DE1685570A1

DE1685570A1 - Streckenwerkanordnung mit Faserbandausgleich

Info

Publication number: DE1685570A1
Application number: DE19671685570
Authority: DE
Inventors: Wallace Joseph Brown; Stiepel Erhard Edwin
Original assignee: Maremont Corp
Current assignee: Maremont Corp
Priority date: 1966-07-27
Filing date: 1967-07-25
Publication date: 1971-08-26
Also published as: CH462682A; US3403426A; GB1192559A

Description

. HANS WIEMUTH 4 DUSSELDORF-OBERKASSEL

PiTBWTlMWAIT DOMINIKANERSTR. 37, POSTFACH

PAIbN IANWALl TELEFON 5740 22

TELEGR. PATENTBRYDGES DO SS EI-DORF POSTSCHECK KÖLN 11Ü0 52 DRESDNER BANK 14-241969 COMMERZBANK 650994

DEN

24. Juli 1967

IHR ZEICHEN:

MEIN ZEICHEN 1—3544 — 4/13

Betr»: Patentanmeldung

Maremont Corporation Chicago / Illinois (USA)

Streckwerkanordnung mit Faserbandausgleich

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckwerkanordnung mit Vorrichtung zur Verringerung der Dichte- bzw. Masseabweichungen in einem Band aus Stapelfasern, insbesondere zur Verwendung in Anlagen, in denen Faserband aus Stapel- d fasern von mehreren Krempeln od.dgl. kontinuierlich einem schneilaufenden Streckwerk zugeleitet wird·

Moderne, automatisch arbeitende Anlagen zur Verarbeitung von Stapelfasern sind in der Lage, ein Faserband kontinuierlich herzustellen und mit hoher Geschwindigkeit zu verstrecken· Sie Lieferung liegt in der Größenordnung von bis 500 m/min· In derartigen Anlagen kommen, sofern man

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von zu Ballen zusammengepreßten Stapelfasern ausgeht, außer einem Ballenöffner gewöhnlich vier bis acht Krempel od.dgl. zur Verwendung, die vorzugsweise einen geschichteten Faserverband in Bandform herstellen, der in einem Schnellaufenden Streckwerk kontinuierlich verstreckt wird. Bei einer derartigen Anlage hat es sich als wichtig herausgestellt, das geschichtete Faserband, ohne es zwischendurch abzulegen, sofort nach dem Austritt aus den Krempeln zu verstrecken, und zwar nicht nur, weil das geschichtete Faserband auseinanderzugehen sucht, wenn es nicht verstreckt und hierbei zu einem einheitlichen Faserband vereinigt und vermischt wird, sondern auch deshalb, weil es in der gleichen Bewegungsrichtung verstreckt wird, in welcher es die Krempel durchläuft, wodurch die Häkchenbildung stark verringert ist· Für den sich anschließenden Spinnvorgang fällt demnach ein qualitativ besseres Vorgan an_e

Bei einer Anlage der beschriebenen Art ist jedoch, obwohl dies als wünschenswert erkannt wurde, die Möglichkeit außer acht gelassen, das Faserband zu vergleichmäßigen und Masseabweichungen im geschichteten Stapelfaserband zu verringern oder auszuschalten, indem man die relative Laufgeschwindigkeit der Streckwalzen in Abhängigkeit von einer Testvorrichtung verändert, welche die jeweilige Masse des Faserbandes feststellt. Der Grund hierfür ist, daß die !Trägheit der Streckwalzen und ihres Antriebes bei schnellaufenden Streckwerken, d.h.» bei Streckwerken, deren Liefergeschwindigkeit

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zwischen 360 bis 500m/min. und darüber liegt, so groß ist, ääii es unmöglich wird, den relativ kurzfristigen Masseabweichungen durch Veränderung der Drehzahl der Streckwalzen Rechnung zu tragen, obgleich sich über eine längere Zeitspanne erstreckende Abweichungen auf diese Weise berücksichtigen lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Anlage, in welcher Faserband kontinuierlich und unmittelbar einem Streckwerk zugeleitet wird, eine Vorrichtung zur Vergleichmäßi« gung des Faserbandes zu schaffen, die sowohl auf verhältnismäßig kurzzeitge als auch auf lang andauernde Masseabweichungen des Faserbandes anspricht·

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem Streckwerk eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung des Faser— bandes vorgeschaltet ist, die aufgrund der Masseabweichungen kurzzeitige Veränderungen der Austrittsgeschwindigkeit des vergleichmäßigten Faserbandes bewirkt, und daß zwischen der Vorrichtung zur Vergleichmäßigung und dem Streckwerk eine weitere Vorrichtung angeordnet ist, in der eine vorbestimmte Menge Faserband zur Verfügung gehalten wird und die mit Tastmitteln versehen ist, welche auf den Antrieb des Streckwerkes bzw. auf dessen Laufgeschwindigkeit in der Weise einwirken, daß die vorbestimmte Faserbandmenge erhalten bleibt und der Austritt des vergleichmäßigten und verstreckten Faeerbandes aus dem Streckwerk mit langzeitiger Veränderung

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der Geschwindigkeit erfolgte

Erfindungsgemäß wird eine derartige Integriervorrichtung für die Liefergeschwindigkeit in der Weise wirksam, daß sie eine gewisse Menge Faserband, vorzugsweise in Form einer Schleife bestimmter Größe, zur Verfugung hält, was darauf hinausläuft, daß die verhältnismäßig kurzfristigen Laufänderungen der Vorrichtung zur Vergleichmäßigung in langdauernde Veränderungen der Durchlaufgeschwindigkeit des Faserbandes umgewan-A delt werden, denen durch verhältnismäßig langsame Veränderung der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes Rechnung getragen werden kann_o Die zur Verfügung gehaltene Bandmenge und somit die langfristigen Geschwindigkeitsabweichungen lassen sich durch eine geeignete Vorrichtung, z.Bo eine Fotozellenanordnung abtasten, auf welche der Antrieb des Streckwerkes zur Veränderung der Laufgeschwindigkeit desselben in Abhängigkeit von der Schleifengröße anspricht und somit den langfristigen Abweichungen Rechnung trägt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben, in welcher eine Vorrichtung gemäß Erfindung schematisch und in perspektivischer Darstellung wiedergegeben ist·

Die dargestellte Vorrichtung weist die vier Baumwollkrempel 12, 14, 16, 18 oder andere Faserband-Anlieferungsmittel auf, welche das zusammengesetzte Faserband S dem insgesamt mit 20

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bezeichneten, schnellaufenden Streckwerk zuleiten, welches das Faserband verstreckt und aus den Kalanderwalzen 21 ein einheitliches Miachfaserband austreten läßt, das in der Kanne 26 abgelegt wird. Der Antrieb aller Krempel erfolgt durch den Motor 28 über gemeinsame Antriebsteile, u.a. die Welle 27» wobei ein zusammengesetzter Faserverband gebildet wird, der mit vorbestimmter, konstanter Geschwindigkeit austritt. Natürlich lassen sich auch andere, synchron arbeitende Antriebssystems verwenden. Vorzugsweise sind die Krempel od.dgl. so ausgebildet und angeordnet, daß ein flacher Faserverband entsteht, wobei die einzelnen Faserbänder zusammengeführt werden, indem man sie um die Umlenkstäbe 13» 15» 17, 19 herumführt und übereinanderliegend mit zueinander ausgerichteten Kanten längs des Tisches 11 weiterleitet. Nähere Angaben über die Ausbildung und Anordnung einer Vorrichtung zur Herstellung eines flachen Faserbandes finden sich in der amerikanischen Patentanmeldung Nr· 555 561 vom 6·6.1966, so daß sich eine Beschreibung an dieser Stelle erübrigt·

Zu den !eilen des Streckwerkes 20 gehören die Streckwalzenpaare 22, 23» 24, die aufeinanderfolgend mit zunehmender Geschwindigkeit angetrieben werden und einen Verzug von etwa bis 10 erzeugen, wobei das vereinigte und einheitlich vermischte Faserband mit einer Geschwindigkeit zwischen 360 und 500 m/min» aus den Kalanderwalzen 21 austritt. Alle Walzen erhalten ihren Antrieb durch den Motor 28 über das Regelgetriebe 25» das mit der Handsteuerung 29 und der nachfolgend

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beschriebenen automatischen Steuerung'ausgerüstet ist. Das Streckwerk 20 und die ihm zugeordnete Vorrichtung zum Ablegen des vereinigten Paserbandes in der Kanne 26 Bind bekannt und brauchen mit Ausnahme ihrer nachfolgend beschriebenen Zuordnung zu den übrigen Elementen des Erfindungsgegenstandes nicht näher erläutert zu werden*

Die vorzugsweise zum Einsatz kommende Vorrichtung zur Vergleichmäßigung des Paserbandes besteht aus zwei Streckwalzen— paaren mit veränderbarem Verzug, wobei das Verzugsverhältnis bei einem mittleren Wert von etwa 1,6 ungefähr zwischen 1,1 und 2,1 regelbar ist· Bei dem hinteren Walzenpaar handelt es sich um Tastwalzen, von denen die eine mit einer Umfangsnut versehen ist, deren Breite der Breite des zugelieferten Paserbandes entspricht. Die obere Walze 32 wirkt mit der in der Walze 30 vorgesehenen Nut zusammen und ist dicht sitzend in dieser aufgenommen· Durch die obere Walze 32 wird die jeweilige Masse des durchlaufenden Paserbandes abgetastet. Die Walze 32 ist hierzu über die Arme 34 schwenkbar an der Welle 36 befestigt, die ihrerseits mit dem Winkeltaster 38 verbunden ist· Die untere Walze 30 erfährt ihren Antrieb vom Motor 28; die hinteren Walzen 30, 32 laufen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit um, die der Liefergeschwindigkeit der Krempel 12, 14» 16, 18 und des von diesen hergestellten geschichteten Faserbandes entspricht· Das vordere Walzenpaar besteht aus der Unterwalze 40 und der Oberwalze 42, die durch den Motor 28 über das Regelgetriebe 44 angetrieben werden. Die Steuerung des Regelgetriebea erfolgt durch den Drehaus-·

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schlag der Welle 36, der von der jeweiligen Masse des zwischen den hinteren Walzen 30, 32 hindurchlaufenden Faeerbandes abhängt· Natürlich lassen sich auch andere Tastmittel verwenden, beispielsweise Tastmittel, die mit Lichtstrahlen, elektrischer Ladung, Beta- strahlen oder Schallabsorption arbeiten.

Die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung zur Vergleichmäßigung ist bekannt. Die Laufgeschwindigkeit des vorderen Walzenpaares wird in Abhängigkeit von den Masseabweichungen verändert, die von dem hinteren Walzenpaar oder auf andere Weise abgetastet werden und eine Veränderung des Faserbandverzuges bewirken, so daß es vergleichmäßigt wird, wenn es das Streckfeld zwischen den Walzenpaaren passiert. Es entsteht ein vergleichmäßigtes Faserband, welches stark verringerte Masseabweichungen aufweist oder ganz davon frei ist· Leider ist eine derartige Vergleichmäßigung mit einem Nachteil verbunden; sie führt nämlich zu einer veränderlichen Liefergeschwindigkeit, aufgrund deren es bisher nicht möglich war, eine derartige Vorrichtung zur Vergleichmäßigung in Verbindung mit einem modernen Hochleistungsstreckwerk wirksam einzusetzen.

Um das vergleichmäßigte Faserband, welches, ohne daß es zwischendurch abgelegt wird, mit sich ändernder Geschwindigkeit von der Vorrichtung zur Vergleichmäßigung unmittelbar an ein derartiges, schneilaufendes Streckwerk anliefern zu können, sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Integrieren

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der Liefergeschwindigkeit vor, welche die kurzzeitigen, von der Vorrichtung für die Vergleichmäßigung ausgehenden Abweichungen der Liefergeschwindigkeit in langzeitige Abweichungen umwandelt, denen durch verhältnismäßig langsame, langzeitige Änderungen der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes, das auf derartige langzeitige Änderungen anspricht, entgegengewirkt werden kann. Vorzugsweise geschieht dies dadurch, daß man zwischen der Vorrichtung für die Vergleichmäßigung und den Walzen des Streckwerkes eine gewisse Menge Faserband in Form der Schleife L vorbestimmter Größe zur Verfügung hält· Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird die Schleife L durch eine auf die Schleifengröße ansprechende Tastvorrichtung aufrechterhalten, die aus vier übereinander angeordneten Fotozellen 51»

53, 55, 57 und den ihnen zugeordneten Einzellichtquellen 52,

54, 56, 58 besteht, wobei die Fotozellen elektrische Verbindung mit dem Regelgetriebe 25 des Streckwerkes haben und dieses steuern· Wie dargestellt, können die Fotozellen und deren Lichtquellen an den einander gegenüberliegenden Seitenwan— düngen 62, 64 eines die Schleife umgreifenden, wannenförmigen Gehäuses angeordnet sein, dessen Boden 63 sich mit Abstand unterhalb der strichpunktiert angedeuteten Lichtstrahlen befindet, welche durch die zwischen den Ausgangswalzen 40, 42 der Vergleichmäßigungsvorrichtung und den Einzugswalzen 22 des Streckwerkes vorhandene Faserbandschleife nacheinander unterbrochen werden·

Im Betrieb wird das geschichtete Faserband mit gleichmäßiger Geschwindigkeit kontinuierlich den vom gemeinsamen Antriebsmotor 28 mit gleicher Geschwindigkeit angetriebenen Hinter-

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walzen 30, 32 der Vorrichtung zur Vergleichmäßigung zugeleitet· An den Hinterwalzen wird die jeweilige Masse des Faserbandes abgetastet, wenn dieses durch die in der Unterwalze 30 vorgesehene Nut indurchläuft. Die Oberwalze 32 läuft in der Nut der Unterwalze 30 und übt auf das hindurchlaufende Faserband einen Druck aus, wobei sie sich frei auf die Unterwalze zu und von dieser wegbewegen kann, normalerweise jedoch durch ihr Eigengewicht, eine Feder, hydraulisch, magnetisch od.dgl. an die Unterwalze angedrückt wird. Aufgrund der Befestigung der Oberwalze 32 mittels der Arme 34 an der Welle 36, bewirkt die Bewegung der Oberwalze 32 eine Verdrehung der Welle 36 in Abhängigkeit von der jeweils wechselnden Masse des Faserbandes. Diese Verdrehung steuert das Regelgetriebe 44 der Ausgangswalzen 40, 42 der Vergleichmäßigungsvorrichtung» um das Faserband zu vergleichmäßigen, indem der Verzug innerhalb des zwischen den Walzenpaaren der Vergleichmäßigungsvorrichtung vorhandenen Streckfeldes verändert wird. Die Veränderung der Laufgeschwindigkeit der Ausgangswalzen 40, 42 der Vergleichmäßigungsvorrichtung bewirkt notwendigerweise eine Veränderung der Austrittsgeschwindigkeit des Faserbandes. Derartige Veränderungen können über eine relativ kurze Zeitspanne hinweg häufig vorkommen.

Aufgrund der eine Anpassung und einen Ausgleich schneller Veränderungen bewirkenden Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die verhältnismäßig kurzzeitigen Abweichungen der Liefergeschwindigkeit der Vergleichmäßigungsvorrichtung

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in langzeitige Abweichungen umgesetzt¹, die durch verhältnismäßig langsam erfolgende Änderung der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes aufgefangen werden können, dessen umlaufende Teile ein so großes Beharrungsvermögen besitzen, daß eine Anpassung der Laufgeschwindigkeit an kurzfristig erfolgende Änderungen der Anliefergeschwindigkeit völlig undurchführbar wäre. Zwischen der Vergleichmäßigungsvorrichtung und dem Streckwerk wird daher mittels der Fotozellen und dem Regelgetriebe des Streckwerkes eine bestimmte Menge Faserband in Form der Schleife L vorbestimmter Größe zur Verfügung gehalten»

Im einzelnen ist gemäß der Zeichnung die zur Verfügung gehaltene Bandmenge durch die Schleife L bestimmt, deren unteres Ende sich zwischen den beiden mittleren Fotozellen 53» 55 befindet. Das Streckwerk kann über das Regelgetriebe mittels der Handsteuerung 29 auf eine mittlere Laufgeschwindigkeit eingestellt werden, welche bewirkt, daß die Schleife L in der wiedergegebenen Stellung verbleibt. Wenn jedoch die Masseabweichungen des Faserbandes so sind, daß sich eine höhere Liefergeschwindigkeit als die Durchschnittsgeschv/indigkeit ergibt, so wird sich die Schleife nach unten bewegen und den Lichtstrahl zwischen der Fotozelle 53 und der ihr zugeordneten Lichtquelle 54 unterbrechen. Dies wiederum hat über das Regelgetriebe 25 eine Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes 20 zur Folge» Das Schleifenende bewegt sich nach oben, bis der Lichtstrahl nicht mehr unterbrochen ist· Die Fotozelle 51 und ihre Lichtquelle 52 arbeiten in der gleichen Weise, bewirken jedoch eine weitere Erhöhung der laufge-

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schwindigkeit der Streckwalzen, um einer möglichen, extrem großen Änderung der vorbestimmten Schleifengröße Rechnung zu tragen,. Eine Bewegung des Schleifenendes nach oben, bei welcher nacheinander die Lichtstrahlen zwischen.der Fotozelle 55 und ihrer Lichtquelle 56 sowie der Fotozelle 57 und ihrer Lichtquelle 58 freigegeben werden, bewirkt eine Änderung der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes im umgekehrten Sinnej die Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes sinkt unter den Durchschnittswert ab, bis die Schleife erneut ihre vorbestimmte Größe erreicht hat.

Obwohl die Beschreibung auf eine mit Fotozellen arbeitende Tastvorrichtung gerichtet ist, können natürlich auch andere Mittel, beispielsweise eine Waage, zum Einsatz kommen, um die vorbestimmte Faserbandmenge festzulegen, die zwischen der Vergleichmäßigungsvorrichtung und dem Schnellaufenden Streckwerk zur Verfügung gehalten werden muß.

Bis auf die verhältnismäßig lang andauernden Änderungen der Laufgeschwindigkeit des Streckwerkes 20, die durch das Regelgetriebe 25 bewirkt werden, geht der Betrieb des Streckwerkes sowie der ihm zugeordneten Kalanderwalzen und - sofern verwendet - der Ablegekanne, was die Erfindung anbelangt, in völlig herkömmlicher Weise vor sich. Auf der anderen Seite schafft aber die Erfindung zum ersten Mal die Möglichkeit, die Vergleichmäßigung des Faserbandes in Verbindung mit einem Schnellaufenden Streckwerk durchzuführen, dem von mehreren

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Faserband-Anlieferungsmitteln, beispielsweise Krempeln, Kämmaschinen oder Trennmessern ein geschichtetes Faserband kontinuierlich und gleichmäßig zugeliefert wird. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ergeben sich weitere Abwandlungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche

1. Streckwerkanordnung mit Vorrichtung zur Verringerung der Dichte— bzw· Masseabweichungen in einem Band aus Stapelfasern, dadurch gekennzeichnet» das einem Streckwerk (20), eine Vorrichtung (30, 32, 40, 42) zur Vergleichmäßigung des Faserbandes vorgeschaltet ist, die aufgrund der Masseabweichungen kurzzeitige Veränderungen der Austrittsgeschwindigkeit des vergleichmäßigten Paserbandes bewirkt, und daß zwischen der Vorrichtung (30, 32, 40, 42) zur Vergleichmäßigung und dem Streckwerk (20) eine weitere Vorrichtung (62, 63, 64) angeordnet ist, in der eine vorbestimmte Menge Faserband zur Verfügung gehalten wird und die mit Tastmitteln (51 bis 58) versehen ist, welche auf den Antrieb (25) des Streckwerkes (20) bzw· auf dessen laufgeschwindigkeit in der Weise einwirken, daß die vorbestimmte Faserbandmenge erhalten bleibt und der Austritt des vergleichmäßigten und verstreckten Faserbandes aus dem Streckwerk (20) mit langzeitiger Veränderung der Geschwindigkeit erfolgt.

2. Streckwerkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Faserbandmenge in der mit den Tastmitteln versehenen Vorrichtung ^, 63, 64) in Form einer 3chleife (I) bestimmter Größe zur Verfügung steht·

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3. Streckwerkanordnung nach. Anepruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Tastmittel der Vorrichtung @2, 63» 64) Fotozellen (511 53, 55, 57) aufweisen, die auf die größte und kleinste länge der Schleife (I) ansprechen.

4· Streckwerkanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (30, 32, 40, 42) zur Vergleichmäßigung des Faserbandes Faserband-Anlieferungsmittel (12, 14, 16, 18) mit Antriebsmitteln (27, 28) vorgeschaltet sind, die einen gleichmäßigen Antrieb der Faserband-Anlieferungsmittel (12, 14, 16, 18) mit vorbestimmter Geschwindigkeit und demzufolge eine gleichmäßige Faserband-Anlieferung bewirken·

5. Streckwerkanordnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Vergleichmäßigung zwei Walzenpaare (30, 32} 40, 42) aufweist, zwischen denen sich ein Ausgleichs-Streckfeld befindet, und daß Tastmittel (38), welche die Masse des FaserbandeB unmittelbar vor dem Streck— feld abtasten, sowie Antriebsmittel (44) vorgesehen sind, welche das erste Walzenpaar (30, 32) mit der vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit und das zweite Walzenpaar (40, 42) mit veränderbarer Geschwindigkeit antreiben, die von der Stellung der Tastmittel (38) für die Faserband-Vergleichmäßigung abhängt·

6. Streckwerkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Walzenpaar der Vergleichmäßigungsvor-

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richtung aus einer Tastwalze (32) und einer genuteten • Walze (30) besteht, die in Abhängigkeit von der Masse des Faserbandes aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wobei die lastmittel (38) auf eine Bewegung der Walzen (30, 32) relativ zueinander ansprechen·

7β Streckwerkanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Faserband-Anlieferungsmittel (12, 14, 16, 18) derart ausgebildet sind, daß die Anlieferung von Faserbändern vorbestimmter Breite erfolgt, welche der Breite der Tastwalze (32) und der in der 'iValze (30) vorgesehenen Nut entspricht·

8· Streckwerkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug des Streckwerkes mindestens 5 bis 10 beträgto

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