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Vorrichtung zum Aufspritzen von Klebstoff Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Aufspritzen von Klebstoff auf Verschlußlaschen von Kartons, mit
einem an einem Gehäusekopf angeordneten Auftragkopf mit mehreren Auftragöffnungen,
die durch von einem Querstück geführte und von einem Kolben betätigbare Ventilnadeln
verschließbar sind.
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Das Aufspritzen von Klebstoff mittels einer Sprühvorrichtung ist bekannt,
wobei man auch eine Mehrzahl Spritzdüsen verwendete, die an einem Querrohr angeordnet
waren und von einer gemeinsamen Druckflasche mit Spritzflüssigkeit versorgt wurden.
Bei einer derartigen Anordnung besteht die Gefahr, daß einige Spritzdüsen sich verstopfen,
während die anderen Spritzdüsen in Tätigkeit bleiben, so daß sich dann ein ungleichmäßiger
Aufspritzvorgang ergibt.
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Eine weitere bekannte Anordnung sieht vor, daß am Boden eines Leimbehälters
eine Mehrzahl Austrittsöffnungen vorgesehen ist und in dem Behälter ein Querann
angeordnet ist, welcher Ventilbolzen zum gemeinsamen Verschließen der Austrittsöffnungen
trägt. Bei dieser Anordnung sind die Ventilbolzen fonnschlüssig mit den Querträgern
verbunden, was einen Nachteil insofern nach sich zieht, als die Ventilbolzen sehr
genau eingestellt werden müssen, damit gleichzeitig ein Verschließen der verschiedenen
öffnungen erfolgt und ferner die Gefahr besteht, daß im Laufe des längeren Betriebes
diese Einstellung leidet und das gleichmäßige Verschließen der verschiedenen öffnungen
verlorengeht.
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Eine Vorrichtung zum Aufspritzen von Klebstoff auf Verschlußlaschen
von Kartons, mit einem an einem Gehäuse angeordneten Auftragkopf mit mehreren Auftragöffnungen,
die durch von einem Querstück geführte und von einem Kolben betätigbare Ventilnadeln
verschließbar sind, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß der als Sprühkopf
ausgebildete Auftragkopf vom Gehäuse abnehmbar und das Querstück eine U-Schiene
ist, deren einer Schenkel an der Kolbenstange befestigt und deren anderer Schenkel
Schlitze für die Ventilnadeln aufweist und diese zwischen den beiden Schenkeln angeordnete
verdickte Ventilnadelköpfe von größerem Durchmesser als die Breite der Schlitze
aufweisen und die Köpfe gegen den an der Kolbenstange befestigten Schenkel durch
Federn abgestützt sind.
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Durch die zur Anwendung gelangenden Federn sind die Ventilnadeln bzw.
deren Schäfte kraftschlüssig mit dem sie steuernden Querstück verbunden, so daß
unter der Wirkung der Schließfedern sich jede Ventilnadelspitze in die für sie vorgesehene
Ventilsitzfläche einstellen kann. Das Querstück wird zweckmäßigerweise durch einen
doppelt wirkenden, druckluftbetätigten Kolben gesteuert und zieht im Rückwärtshub
gemeinsam die Ventilngdeln aus den verschließbaren Auftragöffnungen heraus.
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Die Erfindung ist im folgendenan Hand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.
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F i g. 1 ist eine Ansicht der Gesamtanordnung der Sprühvorrichtung
gemäß d ' er Erfindung; F i g. 2 ist eine Vorderansicht der Spritzpistole
gemäß der Erfindung; F i g. 3 ist eine Draufsicht der Spritzpistole von F
i g. 2; F i g. 4 ist ein vertikaler Quersenitt der Spritzpistole von
F i g. 2; F ig. 5 ist ein Querschnitt in vergrößerter Darstellung
des Spritzkopfes gemäß der Erfindung; F i g. 6 ist ein schematisches elektrisches
Schaltbild für den Betrieb einer Spritzvorrichtunk.
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In den Zeichnungen ist eine Druckluftquelle 11
dargestellt sowie
ein Luftfilter 12, welcher über eine Leitung 13 mit der Druckluftquelle
11 in Verbindung steht.
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Von dem Luftfilter 12 aus erstreckt sich eine Hauptdruckluftleitung
14, von der eine Spritzpistolensteuerleitung 15, Zorstäubungsluftleitungen16
und 17 sowie eine Leitung 18 zum Klebstoffbehälter abzweigen.
Die
Spritzpistolensteuerleitung 15 umfaßt einen Luftregler 21 zum Steuern des
Luftdruckes für den Betrieb der Spritzpistolen, eine Schmiervorrichtung 22, die
Öl in die Luft einläßt, um die Spritzpistolenteile zu schmieren, Spritzpistolensteuerventile
23 und 24 zur Betätigung der Spritzpistolen, eine Leitung 25, die
das Spritzpistolensteuerverrtil 23 mit einer Seite des Kolbens der Spritzpistole
26 verbindet, und eine Leitung 27, welche das Spritzpistolensteuerventil
23 mit der anderen Seite des Kolbens der Spritzpistole 26 verbindet.
In gleicher Weise sind Leitungen 31 und 32 vorgesehen, die das Spritzpistolensteuerventil
23 mit jeder Seite des Kolbens der Spritzpistole 33 verbinden.
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In gleicher Weise ist das Spritzpistolensteuerventil 24 mit jeder
Seite des Kolbens der Spritzpistole 34 verbunden, und zwar durch Leitungen
35 und 36,
und das Ventil 24 ist mit jeder Seite des Kolbens der Spritzpistole
37 durch Leitungen 38 und 39 verbunden.
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über die Zerstäubungsluftleitungen 16 und 17
wird Druckluft
an die Spritzpistolen geleitet, die den aus den Spritzpistolen austretenden Klebstoff
zerstäubt. Die Leitung 16 umfaßt einen Regler 42, der den Druck der Zerstäubungsluft
steuert, ein Zerstäubungsluftventil 43 und Leitungen 44 und 45, die das Zerstäubungsluftventil
43 mit den Sprühpistolen 26 bzw. 33 verbinden.
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Die Zerstäubungsluftleitung 17 umfaßt einen Regler 46, der
den Druck der Zerstäubungsluft in den Spritzpistolen 37 und 34 regelt, ein
Zerstäubungsluftventil 47 (welches wie das Ventil 43 als Zweiwegesteuerventil ausgebildet
ist, das die Zerstäubungsluft in den Spritzpistolen an- oder abschaltet) und Leitungen
48 und 49, welche das Zerstäubungsluftventil 47 mit den Spritzpistolen 34 bzw.
37 verbinden.
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Es sei bemerkt, daß das Zerstäubungsluftventil 43 die beiden oberen
Spritzpistolen 26 und 33 verbindet, während das Zerstäubungsluftventil
47 mit den beiden unteren Spritzpistolen 37 und 34 verbunden ist. Die Vorrichtung
ist in dieser Weise angeordnet, da es sich in der Praxis herausgestellt hat, daß
die unteren Pistolen 37 und 34 (die nach oben zielen) einen größeren Zerstäubungsluftdruck
benötigen als die oberen Pistolen 26 und 33 (die nach unten zielen).
Das Spritzpistolensteuerventil 23 regelt den Betrieb der oberen Spritzpistolen
26 und 33,
während das Steuerventil 24 die Arbeitsweise der unteren
Spritzpistolen 37 und 34 steuert. Demgemäß erkennt man, daß die Ventile
23 und 43 gemeinsam zur Steuerung der oberen Spritzpistolen 26
und
33 arbeiten, während die Ventile 24 und 47 gemeinsam die unteren Spritzpistolen
37 und 34 steuern.
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Die Leitung 18 zu dem Klebstoffbehälter umfaßt einen Luft,
druckregler 52 und verbindet die Hauptleitung 14 mit dem unter Druck stehenden
Klebstoffbehälter 53. Dieser ist über Leitungen 54 bis 57 mit den
Spritzpistolen verbunden.
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Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Spritzpistole, die ein
Gehäuse 61 umfaßt, welches in unmittelbarer Nähe einer Lasche eines Kartons
angeordnet werden kann und einen Zylinder 62 enthält, der einen Kolben
63 aufweist mit einem Kolbenkopf 64, welcher im Zylinder 62 angeordnet
ist und mit einer Kolbenstange 65, die sich von dem Kolbenkopf aus nach oben
erstreckt, mit einem Querstück 66, das oben auf der Kolbenstange
65 aufgesetzt ist und hin- und hergehend durch diese bewegbar ist, mit einem
Sprühkopf 67 auf dem Gehäuse 61 oberhalb des Querstücks
66, der eine Anzahl von Klebstoffsprühöffnungen 68 aufweist, und mit
je einer in Längsrichtung bewegbaren Nadel 71, die sich von jeder
der Klebstofföffnungen 68 aus erstreckt und die wirkungsmäßig mit dem Querstück
66 verbunden sind.
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Der Kolbenkopf 64 ist doppelt wirkend ausge# bildet und hat zwei Stimflächen
72 und 73. Es kann z. B. die Druckluft von dem Spritzpistolensteuerventil
24 an die Stimfläche 73 des Kolbenkopfes 64 in der Pistole 37 geleitet
werden, um auf diesen einen Druck auzuüben, indem die Leitung 38 mit einer
öffnung 74 in der Zylinderhaube 75 verbunden wird, welche auf dem Boden des
Zylindergehäuses 61 b%-, festigt ist. An die Stimfläche 72 des Kolbenkopfes
64 kann von dem Spritzpistolensteuerventil 24 aus Druckluft dadurch zugeleitet werden,
daß die Leitung 39 mit der öffnung 76 in dem Gehäuse 61 verbunden
wird.
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Ein kreisförmiger Ring 77 bildet eine Dichtung zwischen dem
Gehäuse 61 und der Zylinderhaube 75,
und in einer Nut 81 des
Kolbenkopfes 64 ist ein kreisförmiger Dichtungsring 78 angeordnet, um eine
Abdichtung zwischen den Stirnflächen 72 und 73 des Kolbenkopfes 64
zu bilden.
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Die Kelbenstange 65 ist in einem Führungsfutter 82 zentriert,
das in einer öffnung 83 des Gehäuses 61 angeordnet ist, und die Abdichtung
zwischen der Kolbenstange 65 und dem Führungsfutter 82 ist durch eine
kreisringförmige Dichtung 84 gewährleistet. In einer öffnung 83 oberhalb
des Führungsfutters 82 ist eine Schmutzdichtung 85 angebracht-Die
auf die Stirnfläche 72 des Kolbenkopfes 64 auftreffende Druckluft bewegt
diesen von den Klebstoffaustrittöffnungen 68 fort, und die Kolbenstange
65 bewegt die Nadelstange 66 und die Nadeln 71 in die gleiche
Richtung, so daß die Köpfe der Nadeln aus den Klebstoffaustrittsöffnungen
68 herausgelangen.
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Andererseits wird beim Auftreffen von Druckluft auf die Stirnfläche
73 des Kelbenkopfes 64 dieser in Richtung auf die Klebstoffaustrittöffnungen
68 N-, wegt und bewegt dadurch das Querstück 66 und die Nadeln
71 ebenfalls in Richtung der Klebstoffaustrittöffnungen 68, so daß
die Köpfe der Nadeln 71 in die öffnungen 68 gelangen und den Austritt
des Klebstoffs hieraus unterbrechen.
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Das obere Ende der Kolbenstange 65 wird in einem unteren horizontalen
Teil 86 des Querstücks 66 aufgewmmen uad in dießern durch eine Rohrmuffe
87 gehalten.
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Die Nadeln 71 haben eine Spitze 88, einen Schaft
91 und einen Kopf 92. Dieser wird von einem Raum in dem Querstück
66 zwischen dem unteren horizontalen Teil 86 und dem oberen horizontalen
Teil 93
aufgenommen, welches mit Schlitzen 94 versehen ist, die die Schäfte
91 aufnehmen, jedoch die Nadelköpfe 92 nicht hindurchlassen.
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Jeder Nadelkopf 92 ist durch eine Federanordnung
95 gestützt, die einen Druck nach oben ausübt und gewährleistet, daß die
Spitze 88 der Nadel 71
genau in der öffnung 68 der Klebstoffaustrittsdüse
96 sitzt, und zwar unabhängig von irgendwelchen Herstellungstoleranzen der
Abmessungen der Spitzen 88 oder der Klebstoffaustrittsöffnungen
68. Der
Spritzkopf 67 umfaßt ein Basisteil
97, das mit einer Kappe 98 verschraubt ist. In einer öffnung dieser
Kappe ist eine Düse 101 angeordnet, die eine ringförmige Luftaustrittsöffnung
102 bildet, welche um die Spitze der Klebstoffaustrittsöffnung 68 angeordnet
ist. Der ringförmigen Luftaustrittsöffnung 102 kann Zerstäubungsluft aus dem Zerstäubungsluftventil
47 über eine Leitung 49 in einen Luftdurchtritt 103 in dem Basisteil
97 zugeführt werden. In der Kappe 98 sind Luftdurchtrittsöffnungen
104 vorgesehen, die die Luftdurchlaßöffnung 103 mit der ringförmigen Luftaustrittsöffnung
102 verbinden.
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In dem Basisteil 97 ist eine Klebstoffkammer 105
vorgesehen,
die mit dem Innenraum der Klebstoffaustrittsdüse 96 und der Klebstoffauslaßöffnung
68
verbunden, ist. Aus dem Klehstoffbehälter 53 kann mi tels, einer
Leitung 57 (s. F i g. 1) Klebstoff in die Klebstoffkammer
105 geleitet worden.
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Um zu verhindern, daß Klebstoff längs des Schaftes 91 einer
Nadel 71 ausschwitzt, ist eine Dichtung 106 mit einem Schraubverschluß
107 um den Schaft 91 angeordnet.
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Es sei erwähnt, daß der Sprühkopf 67 und die Nadeln
71 aus dem Gehäuse 61 entfernt und als Baueinheit ersetzt werden können,
und zwar durch Ab-
schrauben der Schrauben 108 und Herausnehmen der
Nadeln 71 aus den Schlitzen 94 in dem oberen horizontalen Teil
93 der Nadelstange 66. Dieses einfache Entfernen als Baueinheit
- z. B. für die Durchsicht, Reinigung oder Reparatur - ist ein hervorragender
Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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F i g. 6 zeigt einen schematischen elektrischen Verdrahtungsplan
mit den Netzleitungen 111 und 112, mit dem abgesicherten Unterbrechungsschalter
113,
mit einem Arbeitskreis, der eine Leitung 114 umfaßt, in die ein Hilfskontakt
115 an dem Antriebsmotorstarter angeschaltet ist der die Leitung zu den Spritzpistolen
unterbricht, wenn der Motor anhält mit einem Kontakt 116 eines Wählschalters
117, der durch einen Hebel 118 betätigt wird (F i g. 1) und
drei Schaltstufen aufweist (»automatisch« 121, »aus« 122, »I-Iandprüfung«
123), und mit einem von dem Karton betätigten Endabschalter 124.
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Die Leitung 114 führt auch zu Kontakten 125 und 126
eines knopfbetätigten Wählschalters 127. Dieser ermöglicht einen Betrieb
mit dem oberen Paar Spritzpistolen oder mit dem unteren Paar Spritzpistolen oder
mit allen gemeinsam. Der Kontakt 125 ist mit einer Magrietspule 128 verbunden,
welche die Betätigung des Zerstäubungsluftventils 43 der oberen Pistolen
26, 33 steuert, und der Kontakt 126 ist mit einer Magnetspule
129 verbunden, welche die Betätigung des Zerstäubungsluftventils 47 der unteren
Pistolen 37 und 34 steuert.
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Zwischen die Zeitung 114 und die Schalterkontakte 133, 134
ist ein Leiter 132 geschaltet. Der Kontakt 133 ist mit einer Magnetspule
135 verbunden, die den Betrieb des Spritzpistolensteuerventils
23 der oberen Pistolen überwacht, und der Kontakt 134 ist mit einer Magnetspule
136 verbunden, die den Betrieb des Spritzpistolensteuerventils 24 der unteren
Pistolen steuert. In die Leitung 132 ist ein kurvenscheibenbetätigter bzw.
nockenbetätigter Endabschalter 137 eingeschaltet, der dazu dient, die Pistolen
zu betätigen, um Klebstoff zu versprühen.
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Es ist ferner ein Prüfungskreis vorgesehen, der es ermöglicht, die
Betriebsweise der Vorrichtung zu prüfen. Diese Prüfschaltung umfaßt einen Leiter
138
und einen Kontakt 141, der die Hilfskentakte 115
und 116
überbrückt und mit den Kontakten 125, 126
der Magnetspulen 128, 129
verbunden ist. Die Prüfschaltung umfaßt ferner einen Leiter 142 und einen Kontakt
143, der den Endabschalter 137 überbrückt und mit den Kontakten
133 und 134 und den Magnetspulen 135, 136 verbunden ist.
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Beim automatischen Betrieb ist der Kontakt 116
geschlossen,
unddie Kontakte 141 und 143 sind offen. Wenn kein Karton unter den Pistolen
angeordnet ist, um den Endabschalter 1.24 zu schließen, ist die Schaltung offen
für die Magnetspulen 128, 129 der Zerstäubungsluftsteuerventile 43, 47. Die
Schaltung ist auch offen hinsichtlich der MagnÜspulen 135, 136
der Spritzpistolensteuerventile
23, 24. Demgemäß werden die Spritzpistolen nicht betätigt.
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Beim Handprüfungsbetlieb ist der Kontakt 116
geöffnet, und die
Kontakte 141 und 143 sind ge-
schlossen und überbrücken dadurch den Endabschalter
124 und den Endabschalter 137.
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Beirn automatischen Betrieb wird die Lasche eines Kartons in unmittelbarer
Nähe der Spitze einer Spritzpistole vorbeigeführt, z. B. der Pistole 37,
und das Zerstäubungsluftventil 47 wird durch den Endabschalter 124 in Betrieb geseM
der durch den Karton ausgelöst wird.
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Der Kolbenkopf 64 wird dann von den Klebstoffaustrittsöffnungen
68 fortbewegt durch die Wirkung des Kstolensteuervontids 24 (der durch den
kurvenscheibenbetätigten Endabschalter 137 betätigt ist) und sendet Druckluft,
durch die Leitung 39, die auf die Stirnfläche 72 des Kolbenkopfes
64 auftriffi. Der Kolben 63 bewegt da ' s QuerstÜck 66 und
die Nadeln 71 von den öffnungen 68 fort und zieht die Nadelspitzen
88 aus diesen heraus, und die vorher in Gang gesetzte Zerstäubungsluft, die
aus den ringförmigen öffnungen 102 austritt, trifft auf den Klebstoff, der aus den
öffnungen 68 heraus gelangt, und trägt diesen auf die Oberfläche der Kartonlasche
auf. Das Pistolensteuerventil 24 wird durch den kurvenscheiben- bzw. nockenbetätigten
Endabschalter 137 ausgelöst und sendet Druckluft u-ber die Leitung
39 auf die Stirnfläche 73 des Kolbeenkopfes 64, so daß der Kolben
63, das Querstück 66 und die Nadeln 71
gegen die öffnungen
68 geschoben werden und diese schließen, indem, die Spitzen 68 der
Nadeln 71 in diese hineingeschoben werden. Das Zerstäubungsluftventil 47 unterbricht
die Zerstäubunggluft# die durch die Spritzpistole 37 gelangt. Bei dem Ventil
47 ist ein Zeitverzögerungsmechanismus vorgesehen, der das Abschalten der Zerstäubungsluft
verzögert, bis die KIebstoffaustrittsöffnungen 68 durch die Nadeln
71 verschlossen sind.
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Das Verfahren zum Aufsprähen von Klebstoff auf Laschen eines Kartons
gemäß der Erfindung umfaßt die Verfahrensschritte, daß die Laschen des Kartons in
unmittelbarer Nähe der Düsen der Spritzpistole vorbeigeführt werden, daß
Zerstäubungsluft aus einer Anzahl Zerstäubungsöffnungen der Spritzpistole hindurchgeschickt
wird, bis die Zerstäubungsluft in eine stetige Strömung übergegangen ist, daß Klebstoff
zu einer Anzahl Klebstoffaustiittsöffnungen der Spritzpistole geleitet wird, wobd
dieser Klebstoff mit der Zerstäubungsluft zusammenprallt und zerstäubt und auf die
Oberfläche der Kartonlaschen getragen wird, daß der Durchtritt von Klebstoff durch
die Klebstoffaustrittsöffnungen unterbrochen wird, daß der Durchtritt
von
Zerstäubungsluft aus den Zerstäubungsöffnungen für eine vorbestimmte Zeitdauer aufrechterhalten
wird, um die 1-Düsen des Spritzkopfes zu säubern und um zu verhindern, daß Klebstoff
sich auf diesen ansetzt, und daß sodann der Durchtritt der Zerstäubungsluft durch
die Zerstäubungsöffnungen unterbrochen wird. Die Kartonlasche wird während des Spritzvorganges
relativ zu der Düse der Spritzpistole bewegt, so daß die Lasche Klebstöff in Streifen
annimmt. Diese Streifen können sich überlappen, um ein Band zu bilden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung haben gegenüber
den bekannten Vörfahren und Vorrichtungen eine Reihe von Vorteilen. Es sind z. B.
der Klebstoffverbrauch und die Zeit zum Anpressen und Verschließen der mit Klebstoff
versehenen Laschen verringert. Ferner ist eine geringere Unterhaltung nötig als
bei den Klebstoffaufbringevorrichtungen der Rolltype. Anstatt eine Klebstoffschicht
aufzubringen, die dicker als.erforderlich für einen wirksamen Verschluß ist, wird
gemäß der Erfindung ein abgemessener Nebel von winzigen Tröpfchen aufgesprüht, wodurch
*Material gespart wird, eine schnellere Trocknung erfolgt und die Andruckzeit verringert
wird. Verschmutzungsprobleme, die bei 1-Rollvorrichtungen und Leimtöpfen auftreten,
sind vermieden.
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Die besonders ausgebildeten Spritzköpfe mit ihren vielen öffnungen
bringen den Klebstoff,.genau auf die Kartonlaschen und verhindern ein Darüberhinaussprühen.
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Der Erfindungsgegenstand ermögliet eine genaue Bemessung des Klebstoffauftrages.
Der mit vielen öffnungen versehene Spritzkopf kann so nahe an die Kartonlasche herangebracht
werden, wie es für eine genaue Bemessung der Klebstoffdicke und des Klebstoffmusters
erforderlich ist. Der Sprühkopf kann z. B. so angeordnet sein, daß ein breites Band.
von Klebstoff für eine maximale Laschenbedeckung aufgebracht wird, oder so, daß
dünne Streifen von bestimmter Breite auf die.Laschen aufgetragertwerden, wenn eine
geringere Bedeckung gewünscht ist.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird durch den
Wählschalter
127 erreicht, der es der Bedienungsperson ermöglicht, obere oder untere,
Laschen oder sämtliche Laschen zu besprühen, und zwar lediglich durch Umstellen
des Schalters.
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Die Erfindung läßt sich leicht bei neuen sowie bei schon vorhandenen
Maschinen anwenden. Es ist nicht nötig, die Rollauftragungsvorrichtung zu entfernp,n,
wenn man den Sprühsatz gemäß der Erfindung 'bei üblichen Behälterverschließem anbringt
Der Sprühsatz gemäß der Erfindung arbeitet sowx)hl mit Harz- wie mit Dextroseklebern.
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In der vorliegenden Beschreibung wurde eine Spritzvorrichtung mit
vier Spritzköpfen beschrielxn, Es ist jedoch offensichtlich, daß die Spritzvorrichtung
auch mit einer anderen Anzahl von Spritzköpfen versehen sein kann, z. B. lediglich
mit zwei Spätk# pistolen, um entweder die oberen Laschen oder cU unteren Laschen
eines Behälters zu bearbeiten. Eine Spritzvorrichtung mit zwei Spritzpistolen ist
z.lk wünschenswert für Wiederverpacker (re-SbippQJe) od. dgl., die die Kartons bereits
in einer Fem.'u.7 halten, in der ein Teil der Laschen bereits,- -iier:-schlossen
ist, so daß dann nur noch entweder'die Bodenlaschen oder die oberen Laschen verschloseü
werden.
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Es können natürlich im Rahmen des Erfindungä,-gedankens noc
' h mannigfaltige.,AnderungM vorgosehen werden.