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Info

Publication number: DE2158454A1
Application number: DE19712158454
Authority: DE
Priority date: 1971-03-25
Filing date: 1971-11-22
Publication date: 1972-09-28
Also published as: FR2131493A5; US3693489A; GB1350799A

Description

Patentanwälte Ί,*»«,-.

Dipl.-!ng. Richard Möl'er-Börner / I O Q 4 O 4

Dip!.-ing. Hans-Hainrich Wey
Berlin-Dahk.i, Podöielskiailee 68 48-1 32B

Berlin, den 22. November 1971

Vorrichtung zum Schneiden von Schichtstoffen

Die Erfindung betrifft eine Torrichtung zum Schneiden von Schichtstofflagen und "besitzt einen länglichen lisoh zum Tragen der Auflagen, einen Hauptwagen, der in Längsrichtung des !Tisches- verschiebbar ist, und ein Sohneidwerkzeug, das auf dem Hauptwagen befestigt ist, um mit diesem relativ zum iisoh bewegt zu werden, wobei das Schneidwerkzeug mit den Auflagen in schneidenden Eingriff kommt. Der Hauptwagen und das Sohnaid-

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werkzeug werden in Abhängigkeit von Stellungssignalen bewegt, die von einem numerisch arbeitendem Steuergerät empfangen werden. Es erstrecken sich zwei an gegenüberliegenden Seiten des Schneidwerkzeuges angeordnete Uiederhalterollen mit Kraftantrieb quer zum 'fisch. Diese Niederhält er ollen werden mit dem Hauptwagen bewegt und kommen mit der Oberfläche der schichtenartigen Auflage in rollenden Eingriff. Y/enigstens eine der beiden Rollen erfährt einen derartigen Antrieb, daß ihre Tangentialgeschwindigkeit an dem Berührungspunkt mit der Auflageschicht im wesentlichen gleich ist der linearen Geschwindigkeit des Hauptwagens relativ zum Tisch, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Somit, besitzt die eine Rolle am Berührungspunkt mit der Schichtstofflage im wesentlichen die Geschwindigkeit Null in Bezug zum Auflagetisch und übt deshalb auf die Schichtstoff lage nur eine nach unten gerichtete Kraft aus. Beide Rollen können in der erwähnten Art und Weise angetrieben werdenj es ist, falls erwünscht, aber auch möglich, daß eine der Rollen mit einer geringfügig von der anderen Rolle abweichenden Geschwindigkeit angetrieben wird, so daß in der Nähe dea Schneidwerkzeuges auf die schiohtenartige Auflage eine Spreizwirkung ausgeübt wird.

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Anordnung zum Bearbeiten von Schichtstoffen, und inabesondere sine verbesser-.te Ausführung einer derartigen Anordnung, mit der mehrere zu

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fertigende Teile von im wesentlichen gleicher Größe und Form aus einer Sehiehtstofflage geschnitten werden können, die aus senkrecht aufeinander gestapelten Schichtstoffen "besteht. Anordnungen der vorgenannten Art weisen gewöhnlich Mittel auf, durch die im Schneidebereich auf die Auflage ein Niederhaltedruck aufgetragen wird. Derartige Mittel zum Niederhalten sind insbesondere dann sehr erwünscht, wenn die Anordnung ein Schneidwerkzeug besitzt, das eine"senkrechte Hin- und. Herbewegung durchführt. Der auf die Auflage seitens des Schneid- ' Werkzeuges ausgeübte Druck verursacht ein örtliches Zusammendrücken oder Verdichten der Sehiehtstofflage, was üblicherweise im Bereich des Schneidwerkzeuges eine horizontale Verschiebung der obersten Lage des Schichtstoffpaketes gegenüber den darunter liegenden Schichten oder Lagen zur Folge hat. Im allgemeinen bewirkt diese Horizontalbewegung eine Größen- und Formveränderung der aus der Sehiehtstofflage zu schneidenden Teile. Falls die Niederhaltemittel derart angeordnet sind, daß sie sieh mit dem Schneidwerkzeug und relativ zur Schicht- | stofflage bewegen lassen, was gewöhnlich beim Zuschneiden von länglichen aus Schichtstoffen bestehenden Auflagen der Fall ist, so erzeugt die Einwirkung der Niederhaltemittel auf die Auflage eine unerwünschte horizontale Verschiebung wenigstens der oberen Lagen des Schichtstoffpaketes.

Bisher wurden Anordnungen dieser Art mit einer oder mehreren

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Druckrollen verseilen, die so angeordnet waren, daß sie mit dem Schneidwerkzeug bewegt wurden und mit der Oberfläche des des zu schneidenden Schichtstoffstapels in reibenden Eingriff kamen. Jedoch wurde durch diese Rollreibung an dem angreifenden Punkt -der Auflage eine horizontale Kraftkomponente erzeugt, die auf der Auflage die bereits erwähnte unerwünschte Verschiebung bewirkte. Die verbesserte Anordnung der Erfindung bezweckt,

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diesen Nachteil zu beseitigen.

Gemäß der Erfindung ist eine Sohneidanordnung vorgesehen, die eine einen Stapel aus Schichtstoffen tragende Auflagefläche, einen Hauptwagen, der längs zur Auflagefläche verschoben werden kann, und ein Schneidwerkzeug besitzt, das auf dem Hauptwagen angeprdnet ist, um mit diesem bewegt zu werden und mit der Schichtstofflage in schneidenden Eingriff zu kommen, Die Anordnung weist darüber hinaus noch wenigstens eine Nieder-" hälteröiie auf, die in der Nähe des Schneidwerkzeuges befestigt ist und mit dem Wagen bewegt werden kann, um mit der Schichtstofflage wälzfeibend in Eingriff zu kommen. Die Rolle wird hierbei derart angetrieben, daß ihr Berükungspunkt mit der Schichtstofflage gegenüber der tragenden Auflagefläche eine im wesentlichen bei Null liegende Geschwindigkeit besitzt.

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand der Zeieh-

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nungert beschrieben. Ea zeigen: . ■ ■ ..

Hg. 1 eine fragmentarische Perspektivansicht einer Ausführung der Schneidvorrichtung nach der Erfindung,

3?ig. 2 einen etwas vergrößerten fragmentarischen Seitenriß der Vorrichtung nach 5ig. 1,

]?ig. 3 eine etwas vergrößerte fragmentarische Draufsicht der Vorrichtung nach ?lg. 1,

Fl-z, 4 einen schematischen Seitenriß der Vorrichtung nach 3?ig. 1 und -

ffig. 5 eine der Pig. 3 ähnliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Die im allgemeinen durch Bezugszeiohen 10 gekennzeichnete Vorrichtung nach der Erfindung eigmnet aich insbesondere zum gleichzeitigen Zuschneiden von mehreren im wesentlichen identischen ieilgtücken aue aufeinanderliegenden lagen von Schichtstoffen 12, die vertikal gestapelt sinä und mit ihren Oberflächen entweder einander zugewandt sind ober übereinander liegeni Die Vorrichtung 10 weist einen Tiaeh 14* dar der Schichtstoff lage 12 als Auflage dient, und einen durch daa Bezugszeichen 16 gekennzeichneten Hauptwagen auf, dar den iCieoh überspannt und so angeordnet ist, daß er relativ zum ÜJiaoh sowohl in die eine als auch die entgegengesetzte Hiahtung versohoben werden kann. Das Schneidwerkzeug 13, das vom Hauptwagen ge-

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tragen wird, um zum Zwecke des schneidenden Eingriffs mit der Sehichtstofflage und relativ zum Hauptwagen bewegt zu werden, spricht auf die Stellungssignale an,die von einer numerisch gesteuerten Regeleinrichtung 20 geliefert werden. Das Schneidwerkzeug 18 weist eine Klinge 22 auf, die mit der Sehichtstofflage 12 in schneidenden Eingriff kommen kann, und zwar längs einer beliebigen Linie, beispielshalber 24, die je nach Bedarf der aus der Sehichtstofflage zu fertigenden Teilstücke entweder geradlinig oder gekrümmt verlaufen kann. ' .

Die Vorrichtung 10 weist nach der Erfindung eine Rollenanordnung 26 auf, die zumindest eine axialverlängerte Niederhalterolle besitzt, die sich in der Uähe des Sehneidwerkzeuges. befindet und so angeordnet ist, daß sie mit dem Hauptwagen 16 verschoben werden und mit der exponierten Oberfläche der Sehichtstofflage 12 in wälzreibenden Eingriff kommen kann. Die Rolle wird zwangsschlüssig angetrieben, so daß_vsie beim fortbewegen auf der Oberfläche der Sehichtstofflage eine nach unten gerichtete Exaftkomponente auf den Stapel ausübt, was hiernach noch im einzelnen beschrieben wird.

Der Tisoh 14 kann unterschiedlich ausgebildet sein, wobei jedoch der dargestellte Aufbau bevorzugt wird, der einen starren Rahmen besitzt, welcher ein Sett aus elastischem, durch-

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dringbarem Material 28 trägt, das die im allgemeinen horizontal angeordnete, längliche Auflagefläche 30 bildet. Die an gegenüberliegenden Seiten der Auflagefläche 30 am Rahmen des Tisches 14 angebrachten !Führungen 32, 32 dienen dazu, den Wagen 16 zu tragen. Darüber hinaus weist der Tisch 14 eine längliche Zahnstange 34 auf, die parallel neben einer der !Führungen 32, 32 verlaufend in fester Stellung angeordnet ist.

Der Wagen 16 kann in die eine und entgegengesetzte Richtung longitudinal zur Auflagefläche 30 durch mehrere (nicht gezeigte) Rollen verschoben werden, die mit den Ober- und Seitenflächen der l*ührungen 32, 32 in Eingriff kommen. Ein am Wagen befestigter umkehrbarer Motor 36 treibt ein in die Zahnstange 34 eingreifendes Ritzel 38 an, um den Wagen in Längsrichtung des Tisches oder in einer durch den Pfeil X angegebenen Richtung in Abhängigkeit der von der Regeleinrichtung 20 empfangenen Signale zu verschieben, wobei diese Regeleinrichtung 20 über die Speiseleitung 40 mit dem Wagen 16 elektrisch verbunden ist.

Das Schneidwerkzeug 18 wird auf dem Wagen 16 von einem träns-•veral zu diesem Wagen über die Auflagefläche 30 geführten Führungsstab 42 getragen, um auf dieser Auflagefläche 30 transversal verschoben zu werden. Eine Leitspindel 44, die auf dem Wagen 16 parallel mit dem Führungsstab angeordnet ist und von

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einem v/eiteren Umkehrmotor 46 angetrieben wird, treibt das Schneidxverkzeug in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten transversalen Richtung in Abhängigkeit der von der Segeleinrichtung 20 empfangenen Signale an. Das Schneidwerkzeug 18 besitzt einen Schneidkopf 48, in dem die herabhängende Klinge 22 untergebracht ist. Die Fig. 4 zeigt die vertikal angeordnete Schneidkante der Klinge 22, die durch Hin- und Herbewegung die Schneidarbelt durchführt. Vorzugsweise ist die Klinge ,auf die. von der Regeleinrichtung 20 dem Schneidkopf 48 zugeführten Signale auch noch um ihre Vertikalachse in der durch den Pfeil θ angezeigten Richtung drehbar angeordnet. Somit kann die Klinge 22 programmiert werden, auf einer beliebigen vorgegebenen Bahn im schneidenden Eingriff mit der Schichtstofflage verschoben zu werden. Der Schneidkopf iet darüber hinaus vorzugsweise so angeordnet, daß er relativ zum Wagen 16 in vertikaler Richtung bewegt werden kann, um die Klinge 22 von der normalen schneidenden Stellung (Fig. 4) in eine über dem Schichtstapel 12 liegende Stellung zu bringen. Demgemäß wird beim Anheben des Schneidkopfes 48 das scharfe untere Ende der Klinge 22 über die Schichtstofflage hinaus angehoben, so daß der Schneidkopf und die Klinge nach Wunsch in jede beliebige vorher gewählte Stellung über dem Stapel gebracht werden können, um dann beim Herabsenken die Schichten zu durchstoßen. Auf diese Weise kann an einer beliebigen Stelle an der schichtenweise gestapelten Auflage ein Einschnitt

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in von den.Randkanten nach innen verlaufender Sichtung begonnen werden« Wenn der Schneidkopf 48 in der herabgesenkten oder schneidenden Stellung ist,, so soll das scharfe freie ieilstück der Klinge 22 vorzugsweise so angeordnet sein, daß es..bei jedem Arbeitsgang geringfügig in das Bett 28 eindringt, ua an den unteren Schichten des Stapels einen glatten Schnitt durchzuführen. - .

Wie bereits erwähnt, weist die Rollenanordnung wenigstens eine in axialer Richtung verlängerte Niederhalterolle auf, um auf die Schichten im Bereich des Schneidwerkzeuges zu drükken, während sich das Schneidwerkzeug relativ zur Auflagefläche und in schneidendem Eingriff mit dem Schichtenstapel verschiebt. Jedoch besitzt die dargestellte Rollenanordnung nach dem bevorzugten Stand heutiger Praxis zwei parallel verlaufende niederhälterollen, 50, 50, die axial verlängert sind und in einem .abstand zueinander in Längsrichtung verlaufend angeordnet sind, um zwischen ihnen die Klinge 22 aufzunehmen, wie dies um. bebten die Fig. 4 wiedergibt. Darüber hinaus weist die Anordnung 26 für beide gegenüberliegende Enden der Rollen 50, 50 die Gehäuse 52 und 54 als Traglager auf. Die Rollenanordnung 26 wird zum Zwecke der Verschiebung des Wagens 16 in Richtung auf die Auflagefläche und von dieser weg von zwei, Auslegern 56, 56 getragen, die an gegenüberliegenden Seiten des Wagens angeordnet sind und von diesem weg in Richtung

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der führungen 32, 32 verlaufen. Jeder Ausleger 56 trägt zwei in einem Abstand voneinander gehaltene Führungsstifte 58, 58, die sicii nach oben erstrecken und zur gleitenden Aufnahme der Gehäuse 52 und 54 dienen.

Das Gehäuse 54 weist im einzelnen zwei Schraub "bolzen 60, 60 auf, die sich durch das Gehäuse 54 vom Ausleger 56 nach oben erstrecken. Jeder Schraubbolzen besitzt eine aufgeschraubte Stellmutter 61, die gegen das Gehäuse 54 drückt. Auch ist jeder Schraubbolzen 60 von einer Feder 62 umgeben; so daß zwischen dem Ausleger 56 und dem Gehäuse 54 eine Vorspannung gegeben ist, durch die das Gehäuse nach oben oder von der Auflagefläche 30 weg gedruckt werden möchte. Das Gehäuse 52 wird auf ähnliche Weise getragen und gehalten. Die Federn 62, 62 . tragen dazu bei, das Gewicht der Rollenanordnung abzustützen. Es ist somit nun ersichtlich, daß durch ein Verstellen der Stellmubtern 61, 61 die Rollenandordnung 26 nach unten zur Auflagefläche hin gezogen wird. Demzufolge arbeiten^die Stellmuttern 61, 61 und die Federn 60, 60 zusammen, so daß dadurch ein Mittel geschaffen ist, mit dem der zwischen der Rollenanordnung 26 und der Schichtstofflage gegenseitig wirksame Druck eingestellt und gemäß der Jeweiligen Beschaffenheit des Materials verändert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird wenigstens eine der Niederhaiterol-

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len der Rollenändordnung derart angetrieben, daß die Tangentialgeschwindigkeit ihrer Außenfläche am Berührungspunkt mit der Schicht-stofflage der linearen Geschwindigkeit des sich in Längsrichtung zur Auflagefläche 30 verschiebenden Wagens, Jedoch in der der Verschiebung des Wagens entgegengesetzten Richtung im wesentlichen gleich ist. Somit ist die Geschwindigkeit der Rollenaußenfläche-am Berührungspunkt mit der Schichtstofflage gegenüber der Auflagefläche gleich Null. !Dementsprechend läßt die angetriebene Rolle auf der Schichtstofflage am Berührungspunkt mit der Oberfläche dieses Schichtstoffstapeis nur eine nach unten gerichtete Kraftkomponente wirksam werden. Wenn nun die Niederhalterolle in der beschriebenen Weise angetrieben wird, so tritt keine Neigung zur Horizontalvers chiebung der oberen gegenüber den unteren Schichten des Stapels auf.

Im dem dargestellten Ausfüiirungsbeispiel 10 werden beide Rollen 50, 50 in der beschriebenen Weise mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit durch ein Räderwerk angetrieben, das die Zahnräder 66, 66, die an den Enden der Rollen 50, 50 innerhalb des Gehäuses 54 angeordnet sind, und ein Antriebsrad 68 aufweist. Ein vertikal verlängertes Ritzel 70, das mit der Zahnstange 34 im antreibenden Eingriff steht, ist über die Kegelräder 72 und 74 zum Antrieb des Getrieberades " 68 in Abhängigkeit von der Bewegung des Wagens 16 verbunden. Das längliche Ritzel 70 kann gegenüber der Zahnstange 34 in

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vertikaler Richtung bewegt werden und bleibt mit der Zahnstange 34 bei allen Eiiistellstellungen der Ro 11 enandOrdnung 26 im antreibenden Eingriff.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Die Vorrichtung 10a ähnelt der Vorrichtung 10 in den meisten Aspekten, unterscheidet sich jedoch von jener im Aufbau und der Zusammenstellung ihrer Rollenandordnung 26a. Wie in dem bereits erwähnten Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 26 auch hier zwei Rollen 76 und 78 auf, die jedoch jeweils von einem getrennten Antriebsmotor, den Motoren 80 bzw. 82 angetrieben werden.

In dem dargestellten Fall wird die Rolle 76 durch den Motor 80 angetrieben, so daß die Tangentialgeschwindigkeit ihrer Außenfläche am Berührungspunkt mit der oberen Fläche der Schichtstoff lage der linearen Geschwindigkeit des Wagens 16a, jedoch in der der Verschiebungsriohtung des Wagens entgegengesetzter Richtung im wesentlichen gleich ist. Der Motor 80 ist oder kann mit dem (nicht gezeigten) Wagenantriebsmotor synchronisiert werden. Es kann jedoch die Geschwindigkeit des anderen Motors 82 und die diesem zugeordnete Rolle 78 durch Betätigung einer geeigneten Motorregeleinriohtung 84 verändert werden. Wenn somit die Rolle 78 derart angetrieben wird, daß sich die Geschwindigkeit der Außenfläche dieser Rolle 78 nur geringfügig von der Geschwindigkeit der Außenfläche der RoI-

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le 76 unteracheidet, ao ist offensichtlich, daß die beiden Rollen zusammenarbeiten, um im Bereich der dazwischen befindlichen Klinge eine Spreizwirkung auf die"Schichtstofflage auszuüben. ■

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Claims

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PA TENTAK SPRUCH E

11J Vorrichtung (10) zum Schneiden einer Schichtstofflage (12), insbesondere eine Vorrichtung, die Mittel (10), die die sich in Längsrichtung erstreckende Schichtstoffauflagefläche (30) begrenzen, einen Hauptwagen (16), Führungsmittel (32, 32) für den* in Längsrichtung der Auflagefläche in beiderlei Richtung verschiebbaren Hauptwagen und ein Schneidwerkzeug (18) aufweist, das vom Hauptwagen getragen und mit diesem verschoben wird, wobei es mit' der auf der Auflagefläche liegenden Schichtstoffläge (12) in sohneidenden Eingriff gelangt, gekennzeichnet durch eine axial verlängerte ITiederhalterolle (50), Mittel (52, 54 und 56, 56) zum Halten dieser Rolle (50) in der Nähe des Sohneidwerkzeuges (18), wobei ihre Achse quer über die Auflagefläche und im allgemeinen parallel zu dieser verläuft, so daß sie mit Hauptwagen (16) in Längsrichtung zur Auflagefläche (30) verschoben werden kann, und eine im allgemeinen zylinderförmige Außenfläche besitzt, um mit der Schichtstofflage in wälzenden oder rollenden Eingriff zu kommen, und mit der Rolle in Eingriff kommende Antriebsmittel (34 und 70), so daß auf die Längsbewegung des Hauptwagens (16) die Rolle sich um ihre eigene Achse am Kontaktpunkt mit der Schichtstofflage (12) mit einer Tangentialgeschwindigkeit dreht, die im wesentliohen gleich iat der längs der Auflagefläche auftretenden linearen Geaohwindigkeit des Hauptwagens (16) und aber der in Längsrichtung zur Auflagefläche durchgeführten Versohie-

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bung des Hauptwagens (16) entgegengesetzt ist, so daß die Außenfläche der Rolle (50) am Berührungspunkt mit der Schichtstoff lage (12) eine im wesentlichen bei Null liegende Geschwindigkeit gegenüber der Auflagefläche (30) hat.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (34, 38) zum Verschieben des Hauptwagens (16) in der einen und in der entgegengesetzten Richtung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zum Verschieben des Hauptwagens (16) dienende Antriebsmittel (34), die ein Antriebsglied (34) aufweisen, um die Rolle (50) in Umdrehung zu versetzen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß · die die Rolle (50) tragenden Mittel (52, 54 und 56, 56) die Rolle (50) bei der Bewegung zur Auflagefläche hin und von dieser weg abstützen. (
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rolle (50) in Umdrehung versetzenden Antriebsmittel eine sich in Längsrichtung erstreckende Zahnstange (34), die in Bezug zur Auflagefläche (30) in fester Stellung angeordnet ist, und ein Ritzel (70) aufweisen, das derart mit der Rolle (50) verbunden ist, daß es mit der Zahnstange (34) in Radeingriff kommt. , .

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6. Vorrichtung nach. Anspruch 4, gekennzeichnet durch Glieder (60, 60 und 61, 61), um die Stellung oder Lage der Rolle (50) gegenüber der Auflagefläche (30) zu regeln.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere axial verlängerte Sfiederhalterolle (50), durch Mittel zum Abstützen dieser zweiten Rolle (50) in der Iahe des Schneidwerkzeugea (18) und auf dessen gegenüberliegender Seite von ' der ersten Rolle (50), wobei die zweite Rolle (50) eine Achse, die sich quer über die Auflagefläche (30) erstreckt und im allgemeinen parallel zu dieser ausgerichtet ist, so daß siGh die Achse dieser ersten Rolle (50) entlang der Auflagefläche mit dem Hauptwagen (16) verschieben kann, und eine im allgemeinen zylinderförmige Außenfläche besitzt, um mit der Schichtstofflage (12) in wälzenden oder rollenden Eingriff zu kommen, und durch Antriebsmittel (34 und 70), die nicht nur die zweite Rolle (50) mit der Schichtstofflage (12) in Eingriff bringen, sondern auch diese zweite Rolle (50) in Abhängigkeit von der Längsverschiebung des Hauptwagens (16) um ihre eigene Aoh.Be drehen.
8. Vorrichtung naoh Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Drehung der zweiten Rolle (50) dienenden Mittel, auf die Außenfläche dieser Rolle (50) eine iangentialeeBOhwincligkeit auftragen, die am Berührungspunkt mit der ßohiohtetofflage der linearen Geschwindigkeit des in LängBrlöhtung versöho-

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f.--benett Hauptwagens (16), jedoch in der der längsgerichteten Verschiebungsrichtung entgegengesetzten Richtung im wesentlichen gleich ist, so daß die Außenfläche der zweiten Rolle (50) am Berührungspunkt dieser zweiten Rolle (50) mit der Schichtstofflage (12) gegenüber der Auflagefläche (30) eine im wesentlichen "bei Null liegende Geschwindigkeit hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Drehung der zweiten Rolle (50) dienenden Mittel ein Glied (34) aufweisen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der zweiten Rolle (50) gegenüber der ersten Rolle (50) zu variieren.

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