KERRES, Guido (Königsweg 17, Münster, 48153, DE)
| Patentansprüche
1. Verfahren zum Auftragen von Leim (9) auf Bestandteile von Werkstücken (3) zur Herstellung von Säcken oder Beuteln, vorzugsweise aus Papier, bei dem
- mittels einer Format- oder Klischeewalze (5) Leim auf die Bestandteile der Werkstücke (3) aufgetragen wird,
- der Leim von einer Leimauftragswalze (8) auf die Format- oder Klischeewalze (5) übertragen wird, wobei die Leimauftragswalze (8) den Leim von einer Leimzuführeinrichtung (10, 12, 19) abnimmt.
- die Schichtdicke des Leims durch eine der Leimauftragswalze (8) zugeordneten Dosierwalze (11) beeinflusst wird,
- wobei die Umfangsgeschwindigkeiten der genannten Walzen (5, 8, 11) unabhängig voneinander eingestellt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze (8) und der Dosierwalze (11) und/oder das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze (8) und der Format- oder Klischeewalze (5) in Abhängigkeit von Eigenschaften des auf die Werkstücke (3) aufgetragenen Leims eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Leimeigenschaften jeweils Werte für das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten zugeordnet werden, wobei die Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten auf Basis des benutzen Leims gemäß diesen Werten eingestellt werden.
3. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
- dass Werte für das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten für verschiedene Leimseigenschaften in einer Speichervorrichtung abgelegt sind,
- dass die Werte einer Rechen- und Steuervorrichtung (16), der Angaben ü- ber die Leimseigenschaften mitgeteilt wird, zugänglich gemacht werden, und
- dass das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von der Rechen- und Steuervorrichtung (16) entsprechend der Werte eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Werkstück aufgetragene Leimmenge ermittelt wird, um Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Leims zu ziehen.
5. Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend:
- eine Format- oder Klischeewalze (5) zum Auftragen von Leim auf Bestandteile der Werkstücke (3),
- eine Leimauftragswalze (8) zur Entnahme von Leim aus oder von einer Leimzuführeinrichtung (10, 12, 19) und zum Auftragen des Leims auf die Format- und Klischeewalze (5),
- eine der Leimauftragswalze (8) zugeordneten Dosierwalze (11), mit welcher die Schichtdicke des Leims auf der Leimauftragswalze (8) einstellbar ist,
- wobei die Umfangsgeschwindigkeiten der genannten Walzen (5, 8, 11) unabhängig voneinander einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rechen- und Steuereinrichtung (16) vorgesehen ist, mit welcher das Ver- hältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze (8) und der Dosierwalze (11) und/oder das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze (8) und der Format- oder Klischeewalze (5) in Abhängigkeit von den Eigenschaften des auf die Werkstücke (3) aufgetragenen Leims einstellbar ist.
6. Vorrichtung (1) nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, in welcher für verschiedene Leimeigenschaften Werte für die Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten der genannten Walzen (5, 8, 11) abgelegt sind. |
Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Leim auf Bestandteile von Werkstücken zur Herstellung von Säcken und Beuteln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von Leim auf Bestandteile von Werkstücken zur Herstellung von Säcken oder Beuteln gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Die Patentanmeldung DE 102 55 484 beschreibt ein Leimwerk für eine Bodenlegevorrichtung für Kreuzbodensäcke, welches verschiedene Walzen umfasst. Dazu gehören: eine Format- oder Klischeewalze zum Auftragen von Leim auf Bestandteile der Werkstücke, eine Leimauftragswalze zur Entnahme von Leim aus oder von einer Leimzuführeinrichtung und zum Auftragen des Leims auf die Format- und Klischeewalze und eine der Leimauftragswalze zugeordneten Dosierwalze. Die Umfangsgeschwindigkeiten dieser drei genannten Walzen sind unabhängig voneinander einstellbar. Dazu ist jeder dieser Walzen ein eigener Antriebsmotor zugeordnet.
Derartige Leimwerke werden allerdings nicht nur in Vorrichtungen zur Herstellung von Kreuzbodensäcken verwendet. Ein Beispiel für eine weitere Maschine, in der ein solches Leimwerk eingesetzt werden kann, ist eine Schlauchmaschine, in der Schläuche hergestellt werden, die letztendlich der Herstellung von Säcken oder Beuteln dienen. Solche Schlauchmaschinen können dabei unabhängig von weiteren Maschinen zum Herstellen von Säcken oder Beuteln betrieben werden oder integrale Bestandteile der letztgenannten Maschinen sein. Eine solche Schlauchmaschine ist beispielsweise aus der
Patentschrift EP 0 664 208 B1 bekannt. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf die zuvor beschriebenen Maschinen beschränkt.
Um die von der Leimauftragswalze auf . die Format- oder Klischeewalze übertragene Leimmenge beeinflussen zu können, ist der Leimauftragswalze die
Dosierwalze zugeordnet, wobei die Leimauftragswalze und die Dosierwalze gegensinnig oder gleichsinnig rotieren können. Die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die Dosierwalze im Vergleich zur Leimauftragswalze rotiert, beeinflusst dabei die Menge des Leims, den der Leimauftragswalze nach dem Passieren der Dosierwalze anhaftet und den die Leimauftragswalze an die Klischeewalze abgibt.
In der Praxis wird jedoch ein solches Leimwerk betrieben, indem das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beteiligten Walzen stets fest eingestellt ist. Dabei entspricht die Umfangsgeschwindigkeit der Format- oder Klischeewalze in der Regel der Transportgeschwindigkeit der zu beleimenden Werkstücke, um den Leim nicht über deren Ränder hinweg aufzutragen, was unter anderem eine Verschmutzung der Herstellvorrichtung bedeuten würde. Die Umfangsgeschwindigkeit der Leimauftragwalze weist hingegen in der Regel eine andere Umfangsgeschwindigkeit als die Formatwalze auf. Zur Einstellung der Menge des letztendlich auf die Werkstücke aufgetragenen Leimes wird nun der Abstand zwischen der Dosier- und der Leimauftragswalze eingestellt. Eine Vergrößerung des durch diese beiden Walzen hergestellten Walzenspalts bedeutet in der Regel, dass eine größere Leimmenge auf ein Werkstück aufgetragen wird. Die Einstellung des Abstandes basiert meist jedoch auf Erfahrungswerten des Bedienpersonals.
Es wurde jedoch festgestellt, dass bei verschiedenen Produktionsgeschwindigkeiten die Menge des auf die Werkstücke aufgetragenen Leims zu hoch, zu niedrig oder starken Schwankungen unterworfen ist. Dies wirkt sich direkt auf die Qualität der produzierten Säcke oder Beutel aus, bei denen dann die Klebungen zum Teil nicht haltbar oder die Außenflächen mit Klebstoff verschmiert sind. So wurde in der Praxis beobachtet, dass beispielsweise bei einer Verarbeitungs-Geschwindigkeit von
30 zu beleimenden Werkstücken pro Zeiteinheit jedes Werkstück mit weniger Leim beaufschlagt wird, als wenn 250 Werkstücke pro Zeiteinheit mit Leim versehen werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei denen stets die gleiche, gewünschte Leimmenge auf die zu beleimenden Werkstücke aufgetragen wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 umfasst, und durch eine Vorrichtung, die die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 umfasst.
Demnach wird das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze und der Dosierwalze und/oder das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze und der Format- oder Klischeewalze in Abhängigkeit von Eigenschaften des auf die Werkstücke aufgetragenen Leims eingestellt. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich die Eigenschaften des Leims auf dessen übertragungsverhalten und damit auf die Menge des auf die Werkstücke aufgetragenen Leims auswirken. Wenn also die Eigenschaften des Leims von Beginn des Produktion der Säcke oder Beutel an zur Einstellung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der beteiligten Walzen Berücksichtigung finden, können die Beutel stets mit einer nahezu optimalen Leimmenge beaufschlagt werden. So lassen sich für jeden Leim Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen finden, bei denen die Menge des Leims auch bei verschiedenen absoluten Umfangsgeschwindigkeiten der Klischeewalze, also letztendlich bei verschiedenen
Produktionsgeschwindigkeiten, nahezu konstant ist. Dieser Sachverhalt konnte bei Versuchen ermittelt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden den verschiedenen Leimen, die in dem Leimwerk Verwendung finden können, Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten der beteiligten Walzen zugeordnet. Diese dann möglichst optimalen Werte könnten auf geeignete Weise, beispielsweise durch
entsprechende Versuche, ermittelt. Diese Versuche können etwa durch den Hersteller von Leimwerken durchgeführt werden und die sich ergebenden Werte den Nutzern der Leimwerke zur Verfügung gestellt werden. Die in einem Leimwerk verwendbaren Leime unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, die sich auf die Menge des Leims, die auf die Werkstücke übertragen wird, auswirken. Die einzelnen Leime sind charakterisiert durch ihre Eigenschaften wie beispielsweise durch die Viskosität des Leims, durch die Hafteigenschaften des Leims auf den Walzen, durch den Feuchtigkeits- und/oder Feststoffgehalt, also allgemein durch das Ansatzverhältnis, oder durch die verwendeten Rohstoffe. Diese vorgenannten . Eigenschaften können dabei eine „Leimsorte" definieren, wobei die vorstehende Aufstellung keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt. Aber auch andere Eigenschaften wie das Alter und die Herstellungscharge des Leims sowie dessen Hersteller können im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Rolle spielen. So kann sich der in zwei verschiedenen Gebinden befindliche Leim gleicher Leimsorte durchaus drastisch in seinen Eigenschaften unterscheiden. Es wird zugrunde gelegt, dass stets die gleichen Walzen eingesetzt werden. Sollten auch andere Walzen zum Einsatz kommen, sind natürlich auch für die verschiedenen Leimeigenschaften die Werte für die Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von den Walzen bzw. deren Eigenschaften zu ermitteln.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind diese Werte für verschiedene Leime bzw. deren Eigenschaften in einer Speichervorrichtung abgelegt. Angaben über die in dem Leimwerk bei dem nächsten Auftrag verwendeten Leim wird einer Rechen- und Steuervorrichtung zugänglich gemacht. Dieses kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Bedienpersonal aus einer von der Rechen- und Steuervorrichtung zur Verfügung gestellten Liste von Bezeichnungen für die verschiedenen Leime mit einem Eingabegerät eine auswählt. Ein möglicher Leim kann dabei über seine Eigenschaften definiert sein, die beispielsweise durch eine Verkaufsbezeichnung und einer Chargennummer beschrieben werden. Eine andere Möglichkeit ist, dass das Bedienpersonal eine Angabe über die Eigenschaften des zu verwendeten Leims über ein Eingabegerät der Rechen-
und Steuervorrichtung mitteilt. Auf Basis dieser An- oder Eingabe kann nun die Rechen- und Steuervorrichtung die zugehörigen Werte aus der Speichervorrichtung abrufen und die entsprechenden Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten einstellen.
An dieser Stelle ist anzumerken, dass bisher immer die Rede von den Verhältnissen der Umfangsgeschwindigkeiten der am Leimtransport beteiligten Walzen war. Diese Verhältnisse bleiben in der Regel konstant, wobei sich die absoluten Umfangsgeschwindigkeiten natürlich mit der Maschinengeschwindigkeit ändern. Die Rechen- und Steuereinrichtung steuert allerdings die einzelnen Antriebe, so dass die Walzen die erforderlichen absoluten Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen. Dazu berechnet die Steuervorrichtung aus der Maschinengeschwindigkeit und den Werten zu den Verhältnissen der Umfangsgeschwindigkeiten die absoluten Geschwindigkeiten und steuert dementsprechend die Antriebe und/oder Getriebe an.
Es ist auch möglich die Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten auch während des Betriebes zu ändern, um auf Veränderungen der Eigenschaften des Leimes während des Betriebes reagieren zu können. Dies ist zum Beispiel dann interessant, wenn sich aufgrund von Temperatureinflüssen die Viskosität des Leims verändert. Solche Einflüsse können durch die Rechen- und Steuereinheit dadurch berücksichtigt werden, dass eine gewisse Verdunstung der Feuchtigkeit des Leims, beispielsweise des Wassers, angenommen wird. Die entsprechenden Verdunstungsraten können in der Speichereinheit hinterlegt sein.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Draufsicht auf eine Leimauftragsstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 Seitenansicht eines Leimauftragsstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Fig. 3 Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Leimwerks zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Fig. 1 zeigt schematisch eine Leimauftragsstation 1 , wie es typischerweise Maschinen zur Herstellung von Säcken mit Kreuzböden verwendet wird. Diese Maschinen werden in Fachkreisen auch als Bodenlegevorrichtungen bezeichnet. Solche Säcke können einen oder zwei solcher Böden aufweisen, die mit Ventilen versehen und/oder mit Bodendeckblättern verstärkt sein können. Die späteren Böden werden in der Bodenlegevorrichtung an Schlauchstücke angeformt. Sowohl die Schlauchstücke bzw. die Säcke als auch Ventile und Bodendeckblätter werden im Rahmen der Erfindung als Werkstücke bezeichnet. Solche Werkstücke können in einer gezeigten Leimauftragsstation mit einem Leimauftrag versehen werden, um dann später mit sich selbst (im Falle der einzelnen den späteren Boden formenden Klappen oder Laschen am Schlauchstück) oder mit anderen Werkstücken verbunden zu werden.
Aber auch in Schläuche produzierenden Maschinen, den so genannten Schlauchmaschinen, können Leimauftragsstationen 1 vorgesehen sein. In einer solchen Schlauchmaschine können eine flache Materialbahn oder mehrere übereinander liegende Materialbahnen, deren Längskanten allerdings vorzugsweise nicht übereinander liegen, sondern seitlich versetzt sind, mit ihren Seitenkanten um eine Längsrichtung umgeschlagen werden, so dass sich die beiden Randbereiche einer jeden Materialbahnlage überlappen. Diese überlappungsbereiche können mithilfe einer Leimauftragsstation 1 mit Leim versehen werden, so dass sich eine dauerhafte Verbindung entlang des überlappungsbereichtes ergibt. Dieser so entstandene Schlauch kann später noch in so genannten Abreißwerken zu Schlauchstücken vereinzelt werden, welche dann direkt im Anschluss oder erst später nach einer Zwischenlagerung zu Säcken oder Beuteln verarbeitet werden. Die Materialbahnen zur Bildung eines Schlauches werden durch die in dieser Patentanmeldung verwendete Bezeichnung „Werkstücke" mit umfasst.
Werkstücke 3 werden mittels einer schematisch dargestellten Transporteinrichtung 2 durch die Leimauftragsstation 1 hindurch geführt. In dieser Leimauftragsstation 1 bilden die Gegendruckwalze 4 und die Klischeewalze 5 einen Walzenspalt 6, bei dem die beiden betreffenden Walzen in der Regel so aneinander angestellt sind, dass das Klischee 7 mit überdruck an der Gegendruckwalze 4 bzw. dem Werkstück 3 anliegt. Beim Passieren des Walzenspalts 6 wird das Werkstück 3 auf seiner der Klischeewalze 5 zugewandten Seite mit Leim belegt. Zu diesem Zweck trägt die Klischeewalze 5 so genannte Klischees 7, die kongruent zu der mit Leim zu beaufschlagenden Fläche des Werkstücks 3 sind. Lediglich das Klischee trägt den Leim, so dass, eine passende Phasen- und Höhenlage des Werkstücks 3 und des Klischees 7 vorausgesetzt, nur die vorgesehene Fläche mit Leim versehen wird.
Die Klischeewalze 5 wird von der Leimauftragswalze 8 mit Leim 9 versorgt, welcher in dem Leimbehälter 10 bevorratet wird. Der Leimauftragswalze 8 ist eine Dosierwalze 11 zugeordnet, mit welcher sich die Entnahme des Leims 9 aus dem Leimbehälter 10 einstellen lässt. Die Dosierwalze 11 ist der Leimauftragswalze 8 angenähert, berührt diese aber im Betrieb nicht, so dass beide Walzen einen Walzenspalt 20 bilden, durch den der Leim 9 aus dem Leimbehälter entnommen werden kann. Die Drehrichtungen der einzelnen Walzen 5, 8 und 11 sind durch die Pfeile D5, D8 und D11 symbolisiert. Die Drehrichtung D4 der Walze 4 ist ebenfalls dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel drehen die Walzen 11 und 8 gleichsinnig. Im Bereich des durch diese Walzen gebildeten Walzenspalts laufen die Umfangsflächen also genau entgegengesetzt. Die Menge des mit der Leimauftragswalze 8 aus dem Leimbehälter 10 entnommenen Leims 9 kann durch eine Veränderung des Walzenspaltes 20 verändert werden. Dazu kann die Dosierwalze 11 im Wesentlichen entlang der durch einen Doppelpfeil symbolisierten Bewegungsrichtung A verschoben werden.
Je nach Beschaffenheit des verwendeten Werkstücks kann vorgesehen sein, unterschiedliche Leime, die unter anderem auf diese Beschaffenheiten abgestimmt sind, in dem Leimbehälter 10 zur Verfügung zu stellen. Daran sind nun die Umfangsgeschwindigkeiten der am Leimtransport beteiligten Walzen
anzupassen, um auch bei Veränderungen der absoluten Drehgeschwindigkeiten der am Leimtransport beteiligten Walzen die Menge des auf die Werkstücke 3 aufgetragenen Leims konstant zu halten. Dieses erfolgt vorteilhafterweise durch eine passende Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Dosierwalze 11 in einem festen Verhältnis zu der Umfangsgeschwindigkeit der Leimauftragswalze 8 in Abhängigkeit vom verwendeten Leim. Diese Einstellung erfolgt bevorzugt vor Produktionsbeginn, kann aber auch bei laufender Produktion durchgeführt werden.
Die Figur 2 zeigt die Ansicht Il - Il in der Figur 1. Die Ansicht I - I in der Figur 2 weist nochmals auf die in der Figur 1 dargestellte Sicht hin. In der Figur 2 sind zusätzlich zu den in Figur 1 dargestellten Elementen die Tragplatte 13, an welcher die Leimauftragswalze 8 und die Dosierwalze 11 fliegend und drehbar gelagert sind, und die Antriebsmotoren 14 und 15 für die Leimauftragswalze 8 und die Dosierwalze 11 dargestellt. Darüber hinaus ist eine Leimzuführleitung 12 gezeigt, über welche dem Leimbehälter 10 weiterer Leim aus einem Leimtank zuführbar ist.
Die beiden Antriebsmotoren 14 und 15 werden von der Rechen- und Steuereinheit 16 in ihrer Drehzahl eingestellt, so dass für die Walzen die gewünschte Umfangsgeschwindigkeit einstellbar ist. Um nun die gewünschte bzw. die für den optimalen Leimauftrag passenden Umfangsgeschwindigkeiten einstellen zu können, die wie beschrieben von der Leimsorte abhängen kann, können auf der beispielsweise als Monitor ausgestalteten Anzeige- oder Ausgabeeinrichtung 17 mehrere Verkaufsbezeichnungen der Leime sowie weitere zugehörige Informationen angezeigt werden. Diese auf den Leim bezogenen Informationen und die zugehörigen Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten sind in einer nicht gezeigten Speichereinrichtung, auf die die Rechen- und Steuereinrichtung 16 Zugriff hat und die in der Rechen- und Steuereinrichtung integriert sein kann, gespeichert. über das Eingabegerät 18 kann der Maschinenbediener nun den für den neuen Auftrag in den Leimbehälter 10 einzubringenden Leim auswählen und bestimmen. Aus der Bestimmung des Leims ruft der Rechen- und Steuervorrichtung nun aus dem Speicher den zugeordneten Wert für das Verhältnis der
Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze 8 und der Dosierwalze 11 ab.
Die Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Leimbehälter 10 durch eine Leimdüse 19 ersetzt worden ist. Diese Leimdüse 19 ist, wie im übrigen auch der Leimbehälter 10, an der Tragplatte 13 befestigbar. Die Wahl der Leimzuführeinrichtung, also die Auswahl aus Leimbehälter 10 und Leimdüse 19, hat ebenfalls Einfluss auf die einzustellenden Umfangsgeschwindigkeiten der am Leimtransport beteiligten Walzen. Daher kann die Rechen- und Steuereinrichtung 16, die in dieser Figur 3 nicht nochmals dargestellt ist, bei dem Einsatz einer Leimdüse 19 im Vergleich zur Verwendung eines Leimbehälters ein anderes Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze 8 und der Dosierwalze 11 bei ein und demselben Leim einstellen. Die den einzelnen Leimen zugeordneten Informationen bzw. Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten können daher zusätzlich in Bezug auf die Leimzuführeinrichtung untergliedert sein.