Auswahl einer Heißschmelzkleberdüse

Die Wahl der Heißschmelzkleberdüse hat Auswirkungen auf die Leistung Ihrer Endverpackungsprozesse

Die Auswahl der richtigen Düsen für Ihre Endverpackungen ist wichtig. Mit der entsprechenden Heißschmelzkleberdüse können Sie die Leistung und Effizienz Ihres Schmelzklebersystems steigern. Die richtige Düsenauswahl beeinflusst Materialmanagement, Betriebskosten und Bedienersicherheit. 

Um die richtigen Heißschmelzkleberdüsen auszuwählen, die den größten Einfluss auf die Verbesserung der Leistung und Produktionseffizienz haben, müssen Sie Folgendes berücksichtigen:

  • Die Unterschiede zwischen verschiedenen Heißschmelzklebermaterialien
  • Die besonderen Anforderungen der Anwendung
  • Die Wartungsanforderungen
Clogged nozzle vs. clean nozzle

Was sind Heißschmelzkleberdüsen?

Sobald der Heißschmelzkleber den Erhitzungsprozess durchlaufen hat, wird der geschmolzene Kleber in den Applikator oder die „Pistole“ übertragen, um ihn zu dosieren. Die Heißschmelzkleberdüsen, die sich am Ende der Pistole befinden, steuern letztendlich das Volumen, die Geschwindigkeit und die Richtung des abgegebenen Klebers. Als Teil eines Heißschmelzklebersystems spielen Heißschmelzkleberdüsen eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Abfall und der Verbesserung der Effizienz.

Die Düsen sind austauschbar und werden in verschiedenen Größen und Ausführungen für eine Vielzahl von Dosieranwendungen hergestellt. Die meisten Düsen lassen sich in die folgenden Kategorien einordnen:

  • Perlendüsen: liefern eine einzige kontinuierliche Perle bzw. Spritzbilder
  • Spritzdüsen: Abgabe in Form von Spritzbildern mit verschiedenen Breiten und Durchmessern
  • Mehrstrahldüsen: liefern mehrere Perlen und Spritzbilder aus einer einzigen Düse

 

Wie bestimmt man den Düsendurchmesser?

Bei der Bestimmung des effektiven Durchmessers von Heißschmelzkleberdüsen herrscht häufig das Missverständnis vor, dass ein größerer Durchmesser besser ist, um Ausfallzeiten durch Düsenverstopfungen zu vermeiden und die Produktionslinie in Gang zu halten. Dieser Ansatz mag zwar kurzfristig Vorteile bringen, aber es ist wichtig zu verstehen, dass die Größe der Düse nicht direkt mit der Menge des aufgetragenen Klebers korreliert.

Die Grenzen der Schmelzgeräte sollten niemals die Spezifikation von Schmelzdüsen diktieren, doch leider ist das häufig der Fall. Es ist üblich, dass Hersteller und Wartungsleiter Heißschmelzkleberdüsen als Verbrauchsmaterial betrachten. Die Düsen haben jedoch einen direkten Einfluss auf die Leistung und die Lebensdauer der Pumpen einiger Heißschmelzklebersysteme.
 

Graco hot melt nozzles - .012
Graco hot melt nozzles - .014

Eigenschaften des Heißschmelzklebermaterials

Da es Hunderte von Heißschmelzklebern gibt, ist der erste Schritt bei der Auswahl der richtigen Heißschmelzkleberdüse für eine optimale Leistung die Kenntnis der Eigenschaften des Heißschmelzklebers selbst. Selbst innerhalb einer Produktlinie desselben Herstellers variieren die Eigenschaften von Heißschmelzklebern. So kann die Viskosität eines EVA-Heißschmelzklebers bei 350 Grad 1100 Centipoise betragen, während ein Metallocen-Heißschmelzkleber bei der gleichen Temperatur eine geringere Viskosität von 700–900 Centipoise aufweist.

Die Leistung des Heißschmelzklebers hat Auswirkungen auf die Leistung des Heißschmelzklebersystems. Dies macht sich vor allem an der Dosierstelle bemerkbar – den Heißschmelzkleberdüsen. Ein bewährtes Verfahren bestünde darin, Ihren Materiallieferanten bei der Optimierung von Heißschmelzgeräten und der Festlegung von Düsen einzubeziehen.
 

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Heißschmelzkleber-Pellets

Anforderungen und Möglichkeiten einer Anwendung

Obwohl es bei den meisten Endverpackungs- und Kartonverschließanwendungen Gemeinsamkeiten gibt, ist jede Anwendung einzigartig. Bei der Auswahl von Heißschmelzkleberdüsen für Ihre Anwendung müssen Sie eine Vielzahl von Elementen berücksichtigen: die Fertigprodukte im Inneren, den Kartonbestand, die Marketing-Display-Elemente, die Bandgeschwindigkeit und den Kleberdurchsatz.

Hot melt nozzle illustration

Einige Anwendungselemente, die die Wahl der Düse beeinflussen, sind:

 

  • Düseneinsatz: die Länge des Düsenlochs
    Mit zunehmendem Einsatz nimmt der Kleberfluss ab.
  • Anforderungen an das Dosierspritzbild
    Die Ausrichtung der Düse bestimmt das mögliche Dosierspritzbild. Die Verwendung einer Düse mit einer einzigen Öffnung ermöglicht gerade und um 90° abgewinkelte Dosierspritzbilder. Bei der Verwendung von Düsen mit mehreren Öffnungen können Sie den Aufbau so wählen, dass Sie spezifische Dosierspritzbilder mit einer großen Variation an Winkeln erzeugen.
  • Unterbrechungsanforderungen
    Eine saubere Unterbrechung des Kleberflusses ist wichtig, um Fadenbildung oder die Bildung von „Engelshaar“ zu vermeiden und Ausschuss zu verhindern.
  • Geschwindigkeit
    Kleinere Düsen ermöglichen einen höheren Gegendruck und sorgen für einen stärkeren Kleberstrahl, der weiter trägt.
  • Pumpendrücke und Druckschwankungen
    Luftbetriebene Kolbenpumpen ermöglichen einen hohen, konstanten Druck und unterstützen eine Vielzahl von Düsenausrichtungen. Eine elektrisch betriebene Zahnradpumpe liefert einen kontinuierlichen Durchfluss mit geringem Druck und erfordert größere Düsen. Die Möglichkeiten der Düsenausrichtung sind begrenzt.

 

Einzel- und Mehrfachöffnungen

Es gibt häufig Anwendungen, bei denen Düsen mit mehreren Düsenöffnungen aufgrund geringer Leistung, nach dem Verlassen der Produktionsanlage aufspringender Kartons und Bedenken wegen möglicher Ausfallzeiten vermieden werden.

Ein weiterer häufiger Fehler besteht darin, dass Düsen mit mehreren Öffnungen und Düsen mit einer einzigen Öffnung unnötig überdimensioniert werden, um Düsenverstopfungen zu vermeiden, und nicht, weil eine der beiden Düsenarten die richtige für die Anwendung ist. Unabhängig davon, wann dies geschieht (bei der Einrichtung der Anlage oder im Laufe der Zeit), ist es immer am besten, die Düsen für die Anwendung zu spezifizieren, anstatt sich die Auswahl der Düsen von den Beschränkungen des Heißschmelzsystems und der Ausrüstung diktieren zu lassen.

 

Wartungsanforderungen zur Verlängerung der Lebensdauer von Düsen

Unabhängig von der Wahl der Düse ist eine Konstante für die Aufrechterhaltung des Durchsatzes und der Betriebszeit die Reinigung und Wartung der Düse. Kleberkohle ist ein häufiges Problem bei Endverpackungssystemen und stellt das größte Problem für die Leistungsfähigkeit von Heißschmelzkleberdüsen dar.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass Wartungstechniker die Lebensdauer von Düsen verlängern oder deren Weiterverwendung sicherstellen, indem sie spitze Gegenstände oder kleine Bohrer verwenden, um Heißschmelzkleberdüsen offen zu halten. Dies mag zwar eine kurzfristige Lösung sein, um den Kleberfluss aufrechtzuerhalten, führt aber häufig zu einer Vergrößerung der Düsenöffnung und damit zu höheren Kleberkosten. Die Ermittlung und Bestätigung von Wartungsparametern mit den Ausrüstungslieferanten trägt dazu bei, die optimale Leistung zu erhalten, ohne die Material- oder Ersatzteilkosten zu erhöhen.

 

Vermeidung von Verstopfungen in Düsen

Unerwünschte Ausfallzeiten und die damit verbundenen Probleme können vermieden werden. In Produktionsumgebungen mit schlechter Luftqualität besteht ein erhöhtes Risiko, dass Verunreinigungen in den Heißschmelzkleber gelangen. Durch die Auswahl von Heißschmelzgeräten und -düsen, die den höchsten Filtrationsgrad aufweisen, können Sie verhindern, dass Verunreinigungen die Düsen verstopfen. Auf diese Weise können Ausfallzeiten verringert werden. Einige Systeme und Düsen sind so konstruiert, dass sie „Null Pfropfen“ liefern.

Erkundigen Sie sich nach Möglichkeit bei den Geräteherstellern nach Beweisen für diese Behauptungen und prüfen Sie, ob ein Demoprogramm verfügbar ist. Die Möglichkeit, die Leistung der Geräte in der realen Umgebung zu sehen, wird dazu beitragen, zu überprüfen, wie ihre technischen Probleme und ungeplanten Ausfallzeiten im Zusammenhang mit Wartungsproblemen umgangen werden können.

Letztendlich hat die richtige Wahl der Düse einen direkten Einfluss auf das Materialmanagement, die Betriebskosten und die Sicherheit des Bedieners. Stellen Sie sicher, dass Sie die Heißschmelzklebermaterialien, die besonderen Anforderungen der Anwendung und die Wartungsanforderungen genau kennen, damit Sie die richtigen Heißschmelzkleberdüsen festlegen können, die den größten Einfluss auf die Steigerung der Leistung und der Produktionseffizienz haben werden.

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