DE2044093A1

DE2044093A1 - Vorrichtung fur die automatische Steuerung von pneumatischen Bremsen fur Wickel aus folienartigem Material

Info

Publication number: DE2044093A1
Application number: DE19702044093
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-11
Filing date: 1970-09-05
Publication date: 1971-04-15
Also published as: FR2058514A5; US3669376A

Description

tiipL-Ing. Friedrich »tee

Patentanwalt 5 Köln l/Postfah 250265

Anmelder: Raymond, Louis, Roger L u c as Avenue de la Republique Prechac (Bironde) FRANKREICH

Vorrichtung für die automatische Steuerung von pneumatischen Bremsen, für Wickel aus folienartigem Material

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die automatische Steuerung von pneumatischen Bremsen für Wickel aus folienartigem Material, wie Karton oder Papier, während des Abwickelvorganges auf rotierenden oder mit schwenkbaren Armen versehenen Abwickel vorrichtungen,,

Es ist bekannt, daß derartige Äbwickelvorrichtungen der verschiedenartigen Typen im wesentlichen durch ein Maschinengestell gekennzeichnet sind, welches Arme trägt, die ihrerseits an eine Achse oder an Zapfen angeschlossen sind, durch welche der Wickel getragen wird. Die Arme können auch mit Greifernasen aur;qp>sbittet werden, die in die Achse des Wickels eingreifen^

Bei allen diesen bekannten Ausführungen ist der Wickel jeweils

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auf den Zapfen oder auf den Greifernasen fest aufgeklemmt_T bzw. aufgekeilt und dreht sich und wird durch Antrieb der Folie abgerollt, wobei die Folie ihrerseits von einer Verarbeitungsmaschine gezogen wird.

Man weiß zum anderen, daß eine solche Verarbeitungsmaschine eine sehr regelmäßige Beschickung mit Papier oder Karton erfordert, wobei außerdem diese Beschickung mit großer Geschwindigkeit stattfinden muß. Der AbwickelVorgang des Wicke-ln, der von der gezogenen Folie angetrieben wird, muß daher in angemessener Weise gesteuert und gebremst werden, um ein Aufblähen des Wickels durch zu schnelles Drehen des walzenförmigen Wickels infolge seiner Trägheit zu vermeiden und um eine konstante Spannung der Folie zu gewährleisten.

In der gegenwärtigen Technik werden hierzu verschiedene Vorrichtungen vorgesehen, ausgehend von einem Gurtsystem mit Gegengewichten bis zu einem Klemmsystem beispielsweise mit Klemmbacken, bis zu einem System, welches durch Taster gesteuert wird, die auf dem Umfang des Wickels angeordnet sind, so daß durch die Winkeländerungen des Wickels auf elektrischem Wege die Geschwindigkeit des AbwickelVorganges durch magnetische Bremsen gesteuert und reguliert werden kann.

Die beiden ersteren Vorrichtungen sind einerseits zu wenig gut ausgebildet und gestatten keine größeren Abrollgeschwindig-

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keiten und zum anderen sind bei Ihnen die Spannungen außerordentlich schwierig zu regeln.

Bei dem Vorrichtungstyp hingegen, welcher mit einer elektrisch geregelten, magnetischen Bremse ausgestattet ist, sind erhebliche Unzuträglichkeiten dadurch aufgetreten, daß die Vorrichtung sehr kompliziert, empfindlich, schwierig und störungs-

anfällig ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die oben aufgeführten Nachteile vermieden sind, welche also einfach konstruiert ist, sehr robust und zuverlässig arbeitet und eine feinfühlige Regelung gestattet.

Bei der vorliegenden Erfindung wird gemäß von einer zu Anfang erläuterten Vorrichtung ausgegangen, bei welcher eine Steuerung mit pneumatischen Bremsen vorgesehen ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine im Profil veränderliche Kurvenscheibe vorgesehen ist, welche einerseits aus einem Support gebildet ist, der auf einer Achse befestigt, vorzugsweise verkeilt ist, die ihrerseits mit einem Tragarm eines sich während des AbwickelVorganges auf dem Umfang des Wickels abstützenden Tasters fest verbunden ist, und welche andererseits aus einem beweglichen, regelbaren von dem Support getragenen Kurvenscheibenstuck gebUdetist. 1 0 9 8 1 6 / ΛΛ 3 5 V

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Technologisch ergibt diese Vorrichtung mit der Nockenscheibe eine große Geschmeidigkeit und eine große Genauigkeit ohne mit irgendwelchen Gefahren verbunden zu sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in einer vertikalen Ebene, welche durch die Tragachse der Kurvenscheibe bestimmt ist, die Achse eines Ventiles und einer mit dem Ventil zusammenwirkenden Steuerrolle angeordnet ist, daß das Ventil derart ausgestaltet ist, daß es das Druckmittel auf eine der Steuerung der Bremsbacken dienende pneumatische Vorrichtung so verteilt, daß die Wirkting proportional bzw. der Druck des Druckmittels in Punktion der Verlängerung bzw. Verschiebung der Rolle geregelt ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Rolle des Verteilerventiles in ihrer Bewegungsrichtung senkrecht zu dem beweglichen, regelbaren Kurvenscheibenstück angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß auf der Achse des Supports der Kurvenscheibe und mit ihm fest verbunden eine Scheibe angeordnet ist, welche an einem Punkt ihres Umfanges mit dem Ende eines Rollenkettensystems verbunden ist, das seinerseits von einer Zug-Spiralfeder betätigt ist, derart, daß der Taster ständig gegen den Wickel andrückt und daß die Kurvenscheibehvorrichtung genau die gleiche winkelmäßige Verschiebung wie der Taster ausführt.

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In diesem Zusammenhang ist ferner von Vorteil, daß an dem Maschinengestell Anschläge derart angebracht sind, daß der Support und die hiermit in Verbindung stehenden Bauteile bezüglich ihrer winkelmäßigen Verschiebung in diesem begrenzten Bereich zwischen den Anschlägen gehalten sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der Support der Kurvenscheibe im wesentlichen die Gestalt eines Kreissektors aufweist, dessen Mittelpunkt mit der Achse zusammenfällt, welche den Arm des Tasters und die Scheibe trägt, daß ferner im Bereich des einen Endes der kreisbogenförmigen Kante des Kreissektors die hin und her schwenkbare Achse des beweglichen Kurvenscheibenstückes angeordnet ist, und daß nahe dem anderen Ende der kreisbogenförmigen Kante ein Handknopf für die regelbare Einstellung diner Grundbremswirkung vorgesehen ist.

Eine wätere vorteilhafte Atingestaltung der Erfindung wird dadurch verwirklicht, daß die hin und her schwenkbare Achse des Kurvenscheibenstückes ein kreis- bzw. ringförmiges exzentrisches Teil in bezug auf die Befestigungsachse des Kurvenscheiben-55tückes mit dem Support aufweist, daß dieses exzentrische Toll derart in einer Bohrung des Kurvenscheibenstückes sitzt, drtfi eine Drehung der hin und'her schwenkbaren Achse zur Folge hat, daß sich dieses Kurvenscheibf;nstück von der Achse des Supports der KurvenscheibenVorrichtung entfernt oder zu ihr

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annähert.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, daß der Handknopf für die Einstellung der Grundbremswirkung mit einen kreis- bzw. ringförmigen, in bezug auf die Befestigungsachse auf dem Support exzentrischen Teil versehen ist, daß sich dieses exzenbrische Teil auf dem freien Ende des regelbaren Kurvenscheibenstückes derart abstützt, daß eine

Drehung des Handknopfes zur Folge hat, daß sich das freie Ende des Kurvenscheibenstükes von der Achse der Kurvenscheibenvorrichtung entfernt oder sich ihr nähert.

Aus obigem geht folgendes hervor. Wenn der Taster bei einem großen Durchmesser des Wickels, das heißt wenn der Wickel in Anfangsstellung zum Beginn des AbwickelVorganges gebracht ist, auf dem äußeren Umfang des Wickels anliegt bzw. ancjrückt, so befindet sich die Achse des Handknopfes für die Einstellung Q der Gruridbremswirkung in einer vertikalen Ebene, die ihrerseits durch das Ventil, die Rolle des Ventiles und durch die Achse der Kurvenscheibenvorrichtung hindurchgeht; diese Stellung entspricht dem Anfangspunkt der winkelmäßigen Verschiebung der Vorrichtung.

Eis sei nachfolgend eine besondere Stellung betrachtet, nämlich wenn sich die Achse des Teiles, welches exzentrisch zu der hin- und hergehenden Achse befindet, das Kurvenscheibenstück in

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eine Stellung bringt, die am weitesten von der Achse der Vorrichtung entfernt ist, und weiterhin wenn die Achse des weiteren Teiles, welches exzentrisch zu dem Handknopf für die Regelung der Grundbremswirkung befindet, das freie Ende des KurvenScheibenstückes am nächsten zu der Achse des Supportes bringt. In dieser Stellung befindet sich das Kurven- · scheibenstück im Profil konzentrisch zu dem Kreisbogen des Sektors des Supportes. Die Rolle des Verteilerventiles sützt sich auf dem Kurvenscheibenstück ab und irgendeine winkelmäßige Verschiebung des Tasters beeinflußt nicht die Rolle, so daß das Ventil geschlossen bleibt und keine Bremswirkung auf die pneumatisch gesteuerten Bremsbacken gegeben ist.

Dem gegenüber soll noch eine andere Stellung betrachtet werden, wobei zunächst die Lage der hin- und hergehenden Achse des Kurvenschexbenstuckes dem vorhergehenden Beispiel entspricht; es wird nun der Händknopf für die grundsätzliche Regelung des Bremsvorganges betätigt, und zwar in der Weise, daß sich das freie Ende der regelbaren Kurvenscheibe von der Achse des Supportes entfernt; dadurch wird die Rolle des Ventiles über einen entsprechenden Bereich bzw. Abstand mitgenommen und dasj<f Ventil überträgt auf einen pneumatischen Kolben einen gewissen Druck, welcher von der Ursprungsstellung des Kurvenschexbenstuckes an konstant ist; die Bremswirkung der Bremsbacken auf der Achse des Wickels ist dabei proportional dem Durchmesser des Wickels, bis am Ende Bes Wickels ein Druck Null erreicht wird. .. -., .

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Bei dieser letzteren Stellung wird keine Bremswirkung auf den Wickel übertragen, was technisch nicht sehr zweckmäßig ist, vielmehr ist es erforderlich, daß der Wickel eine zurückbleibende Bremswirkung erhält, um ein normales Abrollen des folienartigen Materials zu gewährleisten.

Dem-gemäß wird ein optimaler Betrieb wie folgt erreicht. Die oben erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt, auf die Schwenkachse des Kurvenscheibenstückes derart einzuwirken, daß sich diese Schwenkachse der Achse des Supportes nähern kann, und zwar durch Drehung des exzentrischen Teiles der Schwenkachse; auf diese Weise wird der Rolle ein** größerer Weg eingeräumt, so daß ein gewisser entsprechender Enddruck auf den betreffenden Wickel beibehalten werden kann, das heißt nach der Endstellung des Wickels zu und Beendigung des Abwickelvorganges. Aus diesem vorerläuterten Grunde ist die Schwenkachse des Kurvenscheibenstückes hinsichtlich der ExzentVerwirkung ähnlich ausgebildet wie der Handknopf für die Grundeinstellung der Bremswirkung auf den Wickel.

Aus den vorhergehenden Erläuterungen erkennt man auch, daß die Betätigung des Handknopfes an dem Support und des Stellknopfes an der Achse des Kurvenscheibenstückes außerordentlich einfach und leicht auszuführen ist. Es wird also mit der erfindungsgemäßen Kurvenscheibenvorrichtung ein mechanisches

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System^ geschaffen, welches nach Wunsch stufenlos in einem weiten Bereich eine Änderung der Bremswirkung gestattet, so daß genau der Charakteristik des abzuwickelnden Materials Rechnung getragen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Nachfolgenden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung '

im Schema dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Teil der Abwickelvorrichtung mit einem Arm, wobei sich die Kurvenscheibe in der Ursprungslage befindet, das heißt in einer Stellung, in welcher sie auf die Rolle des Verteilerventiles einwirkt und wobei sich der Taster auf dem Umfang des Wickels in der Anfangsstellung des AbwickelVorganges abstützt,

Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1 gemäß einer Schnittebene, welche durch die Aehse des Supportes und die Achse des Stellknopfes zur Regelung der Bremswirkung auf den Wickel hindurchgeht,

Fig. 3 einen wdteren Querschnitt zu Fig. 1 gemäß einer Querschnitt3ebene, welche durch die Achse des Supportes und die Arhse des Handknopfes der Regelvorrichtung für

die Bremswirkung hindurchgeht und 10 981 6/Ü35

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Fig. 4 eine graphische Darstellung des Druckes in Kilogramm pro Quadratzentimeter auf die Bremsbacken, aufgetragen über die Abszissenachse OX mit bezug auf den Weg der Rolle in Millimetern über der Ordinatenachse OY; der O-Punkt entspricht der Stellung des Stellknopfes für die Bremswirkung auf dem Wickel, und zwar in der Stellung, in welcher die Kurvenscheibe am weitesten von der Achse der Vorrichtung entfernt ist; die Stellung 0-1 entspricht der Stellung der Kurvenscheibe, in welcher diese der Achse der Vorrichtung am nächsten liegt.

Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abwickelvorrichtung einen Arm 1 mit Traversen la, Ib sowie mit einer Grundplatte 2 auf. An diesem Arm ist ein pneumatisch wirkendes Verteilerventil 3 angeordnet, welches mit einer Rolle 4 versehen ist. In der Traverse la und der Grundplatte 2 des Armes 1 ist mittels Lagerschalen 6 und 6a eine Achse für eine Vorrichtung einer Kurvenscheibe mit variablem Profil gelagert.

Die Achse 5 besitzt ein Kopfstück 6, welches einen Arm 7 mit

einem am freien Ende angebrachten Taster 8 aufnimmt, wobei dich

_ der Taster 8 auf dem Wickel 9 abstützt bzw. auf dem Wickel

-*-. dicht aufliegt.

^m Auf der Achse 5 ist ferner eine Rückholscheibe 10 befestigt, welche mit einer Rollenkette 11 in Eingriff steht. Die Rollen kette 11 wird ständig voneiner in der Zeichnung nicht dar-

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gestellten "Zugspiralfeder angezogen. Auf der Achse 5 sitzt ferner ein Support 12 für ein im Profil variables Kurven-

τ"¹ < ' scheibenstück 13. Es sit ferner ein Stellknopf 14 zum Regeln der auf den Wickel auszuübenden Bremswirkung vorgesehen, wobei der Knopf mittels seiner Achse 15 befestigt ist. Mit dem Bezugszeichen 16 ist eine Achse des"kreisförmigen exzentrischen Teiles 17 bezeichnet, wobei dieses exzentrische Teil 17 von einer Bohrung 18 des Kurvenscheibenstuckes 13 getragen ist. Das freie Ende 19 des Kurvenscheibenstuckes 13 stützt sich auf dem Umfang 20 des exzentrischen Teiles der Achse 21 ab. Die Achse 21 besitzt gemäß Fig. 3 einen von Hand verstellbaren Knopf (Handknopf) 22 für die erste grundsätzliche Einstellung bzw. Regelung der Bremswirkung, wobei der Handknopf 22 mittels einer Achse 23 unter Zwischenschaltung eines Futters 24 befestigt ist. Das freie Ende 19 des Kurvenscheibenstuckes steht auf der Oberseite mit der Rolle 4 des Ventiles 2 in Berührung.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung des Druckes in Kilogramm pro Quadrätzentimeter auf die Bremsbacken, und zwar entsprechend dem Abstand bzw. dem Verschiebeweg der Rolle 4 des Ventiles 3 gemäß dem Profil des Kurvenscheibenstuckes 13. Es ist ersichtlich, daß man bei Betätigung des Stellknopfes 14 den Enddruck in bezug auf den Wickel ändern kann, und man kann den Anfangspunkt von 0 nach 0-1 hin ändern ohne jedesmal die Stellung des Kurvenscheibenstuckes 13 mit Hilfe des verstellbaren Handknopfes 22 zum grundsätzlichen Einstellen der Brems-

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wirkung zu ändern. Es' versteht sich ferner, daß man gleichzeitig den Stellknopf 14 und den Handknopf 22 in der Einstellung verändern kann, um eine unendlich große Zahl von

Zwischenkurven zwischen dem Ausgangspunkt 0 und der Ziffer auf der Abszisse zu erhalten, und zwar in Anpassung an die Spannung, die man in der auszuziehenden Folie beim Abrollen von dem Wickel zu erhalten wünscht.

Wie aus der obigen Beschreibung und aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles im wesentlichen folgende. Dadurch, daß die Kurvenscheibenvorrichtung im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich dem Support 12 und dem Kurvenscheibenstuck 13 besteht und dadurch im Profil veränderlich ist, ist es möglich, das freie Ende 19 des Kurvenscheibenstückes mittels des Handknopfes 22 und des Stellknopfes 14 wahlweise einzustellen und zu regeln und damit die Stellung der Rolle 4 im bezug auf das Ventil 3. Hierbei dient der Handknopf 22 grundsätzlich die Bremswirkung einzustellen und zu regeln, die als Punktion der mechanischen Charakteristik des folienartigen Materials im Verlaufe des AbwickelVorganges gewünscht wird, so daß man dem sich abwickelnden Folienmaterial einen konstanten Zug geben kann, während man durch Betätigung des Stellknopfes eine Feineinstellung der Bremswirkung auf den Wickel erzeugen kann und dabei insbesondere dafür sorgen kann, daß die Spannung zu Beendigung des Abwickelvorganges des Wickels nicht nach Null geht, sondern daß man noch 109816/1435

zu Beendigung des AbwickelVorganges eine entsprechende Entspannung in dem Folienmaterial, also eine Endbremswirkung beibehält.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern soll auch Konstruktionsänderungen oder Konstruktionsalternativen erfassen, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird. So ist es zum Beispiel möglich, einen Taster auf dem Umfang des Wickels vorzusehen, welcher derart geradlinig bewegt werden kann, daß eine winkelmäßige Bewegung auf einen Hebel mit regelbaren Armen übertragen werden kann, wobei dieser Hebel die Rolle des Verteilerventiles steuern kann.

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Claims

Patentansprüche

IJ Vorrichtung für die automatische Steuerung von pneumatischen'Bremsen für Wickel aus folienartigem Material, wie Karton oder Papier, während des Abwickelvorganges auf rotierenden oder mit schwenkbaren Armen versehenen Abwickelvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Profil veränderliche Kurvenscheibe vorgesehen ist, welche einerseits au* einem Support (12) gebildet ist,

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der auf einer Achse (5) befestigt, vorzugsweise ist, die ihrerseits mit einem Tragarm (7) eines sich während des Abwickelvorganges auf dem Umfang des Wickels abstützenden Tasters (8) fest verbunden ist, und welche andererseits aus einem beweglichen, regelbaren von dem Support getragenen Kurvenscheibenstück (13) gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vertikalen Ebene, welche durch die Tragachse (5) der Kurvenscheibe (12) bestimmt ist, die Achse eines Ventiles

(3) und einer mit dem Ventil zusammenwirkenden Steuerrolle

(4) angeordnet ist, daß elie das Ventil derart gestaltet ist, daß es das Druckmittel auf eine der Steuerung der Bremsbacken dienende pneumatische Vorrichtung so verteilt, daß die Wirkung proportional bzw. der Druck des Druckmittels in Funktion der Verlängerung bzw. Verschiebung der Rolle (4) geregelt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (4) des Verteilerventils (3) in ihrer Bewegungsrichtung senkrecht zu dem beweglichen, regelbaren Kurvenscheibenstück (13) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (5) des Supports (12) der Kurvenscheibe und mit ihm «fest verbunden eine Scheibe (10) angeordnet ist, welche an eiern Punkt ihres Umfanges mit dem Ende λ eines Rollenkettensystems (11) verbunden ist, das seinerseits von einer Zug-Spiralfeder betätigt ist, derart, daß der Taster (8) ständig gegen den Wickel (9) andrückt und daß die Kurvenscheiben-vorrichtung (12, 13) genau die gleiche winkelmäßige Verschiebung wie der Taster (8) ausführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinengestell Anschläge derart angebracht sind, daß der Support (12) und die hiermit in Verbindung stehenden Bauteile

bezüglich ihrer winkelmäßigen Verschiebung in diesem begrenzten ~ Bereich zwischen den Anschlägen gehalten sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (12) der Kurvenscheibe im wesentlichen die Gestalt eines Kreissektors aufweist, dessen Mittelpunkt mit der Achse (5) zusammenfällt, welche den Arm (7) des Tasters (8) und die Scheibe (10J Rückholscheibe) trägt, daß ferner im Bereich des einen Endes der kreisbogenförmigen Kante

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des Kreissektors (12) die hin und her schwenkbare Achse (15) des beweglichen Kurvenscheibenstückes ( 13) angeordnet ist, und daß nahe dem anderen Ende der kreisbogenförmigen Kante ein Handknopf (22) für die regelbare Einstellung einer Grundbremswirkung vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her schwenkbare Achse (15) des Kurvenscheibenstückes (13) ein kreis- bzw. ringförmiges exzentrisches Teil (17) in bezug auf die Befestigungsachse (15) des Kurvenscheibenstückes mit dem Support aufweist, daß dieses exzentrische Teil derart in einer Bohrung (18) des Kurvenscheibenstückes

(13) sitzt, daß eine Drehung der hin und her schwenkbaren Achse zur Folge hat, daß sich dieses Kurvenscheibenstück (13) von der Achse (5) des Supports (12) der Kurvenscheibenvorrichtung entfernt oder zu ihr annähert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Handknopf (22) für die Einstellung der Grundbremswirkung

/bzw.

mit einen kreis- ringförmigen, in bezug auf die Befestigungsachse (23) auf dem Support (12) exzentrischen Teil (20) versehen ist, daß sich dieses exzentrische Teil auf dem freien Ende (19) des regelbaren Kurvenscheibenstückes (13) derart abstützt, daß eine Drehung des Handknopfes (22) zur Folge hat, daß sich das freie Ende des Kurvenscheibenstückes von der Achse (5) der Kurvenscheibenvorrichtung entfernt oder sich ihr nähert.

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