DE2125711A1

DE2125711A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aus richtung von Strangbahnen

Info

Publication number: DE2125711A1
Application number: DE19712125711
Authority: DE
Inventors: James Louis Birmingham Township Pa Lohrke (V St A ) M
Original assignee: Turbo Machine Co
Current assignee: Turbo Machine Co
Priority date: 1970-08-10
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1972-02-17
Also published as: GB1326679A; ES390353A1; FR2103963A5; US3708832A

Description

PATENTANWALT DfPL.-(NG. HARRY ROEVER

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24. Mai 1971

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Turbo Machine Company 84o West Main Street

Iiansdale, Pennsylvania / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung von Strangbahnen

Priorität der USA-Anmeldung Serial No. 62 vom Io. August 197o

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Hand habung von Textilmaterialien, wie Strangbahnen, und insbesondere zur Verteilung der einzelnen Fäden in einer kontinuierlichen Faden bahn (Strangbahn) gleichmäßig in Querrichtung der Stranbahn; dieser Vorgang wird nachstehend als "Ausrichtung" bezeichnet.

Zur Verarbeitung von Strangbahnen ist bereits eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden, einschließlich derjenigen, bei denen die Strangbahn gekrimpt und auf Stapellänge geschnitten oder gebrochen wird. Bei vielen der bekannten Vor-

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richtungsarten ist es erforderlich, den Strang von einem Karton abzuziehen und ihn - gewöhnlieh über eine Mehrzahl von Stangen dem Einlaß einer Vorrichtung für die Weiterverarbeitung zuzuführen.

Die Erfindung betrifft diesen Führungsteil der Vorrichtung, den man im allgemeinen als Lieferwerk oder Aufsteckgatter zu bezeich- || nen pflegt, nicht die Verarbeitungsvorrichtung selbst. Aufgabe der Erfindung ist es, den Strang derart vorzubereiten, daß er im Querschnitt so gleichmäßig wie möglich ist, wenn er der eigentlichen Verarbeitungsvorrichtung zugeleitet wird.

Gewöhnlich treten in der aus Einzelfäden bestehenden Strangbahn, und zwar insbesondere entlang deren Kanten, Falten auf. Außerdem kann der Strang entlang den Kanten dichter sein als in seiner Mitte. Der Strang wird durch eine Vielzahl von kontinuierlichen ^ synthetischen Fäden oder Fasern gebildet, die normalerweise gekrimpt sind, und die Kräuselungen oder Krimpfungen fluchten normalerweise zueinander. Es ist bereits eine ganz Anzahl von Vorrichtungen bekannt, um die Kräuselungen aus dem Fluchten zu bringen, und die Erfindung betrifft nicht diese Aufgabe, und zwar auch nicht das Vorstrecken der Strangbahn. Die Erfindung betrifft ausschließlich die Erzielung einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Ausrichtung, also der Dicke, des Querschnitts der Strangbahn.

Es sind auch bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mittels

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derer eine Ablenkung einer Strangbahn bewirkt wird, während die Fäden der Strangbahn einer Spannung oder einem Abzug unterworfen werden, die bzw. der ausreichend ist, um ein Brechen der den Strang bildenden Fäden zu erreichen, so daß diese die Form von Stapellängefasern annehmen. Die Erfindung befaßt sich ebenfalls nicht mit der Umwandlung von Strängbahnen in einzelne Bruchstücke, sondern betrifft ausschließlich, wie bereits erwähnt, die "Ausrichtung" der Strangbahn.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Schlageinrichtüng in der Strang-Zuführungseinrichtung angebracht, der drehbar, und zwar entgegengesetzt der Strangbahn-Bewegungsrichtung, gelagert ist. Diese Schlageinrichtung weist eine Mehrzahl von vorzugsweise zylindrischen Stangen auf, die darin, axial quer zu der Bewegungsrichtung der Strangbahn, angebracht sind. Diese Stangen haben Nuten, die teilweise um ihren umfang herumlaufen und vorzugsweise die Form von gleichmäßigen V-Nuten haben. Die Spitzen der Nuten von einer Stange zur nächsten Stange der Schlageinrichtung sind in deren Axialrichtung zueinander versetzt. Der Strang wird dadurch, daß er über eine Mehrzahl von Stangen läuft, unter einer gewissen Spannung gehalten. Es wird am meisten bevorzugt, eine Spannstange auf jsder Seite der Schlageinrichtung in nächster Nähe derselben vorzusehen, wie dieses weiter unten noch im einzelnen erläutert werden soll.

Wenn der Strang in diese Vorrichtung hineinbewegt wird, dann wird

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die Schlageinrichtung verdreht, so daß die mit Nuten versehenen Stangen in Berührung mit der Strangbahn gebracht werden und deren Spitzen durch die Strangbahn hindurch treten, wodurch diese in eine Anzahl von Fadenbündeln aufgeteilt wird. Wenn jede der aufeinander folgenden Stangen mit der Strangbahn in Anlage gebracht wird, so erzeugen die Spitzen dieser Stangen neue, unterschiedliche Durchdringungen in der Strangbahn, weil ja die Spitzen von einer Stange zur nächsten in axialer Richtung dieser Stangen zueinander versetzt sind, so daß also nacheinander die Strangbahn in immer wieder andere Fadenbündel aufgeteilt wird. Bei jeder Eindringung in die Strangbahn werden einige, jedoch nicht alle, Fäden der Strangbahn in Querrichtung verschoben. Das Endergebnis der zahlreichen Querverschiebungen der einzelnen Fäden bei der Aufteilung der Strangbahn in zahlreiche Fadenbündel ist, daß eine wesentlich gleichmäßigere Dichte entlang der Breite der Strangbahn, und damit eine wesentlich erhöhte Ausrichtung derselben erzielt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Figur 1 ist die perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 2 ist eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf einen Teil der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, wobei die Strangbahn nicht dargestellt ist.

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Figur 3 ist ein Schnitt entlang der in Figur 2 eingetragenen Linie III-III bei eingezogener Strangbahn, wobei ein Teil der Vorrichtung nach Figur 1 in strichpunktierten Linien dargestellt ist, mit wechselnden Stellungen der Strangbahn und Vorrichtung nach Figur 2, ebenfalls in strichpunktierten Linien.

Figur 4 ist eine Vergrößerung desjenigen Teils der in Figur 2 mit 4 bezeichneten Vorrichtung, und zeigt schematisch die Phasen-Aufeinanderfolge zwischen den aufeinanderfolgenden Nuten in diesem Teil der Vorrichtung.

Es sind zwar spezielle Ausführungsformen der Erfindung zwecks Darstellung in der Zeichnung ausgewählt worden, und die folgende Beschreibung bezieht sich mit bestimmten Ausdrücken zum Zwecke eben dieser Beschreibung auf diese Ausführungsformen der Erfindung, jedoch soll diese Beschreibung keinesfalls den Schutzumfang der Erfindung, der in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, begrenzen.

In der Zeichnung zeigt Figur 1 einen Teil eines Rahnens einer insgesamt »it Io bezeichneten ^führungsvorrichtung zur Führung einer Strangbahn von einen Karton (nicht dargestellt) zu einer (nicht dargestellten) Maschine für die Weiterverarbeitung. Der Bahnen weist eine Vielzahl von Führungsstangen 12, 14, 16, 18, und 22 auf, die fest an de« Sahnen gelagert sind und zur Führung

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der Strangbahn 24 dienen, während diese von dem Karton kommt und nach unten bewegt wird. Die Strangbaha 24 besteht aus einer Vielzahl von kontinuierlichen synthetischen Fadensträngen, die gekriapft sein können, oder aber auch nicht. Die Stränge liegen in einem Band oder in einer Bahn, die etwa flach liegend wie ein Band abgezogen werden, während sie über und usitesr den Führungsstangen hindurch laufen. Die Führungsstangen haben außerdem die Wirkung, das sie ein® Spannung in der Strangbahn erzeugen, während diese sich in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewegt.

In der Bewegungsbahn dieses fortlaufenden Stranges 24 befindet sich eine Mahrzahl von Schlageinrichtufig©» 26 und 28, deren jede durch einen beliebigen Antrieb drehbar auf mittigen Wellen 31 bzw. 29 gelagert 1st,, und zwar sind im Rahmen Io bei 3o, 32 bzw. 34 und 36 entsprechende Lager vorgesehen. Ein Antrieb ist angedeutet durch einen Motor 38, auf dessen Ausgangswelle 39 eine Rieraenscheibe 4o vorgesehen ist, von der aus über einen Riemen 41 die Antriebsleistung auf eine Riemenscheibe 42 an Ende der Welle 29 übertragen wird, um diese Welle in Richtung des dort eingetragenen Teils anzutreiben. Auf der Welle 29 sitzt außerdem noch eine Riemenscheibe 43, über die ein Riemen 44 läuft, der außerdem über eine Riemenscheibe 45 am Ende der Welle 31 geführt ist, so daß bei Verdrehung der Riemenscheibe 43 mit der Welle 29 die Riemenscheibe 45 sich in Richtung des darauf eingetragenen Teils verdreht und damit die Welle 31 antreibt. Die Schlageinrichtungen 26 und 28 werden also in Richtung der jeweils eingetragenen Pfeile

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angetrieben, und zwar entgegen der Bewegungsrichtung der Strangbahn 24, die durch die auf dieser Strangbahn eingetragenen Pfeile angedeutet ist.

In Figur 1 ist eine Hehrzahl von Schlageinrichtungen dargestellt, weil dieses das am meisten bevorzugte Ausfuhrungsbei$>iel der Erfindung ist. Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung auch mit einer einzigen Schlageinrichtung oder auch mit mehr als zwei Schlageinrichtungen verwirklicht werden kann. Im folgenden soll nun eine der dargestellten Schlageinrichtungen beschrieben werden, weil die mehreren Schlageinrichtungen in ähnlicher oder identischer Weise konstruiert sind.

Die Schlageinrichtung 26 ist mehr im einzelnen in Figur 2 dargestellt. Sie besteht aus einem Paar von Endplatten oder Endscheiben 5o und 52, die an der Axialwelle 31 mittels Naben 54 und zwecks gemeinsamer Verdrehung mit dieser Welle befestigt sind. Zwischen den Endplatten ist eine Mehrzahl von vorzugsweise zylindrischen Stangen befestigt, die an ihrer Außenseite genutet sind. Die Nuten sind zumindest in Umfangsrichtung gleichmäßig verlaufende V-Nuten wie z.B. 62, 64. Diese V-Nuten erstrecken sich, im gegenseitigen Abstand praktisch über die gesamte Länge der Stangen 58, 59 und 6o. Sowohl die Spitzen wie auch die Nutgründe dieser Nuten sind vorzugsweise scharf, und die Nuten haben in Umfangsrichtung durchgehende, glatte bogenförmige Oberflächen.

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Die Stangen sind derart angeordnet, daß die Nuten in Querrichtung nicht miteinander fluchten, wie sich dieses deutlicher aus der vergrößerten Darstellung nach Figur 4 erkennen läßt. Die Nuten auf der Stange 58 fluchten nicht mit den Nuten auf der Stange und die Nuten auf diesen beiden Stangen fluchten nicht mit den Nuten auf der Stange 6o, Infolgedessen fluchten, obgleich die Nuten auf allen Stangen die gleiche Größe aufweisen, ihre Spitzen und Täler in axialer Richtung nicht miteinander von Stange zu Stange, in Querrichtung der Bewegungsrichtung der Strangbahn gesehen. Beispielsweise fluchtet die Spitze 65 auf der Stange 58 in Figur 4 nicht mit der Spitze 67 auf der Stange 59, so daß die durch die Spitze 65 gezogene Linie Ά links von der Spitze 67 verläuft. Die Spitze 71 auf der Stange 6o fluchtet ebenfalls nicht mit der Spitze 65, wie dieses durch die Linie Λ erkennbar gemacht ist, die durch die Spitze 65 und rechts an der Spitze 71 vorbei verläuft. In gleicher Weise fluchtet die Spitze 71 auch nicht mit der Spitze 67.

Auf jeder Schlageinrichtung sind vorzugsweise drei derartiger Stangen vorgesehen, und in der gesamten Zuführeinrichtung sind, am meisten bevorzugt, zwei derartige Schlageinrichtungen angeordnet, wovon die eine in Längsrichtung der Bewegungsbahn des Stranges hinter der anderen angeordnet ist«, Wenn die Strangbahn durch die Zuführungseinrichtung hindurch bewegt wird, werden die Schlageinrichtungen angetrieben, und die Stangen erfassen die Strangbahn 34 in der in Figur 3 dargestellten hrt und Weise. In

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Figur 3 hat gerade die Stange 59 eine Querfläche der Strangbahn erfaßt und hat sie aus ihrer normalen, vertikalen Bahn zwischen den Führungsstangen 14 und 16 abgelenkt. Sie hat dadurch die Strangbahn auch in einem gewissen Maße gespannt.

Hie dargestellt hat sich die Spitze 73 der Stange 59 durch die Strangbahn hindurch bewegt, mit dem Ergebnis, daß diese in eine Vielzahl von Fadenbündeln zerlegt worden ist. Da die Führungsstangen 14 und 16 in nächster Nähe der Schlageinrichtung 26 liegen, werden die einzelnen Bündel beim überlaufen der Stange 59 in stärkstem Maße auseinander gebreitet und sind bestrebt, sowohl an der Stange 14 als auch an der Stange 16 wieder zueinander zu kommen. Oa die Schlageinrichtung 26 sich weiter verdreht, gelangt die Stange 59 in die in strichpunktierten Linien in Figur eingezeichnete Lage, und eine zweite Stange 6o erfaßt die Strangbahn. Es ist daran zu erinnern, daß die Strangbahn sich während dieser Zeitspanne weiterbewegt, so daß die Fadenbündel sich in gewissem Maße quer auf der Stange 16 bewegen und damit ihre Lage auf dieser Stange verändern. Sie werden aber unter einer gewissen Spannung gehalten, so daß sie - in bestimmten Maße - ihre Integrität behalten. Da sich die Strangbahn in einer Richtung bewegt und die Stangen der Schlageinrichtung sich in der anderen Richtung bewegen, findet ein gewisses überlaufen der Spitzen der Stangen durch die Fäden der Strangbahn statt, mit dem Ergebnis, daß ein gewisser Austausch von Fäden zwischen den getrennt gebildeten Bündeln stattfindet, wodurch ein verbesserter Ausgleich,

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oder eine verbesserte Ausrichtung, erzielt wird.

Die Spitzen der Stange 60 erfassen die Strangbündel und teilen diese erneut auf. Dieses ist eine Folge davon, daß die Nuten auf den aufeinander folgenden Stangen nicht miteinander fluchten, und dieses wird noch verstärkt durch die sehr nahe an der Schlageinrichtung 26 liegende Stange 16, die bestrebt ist, die Strangbah-Querbreite aufrecht zu erhalten.

Durch Verstellung der Drehzahl der Schlageinrichtung 26 ist es möglich, denselben Teil der Strangbahn mit allen drei Stangen 58, 59 und 60 zu erfassen, und es ist sogar möglich, denselben Bereich der Strangbahn mit allen drei Stangen zweimal zu erfassen, so daß ein bestimmter Abschnitt der Strangbahn beim Durchlauf zwischen den Stangen 14 und 16 bis zu sechsmal erfasst und unterteilt wird.

Die V-förmigen glatten, bogenförmigen Nuten gestatten ein sehr weiches Einlaufen und Auslaufen der Spitzen bei der Trennung der Strangbahn in Bündel, so daß Nachteile durch zu heftiges Eingreifen odär Auslaufen vermieden werden.

Wie bereits weiter oben angegeben, ist es ganz besonders vorteilhaft, zwei der beschriebenen Schlageinrichtungen in einer Zuführungsvorrichtung vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß Falten, die sich entlang einer Kante der Strangbahn bilden und die an einer der beiden Seiten der Strangbahn umgefaltet werden, besonders

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gut auf die Zurückfaltung ansprechen bei Verwendung von Stangen, die auf beide Seiten der Bahn einwirken. So hat es sich beispielsweise gezeigt, daß hartnäckige Falten, die sich einer Zurückfaltung durch eine einzige Gruppe von auf eine Seite der Strangbahn einwirkenden Stangen widersetzten, durch eine zweite Gruppe von Stangen zurückgefaltet werden können, die auf die andere Seite der Strangbahn einwirken.

Es ist selbstverständlich, daß zahlreiche Veränderungen bezüglich der Einzelheiten, Werkstoffe und Teileanordnung, wie sie vorstehend beschrieben und in der Zeichnung dargestellt worden sind, um die Erfindung zu erläutern, vom Durchschnittsfachmann vorgenommen werden können, ohne daß dabei das Prinzip und der Erfindungsgedanke, wie in den Patentansprüchen angegeben, verlassen wird.

Beispielsweise kann, obgleich es üblich ist, die Schlageinrichtung derart anzutreiben, daß ihre Einwirkung auf die Strangbahn in entgegengesetzter Richtung gegenüber der Bewegungsrichtung der Strangbahn erfolgt, bei bestimmten Arten von Strangbahnen eine verbesserte Ausrichtung erzielt werden, indem die Schlageinrichtung in derselben Richtung bewegt wird, in der sich auch die Strangbahn bewegt.

Außerdem liegt es auch innerhabl des Erfindungsbereichs, die Lage der Stangen 14 und 16 in Figur 3 gegenüber der Mittellinie der Wolle 31 einzustellen, uk das Maß der Anlage zu verändern, mit der

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die genuteten Stangen an der Oberfläche der Strangbahn anliegen. Beispielsweise ist es vorstellbar, daß intermittierende Zeitspannen eingeschaltet werden, wenn keine Stange in Anlage an der Strangbahn ist, wie beispielsweise dann, wenn die Stangen 14 und 16 weit genug nach rechts in der Blickrichtung nach Figur 3 be* wegt werden, und zwar relativ zu der Schlageinrichtung 26.

Es ist zwar als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung W eine rotierende Schlageinrichtung mit genuteten Stangen beschrieben worden; es können aber auch andere Einrichtungen verwendet werden, um die Trennung und seitliche WMerverteilung der Fäden in der Strangbahn zu erzielen. Eine solche Einrichtung wäre beispielsweise eine Anzahl von Luftstrahlen, die in Querrichtung der Strangbahn verteilt sind und derart gesteuert sind, daß sie dieselbe Wirkung hervorrufen wie die Spitzen der Stangen der beschriebenen mechanischen Einrichtung.

* Ein weiteres, wahlweises Ausführungsbeispiel wäre ein flaches Blatt (oder mehrere Blätter) mit V-förmigen, scharfgezahnten Einschnitten, die an wechselnden Querpositionen durch die Strangbahn hindurchtreten; hiermit könnte man die gleiche Wirkung erzielen.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Verbesserung der Ausrichtung bzw. der Gleichmäßigkeit der Querschnittsdichte einer sich kontinuierlich bewegenden Fadenstrangbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangbahn vorwärts bewegt wird unter einer Spannung, die nicht ausreicht, um ein Brechen der Fäden ia nennenswerten Umfang zu bewirken,und daß eine intermittierende, unterschiedliche seitliche Trennung der Strangbahn in Fadenbündel vorgenommen wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilungen an aufeinander folgenden, wechselnden Querpositionen vorgenommen werden.

3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennungen dadurch vorgenommen werden, daß die Strangbahn durchdrungen und deren Fäden in Querrichtung verschoben werden.

4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 zum Ausgleich der Querschnittsdichte einer kontinuierlichen Fadenetrangbahn, gekennzeichnet durch ein· Mehrzahl von Stangen (58, 59, 6o), die sich auf einer Bahn in einer solchen Richtung bewegen, das sie die Strangbahn (24) erfassen, wobei jede dieser Stangen «in· Vielzahl von V-Huten (62, 63) in ihren Oberflachen aufweist,

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die intermittierend eine Fläche der Strangbahn mit ihrer genuteten Oberfläche erfassen und diese Strangbahn in eine Vielzahl von Bündeln aufteilen und die Fäden derselben in Querrichtung verschieben und die Strangbahn aus ihrer Bewegungsbahn herausschieben, wobei die Nuten jeder Stange nicht mit den Nuten der vorangehenden und der nachfolgenden Stange fluchten.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Spannstangen (12, 14, 16, 18, 20, 22) vorgesehen ist, die die bewegliche Strangbahn (24) erfassen und unter Spannung halten, wobei mindestens eine solche Spannstange auf jeder Seite der Berührungsbahn der Stangen mit dem Strang angeordnet ist im Längsabstand entlang des fortlaufenden Stranges in nächster Nähe der Bewegungsbahn der Stangen.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Stangen zumindest zwei Gruppen von Stangen umfasst, wovon eine Gruppe auf einer Seite der Strangbahn (24) angeordnet ist, um deren eine Oberseite zu erfassen, während die zweite Gruppe auf der anderen Seite der Strangbahn angeordnet ist, um deren andere Oberseite zu erfassen, wobei diese beiden Gruppen in Längsrichtung der Bewegungsbahn der fortlaufenden Strangbahn in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

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7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Mehrzahl von Spannstangen vorgesehen ist, die die sich fortbewegende Strangbahn unter Spannung halten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Spannstange (14, 16, 18, 2o) auf jeder Seite jeder Gruppe von Stangen (58, 59, 6o) in. nächster Nähe der Bewegungsbahn dieser Stangen, in Längsrichtung der Bewegungsbahn der Strangbahn (24) angeordnet ist.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine der Stangen (58, 59, 6o) gleichzeitig die Strangbahn (24) erfasst.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine der Stangen (58, 59, 6o) die Strangbahn (24) gleichzeitig intermittierend erfasst.

lo.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stange intermittierend denselben Teil der Strangbahn (24) bei deren Vorwärtsbewegung erfasst.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stangen jeder Gruppe intermittierend denselben Abschnitt der Strangbahn (24) bei deren Vorlauf erfassen.

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12.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn der Stangen (58, 59, 6o) entgegen der Bewegungsrichtung der .Strangbahn (24) gerichtet ist.

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