung
des Bereiches der 1, der mit einem gestrichelten
Rechtseck umgeben ist.
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1 und 2 zeigen
eine Vorrichtung 1 zum Versehen von flachen Werkstücken oder
Bahnen mit Leim. In dieser Figur sind jedoch nur einzelne Werkstücke dargestellt.
In der Praxis sind dies beispielsweise Schlauchstücke 2.
Allgemein werden Bahnen zum Bilden von Schläuchen entlang von Längsnähten mit
Leim versehen. Schlauchstücke
können
mit Leim versehen werden, um beispielsweise Ventilzettel, Innenriegel
oder Bodendeckblätter
auf- oder einzukleben.
Auch kann die Verklebung von Bodenlaschen erfolgen (so genannte Bodenklebung).
Selbst bei der Herstellung von Säcken
ergeben sich zahlreiche Anwendungsfälle für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Die
Schlauchstücke 2 werden
von einer angedeuteten Transportvorrichtung 3 in Transportrichtung
x, die quer zu der Haupterstreckungsrichtung y der Schlauchstücke 2 verläuft, durch
die Vorrichtung 1 befördert. Die
Enden der Schlauchstücke 2,
von denen nur eines dargestellt ist, sind unter Ausbildung von Laschen
und eingefalteten Dreieckstaschen Böden aufgezogen worden. Dieses
aufgezogene Ende bildet eine Fläche,
die orthogonal zur Haupterstreckungsrichtung des Schlauchstücks 2 liegt
(Richtung z). Die Vorderseite dieser Fläche, die also dem Hauptteil
des Schlauchstücks 2 abgewandt
ist, muss für
das Versehen mit Leim frei zugänglich
sein. Damit bei dem Beleimungsvorgang das aufgezogene Ende nicht
zurück
weicht, wird die Rückseite der
Fläche
von einer Gegenlage 5 unterstützt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
umfasst diese Gegenlage 5 ein endloses Förderband 6,
welches um zwei Zylinder 7 und 8, von denen zumindest
einer angetrieben ist, umläuft.
Die Gegenlage kann auch einen sich drehenden Zylinder oder sogar
ein fest stehendes Leitblech umfassen.
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Auf
der Vorderseite der Böden
ist ein Beleimungskopf 9 vorgesehen, der für den Leimauftrag
gemäß dem gewünschten
Format sorgt. Dieser Beleimungskopf 9 umfasst eine Düsenplatte 10,
die sich in einen Düsenkörper 11 und
eine Andrückplatte 12 unterteilen
lässt.
Die beiden letztgenannten Elemente 11 und 12 sind in
der Figur separat dargestellt, können
jedoch auch einstückig
ausgebildet sein. Die dem Förderband 6 zugewandte
erste Fläche 13 der
Andrückplatte 12 kann
mit dem Förderband 6 einen
kleinen Winkel bilden, so dass Förderband 6 und
erste Fläche 13 einen
Einlauftrichter bilden, d. h. der Abstand beider Flächen nimmt
in Transportrichtung x ab. Damit kann das Schlauchstückmaterial
an das Förderband 6 angedrückt werden,
ohne dass es verknickt oder beschädigt wird.
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Die
Fläche 13 kann
auch als in Transportrichtung x durch die Linien A und B begrenzt
angesehen werden. Die Linien stehen in der 1 aus der
Zeichenebene heraus, so dass sie in der Figur nur als Punkte erkennbar
sind.
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In
Laufrichtung der Schlauchstücke 2 gesehen
am hinteren Ende der Andrückplatte 12 ist
diese mit einer Hinterschneidung 14 versehen. Das bedeutet,
dass die hintere Fläche 16 gegenüber der
hinteren Kante 15 etwas zurückspringt. Das hat zur Folge,
dass ein Vorsprung 17 entsteht, der eine rückwärtige, zweite
Fläche 18 aufweist,
welche dem Schlauchstück 2 abgewandt
ist. Die genannte Hinterschneidung 14 kann beispielsweise
durch ein spanendes Verfahren wie etwa Fräsen erzeugt werden.
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Die
rückwärtige, zweite
Fläche 18 ist
in der 1 durch die Linien B und C begrenzt. Die Flächen 13 und 18 schließen einen
Winkel α ein,
der zwischen 0 und 90 Grad liegen kann, beispielsweise bei 45 Grad. Auch
die Linie C steht auf der Zeichenebene und kann wie die Linien A
und B in der 1 nur als Punkt dargestellt
werden.
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Die
Erfindung lässt
sich auch auf eine andere Weise definieren. Danach ist in Transportrichtung
x gesehen die Linie C vor der Linie B angeordnet.
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Der
Beleimungskopf 9 umfasst eine Mehrzahl an Ventilen 19,
denen aus einem nicht dargestellten Leimreservoir über die
Zuführleitung 20 Leim
zuführbar
ist, wobei dieser Leim unter einem Überdruck steht. Mit dem Ventil 19 kann
nun ein Leimfluss hergestellt werden, der über die Leimleitungen 21 und 22 der
Leimaustrittsöffnung 23 zuführbar ist.
Die Richtung des Leimflusses ist mit dem Pfeil F gekennzeichnet.
Die Leimleitungen 21 und 22 können sich verzweigen, so dass über ein
Ventil mehrere Leimaustrittsöffnungen
mit Leim beaufschlagt werden können.
Die Leimleitungen 21, 22 können als Bohrungen in das Material
eingebracht sein. Die Leimleitung 22 verdient besondere
Beachtung. Diese verläuft
schräg
in Transportrichtung der Schlauchstücke 2, wobei sie genau
in der Kante 15, welche die Flächen 13 und 15 verbindet,
mündet.
Der Winkel der Leimleitung 22 ist vorteilhafterweise so
groß wie
der Winkel zwischen der Fläche 13 und
der Winkelhalbierenden zwischen den Flächen 13 und 18.
Die Achse der Leimleitung kann dabei auf oder parallel zu der genannten
Winkelhalbierenden liegen.
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Die
in den beiden vorangehenden Absätzen
beschriebene vorteilhafte Ausführungsform
des Beleimungskopfes vereint weitere Vorteile in sich: Durch die
beschriebene Hinterschneidung 14 kann sich der Leim, der
nicht vom Schlauchstück 2 mitgenommen
wird, auf der rückwärtigen Fläche 18 sammeln,
so dass die Wahrscheinlichkeit, dass diese Leimansammlung durch
einen Kontakt mit einem Schlauchstück 2 mitgenommen wird
und so zu Verschmutzungen führt,
reduziert ist. Auch die beschriebene Anordnung der Leimaustrittsöffnungen 23 trägt dazu
bei, dass der ausgetretene Leim kaum noch mit den Außenflächen des
Beleimungskopfes 9 in Kontakt tritt, so dass der Leim nicht
an diesen Flächen
haften bleibt. Die Menge des sich am Beleimungskopf sammelnden Leims
wird auf diese Weise stark reduziert.
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Der
sich noch ansammelnde Leim kann von Zeit zu Zeit entfernt werden.
Dazu umfasst der Beleimungskopf eine Reinigungseinrichtung 24.
Diese umfasst weitere Ventile 25, denen ein Reinigungsfluid über die
Zuführleitungen 26 zur
Verfügung
gestellt wird. Ein Ventil 25 kann nun die Verbindung zu
den Fluidleitungen 27 und 28 herstellen, so dass
das Fluid aus den Fluidaustrittsöffnungen 30 austreten
kann. Die Fluidleitung 28 ist in ein Ansatzstück 29 eingebracht,
welches jedoch auch einteilig mit dem Düsenkörper 11 und/oder der
Andrückplatte 12 ausgestaltet
sein kann. Die Fluidleitung 28 ist so ausgerichtet, dass
das ausströmende
Fluid auf die hintere Fläche 16 gelangen
kann und von dort aus entlang der rückwärtigen Fläche 18 strömt, so dass
es die Leimansammlung abschält.
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Zusammenfassend
zeigt das beschriebene Ausführungsbeispiel
eine Vorrichtung, mit der die Verschmutzung der Schlauchstücke
2 stark
reduziert wird und die sich einfach reinigen lässt.
| Bezugszeichenliste |
| 1 | Vorrichtung
zum Versehen von flachen Werkstücken
oder Bahnen mit Leim |
| 2 | Schlauchstück |
| 3 | Transportvorrichtung |
| 4 | Ende
des Schlauchstücks 2 |
| 5 | Gegenlage |
| 6 | Förderband |
| 7 | Zylinder |
| 8 | Zylinder |
| 9 | Beleimungskopf |
| 10 | Düsenplatte |
| 11 | Düsenkörper |
| 12 | Andrückplatte |
| 13 | Fläche der
Andrückplatte |
| 14 | Hinterschneidung |
| 15 | hintere
Kante |
| 16 | hintere
Fläche |
| 17 | Vorsprung |
| 18 | rückwärtige Fläche |
| 19 | Ventil |
| 20 | Zuführleitung |
| 21 | Leimleitung |
| 22 | Leimleitung |
| 23 | Leimaustrittsöffnung |
| 24 | Reinigungseinrichtung |
| 25 | Ventile |
| 26 | Zuführleitungen |
| 27 | Fluidleitung |
| 28 | Fluidleitung |
| 29 | Ansatzstück |
| 30 | Fluidaustrittsöffnung |
| A | Linie |
| B | Linie |
| C | Linie |
| F | Leimflussrichtung |
| x | Transportrichtung
der Schlauchstücke 2 |
| y | Haupterstreckungsrichtung
der Schlauchstücke 2 |
| z | Richtung
orthogonal zur x-y-Ebene |
| α | Winkel
zwischen der ersten Ebene 13 und der zweiten Ebene 18 |