DE3876626T2

DE3876626T2 - Verfahren und einrichtung zum kontrollierten aufbringen von klebstoff auf definierte orte.

Info

Publication number: DE3876626T2
Application number: DE8888116461T
Authority: DE
Inventors: Donald H Williams
Original assignee: CONS PAPER Inc
Current assignee: CONS PAPER Inc
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2008-10-06
Also published as: EP0362423B1; EP0362423A1; DE3876626D1; AU598156B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf Bahnen von Bogenmaterial, so daß die Bahnen zusammengeklebt werden können, und im besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen die Menge und der Ort des auf die Fluten (Wellen) von einseitigen Wellpappen aufgebrachten Klebstoffs sehr genau gesteuert ist.
Bekannte Maschinen zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten einer Mehrzahl von einseitigen Wellpappen, damit die einseitige Wellpappen übereinanderliegend miteinander und mit einer Decke unter Bildung einer Wellpappenbahn verklebt werden können, verwenden Auftragswalzen zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten, und ein oder mehrere Bänder an einer Zusammenführungseinrichtung (Kombinator) bringen die einseitigen Wellpappen in eine übereinanderliegende Lage und Verkleben sie, wobei die einseitigen Wellpappen über die Auftragswalzen und durch die Maschine gezogen werden (vgl. z. B. US-A-3 652 367). Die Kombinatorbänder werden auf Trommeln gehalten und durch diese bewegt, und die Auftragswalzen werden normalerweise mittels eines direkten Antriebs zwischen einer der Trommeln und den Walzen angetrieben. Gewöhnlich trägt eine Trommel ein Zahnrad, das durch eine Kette mit einem Eingangszahnrad eines Verteilers verbunden ist, und die von den einzelnen Auftragswalzen getragenen Zahnräder sind durch Ketten mit einem Ausgangszahnrad des Verteilers verbunden. Deshalb läßt die Drehung der Kombinatortrommel die Auftragswalzen drehen, und die Anordnung ist so, daß eine vorbestimmte, feste mechanische Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Auftragswalzen und der Drehgeschwindigkeit der Trommel besteht.
Ein Nachteil der Maschinen zum Aufbringen von Klebstoff nach dem Stand der Technik besteht darin, daß das Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit der Kombinatortrommel und den Drehgeschwindigkeiten der Auftragswalzen nicht leicht verändert werden kann. Wegen des direkten Antriebs der Trommel und der Walzen über Ketten und Zahnräder macht eine Veränderung des Geschwindigkeitsverhältnisses den langwierigen Vorgang des Auswechselns des Verteilereingangszahnrades notwendig. So führt das Austauschen des Verteilereingangszahnrades nur dazu, daß das Verhältnis der Geschwindigkeiten zwischen der Trommel und jeder Walze um den gleichen Betrag geändert wird. Dadurch wird dagegen nicht das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Trommel und einzelnen Walzen um ausgewählte Beträge verändert, da dies nur dadurch erreicht werden kann, daß auch die Zahnräder an den Walzen ausgewechselt werden; da die Zahnräder der Auftragswalzen nicht leicht ersetzt werden können, sieht die frühere Praxis ein Auswechseln nicht vor. Stattdessen werden die Auftragswalzenzahnräder, sind sie erst ausgewählt, normalerweise nicht gewechselt, außer bei einem Ersetzen wegen Verschleiß, und sie sind gewöhnlich so gewählt, daß sich alle Auftragswalzen ungeachtet der Drehgeschwindigkeit der Kombinatortrommel mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen; demnach dient ein Auswechseln des Verteilereingangszahnrades nur dazu, die Geschwindigkeit jedes Auftragswalzenumfangs gleichmäßig zu verändern.
Hinter dem Drehen der Auftragswalzen durch einen direkten Antrieb zwischen den Walzen und einer Kombinatorbandtrommmel steht der Gedanke, eine direkte Beziehung zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen und der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen zu erhalten, wenn sie über die Walzen gezogen werden. Die einseitigen Wellpappen werden durch die Kombinatorbänder, die auf der Kombinatortrommel laufen und durch diese bewegt werden, über die Walzenumfänge gezogen, so daß angenommen wird, daß idealerweise zwischen der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen und der Drehgeschwindigkeit der Trommel und demnach zwischen der Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappen und der Geschwindigkeiten der Walzenumfänge eine bekannte und direkte Beziehung besteht. Diese Annahme läßt jedoch außer acht, daß zwischen den Bändern auf der Trommel und den einseitigen Wellpappen auf der Trommel in der Praxis ein Schlupf auftritt; diese Technik kann dem auch nicht abhelfen. Gewöhnlich ist das Verteilereingangszahnrad so gewählt, daß eine vorbestimmte Beziehung zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der einseitigen Wellpappen und der Auftragswalzen erhalten wird, so daß sich die Walzenumfänge etwas langsamer als die einseitigen Wellpappen bewegen, um eine Wischwirkung über die Fluten zu erzielen; diese Beziehung ist jedoch aufgrund des Schlupfes unmöglich einzuhalten.
Da die Maschinen nach dem Stand der Technik nicht in der Lage sind, die Geschwindigkeiten der Auftragswalzenumfänge bezüglich der Laufgeschwindigkeit der über die Umfänge bewegten einseitigen Wellpappen genau zu steuern und die Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten der einseitigen Wellpappen und des Walzenumfangs unabhängig und genau für jede Auftragswalze zu steuern, um Schwankungen in der Gestaltung und Beschaffenheit der Fluten auszugleichen, wird nach herkömmlicher Praxis ein Übermaß an Klebstoff auf die Fluten aufgebracht, um trotz einer Fehlplazierung von Klebstoff auf den Fluten als Ergebnis von Schwankungen in der Geschwindigkeitsbeziehung ein ordentliches Verkleben der einseitigen Wellpappen miteinander zu gewährleisten. Dies wird durch die Verwendung von Auftragswalzen erreicht, die entweder glatte oder zellenförmige Umfangsflächen aufweisen, sowie durch die Verwendung einer Dosierwalze, um den von den Auftragswalzen aufgenommenen Klebstoff so abzustreifen, daß ein Klebstoffilm mit einer gewählten Dicke zum Übertragen auf die Fluten der einseitigen Wellpappen auf den Umfängen gelassen wird. Der Klebstoff besteht jedoch zu einem wesentlichen Teil aus Wasser, und außer der Verschwendung von Klebstoff besteht eine Konseguenz des Übertragens von zuviel Klebstoff auf die Fluten darin, daß die Fluten übermäßig durchfeuchtet werden.
Der Klebstoff muß in dem Kombinator getrocknet werden, um die einseitigen Wellpappen zusammenzukleben, so daß die zum Aushärten des Klebstoffs erforderliche Wärmeenergie umso größer wird, je mehr Feuchtigkeit auf die Fluten aufgebracht wird. Noch wichtiger ist, daß das übermäßige Befeuchten der Fluten ergibt ein Verwerfen des resultierenden Pappematerials sowie eine "Verrippung" an seiner äußeren Decke oder seiner Oberfläche, wodurch es sehr schwer oder sogar unmöglich wird, auf die Oberfläche Drucke oder graphische Darstellungen von hoher Qualität aufzubringen.

Aufgaben der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten einer Mehrzahl von einseitigen Wellpappen aufzubringen, wobei die tatsächliche Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen durch die Vorrichtung direkt erfaßt und dazu verwendet wird, die Drehzahl einzelner von mehreren Klebstoffauftragswalzen unabhängig zu steuern, um damit die Menge und den Ort des auf die Fluten übertragenen Klebstoffs zu steuern.
Eine weitere Aufgabe liegt darin, eine solche Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, bei welchen die erfaßte Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen dazu verwendet wird, die Drehzahl jeder Auftragswalze variabel und unabhängig zu steuern, um selektiv mehr oder weniger Klebstoff auf die Spitzen, die Vorder- oder die Hinterkanten der Fluten von einseitigen Wellpappen aufzubringen.
Darüberhinaus sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt werden, bei dem die Steuerung der Auftragswalzendrehgeschwindigkeit bezüglich der Bahnlaufgeschwindigkeit deutlich die für ein ordentliches Verkleben der einseitigen Wellpappen erforderliche Menge an Klebstoff wesentlich verringert.
Außerdem liegt eine Aufgabe in der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, bei dem aufgrund der Verringerung der Menge des Klebstoffs, und damit der auf die Fluten aufgebrachten Feuchtigkeit, ein Verwerfen der resultierenden Wellpappenbahn und eine "Verrippung" an ihrer glatten Außenfläche im wesentlichen abgestellt sind.
Schließlich liegt noch eine Aufgabe darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, bei welchen die Größen der Spalte zwischen den Auftragswalzen und zugehörigen Gewichtswalzen, durch welche die einseitigen Wellpappen laufen, automatisch erfaßt und gesteuert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Nach der vorliegenden Erfindung enthält eine Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten einer Mehrzahl von Wellpappenbahnen eine Vielzahl von Klebstoffauftragswalzen; eine Einrichtung zum Übertragen des Klebstoffs auf die Umfänge der Auftragswalzen; eine Einrichtung zum Bewegen der Bahnen im Gleichtakt und mit der gleichen Laufgeschwindigkeit, so daß sich jede Bahn über den Umfang einer zugehörigen Auftragswalze bewegt, wobei ihre Fluten zum Übertragen von Klebstoff von dem Umfang zu den Fluten an dem Umfang anliegen; eine Einrichtung zum Erfassen der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen sowie eine Einrichtung, die auf die erfaßte, tatsächliche Laufgeschwindigkeit der Bahnen anspricht, um jede einzelne Auftragswalze mit einer Drehzahl zu drehen, die von der Drehzahl der anderen Walzen unabhängig ist und wie erforderlich verändert wird, um eine individuell ausgewählte und einstellbare Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Walze und der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen trotz irgendwelcher Schwankungen in der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen konstant zu halten, um dadurch die Menge und den Ort für den auf die Fluten jeder einzelnen Bahn aufgebrachten Klebstoff zu steuern.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten einer Mehrzahl von Wellpappen, mit den Schritten des übertragens von Klebstoff auf die Umfänge von mehreren Auftragswalzen; Bewegen der Bahnen im Gleichtakt und mit der gleichen Laufgeschwindigkeit, so daß sich jede Bahn über den Umfang einer zugehörigen Auftragswalze bewegt, wobei ihre Fluten an dem Umfang anliegen, um Klebstoff von dem Umfang zu den Fluten zu übertragen; Erfassen der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen und Drehen jeder Auftragswalze nach der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl der anderen Auftragswalzen unabhängig ist, und die wie erforderlich verändert wird, um trotz irgendwelcher Schwankungen in der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen eine individuell gewählte und einstellbare Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Walze und der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen konstant zu halten, um dadurch die Menge und den Ort des auf die Fluten jeder einzelnen Bahn aufgebrachten Klebstoffs zu steuern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist die schematische Seitenansicht einer Klebstoffauftragsvorrichtung für einseitige Wellpappen zur Ausführung der Lehren der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist die Seitenansicht eines Aufbaus zum Stützen einer Gewichtswalze und zum Steuern der Größe eines Spalts zwischen der Gewichtswalze und einer zugehörigen Klebstoffauftragswalze, und
Fig. 3 ist die Seitenansicht einer Abstreifanordnung zum Dosieren des Klebstoffs auf einer Auftragswalze.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 veranschaulicht eine allgemein mit 20 bezeichnete Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf Fluten 22a-c von einseitigen Wellpappen oder gewellten Kartonbahnen 24a-c und zum Anordnen der einseitigen Wellpappen und einer Decke übereinander, so daß sie unter Bildung einer Verbundpappebahn 26 miteinander verklebt werden. Die tatsächliche Laufgeschwindigkeit der Wellpappenbahn und daher der einseitigen Wellpappen wird kontinuierlich durch ein Reibrad 28 direkt erfaßt oder überwacht, das auf einer oberen Fläche der Bahn läuft. Das Rad ist mit einem Drehzahlmesser 30 gekoppelt, der ein Signal mit einem der erfaßten Bahngeschwindigkeit entsprechenden Wert erzeugt und sowohl an einen programmierbaren Mikroprozessor 32 als auch an einen Motordrehzahlregler 34 anlegt. Der Motordrehzahlregler und der Mikroprozessor sind untereinander verbunden, und der Motordrehzahlregler ist mit mehreren Gleichstrommotoren 36a-c gekoppelt, von denen jeder jeweils eine von mehreren geprägten oder mit zellenförmiger Oberfläche versehene Klebstoffauftragswalzen 38a-c dreht. Den Auftragswalzen sind jeweils Gewichtsrollen 40a-c zugehörig, die mit den Auftragswalzen Spalte bilden; die Elektromotoren befinden sich zusammen mit den Auftrags- und Gewichtswalzen in einer Klebstoffauftragsstation 42.
Die einseitigen Wellpappen 24a-c laufen von einem (nicht gezeigten) Vorrat um zugehörige Führungswalzen 44a-c und 46a-c sowie von den Führungswalzen zu den Spalten zwischen jeweils zugehörigen Auftragswalzen 38a-c und Gewichtswalzen 40a-c und durch sie hindurch. Die Fluten 22a-c der einseitigen Wellpappen berühren die Umfangsflächen der Auftragswalzen, wenn sie durch die Spalte laufen, wodurch die Auftragswalzen auf die Fluten Klebstoff aufbringen. Von den Auftragswalzen laufen die einseitigen Wellpappen zu zwei Endlosbändern 48 und 50 eines Kombinators und gelangen dazwischen in eine übereinanderliegende Beziehung. Das Band 48 erstreckt sich um zwei Trommeln 52a und 52b und wird von diesen gehalten, das Band 50 erstreckt sich um zwei Trommeln 54a und 54b und wird von jenen gehalten, und es ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Trommeln mit einer ausgewählten Geschwindigkeit zur Bewegung der Bänder zu drehen, die allerdings nicht gezeigt ist. Die Bänder bilden eine Fördereinrichtung für die einseitigen Wellpappen 24a-c und ziehen die einseitigen Wellpappen durch die Vorrichtung und über die Auftragswalzen. Zwischen den Bändern und unter der untersten einseitigen Wellpappe 24c verläuft auch eine Papierbahn oder Decke 56, die von einem (nicht gezeigten) Vorrat geholt wird. Auf diese Weise werden die einseitigen Wellpappen und die Decke übereinandergebracht und von den Bändern durch eine Trocknerstation 58 an dem Kombinator gezogen, um den Klebstoff auszuhärten und die Verbundwellpappebahn oder Dreifachwellpappe 26 zu bilden.
Die Menge und der Ort des auf die Fluten 22a-c aufgebrachten Klebstoffs hängen von der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen relativ zu den Umfangsgeschwindigkeiten ihrer zugehörigen Auftragswalzen 38a-c ab. Wenn die Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappen gleich den Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragswalzen ist, dann wird Klebstoff hauptsächlich auf die Flutenspitzen aufgebracht. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze geringer oder schneller als die Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappen ist, dann entsteht eine Wischwirkung der Fluten über die Auftragswalzen und mehr oder weniger Klebstoff wird auf die Vorder- oder Hinterkanten der Fluten aufgebracht.
Nach herkömmlicher Praxis würde man beim Versuch, die Geschwindigkeiten der Umfänge der Auftragswalzen relativ zu der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen 24a-c zu steuern, annehmen, daß die Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappen gleich der der Kombinatorbänder 48 und 50 ist, da diese die einseitigen Wellpappen durch die Maschine ziehen. Man würde ebenso annehmen, daß die Drehzahl der Trommeln direkt mit der Laufgeschwindigkeit der Bänder in Beziehung steht, da die Bänder auf den Trommeln 52a-b und 54a-b laufen. Nach herkömmlicher Praxis würde man demnach daran denken, ein Zahnrad an einer der Trommeln mittels einer Kette mit einem Eingangszahnrad eines Verteilers zu verbinden und dann ein Ausgangszahnrad des Verteilers mittels einer zusätzlichen Kette mit Zahnrädern zu verbinden, die von jeder der Auftragswalzen 38a-c getragen werden. Das spezielle Zahnrad an dem Verteilereingang würde die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalzen relativ zu der der Trommel bestimmen sowie im Idealfall die Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragswalzen relativ zu den einseitigen Wellpappen. In der Praxis schlupfen die Kombinatorbänder jedoch auf den Trommeln, und die einseitigen Wellpappen schlupfen bezüglich der Kombinatorbänder, so daß sich Schwankungen in der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen bezüglich der Geschwindigkeiten der Umfänge der Auftragswalzen ergeben würden sowie, dementsprechend in der Menge und dem Ort des auf die Fluten aufgebrachten Klebstoffes.
Darüber hinaus wären nach herkömmlicher Praxis die Drehgeschwindigkeiten der Auftragswalzen identisch. Folglich kann, selbst wenn die Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen relativ zu den Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragswalzen konstant gehalten werden könnte, kein Ausgleich im Klebstoffauftrag durchgeführt werden, um unterschiedliche Ausgestaltungen der Fluten oder Unterschiede in der Zusammensetzung der einseitigen Wellpappen zu berücksichtigen, da die Auftragswalzen nicht mit voneinander verschiedenen Geschwindigkeiten gedreht werden können. Nach dem Stand der Technik denkt ist es deshalb auch vorgesehen, einen Überschuß an Klebstoff auf die Fluten aufzubringen, um sicherzustellen, daß die Einzelflächen totz der Schwankungen beim Auftragen des Klebstoffs und trotz der Unmöglichkeit, das Auftragen des Klebstoffs nach der Ausgestaltung der Fluten und ihrer Beschaffenheit zu steuern, ordentlich aneinanderhaften. Der Hauptbestandteil des Klebstoffs ist jedoch Wasser, das zum Aushärten des Klebstoffs in der Trocknerstation 58 verdampft werden muß, so daß durch das Aufbringen von Überschußklebstoff auf die Fluten Klebstoff verschwendet und die für den Trockner erforderliche Energie erhöht wird. Noch wichtiger und nachteiliger ist, daß die auf die Fluten über den Klebstoff aufgebrachte Überschußfeuchtigkeit zum Verwerfen der resultierenden Wellpappenbahn 26 führt und eine "Verrippung" an den Außenflächen der Bahn verursachen. Folglich werden die Flächen der Wellpappenbahn nicht glatt, sondern sie neigen dazu, sich an die darunterliegenden Fluten anzupassen, so daß es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich wird, auf der Oberfläche Drucke oder graphische Darstellungen von hoher Qualität anzubringen.
Um die Nachteile der Maschinen zum Aufbringen von Klebstoff nach dem Stand der Technik zu überwinden, dreht sich nach der vorliegenden Erfindung jede Auftragswalze unabhängig mit einer gesteuerten Drehzahl, so daß ihre Umfangsgeschwindigkeit immer in einer individuell vorgewählten Beziehung zu der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der über ihren Umfang geführten einseitigen Wellpappe gehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, daß man das Reibrad 28 des Drehzahlmessers 30 auf der Oberfläche der Dreifachwellpappenbahn 26 an dem Kombinator oder beim Austritt aus diesem laufen läßt. Die tatsächliche Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappen wird demnach kontinuierlich erfaßt oder überwacht, und der Drehzahlmesser erzeugt ein Signal mit einem der Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappe entsprechenden Wert und legt dieses an den Mikroprozessor 32 und den Motordrehzahlregler 34 an. Neben der Steuerung der Betriebsgeschwindigkeiten der Motoren 36a-c empfängt der Motordrehzahlregler von wenigstens einem der Motoren, z.B. vom Motor 36b, ein Signal, dessen Wert für die Betriebsdrehzahl des Motors und demnach für die Umfangsgeschwindigkeit der Klebstoffauftragswalze 38b steht, und er koppelt dieses Signal zu dem Mikroprozessor. Der Mikroprozessor vergleicht die Signale, die für die Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappe und die Motordrehzahl stehen, und legt auf der Grundlage dieses Vergleichs und in Abhängigkeit davon, ob er so programmiert worden ist, daß Klebstoff hauptsächlich auf die Flutenspitzen oder eher auf die Vorder- oder Hinterkanten der Fluten von einzelnen der einseitigen Wellpappen aufgebracht wird, an den Motordrehzahlregler Signale an, die bewirken, daß der Regler jeden Motor 36a-c mit einer individuell gesteuerten Drehzahl betreibt, so daß die Umfangsgeschwindigkeit jeder Auftragswalze unabhängig gleich der Geschwindigkeit der über ihren Umfang geführten einseitigen Wellpappen oder größer oder kleiner gehalten wird. Für die beschriebene Situation sind die Motoren 36a und 36c auf den Motor 36b bezogen und mit individuell gesteuerten Drehzahlen unabhängig betrieben, die eine vorbestimmte Beziehung zu der erfaßten Drehzahl des Motors 36b aufweisen. Der Motordrehzahlregler kann jedoch genausogut von jedem Motor ein Signal empfangen, das für seine Drehzahl steht, und diese Signale zu dem Mikroprozessor koppeln, so daß dieser dann jeden Motor so steuert, daß seine tatsächliche Drehzahl gleich einer gewünschten ist. Da die Durchmesser der Auftragswalzen bekannt und gewöhnlich identisch sind, ermöglicht die Anordnung die unabhängige, genaue und variable Steuerung der Drehzahl jeder Walze, so daß eine vorbestimmte Beziehung oder ein Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit und der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappe um ihren Umfang aufrechterhalten wird.
Deshalb ermöglicht die Vorrichtung die Aufrechterhaltung der genauen Kontrolle über die Menge und den Ort des auf die Fluten der einseitigen Wellpappe aufgebrachten Klebstoffs, indem die Drehzahl jeder einzelnen Auftragswalze nach der erfaßten tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der über ihren Umfang geführten einseitigen Wellpappe unabhängig gesteuert wird, so daß ausgewählte Beziehungen zwischen der Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappe und den Umfangsgeschwindigkeiten ihrer zugehörigen Auftragswalzen trotz der Schwankungen in der Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappen stets aufrechterhalten werden. Jede Auftragswalze kann selektiv mit Drehzahlen gedreht werden, um Klebstoff hauptsächlich auf die Flutenspitzen ihrer zugehörigen einseitigen Wellpappe aufzubringen, oder eine Wischwirkung des Walzenumfangs über die Fluten zu erzielen, um mehr oder weniger Klebstoff auf die Vorder- oder Hinterkante der Fluten aufzubringen. Da die Menge und der Ort des für ein ordentliches Verkleben der Fluten darauf aufzubringenden Klebstoffs nach der Größe und Form der Fluten und der Beschaffenheit des Materials der einseitigen Wellpappen variiert, und da die Menge und der Ort mit den Veränderungen der Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den einseitigen Wellpappen und ihren zugehörigen Auftragswalzenumfängen variiert, gleicht die Vorrichtung vorteilhaft den negativen Einfluß solcher Variablen aus und stellt ihn ab. Als Folge der genauen Steuerung des des Aufbringens des Klebstoffs und, was später beschrieben wird, im Vergleich zu herkömmlichen Auftragsvorrichtungen ist der Klebstoffverbrauch um etwa fünfzig Prozent reduziert, und das resultierende Pappeprodukt weist keine Verwerfungen auf und hat sehr glatte Außenflächen, auf die graphische Darstellungen hoher Qualität gedruckt werden können.
Die einseitigen Wellpappen laufen durch zwischen den Klebstoffauftragswalzen 38a-c und den Gewichtsrollen 40a-c gebildeten Spalte, die zum ordentlichen Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten, ohne diese zusammenzuquetschen, auf ausgewählte Größen nach der Dicke und Art der einseitigen Wellpappen eingestellt und so gehalten werden müssen. Der Stand der Technik sieht an eine Einstellung der Spaltgröße von Hand vor, aber der Vorgang ist gewöhnlich zeitaufwendig und ungenau und muß für verschiedene Typen von einseitigen Wellpappen wiederholt werden.
Demnach sieht die Erfindung zur weiteren Verbesserung des Standes der Technik auch eine automatische Einstellung der Spalten zwischen den Klebstoffauftragswalzen 38a-c und den Gewichtswalzen 40a-c vor. Unter Bezugnahme auf Fig. 2, die eine Anordnung zum Einstellen der Spaltgröße zwischen der Auftragswalze 38b und der Gewichtswalze 40b veranschaulicht, wobei sich versteht, daß ein ähnlicher Aufbau für jeden Satz Auftrags- und Gewichtswalzen vorgesehen ist, ist jedes Ende der Gewichtswalze 40b über einen Zapfen in einem Arm 60 drehbar gelagert. Ein Ende des Arms ist mit der Kolbenstange 62 eines pneumatischen Zylinders 64 verbunden, der so betätigbar ist, daß er die Kolbenstange ausfährt und die Gewichtswalze von der Auftragswalze wegbewegt oder sie einzieht und die Gewichtswalze zur Auftragswalze hin vorspannt. Ein entgegengesetztes Ende des Gewichtswalzenarms liegt auf einem Schraubenstellglied 66 auf, das über ein Getriebe 68 mit einem Schrittmotor 70 gekoppelt ist. Der Schrittmotor wird durch eine Motorsteuerung 72 gesteuert, um das Schraubenstellglied entweder zu heben oder zu senken, und die Motorsteuerung wird durch den Mikroprozessor 32 gesteuert. Auf dem Arm ist mit diesem bewegbar ein Stellungsgeber 74 gehalten, der dem Mikroprozessor ein Signal mit einem Wert liefert, der für die Entfernung zwischen ihm und einem Target 66 steht, das an der Vorrichtung an einer bezüglich der Auftragswalze und damit der Größe des Spaltes bekannten Position montiert ist.
Die einseitige Wellpappe 24b läuft durch den Spalt zwischen der Gewichtsrolle 40b und der Auftragswalze 38b, damit Klebstoff, der von dem Auftragswalzenumfang aus einer Klebstoffpfanne 78 aufgenommen wird, auf die Fluten 22b aufgebracht wird, wenn sie über den Umfang geführt werden. Zum Einstellen der Spaltgröße sendet der Stellungsgeber 74 dem Mikroprozessor 32 ein Signal, das für die Größe des Spalts steht. Der Mikroprozessor vergleicht das die Spaltgröße darstellende Signal mit einer vorprogrammierten, gewünschten Spaltgröße und veranlaßt, falls der Spalt kleiner oder größer als gewünscht ist, die Motorsteuerung 72, den Schrittmotor 70 so zu betreiben, daß das Schraubenstellglied 66 entweder nach oben oder nach unten bewegt wird, um die Gewichtswalze von der Auftragswalze weg oder auf sie zuzubewegen, bis der Spalt die gewünschte Größe aufweist. Während des Aufbringens von Klebstoff auf die Fluten ist die Kolbenstange 62 vollständig eingefahren; so wird die Spaltgröße allein durch die Ausfahrhöhe des Schraubenstellglieds 66 bestimmt, während die Kolbenstange zur Erleichterung beim Einführen der einseitigen Wellpappe durch den Spalt ausgefahren werden kann, um die Gewichtswalze von der Auftragswalze wegzubewegen und den Spalt deutlich zu erweitern.
Der durch die Auftragswalzen 38a-c aus zugehörigen Klebstoffpfannen 78 aufgenommene Klebstoff wird vor dem Übertragen auf die Fluten der einseitigen Wellpappen dosiert. Früher wurde die Dosierung dadurch erreicht, daß man eine Abstreichwalze gegen den Auftragswalzenumfang laufen ließ, so daß ein diskreter Klebstoffilm an dem Umfang übrigblieb, selbst wenn der Umfang eingeprägt oder zellenförmig war, d.h. mit diskreten Taschen zur Aufnahme von Klebstoff versehen war. Wegen der Unfähigkeit der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze relativ zu der Geschwindigkeit der über sie laufenden einseitigen Wellpappe genau zu steuern, war es erforderlich, einen Klebstoffilm an dem Walzenumfang zu lassen, so daß ein Übermaß an Klebstoff zu den Fluten übertragen wurde, um ein ordentliches Haften zwischen den einseitigen Wellpappen sicherzustellen. Ein Hauptbestandteil des Klebstoffs ist jedoch Wasser; so wurde durch die Übertragung von zuviel Klebstoff zu den Fluten auch zuviel Feuchtigkeit übertragen, was zu einem Verwerfen der resultierenden Wellpappebahn und einem "Verrippungs"-Effekt an ihren Außenflächen sowie einer Verschwendung von Klebstoff und einem erhöhten Energieaufwand zum Trocknen und Aushärten des Klebstoffs führte.
Deshalb sieht die Erfindung auch eine verbesserte Abstreicheinrichtung zum Dosieren des Klebstoffs an den Auftragswalzenumfängen vor. In Fig. 3 ist zu erkennen, daß jeder Auftragswalze, wie der Walze 38b, eine Abstreichklingenanordnung zugeordnet ist, die einen Luftzylinder 80 mit einer Kolbenstange 82 aufweist, die mit einem Ende eines Arms 84 verbunden ist, dessen entgegengesetztes Ende bei 86 drehbar zapfengelagert ist. Eine L-förmige Stütze 88, die nahe einem ihrer Enden an dem Arm montiert ist, hält an ihrem anderen Ende eine Abstreichklinge 90, die zwischen zwei Platten 92 und 94 befestigt ist. Ein aufblasbarer Schlauch 96 wirkt auf die Abstreichklinge und drängt die Klingenspitze auf und gegen den Umfang der Auftragswalze.
Beim Betrieb der Abstreicheinrichtung ist der Zylinder 80 so montiert, daß, wenn seine Kolbenstange 82 ausgefahren ist und der Schlauch 96 mit Luft gefüllt ist, die Spitze der Abstreichklinge 90 gegen den Umfang der Auftragswalze bewegt ist, um den Umfang im wesentlichen von Klebstoff sauberzuwischen, wobei nur eine begrenzte Menge an in den zellenförmigen Umfangstaschen 98 gehaltenem Klebstoff übrigbleibt. Folglich wird nur der in den Taschen enthaltene Klebstoff mitgenommen, der für die Übertragung zu den Fluten der einseitigen Wellpappen zur Verfügung steht, so daß die Menge des zu den Fluten übertragenen Klebstoffs begrenzt ist. Aufgrund der genauen Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze relativ zu der Geschwindigkeit der einseitigen Wellpappe wird jedoch der Klebstoff sehr genau an den gewünschten Orten auf den Fluten abgesetzt, so daß selbst mit einer minimalen Klebstoffmenge ein ordentliches Anhaften einer einseitigen Wellpappe an der anderen erreicht wird. In der Praxis hat man herausgefunden, daß die erfindungsgemäß vorgesehene genaue Steuerung der die Beziehungen zwischen den Geschwindigkeiten der Auftragswalze und der einseitigen Wellpappen ein ordentliches Verkleben der einseitigen Wellpappen miteinander bei einer Reduzierung des Klebstoffverbrauchs um etwa 50 Prozent ermöglicht, verglichen mit dem, was ansonsten üblicherweise erforderlich wäre. Die Reduzierung der auf die Fluten abgesetzten Klebstoffmenge reduziert proportional dazu die Übertragung von Feuchtigkeit auf die Fluten, wodurch die Probleme des Verwerfens und der "Verrippung", die sonst in den mit herkömmlichen Vorrichtungen hergestellten Produkten auftreten, ausgeschaltet werden.
Somit schafft die Erfindung eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten von einseitigen Wellpappen, die unter Bildung einer Wellpappenbahn miteinander und mit einer Decke verklebt werden. Nach dem Durchlauf durch einen Klebstoffvorrat wird der Umfang jeder Auftragswalze durch eine Abstreicheinrichtung im wesentlichen saubergewischt, wobei nur eine begrenzte Menge an Klebstoff in den zellenförmigen Umfangstaschen zur Übertragung auf die Fluten einer über den Umfang bewegten einseitigen Wellpappe übrigbleibt. Normalerweise würde die Menge des zu den Fluten übertragenen Klebstoffes nicht ausreichen, um ein ordentliches Verkleben einer einseitigen Wellpappe mit einer anderen und der Decke sicherzustellen. Aufgrund der verfügbaren, genauen Steuerung der Drehzahl der Auftragswalze und demnach ihrer Umfangsgeschwindigkeit relativ zu der Laufgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappe wird jedoch die begrenzte Klebstoffmenge so genau auf den Fluten positioniert, daß ein sicheres Verkleben der einseitigen Wellpappen und der Deckenbahn sichergestellt ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen zum Aufbringen von Klebstoff ergibt die erfindunsgemäße Vorrichtung eine Verringerung des Klebstoffverbrauchs in der Größenordnung von etwa fünfzig Prozent.
Außer der Einsparung, die mit der Reduzierung des Klebstoffverbrauchs verbunden ist, vermindert die Reduzierung der Klebstoffmenge, die auf die Fluten aufgebracht wird, entsprechend die zugeführte Feuchtigkeit und demnach die für den Trocknungsvorgang zum Aushärten des Klebstoffs erforderliche Energiemenge. Was noch wichtiger ist: da übermäßige Feuchtigkeit ein bedeutender Faktor bei der Verursachung des Verwerfens des resultierenden Wellpappeprodukts und von "Verrippungen" an seinen Oberflächen ist, schaltet die Verminderung der auf die Fluten übertragenen Feuchtigkeit die Probleme des Verwerfens und der "Verrippung" im wesentlichen aus. Das Problem der "Verrippung", d.h. der Neigung der Decke an den Außenflächen der Wellpappenbahn, sich an die darunterliegenden Fluten anzuformen, so daß die Flächen nicht glatt und flach sind, ist besonders ärgerlich beim Aufbringen von Drucken und graphischen Darstellungen hoher Qualität auf die Wellpappe. Indem die "Verrippung" im wesentlichen abgestellt ist, ermöglicht die Vorrichtung nach der Erfindung demnach das Aufbringen von Drucken und graphischen Darstellungen hoher Qualität auf die Wellpappe.
Außerdem wird bei einer gegebenen Dicke der resultierenden Wellpappenbahn die Stapelfestigkeit des daraus hergestellten Kartons allgemein durch die Größe seiner Fluten bestimmt, so daß seine Stapelfestigkeit umso höher ist, je größer die Fluten sind. Die Erhöhung der Größe der Fluten erfordert jedoch bei Aufrechterhaltung einer gegebenen Dicke der Wellpappenbahn eine Verminderung der Dicke der äußeren Decke; dadurch wird wiederum das Problem der "Verrippung" noch verschärft und ausgeprägter. Aufgrund der begrenzten Menge von auf die Fluten aufgebrachtem Klebstoff kann jedoch die Größe der Fluten erhöht werden, wobei die Dicke der Decke entsprechend abnimmt, während immer noch eine sehr glatte Außenfläche an der Pappe erhalten bleibt.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden zwar im Detail beschrieben; der Fachmann wird jedoch auf verschiedene Varianten und weitere Ausführungsformen kommen, ohne sich vom Erfindungsumfang zu entfernen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf die Fluten (22a-c) einer Vielzahl von Wellbahnen, mit mehreren Klebstoffauftragswalzen (38a-c); einer Einrichtung zum Übertragen des Klebstoffs an die Umfänge der Auftragswalzen (38a-c); einer Einrichtung zum Bewegen der Bahnen im Gleichtakt und mit der gleichen Laufgeschwindigkeit, so daß sich jede Bahn über den Umfang einer zugehörigen Auftragswalze bewegt, wobei ihre Fluten zum Übertragen von Klebstoff von dem Umfang zu den Fluten gegen den Umfang anliegen; einer Einrichtung (28-30) zum Erfassen der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen; sowie einer Einrichtung (36a-c), die auf die erfaßte, tatsächliche Laufgeschwindigkeit der Bahnen anspricht, um jede einzelne Auftragswalze mit einer Drehzahl zu drehen, die von der Drehzahl der anderen Walzen unabhängig ist und die wie erforderlich verändert wird, um eine individuell ausgewählte und einstellbare Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Walze und der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen trotz irgendwelcher Schwankungen in der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen konstant zu halten, um dadurch die Menge und den Ort für den auf die Fluten jeder einzelnen Bahn aufgebrachten Klebstoff zu steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Drehen jede Auftragswalze unabhängig dreht, so daß, in Abhängigkeit von der gewählten Beziehung zwischen ihrer Umfangsgeschwindigkeit und der Laufgeschwindigkeit der Bahnen, ihre Umfangsgeschwindigkeit die gleiche wie die Laufgeschwindigkeit der Bahnen oder um einen vorbestimmten Betrag kleiner oder um einen vorbestimmten Betrag größer als diese Laufgeschwindigkeit ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung (90) zum Abstreichen von auf jede Auftragswalze übertragenem Klebstoff vor der Übertragung des Klebstoffs vom Umfang zu den Fluten der zugehörigen Bahn.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung (48, 50), die die Bahnen mit dem Klebstoff in eine übereinanderliegende und haftende Beziehung bringt, um einen Verbundmaterialbogen zu bilden, und bei welcher die Erfassungseinrichtung die tatsächliche Laufgeschwindigkeit des Verbundbogens erfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Drehen eine Anzahl von Motoreinrichtungen jeweils zum Drehen einer einzelnen zugehörigen Auftragswalze umfaßt, eine an die Erfassungseinrichtung gekoppelte Einrichtung (34) zum Betreiben jeder Motoreinrichtung, um jede Auftragswalze mit einer Drehzahl, die wie erforderlich verändert wird, zu drehen, um die individuell ausgewählte und einstellbare Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze und der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen konstant zu halten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher jede Motoreinrichtung elektrische Motoreinrichtungen umfaßt, und die Einrichtung zum Betreiben jeder Motoreinrichtung einen Motordrehzahlregler (34) zum Betreiben jeder elektrischen Motoreinrichtung und zum Erfassen der Betriebsdrehzahl von wenigstens einer elektrischen Motoreinrichtung aufweist, sowie einen Mikroprozessor (32), der mit dem Motordrehzahlregler und der Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, um die erfaßte, tatsächliche Laufgeschwindigkeit der Bahnen und die Betriebsdrehzahl von wenigstens einer elektrischen Motoreinrichtung zu vergleichen und um den Motordrehzahlregler zu veranlassen, jede elektrische Motoreinrichtung so zu betreiben, daß individuell ausgewählte und einstellbare Beziehungen zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragswalzen und der erfaßten Laufgeschwindigkeit der Bahnen trotz irgendwelcher Schwankungen in der erfaßten Laufgeschwindigkeit der Bahnen aufrechterhalten werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Auftragswalze in ihrer Umfangsfläche Zellen aufweist, die Einrichtung zum Übertragen von Klebstoff zu den Umfängen der Auftragswalzen die Zellen mit Klebstoff füllt, und die Abstreicheinrichtung im wesentlichen den ganzen Klebstoff von den Umfängen der Auftragswalzen entfernt, bis auf den Klebstoff in den Zellen, so daß nur die begrenzte Menge von Klebstoff in den Zellen zu den Fluten der Bahnen übertragen wird, wodurch der Klebstoffverbrauch verringert und ein Verwerfen des Verbundbogens und eine Verrippung an seinen Oberflächen im wesentlichen abgestellt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Anzahl von drehbaren Gewichtswalzen (40a-c) umfaßt, die einzelnen Auftragswalzen zugeordnet sind und mit den Auftragswalzen Spalte bilden, durch die ihnen zugehörigen Bahnen laufen; sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Größe dieser Spalte, wobei die Einstelleinrichtung eine Einrichtung (74, 76) zum Erfassen der Größe der Spalte umfaßt, eine Einrichtung (32) zum Vergleichen der erfaßten Spaltgrößen mit vorgewählten, gewünschten Größen und eine Einrichtung (66, 68, 70, 72), die auf diesen Vergleich anspricht, um die Gewichts- und Auftragswalzen relativ zueinander zu bewegen, um die Spalte in die gewünschte Größe zu bringen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Bewegen der Bahnen eine Fördereinrichtung (48, 50) hinter den Auftragswalzen umfaßt, um die Bahnen und die Deckschicht aufzunehmen, um sie in eine übereinanderliegende, haftende Beziehung zu bringen und die Bahnen im Gleichtakt und mit der gleichen Laufgeschwindigkeit zur Übertragung von Klebstoff von den Umfängen zu den Bahnfluten über die Auftragswalzenumfänge zu ziehen.

10. Verfahren zum Aufbringen von Klebstoff auf Fluten (22a-c) von mehreren Wellbahnen, mit den Schritten des Übertragens von Klebstoff zu den Umfängen von mehreren Auftragswalzen (38a-c); Bewegen der Bahnen im Gleichtakt und mit der gleichen Laufgeschwindigkeit, so daß sich jede Bahn über den Umfang einer zugehörigen Auftragswalze bewegt, wobei ihre Fluten gegen den Umfang anliegen, um Klebstoff von dem Umfang zu den Fluten zu übertragen; Erfassen (28, 30) der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen und Drehen (36a-c) jeder Auftragswalze nach der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl der anderen Auftragswalzen unabhängig ist, und die wie erforderlich verändert wird, um trotz irgendwelcher Schwankungen in der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen eine individuell gewählte und einstellbare Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Walze und der erfaßten, tatsächlichen Laufgeschwindigkeit der Bahnen konstant zu halten, um dadurch die Menge und den Ort des auf die Fluten jeder einzelnen Bahn aufgebrachten Klebstoffs zu steuern.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der Schritt des Drehens umfaßt, daß jede Auftragswalze individuell so gedreht wird, daß in Abhängigkeit von der gewählten Beziehung zwischen ihrer Umfangsgeschwindigkeit und der Laufgeschwindigkeit der Bahnen ihre Umfangsgeschwindigkeit die gleiche wie die Laufgeschwindigkeit der Bahnen oder um einen vorbestimmten Betrag kleiner oder um einen vorbestimmten Betrag größer als diese Laufgeschwindigkeit ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 mit dem Schritt des Abstreichens (90) von auf jeden Auftragsrollenumfang übertragenen Klebstoff, bevor Klebstoff von dem Umfang zu Fluten der zugehörigen Bahn übertragen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, das den Schritt des Zusammenbringens (48, 50) der Bahnen mit dem Klebstoff in eine übereinanderliegende und haftende Beziehung umfaßt, um einen Verbundmaterialbogen zu bilden.

14. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem jede Auftragswalze in ihrer Umfangsfläche Zellen umfaßt, der Schritt des Übertragens von Klebstoff zu den Auftragswalzenumfängen die Zellen mit Klebstoff füllt, und der Abstreichschritt bis auf den Klebstoff in den Zellen im wesentlichen den ganzen Klebstoff von den Auftragswalzenumfängen entfernt, so daß nur die begrenzte Menge von Klebstoff in den Zellen zu den Fluten der Bahnen übertragen wird, wodurch der Klebstoffverbrauch verringert und ein Verwerfen des Verbundbogens und eine Verrippung an seinen Oberflächen im wesentlichen ausgeschaltet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem mehrere drehbare Gewichtswalzen (40a-c) jeweils einer einzelnen Auftragswalze zugeordnet sind und mit den Auftragswalzen Spalte bilden, durch die ihre zugehörgen Bahnen laufen, und das die weiteren Schritte umfaßt, die Größen der Spalte zu erfassen; die erfaßten Spaltgrößen mit vorgewählten, gewünschten Größen zu vergleichen; sowie auf der Grundlage dieses Vergleichs die Gewichts- und Auftragswalzen relativ zueinander zu bewegen, um die Spalte in die gewünschte Größe zu bringen.