DE1211071B - Hydraulischer Antrieb, insbesondere fuer Lochkartenstanzer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G05b

Deutsche KL: 60-35

Nummer: 1211071

Aktenzeichen: J191611 a/60

Anmeldetag: 6. Dezember 1960

Auslegetag: 17. Februar 1966

Die Erfindung betrifft eine durch hydraulische Impulse betriebene, elektromagnetisch gesteuerte Antriebseinrichtung für Stanzstempel und ähnliche Werkzeuge, insbesondere zur Verwendung in Lochkartenstanzmaschinen, mit je einer Bewegungsrichtung des Stanzstempels zugeordneten, durch periodisch wechselzeitig angelegte hydraulische Impulse beaufschlagten Betätigungskolben.

Bekannte impulsgesteuerte hydraulische Antriebseinheiten werden durch Magnetventile so gesteuert, daß der durch die zugeführten Impulse entstehende hydraulische Fluß wahlweise der Antriebseinheit zugeführt oder direkt zum Vorratsbehälter zurückgeleitet wird. Auch bei kurzer Ansprechzeit der Magnetventile ist jedoch die Arbeitsgeschwindigkeit einer auf diese Art arbeitenden Antriebseinrichtung begrenzt und für solche Anwendungen, bei denen hohe Arbeitsfrequenzen gefordert werden, nicht geeignet.

In einer verbesserten hydraulischen Antriebseinheit werden die ankommenden Impulse nicht umgesteuert, sondern ständig der Einheit zugeführt; durch elektromagnetische Verriegelung wird dabei die Betätigung des anzutreibenden Elementes wahlweise verhindert bzw. — bei Abschaltung des Magneten — freigegeben. Diese Anordnung ermöglicht eine Steigerung der Geschwindigkeit, jedoch sind die zur Verriegelung des Antriebes notwendigen elektromagnetischen Kräfte so zu bemessen, daß sie, um die ankommenden hydraulischen Impulse unwirksam zu machen, größer sein mußten als deren Antriebskraft. Das erfordert relativ starke Magneten, welche ihrerseits die erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit beeinträchtigen.

Das Prinzip, die Einleitung einer Kolbenvorhubbewegung mit sehr geringen Kräften zu bewirken, während die volle Kolbenschubkraft erst anschließend wirksam wird, ist durch eine andere Vorrichtung bekannt, die als Steuerung für Arbeitszylinder von hydraulisch betriebenen Maschinen dient und mit Vorsteuerventilen sowie einem Haupteinlaß- und einem Hauptauslaßventil ausgestattet ist, welche Hauptventile gleichachsig untereinander zugekehrt angeordnet sind. Mittels dieser Steuerung soll die Bewegung eines Arbeitskolbens, der unter der Wirkung eines gleichbleibenden Rückzugdruckes steht, an beliebiger Stelle zwischen seinen Endlagen unterbrochen werden können. Eine Vorsteuervorrichtung mit zwei in drei verschiedenen Lagen einstellbaren Ventilen und eine Hauptsteuervorrichtung, die durch einen Hilfszylinder und Hilfskolben betätigt wird, dienen zur Steuerung des Arbeitskolbens. Dabei ist der Arbeitskolben stirnseitig konisch verjüngt ausgebildet, so Hydraulischer Antrieb, insbesondere für
Lochkartenstanzer

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfingerstr. 66

Als Erfinder benannt:
Daniel Phillip Darwin,
Saragota, Santa Clara C, Calif.;
Robert Melroy Kellogg,
Lutherville, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1959
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daß die zu seiner einleitenden Hubbewegung wirksame Kraft verringert ist.

Der Einrichtung nach der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die den in der Datenverarbeitung sehr hohen Geschwindigkeiten der ankommenden Impulse angepaßt und somit auch für den Antrieb von Lochkartenstanzmaschinen geeignet ist. Als wesentliches Hindernis auf dem Wege zu sehr schnell arbeitenden Lochkartenstanzern wurde dabei die Dimensionierung des Haltemagneten erkannt, dessen Trägheit bei seiner bisher notwendig starken Bemessung einer Steigerung der Arbeitsfrequenz im Weg stand. Durch die Einrichtung, die durch die erfindungsgemäßen Merkmale gekennzeichnet ist, kann man nunmehr Verriegelungsmagnete äußerst geringer Haltekraft verwenden, da diese Kraft wesentlich geringer sein kann als die auf die Betätigungskolben für den Stanzstempel ausgeübte hydraulische Kraft.

Die erfmdungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der der Vorhubbewegung dienende Betätigungskolben durch einen Elektromagneten nur geringer Haltekraft verriegelbar ist, indem durch an sich bekannte Mittel in seiner Ausgangsstellung eine

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relativ geringe Kraft wirksam ist und seine volle Be- Wie in F i g. 1 gezeigt, ist mit der Schubstange 11 aufschlagung erst nach Einleitung seiner Vorhub- an ihrem anderen Ende ein Stanzstempel 16 verbunbewegung selbsttätig einsetzt, wobei ein Startkolben den. Der Stanzstempel 16 gleitet in einer Führung 17 mechanisch vorgeschaltet ist, dessen durch Entriege- und locht beispielsweise eine Lochkarte 18, die zwilung des Betätigungskolbens freigegebene Hubbewe- 5 sehen die Führung 17 und eine in deren Verlängerung gung der Einleitung der Vorhubbewegung des Betati- angeordnete Matrize 19 eingeführt wird. Die Lochgungskolbens dient, und daß die Vorhubeinleitung karte 18 wird durch in üblicher Weise angetriebene, für das Wirksamwerden des durch den Betätigungs- zusammenwirkende Transportrollen 20 in die Stanzkolben selbst schiebergesteuert geöffneten hydrau- stellung und aus dieser heraus geführt, der Antrieb lischen Impulses gerade ausreichend ist. io für die Rollen ist nicht gezeigt. Die hydraulisch be-

Nach der Erfindung ist es also möglich, die er- tätigten Einheiten 10 und 12 sind in F i g. 1 nur in

forderliche Magnetkraft äußerst gering zu halten und Umrissen gezeigt, weil sie in verschiedenen Ausfüh-

somit die Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebes rangen ausgebildet werden können,

wesentlich zu steigern, ohne daß dadurch die wirk- Vor der Beschreibung dieser Einheiten wird ein

same Hubkraft des Stanzstempels beeinträchtigt wird, 15 Impulserzeuger 40 für die hydraulischen Flüssigkeits-

da sie von der Magnetkraft an sich und deren Größe impulse A und B beschrieben (F i g. 6)'. Dieser Tm-

nunmehr unabhängig ist. " pulserzeuger zur Erzeugung von Flüssigkeitsimpulsen,

Zahlreiche vorteilhafte Ausführungsformen der Er- die abwechselnd an zwei verschiedenen Ausgängen

findung sind in den Unteransprüchen enthalten. wirksam werden, ist bei einem Betriebsdruck von

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden 20 etwa 35 kg/cm² und einer Frequenz von etwa 200

im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Takten je Sekunde besonders geeignet.

Es zeigt Nach F i g. 6 besteht der Flüssigkeitsimpulserzeuger

F i g. 1 eine schematische, teilweise geschnittene 40 aus einem äußeren Stator 50 mit Stirnkappen 51,

Seitenansicht eines Stanzstempelantriebes für Loch- von denen nur die rechte gezeigt ist. Diese sind so

karten, 35 gestaltet, daß sie zwei Kammern 52 bilden. Der

F i g. 2 eine Schnittansicht der Antriebseinheit für Stator 50 hat an seiner Innenwand über seiner Länge

den Vorschub des Stanzstempels in die Arbeitsstel- verteilte ringförmige Nuten 53, 54 und 55, die Radial-

lung zur Verwendung in der Anordnung gemäß bohrungen 56, 57 und 58 am Umfang einer im Stator

Fig. 1, wirkenden Buchse 59 gegenüberliegen. Die Länge

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Antriebes 30 der Buchse 59 entspricht der des Stators 50. Ein

für den Stanzstempelvorschub in die Arbeitsstellung, Rotor 60 ist drehbar innerhalb der Buchse 59 geführt

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform und hat ebenfalls die gleiche Länge wie diese. Die

der Antriebseinheit zur Bewegung der Stanzstempel Stirnseiten des Rotors 60 wirken mit den Stirnkappen

in die Stanz- und zurück in die Ruhestellung, und 51 zusammen und schließen die Kammern 52 ab.

zwar in der Ruhestellung des Stanzstempels, 35 Der Antrieb- des Rotors 60 erfolgt durch eine mit ihm

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4, jedoch verkeilte Welle 61, die durch die nicht gezeigte Stirnin der Arbeitsstellung des Stanzstempels, kappe 51 hindurchgeführt ist und die Verbindung mit

F i g. 6 eine schaubildliche, teilweise geschnittene einer ebenfalls nicht gezeigten geeigneten Antriebs-Darstellung eines hydraulischen Impulserzeugers in quelle herstellt,
auseinandergezogener Darstellung, 40 Die Fläche des Rotorumfangs 60 ist mit einer ring-

F i g. 7 eine grafische Darstellung der Kolben- förmigen Nut 62 versehen, die den Bohrungen 57 be-

schubstangenbewegung des Stanzstempels, der Zeit- nachbart liegt. Eine Anzahl axial verlaufender Nuten

steuerung für die hydraulischen Impulse und den 63, ebenfalls in der Fläche des Rotorumfanges 60,

Schaltzustand des Steuermagneten und münden in die Ringnut 62 und enden so, daß sie bei

F i g. 8 eine schematische schaubildliche Ansicht 45 bestimmter Rotorstellung mit den Bohrungen 58 einer Lochkartenstanzmaschine mit einem hydrau- Flüssigkeitskanäle bilden. Eine Anzahl ebenfalls lischen, elektromagnetisch gesteuerten Stanzstempel- axial verlaufender Nuten 64 in der Fläche des Rotorantrieb, umfanges 60 liegen zwischen den Schlitzen 63 und

Gemäß F i g. 4 dient eine hydraulisch betätigte münden in die rechte Kammer 52, so daß sie mit den Einheit 10 zur Verschiebung einer Schubstange 11 in 50 Bohrungen 58 bei entsprechender Rotorstellung der einen Richtung und eine hydraulisch betätigte Flüssigkeitskanäle bilden. Die Bohrungen 58 stehen Einheit 12 zur Rückstellung der Schubstange 11 in bei Drehung des Rotors 60 abwechselnd in Verbindie entgegengesetzte Richtung. Den Einheiten 10 und dung mit den Nuten 63 und 64. Ständige Verbindung 12 werden periodische Flüssigkeitsimpulse ab- besteht zwischen den Ringnuten 62, 63, den Bohrunwechselnd zugeleitet. Wird der in Fig. 7 dargestellte 55 gen 57 und der Ringnut 54. Der letzteren wird aus Flüssigkeitsimpuls A an die Einheit 10 angelegt, so einer nicht gezeigten Quelle über eine Leitung 65 wird die Schubstange 11 in die in F i g. 1 gezeigte Druckflüssigkeit zugeführt. Die Nuten 64 sind in Position verschoben. Wird jedoch der Flüssigkeits- ständiger Verbindung mit der Kammer 52, die durch impuls B, der abwechselnd mit. dem Flüssigkeits- eine nicht gezeigte Leitung mit einem Flüssigkeitsimpuls A gegeben wird, an die hydraulische Einheit 60 behälter verbunden ist. Die Bohrungen 58 stehen in 12 angelegt, so wird die Schubstange 11 nur dann Verbindung mit der Ringnut 55. Eine zugeordnete verschoben, wenn ein Magnet 13 nicht erregt ist. Die Leitung 66 ist entsprechend an den Stator 50 anSchubstange 11 hat ein Ende 15 in V-Form als Er- geschlossen, liefert die Flüssigkeitsimpulse A und ist gänzung zum Kern des Magneten 13, das als dessen mit dem Eingang der hydraulisch betätigten Einheit Anker wirkt. Die hydraulisch betätigte Einheit 12 ist 65 10 verbunden.

so aufgebaut, daß der Flüssigkeitsimpuls B unwirk- Die Oberfläche des Rotorumfanges ist weiterhin

sam ist, wenn der Magnet 13 beim Ankommen des mit einer Anzahl axial verlaufender Nuten 67 ver-

Flüssigkeitsimpulses B erregt ist. sehen, die von links in die Ringnut 62 münden und

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mit den Bohrungen 56 bei entsprechender Rotor- stellung des Betätigungskolbens (F i g. 4) mit einer im stellung Flüssigkeitskanäle bilden. Eine Anzahl ent- Gehäuse 80 radial zur Bohrung 84 verlaufenden sprechender Nuten 68 auf der Oberfläche des Rotor- Bohrung 93 verbunden sind. Diese verläuft mit einer umfanges 60 sind zwischen den Nuten 67 angeordnet Erweiterung zu einer in der Deckplatte 83 befind- und münden in die linke Kammer 52, während sie 5 liehen Bohrung 94, die durch eine (nicht gezeigte) rechts mit den Bohrungen 56 Verbindung haben, Leitung mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) wenn der Rotor die entsprechende Stellung hat. Die Flüssigkeitsbehälter verbunden ist. Die Funktion Bohrungen 56 sind demnach bei umlaufendem Rotor dieses Flüssigkeitsweges wird aus der folgenden Beabwechselnd mit den Nuten 67 und 68 in Flüssig- Schreibung der Arbeitsweise der Einheit 12 klar,
keitsverbindung. Ferner sind die Nuten 67 mit den io Das obere Ende 86 des Betätigungskolbens 85 liegt Nuten 64 fluchtend, während die Nuten 68 mit den an der Unterseite eines Armes 21, der von der Nuten 63 in einer Linie liegen. Somit bilden die Boh- Schubstange 11 im rechten Winkel herausragt. Die rangen 56 zeitweise eine Flüssigkeitsverbindung mit Unterseite des Armes 21 liegt außerdem in der Stelden Nuten 67, die in die Ringnut 62 münden und lung gemäß F i g. 4 an der oberen Fläche des Ge-Druckflüssigkeit erhalten, die über die Leitung 65, 15 häuses 80, so daß das Ende 87 des Betätigungskoldie Ringnut 54 und die Bohrungen 57 kommt; zur bens 85 in der Bohrung 84 gerade unterhalb des gleichen Zeit sind die Bohrungen 58 in Verbindung untersten Teiles der Radialbohrung 82 liegt, wodurch mit den Nuten 64, die in die drucklose rechte Kammer der Betätigungskolben 85 die Verbindung zwischen 52 münden. In entsprechender Weise sind die Boh- Bohrung 82 und Bohrung 84 unterbricht. In dieser rungen 58 mit den Nuten 63 in Verbindung und er- 20 Stellung des Betätigungskolbens ist daher verhindert, halten Druckflüssigkeit über die Leitung 65, die daß die periodisch angelegten Flüssigkeitsimpulse B Ringnut 54, die Bohrungen 57 und die Nut 62; auf den Betätigungskolben 85 einwirken können, gleichzeitig sind die Bohrungen 56 in Verbindung mit Sollen die Flüssigkeitsimpulse B auf den Betätigungsden Nuten 68, die in die linke, ebenfalls drucklose kolben 85 wirken, muß dieser um ein bestimmtes Maß Kammer 52 münden. Die Bohrungen 56, die ab- 25 verschoben werden, um dem Flüssigkeitsimpuls B den wechselnd mit den Nuten 67 und 68 verbunden sind, Zutritt zur Bohrung 84 zu gestatten. Dadurch wird haben außerdem ständige Verbindung mit der Ring- aber gleichzeitig die Verbindung der Bohrung 93 mit nut 53 im Stator 50, die mit einer Leitung 69 ver- der Ringnut 92 geschlossen, die ihrerseits mit der bunden ist. Die Flüssigkeitsimpulse B v/erden somit Bohrung 91 und der Axialbohrung 90 in Verbindung über die Leitung 69 abgeführt, die ihrerseits mit dem 30 steht. In der verriegelten Stellung des Betätigungs-Eingang der hydraulisch betätigten Einheit 12 ver- kolbens 85 (F i g. 4) läuft eine kleine Leckmenge des bunden ist. Flüssigkeitsimpulses B um den Kolben 85 herum und

Mittels der beschriebenen Einrichtung werden also könnte ausreichenden Druck entwickeln, um den Flüssigkeitsimpulse erzeugt und periodisch den hy- Kolben 85 aus der verriegelten Stellung zu verschiedraulisch betätigten Einheiten 10 und 12 abwechselnd 35 ben, obwohl der Magnet 13 erregt ist. Dies wird jezugeleitet. Die Größe des Rotors 60 im Verhältnis doch durch eine Leckbohrung 116 verhindert, die zu zur Buchse 59 bestimmt das Phasenverhältnis zwi- einer in Verbindung mit der Bohrung 90 stehenden sehen den Flüssigkeitsimpulsen A und B und deren koaxialen Bohrung 115 führt. Über die Bohrungen Dauer, während die Winkelgeschwindigkeit des 90,91 und die Ringnut 92 läuft daher die Leck-Rotors 60 die Frequenz bestimmt. 40 flüssigkeit durch die Bohrungen 93 und 94 in den

Eine bevorzugte Ausführungsform der hydraulisch nicht gezeigten Behälter.

betätigten Einheit 12 ist in Fi g. 4 in ihrer verriegel- Mittels eines Startkolbens 100, dessen einer Teil

ten bzw. Ruhestellung gezeigt und in F i g. 5 in ihrer 101 innerhalb der Bohrung 84 gleitend angeordnet entriegelten bzw. Betätigungsstellung. Die Einheit 12 und dessen anderer Teil 102 innerhalb einer erist hier umgeben von einem Gehäuse 80 mit einer 45 weiterten Bohrung 103 ebenfalls gleitend angebracht waagerecht verlaufenden Einlaßbohrung 81, welche ist, wird der Betätigungskolben 85 verschoben und mit der Leitung 69 (F i g. 6) verbunden ist. Die stellt eine Verbindung zwischen der Bohrung 82 und Flüssigkeitsimpulse B werden periodisch mit vorher- der Bohrung 84 her. In der verriegelten Stellung des bestimmter Frequenz der Einlaßbohrung 81 zu- Betätigungskolbens 85 stößt das untere Ende 104 des geführt (F i g. 4 und 5), die sich in das Gehäuse 80 50 Startkolbens 100 an einen Bolzen 105, der von einem erstreckt und in eine quer zu ihr verlaufende Boh- unteren Deckel 106 in die Bohrung 103 nach oben rung 82 mündet, die einerseits durch eine Deckplatte ragt und eine Druckfeder 107 trägt, deren eines Ende 83 abgeschlossen ist und an ihrem anderen Ende in an der Innenfläche des Deckels 106 anliegt und eine in Längsrichtung der Schubstange 11 verlau- deren anderes Ende an die Stirnfläche 104 des Startfende Bohrung 84 mündet. In der Bohrung 84 ist ein 55 kolbens 100 stößt. Die als Startfeder wirksame Betätigungskolben 85 gleitend angeordnet, dessen Schraubenfeder 107 drückt den Startkolben 100 nach oberes Ende 86 bei Betätigung des Kolbens durch die oben; diese Bewegung des Startkolbens wird durch Flüssigkeitsimpulse B über das Gehäuse 80 hinaus den Bund am Teil 102 des Startkolbens begrenzt, inverschoben wird und dessen unteres Ende 87 in der dem dieser an den Ansatz der Bohrung 103 anstößt verriegelten bzw. Ruhestellung (F i g. 4) an das obere 60 und dadurch an weiterer Aufwärtsbewegung gehin-Ende 88 eines Dämpfungskolbens 89 anschlägt und dert wird. Das andere Ende 108 des Startkolbens 100 in der voll betätigten Stellung (F i g. 5) einen gewissen liegt am Ende 109 des Dämpfungskolbens 89 an, Abstand davon hat. Der Betätigungskolben 85 ist mit wenn der Kolben 85 in der verriegelten Stellung ist. einer zentrischen Längsbohrung 90 versehen, die bis Während die Startfeder 107 den Startkolben 100 zu zu einer radialen Bohrung 91 verläuft, die ihrerseits 65 einem Zusammenwirken mit dem Dämpfungskolben zu einer am Umfang des Kolbens 85 befindlichen 89 drängt, wirkt eine Druckfeder 110, gleichzeitig Ringnut 92 führt. Die Lage der Radialbohrung 91 gegen Start- und Dämpfungskolben, indem deren und der Ringnut 92 ist so, daß sie bei der Ruhe- eines Ende in einer im Teil 101 des Startkolbens 100

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angeordneten zentrischen Längsbohrung 111 anliegt in der Einlaßbohrung 81 kein hydraulischer Über-

und deren anderes Ende in einer im Dämpfungs- druck, weil die Leitung 69, die mit der Bohrung 56

kolben89 unten befindlichen zentrischen Längsboh- des Flüssigkeitsimpulsgenerators (Fig. 6) in Verbin-

rung 112 anliegt. Die Bewegung des Dämpfungs- dung steht, ebenfalls keinen hydraulischen Druck

kolbens 89 ist nach unten durch den Startkolben 100 5 aufweist. Durch die Verminderung des Volumens der

begrenzt und nach oben, wenn die Druckfeder 110 von der Bohrung 84 belieferten Flüssigkeitskammer

diesen aufwärts bewegt, durch einen im Gehäuse 80 bei der Abwärtsbewegung des Betätigungskolbens

befestigten Bolzen 113, der im rechten Winkel in die wird die Flüssigkeit in der Bohrung 84 über die Boh-

Bohrung 84 ragt und an dem Ansatz 114 einer Längs- rung 82 in die Einlaßbohrung 81 gepumpt. Die

nut im Dämpfungskolben 89 angreift. io weitere Abwärtsbewegung veranlaßt das unmittelbare

Die axiale Zentralbohrung 115 des Dämpfungs- Zusammenwirken mit dem Dämpfungskolben 89; kolbens 89 hat den gleichen Durchmesser wie die im dieser wird nach unten bewegt, die Feder 110 zuKolben 85 befindliche. Bohrung 90, deren entgegen- sammengedrückt und weitere Flüssigkeit durch einen gesetztes Ende an die größere, einen Teil der Druck- Flüssigkeitspfad gepumpt, wodurch der Flüssigkeitsfeder 110 aufnehmende Bohrung 112 grenzt. Im Ge- 15 strom ganz eingeschränkt und eine gesteuerte Verhäuse 80 ist außerdem eine Ablaufbohrung 117 vor- zögerung der Schubstange 11 erreicht wird. Dieser gesehen, die von der erweiterten Bohrung 103 zu einer Flüssigkeitspfad geht über die relativ weite Bohrung in der Deckplatte 83 befindlichen Bohrung 118 führt, 112, die kleinere Bohrung 115 und die sehr enge die mit dem (nicht gezeigten) Flüssigkeitsbehälter Bohrung 116, durch die die Druckflüssigkeit in die verbunden ist. 20 Bohrung 82 läuft und in die Einlaßbohrung 81 geleitet

Die Haltekraft des Magneten 13 (F ig. 1) reicht wird, die nun als Entlastungsbohrung für den aus, um die resultierende Kraft der Startfeder 107 und Flüssigkeitsrückstrom über den Erzeuger 40 für die der Druckfeder 110 zu überwinden; folglich kann, Flüssigkeitsimpulse zum Behälter dient. Wenn wähwenn der Magnet 13 erregt ist, die Startfeder 107 rend dieses Vorganges der Betätigungskolben 85 die den Startkolben 100 nicht verschieben. Ferner ist die 25 Verbindung zwischen Nut 82 und Bohrung 84 unterKraft der Startfeder 107 größer als die der Druck- bricht, kann die Flüssigkeit nicht mehr durch die feder 110, so daß diese Betätigungs- und Dämpfungs- enge Bohrung 116 zur Bohrung 82 fließen; es ist jekolben nicht trennt, wenn der Magnet 13 der Start- doch ein den Flüssigkeitsdurchfluß stark drosselnder feder 107 gestattet, den Startkolben 100 zu verschie- Weg frei über die Bohrung 115 in den Dämpfungsben; vielmehr bleibt das obere Ende 108 des Start- 30 kolben 89, die entsprechende Bohrung 90 im Betätikolbens 100 am unteren Ende 109 des Dämpfungs- gungskolben 85 und die enge Querbohrung 91, die in kolbens 89, wodurch dieser verschoben wird' und die Ringnut 92 mündet und nun mit der engen Bohseinerseits den Betätigungskolben 85 verschiebt. Die rung 93 verbunden ist, die über Bohrung 94 zum Verschiebung des Startkolbens 100 ist sehr gering, Flüssigkeitsbehälter führt. Durch diese Anordnung nämlich nur so groß, daß die Bohrung 82 mit der 35 wird die Schubstange 11 "mit weicher Verzögerung Bohrung 84 in Verbindung gebracht wird, wodurch angehalten, wie dies aus der Schubstangenbewegungsdie Flüssigkeitsimpulse B auf den Kolben 85 einwir- kurve in F i g. 7 zu ersehen ist.
ken können; dieser wird dadurch sehr schnell nach F i g. 2 erläutert ein anderes Ausführungsbeispiel oben verschoben und dadurch die Schubstange 11 für die hydraulisch betätigte Einheit 12, worin der mit großer Geschwindigkeit nach oben bewegt. Die 40 Startkolben 100 durch den Flüssigkeitsimpuls B gevom Flüssigkeitsimpuls B entwickelte Kraft überwin- startet wird; der Startkolben 100 schließt jedoch einen det die Kraft des Magneten 13; der Impuls B kann Schaftteil 100 α von relativ kleinem Durchmesser ein, jedoch nur dann auf den Betätigungskolben 85 wir- der in einer ergänzenden Bohrung 84 α angebracht ken, wenn der Magnet 13 der Startfeder 107 ermög- ist und auf den der durch eine Einlaßbohrung 81 a licht, den Startkolben 100 zu verschieben. 45 in das Gehäuse 8© eingeführte Flüssigkeitsimpuls B

Wenn der Flüssigkeitsimpuls B sodann auf den wirkt. Dessen auf den Startkolben 100 ausgeübte Kolben 85 wirkt, bewegt sich ersterer aufwärts, wäh- Kraft ist daher relativ klein und wird durch die Halterend der Startkolben 100 abwärts gegen den Bolzen kraft des Magneten 13 leicht überwunden. Während 105 gedrückt wird und der Dämpfungskolben 89 der Betätigungskolben 85 in der oberen Stellung geunter der Wirkung der Feder 110 dem Betätigungs- 5° zeigt wird, arbeitet er nach dem gleichen prinzip wie kolben 85 nach oben mit einer Geschwindigkeit fol- der entsprechende Kolben 85 in den F i g. 4 und 5, gen will, die durch die Feder 110 bestimmt wird, d. h., in der Ruhestellung schließt er den Flüssigkeitsderen Kraft geringer ist als die vom Flüssigkeits- impuls B ab und wird durch den Startkolben 100 in impuls B ausgeübte. Ferner bewegt sich der Betäti- eine entriegelte Stellung bewegt, wenn der Magnet 13 gungskolben 85 weiter aufwärts, wenn der Ansatz 55 abgeschaltet wird, wodurch der Flüssigkeitsimpuls B 114 auf dem Dämpfungskolben 89 an den Bolzen den Startkolben 100 bewegt; dieser verschiebt seiner-113 anschlägt. seits den Betätigungskolben 85 in die entriegelte

Diese Aufwärtsbewegung des Betätigungskolbens Stellung, und dadurch kann der Flüssigkeitsimpuls B

85 bzw. die Bewegung der Schubstange 11 ist durch auf den Betätigungskolben 85 einwirken und diesen

die Kolben-Schubstangen-Bewegungskurve in F i g. 7 60 nach oben verschieben. Eine Auslaßbohrung 117

gezeigt. Die Verzögerung der Stange 11 in der Rieh- dient zum Abfluß der Flüssigkeit aus der Bohrung

rung nach oben wird durch die hydraulisch betätigte 84, nachdem der Betätigungskolben in die Stellung

Einheit 10 bewirkt, die anschließend beschrieben zurückgekehrt ist, in der er die Nut 82 von der Boh-

wird. Wenn die Schubstange 11 aus der Arbeite- rung 84 abschließt. Die Bohrung 117 dient ebenfalls

stellung (Fig. 5) abwärts bewegt wird in die Ruhe- 65 als Drossel für den Flüssigkeitsdurchlauf bei der

stellung (F i g. 4), wird der Betätigungskolben 85 Rückkehr des Betätigungskolbens 85 und damit zur

(F i g. 5) durch den Arm 21 der Schubstange 11 nach Verzögerung von Kolben und Schubstange. Der

unten bewegt. Zu Beginn dieser Bewegung herrscht Startkolben 100 kehrt, da die Flüssigkeitskräfte un-

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gefähr ausgeglichen sind, durch die Schwerkraft in Ein Betätigungskolben 135 ist in der Bohrung 134 die in F i g. 2 gezeigte Stellung zurück. gleitend geführt und mit ihrem unteren Ende 136 In Fig. 3 ist der Startkolben 100 von gleichem ständig mit der oberen Seite des Armes 21 der Schub-Durchmesser wie der Betätigungskolben 85, inner- stange 11 in Berührung. Ist der Betätigungskolben in halb der Bohrung 84 frei beweglich und mit einem 5 seiner oberen Stellung, stößt das andere Ende 137 reduzierten Ansatz 85 α des Betätigungskolbens 85 des Betätigungskolbens 135 an ein Ende 138 eines wahlweise zusammenwirkend. Dieser Teil 85 α er- Dämpfungskolbens 139, der ebenfalls in der Bohrung möglicht die Trennung des Startkolbens 100 vom Be- 134 gleitend ruht und in Aufbau und Funktion dem tätigungskolben 85. Der Startkolben 100 wird durch Dämpfungskolben 89 der Einheit 12 ähnlich ist. Der Druckflüssigkeit aufwärts gedrückt, die von einer ge- ίο Betätigungskolben 135 unterscheidet sich jedoch sonderten Druckquelle in eine Einlaßbohrung 121 ge- etwas vom Betätigungskolben 85, indem der Betätileitet wird, wobei der Flüssigkeitsdruck so gering ist, gungskolben 135 keine Bohrung benötigt, um irgenddaß die dadurch erzeugte Kraft durch die Haltekraft welche aufgefangene Flüssigkeit in den Behälter zu des Magneten 13 überwunden werden kann. Daher leiten. Das Ende 137 des Betätigungskolbens 135 ist kann der Startkolben 100 den Betätigungskolben 85 15 stets der Einwirkung durch den Flüssigkeitsimpuls A nicht aus der entriegelten Stellung verschieben, wenn ausgesetzt.

dies nicht durch Abschalten des Magneten 13 ermög- In einer zentrischen Bohrung 141 des Dämpfungslicht ist. Die durch den Flüssigkeitsimpuls B ent- kolbens 139 hegt eine Schraubendruckfeder 140, die wickelte Kraft ist wesentlich größer als die von der über dessen oberes Ende 142 hinausragt und in einer an den Startkolben 100 angelegten, unter Druck 20 Bohrung 144 ihr Widerlager findet, die zentrisch in stehenden Flüssigkeit entwickelte; wenn deshalb der einem die Bohrung 134 abschließenden abgesetzten, Betätigungskolben 85 durch den Startkolben 100 ver- in einer am Gehäuse 130 befestigten Kappe 146 festschoben und die Bohrung 82 mit der Bohrung 84 in stehenden Verschlußstück 145 angebracht ist. Durch Verbindung gebracht wird, kann der Flüssigkeits- die Wirkung der Feder 140 wird der Dämpfungsimpuls B auf den Betätigungskolben 85 wirken, diesen 25 kolben 139 gegen den Betätigungskolben hin geaufwärts sowie den Startkolben 100 abwärts ver- drückt; sein unterer Teil enthält in Fortsetzung der schieben. Diese Bewegung des Startkolbens wird Bohrung 141 eine engere Zentralbohrung 143, die bis durch einen Anschlag 120 begrenzt, der vom Ge- zum unteren Ende 138 des Dämpfungskolbens verhäuse80 in die Bohrung 84 ragt, wie in Fig. 3 ge- lauf t. Kurz vorher ist eine querverlauf ende, enge Auszeigt. Die durch die Abwärtsbewegung des Start- 30 laßbohrung 147 angebracht, die eine Verbindung kolbens 100 verdrängte Flüssigkeit wird durch das zwischen den Bohrungen 143 und 134 darstellt. Die gesonderte System für die Zuleitung von Druck- Abwärtsbewegung des Dämpfungskolbens 139 wird flüssigkeit zur Bohrung 84 über die Einlaßbohrang durch einen im Gehäuse 130 befestigten Bolzen 148

121 aufgenommen. Wird der Betätigungskolben 85 begrenzt, der im rechten Winkel in die Bohrung 134 in die Stellung weiterbewegt, in der er die Bohrung 35 ragt. Der Dämpfungskolben 139 hat am Umfang eine 82 von der Verbindung mit der Bohrung 84 ab- entsprechende Längsnut 149 mit einem Ansatz 150, schließt, fließt die in der Bohrung 84 zwischen dem der für den Bolzen 148 als Anschlag zur Begrenzung Ende des Betätigungskolbens 85 und dem Startkolben der Bewegung des Dämpfungskolbens 139 dient. 100 enthaltene Flüssigkeit durch eine Auslaßbohrung Durch die beschriebene Anordnung wird der Betäti-

122 in den Flüssigkeitsbehälter. Da keine nach unten 40 gungskolben 135 aus seiner in F i g. 5 gezeigten Stelgerichtete, auf den Startkolben 100 wirksame Gegen- lung nach unten bewegt, wenn ein Flüssigkeitsimkraft vorhanden ist, wenn der Betätigungskolben in puls A durch die Einlaßbohrang 131 in die Bohrung der untersten Stellung ist, wird der Startkolben durch 132 kommt und auf das Ende 137 des Betätigungsdie Druckflüssigkeit aus der gesonderten Zuleitung kolbens 135 einwirkt. Dieser bewegt die Schubstange zum Zusammenwirken mit der Verlängerung 85 α des 45 11 abwärts, wodurch dessen V-förmiges Ende 15 auf Betätigungskolbens 85 gebracht. Die Auslaßbohrung dem Kern des Magneten 13 zur Auflage kommt, wenn 122 bewirkt für den Kolben 85 und die Schubstange der Betätigungskolben 135 voll ausgefahren ist. Wäh-11 eine Verzögerang. rend dieser Abwärtsbewegung des Betätigungskolbens

Vor der Beschreibung des Aufbaus der hydrau- 135 trennt sich der Dämpfungskolben 139 von diesem

lisch betätigten Einheit 10 wird deren allgemeine 50 bei dem Versuch, ihm zu folgen, da sich letzterer mit

Funktion erläutert. Diese Einheit 10 führt über den einer durch den Flüssigkeitsimpuls A bestimmten,

Arm 21 der Schubstange 11 den Betätigungskolben schnelleren Geschwindigkeit bewegt, während sich

85 periodisch in seine durch den Magneten 13 ver- der Dämpfungskolben 139 nur mit einer durch die

riegelte Stellung zurück, gleichzeitig bewirkt die Ein- Druckfeder 140 bestimmten Geschwindigkeit bewegt,

heit 10 eine Verzögerung von Betätigungskolben 85 55 Die Bewegung des Dämpfungskolbens 139 wird

und Schubstange 11 kurz vor Erreichen der oberen, unterbrochen, wenn der Ansatz 150 dessen Nut 149 ausgezogenen Stellung. Die Einheit 10 arbeitet an den Bolzen 148 anschlägt.

periodisch und nicht selektiv wie die Einheit 12; Liegt das Ende 15 der Schubstange auf dem Kern hierin liegt der wesentliche Funktionsunterschied des Magneten 13 auf, so hat dieser keine Arbeit zu beider Einheiten. 60 leisten, denn der Anker braucht sich nicht zu bewein der Darstellung nach den F i g. 4 und 5 umfaßt gen, sondern wird lediglich festgehalten. Der Magnet die Einheit 10 ein Gehäuse 130 mit einer waagerech- 13 übt also lediglich eine Steuerfunktion aus.
ten Einlaßbohrang 131, die mit der Leitung 66 Ist der Betätigungskolben 135 in der voll ausgezo-(F i g. 6) verbunden ist und die Flüssigkeitsimpulse A genen Stellung, bleibt er in dieser und wird nicht zuempfängt. Diese Bohrung 131 kreuzt eine Querboh- 65 rückgezogen, solange der Magnet 13 nicht abgeschalrung 132, die einerseits mit einer Deckplatte 133 ab- tet wird und so der Startfeder 107 gestattet, den Startgeschlossen ist und an ihrem anderen Ende eine in kolben 100 zu verschieben, wodurch der Betätigungs-Längsrichtung verlaufende Bohrung 134 schneidet. kolben 85 in seine entriegelte Stellung bewegt wird,

Claims (1)

11 12

der Flüssigkeitsimpuls B auf diesen wirksam wird und wird die leere Karte 175 durch den zugeordneten ihn nach oben bewegt.. Ist der Magnet 13 nicht ab- Lochstempel 16 gelocht. Danach kann sie für die folgeschaltet, verursacht der Flüssigkeitsimpuls A keine genden leeren Karten der Gruppe in bekannter Weise Bewegung des ihm zugeordneten Betätigungskolbens als Musterkarte verwendet werden. Zur Rückführung ^ 135, und der Flüssigkeitsimpuls B ist an der Ein- 5 der Lochstempel 16 in die Ruhestellung wird der Be- " wirkung auf den ihm zugeordneten Betätigungskolben tätigungskolben 135 durch den Flüssigkeitsimpuls A 85 gehindert. beaufschlagt und bewegt seinerseits über den Arm 21

Bei der Aufwärtsbewegung der Schubstange 11 die Schubstange 11 mit den Lochstempeln 16.
durch den Betätigungskolben 85 wird zwangläufig Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrich-

auch der Betätigungskolben 135 aufwärts gedrückt; io rung während eines Stanzvorganges zusammengefaßt

dabei wird Flüssigkeit von der Bohrung 134 in die beschrieben. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß während

Bohrung 132 gepumpt^ die über die Einlaßbohrung des Flüssigkeitsimpulses B einer der Magneten 13 ab-

131 und den Impulserzeuger 40 in den Flüssigkeits- geschaltet wird, wodurch die Startfeder 107 (Fig. 4)

behälter zurückfließt. Wenn außerdem das Ende 137 den Startkolben 100 verschiebt, der seinerseits den

des Betätigungskolbens 135 an das Ende 138 des 15 Dämpfungskolben 89 bewegt "und den Betätigungs-

Dämpfungskolbens 139 anschlägt, wird dieser nach kolben 85 entriegelt, wodurch der Flüssigkeits-

oben gedruckt, wodurch die zwischen dem Verschluß- impuls B diesen beaufschlagt und ihn mit großer Ge-

stück 145 und dem Ende 142 des Dämpfungskolbens schwindigkeit nach oben bewegt. Der Startkolben 100

139 befindliche Flüssigkeit sowie die in den Bohrun- wird durch den Flüssigkeitsimpuls B gegen den

gen 141,143 und 144 befindliche durch die Auslaß- ao Bolzen 105 getrieben und drückt dadurch die Feder

bohrung 147 in die Bohrung 132 entweicht. Die Aus- 107 zusammen, während sich der Dämpfungskolben

laßbohrung 147 setzt diesem Durchfluß großen 89 vom Betätigungskolben 85 trennt und diesem mit

Widerstand entgegen, so daß die Betätigungskolben einer durch die Feder 110 bestimmten Geschwindig-

85 und 135 und die Schubstange 11 alle gebremst keit folgt, bis der Ansatz 114 an den Bolzen 113 stößt,

werden (wie in F i g. 7 gezeigt), bis der· Betätigungs- 25 Der Betätigungskolben 85 verschiebt die Schubstange

kolben 85 voll ausgezogen ist, wie in Fig. 5 dar- 11 und damit den zugeordneten Lochstempel 16 nach

gestellt. oben. Der Betätigungskolben 135 wird nach oben ge-

Ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße drückt, wodurch Flüssigkeit aus der Bohrung 134 Einrichtung zeigt Fig. 8. Eine schaubildliche Dar- über die Bohrung 132, die Einlaßbohrung 131 und stellung eines Stanzers zum maschinellen Lochen von 30 den Impulserzeuger 40 zum Flüssigkeitsbehälter ge-Aufzeichnungsträgern, insbesondere Lochkarten, pumpt wird. Dieses Entweichen der Flüssigkeit aus zeigt rechts in einem (nicht sichtbaren) Magazin ent- der Bohrung 134 in die Bohrung 132 erfolgt nach haltene leere Karten 175, die einzeln durch ein in dem Anstoßen des Betätigungskolbens 135 an den herkömmlicher Weise betätigtes Kartenmesser 176 zu Dämpfungskolben 139 durch die Auslaßbohrung 147, zusammenwirkenden Transportrollen 177 geführt 35 wodurch über den Dämpfungskolben 139 der Lochwerden, die über ein Stirnradvorgelege 179 von einem stempel kurz vor dem Ende seines Hubes verzögert nur schematisch gezeigten schrittweise arbeitenden wird. Hat der Lochstempel 16 das Ende seines Hubes * hydraulischen Antrieb 178 angetrieben sind. Die erreicht, wird ein Flüssigkeitsimpuls A zur Bohrung durch die Transportrollen 177 laufenden leeren 131 zugelassen und wirkt auf den Betätigungskolben Karten 175 werden zwischen Abfühlbürsten 180 und 40 135, der sich vom Dämpfungskolben 139 trennt, der einer Kontaktwalze 181 hindurch einem Paar zu- sich unter der Wirkung der Feder 140 mit geringerer sammenwirkender, ebenso wie die vorher genannten Geschwindigkeit in der gleichen Richtung bewegt wie angetriebener Transportrollen 182 zugeführt, die die der Betätigungskolben 135. Das Ende 15 der Schub-Karten in die Stanzstellung über die Lochstempel 16 stange 11 wird in den Kern des zugeordneten Magnebringen. Ein weiteres Rollenpaar 183 führt die Karten 45 ten 13 geführt, der zu einer beliebigen Zeit, nachdem sodann zwischen die Abfühlbürsten 184 und die Kon- die Stange 11 durch den Impuls B bewegt wurde, ertaktwalze 185 weiter zu den Transportrollen 186, die regt werden kann, da er nur bei geringem Abstand die Karten zu einer (nicht gezeigten) Ablage 187 zwischen Anker und Kern eine hohe Anziehungskraft weiterleiten. hat. Der Impuls A ist zeitlich so gesteuert und von

Während der Zuführung der leeren Karten 175 zu 50 solcher Dauer, daß kurz vor seinem Ende Teil 15 auf den Lochstempeln 16 werden die Magneten 13 für die dem Kern des Magneten 13 aufliegt, und zwar wird Steuerung der Schubstangenbewegung wahlweise ab- er mit herabgesetzter Geschwindigkeit auf den Kern geschaltet. Die Impulse zur Steuerung des Magneten des Magneten 13 aufgesetzt, weil zu dieser Zeit der können von einer Kartenabfühlstation kommen, z. B. Dämpfungskolben 89 wirksam wird und die Schubeiner Musterkarte 188, die einer Anzahl leerer Karten 55 stange 11 verlangsamt.
175 vorangeht. Die Lochungen der Musterkarte 188 ..
werden in bekannter Weise durch die Bürsten 184 Patentansprüche:
abgefühlt; dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, 1. Durch hydraulische Impulse betriebene, elekder über die Leitung L, Kontaktrolle 185, durch die tromagnetisch gesteuerte Antriebseinrichtung für Bürsten 184, die Leitung 189 und den Magneten 13 60 Stanzstempel und ähnliche Werkzeuge, insbesongebildet ist. Der im allgemeinen erregte Magnet 13 dere in Lochkartenstanzern, mit je einer Bewewird bei Empfang eines Impulses abgeschaltet. Wenn gungsrichtung des Stanzstempels zugeordneten, die Bürste 184 eine Lochung an einer Indexstelle der durch periodisch wechselzeitig angelegte hydrau-Musterkarte abführt, ist die entsprechende Index- lische Impulse beaufschlagten Betätigungskolben, position der folgenden leeren Karte 175 über einem 65 dadurch gekennzeichnet, daß der der der Lochstempel 16; als Ergebnis der Abschaltung Vorschubbewegung dienende Betätigungskolben des Magneten 13 und des kommenden Flüssigkeits- (85) durch einen Elektromagneten (13) nur geimpulses B, der auf den Dämpfungskolben 89 wirkt, ringer Haltekraft verriegelbar ist, indem durch an

sich bekannte Mittel in seiner Ausgangsstellung eine relativ geringe Kraft wirksam ist und seine volle Beaufschlagung erst nach Einleitung seiner Vorhubbewegung selbsttätig einsetzt, wobei ein Startkolben (100) mechanisch vorgeschaltet ist, dessen durch Entriegelung des Betätigungskolbens (85) freigegebene Hubbewegung der Einleitung der Vorhubbewegung des Betätigungskolbens (85) dient, und daß die Vorhubeinleitung für das Wirksamwerden des durch den Betätigungskolben (85) selbst schiebergesteuert geöffneten hydraulischen Impulses (B) gerade ausreichend ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startkolben (100) ständig unter Wirkung einer Startfeder (107) geringer Kraft steht.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen zwischen Start- (100) und Betätigungskolben (85) beweglichen Dämpfungskolben (89) als Steuerglied für die hydrau- ao lische Dämpfung der Stempelrückhubbewegung mittels Herstellung eines gedrosselten Rücklaufes der verdrängten Flüssigkeit (Bohrungen 112,115, 116, 82, 81).

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startkolben mit einem Schaftteil (100 a) verringerten Querschnittes versehen ist, dessen reduzierte Kolbenfläche durch den hydraulischen Impuls (B) beaufschlagt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startkolben als in Grenzen frei beweglicher, ständig durch einen gegenüber dem Impulsdruck (A, B) geringeren hydraulischen Druck beaufschlagter Kolben mit gleichem Durchmesser wie der Betätigungskolben ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der Stempelrückbewegung in an sich bekannter Weise eine enge Auslaßbohrung (117, 122) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stempelrückbewegung eine gleichartige, einen Betätigungskolben (135) und einen Dämpfungskolben (139) aufweisende hydraulische Einheit (10) vorgesehen ist, wobei an Stelle des Startkolbens (100) ein festes Verschlußstück (145) angeordnet ist und der Betätigungskolben (135) durch die periodisch angelegten hydraulischen Impulse (A) ständig beaufschlagt, jedoch nur bei ausgeführtem Stempelvorhub wirksam wird.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die periodisch wechselzeitig angelegten hydraulischen Impulse (A, B) durch einen Impulserzeuger mit Stator (50), Buchse (59) und Rotor (60) erzeugt werden, indem die wechselweise Steuerung (66, 69) der Impulse (A, B) durch Umsteuerung zugeführter Druckflüssigkeit (65) mittels Ringnuten im Stator (50) und Rotor (60), Bohrungen in der Buchse (59) und synchron mit dem Rotorumlauf wechselweise wirksam werdende Längsnuten (63, 64; 67, 68) im Rotor (60) erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften Nr. 245 475,
251979.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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