DE4124457C2 - Vorrichtung zur Beleimung von Kunststoffolien - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleimung von
Kunststoffolien.
Bei der Herstellung von Verpackungen aus Kunststoffolie
werden Verschweißungen und/oder Verklebungen als Verbindungs
mittel eingesetzt. Bei Verklebungen werden vorbestimmte Flä
chenbereiche beleimt. Dies erfolgt in einer Beleimungsstation
innerhalb einer Fertigungsstraße für Verpackungen. In einer
der Beleimungsstation nachfolgenden Bearbeitungsstation können
beleimte Folienabschnitte mit entsprechenden, damit zu verkle
benden Folienabschnitte zur Anlage gebracht werden, um die Ver
bindung herzustellen. Weil Folien, insbesondere zugeschnittene
Folienstücke, durch eine Fertigungsstraße mit Transportmitteln
bewegt werden, müssen verwendete Klebstoffe eine vorbestimmte
Topfzeit aufweisen, damit sie bei Einlauf der beleimten Kunst
stoffolie in eine entsprechende Bearbeitungsstation noch nicht
abgebunden haben. Andererseits sollen die Klebstoffe jedoch
auch unmittelbar nach Verlassen der Verarbeitungsstation be
reits soweit abgebunden haben, daß eine feste und dauerhafte
Verklebung gegeben ist. Aus diesem Grunde werden als Klebstof
fe lösungsmittelhaltige Reaktionskleber verwendet, die nach
Verflüchtigung des Lösungsmittels bereits hohe Klebkraft erzeu
gen. Bei der Massenverarbeitung von Kunststoffolien ist die
Freisetzung von Lösemitteldämpfen aus den verwendeten Klebstof
fen problematisch, insbesondere auch dadurch, daß die Verdun
stung der Lösungsmittel aus den aufgetragenen Klebstoffen noch
durch Beaufschlagung mit Warmluft gefördert wird, um z. B. eine
Steigerung der Produktionsleistung zu erreichen. Diese Lösungs
mitteldämpfe müssen entsprechend den gesetzlichen Auflagen ent
sorgt werden. Dies bedeutet, daß sie in zusätzlichen Einrich
tungen unter Zufuhr von Brennstoffen, wie Öl oder Gas, ver
brannt werden. Die Investitionskosten für diese Anlagen und de
ren Betriebskosten belasten das erzeugte Produkt sehr stark.
Weiterhin ist bekannt Polyurethanklebstoffe auf Kunststoffolien aufzutragen, indem
der Klebstoff mittels Düsen direkt auf die kontinuierlich durchlaufenden Bahnen
aufgetragen wird. Dabei werden mit Hilfe zweier Düsen einzelne Schlauchstücke,
die mit Abstand zueinander gefördert werden, von beiden Seiten mit Klebstoffauf
trägen versehen. Jedoch kann nicht verhindert werden, daß Polyurethanklebstoff
auch in die Zwischenräume zwischen die im Abstand zueinander geförderten Ab
schnitte gelangt. Es ist nämlich nicht möglich, die Düsen in ihren Öffnungs- und
Schließseiten so präzise zu steuern, daß ein Austritt von Klebstoff in die Zwischen
räume zwischen zwei geförderten Abschnitten gelangt. Obwohl Polyurethankleb
stoff ein sehr gut dichtender Klebstoff ist, ist die Sackindustrie weitgehend davon
abgerückt, derartige Klebstoffe wegen der bestehenden Probleme einzusetzen.
Aus dem Artikel "Polyurethan-Klebstoffe 1984-88 in Veröffentlichungen und Pa
tenschriften", Adhäsion 1989, Heft 10, Seiten 35-43, ist bekannt Kunststoffolien
mit lösungsmittelfreiem Kleber zu beleimen.
Aus der DE 31 30 430 A1 ist ein Verfahren zum Verkleben von Folien mit sich
selbst oder anderen Substraten unter Verwendung eines Klebstoffes bekannt, wel
cher mindestens ein organisches Polyisocyanat und mindestens eine, sowohl
(Meth) Acryloylgruppen, als auch Hydroxylgruppen aufweisende Verbindung, sowie
gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthält, wobei der Klebstoff unter
vorhergehender, gleichzeitiger oder nachträglicher Vernetzung durch energiereiche
Strahlung auf die zu verklebende Folie aufgetragen und die so beschichtete Folie
mit sich selbst oder dem genannten Substrat zusammengeführt wird.
Die DE 38 28 929 A1 offenbart eine Vorrichtung zum auftragen von Klebstoff auf zu
verklebende Oberflächen von insbesonder plattenförmigen Gegenständen. Dazu ist
eine Förderstrecke vorhanden, die eine Auftragsstation durchläuft und entlang der
die Gegenstände bewegbar sind. Ferner ist eine Klebstoff-Auftragswalze in der
Auftragsstation vorhanden, die oberhalb der Förderstrecke angeordnet ist. Im Um
fangsbereich der Auftragswalze befindet sich ein Klebstoff enthaltender Kleb
stoffspeicher. Im Betrieb werden die Gegenstände mit nach oben zur Auftragswalze
weisender Oberfläche durch die Auftragsstation hindurch transportiert, wobei die
Auftragswalze an der Oberfläche abläuft und aus dem Klebstoffspeicher stammen
den Klebstoff aufträgt.
Die DE 25 49 227 A1 offenbart ein Verfahren zum Verbinden von Folien durch ma
schinelles Beschichten mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise mehr als 50
m/Minute von einer oder von beiden der zu verbindenden Folienseiten mit freie-
NCO- und/oder -NCS-Gruppen enthaltenden Umsetzungsprodukten von hydroxyl
funktionellen Polyäthern und/oder Polyestern und gegebenenfalls Polyaminen,
Aminoalkoholen oder Polyolen mit Polyiso (thio) cyanaten, wobei die Umsetzungs
produkte mit H-aciden Verbindungen zu reagieren vermögen, gegebenenfalls im
Gemisch mit klebetechnischen Hilfs- und/oder Zusatzstoffen, und nachfolgendes
Kaschieren der Folien, wobei die Umsetzungsprodukte ein mittleres Molekularge
wicht von 500 bis 10000 und einen Gehalt an -NCO- und/oder -NCS-Gruppen von
1 bis 10 Gewichtsprozent aufweisen, der Auftragsmasse keine Lösungsmittel zuge
setzt sind, die Auftragsmasse eine Viskosität von höchstens 60 Pas unter Auftrags
bedingungen aufweist, und die Temperatur der Auftragsmasse höchstens bei 140°
Celsius und auch an der wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Masse beson
ders stark auskühlenden Oberflächenschicht nicht so weit unter der Temperatur der
umgebenden Luft liegt, daß solche Mengen Luftfeuchtigkeit in die in der Wanne der
Auftragsmaschine befindliche Auftragsmasse kondensieren, wobei das potlife der
Auftragsmasse in der Wanne unter den für die Durchführung des Verfahrens erfor
derlichen Wert sinkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der sich Polyurethanklebstoff
störungsfrei auf im Abstand voneinander geförderte Abschnitte von Kunststoffolien
aufbringen zu lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Es wird lösungsmittelfreier Kleber verwendet, insbesondere durch Wärme in verar
beitungsgemäße Viskosität gebrachter, aber bei Raumtemperatur fester Reaktions
kleber.
Diese Kleber haben den Vorteil,
daß sie bei Zuführung von Wärme niedriger viskos werden und in
diesem pastösen Zustand verarbeitet werden können. Bei Abküh
lung auf Raumtemperatur werden die Kleber wieder fest, ohne ih
re Klebefähigkeit innerhalb einstellbarer Reaktionszeiten zu
verlieren. Entsorgungsprobleme für Lösungsmittel stellen sich
bei der erfindungsgemäßen Beleimung mit derartigen Spezialkle
bern nicht.
Herkömmliche Schmelzkleber können bei nachträglicher Wärme
zufuhr auch wieder erweichen, weshalb die Klebeverbindungen le
diglich eine begrenzte Wärmebeständigkeit aufweisen. Nach ei
ner zweckmäßigen Weiterbildung wird diese einen möglichen Nach
teil darstellende Eigenschaft dadurch aufgehoben, daß als Kle
ber ein feuchtigkeitsreaktiver Polyurethanklebstoff verwendet
wird. In diesen Klebstoffen sind zusätzlich reaktive Bestand
teile enthalten, die mit der Feuchtigkeit der Umgebungsluft
reagieren und zu einem unschmelzbaren Klebstoff vernetzen. Die
Vernetzung bewirkt auch eine Verbesserung der Festigkeit, Wär
me- und Kältebeständigkeit sowie der chemischen Beständigkeit
gegen viele Lösungsmittel, Laugen und Weichmacher.
Die Beleimung mit feuchtigkeitsreaktivem Polyurethankleb
stoff erfolgt zweckmäßigerweise so, daß erhitzter pastöser Kle
ber durch eine stationäre Austrittsdüse gedrückt und an die
mit Transportmitteln bewegte Kunststoffolie abgegeben wird.
Bei einer unter der Austrittsdüse vorbeigeführten, prak
tisch endlosen Kunststoffolie ist diese direkte Beleimung rela
tiv unproblematisch. Werden jedoch einzelne, zugeschnittene
Stücke aus Kunststoffolie mit den Transportmitteln zugeführt,
ist der Austritt des Klebers aus der Austrittsdüse nicht so
genau steuerbar, daß praktisch keine Restmengen an Klebstoff
nachlecken, sobald ein Stück aus zu beleimender Kunststoffolie
vollständig an der Austrittdüse vorbeigeführt ist. Nachlecken
der Kleber muß aufgefangen werden, wobei die dafür vorzusehen
den Maßnahmen erheblichen Bauaufwand erfordern können, da die
nachleckenden Restmengen des Klebers das Auftragssystem verun
reinigen und aushärten, sobald sie mit Luftfeuchtigkeit reagie
ren und dann als nicht mehr oder nur noch schwer zu entfernen
de Verkrustungen Maschinen und Anlagen in der Betriebssicher
heit negativ beeinflussen. Ebenso wird der Kleberauftrag
selbst unsauber. Zur Vermeidung dieser Nachteile bei der Belei
mung von Stücken aus Kunststoffolie, die nacheinander eine Be
leimungsstation durchlaufen, wird
der Kleber auf eine auf der Aus
trittdüse vorbeibewegte Oberfläche wenigstens eines umlaufen
den Trägerelements gegeben und eine zu beleimende
Fläche der Kunststoffolie wird mit der mit Kleber beschichteten
Oberfläche des Trägerelements in Anlage gebracht.
Aus der Austrittsdüse nachleckende Restmengen werden vom
Trägerelement wie ein Puffer aufgefangen, bevor sie an eine
Kunststoffolie weitergegeben werden.
Dem Trägerelement ist zweckmäßigerweise ein Antrieb zuge
ordnet, so daß das Trägerelement in seiner Umlaufgeschwindig
keit auf die Geschwindigkeit angepaßt werden kann, mit der das
Transportmittel ein zu beleimendes Folienstück durch die Belei
mungsstation bewegt.
Das Trägerelement ist als Walze ausgebil
det. Damit das Festwerden des Klebers an der Oberfläche des
walzen- bzw. rollenförmigen Trägerelements verhindert wird,
ist vorgesehen, daß das
Trägerelement beheizbar ist. Eine konstruktiv einfache und so
mit vorteilhafte Ausgestaltung für ein beheizbares Trägerele
ment sieht vor, daß eine Walze hohl ausgestaltet ist und über
Anschlüsse für die Zu- und Ableitung eines Wärmeträgermediums
verfügt. Beispielsweise kann als Wärmeträgermedium ein erwärm
tes Öl eingesetzt werden, welches der hohlen Walze oder Rolle,
die als Trägerelement dient, durch eine ebenfalls hohle Welle
zugeführt wird. Mit entsprechenden Pumpeinrichtungen oder der
gleichen kann ein Wärmeträgermedium ständig umgewälzt werden,
wodurch bei Einsatz entsprechender Thermostatsteuerungen eine
vorbestimmte Oberflächentemperatur des Trägerelements problem
los eingehalten werden kann.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsge
mäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Andruckmittel ein gegen
überstehendes Trägerelement einer zweiten Vorrichtung ist,
wobei zwischen den Trägerelementen ein Durchlaufspalt für die
Folie gebildet ist. Eine derart ausgestaltete Vorrichtung er
möglicht mit besonderem Vorteil die zweiseitige Beleimung ei
nes den Durchlaufspalt zwischen den Trägerelementen passieren
den Folienstücks.
Wenigstens eine der Vorrichtungen ist um eins zur Drehach
se seines Trägerelements parallele Achse klappbar. Das Klappen
oder Verschwenken ermöglicht in vorteilhafter Weise ein Takten
der Beleimung, so daß auch unterbrochene Bereiche eines Leim
streifens auf einer Kunststoffolie herstellbar sind. Für die
Klappbarkeit können Stellmittel vorgesehen sein. Diese Stell
mittel können auch Einrichtungen umfassen, durch die sich die
Weite des Durchlaufspalts zwischen zwei Trägerelementen ein
stellen läßt.
Nach einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung ist das Zuführorgan mit der Düse an
einem Halter befestigt. Der Halter kann ebenfalls um eine zur
Drehachse des Trägerelements parallele Achse klappbar ange
lenkt sein, wodurch sich die Austrittsdüse in eine Abgabeposi
tion über das Trägerelement schwenken läßt und, bei Bedarf,
wenn z. B. kein Kleber abgegeben werden soll, eine entsprechen
de Ausschwenkung der Austrittsdüse aus dieser Abgabeposition
erfolgt. Dazu kann ein Klappantrieb für den Halter vorgesehen
sein, der z. B. einen Arbeitszylinder umfaßt.
Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderi
sche Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung
und
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils
II in Fig. 1 gesehen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine untere
Grundplatte 1, die an einem nicht weiter dargestellten Maschi
nengestell um eine Achse 2 klappbar gelagert ist. Auf der
Grundplatte 1 sind Seitenlagerböcke 3 angeordnet, in denen die
Enden einer Welle 4 gelagert sind, die ein als Walze 5 ausge
bildetes Trägerelement 6 tragen. Die Lagerböcke sind mit einer
Stellschrauben 7 umfassenden Justier- und Einstelleinrichtung
8 waagerecht verschiebbar, wodurch bei der Anordnung von zwei
gleichen Vorrichtungen, die einander gegenüberstehen, ein pa
ralleler Durchlaufspalt zwischen zwei einander gegenüberste
henden Trägerelementen 6 einstellbar ist, durch den mit nicht
weiter dargestellten Transportmitteln ein Folienstück 9 beweg
bar ist. Das Folienstück 9 kann mit der Oberfläche 10 des als
Walze 5 ausgebildeten Trägerelements 6 zur Anlage gebracht wer
den.
Desweiteren weist die Vorrichtung ein Zuführorgan 11 für
Kleber auf. Der Kleber wird über eine Rohrleitung 12 aus einem
beheizten Klebertank zugeführt. Mit über eine Leitung 13 zuge
führter Luft, bzw. Hydrauliköl, wird ein Ventil in der Aus
trittsdüse 14 geöffnet oder geschlossen. Da das Trägerelement
rotiert, bewegt sich dessen Oberfläche 10 unter der Austritts
düse weg und nimmt dabei aus der Austrittsdüse 14 herausge
drückten Kleber mit, so daß die Oberfläche 10 des als Walze 5
ausgebildeten Trägerelements 6 mit Kleber beschichtet ist. So
bald ein Folienstück 9 mit der Oberfläche 10 zur Anlage kommt,
überträgt sich der an der Oberfläche befindliche Kleber auf
das Folienstück 9, welches bei seiner Durchführung durch die
Vorrichtung beleimt wird.
Das gesamte Zuführorgan mit der Düse 14 ist an einem Hal
ter 15 befestigt, der um eine Achse 16 klappbar an der Vorrich
tung angelenkt ist. Für den Klappantrieb dient ein Arbeitszy
linder 17, dessen Kolbenstange 18 im Punkt 19 am Halter 15 an
greift.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in Richtung des Pfeils II in
Fig. 1 gesehen, wobei das Folienstück nicht gezeichnet ist, da
es die Ansicht gemäß Fig. 2 verdecken würde. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Fig. 2 verdeutlicht die Formgebung der als Trägerelement 6
dienenden Walze 5, die auf der Welle 4 sitzt. Die Welle ist in
den beiden Seitenlagerblöcken 3 und 3' gelagert und über ein
auf einem äußeren Ende der Welle 4 sitzendes Ritzel 20 antreib
bar. Nicht dargestellt sind die Maßnahmen, die verhindern, daß
Wärme unerwünscht in die Lagerungen und Antriebselemente ab
fließt.
Die Welle ist hohl ausgebildet. Auch die als Trägerelement
6 dienende Walze 5 ist innen hohl. Über eine hier lediglich an
gedeutete, übliche Drehverbindung 21 ist in die Hohlräume von
Welle 4 und Walze 5 erwärmtes Öl von außen zuführbar, wodurch
die Welle 4 und das Trägerelement 6 beheizbar sind.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Auftragen eines lösungsmittelfreien, durch Wärme in verar
beitungsgemäße Viskosität gebrachten, bei Raumtemperatur festen feuchtig
keitsreaktiven Polyurethanklebstoffs auf Folienstücke (9), dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Zuführorgan (11) für den Klebstoff mit einer Austrittsdüse
(14) und zwei gegensinnig umlaufende beheizte Walzen (5) vorgesehen ist,
durch deren Walzenspalt die mit einem Klebstoffauftrag zu versehenden
Folienstücke (9) durchlaufen, und daß die Austrittsdüse (14) mindestens ge
gen die Oberfläche (10) einer der Walzen (5) gerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Walzen (5)
ein Antrieb zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß minde
stens eine Walze (5) hohl ist und über Anschlüsse für die Zu- und Ableitung
eines Wärmeträgermediums verfügt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine der Walzen (5) auf einer Grundplatte (1) um eine quer zur
Drehachse der Walze (5) parallele Achse (2) klappbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmittel für
die Klappbarkeit vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zuführorgan (11) mit der Austrittsdüse (14) an einem Halter (15) befestigt
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (15)
um eine Achse (16) klappbar angelenkt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klappantrieb
für den Halter (15) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappantrieb
einen Arbeitszylinder (17) umfaßt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Zuführorgan (11) ein betätigbares Ventil zur gesteuerten
Zufuhr von Kleber aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4124457A DE4124457C2 (de) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Vorrichtung zur Beleimung von Kunststoffolien |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE4124457A DE4124457C2 (de) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Vorrichtung zur Beleimung von Kunststoffolien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4124457A1 DE4124457A1 (de) | 1993-01-28 |
DE4124457C2 true DE4124457C2 (de) | 2000-05-31 |
Family
ID=6436863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4124457A Expired - Fee Related DE4124457C2 (de) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Vorrichtung zur Beleimung von Kunststoffolien |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4124457C2 (de) |
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1991
- 1991-07-24 DE DE4124457A patent/DE4124457C2/de not_active Expired - Fee Related
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Title |
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DE-Z: Adhäsion, 1989, H.10, S.43-45 * |
DE-Z: Plast-Verarbeiter, 41.Jg., 1990, Nr.5, S.90-92 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4124457A1 (de) | 1993-01-28 |
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