Vorrichtung zum Zuführen flüssigen Leims zu einem Leimauftragswerk

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung zum Zuführen flüssigen Leims zu einem Leimauftragswerk in einer Packmaschine der tabakverarbeitenden Industrie beschrieben. Diese Vorrichtung weist einen Leimvorratsbehälter (11), einen durch eine Zuführleitung (13) aus dem Leimvorratsbehälter auffüllbaren Entnahmebehälter (1,18) zum Bereithalten einer bestimmten Leimmenge (2) und eine in den Entnahmebehälter eintauchende Entnahmewalze (4,22) auf. Der Entnahmebehälter (1,18) ist mit einem mit einer Rückführleitung (17,21) verbundenen Überlauf (14) ausgestattet. Eine Pumpe (9) saugt den Leimüberschuß aus dem Entnahmebehälter ab und führt ihn in den Leimvorratsbehälter (11) zurück.
Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Schaumbildung im Entnahmebehälter verhindert wird und damit langfristig eine einwandfreie Beleimung der zu beleimenden Objekte gewährleistet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen flüssigen Leims zu einem Leimauftragswerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Packmaschinen der tabakverarbeitenden Industrie verpacken Blöcke aus einer bestimmten Anzahl, z.B. 20, Zigaretten in Päckchen oder Schachteln oder mehrere Zigarettenpäckchen in größere Gebinde, beispielsweise in Stangen oder Kartons. Dazu werden entsprechende Packmaterialzuschnitte um das Verpackungsgut (Zigarettenblöcke, Päckchenarrays usw.) herumgefaltet und in vorgegebenen Verschlußabschnitten verklebt. Der für die Verklebung erforderliche Leim wird mittels eines in die Maschine integrierten Leimapparats auf die Packmaterialzuschnitte aufgebracht, der ein entsprechendes Auftragswerk zum Übertragen von Leim auf den Zuschnitt und eine Vorrichtung zum Zuführen des Leims zum Auftragswerk aufweist.

[0003] Ein solcher Leimapparat nach dem Stand der Technik ist in der Figur 1 dargestellt. Er weist eine Leimwanne auf, in welcher ein bestimmter Leimvorrat bereitgehalten wird. Die Zufuhr von Leim aus einem vorgeschalteten Reservoir wird über ein Ventil eingeschaltet, wenn der Leimpegel in der Wanne eine vorgegebene Höhe unterschreitet, und wieder gesperrt, sobald er sein vorgesehenes Maximum erreicht. In die Leimwanne taucht eine Entnahmewalze ein, die an ihrem Umfang eine Leimschicht aus der Wanne austrägt und diese entweder unmittelbar an einen zu beleimenden Zuschnitt oder eine Packmaterialbahn oder an weitere Walzen eines Auftragswerkes abgibt. In der Figurenbeschreibung wird noch näher auf diese Vorrichtung einzugehen sein. Einen ähnlichen Leimapparat zeigt auch die EP 0 492 950 A1, wo allerdings die Zufuhr des Leims zur Leimwanne, in welche eine Entnahmewalze eintaucht, nicht dargestellt ist.

[0004] Nachteilig ist bei diesen bekannten Beleimungssystemen, daß es zumindest bei der Verwendung von PVA-Leimen durch die rotierende Entnahmewalze schon nach kurzer Betriebszeit zur Schaumbildung kommen kann. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche des Leimvorrats in der Leimwanne, der somit intensiv mit der Luft reagieren kann. Die Folge ist die Bildung einer Haut auf der Leimoberfläche, welche die Meßwerte des Füllhöhensensors für die Steuerung der Leimzufuhr zur Wanne verfälscht. Die feste Leimhaut simuliert für den Sensor eine Füllhöhe, die vom tatsächlichen Leimpegel unter der Haut längst weit unterschritten sein kann. Dadurch kann die Leimzufuhr zu den zu beleimenden Artikeln gestört und sogar ganz unterbrochen werden. Weiter ist nachteilig, daß an den für die Leimzufuhr zur Leimwalze erforderlichen Ventilen Leimverkrustungen entstehen können, welche zur Verstopfung der Ventile und damit ebenfalls zu Betriebsstörungen führen. Die Vorrichtung erfordert daher einen ständigen Aufwand für Überwachung und Wartung. Hinzukommt, daß durch die dauernde Bewegung der Entnahmewalze in der Leimwanne die Dispersion des Leims zerstört wird, so daß der Leim in der Wanne sehr schnell unter Nachlassen seiner Klebkraft verschleißt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltenen Maßnahmen. Die Anordnung eines Überlaufs im Entnahmebehälter gestattet es, dem Entnahmebehälter mehr Leim zuzuführen, als die Entnahmewalze für die Beleimung des Verpackungsmaterials entnimmt. Dadurch läuft immer ein Teil des Leimes von der Oberfläche des Leimvorrats im Entnahmebehälter ab, wobei insbesondere auch eventuell entstehender Schaum durch den Überlauf abfließt.

[0007] Fortführungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Kennzeichen der Unteransprüche angegeben. Eine besonders bevorzugte Fortführung der Erfindung stellt das Kennzeichen des Anspruchs 2 dar, weil das aktive Absaugen des Überschusses aus dem Entnahmebehälter durch den Überlauf an der Oberfläche des Leimvorrates entstandenen Schaum besonders wirksam entfernt, was zu einem sehr zuverlässigen und dabei wartungsarmen Betrieb der Vorrichtung führt. Die Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 3 stellt eine besonders bevorzugte Variante dar, weil sie für den Überlauf keine Einbauten in dem Entnahmebehälter erfordert und außerdem eine sehr einfache Einstellung des Leimniveaus im Entnahmebehälter erlaubt, ohne daß zusätzliche bewegte Dichtungen erforderlich sind. Anspruch 4 betrifft eine Ausführung der Vorrichtung, bei der der Überlauf fest in den Entnahmebehälter integriert ist. Die Anordnung nach Anspruch 5 bewirkt zuverlässig das Absaugen des Schaumes an der Stelle, an der er sich wegen der Umdrehungsrichtung der Entnahmewalze sammelt. So kann der Leimvorrat zuverlässig sehr frei von Schaum gehalten werden. Die Ansprüche 6 und 7 betreffen Ausgestaltungen der Pumpe für das Absaugen des Überschusses und des entstehenden Schaumes aus dem Entnahmebehälter, wobei sich der Vorteil ergibt, daß mit einer Pumpe gleichzeitig mehrere Entnahmebehälter berücksichtigt werden können. Anspruch 8 betrifft die Angabe eines speziellen Leims für die Verwendung in Packmaschinen der tabakverarbeitenden Industrie.

[0008] Die Erfindung bietet den Vorteil, daß wirksam der Schaumbildung in dem Leimbehälter eines Leimapparates entgegen gewirkt wird. Das Vorsehen eines Überlaufs im Entnahmebehälter gestattet die Zuführung von Leim zum Entnahmebehälter im Überschuß, wodurch ein ständiger Leimkreislauf zwischen dem Vorratsbehälter und dem Entnahmebehälter ermöglicht wird. Das Abziehen des Schaums verhindert die Bildung einer Haut auf dem Leim, was die Beleimung der Zuschnitte des Packmaterials zuverlässiger macht. Dabei wird durch den Überlauf der Pegel im Entnahmebehälter auf einfache Weise konstant gehalten, so daß für das Entnehmen des Leims mittels der Entnahmewalze dauernd konstante Bedingungen vorliegen. Bei der Beleimung der Zuschnitte ergeben sich damit sehr reproduzierbare Ergebnisse. Zuführventile, die durch Leimverkrustungen zu Betriebsstörungen führen können, sind bei der Vorrichtung nach der Erfindung nicht erforderlich. Auch das erhöht die Betriebssicherheit der Vorrichtung. Da der Leim im Leimvorratsbehälter durch die Zufuhr im Überschuß wenigstens zum Teil dauernd ausgetauscht wird, kann auch die ständige Bewegung der Leimwalze die Dispersion des Leims nicht zerstören, so daß der Verschleiß des Leims, d.h. das Nachlassen seiner Klebkraft, ausgeschlossen ist. Hinzu kommt, daß durch die Zuführung des Leims aus dem Leimvorrat zum Entnahmebehälter mittels einer Pumpe die Zuverlässigkeit der Zuführung erhöht wird.

[0009] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen

Figur 1

eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik und

Figur 2

eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung.

[0010] In Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Zuführen von flüssigem Leim zu einem Leimauftragswerk in einer Packmaschine der tabakverarbeitenden Industrie dargestellt, wie sie gemäß dem Stand der Technik bekannt ist. Diese Vorrichtung weist einen Entnahmebehälter 1 in Form einer Leimwanne auf, der einen Leimvorrat 2 enthält. In den Leimvorrat 2 taucht eine in Pfeilrichtung 3 rotierende Entnahmewalze 4 ein und entnimmt dem Vorrat 2 an ihrem Umfang eine Leimschicht, die sie entweder unmittelbar auf das zu beleimende Objekt oder an weitere Übertragungsmittel eines nicht weiter dargestellten Auftragswerkes übergibt. Um möglichst konstante Bedingungen für die Leimentnahme aus dem Vorrat herzustellen, ist ein Füllhöhensensor 6 vorgesehen, der auf ein Ventil 7 wirkt, mit dem die Leimzufuhr aus einem Vorratsbehälter 8 in Abhängigkeit von der Füllhöhe des Leims in dem Entnahmebehälter 1 gesteuert wird. So wird die Füllhöhe im Entnahmebehälter 1 im wesentlichen konstant gehalten, indem die Leimzufuhr durch das Ventil 7 geöffnet wird, wenn der Leimpegel im Entnahmebehälter eine vorgegebene Höhe unterschreitet, und gestoppt wird, wenn der Füllhöhensensor 6 feststellt, daß ein voreingestellter oberer Leimpegel erreicht ist.

[0011] Bei diesem bekannten Beleimungssystem kommt es insbesondere bei Verwendung von PVA-Leimen (PVA=Polyvinylacetat-Copolymer) wegen der rotierenden Entnahmewalze 4 schon nach kurzer Zeit zur Bildung von Schaum. Dieser Schaum vergrößert die Oberfläche des Leims, der dadurch intensiv mit der Luft reagiert. Dadurch bildet sich auf der Leimoberfläche eine Haut, die der Füllhöhensensor 6 als Oberfläche des Leimvorrates auch dann erfaßt, wenn das Leimniveau im Vorratsbehälter unter der Haut bereits weiter abgesunken ist. Das kann zu Unterbrechungen der Leimentnahme durch die Entnahmewalze 4 und damit zu ungenügend verleimten Produkten führen. Zusätzlich kann die Leimzuführung aus dem Vorratsbehälter 8 über das Ventil 7 durch Leimverkrustungen außer Betrieb gesetzt werden, was zu einschneidenden Funktionsstörungen des Leimapparats führt. Der Leimapparat erfordert daher ständige Kontrolle und Wartung. Da die Leimzuführung aus dem Leimvorrat 8 bei dieser bekannten Anordnung allein aufgrund der Schwerkraft erfolgt, muß der Leimvorrat 8 sehr hoch über dem Entnahmebehälter 1 angeordnet sein, um einen ausreichenden Leimfluß zu gewährleisten. Das erschwert das manuelle Nachfüllen des Leimvorrats 8. Hinzu kommt außerdem, daß die ständige Bewegung der Entnahmewalze 4 in dem im Entnahmebehälter 1 enthaltenen Leim infolgedessen geringer Menge den Leim sehr schnell verschleißt, wodurch seine Klebkraft nachläßt, weil die Dispersion des Leims zerstört wird.

[0012] Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figur 2 erläutert. Die dort schematisch dargestellte Vorrichtung zum Zuführen flüssigen Leims zu einem Leimauftragswerk in einer Packmaschine der tabakverarbeitenden Industrie weist wie die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung wieder einen Entnahmebehälter 1 mit einer vorgegebenen Leimmenge 2 auf. In den Leim taucht die in Pfeilrichtung 3 rotierende Entnahmewalze 4 ein. Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten Stand der Technik wird der Leim dem Entnahmebehälter mittels einer Pumpe 9 aus einem Leimvorratsbehälter 11 zugeführt. Die Leimmenge im Vorratsbehälter 11 wird mittels eines nur schematisch angedeuteten Schwimmschalters 12 überwacht und bei Bedarf in bekannter Weise ergänzt. Die Pumpe 9 fördert den Leim aus dem Vorratsbehälter 11 durch eine Zuführleitung 13 in den Entnahmebehälter 1. Dabei ist die Leimmenge, die die Pumpe 9 aus dem Vorratsbehälter 11 in den Entnahmebehälter 1 fördert, größer als die durch die Entnahmewalze 4 aus dem Entnahmebehälter abgeführte Leimmenge. Der Leim wird also durch die Pumpe 9 im Überschuß zum Entnahmebehälter 1 gefördert. Um dennoch das Leimniveau im Entnahmebehälter 1 konstant zu halten, ist ein Überlauf 14 vorgesehen, durch den der Überschuß abfließt. Als Überlauf dient das u-förmig verlaufende Ende 16 einer Rückführleitung 17, die an die Saugseite der Pumpe 9 angeschlossen ist. Das u-förmige Ende der Rückführleitung 16 taucht von oben in den Entnahmebehälter 1 ein und ist so angeordnet, daß der offene Schenkel des U-Rohrs 16 als Überlauf 14 die Füllhöhe des Leims 2 im Entnahmebehälter bestimmt. Durch Verschieben dieses U-Rohres 16 nach oben oder unten kann das Füllniveau im Entnahmebehälter geändert werden. Die Rückführleitung 17 ist an die Saugseite der Pumpe 9 angeschlossen, welche im Überlauf einen den Überschuß und den im Entnahmebehälter 1 entstehenden Schaum abziehenden Sog erzeugt. Da der Überlauf 14 in Förderrichtung der Entnahmewalze 4 vor der Walze angeordnet ist, wo sich der entstehende Schaum vorzugsweise sammelt, wird der schäumende Leim durch den Sog zuverlässig aus dem Entnahmebehälter entfernt, so daß er die Beleimung des Verpackungsmaterials nicht beeinträchtigen kann. Die Rückführleitung 17 führt von der Druckseite der Pumpe 9 zurück in den Vorratsbehälter 11. In diesem Vorratsbehälter löst sich der aus dem Entnahmebehälter 1 zusammen mit dem Überschuß abgesaugte Leimschaum auf.

[0013] Da durch die Zuführleitung 13 der Leim dauernd im Überschuß zu dem Entnahmebehälter 1 gefördert wird, entsteht durch den Überlauf 14 ein Leimkreislauf, der insbesondere für Dispersionsleime vorteilhaft ist. Da der Leim im Entnahmebehälter 1 laufend erneuert wird, bleibt die Leimdispersion im Entnahmebehälter trotz der ständigen Bewegung der Leimwalze erhalten, so daß die Klebkraft des Leims konstant bleibt und der Leim nicht verschleißt. Dies gilt insbesondere auch für die in den hier in Frage kommenden Packmaschinen verwendeten PVA-Leime (PVA = Polyvinylacetat-Copolymer). Es ist ersichtlich, daß auch bei diesen Leimen die Schaumbildung wegen des aktiven Abzugs des Überschusses samt des Schaumes durch die Pumpe 9 vermindert ist und daß sich entstehender Schaum auf die Qualität der Beleimung der zu beleimenden Objekte nicht auswirkt. Da für die Leimzufuhr zu dem Entnahmebehälter 1 keine Ventile erforderlich sind bietet die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine störungsfreie Leimzufuhr zur Entnahmewalze.

[0014] Als Pumpe 9 wird gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Mehrkammer-Membranpumpe eingesetzt, an welche sowohl die Zuführleitung 13 wie auch die Rückführleitung 17 angeschlossen wird. Außerdem können an diese Leimpumpe weitere Leimapparate angeschlossen sein. Figur 2 zeigt den Entnahmebehälter 18 eines solchen zusätzlichen Leimapparates, der ebenfalls über die Zuführleitung 13 mit Leim beschickt wird. Der Überlauf 14 zum Entnehmen des zugeführten überschüssigen Leims ist in diesem Fall als Rohrstutzen 19 ausgebildet, der in den Boden des Entnahmebehälters 18 eingesetzt ist. Über eine Rückführleitung 21 ist dieser Rohrstutzen 19 mit der Leimpumpe 9 und weiter mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden, in welchen die Pumpe 9 den ablaufenden Überschuß und den entstehenden Schaum zurückpumpt. In den Entnahmebehälter 18 taucht wieder eine Entnahmewalze 22 ein.

[0015] Eine hier in vorteilhafter Weise einsetzbare Pumpe ist beispielsweise die Druckluft-Membranpumpe des Typs AD 15 EEE der Firma Almatec Maschinenbau GmbH, D-47475 Kamp-Lintfort.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zuführen flüssigen Leims zu einem Leimauftragswerk in einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere einer Maschine zum Verpacken von Zigaretten, mit einem Leimvorratsbehälter, einem durch eine Zuführleitung aus dem Leimvorratsbehälter auffüllbaren Entnahmebehälter zum Bereithalten einer bestimmten Leimmenge und einer in den Entnahmebehälter eintauchenden Entnahmewalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Entnahmebehälter (1,18) einen Überlauf (14) zum Abführen von Leimüberschuß aus dem Entnahmebehälter aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (14) mit einer Rückführleitung (17,21) verbunden ist und daß die Rückführleitung an eine Förderpumpe (9) angeschlossen ist, die im Überlauf einen Sog zum Absaugen überschüssigen Leims aus dem Entnahmebehälter (1,18) bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eintrittsseitige Ende (16) der Rückführleitung (17) im wesentlichen u-förmig ausgebildet ist und als Überlauf (14) von oben in den Entnahmebehälter (1) eintaucht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (14) als Rohrstutzen (19) ausgebildet und von unten durch den Boden des Entnahmebehälters (18) geführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (14) in Förderrichtung der Entnahmewalze (4,22) gesehen vor der Walze im Entnahmebehälter (1,18) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe (9) eine Membranpumpe vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe (9) eine Membranpumpe mit mehreren Kammern vorgesehen ist, an welche Zuführ- und/oder Rückführleitungen (13,17,21) mehrerer Leimbehälter (1,18) angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie für das Zuführen von PVA-Leim (Polyvinylacetat-Leim) zum Entnahmebehälter (1,18) vorgesehen ist.

Zeichnung