DE2406847A1

DE2406847A1 - Tiefdruckmaschine zum ueberziehen kontinuierlicher oberflaechen

Info

Publication number: DE2406847A1
Application number: DE19742406847
Authority: DE
Inventors: Albert T Zurick
Original assignee: VLAANDEREN CONTAINER MACHINE
Current assignee: VLAANDEREN CONTAINER MACHINE
Priority date: 1973-02-16
Filing date: 1974-02-13
Publication date: 1974-08-22
Also published as: US3817209A; CA1011940A; JPS49111705A; FR2218196A1; NL7401904A; AU6537274A; FR2218196B1; GB1422495A

Description

Dr.-1 ng. E. BERKENFELD · Dipl.-ng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom H. FebTUaT 1974 my// Named.Anm.VAN VLAANDEREN CONTAINER

MACHINERY,INC. V 29/1

Tiefdruckmaschine zum Oberziehen kontinuierlicher Oberflächen

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein Tiefdruckverfahren zum Aufbringen einer im wesentlichen kontinuierlichen Schicht auf einen Gegenstand und insbesondere auf ein solches Verfahren, das auf zylindrische oder andere Gegenstände mit einer kontinuierlichen Oberfläche angewendet wird, wie zum Beispiel eine Aluminium- oder Stahl blechdose.

Dosen von sehr verschiedener Grosse werden als Behälter für eine grosse Zahl von Verbrauchs- und anderen Waren verwendet.. Diese Dosen weisen eine kontinuierliche Oberfläche auf, welche im Fall der üblichen Dosen eine zylindrische Oberfläche ist. Diese Oberfläche wird gewöhnlich zur Unterstützung des Verkaufs des in der Dose enthaltenen Produkts verwendet. In vielen Fällen wird nicht nur eine Beschreibung und ein dekoratives Motiv auf die zylindrische Oberfläche durch einen der bekannten Dosendrucker gedruckt, wie sie beispielsweise in den amerikanischen Patentschriften 3 261 281 und 3 356 019 beschrieben sind, sondern vor dem Drucken wird auch eine Lackunterschicht und nach dem Drucken eine Shellackoberschicht aufgebracht. Die Unterschicht weist vorzugsweise eine gleichmässige Farbe auf, meist weiss, auf deren Oberseite die Beschreibung und die dekorativen Motive gedruckt werden. Die Oberschicht ist gewöhnlich eine shellackartige Appretur, welche gleichmässig und in einer Form aufgebracht wird, die so durchsichtig als möglich ist. Die Oberschicht soll den Aufdruck vor Beschädigung während des Transports und der Handhabung vor dem Verkauf schützen.

Es ist bekannt, die Unterschicht auf das Metallblech aufzubringen, bevor dasselbe zu einer Dose geformt wird. Es ist auch bekannt, die Unterschicht auf den geformten zylindrischen Dosenteil aufzubringen. Insbesondere bei der Herstellung und der minimalen Ver-

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ORIGINAL INSPECTED

wendung von Unterschichtlack wird die Unterschicht vorzugsweise auf den geformten zylindrischen Teil aufgebracht. Vom Standpunkt der Erzielung einer glatten Schicht wird der Lack vorzugsweise auf das ebene Metallblech aufgebracht.

Wenn eine Unterschicht auf einen geformten zylindrischen Teil aufgebracht wird, wird die Aufbringungswalze oder eine andere Aufbfingungsvorrichtung veranlasst, ungefähr zwei 1/3 mal über den Umfang des Teils hinwegzugehen. Der Hauptgrund dafür/ist, den visuellen Eindruck der Überdeckungszone auf ein Mindestmaß herabzusetzen,

Es könnten Zeit und Lack gespart werden, wenn die Unterschicht durch Ausführung einer einzigen Umdrehung von 360° rund-um den Umfang der Dose aufgebracht wird. Wenn dies aber geschieht, wird der Oberdeckungsbereich s;thichtbar ausgeprägt. Ein kleines Ausmaß der Oberdeckung ist notwendig, um sicherzustellen, dass der ganze zylindrische Dosenteil überzogen ist. Wenn der überzug hauptsächlich eine einzige Dicke hat, dann weist die Oberdeckungszone eine doppelte Dicke auf und das Ergebnis ist eine visuell unterscheidbare Zone, Wenn die Unterschicht beispielsweise aus einem weissen Lack besteht, dann wird die Oberdeckungszone in einem viel weisseren Weiß erscheinen als der Rest der Dose..

Vom Standpunkt der wirksamen Verwendung des Lacks und der wirksamen Verwendung der Aufbringungszeit der.Maschine ist es wünschenswert, eine einzige Unterschicht aufzubringen.

Vom Standpunkt des visuellen Eindrucks auf den Käufer ist es jedoch notwendig, mindestens zwei Schichten und dann eine überdeckung aufzubringen.

Ahnliche Probleme ergeben sich in Verbindung mit der Aufbringung der Shellackoberschicht.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht demgemäss darin, ein Oberzugsverfahren auszubilden, welches auf die geformte kontinuierliche Oberfläche mit nur einer begrenzten Oberdeckung angewendet werden

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kann und trotzdem einen im wesentlichen gleichmässigen kontinuierlichen Oberzug auf dieser Oberfläche ergibt.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das# obige Ergebnis in einer schnell laufenden Maschine zu erzielen.

Für die Zwecke der Erfindung werden die Bezeichnungen "Dosenteil" und "Dose" verwendet, um hohle, vorgeformte Behälter darzustellen, welche zylindrische Teile enthalten, ohne auf dieselben beschränkt zu sein.

Ein veränderliches Gravierungsmuster wird auf einem Gravierungszylinder benützt, der beim Überdeckungsüberzug eines zylindrischen Teils, wie zum Beispiel einer sogenannten Zinndose, mit Lack oder Shellack verwendet wird. Der Oberdeckungsüberzug erzeugt infolge des veränderlichen Gravierungsmusters eine im wesentlichen gleichmassige Schicht, während die ausgeprägte Markierungslinie am Beginn und am Ende der Schicht vermieden wird, die auftritt, wenn der Oberzug in einem Überdeckungsbereich doppelte Dicke aufweist.

Die Erfindung benützt ein Tiefdruckverfahren, welches einen Gravierungszylinder verwendet, der eine neuartige Ausbildung aufweist. Eine übertragungswalze überträgt das öberzugsmaterial vom Gravierungszylinder auf den Dosenteil. Das in die Zylinderfläche für jeden Dosenbereich eingeätzte Gravierungsmuster weist drei Zonen auf. Es sei eine rechteckige Form für den Bereich angenommen, innerhalb welchem das Zellenmuster des Gravierungsmusters vorhanden ist. Diese drei Zonen sind ein mittleres Band, sowie erste und zweite Seitenbänder. Bei einer Ausführungsform bildet das mittlere Band etwa 60% des Bereichs und jedes der Seitenbänder bildet etwa 20% des Bereichs, Das mittlere Band liegt zwischen den beiden Seitenbändern und weist ein Zellenmuster auf, das eine vorherbestimmte maximale Oberdeckung des entsprechenden Teils der Dose bewirkt, welcher von dem mittleren Band des Gravierungsmusters überzogen wird. Das mittlere Band bedeckt ungefähr 3/4 des Umfangs der Dose. Das restliche Viertel des Umfangs der Dose wird ein erstes mal durch das erste Seitenband und dann ein zweites mal durch das zweite Seitenband bedeckt.

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Während des Überziehens erzeugen die ersten und zweiten Seitenbänder sich überdeckende Schichten, Das Muster der Zellen in den Seitenbändern ist derart, dass jedes Seitenband eine von der vorherbestimmten maximalen überdeckung kontinuierlich abnehmende überdeckung an dem Teil jedes Seitenbandes erzeugt, welcher unmittelbar an das mittlere Band angrenzt und welcher gleichmässig zu den äusseren Enden jedes der beiden Seitenbänder abnimmt.

Die beiden Seitenbänder, die den Überdeckungsüberzug bilden, ergänzen einander daher während des Überziehens, un/eine Schicht zu erzeugen, welche die gleiche Dicke aufweist, wie die durch das mittlere Band erzeugte Schicht.

In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1: einen zylindrischen Dosenteil, w auf welchem die Überzugszonen schematisch angegeben sind,

Figur 2: eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform des Gravierungszylinders gemäß der Erfindung,weleher das Gravierungsmuster veranschaulicht,

Figur 3: eine grafische Darstellung der Schichtdicke, welche als Basis zum Erzeugen des Gravierungsmusters gemäß Figur 2 verwendet wird,

Figur 4: das Ausmaß des Überdeckungsüberzuges auf dem Dosenteil, welcher durch das Gravierungsmuster der Figur 2 erzeugt wi rd,

Figur 5: ein vereinfachtes Schema einer Dosenüberzugsanordnung, welche das Gravierungsmuster gemäß der Erfindung verwendet,

Figur 6: eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform des Gravierungsmusters gemäss der Erfindung,

Figur 7: eine grafische Darstellung der Schichtdicke, welche als BA-

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Basis zum Erzeugen des Gravierungsmusters gemäß Figur 6 verwendet wird, und

Figur 8: das Ausmaß des Überdeckungsüberzuges auf deiuDosenteil , welcher durch das Gravierungsmuster der Figur 6 erzeugt wi rd.

Der in Figur 1 gezeigte Dosenteil 10 wird durch einen übertragungszylinder in einer solchen Weise überzogen, dass der grösste Teil des Umfanges des Dosenteils 10 einmal überzogen wird, während die zwischen den gestrichelten Linien liegende Zone 12 zweimal überzogen wird. Diese Zone 12 ist der Überdeckungsbereich. Relativ zum Gravierungszylinder 14 entspricht dieser Überdeckungsbereich dem Teil der Dose, welcher von den beiden Seitenzonen 24 und 25 des Gravierungsmusters 15 überzogen wird.

Wie Figur 2 zeigt, weist der Gravierungszylinder 14 ein Gravierungsmuster 15 auf, innerhalb welchem ein Muster von kleinen Zellen verteilt ist, die Lack, Shellack oder ein anderes Überzugsmaterial aufnehmen. In Figur 2 ist das Gravierungsmuster 15 zur Erleichterung der Darstellung eben dargestellt. Rund um den Umfang des Gravierungszylinders 14 gibt es gewöhnlich eine Vielzahl von getrennten Gravierungsmustern 15. Wie Figur 5 zeigt, bringt ein Behälter zum Verteilen von Lack oder eines anderen Überzugsmaterials das Überzugsmaterial auf den Gravierungszylinder 14 auf. Der Gravierungszylinder steht in drehender Berührung mit dem übertragungszylinder 18, welcher seinerseits das Überzugsmaterial mitnimmt, damit dasselbe auf die Aussenseite der Dosenteile 10 aufgebracht wird. Die Dosen 19 werden von einem kontinuierl ichf! bewegten Träger 20 getragen. Die Beziehung und die Struktur des Übertragungszylinders 18, der Dose 19 und des Trägers 20 kann so sein, wie inder amerikanischen Patentschrift 3 356 019 beschrieben ist. Die Rakel 21, welche vor der Berührung zwischen dem Gravierungszylinder 14 und dem übertragutfngszylinder 18 angeordnet ist, gewährleistet, dass jede Zelle auf der Oberfläche jedes Gravierungsmusters 15 mit Überzugsmaterial gefüllt ist und dass überschüssiges Überzugsmaterial weggewischt wird. Die Rakel 21 unterstützt daher eine wieder-

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holbare Aufbringung von Überzugsmaterial. Der Behälter 17 kann von irgendeiner Art sein, welche eine kontinuierliche Quelle des Überzugsmaterials für die Oberfläche der Gravierungsmuster auf dem Gravierungszylinder 14 bildet. Eine beispielsweise als Druckfarbenschienen bekannte Vorrichtung kann verwendet werden.

Das Gravierungsmuster 15 weist drei Zonen auf, nämlich eine mittlere Zone 1 23 und Seitenzonen 24 und 25. Die Höhe H dieser drei Zonen ist mindestens gleich der Höhe des zylindrischen Gegenstandes 19, der zu überziehen ist. Die kombinierte Länge (Ll plus L2) der ersten Seitenzone 24 und der mittleren Zone 23 ist gleich dem Umfang des zu überziehenden zylindrischen Gegenstandes 19. Die Länge L3 der zweiten Seitenzone 25 ist gleich der Länge Ll der ersten Seitenzone 24. Beim überziehen ergibt dies eine überdeckung der Seitenzon&?24 und 25. Das Zellenmuster der mittleren Zone 23 wird durch die Dicke der Schicht bestimmt, welche auf die Oberfläche des zylindrischen Teils 10 aufgebracht werden soll. Das Zellenmuster in jeder Seitenzone 24,25 verändert sich längs jeder Seitenzone. Das Zellenmuster in jeder Seitenzone reicht von einer maximales Überzugsmaterial tragenden Dichte, wo dieselbe an die mittlere Zone 23 angrenzt, bis zu einem Minimum an Stellen, welche von der mittleren Zone am weitesten entfernt sind.

Bei einer praktischen Ausführungsform wird die Veränderung der Dichte des Überzugsmaterials durch Veränderung des Zellendurchmessers bewirkt, während die Anzahl der Zellen pro Flächeneinheit konstant gehalten wird. Bei der dargestellten Ausführungsform nimmt der Zellendurchmesser im wesentlichen linear mit dem Abstand von der mittleren Zone 23 ab.

Die grafische Darstellung der Figur 3 veranschaulicht die Menge des Überzugsmaterials, das durch die Zellen des Gravierungsmusters 15 als eine Funktion der Länge längs des Gravierungsmusters 15 aufgebracht wird. Wie Figur 3 zeigt, nimmt die Menge des Überzugsmaterials, das durch die Seitenzone 24 aufgebracht wird, von links nach rechts zu, bis die mittlere Zone 23 erreicht ist, in welcher eine maximale vorherbestimmte Dicke aufgebracht wird. Diese maximale vor-

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herbestimmte Dicke wird über die ganze mittlere Zone 23 aufgebracht. In der Seitenzone 25 nimmt die aufgebrachte Dicke kontinuierlich von links nach rechts ab»

Wenn sich daher die beiden Seitenzonen 24 und 25 auf einer zylindrischen Oberfläche überdecken, besteht das Ergebnis darin, dass sich die beiden dreieckigen Verteilungen für die Seitenzonen addieren, um eine wirksame konstante Dicke zu erzeugen, die im wesentlichen der Dicke der mittleren Zone 23 gleich ist.

Bei einer praktischen Ausführungsform wird die kontinuierliche Veränderung der durch die Seitenzonen 24 und 25 aufgebrachten Dicke durch eine Veränderung des Durchmessers der Zellen erzielt. Theoretisch könnte auch a die Anzahl der Zellen pro Flächeneinheit und die Tiefe der Zellen verändert werden, um diese Veränderung der Druckfarbenaufnahmefähigkeit zu bewirken, aber die üblichen Verfahren beeinflussen hauptsäch.l ich den Zeil endurchmesser. In jedem Fall wird das gewünschte Ergebnis durch die Erzeugung einer normalen Gravierungsplatte erzielt, die schattiert ist, wie Figur 3 zeigt, um eine kontinuierlich zunehmende Schattierung von links nach rechts in der Zone 24, eine kontinuierliche maximale Schattierung in der ganzen Zone 23 und eine kontinuierlich abnehmende Schattierung von links nach rechts in der Zone 25 zu erhalten.

In einer Betriebsanordnung enthält ein Gravierungszylinder 16 (Figur 5) eine Anzahl von getrennten Gravierungsmustern 15, welche rund um den Umfang des Zylinders im Abstand voneinander liegen. Das Überzugsmaterial wird den Zellen in diesen Gravierungsmustern durch bekannte Verfahren zugeführt, die nicht genauer dargestellt sind. Die Druckberührung zwischen den Mustern auf dem Gravierungszylinder 16 und dem übertragungszylinder 18 bewirkt, dass das von den Zellen in dem Gravierurcpmuster 15 aufgenommene Material auf den übertragungszylinder 18 übertragen wird, wenn sich der Gravierungszylinder und der übertragungszylinder in Berührung miteinander drehen.

Das Überzugsmaterial wird dann durch den übertragurtpzyl i nder 18 auf die einzelnen Dosen 19 aufgebracht, welche auf einem Träger

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gehalten werden. Der Ofaertragungszylinder 18 und der Träger 20 sind derart ausgerichtet, dass der Dosenteil 10 den übertragjngszylinder gerade vor dem Muster auf demselben berührt und so, dass die Berührung gerade vor dem Ende des Musters auf dem übertragungszylinder aufhört. Eine solche Ausrichteinrichtung ist wünschenswert, um zu verhindern, dass das Material, das auf den zylindrischen Teil 10 aufgebracht worden ist", auf den übertragungszylinder 18 zurückübertragen wird.

Obwohl daher ein gewisser Grad der Ausrichtungnotwendig ist, ist gemäss der Erfindung eine sehr genaue Ausrichtung nicht erforderlich, weil eine geringe Abweichung bei der durch die beiden Seitenzonen 24 und 25 erzeugten überdeckung des Musters nur eine geringe und unmerkliche Veränderung der Dicke des Überzuges in dem Bereich ergibt, wo die Ausrichtung weniger vollkommen ist. Der Grund dafür ist leicht ersichtlich, wenn man sich vorstellt, dass die beiden Dreiecke, welche die durch die beiden Seitenzonen 24 und 25 aufgebrachte Schichtdicke bilden, sich nicht vollkommen überdecken, um eine rechteckige Schicht zu erhalten. Eine geringe Abweichung von der vollkommenen überdeckung bedeutet lediglich, dass ein sehr kleiner Bruchteil, welcher die untere Ecke des Dreiecks bildet, entweder fehlt oder unnötigerweise hinzugefügt ist. Das Ergebnis ist eine vollkommen ebene Lackunterschicht oder Shellackoberschicht.

Figur 4 stellt die Anzahl der Grade des bei einer Ausführungsform beispielsweise durch das Gravierungsmuster der Figur 2 aufgebrachten Überzuges dar. Insbesondere ist eine überdeckung von 72° und somit eine Umdrehung von 432° dargestellt.

In Figur 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher ein Gravierungszylinder 30 einen Gravierungsbereich 31 aufweist, der aus zwei Seitenzonen besteht, nämlich einer ersten Seitenzone 32 und einer zweiten Seitenzone 33. Diese Ausführungsform der Figur 6 weist keine mittlere Zone auf. Das Zeilenraster jeder der beiden Seitenzonen 32,33 ist so angeordnet, dass sich eine maximale Menge des Überzugsmaterials in der Mitte des Gravierungsbereichs 31 befindet, wo die beiden Seitenzonen einander am nächsten liegen, während eine abnehmende Menge des Überzugsmaterials in jeder Richtung der Mittellinie vorgesehen ist.

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Wie in Figur 7 grafisch dargestellt ist, sehen die beiden Seitenzonen 32,33 eine lineare Abnahme des Überzugsmaterials von der Mittellinie nach aussen vor und bilden daher zwei dreieckige Muster des Überzugsmaterials«. Die Länge L4 der Seitenzone 32 ist gleich der Länge L5 der Seitenzone 33. Jede Seitenzone weist jedoch eine Länge auf, die gleich dem Umfang der zu überziehenden/Dose ist. Insbesondere ist die Länge L4 gleich dem Umfang der Dose, der durch den Gravierungsbereich 31 zu überziehen ist, und die Länge L5 ist ebenfalls gleich dem Umfang der zu überziehenden Dose. Wie Figur 8 zeigt, weist demgemäss diese Ausführurtßform der Figur 6 eine vollkommene überdeckung des Überzuges von 360° auf und erfordert somit eine Umdrehung des aufgebrachten Überzuges von 720°.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine besondere Ausführungsform beschrieben wurde, kann diese Ausführungsform Abänderungen erfahren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist beispielsweise in Verbindung mit der Aufbringung des Überzuges auf einen zylindrischen Behälterteil beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch zum überziehen von abgeschrägten Teilen verwendet werden, wie zum Beispiel der kleinen rohrförmigen Behälter, in welchen Aufstrichmittel, beispielsweise Margarine, häufig für den Verkauf enthalten sind. Bei einer solchen Ausführungsform würde die Form des Gravierungsmusters in bke bekannter Weise eine entsprechende Abschrägung aufweisen. Auch hier gilt das grundlegende Konzept der beiden Zonen an den Enden des Gravierungsmusters, welche das überdeckende überziehen des Behälters mit einer entsprechenden, im wesentlichen kontinuierlichen und graduellen Veränderung des Ausmaßes der überdeckung über diese Seitenzonen bewirken. Die in Betracht kommende Oberfläche müsste eine kontinuierliche Oberfläche sein, da die durch die eine der Seitenzonen bewirkte überd.eckung die durch die andere der beiden Seitenzonen bewirkte Oberdeckung überlagert. Genauer ausgedrückt, bei allen beschriebenen Ausführungsformen wird die in Betracht kommende kontinuierliche Oberfläche als

eine Umdrehungsoberfläche um eine Achse erzeugt.

Während die geoffenbarten Ausführungsformen ein Gravierungsmuster mit einer im wesentlichen identischen Abstufung in jader Seitenzone

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beschreiben, muss diese Abstufung selbstverstHndlich nicht notwendigerweise gleich oder sogar komplementär sein, um in dem Oberdeckungsbereich verbesserte Oberzugsergebnisse zu erzielen.

PATENTANSPRÜCHE.

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Claims

Dr.-ing. E. BERKENFELD - Dtpl.-lng. H. BtRKENTELD, Patentanwälte, Köln _u_ 2408847 Anlage Aktenzeichen zur Eingab, vom ll.Februar 1974 my// Nnm.d.Anm.vAN VLAANDEREN CONTAINER M/CHINERY.INC. V 29/1 PATENTANSPRÜCHE

1.)Tiefdruckmaschine zum Oberziehen kontinuierlicher Oberflächen,

adurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Gravierungsoberfläche ein Gravierungsmuster mit ersten und zweiten Seitenzonen aufweist, dass sich die Aufnahmefähigkeit der Zellen in d jeder der Seitenzonen verändert, um Oberzugsmaterial entsprechend einem vorherbestimmten Muster als eine Funktion des Umfangsabstandes längs der Qravierungsoberfläche in der Richtung aufzubringen, in welcher die Gravierungsoberfläche nacheinander mit der zu überziehenden Oberfläche in Berührung kommt,

dass die Anordnung der Seitenzonen längs des Umfanges des Zylinders zusammen mit der Breite der Seitenzonen zu dem Umfangsabstand rund um die zu überziehende Oberfläche in einer solcher Beziehung steht, dass der Teil der Oberfläche, der durch die erste Seiten-2one überzogen wird, auch durch die zweite Seitenzone überzogen wird, und

dass das Muster in der ersten Seitenzone eine komplementäre Dichte zu dem Muster in der zweiten Seitenzone aufweist, so dass eine im wesentlichen gleichmässige Gesamtdicke des Oberzuges erhalten wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Seitenzonen eine im wesentlichen gleiche Umfangsbreite aufweisen.

3. Maschine nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gravierungsmuster eine mittlere Zone aufweist und dass die Seitenzonen auf jeder Seite der mittleren Zone angeordnet sind.

4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster in jsder der Seitenzonen eine im wesentlichen lineare Veränderung der Zellenaufnahmefähigkeit ist, um überzugsmate-

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rial aufzubringen, wobei die Veränderung von einem Maximum an den Enden der Seitenzonen, die einander am nächsten liegen, bis zu einem Minimum an den Enden der Seitenzonen reicht, die voneinander am weitesten entfernt sind.

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