Beleimungsstation und Verfahren zum Betreiben einer derartigen

Beleimungsstation

Die Erfindung betrifft eine Beleimungsstation zum Aufträgen von Leim auf in einem Produktstrom geführte Produktelemente. Sie bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Beleimungsstation.

Bei der Herstellung von flächigen Papierprodukten wie beispielsweise Briefumschlä gen, Versandtaschen und ähnlichen Produkten oder auch bei der Herstellung von ein- oder mehrlagigen Faser- oder Tissue-Produkten wie beispielsweise Hygieneprodukten, Taschentücher, Toilettenpapier oder dergleichen, kann die Aufbringung von Leim auf die Produkte notwendig sein. Im Falle der Herstellung von Briefumschlägen wird bei spielsweise der Leim zum späteren Verkleben der Umschlagklappe auf diese aufge bracht. Dabei wird der Leim durch die Feuchtigkeit in einen Schwamm oder die im Speichel wiederbefeuchtet und damit aktiviert.

Die Auftragung des Leims auf die Produkte erfolgt dabei üblicherweise, indem die Pro duktelemente in einem Produktstrom, beispielsweise einem Schuppenstrom, an einer Beleimungsstation vorbeigeführt werden. Alternativ kann der Leimauftrag auch punktu ell oder in Blockform auf gestaffelte oder einzelne Produkte aufgetragen werden. Die Beleimungsstation umfasst üblicherweise eine Leim-Applikationswalze, auf die der Leim aus einem Leimbad oder einer Leimwanne mittels einer vorgeschalteten Schöpf walze und einer zwischengeschalteten Transferwalze aufgebracht wird. Die Leim- Applikationswalze rollt ihrerseits auf dem Produkt/Produktstrom ab und überträgt dabei den auf ihrer Oberfläche befindlichen Leim auf die Produktelemente. Im laufenden Produktionsprozess wird die Leim-Applikationswalze somit durch das Leimwerk kontinuierlich beleimt, und sie gibt diesen Leim anschließend an die z. B. im Produktstrom geführten Produktelemente, insbesondere das Papier, sofort wieder ab. Im Falle eines Maschinenstopps jedoch, bei dem der Produktstrom kurzzeitig oder vo rübergehend unterbrochen werden muss, wird die Leim-Applikationswalze vom Medium abgeschwenkt, und das Leimwerk und die Leim-Applikationswalze werden ebenfalls getrennt. Das Leimwerk wird in einem solchen Fall üblicherweise durch einen Weiter laufmotor in Bewegung gehalten und kontinuierlich mit frischem Leim versorgt, wäh rend die Leim-Applikationswalze hingegen nicht bewegt wird. Mit Stillstand der Maschi ne setzt ein allmähliches Trocknen des Leims auf der Applikationswalze ein. Dies führt dazu, dass bei Wiederaufnahme des Produktionsprozesses und Anfahren der

Leimapplikationswalze der Produktstrom an der Applikationswalze verklebt und damit zu einer Störung des Produktionsprozesses führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleimungsstation der oben ge nannten Art anzugeben, mit der auch nach einem vorübergehenden Maschinenstopp oder Produktionsstillstand auf besonders einfache und zuverlässige Weise eine Fort setzung des Produktionsprozesses und der Beleimung der Produktelemente ermöglicht ist. Des Weiteren soll ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Beleimungsstation an gegeben werden.

Bezüglich der Beleimungsstation wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem der Leim-Applikationswalze ein Befeuchtungssystem zugeordnet ist.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die als nachteilig angesehene Erschwerung der Fortsetzung des Produktionsprozesses nach einem Maschinenstill stand in besonderem Maße durch das während des Stillstands der Beleimungsstation einsetzende Austrocknen des Leims bedingt ist. Insbesondere bei den gerade für die Herstellung von Briefumschlägen bevorzugt verwendten wiederbefeuchtbaren Leimar ten wird dies noch zusätzlich durch den Umstand erschwert, dass der Leim im ver gleichsweise feuchten Zustand, in dem er in der Regel in der Beleimungsstation verar beitet wird, üblicherweise eine geringere Haft- oder Klebkraft aufweist als bei zuneh- mender Trocknung. Die Austrocknung des Leims bewirkt somit nicht nur eine grund sätzlich erschwerte Handhabung, sondern erhöht zusätzlich auch noch das Risiko ei ner nachteiligen Beeinträchtigung der nachfolgenden Prozesschritte aufgrund zuneh mender Verklebung.

Die daher üblicherweise nach einem solchen Stillstand erforderliche Reinigung der Leim-Applikationswalze, bei der die Leimrückstände manuell vollständig entfernt wer den müssen, ist jedoch zeitaufwendig und ressourcenintensiv. Um hier Abhilfe zu schaffen, sollte die Beleimungsstation für eine bedarfsgerechte Feuchthaltung des auf der Leim-Applikationswalze befindlichen Restleims ertüchtigt sein, so dass dieser nach Wiederaufnahme des Produktionsprozesses problemlos weiterverarbeitet werden kann. Dementsprechend ist der Leim-Applikationswalze erfindungsgemäß ein Befeuch tungssystem in dem Sinne zugeordnet, dass der auf der Oberfläche der Applikations walze befindliche (Rest-)Leim während einer Stillstandszeit der Anlage feucht gehalten werden kann, d. h. dass der Oberfläche der Applikationswalze in einem hierfür mindes tens ausreichenden Maße Feuchtigkeit zugeführt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Leim-Applikationswalze ist bevorzugt als Gummiwalze ausgeführt.

Im Hinblick auf gängige und für den vorteilhaft vorgesehenen Anwendungszweck, näm lich die Aufbringung von wiederbefeuchtbaren Klebzonen auf Briefumschlägen, beson ders gut einsetzbare Leimarten auf Wasserbasis ist das Befeuchtungssystem vorteil hafterweise für eine Leimbefeuchtung mit Wasser als Feuchtemittel ausgestaltet. Eine besonders wirksame und effiziente Befeuchtung ist dabei erreichbar, indem das Was ser der Walzenoberfläche in Form eines Wassernebels bzw. eines feuchten Luftstro mes zugeführt wird. Besonders bevorzugt umfasst das Befeuchtungssystem daher ei nen Wasservernebler Der feuchte Luftsstrom ist in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung Oberflächen nah, also vorzugsweise derart, dass eine besonders effiziente Beaufschlagung der Walzen oberfläche ermöglicht ist, zur Leim-Applikationswalze geführt.

Eine besonders einfache, kostengünstige und zuverlässige Ausgestaltung des Systems ist dabei erreichbar, indem der Wasservernebler vorteilhafterweise als Ultraschall - Zerstäuber insbesondere mit Ventilator ausgeführt ist oder einen solchen umfasst.

In weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die Führung der feuchten Luft für eine besonders effiziente, gleichmäßige und zielgenaue Benetzung der Oberfläche der Leim-Applikationswalze ausgelegt. Dazu ist der Wasservernebler vorteilhafterweise mit einer Auslassdüse für den Wassernebel oder feuchten Luftstrom kombiniert, über die der Wassernebel der Oberfläche der Leim-Applikationswalze in laminarer Strömung, vorzugsweise unter einem geeigneten Anströmwinkel gleichmäßig, zuführbar ist. Damit ist gewährleistet, dass sich der zugeführte Wassernebel nach dem Ausströmen aus der Auslassdüse weitgehend an die Walzenoberfläche anschmiegen kann, so dass ein be sonders wirkunsgvolle Benetzung mit Niederschlag des Wassernebels auf der Wal zenoberfläche ermöglicht ist.

Ein besonders guter Transfer des erzeugten Wassernebels auf die Walzenoberfläche ist dabei erreichbar, indem der Wasservernebler vorteilhafterweise im Nebel- Austrittsbereich eine Sammelkammer für überschüssigen Wassernebel aufweist. Das dabei aufgefangene überschüssige Befeuchtungsmittel kann somit direkt zur Walzen oberfläche zurückgeführt werden, wobei zudem eine an sich unerwünschte Einleitung des Feuchtemittels in andere Anlagenteile minimiert oder möglicheriweise ganz ver mieden werden kann.

Bezüglich des Verfahrens zum Betreiben einer Beleimungsstation der genannten Art wird die oben genannte Aufgabe gelöst, indem im Falle eines insbesondere vo rübergehend angehaltenen Produktstroms für die Dauer des Stillstands die Leim- Applikationswalze von dem Produktstrom abgeschwenkt und weiter in Rotation gehal ten wird, wobei die Oberfläche der Leim-Applikationswalze befeuchtet wird. Alternativ oder zusätztl ich kann auch ein intermittierendes Befeuchten der Leim- Applikationswalze bzw. ein intermittierendes oder stückweises Drehen der Leim- Appliaktionswalze vorgesehen sein.

Vorzugsweise und in als eigenständig erfinderisch angesehener Ausführung wird in einer Beleimungsstation der oben genannten Art ein wasserbasierter Dextrin-Leim (wiederbefeuchtbar) verwendet. Gerade ein solcher Leim hat bei einsetzender Trock nung bereits eine vergleichsweise starke Haftwirkung, die insbesondere die Haftwir kung im feuchten Zustand deutlich übersteigen kann. Gerade in Kombination mit einem solchen Leim kann die vorgesehene Leimbefeuchtung während der Stillstandsphasen die nachfolgende, vorzugsweise annähernd unterbechungsfreie Fortsetzung des Pro duktionsprozesses besonders begünstigen, da der Leim durch die Feuchthaltung in seiner Haftwirkung begrenzt bleibt und ein unerwünscht starkes Ver- oder Ankleben der Produktteile nach Wiederaufnahme des Prozesses begrenzt gehalten werden kann.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das der Leim-Applikationswalze zugeordnete Befeuchtungssystem eine wirkungsvolle durchgängige Leimbefeuchtung des auf der Oberfläche der Leim-Applikationswalze befindlichen Leims erreichbar ist, so dass dessen Weiterverarbeitung auch nach vo rübergehenden Stillstandsphasen des Produktionsprozesses besonders zuverlässig und auf besonders einfache und kostensparende Weise ermöglicht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

FIG. 1 eine Produktionsanlage zur Herstellung von Briefumschlägen, und FIG. 2 eine Beleimungsstation der Produktionsanlage nach FIG. 1.

Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Produktionsanlage 1 gern. FIG. 1 ist zum Herstellen von Briefhüllen, Briefumschlä gen 2 und/oder Versandtaschen, jeweils mit einer Verschlußklappe mit Klebezonen versehen, vorgesehen. Die Produktionsanlage 1 umfasst in an sich üblicher Bauweise mehrere Stationen, von denen in FIG. 1 jeweils schematisch nur Teile einer Boden klappenfaltstation 4 und eine Seitenklappenfaltstation 6 dargestellt sind. Aus der Sei tenklappenfaltstation 6 gelangen die Briefumschläge 2 (und dergleichen) in eine Staf felstation 8 mit einem Staffelrad 10. Mit Hilfe des Staffelrads 10 werden die einzeln an- kommenden Produkte, Briefumschläge 2 bzw. Versandbeutel einander überlappend zusammengeschoben und sodann einen Produktstrom 12, im Ausführungsbeispiel ei nen Schuppenstrom, bildend in eine Klebe- oder Beleimungsstation 20 weitertranspor tiert. In der Beleimungsstation 20 wird ein Leim oder Klebstoff 22 auf die Innenseiten der Verschlußklappen der Briefumschläge 2 bzw. Versandtaschen aufgetragen. Da nach werden Produkte etwas auseinandergezogen, damit der Leim die Produkte nicht untereinander verklebt. Der eine Klebezone bildende Klebstoff 22 wird anschließend in der Trockenstrecke zur Weiterverarbeitung getrocknet.

Die Beleimungsstation 20 ist in FIG. 2 vergrößert dargestellt. Sie umfasst eine Leim wanne 28, in der der Leim oder Klebstoff 22 verarbeitungsfertig vorgehalten wird. In den in der Leimwanne 28 vorgehaltenen Leim 22 taucht eine Schöpfwalze 30 teilweise ein, so dass bei einer Rotation der Schöpfwalze 30 um ihre Längsachse eine Teilmen ge des Leims 22 an der Oberfläche haften bleibt und damit aus der Leimwanne 28 her ausgefördert wird. Auf der Oberfläche der Schöpfwalze 30 abrollend ist eine Transfer walze 32 angeordnet, auf die der an der Oberfläche der Schöpfwalze 30 anhaftende Leim 22 übertragen wird. An die Transferwalze 32 ist eine als Gummiwalze ausgeführte Leim-Applikationswalze 34 anschwenkbar, die im eingeschwenkten Zustand zudem noch auf dem von den Produktelementen, im Ausführungsbeispiel den Briefumschlä gen 2, gebildeten Produktstrom 12 abrollt. Der Produktstrom 12 wird dabei in der durch den Pfeil 36 angedeuteten Transportrichtung an der Beleimungsstation 20 vorbeige führt, so dass der an der Oberfläche der Leim-Applikationswalze 34 befindliche Leim 22 auf die gewünschten Positionen der Produktelemente oder Briefumschläge 2 über tragen wird. Im Falle eines Maschinen- oder Produktionsstopps, bei dem der Weitertransport des Produktstroms 12 in Transportrichtung vorübergehend unterbrochen wird, beispiels weise infolge eines Produktionsfehlers, einer Prozessstörung oder von Ma

schineneinrichtarbeiten, wird die Leim-Applikationswalze 34 vorübergehend aus der in FIG. 2 gezeigten Arbeitsposition ausgeschwenkt und von der Transferwalze getrennt. Dabei wird das so genannte Leimwerk, also das Ensemble aus Schöpfwalze 30 und Transferwalze 32, durch einen nicht näher dargestellten Weiterlaufmotor bedarfsorien tiert oder unverändert in Bewegung gehalten und kontinuierlich mit frischem Leim 22 versorgt, so dass hier ein Antrocknen des Leims 22 durch den fortlaufenden Stoffaus tausch verhindert wird.

Die Beleimungsstation 20 ist nunmehr gezielt dafür ausgelegt, dass in einem solchen Zustand des vorübergehenden Produktionsstopps auch das Antrocknen des auf der Oberfläche der Leim-Applikationswalze 34 befindlichen Leims 22 auf besonders einfa che und zuverlässige Weise vermieden wird, so dass nach Beendigung des vorüber gehenden Produktionsstopps eine besonders effiziente und einfache Weiterführung oder Wiederaufnahme des Produktionsablaufs erfolgen kann. Dazu ist während des Produktionsstopps eine bedarfsweise, bevorzugt kontinuierliche, gleichmäßige Be feuchtung des an der Oberfläche der rotierenden Leim-Applikationswalze 34 befindli chen Leims 22 vorgesehen. Um dies zu ermöglichen, ist die Beleimungsstation 20 mit einem der Leim-Applikationswalze 34 zugeordneten Befeuchtungssystem 38 versehen.

Das Befeuchtungssystem 38 ist dabei hinsichtlich seiner Komponenten und deren Posi tionierung innerhalb der Beleimungsstation 20 ganz bevorzugt für eine bedarfsgerechte Zuführung eines Befeuchtungsmittels, im Ausführungsbeispiel Wasser, zur Oberfläche der Leim-Applikationswalze 34 ausgelegt. Im Ausführungsbeispiel soll diese Zuführung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung als Wassernebel erfol gen, um eine ressourcensparende und dennoch sehr effiziente Nutzung des Befeuch tungsmittels zu gewährleisten. Dazu umfasst das Befeuchtungssystem 38 einen Was servernebler 40. Der Wasservernebler 40 ist dabei mit seiner Auslassdüse 44 im Hinblick auf die beab sichtigte Betriebsweise geeignet und oberflächennah zur Leim-Applikationswalze 34 positioniert, so dass eine effiziente Zuführung des erzeugten Wassernebels zur Leim- Applikationswalze 34 möglich ist. In der dargestellten besonders bevorzugten Ausfüh rungsform umfasst der Wasservernebler 40 als eigentliches Verneblungselement einen Ultraschall-Zerstäuber 42.

Um die bevorzugt angestrebte Ausbringung des erzeugten Wassernebel zur Ober fläche der Leim-Applikationswalze 34 in laminarer Strömung zu ermöglichen, ist das Befeuchtungssystem 38 zudem mit einer geeignet gewählten und dimensionierten Aus lassdüse 44 für den Wassernebel versehen oder kombiniert. Der durch den Ultraschall- Zerstäuber 42 erzeugte Wassernebel wird dabei durch ein Gebläse 48 und einen ge eignet gewählten Schlauch 50 zur Auslassdüse 44 transportiert.

Im Nebel-Austrittsbereich nach der Auslassdüse 44 ist zudem eine Sammelkammer 46 für überschüssigen Wassernebel angeordnet. Diese dient dazu, am Austritt der Düse 44 den an der Oberfläche der Leim-Applikationswalze 34 ggf. abprallenden Wasserne bel nicht direkt in die Maschinenumgebung entweichen, sondern weitestgehend an der Leim-Applikationswalze 34 bzw. am Leim 22 verbleiben zu lassen.

Im Betrieb der Produktionsanlage 1 bzw. der Beleimungsstation 20 wird im Falle eines angehaltenen Produktstroms 12 für die Dauer des Stillstands die Leim- Applikationswalze 34 von dem Produktstrom 12 und von der Transferwalze 32 abge schwenkt und weiter in Rotation gehalten, wobei die Oberfläche der Leim- Applikationswalze 34 befeuchtet wird. Bei Wiederanlauf der Produktionsanlage 1 wird die Leim-Applikationswalze 34 bevorzugt zunächst einige Umdrehung beleimt, bevor sie an die Transportstrecke herangeschwenkt wird. Dadurch soll eine optimale Leim konsistenz sichergestellt werden

Im Ausführungsbeispiel und in besonders bevorzugter Ausgestaltung wird als Leim 22 ein wasserbasierter, wiederbefeuchtbarer Dextrin-Leim verwendet. Dieser zeigt bei einsetzender Trockung im Vergleich zum noch flüssigen Zustand eine deutlich ver- stärkte Haftwirkung. Er kann auch bei einsetzender Trocknung durch Zugabe von Wasser reaktiviert bzw. von nichtsaugenden Oberflächen abgewaschen werden. Seine Viskosität liegt bevorzugt bei ca. 4450 mPA*s, sein Feststoffgehalt bei ca. 67 % und seine Dichte bei 1 ,16 g/ml.

Bezugszeichenliste Produktionsanlage

Briefumschläge

Bodenklappenfaltstation

Seitenklappenfaltstation

Staffelstation

Staffel rad

Produktstrom

Beleimungsstation

Leim, Klebstoff

Leimwanne

Schöpfwalze

Transferwalze

Leim-Applikationswalze

Pfeil

Befeuchtungssystem

Wasservernebler

Ultraschall-Zerstäuber

Auslassdüse

Sammelkammer

Gebläse

Schlauch