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Durchbruch bei der PUR Düsenbeleimung von Buchrücken

Mittwoch 19. Juli 2000 - Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden PUR-Hotmelts im Ein- oder Zwei-Walzenauftrag verarbeitet, was für den Anwender mit einigen Nachteilen und Kosten verbunden ist.

Die Verarbeitung im offenen Walzenbecken führt zum vorzeitigen Ausreagieren des Klebstoffs, was einen erheblichen Reinigungsaufwand bei Produktionsende bzw. Wiederbeginn erfordert. Die rotierende Walze kann zusätzlich Luft in das Becken bringen, was diesen negativen Prozeß beschleunigt und durch Blasenbildung zu Lücken im Auftrag führen kann. Darüber hinaus begrenzt die Walze im Hochleistungs-Klebebinder die mögliche Produktionsleistung des Binders.

Im Gegensatz zum indirekten Auftrag (Umschlagbeleimung) offeriert der direkte Auftrag auf den Buchrücken eine bessere Benetzung der Papierfaser.

Im Rahmen einer Entwicklungskooperation haben Müller Martini und Nordson in Zusammenarbeit mit namhaften Buchbindern und Klebstoffherstellern ein Düsenauftragssystem zur Marktreife gebracht, was dem Buchbinder neben handfesten Kostenvorteilen auch eine höhere Qualität der Klebebindung ermöglicht.

Das Düsensystem ist ein geschlossenes System, das bei gesteigerter Leistung zusätzlich wesentliche Einsparpotentiale bietet. Der erhebliche Reinigungsaufwand am Walzenbecken entfällt fast vollständig. Die schonende Verarbeitung in einer Tankanlage ermöglicht die Verarbeitung des kompletten Gebindes ohne Restmengen, d.h. Klebstoffersparnis. Verlorene Produktionszeit durch Gebindewechsel entfällt, da kontinuierlich aufgeschmolzen wird.

Der Klebstoff wird mit einer Zahnradpumpe zum Düsenauftragskopf gefördert und dort mittels pneumatischer Spezialmodule getaktet als geschlossener Film appliziert. Die Klebstofftemperatur wird bis zum Auftragskopf auf 1° C genau geregelt.

Die wegabhängige Auftragssteuerung stellt hierbei einen exakten Auftrag sicher, wobei der Anwender Kopf- und Fußabsatz vorgibt. Die Länge des Buchblocks wird vom Steuergerät erkannt und berücksichtigt, Viskositätsänderungen werden durch Anpassung des Auftragsdrucks kompensiert. Neben der Platzierung des Auftrages paßt das Steuergerät den Auftragsdruck in der Düse der aktuellen Geschwindigkeit des Binders an.

Die Auftragsbreite läßt sich an der Düse schnell und stufenlos der Buchblockbreite anpassen. Toleranzen im Block werden durch Seitenführungen ausgeglichen. Aufgrund der Seitenführung ist die Leimstation jeweils vor der Seitenbeleimung im Binder anzuordnen. Diese Führungen verhindern auch das Aufpilzen des Buchblocks und tragen dazu bei, daß das Einschießen von Klebstoff zwischen die Lagen im Vergleich zum Radauftrag verringert wird. Bei extremen Toleranzen in der Breite des Blocks wird die Düse abgeschwenkt und die Anlage wird automatisch abgeschaltet.

Durch die Zwangsförderung des Klebstoffs und den sauberen Abriß sind Geschwindigkeiten von 12-14.000 Büchern möglich. Unter der Voraussetzung einer exakten Rückenbearbeitung sind hierbei Auftragsstärken von 0.2-0.3 mm sicher zu reproduzieren, was bei hohen Pullwerten eine erhebliche Einsparung von Klebstoff ermöglicht, bei gleichzeitig verbessertem Lay-Flat Verhalten. Aufgrund der erforderlichen Vernetzung werden hierbei ca. 30% der Endfestigkeit nach 6 Stunden, Endfestigkeit nach ca. 24 Std. erreicht. Diese Zeiten sind jedoch von Umgebungstemperatur, Klebstoff, Papier(feuchte) und Luftfeuchte stark abhängig.

Das Düsenauftragssystem wird über einen dem Maschinentyp angepaßten Leimwagen sicher mit dem Binder verbunden. Es enthält alle erforderlichen Teile und läßt sich ohne großen Aufwand in vorhandene Anlagen integrieren. Bei Nachrüstungen ist zu überprüfen, ob der Binder hinsichtlich Verschleiß und Rückenbearbeitung den Anforderungen entspricht. Die Inbetriebnahme (z.B. bei Leimwechsel) ist bei vorgeheiztem System in 10-15 Minuten möglich.

Das System wurde bisher mit verschiedenen Klebstoffherstellern auf den bewährten Müller Martini Systemen der Baureihen Corona, Norm und Star erprobt. Führende Klebstoffhersteller wurden in die Praxistests in drei europäischen Ländern einbezogen und bieten heute erprobte Lösungen an, so daß der Anwender keine besonderen Einschränkungen zu berücksichtigen hat.

Nordson verfügt bei der Verarbeitung von PUR’s über eine 15jährige Erfahrung. In verschiedenen Branchen versehen ca. 800 PUR Anlagen weltweit ihren Dienst, was dem Anwender hinsichtlich Funktion und Service die notwendige Sicherheit gibt. Darüber hinaus hat Nordson auch Kunden aus anderen Branchen wie z.B. in der Holzindustire bei der Umstellung von Walzen- oder Rakelaufträgen zum produktiveren Düsenauftrag begleitet.

Durch den Zwangsauftrag über den Düsenkopf und die geschlossene Systemkonfiguration entfallen Anforderungen an den Klebstoff, die für die Radapplikation Voraussetzung sind. Damit steht zu erwarten, daß kurzfristig Klebstoffe verfügbar sind, die schneller die erforderliche Festigkeit aufweisen, was weitere Einsparpotentiale im Bereich der Weiterverarbeitung und Distribution erschließen würde.

Insgesamt bietet der Düsenauftrag auf den Buchrücken neue Produktionsperspektiven. Das trifft die aktuellen Marktanforderungen, da PUR einen immer breiteren Anwenderkreis betrifft. Mehr Produktionssicherheit bei gesteigerter Wertschöpfung sind mit dieser Lösung in der Praxis realisierbar.