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hohem Druck bietet den Vorteil, daß eine größere Das Rohr kannι in Dichte der Körper und dadurch In mancher Hinsicht Hörenden Hohlkörp bessere Eigenschaften des fertigen Produkts erreicht ao elektrischen StromqucJ 'W werden ah bei einer Sinterung bei Atmosphären- Rohr oder sein Verschluß e Druck. Die Methode ermöglicht eine Produktion von gebracht und dadurcheine[^^TSa^DrSk· Legierungen In großem Maßstab mit guten metallu.- Ofenraum und dem der inneren wane^w utuck gischen Eigenschaften, die sonst bei üblicher schmelz- kammer am nächsten gelegenen Raum nerges en matellurgifcher Herstellung eine ungünstige Struktur i» werden kann Der ^«^SÄ TiÄ i k Sibild fi Ddh Aführungsform

matellurgifcher Herstellung eine ungünstige Struktu » ^SÄ teTicÄ «-

mit starker Seigerungsbildung aufweisen. Dadurch, Ausführungsform ganz außerhalb des uecKeu on_

daß man diese Legierungen aÜs feinkörnigem Pulver gebracht, so daß er leicht «"^"Stonkann ^e

herstellt und anschließend unter allseitigem Druck Irische Leitungen ™&^sc^**™™^ä™ £ i

daß man diese Legierungen aÜ eing g ^Stonkann ^e

herstellt und anschließend unter allseitigem Druck Irische Leitungen ™&^sc^**™™^ä™ £n im aus dem Pulver geformte Körper sintert, erhält man Verbindung wird dann ^kmäßig mrt einem im ein Produkt mit einer sehr feinkörnigen Struktur. _H ^^M '«"^jSS^TffiÜ

Der Ofen besteht im wesentlichen aus einer Druck- dieses leicht ^anscnließb.^arej! ^S kammer mit einem Ofenraum, der von einem in der Dieses kann aus einem in einem Ende Druckkammer angeordneten Hohlkörper eingeschlos- Rohrstück mit AwcWuJcnteη zu.n ^

sen ist, der aus einem isolierenden Mantel und einem elektrische Leitungen bestehen umι üb isolierenden Deckel und Boden besteht. Das ge- «5 zu erleichtern kann das.Schmelztei n^'jem Jtü wohnlich benutzte Gas, Argon, hat bei dem ver- geringerer Dicke als das übrige Rohr ^™J J^ein' wendeten hohen Arbeitsdruck eine sehr große Dichte. damit eine schnelle Erwa jung und Sc^meizung an aber eine niedrige Viskosität und ist somh sehr leicht- dieser Stelle erhalten wird £» *nmeBJ beweglich. Da das Gas außer der großen Dichte auch auch als Membran «"jgj*^· ^rd "n den eine große Wärmekapazität hai, isles wesentlich, daß 3o verschließt. Die eine Stromzule *""£ ^WI" der wärmeisolicrende Hohlköφer so ausgebildet ist, Mittelpunkt der Memta»J»d daß die Konvektion zwischen dem eigentlichen Ofen- an das Rohr angescnioseen. raum und den inneren Wanden de* Druckkammer Schmelzte.! kann auch ein Rohr

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raum und den inneren Wanden de Druckkammer Sc

auf ein Minimum begrenzt ist, damit die Warme- einen Kanal im Deckel ^ s

f i äten angeschlossen ist χ or denen eines an

auf ein Minimum begrenzt ist, damit die Warme

Verluste niedrig gehalfen werden können. Die gute 35 geräten angeschlossen ist Wärmeisolierung bewirkt jedoch auch, daß der Ofen Kanalmündung und das andere von

langsam abkühlt Eine langsamere Abkühlung, als sie elektrisch isoliert angeordnet ist Der

für die Wärmebehandlung des in den Ofen ein- über Leitungen zugeführt d.eandern D£™ «nd

gesetzten Materials notwendig ist, bedeutet un- an das von diesem Deckel vierte E.nspanngerat

nötigen Zeitverlust und somit eine schlechte Aus- 4° angeschlossen sind. Schmelznutzung des teuren Produktionsmittels und somit un- Es ist nicht unbedingt notwendig, daß das^hme'/

nötiee Kosten teil durch Widerstandserwarmung aufgeschmolzen

öl Sg-abe der Erfindung ist es, bei Hochdruck- wird. Es kt auch möglich mit einem zwischen,einer

öfen eine gesteuerte und in ihrer Größe kontrollier- Elektrode und dem Ro.^der de Memwan au

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des sehr teuren Produktionsu cniuiicii. — ~ . . ,

i^.«_c Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Raum ist. eine elektrisch . . _{di v}

löst, daß am oberen und unteren Ende des isolieren- So an dem Verb.ndungsorgan anzJ^n unddw Ver

den Hohlkörpers eine Verbindung zwischen dem bindung durch Wegsprengen des Verschlusses oder

Ofenraum und einem Spalt außerhalb des isolieren- durch Aufschlitzen des Rohres zu öffn^a

den Hohlkörpers ausgebildet und in der Verbindung Die Verbindung kann auch auf rein mechanischem

am oberen Ende des Ofenraumes ein Verschluß an- Wege geöffnet werden. Dm strömung* hindernde·Or-

aeordnet ist, der durch einen elektrischen oder me- 55 gan kann auch aus einer Membran .^b"tehen die m

chanischen Impuls geöffnet werden kann, so daß einem Halter an der Mündung eines Kanals im

nach dem öffnen des Verschlusses Gas unter der Deckel des isolierenden Hohlkörpers angeordnet ist.

Einwirkung des auf dem Temperaturunterschied be- Die Verbindung wird h.er dadurch geöffnet daß ein

ruhenden Druckunterschieds vom Ofenraum heraus mechanisches Öffnungsorgan die Membran duren-

und zwischen Hohlkörper und Druckkammerwand 6° bricht. Das Öffnungsorgan besteht aus einem auf

hinabströmt und dabei von dieser gekühlt wird. dem Deckel gelagerten Hebelarm mit einer gegen die

Auf Grund der höheren Temperatur im Ofen- Membran gerichteten Spitze, die zum öffnen der Ver-

raum strömt das Druckmittel in den kälteren um- bindung gegen die Membran gepreßt wird und diese

gebenden Raum hinaus und längs der Druckkammer- durchbricht. In einer Ausfuhrungsform wird der

wand hinab, wird dabei gekühlt und strömt am Ofen- 65 Hebelarm von einem Kolben betätigt, der in einem

boden wieder in den eigentlichen Ofenraum hinein. Zylinder im Deckel der Druckkammer angeordnet

Bei einem etwa 1,5 m hohen Ofen ist der Druck- ist. Der Hebelarm wird dadurch betätigt daß eier

unterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Gasdruck auf der einen Seite des Kolbens durcli das

Öffnen eines Ventils im Deckel der Druckkammer Verbindung, der durch den Mantel 14, Boden 24 und

verwendet wird, so daß der Kolbnn unter Einwirkung Deckel 25 gebildet wird. Zwischen den» Deckel ZS

des nun höheren Druckes In flor Druckkammer In den und dem Mantel 14 befindet sich ein Führungsring

Zylinder hineingeschoben wird. Eine andere Mög- 28. Im Raum 29 ist eine Verbindung 30 angeordnet, Henkelt ist, den Hebelarm mit einer Druckstange im δ sie besteht aus einem Rohr 31, das Im oberen Blech Deckel der Druckkammer zu betätigen, die mit Hilfe 32 des Deckels fest angebracht ist, und aus einem

eines motorangetriebenen Betatlgungsgeräts bewegt austauschbaren Teil 33, das auf Stützen 34 ruht. Das

wird. Rohr 31 mUndet über dem Spalt 35. der durch den

Mehrere AusfUhrungsbelsplele der Erfindung sind Führungsring 28 und den Deckel 25 gebildet wird,

im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben, io Dieser Spalt ist durch den schmalen Spalt 36 mit dem

In diesen z-sigt Öfenraum 15 verbunden. Fig. 1 teils im Schnitt, teils in Ansicht einen er- Der Teil33 besteht bei der Ausführung nach

findungsgemäßen Ofen, Fig. 2 und 3 aus einem Metallrohr 37, das mit

Fig. 2 eine Einzelheit des oberen Teils des Ofens einem Deckel 38 und zwei öfen 39 zum Anschluß

in größerem Maßstab, 15 von elektrischen Leitungen versehen ist. Zwischen

Fig. 3 und 4 verschiedene Aufführungen von aus- den elektrischen Anschlüssen ist eine Nut 40 eintauschbaren Verschlußmitteln, gedreht, die eine lokale Kerbstelle bildet, die das Ab-

Fig 5 einen weiteren oberen Teil des Ofens mit schmelzen des Rohres erleichtert. In Fig. 4 ist eine

einem Verschlußmittcl anderer Ausführung, Ausführung eines austauschbaren Teiles gezeigt, das

F i g. 6 und 7 öfen mit mechanischen Mitteln zum ao mit einer Membran 42 verschlossen ist. Es besteht

öffnen der Verbindung und aus einem Rohr 41, das an seinem einen Ende mit

F i g. 8 in größerem Maßstab eine Einzelheit des der Membran 42 verschlossen ist. Das Rohr 41 is· Deckels des Ofenraumes mit einem Kanal und eine mit einer öse 43 und die Membran 42 mit einem an der Kanalmiindung angeordnete Membran, die Bolzen 44 zum Anschluß von elektrischen Leitungen mit einer konischen Spitze mechanisch durchbrochen as versehen. In F i g. b ist eine Ausführungsform gewerden soll. zeigt, bei der die austauschbare, abschmelzbare Ein-

Die Druckkammer 1 besteht aus einem dich- heit aus einem Rohr 45 mit einem Flansch 46 besteht, wandigen zylindrischen Stahlrohr 2, um das ein Dieses Rohr ist am Kanal 47 eines Führungsringes 48 Drahtmantel 3 aus hochbeständigem, kaltgewalzten des Deckels 25 angeschlossen Der Ring 48 wirkt mit Stahldraht unter Vorspannung aufgewickelt ist. Durch 30 einem Führungsring 49 des Mantels 14 zusammen, das Aufwickeln entstehen so große Druckspannungen Der Kanal 47 steht mit dem Raum 35 über einen in der Rohrwand, daß der Zylinder einem inneren Kanal 50 in Verbindung. Das Rohr 45 ist im Ring 48 Überdruck von über 3000 bar widerstehen und außer- durch eine mit einem Gewinde versehenen Hülse 51 dem die vom Druckmittel auf Deckel und Boden und einem Einspanngerät 52 eingespannt, das aus ausgeübten axialen Kräfte aufnehmen kann. Als 35 einer Hülse 53 und einer Schraube 54 mit einer ko-Druckmittel wird Argongas verwendet. Zwischen dem nischen Spitze besteht, die beim Einschrauben in die Drahtmantel 3 und einem äußeren Mantelblech 4 ist Hülse 53 das Rohr 46 so erweitert, daß sich ein koein ringförmiger Spalt 5 für Kühlwasser angeordnet, nischer Flansch 56 ausbildet, der zwischen der das durch den Einlauf 6 am Boden der Druck- Spuze 55 und einem konischen Sitz festgeklemmt kammer eingeleitet und durch den Auslauf 7 am 40 wird. Eine Leitung 57 ist an der Hülse 53 angeschlosoberen Teil der Kammer abgeleitet wird. Die Enden sen. Das Rohr 45 ist über den Flansch 46 an eine des Zylinders sind im Boden mit einem Pfropfen 8 andere nicht gezeigte Leitung angeschlossen. Zwi- und an der Spitze mit einem eingeschraubten sehen dem Einspanngerät 52 und der Hülse 51 beDeckel 9 verschlossen. Der Bodenpfropfen 8 trägt die findet sich ein isolierender Ring 58 aus keramischem in der Druckkammer eingeschlossene Ofeneinheit 10 45 Material mit rakialen öffnungen 59. Um mit Sicherund ist mit elektrischen Durchführungen 11 zum heit ein Abschmelzen des Rohres 45 gegenüber dem Speisen von Heizelementen zur Erwärmung des Spalt zwischen dem Anschlußgerät 52 und der Hülse Ofens, Durchführungen 12 für Thermoelement- 51 zu erhalten, ist das Rohr gegenüber diesem Spalt leitungen, Durchführungen 13 für die Stromzufuhr mit einer Schmelzkerbstelle in der Form einer einzur Schmelzeinheit des Verbindungsorgans und einer so gedrehten Nut 60, ähnlich der in F i g. 3 gezeigten nicht gezeigten Rohrdurchführung für das Druckgas und dort mit 40 bezeichneten, versehen, versehen. Die Ofeneinheit 10 enthält einen wärme- Das Material der Rohre 33 und 45 kann eine isolierenden Mantel 14, der den Ofenraum 15 um- Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit sein, z. B. gibt. Im Ofenraum sind elektrische Heizelemente in Dural, aber auch andere Materialien können verder Form von drei Schleifen 16, 17 und 18 an der 55 wendet werden. Ein Rohr mit einem Innendurch-Innenseite von mehreren feuerfesten Rohren 19 auf- messer von 5 mm und mit einer Materialfläche im gehängt. Zwischen dem Mantel 14 und den Rohren Abschmelzquerschnitt von 5 mm^a, d. h. mit einer 19 ist ein ringförmiger Spalt 20 für die Zuleitungen Dicke von 0,3 mm, kann in 5 Sek. mit einem Strom vorgesehen. Die Schleifen sind über die Durch- von etwa 200 Ampere abgeschmolzen werden. Nach führungen Ii an eine nicht gezeigte Stromquelle an- 60 dem Abschmelzen des Rohres oder der Membran geschlossen. Der wärmeisolierende Mantel 14 ist aus strömt das Gas vom Ofenraum 15 durch die Spalte zwei konzentrischen Rohren 21 und 22 aufgebaut, 36, 35 und das Rohr 31 bzw. die Kanäle 50 und 47 und der Raum zwischen diesen Rohren ist mit Iso- in den Raum 29 und von dort längs der Druck-Iationsmaterial 23 ausgefüllt. Der Mantel 14 ist mit kammerwand hinunter in den Spalt 26, wo es gceinem isolierenden Boden 24 und einem isolierenden 65 kühlt wird. Die Kühlgeschwindigkeit kann durch Deckel 25 versehen. Der Ofenraum. 15 steht über die zweckmäßige Abmessung der Kanäle und Rohre oder öffnung 27 im unteren Teil des Ofens mit dem durch Verwendung von Drosselschciben reguliert Spalt 26 außerhalb des isolierenden Hohlkörpers in werden.

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Die F i g. 6 bis 8 zeigen Ofenausführungen, bei denen die Verbindung zwischen dem Ofenraum 15 und dem Raum zwischen dem isolierenden Hohlkörper und der Druckkammer auf mechanischem Weg geöffnet wird. Der äußere erweiterte Teil 62 des Kanals 47 mündet in eine außen mit Gewinde versehene Hülse 63, die auf dem Führungsring 48 festgeschweißt ist und mit der Mutter 64 den Halter für eine Membran 65 bildet/Durch eine Punktierung der Membran 65 mit der Spitze 66 wird die Verbindung zwischen dem Ofenraum und dem umgebenden Raum hergestellt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 wird die Spitze 66 von einem Hebelarm 67 getragen, der in ösen 68 auf dem obtren Blech 32 des Deckels kippbar gelagert ist. Die Rückholfeder 69 hält die Spitze in einer von der Membran 65 abgehobenen Stellung. Im Dichtungsteil 70 des Druckkammerdeckels 9 ist ein Zylinder 71 mit einem Kolben 72 angeordnet, der mit dem Hebelarm 67 verbunden ist. Der Raum 73 im Zylinder 71 oberhalb des Kolbens ao 72 steht mit einem nicht gezeigten Ventil oberhalb des Behälterdeckels 9 In Verbindung. Wird dieses geöffnet, so erhält man einen Druckunterschied zwischen den beiden Seiten des Kolbens, so daß dieser in den Zylinder hinein bewegt wird und die Spitze 66 die Membran 65 punktiert. Wird das Ventil geschlossen und strömt Gas durch einen stark gedrosselten Kanal ode: durch zweckmäßig ausgebildete Leckage vom Raum 29 in den Raum 73, so daß ein Druckausgleich erhalten wird, dann führt die Rückholfeder Spitze und Kolben in ihre Ausgangslage zurück, und das Gas kann frei durch das in der Membran 65 entstandene Loch strömen. Im oberen Teil der Druckkammer ist bei der gezeigten Ausführung ein Gehäuse 74 angeordnet, das den direkten Kontakt des strömenden Gases mit den Wänden im oberen Teil der Druckkammer verhindert. In der Ausführung nach F i g. 7 ist der Hebelarm 75 in ösen 76 gelagert und wird von einer Rückholfeder 69 in Ruhestellung gehalten. Der Hebelarm wird von der Stoßstange 77 betätigt, die durch den Dichtungsteil 70 verläuft und in dessen oberen Teil von einer Hochdruckdiehtung 78 abgedichtet ist, die von einer in den Hals des Dichtungsteils eingeschraubten Hülse 79 gehalten wird. Der obere Teil 80 der Stoßstange 77 ist als Schraube ausgebildet. Am Hals des Dichtungsteils ist eine Betätigungseinrichtung 81 angeschlossen, die aus einer Hülse 8? mit einer als Schneckenrad ausgebildeten Mutter 83 besteht, die von einer Hülse 84 gehalten und mit einer von der Moloreinheit 85 angetriebenen Schncckenschraube betätigt wird. Auch diese Ausführungsart ermöglicht eine Fernbetätigung, die aus Sicherheitsgründen wünschenswert ist. Kugclmuttern können bei dieser Ausführung zweckmäßig sein. Die Verbindung zwischen dem Ofenraum 15 und dem Raum 29 und dem Spalt 26 wird dadurch hergestellt, daß die Mutter 83 so gedreht wird, daß die Stoßstange- 77 den Hebelarm 75 so weit hinabdrückt, daß die Spitze 66 die Membran 65 durchlöchert. Die Cirößc der Durchströmungsöffnung kann bei dieser Ausführung geregelt werden, indem die Spitze 66 die entstandene Öffnung in der Membran mehr oder weniger freigibt. Diese Gasdurchströmung kann in Abhängigkeit von der (iüMcmpcratur im Spalt 26 mit Hilfe von Thermoelementen geregelt werden, ilie den Geber in einer Rcgclausrüslung bilden. Die Regelung ermöglicht es, während eines gtoßen 'U-ils des Abkülilvcrlmifs im Spalt eine Temperatur /u hiiltcn, die der günstigsten nahe kommt. Hierdurch kann eine kürzere Abkühlungszeit erreicht werden.

Bei hohem Arbeitsdruck ist es aus Sicherheitsgründen zweckmäßig, eine Druckkammer mit einem Hochdruckzylinder mit glatter Innenfläche und mit hineinragenden kolbenförmigen Endverschlüssen zu verwenden. Die Druckkammer wird dann in ein Pressengestell eingesetzt, das die auf die Endverschlüsse wirkenden axialen Kräfte aufnimmt.

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinderförmiger Ofen zur Behandung von Material in einer Gasatmosphäre bei hoher Temperatur und unter hohem Druck, bestehend aus einer Druckkammer und einem den Ofenraum umschließenden und in der Druckkammer angeordneten isolierenden Hohlkörper, der aus einem zylindrischen Mantel, einem isolierenden Deckel und einem isolierenden Boden zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen und unteren Ende des isolierenden Hohlkörpers (14, 24, 25) eine Verbindung (30: 27) zwischen dem Ofenraum (15) und einem Spalt (26) außerhalb des isolierenden Hohlkörpers (14, 24, 25) ausgebildet und in der Verbindung (30) am oberen Ende (29) des Ofenraumes ein Verschluß (40, 42, 60, 65) angeordnei ist, der durch einen elektrischen oder mechanischen Impuls geöffnet werden kann, so dal nach dem öffnen des Verschlusses Gas unter dci Einwirkung des auf dem Temperaturunterschied beruhenden Druckunterschiedes vom Ofenraun her und zwischen Hohlkörper und Druckkam merwand hinabströmt und dabei von dieser gc kühlt wird.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verschluß (40, 42, 60, 65) au· einem im Deckel (25) des isolierenden Hohl korpers (14, 24. 25) angeordneten und in seinen äußeren Teil veischlossenen Rohr (31) besteht das an eine Stromquelle angeschlossen ist, un das Rohr (31) oder seinen Verschluß (40, 42. 60 zum Offnen der genannten Verbindung elektriscl aufschmelzen /u Können.

3. Ofen nach Anspruch 2. dadurch gekenn ze.cl.net ,\M de. als Schmcl/tcil ausgebildet, Versch ULM.40, «· «» des Rohres (31) auße. halb des Deckels^) des isolierenden Hohl Korpers angeordnet ist

4. Ok,, nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge Kcnn/eu-hnc-t, daß der Schmel/teil aus einer Mcro bran (42) besteht, die d.c Mündung des Rohre Si·«,"¹⁰,' ^ausliiusthb««··" Einheit (33) ve. «cnhcB, d.e an ,las Rohr (31) angeschlossen ist

ihΛ !T. ^^{Pruch 3}· ^dadurch ^^kim1 - i' ^Sdltml'«i< (W) /u einer aus ^fc'^nhc" <^M> gehört, die an einen in

einem I)S, |^afT°^{rdnctcn Kanul} <⁴⁷· ⁵⁰> «*«" «' tin m I), rchfuhrungsrohr angeschlossen wird

i ?Γϊ ^Anspruch5· d«lurvh pekenn «\^CK^ausl"^UM;hh»^f«-· Unheil (33) au ? ^^ ^dus '^"«ι einem ...

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anderen von

Deckel elektrisch isolierten Einspanngerät (52) angeschlossen wird.

7. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (37) der austauschbaren Einheit (33) an der gewünschten Abschmelzstelle eine Nut (40) hat.

8. Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzteil durch einen elektrischen Lichtbogen aufgeschmolzen wird.

9. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan aus dem im Deckel (25) des isolierenden Hohlkörprs angeordneten, aus diesem herausragenden und in seinem äußeren Teil verschlossenen Rohr (31) besteht und daß eine am Rohr angeordnete elektrisch auslösbare Sprengpatrone die Verbindung durch Wegsprengen des Verschlusses oder Aufschlitzen des Rohres öffnet.

10. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einer Membran (65) besteht, die in einem Halter (63, 64) an der Mündung eines im Deckel (25) des isolierenden Hohlkörpers angeordneten Kanals (47, 62) angebracht ist, und die zum öffnen der Verbindung durch ein mechanisches Betätigungsorgan (66) zerstört wird.

11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsgerät aus einer auf einem Hebelarm (67, 75) angeordneten Spitze (66) zum Durchbrechen der Membran besteht.

12. Ofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (67) von einem mit diesem verbundenen Kolben (72) eines im Deckel (9) der Druckkammer angeordneten Zylinders (71) dadurch betätigt wird, daß der Druck auf der der Druckkammer abgewandten Seite (73) im Zylinder (71) gesenkt wird, so daß der Kolben (72) unter der Einwirkung des nun höheren Drucks in der Druckkammer (29) in den Zylinder geschoben wird.

13. Ofen nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine durch den Deckel (9) der Druckkammer verlaufende verschiebbare Druckstange (77), die am Hebelarm (75) angreift.

14. Ofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die Druckstange (77) ein motorangetriebenes Betätigungsorgan (81) vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen