Heizschläuche für den Leimauftrag

Kleben ohne zu verkleben

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In den letzten Jahrzehnten dehnte sich der Einsatz der Klebetechnologie in vielen Produktionsbereichen kontinuierlich aus. Allen Anwendungen gemein ist, dass Klebstoffe an die Stelle des Einsatzes transportiert werden müssen. Dort werden sie über Düsen auf die jeweilige Oberfläche übertragen. Innovative Heizschläuche ermöglichen eine dosierte Wärmezufuhr und exakte Temperaturregelung, um den Klebstoff jederzeit verarbeitbar zu halten.

Der Autor: Thadeus Hoss Produktmanager, Masterflex

Bei einem Klebeprozess in der Kartonagenindustrie zum Beispiel, erfolgt die Faltung von Kartons und deren Verklebung im Zuge einer Produktionslinie, deren Abläufe vollautomatisiert sind. Klebegranulat wird in einem Behälter aufgeschmolzen oder pastöses Klebermaterial unter externer Wärmezufuhr auf eine Temperatur gebracht, die die notwendige Viskosität garantiert. Die Einhaltung sehr enger Temperaturtoleranzen, wie sie bei Klebewerkstoffen notwendig sind, ist beim Einsatz einer elektrischen Beheizung problemlos möglich.
Zu Beginn der Produktion werden Kartons ausgestanzt und gefaltet. Anschließend wird mittels Feinsprühdüsen eine Beschichtung aus Leim aufgebracht, die sehr kontrolliert erfolgt, um einerseits die Klebung optimal zu gestalten und gleichzeitig das Austreten von Kleber und die damit verbundene Verschmutzung zu vermeiden. Faltung und Klebung aufgrund der Kartondrehung erfolgen teilweise über Kopf. Der Leim muss auch in dieser Situation gleichmäßig fließen und auch der Förderdruck konstant bleiben. Die Bewegung des Klebekopfes mit den Klebedüsen in axialer und radialer Richtung erwartet von der Leim- bzw. Kleberzuführung ein extremes Maß an Flexibilität. Außerdem streben Hersteller und Betreiber von Klebeanlagen nach hohen Standzeiten der Komponenten. Stockungen im Leimfluss können zu unzureichender Klebung führen. Außerdem können Düsen bei Schwankungen der Temperatur während des Zuflusses verstopfen und einen Produktionsstillstand erzwingen.
Elektrisch beheizte Schläuche
Mit elektrisch beheizten Schläuchen lassen sich Probleme dieser Art vermeiden. Konventionelle Lösungen setzen allerdings Heizbänder aus der industriellen Begleitheizung ein, die parallel zum Schlauch verlegt werden und mit einer der Breitseiten auf dem Mediumschlauch aufliegen. Unter Torsions- und Biegebeanspruchung kann bei solchen Konstruktionen das Heizband den Kontakt zum Untergrund verlieren. Der Wärmefluss wird unterbrochen und die Klebstoffe können erhärten.
Durch den Einsatz der Templine-Heizschläuche mit einem speziellen Beheizungskonzept reduzierte sich die Anzahl der Produktionsstillstände. Hervorzuheben ist die Gestaltung der elektrischen Beheizung auf der Oberfläche des Mediumschlauchs. Das Heizschlauchsystem von Masterflex trägt auf dem Mediumschlauch eine temperaturfeste Gewebeumflechtung, in die vier Heizleitungen eingearbeitet sind. Dessen Gestaltung gewährleistet auch bei extremer Biegung oder Torsion einen nahezu permanenten Kontakt der Heizleiter zur Schlauchoberfläche. Bei Entlastung kehrt das Geflecht immer wieder in seine Ausgangslage zurück.
Exakte Temperaturregelung
Heizelement und Temperaturregelung müssen zusätzlich eine Einheit bilden. Ein Miniaturtemperaturfühler ist unmittelbar auf der Schlauchoberfläche der Templine-Heizschläuche implantiert. Die geringe Fühlermasse reagiert blitzschnell auf Temperaturveränderungen. Das optionale Temperaturregelsystem Templine-R, ebenfalls eine Eigenentwicklung von Masterflex, ist optimal auf das Verhalten des Heizsystems abgestimmt. Ein zusätzlich installierbarer Sicherheitstemperaturbegrenzer überwacht die Grenztemperatur des Klebstoffs, sodass eine Beeinträchtigung des Materials durch Überhitzung verhindert wird.
Die Garnumflechtung mit integriertem Heizleiter, eine Zwischenisolierung aus unterschiedlichen Kunststoffen, sowie die thermische Isolierung aus Elastomerschäumen und Kunststoffgewebe als mechanischer Schutz, bilden eine flexible Einheit. Die optimale Wärmeverteilung führt zu geringen Temperaturunterschieden entlang des Schlauchs. Die ergänzende Wärmedämmung als Kombination aus kompakter und aufgeschäumter Kunststoffschicht erreicht einen Wärmeleitwert von 0,02 W/mK bei 20 °C Bezugstemperatur. Vorteil: kleinere Schlauchdurchmesser. Die Wärme dringt gleichmäßig und direkt in Leim und Kleber ein, Überhitzungen sind nahezu ausgeschlossen. Messungen zeigen Leistungseinsparungen bis zu 30 %.
Hohe Standzeiten der Materialien
Klebermaterialien und Leim sind chemisch aggressiv. Für den Mediumschlauch eignen sich Fluorkunststoffe wie PTFE oder PFA. Templine-Heizschläuche sind mit Medienschläuchen aus PTFE in DN 4 bis DN 50 ausgestattet und aufgrund der haftungsabweisenden Eigenschaft leicht zu reinigen. PTFE ist unempfindlich gegen nahezu alle aggressiven Flüssigkeiten, Gase, Granulate und Pasten. Mit einem Erweichungspunkt von 326 °C und einer Dauerbetriebstemperatur von 260 °C ein idealer Werkstoff für Kleber- und Leimtemperaturen bis 200 °C.
prozesstechnik-online.de/cav1211449
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