KLEBSTOFFAUFTRAGSVERFAHREN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Klebstoffauftragsverfahren in der Buchherstellung beim Verbinden von Buchblock und Umschlag (1) unter Verwendung eines auf den Umschlag aufzutragenden Heißschmelzklebstoffes, wobei vorzugsweise zugleich mit der Beleimung (6) für den Buchrücken eine Seitenbeleimung (7) auf den Umschlag (1) aufgebracht wird.

[0002] Unter dem Begriff "Buchherstellung" wird im vorliegenden Zusammenhang außer dem Herstellen von Büchern im eigentlichen Sinne auch das Herstellen von anderen graphischen Produkten, wie Zeitschriften und Katalogen, verstanden. Eine entsprechend allgemeine Bedeutung haben die im folgenden verwendeten Begriffe "Buchblock", "Buchrücken" und dergleichen.

[0003] Für die Klebeverbindung graphischer Produkte auf Tischgeräten sowie halb- oder vollautomatischen Klebebindemaschinen wird der Klebstoff auf dem Umweg über Walzenauftragssysteme unmittelbar auf den Buchrücken aufgebracht. Dazu werden offene Leimbecken verwendet. Es ist auch schon versucht worden, mit der Form des Buchrükkens angepaßten Düsen den Klebstoffauftrag ebenfalls unmittelbar auf den Buchrücken aufzubringen. Diese Verfahrensweise scheiterte jedoch daran, daß die Randblätter an der Schnittkante nicht sicher bzw. vollständig mit Klebstoff abgedeckt werden konnten. Insbesondere bei hochvolumigen Papieren, bei denen der Verformungsgrad durch den Druck der erforderlichen Haltezange besonders ausgeprägt ist, treten häufig Störungen auf.

[0004] Zum Kleben werden in der Praxis Dispersionsklebstoffe, Glutinleime und Schmelzklebstoffe eingesetzt. Die Einsatzbreite dieser Klebstoffgruppen ist jedoch begrenzt, da je nach Klebstofftyp schwierig zu bindende Papiere nicht mehr mit einem für die Gebrauchsbeanspruchung ausreichenden Festigkeit gebunden werden. So können flüchtige Anteile der eventuell auf die Inhaltsbögen aufgebrachten Druckfarbe oder auch der Druckfarbe oder von Bestandteilen der Oberflächenbeschichtung aus dem Umschlag in den Klebstoff migrieren und dessen Festigkeit reduzieren. Hinzu kommt eine begrenzte Flexibilität bei tiefen Temperaturen von unter - 20°C sowie ein Nachlassen der Festigkeit bei hohen Temperaturen von über 80°C. Die Schwierigkeiten bei den genannten Systemen, die mit ein- oder mehrschichtigem Auftrag arbeiten, können an sich durch Verwendung von ein- oder zweikomponentigen PUR-Schmelzstoffen weitgehend behoben werden. Während jedoch Zweikomponentensysteme mit den vorgenannten Walzenauftragssystemen noch gut zu verarbeiten und zu beherrschen sind, gilt dies nicht mehr für die bei Feuchtigkeit vernetzenden PUR-Schmelzklebstoffsysteme. Durch wesentlich kleinere weitgehend abgekapselte Auftragssysteme kann hierbei zwar eine Verbesserung erreicht werden, die grundsätzliche Gefahr einer unerwünschten Vernetzung bleibt jedoch bestehen. Bei längeren Arbeitspausen, wie sie bei Formatwechsel, Maschinenumschaltung oder bei Störungen vorgeschalteter Maschinen auftreten können, ist daher das Auftragssystem entweder zu reinigen oder es muß die Gefahr einer Vernetzung des noch im Auftragssystem befindlichen Klebstoffs in Kauf genommen werden. Da vollständig vernetzte PUR-Schmelzklebstoffe nicht löslich oder aufschmelzbar sind, kann eine Reinigung nur noch mechanisch und entsprechend zeitaufwendig erfolgen.

[0005] Aus dem Bereich der Paketbeleimung sind aus der DE-B-12 74 864 und aus der DE-A-19 22 056 auch schon Klebstoffauftragssysteme bekannt, die kontinuierlich oder diskontinuierlich, ausgerüstet mit einer oder mehreren Düsen, Klebstoff auf Breite und Länge begrenzt auf ein Substrat, beispielsweise die Verschlußlasche eines Kartons, aufbringen können. Für diese Auftragssysteme eignen sich sowohl Dispersionsklebstoffe als auch Leime tierischer Herkunft und Schmelzklebstoffe.

[0006] Ein Klebstoffauftragsverfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-A-4 129 471 bekannt. Dabei werden auf Basis von Polyethylen, Polyvinylacetat oder Polyamid hergestellte Heißschmelzklebstoffe auf Umschläge aufgetragen. Derartige Klebstoffe sind mehrfach wärmeaktivierbar. Daher wird entsprechend der US-A-4 129 471 zunächst der Heißschmelzklebstoff auf den Umschlag aufgebracht, und dann irgendwann später in geeigneten Vorrichtungen wieder aktiviert, d.h. schmelzflüssig gemacht, um dann den Umschlag mit den Blättern zu verkleben.

[0007] Völlig anderer Natur sind aber feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe. Diese sind nicht mehrfach wieder wärmeaktivierbar, so daß sehr schnell im Anschluß an den Auftrag des Klebstoffes auf einen Umschlag die Verbindung mit den zu verklebenden Seiten erfolgen muß. Feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe werden bisher mit Verfahren verarbeitet, bei welchen aus einem Tauchbekken der Klebstoff auf eine rotierende Walze übertragen und von dort auf daran vorbeigeführte Buchrücken weitergegeben wird. Hierbei wird der Klebstoff aber nur auf den Buchrücken übertragen und sind sehr dünne Klebstoffschichten nicht zu realisieren. Die bekannten Walzenverfahren haben weiterhin den Nachteil, daß sie bei hohen Geschwindigkeiten zu einem Aufschäumen des Klebstoffs führen und sich im Tauchbecken, aus welchem der Klebstoff auf die Walze übertragen wird, an der Oberfläche des Klebstoffspiegels durch Vernetzung eine Klebstoffhaut bildet.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Heißschmelzklebstoffe in der Buchherstellung zum Rückenbeleimen sowie Seitenbeleimen der Verbindungsfläche von Buchblock und Umschlag problemlos verarbeitet werden können und vor allem wirtschaftlich und störungsfrei aufzutragen sind.

[0009] Bei einem Klebstoffauftragsverfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf den Umschlag ein feuchtigkeitsvernetzender Polyurethan-Schmelzklebstoff in einer die Buchrückenstärke beiderseits um 0,5 mm übersteigenden Breite mittels einer Schlitzdüse oder einer Mehrlochdüse, insbesondere im Kontaktverfahren, in dünner Schichtstärke von 0,1 mm an aufwärts aufgetragen wird.

[0010] Hierdurch wird ein Verfahren geschaffen, mit dem feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-Schmelzklebstoffe wirtschaftlich und störungsfrei auch in relativ dünnen Schichtstärken auf Umschläge aufzutragen sind. Weiterhin wird durch die Aufbringung des Klebstoffes auf den Umschlag erreicht, daß die Auftragsbreite die Buchblockstärke beiderseits, insbesondere um 0,5 - 20 mm, übersteigend derart einzustellen ist, daß mit absoluter Reproduzierbarkeit auch die Randblätter immer vollständig von dem Klebstoff erfaßt werden. Dadurch, daß zum Auftragen des Klebstoffes Düsen verwendet werden, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten erzielen, als mit den bekannten Walzenverfahren.

[0011] Bei sehr leichten Papieren kann der PUR-Schmelzklebstoff in der gesamten Breite in gleicher Dicke aufgetragen werden, da mit relativ dünnen Schichtstärken im Bereich von 1/10 bis 2/10 mm zu arbeiten ist, so daß die durch die Seitenbeleimung entstehende Steigung im Bereich des Buchrückens wenig stört. Das Maß der Störung wird mit zunehmender Dicke des Buchblocks geringer.

[0012] Für dickere und hochvolumige papiere werden als Auftragskopf entweder Schlitzdüsen oder Mehrlochdüsen eingesetzt, die eine Differenzierung in der Auftragsstärke im Bereich von Buchrücken und Seitenbeleimung durch abgestufte Frontflächen bei der Schlitzdüse und durch geringeren Düsenlochdurchmesser im Bereich der Seitenbeleimung bei der Mehrlochdüse erlauben. In diesem Sinne ist es möglich, auch bei dickerem Klebstoffauftrag auf dem Buchrücken eine dünne Seitenbeleimung zu erhalten und die unliebsame Steigung im Bereich des Buchrückens zu vermeiden. Die Düsen für die Seitenbeleimung können auch abgetrenntvon derRückenbeleimung ausgeführt werden, wobei dann jeweils die Auswahl besteht, die Seitenbeleimung auf den Umschlag oder aber auf den Buchrücken aufzubringen. Diese Alternative besteht selbstverständlich auch für den Fall von Schlitzdüsen.

[0013] Es ist ferner zweckmäßig, an der Klebstoffauftragsstelle Wassernebel oder Wasserdampf aufzubringen. Hierdurch wird, insbesondere bei dickeren Klebstoffschichten, die zum Vernetzen notwendige Feuchtigkeit noch effektiver und schneller zugeführt als durch die Eigenfeuchtigkeit des Papiers bzw. die Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft. Es empfiehlt sich, den Wassernebel bzw. den Wasserdampf zwischen Klebstoffauftrag und Anlegen an den Umschlag aufzubringen.

[0014] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei zeitlich begrenztem Stillstand des Klebstoffauftragssystems eine merkliche Veränderung des in der Düse weitgehend gegen Außeneinflüsse abgeschlossenen Klebstoffs nicht eintritt. Bei längeren Unterbrechungen und Arbeitsende kann das System durch Abnahme der Düse und Verschließen der Zuführung problemlos vollkommen verschlossen werden. Der zum Reinigen des Düsenkopfes erforderliche Aufwand ist gering gegen die bisher zum Reinigen eines ganzen walzenbestückten Auftragssystems verwendeten Mühen.

[0015] Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.

[0016] Es zeigen:

Fig. 1 ein Klebstoffauftragssystem mit einer Schlitzdüse; und

Fig. 2 + 3 ein Auftragssystem mit einer Mehrlochdüse.

[0017] In Fig. 1 und 2 wird ein zum Aufleimen auf den Rücken eines Buchblocks vorgesehener Umschlag insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Umschlag 1 besitzt ein inneres Rillungspaar 2, 3 und ein äußeres Rillungspaar 4, 5. Zwischen den inneren Rillungen 2 und 3 wird die Rückenbeleimung 6 vorgesehen, während im Bereich zwischen den Rillungen 2 und 4 bzw. 3 und 5 eine Seitenbeleimung 7 aufgebracht werden kann. Die Rückenbeleimung 6 und die Seitenbeleimung 7 können flächig wie in Fig. 1 oder als getrennte Klebstoffstreifen 8 bzw. 9 wie in Fig. 2 vorgesehen werden.

[0018] In Fig. 1 wird ein Düsenkopf 10 mit insgesamt mit 11 bezeichneter Schlitzdüse zum Aufbringen von Rückenbeleimung und Seitenbeleimung 6 und 7 vorgesehen. Die Schlitzdüse 11 kann im Kontaktverfahren arbeiten oder den Klebstoff aus einer das Umschlag papier gerade nicht zu berührenden Düse, d.h. über einen kurzen Abstand, auf die jeweilige Fläche 6 bzw. 7 aufbringen. Im Ausführungsbeispiel wird eine Schlitzdüse 11 vorgesehen, die an den für die Seitenbeleimung vorgesehenen Rändern eine Abstufung 12 besitzt, derart, daß der Mittelteil 13 der Schlitzdüse 11 einen dickeren Klebstoffbelag als die Randteile im Bereich der Abstufung 12 liefert. Grundsätzlich kann aber auch eine Schlitzdüse 11 mit überall gleicher Schlitzstärke vorgesehen werden. Diese soll dann so breit sein, daß die Breite des zu beklebenden Buchrückens durch die Rückenbeleimung 6 beiderseits um mindestens 0,5 mm, insbesondere bis zu 2 mm überschritten wird. Dadurch wird - selbst bei fehlender Seitenbeleimung - eine einwandfreie Beleimung auch der Randblätter sichergestellt.

[0019] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt einen Düsenkopf 14 mit einer insgesamt mit 15 bezeichneten Mehrlochdüse. Als Lochabstände der Mehrlochdüse 15 können Beträge von 0,5 bis 5 mm sowohl im Bereich der Rückenbeleimung als auch der Seitenbeleimung 7 vorgesehen werden. Auch in diesem Fall wird zweckmäßig - selbst bei Wegfall ein er eigentlichen Seitenbel'eimung - eine Rückenbeleimung 6 aufgebracht, die um etwa 0,5 bis 2 mm breiter als der zu beklebende Buchrücken ist, um die jeweiligen Randblätter sicher zu erfassen.

[0020] Bei Ausbildung der Mehrlochdüse 15 des Düsenkopfes 14 nach Fig. 2 sowohl für eine Rückenbeleimung 6 als auch für eine Seitenbeleimung 7 kann es günstig sein, die Düsenlochdurchmesser im Bereich der Seitenbeleimung 7 dem gewünschten Unterschied der Klebstoffauftragsstärke entsprechend kleiner als im Bereich der Rückenbeleimung 6 zu wählen. Im Ausführungsbeispiel sind die Klebstoffstreifen 9 im Bereich der Seitenbeleimung 7 deutlich schmaler als die Klebstoffstreifen 8 im Bereich der Rückenbeleimung 6.

[0021] In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 wird bei Betrieb entweder der Düsenkopf 10 bzw. 14in Pfeilrichtung 16 relativ zum Umschlag 1 oder aber der Umschlag 1 in Pfeilrichtung 16 relativ zum Düsenkopf 10 bzw. 14 bewegt.

[0022] Wenn die Seitenbeleimung nicht auf den Umschlag sondern unmittelbar auf den Buchblock 18 aufgebracht werden soll, sind hierzu übliche Schlitzdüsen oder Lochdüsen (19, 20) einzusetzen. Walzenauftragssysteme sind auch in diesem Fall nicht empfehlenswert, wenn feuchtigkeitsvernetzende PUR-Klebstoffsysteme verwendet werden.

Bezugszeichenliste

[0023] 

1 = Umschlag

2,3 = innere Rillungen

4, 5 = äußere Rillungen

6 = Rückenbeleimung

7 = Seitenbeleimung

8, 9 = Klebstoffstreifen

10 = Düsenkopf (Fig. 1)

11 = Schlitzdüse

12 = Abstufung

13 = Mittelteil (11)

14 = Düsenkopf (Fig. 2)

15 = Mehrlochdüse

16 = Pfeilrichtung

17 = Pfeilrichtung

Ansprüche

1. Klebstoffauftragsverfahren in der Buchherstellung beim Verbinden von Buchblock und Umschlag (1) unter Verwendung eines auf den Umschlag aufzutragenden Heißschmelzklebstoffes, wobei vorzugsweise zugleich mit der Beleimung (6) für den Buchrücken eine Seitenbeleimung (7) auf den Umschlag (1) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Umschlag (1) ein feuchtigkeitsvernetzender Polyurethan-Schmelzklebstoff in einer die Buchrückenstärke beiderseits um 0,5 mm übersteigenden Breite mittels einer Schlitzdüse (11) oder einer Mehrlochdüse (15), insbesondere im Kontaktverfahren, in dünner Schichtstärke von 0,1 mm an aufwärts aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Klebstoffstärke der Seitenbeleimung (7) zu derjenigen der Rükkenbeleimung (6) der Buch- und Blattstärke entsprechend vorgegeben wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenbeleimung (6) des Buchblocks unmittelbar auf den Umschlag (1), aber die Seitenbeleimung unmittelbar auf den Buchblock aufgebracht werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbeleimung mit Hilfe von von der der Rükkenbeleimung (6) zugeordneten Schlitzdüse (11) getrennten Schlitzdüsen ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrlochdüse (15) überall gleiche Einzeldüsen mit Lochabständen von 0,5 bis 5 mm auf der Gesamtbreite von Rückenund Seitenbeleimung (6, 7) vorgesehen werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochdurchmesser der Einzeldüsen der Mehrlochdüse (15) im Bereich der Seitenbeleimung (7) im Sinne der gewünschten Auftragsstärke kleiner als die Lochdurchmesser der Einzeldüsen im Bereich der Rückenbeleimung (6) vorgegeben werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Klebstoffauftragsstelle Wassernebel oder Wasserdampf aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel zwischen Klebstoffauftrag und Anlegen an den Umschlag aufgebracht wird.

Revendications

1. Procédé pour l'application de colle dans la fabrications de livres lors de la reliure du corps du livre et de la couverture (1) en utilisant une colle en matière fondue à répandre sur la couverture (1), pour effectuer, de préférence sur celle-ci, un encollage latéral (7) en même temps que l'encollage (6) sur le dos du corps du livre, caractérisé par le fait qu'il consiste à répandre sur la couverture (1) une couche mince d'au moins 0,1 mm d'épaisseur de colle au polyuréthane fondue réticulant l'humidité sur une largeur dépassant les deux côtés de l'épaisseur du dos du corps du livre de 0,5 mm, à l'aide d'une buse fendue (11) ou d'une buse à orifices multiples (15), et à utiliser notamment un procédé de contact.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport entre l'épaisseur de colle de l'encollage latéral (7) et celle de l'encollage dorsal (6) est déterminé en fonction de l'épaisseur du livre et des feuilles.

3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'encollage dorsal (6) du corps du livre est effectué directement sur la couverture (1) et l'encollage latéral directement sur le corps du livre.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'encollage latéral est réalisé à l'aide de buses fendues séparées de la buse fendue (11) affectée à l'encollage dorsal (6).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que dans le cas de l'utilisation d'une buse à orifices multiples (15) on prévoit des buses individuelles identiques avec une distance entre les orifices de 0,5 à 5 mm sur toute la largeur des encollages dorsal et latéral (6, 7).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que pour obtenir l'épaisseur d'application de colle souhaitée, les diamètres des buses individuelles de la buse à orifices multiples (15) au niveau de l'encollage latéral (7) sont prévus inférieurs àceux des buses individuelles au niveau de l'encollage dorsal (6).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on répand du brouillard d'eau ou de la vapeur d'eau à l'emplacement d'application de la colle.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que du brouillard d'eau est répandu entre l'application de la colle et l'emplacement de celle-ci sur la couverture.

Claims

1. Method of applying an adhesive substance in the production of books during the connection of book block and cover (1) with the use of a hot- fusion adhesive substance to be applied onto the cover, wherein a lateral glue-coating (7) is applied onto the cover (1) preferably simultaneously with the glue-coating (6) for the book spine, characterised thereby, that a moisture-crosslinking polyurethane fusion adhesive substance is applied onto the cover (1) in a thin layer thickness upwards from 0.1 millimetres over a width exceeding the book spine thickness by 0.5 millimetres at both sides by means of a slot nozzle (11) or a multi-hole nozzle (15), particularly in the contact method.

2. Method according to claim 1, characterised thereby, that the ratio of the adhesive substance thickness of the lateral glue-coating (7) to that of the spine glue-coating (6) is preset in accordance with the book thickness and the sheet thickness.

3. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the spine glue-coating (6) of the book block is applied directly onto the cover (1), but the lateral glue-coating is applied directly onto the book block.

4. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the lateral glue-coating is carried out with the aid of slot nozzles separate from the slot nozzle (11) associated with the spine glue-coating (6).

5. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that in the case of a multi-hole nozzle (15), like individual nozzles are provided everywhere with hole spacings of 0.5 to 5 millimetres over the entire width of the spine glue-coating (6) and the lateral glue-coating (7).

6. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the hole diameters of the individual nozzles of the multi-hole nozzle (15) in the region of the lateral glue-coating (7) are smaller in the sense of the desired thickness of application than the hole diameters of the individual nozzles of the multi-hole nozzle (15) in the region of the spine glue-coating (6).

7. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that one applies water mist orwatervapour atthe place of application of the adhesive substance.

8. Method according to claim 7, characterised thereby, that the mist is applied between application of the adhesive substance and laying against the cover.

Zeichnung