DE2458104B2 - Ventiltraegerplatte fuer eine musterspritzdruckvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ventilträgerplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Musterspritzdruckvorrichtung (DT-AS 14 60 349), die entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgebaut ist, gelangt die Färbeflüssigkeit aus einem Druckraum in die nebeneinander angeordneten Farbdüsen. Jeder dieser Farbdüsen ist senkrecht eine Druckgasdüse zugeordnet, die mit einem sich über die gesamte Musterungsbreite erstreckenden Druckluftraum in Verbindung steht. Der Druckluftraum ist oben durch eine Membran abgeschlossen, welche jeder Druckgasdüse zugeordnete Ventilnadeln trägt. Auf die Ventilnadeln drückt jeweils das freie Ende einer Steuerzunge, die entsprechend einem Steuerprogramm bewegbar ist und die zugehörige Ventünadel abhebt. Über die Betätigung der Steuerzungen finden sich in der DT-AS 14 60 349 keine genaueren Angaben. Weitere Vorschläge für Musterspritzdruckvorrichtungen finden sich in den US-PS 28 04 764 und 35 02 044 sowie der GB-PS 9 78 452. Im allgemeinen weisen solche Vorrichtungen eine Mehrzahl von Düsenbalken auf, die längs der Bewegungsrichtung des Stoffes voneinander entfernt sind und jeweils eine sich quer über die Bewegungsbahn des Stoffes erstreckende Reihe von auf den Stoff gerichteten Farbdüsen aufweisen.

Für die Ausbildung feiner oder kompliziert aufgebauter Muster ist eine sehr große Zahl von Düsen notwendig, wobei sowohl ein kleiner Abstand zwischen benachbarten Düsen als auch eine sehr genaue Steuerung der Zeitpunkte, zu denen die Farbstrahlen auf den Stoff gelangen, erforderlich ist. Eine Schwierigkeit, die sich beim Bau von Musterspritzvorrichtungen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere bei Musterspritzdruckvorrichtungen mit sehr geringen Abständen zwischen den Farbdüsen einer Reihe eigibi, ist die Anordnung der den einzelnen Druckgasdüsen zugeordneten elektromagnetischen Ventile. Diese Ventile müssen einerseits möglichst nahe an den ihnen zugeordneten Druckgasdüsen sein, damit die von ihnen ausgelöste Steuerung der Farbstrahlen möglichst genau ist und dürfen andererseits in nicht zu geringem gegenseitigem Abstand sein, damit sie sich nicht gegenseitig beeinflussen, wodurch Fehlsteuerungen verursacht würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Musterspritzdruckvorrichtung, bei der die Ablenkung der Farbstrahlen über von elektromagnetischen Ventilen gesteuerte Druckgasdüsen erfolgt, eine Ventilträgerplatte zu schaffen, bei der die den Druckgasdüsen zugeordneten Ventile eine präzise Steuerung der den Farbstrahlen zugeordneten Druckgasstrahlen ermöglichen und einzelne Ventilgruppen leicht ausbaubar sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ventilträgerplatte sind die elektromagnetischen Ventile nicht nur in funktionssicherer Weise den jeweils zugehörigen Druckgasdüsen zugeordnet, sondern sind auch so angeordnet, daß sie sich nur möglichst wenig gegenseitig stören, d. h. in ihrer Funktion beeinträchtigen. Dies wird durch die spezielle Anordnung der Ventile erreicht, wobei die von jedem Ventil während seiner Beaufschlagung mit Strom erzeugten magnetischen Feldlinien die magnetische Achse der dem Ventil nächst benachbarten Ventile etwa senkrecht schneiden. Genau dadurch aber werden gegenseitige Beeinflussungen der Magnetventile weitgehend ausgeschlossen, so daß die einzelnen Ventile einen sehr kleinen gegenseitigen Abstand haben können. Die Wartungsfreundlichkeit der Vorrichtung leidet darunter jedoch nicht, denn es wird auch erreicht, daß die Ventile jeder Gruppe leicht auswechselbar sind. Bei der Anordnung mehrerer Ventilträgerplatten hintereinander bilden die einander entsprechenden Punkte der Ventile vorteilhafterweise insgesamt ein dreidimensionales Gitter, womit insgesamt ein Optimum hinsichtlich der Packungsdichte der Ventile und

der minimalen gegenseitigen Beeinflussung erzielt wird, indem die Feldlinien eines Ventils die magnetische Achse der nächstbenachbarten Ventile dieses Ventils jeweils senkrecht durchschneiden.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausbildung der Ventilträgerplatte, bei der neben einfacher Herstellbarkeit eine hohe Funktionssicherheit erreicht ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren ι ο Einzelheiten erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Farbaufbringbereich mit Mustersteuereinrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht eines Farbaufbringbereiches mit Mustersteuereinrichtung,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht eines zum Farbaufbringbereich der F i g. 1 und 2 gehörenden Düsenbalkens mit Mustersteuervorrichtung,

Fig.4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Schnittes längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

F i g. 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines Halteteils für die Magnetventile eines Düsenbalkens, wobei das Gehäuse zum Sichtbarmachen der darin enthaltenen Magnetventile entfernt ist,

Fig.6 eine Ansicht eines Schnittes längs der Linie VI-VI in Fig.5,

F i g. 7 eine vergrößerte Teilansicht einer Steckverbindung einer Ventilkarte gemäß der F i g. 5,

Fig.8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in F i g. 5 und

Fig.9 einen senkrechten Schnitt durch ein Magnetventil.

Die F i g. 1 bis 4 stellen eine Musterspritzdruckvorrichtung mit einem endlosen Förderer 12 zum Bewegen einer Teppichfliese oder mehrerer Teppichfliesen unterhalb einer Reihe Düsenbalken 50—54 dar, die mit Zwischenräumen längs der Bewegungsbahn des Förderers 12 angeordnet sind und sich über dessen volle Breite erstrecken. Der Förderer 12 bewegt sich um auf Wellen 42, 44, von denen eine mittels eines Motors 47 angetrieben ist, montierte Rollen. Wenn rechteckige Teppichfliesen zu bedrucken sind, sind auf der Oberfläche des Förderers Trennstangen 48 zur Positionierung der Fliesen in genauer gegenseitiger räumlicher Beziehung angeordnet.

Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, in denen der Klarheit halber nur ein Düsenbalken 50 dargestellt ist, weist jeder Düsenbalken mehrere einzelne Farbdüsen 55 auf, die längs seiner Länge angeordnet sind. Eine Pumpe 58 liefert aus einem Vorratstank 57 unter Druck Färbeflüssigkeit durch eine Sammelleitung bzw. ein Rohr 56 (vgl. F i g. 4) zu den Farbdüsen 55, aus denen die Färbeflüssigkeit in schmalen Strahlen austritt.

Neben und rechtwinklig zu jeder Farbdüse 55 ist ein Auslaß bzw. eine Druckluftdüse 90 eines Luftzufuhrrohrs 91 (vgl. F i g. 4) angeordnet. Jede Luftleitung bzw. jedes Luftzufuhrrohr wird von einem Kompressor 93 aus über ein eigenes Magnetventil 92 (F 1 g. 3) mit Druckluft beaufschlagt. Die Ventile für jeden Düsenbalken sind in den F i g. 1 und 2 insgesamt durch ein einziges Ventilsymbol 92 dargestellt, dies aber nur zur Vereinfachung der Zeichnungen.

Die Magnetventile 92 sind normalerweise offen, so daß schmale, aus den Druckluftdüsen 90 austretende Luftstrahlen gegen die aus den Farbdüsen 95 austreten- h > den Farbstrahlen treffen, wodurch Jiese Farbstrahlen in Sammehröge 95 abgelenkt werden, die an den Düsenbalken angeordnet sind. Aus diesen Sammeltrögen 95 wird die Färbeflüssigkeit durch Leitungen 95a (F i g. 3) zum Färbeflüssigkeitsvorratstank 57 zurückgeführt. Wenn aber eines der Magnetventile 92 geschlossen ist, ist die Abgabe von Luft aus der entsprechenden Druckiuftdüse 90 unterbrochen, was dazu führt, daß der zugehörige Farbstrahl nicht mehr abgelenkt wird, sondern direkt auf den zu bedruckenden Stoff trifft.

Eine Mustersteuervorrichtung 94, beispielsweise ein Computer mit einem Magnetband zur Speicherung von Musterinformation, ist zum Schließen und öffnen der Ventile 92 vorgesehen, das in programmierter Sequenz einzeln erfolgt, so daß der Teppich oder die Fliesen mit dem erwünschten Muster bedruckt werden, wenn er bzw. sie sich an den Düsenbalken 5O —54 entlangbewegen. Ein betriebsmäßig mit der Antriebswelle 44 des Förderers verbundener Wandler 64 wandelt die Bewegung des Förderers in elektrische Impulse um, die durch ein elektronisches Registriergerät 65 zur Mustersteuervorrichtung 94 geleitet werden. Ein Schalter 60, der von einem an eine Kante des Förderers 12 angebrachten Finger 62 betätigt wird, ist ebenfalls an den Eingang des elektronischen Registriergerätes 65 angeschlossen.

In Betrieb fördert der Förderer 12 den zu bedruckenden Teppich oder die Teppichfliesei. in der durch die Pfeile in den F i g. 1 und 2 angedeuteten Richtung. Zunächst ist die Mustersteuervorrichtung nicht wirksam, so daß alle Magnetventile 92 offen sind und die Luftstrahlen aus den Druckluftdüsen 90 der Luftzufuhrrohre 91 die kontinuierlich strömenden Farbstrahlen in die Sammeltröge 95 ablenken. Wenn aber die vordere Kante des Stoffes auf dem Förderer 12 unterhalb des ersten Düsenbalkens 50 angelangt, wird die Mustersteuervorrichtung 94 durch Schließen der Kontakte des Schalters 60 mittels des Fingers 62 in ihren Betriebszustand versetzt. Danach werden einzelne Magnetventile 92 von der Mustersteuervorrichtung 94 in programmierter Folge geschlossen und wieder geöffnet, so daß ein vorbestimmtes Muster an Färbeflüssigkeit auf den Stoff oder den Teppich oder die Fliesen gelangt, wenn sich diese unter den Düsenbalken 50 — 54 vorbeibewegen.

Damit auf dem Stoff oder dem Teppich oder den Teppichfliesen sehr feine und genaue Muster gebildet werden können, müssen die Farbdüsen 55 jedes Düsenbalkens einen kleinen gegenseitigen Abstand haben. Des weiteren sollte, wenn den verschiedenen Düsenbalken 50-54 verschieden gefärbte Färbeflüssigkeiten zur Erzeugung eines farbigen Musters auf dem Stoff zugeführt werden, der Abstand von aufeinanderfolgenden Düsenbalken 50—54 so klein wie möglich sein, um Ungenauigkeiten der Muster zu minimalisieren, wenn die verschiedenen Farben sequentiell auf den Stoff aufgebracht werden. Der geringe Abstand zwischen den Farbdüsen 55 und zwischen den Düsenbalken 50—54 erfordert nachdrücklich, daß die zahlreichen Magnetventile 92 zur Steuerung der Luftzufuhr kompakt und in bezug auf ihre gegenseitige Lage und ihre Lage zu den Anlenkstellen der Farbstrahlen nahen Beziehung angeordnet sind. Andernfalls würden beispielsweise einige der Luftzufuhrleitungen bzw. Rohre 91 unzulässig lang. Wenn jedoch Magnetventile in einer sehr nahen gegen:2itigen Anordnung verwendet werden, neigen die in nahen Magnetventilen erzeugten magnetischen Kraftfelder dazu, sich in Betrieb gegenseitig zu beeinflussen, so daß es zu einer ungeplanten Wechselwirkung zwischen den Magnetventilen kommt, die zu Fehlern im auf den Stoff aufgebrachten Muster führen.

Die Fig.5, 6 und 8 stellen eine Anordnung der Magnetventile 92 dar, mit der es möglich ist, die Magnetventile 92 in naher gegenseitiger Beziehung anzuordnen, wobei aber gleichzeitig die gegenseitige Beeinflussung der Magnetventile in Betrieb der Vorrichtung auf ein Minimum herabgesetzt ist. Jeder Düsenbalken trägt ein Gehäuse 100, das sich im wesentlichen längs des ganzen Düsenbalkens erstreckt und mehrere Magnetventile 92 enthält, wobei jeweils ein Ventil zur Steuerung der Zufuhr von Luft zu jeder Luftzufuhrleitung 91 des Düsenbalkens vorgesehen ist. Die Magnetventile 92 sind mit Haltebügeln 104 auf steifen Karten 106 angebracht, die nahe nebeneinander angeordnet sind und ausbaubar in sich gegenüberliegenden Nuten 108 im Gehäuse 100 angebracht sind. Alle auf der den Druckluftdüsen der Luftzufuhrleitungen 91 näheren Seiten liegenden Nuten 108 sind in Tragteilen 110 ausgebildet, die an der entsprechenden Seitenwand des Gehäuses 100 befestigt sind, während die Nuten 108 auf der anderen Seite abwechselnd in an der anderen Seite des Gehäuses 100 befestigten Tragteilen 110 und in der anderen Seitenwand ausgebildet sind. Die Ventile 92 sind auf einer Seite jeder Karte angebracht; auf der anderen Seite jeder Karte ist eine gedruckte, elektrische Schaltung 116 vorgesehen, die jedes Ventil an einen entsprechenden Stift eines elektrischen Steckers 118 am oberen Ende der Karte anschließt. Der Stecker 118 kann in eine Buchse (nicht dargestellt) eingeschoben werden, die über Leitungen (ebenfalls nicht dargestellt) mit der Mustersteuervorrichtung 94 (F i g. 1 bis 3) verbunden ist.

Wie in F i g. 5 dargestellt, sind die Magnetventile 92 auf jeder Karte 106 in zwei einander parallelen Reihen 112,114 angeordnet, wobei die einzelnen Magnetventile zu den Rändern der Karte geneigt sind und derart js angeordnet sind, daß alle magnetischen Achsen etwa senkrecht sind und die magnetische Achse jedes Magnetventils der Reihe 112, mit Ausnahme des obersten, mit der magnetischen Achse eines darüber befindlichen Ventils der Reihe 114 zusammenfällt. Insgesamt sind die Magnetventile einer Karte weiter so angeordnet, daß eine gerade Linie, die einander entsprechende Punkte nächstbenachbarter Magnetventile verbindet, zu jeder der magnetischen Achsen dieser Ventile um einen Winkel α (Fig. 5) zwischen 35° und 55° geneigt ist. Die entsprechenden Punkte können beispielsweise Punkte sein, die auf den magnetischen Achsen und in der Mitte zwischen den Enden jedes der benachbarten Magnetventile liegen. Zusätzlich sind die Reihen Magnetventile auf nebeneinander angeordneten Karten gegenseitig versetzt, so daß der Winkel β (Fig. 8) zwischen einer Ebene, die die magnetischen Achsen der Magnetventile einer ungeradzahligen Karte enthält, d. h. der ersten, dritten und fünften Karte, gesehen von oben aus in F i g. 8 und jeder Ebene, die die v> magnetische Achse eines Magnetventils einer ungeradzahligen Karte und eines entsprechenden Magnetventils einer geradzahligen Karte enthält, etwa 45° beträgt.

Die gegenseitige Versetzung der Reihen führt dazu, daß die Mittelpunkte der magnetischen Achsen aller mi Magnetventile 92 im Gehäuse 100 an den Gitterpunkten eines dreidimensionalen, insgesamt kubischen Gitters angeordnet sind, was dazu führt, daß die magnetischen Kraftlinien, die durch Stromfluß in der Spule jedes Magnetventils der Reihe 112 oder 114 auf jeder Karte ι.·· entstehen, die magnetische Achse des nächstbenachbarten Ventils in der anderen Reihe 114 oder 112 auf der gleichen oder benachbarten Karte etwa rechtwinklig schneidet. Auf diese Weise wird die Wechselwirkung zwischen und ein falsches Triggern von Magnetventilen in Betrieb minimalisiert. Eine gerade Linie, die ähnliche Punkte zweier nächstbenachbarter Ventile, von denen jeweils eins auf je einer benachbarten Karten ist, verbindet, bildet mit den magnetischen Achsen der beiden Ventile einen Winkel von etwa 45°.

Wie in F i g. 9 dargestellt, weist jedes Magnetventil 92 ein Gehäuse 120 auf, das ein bewegliches, zwei Stellungen einnehmendes Ventilglied 122 umschließt. Das Ventilglied 122 ist mit einem Ventilschaft 124 versehen, der als Anker innerhalb der Wicklungen 126 der Magnetspule 128 des Ventils funktioniert. Das Ventilgehäuse 120 weist eine Lufteinlaßleitung 130 und zwei Auslaßleitungen 132, 134 auf, und das Ventilglied 122 ist durch Beaufschlagung der Wicklungen 126 der Spule mit Strom in einer Richtung längs der magnetischen Achse des Ventils und durch die Wirkung einer Rückholfeder 136 in die entgegengesetzte Richtung beweglich. Das Ventilglied 122 ist zwischen der dargestellten Lage, in der es die Auslaßleitung 132 verschließt, während es die Einlaßöffnung der Auslaßleitung 134 offen läßt und einer höheren Lage beweglich, in der es die Einlaßöffnung der Auslaßleitung 134 verschließt und die Einlaßöffnung der Auslaßleitung 132 öffnet. Auf diese Weise wird Luft, wenn das Ventilglied 122 in der dargestellten Lage ist, aus der Einlaßleitung 133 durch die Auslaßleitung 134, Luftleitungen 140 und 137 (F i g. 5) und die Druckluftdüse 90 abgegeben, so daß der zugehörige, aus der entsprechenden Farbdüse 55 austretende Farbstrahl abgelenkt wird. Wenn das Ventilglied 122 dagegen in seiner erhöhten Stellung ist, wird Luft aus der Einlaßleitung 130 durch die Auslaßleitung 132 zur Atmosphäre abgeleitet, so daß der Farbstrahl aus der entsprechenden Farbdüse 155 nicht abgelenkt wird und zum Bedrucken auf den Stoff gelangt.

In F i g. 5 ist die senkrechte Richtung der Schwerkraft durch den Pfeil G bezeichnet. Auch wenn das Gehäuse 100 dort in einem Winkel gegenüber der Senkrechten angeordnet ist, sind die einzelnen Ventile 92 mit ihren magnetischen Achsen in senkrechter Richtung auf den Karten angebracht, so daß die Richtung ihrer die Anker bildenden Ventilschäfte 124 (vgl. Fig.9) mit der Richtung der Schwerkraft zusammenfällt. Wenn die Ventile betätigt werden, ist somit die Reibung zwischen den Ventilschäften 124 und den zugehörigen Führungsrohren innerhalb der Wicklungen 126 minimal.

Die Lufteinlaßleitung 130 jedes Magnetventils 92 ist an einen Luftverteilerkopf 142 (F i g. 5) angeschlossen, der an einem Luftverteilerstecker 146 am Ende einer herausziehbaren Luftzufuhrleitung 148 befestigt ist. Die Auslaßleitung 134 jedes Magnetventils 92 ist über einen Stecker 144 und eine Buchse 150 (F i g. 5 und 7) mit einer entsprechenden, von mehreren Luftleitungen 91 verbunden, die zu den Druckluftdüsen 90 führen. Der Luftverteilerkopf 142 ist nahe dem oberen Ende jeder Karte 106 angeordnet und der Stecker 144 befindet sich nahe dem unteren Ende jeder Karte. Auf diese Weise wird ein Austausch der Ventile und der Karten erleichtert, weil ein defektes Ventil oder eine Ventilkarte mit fehlerhafter Schaltung leicht durch Trenner, der Verbindungen, Herausziehen der Luftzufuhrleitung 148 und Herausschieben der Karte aus ihrer Lage in den Nuten 108 im Gehäuse 100 ersetzt werden kann.

Die Ventilkarten oder -platten wurden anhand des geschilderten Ausführungsbeispiels als einander gleich beschrieben, um das Herstellen und das Ersetzen der

Karten zu vereinfachen. Die Ventilkarten können aber mit verschiedenen Abmessungen ausgebildet werden. Auch können die Ventile auf benachbarten Karten in ihrer räumlichen Beziehung gegenseitig versetzt sein und nicht die Karten im Ventilgehäuse versetzt sein, solange nur die Ventile in einem dreidimensionalen geometrischen Gitter angeordnet sind, um die erwünschte winkelige Durchschneidung der magnetischen

Kraftlinien der Ventile mit den magnetischen Kraftlinien benachbarter Ventile, wie oben beschrieben, zu erzeugen. Bei einer vorteilhaften Anordnung befinden sich die Ventile in den Gitterpunklen eines kubisch-flächenzentrierten Gitters, benachbarte Ventile also jeweils in den Eckpunkten eines Octaeders, und sind mit ihren magnetischen Achsen in Richtung der Gitterlinien ausgerichtet.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ventilträgerplatte für eine Musterspritzdruckvorrichtung zum Aufbringen von Färbeflüssigkeit auf porösen Textilstoff, beispielsweise Pol- oder Florteppich oder -fliesen, mit mehreren Farbdüsen, die in wenigstens einer, sich quer über die Bewegungsbahn des vorwärts geförderten Textilstoffes erstreckenden Reihe angeordnet und kontinuierlich mit unter Druck stehender Färbeflüssigkeit beschickt sind, und mit mehreren Druckgasdüsen, von denen jede einer Farbdüse zugeordnet und über ein von einer Mustersteuervorrichtung gesteuertes elektromagnetisches Ventil an eine Druckgasquelle angeschlossen ist, so daß bei offenem Ventil ein '5 Druckgasstrahl aus der zugehörigen Druckgasdüse austritt und gegen den aus der zugehörigen Farbdüse austretenden Farbstrahl trifft und diesen vom Textilstoff weglenkt, gekennzeichnet durch mehrere elektromagnetische Ventile (92), die in wenigstens zwei parallelen Reihen (112, 114) mit ihren magnetischen Achsen zueinander parallel und in einer gemeinsamen Ebene liegend angeordnet sind, wobei die magnetischen Achsen jedes Ventils zu geraden Linien, die einen Punkt dieses Ventils mit einem entsprechenden Punkt jedes nächstbenachbarten Ventils verbinden, einen Winkel zwischen 35° und 55°, vorzugsweise 45° bildet, durch ein elektrisches Vielfachanschlußelement (Stecker 118), dessen einzelne Kontakte getrennt mit je einem der Ventile (92) verbunden sind, einen Verteiler (142, 146) für Druckgas, der an Druckgaseinlässe der Ventile (92) angeschlossen ist, und ein Vielfachanschlußelement (Stecker 144) für Druckgas, dessen Durchlässe über getrennte Leitungen (91) an Druckgasauslässe der Ventile (92) angeschlossen sind, wobei das elektrische Vielfachanschlußelement trennbar mit einem komplementär geformten, an die Mustersteuervorrichtung (94) angeschlossenen Vielfachanschlußelement verbindbar ist, der Verteiler trennbar über eine Versorgungsleitung (148) an die Druckgasquelle angeschlossen ist und das Vielfachanschlußelement für Druckgas trennbar an ein komplementäres Vielfachanschlußelement (Buchse 150) anschließbar ist, dessen einzelne Durchlässe über getrennte Leitungen (91) an die einzelnen Druckgasdüsen (90) angeschlossen sind.

2. Ventilträgerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen so zwischen den Ventilen (92) und den zugehörigen Kontakten des elektrischen Vielfachanschlußelements (Stecker 118) durch Teile einer gedruckten elektrischen Schaltung gebildet sind, die auf die von den Ventilen (92) abgewandte Seite der Trägerplatte (106) aufgebracht ist.