DE2412000A1

DE2412000A1 - Aufwickel- bzw. umspularmanordnung

Info

Publication number: DE2412000A1
Application number: DE2412000A
Authority: DE
Inventors: Elvin A Mastriani; Frank A Pozar
Original assignee: Arrow Converting Equipment Inc
Current assignee: Arrow Converting Equipment Inc
Priority date: 1973-04-03
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1974-10-17
Also published as: US3866853A

Description

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AEEOW GONVEETIHG EQUIPMENT, INC., 16 Law Drive, Eairfield, New Jersey, USA

Aufwickel- "bzw. Umspularmanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufwickel- "bzw. Umspularmanordnung insbesondere zur Verwendung in einer Einrichtung zum Aufwickeln von Material von einer Wickeltrommel auf mindestens eine Aufwickelrolle an einem beweglichen Aufwickel- bzw. Umspularm.

Die Erfindung richtet sich dabei allgemein auf eine Einrichtung zum Aufwickeln bzw. Umspulen von Material, welches von einer Quelle, z.B. als Band oder Streifen vorgeschriebener Breite geliefert wird und welches beispielsweise durch Zerschneiden oder Schlitzen in eine Vielzahl von Einzelbändern mit einer gegenüber dem Ausgangsmaterial verminderten Breite vertrennt wird. Die Erfindung richtet sich dabei insbesondere auch auf eine Einrichtung zum Aufwickeln von schmalen Bändern, die durch Schlitzen oder Zerschneiden des ursprünglichen Ausgangsmateriales erhalten werden, wobei beispielsweise mehrere Aufwickel-Umspularme frei schwenkbar an der Einrichtung parallel nebeneinander

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vorgesehen sind, um die durch Zerschneiden des Ausgangsmaterials erzeugten Bänder auf Rollen an den Armen aufzuwickeln. Besondere Schwierigkeiten "bereitet "beim Aufwickeln bzw. Umspulen derartiger Bänder die Tatsache, daß das Bandmaterial von Haus aus eine sich ändernde Dicke besitzt.

Bisher erfolgte der Antrieb sämtlicher Arme einer Aufwickelbzw. Umspuleinrichtung mit der gleichen Spannung bzw. mit dem gleichen Druck an jeder Rolle von einer einzigen Quelle, so daß keine Bücksicht auf den jeweils verschiedenen Durchmesser der einzelnen aufgewickelten Bandspulen genommen wurde und aus diesem Grunde Verformungen, Risse und sonstige Beschädigungen an den Bändern auftraten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bekannter Einrichtungen zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Aufwickel- bzw. Umspularmanordnung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen EoIben, der an einem Ende des Aufwickel- bzw. Umspularmes angeordnet ist und der ein freies wegstehendes Ende aufweist, durch eine Platte bzw. Hockenplatte, die mit dem freien Ende des Kolbens in Eingriff gebracht werden kann und durch Mittel zum Bewegen des Kolbens", so daß das freie Ende des Kolbens mit der Platte in Eingriff kommt und dadurch das andere Ende des Armes gegen die Wickeltrommel andrückt.

Entsprechend der Erfindung sind die einzelnen Aufwickelarme individuell bzw. getrennt an ihrem einen Ende derart vorgespannt, daß sie mit ihrem anderen, die Aufwickelrolle tragenden Ende gleichbleibend gegen die Wickeltrommel anliegen und zwar mit einem Berührungseingriff in dem Maße, weie es für jede Aufwickelrolle erforderlich ist. Entsprechend der Erfindung wird ferner der Druck der Aufwickelrollen automatisch genau in der .Höhe gehalten, die für das Aufwickeln erforderlich ist, und einen automatischen Abgleich für Änderungen in der Dicke des jeweils aufgewickelten

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Bandes liefert.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die oben genannten sowie andere Nachteile bekannter Einrichtungen dadurch, daß sie neuartige Mittel vorsieht, die die einzelnen Auf wickel- bzw. Umspularmanordnungen automatisch unter Druck bzw. unter Spannung und in Kontakt mit der Umfangsflache der Wickeltrommel hält, und zwar in dem Maße, wie dies für jede einzelne Rolle erforderlich ist; Beanspruchungen, Spannungen und Verformungen in dem aufgewickelten Material werden somit vermieden.

Die Erfindung vermeidet ferner auch die Gefahr bzw. das Risiko! des Zerreißens, des Verzerrens und der Deformation im aufgewickelten Material dort, νιο sie zum direkten Antrieb der Aufwickelarme verwendet wird, wobei sie diese und andere Nachteile früherer Einrichtungen durch neuartige Mittel beseitigt, die die Aufwickelarmanordnungen in Druckkontakt mit dem Umfang der Wickeltrommel halten und zwar genau in dem Maße, wie es für jede Rolle erforderlich ist, um Änderungen in der Dicke und im Durchmesser von Band zu Band automatisch in der erforderlichen Weise zu kompensieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an AusführungsbeispMen näher erläutert, wobei gleiche Teile jeweils mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Teildarstellung einer Ausführungsform von Aufwickelarmanordnungen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung der Fig. 1;

Fig. 3 eine seitliche Teildarstellung des "druckerzeugenden Endes eines Aufwickelarmes und der zugehörigen Teile gemäß der Erfindung mit dem Kolben, der mit der Platte in Eingriff steht;

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Pig. 4 eine Teildarstellung des Endes des Aufwickelarmes und der zugehörigen Teile, wobei mit strichpunktierten Linien die Lage des Armes gezeigt ist, wenn dieser zur Entnahme oder zum Aufsetzen von Spulen außer Eingriff mit der Platte geschwenkt ist;

Fig. 5 eine seitlbhe Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform der Platte und der zugehörigen Teile;

Fig. 6 in Teildarstellung einen vertikalen Schnitt durch das rollenseitige Ende eines Aufwickelarmes;

Fig. 7 in Teildarstellung eine Seitenansicht des iollenseitigen Endes eines Aufwickelarmes gemäß Fig. 6.

Die Aufwickel- bzw. Umspularmanordnung der Erfindung besitzt einen langgestreckten Aufwickelarm 10, der in einer Aufwickelbzw. Umspuleinrichtung zwischen seinen Enden an einem Bolzen 12 schwenkbar gehaltert ist. In dem einen Ende 15 des Armes 10 sind gesonderte Druckmittel vorgesehen, die aus einem Kolben 29 bestehen, der leicht bewegbar innerhalb eines in dem Ende 15 des Armes gebildeten Zylinders 16 angeordnet ist, so daß der Kolben 29 beim Unterbrechen der Druckluftzufuhr leicht von Hand im Zylinder bewegt werden kann, und zwar beispielsweise dann, wenn es erwünscht ist, den Arm 10 in seine Hichtbetriebsstellung zu schwenken, die in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist und in der die Anlage- bzw. Nockenplatte 34 freigegeben ist, gegen welche dasKolbenende 33 normalerweise anliegt (Figuren 1 bis 3). Der Eingriff des Kolbens 29 am Aufwickelarm 10 mit der Platte 34 übt Druck auf das angetriebene Ende 15 des Armes aus, um den Arm 10 zu drehen und so das andere, mit der Aufwickelrolle versehene Ende 14 des Armes 10 unter konstanten Druck gegen die Vickeltrommel 26 anzudrücken. Auf diese Weise kann jede einzelne aufgewickelte Bolle gleichförmig an dem betreffenden Aufwickelarm gebildet werden, ohne daß Spannungen, Beanspruchungen oder Verformungen in dem auf diese Weise aufgewickelten bzw. umgespulten Material auftreten. Das rollenseitige Ende 14 des

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Aufwickelarmes 10 ist das oben erwähnte freie Ende dieses Armes und besitzt dort frei drehbar montiert eine Bandaufwickelrolle 17 (Figuren 5 und 6), die beispielsweise mit einem Bolzen oder mit einer Achse 19 sowie mit reibungsarmenLagermitteln 22 und

drehbar
23 gehaltert ist, welch letztere in Ausnehmungen 21 an der Achse 19 befestigt sind. Es können jedoch auch andere geeignete Mittel zur Lagerung der Rolle 17 am freien Ende des Armes 11 Verwendung finden. Eine Spule 24 kann an der Bolle 17 befestigt sein (Fig. 6), so daß das Band 25 auf diese Spule aufgewickelt wird. Der Arm 11 besitzt einen Abschnitt mit einem in Achsrichtung reduzierten Bereich 18 zur Aufnahme der Solle 17 (Figuren 5 und 6).

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Kolben vorzugsweise durch über die Druckleitungen 38 zugeführte Druckluft nach unten gedrückt (Fig. 3), wobei die Leitungen in geeigneter Weise durch Ineinandergreifen der Kupplungen bzw. Kupplungsstücke 5°, 51 mit dem oberen Ende des Druckluftzylinders 16 verbunden sind, der in dem Druck erzeugenden Ende des Aufwickelarmes 10 gebildet ist. Das andere Ende 38' der Druckluftleitung 38 ist mit einer Druckluftverteilungsleitung bzw. einem Druckluftbehälter (compressed air header) verbunden, die (der) entweder einstückig mit der Platte 34 oder aber getrennt von der Platte 34 hergestellt ist, gegen welche das mit der Rolle 33 versehene Ende des Druckluftfeolbens 39 anliegt (Fig. 3)·

Nutenmittel können vorgesehen sein, um ein geradliniges, bzw. drehungsfreies axiales Verschieben des Kolbens 29 in dem Zylinder 16 sicherzustellen, wobei die Nutenmittel beispielsweise durch eine nutenförmige Aussparung oder durch eine Kerbe

30 an der Seite des Kolbens 29 und durch einen Keil oder Bolzen

31 gebildet sind, welch letzterer am Ende 15 des Armes 10 angeordnet ist und sich in die Aussparung bzw. in die Kerbe 30 hineinerstreckt, um die geradlinige Hin- und Herbewegung des Kolbens 29 im Zylinder 16 sicherzustellen. Kolcendichtungsmittel 32 in

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Form eines O-fiinges 32 sind beispielsweise am Kolben vorgesehen, und gleiten, dichtend an der Innenwand des Zylinders 16 (Pig. 3).

Die Rolle 33 ist am freien Ende des Kolbens 29 mit Hilfe eines Stiftes oder auf andere Weise drehbar befestigt.

In der Regel dient die Platte 34 als Verteilungsrohr mit Kupplungsstücken 52, an denen entsprechende Anschlüsse 53 von Druckluftleitungen befestigt werden können. Die Verteilungsleitung kann zu ihrer Versorgung mit jeder geeigneten Quelle für Druckluft verbunden sein, die im Formalbetrieb der Anordnung das mit der Rolle 33 versehene Ende des Kolbens 29 gegen die Platte 34 andrückt, um so den Arm 10 zu:· schwenken und das mit der Rolle versehene Ende des Armes gegen die Wickeltrommel 26 anzudrücken (Figuren 1, 2), welch letztere in geeigneter Weise angetrieben wird. Durch diese Konstruktion wird die Gefahr des Quetschens, des Zerreißens und der Zerstörung des aufgewickelten Materials vermieden. Die Erfindung ist besonders geeignet zum Aufwickeln von Streifen, und Bändern, die in ihrer Breite gegenüber einem flachen Ausgangsmaterial bzw. Band reduziert sind, aus welchem sie durch Schlitzen bzw. Zerschneidendes ursprünglichen Bandes

oder
mit Hilfe eines Messers auf andere bekannte Art hergestellt sind, und die um die Wickeltrommel 26 herumgeführt sind und von dort auf die Rollen 17 aufgewickelt bzw. umgespult werden.

Die Anfangsposition der Rolle 17 in Druckkontakt mit der Wickeltrommel 26 ist in der Fig. 1 mit strichpunktierten Linien. 39 dargestellt. Die Aufwickelarme 10 drehen bzw. schwenken, sich um die Achse 13 (Fig. 4) von der Wickeltrommel weg, wenn, die Rolle 25 gebildet wird. Nach Abschluß des Aufwickel- bzw. Umspulvorganges bzw. nach Erreichen einer vorbeschriebenen Anzahl von Windungen für jede Rolle 25 wird die Druckluftzufuhr unterbrochen, wodurch dann der Kolben 29 von Hand leicht aus seiner Arbeitsstellung (Fig. 3) in seine Uichtbetriebsstellung (entsprechend Ziffer 41 der Fig. 4) bewegt werden kann, und zwar

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nach Absenken der Platte 34, wie dies in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist die Nockenplatte 34· beispielsweise einstückig oder aber auf andere Weise als Teil der Druckluftverteilungsleitung 35 ausgebildet und schwenkbar an der Einrichtung gehaltert, z.B.mit Hilfe von Schwenkbolzenmittel 36, die normalerweise den Platten- Sruckplattenhalter in der in der ELg. 4 mit vollausgezogenen Linien dargestellten Lage haltern. Die Schwenkbolzenmittel können gelockert werden, um die Nockenplatte 34- in ihre:· Nichtbetriebsstellung bzw. in ihre:¹ abgesenkte.·. Stellung zu schwenken, wie dies in "Fig. 4 mit strichpunktierten Linien bei 40 dargestellt ist, um so eine Schwenkbewegung des Aufwickelarmes 10 zum Beispiel für die Entnahme von aufgewickelten Bändern bzw. für das Aufsetzen einer neuen Wickelspule 24 zu ermöglichen.

Die Platte 34 kann ferner an ihren Enden mit sich nach unten hin erstreckenden Ansätzen 57 (Fig. 2) versehen sein, um die Halter schwenkbar zu befestigen und um deren Bewegung zu erleichtern, wo sie, wie oben beschrieben, erwünscht ist. Fig. 5 ist eine perspektivische Teildarstellung, die die Platte 34-a mit einer kreisförmigen Neigung oder Fläche zeigt. Die kreisförmige Fläche ist dabei so berechnet, daß beim Betrieb der Einrichtung ein angestrebter Steuerungs- und Änderungsverlauf für den durch den Kolben ausgeübten Druck erhalten wird.

Die Erfindung gestattet es mit hoher Geschwindigkeit, insbesondere auch schmale Bänier aufzuwickeln, die beispielsweise eine geringe und sich ändernde Dicke besitzen, um so Rollen aus Textil- und anderem Material herzustellen, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese (zwar bevorzugte) Verwendung beschränkt ist. Änderungen und Unterscliiede in der Dicke der Bänder werden dabei automatisch kompensiert, die selbst dann auftreten können, wenn Bänder aus benachbarten Abschnitten des Ausgangsmaterials durch Schneiden hergestellt sind. Gemäß der Erfindung wird somit jede Bandrolle

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mit Hilfe ihres eigenen, druckluftbetatigten Kolbens 29 aufgewickelt, der für die einzelne Rolle 25 den jeweils erforderli-. ciien Druck aufrechterhält und für eine automatische Kompensation bei Dickenänderungen während des Aufwickelvorganges sorgt. In den Figuren 1 und 2 ist die Erfindung beispielswhaft gezeigt, jedoch ohne daß sie auf diese Ausführung beschränkt wäre, und zwar in Form von mehreren, jeweils nebeneinander angeordneten Aufwickel- bzw. Umspularmanordnungen, die mit eiiier Wickeltrommel an gegenüberliegenden Seiten dieser Trommel zusammenwirken.

In der Praxis sind vorzugsweise eine Reihe von Aufwickelarmanordnungen 10, von denen jede die oben beschriebenen Druckluftmittel aufweist bei 12 an einer Achse 13 (Fig. 4) parallel dicht nebeneinander auf der einen Seite der Einrichtung und eine entsprechende zweite Reihe von Aufwickelarmanordnungen auf der anderen Seite der Einrichtung angeordnet (Figuren 1 und 2). Die durch Schlitzen oder auf andere Weise hergestellten Einzelbänder oder Teilbreiten des ursprünglichen Bandes werden auf Rollen 17 an den Armen 10 aufgewickelt, die schwenkbar an den Achsen 13 räumlich getrennt voneinander und parallel zur Achse 27 der Trommel 26 angeordnet sind. Die Arme sind dabei entweder gegenüberliegend, auf Lücke stehend, ineinandergreifend oder aber auf andere Weise gruppiert.

Werden mehrere Bänder gleichzeitig mit einer einzigen Druckquelle für alle Bänder aufgewickelt bzw. umgespult, wie dies bei bekannten Einrichtungen der Fall ist, so läßt sich nicht vermeiden, daß einige Bänder mit zu hohem Druck und andere Bänder wiederum mit zu geringem Druck aufgewickelt werden, was zu ungleichförmigen Bändern bzw. Bandrollen, d.h. zu zu stark aufgewickelten und zu zu schwach aufgewickelten Bändern bzw. Bandrollen führt. Bemühungen, den .gleichen Druck jeweils auf alle Bänder auszuüben, der zwischen dem größten und dem kleinsten benötigten Druck liegt, führten aus den gleichen Gründen zu einer Deformation der Bänder

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bzw. Bandrollen. Die vorliegende Erfindung vermeidet derartige Wachteile bekannter Einrichtungen, durch getrennte Druckmittel für jede Bandrolle, die den Druck automatisch an das für das einzelne Band genau erforderliche Maß anpassen und eine automatische Einstellung für Änderungen in den Druckerfordernissen liefern, wenn sich das Band zu einer Rolle aufwickelt.

Im normalen Betrieb der Erfindung wiräkt das mit der Holle 33 ausgestattete Ende des Kolbens 29 mit der Oberfläche der Platte zusammen, um so das freie Ende des Armes, an welchem die Rolle 17 angeordnet ist, unter gleichbleibendem Druck in Kontakt mit der Wickeltrommel zu halten.

Die Druckluftverteilungsleitung ist in geeigneter Weise mit einer Druckluftquelle verbunden, die in der Maschine oder von der Maschine getrennt angeordnet ist, wobei geeignete Steuermittel vorgesehen sein können, um die Druckluftzufuhr an- und abzustellen. Die Aufwickel- bzw. Umspularme 10 können leicht an den Achsen 13 der Einrichtung 1 befestigt werden, wobei dann die Leitungen 38 ebenfalls ohne Schwierigkeiten in der ^wünschten Anzahl mit der Verteilungsleitung gekoppelt werden können. Um das Lösen und Verbinden der Leitungen für die Arme zu erleichtern, sind die Kupplungen bzw. Kupplungsstücke 52, 53 ineinandersteckbar oder in einer anderen für das einfache Lösen und Verbinden geeigneten Form ausgebildet, so daß durch die Kupplungen an der Verteilungsleitung die einzelnen Arme bzw. die zugehörigen Leitungen leicht von der Verteilungsleitung getrennt bzw. an diese angeschlossen werden können und somit die Zahl der Leitungen und Arme beliebig in der jeweils erforderlichen Weise erhöht oder reduziert werden kann.

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Claims

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Patentansprüche:

1. Auf wickel- "bzw. Umspularmanoranung, insbesondere zur Verwendung in einer Einrichtung zum Aufspulen von Material von einer Wickeltrommel auf mindestens eine Aufwickelrolle an einem beweglichen Aufwickelarm, p;ekennzeichnet durch einen Kolben (29), der an einem Ende des Armes (10) angeordnet ist und der ein freies wegstehendes Ende aufweist, durch eine Platte bzw. ITockenplatte (34), die mit dem freien Ende des Kolbens (29) in Eingriff gebracht werden kann, und durch Mittel zum Bewegen des Kolbens, so daß das freie Ende des Kolbens (29) mit der Platte (34·) in Eingriff kommt und dadurch das andere Ende des Armes (10) gegen die Wickeltrommel (26) andrückt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Kolbens (29) ein Druckmittel dient.

3· Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des -Kolbens (29) Druckluft dient.

4-. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (16, 29) zum Hin- und Herbewegen des Kolbens (29) in dem einen Ende des Armes (10) angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel, insbesondere durch Keil- oder Nutenmittel (30, 31)> zur geradlinigen Führung des Kolbens (29).

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5i gekennzeichnet durch Mittel (30, 3I) am Arm (10) und am Kolben (29) zur geradlinigen Führung des Kolbens (29).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichreb durch Mittel (33) am freien Ende des Kolbens (29), die mit der Platte (34) zusammenwirken.

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8. Anordnung nach-einem der Ansprüche 1 Ms 7» gekennzeichnet durch eine Solle (33) am freien Ende des Kolbens (29), die mit der Platte (34·) zusammenwirkt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Mittel für eine schwenkbare Halterung der Platte (34),so daß der Arm (10) im Bedarfsfall in eine Nichtbetriebsstellung bewegt werden kann.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9i gekennzeichnet durch Mittel, mit denen die Platte (34) in bezug auf den Kolben (29) eiistellbar gehaltert ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Armen (10) mit zugehörigen Kolben (29) und Mitteln zum Bewegen der Kolben.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von mehreren Armen (10) an örtlich verschiedenen Stellen der Einrichtung vorgesehen sind.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Platte (34a) so geformt ist, daß das gewünschte Maß an Druck beim Eingriff des Kolbens (29) mit der Platte (34a) erzielt wird.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 _? dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Platte (34a) eine dem gewünschten Druckverlauf entsprechende Form auf/eist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Armes (10) abgesetzt "bzw. verschmälert ist, und daß eine Aufwickelrolle (17) an diesem abgesetzten Ende (18) des Armes (10) frei drehbar angeordnet ist.

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16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 "bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur beweglichen Halterung der Platte (34)
in "bezug auf den Kolben (19) vorgesehen sind.

17· Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung des Kolbens (29) Druckluftmittel aufweisen, die flexibel mit dem Kolben (29) verbunden sind.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17_? dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung des Kolbens (29) Druckmittel und entsprechende Mittel (38) zum Verbinden dieser Druckmittel mit dem Kolben (29) aufweisen.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftäiittel einen Druckluftbehälter bzw.
eine Druckluftverteilungsleitung sowie flexible Mittel (38)

zur Verbindung mit den Kolben (29) aufweisen.

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