DE3023115A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die beschichtung eines bandmaterials mit heiss-schmelz-klebstoff - Google Patents
Verfahren und vorrichtung fuer die beschichtung eines bandmaterials mit heiss-schmelz-klebstoffInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
-3· 3023111
MANlTZ, FINSTERWALD & QRÄMKOW
Maarit Ruusunen Soinintie 2 28360 Pori 36, Finnland
Marjatta Erkkilä
27820 Iso-Vimma-Finnland
DEUTSCHE PATENTANWÄLTE
DR. GERHARTMANITZ· DIPL-PHYS.
MANFRED FINSTERWALD · DIPL.-ING.. DIPL.-WIRTSCH.-ING.
WERNER GRÄMKOW - dipl.-ing.
DR. HELIAfME HEYN · DIPL -CHEM.
HANNS-JÖRG ROTERMUND · DIPL.-PHYS.
BRITISH CHARTERED PATENT AGENT JAMES G- MORGAN B SC (PHYS). D.M.S
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS
München, den S/Ha-R 2250
Verfahren und Vorrichtung für die Beschichtung eines Bandmaterials
mit Heiss-Schmelz-Klebstoff
Q 30062/0801
MAV γ;τ F'tjSTECiÄA,.!:
AN SCC". MÜNCHEN 22 ROF.E=1-.o:-'-S-=!ASSE ·. TEL i03S 22-2" TEI-EX 05-29672 PATMF
70C-: ST'J~TGART 50 iBAD CANNS-^T SEElBERGSTR 23,25 TE- Ό7ΐ" 557261
5?(SE!i i-.i'jNCHEN ^0'.1O-NlMMEf1 -;->c PCSTSChe;« ,VuMCm=N 77062-805
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Verfahren und Vorrichtung für die Beschichtung eines Bandmaterials mit Heiss-schmelz-Klebstoff
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Beschichtung einer ständig laufenden Materialbahn mit
Heiss-schmelz-Klebstoff. Die Erfindung bezieht sich auch
auf eine Vorrichtung für die Anwendung des Verfahrens, welche Vorrichtung Geräte für das Schmelzen und' für die Zufuhr des
Klebstoffes sowie Geräte für die Beförderung der Materialbahn aufweist.
Bekannte Verfahren für die Beschichtung von Häuten sind u.a.
- Extruderbeschichtung
- verschiedene Walzenanstrichverfahren
- Ubertragungsanstrichverfahren mit Walze
- verschiedene Rasterbeschichtungsverfahren.
Vorteile von Heiss-schmelz- oder "Hot-melt"-Klebstoffen im
Vergleich zu auf Lösemittel gegründeten Klebstoffen sind u.a. folgende Umstände:
- Sie enthalten keine giftige oder explosive Lösemittel sondern sind 100^-ige Klebstoffe.
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- Bei gewissen Gegenständen sind ihre eigenschaften beträchtlich ""'" besser als die der auf Lösemittel gegründeten Klebstoffe.
- Ihre Anstrichmaschinen brauchen weder kostspielige
Trockentunnel noch Gewinnungsanlagen oder Verbrennungsanlagen für Lösemitteldämpfe.
- Weil die Heiss-schmelz-Klebstoffe keine Lösemittel enthalten,
" . ist ihr Energiebedarf nur ein sehr kleiner Teil im Vergleich -zur von auf Lösemittel gegründeten Klebstoffen beanspruchten
Energie. Der Bedarf an Trockenenergie bei den auf Lösemittel
gegründeten Klebstoffen ist mehrere Dutzende Male grosser als der Bedarf an Schmelzenergie beim Schmelzklebstoff.
Ein Hindernis vor einer Zunahme der Verwendung von Heiss-schmelz-Klebstoffen
ist jedoch der Mangel an geeigneten Anstrichverfahren gewesen.
Weil gewisse Häute, z.B. weiche PVC-Haut, eine direkte
Extrusion bzw. Heiss-schmelz-Anstrich auf die Haut nicht aushalten können, ist es notwendig gewesen, diese Häute
entweder mit auf Lösemittel gegründeten Klebstoffen zu behandeln oder ein Ubertragungsanstrieh ist auf einer
Ubertragungsanstrichhaut vorgenommen worden, auf welcher der Klebstoff abgekühlt worden ist, und erst nach der Kühlung
ist die Klebstoffshaut mittels eines Drucknippes auf die
zu beklebende Haut übertragen worden. Ein Nachteil des vorigen Verfahrens sind giftige, explosive Lösemittel gewesen
und ein Nachteil des letzteren Verfahrens kostspieliges Silikon- oder ähnliches Sonderpapier, das im besten Falle
einige Male verwendet werden kann. Ausserdem verlangt die Vorrichtung ein extra Festspulgerät für das Ubertragungsanstrichpapier.
Heiss-schmelz-Beschichtung von Häuten ist auch so ausgeführt
worden, dass die zu behandelnde Haut zunächst mit einem Heiss-schmelz-Material von niedriger Gebrauchstemperatur
beschichtet wird. Der Temperaturbereich ist so niedrig, dass er die zu behandelnde Haut nicht beschädigt. Beim eigentlichen
Prozess mit dem Heiss-schmelz-Klebstoff absorbiert dieses
als Tragmittel tätige Heiss-schmelz-Material in sich so viel
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von der Wärme der neuen Schicht, dass die Haut nicht
beschädigt" werden kann. Nachteile des Verfahrens sind die höhere Zahl der Prozessstufen sowie die reichliche Dosierung
des kostspieligen Heiss-schmelz-Materials.
Das Verfahren geraäss der vorliegenden Erfindung ist dadurch
-gekennzeichnetj dass die zu beschichtende Materialbahn mittels
eines gegen die Materialbahn laufenden endlosen Tepp^chcs
abgekühlt wird, welcher Teppich über eine oder mehrere Kühlwalzen läuft.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung einen endlosen Teppich aufweist, gegen welchen die Materialbahn in Berührung gebracht werden kann,
sowie eine oder mehrere gegen den endlosen Teppich angebrachte Kühlwalzen.
Wenn eine Ubertragungsanstrichunterlage verwendet wird, bei
welcher die Ubertragungsanstrichhaut an ein Metallnetz bzw. -band befestigt worden ist, erteilt das Rahmenmeterial dem
Teppich Festigkeit und ist zugleich als effektiver Wärmeleiter vom Klebstoff zur Kühlwalze tätig. Die Vorrichtung eignet
sich für Heiss-schmelz-Beschichtung von Häuten, die von Wärme leicht beschädigt werden. Die Vorrichtung kann auch für die
Beschichtung von dicken Bahnen, wie z.B. Pilz und Schaumkunststoff, benutzt werden. Dabei würde ein direktes
Anstreichen auf die Bahn unverhältnismässig grosse Schwierigkeiten bereiten. Die Vorrichtung eignet sich auch für das
Bekleben von absorptionsfähigen Materialien, z.B. von Textilstöffen,
bei welchen der Heiss-schmelz-Klebstoff als geschmolzen
ins zu beschichtende Material hinein dringen könnte.
Die Erfindung und ihre verschiedenen Ausfuhrungsformen
werden nachstehend näher beschrieben, und zwar mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, worin
Figur 1 schematisch als Seitenansicht eine Vorrichtung gemäss
der Erfindung darstellt., wenn die Vorrichtung zur Beschichtung mittels eines Ubertragungsanstrichteppichs verwendet wird,
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Figur 2' dieselbe Vorrichtung darstellt, wenn an die beschichtete
Bahn^ausserdem ein Trennfilm befestigt wird,
Figur 3 die Vorrichtung darstellt, wenn sie ohne UbertragungN-anstricht.eppich
verwendet wird und wenn die Beschichtung direkt auf die Bahn vorgenommen wird,
Figur 4a die Vorrichtung darstellt, wenn sie ohne Ubertragungsanstrich.teppich
verwendet wird und wenn die Beschichtung direkt auf die Bahn vorgenommen wird und danach ausserdem ein Trennfilm
an die Bahn befestigt wird,
Figur 4b die Vorrichtung darstellt, wenn sie ohne Ubertragungsanstrichteppich
verwendet wird und wenn die Beschichtung zunächst auf eine Ubertragungsanstrichhaut vorgenommen wird,
von wo die Beschichtung danach auf die eigentliche Materialbahn übertragen wird,
Figur 5 als von oben betrachtet den in der Vorrichtung
verwendeten Ubertragungsanstrichteppich darstellt, und zwar mit der Ubertragungsanstrichhaut teilweise entfernt,
Figur 6 eine Querschnittsansicht des Ubertragungsanstrichteppichs
darstellt,
Figur 7 eine in der Vorrichtung verwendete Düse als Seitenansicht und als geschnitten darstellt,
Figur- 8 den Schnitt I-I aus der Figur 7 darstellt,
Figur 9a die Vorrichtung darstellt, wenn sie so verwendet wird,
dass die Beschichtung direkt auf die auf dem Teppich laufende Bahn vorgenommen wird, und
Figur '9b eine der Figur 9 entsprechende Ausführungsform
darstellt, wenn an die Beschichtete Bahn ausserdem ein Trennfilm befestigt wird.
Ein wesentlicher Teil der Vorrichtung ist der Ubertragungsanstrichteppich
5, der endlos ist und der derartig gegen zwei Kühlwalzen 1 und 2 angebracht worden ist, dass die Innenfläche
des Teppichs gegen den Mantel der Walze 1 und die Aussenfläche gegen den Mantel der Walze 2 läuft. Die Walzen 1 und 2 sind
aufeinander, auf einer Entfernung voneinander gelegen. Gegen
ΐ _
die obere Walze 2, gegen die Innenfläche des Teppichs 53 ist
eine'· ßegenwalze 4 angebracht. Die Walzen 6 und 6' sind die
eine innerhalb des Teppichs 5 und die andere ausserhalh, wobei sie einen Drucknipp gesltalten, durch welchen der Teppich 5
läuft. Die Vorrichtung weist heizbare Walzen 9 und 9' auf. Ausserdem sind für den Teppich andere erforderliche ßrech-
und Steuerwalzen vorgesehen, mit deren Hilfe die Bahn des Teppichs· bestimmt wird.
Die Vorrichtung weist ausserdem eine dritte Kühlwalze 3 auf.
Zwei Walzen 8 und 8' sind gegeneinander angebracht worden so, dass dazwischen ein Drucknipp gestaltet wird. Die Stellung
der Walze 8' kann in der Richtung des Mantels der Walze 8 zwischen den Stellungen 8l und 8" eingestellt werden.
Die Klebstoffanstrichstation 7 ist derartig drehbar montiert worden, dass sie so gestellt werden kann, dass sie den
Klebstoff auf den Ubertragungsanstrichteppich 5 anstreicht, oder von dieser Stellung um etwa 90° gedreht werden, wobei
sie den Klebstoff auf die über die Steuerwalzen 22 und 22' laufende Bahn anstreicht.
In den Figuren 5 und 6 wird die Konstruktion des bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung verwendeten Ubertragungsanstrichteppichs
5 genauer dargestellt. Der Rahmen des Teppichs besteht aus einem metallischen Netz 15 bzw. Band, das dem
Teppich Festigkeit erteilt und zugleich als effektiver Wärmeleiter von der heissen Klebstoffschicht auf die Kühlwalze
tätig ist. Das Rahmenmaterial des Teppichs ist mit einer dünnen Haut 16 von guten Trenneigenschaften bedeckt. Ein
geeignetes Hautmaterial ist z.B. Teflon oder Silikongummi. Die Befestigung der Haut an den Rahmen kann durch Laminierung,
Giessen, Backen oder durch ein anderes, entsprechendes Verfahren erfolgen.
In den Figuren 7 und 8 wird eine als Klebstoffanstriehstation
verwendete, auf der zu beschichtenden Haut bzw. auf dem Ubertragungsanstrichteppich 5 schleifende Lippenschlitzdüse
dargestellt. Der Rahmenteil 25 der Düse weist mehrere senkrechte Kanäle für die Zufuhr des Klebstoffes in die Düse auf. Gegen
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den Rahmenteil ist ein Deckelteil 21 angebracht, der einen oberen waagerechten Kanal 23 und einen unteren waagerechten
Kanal 24 aufweist. Die Kanäle 23 und 24 sind durch mehrere
senkrechte Kanäle 17 miteinander verbunden. Aus dem unteren waagerechten Kanal 24 wird der Klebstoff in den Schlitz
der Lippenöffnung der Düse zugeführt. Innerhalb des Rahmens
/sind Heizblöcke 20 angebracht worden. Die Kanäle der Düsen sind -so dimensioniert, dass die Druckverteilung im Lippenschlitz
gleichmässig ist.
Die Klebstoffmenge kann stufenlos eingestellt werden, und
zwar entweder durch Veränderung der Laufgeschwindigkeit der zu beschichtenden Bahn, durch Einstellung des Schlitzes
in der Lippenöffnung, durch Einstellung des Berührungswinkels o£
der Düse, durch stufenlose Einstellung der Temperatur der
verschiedenen Heizblöcke 20 der Lippenschiitzdüse oder durch
Veränderung des Druckes der Pumpen. Durch Austauschen des Deckels 21 der Lippenschlitzdüse können auch verschiedene
Klebstoffstreifenfiguren erzeugt werden. Eine Klebstoffstreifenfigur
kann auch auf der erwünschten Weise abgebrochen werden, indem zur Lippenschlitzdüse mehrere Pumpen und
Dreiwegventile zur Steuerung des Klebstofflaufes hinzugesetzt werden.
In der Figur 1 befindet sich die Klebstoffanstrichstation in einer Stellung, wo sie Klebstoff auf den Ubertragungsanstrichteppich
5 anstreicht. Das zu beschichtende Bandmaterial 10 wird über die Walze 9 geleitet und danach bei dem zwischen
der Kühlwalze 2 und der Gegenwalze 4 gelegenen Nipp gegen die Aussenflache des Ubertragungsanstrichteppich 5· Bei den
Walzen 6 und 6' gibt es einen Trenn-Nipp, wo das Bandmaterial
10 aus dem Teppich 5 getrennt wird. Den Weg zwischen den Nippen 4 und 6 läuft das Band gegen den Teppich, wobei die
dem Teppich zugeführte Klebstoffschicht aufs Bandmaterial
übertragen wird.
Die Stellung der Walze 4 kann in der Richtung des Mantels der Kühlwalze 2 eingestellt werden, so dass der Weg, den das
Bandmaterial 10 auf der Kühlwalze 2 läuft, und der Zeitpunkt
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des Zusammentreffens mit dem mittels des Ubertragungsanstrich-"teppichs
zugeführten Heiss-schmelz-Klebstoff optimiert werden
können. Durch die betreffende Einstellung versucht man für den Nipp eine Lage zu finden, wo das Band 10 nicht mehr durch
die Wärme des Heiss-schmelz-Klebstoffes beschädigt wird.
-Die Walze 1 kühlt den Ubertragungsanstrichteppich 5 auf eine
möglichst niedrige Temperatur, wobei das Losmachen des Klebstoffes aus dem Teppich leichter wird. Die Walze 2 kühlt
das Bandmaterial 10 und hält dessen Temperatur unterhalb der Beschädigungstemperatur. Die Temperatur der Walze 2 ist
vorzugsweise niedriger als die Temperatur der Walze 1. Durch Einstellung des Trennwinkels des Nippes 6,6' kann man den
bestmöglichen Trennwinkel zwischen dem Ubertragungsanstrichteppich 5 und der zu beklebenden Haut 10 finden.
In der Figur 2 wird eine.Ausführungsform dargestellt, in
der das beschichtete Bandmaterial 10 in den Nipp zwischen den Walzen 8 und 8· zusammen mit einem Trennfilmband 11
geleitet wird. Somit kann man beim Wunsch den Trennfilm gegen die Klebstoffschicht der beschichteten Bahn in derselben
Arbeitsstufe laminieren.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann je nach dem Wunsch
auch so verwendet werden, dass der Ubertragungsanstrichteppich 5 nicht benutzt wird. Dann wird die Klebstoffsanstrichstation
7 vom Teppich in die Stellung gedreht, in welcher der Klebstoff direkt auf das über die Steuerwalzen
22 und 22* sowie über die Kühlwalze 3 laufende Bandmaterial
wird
zugeführt/(Figuren 3,. 4a und 4b). In der Figur 3 wird der Klebstoff direkt auf die Haut 10 zugeführt, welche Haut über die Walze 9 zu den Walzen 22 und 22' läuft. In der Figur 4a wird der Klebstoff ebenfalls direkt auf die Haut 10 zugeführt.. Die beschichtete Haut 10 wird in den zwischen den Walzen 8 und 8" gelegenen Nipp zusammen mit dem über die Walze 9' geleiteten Trennfilm 11 geleitet, und in dieser Weise kann der Trennfilm, wenn erwünscht, mit der mit Klebstoff beschichteten Haut zusammenlaminiert werden. In der Figur 4b wird eine Alternative dargestellt, in der der Klebstoff auf den
zugeführt/(Figuren 3,. 4a und 4b). In der Figur 3 wird der Klebstoff direkt auf die Haut 10 zugeführt, welche Haut über die Walze 9 zu den Walzen 22 und 22' läuft. In der Figur 4a wird der Klebstoff ebenfalls direkt auf die Haut 10 zugeführt.. Die beschichtete Haut 10 wird in den zwischen den Walzen 8 und 8" gelegenen Nipp zusammen mit dem über die Walze 9' geleiteten Trennfilm 11 geleitet, und in dieser Weise kann der Trennfilm, wenn erwünscht, mit der mit Klebstoff beschichteten Haut zusammenlaminiert werden. In der Figur 4b wird eine Alternative dargestellt, in der der Klebstoff auf den
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Trennfilm 11 angestrichen wird und dieser Film danach im zwischen den Walzen 8 und 8" gelegenen Nipp ans Bandmaterial
laminiert wird. Im Nipp wird der Klebstoff vom Trennpapier aufs Rahmenmaterial 10 übertragen.
Wenn erwünscht, kann die Vorrichtung auch so verwendet werden, -dass - der Klebstoff aus der Düse 7 direkt auf die zu beschichtende
Haut 10 zugeführt wird, welche Haut auf dem Teppich läuft (Figuren 9a und 9b). Der Teppich 5 ist so angeordnet,
dass beide Kühlwalzen 1 und 2 gegen die Innenfläche des Teppichs liegen. Dann kühlen die Walzen 1 und-2 den Teppich,
während der Teppich wieder das auf dem Teppich laufende Band 10 weiter kühlt. Die beschichtete Materialbahn läuft
auf dem Teppich, wenn der Teppich über die zwei Walzen 1 und läuft, und danach trennt sich die Bahn vom Teppich und läuft
über die Walze 9'.
In der Figur 9b wird eine Alternative dargestellt, in der
die beschichtete Materialbahn 10 aus dem Teppich 5 in den zwischen den Walzen 8 und 8" gelegenen Nipp geleitet wird,
zu welchem Nipp auch der Trennfilm 11 geleitet wird. In der Figur 9b werden zwei alternative Weisen für die Leitung des
Trennfilms 11 dargestellt. Somit kann auch der Trennfilm in derselben Arbeitsstufe zusammenlaminiert werden.
Die Erfindung wird nicht nur auf die oben dargestellte Ausführungsform begrenzt sondern kann im Rahmen der Patentansprüche
sogar beträchtliche Variation aufweisen. Statt eines Metallnetzes kann als Rahmen des Ubertragungsanstrichteppichs
auch irgendeine andere biegsame Grundlage benutzt werden. Die Lippenschlitzdüse kann mit einem Walzenanstrichgerät oder
mit irgendeinem anderen geeigneten Klebstoffanstrichgerät ersetzt werden.
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δ Lür:;.;.-;:, j2,. ,iober:- i,cjn-Süaße 1
ZUSAMMENPASSUNG
Ein Verfahren für die Beschichtung einer ständig laufenden Materialbahn
mit Heiss-schmelz-Klebstoff. Die zu beschichtende Materialbahn
wird mittels eines gegen die Materialbahn laufenden endlosen Teppiches abgekühlt. Der Teppich läuft über eine oder mehrere Kühlwalzen.
Der Heiss-schmelz-Klebstoff wird vorzugweise auf den endlosen Teppich zugeführt 3 und die zu beschichtende-Materialbahn wird
danach gegen die mit dem Klebstoff bedeckte Fläche des Teppichs geleitet.
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Claims (8)
- Patentansprüche:/1. Verfahren für die Beschichtung einer ständig laufenden Materialbahn (10) mit Heiss-schmelz-Klebstoff, gekennzeichnet dadurch, dass die zu beschichtende Materialbahn (10) mittels eines gegen die Materialbahn laufenden endlosen Teppiches (5) abgekühlt wird, welcher über eine oder mehrere Kühlwalzen (1, 2) läuft.
- 2. Verfahren gemäss dem Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Heiss-schmelz-Klebstoff auf den endlosen Teppich (5) zugeführt wird und dass die zu beschichtende Materialbahn (10) danach gegen die mit dem Klebstoff bedeckte Fläche des Teppichs geleitet wird.
- 3. Vorrichtung für die Anwendung des Verfahrens gemäss dem Patentanspruch 1, welche Vorrichtung Geräte für das Schmelzen und für die Zufuhr des Klebstoffes auf die Materialbahn (10) sowie Geräte für die Beförderung der Materialbahn aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung einen endlosen Teppich (5) aufweist, gegen welchen die Materialbahn (10) in Berührung gebracht werden kann, sowie eine oder mehrere gegen den endlosen Teppich angebrachte Kühlwalzen (1,-2).
- 4. Vorrichtung gemäss dem Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass der endlose Teppich aus einer an ein biegsames Rahmenmaterial (15) befestigten Haut (16) besteht.
- 5- Vorrichtung gemäss dem Patentanspruch 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung einen Drucknipp (8) aufweist, durch welchen das beschichtete Bandmaterial (10) zwecks Befestigung des Bandmaterials an einen Trennfilm (11) geleitet werden kann.
- 6. Vorrichtung gemäss dem Patentanspruch 5* gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung Geräte aufweist für das Leiten des Bandmaterials (10) in einer an und für sich bekannten Weise gegen den Trennfilm (11) durch einen zweiten Drucknipp (8).0 30062/0801ORIGINAL INSPECTED-J. 3023111
- 7. Vorrichtung gemäss irgendeinem der Patentansprüche 3 bis 6," gekennzeichnet dadurch, dass das Gerät (7) für die Zufuhr des Klebstoffes auf die Übertragungsanstrichunterlage (5) weg aus der den Klebstoff auf den Ubertragungsanstrichteppich (5) zuführenden Stellung in die den Klebstoff aufs Bandmaterial (10) oder auf den Trennfilm (11) .zuführende Stellung gedreht werden kann.
- 8. Vorrichtung gemäss irgendeinem der Patentansprüche 3 bis 7j gekennzeichnet dadurch, dass das Gerät (7) für die Zufuhr des Klebstoffes auf die Ubertragungsanstrichunterlage (5) aus einer Lippenschiitzdüse besteht, innerhalb deren es zwei waagerechte Kanäle (23, 24) gibt, die durch Verbindungskanäle (17) miteinander verbunden sind, wobei der Klebstoff· in den ersten waagerechten Kanal (23) gepumpt und durch die Verbindungskanäle (17) in den zweiten waagerechten Kanal (24) zugeführt und von dort weiter zwischen die Lippen der Düse weitergeleitet werden kann, damit die Druckverteilung im Lippenschlitz (l8) der Düse möglichst gleichsam werden könnte.€30062/0801
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