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Selbsttätig wirkende Maschine zum Aufsetzen eines nahtlosen, oben
offenen, schrumpffähigen Ringes auf den durch eine Kapsel verschlossenen Kopf einer
Flasche Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Aufsetzen eines nahtlosen,
oben offenen, schrumpffähigen Ringes auf den durch eine Kapsel verschlossenen Kopf
einer Flasche. Solche Ringe können mit Werbeangaben oder dem Herstellernamen versehen
sein und dienen auch als Sicherung des Flaschenverschlusses gegen unbefugtes Öffnen.
Es hat sich als erforderlich erwiesen, den auf den Flaschenkopf aufzuschrumpfenden
Ring in eine solche Lage zu bringen, daß sich beim Schrumpfen sein oberer Rand einwärts
über den Flaschenkopf biegt, um zu erreichen, daß der Schrumpfring beim Abnehmen
der Verschlußkappe entfernt werden muß und daß sich ein sauberes Aussehen des Schrumpfringes
ergibt.
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Beim Aufbringen der beispielsweise aus Zellulose bestehenden Schrumpfringe
auf die Verschlußkappe von Bier- oder Selterwasserflaschen hat es sich nun herausgestellt,
daß die Länge dieser Flaschen innerhalb weiter Grenzen schwankt, deren Abstand sich
auf 5 mm oder mehr belaufen kann, ja sogar auf 6 mm. Die aufzubringenden Schrumpfringe
haben aber in dem Zustande, in dem sie der Maschine zugeführt werden; sämtlich dieselbe,
in Achsenrichtung gemessene Breite. Beim Aufbringen müssen die Schrumpfringe aber
stets so weit auf die Flaschenköpfe aufgeschoben werden, daß ihr oberer Rand von
der oberen Ebene der Verschlußkapsel einen ganz bestimmten Abstand hat. Denn nur,
wenn diese Bedingung erfüllt ist, biegt sich .der Schrumpfring beim Schrumpfen richtig
über die Oberfläche der Kappe und erhält -daher genau die gewünschte- Gestalt. Die
verschieden langen Flaschen wandern aber in regelloser Reihenfolge nacheinander
der .die Schrumpfringe aufbringenden Maschine zu, wobei sie auf einem waagerechten
Förderer stehen. Es ergibt sich daher die Aufgabe, die Vorrichtung zum Aufbringen
der Schrumpfringe so auszugestalten, daß sie diese je nach der Länge der einzelnen
Flasche bis zu einem schwankenden Abstand von der Ebene des Förderers auf den- Flaschenkopf
aufbringt. Da Maschinen dieser Art mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeiten, ist
es praktisch unmöglich, durch Einstellung von Hand dafür zu sorgen, daß dieses Ergebnis
erreicht wird.
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Die Erfindung. betrifft also eine selbsttätig wirkende Maschine zum
Aufsetzen eines nahtlosen, oben- offenen, schrumpffähigen Ringes auf den durch eine
Kapsel verschlossenen Kopf einer Flasche, bei der zur Aufnahme und Halterung und
zum Dehnen eines im geöffneten Zustand zugeführten Ringes ein auf und ab bewegbar
und gleichachsig mit der Flasehe angeordneter Stößel vorgesehen ist, auf dem eine
Hülse zum Abstreifen des Ringes und zu dessen Aufschieben auf die Flasche gleitend
geführt ist, wobei während des Aufsetzens des Ringes Zentriereinrichtungen die Flasche
vorübergehend ortsfest mit ihrer Achse gegenüber derjenigen des den Ring dehnenden
Stößels zentrieren und wobei die Abstreifhülse mittels eines an seitlichen Zapfen
der Hülse angreifenden Gabelhebels auf und ah bewegt wird.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum gleichmäßigen Aufsetzen
der schrumpffähigen Ringe auf Flaschen unterschiedlicher Höhe die Führungszapfen
der Abstreifhülse in den Gabeln des Betätigungshebels -für die Hülse mit Spiel in
Hubrichtung geführt sind, derart, daß die Abstreifhülse stets bis in eine gleichbleibende
obere Lage angehoben wird, während die untere Endstellung der Abstreifhülse veränderlich
ist und nur durch deren Gewicht bewirkt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den am Schluß der Beschreibung
aufgeführten Unteransprüchen enthalten.
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Die Maschine nach der Erfindung kann ferner beispielsweise in Gestalt
eines Zubehörs ausgebildet werden, das sich nachträglich an bereits vorhandenen
Maschinen zum Aufsetzen der Schrumpfringe anbringen läßt, ohne daß zu diesem Zweck
ein Umbau der Maschine erforderlich würde. Dabei ist dieses Zubehör so einfach,
d'aß der Bedienungsmann die Wirkungsweise ohne weiteres versteht.
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Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wie folgt näher erläutert
Fig. 1 ist ein herausgebrochener Aufriß,
zum Teil im senkrechten Schnitt, und stellt gewisse Elemente einer handelsüblichen
Type von Maschinen zum Bandanbringen dar. Der Stempel zur Übertragung des Bandes
und der Abstreifer werden hier in ihren obersten Lagen und der Kopf einer verschlossenen-Flasche-in
der Lage zur Aufnähme eines Bandes gezeigt; Fig. 2 ist eine allgemeine, der Fig.
1 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stempel zur Bandübertragung, ,vie er sich in
seine unterste Lage bewegt hat, in der sein Unterende um einen kurzen Abstand über
der Oberfläche des Flaschenverschlusses absteht; die gezeigte Flasche gehört zu
denen, deren Höhe die obere Grenze erreicht; Fig. 3 ist eine herausgebrochene Ansicht
in etwas größerem Maßstab als die Fig. 1 und zeigt den Stempel in der gleichen Stellung
wie den in der Fig. 1, jedoch die Abstreifbuchse am unteren Ende ihres Hubes und
das Band beim Umschließen des Flaschenverschlusses; Fig. 4 ist ein herausgebrochener
Seitenriß und zeigt die Lage des Hebels zur Betätigung des Abstreifers und der Abstreifemapfen,
wenn die Teile die in Fig. 3 gezeigte Lage einnehmen.
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Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch die Lage
des Stempels und Abstreifers beim Anbringen eines Bandes an einer Flasche, die kürzer
als die in Fig. 3 gezeigte ist; Fig.6 ist eine herausgebrochene, der Fig. 4 ähnliche
Ansicht, bei der jedoch der den Abstreifer betätigende Hebel in einer Lage gezeigt
ist, die der in Fig.5 gezeigten Lage der Teile entspricht; Fig@7 ist eine der Fig.3
ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stempel und Abstreifer nach Abschluß des Bandanbringens
an einer Flasche, die noch kürzer als die in Fig. 5 gezeigte ist; Fig. 8 ist eine
der Fig. 4 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Betätigungshebel für den Abstreifer
in einer der in Fig. 7 gezeigten Lage der Teile entsprechenden Lage; Fig. 9 ist
eine Vorderansicht des von den anderen Maschinenteilen getrennten Stempels in größerem.
Maßstab und unter Fortlassung von Teilen; Fig. 10 ist eine Unteransicht des Stempels
in einem größeren Maßstab; Fig.11 ist eine Unteransicht des Abstreifers in vergrößertem
Maßstab; Fig. 12 ist ein herausgebrochener Schnitt nach der Linie 13-13 der Fig.11;
Fig. 13 ist eine Draufsicht auf den Abstreifer; Fig. 14 ist eine Seitenansicht des
Abstreifers, wenn man auf die Stirnfläche eines der Zapfen blickt.
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An Hand der Zeichnungen ist die Erfindung, die den Gegenstand der
vorliegenden Erfindung bildet, in ihrer Zugehörigkeit zu einer Bandagiermaschine
jener allgemeinen Art gezeigt, in der ein hin- und hergehen-der Stempel in
ein geöffnetes Band eintritt, es auf einen Flaschenhals zu bewegt und es in axialer
Fluchtung mit dem Flaschenhals zentriert, während die Abstreifbuchse, die sich am
Stempel entlangbewegt, das Band vom Stempel auf den Flaschenhals streift.
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In Fig. 1 bedeutet der Buchstabe F einen Teil des Rahmens einer solchen
Maschine, während der Buchstabe B einen Teil der Maschinengrundplatte bedeutet.
Der Buchstabe N deutet den Halsteil einer mit Verschluß versehenen und in die Stellung
zum Anbringen des Bandes gebrachten Flasche an. Die Maschine enthält eine stetig
umlaufende, waagerechte Welle 20, die durch die entsprechenden motorischen, nicht
gezeigten Mittel zur Umdrehung einmal bei jedem Arbeitsspiel der Maschine als Ganzes
gebracht wird. Auf dieser Welle 20 sitzt eine Kurvenscheibe 22, die den hin- und
hergehenden Bandaufbringstempel23 betätigt. Dieser Stempel 23 geht in einem Lager
31 auf und ab, das durch den Maschinenrahmen gehalten wird. Dieses Lager enthält
vorzugsweise eine Gleitführungsbuchse 31a, in der der Stempel gleitet. Der Stempel
wird durch einen Pleuelkopf 32 betätigt, der mit seinem oberen Ende am Vorderende
eines Hebels 33 befestigt ist. Dieser schwingt um die Achse 34 auf und ab, die in
einem vom Maschinenrahmen gehaltenen Joch 35 steckt. Der Hebel 33 geht in
Abhängigkeit von der Drehung der Kurvenscheibe 22 auf und ab.
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Eine zweite waagerechte Welle 36 läuft parallel zur Welle 20 in passenden
Lagern des Maschinenrahmens und wird stetig angetrieben. Diese Welle 36 trägt eine
Kurvenscheibe 37, die einen Hebel 38 betätigt. Der Hebel 38 kann um die Achse 39
herumschwenken. die vom Maschinenrahmen gehalten wird. Das freie oder, in Fig. 1
gesehen, rechte Ende des Hebels 38 ist gegabelt. Die so entstehenden Gabelzinken
sind voneinander entfernt, um zwischen sich die Abstreifbuchse 42 aufzunehmen, die
dazu dient, auf dem unteren Teil des Stempels 23 auf und ab zu gleiten. Man muß
sich vorstellen, daß die zu bandagierenden Flaschen nacheinander in die durch den
Buchstaben N in Fig. 1 angedeutete Stellung beispielsweise durch einen waagerechten
Förderer bewegt werden, der unterbrochen so angetrieben wird, daß jede Flasche mit
ihrem Hals in axialer Ausrichtung zur Achse des Stempels 23 während der Bandagierarbeit
ruht. Da die Oberfläche des Förderers, auf der die Flaschenböden aufstehen; einen,
festen Abstand unterhalb der Grundplatte des Maschinenrahmens hat, stellen sich
die Oberkanten der Flaschenverschlüsse auf verschiedenen Abständen unterhalb der
Unterfläche der Maschinenrahmengrundplatte B ein, weil die Flaschen in ihrer Höhe
verschieden sind.
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Wie man besonders an der Fig. 9 erkennt, ist der Stempel 23 mit einer
axialen Längsbohrung 44 dargestellt, die sich vom unteren Ende 43 des Stempels fast
bis zu seinem oberen Ende erstreckt, wo sie ein Querloch 45 schneidet, das zur Außenfläche
des Stempels führt. Das Lager 31 hat in der Nähe seines Oberendes eine radiale Mündung
46 (Fig. 1), die nach Möglichkeit mit Innengewinde versehen ist und eine Rohrarmatur
mit dem einen Ende einer Luftleitung 47 aufnimmt. Die Luftleitung 47 führt zu einem
Steuerventil (nicht gezeigt), das von irgendwelcher herkömmlichen Form sein kann
und einmal bei jedem Arbeitsspiel der Maschine betätigt wird. Dabei wird der Leitung
47 Druckluft zugeführt, so daß diese Druckluft, wie bekannt, bei jedem Arbeitsspiel
in die Bohrung 44 des Stempels geliefert wird.
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In der Darstellung der Fig. 9 und 10 ist der Stempel 23 mit einem
Tei1.50 von einem Außendurchmesser versehen, der etwas geringer als der des oberen
Stempelteiles ist und mit dem letzteren durch einen Hals 23a, von noch kleinerem
Durchmesser in Verbindung steht. Der Außendurchmesser des Teiles 50
des Stempels
ist so groß, däß dieser Stempelteil in ein geöffnetes oder fast offenes Halsband
D (das in der mit gebrochenen Linien in. Fig. 1 gezeichneten Lage steht) hineinpaßt,
um so das Band auf den völlig offenen Zustand aufzuweiten und bereitzumachen, nach
unten auf den Hals der Flasche gestreift zu werden. Dieser bandhaltende Teil 50
des Stempels ist in der vorliegenden Darstellung (Fig. 10) so gestaltet,
daß
er längslaufende Felder oder Rippen 51 mit Zwischennuten 52 enthält. Diese Anordnung
vermindert die Berührungsfläche des Bandes mit dem Stempel und erleichtert so das
Abstreifen des Bandes vom Stempel. An seinem unteren Ende hat der Stempel radiale
Kerben 53, die von der Mittelbohrung 44 in die Nuten 52 führen und dadurch das schnelle
Entweichen der Luft in radialer Richtung vom Unterteil der Bohrung 44 gestatten.
Der so vorgesehene Austritt von Luftstößen hilft dabei in bekannter Weise mit, den
Unterteil des Bandes aufzuweiten, wenn es nach unten zum Flaschenverschluß wandert.
Wie die Fig.9 zeigt, weist das untere Ende des Stempels zweckmäßig nach unten einen
kegeligen Abschluß 55 auf, um den Eintritt des Teiles 50 des Stempels in ein Band
zu erleichtern, das, wie in Fig. 1 gelegen ist und für gewöhnlich in dieser Stellung
durch entsprechende, nicht gezeigte Saugköpfe gehalten wird.
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Die Abstreifbuchse 42 ist in der besonderen Darstellung in Fig. 11
bis 14 mit einer Bohrung 56 versehen, deren Durchmesser den bandführenden Teil 50
des Stempels 23 im Gleitsitz aufnimmt. Die Wand dieser Bohrung ist mit Nuten 57
versehen, die die Felder oder Rippen 51 des Stempels aufnehmen, und durch in die
Längsnuten 52 des Stempels passende Rippen 58 getrennt sind. Diese wechselseitig
eingreifenden Rippen und Nuten verhindern die Drehung des Stempels und gewährleisten
so, daß der Teil 45 jederzeit in der gleichen Radialebene wie der Teil 46 steht.
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Die Rippen 58 (Fig. 12) ragen nach unten, wie es bei G gezeigt ist,
unter die Ebene 59 des Un.tereildes der Buchse hinaus und bilden so richtige Haltefinger,
deren untere Flächen 60 kegelig verlaufen. Diese Flächen 60 passen sich der
gewölbten Oberkante des Flaschenverschlusses C an und helfen dabei mit, den Flaschenhals
genau mit Bezug auf die Stempelachse zu zentrieren. Der Abstand, bis zu dem der
Haltefinger G tnter die untere radiale Stirnfläche 59 des Abstreifers hinunterragt,
und der Neigungswinkel der Flächen 60 kann entsprechend der besonderen Gestalt der
Oberfläche des Flaschenverschlusses geändert werden.
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Zwei axial fluchtende Zapfen 61 und 6(Fig. 11, 13, 14) ragen aus den
gegenüberliegenden Seiten des Abstreifers 42 heraus. Die Achsen dieser Zapfen verlaufen
genau senkrecht zur Achse des Stempels 23. Wie man bei Betrachtung der Fig. 14 sehen
kann, sind diese Zapfen 61 und 62 nicht kreisförmig im Querschnitt, sondern sind
an ihren oberen Teilen so weggeschnitten, daß sie im wesentlichen ebene Flächen
63 und 64 bilden, die sich in einem stumpfen Winkel etwa in der senkrechten kadialebene
des Zapfens schneiden. Beispielsweise kann die Fläche 68 nach oben in einem Winkel
von 10° zur Ilörizontalebene im Winkelscheitel und die Fläche 64 nach abwärts in
einem Winkel von 10d verlaufen.
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Wie oben bemerkt wurde, ist das fteie oder rechte Endstück des den
Abstreifer betätigenden Hebels 38 gegabelt und bildet daher zwei getrennte, parallele
Arme 38 a. und 38 b (Fig. 3 und 4), die so weit voneinander stehen, daß sie
den Rumpfteil des Abstreifers 42 eingabeln. Jedes' der Arme 38a und 38b ist mit
einer tiefen Nut an seinem freien Ende versehen und bildet dadurch die senkrecht
voneinander abstehenden Finger 65 und 66 (Fig. 4), die im wesentlichen parallele
Innenflächen 67 bzw. 68 haben. Wie beispielsweise die Fig. 4 zeigt, sind die Flächen
67 und 68 um einen Abstand voneinander entfernt, welcher die Dicke des Zapfens 61,
gemessen zwischen dessen gekrümmtem Unterteil 69 und dem Schnittpunkt der
ebenen Oberflächen 63 und 64, überschreitet und so für ein erhebliches Maß von Relativbewegung
zwischen dein Zapfen 61 und den Flächen 67 und 68 sorgt.
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Der Abstreifer 42 ist genügend schwer und gleitet so leicht an dem
Teil 50 des Stempels, daß er, wenn man ihm Bewegungsfreiheit am Berührungspunkt
mit der oberen Kante eines durch den Teil 50 des Stempels gehaltenen Bandes
gibt, von selbst das Band nach unten vom Stempel herab und auf den Flaschenhals
streift.
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In Fig. 2 ist der Stempel 23 gezeigt, wie er aus der in Fig.1 gezeigten,
obersten Stellung durch eine Bandaufnahmezone Z, wo ein offenes Band für ihn bereitgehalten
wurde, in seine unterste, durch das Profil der Kurvenscheibe 22 bestimmte Stellung
gewandert ist und dabei das Band mit sich führt. In dieser Stellung ist das äußerste
untere Ende des Stempels in einem Abstand gezeigt, der ein wenig oberhalb der obersten
Fläche des Verschlusses C am Hals N der zu bandagierenden Flasche endet. Es ist
zweckmäßig, die Kurvenscheibe 22 so zu profilieren, daß der Stempel mit seinem unteren
Ende in einer definierten waagerechten Ebene kurz über der Oberkante des Verschlusses
der größten zu bandagierenden Flasche anhält. In Fig. 2 ist der Abstreifer 42 in
seiner obersten Stellung gezeigt. Seine Achsen ruhen auf den unteren Fingern 66
des Hebels 38. Ein Band D, ist an dem Teil 50 des Stempels gezeigt, bereit, nach
unten auf den Flaschenhals gestreift zu werden. Der Außendurchmesser der nach unten
herausragenden Haltefinger G des Abstreifers ist der gleiche wie der Außendurchmesser
des Teiles 50 des Stempels, auf dem das Band in Bereitschaft zum Anbringen am Flaschenhals
gehalten wird, so daß diese Haltefinger G innerhalb des Bandes liegen, wenh das
letztere nach unten auf den Flaschenhals wandert.
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Es sei angenommen, daß die Teile in der in Fig. 2 gezeigten Lage stehen
und daß die Flasche die größte ist, die bei der Bandagierarbeit vorkommen kann.
In diesem Beispiel liege die Ebene P (Fig. 3) der Oberkante des Flaschenverschlusses
C mit etwa 8 mm Abstand unterhalb der Unterfläche der Grundplatte B des Maschinenrahmens.
Wenn dann der Abstreifhebel 38 nach unten von der Stellung der Fij. 2 in die der
Fig. 3 wandert, sinkt die Abstreifbuchse nach unten durch ihr Eigengewicht, bis
die Kanten 60 des Haltefingers G des Abstreifers auf den Flascheiiverschlüß C stoßen.
Der Hebel 38 kann nun seine Abwärtsbewegung bis zur unteren Grenze seiner
Bahn, wie sie durch die Ktrvenscheibe 37 festgelegt ist, fortsetzen, weil die Abflachung
der Zapfen genügend Spiel schafft, um diese Bewegung zuzulassen.
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Da die Unterkante 59 des Abstreifers diejenige ist, die die Oberkante
des Bandes D ergreift, wird die Lage der letzteren zu der Ebene der Oberkante des
Verschlusses C zu jeder Zeit durch den Abstand bestimmt, mit welchem die Haltefinger
G unter die Fläche 59 hinunter ragen.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen das Zusammenwirken der Teile, das sich aus
der Tatsache ergibt, daß die Flasche, deren Hals N hier gezeigt wird, etwas kürzer
als die in Fig. 3 und 4 dargestellte Flasche ist. Während beispielsweise die Ebene
P der Oberkante des Verschlusses C in Fig. 3 mit etwa 8 mm unterhalb der Unterfläche
der Grundplatte B des Maschinenrahmens gezeigt wurde, beträgt die entsprechende,
in Fig. 5 gezeigte Entfernung etwa 11 mm. Nichtsdestoweniger hat der Abstreifer
43 seine Abwärtsbewegung lediglich durch den Eingriff der Haltefinger G an den Flaschenverschluß
beendet,
obwohl der Hub des Hebels 38 der gleiche bleibt. Die Oberkante des Bandes D, deren.
Lage durch die Unterkante 59 des <4bstreifers bestimmt ist, steht auf gleichem
Abstand oberhalb der Ebene P des Flaschenverschlusses wie bei dem in Fig. 3 gezeigten
Zusammentreffen. Es ist zu bemerken, daß der Abstand K zwischen den Flächen 67 und
64 größer als der entsprechende, in Fig.4 gezeigte Abstand ist.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen die Relativlagen der Teile, wenn sie mit einer
Flasche kleinster Höhe arbeiten. Hier hat beispielsweise eine Flasche eine Höhe,
so daß die Ebene P der Oberkante ihres Verschlusses C auf einen Abstand von etwa
14 mm unterhalb der Unterfläche der Grundplatte B des Maschinenrahmens kommt. Wie
in dem vorigen Beispiel hat der Abstreifer 43 seine Wanderung nach unten fortgesetzt,
bis die Haltefinger G den Flaschenverschluß berührt haben und so die weitere Wanderung
des Abstreifers anhalten. Da die Unterkante 59, welche die Oberkante des Bandes
D ergreift, immer auf gleichem Abstand oberhalb der auf dem Verschluß ruhenden Kanten
der Fortsätze G steht, befindet sich die Oberkante des Bandes D wieder im gleichen
Abstand oberhalb der Oberkante des Flaschenverschlusses wie in den vorigen Beispielen.
Wie man in Fig. 8 feststellt, ist der Abstand K2 zwischen der Unterfläche 67 des
Fingers 65 am Hebel 38 und der Oberkante 64 des Zapfens 61 größer als die entsprechenden
Abstände, wie sie in den Fig. 4 und 6 gezeigt sind. Die Zapfen ruhen jetzt auf den
Fingern 66 in ihrer untersten Grenzlage.
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Es liegt also auf der Hand, daß bei dieser Anordnung die Oberkante
des anzubringenden Bandes immer in dem gleichen Abstand oberhalb der Ebene der Oberkante,,des
Flaschenverschlusses liegt, obwohl die Flaschen verschiedene Höhen haben und auf
der Oberfläche des Förderers stehen, der immer in einem festen Abstand unterhalb
der Ebene des Stempels verläuft, wenn letztere seine unterste Stellung einnimmt.
Da die Länge der Haltefinger G unterhalb ihrer radialen unteren Stirnfläche 59 die
Höhe der Oberkante des Bandes oberhalb der Oberkante des Flaschenverschlusses bestimmt,
ist es nur nötig, einen Abstreifer mit Haltefingern G von abweichender Länge einzusetzen,
wenn man wünscht, den Betrag zu ändern, mit welchem das Band oberhalb der Oberkante
des Flaschenverschlusses hervorsteht, wenn es auf dem Flaschenhals sitzt. Da die
einzige Aufgabe der Zapfen 61 und 62 des Abstreifers darin besteht, Mittel vorzusehen,
durch die das gegabelte Ende des Hebels 38 den Abstreifer aus seiner untersten in
seineoberste Lage anheben kann, sind diese Zapfen nicht wesentlichen Beanspruchungen
unterworfen. Wenn also der Bereich der Flaschenhöhen größer ist, als oben angenommen,
so ist es leicht möglich, mehr von der Zapfenhöhe wegzuschneiden, als hier angedeutet
war, und dadurch für einen größeren zulässigen Bewegungsbereich des Abstreifers
zu sorgen.