DE2262273A1

DE2262273A1 - IMPACT DEVICE

Info

Publication number: DE2262273A1
Application number: DE19722262273
Authority: DE
Inventors: Jakob Holzaepfel
Original assignee: DUSS MASCHF
Current assignee: DUSS MASCHF
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1974-07-04
Also published as: CH562667A5; FR2211329A1; NL7316280A; FR2211329B1

Description

SchlaggerätImpact device

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlaggerät zur Bearbeitung von Stein, Beton, Erz, Kohle, Metall und.dgl., be-i dem in einem Führungszylinder zwischen dem axial frei beweglichen Hammörbär und dem an einem Kurbelantrieb angelenkten Antriebskolben für den Hammerbär ein im mittleren Abschnitt (Luftkissenwanderabschnitt) des Führungszylinders während des Schlagzyklus hin- und herwanderndes, stirnseitig-von den etwa planen Stirnseiten von Hammerbär und Antriebskolben begrenztes Luftkissen liegt, das zur Ergänzung von Luftverlusten im Luftkissen über wenigstens eine Lüftungsöffnung im Führungszylinder mit der Atmosphäre oder dem Gehäuseräum in Verbindung gesetzt wird, wobei die Räume im Führungszylinder vor dem Hammerbär und hinter dem Antriebskolben mit dem Gehäuseraum des Schlaggerätes in Verbindung stehen.The invention relates to an impact device for working stone, concrete, ore, coal, metal and the like., Be-i the one Guide cylinder between the axially freely movable Hammörbär and the drive piston for the hammerbear, which is linked to a crank drive, is located in the middle section (air cushion wandering section) of the guide cylinder wandering back and forth during the impact cycle, on the front side from the roughly flat front sides The air cushion is limited by the hammer and the drive piston and is used to supplement air losses in the air cushion over at least a ventilation opening in the guide cylinder is placed in communication with the atmosphere or the housing space, wherein the spaces in the guide cylinder in front of the hammer bear and behind the The drive piston is connected to the housing space of the impact device.

Bei einem an sich bekannten Schlaggerät dieser Art steht die Lüftungsöffnung unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung und liegt im Bereich der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens und zwar mehr_#oder weniger hinter diesem Totpunkt. Durch eine Einrichtung (bzw. durch einen Hahn)In a known percussion device of this type the ventilation opening communicates directly with the atmosphere and is in the region of the front edge of the drive piston located in the front dead center and that more or less _# behind the dead center. By a device (or by a tap)

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kann durch Veränderung des Querschnitts der Lüftungsöffnung die Schlagstärke variiert und auf das Maximum eingestellt werden (USA-Patentschrift 1 461 460, S. 2, Z. 3I-36; deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 768 865, S. 4, Abs. 1).can be done by changing the cross section of the ventilation opening the impact strength can be varied and adjusted to the maximum (USA Patent 1,461,460, p. 2, line 3I-36; German Utility model 1 768 865, p. 4, para. 1).

Bei einem anderen an sich bekannten Schießgerät der eingangs genannten Art lregt die ebenfalls mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Lüftungsöffnung unmittelbar vor der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens. Die Ergänzung der Luftverluste im Luftpolster erfolgt dabei primär während des Arbeitshubes des Antriebskolbens, nämlich dann, wenn sich der Antriebskolben im letzten Abschnitt seines Vorwärtshubes auf Grund der Bewegungscharakteristik des Kurbelantriebes verlangsamt und der demzufolge dem Antriebskolben vorauseilende Hammerbär einen Unterdruck im Luftkissen erzeugt (deutsche Offenlegungsschrift l6 28 O56).In another known shooting device of the type mentioned at the beginning, the also excites in connection with the atmosphere standing ventilation opening immediately in front of the front edge of the drive piston located in the front dead center. The supplementation of the air losses in the air cushion takes place primarily during the working stroke of the drive piston, namely when the drive piston moves in the last section of its forward stroke due to the movement characteristics of the crank drive slowed down and the consequent hitting the drive piston ahead of the hammerbear creates a negative pressure in the air cushion (German Offenlegungsschrift 16 28 O56).

Nach dem zuletzt erörterten Stand der Technik ist die Erzielung einer maximalen Schlagstärke an die Voraussetzungen geknüpft, daß sich die Lüftungsöffnung im Bereich des vorderen Totpunktes des Antriebskolbens befindet, während der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens offen ist und nach Beginn des Arbeitshubes des Antriebskolbens durch den Schlagkolben, wenn dieser sich in seiner rückwärtigsten Lage befindet, geschlossen ist.According to the state of the art discussed last, the achievement of a maximum impact strength is linked to the prerequisites, that the ventilation opening is in the area of the front dead center of the drive piston, during the backward movement of the drive piston is open and after the start of the working stroke of the drive piston through the percussion piston, if this is is in its most rearward position, is closed.

Eingehende Serienversuche haben ergeben, daß diese Vorstellung irrig ist, vielmehr bei einem Schlaggerät der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß eine Steigerung der Schlagstärke dadurch erzielt werden kann, daß die Lüftungsöffnung in den Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen, mit Dichtungsring versehenen Hammerbärs verlegt wird.In-depth series tests have shown that this idea is erroneous, rather in the case of an impact device of the type mentioned at the beginning Genus according to the invention an increase in the impact strength can be achieved in that the ventilation opening in the Area of the rear edge of the in striking position, Hammerbärs provided with a sealing ring is laid.

Eine solche Anordnung der Lüftungsöffnung im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs ist zwar an sich durch ein Schlaggerät bekannt, bei welchem der Hammerbär auf seiner dem Antriebskolben zugewandten Seite einen kon-Such an arrangement of the ventilation opening in the area of the rear edge of the hammerbear in the striking position is known per se from an impact device in which the hammerbear on its side facing the drive piston a con-

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zentrisch liegenden zylindrischen Ansatz aufweist und der Antriebskolben mit einer entsprechenden Aussparung versehen ist, in welche der zylindrische Ansatz des Hammerbär's beim Vorwärtshub des Antriebskolbens eintaucht (US-Patentschrift 1 901 779). Bei dieser Ausbildung werden beim Arbeitshub zwei·voneinander unabhängige Luftkissen wirksam: In einer ersten Phase des Arbeitshubes umfaßt das Luftkissen den gesamten Raum zwischen Antriebskolben und Hammerbär. In einer zweiten Phase des Arbeitshubes, während der der zylindrische Ansatz des Hammerbärs in die entsprechende Ausnehmung des Antriebskolbens eintaucht, wird zusätzlich ein weiteres, hermetisch abgeschlossenes Luftkissen wirksam, das einerseits von der Innenwandung der Ausnehmung im Antriebskolben und anderejseits von der Stirnseite des zylindrischen Ansatzes des Hammerbärs begrenzt ist. Die unmittelbar an der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs angeordnete Lüftungsöffnung stellt die Ergänzung der Luftverluste in beiden vorgenannten Luftkissen sicher.has centrally located cylindrical extension and the drive piston is provided with a corresponding recess into which the cylindrical neck of the hammer bear's on the forward stroke of the drive piston is immersed (US Patent 1,901,779). With this training two · of each other independent air cushions effective: In a first phase of the working stroke, the air cushion covers the entire space between Drive piston and hammer bear. In a second phase of the working stroke, during which the cylindrical attachment of the hammer bear in the corresponding recess of the drive piston is immersed, an additional, hermetically sealed air cushion is added effective, on the one hand from the inner wall of the recess in the drive piston and on the other hand from the end face of the cylindrical The hammer bear's approach is limited. The one directly on the trailing edge of the hammerbear in striking position arranged ventilation opening ensures the supplementation of the air losses in both of the aforementioned air cushions.

Infolge der verhältnismäßig komplizierten Ausbildung von Hammerbär und Antriebskolben liegen bei diesem Schlaggerät keine befriedigenden Voraussetzungen für eine Serienfertigung vor, zumal die Gefahr einer Kollision zwischen Hammerbär und An- triebskolbea offensichtlich nur durch ein zweites, in der letzten Phase des Arbeitshubes hermetisch abgeschlossenes Luftkissen innerhalb des Antriebskolbens beseitigt werden kann.As a result of the relatively complicated training of the hammer bear and drive piston are not satisfactory requirements for series production of this impact device, especially since the danger of a collision between hammerbear and drive piston is obviously only due to a second one, in the last one Phase of the working stroke hermetically sealed air cushion inside the drive piston can be eliminated.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings Embodiments explained.

Es'zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem längsgeschnittenen Gerät in . einer Betriebsstellung, bei welcher sich der Antriebskolben in der ersten Phase des Rückwärtshubes befindet, Fig. 1 shows a section of the longitudinally sectioned device in. an operating position in which the drive piston is in the first phase of the reverse stroke,

Fig. 2 das Schlaggerät gemäß Fig. 1 in einer Betriebsstellung, bei welcher sich der Antriebskolben in der ersten Phase des Arbeitshubes befindet,FIG. 2 shows the impact device according to FIG. 1 in an operating position, in which the drive piston is in the first phase of the working stroke,

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Pig. 3 eine Variante des Schlaggerätes in einer Darstellung gemäß Fig.1 undPig. 3 shows a variant of the impact device in a representation according to FIG. 1 and

Fig. 4 eine weitere Variante des Schlaggerätes in einer Darstellung gemäß Fig. 1.4 shows a further variant of the impact device in a representation according to FIG. 1.

Das Schlagwerkzeug 1 ist von einer Werkzeughalterung 2 aufgenommen, die stirnseitig mit dem Gehäuse 3 des Gerätes verbunden ist. Im Gehä,use ist ein axial still stehender Führungszylinder H angeordnet. Im Führungszylinder befindet sich der frei bewegliche Hammerbär 5 sowie der an einem Kurbeltrieb angelenkte Antriebskolben 6, der mittels Bolzen 7 über ein Pleuel 8 mit dem Kurbelzapfen 9 der Kurbel 9' verbunden ist. Die Kurbelwelle kann ihr Drehmoment von einem beliebigen Motor erhalten. Zwischen dem mit einer Ringdichtung versehenen Hammerbär 5 und dem ebenfalls mit Ringdichtung versehenen Antriebskolben 6 befindet sich ein Luftkissen 12. Das Luftkissen ist zur Ergänzung der Luftverluste über eine Lüftungsöffnung 13 (Figuren 1 und 2)bzw. 14, 19 (Fig.3) bzw. 16 (Fig. H) periodisch mit dem Gehäuseraum 17, 17' verbunden. Die Lüftungsöffnung mündet im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs 5· Die Zylinderräume vor dem Hammerbär und hinter dem Antriebskolben stehen mit dem Gehäuseraum 17 bzw. 17' in Verbindung. Der vordere Zylinderraum 17' kommuniziert über öffnungen 18 mit dem Gehäuseraum 17· Weitere in einer quer zur Zylinderachse stehenden Ebene gelegene öffnungen 19 (Ausschaltöffnungen) im Führungszylinder sind vor der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs angeordnet. Diese öffnungen ermöglichen den Leerlauf des Geräts ohne Schlag, wenn beispielsweise das Werkzeug aus der Halterung entfernt ist oder teilweise aus dem Zylinderraum herausgezogen ist (Ausschaltstellung). In diesem Falle befindet sich der Hammerbär 5 in einer Position, bei welcher die öffnungen 19 hinter dem Hammerbär in den Raum zwischen Schlagkolben und Antriebskolben münden, so daß der Hammerbär durch den Rückwärtshub des Antriebskolbens nicht mehr angesaugt wird.The striking tool 1 is held in a tool holder 2, which is connected at the end to the housing 3 of the device. An axially stationary guide cylinder H is arranged in the housing. In the guide cylinder there is the freely movable hammer head 5 as well as the drive piston 6 which is linked to a crank mechanism and which is connected to the crank pin 9 of the crank 9 'by means of bolts 7 via a connecting rod 8. The crankshaft can get its torque from any engine. An air cushion 12 is located between the hammer head 5, which is provided with a ring seal, and the drive piston 6, which is also provided with a ring seal. 14, 19 (FIG. 3) and 16 (FIG. H) are periodically connected to the housing space 17, 17 '. The ventilation opening opens in the area of the rear edge of the hammer hammer 5, which is in the striking position. The cylinder spaces in front of the hammer hammer and behind the drive piston are connected to the housing space 17 and 17 '. The front cylinder space 17 ′ communicates with the housing space 17 via openings 18. These openings allow the device to idle without impact, for example when the tool is removed from the holder or partially pulled out of the cylinder space (switch-off position). In this case, the hammerbear 5 is in a position in which the openings 19 open behind the hammerbear into the space between the percussion piston and drive piston, so that the hammerbear is no longer sucked in by the backward stroke of the drive piston.

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Die Lüftungsöffnung 13,14* 19, 16 liegt näher an der Hinterkante 20 des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs 5 als an der Vorderkante 21 des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens 6. Die Lüftungsöffnung befindet sich darüber hinaus in einem Abstand von der Vorderkante 21 des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens 6, der größer ist als ein Viertel der Hublänge des Antriebskolbens. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel liegt die Lüftungsöffnung unmittelbar an der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs. Die Länge des Hammerbärs 5 entspricht .etwa der Länge des Hubes des Antriebskolbens. Das freie, vom Hammerbär beaufschlagbare Ende des Werkzeugschaftes 1 befindet sich in einem Abstand von der Vorderkante 21 des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens 7, der etwa dem zweifachen Hub des Antriebskolbens entspricht. Die Länge des in den Raum des PührungsZylinders U ragenden Schaftabschnittes des Werkzeuges ist geringer als die Länge des Hubes des Antriebskölbens.The ventilation opening 13,14 * 19, 16 is closer to the rear edge 20 of the hammerbear 5 in the striking position than to the front edge 21 of the drive piston 6 located in front dead center. The ventilation opening is also at a distance from the front edge 21 of the front Drive piston 6 located dead center, which is greater than a quarter of the stroke length of the drive piston. In the illustrated embodiment, the ventilation opening is located directly on the rear edge of the hammerbear in the striking position. The length of the hammer bear 5 corresponds approximately to the length of the stroke of the drive piston. The free end of the tool shank 1 that can be acted upon by the hammerbear is at a distance from the front edge 21 of the drive piston 7 located in the front dead center, which corresponds approximately to twice the stroke of the drive piston. The length of the shaft section of the tool protruding into the space of the guide cylinder U is less than the length of the stroke of the drive piston.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist die Lüftungsöffnung 13 eine Querbohrung in der Zylinderwandung, die unmittelbar an der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs liegt, überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese öffnung 13 nicht nur eine ausreichende Ergänzung des Luftpolsters bewirkt, sondern daß das Schlaggerät auch eine extrem hohe Schlagleistung· zeigt, obwohl die Lüftungsöffnung infolge ihrer spezifischen Anordnung an der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs beim Rückwärtshub des Antriebskolbens unmittelbar überfahren wird. In the embodiment of Figures 1 and 2, the ventilation opening 13 a transverse hole in the cylinder wall, which is located directly on the rear edge of the in impact position Hammerbärs lies, surprisingly it has been shown that this opening 13 causes not only a sufficient addition to the air cushion, but that the impact device also a extremely high impact performance · shows, although the ventilation opening as a result their specific arrangement at the trailing edge of the in striking position Hammerbear located on the backward stroke of the drive piston is run over immediately.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die Lüftungsöffnungdurch eine Längsnut 14 in der Innenwandung des FührungsZylinders 4 gebildet, der die Ringdichtung 10 des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs 5 überbrückt und in eine Ausschaltöffnung 19 mündet, so daß das Luftkissen 12 bei einer Betriebs-In the embodiment according to Fig. 3, the ventilation opening is through a longitudinal groove 14 in the inner wall of the guide cylinder 4 formed, the ring seal 10 of the located in the impact position Hammerbärs 5 bridged and opens into a switch-off opening 19, so that the air cushion 12 in an operating

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position gemäß Fig. 3 mit dem Gehäuseraum 17 in Verbindung steht. Wesentlich ist auch in diesem Falle, daß der Eingang zur Längsnut I^ im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs liegt.position according to FIG. 3 with the housing space 17 in connection stands. It is also essential in this case that the entrance to the longitudinal groove I ^ in the area of the rear edge of the in impact position hammerbear is located.

Das gleiche gilt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, bei welchem der in"Schlagposition befindliche Hammerbär 5 insgesamt durch eine in die Zylinderwandung eingearbeitete Nut 16 überbrückt wird.The same applies to the embodiment according to FIG. 4, in which the hammer bear located in the "striking position" 5 in total is bridged by a groove 16 machined into the cylinder wall.

Der für eine maximale Schlagstärke optimale Querschnitt der Lüftungsöffnung 13 bzw. 1*1, 19 bzw. 16 liegt unter den Bedingungen (Hublänge, Länge des in den Führungszylinder ragenden Werkzeugschaftes, Masse und axiale Länge des Hammerbärs, lichte Weite des FUhrungszylinders) des gezeichneten Ausfüh-The optimal cross-section of the ventilation opening 13 or 1 * 1, 19 or 16 for maximum impact strength lies under the conditions (Stroke length, length of the protruding into the guide cylinder Tool shank, mass and axial length of the hammer, clear width of the guide cylinder) of the drawn execution

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rungsbeispiels bei 0,8 - 3,0 mm , vorzugsweise bei 2,5 mm , wobei die Zeichnung im Maßstab 1:1 ausgeführt ist.Approximate example at 0.8-3.0 mm, preferably at 2.5 mm, the drawing being made on a scale of 1: 1.

Der erwünschte optimale Querschnitt der Lüftungsöffnung ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 durch die Längsnut I¹I bestimmt. Fertigungstechnisch ist es allerdings günstiger, den optimalen Querschnitt des Lüftungskanals durch die Querbohrung 19 in der Zylinderwandung zu bestimmen. In diesem Falle ist der Querschnitt der Längsnut größer als der Querschnitt derThe desired optimal cross section of the ventilation opening is determined in the exemplary embodiment of FIG. 3 by the longitudinal groove I ¹ I. From a manufacturing point of view, however, it is more favorable to determine the optimal cross section of the ventilation duct through the transverse bore 19 in the cylinder wall. In this case, the cross section of the longitudinal groove is larger than the cross section of the

Bohrung 19, welcher sodann 2,5 mm beträgt, überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die positive Wirkung der Anordnung der Lüftungsöffnung 13; 14,19; 16 bzw. von Lüftungsöffnungen im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs 5 auf die Ergänzung der Luftverluste im Luftkissen 12 und damit auf die Schlagstärke in bestimmten Grenzen unabhängig von der Länge des Hubes des Antriebskolbens 6, vom Durchmesser des Führungszylinders ¹I und vom Abstand der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs von der. Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens und den übrigen in der Beschreibung angegebenen Größen ist.Bore 19, which is then 2.5 mm, surprisingly it has been shown that the positive effect of the arrangement of the ventilation opening 13; 14.19; 16 or ventilation openings in the area of the rear edge of the hammerbear 5 in the striking position on the addition of the air losses in the air cushion 12 and thus on the impact strength within certain limits regardless of the length of the stroke of the drive piston 6, the diameter of the guide cylinder ¹ I and the distance the trailing edge of the hammerbear in striking position from the. Front edge of the drive piston located in the front dead center and the other sizes specified in the description.

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Claims

( I. I impact device for processing stone, concrete, ore, coal, metal and the like, in which in a guide cylinder between the axially freely movable hammerbear and the drive piston for the hammerbear, which is linked to a crank drive, there is a central section (air cushion wandering section) The guide cylinder moves back and forth during the stroke cycle, the front side limited by the roughly flat end faces of the hammer and drive piston flies, which is connected to the atmosphere or the closed housing space to supplement air losses in the air cushion via at least one ventilation opening in the guide cylinder , the spaces in the guide cylinder in front of the hammer head and behind the drive piston being connected to the housing space of the impact device, characterized in that the ventilation opening (13 in Fig. 1, 2; 1 * J, 19 in Fig. 3 and 16 in Fig. H) in the guide cylinder in the area of the rear edge (20) of the in the impact position, with Di chtungsring (10) provided hammer bear (5) is arranged.

2. Impact device according to claim I _3, characterized in that the ventilation opening (13; 14, 19; 16) is closer to the rear edge (20) of the hammer bear located in the striking position (5) than to the front edge (21) of the front dead center located drive piston (6) and opens into the closed housing space (17, 17 ') encompassing the handle interior of the device.

3. Impact device according to claim 1 or 2, characterized in that the ventilation opening _{(13; lH t} 19; 16) is at a distance from the front edge (21) of the drive piston (6) located in the front dead center, which is larger than a Quarter of the stroke length of the drive piston.

H. Impact device according to one of Claims 1-3, characterized in that the ventilation opening (13; I ¹ I, 19;> 16) is arranged directly on the rear edge of the hammer hammer (5) which is in the striking position.

5 · Impact device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the axial length of the hammer bear (5) corresponds approximately to the length of the stroke of the drive piston (6).

Impact device according to one of the preceding claims, characterized in that the free from the hammer bear acted upon end of the tool shaft (1) at a distance from the front edge (21) of the front dead center located drive piston (7) is located, which corresponds approximately to twice the stroke of the drive piston.

7. Impact device according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the in the space of the Guide cylinder protruding shaft portion of the tool (1) is less than the length of the stroke of the drive piston (6).

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8. Impact device according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation opening (14 or 16) is formed by a groove (14) introduced into the inner wall of the guide cylinder (4), which groove forms the ring seal the hammer bear located in the striking position (5) bridged (Fig. 3, 4).

9. Impact device according to claim 8, characterized in that the groove (14) opens into a switch-off opening (19) (Fig. 3)

10. Impact device according to claim 8, characterized in that the groove (16) extends over the entire length of the hammerbear in the striking position and this on both sides towers above (Fig. 4).

11. Impact device according to claim 8 or 9> characterized in that the optimal cross section of the ventilation opening (14, 19) is determined by the cross section of an opening (19) into which the longitudinal groove (14) opens (Fig. 3).

12. Impact device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the ventilation · opening (13; 14, 19 ;, 16) is 0.8-3.0 mm, preferably 2.5 mm.

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