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Die Erfindung betrifft eine Kaschiermaschine zum Kaschieren von flächigen Rollenbahnen und zum Aufbringen von Schüttgut auf eine unten liegende, erste Rollenbahn.
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Aus der
EP 1 082 890 A1 ist eine Kaschiermaschine zum Herstellen eines Papierprodukts aus zwei Papierbögen offenbart, bei der zwischen den Papierbögen Pflanzensamen eingebracht sind. Bei dieser bekannten Kaschiermaschine gelangt der Samen über den Schüttgutspeicher in eine rotierende Trommel mit Kammern, sodass eine vorbestimmte Menge an Samenkörnern auf die unten liegende Papierbahn fällt, welche zuvor mit Leim beschichtet wurde.
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Aus der
WO 03/000029 A2 ist ebenfalls eine Kaschiermaschine bekannt, bei der die Samenkörner auf die mit Leim versehene Bahn aufgestreut werden, und zwar in einem schräg geneigten Abschnitt der Papierbahn. Damit können die nicht an der Papierbahn haftenden Samenkörper an der Papierbahn entlangrutschen, um anschließend aufgefangen zu werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kaschiermaschine zu schaffen, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit verbunden mit einer hohen Qualität des damit produzierten Endprodukts auszeichnet. Dies wird bei einer Kaschiermaschine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Kaschiermaschine eine Transportvorrichtung für die erste Rollenbahn und eine Dosiervorrichtung zum intermittierenden Aufbringen des Schüttgutes auf einen Teilabschnitt der Rollenbahn aufweist, wobei die Dosiervorrichtung einen Schüttgutspeicher mit einer Streuöffnung und ein mit Durchlassöffnungen versehenes, umlaufendes Endlosband zum Verschließen und Freigeben der Streuöffnungen besitzt. Die Kaschiermaschine umfasst darüber hinaus eine Absaugvorrichtung, die wenigstens eine oberhalb des Endlosbandes nach der Streuöffnung angeordnete Einsaugöffnung hat.
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Bei der erfindungsgemäßen Kaschiermaschine wird das Schüttgut intermittierend auf die unten liegende, erste Rollenbahn aufgestreut. Dies erfolgt durch eine Art Blende, die durch das Endlosband und deren Löcher, welche ein Freigeben und Verschließen der Streuöffnung hervorrufen, gebildet wird. Durch das Endlosband kann es nicht zum Quetschen des Schüttgutes kommen. Die Absaugvorrichtung saugt das Schüttgut vom Endlosband, welches nicht durch die Durchlassöffnungen fällt, bevor das Schüttgut zur ersten Umlenkrolle gelangt. Damit wird einerseits das Endlosband stets optimal sauber gehalten, und andererseits kann das Schüttgut nicht außerhalb der gewünschten Stellen auf die Rollenbahn auftreffen. Darüber hinaus kann das Schüttgut über die unmittelbare Absaugung vom Endlosband in seiner ursprünglichen Konsistenz später wieder dem Schüttgutspeicher zugeführt werden.
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Die Einsaugöffnung erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Endlosbandes oder nur über etwas mehr als die Breite der zugeordneten Durchlassöffnungen.
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Darüber hinaus liegt das Endlosband vorzugsweise am Rand der Streuöffnung an.
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Die Absaugvorrichtung kann eine Druckluftleitung besitzen, in die eine Venturi-Düse integriert ist. Über den Venturi-Effekt wird Unterdruck erzeugt. Ein Ansaugkanal, der von der Ansaugöffnung ausgeht, mündet in die Venturi-Düse. Das abgesaugte Schüttgut wird dann in der Venturi-Düse einfach weitertransportiert, und zwar insbesondere zu einem Behälter, dem das abgesaugte Schüttgut wieder entnommen werden kann, um es dem Schüttgutspeicher wieder zuzuführen.
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Darüber hinaus kann auch noch eine weitere Absaugvorrichtung vorgesehen sein, nämlich zum Absaugen von losem Schüttgut auf der Rollenbahn. Hier soll nämlich nur Schüttgut weitertransportiert werden, das an mit Leim versehenen Stellen aufliegt und mit der Rollenbahn verklebt ist. Das lose Schüttgut hingegen wird abgesaugt und wiederverwendet, indem es z. B. zuerst in einem Behälter aufgefangen und später wieder in den Schüttgutspeicher zurücktransportiert wird.
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Zur Erhöhung des Ausstoßes haben die Endlosbänder insbesondere mehrere in Drehrichtung gesehen nebeneinander angeordnete Durchlassöffnungsreihen. Damit können aus der Rollenbahn mehrere parallele, mit Schüttgut versehene Abschnitte hergestellt werden, die dann zur Schaffung einzelner Produkte voneinander getrennt werden.
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Insbesondere können durch die getrennten Abschnitte auch unterschiedliche Schüttgüter zeitgleich verarbeitet werden. Alternativ hierzu sind mehrere nebeneinander angeordnete Schüttgutspeicher mit zugeordneten Endlosbändern vorgesehen. Die Schüttgutspeicher können unterschiedliche Schüttguter aufnehmen, die alle auf derselben Rollenbahn gleichzeitig nebeneinander verarbeitet werden.
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Die exakte Dosierung des Schüttguts ist oft ein Problem, denn die Größe der einzelnen Teile oder ihre Konsistenz können von Marge zu Marge leicht variieren. Da die Schüttgüter darüber hinaus meist aus Naturprodukten besteht, sind Größe und Gewicht der einzelnen Teile von Haus aus unterschiedlich. Es soll mit der erfindungsgemäßen Kaschiermaschine auch möglich sein, unterschiedliche Größen und Arten von Schüttgüten, zum Beispiel größere oder kleinere Samenkörner, Sand, Zucker, Salze und Granulate zu verarbeiten. Um diese Dosierung zu optimieren, sieht die Erfindung vor, dass der Schüttgutspeicher oder ein Teilabschnitt des Schüttgutspeichers mit einer Vibrationseinrichtung gekoppelt ist. Dadurch soll es weder im Schüttgutspeicher noch in Kanälen für das Schüttgut zu einem Stau von Schüttgut kommen, vielmehr soll das Schüttgut stetig in Richtung der Streuöffnung fließen.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Streumengensteuervorrichtung vorhanden, die eine Vibrationseinrichtung zum Bewegen zumindest eines Teiles des Schüttgutspeichers aufweist.
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Die Vibrationseinrichtung kann einerseits ein- und wieder ausgeschaltet werden, um die ausströmende Streumenge zu variieren, oder kann auf unterschiedliche Vibrationsfrequenzen und/oder Vibrationsamplituden eingestellt werden, sodass allgemein gesprochen über die Stärke der Vibration die ausströmende Schüttgutmenge variiert werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ hierzu lassen sich natürlich auch unterschiedlich große Blenden oder dergleichen vorsehen, um die Schüttgutmenge zu variieren. Beispielsweise ist das Endlosband auswechselbar montiert, so dass schnell ein anderes Endlosband mit anderen Öffnungsquerschnitten oder anderen Teilungen eingesetzt werden kann.
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Der Schüttgutspeicher kann einen Hauptspeicher und einen zur Streuöffnung führenden Kanal aufweisen. Der Hauptspeicher ist damit von außen leichter zugänglich.
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Darüber hinaus sollte nach dem Kanal ein Zwischenspeicher vorgesehen sein, der die Ausströmöffnung aufweist. Dieser Zwischenspeicher ist insbesondere unmittelbar oberhalb der Rollenbahn angeordnet.
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Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Zwischenspeicher von dem Endlosband umgeben ist, sodass der Kanal seitlich zum Zwischenspeicher geführt wird.
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Die oder mehrere Vibrationseinrichtungen versetzen vorzugsweise den Zwischenspeicher und/oder einen oder mehrere Kanäle zwischen dem Haupt- und dem Zwischenspeicher in Bewegung.
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Als Schüttgut werden insbesondere Samenkörner, Sand, Zucker, Salze und Granulate verwendet.
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Die Rollensubstrate sind insbesondere Papier, Kartonagen, Folien, Filze oder Stoff.
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Die Rollenbahn weist Leimflächen auf, die nur partiell vorhanden sind. Das heißt, nicht die gesamte Rollenbahn ist leimbeschichtet, sondern es sind nur „Leiminseln” vorhanden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Kaschiermaschine,
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2 eine schematische Schnittansicht durch einen Teil der Kaschiermaschine nach 1, und
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3 eine Detailansicht einer Venturi-Düse, die bei der erfindungsgemäßen Kaschiermaschine eingesetzt wird.
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In 1 ist eine Kaschiermaschine 10 zum Kaschieren von flächigen Rollensubstraten dargestellt. Die Kaschiermaschine 10 besteht noch aus weiteren Bestandteilen und Stationen, die zur verbesserten Übersichtlichkeit hier jedoch weggelassen sind.
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Als Rollensubstrat werden vorliegend insbesondere Papier, Kartonagen, Folien, Filze oder Stoffe eingesetzt. Das bevorzugte Rollensubstrat ist jedoch Papier. In 2 sieht man eine Rollenbahn 12, die im Folgenden als unten liegende, erste Rollenbahn bezeichnet wird, welche von einer Rolle 14 abgewickelt wird. Von einer zweiten Rolle 16 wird dann die oben liegende Rollenbahn abgewickelt, die mit der ersten flächig verklebt wird. Zwischen der ersten und zweiten Rolle 14, 16 liegt unter anderem eine Dosiervorrichtung 18, über die Schüttgut intermittierend auf die erste Rollenbahn 12 in vorbestimmter Menge aufgebracht wird.
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Es sind zwei Dosiervorrichtungen 18 vorgesehen, sodass auf der Rollenbahn 12 zwei oder mehr als zwei Reihen von Schüttgut aufgebracht werden können. Das Schüttgut der Reihen kann gegebenenfalls unterschiedlich sein.
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Jede der beiden Dosiervorrichtungen 18 umfasst einen zweiteiligen Schüttgutspeicher 20 mit einem auf einer Traverse 21 angeordneten, insbesondere trichterförmigen Hauptspeicher 22 und einem kleineren, unmittelbar über der ersten Rollenbahn 12 positionierten Zwischenspeicher 24 in Form eines nach oben offenen Behälters.
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In der gezeigten Ausführungsform (siehe 1) erstrecken sich von jedem Hauptspeicher 22 aus zwei transparente Schläuche, die im Folgenden Kanäle 26 genannt werden, zu zwei Zwischenspeichern 24, die nebeneinander angeordnet knapp oberhalb der Rollenbahn 12 positioniert sind. Die Zwischenspeicher 24 haben am unteren Ende eine schräg abwärts verlaufende Blende 28 (siehe 2), die in Bewegungsrichtung der Rollenbahn 12 vorzugsweise verstellbar ist, um die Breite einer schlitzartigen Streuöffnung 30 verstellen zu können.
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Die Streuöffnung 30 kann durch ein flexibles, durch Umlenkrollen 32, 44 bewegtes und angetriebenes Endlosband 34 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. In der gezeigten Ausführungsform nach den 1 und 2 ist je ein gemeinsames Endlosband 34 für zwei nebeneinander angeordnete Zwischenspeicher 24 eines gemeinsamen Hauptspeichers 22 vorgesehen. Jedes Endlosband 34 ist Teil einer Dosiervorrichtung 18.
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Das Endlosband 34 besitzt mehrere Durchlassöffnungen 40, die in Bewegungsrichtung hintereinander und mit Abstand voneinander angeordnet sind. Darüber hinaus sind in der gezeigten Ausführungsform pro Endlosband 34 zwei nebeneinander angeordnete Reihen von Durchlassöffnungen 40 vorhanden, jede Reihe ist für einen Zwischenspeicher 24 vorgesehen.
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Das Endlosband 34 ist sehr einfach gegen ein anderes Endlosband 34 austauschbar, welches andere Querschnitte von Durchlassöffnungen 40 (zur Änderung der Streumenge) oder andere Abstände der Durchlassöffnungen 40 in Bewegungsrichtung hat, um die Abstände der Durchlassöffnungen 40 an unterschiedliche Drucklängen anpassen zu können.
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Zwischen den Reihen von Durchlassöffnungen besitzt das Endlosband 34 eine mittige Lochreihe 48, in die eine Antriebseinrichtung mit Stiften oder Zähnen eingreift, um das Endlosband 34 formschlüssig anzutreiben. Über diesen formschlüssigen Antrieb lässt sich auch eine sichere mechanische Koppelung mit der Rollenbahn 12 erreichen.
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Die Rollenbahn 12 hat insbesondere einen Führungslochrand, über den sie angetrieben wird. Beispielsweise greift ein angetriebenes Stiftband in diesen Führungslochrand ein.
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Um eine exakt abgestimmte Bewegung von Endlosband 34 und Rollenbahn 12 zu erreichen, kann die Rollenbahn 12 und/oder das Endlosband 34 auch servomotorisch angetrieben werden. Sensoren ermitteln den Ist-Antrieb der Rollenbahn 12 und/oder des Endlosbandes 34 und stimmen die Umdrehungen des oder der Servomotoren entsprechend auf den Ist-Vorschub ab, um eine exakte Synchronisierung sicherzustellen.
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Vorzugsweise berührt das Endlosband 34 den Rand der Streuöffnungen 30 und kann damit den jeweiligen Zwischenspeicher 24 schließen, wenn das Endlosband 34 in diesem Bereich keine Durchlassöffnung 40 besitzt. Bewegt sich das Durchlaufband jedoch weiter, so fluchtet eine Durchlassöffnung 40 mit der Streuöffnung 30, sodass Schüttgut im Zwischenspeicher 24 auf die darunter liegende Rollenbahn 12 fällt.
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In Bewegungsrichtung nach jedem Zwischenspeicher 24 ist eine eigene Absaugvorrichtung 42 angeordnet, und zwar vor der ersten Umlenkrolle 44. Die Absaugvorrichtungen 42 erstrecken sich jeweils über zumindest die Breite der Durchlassöffnung 40 und haben eine entsprechende durchgehende Einsaugöffnung 84. Über Ansaugkanäle 46, ebenfalls in Form von Schläuchen, steht die Absaugvorrichtung 42 mit einem Behälter 60 in Verbindung (siehe 2). In dem Behälter 60 wird das abgesaugte Schüttgut mittels eines Filters gesammelt und kann dann, z. B. manuell, wieder dem Hauptspeicher 22 zugeführt werden.
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Zur Verbesserung der Sauberkeit des Endlosbandes 34 können ein oder mehrere Bürsten vor oder nach der Umlenkrolle 44 innenseitig an dem Endlosband 34 entlang streifen, wobei die Bürsten ortsfest sind und das Endlosband 34 an der Bürste vorbei bewegt wird.
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Um die Absaugvorrichtungen 42 an andere Endlosbänder 34 mit anders angeordneten Durchlassöffnungen 40 anpassen zu können, sind die Absaugvorrichtungen seitlich verstellbar.
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Zur Steigerung der Übersichtlichkeit ist. in 1 kein von der Absaugvorrichtung 42 kommender Schlauch oder Kanal dargestellt.
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In 1 sind zwei Absaugvorrichtungen 42 zu jeder Dosiervorrichtung dargestellt. Das heißt, eine Absaugvorrichtung 42 ist jeweils einem Zwischenspeicher 24 zugeordnet. Alternativ können jedoch die beiden Absaugvorrichtungen 42 auch zu einer zusammengefasst werden.
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In Transportrichtung der Rollenbahn 12 nach der Dosiervorrichtung 18 sind im Bereich jeder Dosiervorrichtung 18 weitere Absaugvorrichtungen 50 mit trichterförmigen Einlässen vorgesehen, die knapp über der Rollenbahn 12 ihre Ansaugöffnungen haben. Auch diese weiteren Absaugvorrichtungen 50 stehen über Rohrleitungen (nicht gezeigt) mit dem Behälter 60 oder einem eigenen Behälter in Verbindung und können zudem seitlich verstellt werden.
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Die Absaugvorrichtung 42 arbeitet nach dem in 3 dargestellten Venturi-Prinzip. Die Kaschiermaschine 10 hat für jeden Hauptspeicher 22 eine Druckluftleitung 52 mit wenigstens einem strömungsverengten Abschnitt 54, der für eine erhöhte Geschwindigkeit der Druckluft sorgt, wodurch der Druck in diesem verengten Bereich fällt. Seitlich mündet eine Druckluftleitung 52 in den oder vor den in 3 gezeigten Venturiabschnitt. Über die Ansaugleitung 46 wird über das Venturiprinzip loses Schüttgut angesaugt. Die Druckluftleitung 52 endet dann im Behälter 60.
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Alternativ hierzu kann ein ringförmiger, äußerer Kanal 52 vorgesehen sein, der den mittigen hierzu verlaufenden Ansaugkanal 46 umgibt und schließlich in diesen mündet. Dadurch wird ein Unterdruck im Ansaugkanal 46 erzeugt und Luft sowie Streugut angesaugt.
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Entsprechendes kann auch für die weiteren Absaugvorrichtungen 50 gelten.
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Vorzugsweise ist nur eine Druckluftleitung 52 für sämtliche Absaugvorrichtungen 42 oder evtl. auch für die Absaugeinrichtungen 50 einer Dosiervorrichtung 18 vorgesehen.
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Der Schüttgutspeicher, im vorliegenden Fall der Zwischenspeicher 24, ist mit einer Streumengensteuervorrichtung 61 versehen, die eine Vibrationseinrichtung 100 umfasst (siehe 2), die vorzugsweise druckluftbetrieben ist.
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Über die Menge und gegebenenfalls Impulse der Druckluft, die durch die Vibrationseinrichtung 100 strömt, lassen sich Vibrationsfrequenzen und/oder Vibrationsamplituden verändern, sodass der Zwischenspeicher 24 mehr oder weniger stark in Bewegung versetzt wird.
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Der Hauptspeicher 22 hat an seinem unteren Ende blendenförmige Öffnungen, die über Handräder 62 verstellbar sind. Damit das Streugut auch nicht in den zum Zwischenspeicher 24 führenden Schläuchen oder Kanälen 26 hängen bleibt oder es verstopft, ist vorzugsweise eine weitere Vibrationseinrichtung 102 (z. B. eine Kolben-Zylindereinheit) vorgesehen, welche die Kanäle 26 in Schwingungen versetzt (siehe 1). Die Vibrationseinrichtung 102 bewegt einen Querbalken 104, an dem die Kanäle 26 befestigt sind (siehe 1), so dass das Schüttgut problemlos über die Kanäle 26 zum Zwischenspeicher 24 gelangt.
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Seitliche Gummilager 106 am Querbalken 104 unterstützen eine Rückstellungbewegung des Querbalkens 104 und erlauben die Vibrationen, die auf die Kanäle 26 übertragen werden. Die Gefahr des Verstopfens oder ungleichmäßigen Durchlaufs des Streuguts kann somit vermieden werden. Durch die Vibrationseinrichtungen 100, 102 kann die Streumenge sehr konstant gehalten und auch variiert werden.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der Kaschiermaschine anhand der Figuren erläutert.
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Von der Rolle 14 läuft Rollensubstrat in Form der unten liegenden Rollenbahn 12, angetrieben durch ein Stiftband oder einen Servomotor zur Dosiervorrichtung 18. Vor den Dosiervorrichtungen 18 wird in einer eigenen Station Leim 72 auf die Oberseite der Rollenbahn 12 aufgetragen. Hierbei werden nur inselförmige Teilabschnitte mit Leim bedeckt (siehe 2). Diese Stellen fluchten mit den Streuöffnungen 30 in Bahntransportrichtung gesehen.
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Die mit Leim versehene Rollenbahn 12 läuft werter bis zu den Dosiervorrichtungen 18, wobei die Transportgeschwindigkeit der Rollenbahn 12 der Bewegungsgeschwindigkeit oder Transportgeschwindigkeit des Endlosbandes 34 entspricht. Es erfolgt eine Synchronisation der Rollenbahn 12 mit dem Endlosband 34 durch eine entsprechende Mechanik oder Elektrik (Servoantrieb), damit die Durchlassöffnungen 40 exakt über den Leimstellen 72 liegen.
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Wenn die Leimstellen 72 unterhalb der Streuöffnung 30 sind, ist auch eine entsprechende Durchlassöffnung 40 an der Streuöffnung 30 freigegeben, und im Zwischenspeicher 24 befindliches Schüttgut fällt nach unten auf die Leimstelle 72 und bleibt zum Teil auf dieser haften. Zum Teil wird Streugut seitlich von der Leimstelle 72 zu liegen kommen oder sich kleine Häufchen auf der Leimstelle 72 bilden.
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Das Streugut ist in 2 mit dem Bezugszeichen 80 versehen.
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Nicht am Leim klebendes, loses Streugut 80 wird anschließend in der weiteren Absaugvorrichtung 50 abgesaugt (siehe 1) und gelangt in den oder einen weiteren Behälter 60. Die Rollenbahn 12 wird durch eine oben liegende Rollenbahn abgedeckt und kaschiert.
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Auf dem Endlosband 34 liegendes Streugut wird unmittelbar nach dem Zwischenspeicher 24 vom Endlosband 34 abgesaugt, und zwar durch die Absaugvorrichtung 42. Das Endlosband 34 ist folglich sauber und ohne Schüttgut, bevor es die Umlenkrolle 44 erreicht.
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Die Absaugvorrichtung 42, die z. B. nach dem Venturi-Prinzip arbeitet, zeichnen sich durch eine hohe Robustheit aus.
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Als Schüttgut werden insbesondere Pflanzensamen, Sand, Zucker, Salze oder andere Granulate verwendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1082890 A1 [0002]
- WO 03/000029 A2 [0003]
