技術 流動性の物質を塗布するための方法

0001

本あるいは印刷製品を製造するためには、個々の紙葉および／または全紙を印刷し、閉じていないブロックを一緒にする。接着剤綴じにおいて、綴じていない紙葉または全紙はこのように構成された堆積体の内部で整向される。続いて、紙葉および／または全紙はクリップ内で保持され、かつ処理ステーションを介して案内され、これらの処理ステーションで印刷製品の背が処理され、かつ接着剤が供給される。

0002

紙葉および／または全紙が、各々本あるいは印刷製品全体の内容を含むように、紙葉および／または全紙を引続いて印刷しかつ集めることが、デジタル印刷技術により可能になった。これらの綴じていない紙葉および／または全紙の堆積体は、離れ離れに落ちるかあるいは内部で位置がずれることなく、搬送されるかあるいは堆積されるためにはあまりよく適していない。

0003

従って、ブックブロックの個々の部分を唯一のブックブロックに組立て、あるいは一体化するために、紙葉および／または全紙の予備の接着剤貼付けが適切な手段であることを証明した。

0004

この予備の接着は様々な様式と方法で行われる。実証された技術は、印刷製品の部分領域における全紙および／または紙葉の外側の表面に、冷間接着剤の滴が付けられることにある。これらの冷間接着剤の滴により、互いに重なり合っている個々の紙葉および／または全紙は貼り付けられ、従って適当に安定性のあるブックブロックを形成し、このブックブロックは接続された本の別の製造工程のために容易に処理されねばならない。

0005

冷間接着剤の滴を紙に塗布するために、複数のノズル弁が挿入され、これらのノズル弁は、周知であるが容易に汚れ、それによりノズル弁の最終目的がかなわないことが多い。

0006

特許文献１には流動性の物質、特に接着剤を処理するためのノズルユニットが公開されている。一時的な運転の中断の際にノズルユニットの内部で接着剤の残りが硬化するのを防止するために、液体、特に水がノズル管路内に導入され、従って接着剤はノズル口部に向けられた端部部分から溢れる。ノズル管路の閉鎖により、水のコラムはノズル管路内にとどまりかつノズル管路を外に向かって封止する。ノズルを再度使用するために、閉鎖部は離間するように移動され、水のコラムは接着剤を吐出することにより排出される。このような装置は、運転中断の際の硬化した接着剤によるノズル出口開口部の詰まりの問題を解決する。しかしこの装置は出口開口部の領域でのノズルの汚れを阻止できない。接着剤の残りは、出口開口部に集まり、硬化し、噴出する接着剤の噴流の方向を転換させ、それによりノズルの汚れはさらに促進し、従って短時間後にノズルは詰まる。安全な接着剤の出口は、接着剤の残りが定期的に除去された場合に、保証されるにすぎない。洗浄の合間の時間間隔は、使用される接着剤と支配する周囲の状況に応じて、かなり短くすることができる。

0007

特許文献２には、基体に流動性の物質、特に接着剤を塗布するための装置が公表されており、この装置は固定式の担持アームとこの担持アームと接続された配量弁を含んでいる。この印刷物によれば、その際、配量弁は担持アームにおいて軸線に旋回可能に配置されている。静止位置で作業位置から旋回運動をする際に、配量弁のノズルの出口開口部は、ゴム要素の洗浄部分を撫で、これにより付着している接着剤の残りは離れる。静止位置において、出口開口部は、ゴム要素の滑らかな封止部分により閉鎖される。ゴム要素はバネ弾性的保持部上に配置されているのが好ましい。この装置は、運転中断中に、ノズルの出口開口部の詰まりを阻止する。その理由は、出口開口部が閉鎖され、それにより残った接着剤が出口孔内で乾燥せれず、かつ硬化されないことにある。ゴム要素の洗浄部分でノズル出口開口部を通過させることにより、硬化されたあるいは乾燥された接着剤はノズルから削り取られる。しかし、ノズルが接着剤の残りを削り取るために、作業位置から静止位置にかつ静止位置から作業位置に旋回されねばならないことは装置の短所である。この経過中、ノズルは接着剤を基体に塗布するために挿入できない。さらに、接着剤の残りがゴム要素を即座に汚し、ゴム要素を度々洗浄する必要があることが明らかになった。

0008

類似の装置が特許文献３に記載されている。ここでは、出口開口部を備えた、接着剤、インクあるいはラックニスのためのノズル弁が配置されている。旋回可能な外側の閉鎖装置は、静止位置と作業位置の間で可動に調節可能であり、静止位置で、外側の閉鎖装置は、ノズル弁の出口開口部を閉鎖する。この装置も、特許文献２による装置と同じ短所を有する。

0009

特許文献４からは、湿気硬化型接着剤を引渡すための装置及び方法が知られてきた。装置は複数のノズル開口部を備えており、これらのノズル開口部は二つの運転モードで運転可能である。一方の運転モードでは、ノズル開口部はすべて運転中ではなく、従って安全措置を講じねばならず、それにより使用されないノズル開口部は貼り付かない。ノズルの出口開口部における残りの接着剤は、湿気がある外気と接触し、それにより硬化する。接着剤の残りを備えたノズルの出口開口部の周りを洗い、それにより空気の湿気が接着剤と接着する恐れが無いガスを、この流れ空間内に導入させることにより、接着剤の硬化は、ノズル開口部の領域における流れ空間により阻止される。この装置は、ＰＵＲなどのような湿気硬化型接着剤のために設計されており、かつ実証されている。しかし、装置は乾燥により硬化する冷間硬化接着剤には適していない。冷間接着で運転可能なノズル弁の出口開口部の周りを洗うことは、乾燥空気あるいはガスにより行われるが、このガスは接着剤の残りによるノズルの汚れを阻止せず、むしろもっと促進させる。

0010

欧州特許出願公開第０７１９５９２号明細書
独国特許第１９９３６６７０号明細書
欧州特許出願公開第２００６０３０号明細書
欧州特許出願公開第２２４８５９８号明細書

0011

ここで本発明は対策を提供する。請求項において特徴を述べた本発明の根底を成す課題は、流動性の材料、特に接着剤、特に冷間硬化接着剤を塗布する際に、ノズル弁の汚れあるいは詰まり状態を阻止することであり、従って生産時にあるいは生産の中断の過程において、手作業であるいは機械式に使用されるノズルの洗浄工程の助けを求める必要もなく、接着剤を塗布するためのシステムの高くかつ確実な有用性を保証することができる。

0012

本発明による提案は、ノズル弁の詰まり状態が、特にしかし単に容易ではないがノズル弁の作業中の停止時間を調整することができるという認識から出発する。より長い時間間隔にわたって接着剤が吐出されないと、ノズル出口開口部に残った接着剤は乾燥して、ノズル出口開口部をしつこく閉鎖する詰物を形成する。ノズルの出口開口部を良好に塞がらない状態に維持するために、それ自体複数のニードル弁が組込まれていてもよく、これらのニードル弁によりノズル出口開口部は必要のある場合にピンにより閉鎖されてもよい。但し、このような構造基盤を備えたノズル出口開口部が、このような塊状の接着剤の残りにより相変わらず容易に閉鎖され、かつ運転ができなくなる恐れがあることを示してきた。

0013

この目的で、運転に特有なノズル端部とノズル出口開口部に対して、連続してあるいは少なくとも断続的に運転に特有な安全処置と対策を講じることのより、あるいはノズル端部が断続的にあるいは連続的に冷却される程度に安全処置と対策を使用することにより、同時に、断続的にあるいは連続的にも湿ったおよび／または温度調節された空気をこのノズル端部に当てることにより、ノズル弁におけるノズル出口開口部の汚れと詰まり状態をなくす、本発明による方法と装置を提案する。

0014

しかし、ノズル端部の積極的な冷却は絶対に理解できない。その理由は、凝縮水を生成するための、ノズル端部と空気の間の温度差が与えられている場合に、あるいは供給される空気が湿度により適当に飽和されている場合に、少なくともノズル端部の領域は冷却しない恐れがあるからである。このことは例えば、空気が霧発生器あるいは水が供給される超音波噴霧器により処理される場合に行われる。

0015

さらに以下にノズル端部の領域の冷却の話をする場合、同時に単に本発明の特別な構成だけが強調される。

0016

凝縮水とは、水滴とも言うが、湿った霧のかかった物体上の表出物であり、湿った温風が冷えたあるいはより冷えた表面に当たると凝縮水は常に生じる。温風は冷風に比べて著しく多い水を生成することができる。温風が冷えると、空気の不必要な水の比率は凝縮水の形で表出する。

0017

従って、本発明の特別な構成において、ノズル端部の少なくとも一つの領域は冷却され、かつ湿ったおよび／または温度調節された空気により供給される湿ったおよび／または温度調節された空気とノズル端部の冷却された領域の間の当たりにより凝縮水量が生じ、この凝縮水は、凝縮水がノズル端部のノズル出口開口部での流動性の材料の乾燥あるいは貼り付けが起こらないように作用する理由となっている。

0018

従って、本発明によれば、従来技術の周知の不十分な事に対する対応策を提供することであり、この対応策によれば、ノズル弁、すなわち特にノズル弁のノズル出口開口部は、特に冷間接着剤を紙に塗布する際に容易に汚れかつ詰まる恐れがある。

0019

本発明による解決手段により、生産時あるいは洗浄目的のために介入された生産の中断時の手作業のあるいはそれ以外のノズルの洗浄を全周にわたりなくすことが可能となり、それにより高い生産性を維持することができる。

0020

ノズル弁は含んでいるノズルユニットの構成要素であり、このノズルユニットは、例えば接着剤供給部、湿り空気発生器、乾燥空気供給装置、水供給部、排出装置等のような別の機能が限定された要素を含んでいる。

0021

汚れは一般的にノズル出口開口部の領域に集められかつこびりつく接着剤により生じ、かつさらに周囲空気からの塵粒子と混ざるおそれがある。このような粘性の高い混合物は、容易に乾燥させることを予定されており、従って時間の経過によりノズル出口開口部に付着する塊が生じる恐れがあり、従ってノズル出口開口部からの接着剤の供給を完全に妨げるかあるいは実質的に方向転換させる恐れがあり、これにより接着剤を限定して塗布する際に操作を失敗する。

0022

この関係において、接着剤が滴あるいは詰物としてもノズル出口開口部の領域に不安定に付着したままであり、生産時にときおり落下し、それにより、製品の接着が制御不能になるか、あるいは製品が汚れてしまうことも認められた。

0023

本発明によれば、ノズル端部あるいはノズル出口開口部の領域に生じる凝縮水は流出し、かつその際に特にノズル出口開口部まで、汚れ粒子と場合によっては接着剤の残りを、それにより一方ではノズル端部の、他方ではノズル出口開口部の連続した洗浄が行われるように連行する。

0024

ノズル出口開口部の領域における汚れの程度が、わずかに落ちると、凝縮水の収容部に講じられている特別な処置は行われる必要はない。この凝縮水の量と汚れ荷重により、このような場合、接着剤の作業に関して短所にはならず、この凝縮水が接着剤の噴流により導出されると、簡単に作業上は代行できる。

0025

凝縮水が特定の割合の汚れ粒子により負荷をかけられていると、そこに集まる凝縮水を吹き飛ばす側方の空気噴流をノズル出口開口部に、連続的にあるいは断続的に作用させることにより、凝縮水の適当な排出を行わねばならず、この凝縮水は側方に配置された集合管に収容され、引続いて導出される。従って空気噴流は断続的にかつ付加的に高い圧力インパルスでもって使用できるが、空気噴流は全ての場合において、ノズル出口開口部から流出する接着剤噴流の粘度に不都合な影響を与えてはならない。

0026

しかし、凝縮水の特定の汚れの程度のために、接着剤の供給がすべての場合において、このような負荷をかけられた凝縮水により影響されてはならないという基準が有効であると、このような場合、保護作用を行う排出装置が設けられ、この排出装置はただこのように負荷をかけられた凝縮水の導出部に向けられている。この排出装置は、端部側のノズル出口開口部を滴下しているかあるいは流出している凝縮水から保護することができねばならず、同時に塗布すべき接着剤はこの凝縮水とは接触しない。

0027

この排出装置の対応する本発明による構成の変形は、この排出装置が直接のノズル出口開口部を輪郭形状で（ｋｏｎｔｕｒｆｏｅｒｍｉｇ）閉鎖することにあり、従って凝縮水はノズル端部の周囲では排出装置を介して一体化されて流出する。

0028

その際に、付加的な安全措置が講じられると、そこで、ノズル出口開口部から流出する接着剤の最大の流動性を保証する、湿度が限定された塗布作用を発揮するように、同時にノズル出口開口部それ自体に、配量された湿った空気流が打ち寄せ、それとともに、ノズル出口開口部の領域には、塊あるいは詰まり状態を形成する際に結晶化点まで容易く突然変異することができる、どんなに小さい汚れももはや形成する恐れは無い。

0029

この目的で、湿ったおよび／または温度調節された空気の配量された部分量は、好ましくは特別に取付けられかつ構成された排出口開口部を介して排出装置の内部空間内に案内され、この空気流は好ましくはノズル出口開口部に直接向けられており、このノズル出口開口部は連続した塗布作用の湿度を保った空気を受ける。

0030

さらに、排出装置の内部の排出口開口部は、空気流が排出口開口部を介して特定の加速を受けるように構成され、この加速は、再度ノズル出口開口部の領域における塗布作用を最大化し、これにより接着剤の塊によるノズル出口開口部の閉鎖の危険は、最終的にゼロに向かう。

0031

ノズル出口開口部に何かを当てようとするこのような操作においては、供給される空気が高い純度を備えており、これが例えばこの空気が適当な量に蒸留された水で濃縮されることが保証されねばならない。どんな場合でも、この空気がノズル出口開口部に当たる前に汚れにより負荷をかけられた凝縮水と接触してはならない。濃い霧の空気流のための前提条件が満たされ、この前提条件により接着剤の噴流の妨害されない排出口流が保証されるように、空気と水の混合物が構成された場合も有利である。

0032

これに関係して、接線方向に設けられた空気孔を備えた排出装置を設け、この排出装置により空気が排出装置の内部空間内に流入し、そこで好ましくはノズル出口開口部の領域において捩じれ流を形成し、この捩じれ流が、ノズル出口開口部に対する塗布作用の他に、そこで形成されるサイクロン作用に基づいた、この捩じれ流の中心に流れる接着剤の固化を保証する。この空気に捩じれ流は、接着剤の噴流の小型化に不利に作用することなく、ノズル出口開口部の軸線に対して軸方向か接線方向のどちらか一方に導出される。

0033

とりわけ、この空気の捩じれ流は排出装置の内壁において形成する凝縮水の滴を連行するかあるいは導出することができる。

0034

ノズル出口開口部が排出装置により全周にわたり輪郭形状で閉鎖されているか、あるいは閉鎖できる場合ではなく、ノズル出口開口部が両方の部分の間で輪郭に応じた間隙でもって使用され、この間隙を通って最小の凝縮水の滴が排出装置の内部空間内に入って貫通することができる場合には、このような状態が現れる。しかしこの間隙は、好ましくは、場合によっては、排出装置の内壁に生じ、かつ表面張力に基づいて内壁に付着し、従って空気の捩じれ流により容易に連行されるように採寸されてもよい。

0035

しかし本発明によれば、本発明の最後の目的に対応して、その根底にあるのは、一方では、接着剤を供給するためのノズル出口開口部を備えたノズル端部を必要に応じて冷却手段あるいは冷却装置により冷却することである。他方では、冷却されたノズル端部は、湿ったおよび／または温度調節された空気により吹付けられるかあるいは環流される。どんな場合でも、根底にあるのは、この空気流が広く行われている温度よりも高い温度をノズル端部に備えていることである。この当たりにより生じる凝縮水は、ノズル端部の外側表面に当たり、それにより接着剤の乾燥を阻止し、さらにノズル出口開口部の領域における接着剤の塊の形成を阻止する。

0036

本発明によれば、凝縮水の適切な排出が設定されると、この凝縮水は場合によってはありえる接着剤の残り及びその他の塵粒子と混ざり合い、同時にこれらは凝縮水の流れにより、流出方向に確実に連行できる。

0037

汚れの程度に応じて、負荷をかけられる凝縮水の適切な排出を設定することにより、ノズル出口開口部の清潔さに適切に作用させることができる。それにより、ノズル弁の高い利便性が一般的に達せられる。この効果は、操作上の生産の中断の範囲内で維持することができる。接着剤がノズル弁から吐出されないと、連続して生成される凝縮水は、排出装置の内部空間内への他の補完的な空気噴流と動作接続して、場合によってはありうる接着剤の残りの乾燥を阻止し、それによりノズル出口開口部が接着剤でふさがることはない。

0038

排出装置の範囲内で、汚れ粒子により負荷をかけられた凝縮水を排出するための安全措置は、ときおり吸引装置により吸引できるように、上記凝縮水が下側に配置された収容容器まで安全に案内され、そこに収容されるような構成を備え、かつ整向されていなければならならず、収容容器はスポンジ状のマットでもって敷きつめられていてもよく、これらのマットは汚れ粒子による負荷が十分である場合には交換され、あるいは汚れ粒子が乾燥工程を通して吸引されてもよい。

0039

さらに汚れ粒子により負荷をかけられた凝縮水を再度蒸発させ、その後、導出させるかあるいは閉じられた液化の循環回路を再度使用することも可能である。その際に、汚れ粒子と接着剤の残りは、収容容器内に戻されて保持される。収容容器はときおり空にされ、かつ洗浄される。

0040

以下に本発明を、全てに関して、本発明の重要で、かつ明細書には詳しく示していない個々の詳細をはっきり指す図に関連付けながら説明する。本発明の直接の理解のために重要ではない要素は全て省略してあり、同じ要素は異なる図においても同じ符号を備えている。

0041

印刷製品に接着剤点を塗布するためのノズル弁の一般的な使い方を示す図である。
異なる機能条件で限定された要素との組み合わせのノズル弁から成る、ノズルユニット全体の第一の斜視図である。
異なる機能要素と組合されたノズル弁から成る、ノズルユニット全体の別の斜視図である。
ノズルユニットの断面図である。
図４による描写に対して直角に見たノズルユニット全体の別の断面図である。
ノズルユニットを制御するためのシステムを示す。

0042

図１には、一般的な説明をするために、印刷製品に接着剤点塗布するためのノズル弁使用法を示してあり、印刷製品は予備に接着剤で固着されたブックブロックを形成するために使用される。接着剤の塗布は、各印刷紙あるいは紙葉Ａにおいて行われ、各印刷紙あるいは紙葉Ａ当たり、何度か作用する接着剤点Ｂが設けられる。予備に接着剤で固着されるブックブロックは、別の加工のために設けられるユニットを形成する。

0043

図２には、ノズルから接着剤を配量された状態で送るための本発明によるノズルユニットが前方から斜視図で示してある。

0044

図３には、同じノズルユニットが後方から斜視図で示してある。

0045

同時に図２と３を基礎にして、ノズルユニットを以下に説明する。

0046

ノズルユニットに属するノズル弁１は、接着剤供給部２を通って接着剤が供給され、ノズル弁１は一般的に接続要素６を介して湿り空気発生器３と接続されている。接触するように作用するペルチェ素子１０は、ノズル弁１と湿り空気発生器３の間に配置されて、このペルチェ素子が一方では熱を湿り空気発生器３を案内し、他方では冷気をノズル弁に案内することを示す。ペルチェ素子１０あるいは他の電熱変換器は、供給部９を介して電気エネルギーが供給される。湿り空気発生器３は、乾燥空気供給部４および水供給部５を備えている。図４には、先に挙げたノズルユニットの断面図が示してあり、ノズル弁１の内部機構は、当業者には周知なのでこれ以上は示していない。

0047

図５は、ノズルユニットの別の断面図を湿り空気発生器の領域内で、図４の描写に対して直角に示している。

0048

同時に図４と５を基礎にして、以下にノズルユニットを説明する。

0049

水供給部は水供給調整器１９により制御され、この水供給調整器は好ましくは湿り空気発生器３内で温度を上げる際に、水量の供給を増大させる。乾燥空気はペルチェ素子からの発生した熱により加熱され、かつ湿り空気発生器３内で水で濃縮される。加熱された湿り空気は導管１１を介して分配板７内に達し、そこから水で濃縮された空気は、分配板内に配置された流路１２を介してノズル空間１３内に送られる。終端部でノズル出口開口部２０を備えている、ノズル弁に属するノズル端部１７は、ペルチェ素子１０と動作接続しており、ノズル端部１７はペルチェ素子により冷却され、ノズル端部は湿り空気と当たって凝縮水を生成する。

0050

凝縮水は、万一の場合に剥がされた接着剤の残りと共に、開口部１８を介して収容容器８内に案内される。収容容器８内において、凝縮水を収容するスポンジ部１５が取付けられている。排出装置１４は、接着剤噴流を案内し、汚れた水が接着すべき製品（紙）に落下しないことにより安全な状態に移すために、ここでは保護管路の様式により、開口部１８を必要とされる空間から分離する。

0051

スポンジ部１５との動作接続において、排出される凝縮水は湿り空気発生器３の下方で側方に配置された収容容器８を搬送する。湿り空気発生器３内で、孔１６は一体化されており、この孔により乾燥空気は乾燥空気供給部４から分岐されてもよい。この乾燥空気は収容容器８内にあるスポンジ部１５に吹付けられ、同時にこの領域内のスポンジ部を乾燥させる。スポンジ部の毛細管現象により、凝縮水はスポンジ部の内部で案内され、かつ凝縮水が発生する領域から乾燥が行われる領域内に案内される。

0052

排出装置１４は、接線方向に配置された空気孔を備えることができ、この空気孔を通って空気は排出装置の内部空間内へ流れ、そこで好ましくは出口開口部２０の領域内で捩じれ流れになり、この捩じれ流れにより、出口開口部２０に対して生じる塗布作用の他に、捩じれ流れにより生じたサイクロン作用に基づいて、捩じれ流れの中心部で作用する接着剤の噴流物は固化する。この空気の捩じれ流れは、接着剤の噴流物に不都合に影響を与えることなく、先に記載したように導出される。

0053

その上さらに、この空気の捩じれ流れは、もしあるのであれば排出装置の内壁に生じる凝縮水の滴を連行し、かつ導出することができる。

0054

ノズル出口開口部の外側の輪郭が、排出装置の内側の輪郭により全周にわたり閉鎖されず、両輪郭の間で両方の部分が間隙のある開口部を生じ、この開口部を通って凝縮水の滴が排出装置のその内部に流れることができる場合に、このような状況はいつでも生じる。しかしこの間隙は、場合によってはあるかもしれない凝縮水の滴がその表面張力により排出装置の内壁に付着し、従って空気の捩じれ流れにより容易に連行されるように採寸されてもよい。

0055

図６にはノズルユニットの全体制御が示してあり、この全体制御により様々な要素とそれらの相互依存性を一緒に示してある。関係、あるいは個々の要素の相互依存性は、これらの図から互いに丁度よく明確に読み取れる。

0056

１０ペルチェ素子
１４排出装置
１７ノズル端部
２０ノズル出口開口部