U papírù vrstvených nebo natíraných plastickými hmotami se pro spojování využívá termoplastické vlastnosti plastù

SPOJOVÁNÍ

253

6. SPOJOVÁNÍ

Do spojování se øadí technologické postupy, kterými se spojují díly papíru nebo lepenky (pøípadnì ještì s jinými obalovými materiály). Obvykle se spojují dvì plochy paralelnì nebo pravoúhle. Ke spojování papíru a lepenky se používají rùzné prostøedky. Jsou to: ! ! ! ! !

lepidlo (lepicí pásky), plasty, drátìné sponky, nitì, nýty.

U papírù vrstvených nebo natíraných plastickými hmotami se pro spojování využívá termoplastické vlastnosti plastù. Zvláštní zpùsob spojování bez použití spojovacích prostøedkù je spojování "skládáním", pøi nìmž vznikne z plochého lepenkového pøíøezu prostorový obal nebo polotovar zasunutím, zaklesnutím nebo složením dílù pøíøezu. Volba zpùsobu spojování závisí na požadované pevnosti a vzhledu spoje. Ovlivòuje ji rovnìž druh spojovaného materiálu i technologický zpùsob jeho výroby. Do spojování se øadí tyto technologické postupy (obr. 212): - slepování, pøi kterém se spojování provádí pøímým nánosem lepidla (obr. 212 a), nebo pøímým nánosem lepidla prostøednictvím lepicí pásky (obr. 212 b), - termoplastické slepování, pøi kterém je spojovacím prostøedkem termoplastická vrstva, kterou jsou papír nebo lepenka natøeny nebo vrstveny (obr. 212 c), - sešívání, pøi kterém se dvì plochy lepenky paralelnì nebo pravoúhle spojují drátìnými sponkami (obr. 212 d, e), - nýtování, pøi kterém se dvì plochy lepenky spojují kovovými nýty (obr. 212 f), - šití, pøi kterém se pro spojení vrstev papíru používá nítí (obr. 212 g), - skládání, pøi kterém tvarové øešení lepenkového pøíøezu umožòuje spojení dvou ploch, napø. nasunutím háku do prùseku (obr. 212 h). Spojováním se zpravidla ukonèuje výrobní proces rùzných druhù obalù i jiných výrobkù z papíru a lepenky. Pøi spojování se pøedevším sleduje, aby fyzikálnì mechanické spoje byly úmìrné mechanickým vlastnostem, které vykazují spojované materiály. V pøípadì, že toho není dosaženo, je spoj nejslabším èlánkem spojovaného materiálu, ovlivòujícím jeho výsledné fyzikálnì mechanické vlastnosti. Na správné volbì zpùsobu spojování a na kvalitním provedení spoje velmi záleží, a proto jim musí být vìnována náležitá pozornost.

254

SPOJOVÁNÍ

2 a

b c 1

1 d

2

1 e

f

h g

Obr. 212 Zpùsoby spojování a - slepování, 1 - lepidlo, 2 - papír, b - slepování lepicí páskou, 1 - lepicí páska, c - termoplastické slepování, 1 - papír, 2 - termoplastická vrstva, d - ploché sešívání drátìnými sponkami, e - rohové sešívání drátìnou sponkou, f - nýtování, g - šití nití, h - spojování skládáním.

6.1. SLEPOVÁNÍ Slepování je nejèastìjší zpùsob spojování papíru nebo lepenky a je dnes, kdy moderní chemie pøináší na trh bohatý sortiment lepidel, zpùsobem nejvhodnìjším a nejspolehlivìjším. Pøi slepování se spojují dva materiály lepidlem. Úlohou slepování je spojit dvì tuhá tìlesa tenkou vrstvou jiné látky takovým zpùsobem, že vzniklý útvar se chová jako nové tuhé tìleso, vykazující nové mechanické vlastnosti. Lepidlo je látka specifických vlastností, která pøi pøechodu z kapalného do tuhého skupenství vytvoøí tenkou vrstvu (zvanou film), jež pøilne na tuhé tìleso. Lepidlo mùže být kapalina, koloidní roztok, disperze nebo tavenina. Druhy a vlastnosti lepidel jsou zahrnuty a podrobnìji popsány v pøedmìtu nauka o materiálu. Z technologických hledisek, a pøedevším podle zpùsobu zmìny skupenství se rozlišují: a. Kapalná lepidla (vodní disperze a roztoky, disperze a roztoky v organických rozpouštìdlech laky), b. Tavná lepidla - jsou obvykle tuhá s nízkým bodem mìknutí 50 až 80 °C (PVC, PE, polyamidy a další). Tavná lepidla jsou termoplastická a termosetická. Toto rozdìlení lepidel se vztahuje k procesu lepení. Kapalná lepidla mìní stav zmìnou obsahu rozpouštìdla (disperzního prostøedí), kdežto tavná lepidla mìní stav pùsobením teploty.

SLEPOVÁNÍ

255

Kapalná lepidla mohou být ve stavu: a. xerogel je tuhý stav (suchý), je to výchozí stav lepidla. Nejde o úplnou sušinu, bez obsahu rozpouštìdla, ale o stav tuhý, obsahující urèité množství rozpouštìdla (napø. tabulkový klih obsahuje 17 % vody, škrob v prášku 19 %, kasein v prášku 15 % atd.). b. lyogel je stav nabobtnalý (rosolovitá hmota), zpùsobený zvýšeným obsahem rozpouštìdla proti tuhému stavu. c. sol je tekutý stav lepidla, zpùsobený dalším zvýšením obsahu rozpouštìdla (disperzního prostøedí). Zmenšováním obsahu rozpouštìdla (disperzního prostøedí) odpaøením se lepidlo vrací ze stavu sol pøes lyogel do stavu xerogel. Zmìna stavu kapalného lepidla je tedy vratná. Tavná lepidla mìní svùj stav zmìnou teploty. Rozlišují se stavy: a. tvrdì elastický stav je základní (poèáteèní), skupenství lepidla je zpravidla pevné . b. mìkce elastický je stav vykazující znaky zmìknutí proti poèáteènímu stavu a dochází k nìmu pùsobením teploty. c. plastický stav vznikne dalším zvýšením teploty. Vzniká tavenina. Termoplastická lepidla se pøi snižování teploty (chlazení) vracejí z plastického stavu pøes mìkce elastický do tvrdì elastického. Zmìny stavu se mohou zmìnou teploty opakovat, jsou tedy vratné. Stav termosetického lepidla je nevratný. Jakmile pøejde pùsobením teploty z poèáteèního stavu tvrdì elastického pøes mìkce elastický do plastického a vychlazením se vrátí do stavu tvrdì elastického, není možné proces zmìny stavu pùsobením teploty opakovat jako u termoplastických lepidel a lepidlo zùstává trvale ve stavu tvrdì elastickém. Lepidla používaná pøi zpracování papíru a lepenky jsou vhodnì upravována rùznými prostøedky, které zlepšují jejich vlastnosti dùležité pro snazší nanášení na slepovaný materiál (smáèivost povrchu), pro pøilnavost k rùzným druhùm slepovaných materiálù, zrychlení schnutí, pevnost spoje apod. Jsou to napø. látky upravující pružnost filmu lepidla, rùzná plnidla, vlhèicí prostøedky, odpìòovaèe, tvrdidla a další. Pro nanášení lepidla na slepovaný materiál je dùležitá hustota lepidla v okamžiku nanášení (u kapalných lepidel stav sol, u tavných lepidel plastický stav). Pøedstavíme-li si, že se kapalina skládá z øady vrstev posouvajících se vzájemnì rùznými rychlostmi, pak pomalejší vrstva brzdí rychlejší a naopak. Tím vzniká mezi vrstvami teèné napìtí, úmìrné rozdílu rychlosti na jednotku délky - konstanta této úmìrnosti je dynamická viskozita, její jednotkou je pascal sekunda (Pa s), døíve poise (puáz). V provozní praxi se rozeznává viskozita lepidel: ! nízká (porovnatelná s mlékem až s øídkým olejem), ! støední (porovnatelná s hustým olejem až sirupem), ! vysoká až pastovitá. Pro volbu zpùsobu nanášení lepidla je dùležitým kvalitativním znakem tzv. tažnost lepidla neboli délka jeho vlákna (nesprávnì nazývaného vlas). Lepidla mají krátké, støední a dlouhé vlákno. Ve výrobní praxi se zkouší tahem mezi prsty. Lepidlo má zpravidla delší vlákno, je-li jeho viskozita vyšší a jeho povrchové napìtí nižší. Lepidlo s krátkým vláknem má zpravidla nízkou viskozitu a velké povrchové napìtí.

256

SPOJOVÁNÍ

Prùbìh lepicího procesu a. Lepidlo se pøipraví do takového stavu, aby bylo možné jeho nanášení na slepovaný materiál. U kapalných lepidel je to pøechod ze stavu xerogel do stavu lyogel - bobtnáním - a dalším rozpouštìním ze stavu lyogel do stavu sol. b. Lepidlo ve stavu sol (nebo u tavného lepidla ve stavu tvrdì až mìkce elastickém) se nanese na slepovanou plochu. c. Tekuté lepidlo ztuhne do stavu lyogel (a tavné lepidlo se roztaví) a dosáhne požadované viskozity pro lepení. d. Slepované plochy se k sobì pøiloží a tlakem slisují. e. Vrstva lepidla ztuhne do tuhého nebo tvrdì elastického stavu. U tohoto stavu se uplatòují pøitažlivé a odpudivé síly a jejich výsledné pùsobení ve styèných plochách mezi filmem lepidla a slepovaným materiálem i v samotném lepidle. Proè nìkterá lepidla spojují urèité materiály lépe nebo hùøe, pøípadnì vùbec ne, není dodnes teoreticky úplnì objasnìné. Pøíèiny zpùsobující pøilnavost lepidla k urèitému materiálu vysvìtlují dvì teorie - mechanická a specifická. Starší mechanická teorie tvrdí, že záleží pøedevším na tom, aby lepidlo v solovém (plastickém) stavu vniklo co nejhloubìji a co nejvíce do pórù slepovaného materiálu, ztuhlo a vytvoøilo tam pevné spojné mùstky (pilíøky) v podobì drobných kolíèkù (mechanická adheze). Pevnost spoje podle této teorie závisí pøedevším na poètu a délce tìchto kolíèkù a na pevnosti lepidla po ztuhnutí. Pøitom pøíliš nezáleží na tloušce filmu lepidla. Pevnost spoje je tím vìtší, èím je materiál pórovitìjší. Ve skuteènosti to takto není. Vìtší tlouška filmu lepidla je naopak škodlivá a zkouškami bylo dokázáno, že mezi pevností spoje a hloubkou proniknutí lepidla do slepovaného materiálu není tak jednoznaèná souvislost. Je napø. možné dobøe spojit dvì nedrsné plochy (napø. kovové nebo sklenìné), jestliže jsou dokonale hladké, rovné a tìsnì k sobì pøiléhají. Podle nové, specifické teorie mají na jakost lepidla a na kvalitu slepu podstatný vliv pøedevším fyzikálnì chemické jevy. Pevnost slepu ovlivòují dva druhy sil. Je to jednak specifická adheze (pøilnavost), síla, jíž se pøitahují dvì látky dotýkající se navzájem svými povrchy. Jde o pøitažlivou sílu mezi slepovaným materiálem a lepidlem. Adheze kapalin k pevným látkám (pokud kapalina pevnou látku smáèí) je z pøirozených fyzikálních dùvodù znaèná. Kapalina vyplní všechny nerovnosti povrchu pevného tìlesa a obyèejnì k nìmu pevnì pøilne. Pøilnavost lepidla ke slepovanému materiálu závisí také na povrchovém napìtí dotykových ploch, které vzniká pøitažlivými silami mezi molekulami kapaliny a mezi molekulami sousedního pevného tìlesa. Velikost povrchového napìtí urèuje míru smáèivosti. Smáèivost se mìøí okrajovým úhlem (obr. 213), který svírá teèna ke køivce vyznaèující hranice kapaliny v bodì dotyku s povrchem pevného tìlesa. Je tím lepší, èím je okrajový úhel menší. Je-li okrajový úhel vìtší než 90°, zmìní se smáèivost v odpudivost. Dobrá smáèivost je jedním ze základních požadavkù na lepivost lepidla, které pokryje celý povrch slepovaných materiálù v místì slepu. Výsledkem je vysoká adheze. Materiál se dobøe spojuje jen takovým lepidlem, které ho dobøe smáèí.

SLEPOVÁNÍ

257

d

d

Obr. 213 Kapka kapaliny na pevném povrchu d - okrajový úhel kapky Druhou silou ovlivòující pevnost slepu je koheze (soudržnost), která se projevuje jako výslednice pøitažlivých sil mezi molekulami lepidla. Dobrá koheze podmiòuje dobré mechanické vlastnosti lepidla a dobrou pevnost slepu. V kapalinách se projevuje koheze zvláštì na jejich povrchu jako povrchové napìtí. U lepidel se povrchové napìtí uplatòuje souèasnì s viskozitou. Fyzikální síly, které pùsobí na vzájemnou soudržnost molekul, jsou jak u specifické adheze, tak i u koheze stejného pùvodu. Jsou to permanentní dipolární síly závislé na polární struktuøe molekul. Pevnost vazby (pøilnavost a soudržnost) je tím vìtší, èím výraznìjší polarita se uplatòuje pøi vzájemném styku molekul (zvláštní druh chemické vazby - vazba polární - chemisorpce). U nepolárních látek, zejména u tavných lepidel a u polyetylénu se uplatòují zvláštní síly zvané van der Waalsovy. Rychlost pøilnutí lepidla ke slepovanému materiálu a pevnost pøilnutí je ovlivnìna chemickou strukturou lepidla i slepovaného materiálu. Velikost polárních sil podmiòuje pevnost vzájemné vazby molekul lepidla a slepovaného materiálu. Ovlivòuje rovnìž míru jejich povrchového napìtí i viskozitu lepidla. Z uvedeného vyplývá: 1. Když se spojí povrchy dvou hladkých neporézních materiálù, uplatòují se ve spoji síly, které vznikají na rozmezí, tj. na povrchu, lepidla a slepovaných materiálù a jejichž pùvod je fyzikálnì chemický. 2. Pøi slepování drsných a porézních materiálù, mezi nìž patøí papír a lepenka, vniká lepidlo do prohlubní a pórù.

258

SPOJOVÁNÍ

Ke spojení dochází: a. Mechanickým zakotvením, kdy lepidlo vyplní póry a kapiláry lepeného materiálu, kde zakotví a ztuhne. Spoj je tím lepší, èím je lepší koheze lepidla a hloubka jeho proniknutí do materiálu. Pùsobením tlaku se póry lepeného materiálu lépe vyplní. b. Styèným spojením na stìnách kapilár. Èím vìtší je dotyková plocha mezi lepidlem a lepeným materiálem, tím jsou kvantitativnì výhodnìjší podmínky pro adhezi. Velikost adhezních sil je ovlivnìna povrchovým napìtím lepidla a lepeného materiálu (pro zvýšení smáèivosti se používá chemických smáèecích prostøedkù). c. Zvìtšením dotykových ploch nabobtnáním vláknitého materiálu pùsobením vody z lepidel. Poznámka: Tento výklad je zjednodušený. Podrobnìjším rozborem adhezních a kohezních sil se zabývá fyzikální chemie v oblasti polarizaèní teorie, difúzní teorie a teorie termodynamické adsorpce.

Lepivost lepidla Pevnost slepu tedy urèuje pøedevším adheze, tj. pevnost pøilnutí lepidla na podložce, a koheze, tj. pevnost lepidla v tahu. Souèet adheze a koheze urèuje lepivost lepidla. Lepidla s vysokou adhezí a kohezí jsou dobøe lepivá. Lepivost lepidla je úmìrná síle, kterou je tøeba vyvinout, aby se dvì slepené plochy od sebe odtrhly. Kvalitní spoj je takový, pøi jehož namáhání v tahu se poruší namáhaný materiál, a ne spoj. Porušení namáhaného slepu ve hmotì lepidla je dùsledkem jeho nedostateèné koheze. Když se pøi namáhání spoje odlepí film lepidla od jednoho povrchu slepovaného materiálu, je to v dùsledku nedostateèných pøitažlivých sil mezi povrchem lepidla a povrchem slepovaného materiálu v dùsledku nedostateèné adheze.

A C 1

B

3

2 3

1

a a

b

c

b

c

Obr. 214 Kvalita spoje slepením A - 1) Slepovaný materiál, 2) lepidlo, 3) hranièní vrstvy mezi slepovanými materiály B - a - Narušení koheze slepovaného materiálu (dobrý slep), b - narušení adheze lepidla v hranièní vrstvì (špatný slep), c - narušení koheze lepidla (špatný slep). C - a - Zkoušení pevnosti slepu tahem, b - rozlepení tahem (v tvaru T), c - odlepením (ve tvaru L)

SLEPOVÁNÍ

259

Zkoušení pevnosti slepu Pøi zkoušení pevnosti slepu se mìøí potøebná síla k jeho narušení. Pro objektivní hodnocení je tøeba sledovat prùbìh sil narušujících pevnost slepu (Fmin a Fmax), nejlépe na pøístrojích znázoròujících prùbìh sil graficky. Prùbìh je zpravidla nepravidelný a umožní poznat v narušené ploše slepu pøíèiny, které rozdíly v pevnosti ovlivnily (zejména pøi zkoušení rozlepení T a odlepení L) (obr. 214).

Vzhled slepu Požadavky na vzhled slepu jsou: ! žádné stopy vytlaèení lepidla mimo slep, ! žádné postøiky lepidla na slepovaných materiálech. Tyto závady ovlivòují negativnì nejenom vzhled slepování polotovarù nebo výrobkù, ale i jiné potíže pøi dalším zpracování na balicích strojích. Slepy nesmí mít vrásnì nebo vyklenutí. Pøi slepování papíru a lepenek je dùležité dodržet tyto podmínky: a. Pøi nanášení musí být dosažena souvislá rovnomìrná a jednolitá vrstva lepidla. U hrubých porézních povrchù toho lze dosáhnout nanesením tlustší vrstvy lepidla. Pro slepování hladkých materiálù s uzavøeným povrchem staèí velmi tenká vrstva lepidla, která dává velmi dobrý spoj. U tlustších vrstev se uplatòují vlivy nedostateèné koheze, jež zhoršují kvalitu spoje (zvláštì ve stavu ztuhlého filmu-xerogel). b. Dokonalou pøilnavost mají lepidla, která dobøe smáèejí povrch lepeného materiálu. Tvoøí-li se na povrchu lepeného materiálu kapièky nebo shluky lepidla, je to pøíznak nedostateèné smáèivosti a souèasnì také špatné lepivosti lepidla pro lepený materiál. c. Velikost tlaku, kterým se dosahuje dostateèný dotyk slepovaných ploch, musí být úmìrná podmínkám lepení a druhu lepidla. Výhodný je mírný tlak, protože pøispívá k rovnomìrnému rozložení lepidla a odstraòuje vzduchové bubliny. Pøíliš velký tlak lepení škodí, protože narušuje prùbìh sil pùsobících v procesu adheze. d. Tlak má pùsobit kolmo, aby se neposunul jeden ze slepovaných materiálù. e. Zahøátím se snižuje viskozita kapalných lepidel (zvl᚝ u živoèišných a rostlinných klihù), urychluje se odpaøení rozpouštìdla. Chlazením se zrychluje pøechod do gelového stavu. Prùbìh odpaøování rozpouštìdel v sušicím procesu probíhá lépe u pórovitého materiálu (rozpouštìdla vnikají do mezivláknových prostorù).

Nanášení lepidla Slepování papíru a lepenek se provádí rùznými zpùsoby. Rozlišuje se slepování pøímým nánosem lepidla a slepování nepøímým nánosem lepidla.

260

SPOJOVÁNÍ

Pøi slepování pøímým nánosem lepidla se lepidlo ve stavu sol (u tavných lepidel ve stavu plastickém) nanáší na papír nebo lepenku a hned následuje pøiložení slepovaného materiálu. Ke spojení obou materiálù dojde pøechodem lepidla ze stavu sol (plastického) pøes gel (mìkce elastického) do vytvoøení tuhého filmu, stavu xerogel (tvrdì elastického), odpaøením rozpouštìdel (u tavných lepidel zchlazením). Tento postup se využívá pøi výrobì sáèkù, pytlù, obálek, skládaèek, vlnité lepenky, slepované lepenky, potažené kartonáže, dutinek, trubic apod. Pøi slepování nepøímým nánosem lepidla se papír vrství lepidlem nezávisle na procesu slepování. Nanesená vrstva lepidla se odpaøením rozpouštìdel (u tavných lepidel zchlazením) uvede do stavu tuhého filmu. V tomto stavu je papír vrstvený lepidlem dále zpracováván na lepicí pásky. Lepicí schopnosti vrstvy lepidla se aktivuje v okamžiku potøeby pùsobením rozpouštìdla (teploty), které upraví lepidlo do stavu sol (u tavných lepidel do stavu plastického). V tomto stavu se k vrstvì aktivovaného lepidla pøikládá a pøilisuje druhý slepovaný materiál. Ke spojení dojde zpìtným pøechodem lepidla do stavu xerogel (do stavu tvrdì elastického). Zvláštním druhem slepování pøi výrobì vrstvených materiálù je slepování lepidlem, které tvoøí tzv. samolepící vrstvu. V tomto pøípadì se papír (nebo i jiný materiál) opatøí vrstvou speciálního lepidla, které odpaøením rozpouštìdla nepøechází do stavu xerogel, ale zùstává v trvale aktivním stavu schopné adheze. Jde o stav na hranici pøechodu sol-lyogel, kdy probíhá proces pøilnutím k slepovanému materiálu. K pøilepení tìchto materiálù dochází pøitlaèením, bez aktivace lepicí vrstvy. Mimoøádné adhezívní vlastnosti tìchto lepících vrstev umožòují snadné pøilepení k nejrùznìjším materiálùm (sklo, kov, textil, kùže apod.). Trvalá adheze lepicích vrstev nutnì vyžaduje ochrannou bariéru, která zabrání nežádoucímu pøilnutí k materiálùm se kterými pøichází do styku pøi výrobì a manipulaci. Proto se vrstva ihned po nanesení a odpaøení rozpouštìdla pøikrývá antiadhezivní folií, kterou obyèejnì tvoøí papír natøený vrstvou silikonových produktù. Pøed upotøebením se fólie sejme a nenarušená samolepicí vrstva se obnaží a pøipraví k pøilepení. Samolepicí vrstvy se používají u etiket, vinìt, oznaèovacích štítkù, nálepek. Vlastnosti samolepicích vrstev se pro rozlièné úèely použití upravují tak, že dobøe pøilnou na podložku, ale mohou být opìt odlepeny, aniž by došlo k poškození povrchu podložky anebo filmu lepidla (tzn. že k rozlepení dojde na dotykové ploše mezi povrchem materiálu a filmem lepidla). Jde o nedostateènou adhezi, která je žádoucí napøíklad u cenovek použitých k oznaèení cen dárkového zboží. Mohou však být upraveny tak, že odlepení je obtížné a pøi jeho násilném provádìní dojde k porušení povrchu materiálu. Tato úprava se uplatòuje tehdy, má-li být etiketa trvalou souèástí obalu (napø. firemní znaèka, název výrobku, výstraha apod.). Rovnìž se používá speciální lepidlo, které vrstvené na podložce nepøilne ani pøítlakem k jiným materiálùm, ale pøilne jen k vrstvì téhož lepidla naneseného na stejném nebo jiném materiálu. Tato speciální vlastnost lepidel se využívá u samolepicích sáèkù a obálek. Jejich zalepovací klopy opatøené vrstvou lepidla, se skládají tak, aby se natøené plochy nedotýkaly. Pøeložením pøi zalepování obálek se vrstvené plochy setkají a pøítlakem spojí. Tento zpùsob se rovnìž používá pøi spojování skládatelných pøíøezù na krabice.

SLEPOVÁNÍ

261

Zpùsoby nanášení lepidel na papír a lepenku: (obr. 215)

a)

b)

c)

d)

Obr. 215 Nanášení lepidla a) na celou plochu, b) nanášení na èást plochy v pásu, c) nanášení v pravidelných ploškách, d) nanášení tvarové a. nanášení na celou plochu - pásu, archu, pøíøezu - používá se pøi výrobì slepovaných lepenek, pøi vrstvení lepidlem, pøi potahování nebo pøi vinutí, pøi polepování papíru hliníkovou fólií, pøi výrobì lepicích pásek apod. b. nanášení na èást plochy - obvykle v nekoneèných pásech - používá se výrobì sáèkù, pytlù apod.; na vrcholky vln - pøi pøilepování zvlnìné vrstvy ke krycím vrstvám vlnitých lepenek c. nanášení v pravidelných ploškách, tzv. bodové - pøi slepování vrstev sáèkù, pytlù apod. Tvar plošek je kruhový, ètvercových, obdélníkový a jejich rozteèné vzdálenosti jsou rùzné podle potøeby a úèelu; d. nanášení tvarové - kdy se lepidlo nanáší na vymezené plochy urèitých geometrických tvarù, napø. vrstva lepidla na chlopních obálek, pøilepování okének na obálkách nebo skládaèkách pøi slepování dna sáèkù, pytlù pøi ètyø a šestimístném slepování skládatelných kartonáží apod.

Zpùsoby nanášení Lepidla jsou nanášena na slepované materiály tìmito zpùsoby (obr. 216 až 220): ! ! ! ! ! ! !

kartáèkovými prvky, povrchem plochy, z prohlubní plochy, smykem, tryskou, nástøikem, ponorem.

U jednotlivých zpùsobù se používají rùzné varianty, které se ještì uvnitø dìlí na dílèí varianty. Následující popis se zamìøuje na charakterizující, v praxi používané zpùsoby a o dílèích variantách se jen zmiòuje. a) Nanášení kartáèkovými prvky Typické je ruèní roztírání lepidla štìtcem na celou plochu nebo na její èásti, a to pomocí šablony. Pro tento zpùsob je nejvhodnìjší lepidlo se støední délkou vláken a se støední až nízkou

262

SPOJOVÁNÍ

viskozitou. Zpùsob se používá pøi výrobì vzorkù, pøi ruèním lepení skládaèek, pøi potahování apod. Nevýhodou je nerovnomìrná vrstva a znaèná spotøeba lepidla. Strojní nanášení rotujícím kartáèem (obr. 216 a) se vyznaèuje rovnomìrnou vrstvou lepidla a dobrým roztìrem. Obvodová rychlost kartáèe je vìtší než rychlost posunu materiálu, na který se lepidlo nanáší. Lepidlo pro tento zpùsob má mít krátké vlákno a nízkou viskozitu. Zpùsob se používá pøi nanášení lepidla na chlopnì obálek nebo pøi výrobì dutinek a trubic.

b) Nanášení z povrchu plochy Pøi tomto zpùsobu se lepidlo nanáší v tenké rovnomìrné vrstvì na válcovou nebo rovnou plochu, odkud se pøevážná èást lepidla pøenáší na lepený materiál. Pøenášecí plocha je buï kovová nebo elastická z plastických hmot nebo z gumy. Tento zpùsob nanášení je nejèastìjší. Umožòuje rùzné varianty konstrukèního øešení nanášecích, zejména široké rozmezí tloušky nanášené vrstvy lepidla. Jednoduchý je zpùsob, pøi kterém se lepidlo rozetøe štìtcem na sklo nebo na plech a opakovaným pøikládáním slepovaného materiálu se s této plochy snímá vrstva lepidla. Nános je v tomto pøípadì rovnomìrný. Zpùsob je vhodný zvláštì pøi nanášení lepidla na úzké dlouhé pásy. Využívá se také zdokonaleného zpùsobu, pøi nìmž se lepidlo mechanicky nanáší na "nekoneèný" pás, odkud se snímá opakovaným ruèním pøikládáním.

2

1

a c

1 1

b

Obr. 216 Zpùsob nanášení lepidla a - rotujícím kartáèem, b - dvouválcový zpùsob s odpichovaèi, 1 - odpichovaè, c - z vyvýšené plochy gumotipem, 1 - nanášeè, 2 - gumotyp

SLEPOVÁNÍ

263

d

f

e Obr. 216 Zpùsoby nanášení lepidla d - jednoválcový nános lepidla, e - dvouválcový nános, f - jednoválcový systém nanášení tavných lepidel, . Pøi nanášení lepidla z povrchu plochy se nejèastìji používá rotujícího válce, kterým je lepidlo nepøetržitì nanášeno na celou plochu slepovaného materiálu. Pro nepøetržitý nános lepidla v úzkých proužcích se používá nanášecí válec o malé šíøi. Pøerušovaný nános se provádí toèícími se segmenty. Nanášení lepidla na vymezené plochy rùzných tvarù umožòuje nanášení stereotypem (podobnì jako u tisku z výšky). Tìmito zpùsoby se lepidlo nanáší na lepený materiál buï zdola nebo z hora. Pøi nanášení zdola je konstrukèní øešení nanášecího systému jednoduché. Válec nabírá lepidlo ve vanì (brodí se v lepidle) a pøi otáèení ho nanáší na pás papíru teènì vedený po jeho vrcholu. Papír mùže být pøitlaèován pøítlaènými válci. Pøí tomto zpùsobu jsou podmínky pro pøilnutí lepidla k materiálu nejpøíznivìjší. Jednoválcový systém (obr. 216 d), používaný pøi slepování vrstev lepidla nebo pøi slepování skládaèek, hadic na sáèky a pytle, je nejjednodušší zpùsobem válcového nanášení a hodí se pro nanášení, kde nezáleží na rovnomìrnosti tloušky filmu lepidla. Používá se též pøi nanášení tavných lepidel s nízkým bodem mìknutí nebo pøi nanášení disperzních lepidel špatnì snášejících mechanické namáhání a dlouhý transport mezi vanou a papírem. Rovnomìrnost tloušky filmu lepidla se upravuje stìraèem nebo stíracím váleèkem, pøièemž tlouška nánosu lepidla se vymezuje mezerou mezi hranou stìraèe (váleèkem). Použití stìraèe není výhodné, protože se hrudky lepidla usazují ve štìrbinì a zpùsobují nepravidelný nános. Èastìjší je dvouválcový systém (obr. 216 b), používající brodícího válce, který nabírá v nádobì lepidlo a pøenáší je na válec nanášecí. Tlouška nánosu lepidla je urèena seøiditelnou mezerou mezi válci. Roztírání lepidla tímto zpùsobem je mnohem lepší a rovnomìrnìjší než pøi

264

SPOJOVÁNÍ

jednoválcovém systému. Rovnomìrnì rozestavìné odpichovaèe na šíøce nanášecího válce zabraòují pøilnutí lepeného materiálu na nanášecí válec. Pøi nanášení lepidla na archy (pøíøezy) je odpichovaèe obracejí tak, aby se ukládali na dopravník, který je donáší k dalšímu zpracování. Vrstva lepidla mùže být upravována stìraèem nebo váleèkem, pøistaveným k brodícímu válci. Pøi dvouválcovém systému se volí lepidlo se støední viskozitou s krátkým až støedním vláknem. Pøi nanášení lepidla válcem zdola jsou používány též tøíválcové zpùsoby. V tomto pøípadì je mezi válce brodící a nanášecí vestavìn další válec - pøenášecí a roztírací, který zlepšuje rovnomìrnost nánosu, zvláštì pøi tenkém filmu lepidla. Soustava tøí válcù dovoluje protibìžný smìr otáèení. Lepidla mají mít nízkou nebo støední viskozitu a krátké vlákno. Pøi bodovém nebo tvarovém nanášení se v této soustavì vymìní celoplošný nanášecí válec za dílový (reliéfní). Na válec je pøipevòován gumotyp. Lepidlo je potom nanášeno z povrchu vyvýšené plochy stereotypu (schéma na obr. 216 c). V tomto pøípadì je rychlost pohybu nakládacích odnášeèù shodná s obvodovou rychlostí nanášecího válce. Umístìní lepidla na papíru je vymezováno polohou umístìní stereotypu na válci (pro umístìní gumotypu na plášti válce platí stejná pravidla jako u tiskového raportu flexotisku). Tento zpùsob vyžaduje lepidlo s krátkým vláknem, které nestøíká. Pøi válcovém nanášení lepidla shora je lepený materiál veden tìsnì pod nanášecím válcem. Tím, že vrstva lepidla je na vrchní stranì archu, je usnadnìna jeho doprava na dopravníku. (Nemusí se obracet vratnými odpichovaèi, jak je tomu pøi nanášení zdola). Pøi tomto zpùsobu je ovšem obtížnìjší nanášení lepidla na válec. U jednoválcového systému (obr. 216 d) odebírá rotující válec svým povrchem vrstvu lepidla z pøistaveného zásobníku (korýtka, jehož stìnu tvoøí povrch válce), kterou pøenáší na lepený materiál. Šíøka štìrbiny mezi hranou zásobníku a pláštìm válce urèuje tloušku vrstvy lepidla. Lepidlo bývá husté - pastovité, aby ze zásobníku nevytékalo ani tehdy, když je válec v klidu. Pøi použití lepidel s nižší viskozitou se hrany zásobníku pøiléhající k plášti válce vybavují tìsnicími kroužky z tuhé technické plsti. Rovnomìrnìjšího nánosu lepidla se dosáhne, je-li zásobník lepidla nahrazen váleèkem otáèejícím se proti smìru otáèení nanášecího válce. V tom pøípadì jsou na stranách obou válcù drážky, do kterých tìsnì zapadají stavítka vytváøející mezi válci korýtko. Lepidlo se do korýtka dávkuje spádem z nádoby pomocí hadice. Výška hladiny se udržuje regulací pøítoku v závislosti na spotøebì, nebo automaticky. Pøeplnìní znemožòují odtokové otvory. Pøi dvouválcovém systému (obr. 216 c) je lepidlo pøenášeno z brodícího válce na pøenášecí a jím na lepený materiál. Otáèení pøenášecího válce mùže být soubìžné s otáèením brodícího válce nebo k nìmu protibìžné. (Na nanášecím válci mùže být štoèek umožòující tvarové nanášení.) Používá se lepidlo s vysokou viskozitou, mùže však být i pastovité s krátkým vláknem. Tøíválcový i víceválcový systém má mezi brodicí a nanášecí válec vestavìný jeden nebo více válcù pøenášecích, které plní rovnìž funkci válcù roztíracích. (Pøi tomto zpùsobu je pøíliš dlouhá cesta mezi hladinou lepidla v nádobì a jeho nanesení na lepený materiál.) Jednoválcový systém nanášení lepidla shora se používá i pøi nanášení tavných lepidel s vysokým bodem mìknutí (obr. 216 f). Tavné lepidlo ve formì tuhého provazce je vtlaèeno pomocí ozubených váleèkù do otvorù v tavícím bloku a po roztavení je pøenášeno pomocí vyhøívaného

SLEPOVÁNÍ

265

rotujícího válce zužující se štìrbinou na lepený materiál. Povrch válce mùže být drážkovaný nebo reliéfnì tvarovaný (pro nanášení lepidla v rùzných reliéfech). Nanášení lepidla z povrchu plochý se uplatòuje u tzv. nanášení rázovými prvky. (Tento zpùsob je charakteristický pro starší typy strojù.) V tom pøípadì nanášeè (který má urèitý tvar nanášecí plochy), nabírá lepidlo z povrchu válce nebo z dávkovaèe a pøenáší ho na lepený materiál posuvným rázovým pohybem a vrací se zpìt k nabrání lepidla. Pøenášeè lepidla nìkdy plní i funkci pøenašeèe lepeného materiálu tím, že na své cestì pøilepí k pøenášené vrstvì lepidla pøíøez papíru, který pak pøepravuje na místo lepení (napø. pøi vylepování vložek do obálek). 4

3

1

2

2

2

4

a

b

1 3 5

1 1

6

c Obr.217 Zpùsoby nanášení lepidla na slepovacím stroji skládacích krabic a - jednomístné nanášení lepidla zdola: 1 - skládaèkový pøíøez, 2 - vana s lepidlem, 3 - nanášecí kotouè, 4 - pøítlaèný váleèek, b - dvoumístné nanášení lepidla shora: 1 - nanášecí kotouèe, 2 nádoby s lepidlem, 3 - stìraè lepidla, 4 - seøizování stranové polohy, 5 - seøizování vertikální polohy, 6 - seøizování spodního pøítlaku; c - nanášení lepidla štoèkem u ètyømístného a šestimístného nanášení

1

Obr. 218a Nanášení lepidla z prohlubní plochy ( pláštì válce ) 1 - stìraè

266

SPOJOVÁNÍ

c. Nanášení lepidla z prohlubní plochy (pláštì válce) (obr. 218a) Pøi tomto zpùsobu je brodící válec souèasnì nanášecím. Povrch válce je vybaven prohlubnìmi uspoøádanými v geometrické síti (rastrováním). Hloubka prohlubní a hustota sítì rastru mùže být rùzná podle potøebné tloušky filmu lepidla. Válec se brodí v lepidle a nabírá ho do prohlubní. Pøebyteèné lepidlo se z povrchu pláštì stírá stìraèem. Lepený materiál se pøitlaèuje k válci, a protože pøilnavost lepidla k lepenému materiálu je vìtší než ke kovu, snímá lepidlo. Tímto zpùsobem se lepidlo nanáší plynule a v celých plochách, ale i v plochách vymezených v rùzných plošných tvarech, které jsou zaleptány do povrchu válce. Umožòuje velmi pøesné nanášení rovnomìrné vrstvy lepidla. (Princip je podobný hlubotisku.) Mùže být použito i dvouválcového systému, pøi kterém je film lepidla z nanášecího válce pøenášen na lepený materiál nepøímo, a to pøenášecím válcem, který je zpravidla gumový. Lepidlo pro nanášení z prohlubní musí mít krátké vlákno, støední viskozitu a dobrou soudržnost.

d ) Nanášení lepidla smykem Pøi tomto zpùsobu pøiléhá k pohybující se ploše lepeného materiálu (pásu papíru nebo k šupinovitì sestaveným pøíøezùm na obálky) korýtko s lepidlem v urèité šíøce tak, že lepený materiál tvoøí jednu jeho stìnu. Smýkající se papír odnáší na svém povrchu vrstvu lepidla, jejíž tlouška je vymezena štìrbinou mezi hranou korýtka a papírem. Styèná hrana korýtka bývá opatøena obkladem z plsti nebo pryže, jejíchž elasticita pomáhá lepidlo lépe roztírat. Lepidlo má mít krátké vlákno a nízkou až støední viskozitu. Zpùsob se používá pro vrstvení lepidla na zalepovací klopy obálek.

Obr. 218b Nanášení hubicí z uzavøené komory

Novìjším zpùsobem, používaným u moderních strojù, je nanášení lepidla na lepený materiál hubicí z uzavøené komory (obr. 218b). Množství nanášeného lepidla se nastavuje polohou klínu, který zapadá do hubice a vymezuje prùtokovou štìrbinu. Tento zpùsob se výhodnì používá pro nanášení lepidel na bázi prchavých rozpouštìdel nebo tìch, která pro velkou pìnivost není

SLEPOVÁNÍ

267

možné nanášet jiným zpùsobem. Pøi vybavení komory vyhøíváním se tento zpùsob mùže použít též pro nanášení tavných lepidel (používá se u sáèkových strojù na lepení hadic pøi vysokých rychlostech). Zvláštní zpùsob, který je vhodný pro pøerušované nanášení lepidla, je tzv. systém tupovací. V tomto pøípadì je klín (kužel) zapadající do hubice odpružený. Tlakem pružiny hubici uzavírá a svým vrcholem z ní vyènívá. Pøítlakem hubice k lepenému materiálu se klín do ní stlaèí a otevøe prùtokovou štìrbinu, kterou protéká lepidlo. Po uvolnìní z pøítlaku se hubice klínem opìt uzavøe. Tento zpùsob se používá též u rùzných pøíruèních kanceláøských lepièek.

e) Nanášení lepidla tryskou (tlakem) (obr. 219)

Obr. 219 Nanášení lepidla tryskou Tento zpùsob se používá pøi nanášení tavných lepidel s vysokým bodem mìknutí. Poèáteèní stav lepidla je tuhý (dráty, pásky, granule). Lepidlo se ve vyhøívací komoøe roztaví do plastického stavu a odtud se vytlaèuje šnekem nebo zubovým èerpadlem do nanášecí hubice a na lepený materiál. Zpùsob se používá pro plynulé nanášení zpravidla v úzkých proužcích pøi slepování materiálù, které mají špatnou povrchovou smáèivost (napø. hliníkové fólie). f) Nanášení lepidla nástøikem U tohoto zpùsobu se lepidlo tlakem pøivádí do pistole, jejíž tryskou se støíká na posunovaný pás papíru (podobnì jako pøi støíkání barev). Vrstva lepidla nanášená tímto zpùsobem nebývá rovnomìrná po celé ploše a spotøeba lepidla je znaènì vysoká. Zpùsob se v praxi osvìdèuje jen ve speciálních pøípadech. Lepidlo musí mít krátké vlákno a nízkou viskozitu.

g) Nanášení lepidla ponorem Pøi nanášení lepidla ponorem obepíná pás lepeného materiálu rotující válec, který se brodí v zásobníku s lepidlem. Nanášení lepidla mùže být buï jednostranné nebo oboustranné. Pøi jednostranném nanášení (obr. 220) je strana tìsnì pøiléhající k povrchu válce lepidlem nedotèena, zatímco druhá, vnìjší strana nabírá na svùj povrch vrstvu, která je úmìrná nasáklivosti lepeného materiálu a závisí též na konzistenci lepidla a rychlosti pohybu ponoøeného pásu. Zpùsob se používá tehdy, nevyžaduje-li se pøesná a rovnomìrná vrstva lepidla na celé lepené ploše.

268

SPOJOVÁNÍ

Obr. 220 Nanášení ponorem (jednostranné) Pøi oboustranném nanášení je lepený materiál veden pøes vodicí váleèek umístìný pod hladinou lepidla tak, že obì dvì strany lepeného materiálu jsou ponoøeny v lepidle. Lepený materiál nabírá na obì strany vrstvu lepidla úmìrnou jeho nasáklivosti, konzistenci lepidla a rychlosti nanášení. Pøebyteèné množství lepidla se nìkdy stírá ždímacími válci, kterými lepený materiál prochází ihned, jakmile vystupuje nad hladinu lepidla. Pøebyteèné lepidlo stéká zpìt do nádrže. Stírání pøebyteèného lepidla se provádí též pomocí stìraèù. Zpùsob se používá tehdy, když je tøeba, aby lepidlo kromì lepení vyztužovalo svým obsahem lepený materiál. (Napø. pøi výrobì slepovaných lepenek nebo pøi spirálovém vinutí.) Z uvedených struèných popisù vyplývá, že lepidlo je možné nanášet na lepený materiál rùznými zpùsoby, z nichž každý má urèité pøednosti pro urèitý druh lepení, lepeného materiálu i pro urèitý druh lepidla. U strojních zaøízení na lepení, slepování nebo polepování bývají použity rozlièné nanášecí zpùsoby, které kladou rozdílné nároky na druh lepidla a jeho vlastnosti.

Slepování nepøímým nanášením lepidla Pøi nepøímém zpùsobu slepování jsou pro slepování používány materiály vrstvené lepidlem. Lepicí proces probíhá tak, že lepivá schopnost vrstvy lepidla je aktivována pùsobením rozpouštìdla (u tavných lepidel pùsobením teploty). Využívá se vratné schopnosti lepidla, tedy pøecházet znovu do stavu gel (u tavných lepidel do stavu mìkce elastického) a dále do stavu sol (plastického). Pøi zpìtném pøechodu pøilne lepidlo ke slepovanému materiálu a vrací se do stavu tuhého. Tím dochází ke slepování spojovaných materiálù. Jsou-li lepicí materiály vrstvené samolepicími vrstvami, staèí k jejich pøilnutí a ke spojení tlak.

Spojování lepicími páskami na bázi rozpouštìdel Spojování lepicími páskami se používá v kartonážní výrobì pøi výrobì krabic, které se spojují ve složeném nebo v prostorovém stavu.

SLEPOVÁNÍ

269

Slepovací stroje pro kompletování kartonáže ve složeném stavu se provádìjí lepicí páskou (obr. 221) (pøíøezy na tyto krabice jsou bez spojovací záložky). Používané lepicí pásky jsou vrstvené kožním nebo kostním klihem.

2 2

4

5

3

1 6 1

Obr. 221

Obr. 222

Obr. 221 Slepování lepicí páskou - znázornìní slepení krabice ve složeném stavu 1 - lepicí páska Obr. 222 Funkèní schéma slepovacího stroje s lepicí páskou 1 - lepicí páska, 2 - tažné válce, 3 - nanášení rozpouštìdla, 4 - nùž, 5 - pøítlaèná lišta, 6 - rameno (opìrné)

U jednoduchých poloautomatických nebo automatických strojù (obr. 222) se používá zpùsob, kde se lepicí páska odvíjí z kotouèe tažnými váleèky a natírá aktivaèním rozpouštìdlem. Tažné válce posouvají pásku mezi spojovací èelisti tvoøené opìrným ramenem a pøítlaènou lištou. Složený krabicový pøíøez je pøiložen na rameno a pøi pøítlaku pøítlaèné lišty odstøihne nùž díl lepicí pásky, kterou tlakem pøilepí na vymezené plochy pøíøezu. Poloautomatické a automatické stroje zavádìjí pásku mezi èelisti soubìžnì s lepenou krabicí tak, že prùbìh spojování je plynulý. Tažné váleèky, které posouvají lepicí pásku mezi èelisti (ve stavu, kdy je aktivována adheze lepidla), jsou obloženy antiadhezívním materiálem (teflonem), aby na nich lepidlo nepøilnulo. Lepicí pásky jsou vyrobeny z pevných sulfátových papírù, z papírù slepovaných polyetylénem, pøípadnì jsou vyztuženy tkaninou, která jim dodává mimoøádnou pevnost. Zpùsob se používá pøi slepování pøíøezù z vlnité, pøípadnì i z plné lepenky zejména v tìch pøípadech, kdy není možné použít zpùsob sešívání drátem, protože by se obsah mohl snadno poškodit drátìnými sponkami (krabice s mìchem nebo sáèkem z plastických hmot pro balení tekutin, pastovitých nebo práškových a sypkých obsahù). Pracovní postup na jednoduchých strojích s ruèním nakládáním probíhá tak, že obsluha složí pøíøez a pøiloží ho na rameno. Po provedení slepu vysouvá pøíøez zpìt. U poloautomatických strojù se pøíøez ruènì složí a naloží do stroje, ale provedení slepu a doprava slepené krabice probíhá mechanicky. Slepená krabice se posunuje smìrem k vykládání, takže mùže následovat naložení dalšího pøíøezu.

270

SPOJOVÁNÍ

Automatické stroje provádìjí složení a naložení pøíøezu i slepení mechanicky. Slepené krabice se vykládají do stohu. Pevnost spoje provedeného tímto zpùsobem je velmi dobrá, zvláštì pøi použití vyztužené lepicí pásky. Spoj také vykazuje lepší odolnost než spoj provedený sešitím drátìnými sponkami.

a

b

2 2

4

3

1 5 6

Obr. 223 Schematické znázornìní rohového slepování a - pøíøez na krabici pro rohové slepování, b - pøelepená hrana, 1 - lepicí páska, 2 - tažné válce, 3 - nanášení rozpouštìdla, 4 - nùž, 5 - pøítlaèná lišta, 6 - opìrné rameno, 7 - tažné tvarovací válce (èelní pohled) Podobným zpùsobem pracují rovnìž etiketovací stroje, které pøilepují etikety opatøené vrstvou lepidla na rùzné pøedmìty (na lahve, sešity apod.). Spojování krabicových pøíøezù v prostorovém stavu se provádí pøelepením hran, tzv. rohovým slepováním. Pøíøez s vyseknutými rohy se skládá v linkách ohybu do prostorového stavu a na hranách, kde se boèné stìny dotýkají, se pøelepuje lepicí páskou. Po slepení všech ètyø stran zùstává v prostorovém stavu. Funkèní princip rohového slepování je shodný se spojováním pøíøezu v plochém stavu (obr. 223). Odlišuje se tím, že se místo tažných váleèkù používají tvarovací kotouèe, které ohýbají pásku do pravého úhlu, a rovnìž tvar èelisti, tj. opìrného ramene a pøítlaèné lišty, je upraven jako matrice a patrice pro pøilepení pásky na hranu vzniklou složením pøíøezu do prostorového stavu. V tomto stavu se krabice nakládá na rameno. Pokud jsou stroje jednoduché, s ruèní obsluhou, provádí se slepení jedné hrany. Automatické rohové slepovaèky pøelepují

TEPELNÉ SPOJOVÁNÍ

271

všechny ètyøi hrany najednou. Rohové slepování pøíøezù se používá ve výrobì potažené kartonáže.

Spojování lepicími páskami na bázi tavných lepidel Zpùsoby plochého i rohového spojování lepicími páskami vrstvenými tavnými lepidly jsou podobné jako pøi použití lepicích pásek na bázi rozpustných lepidel. Lepivost ovšem není vyvolána rozpouštìdlem, ale teplotou a tlakem. Lisovací èelisti jsou vyhøívané, jejich teplotu lze nastavit (90 až 120°C). Lepicí pásky na bázi rozpouštìdel jsou nevýhodné, protože lepidlo v solovém stavu se usazuje na vodicích soustavách i na èelistech a dochází k pøilepování lepeného materiálu a k poruchovosti. Tyto zpùsoby se nahrazují vhodnìjšími, využívajícími lepicích pásek na bázi tavných lepidel. U nìkterých strojù se vrstva lepidla na pásce nejprve zahøeje a páska se poté posunuje mezi èelisti. Ty jí pøilepí ke slepovanému materiálu jen tlakem (nìkdy kombinovanì tlakem a teplem). V tomto pøípadì se musí použít speciální lepicí pásky, jejichž vrstva lepidla obsahuje látky zpožïující jeho pøechod z plastického do mìkce a tvrdì elastického stavu, tedy takzvané lepicí pásky se zpoždìným úèinkem (nebo zpožïovaèem), které se pro tyto úèely vyrábìjí. Opoždìní pøechodu je dùležité proto, aby lepidlo bylo schopné adhezívnì pøilnout ke spojovanému materiálu ještì urèitý okamžik po pùsobení teploty, tj. ještì po dopravení pásky z vyhøívané èásti do èelistí, které následným tlakem provedou pøilepení ke slepovanému materiálu. Zpùsoby používající tavné lepidlo jsou podstatnì výhodnìjší, protože dovolují bezporuchový provoz a vyšší výkony než zpùsoby používající lepících pásek na bázi rozpouštìdel. Odpadají rovnìž ztrátové èasy potøebné k zavadnutí lepidla.

6.2. TEPELNÉ SPOJOVÁNÍ

Obr. 224 Tepelné spojování a - papíru vrstveného plastickou hmotou, b - fólií plastických hmot

272

SPOJOVÁNÍ

Tepelné spojování (obr. 224) je technologický postup, pøi kterém se fólie plastických hmot nebo papíry, kartóny a lepenky vrstvené nebo natírané plastickými hmotami homogennì spojují pùsobením teploty a tlaku. Tepelným spojováním se provádìjí spoje, které jsou nepropustné pro tekutiny a plyny. Zpùsob spojování je velmi rozšíøený ve výrobì obalù. Na rozdíl od jiných zpùsobù provádí se zde spojování bez použití tøetího spojovacího materiálu. Pro spoj se využívá termoplastických vlastností plastických hmot (napø. fólií polyetylénu, fólií PVC nebo papíru vrstveného polyetylénem, polypropylénem nebo natíraného disperzemi plastických hmot). Tepelné spojování plastických hmot patøí do technologie zpracování plastù. Používá se však i pøi zpracování papíru a lepenky zejména ve výrobì obalù, kdy fólie plastických hmot tvoøí souèást obalù (krabice s víèky z transportních termoplastických fólií, papírové pytle s vložkou z fólie plastické hmoty), nebo i pøi výrobì souèástí jiných výrobkù (blokù, notesù, rùzných spisových desek, alb, vzorníkù apod., u nichž jsou z fólií plastických hmot zhotoveny vnìjší desky nebo vnitøní vložky apod.). Tepelné spojování se používá zejména pøi zpracování papírù a lepenek natíraných nebo vrstvených plastickými hmotami, pøi spojování vrstev sáèkù, spojování kartonáží vyrábìných z kartónù nebo lepenek natíraných nebo vrstvených kopolymery plastických hmot, pøi výrobì vinuté kartonáže, obalù na hotové pokrmy apod.

Prùbìh postupu tepelného spojování Zpùsob tepelného spojování lze uplatnit jen u takových materiálù, které pùsobením teploty pøechází do plastického stavu. Celkový proces spojení sestává ze tøí fází, které se èasovì pøekrývají: a) zahøátí materiálu v ploše spoje na teplotu potøebnou pro spojení (tavná teplota), b) stlaèení spojovaných materiálù v místech spojù c) vychlazení na teplotu, která poskytne dostateènou pevnost pro další zpracování. Postup tepelného zpracování je ovlivnìn: -

tepelnými vlastnostmi plastické hmoty (vrstvy nátìru na papíru nebo lepence, její tepelnou vodivostí),

-

reologickými vlastnostmi plastické hmoty pøi vyšších teplotách,

-

zpùsobem pøivádìní a odvádìní teploty. Na kvalitu spoje pùsobí ještì tyto faktory:

-

geometrie spoje,

-

tvar svaøovací elektrody,

-

tlak svaøovacího nástroje,

-

vlastnosti spojovaného materiálu (obsah rùzných pøísad),

-

povrchová úprava spojovaných materiálù (napø. potisk).

TEPELNÉ SPOJOVÁNÍ

273

Ve fázi zahøátí jsou vznikem nebo pøivedením teploty do plochy spoje termoplastické vrstvy spojovaných materiálù zahøáty tak, že jsou jejich molekuly uvádìny do pohybu. Hmoty pøecházejí do plastického stavu, ve kterém je lze pùsobením tlaku spojovat. Pro tepelné spojování termoplastických materiálù musí být použity správné teploty, které jsou u jednotlivých druhù plastických hmot rùzné, podle rozdìlení délek øetìzcù molekul. Pøi správné teplotì se dvì termoplastické vrstvy spojují pøi minimálním tlaku. Takový spoj je pevný a stabilní. Dojde-li k pøekroèení teploty nad pøípustnou hranici, dochází k depolarizaci makromolekul a tepelný spoj má podstatnì horší mechanické vlastnosti. Rozsah vhodné teploty pro spojování je vymezen na jedné stranì stupnìm, kdy hmota pøechází do plastického stavu (narušení mezimolekulárních sil), a na druhé stranì stupnìm, kdy dochází k jejímu strukturálnímu rozkladu (narušení hlavních sil). Èím vìtší je rozdíl mezi tìmito stavy, tím lepší je spojovatelnost termoplastické hmoty pùsobením tlaku. Tento rozsah je u jednotlivých plastických hmot rùzný a urèuje se indexem tr/t p, kde tr je teplota rozkladu a tp teplota plastického stavu vhodného pro spojování. Napøíklad index u fólie PVC nemìkèené je 1,15, u PVC fólie mìkèené 1,2, u acetátu celulózy 1,25, u polyamidu 1,3, u polystyrolu 1,4, u polyetylénu 1,5 . Tepelné spojování není závislé jen na tepelném rozsahu, ale také na tavné viskozitì plastických hmot. Je-li tato nízká, je spojení snadnìjší než pøi vysoké viskozitì. Teplem jsou tedy spojovatelné fólie nebo vrstvy plastických hmot, které je možné zahøívat na teplotu vhodnou pro spojování, aniž by pøi tom došlo k pøíznakùm jejich rozkladu. Velikost použitého tlaku pøímo závisí na teplotì. Pøi vyšších teplotách je možné tepelnì spojovat pøi malém tlaku a opaènì; pod hranicí vhodné teploty, kdy hmota nepøechází do plastického stavu, není možné docílit spojení bez použití vysokých tlakù. Pro tepelné spojování fólií nebo vrstev plastických hmot jsou pøimìøené tyto rozsahy teplot:

Hmota vysokotalký polyetylén nemìkèené PVC mìkèené PVC Polyvinylidenchlorid PVDC lakovaný celofán smíchaný kopolymér vinylidenchloridu (diofán jako nátìrová hmota)

Rozsah teploty °C 115 - 145 180 - 210 od 180 - závislé na obsahu zmìkèovadel 138 - 149 115 - 135 120 - 170

Tepelné spojování se provádí rùznými zpùsoby, které se vzájemnì liší principy, jimiž je vytváøeno tepelné pole v místech spoje, a také tedy svým použitím pro spojování rùzných druhù termoplastických hmot.

274

SPOJOVÁNÍ

Pøi zpracování papíru a v obalové technice se používají tyto zpùsoby tepelného spojování: ! ! ! ! !

kontaktní, impulsní, vysokofrekvenèní, pøedehøívacím klínem, dìlicím nožem.

Kromì toho se používají zpùsoby spojování horkým vzduchem, pøímým ohnìm, indukèním teplem, koncentrovanými svìtelnými paprsky i ultrazvukem. Spoj vzniká buï periodickou funkcí spojovacích nástrojù nebo pøi spojování pásových materiálù kontinuálnì.

Kontaktní tepelné spojování (obr. 225) Pøi kontaktním spojování se teplota do míst spojù pøivádí vyhøívanými nástroji, a to buï spojovacími èelistmi nebo rotujícími kotouèky. Rotující kotouèky mají proti èelistem tu nevýhodu, že doba pùsobení tlaku a teploty je velmi krátká. Provedení kvalitního spoje je proto podmínìno pomìrnì malými rychlostmi posunu spojovaných materiálù nebo nezbytnou soustavou nìkolika za sebou uspoøádaných spojovacích kotouèkù. Vyhøívání spojovacích èelistí a kotouèkù je zpravidla elektrické. Používá se i vyhøívání párou nebo horkým olejem.

tO 1 2 3 4

2

1

a

ts

3

b Obr. 225 Kontaktní zpùsoby tepelného spojování 1 - spojovací èelist, 2 - vyhøívaný blok, 3 - antiadhezívní obklad, 4 - fólie a - pùsobení teploty u kontaktního tepelného spojování, t0 - rozsah teploty na vnìjším povrchu spojovací èelisti, ts - teplota v místì spoje b - kontinuální pásové tepelné spojování, 1 - tepelné zóny, 2 - chladicí zóna, 3 - fólie

TEPELNÉ SPOJOVÁNÍ

275

Spojovací èelisti mají šíøku 4 až 10 mm. Pøi spojování homogenních termoplastù se dosahuje kompaktního spojení, jehož pevnost prakticky není závislá na zvìtšování plochy sváru. Proto se spoje obvykle provádìjí spojovacími èelistmi s malou šíøkou kontaktních spojovacích ploch. Nevýhodou tohoto zpùsobu je vnìjší pøivádìní teploty na spojované materiály. Teplota musí pronikat z povrchu plochy dovnitø materiálu. Proto se musí na povrchu pùsobit podstatnì vyšší teplotou, než je teplota potøebná pro provedení spoje. Tepelný spád mezi vnìjším povrchem a spojem a rychlost dosažení teploty v místì spoje závisí na teplotì spojovacích èelistí (kotouèkù), na jejich tepelné vodivosti, na tloušce spojovaných materiálù a na dobì pùsobení. Teplotní parametry spojovacích nástrojù se musí upravit tak, aby v místì spoje bylo dosaženo teploty potøebné pro plastifikaci obou vrstev termoplastické hmoty. Jen tak vznikne pùsobením pøimìøeného tlaku homogenní spojení. Pøi spojování papírù natøených nebo vrstvených termoplastickou hmotou se pevnost spoje zvìtšuje se zvìtšující se tlouškou vrstvy termoplastické hmoty (pøi konstantní teplotì) až do urèitého maxima. Pøi dalším zvìtšováním tloušky vrstvy se pevnost spojù zmenšuje. Na pevnost spoje pùsobí rovnìž spojovací teplota. Se zvìtšující se tlouškou vrstvy termoplastické hmoty vzniká pomìrnì velký rozdíl mezi teplotou spojovacích èelistí s teplotou v místì spoje. Tato vnitøní teplota nestaèí k dostateèné plastifikaci hmoty, a proto musí být zvìtšována teplota spojovacích nástrojù. Optimální podmínky kvalitního spoje se urèují pokusným spojováním a empirickým zjištìním vhodných parametrù, zvláštì té teploty, pøi které spojování termoplastické hmoty pøechází do plastického stavu. Nevýhodou tohoto zpùsobu je, že se spojované materiály vykládají ze spojovacích nástrojù v teplém stavu, kdy snadno dochází k tvarovým deformacím. Nevýhodný je rovnìž vliv teploty na okolí místa spoje, kde snadno dochází k nežádoucímu spojení, k tzv. blokování (napø. nežádoucí spojování stìn plochých sáèkù tepelnì spojovaných na okrajích). Kontinuální zpùsob tepelného spojování (obr. 225 b) se provádí pomocí dvou ocelových pásù, které vedou spojované materiály tlakem kotouèkù tepelnou a následnì chladicí zónou. K vychlazení spoje dochází pùsobením tlaku, èímž se zabraòuje jeho deformacím. Pøi spojování folií plastických hmot, kdy pøichází teplá èelist do pøímého styku s termoplastickou hmotou, musí být povrch èelisti vybaven antiadhezívní vrstvou, která zabraòuje pøilnutí plastické hmoty k èelisti. K tomu úèelu se používají teflonové nebo silikonkauèukové folie. Kontaktní zpùsob spojování se používá pro spojování tenkých folií plastických hmot s velkým rozsahem pøechodu mezi elastickým a plastickým stavem. Pro spojování materiálù natíraných nebo vrstvených termoplastickými hmotami je tento zpùsob velmi výhodný, zvláštì pro pomìrnì nízké výrobní náklady. Èasto se pro spojování tìchto materiálù používají profilované èelisti,které dávají spojùm lepší vzhled i když mnohdy na úkor jejich pevnosti.

Impulsní tepelné spojování (obr. 226) Ohøívání spoje potøebné pro pøechod spojovaných materiálù do plastického stavu se pøi tomto zpùsobu provádí krátkými tepelnými impulsy. Výhodou zpùsobu je, že ochlazení spoje mùže èásteènì probíhat ještì v pøítlaku spojovacích nástrojù, takže nedochází k jeho deformaci.

276

SPOJOVÁNÍ

Nevýhodou je pøechod teploty pøes tepelnì izolující vrstvy (papíru nebo samotné hmoty) ke spoji,kdy nejvìtší teplota je na vnìjších stranách spojovaných materiálù.

H 2O

1 2 3 4

Obr. 226 Impulsní zpùsob tepelného spojování 1 - spojovací èelist, 2 - chladící roura, 3 - antiadhezívní obklad, 4 - fólie

Pøi spojování termoplastických folií je spojovací nástroj obkládán antiadhezívním materiálem. Odvádìní teploty a tlak obstarává razník, který musí mít dostateènou hmotnost, aby se pøíliš nezahøíval. U rychlobìžných strojù je nebezpeèí, že se razník pøíliš zahøeje a potom nedochází k potøebnému ochlazování spoje. Proto bývá razník chlazen vodou. Nìkdy se vyhøívací pásy vybavují uprostøed vložkou z dobøe vodivého kovu, kterou prochází vìtší hustota proudu, jímž se v lince spoje dosáhne vyšší teplota. U impulsního spojování jsou ve srovnání s kontaktním zpùsobem potøebné vyšší teploty, aby spoj mohl být proveden v co nejkratším èase. Vzhledem k tomu, že èasy pro provedení spojù tlustých materiálù jsou pøíliš dlouhé, omezuje se používání tohoto zpùsobu jen na tenké materiály (tenké vrstvy plastických hmot do tloušky 0,1 mm ). Kvalita spoje je závislá na teplotì, èasu, vodivost tepla a tloušce spojovaných materiálù.

Vysokofrekvenèní tepelné spojování U tohoto zpùsobu není teplota pøivádìna do hmoty zvenèí, ale vzniká uvnitø spojovaných materiálù vlivem vysokofrekvenèního pole. Materiály jsou vkládány mezi dvì elektrody, které jsou napájeny vysokofrekvenèním proudem. Mezi elektrodami vzniká vysokofrekvenèní pole (obr. 227). Bìhem urèité doby pùsobení se materiál vložený mezi elektrodami zahøívá, pøièemž maximální teplota je uprostøed materiálu, tedy v místì spoje. Povrch spojovaných materiálù i elektrody zùstávají chladné. To je hlavní výhodou vysokofrekvenèního spojování. Je použitelné pro spojování tìch hmot, které se vysokofrekvenèním polem zahøívají.

TEPELNÉ SPOJOVÁNÍ

a

b

277

tO

ts

Obr. 227 Vysokofrekvenèní zpùsob tepelného spojování a - vysokofrekvenèní pole, b - rozsah teploty ve spoji, t0 - rozsah vnìjší teploty, ts - teplota v místì spoje Nìkteré plastické hmoty nelze tepelnì spojovat vysokou frekvencí. Jsou to napø. polyetylén, polypropylén, polystyrén a acetátové fólie. Vysokou frekvencí lze napøíklad dobøe spojovat folii PVC. Použitelnost vysokofrekvenèního zpùsobu je rovnìž omezena tlouškou spojovaného materiálu. Èím je materiál tenèí tím vìtší je podíl teploty odvádìný elektrodami a pro dosažení potøebné spojovací teploty je zapotøebí vyššího elektrického napìtí. Zvýšené napìtí zpùsobuje u tenkých fólií tzv. probíjení. Zpùsob je proto vhodný jen pro fólie (nebo vrstvy plastických hmot), jejichž tlouška je vìtší než 0,1 mm, tedy tehdy, kdy již není vhodné použití kontaktního nebo impulsního zpùsobu spojování. Vysokofrekvenèní stroje pracují obvykle s frekvencí 27,12 MHz. Pøi vyšších frekvencích je možné dosáhnout výhodnìjších spojovacích podmínek, avšak na úkor zvýšených provozních nákladù. Vysokofrekvenèní generátory musí být nastaveny na frekvenci urèenou pro prùmysl, aby nedocházelo k rušení rozhlasového a televizního vysílání.

Spojování pøedehøívacím klínem (obr. 228) Elektricky vyhøívaný ocelový klín pøenáší teplotu na vnitøní spojované plochy termoplastických vrstev, které pøedcházejí do plastického stavu. Následným pùsobením tlaku pøítlaèných válcù dochází k jejich spojování. Pùsobení teploty je stejnì jako u vysokofrekvenèního spojování nejvìtší v místech spoje. Zpùsob se používá pøi spojování tlustších fólií nad 0,2 mm. Vhodné je jeho využití u dlouhých linek spoje, nejlépe pøi kontinuálních zpùsobech spojování pásù. Rychlost spojování se pohybuje mezi 1 až 2 m min-1.

278

SPOJOVÁNÍ

Obr. 228 Spojování pøedehøívacím klínem

Tepelné spojování dìlicím nožem Tento zpùsob se používá pøedevším tehdy, provádí-li se pøi spojování souèasnì dìlení (øezání) polyetylénových nebo polypropylénových hadic. Dobøe se jím spojují termoplastické materiály s velkým rozsahem teploty mezi výchozím a plastickým stavem. Hadice se rozdìluje tlakem vyhøátého drátu nebo lišty. Pøitom se protilehlé fólie na obou stránkách drátu nebo lišty spojují, a tím vzniknou z hadice souèasnì dva ve dnì spojené sáèky. Spojené fólie musí k sobì dobøe pøilnout, aby nevznikly netìsnosti v lince spoje. Pevnost spoje v tomto pøípadnì není pøíliš velká. Podobného úèinku se dosáhne spojováním pøímým ohnìm, kdy hadice sevøená dvìma pravítky pøeènívá o 1 mm. Pøímým pùsobením ohnì je pøeènívající okraj roztaven a spojen. Pøehled vhodných zpùsobù využití tepelného spojování Zpùsoby tepelného spojování jsou používány podle specifických vlastností spojovaných materiálù a podle požadovaných vlastností spoje výrobkù nebo polotovarù. Osvìdèené zpùsoby použití: kontaktní zpùsob: výroba sáèkù z neorientovaných fólií o tloušce 0,03 - 0,1 mm natírané a vrstvené materiály, impulsní zpùsob: výroba sáèkù z orientovaných a neorientovaných folií 0,03 - 0,06 mm. zpùsob spojování dìlicím nožem: výroba sáèkù z masivní fólie, smrštitelné fólie 0,03 - 0,06 mm (malá pevnost), kontaktní zpùsob ocelovými pásy: výroba pytlù z tlustých fólií 0,1 - 0,2 mm, pøedehøívacím klínem: podélné spoje u tlustších fólií 0,06 - 0,2 mm, vysokofrekvenèní spojování: tvarované spoje tlustých fólií, pøedevším PVC.

SEŠÍVÁNÍ

279

6.3. SEŠÍVÁNÍ Sešíváním se spojuje lepenka nebo papír drátìnými nebo plechovými sponkami, které z odvíjeného drátu tvaruje hlava sešívacího stroje. Pøi výrobì kartonáží se používá:

a)

a b) c b c d) Obr. 229

Obr. 230

Obr. 229 Znázornìní sešívání drátìnými sponkami a - ploché sešívání, b - rohové sešívání, c - sešívání høbetù, d - blokové sešívání Obr. 230 Prùøezy sešívacích drátù a - s kruhovým prùøezem, b - plochý, c - páskový ploché sešívání (obr. 229), pøi kterém se spojují zpravidla dvì na sebe položené plochy lepenky (díly kartonážních pøíøezù), rohové sešívání pøi nìmž se spojují dvì plochy lepenky kolmo k sobì pøiložené rohovým stehem, kdy je høbet drátìné sponky ohnutý do pravého úhlu. Pøi zpracování papíru na sešity nebo bloky se používají dva zpùsoby, sešívání høbetní a sešívání blokù, tzv. blokové. Tyto zpùsoby se používají v knihaøské technologii. Sešívací stroje zhotovují z drátu sponky s rùznou délkou høbetu a s rùznou délkou ramének. Rùzné typy sešívacích strojù používají podle tvaru profilu tøi druhy drátu (obr.230): a) drát s kruhovým prùøezem (nesprávnì zvaný kulatý), b) drát plochý (zploštìlý), c) drát páskový. Volba druhu sešívacího drátu se øídí pøedevším podle druhu sešívacího stroje a podle tvrdosti a tloušky sešívaných materiálù. Zpùsob sešívání, vytváøení sponky, stejnì jako druh sešívaného materiálu kladou na kvalitu drátu urèité požadavky, zejména na jeho tvrdost, pružnost, schopnost ohýbání, pøesnost rozmìrù a odolnost proti korozi. Rozmìry drátu musí být dodrženy s pøesností

280

SPOJOVÁNÍ

0,02 mm. U jednotlivých druhù drátù je uvedena prùrazná tlouška sešívaných materiálù a délka drátu v metrech pøipadající na 1 kg hmotnosti. Sešívací drát je dodáván na vinutý na cívkách.

Ploché sešívání Rùzné zpùsoby sešívání pøíøezù z plných i vlnitých lepenek na rùzné druhy skládatelných i prostorových kartonáží se rozlišují podle polohy høbetu sponky ke hranì krabice (obr. 231): a) podélné sešívání, kdy poloha høbetù sponek je rovnobìžná s hranou krabice, b) pøíèné sešívání, kdy poloha høbetù sponek je k hranì krabice kolmá, c) šikmé sešívání, kdy poloha høbetù sponek je k hranì krabice šikmá.

a

b

a

b

c

B

c

A

Obr. 231 Zpùsoby sešívání kartonáží podle polohy høbetu sponek ke hranì krabice A - sešívání do prostorového tvaru, B - sešívání v plochém stavu, a - podélné, b - pøíèné, c - šikmé Hlavní funkèní èástí sešívacích strojù je tzv. sešívací hlava, která je u rùzných typù strojù øešena podobnì a vykonává tyto funkce: a. odvíjí sešívací drát z pøibrzïované cívky a posouvá ho do sešívacích mechanismù, b. odsekává pøíøez drátu v rozmìru odpovídajícím tvaru sponky, c. vytváøí z pøíøezu drátu sponky (ohnutím ramének v úhlu 90°) d. zaráží raménka sponky pøi souèasném slisování (utáhnutí) stehu e. zahýbá raménka sponky pøi souèasném slisování (utáhmutí) stehu

SEŠÍVÁNÍ

1

2 3

4

281

5 6

10

11

9

7

C

8 12 A

B

13

D

Obr. 232 Funkèní schéma klasického sešívacího stroje A - 1 - cívka, 2 - brzdící pera, 3 - posuvné váleèky, 4 - drát, 5 - vodítka, 6 - vyrovnávací koleèka, 7 - vyrovnávací kanálek, 8 - pevný øezací nùž, 9 - kruhový øezací nùž, 10 - ohýbaèe, 11 - zarážeè, 12 - ohýbací blok, 13 - kovadlinka B - Ohýbaèe tvarují sešívací sponku D - Zarážeè zaraží sponku do sešívaného materiálu proti kovadlince U jednoduchého plochého sešívání (obr. 232) se èela cívky zbrzïují proti samovolnému otáèení pružinami pøipevnìnými na høídeli, které pøitáhnutím pùsobí jako brzdy. Pøerušované odvíjení drátu z cívky provádìjí pomocné váleèky, které pøitom brzdìný drát napínají a zasunují do vodítka. Vodítko má tvar ohnuté lišty s prùvlaky, váleèky nebo kanálkem. Tažený drát se potom vede vyrovnávacími váleèky, které ho vyrovnávají. Je to obyèejnì sestava tøí váleèkù se seøiditelnou vzájemnou polohou, což umožòuje nastavit je tak, aby vyrovnávaly ohnutý drát pøicházející z vodítka. Dále se drát posunuje vyrovnávacím kanálkem do sešívací hlavy. U nìkterých typù se drát vyrovnává již na vodicí lištì, na které jsou dvì øady kolíèkù, jejichž vzájemná vzdálenost je nastavitelná, a dále prochází pøes štìrbiny tøí váleèkù, jejichž poloha je také seøiditelná. Drát vsunutý mezi sešívací ústrojí se posouvá na doraz ke stìnì sešívací komory. V tom okamžiku se pohybuje svisle dolù levý a pravý ohýbaè. Na ohýbaèi, který je pøi stranì pøísunu drátu, je pøipraven kruhový odøezávací nùž, který svým bøitem pøeènívá pøes hranu ohýbaèe. Nùž odstøíhne drát proti spodnímu noži, který je umístìný na konci pøivádìcího kanálku. U nìkterých strojù je odøezávací kruhový nùž samostatný a ve své funkci pøedchází ohýbaè. Kruhový tvar nože umožòuje pøetáèením nastavovat neotupené ostøí. Potom ohýbaèe ohýbají drát vysunutý pøes pøehýbací blok. Tím vytváøí z drátìného pøíøezu dvouramennou skobku smìøující raménky proti lepence. Skobka je pøidržována v drážce pøidržovaèe. Ohýbaèe svými hranami dosednou na lepenku a stlaèí ji. Mezitím se zasune pøehýbací blok a uvolní cestu zarážeèi. Ten prudce udeøí na skobku vedenou v drážce a zarazí ji

282

SPOJOVÁNÍ

do lepenky. Lepenka se klade na rameno, na kterém je proti hlavì umístìná kovadlinka s dvìma žlábky. Raménka zarážené skobky prorazí lepenku a narazí na žlábky kovadlinky, ve kterých se zaènou zahýbat. Proti zahnutým raménkùm vyènívajícím z lepenky vystoupí kovadlinka smìrem nahoru, zahne a zatlaèí raménka skobky do lepenky. Tím se utvoøí pevná sponka, která obì dvì lepenky spojí. Zahnutí vyènívajících ramének skobky mùže být i pravoúhlé. Zarážeè i ohýbaèe se vracejí do pùvodní polohy a proces se znovu opakuje. Podobný princip, avšak s úèinnìjšími funkèními orgány sešívací hlavy využívají novìjší sešívací stroje (obr. 233). Pohyb jednotlivých mechanismù v hlavì sešívacího stroje obstarává u starších strojù segmentový vodiè, u novìjších rotující výstøedníky. 1

2

1

3 4 5 6 7

a

1

2

3

b

Obr. 233 a) sešívací hlava, 1 - ohýbaè, 2 - zarážeè, 3 - nùž, 4 - sešívací drát, 5 - sponka, 6 - ohýbací blok, 7 - ohýbaè ramének sponky b) ohýbaè ramének sponky, 1 - pevný na nakládacím ramenu, 2 - s ohýbacím a utahovacím blokem, 3 - s ohýbacími rameny. Hlavy sešívacích strojù jsou konstruované pro urèitou délku høbetní sponky, kterou není možné mìnit bez výmìny funkèních souèástí (ohýbacího bloku, zarážeèe a ohýbaèe). Podle rozdílné tloušky sešívaných materiálù je nutno upravovat délky ramének sponek. Musí se rovnìž upravovat ramena od hlavy sešívacího stroje. Funkèní orgány hlavy stroje jsou upravené tak, že na nich mùžeme zpracovávat dráty s rùznými rozmìry profilu (v urèitém vymezeném rozsahu), aniž by bylo tøeba mìnit souèástky. Sešívací stroje se rozlišují podle toho, jaké dráty se v nich pro sešívání používají. Jsou to stroje pro dráty s kruhovým prùøezem, ploché, páskové. Pro sešívání páskovým drátem má hlava stroje rozdílné úpravy - masivnìjší konstrukci, vodící a vyrovnávací zaøízení drátu a šikmý støih drátu. Šikmá èela ramének snadnìji prorážejí sešívané materiály. Sešívací hlavy dosahují výkonu 300 až 500 stehù za minutu. Rozdílným zpùsobem pracují stroje, které slouží pro spojování klop krabic naplnìných obsahem, kde není možné uplatnit souèinnost hlavy a kovadlinky na opìrném ramenu. Tyto stroje nevytváøejí sponku z drátù, ale sešívají hotovými sponkami (obr. 234), které jsou do zásobníku hlavy vkládány podobnì jako bìžných kanceláøských sešívaèek, tedy ve slepených

SEŠÍVÁNÍ

283

blocích. Profilované tvary høbetu a ramének spojky umožòují vytváøení stehu bez pøítlaku kovadlinky. Høbet sponky po provedeném stehu leží na tenké výsuvné pøidržovací lištì pøiložené na místo stehu. Zarážeè pøítlakem deformuje sponku tak, že se její raménka ohnou a zatlaèí do sešívaného materiálu. Potom se vysune pøidržovací lišta. Tento zpùsob se využívá pøi sešívání klop krabic z vlnitých lepenek.

a

c

b Obr. 234 Znázornìní zpùsobu sešívání hotovými sponkami a- zarážení sponky do lepenky, b- ohyb ramének zarážeèem, c- výsuvná pøidržovací lišta. Podle stupnì mechanizace prací pøi obsluze sešívání se rozlišují stroje ramenové, stroje poloautomatické a stroje automatické. Ramenové stroje mají motorizovaný pohon sešívací hlavy ovládaný elektrickým spínaèem. Ostatní úkony, tj. skládání pøíøezu a pøikládání sešívaných ploch na rameno proti sešívací hlavì a vykládání sešitých krabic, provádí obsluha stroje ruènì. Poloautomatické stroje se liší od jednoduchých ramenových strojù tím, že skládání pøíøezù a vkládání složených pøíøezù do stroje se provádí ruènì, avšak posun sešívaného pøíøezu pøi souèastném sešívání i vykládání sešitých krabic ve smìru prùbìhu sešívání se dìje mechanicky. Pro sešívání dvoudílných klopových krabic se používají dvohlavé sešívací stroje, na kterých se souèastnì sešívají oba spoje. Automatické sešívací stroje se liší od poloautomatických tím, že nakládáním pøíøezù, jejich složení a naložení do sešívacích orgánù stroje, jakož i vykládání a stohování sešitých krabic, je mechanizováno. Moderní stroje jsou vybaveny tak, že mohou na zaèátku a na konci spoje umisovat dvì sponky vedle sebe, èímž se získá dvojitý (zesílený) spoj. Nastavení orgánù sešívací hlavy strojù je seøiditelné podle tloušky sešívaných materiálù. Stroje jsou stavìny také na rùzné rozmìry høbetù sponek. Rozmìr sponky se øídí velikostí sešívaných krabic. Všeobecnì se používají sponky s délkou høbetu 7, 13, 14 a 17 mm, pro sešívání vlnité lepenky páskový drát obvykle s délkou høbetu 14, 17 a 20 mm. Délku ramének sponky lze na stroji nastavovat podle tloušky sešívaných materiálù. Ohnutá raménka sponky mají k sobì doléhat.

284

SPOJOVÁNÍ

Správná délka ramének se odvodí ze vztahu:

lr = s1 + s2 + 0,5 ln kde lr - délka raménka, ln - délka høbetu, s1, s2 - tloušky sešívaných materiálù. Poèet sponek pro sešití krabice s klopovým uzávìrem je závislý na velikosti krabice, resp. na její výšce. Podle osvìdèených zkušeností mají být rozteèné vzdálenosti sponek pøi sešívání plných a vlnitých lepenek 65 mm a vzdálenost první sponky od hranice krabice nemá být vìtší než 25 mm. První a poslední steh mùže být zdvojený (zesílené sešívání). V pøípadì potøeby lze sešívání provádìt dvìma øadami sponek, dvojité sešívání. Moderní stroje dosahují výkonu až 500 sponek za minutu. Pøi sešívání plných lepenek není pevnost spoje pøíliš ovlivòována polohou høbetù sponek ke hranì krabice, ale pøi sešívání vlnitých lepenek musí být poloha høbetu sponek buï kolmá, nebo šikmá ke høbetu vln. Používá se výhradnì drátù páskových nebo plochých. Drát s kruhovým prùøezem vlnitou lepenku lehce proøezává. Pevnost spoje sešitím drátìnými sponkami se zkouší rùznými zkušebními metodami. Nejobvyklejší je zkouška volným pádem - za standardních podmínek se sledují pády naplnìné krabice a zjišuje se poèet pádù, které krabice vydrží až do porušení spoje. Napø. lepenková krabice ze šedé ruèní lepenky o plošné hmotnosti 1450 g m-2 s obsahem 25 kg zboží, sešitá drátem kruhového prùøezu o rozmìru 0,74 mm jednoduchým šitím vydržela 47 pádù, než došlo k porušení spojené hrany. Lepenková krabice z téže lepenky, se stejným obsahem, šitá dvojitým sešitím páskovým drátem vydržela 138 pádù. Pevnost spoje se zkouší též na trhaèce na lepenku. Do trhacích èelistí se upevní sešitý proužek lepenky a je namáhán v tahu až do okamžiku porušení spoje, tj. do vytrhnutí sponek. Zajištìná síla potøebná k porušení spoje slouží pro vzájemné srovnání jednotlivých zpùsobù sešívání nebo k hodnocení kvality sešívacích drátù. Jiný zpùsob je namáhání sešité hrany krabice na jednoduchém zaøízení, které mìøí a ukazuje sílu, kterou je spoj namáhán z vnitøní strany krabice. Zjišuje se síla, pøi které došlo k první deformaci stroje. Volba druhu drátu a zpùsobu sešívání je ovlivnìna hmotností obsahu, který bude do krabice zabalen. Jednoduché sešívání drátem kruhového prùøezu vystaèí pro lehkou kartonáž vyrobenou ze šedých strojních lepenek o plošné hmotnosti do 1000 g m-2. Pro kartonáže z plných lepenek nad 1000 g m-2 (hrubé tìžké kartonáže) a u kartonáží z vlnitých lepenek je správné používat druhy drátù a zpùsoby sešívání podle uvedené tabulky.

SEŠÍVÁNÍ

Hmotnost baleného obsahu

Druh drátu

285

Druh sešívání

u kartonáží z plných lepenek do 15 kg do 30 kg do 50 kg

kruhový prùøez páskový páskový páskový

zesílené - dvojité jednoduché - zesílené zesílené dvojité

u kartonáží z vlnitých lepenek do 10 kg do 15 kg nad 15 kg

páskový páskový páskový

jednoduché zesílené dvojité

Tyto údaje jsou závislé pøedevším na kvalitì používaných lepenek. Pøi dobrých mechanických vlastnostech sešívaných materiálù a pøi správné funkci sešívacích strojù je možno dosáhnout uspokojivých výsledkù pøi jednoduchém a zesíleném sešívání.

Obr. 235 Schéma rohového sešívání

286

SPOJOVÁNÍ

Rohové sešívání Rohové sešívání spoèívá v tom, že høbet drátìné sponky se v prùbìhu sešívání ohne do úhlu 90° a takto ohnutá sponka sešívá dvì kolmo k sobì pøiložené lepenkové plochy pøes roh (obr. 235). Funkèní orgány hlavy stroje, tj. zpùsob odvíjení a pøivádìní drátu do sešívací hlavy, støíhání pøíøezu drátu a tvarování dvouramenné skobky ohýbaèe pøes ohýbací blok, je shodný s funkcí hlavy sešívacího stroje pro ploché sešívání. Zarážeè je na úderném konci vybaven výkyvnými køidélky. Vytvarovaná dvouramenná skobka je pøidržována v drážce a úderem zarážeèe se zarazí do zúžené komory, ve které se raménka nejprve ohýbají smìrem ke svislé ose skobky. Potom se výkyvem køidélek na zarážeèi a jeho tlakem ohne høbet skobky postupnì tak, že její raménka smìøují kolmo proti lepence. Sešívané lepenkové plochy se pøiloží kolmo k sobì na rameno pravoúhlého profilu. Raménka skoby se úderem zarážeèe vrazí do lepenek. Na ramenu je kovadlinka (pravoúhlého profilu), která má na boèních stìnách ohýbací žlábky. Raménka skobky, která prorazila lepenku, narazí na kovadlinku proti žlábkùm a ohýbají se. Souèasnì vystoupí kovadlinka smìrem nahoru a upevní (slisuje) vytvoøenou sponku. Mechanismy se vracejí do výchozí polohy a pøi dalším stehu se celý postup opakuje. Stroje jsou stavìny na rozmìry sponky 2 x 5,5 mm nebo 2 x 7,5 mm. Pro sešívání se používá výhradnì plochý drát. Stroje dosahují výkonu až 180 stehù za minutu. Nastavení polohy hlavy k ramenu stroje se seøizuje podle tloušky sešívaných materiálù a je velmi jednoduché a pøesné. Mezi dva nastavitelné seøizovací váleèky na ramenu stroje se vsunou lepenky, které mají být sešívány. Otáèení seøizovacího kotouèe až do utáhnutí (slisování lepenek) se na stroji samoèinnì nastaví vzdálenost mezi hlavou a ramenem.

Vliv drátu na správnou funkci sešívacích strojù. Pro dobrou funkci sešívacího stroje je velmi dùležitá jakost drátu. Pøedevším je nutné, aby drát mìl pøesné rozmìry a aby byl rovný. Zvlnìný drát je pøíèinou znaèných tìžkostí. Z mechanických vlastností má význam pøedevším vhodná tvrdost. Pøíliš mìkký drát neprorazí lepenku nebo se po zahnutí raménka pøi namáhaní lehce ohne a steh se uvolní. Tvrdý a pøíliš køehký drát sice prorazí lepenku, ale v koneèné fázi pøi dotahováni sponky (slisování) se obyèejnì nalomí nebo zlomí v ohybech a steh pøi sebemenším namáhání povolí. Tvrdost drátu není normalizovaná. V praxi se tvrdost drátu zkouší jeho ohnutím pøes ostøí nože a zpìtným narovnáním. Jakmile se drát pøi narovnání zlomí, je pøíliš køehký a bude pøi sešívání pùsobit tìžkosti. Zùstane-li celý, i když v místì ohybu vznikne povrchová trhlina, je použitelný. Špatná kvalita drátu zpùsobuje ve výrobì znaèné potíže, které zaviòují poruchy stroje, a tedy znaèné prostoje. Nevyhovující kvalita drátu zaviòuje rovnìž nedostateènou pevnost spoje, a tím zhoršenou kvalitu obalu. Nekvalitní spoj se stává nejslabším místem mechanických vlastností obalu, by by pro jeho výrobu bylo použito velmi pevné a houževnaté lepenky. Velmi dùležité je správné seøízení stroje. Pøi manipulaci a skladování se musí s drátem zacházet opatrnì, aby nárazem nedošlo k poškození návinu, které zpùsobuje tìžkosti pøi

SEŠÍVÁNÍ

287

odvíjení. Brzdicí pružiny musí být správnì pøitaženy. Nedostateèné zbrzïování zpùsobuje odvíjení vìtšího dílu drátu, který potom vytváøí v pøivádìcích mechanismech smyèky. Jsou-li spružiny pøíliš pøitaženy, dochází k velkému tøení, které posouvací mechanismy obtížnì pøekonávají a odvinou tedy pøíliš krátký díl drátu, který nedosáhne až ke stìnì tvarovací komory. Raménko skobky je potom kratší a rozdílná výška ramének zpùsobuje pak deformaci skobky pøi prùrazu lepenky (obr. 236a). Velké utažení brzdicích spružin zpùsobuje, že se drát zaène zaøezávat do návinu na cívce, dochází k porušení pravidelnosti návinu a k zadrhování plynulého odvinu. Posouvací mechanismy musí být seøízeny tak, aby pøílišné utažení nezpùsobovalo brzdìní a nevedlo k násilnému deformování drátu. Tvar sponky je pøi nedostateèném pøísunu drátu vždy deformovaný.

a

b

c

e

d Obr. 236 Vady ve funkci sešívacího stroje a - deformace skobky s kratším raménkem, b - nesprávná a správná poloha skobky proti kovadlince, c - chybné a správné zahnutí ramének sponky, d - deformované sponky pøi použití pøíliš tenkého drátu, e - neutažená a správnì utažená sponka Posuvné váleèky, které mají zdrsnìný nebo ozubený povrch, musí být nastaveny tak, aby drát spolehlivì posunovaly. Nesprávné seøízení zpùsobuje nedostateèný posun. Pøílišné utažení zpùsobuje deformaci drátu a vznik pilin, které potom obrušují souèásti stroje. Vznikají rovnìž poruchy zasekáváním drátu v posuvných mechanismech. Pøi delším používání se na obvodu vodicích váleèkù utvoøí rýhy, ve kterých drát prokluzuje a posunuje se nesprávnì. Je tøeba dbát na èistotu posuvného a vyrovnávacího kanálku. Prach, piliny z drátu, pøípadnì jiné neèistoty nadmìrnì zvìtšují tøení drátu a jeho zbrzïování v kanálku a pøed kanálkem se pak tvoøí smyèky. Kanálek se musí vždy pøi výmìnì cívky drátu vyèistit. Stroje, které sešívají páskovým drátem, mají podávací trubièku s obdélníkovým profilem. Je-li nesprávnì nastavena, drát se v ní kroutí, což zpùsobuje poruchy pøi øezání a pøi tvarování skobky. Dùležitou funkci plní øezací nùž, který je obyèejnì kruhový. Natáèením nože se postupnì nastavuje neotupený bøit. Tupý nùž provede nekvalitní støih projevující se deformací èela raménka. Deformované èelo se potom obtížnì proráží lepenkou. Vznikají piliny, které se usazují v oleji, zneèišují stroj a obrušují jeho funkèní souèástky. Správná funkce ohýbaèù vyžaduje jejich rovná èela. Pøi deformaci èel opotøebováním je pøi tvorbì skobek pøíliš velká vùle, která zapøíèiòuje deformaci sponky. Podobnì je tomu i pøi

288

SPOJOVÁNÍ

opotøebování èela zarážeèe. Zvláštì se musí èistit a vymìnit køidélka zarážeèe u rohové sešívaèky. Pøi jejich opotøebení dochází k deformaci stehu. U rohové sešívaèky se musí dbát na èistotu zúžené komory, jejíž zneèištìní zpùsobuje nesprávné ohnutí skobky, která potom obtížnì vniká do lepenky. Pøehýbací blok pracuje bez obtíží, pokud dostateènì pruží spružina bloku pøidržovaèe. Musí se pravidelnì kontrolovat, zda není zneèištìna drážka pøidržovaèe. Zahýbací žlábky na kovadlince mají mít pùlkruhový tvar a musí být hladké. Jsou-li vyryté (deformované), nemohou v nich konce ramének skobky dobøe klouzat, dochází ke zpøíèení nebo i k deformaci skobky ve høbetu. Když nedoráží kovadlinka, raménka nejsou dostateènì zahnutá, sponka tedy zùstane volná, neutažená (obr. 236 e). U nìkterých typù sešívacích strojù mùže dojít následkem nárazu a otøesù, které sešívání doprovázejí, ke stranovému posunu kovadlinky a uvolnìní ramen v ložisku. V tom pøípadì raménka nenarážejí rovnomìrnì do žlábkù, zahýbají se nepravidelnì, popøípadì jedno raménko narazí rovnou na plochu kovadlinky a zbortí se (obr. 236 b). Délka ramének skobky se upravuje podle tloušky sešívaných lepenek tak, aby jejich konce po vytvoøení sponky byly k sobì na rubu lepenky co nejblíže, aby ležely v jedné pøímce (obr. 236 c). Obì nožièky musí být stejnì dlouhé. Nastavení požadované tloušky stehù u strojù, které mají samoèinné seøizování (pøi nìmž se seøizuje vzdálenost hlavy stroje od ramene), musí být pøesné. Pøi nesprávném nastavení dochází k deformaci sponek. Pøi použití pøíliš tenkého drátu dochází k deformaci sponek a raménka lepenku neprorazí (obr. 236 d). Pøi zkoušení správného seøízení nebo pøi kontrole funkce stroje se nesmí sešívat tak, aby na jednom místì vzniklo nìkolik stehù. Nárazem na vrstvu nahromadìných sponek se totiž mohou poškodit nebo i zlomit nìkteré funkèní souèásti sešívací hlavy. Chod stroje bez drátu je tøeba omezit jen na nejnutnìjší pøípady, protože se otupují nože.

a

g

b h c i d

j

e

k

e f Obr. 237 Rùzné tvary sponek, z nichž lze odvodit pøíèiny deformací

l

SEŠÍVÁNÍ

289

Vady stehu a jeho pøíèiny Z charakteru deformace nebo poškození sponky lze èasto odvodit pøíèiny, které je zavinily. Pøíèiny jsou rùzné, mnohdy pùsobí nìkolik vlivù najednou (obr. 237). a. Správný steh: Høbet sponky je rovný nebo rovnì zalomený, raménka stejnì dlouhá , pravidelnì zahnutá. b. Jedna nebo obì nožièky zborcené: pøíèinou jsou: vydøené žlábky kovadlinky, kovadlinka uchýlená do strany, nestejná délka ramének (pravé je delší), nerovný støih drátu, roztøepený konec, pøíliš slabý tlak, rameno pøíliš nízko, tenèí drát než vyžaduje tlouška nebo houževnatost lepenek, nedostateèné dorážení kovadliny. c. Zborcený høbet sponky: vydøené žlábky kovadlinky, nestejná délka ramének, roztøepené konce èel ramének, pøíliš dlouhé raménko, tenký drát. d. Pravá nožièka krátká: nesprávné podávání drátu, pøíliš velké zbrzdìní cívky, velké tøení v posunovacích mechanismech. e. Délka nožièky kolísá: nestejnomìrné napínání drátu, zneèištìný nebo opotøebovaný mechanismus, zlomená napínací pružina, uvolnìný utahovací šroub, nedostateèné a nepravidelné zbrzïování, opotøebovaná posunovací koleèka, drát na cívce nepravidelnì navinut. f. Ohyb drátu je zdeformován nebo zlomen: pøíliš velký tlak, rameno pøíliš vysoko, ulomený konec zarážeèe, u rohového stehu ulomené køidélko, ulomený nebo uštípnutý konec ohýbaèe, opotøebovaná kovadlinka, nesprávný rozmìr drátu. g. Nesprávné ohnutí ramének: opotøebované konce ohýbaèù, opotøebovaná kovadlinka, drát pøíliš velkého prùøezu, otupené nože, u rohového šití opotøebovaná zúžená komora. h. Spona je polámaná: pøíliš køehký drát, pøílišná tìstnost mezi pøehýbacím blokem a ohýbaèi, pøíliš tlustý drát. i. Raménka neproniknou lepenkou: pøíliš tenký drát, zneèistìná - zúžená komora deformuje raménka, tupé konce ramének. j. Praskání skoby v ohybu: tvrdý drát, ostrá hrana pøehýbacího bloku. k. Deformace ohybu sponky a její praskání: špatný pøehýbací blok. l. Nesprávnì vytvarovaná sponka: špatné nastavení stroje na tloušku sešívacího materiálu nebo pøíliš velká spona pro danou tloušku drátu. U pøíliš tenkých drátù se stane, že spona vùbec nepronikne materiálem, nebo se raménka nepravidelnì zahnou. Složitìjší poruchy odstraòuje údržbáø nebo seøizovaè, avšak menší závady si musí odstranit pracovníci u strojù sami. Pøi práci na stroji musí soustavnì kontrolovat tvar stehu, a to nejen na vrchní, ale i na spodní stranì lepenky. Zvláštním zpùsobem je sešívání plechovými sponkami, které se dnes používá zdíøka. Spojování se provádí na strojích (v praxi nazývaných kovacích), které zpracovávají místo drátu rùzné druhy plechových sponek nebo plíškù. Spojování je podobné plochému nebo rohovému sešívání drátem. Podle zpùsobu tvorby plechových sponek se rozlišují zpùsoby sešívání

290

SPOJOVÁNÍ

hotovými sponkami, sešívání tvarovanými sponkovými pásky a sešívání sponkami zhotovenými až pøi spojování. Sponky se vyrábìjí z ocelového plechu, který je pozinkovaný, niklovaný, pocínovaný nebo lakovaný. Povrchové zušlechtìní chrání plech proti korozi a dává mu lepší vzhled. Kromì sponek, které se zaseknou do spojované lepenky, se používají též sponky, které se ruènì zasunují do prùseku v lepence a ohýbáním jejich ramének se provádí spojování. Tyto sponky jsou tvarované pro ploché i pro rohové spojování. Sponky mohou být po upotøebení krabice vyjmuty a pøíøez mùže být složen do plochého stavu.

6.4. NÝTOVÁNÍ Nýtováním se provádí spojování velmi tlustých lepenek pøi výrobì vratných obalù, které musí odolávat znaènému namáhání spoje. Nìkdy se krabice nýtují barevnými nýty, aby pùsobily esteticky. U nýtovaných krabicových spojù není nebezpeèí poranìní pøi manipulaci s obsahem, jako je tomu u drátìných sponek. Nýtovací stroje zpracovávají buï nýty hotové, nebo je pøi nýtování teprve zhotovují z plechu odvíjeného z kotouèe. Stroje používající hotové nýty mají zaøízení pro dávkování a dopravu nýtù a soustavu nýtovacích nástrojù (nýtovací hlavy a ramena s kovadlinkou). Zaøízení pro dávkování a dopravu nýtù má buï talíøový tvar, kde se nýty sypou do plnicí komory a pomocí kartáèových prvkù nakládají do nákládacích otvorù vodícího kanálu, nebo mají tvar bubnu, jehož otáèením se jednotlivé nýty sypou do vodícího kanálku. Buben má uvnitø otoèný kotouè, na jehož obvodì jsou prùseky pro zachycování jednotlivých nýtù. Nýt se vodícím kanálkem (obyèejnì spádem) dopraví do nýtovací hlavy, kde se pomocí zarážky uloží proti nýtovacímu razníku. Úderem razníku se uvolnìný nýt vede vodícími èelistmi a je vrážen do spojovaných lepenek. Døík nýtù, který prorazil spojované lepenky, narazí pøeènívajícím okrajem na profilovanou kovadlinku, ohne se a stlaèí, èímž se spoj slisuje a upevní. Stroje, které zhotovují nýty z plechových páskù, mají otoènou hlavu. Na jejím vrcholu se u pøivádìného plechu úderem razníku vytvaruje nýt. Potom se hlava otoèí o 180° - zhotovený nýt smìøuje døíkem proti spojovanému materiálu. Dalším úderem se na vrcholu otoèné hlavy vytváøí další nýt a nýt nacházející se na protilehlé stranì je vražen do spojovaných lepenek položených na kovadlince. Pøitom dochází k roznýtování pøeènívajícího konce. Pøi opakovaném pochodu se vždy hlava otoèí o 180° a dopravuje další nýt k místu spoje. Nýty se vyrábìjí z plechu profilovì tvarovaného nebo z netvarovaných páskù. a

b

c

Obr. 238 Rùzné druhy nýtù a - nýt z profilovì tvarovaného plechu, b - nýt kosoètvereèného tvaru, c - nýt s kuželovitým výliskem,

ŠITÍ

d

e

f

g

h

i

j

291

k

Obr. 238 Rùzné druhy nýtù d - dutý nýt bez krytu, e - dutý nýt s jednostranným krytem, f - dutý nýt s dvoustranným krytem, g - nýt tažený z plechu, h - lemovací nýt, i - plný nýt, j - plný nýt s vyvrtaným døíkem, k - plný nýt s proseknutým døíkem

Nýtování se provádí rùznými druhy nýtù, které mohou být plechové, duté nebo plné (obr. 238). Plné kovové nýty se používají pro pevné spojovaní lepenek pøi výrobì tìžkých obalù (kontejnerù, lepenkových sudù, pro pøipevòování nosných rukojetí u lepenkových kbelíkù). Ojedinìle se používají plné nýty z plastických hmot. Plné kovové nýty mají navrtaný nebo proseknutý døík. Touto úpravou se pøíznivì ovlivòuje smìr a ulehèení ohybu ramének døíku. Pøi nýtování do 8 mm tloušky není nutné pøed nýtováním provádìt ve spojovaných materiálech nýtovací otvory. Tvar nýtu pùsobí jako prùbojník. Vyseknutý díl lepenky zùstává v jeho dutinì a vyztužuje ho proti pøípadným deformacím. Pøi vìtších tlouškách musí být pro nýt ve spojovaných materiálech pøedem vyseknutý nebo vyvrtaný otvor, do kterého se nýt vsazuje. Zpùsob spojování nýtováním se dnes pøi výrobì obalù používá zøídka (na nýtovacích strojích nebo lisech s ruèním nakládáním spojových materiálù).

6.5. ŠITÍ

a

b

Obr. 239 Schematické znázornìní šití nití a - dvojitý steh, b - jednoduchý øetízkový steh

292

SPOJOVÁNÍ

Šití slouží ke spojování papíru nitìmi. Šicí stroje pracují podobným zpùsobem jako bìžné stroje pro šití textilu, kùže nebo pláten vrstvených plastickými hmotami. Šicí jehla proráží sešívaný materiál, vtahuje do nìj vrchní nit smyèkou, do které spodní èlunek provléká spodní nit. Jehla pøi zpìtném pohybu utahuje smyèku a vytváøí steh (obr. 239). Sešívaný materiál se vede vodící soustavou stroje rychlostí závislou na rytmu, kterým pracuje jehla, a na délce stehu, která je seøiditelná. Šití se používá pøi výrobì papírových pytlù. Steh bývá vzdálen 12 až 20 mm od okraje pytle. Délka stehu je 5 až 9 mm. Pro zlepšení spoje se hrana pytle obkládá složenými proužky krepového papíru (v šíøce 50 až 60 mm), které pøesahují na obou stranách pøes hrany pytle (asi 15 mm), èímž se zabraòuje vytáhnutí stehu. Pro šití pytlù se používá bavlnìná pøíze nebo hedvábný kordonet a jim podobné druhy nití a speciální šicí stroje, které sešívají jednu nebo obì strany hadice najednou. Na poloautomatických strojích se nakládání a vykládání provádí ruènì. Automatické stroje mechanizují celý postup. Obsluha nakládá stohy hadic do nakládaèe a ostatní úkony až po dopravu sešitých pytlù do vázacího stroje obstarává automatický šicí stroj samoèinnì. Stroje šijí dvojitým stehem (stepováním), jednoduchým øetízkovým a dvojitým øetízkovým stehem. Dvojitý steh vznikne smyèkováním vrchní nitì na spodní, pøièemž smyèka je uprostøed tloušky sešívaných materiálù. Steh provedený tímto zpùsobem je velmi pevný a spotøeba nití je relativnì malá, je však málo prùtažný (obr. 239 a). Øetízkový steh vzniká provlékáním smyèky jedné nitì pomocí rotujícího háèku. Háèek prodlužuje smyèky provleèené šicí jehlou a pøidržuje je až do okamžiku, kdy jehla protáhne další smyèku. Pochod se opakuje. Vzniká jednoduchý øetízkový steh, který se snadno rozmotává a konec nitì není dostateènì upevnìn (obr. 239 b). Pøi dvojitém øetízkovém stehu se používají dvì nitì. Jedna nit se provléká smyèkou, kterou tvoøí druhá nit, a obtahuje se kolem ní. Tento steh je velmi pevný a nerozmotává se. Øetízkové stehy potøebují více nití než jednoduché šití. Pro upevnìní stehù a ucpání otvorù stehù se používá hrubá ucpávková pøíze, která je pøikládána do švu. Pøi šití se jehlou všívá do stehu a ucpává otvory proražené jehlou (používá se pøi šití pytlù na cement).

6.6. SPOJOVÁNÍ SKLÁDÁNÍM Spojování skládáním se provádí bez použití spojovacích prostøedkù. Ty nahrazují rùzné provlékací nebo zasouvací záložky vytvarované na lepenkovém pøiøezu a prùseky na protilehlých klopách (stìnách), do kterých se záložky zasouvají. Tím dochází ke spojení plochého pøíøezu v hranách a vzniká prostorový útvar obalu. Pro tyto úèely se používají rùzná konstrukèní øešení, která umožòují snadné a pevné spojení.

KONTROLNÍ OTÁZKY

293

Skládání se provádí buï ruènì, což je velmi pracné a v porovnání s jinými zpùsoby spojování neúèelné a nehospodárné, nebo na tzv. sládacích strojích (nazývají se takto proto, že skládají plochý pøíøez do prostorového útvaru). Skládací stroje provádìjí pøehýbání pøíøezu v linkách ohybu a pomocí nástrojù skládají (zasouvají) nebo jinak spojují díly pøíøezu do prostorového útvaru. Ploché pøíøezy se nakládají ve stozích do nakladaèù. Stroje odebírají jednotlivé ploché pøíøezy a tvarovací bloky provedou složení do prostorového tvaru a spoj. Prostorové krabicové díly se vykládají na pásový dopravník, který je dopravuje k plnìní zbožím a k další manipulaci. Stroje jsou ve výrobì úèelnì využívány uživateli obalù. Navazují na výrobu zboží a usnadòují jeho balení pøi znaèné úspoøe prostorù. Spojování skládáním umožòuje totiž dopravu, skladování a manipulaci obalù v plochém stavu. Do prostorového stavu se obal skládá až pøi procesu balení. Výhody tohoto zpùsobu spojování se uplatòují jen za pøedpokladu, že se skládání a spojování provádí mechanicky.

6.7. KONTROLNÍ OTÁZKY 1. Které technologické postupy se øadí do spojování a které prostøedky se používají pro spojování papíru a lepenek? 2. Vysvìtlete princip spojování lepením. 3. Charakterizujte prùbìh lepicího procesu. 4. Co je adheze a koheze lepidla? 5. Èím je dána lepivost lepidla? 6. Které zpùsoby nanášení lepidla se používají ve výrobní praxi a jaké jsou vhodné druhy lepidel pro tyto zpùsoby? 7. Charakterizujte zpùsoby nanášení lepidla z povrchu plochy. 8. Popište zpùsoby slepování nepøímým nánosem lepidla. 9. Jaké výhody má tepelné spojování lepicími páskami? 10. Jaké druhy tepelného spojování se rozlišují? 11. Kdy se jednotlivé zpùsoby tepelného spojování používají? 12. Jaké zpùsoby sešívání se používají pøi výrobì kartonáží? 13. Jaké druhy drátù se používají pøi sešívání kartonáží? 14. Jaká mùže být poloha høbetù sponky ke hranì krabice? 15. Popište funkci hlavy sešívacího stroje pro ploché sešívání. 16. Jak se zkouší pevnost spoje krabice sešité drátem? 17. Jaké druhy drátù a sešívání se používají u krabic z plných a vlnitých lepenek podle hmotnosti baleného obsahu?

294

SPOJOVÁNÍ

18. Popište funkci sešívací hlavy stroje pro rohové sešívání. 19. Jaký vliv má kvalita drátu na správnou funkci sešívacích strojù? 20. Charakterizujte typické vady stehu a odvoïte jejich pøíèiny. 21. Popište zpùsoby nýtování, druhy nýtù a kdy se používají. 22. Charakterizujte šití. Které zpùsoby stehu se používají pøi výrobì papírových pytlù? 23. Kdy se vhodnì uplatòuje zpùsob spojování skládáním a jak se provádí?