DE9310427U1 - Vorrichtung zur Zufuhr von Schmelzklebstoffen o.dgl. zu einer mehrere Auftragsköpfe umfassenden Auftragsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Aufgrund der Vielzahl der im Handel gebräuchlichen Warenverpackungen finden Verpackungsmaschinen in vielen verschiedenen Ausführungen Verwendung. Je nach Art der Waren werden diese zunächst in einem ersten Verpackungsschritt in eine Primärverpackung eingebracht, welche die Ware vollständig gegen die Umgebung verschließt. Vor der Auslieferung an den Einzelhandel bzw. an den Kunden schließen sich oft weitere Verpackungsvorgänge an, wie zum Beispiel die Umhüllung mit einer Faltschachtel und/oder die Zusammenfassung zu größeren Gebinden, die wiederum zu transportgerechten Einheiten zusammengefaßt werden können. Für diese weiteren Verpackungsschritte finden sogenannte Endverpackungsanlagen Verwendung, welche aus einem oder mehreren flächenartigen Zuschnitten, meist aus Pappe oder ähnlichen Werkstoffen, durch Faltvorgänge die Endverpakkung herstellen. Dabei muß dafür Sorge getragen sein, daß sich die Endverpackung nicht selbsttätig entfalten kann.

Wegen der in jüngerer Vergangenheit erzielten Fortschritte in der Klebstofftechnologie hinsichtlich der Wirksamkeit und der Umweltverträglichkeit von Klebstoffen

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hat deren Einsatz auch im Bereich der Verpackungsindustrie stark zugenommen. Die Endverpackungen werden meist dadurch am selbsttätigen Entfalten gehindert, daß bei den flächenförmigen Zuschnitten Flächenabschnitte vorgesehen sind, die in der Endverpackungsanlage vor dem Faltvorgang mit Beleiraungsmustern versehen werden. Nach erfolgtem Faltvorgang werden diese Flächenabschnitte solange an eine andere dafür vorgesehene Verpackungsfläche gepreßt, bis durch das Abbinden des Klebstoffes eine dauerhafte Verbindung zwischen beiden Teilflächen entstanden ist.

Da der Trend bei den Endverpackungsmaschinen zu immer größeren Stückzahlen pro Zeiteinheit geht, müssen Klebstoffe mit kurzen Abbindezeiten Verwendung finden. Als besonders geeignet erwiesen sich SchmeIzklebstoffe, die bei Temperaturen im Bereich von etwa 100° C bis 200° C verarbeitet werden und praktisch sofort nach dem Erkalten abbinden. Um möglichst hohe Abkühlraten zu erzielen, müssen die Schmelzklebstoffe in dünnen, gleichmäßigen Spuren auf die zu beleimenden Flächen aufgebracht werden.

Bei Endverpackungsanlagen der geschilderten Art ist es bekannt, eine der Zufuhr und dem Auftrag des Schmelzklebstoffs dienende Vorrichtung zu verwenden, welche eine Versorgungseinheit umfaßt, in welcher ein beheizter Vorratsbehälter und eine Pumpenanordnung untergebracht sind. Wegen der kompakten Bauweise moderner Endverpackungsanlagen ist die Versorgungseinheit üblicherweise extern angeordnet, wodurch diese leicht mit Schmelzklebstoff befüllt werden kann und die Pumpenanordnung für Wartungsarbeiten gut zugänglich ist. Außerdem ist es durch die externe Anordnungsweise möglich, die Positionierung der Versorgungseinheit dem jeweils zur Verfügung stehenden Platzangebot optimal anzupassen. Von der in der Versorgungseinheit untergebrachten Pumpenanordnung erstreckt sich zu jedem der dem Klebstoffauftrag dienenden Auftragsköpfe, welche innerhalb der Endverpackungsanlage angeordnet sind, eine separate, schlauchform!ge Zuleitung. Durch diese Zuleitungen wird der Schmelzkleber unter einem er-

höhten Druck von in der Größenordnung von 10 bis 50 bar den Auftragsköpfen zugeführt, wobei der zu beleimende Flächenabschnitt zu den Auftragsköpfen zur Erzeugung des Beleimungsmusters eine Relativbewegung durchführt. Zur Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit des Schmelzklebstoffes ist jede der Zuleitungen über ihre gesamte Länge mit einer ihren Umfang umschließenden Heizeinrichtung sowie einer äußeren Isolierummantelung versehen, wodurch einerseits der Außenumfang einer jeden Zuleitung beträchtlich ist, andererseits die Herstellung der Zuleitungen mit einem erheblichen Kostenaufwand verbunden ist.

Nachteilig bei einer derartigen Vorrichtung ist es, daß alle sich von der Versorgungseinheit zu den Auftragsköpfen erstreckenden Zuleitungen verlängert werden müssen, sollte sich aus technischen Gründen eine zu den Auftragsköpfen entferntere Positionierung der Versorgungseinheit als günstiger erweisen. Wegen der aufwendigen technischen Konstruktion der beheizten Zuleitungen ist ihre Verlängerung jedoch mit erheblichen mit erheblichen Kosten verbunden .

Auch ist es bei modernen Endverpackungsanlagen wegen ihrer kompakten Bauart oft problematisch, die Zuleitungen so unterzubringen, daß nicht durch zu kleine Biegeradien Querschnittsverengungen und/oder Beschädigungen der Heizeinrichtungen und Isolierschichten auftreten.

Nachteilig ist weiterhin, daß sich mit zunehmender Zuleitungslänge die Verweildauer des Schmelzklebstoffes in den Zuleitungen erhöht, wodurch dieser zur Partikelbildung (dem sogenannten "Vercracken") neigt, ein Effekt, der durch den Trend zur Verwendung immer geringerer Mengen von Klebstoff pro Beleimungsmuster und der dadurch bedingten Erhöhung der Verweildauer noch verstärkt wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung sind die unterschiedlichen Zuleitungslängen, die insbesondere bei Endverpackungsanlagen für große Verpackungen durch den großen Abstand der Auftragsköpfe voneinander auftretenden. Da hierdurch der Klebstoff zwangsläufig für unterschiedli-

ehe Zeiten unter Druck- und Temperatureinwirkung in den Zuleitungen verweilt, kann es an den verschiedenen Auftragsköpfen zur Abgabe von Klebstoff kommen, der auf grund unterschiedlichen Alterns verschiedene Eigenschaften aufweist. Desweiteren führen unterschiedliche Zuleitungslängen dazu, daß an den Auftragsköpfen unterschiedliche Drucke herrschen, wodurch zu Erzielung einer gleichen Auftragsmenge pro Zeiteinheit an allen Auftragsköpfen deren Düsenbestückung variiert oder die Klebstoffviskosität durch Veränderung der Zuleitungstemperaturen angepaßt werden muß. Beide Maßnahmen erfordern einen nicht unerheblichen technischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Verweildauer des Klebstoffs in den Zuleitungen verringert wird und ohne aufwendige Anpassungen der Auftragsköpfe oder der Zuleitungstemperaturen eine im wesentlichen gleiche Klebstoffabgabe pro Zeiteinheit an allen Auftragsköpfen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Dadurch, daß in Flußrichtung hinter der Pumpenanordnung ein Verteilerblock für den Schmelzkleber vorgesehen ist, welcher lediglich über eine oder wenige beheizte Zuleitungen mit der Pumpenanordnung verbunden ist, wird die Verweildauer des Schmelzklebstoffs erheblich reduziert, was seinem Vercracken entgegenwirkt und damit zu einer Erhöhung der Funktionssicherheit der Vorrichtung beiträgt. Durch die Zuleitung des Schmelzklebstoffs von dem Verteilerblock zu den Auftragsköpfen über separate, beheizte Anschlußleitungen, welche im wesentlichen gleiche Längen aufweisen, wird erreicht, daß in Flußrichtung hinter dem Verteilerblock in dem gesamten System im wesentlichen gleiche Druckverhältnisse herrschen und damit im Falle ihrer Baugleichheit an allen Auftragsköpfen etwa dieselbe Klebstoffmenge pro Zeiteinheit aufgetragen wird. Die Minimierung der Länge der Anschlußleitungen führt

gleichzeitig zu einer Minimierung der Verweildauer des Klebstoffs im gesamten Zuleitungssystem.

Insbesondere dann, wenn auf eine thermische Isolierung des Verteilerblocks zur Umgebung verzichtet werden soll, empfiehlt es sich gemäß Anspruch 2, den Verteilerblock mit einem Temperaturfühler und einer regelbaren Heizeinrichtung auszustatten, welche die Temperatur des Verteilerblocks derjenigen der Zu- und Anschlußleitungen anpaßt.

Mögliche Ausgestaltungen der Heizeinrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 3 und 4.

Zur Erhöhung der Funktionssicherheit der Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn der Verteilerblock gemäß Anspruch 5 einen im Hauptstrom des Schmelzklebers angeordneten, auswechselbaren Filtereinsatz umfaßt, welcher dem Ausfiltern fester Fremdstoffe und durch Vercracken des Klebstoffs entstandene Partikel dient.

Zur Beseitigung ausgefilteter Rückstände ist es nach Anspruch 6 von Vorteil, wenn an dem Verteilerblock eine mit dem den Filtereinsatz aufnehmenden Volumen kommunizierende, wahlweise verschließbare Ablaßöffnung für den Schmelzklebstoff vorgesehen ist, da hierdurch geringe Rückstandsmengen entfernt werden können, ohne daß der Filtereinsatz ausgebaut werden muß.

Versuche haben gezeigt, daß es zur Erzeugung gleichmäßiger Flußverhältnisse in dem Verteilerblock und in den sich forterstreckenden Anschlußleitungen vorteilhaft ist, wenn die an dem Verteilerblock vorgesehenen Anschlüsse für die Anschlußleitungen von einem gemeinsamen innerhalb des Verteilerblocks vorgesehenen Verteilungskanal abzweigen, derart, daß die Austrittskanäle in Längsrichtung des Verteilerkanals zueinander versetzt angeordnet sind (Ansprüche 7 und 8).

Um das Bedienpersonal vor Verbrennungen durch zufälliges Berührungen des Verteilerblocks zu schützen, ist es gemäß Anspruch 9 von Vorteil, einen den Verteilerblock umgebenden Berührungsschutz vorzusehen.

Besonders kostengünstig und einfach in der Herstellung ist der Berührungsschutz dann, wenn er aus einem dem Verteilerblock beabstandeten Lochblech besteht (Anspruch 10).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch illustriert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Vorrichtung;

Fig. 2 einen Verteilerblock in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und 3;

Fig. 3 eine Ansicht desselben Verteilerblocks in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1 und 2.

Wenn im folgenden von "oben" bzw. "unten" die Rede ist, so bezieht sich die Angabe auf die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte, aufrechte Betriebsstellung des Verteilerblocks, "vorn" bezieht sich auf die dem Betrachter in Fig. 1 zugewandte Seite des Verteilerblocks, welche in Fig. 2 links dargestellt ist.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung umfaßt eine Versorgungseinheit 1, in welcher ein beheizter Vorratsbehälter 2 für den Schmelzklebstoff sowie eine Pumpenanordnung 3 untergebracht ist. Der Vorratsbehälter 2 ist mittels eines Deckels 4 wahlweise gegen die Umgebung verschließbar.

Von der Pumpenanordnung 3 erstreckt sich eine beheizte Zuleitung 5 zu einem Verteilerblock 20, welcher üblicherweise innerhalb der in Fig. 1 nicht dargestellten Endverpackungsanlage untergebracht ist. Von dem Verteilerblock 20 wird der über die beheizte Zuleitung 5 zugeführte Schmelzklebstoff gleichmäßig auf sich von dem Verteilerblock 20 forterstreckende, beheizte Anschlußleitungen 6 aufgeteilt, welche jeweils mit einem Auftragskopf 7 bekannter Bauart verbunden sind. Zur Erzeugung von Beleimungsmustern auf den in Fig. 1 unterhalb der Auftragsköpfe 7 dargestellten, während des BeleimungsVorganges relativ zu den Auftragsköpfen 7 bewegten Beleimungsgutes 8 ist der

Fluß des Schmelzklebstoffes mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten Steueranordnung durch Schaltung von in den Auftragsköpfen 7 angeordneter Ventile wahlweise separat abschaltbar. Die Steuerung der Auftragsköpfe 7 kann nach Maßgabe des gewünschten Leimmusters zum Beispiel hydraulisch, pneumatisch oder auch elektromagnetisch erfolgen.

In den Fig. 2 und 3 ist der Verteilerblock im einzelnen in seiner in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung dargestellt. Er umfaßt einen im wesentlichen quaderförmigen Metallblock 21, in welchen die beheizte Zuleitung 5 an einem Anschluß 22 mündet. Der Schmelzklebstoff durchsetzt dann einen Filtereinsatz 23 von außen nach innen und passiert anschließend einen quer zur Längsachse F des den Filtereinsatz 23 aufnehmenden Volumens 24 verlaufenden Kanal 25, welcher in einen parallel zur Längsachse F verlaufenden Verteilungskanal 26 mündet. Vom Verteilungskanal 26 fließt der Schmelzklebstoff zu acht mit dem Verteilungskanal 26 kommunizierenden Austrittskanälen 27, welche sich senkrecht von der Längsachse V des Verteilungskanals 26 in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen erstrekken, derart, daß versetzt zueinander jeweils drei Austrittskanäle 27 angeordnet sind und sich zwei Austrittskanäle 27 senkrecht zu diesen erstrecken. Die Austrittskanäle 27 sind dabei derart positioniert, daß sie - bezogen auf den Fluß des Schmelzklebstoffes - an verschiedenen Orten in dem Verteilungskanal 26 münden. An ihren Enden sind die Austrittskanäle 27 mit Anschlüssen 28 versehen, mit welchen wahlweise zu jeweils einem Auftragskopf 7 führende Anschlußleitungen 6 verbunden werden können oder welche durch in der Zeichnung nicht dargestellte Blindstopfen verschließbar sind.

In einer zwischen dem Verteilungskanal 26 und dem Volumen 24 für den Filtereinsatz 23 angeordneten Bohrung 29, welche von der Gehäuseunterseite 30 in den Metallblock 21 eingearbeitet ist, ruht eine Heizpatrone 31, welche über eine - in der Zeichnung nicht dargestellten - Regeleinheit mit einem ebenfalls in dem Gehäuse 21 unterge-

brachten Temperaturfühler 32 rückgekoppelt ist. Mittels der Heizpatrone 31 wird der Verteilerblock 20 ständig auf einem wählbaren Temperaturniveau gehalten, welches eine ausreichende Fließfähigkeit des Schmelzklebers garantiert. Die elektrischen Anschlußleitungen 33 zu dem Temperaturfühler 32 und der Heizpatrone 31 sind über eine seitlich an dem Metallblock 21 angeordneten Durchführung 34 herausgeführt.

Um durch den Filtereinsatz 23 aus dem Schmelzklebstoff herausgefilterte Verunreinigungen leicht aus dem Metallblock 21 entfernen zu können, ist am unteren Ende des Volumens 24 ein mit diesem kommunizierender, schräg nach unten weisender Ablaßkanal 35 angeordnet, welcher durch eine Ablaßschraube 36 wahlweise verschließbar ist.

Als Berührungsschutz ist ein in der Zeichnung gestrichelt dargestelltes, den Verteilerblock 20 vollständig umgebendes Lochblech 37 vorgesehen, welches das Bedienpersonal vor Verbrennungen durch zufälliges Berühren des Verteilerblockes 20 schützt.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Schmelzklebstoffen oder dergleichen zu einer mehrere Auftragsköpfe umfassenden Auftragsvorrichtung, insbesondere zur Verwendung bei Endverpackungsanlagen, bei denen der SchmeIzklebstoff vor dem eigentlichen Verpackungsvorgang auf Flächenabschnitte eines Beleimungsgutes aufgetragen wird,

mit einer Versorgungseinheit (I)/ die einen beheizten Vorratsbehälter (2) für den Schmelzklebstoff und eine Pumpenanordnung (3) zur Förderung des Schmelzklebstoffes zu den Auftragsköpfen (7) umfaßt,

und mit mindestens einer beheizten Zuleitung (5), welche die Auftragsköpfe (7) mit der Pumpenanordnung (3) verbindet,

dadurch gekennzeichnet,

daß in Flußrichtung hinter der Pumpenanordnung (3) ein Verteilerblock (20) für den Schmelzkleber vorgesehen ist, welcher über eine oder wenige beheizte Zuleitungen (5) mit der Versorgungseinheit (1) kommuniziert,

daß der Verteilerblock (20) mit jedem der Auftragsköpfe (7) über mindestens eine separate, beheizte Anschlußleitung (6) verbunden ist,

daß die beheizten Anschlußleitungen (6) im wesentlichen gleiche Längen aufweisen,

und daß der Verteilerblock (20) derart zentral angeordnet ist, daß die Länge der Anschlußleitungen (6) minimal ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerblock (20) eine regelbare Heizeinrichtung (31) und einen Temperaturfühler (32) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine im Innern des Verteilerblocks (20) angeordnete Heizpatrone (31) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung aus einer den Verteilerblock (20) zumindest teilweise umschließenden Heizmanschette besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerblock (20) einen im Hauptstrom des Schmelzklebers angeordneten, auswechselbaren Filtereinsatz (23) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verteilerblock (20) eine mit dem den Filtereinsatz (23) aufnehmenden Volumen kommunizierende, wahlweise verschließbare Ablaßöffnung (35) für den Filtrationsrückstand vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verteilerblock (20) vorgesehene Austrittskanäle (27), mit welchen die Anschlußleitungen (6) verbunden sind, von einem gemeinsamen innerhalb des Verteilerblocks (20) vorgesehenen Verteilungskanal (26) abzweigen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskanäle (27) in Längsrichtung des Verteilungskanals (26) zueinander versetzt angeordnet sind.

If

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Verteilerblock (20) umgebender Berührungsschutz (37) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß der Berührungsschutz (37) aus einem Abstand zum Verteilerblock (20) aufweisenden Lochblech besteht.