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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von Leim auf Bestandteile
von Werkstücken
zur Herstellung von Säcken
oder Beuteln gemäß dem Obergriff
des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
genannten Verfahrens.
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Die
Patentanmeldung
DE 102 55 484 beschreibt
ein Leimwerk für
eine Bodenlegevorrichtung für Kreuzbodensäcke, welches
verschiedene Walzen umfasst. Dazu gehören: eine Format- oder Klischeewalze zum
Auftragen von Leim auf Bestandteile der Werkstücke, eine Leimauftragswalze
zur Entnahme von Leim aus oder von einer Leimzuführeinrichtung und zum Auftragen
des Leims auf die Format- und Klischeewalze und eine der Leimauftragswalze
zugeordneten Dosierwalze. Die Umfangsgeschwindigkeiten dieser drei
genannten Walzen sind unabhängig
voneinander einstellbar. Dazu ist jeder dieser Walzen ein eigener
Antriebsmotor zugeordnet.
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Derartige
Leimwerke werden allerdings nicht nur in Vorrichtungen zur Herstellung
von Kreuzbodensäcken
verwendet. Ein Beispiel für
eine weitere Maschine, in der ein solches Leimwerk eingesetzt werden
kann, ist eine Schlauchmaschine, in der Schläuche hergestellt werden, die
letztendlich der Herstellung von Säcken oder Beuteln dienen. Solche
Schlauchmaschinen können
dabei unabhängig
von weiteren Maschinen zum Herstellen von Säcken oder Beuteln betrieben
werden oder integrale Bestandteile der letztgenannten Maschinen sein.
Eine solche Schlauchmaschine ist beispielsweise aus der Patentschrift
EP 0 664 208 B1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf die zuvor beschriebenen
Maschinen beschränkt.
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Um
die von der Leimauftragswalze auf die Format- oder Klischeewalze übertragene
Leimmenge beeinflussen zu können,
ist der Leimauftragswalze die Dosierwalze zugeordnet, wobei die
Leimauftragswalze und die Dosierwalze gegensinnig oder gleichsinnig
rotieren können.
Die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die Dosierwalze im Vergleich
zur Leimauftragswalze rotiert, beeinflusst dabei die Menge des Leims,
den der Leimauftragswalze nach dem Passieren der Dosierwalze anhaftet
und den die Leimauftragswalze an die Klischeewalze abgibt.
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In
der Praxis wird jedoch ein solches Leimwerk betrieben, indem das
Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeiten der beteiligten Walzen stets fest eingestellt
ist. Dabei entspricht die Umfangsgeschwindigkeit der Format- oder
Klischeewalze in der Regel der Transportgeschwindigkeit der zu beleimenden
Werkstücke, um
den Leim nicht über
deren Ränder
hinweg aufzutragen, was unter anderem eine Verschmutzung der Herstellvorrichtung
bedeuten würde.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Leimauftragwalze weist hingegen in
der Regel eine andere Umfangsgeschwindigkeit als die Formatwalze
auf. Zur Einstellung der Menge des letztendlich auf die Werkstücke aufgetragenen
Leimes wird nun der Abstand zwischen der Dosier- und der Leimauftragswalze
eingestellt. Eine Vergrößerung des
durch diese beiden Walzen hergestellten Walzenspalts bedeutet in
der Regel, dass eine größere Leimmenge
auf ein Werkstück
aufgetragen wird. Die Einstellung des Abstandes basiert meist jedoch
auf Erfahrungswerten des Bedienpersonals.
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Es
wurde jedoch festgestellt, dass bei verschiedenen Produktionsgeschwindigkeiten
die Menge des auf die Werkstücke
aufgetragenen Leims zu hoch, zu niedrig oder starken Schwankungen
unterworfen ist. Dies wirkt sich direkt auf die Qualität der produzierten
Säcke oder
Beutel aus, bei denen dann die Klebungen zum Teil nicht haltbar
oder die Außenflächen mit
Klebstoff verschmiert sind. So wurde in der Praxis beobachtet, dass
beispielsweise bei einer Verarbeitungs-Geschwindigkeit von 30 zu
beleimenden Werkstücken
pro Zeiteinheit jedes Werkstück
mit weniger Leim beaufschlagt wird, als wenn 250 Werkstücke pro
Zeiteinheit mit Leim versehen werden.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
30 07 293 A1 widmet sich diesem Problem ebenfalls und schlägt vor,
an die Walze, welche Klebstoff auf die Werkstücke aufträgt, ein Element anzustellen,
welche zusammen mit der Walze einen kammerartigen Hohlraum ausbildet.
In diesem Hohlraum wird permanent Klebstoff bereit gestellt, so
dass die Walze mit einem stets in seiner Dicke gleich bleibendem
Film beaufschlagt wird. Damit werden der Schrift zufolge unterschiedlich
dicke Leimaufträge
vermieden, auch wenn die Eigenschaften der verwendbaren Leime unterschiedlich
sind. Ein solches Element ist für
den Auftrag von Leim auf eine Format- oder Klischeewalze gänzlich ungeeignet.
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Die Übersetzung
der europäische
Patentschrift
EP 0362
423 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung zum kontrollierten
Aufbringen von Klebstoff bei der Herstellung von Wellpappe. Mittels
einer Messeinrichtung wird die tatsächliche Laufgeschwindigkeit
der Wellbahn ermittelt. Mittels einer Steuereinrichtung werden die
Klebstoffauftragswalze so angesteuert, dass deren Umfangsgeschwindigkeit
mit der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit
der Bahn übereinstimmt.
Jedoch ermöglicht
es diese Vorrichtung und dieses Verfahren nicht, verschiedene Leimeigenschaften
zu berücksichtigen.
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Die
deutsche Patentschrift
DE
199 35 117 B4 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren,
bei dem mittels Klebstoffauftragsdüsen der formatmäßige Klebstoffauftrag
auf eine Klebstoffauftragswalze aufgespritzt wird. Gemäß einem
in einem Speicher abgelegten Bild dieses Klebstoffauftrages steuert
eine Steuervorrichtung diese Klebstoffauftragsdüsen an. Jedoch zeigt diese
Schrift nicht, ob und wie auch die Leimeigenschaften berücksichtigt
werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und
eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei denen stets die gleiche, gewünschte Leimmenge
auf die zu beleimenden Werkstücke
aufgetragen wird.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1
umfasst, und durch eine Vorrichtung, die die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 5 umfasst.
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Demnach
wird das Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze und der Dosierwalze
und/oder das Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze und der Format-
oder Klischeewalze in Abhängigkeit
von Eigenschaften des auf die Werkstücke aufgetragenen Leims eingestellt. Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich die Eigenschaften
des Leims auf dessen Übertragungsverhalten
und damit auf die Menge des auf die Werkstücke aufgetragenen Leims auswirken.
Wenn also die Eigenschaften des Leims von Beginn des Produktion
der Säcke
oder Beutel an zur Einstellung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten
der beteiligten Walzen Berücksichtigung
finden, können
die Beutel stets mit einer nahezu optimalen Leimmenge beaufschlagt
werden. So lassen sich für
jeden Leim Verhältnisse
der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen finden, bei denen die Menge
des Leims auch bei verschiedenen absoluten Umfangsgeschwindigkeiten
der Klischeewalze, also letztendlich bei verschiedenen Produktionsgeschwindigkeiten,
nahezu konstant ist. Dieser Sachverhalt konnte bei Versuchen ermittelt
werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden den verschiedenen
Leimen, die in dem Leimwerk Verwendung finden können, Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten
der beteiligten Walzen zugeordnet. Diese dann möglichst optimalen Werte könnten auf
geeignete Weise, beispielsweise durch entsprechende Versuche, ermittelt.
Diese Versuche können
etwa durch den Hersteller von Leimwerken durchgeführt werden
und die sich ergebenden Werte den Nutzern der Leimwerke zur Verfügung gestellt
werden. Die in einem Leimwerk verwendbaren Leime unterscheiden sich
in ihren Eigenschaften, die sich auf die Menge des Leims, die auf
die Werkstücke übertragen
wird, auswirken. Die einzelnen Leime sind charakterisiert durch
ihre Eigenschaften wie beispielsweise durch die Viskosität des Leims,
durch die Hafteigenschaften des Leims auf den Walzen, durch den
Feuchtigkeits- und/oder Feststoffgehalt, also allgemein durch das
Ansatzverhältnis, oder
durch die verwendeten Rohstoffe. Diese vorgenannten Eigenschaften
können
dabei eine „Leimsorte” definieren,
wobei die vorstehende Aufstellung keinen Anspruch auf Vollständigkeit
erhebt. Aber auch andere Eigenschaften wie das Alter und die Herstellungscharge
des Leims sowie dessen Hersteller können im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung eine Rolle spielen. So kann sich der in zwei
verschiedenen Gebinden befindliche Leim gleicher Leimsorte durchaus
drastisch in seinen Eigenschaften unterscheiden. Es wird zugrunde
gelegt, dass stets die gleichen Walzen eingesetzt werden. Sollten
auch andere Walzen zum Einsatz kommen, sind natürlich auch für die verschiedenen
Leimeigenschaften die Werte für
die Verhältnisse
der Umfangsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von den Walzen bzw.
deren Eigenschaften zu ermitteln.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind diese
Werte für
verschiedene Leime bzw. deren Eigenschaften in einer Speichervorrichtung
abgelegt. Angaben über
den in dem Leimwerk bei dem nächsten
Auftrag verwendeten Leim wird einer Rechen- und Steuervorrichtung
zugänglich
gemacht. Dieses kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Bedienpersonal
aus einer von der Rechen- und Steuervorrichtung zur Verfügung gestellten
Liste von Bezeichnungen für
die verschiedenen Leime mit einem Eingabegerät eine auswählt. Ein möglicher Leim kann dabei über seine
Eigenschaften definiert sein, die beispielsweise durch eine Verkaufsbezeichnung
und einer Chargennummer beschrieben werden. Eine andere Möglichkeit
ist, dass das Bedienpersonal eine Angabe über die Eigenschaften des zu
verwendeten Leims über
ein Eingabegerät
der Rechen- und
Steuervorrichtung mitteilt. Auf Basis dieser An- oder Eingabe kann
nun die Rechen- und Steuervorrichtung die zugehörigen Werte aus der Speichervorrichtung
abrufen und die entsprechenden Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten
einstellen.
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An
dieser Stelle ist anzumerken, dass bisher immer die Rede von den
Verhältnissen
der Umfangsgeschwindigkeiten der am Leimtransport beteiligten Walzen
war. Diese Verhältnisse
bleiben in der Regel konstant, wobei sich die absoluten Umfangsgeschwindigkeiten
natürlich
mit der Maschinengeschwindigkeit ändern. Die Rechen- und Steuereinrichtung
steuert allerdings die einzelnen Antriebe, so dass die Walzen die
erforderlichen absoluten Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen. Dazu
berechnet die Steuervorrichtung aus der Maschinengeschwindigkeit
und den Werten zu den Verhältnissen
der Umfangsgeschwindigkeiten die absoluten Geschwindigkeiten und
steuert dementsprechend die Antriebe und/oder Getriebe an.
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Es
ist auch möglich
die Verhältnisse
der Umfangsgeschwindigkeiten auch während des Betriebes zu ändern, um
auf Veränderungen
der Eigenschaften des Leimes während
des Betriebes reagieren zu können. Dies
ist zum Beispiel dann interessant, wenn sich aufgrund von Temperatureinflüssen die
Viskosität
des Leims verändert.
Solche Einflüsse
können
durch die Rechen- und Steuereinheit dadurch berücksichtigt werden, dass eine
gewisse Verdunstung der Feuchtigkeit des Leims, beispielsweise des
Wassers, angenommen wird. Die entsprechenden Verdunstungsraten können in
der Speichereinheit hinterlegt sein.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die einzelnen Figuren zeigen:
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1 Draufsicht
auf eine Leimauftragsstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 Seitenansicht
eines Leimauftragsstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
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3 Ansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Leimwerks zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
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1 zeigt
schematisch eine Leimauftragsstation 1, wie es typischerweise
Maschinen zur Herstellung von Säcken
mit Kreuzböden
verwendet wird. Diese Maschinen werden in Fachkreisen auch als Bodenlegevorrichtungen
bezeichnet. Solche Säcke
können
einen oder zwei solcher Böden
aufweisen, die mit Ventilen versehen und/oder mit Bodendeckblättern verstärkt sein
können.
Die späteren
Böden werden
in der Bodenlegevorrichtung an Schlauchstücke angeformt. Sowohl die Schlauchstücke bzw.
die Säcke
als auch Ventile und Bodendeckblätter
werden im Rahmen der Erfindung als Werkstücke bezeichnet. Solche Werkstücke können in einer
gezeigten Leimauftragsstation mit einem Leimauftrag versehen werden,
um dann später
mit sich selbst (im Falle der einzelnen den späteren Boden formenden Klappen
oder Laschen am Schlauchstück)
oder mit anderen Werkstücken
verbunden zu werden.
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Aber
auch in Schläuche
produzierenden Maschinen, den so genannten Schlauchmaschinen, können Leimauftragsstationen 1 vorgesehen
sein. In einer solchen Schlauchmaschine können eine flache Materialbahn
oder mehrere übereinander
liegende Materialbahnen, deren Längskanten
allerdings vorzugsweise nicht übereinander
liegen, sondern seitlich versetzt sind, mit ihren Seitenkanten um
eine Längsrichtung
umgeschlagen werden, so dass sich die beiden Randbereiche einer
jeden Materialbahnlage überlappen.
Diese Überlappungsbereiche
können
mithilfe einer Leimauftragsstation 1 mit Leim versehen
werden, so dass sich eine dauerhafte Verbindung entlang des Überlappungsbereichtes
ergibt. Dieser so entstandene Schlauch kann später noch in so genannten Abreißwerken
zu Schlauchstücken
vereinzelt werden, welche dann direkt im Anschluss oder erst später nach
einer Zwischenlagerung zu Säcken
oder Beuteln verarbeitet werden. Die Materialbahnen zur Bildung
eines Schlauches werden durch die in dieser Patentanmeldung verwendete
Bezeichnung „Werkstücke” mit umfasst.
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Werkstücke 3 werden
mittels einer schematisch dargestellten Transporteinrichtung 2 durch
die Leimauftragsstation 1 hindurch geführt. In dieser Leimauftragsstation 1 bilden
die Gegendruckwalze 4 und die Klischeewalze 5 einen
Walzenspalt 6, bei dem die beiden betreffenden Walzen in
der Regel so aneinander angestellt sind, dass das Klischee 7 mit Überdruck
an der Gegendruckwalze 4 bzw. dem Werkstück 3 anliegt. Beim
Passieren des Walzenspalts 6 wird das Werkstück 3 auf
seiner der Klischeewalze 5 zugewandten Seite mit Leim belegt.
Zu diesem Zweck trägt
die Klischeewalze 5 so genannte Klischees 7, die
kongruent zu der mit Leim zu beaufschlagenden Fläche des Werkstücks 3 sind.
Lediglich das Klischee trägt
den Leim, so dass, eine passende Phasen- und Höhenlage des Werkstücks 3 und
des Klischees 7 vorausgesetzt, nur die vorgesehene Fläche mit
Leim versehen wird.
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Die
Klischeewalze 5 wird von der Leimauftragswalze 8 mit
Leim 9 versorgt, welcher in dem Leimbehälter 10 bevorratet
wird. Der Leimauftragswalze 8 ist eine Dosierwalze 11 zugeordnet,
mit welcher sich die Entnahme des Leims 9 aus dem Leimbehälter 10 einstellen
lässt.
Die Dosierwalze 11 ist der Leimauftragswalze 8 angenähert, berührt diese
aber im Betrieb nicht, so dass beide Walzen einen Walzenspalt 20 bilden,
durch den der Leim 9 aus dem Leimbehälter entnommen werden kann.
Die Drehrichtungen der einzelnen Walzen 5, 8 und 11 sind
durch die Pfeile D5, D8 und D11 symbolisiert. Die Drehrichtung D4
der Walze 4 ist ebenfalls dargestellt. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
drehen die Walzen 11 und 8 gleichsinnig. Im Bereich
des durch diese Walzen gebildeten Walzenspalts laufen die Umfangsflächen also
genau entgegengesetzt. Die Menge des mit der Leimauftragswalze 8 aus
dem Leimbehälter 10 entnommenen
Leims 9 kann durch eine Veränderung des Walzenspaltes 20 verändert werden.
Dazu kann die Dosierwalze 11 im Wesentlichen entlang der durch
einen Doppelpfeil symbolisierten Bewegungsrichtung A verschoben
werden.
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Je
nach Beschaffenheit des verwendeten Werkstücks kann vorgesehen sein, unterschiedliche
Leime, die unter anderem auf diese Beschaffenheiten abgestimmt sind,
in dem Leimbehälter 10 zur
Verfügung
zu stellen. Daran sind nun die Umfangsgeschwindigkeiten der am Leimtransport
beteiligten Walzen anzupassen, um auch bei Veränderungen der absoluten Drehgeschwindigkeiten
der am Leimtransport beteiligten Walzen die Menge des auf die Werkstücke 3 aufgetragenen
Leims konstant zu halten. Dieses erfolgt vorteilhafterweise durch
eine passende Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Dosierwalze 11 in
einem festen Verhältnis zu
der Umfangsgeschwindigkeit der Leimauftragswalze 8 in Abhängigkeit
vom verwendeten Leim. Diese Einstellung erfolgt bevorzugt vor Produktionsbeginn,
kann aber auch bei laufender Produktion durchgeführt werden.
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Die 2 zeigt
die Ansicht II-II in der 1. Die Ansicht I-I in der 2 weist
nochmals auf die in der 1 dargestellte Sicht hin. In
der 2 sind zusätzlich
zu den in 1 dargestellten Elementen die
Tragplatte 13, an welcher die Leimauftragswalze 8 und
die Dosierwalze 11 fliegend und drehbar gelagert sind,
und die Antriebsmotoren 14 und 15 für die Leimauftragswalze 8 und
die Dosierwalze 11 dargestellt. Darüber hinaus ist eine Leimzuführleitung 12 gezeigt, über welche
dem Leimbehälter 10 weiterer
Leim aus einem Leimtank zuführbar
ist.
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Die
beiden Antriebsmotoren 14 und 15 werden von der
Rechen- und Steuereinheit 16 in ihrer Drehzahl eingestellt,
so dass für
die Walzen die gewünschte
Umfangsgeschwindigkeit einstellbar ist. Um nun die gewünschte bzw.
die für
den optimalen Leimauftrag passenden Umfangsgeschwindigkeiten einstellen
zu können, die
wie beschrieben von der Leimsorte abhängen kann, können auf
der beispielsweise als Monitor ausgestalteten Anzeige- oder Ausgabeeinrichtung 17 mehrere
Verkaufsbezeichnungen der Leime sowie weitere zugehörige Informationen
angezeigt werden. Diese auf den Leim bezogenen Informationen und
die zugehörigen Verhältnisse
der Umfangsgeschwindigkeiten sind in einer nicht gezeigten Speichereinrichtung,
auf die die Rechen- und Steuereinrichtung 16 Zugriff hat
und die in der Rechen- und
Steuereinrichtung integriert sein kann, gespeichert. Über das
Eingabegerät 18 kann
der Maschinenbediener nun den für
den neuen Auftrag in den Leimbehälter 10 einzubringenden
Leim auswählen
und bestimmen. Aus der Bestimmung des Leims ruft der Rechen- und
Steuervorrichtung nun aus dem Speicher den zugeordneten Wert für das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten
der Leimauftragswalze 8 und der Dosierwalze 11 ab.
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Die
3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der der Leimbehälter
10 durch
eine Leimdüse
19 ersetzt
worden ist. Diese Leimdüse
19 ist,
wie im Übrigen
auch der Leimbehälter
10,
an der Tragplatte
13 befestigbar. Die Wahl der Leimzuführeinrichtung,
also die Auswahl aus Leimbehälter
10 und
Leimdüse
19,
hat ebenfalls Einfluss auf die einzustellenden Umfangsgeschwindigkeiten der
am Leimtransport beteiligten Walzen. Daher kann die Rechen- und
Steuereinrichtung
16, die in dieser
3 nicht
nochmals dargestellt ist, bei dem Einsatz einer Leimdüse
19 im
Vergleich zur Verwendung eines Leimbehälters ein anderes Verhältnis der
Umfangsgeschwindigkeiten der Leimauftragswalze
8 und der
Dosierwalze
11 bei ein und demselben Leim einstellen. Die
den einzelnen Leimen zugeordneten Informationen bzw. Verhältnisse
der Umfangsgeschwindigkeiten können
daher zusätzlich
in Bezug auf die Leimzuführeinrichtung untergliedert
sein.
| Bezugszeichenliste |
| 1 | Leimauftragsstation |
| 2 | Transporteinrichtung |
| 3 | Werkstück |
| 4 | Gegendruckwalze |
| 5 | Klischeewalze |
| 6 | Walzenspalt |
| 7 | Klischee |
| 8 | Leimauftragswalze |
| 9 | Leim |
| 10 | Leimbehälter |
| 11 | Dosierwalze |
| 12 | Leimzuführleitung |
| 13 | Tragplatte |
| 14 | Antriebsmotor
für die
Leimauftragswalze |
| 15 | Antriebsmotor
für die
Dosierwalze |
| 16 | Rechen-
und Steuervorrichtung |
| 17 | Anzeigeeinrichtung |
| 18 | Eingabeeinrichtung |
| 19 | Leimdüse |
| 20 | Walzenspalt
zwischen Leimauftrags- und Dosierwalze |
| D4 | Drehrichtung
der Walze 4 |
| D5 | Drehrichtung
der Walze 5 |
| D8 | Drehrichtung
der Walze 8 |
| D11 | Drehrichtung
der Walze 11 |
| A | Bewegungsrichtung
der Dosierwalze zur Einstellung des Walzenspaltes 20 |