DE3538897A1 - Klebstoffauftragsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klebstoffauftragsverfahren in der Buchherstellung beim Verbinden von Buchblock und Umschlag unter Verwendung eines feuchtigkeitsvernetzenden PUR-Schmelzklebstoffsystems (PUR = Polyurethan). 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.

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 Buchrückens 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.

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.

Aus dem Bereich der Paketbeleimung sind aus der DE-AS 12 74 864 und aus der DE-OS 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem gegenüber äußeren Einflüssen, wie Luftsauerstoff und Feuchtigkeit, empfindliche Klebstoffe in der Buchherstellung zum Rückenbeleimen sowie Seitenbeleimen der Verbindungsfläche von Buchblock und Umschlag problemlos verarbeitet werden können. Vor allem soll das Verfahren so ausgelegt werden, daß feuchtigkeitsvernetzende PUR-Schmelzklebstoffe (Hotmelts) wirtschaftlich und störungsfrei aufzutragen sind. Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das genannte Klebstoffauftragsverfahren zum Verbinden von Buchblock und Umschlag darin, daß der Klebstoff in einer die Buchrückenstärke beiderseits um mindestens 0,5 mm übersteigenden Breite auf den Umschlag aufgetragen wird.

Dadurch, daß der PUR-Schmelzklebstoff entgegen der bisher üblichen Arbeitsweise unmittelbar nicht auf den Buchrücken sondern auf den Umschlag aufgebracht wird, läßt sich die Auftragsbreite die Buchblockstärke beiderseits, insbesondere um 0,5 bis 20 mm, übersteigend so einstellen, daß mit absoluter Reproduzierbarkeit auch die Randblätter immer vollständig von dem Klebstoff erfaßt werden.

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.

Für dickere und hochvolumige Papiere werden gemäß weiterer Erfindung als Auftragskopf entweder Schlitzdüsen oder Mehrlochdüsen eingesetzt. Eine Differenzierung in der Auftragsstärke im Bereich von Buchrücken und Seitenbeleimung kann bei der Schlitzdüse durch abgestufte Frontflächen und bei der Mehrlochdüse durch geringeren Düsenlochdurchmesser im Bereich der Seitenbeleimung erreicht werden. 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 abgetrennt von der Rückenbeleimung 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.

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.

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 natürlich klein gegen die bisher zum Reinigen eines ganzen walzenbestückten Auftragssystems verwendeten Mühen.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Klebstoffauftragssystem mit einer Schlitzdüse; und

Fig. 2 ein Auftragssystem mit einer Mehrlochdüse.

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.

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 Umschlagpapier 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.

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 einer eigentlichen Seitenbeleimung - 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.

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.

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

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  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
  15 = Pfeilrichtung
  16 = Pfeilrichtung

Claims (10)

1. Klebstoffauftragsverfahren in der Buchherstellung beim Verbinden von Buchblock und Umschlag (1) unter Verwendung eines feuchtigkeitsvernetzenden PUR-Schmelzklebstoffsystems, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff in einer die Buchrückenstärke beiderseits um mindestens 0,5 mm übersteigenden Breite auf den Umschlag (1) aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Beleimung (6) für den Buchrücken eine Seitenbeleimung (7) auf den Umschlag (1) aufgebracht wird.

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

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenbeleimung (6) des Buchblocks in einer den Buchrücken beiderseits um mindestens 0,5 mm übersteigenden Breite unmittelbar auf den Umschlag (1) aber die Seitenbeleimung unmittelbar auf den Buchblock aufgebracht werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff, insbesondere im Kontaktverfahren, mit Hilfe einer Schlitzdüse (11) oder einer Mehrlochdüse (15) aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbeleimung mit Hilfe von der der Rückenbeleimung (6) zugeordneten Schlitzdüse (11) getrennten Schlitzdüsen ausgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrlochdüse (15) überall gleiche Einzeldüsen mit Lochabständen von 0,5 bis 5 mm auf der Gesamtbreite von Rücken- und Seitenbeleimung (6, 7) vorgesehen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5, 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.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Klebstoffauftragsstelle Wassernebel oder Wasserdampf aufbringt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel zwischen Klebstoffauftrag und Anlegen an den Umschlag aufgebracht wird.