DE2225745A1

DE2225745A1 - Sicherheitskuppelvorrichtung

Info

Publication number: DE2225745A1
Application number: DE2225745A
Authority: DE
Inventors: Edwin Bollinger
Original assignee: J Bobst et Fils SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1972-05-25
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2144251A5; ES404583A1; SE386724B; CH546356A; IT959524B; CA952330A; US3762183A; GB1372716A; BE785545A

Description

DipUng.F.WefckmaiHW ''

lipUng. H. Wefckmann, Dfpl.Phys. Dr. K. Fincke

Oipr. ing. F. A. Weickmann, Dipt Chem. B. Huber

8 München 27, MShlstr. 22

J. Bobst & FiIs S.A.. Route des Flumeaux Prilly (Vaud)

Sicherheitskuppelvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eino verbesserte Kraftkuppelvorrichtung und insbesondere eine wirksame Sicherheitskupplung mit lieber last auslösung, welche sich besonders für die Verwendung von Mitteln bei Steuerung des Blattvorschubs in einer Plattenpresse eignet.

"^; Bei der Bearbeitung von Blattmaterial zwischen hin- und hergehenden Plattenpressen wird das Blattmaterial zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen mittels geeigneten an Ketten befestigten Greifern bzw. Greifzangen unterbrochen bewegt. Die unterbrochone Bewegung der Kette wird durch Antrieb über ein Sektor getriebe ausgeführt, so dass die Kette einen genauen Weg zurücklegen, dann eine genau vorbestimmte Weile still bleiben und diesen Zyklus einigetausend Male pro Stunde über eine sehr lange Zedtpe-

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riode wiederholen wird. Im Falle eines Fehlers des Blattmaterials- oder anderer Schwierigkeiten, die eine Ueberlastung der Blattvorschubvorrichtung verursachen, ist es wichtig, dass der auf unterbrochene Weise funktionierende Antrieb ausgeschaltet wird, bis die Maschine zum Stehen gebracht und der Ueberlastungszustand korrigiert werden kann. Wegen der hohen Geschwindigkeit und des Umfangs der Arbeit der Plattenpresseinrichtung ist es wichtig, dass eine Sicherheitskupplung mit Ueberlastauslösung zwischen Antriebskraftquelle und Triebwerk der BlattvorSchubvorrichtung vorgesehen wird, welche. Kupplung zuverlässig,einstellbar sowie günstig in der Herstellung, Funktion und Wartung ist. V/as die letzte Forderung, die günstige Wartung betrifft, ist ?·υ verstehen, dass bei der Druck- und Papierverarbeitungsindus trie die Zeit ausschlaggebend ist und dass eine maximale Ausnutzung der Maschine die Herabsetzung der Totzeiten auf ein Minimum verlangt.

Es ist beim Stand der Technik, U. S. Patent 3,063,2G3, bekannt, eine Kupplung mit Ueberlastausrücken zwischen der Antriebskraftquelle und der Blattvorschubvorrichtung in einer Plattenpresse zu schalten. Es hat sich jedoch erwiesen, dass die höheren Geschwindigkeitensein grösseres Drehmoment und die wachsende Betonung der Zweckmässigkeit der Konstruktion eingreifende neue Arbeitsbedingungen eine verbesserte Ausführung bzw. Konstruktion verlangen.

Die verbesserte Konstruktion einer Kupplung mit Ueberlastsicherung, welche sich für einereiche Auswahl von Arbeitsbedingungen eignet und zweckmässig hergestellt werden kann, besteht aus einer Kraftkupplung, bei welcher ein Mitnehnierteil mit sich 'wm-** dial erstreckenden Kolben versehen ist, welche durch eine Feder- ■ kraft auswärts gestossen v/erden, so dass ihre Köpfe in passende Sitze eingrdfen können, die in einem eine Maschine antreibenden' drehbaren Gehäuse vorgesehen sind. Das Gehäuse weist eine allge- ; mein zylindrische innere Oberfläche auf, in welcher die Vertiefun-

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gen vorgesehen sind, worin die Köpfe der Kolben mit Hilfe der federnden Mittel festgehalten werden. Auf diese Weise ist eine Kraftkupplung des Gehäuses mit dem Mitnehmerteil ausgeführt, derart, dass unter normalen Bedingungen eine Antriebskraft darüber übertragen werden kann, aber bei der eine Ueberlast auf eine mit dem Gehäuse gekuppelte Maschine das Ausrücken der Kolben von den Vertiefungen verursachen und gleichzeitig dieses Ausrücken signalisieren wird, damit der Strom sofort unterbrochen wird,- um die Beseitigung des Ueberlastzustandes zu ermöglichen. · ·

Wenngleich jede Anzahl zusammenarbeitender Kolben und Vertiefungen vorgesehen werden kann, weist das illustrierte Ausführungsbeispiel deren vier- auf. Jeder Kolben ist in einem im Mitnehmerte'il vorgesehenen Zylinder verschiebbar angebracht und weist einen ersten oder äusseren Endabschnitt auf, der ausserhalb der Peripherie des Mitnehmerteils sowie einen zweiten oder inneren Abschnitt, der mit den drückenden, federnden Mitteln in Eingriff steht. Die drückenden, federnden Mittel können in im Mitnehmerteil vorgesehenen geeigneten Mitteln untergebracht werden. Einstellmittel sind für die federnden Mittel vorgesehen, um die auf die Kolben übertragene Druckkraft der federnden Mittel und somit das Haltevermögen der Kolben in den Vertiefungen einzustellen. Auf diese Art kann die Grosse der zum Ausrücken der Kupplung notwendigen Ueberlast verändert und präzis unter Kontrolle gehalten werden. Bei einer Ausführungsform der Einstellmittel kann das Mitnehmerteil einen hohlen inneren Mittelteil aufweisen, in welchem der Kopf einer Einstellschraube hinausragen oder mindestens zugänglich sein kann, so dass die Einstellung der Federkraft einwandfrei durchgeführt werden kann. Die federnden Mittel selbst können ein mit dem zweitenoder inneren Abschnitt des Kolbens in Eingriff stehendes erstes Ende sowie ein mit den Einstellmitteln in Eingriff stehendes zweites Ende aufweisen.

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Das Mitnehmerteil ist im Gehäuse geledert und zumindest

peripherische Teile vom Mitnehmerteil liegen auf einem kreisförmigen äusseren Umfang, dessen Durchmesser leicht kleiner als der--, jenige der inneren Oberfläche des Gehäuses ist. Die Kolben sind vorzugsweise in diesen periphei-'ischen Teilen angeordnet, so dass der Kolbenkopf gegen die innere Oberfläche gestossen wird und in der darin vorgesehenen Vertiefung sitzt. Es wurde festgestellt, dass ein rechteckig schräg abgeschnittener Kopf ausgezeichnete Resultate schafft, wenn er in einer passenden Vertiefung sitzt. In diesem Falle können Kopf und Vertiefung parallele Flächen aufweisen, sodass, wenn der Kopf in der Vertiefung sitzt, ein ebener Kontakt dazwischen besteht. . "

Es ist ein anderes Merkmal der Erfindung, dass die ,Elemente schnell, ahneSchwierigkeit zusammengesetzt und auseinanderge-.' nommen werden können. Das Gehäuse kann aus einer ersten und ejnejr zweiten Hälfte bestehen, die eine peripherische Verbindungsfläche¹ aufweisen. Wie gezeigt, kann diese Verbindungsfläche durch'die innere Oberfläche hindurch verlaufen und sich um den inneren Unw ...:.. fang des Gehäuses herum erstrecken. Eine kontinuierliche oder un-. ^ terbrochene Nut kann in der inneren Oberfläche und in der Verbin-* .. dungsfläche vorgesehen sein, um segmentförmige Halteglieder zu er-" halten, die dazu dienen, die innere Oberfläche des Gehäuses zu bil.-den, und welche Vertiefungen aufweisen, in denen die Kolbenköpfe sitzen. Bei dieser Anordnung können abgenutzte Kolben sowie Halteglieder leicht ausgewechselt werden. Gewöhnliche Schraubmittel hallten die Gehäusehälfte sov/ie die Halteglieder fest, derart, dass diese Elemente ein Ganzes bilden. Im Falle, dass das Gehäuse an einem Kettenrad befestigt sein soll, können die Schrauben auch durch das Rad hindurch laufen, um die Einheitlichkeit der !"unktlaii ~ sowie die Einfachheit der Herstellung und der Wartung zu gewahrem·;

Die vorstehende Zusammenfassung der Erfindung lässt erkennen, dass die Sicherheitskupplung mit üeberiast-auslösung ^emäss der Erfindung rationelle Herstellung, Bedienung und Wartung*

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ermöglicht, so dass sie unter verschiedenen Arbeitsbedingungen verwendet werden kann und sich vom Stand der Technik unterscheidet.

Andere Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels leicht erscheinen, wenn man sie mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung betrachtet, obwohl Aenderungen sowie andere Formen natürlich vorgesehen werden können, ohne dass der Sinn und der Umfang des neuen in der Beschreibung vorgelegten Gedankens überschritten v/erden. In der Zeichnung sind: ■

Fig. 1 eine im Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. dargestellte Längsansicht einer Sicherheitskupplung in Stellung im Antriebsmechanismus einer Blattvorschubvorrichtung in einer Plattenpresse;

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, worin ein Kolbenkopf in Eingriff mit einer im segmentförmigen Halteglied befindlichen Vertiefung steht.

Die erfindungsgemässc Kupplung mit Ueberlastauslösung wird in der Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet und besteht aus einem in einem drehbaren Gehäuse 14 gelagerten Mitnehmerteil 12, wobei die einzigen zum Antrieb nötigen Kontaktmittel dazwischen aus einem oder mehreren, eine Vertiefung 18 aufweisenden, im Gehäuse 14 eingreifenden Kolben bestehen.

Das Mitnehmerteil 12 ist im Gehäuse 14 mittels geeigneter Haltemittel, wie des Kugellagers 20 gelagert... Ein erster Teil 12a des Mitnehmerteils 12 ist durch geeignete Mittel mit einer Kraftquelle verbunden, die das Mitnehmerteil 12 antreibt.. Bei der gezeigten, speziellen Anlage wird die Antriebskraft durch ein Sektorgetriebe (nicht gezeigt) unterbrochen geliefert, so dass das Gehäuse 14 und ein daran befestigtes Zahnrad 24 ein Antriebsmechanismus einer Blattvorschubvorrichtung für eine Plattenpresse antreiben können.

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Ein zweiter Teil 12b des Mitnehmerteils 12 ist mit dem ersten Teil 12a durch geeignete Mittel 13 verbunden und weist an getrennten Stellen um seine Peripherie sich radial erstreckende Zylinder 30 auf. Die Kolben 16 sind in dem Zylinder 30 verschieb- · bar angebracht und weisen einen ersten Abschnitt oder Kopf 16a auf, der durch Federkraft :in die Vertiefung 18 gedrängt wird. Federnd drückende Mittel 34 weisen ein mit einem zweiten Abschnitt 16b des Kolbens in Eingriff stehendes erstes Ende 34a sowie ein mit durch d:i e Referenznummer 40 gesamt bezeichnete Einstellmittel in¹ Eingriff stehendes zweites Ende 34b auf.

Die federnden Mittel 34 können zweckmässig in den Zylinder 30 oder in ausgebreiteten Te^-Um 36 daran angebracht werden. Im Falle, dass die federnden Mittel 34 aus einer spiralförmigen Feder, wie gezeigt, bestehen, können die Einstellmittel 40 zur Veränderung der auswärts stossenden Kraft der federnden Mittel aus einem mit der Feder in Kontakt stehenden Kontaktstück 42 und einer in einem mit Innengewinde versehenen Loch 46 im Mitnehmerteil 42 drehbar befestigten Schraube 44 bestehen. Ein innerer hohler Mittelteil 12c im Mitnehmerteil 12 ermöglicht, dass sich die Köpfe 44a der Schrauben 44 in diesen hohlen Mittelteil 12c erstrecken und so für eine Veränderung der Einstellung leicht zugänglich sind. Gegenmuttern 45 können vorgesehen werden, um die Einstellschrauben 44 vor unerwünschter Bewegung zu sichern. Indem die Feder 34 durch die Einstellmittel 40 zusammengepresst wird, wird eine grössere Kraft auf die Kolben 16 ausgeübt, welche Kraft den Kolben 16 in die Vertiefung 18 drängt und darin festhält.

Obwohl die Einzelheiten der Kolben, federnden Mitte] und Einstellmittel anhand von einem einzigen Beispiel gezeigt worden sind, ist es leicht, sich vorzustellen, dass diese Anordnung an verschiedenen um den äus.seren Umfang 12 d des Mitnehraerteils, ^z·"· quadrantwaise verteilten Stellen vorgesehen ,werden kann, ils

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ist auch klar, dass nur diejenigen Teile der Peripherie 12d, die einen Kolben 16. enthalten, sich in kleinem radialem Abstand von der inneren Oberfläche 14a des Gehäuses 14 befinden sollen.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, sind Wellenmittel 46 durch geeignete Mittel 48 am Gehäuse 14 befestigt. Das Gehäuse 14 v/eist eine innere Oberfläche 14a in radialem Abstand vom äusseren Umfang 12d des Mitnehmerteils 12 auf. Die Gehäuse .14 weist eine Nut 50 im Gebiet der inneren Oberfläche 14a, die ein mit der Vertiefung 18 versehenes Halteglied enthält, auf. Wie es in Fig.' 2 besser ersichtlich ist, kann das Halteglied 52 in Form von mehreren sich ergänzenden Segmenten 52-60 ausgebildet sein, welche aneinander angrenzen und einen vollständigen Kreis bilden. Man wird dann anhand der Fig. 2 sehen,, dass nur die Segmente 52, 55, 57 und 59 auswechselbar sind, weil sie eine Vertiefung 18 aufweisen, was zur Vereinfachung der Wartung und zur Verringerung der Wartungszeit sowie -Kosten beiträgt. Es gehört also zum Erfindungsbereich, dass die Nut 50 unterbrochen sein kann, so dass sie nur die auswechselbaren Segmente, wie 52-59 enthält.

Das Gehäuse besteht aus einer ersten Hälfte 14b und einer zweiten Hälfte 14c, welche eine Verbindungsfläche 14d im Gebiet der inneren Oberfläche aufweist. Diese Verbindungsfläche 14d erstreckt sich um die Peripherie des Gehäuses 14 und es hat: sich als vorteilhaft erwiesen, dass sie sich im Gebiet der Nut 50 befindet.

Dank dieser Anordnung ist das Entfernen der■segmentfarteigen Halteglieder, wie 52, von der Nut 50 sehr erleichtert. Ferner dienen die Halteglieder 52-59 als Befestigungselemente für die Verbindung 14d. Die Gehäusehälften-14b und 14c können mittels mehrerer, um die Peripherie des Gehäuses 14 herum, im Abstand voneinander angeordneter Schrauben, wie durch 62 bezeichnet,miteinander gehalten werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass sieh die Schrauben 62 durch die Halteglieder hindurch erstrecken, um

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die Halteglieder am Gehäuse zu befestigen, da auf diese V/eise die verschiedenen Elemente ein Ganzes Bilden. Im Fälle, dass die Kupplung 10 mit einem Kettenrad 24 verbunden wird, welches Kettenrad den Antriebsmechanismus einer Blattvorschubvorrichtung über eine Kette antreiben soll, ist es zweckmässig, die Schrauben 62 hoch durch dieses Kettenrad verlaufen zu lassen, so dass das Rad 24 und das Gehäuse 14 miteinander rotieren können. Die über das Mitnehmerteil 12 auf das Gehäuse 14 übertragene Kraft wird also über das Kettenrad 24 tatsächlich auf die Blattvorschubmittel übertragen.

Das Gehäuse kann noch mit einem Mikroschalter 80 von bekannter Konstruktion ausgerüstet sein. Der Mikroschalter 80 er-, streckt sich durch eine Oeffnung 82 im Gehäuse 14 hindurch und steht in Kontakt mit dem Mitnehmerteil 12, wobei, wenn eine Ueberlast auf das Gehäuse oder auf das Kettenrad zur Folge hat, dass das Mitnehmerteil der Kolbenköpfe 16a zum Ausrücken aus den Vertiefungen 18 zwingt, der Mikroschalter seitlich verschoben wird. Dabei liefert der Mikroschalter einer Steuerung ein Signal, welche Steuerung die Maschine anhalten wird, um Verletzungen oder Schaden zu vermeiden.

Da die einzigen wirksamen Kontaktstellen zwischen Mitnehmerteil 12 und Gehäuse 14 dieKolbenkopfsitze in den Vertiefungen 18 sind, ist es wichtig, dass die Kontaktflächen zwischen Kolbenkopf 16a und Vertiefung 18 genau und übereinstimmend sind. Diese Eigenschaften werden erzielt, indem die Kolben einen rechteckig schräg abgeschnittenen Kopf aufweisen, wie es aus einem Vergleich der beiden Figuren 1 und 2 ersichtlich ist. In diesem Falle weist der Kopf 16a Flächen 16c, 16d auf, die parallel zu und anliegend an Flächen 18ä bzw. 18b der Vertiefung sind* Der auf diese VVe: bp. zwischen Kopf 16a und Vertiefung 18 geschaffene Kontakt ist wirksam und zweckmässig.

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Aus der obenstehenden Beschreibung ersieht man, dass eine Kupplung mit Ueberlastauslösung geschafft worden ist, die wirksamj sicher und leicht zu unterhalten ist. Bei dieser Kupplung wird die Antriebskraft durch ein Mitnehmerteil" 12 auf das Gehäuse 14 und das daran befestigte Kettenrad 24 über die Kontakte zwischen den auswärts durch Federn gedrückten Kolbenköpfen 16a und den Vertiefungen 18 übertragen. Der Druck zwischen den beiden Elementen ist so, dass eine eine vorbestimmte GrÖsse überschreitende Kraft im Mitnehmerteil 12, den Rückzug der Kolben 16 und demzu-; folge ihr Ausrücken von den Vertiefungen 18 sowie das gleichzeitige Ausrücken desMikroswitsches 80 zum Einstellen der Arbeit der Maschine verursachen wird.

Mit Hilfe der Einstellmittel 40 kann der Druck auf federnde Mittel 34 verändert werden, um dabei den Kraftunterschied - zu verändern, der die Auslösung des Mitnehmerteils 12 vom Gehäuse 14 wird. I) j e Leichtigkeit, mit, der die Vorrichtung 10 auseinandergenommen werden kann und die sich abtrennenden Elemente, wie Kolben 16 und die mit den Vertiefungen 18 versehenenen·Halteglieder 52 ausgewechselt werden können, verkleinert die Totzeiten und die Betriebskosten. .

Obwohl kleine Veränderungen durch die Fachleute vorgeschlagen werden können, muss man verstehen, dass erwünscht wirdj dass alle Veränderungen, die eigentlich und vernunftsmässig in den Rahmen des vorliegenden fachlichen Beitrags fallen, im Bereich des hiermit erteilten Patents einbegriffen werden.

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Claims

Patentansprüche

^ 1. Kupplung mit Ueberlastauslösung, gekennzeichnet

durch ein drehbares Gehäuse (14), ein im Gehäuse gelagertes Mitnehmerteil (12), von dem zumindest Teile auf einem allgemein ■ kreisförmigen äusseren Umfang (12d) liegen, welches Mitnehmer-

;^ teil mindestens einen sich radial erstreckenden Zylinder (30) mit darin befindlichem Kolben (16) aufweist, wobei das Gehäuse eine .

• innere Oberfläche (14a) in radialem Abstand vom äusserem Umfang (12d) deo Mitnehaierteils aufweist, in welcher inneren Oberfläche mindestens eine Vertiefung (18) vorgesehen ist, wobei der Kolben

I. einen ersten Abschnitt (16a) und einen zweiten Abschnitt (16b) aufweist, auf dem Mitnehmerteil vorgesehene federnde Mittel (34), welche auf den genannten zweiten Abschnitt (16d) drücken, um den¹ Kolben ausserhalb des ausseren Umfanges (12d) des Mitnehmerteils zu stossen, wobei der erste Kolbenabschnitt (16a) in Eingriff mit der Vertiefung (18) in der inneren Oberfläche (14a) des Gehäuses steht, was bewirkt, dass das Mitnehmerteil (12) und das Gehäuse (14) unter normalen Bedingungen miteinander rotieren, aber entkuppelt werden, wenn die zwischen Mitnehmerteil und Gehäuse herrschenden Kräfte die Druckkraft der federnden Mittel überwinden.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerteil (12) Einstellmittel (40) aufweist, um die

^ , Druckkraft der federnden Mittel (34), welche den Kolben auswärts" [ des äusseren Umfanges (12d) in die Vertiefung drängt, zu verändern.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerteil (12) einen hohlen Mittelteil aufweist, die '

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federnden Mittel (34) ein mit dem zweiten Abschnitt (16b) des Kolbens in Eingriff stehendes erstes Ende (34a)^sowie ein mit,den Einstellmitteln (40) in Eingriff stehendes zweites Ende (34b) aufweisen, wobei die Einstellmittel aus sich radial erstreckenden Schraubmitteln (44) bestehen, von denen ein Abschnitt (44a) vom hohlen Mittelteil des Mitnehmerteils her zugänglich ist;
4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einer ersten (14b) und einer zweiten (14c) Hälfte bestehen, welche Hälften eine Verbindungsfläche (14d) aufweisen, die an die genannte innere Oberfläche (14a) angrenzt und sich um den inneren Umfang des Gehäuses herum erstreckt, und da-■ durch, dass eine Nut (50) in dieser Verbindungsfläche vorgesehen ist, welche Nut segmentförmige Halteglieder (52-60) erhält, Welche Halteglieder die genannte innere Oberfläche bilden und darin die Vertiefung (18) aufweisen.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten ersten (14b) und zweiten (14c) Gehäusehälfteil und die Halteglieder (52-60) durch gewöhnliche Schraubmittel (62) entlang der Peripherie des Gehäuses aneinander befestigt sind.
6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kettenrad(24) am Gehäuse (14) befestigt ist, wobei die genannten Schraubmittel (62) durch das Kettenrad hindurchgehen, um das Kettenrad am Gehäuse zu befestigen, so dass sie miteinander rotieren können.

"7. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerteil (12) vier quadratweise angeordnete Kolben (16) aufweist, und die genannte innere Oberfläche (14a) vier quadratweise verteilte Vertiefungen (18) aufweist, wobei alle Kolben gleichzeitig in die Vertiefungen eindringen können.

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·, 8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

■;■■' dass der genannte erste Abschnitt (16a) der Kolben einen recht-I eckig schräg abgeschnittenen Kopf aufweist und die Vertiefung *; eine daran angepasste Gestaltung mit parallelen P'lächen aufv.'feist, sodsss, wenn dor genannte Kopf in der Vertiefung sitzt, ein ebener

Kontakt dazwischen besteht.

BAD ORIGINAL

L e e r s e

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