CH635300A5

CH635300A5 - Verfahren und vorrichtung zur erzielung vorbestimmbarer und genauer garnlaengen auf kreuzspulen.

Info

Publication number: CH635300A5
Application number: CH341379A
Authority: CH
Inventors: Ernst Felix
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS6338204Y2; JPS62121253U; EP0016871B1; CS226715B2; EP0016871A1; DE2964184D1; ATE1893T1; JPS55140462A; US4315607A

Description

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den in den Ansprüchen offenbarten Ausgestaltungen.

Nachfolgend sei der erfindungsgemässige Grundgedanke beschrieben und anhand von Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 als Strichdiagramm die Verteilung der Ablauflänge einer Anzahl voller Spinncopse;

Fig. 2 als weiteres Strichdiagramm die Verteilung der Ablauflänge von vollen und teilweise vollen Spinncopsen;

Fig. 3 die Längesumme einer Anzahl Spinncopse;

Fig. 4 schematisch die Spulstelle mit Mess- und Auswerteorganen.

Auf einer Ringspinnmaschine hat der Lieferzylinder in der Regel einen bestimmten Durchmesser auf allen Spinnstellen. Daher wird zwangsläufig auf allen Spinnstellen die gleiche Garnmenge produziert. Da alle Copse gleichzeitig angesponnen werden, weisen diese auf der gleichen Ringspinnmaschine auch zwangsläufig die gleiche Länge auf. Mit beispielsweise einem Zählwerk, mit dem die Umdrehungszahl des Vorderzylinders gezählt wird, kann jeweils beim Erreichen einer bestimmten Garnlänge die Ringspinnmaschine abgeschaltet werden. Dadurch ist nicht nur die Länge der Garncopse innerhalb einer sogenannten Abnahme gleich, sondern auch von einer Abnahme zur anderen ergeben sich keine Differenzen. Desgleichen ergeben sich auch keine Differenzen in der Länge der Garncopse zwischen der Produktion auf verschiedenen Ringspinnmaschinen.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird nun diese genau gleiche Länge der Garncopse Lv als Referenzwert für die Bildung der Länge der Kreuzspule Lks herangezogen. Es können also beispielsweise genau 20 Spinncopse auf je eine Kreuzspule aufgewickelt werden. Diese Kreuzspulen wären dann im Hinblick auf ihre Länge sehr genau. In der Praxis muss jedoch auch folgenden Umständen Rechnung getragen werden:

1. In den seltensten Fällen wird die gewünschte Garnlänge ein ganzzahliges Vielfaches der Spinncopse sein.

2. Am Anfang einer Kreuzspule kann nur selten mit vollen Spinncopsen begonnen werden, weil der von der vorgängigen Kreuzspule begonnene Spinncops aufgesteckt bleibt.

3. Spinncopse, die beim Spinnprozess einen Fadenbruch aufgewiesen haben, sind kürzer und dürfen daher nicht als Basiswert betrachtet werden.

Zur Lösung dieser Probleme liegt ein weiterer Grundgedanke der vorliegenden Erfindung in folgendem: Mit Hilfs-grössen kann die Länge der Kreuzspulen mit einer Genauigkeit von einigen Prozenten bestimmt werden. Als Hilfsgrös-sen kommen z. B. folgende in Betracht:

- Spulgeschwindigkeit bzw. Laufzeit beim Bewickeln der Kreuzspule;

- Anzahl der Umdrehungen der Nutentrommel bzw. Drehzahl der Nutentrommel;

- Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule.

Die Aufzählung ist damit nicht erschöpft. Diese Hilfs-grössen werden nun gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren in eine feste Beziehung zur aufgespulten Garnlänge gebracht. Geht man nämlich von der oben erwähnten Tatsache aus, dass alle Spinncopse ohne Fadenbrüche die gleiche Länge haben, so kann mit der Beziehung (Referenzwert Rv) aus den beispielsweise erwähnten Hilfsgrössen und der Länge Lv der vollen Spinncopse eine genau definierte Beziehung zur Länge der Kreuzspule erhalten werden, und auch wenn

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eventuell Teilcopse mit einer Garnlänge Lt umgespult wurden oder der Spulprozess noch im Gange ist (Restlänge Lr).

Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren zur besseren Klarstellung an einem Beispiel dargestellt: Die Länge der Spinncopse ohne Fadenbrüche betrage beispielsweise 2000 m. Sämtliche Ringspinnmaschinen, die Garne für den in Frage stehenden Spulprozess erzeugen, sind so einzustellen, dass die Spinncopse eine genaue Länge von 2000 m aufweisen.

Als ungefähre Bezugsgrösse wird in diesem Beispiel die Laufzeit gewählt. Es wird angenommen, die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel betrage 1000 m/min. Dadurch ergibt sich eine Spulgeschwindigkeit von ungefähr 1000 m/min. Bei einer Garnlänge Lv des Spinncopses von 2000 m und genau 1000 m/min Spulgeschwindigkeit würde dies genau 2 Minuten betragen. Weil aber die Spulgeschwindigkeit nicht genau mit der Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel übereinstimmt, beträgt die Laufzeit auch nicht genau 2 Minuten. Es wird nun angenommen, die Laufzeit betrage 2,15 Minuten; die effektive Spulgeschwindigkeit beträgt somit 930 m/min. Damit ist der Referenzwert Rv für den Anfang der Kreuzspule gewonnen. Wenn nun beim Anlauf der nächsten Kreuzspule mit einem nicht mehr vollen Spinncops begonnen wird, was sehr wahrscheinlich ist, so kann nun bei der erstmals gewonnenen Beziehung der Spulgeschwindigkeit von 930 m/min entsprechend gerechnet werden.

Wenn also beispielsweise bei der nächsten Kreuzspule eine Laufzeit des nicht mehr vollen Copses von 0,9 Minuten festgestellt wird, so ergibt dies eine Länge von 0,9 Minuten x 930 m/min = 837 m.

In gleicher Weise, wie am Anfang einer Kreuzspule die Länge Lt von Teilcopsen nun erfindungsgemäss genau er-fasst werden kann, gilt dies auch für das Ende der Kreuzspule, wenn bis zum Erreichen desselben kein voller Cops (Restlänge Lr) mehr benötigt wird.

Möglicherweise ist die über die Hilfsgrösse bestimmte Länge nur bedingt genau. Da aber der grösste Teil der Kreuzspule aus vollen Spinncopsen gebildet wird, wirkt sich eine kleine Ungenauigkeit eines Teilcopses relativ nicht mehr stark aus.

Die Praxis zeigt nun allerdings, dass sich die Verhältnisse beim Bewickeln der Kreuzspule ändern können. Beim Beginn des Aufwickeins auf eine Kreuzspule kann z.B. der Schlupf zwischen Nutentrommel und Kreuzspule grösser oder kleiner sein als am Ende oder die Garnlänge ist beim Bewickeln der Kreuzspule für eine Umdrehung derselben am Anfang wesentlich kleiner als bei den vollen Kreuzspulen. Diesem Umstand kann im erfindungsgemässen Verfahren ebenfalls Rechnung getragen werden, indem der Referenzwert Rv dem Ablauf der Kreuzspule entsprechend bestimmt wird. Für die praktische Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens könnte beispielsweise folgendermassen vorgegangen werden: Am Anfang einer Kreuzspule wird ein voller Spinncops (Nr. 1) im Spulautomaten aufgesteckt. Als Hilfsgrösse wird wie im vorhergehenden Beispiel die Laufzeit gewählt. Nun ist die Zeit zu messen, bis der Spinncops abgelaufen ist. Dadurch wird der Referenzwert Rv, wie er am Anfang einer Kreuzspule zu verwenden ist, erhalten. Nun wird der nächste Spinncops (Nr. 2) aufgesteckt. Dessen Ablauflänge ist der Referenzwert Rv für das nächste Stück der Kreuzspule. In gleicher Weise wird nun vorgegangen, bis die Kreuzspule voll ist. Abbildung 1 zeigt ein entsprechendes Beispiel.

In den obigen Ausführungen wurde die Annahme getroffen, dass alle Spinncopse die gleiche Länge Lv aufweisen. Es muss aber auch der Fall berücksichtigt werden, dass an einzelnen Spinnstellen Fadenbrüche aufgetreten sind und die

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betreffenden Copse somit nicht mehr die Soll-Länge aufweisen. Es ist offensichtlich, dass die Fadenbrüche die Garnlänge der betreffenden Copse nur verkleinern, aber nicht ver-grössern können. Es gibt überhaupt keinen Umstand, bei dem die Fadenlänge auf den Spinncopsen vergrössert werden könnte.

Aus dem Referenzwert Rv kann nun im umgekehrten Sinne aus der Fadenlaufzeit vorbestimmt werden, wenn das Ende eines abgelaufenen Spinncopses zu erwarten ist. Ist ein Fadenbruch aufgetreten, so kommt das Ende des Spinncopses früher als erwartet. Von Bedeutung ist dabei, dass die Verkürzung vielfach nicht gering, sondern mehrere Prozente beträgt. Aus der zwar nicht sehr genauen Referenzgrösse wie z. B. der Laufzeit kann doch in der Regel mit genügender Sicherheit bestimmt werden, ob ein Spinncops mit Fadenbruch vorgelegen hat oder nicht. Es ist somit möglich, diese Spinncopse, die mindestens einen Fadenbruch aufgewiesen haben, zu erkennen und als Referenzwerte Rv auszuscheiden.

Sollten sich bereits im ersten Durchlauf einer Kreuzspule Spinncopse mit Fadenbrüchen befunden haben, so müssten die Laufzeiten vom kontinuierlichen Verlauf der Referenzwerte Rv abweichen. Ein entsprechendes Beispiel zeigt Fig. 2. Cops Nr. 3 und 8 sind offensichtlich zu kurze Spinncopse. Diese Abweichungen können leicht erkannt werden und die betreffenden Referenzwerte lassen sich eliminieren. Im weiteren Verlauf des Umspulprozesses können die Referenzwerte Rv immer wieder kontrolliert werden. Nötigenfalls müssen sie auch korrigiert werden. Dies kann z. B. beim Verändern der Verhältnisse notwendig sein.

Nun sind die Referenzwerte Rv für den Ablauf einer Kreuzspule festgelegt. Zwischenwerte können interpoliert werden. Da der Ablauf aller weiteren Kreuzspulen auf der gleichen Spulstelle mit grösster Wahrscheinlichkeit gleich bleibt, können auch an jeder Stelle der Kreuzspule Teilcopse mit Garnlängen Lt verwendet werden.

Fig. 3 zeigt in graphischer Darstellung als Beispiel das Verfahren des erfindungsgemässen Ablaufs beim Herstellen einer Kreuzspule mit genauer Garnlänge. Der Abschnitt A sei der Rest Lr des noch aufgesteckten Spinncopses. Der Anfang desselben sei noch für die letzte Kreuzspule gebraucht worden. Aus dem Referenzwert Rv kann die Länge Lr des Restes ziemlich genau ermittelt werden. Die Abstände B und C entsprechen der Soll-Länge Lv nach dem Referenzwert und können daher als volle Spinncopse angenommen werden, d.h. ihre Länge ist genau. Der Abschnitt D ist offensichtlich ein Teilcops (evtl. Spinncops mit Fadenbruch). Aus seiner Laufzeit kann seine Länge Lt mit einer genügenden Genauigkeit bestimmt werden. Die Abschnitte E, F, G und H sind volle Copse. Aus der Länge der Teilcopse Lt und der Anzahl der vollen Copse Lv kann die jeweils aufgespulte Länge stets genau bestimmt werden. Am Ende des Abschnittes H ist z.B. genau bekannt, wieviel Garn sich nun bereits auf der Kreuzspule befindet und welche Restlänge Lr vom Cops I noch abzuspulen ist, bis die gewünschte genaue Länge Lks der Kreuzspule erreicht ist.

Das Garn vom Cops I kann nun beim Erreichen der gewünschten Länge beispielsweise mit Hilfe eines elektronischen Garnreinigers abgeschnitten werden. Mit Hilfe beispielsweise eines Signals kann die Spulerin erkennen, dass diese Kreuzspule die gewünschte Länge erreicht hat und auszuwechseln ist. Bei automatischem Auswechseln der Kreuzspule kann eine Automatik mit Hilfe des erwähnten Signals eingeleitet werden.

Im erwähnten Beispiel ist die Laufzeit als Hilfsgrösse gewählt worden, wobei der Referenzwert Rv aus der Copslän-5 ge geeicht worden ist. Die Dimension des Referenzwertes Rv ist in diesem Falle «Länge pro Zeiteinheit», z.B. m/min. Es können - wie anfangs erwähnt - auch andere Hilfsgrössen beigezogen werden. Die Wahl der Laufzeit ist besonders günstig, weil an Spulautomaten vielfach bereits elektrome-lo chanische oder elektronische Fadenwächter vorhanden sind, die die Laufzeit anzeigen.

Es ist auch vorteilhaft, die Referenzwerte Rv von verschiedenen Spulstellen miteinander zu vergleichen. Die Werte können oft voneinander abweichen, z.B. durch ver-15 schieden eingestellte Fadenbremsen, so dass sich unterschiedliche Fadenspannungen und damit unterschiedliche Schlupfverhältnisse zwischen antreibender Nutentrommel und angetriebener Kreuzspule ergeben. Sind die Abweichungen allzugross, so kann zusätzlich ein Signal abgegeben wer-20 den, denn mit grösster Wahrscheinlichkeit kann hieraus der . Schluss gezogen werden, dass an den betreffenden Spulstellen etwas nicht in Ordnung ist. Mit dem vorliegenden Verfahren ist also auch das Auffinden von gestörten Spulstellen erleichtert. Der charakteristische Verlauf der Referenzgrösse 25 kann ausserdem auch ein Qualitätsmerkmal des Spulprozesses sein.

Das Verfahren zur Aufnahme der Referenzwerte, der Laufzeiten usw. ist jedoch ziemlich zeitraubend. Die heutige Elektronik, insbesondere die Verwendung von Microcom-30 putern, erlaubt es, die vorgängig beschriebenen Vorgänge entsprechend zu programmieren. Zeitmessungen können automatisch durchgeführt werden, Referenzwerte können in den Speicher des Microcomputers gespeichert werden usw.

Die Referenzwerte lassen sich nicht nur festhalten, son-35 dem die Kontinuität derselben kann auch automatisch ge: prüft werden. Der Vergleich der Spulstellen ist ebenfalls automatisch möglich. Bei zu starken Abweichungen kann ein Signal ausgelöst werden, wodurch eine Vorrichtung entsteht, mit der nicht korrekt arbeitende Spulstellen angezeigt wer-40 den können.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Spulstelle 20 mit Sensoren und der Auswerteeinrichtung. Das vom Spinncops 21 ablaufende Garn 22 durchläuft einen Fadenwächter 27, eine Fadentrennvorrichtung 28 und wird über die Nutentrommel 45 24 auf die Kreuzspule 23 aufgespult. Der Fadenwächter 27 kann beispielsweise Teil eines Garnreinigers sein, der auch die Schneidvorrichtung 28 enthält. Der Fadenwächter 27 gibt während der Dauer des Garndurchlaufs ein Signal an das Rechenwerk 36 ab, das in diesem beispielsweise eine so Zählung auslöst. Werden die Umdrehungszahlen der Nutentrommel 24 oder der Kreuzspule 23 als Zählelemente verwendet, werden Sensoren 31 bzw. 32 an entsprechende Stellen eingesetzt, die die benötigten Zählwerte abgeben.

Dem Rechenwerk 36 ist eine Eingabestelle 37 zugeord-55 net, durch die sowohl die Länge Lv eines vollen Spinncopses 21 als auch die gewünschte Totallänge Lks der Kreuzspule eingegeben werden. Ferner weist das Rechenwerk 36 einen weiteren Eingang 35 auf, durch den die Signale des Fadenwächters 27 bzw. der Sensoren 31 bzw. 32 angelegt werden. 60 Der Ausgang 39 des Rechenwerkes 36 betätigt einerseits die Schneidevorrichtung 28, anderseits kann er Steuersignale für die Beeinflussung des Spulprozesses abgeben.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erzielung vorbestimmbarer und genauer Garnlängen auf Kreuzspulen während des Spulprozesses, bei welchem volle Spinncopse und, sofern vorhanden, auch Teilcopse umgespult werden und beim Erreichen der gewünschten Garnlänge der Spulvorgang für die betreffende Kreuzspule abgebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Hilfsgrösse, die mit der Garnlänge (Lks) auf der Kreuzspule in mindestens näherungs weiser Beziehung steht, mit Hilfe der genau bekannten Garnlänge der vollen Spinncopse (Lv) eine Referenzgrösse (Rv) gebildet wird, womit nicht nur die Garnlänge (Lv) der umgespulten vollen Copse, sondern auch die Garnlängen (Lt) der umgespulten Teilcopse und auch die aufgespulte Länge (Lr) des noch im Spulprozess befindlichen Spinncopses bekannt wird, wodurch eine Summierung der aufgespulten Garnlängen (Lv, Lt, Lr) genau erkennen lässt, wenn die gewünschte Garnlänge (Lks) auf der Kreuzspule erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv) für die Garnlänge die Beziehung der Laufzeit der Kreuzspule zur Dauer des Abwik-kelns eines vollen, fehlerfreien Spinncopses auf der betreifenden Spulstelle herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv) für die Garnlänge die Beziehung der Umdrehungszahl der Nutentrommel (24) zur Dauer des Abwickeins eines vollen, fehlerfreien Spinncopses herangezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv) für die Garnlänge die Beziehung der Umdrehungszahl der Kreuzspule (23) zur Dauer des Abwickeins eines vollen, fehlerfreien Spinncopses herangezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrösse (Rv) typischen Veränderungen innerhalb des Ablaufs der Kreuzspule (23) entsprechend ange-passt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrösse (Rv) für jeden Spinncops neu ermittelt, mit den vorher bestimmten Referenzgrössen (Rv) verglichen und für die weitere Bestimmung der Garnlänge (Lks) mindestens teilweise korrigiert wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass Spinncopse, deren Referenzgrössen (Rv) von denjenigen der vorangehenden Spinncopse erheblich abweichen, nicht als weitere Referenzgrössen (Rv) herangezogen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrössen (Rv) von verschiedenen Spulstellen beurteilt werden und damit ein charakteristischer Verlauf der Referenzgrössen (Rv) während dem Aufbau der Kreuz-

5 spulen (23) erkennbar gemacht wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei erheblichen Abweichungen im charakteristischen Verlauf des Aufbaus der Kreuzspule (23) ein Signal abgegeben wird, das auf diese Abweichung hinweist.

io 10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei erheblichen Abweichungen einzelner Spulstellen im charakteristischen Verlauf des Aufbaus der Kreuzspule (23) vom Durchschnitt verschiedener Spulstellen ein Signal abgegeben wird, das auf diese Abweichung hin-

15 weist.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Messvorrichtung zur Bestimmung der Hilfsgrösse, mit der die Garnlänge mindestens näherungsweise gemessen werden kann, ein Rechen-

20 werk (36) zur Auswertung mit mindestens einer Eingabestelle für die Länge (Lv) der vollen, fehlerfreien Spinncopse und die gewünschte Länge (Lks) der Kreuzspule und mindestens einem Eingang (35) für das Signal der Messvorrichtung und einen Ausgang (39), welcher Ausgang bei Erreichen der ge-

25 wünschten Garnlänge (Lks) in Aktion tritt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Sensor (31), der aus einem charakteristischen Parameter die auf einem Spinncops (21) befindliche Garnlänge als Referenzgrösse (Rv) in Form von Zählwerten be-

30 stimmt, durch das Rechenwerk (36) zur Auswertung des dieser Garnlänge entsprechenden Zählwertes sowie durch Mittel zur Summierung der genannten Zählwerte.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit mit einem Fadenwächter und ei-

35 nem Zeitzähler bestimmt und als Hilfsgrösse verwendet wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsgrösse die Umdrehungszahl der Nutentrommel (24) herangezogen wird.

40 15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsgrösse die Umdrehungszahl der Kreuzspule (23) herangezogen wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Microcomputer, in dem die Funktionen der

45 Zählung, der Speicherung, des Vergleiches, der Summierung und der Auswertung integriert sind.

In mehreren Prozessen der Textilindustrie werden Kreuzspulen hergestellt. Typische Vertreter sind z.B. Spulmaschinen und Spulautomaten. Auf diesen entstehen Kreuzspulen, die dann auf den Zettelgatter weitergeleitet werden. Es muss darauf geachtet werden, dass die Kreuzspulen dabei so gut als möglich die gleiche Grösse (Garnlänge) erhalten.

Es würde einem grossen Bedürfnis der Textilindustrie entsprechen, wenn die aufgewickelte Garnlänge auf allen Spulen möglichst genau an einen bestimmten Wert herankommen würde. Wenn eine Genauigkeit von besser als ca. 0,5% erreicht würde, könnte das Nachstecken der zu kurzen Kreuzspulen auf den Zettelgatter entfallen bzw. das Umspulen der Garnreste der zu langen Kreuzspulen vermieden werden.

55 Bei Spulautomaten werden in der Regel mehrere Spinncopse hintereinander auf eine Kreuzspule aufgewickelt. Mit behelfsmässigen Verfahren und Vorrichtungen wird dabei eine ungefähre Gleichheit der Länge der Kreuzspulen angestrebt. Bekannte Vorrichtungen hierzu sind z.B. Ringe, die 60 an einer Kette über der Kreuzspule auf dem Spulautomaten aufgehängt sind, wobei die Kreuzspule beim Erreichen des Soll-Durchmessers den aufgehängten Ring beim weiteren Aufwickeln zu berühren beginnt und so in Pendelbewegungen versetzt. Dies wird dann vom Bedienungspersonal op-65 tisch erkannt und ist ein Signal dafür, dass die Kreuzspule nun weggenommen werden soll. Es zeigt sich, dass die Genauigkeit dieser Vorrichtung in der Praxis in der Grös-senordnung von 5 bis 10% liegt.

Ein weiteres, genaueres Verfahren ist beispielsweise die Zählung der Anzahl Umdrehungen der Nutentrommel, die die Kreuzspule beim Spulen antreibt. Die erreichte Genauigkeit genügt aber bei weitem nicht, um auf das Nachstecken bzw. Umspulen am Kreuzzettelgatter verzichten zu können. Die Genauigkeit beträgt ebenfalls nur einige Prozente.