DE2401007A1

DE2401007A1 - Bandverbindungsvorrichtung fuer walzwerke und aehnliche anlagen

Info

Publication number: DE2401007A1
Application number: DE2401007A
Authority: DE
Inventors: Charles Storer Shumaker
Original assignee: Wean United Inc
Current assignee: Wean United Inc
Priority date: 1973-03-22
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1974-10-03
Also published as: FR2222293A1; FR2222293B1; ES424413A1; BE812356A; AU470378B2; JPS49122873A; AU6628974A; US3837559A; GB1404269A; NL7403281A; CA994132A

Description

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Wean-Unitad. Inc.. Pittsburgh, Pa. (USA) 2401007

Bandverbindungsvorrichtung für Walzwerke und ähnliche Anlagen

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Bandauführungsvorrichtung für ein Walzwerk, das zum kontinuierlichen und ununterbrochenen Walzen von miteinander verbundenen Bandbunden ausgelegt ist. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird zwischen einer Bundabrol!vorrichtung und der Einlaufführung eines Walzwerkes oder eines Walzgerüstes eine fliegende oder verfahrbare Bandheftvorrichtung oder eine fliegende oder verfahrbare Mehrpunktschweißvorrichtung angeordnet. Eine der Eingangsseite der Heftvorrichtung oder der Punktschweißvorrichtung zugeordnete Halterung hält das voreilende Bandende eines zweiten Bundes dann in der . Heftvorrichtung oder in der Punktschweißvorrichtung fest, wenn sich diese Heftvorrichtung oder Punktschweißvorrichtung in der zurückgezogenen Position befindet. Dann, wenn das nacheilende Ende des ersten Bundes in das Walzwerk oder in'das Walzgerüst einlaufen will, wird das zum zweiten Bund gehörende voreilende Bandende auf das nacheilende Bandende des ersten Bundes abgesenkt, wobei die Heftvorrichtung oder die Punktschweißvorrichtung zum Walzwerk oder Walzgerüst hin mit einer im wesentlichen dem einlaufenden Ende des Bandes synchronen Geschwindigkeit verfahren wird und dabei die beiden Enden der Bänder miteinander verbinden. Die beiden Bandenden werden miteinander verbunden, ohne daß es dabei zu einem Stillstand beim einlaufenden Band kommt, so daß beim Walzwerk oder Walzgerüst die Bandeinlaufgeschwindigkeit erhalten.bleibt· Nach dem Verbinden der beiden Bandenden kann die Bandheftvorrrichtung oder die Punktschweißvorrichtung zur Aufnahme des voreilenden Bandendes des nächsten Bundes in die Ausgangsposition zurückgefahren werden.

An Vorrichtungen und Verfahren, die Tandemkaltwalzwerke oder

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Tandemkaltwalzgerüste in die Lage versetzen sollen, miteinan*» der verbundene Bandbunde kontinuierlich und ohne Unterbrechung zu walzen, ist in der letzten Zeit viel gearbeitet worden, wobei die wesentlichen Vorteile dieser Bemühungen darin liegen, daß die Produktionsrate des Walzgerüstes oder des Walzwerkes gesteigert wird, daß weiterhin aber auch der Anteil des maßhaltig gewalzten Bandes größer wird. Zu"den bisher verwendeten und vorgeschlagenen Vorrichtungen, die der Einlaufseite von Stahlwalzwerken zugeordnet sind, ist jedoch zu bemerken, daß für diese Vorrichtungen komplizierte und kostspielige Bandspeicherungsanlagen erforderlich sind, desgbichen aber auch noch kostspiele Brennschweißvorrichtungen hoher Qaulität.

Die meisten modernen Tandemkaitwalzgerüste oder Tandemkaitwalawerke arbeiten mit einem sehr schnell wirkenden Walzspaltanstellmechanismus, beispielsweise mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Konstruktionen/hydraulischen Arbeitszylindern und Steuerungen, bei denen im Rahmen dieser Erfindung eine Bandverbindungsvorrichtung geschaffen wird, die - auf Wunsch - es ermöglicht, daß das Walzwerk während des Verbindens der Bunde kontinuierlich Weiterarbeiten kann und dennoch keine Bandspeicherungsanlage dafür benötigt.

Wenn diese Erfindung auch bei vielen Anwendungsfällen, bei denen sich bewegende Bänder miteinander verbunden werden müssen, also bei Anlagen, die im allgemeinen Bandspeicherungsanlagen benötigen, beispielsweise Verarbeitungsanlagen usw., Verwendung finden kann, so soll sie doch im Rahmen dieser Erfindung im Zusammenhang mit einem Walzwerk beschrieben und erläutert werden.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die das Umsetzen eines zuerst zugeftihrten Bundes von einer ersten Bundabrollvorrichtung aus in eine zweite Bundabroll-

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Vorrichtung ermöglicht, nachdem dessen vorderes Bandende von der ersten Bandabrollvorrichtung aus in das Walzwerk oder in das Walzgerüst eingeführt worden ist. Zwischen dem Walzwerk oder Walzgerüst und der zweiten Bundabrol!vorrichtung angeordnet sind eine Bundendenheftvorrichtung oder eine Mehrpunktschweißvorrichtung und ein Wagen oder Schlitten, mit dem die vorerwähnte Heftvorrichtung oder Schweißvorrichtung zum Walzgerüst hin und vom Walzgerüst fort verfahren wird. Zur vorerwähnten Heftvorrichtung oder zur vorerwähnten Punktscheißvorrichtung gehört eine Öffnung, durch die das Band des ersten Bixades durchlaufen kann, gehört weiterhin eine Halterung, die derart angeordnet ist, daß von ihr das voreilende Ende des zweiten Bundes über oder unter dem durchlaufenden Band des ersten Bundes gehalten wird. Der Halterung zugeordnet ist eine Vorrichtung, durch die das voreilende Ende des zweiten Bandes gesenkt und gehoben werden kann, um mit dem nacheilenden Ende des ersten Bandes in Kontakt zu kommen. Durch eine andere Vorrichtung wiederum wird die Heftvorrichtung oder die PunktSchweißvorrichtung mit ungefähr der Geschwindigkeit des vom ersten Bund ablaufenden Bandes verfahren, wobei gleichzeitig die beiden Bänder miteinander verbunden werden, ohne daß dafür die Arbeit oder der Betrieb des Walzwerkes unterbrochen werden muß.

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Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiole) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Das Hrste Weilzgerüst eines Quartotandemkaltwalzwerkeii zum Walzen von Kohlenstoffstahl samt den vorgeschnlteten Vorrichtungen für das Verbinden der Bänder.

Fig. 1 zeigt die Umrisse das erste Walzgerüst eines Quartotandem-Ka.l twalzwerkes zum Walzen von Kohlenstoffstahl. Zum Walzgerüst gehört die übliche Bandeinlaufführung 12. Ganz rechts ist die BundabroU vorrichtung dargesteJIt, die als Bundabroller Ik ausgeführt und mit zwei angetriebenen Rollen 16 versehen ist. Etwas mehr J inks und naher zum Walzgerüst hin ist ein Bundabrol!haspel 18 vorgesehen, zu dem die beiden einander gegenüber angeordneten und angetriebenen Dorne 20 gehören. Zwischen den Stationen Ik und 18 wird ein Bundheberwagen 22, zu dem eine Kolben-Zylinder-Konstruktion oder ein Hubzylinder 23 gehört, verfahren. Dieser Bundheberwagen 22 ist ein Teil der Bundabrol!vorrichtung Ik und hat somit einen zum Teil abgewickelten Bund aufzunehmen und diesen dann aus der Position der Bundabrollvorrichtung Ik aus, d.h. aus der Bundübernahmeposition heraus, zu den Haspeldornen oder Haspelkonen 2O zu transportieren.

Auf der linken Seite und über dem Bundabrollhaspel 18 ist ein Zuführungstreibrollengerüst 26 angeordnet, wobei die untere Rolle dieses Treibrollengerüstes 26 in der Walzlinie des Walzgerüsfces liegt, wahrend die obere Rolle in Vertikalrichtung vermittels einer Kolben-Zylinder-Konstruktion oder eines Anstellzylinders 27 verstellt werden kann, und zwar in

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die gestrichelt dargestellte Position und von dort aus wieder in die mit Vollinie dargestellte Position.

Links vom Treibrollensatz 26 befindet sich die horizontal ausgerichtete Bandauflagerung 28, deren einander gegenüberliegenden Bandauflagerungen 30 vermittels der Kolben-Zylinder-Konstruktionen oder der Einstellzylinder 32 in Horizontalrichtung auseinandergefahren werden können. Kurz hinter der Bandauflagerung 28 ist parallel zur Banddurchlaufrichtung eine fliegende oder verfahrbare Bandendenheftvorrichtung 3k derart angeordnet, daß sie horizontal zum Walzwerk hin und auch vom Walzwerk wieder fort bewegt werden kann. In Konstruktion und Arbeitsweise entspricht der Bandendenhefter, zu dem ein stationäres Gesenk 36 mit einer Reihe von Gesenkaussparungen 38 und ein beweglicher Stempel kO mit einer länglichen Schneidkante k2 für die Herbeiführung von einer Reihe verriegelnder Perforationen in den beiden Bändern gehören^ bereits bekannten Ausführungen von verfügbaren Geräten zum Verbinden von Kohlenstoffstahl mit einem Breitenbereich von 20" bis 90" und mit einem Dickenbereich von O.O6O" bis 0.200". Zur Durchführung eines Heftvorganges wird der Stempel 40 von einer Kolben-Zylinder-Konstruktion oder einem Antriebszylinder kl schnell und kräftig nach unten bewegt. In Anpassung an die Anforderungen dieser Erfindung ist eine Bandend enheftvorrichtung gewählt worden, bei der dann, wenn sich laut Darstellung in der Zeichnung der Stempel kO in seiner Ausgangsposition befindet, zwischen dem Gesenk 36 und dem Stempel kO eine Öffnung kk vorhanden ist. Die Bandendenheftvorrichtung 3k ist auf einen Wagen oder Schlitten 46 aufgesetzt, der vermittels Räder auf den Schienen 50 durch einen schnell wirkenden Antriebszylinder oder durch eine schnell wirkende Kolben-Zylinderkonstruktion 52 verfahren und bewegt wird. Arbeitet bei dem

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dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung das Walzgerüst 10 mit einer Bandeinlaufgeschwindigkeit von 120 FPM, dann wird die Kolben-Zylinder-Konstruktion oder der Antriebszylinder 52 einen Hub von ungefähr 5 ft haben, so daß der Wagen oder der Schlitten k6 auf den ersten Längeneinheiten dieser Strecke auf Bandgeschwindigkeit beschleunigt wird.

An die Stelle der bisher angeführten Verwendung einer Bandendenheft vorrichtung kann aber auch eine Mehrfachpunktschweißvorrichtung bekannter Konstruktion gesetzt werden. Wenn die
Bandheftvorrichtung den Verbindungsvorgang mit einer Sekunde
bis zweidrittel einer Sekunde auch schneller durchzuführen in
der Lage ist als eine Punktschweißvorrichtung mit jeweils zwei bis drei Sekunden, so sind beide dennoch viel -schneller und
viel kostengünstiger als eine Brennschweißoperation. Bei Verwendung einer Heftvorrichtung mit einer Heftreihe liegt die
gesamte Zeit, die für den Heftvorgang erforderlich ist, in der Größenordnung von einer Sekunde, wobei, wenn, beim Gerüst 10
die Bandeinlaufgeschwindigkeit 120 FPM beträgt, der Wagen oder Schlitten k6 weniger als 6 ft zurückzulegen hat.

Mit einem PunktschweiU^orät kann eine Reihe aus 30 Schweißpunkten für ein 80" breites Band in drei Sekunden hergestellt werden, wobei der Wagen oder Schlitten k6 ungefähr 6 ft zurücklegen muß. Diese für die Durchführung des kompletten Verbindungsvorganges kurze Zeit wird nicht nur durch die dafür verwendeten Vorrichtungen erzielt, sondern auch dadurch, daß die Heftvorrichtung oder der Punktschweißer zum Verbinden der Bandenden einer Positionierung und einer Festklemraung der beiden Bänder nicht
bedürfen. Wird eine Heftvorrichtung oder eine Punktschweißvorrichtung verwendet, dann brauchen die nacheilenden Bandenden
der Bunde in den meisten Fällen nicht abgeschnitten au werden,

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nur das voreilende Bandende muß geradegeschnitten werden, was geschehen kann, noch bevor die Bunde in das Walzwerk gebracht werden.

Zum Bandhefter "$k gehört ein Anschlag *jk, der dann das von der Bandhalterung 28 gehaltene Bandende aufnimmt, wenn der Stempel 'lO der Heftvorrichtung sich in der oberen Position befindet, und das Band durch die Öffnung kk durchlaufen kann. An der Austrittsseite des Treibrollengerüstes 26 befindet sich ein Meßfühler 56, der das Bandende festausteilen hat und dann ein Steuerungssignal erzeugt, um ein aufeinanderfolgendes und zeitlich abgestimmtes Arbeiten der verschiedenen Kol— ben-Zylinder-Konstruktionen oder Antriebszylinder zu erreichen! und zwar der Kolben-Zylinder-Konstruktionen ki und 52 der Heftvorrichtung, der Kolben-Zylinder-Konstruktionen 32, <iie zur Bandhalterung 28 gehören, sowie der Kolben-Zylinder-Konstruktion oder des Anstellzylinders 27 für das Treibrollengerüst 26.

Für die Kurzbeschreibung der in der Zeichnung dargestellten Erfindung und deren Arbeitsweise,sei angenommen, daß gerade ein Bund von der Abhaspelvorrichtung 18 abgehaspelt wird, daß weiterhin das Tandemwalzwerk mit der höchsten Produktions— geschwindigkeit, bei einer Bandeinlaufsgeschwindigkeit von 600 bis 750 FPM arbeitet. Nun wird ein zweiter Bund auf die Bundabrollvorrichtung 14 gebracht, woraufhin das zuvor gerade abgeschnittene voreilende Bandende abgerollt und unter der hochgefahrenen oberen Rolle des Treibrollensatzes 26 hindurchgeführt wird, desgleichen aber auch über die Bandablagen 30 der Bandhalterung 28 und in das Fenster kk der Heftvorrichtung 3*», bis dessen voreilendes Ende gegen den Anschlag $h der Heftvorrichtung anschlägt.

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Noch vor dem Abwickeln des nacheilenden Endes des ersten Bundes vom Abwickelhaspel 18 wird die Geschwindigkeit des Walzgerüstes oder des Walzwerkes für das Gerüst 10 auf e±ne Bandeinlaufgeschwindigkeit von 120 FPM gedrosselt. Sobald das nacheilende Ende den Meßfühler 56 passiert oder sich über diesen Meßfühler 5ö bewegt, wird von dem Meßfühler ein. Signal erzeugt, erforderlichenfalls auch mit einer Verzögerung, daß zur Herstellung einer Verbindung ein richtiges Überlappen der beiden Bänder ermöglicht. Mit diesem"Signal werden die Kolben-Zylinder-Konstruktionen oder die Betätigungszylinder 32 derart angesteuert, dall sie ein Absenken des voreilenden Endes des zweiten Bundes auf das nacheilende Ende des ersten Bundes ermöglichen, woraufhin dann die Kolben-Zylinder-Konstruktion oder der

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Antriebszyli rrler kl_t den Stempel zur Durchführung eines Heftvorganges veranlaßt. Nach dem Heften wird der Antriebszylinder kl schnell wieder in dessen Ausgangslage zurückgefahren, und zwar noch vor der vollen Ausnutzung der Vorwärtsbewegung des Wagens oder Schlittens k6, woraufhin dann die Kolben-Zylinder-Konstruktion oder der Anstellzylinder" 27 derart angesteuert wird, daß sie ein Absenken der oberen Rolle des Treibrollensatzes 2b veranlassen, damit aber auch ein Arbeiten dieses Treibrollensatzes 26 zusammen mit den angetriebenen Rollen \6 der Bundabrollvorrichtung, so daß die Abwicklung des zweiten Bundes mit der Geschwindigkeit des Walzgerüstes einsetzen kann, und die Einlaufführung des Gerüstes 10 zusammen mit den Führungen der anderen Gerüste zum Durchlassen der Überlappungsverbindung zwischen den Walzen, ohne daß dabei ein WaIzvorgang durchgeführt wird, geöffnet wird.

Nach dem Abwickeln einer bestimmten Anzahl von Windungen vom zweiten Bund, der von der Bund abr ο 1 !.vorrichtung 1^t gehalten wird, wird vermittels des Bundhebewagens 22 dieser Bund in die zweite Station 18 gefahren, wobei die Kolben-Zyiinder-

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Konstruktion 23 den Bund auf die Dorne 20 oder die Konen 20, die den Bund zu halten haben, ausrichtet, woraufhin dann der Bundhebewagen zur Aufnahme des nächsten Bundes in die Bundaufnahmestation zurückgefahren wird·

In Übereinstimmung mit den geltenden Patentbestimmungen ist die Konstruktion und die Arbeitsweise dieser Erfindung jeweils anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert und beschrieben worden, das für das beste Ausführungsbeispiel dieser Erfindung gehalten wird.

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Claims

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Patentansprüche 1

■ 1.. Anlage zum kontinuierlichen Zuführen von miteinander verbundenen von Bandmaterialbunden in ein« Verarbeitungsanlage. Diese Zuführungsanlage dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr gehören:- eine Vorrichtung zum Abhaspeln eines ersten Bundes in die Verarbeitungsanlage _t wobei das Band einem bestimmten Weg zu folgen hat; eine Vorrichtung sum Abhaspeln eines zweiten Bundes, nachdem der erste Bund abgehaspelt worden ist,auch hier in Verfolgung eines bestimmten von Band zurückzulegenden Weges; eine zwischen den beiden Abhaspelvorrichtungen und der Verarbeitungsanlage angeordnete Vorrichtung, die das voreilende Ende und das nacheilende Ende der vorerwähnten Bunde miteinander zu verbinden hat, wobei zu dieser Verbindungsvorrichtung Bandhalteelemente gehören, die zusammenarbeiten bei der Herbeiführung einer Verbindung des voreilenden Endes und des nacheilenden Endes der vorerwähnten Bunde; eine Vorrichtung zum Verfahren der Bandverbindungseleraente in Richtung der Bandeinlaufrichtung und im wesentlichen mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeit des vom ersten Bund ablaufenden Bandes ist; schließlich auch noch eine Vorrichtung zum Verbinden der vorerwähnten voreilenden und nacheilenden Enden bei der vorerwähnten Bandgeschwindigkeit.

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2. Anlage zum kontinuierlichen Zuführen von miteinander Verbundenen Bandmaterialbunden in ein Walzwerk oder Walzgerüst. Diese Anlage
dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr gehören:- eine Vorrichtung zum Albhaspeln oder Abrollen eines ersten Bundes in das Walzwerk oder Walzgerüst, und zwar in einer vorgegebenen Materialdurchlaufrichtung oder Walzpfad; eine Vorrichtung zum Abhaspeln oder Abrollen von zumindest einem Teil eines zweiten Bundes, nachdem der erste Bund abgehaspelt oder abgerollt worden ist; die vorerwähnten beiden Abroll-oder Abhaspelvorrichtung sind zur Materialdurchlaufrichtung koplanar; eine Vorrichtung, die die voreilenden und nacheilenden Enden der vorerwähnten Bunde miteinander zu verbinden hat und als Heftvorrichtung oder Punktschweißvorrichtung ausr geführt ist - diese Vorrichtung ist zwischen den Bundabrollvorrichtungen und dem Walzgerüst angeordnet; ein Wagen für die vorerwähnte Verbindungsvorrichtung, der parallel zum Durchlauf des ersten Bandes verfahren wird; eine Vorrichtung, die den vorerwähnten Wagen in Richtung des Walzgerüstes mit einer Geschwindigkeit zu verfahren hat, die im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des vom ersten Bund abrollenden Bandes ist; schließlich noch eine Vorrichtung, die die voreilenden und nacheilenden Enden bei dieser Geschwindigkeit miteinander verbindet·

3· ' Anlage nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß

bei der ersten Bundabrollvorrichtung oder Bundabhaspelvorrichtung ein Konstruktionselement in die Öffnung des Bundes eingesetzt wird und diesen Bund während des Abhaspeins

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hält; sich die vorerwähnte Vorrichtung «um Abhaspeln oder Abrollen des zweiten Bundes zusammensetzt aus zwei Stützrollen, die gegenüber an der Seite dieses Konstruktionselementes angeordnet sind; schließlich auch noch eine Übergabevorrichtung vorhanden ist, die den Bund nach teilweisem Abrollen in die Station für das endgültige Abrollen oder Abhaspeln zu transportieren hat.

k. AnLage nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr eine Bandhaiterung zum Festhalten des voreilenden Ende des von den vorerwähnten Stützrollen abgewickelten Bundes zu halten hat; diese Vorrichtung über der Materialzuführungslinie liegt> eine Vorrichtung zum Lösen des Bandes aus der Bandhalterung vorhanden ist, so daß dieses Band auf das im Durchlaufweg vorhandene Band gebracht werden kann.

5· Anlage nach Anspruch k_t

dadurch gekennzeichnet, daß

zur vorerwähnten Bandverbindungsvorrichtung ein beweglicher Kopf oder ein beweglicher Stempel gehört; weiterhin eine Vorrichtung vorhanden ist, die diesen Stempel dazu zu bringen hat, sich in eine Position über dem Durchlauf weg zu bewegen, desgleichen aber auch in eine Position, die auf die Bandhalterung ausgerichtet ist, so daß eine Öffnung entsteht, in die das Verbindungselement des voreilenden Endes eines Bandes, das τβη der Bandhalterung gehalten wird, einlaufen kann.

6. Anlage nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß

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ein Anschlag vorgesehen ist, um das Ausmaß des Einführens dieses voreilenden Endes durch die vorerwähnte Öffnung- unter Kontrolle halten zu können«

7. Anlage nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß

separate Antriebsvorrichtungen die vorerwähnte Bandhalterunp zu betätigen haben, den Wagen zu verfahren haben, den Kopf oder Stempel dazu zu bringen haben, durch die vorerwähnte Bandhalterung das voreilende Ende abzusenken, den Wagen in Richtung Walzwerk zu verfahren haben und ein Verbinden der voreilenden und nacheilenden Enden zu veranlassen haben; weiterhin der Meßfühler zum Erfühlen des nacheilenden Endes des ersten Bundes ein Signal erzeugt, mit dem die separaten Antriebsvorrichtungen angesteuert werden.

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