DE2358941A1 - Geraet zum messen eines faserverbandes - Google Patents

Description

Otto Glöser
Patentanwalt '.- _: . 807ό cbenhausen-Wörk, .,.?1-H

über ingoIstädt/D.

Anmelder: I)IpI.Ing. Ewald Donath, 8Ο7Ο Ingo 1stadt

Am Münzbergtor 3

Gerät zum' Messen eines Fas er Verbandes

Die Erfindung bezieht sich: auf ein Gerät zum Messen eines Faserverbandes, das im wesentlichen-aus einem trichterförmigen Gebilde besteht, das seinerzeit den durchlaufenden Faserverband umgibt und unmittelbar vor einem Abzugswalzenpaar, einer Ablieferung liegt und Messsergebnisse an Steuereinrichtungen weitergibt. ":■-".-.

Meßgeräte zur Prüfung von textlien und anderen Faserverbänden sind bereits in mannigfachen Ausführungen vorge- ■ schlagen worden. So sind z.B. Kondensatoren bekannt;, durch deren Schenkel der jeweilige Faserverband hindurchgezogen wird. Dabei hat es sich aber gezeigt, daß bei dieser Art der Messung, die Nullpunktkonstanz unzureichend ist, so daß Dauermessungen nicht mpglich erscheinen. Außerdem ma-

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chen sich elektrostatische Aufladungen ungünstig bemerk-■bar.

Des weiteren ist bereits vorgeschlagen worden, einen Faserverband mit einer Lichtquelle zu druchleuchten. Dabei xverden die Helligkeitsschwankungen, die sich durch unterschiedliche Stärken des Easerverbandes ergeben, dazu verwendet, um entsprechende Korrekturen vorzunehmen. Diese Meßgeräte können aber deshalb nicht befriedigen, weil einmal die gleichmäßige- Ausbreitung des Bandes Schwierigkeiten bereitet -und zum anderen die Intensität der Lichtquelle nicht konstant gehalten werden kann. Besonders nachteilig ist es aber, daß Einfärbungen die Meßwerte stark verändern, also jede Farbe eine andereGeräteeinstellung erfordert.

Versuchsweise sind auch schon Messungen mit Ultraschall durchgeführt worden, jedoch erfordert dies einen so hohen Aufwand, daß eine solche Messung aus finanziellen Gründen uninteressant wid. Ähnlich verhält es sich bei Durchleuchtungen mit radioaktiven Elementen.

Ein anderes bekanntes Gerät zum Messen von Faserverbänden besteht darin, daß zwei Tastrollen vorgesehen werden, von denen die eine mit einer Nut versehen ist. Diese Tastrollen

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lassen sich, aber bei schnell, lauf enden Maschinen im Dauerbetrieb nur äußerst bedingt verwenden, da die Wickelneigung der zwangsläufig sehr kleinen Tastrollen die Funktionssicherheit. erheblich herabsetzt. Außerdem, müssen die verhältnismäßig schnell laufenden Rollen geschmiert werden, ■was fast' immer zu einer Verschmutzung des jeweiligen Verbandes führt. Schwierigkeiten bereitet auch der Antrieb der Tastrollen, da ein Fremdantrieb aus räumlichen Gründen kaum unterzubringen ist und der Antrieb durch den durchlaufenden Verband selbst ,Materialrisse heraufbeschwört. Letzteres vor allem deshalb, weil der Klemmpunktabstand von dem abziehenden Walzenpaar mindestens um den Radius der Tastrolle-abgerückt sein muß, also umein Maß, das ohne weiteres größer als die Stapellänge des auslaufenden Materials sein kann. .

Leicht verbesserte Verhältnisse sind mit sogenannten Meßtrichtern zu erzielen. Dabei stellt die Reibung des !"aserverbana.es gegen die Trichterwand und die dadurch verursachte Auslenkung des schwenkbar aufgehängten Trichters ein Maß für die Stärke des Verbandes dar. Da die Reibung nicht linear mit der Stärke des Verbandes steigt und fällt, könnensolche Geräte die erforderliche Genauigkeit aber nur in ganz engen Grenzen gewährleisten.

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Bei einer anderen Ausführung mit Trichterformen, wird die "beim Durchzug des "Verbandes durch den Trichter aus dem Verband gedruckte Luft als Maß für dessen Stärke verwendet. Dieses Gerät liefert aber bei verschiedenen Durchzugsgeschwindigkeiten voneinander abweichende Werte; außerdem kann 'wegen der Punktionsfahigkeit eine bzw. darf eine Mindestgeschwindigkeit nicht unterschritten werden.

Bei einem Gerät, bei dem in einem Trichter ^'zusammengepreßte Faserverband mit Druckluft abgetastet wird, erhält man zwar genaue Werte, jedoch ist diese Art des Messens so aufwendig, daß diese Ausführung über den Prototyp noch nicht hinausgekommen ist und auch keine.Aussieht hat, in der Praxis Verwendung zu finden.

Demgegenüber liegt der'vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu entwickeln, das von den geschilderten Nachteilen frei ist. Im besonderen ist angestrebt, daß das Gerät die Meßwerte ohne Unterbrechung der Produktion liefert. Darüber hinaus soll das Gerät im Aufbau einfach* sein und bei allen Arbeitsgeschwindigkeiten und über große Bereichs genau sowie funktionssicher arbeiten. Schließlich besteht die Forderung, daß bei geringen Gestehungskosten ein vorzeitiger Verschleiß ausgeschlossen erscheint.

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Dieses Ziel· wird nach der Erfindung bei einem Gerät erreicht, das durch eine in der Trichter form, vorgesehene und in ihrer __ lichten Weite auf den Substanzquersehnitt des geweiligen Faserverbandes ansprechende Engsteile gekennzeichnet ist, wobei zumindest ein Teil derselben beweglich gelagert ist und unter Belastung- unmittelbar- am jeweiligen Verband anliegt, sowie bei Lage- bzw. -Heßwertänderung Steuerimpulse auslöst. Das erfindungsgemäße Gerät hat zunächst den Vorteil, daß es den jeweiligen Verband unmittelbar abtastet und daher keine..Analogiewerte als Haß für die Stärke des jeweiligen "■ Verbandes verwendet. Da".ferner durch die eingestellte Belastung des beweglichen Teiles der Engstelle -im vorteil- haften Gegensats au der reinen Trichterform oline anpassungsfähige Engstelle- stets eine ausreichende Reibung an dem Faserverband gegeben ist, erscheinen ausreichend genaue Messungen in verhältnismäßig■"'. großen Bereichen ohne weiteres denkbar. Des weiteren ist" auch die einfache Konstruktion herauszustellen, die sich nicht nur auf die Funktionssicherheit, sondern auch auf die -Preisgestaltung günstig auswirkt. ETicht zuletzt laßt die erfindungsgemäße Bauart bei vorzüglicher Heßgenauigkeit hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zu.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß die Engstelle des trichterförmigen Gebildes nach Art einer Fotoblende, also als BlendenverSchluß mit inneren Gleitflä-

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chen ausgebildet ist. Dies schließt aber nicht aus, daß ■ der bewegliche Teil der Engstelle als Zunge oder Schieber ausgeführt ist und ein solcher Teil einen entsprechenden Durchbruch der Wandung der Trichterform durchsetzt und mit einer Gleitfläche den jeweiligen Faserverband bis nahe dem Substanzquerschnitt belastet. Ob man die eine oder andere Bauart bevorzugt, ist in der Hauptsache eine Konstruktionsfrage und eine Frage des Aufwandes. Aus Gründen der Preisgestaltung ist für gewöhnlich der Zunge oder dem Schieber der Vorrang zu geben. Wenn man sich jedoch rein nach dem Querschnitt des jeweiligen Verbandes orientiert und größere Stärken beherrschen will, gewinnt die Bauart der 3?o~boblende an Gewicht. Eine 'besondere Bedeutung kommt den vorgesehenen Gleitflächen zu, denn sie verhindern eine zu große mechansiche Flächenbelastung des Verbandes, ohne daß die inpreßkräfte an den Verband für die Messung notwendige Werte unterschreiten müssen.

Von besonderer Bedeutung ist es nach der Erfindung, wenn die Engstelle zwei zueinander parallele Flächen aufweist, zwischen die der bewegliche Teil eingepaßt ist und das Abstandsmaß der beiden Flächen bevorzugt der lichten Weite der Engsteiß entspricht. Dabei ist es ferner noch zweckmäßig, wenn die Gegenfläche zum beweglichen Teil ·

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im Trichter rechtwinkelig zu den parallelen Flächen verläuft. Auf diese-Weise erhält man exakte Meßergebnisse, ohne daß*den Verband zerstörende Scher- oder Klemmkräfte auftreten.

Nach" der Erfindung wird es ferner für zweckmäßig angesehen, daß für die Belastung der beweglichen Teile der Engstelle mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Mittel, z.B. Federn, Gewichte, Eigenfederung, Belastungszylinder, Magneten od. dgL. zur Anwendung kommen, die bevorzugt einstellbar sind. Es versteht sich, daß man alle die hier erwähnten Mittel mit wenigen Handgriffen auf die. jeweils herrschenden Verhältnisse abstimmen kann, wodurch ein Höchstmaß an Funktionssicherheit erzielt wird. Ob man Federn oder andere Belastungsmittel verwendet, richtet sich vor allem nach den zur Verfugung stehenden Einbaumaßen. ;■■"".-■

Um die für die Auslösung der Steuerimpulse erforderlichen Bewegungen gut übertragen zu können und um außerdem das satte Anliegen der beweglichen Teile am jeweiligen Faserverband zu gewährleisten, wird ,nach der Erfindung vorgesehen,, daß die plättchenförmigen Einzelstücke des Blendenverschluss von einer Ringfeder umgeben sind.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein als Zunge ausgebildeter Teil der Engstelle einem Winkelhebel angehört, der etwa im Knickpunkt in der Aussparung des trichterartigen Gebildes gelagert ist, wobei entweder der Hebel oder das den Zungenteil übergreifende trichterartige Gebilde ortsfest gelagert ist und der bewegliche Teil federbelastet sein kann. Durch die Verwendung eines Winkelhebels lassen sich, wenn erforderlich, auf einfache Weise, nämlich durch Änderung der Hebelarmlängen besondere Kräfteverhältnisse schaffen. Geänderte !träfteverhältnisse und Variationen im Anpreßdruck an den Faserverband lassen sich aber auch dadurch erzielen, daß die z.B.den Winkelhebel belastende Feder mit ihrem freien Ende an einem feineinstellbaren Widerlager anliegt, das ggfs. ganz entfernbar ist. Die Einstellbarkeit und die ggfs. mögliche Entfernbarkeit des Widerlagers haben auch noch den Vorteil, daß man den jeweiligen Verband leicht in den Trichter einziehen kann, indem die Belastung verringert bzw. ganz aufgehoben wird.

Günstige Ergebnisse und vor allem glatte Übergänge sind ferner dann zu erhalten, wenn ein als Zunge ausgebildeter Teil der Engstelle selbst eine Blattfeder bildet, die in einer Nut der Trichterwandung liegt und mit einem verstärkten En- de in die Engstelle ragt.

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Eine besonders breitflächeige Belastung-des geweiligen Faserverbandes erhält man nach der Erfindung, wenn ein als Schieber ausgebildeter Teil der Engstelle die !'riehterwandung in radialer Sichtung durchsetzt Und in dieser Richtung federbelastet ist. :

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß den bei Lage- bzw. Meßwertänderungen die Steuerimpulse auslösenden !'eilender Engstelle mechanische, -elektrische ^ hydraulische oder pneumatische Abnahme- bzw. Wandeleinrichtungen zugeordnet sind. Eine unmittelbare mechanische Umsetzung ist durchaus denkbar, da die zur Verfügung ste- "■ henden Kräfte ausreichen, um mechanische Anzeige- öder Stelleinrichtungen zu betätigen. Daß insbesondere .elektrische Einrichtungen besonders schonend arbeiten, dürfte selbstverständlich sein. Auch mit hydraulischen oder pneumatischen Hilfsmittelnlassen sich die abgenommenen Bewegungen leicht und gefahrlos für den jeweiligen Paserver- ■ band umsetzen. Es bereitet daher keinerlei Schwierigkeiten bei Grenzwertüberschreitungen die Maschine abzustellen und/ oder laufend die lineare oder quadratische Mittelwertabweiehung zu errechnen und in Analog- oder Digital-Werten ablesbar zu machen. -

Für die Steuerung entsprechender Korrektureinrichtungen . ' ' - 10 -

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sieht die Erfindung ferner vor, daß dem trichterförmigen Gebilde bzw. dem beweglichen Teil der Engstelle ne.ben den bereits erwähnten Steuermitteln ein Schreiber nachgeschaltet ist, der die Meßwerte für spätere Kontrollen aufnimmt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 eine nur schematisch angedeutete,zur Herstellung eines Faserverbandes geeignete Haschine mit dem erfindungsgemäßen Gerät in Seitenansicht;

IFig. 2 die gleiche Maschine von oben gesehen;

Pig. 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes im Schnitt;

Fig. 4- eine gegenüber Fig. 3 geänderte Bauart, ebenfalls geschnitten;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI - VI der Fig. 5 mit zwei Nebendarstellungen.

"Wie sich aus den Pig· 1 und 2 ergibt, weist eine Maschine zur Herstellung eines Faserverbandes 1 mehrere Walzenpaare 2,3 auf, die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit

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umlaufen, und zwar derart, daß die zu einem Strang 1 zusammenzufassenden Einzerbänder 4., in die Länge gezogen, also verstreckt werden. Am vorderen Ausgang.der Ablieferung ist ein Abzugswalzanpaar 5 vorgesehen, dem in Laufrichtung des Faserverbandes 1 das erfindungsgemäße Gerät 6 vorgelagert ist, das möglichst dicht an den Quetschspalt ■ des Walzenpaares 5 herangerückt ist. . "■

Das Gaät .6 nach der Fig. 5 läßt ein trichterartiges Gebilde 7 erkennen, das mit einer Aussparung 8 versehen ist. In dieser Aussparung 8 ist bei 9 ein Winkelhebel 10 gelagert, dessen einer Arm 11 eine den Qffnungsquerschnitt 12 verschließende Zunge bildet. Der andere, etwas längere Arm 1$ wird von einer leder.14 belastet, die sich in einer Sackbohrung 15 eines Widerlagers 16 abstützt. Dieses Widerlager 16 ist in einen Halter17 eingeschraubt, der auch mit dem trichterartigen Gebilde 7 in- Verbindung steht.'Mit /18 ist eine gerändelte Kontermutter bezeichnet, damit die einmal gewählte Stellung des Widerlagers 16 nicht ungewollt verloren gehen kann. Die Durchlaufrichtung des nicht dargestellten FaserVerbandes ist mit dem Pfeil 19 angegeben» Die Tiefe der Zunge 11 wird zweckmäßigerweise das Durchmessermaß des öf fnungs quer schnittes 12 nicht übersteigen·, bevorzugt wird sie gleich dem öffnungsdurchmesser sein.

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Die Bauart nach. Fig. 4 weist eine Hut 20 auf, in der eine Blattfeder 21 bei 22 befestigt ist. Diese Blattfeder 21 endet am vorderen Ende in einer Verdickung 23, welche den Öffnungsquerschnitt 12 in ähnlicher Weise wie die Zunge 11 verschließt. Die Flächen 2.¹A- der Zunge 11 und der Verdickung 23- sind so gestaltet, daß die Trichterwandung 25 gewissermaßen fließend fortgeführt wird.

Nach. Fig. 5 durchsetzt ein Schieber 26 in radialer Hichtung die Wandung des Gerätes 6 und der Schieber 26 ist auch hier von einer Feder 14 belastet. Ebenso schafft die Fläche 24 einen glatten Übergang.

Die Bewegungen der Teile 10, 21 und 26, die sich bei unterschiedlichen Stärken des jeweiligen Faserverbandes 1 ergeben, werden auf Steuereinrichtungen übertragen, was hier aber nicht näher veranschaulicht ist, da es sich bei allen Einrichtungen um an sich bekannte Maßnahmen handelt.

Die Zeichnung und insbesondere die Fig. 3 bis 5 lassen erkennen, daß das erfindungsgemäße Gerät denkbar einfach ist und trotzdem ein Höchstmaß an Meßgenauigkeit gewährleistet. Dies um so mehr, als sich das Gerät mit einfachen Mittel und mit wenigen Handgriffen den jeweiligen Verhältnissen anpassen läßt.

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Die Schnitt dar st ellung nach Fig.. 6 offenbart, daß das Gebilde 7_vz"wei parallele Flächen 27,28 aufweist, die (vgl. Fig. 5) glatt und fließend, also der lichten Weite der Engstelle 12 entsprechend in die Trichterwandung 25 übergehen. Zwischen den Flächen 27,28 ist der Schieber 26 geführt. Der der Fläche 24- des Schiebers 26 gegenüberliegende Flächenteil 29 der Wandfläche 25 liegt quer zu den Flächen 27,28, so daß sich ein rechteckiger Öffnungs-r bzw. Meßquerschnitt 12 ergibt, auf dessen Bedeutung bereits eingegangen wurde. Welche unguten "Verhältnisse sich erge- · ben können, zeigen die Nebendarstellungen. Dort erkennt man einmal tote Bäume 30,51 bei zu schmalem und zum anderen eine Abschergefahr bei zu breitem Schieber 26; auch ist eine Teilung eines Verbandes 1. an den Stellen 32> 33 zu befürchten. . . ·

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Claims (13)

1. Patentanwalt
   Otto G (öse Γ

   Ebenho'jSft-i-Werk

   über fr.rolsiddi/Do. 2358941

   Sudii

   3ir.Ö T Ge>4£3?Qd9

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   Pa t ent anspr üch e

   fi.jGerät zum Hessen eines Faserverbandes, das im wesentlichen aus einem trichterförmigen Gebilde besteht, das seinerzeit den durchlaufenden Faserverband umgibt und unmittelbar vor .einem Abzugswalzenpaar einer Ablieferung liegt und Messergebnisse an Steuereinrichtungen weitergibt, gekennzeichnet durch eine in der Trichterform (vgl. 7) vorgesehene und in ihrer lichten Weite auf den Substanzquerschnitt des jeweiligen Faserverbandes ansprechende Engstrelle (12), wobei zumindest ein Teil (z. B. 11) derselben beweglich gelagert ist und unter Be- lastung unmittelbar am geweiligen Verband (1) anliegt, sowie bei Lage- bzw. Meßwertänderung Steuerimpulse auslöst.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Engstelle (12) des trichterförmigen Gebildes (7) nach Art einer Fotoblende, also als Blendenvergchluß mit inneren Gleitflächen ausgebildet ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß* der

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   ."■".■ - 15 - \ ,'. :■.;■-■

   . bewegliche Teil derEngstelle als -Zunge (11) oder Schieber (26) ausgeführt ist und ein solcher Teil (z.B. 11) einen entsprechenden Durchbruch (8) der Wandung, der Trichterform (7) durchsetzt und mit einer Gleitfläche (24) den jeweiligen Faserverband (1) bis nahe dem.Substanzquerschnitt belastet. V
4. 4. Gerät .nach den Ansprüchen 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet,* daß die Engstelle (12) zwei zueinander parallele Flächen (27,28) aufweist, zwischen die der bewegliche Teil (z.B. 26) eingepaßt ist und das Abstandmaß der beiden Flächen (27,28) bevorzugt der lichten Weite.-der Engstelle (12) entspricht. . " . - -
5. 5. Gerät nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (29) zum beweglichen Teil (26) im Trichter rechtwinkelig zu den parallelen Flächen (27,28) verläuft. ^
6. 6. Gerät nach den Ansprüchen. 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die"Belastung der beweglichen Teile (11,23,26) der Engstelle (12) mechansiehe,, elektrische, hydraulische oder pneumatische Mittel, z.B. Federn, Gewichte, Eigenfederung, Belastungszylinder, Magneten od. dgl.· zur Anwendung kommen, die bevorzugt einstellbar sind. . ■-".-".."

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7. 7· Gerät nach den Ansprüchen 1,2 und 6, dadurch -gekennzeichnet, daß die plättchenförmigen Einzelstücke des Blendenverschlusses von einer Ringfeder umgeben sind.
8. 8. Gerät nach-den Ansprücheni und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein als ,Zunge ausgebildeter Teil (11) der Engstelle (12) einem Winkelhebel (10) angehört, der etwa im Enic]fpunkt (vgl. 9) in der Aussparung (8) des trichterartigen Gebildes (7) gelagert ist, wobei entweder der Hebel (10) oder das den Zungenteil übergreifende trichterartige Gebilde (7) ortsfest gelagert ist und der bewegliche Teil (11) bevorzugt federbelastet ist.
9. 9· Gerät nach Anspruch.-.8, dadurch gekennzeichnet, daß die z.B. den Winkelhebel (10) belastende Feder (14) mit ihrem freien Ende an einem feineinstellbaren Widerlager (16) anliegt, das ggfs. ganz entfernbar ist.
10. 10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Zunge ausgebildeter Teil der Engstelle (12) selbst eine Blattfeder (21) bildet, die in einer Nut (20) der Trichter wandung liegt und mit einem verstärkten. Ende (23) in die Engstelle (12) ragt.

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11. 11. Gerät nach Anspruch 8., dadurch gekennzeichhet, daß ein als Schieber (.26) ausgebildeter Teil der Engötelle (12) die Trichterwandung in radialer Eichtung-durchsetzt und in dieser Richtung federbelastet ist. ;'/ _^: '
12. 12. G-erät nach den Ansprüchen 1 bis 11_r dadurch gefeennzeichnet, daß. den-bei Lage- bzw, Meßwertändeimgen.'■ -die Steuerimpulseauslösenden Teileir(11₅2^l ,26) der Engstelle-(12) mechanische, elektrische_; hydraulische oder pneumatische

    . Abnahme- bzw. Wandeleinrichtungän zugeordnet sind.
13. 13. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 11:, dadurch gekennzeichnet, daß demtrichterförmigen Gebilde (7) bzw. dem beweglichen Teil der Engstelle (12) neben den bereits erwähnten Steuermitteln ein Schreiber nachgeschaltet ist, der die Meßwerte aufnimmt. · ^: . -^

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