DE2455009A1

DE2455009A1 - Vorrichtung zum messen der breite eines glasbands bei der herstellung von tafelglas

Info

Publication number: DE2455009A1
Application number: DE19742455009
Authority: DE
Inventors: Chiaki Taguchi
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1973-11-20
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1975-07-03
Also published as: BE822397A; GB1451857A; JPS5081358A; FR2251531B1; US3977858A; DE2455009B2; FR2251531A1

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DIPL.-ING.

H. KINKELDEY

DR.-ΙΝβ.

W. STOCKMAIR

DR.-INQ. ■ AeE(OALTECH)

K. SCHUMANN

OR. RBR. NAT. · DIPL.-PHYS.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT, ·

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. RER. OEC. ING.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE +3

P 874-6 . 20. Nov. 1974

Central Glass Co., Ltd.

No. 5253} Oaza Okiube, übe City, Yamaguchi Prefecture, Japan

Vorrichtung zum Messen der Breite eines Glasbands bei der Herstellung von Tafelglas.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung von Tafelglas, zum Erzeugen eines elektrischen Signals, welches die Breite eines sich entlang einer Rollenbahn fortbewegenden Glasbands angibt.

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TELEFON (O8&) 222862 TELEX O5-2938O TELESRAMME MONAPAT

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Im Hinblick auf die Qualitätskontrolle und auf die Erzielung einer hohen Ausbeute bei der Herstellung von Tafelglas ist es äußerst wichtig, zunächst eine Glasbahn bzw. ein Glasband von konstanter, vorbestimmter Breite zu bilden. Zu diesem Zweck muß die Breite des Glasbands sehr genau gemessen werden können.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit zwei in einer waagerechten Ebene parallel zu den Hauptflächen des Glasbands und in senkrecht zur Bewegungsrichtung des Glasbands verlaufenden Eichtungen bewegbaren, auf die seitlichen Ränder des Glasbands ansprechenden Abtasteinrichtungen, welche von außerhalb der Ränder des Glasband^ liegenden Ausgangsstellungen zum Aufspüren der Ränder des Glasbands einwärts in Richtung auf eine durch die Mittellinie der Rollenbahn verlaufende Ebene zu bewegbar sind, mit zwei Antriebseinrichtungen zum Bewegen der Abtasteinrichtungen und zum Anhalten derselben beim Aufspüren der Seitenränder, und mit Einrichtungen zum Erzeugen eines den Abstand zwischen den beiden Abtasteinrichtungen angebenden elektrischen Signals, welches somit bei dem durch Aufspüren der seitlichen Ränder des Glasbands bewirkten Anhalten der Abtasteinrichtungen die Breite des Glasbands angibt.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3a eine schematisierte Ansicht einer.in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Abtasteinrichtung,

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Pig. 3b eine andere Ausführung der Abtasteinrichtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 5 einen in der Vorrichtung verwendeten Schaltungskreis. ■·

In Fig. 1 und 2 erkennt man eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Erzeugen eines elektrischen Signals, welches die Breite eines sich auf einer Rollenbahn 2 fortbewegenden Glasbands 1 angibt. In einem bekannten Verfahren für die Herstellung von Tafelglas fließt eine Glasschmelze aus einer Abstichöffnung eines (nicht gezeigten) Schmelzofens auf in einer als Zinnbad bezeichneten (nicht dargestellten) Wanne enthaltenes, geschmolzenes Zinn. Die Glasschmelze breitet sich auf dem geschmolzenen Zinn aus und bildet ein fortlaufendes Glasband 1, welches sich dann in Richtung eines Pfeils 5 entlang der Rollenbahn. 2 zu einer anschließenden Verfahrenseinrichtung, etwa einem (nicht gezeigten) Kühlofen, bewegt. Die Vorrichtung 10 ist an der Austrittsseite des Zinnbads angeordnet .

Die Vorrichtung 10 weist ein Paar spiegelverkehrt zueinander und symmetrisch beiderseits der Rollenbahn 2 und des Glasbands 1 angeordneter Teile auf. An einem Paar beiderseits der Rollenbahn 2 stehender Stützen 11, 12 ist jeweils ein Querträger 13, 14 angebracht. Er verläuft im wesentlichen parallel zu den Hauptflächen des Glasbands 1 und senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung. Die Querträger 13, 14- tragen jeweils ein Gleitstück 19, 20, welches mit einer endlosen Kette 21, 22 oder einem· Zahnriemen verbunden ist. Die Kette 21, 22 ist antriebsübertragend mit einem Motor 23, 2A- verbunden und dient dazu, das betreffende Gleitstück 19» 20 entlang dem jeweiligen Querträger 13 bzw. 14 zu verschieben. An den

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Gleitstücken 19, 20 ist jeweils mittels einer Halterung 17, 18 eine Abtasteinrichtung 15 bzw. 16 angebracht. Diese läßt sich also unter dem Antrieb des jeweiligen Motors 23 bzw. 24 in waagerechter Richtung auf eine senkrechte Mittelebene der Rollenbahn 2 zu und von dieser weg bewegen. Jede Abtasteinrichtung 15» 16 enthält ein Licht emittierendes und ein lichtempfindliches Element. Erst eres emittiert einen abwärts gerichteten Lichtstrahl, welcher von der Oberfläche einer Rolle der Rollenbahn 2 oder von dem betreffenden Rändbereich 6 des Glasbands 1 reflektiert und von dem lichtempfindlichen Element aufgefangen wird. Bei der Abtastbewegung der Abtasteinrichtungen 15 und 16 einwärts aufeinander zu bewirkt somit das Erscheinen des Randes des Glasbands unter der betreffenden Abtasteinrichtung eine Änderung der Stärke des von dem lichtempfindlichen Element aufgefangenen Lichtstrahls. Eahe den Querträgern 13, 14 sind jeweils drei elektrische Schalter LS2, LS4, LS6 bzw. LS1, LS3, LS5 angeordnet, welche bei den Bewegungen der betreffenden Gleitstücke 19 bzw. 20 mittels daran befestigter Betätigungsglieder öffnend und schließend betätigbar sind. Bei der Einwärtsbewegung der Abtasteinrichtungen 15? 16 über eine bestimmte Stellung hinaus werden die Schalter LS4 bzw. LS3 geschlossen, um damit die Abtasteinrichtungen einzuschalten. Einwärts jenseits dieser Stellung sind die Abtasteinrichtungen I5» 16 also betriebsbereit. Bei der Auswärtsbewegung der Abtasteinrichtungen über die betreffende Stellung hinaus werden die Schalter LS4, LS3 geöffnet und die Abtasteinrichtungen damit abgeschaltet. Bewegen sich die Abtasteinrichtungen 15, 16 weiter einwärts, ohne dabei den Rand 6 des Glasbands 1 aufzufinden, so werden die Schalter LS1, LS2 geschlossen, um eine Warneinrichtung einzuschalten. Die Schalter LS5 und LS6 dienen dazu, den jeweiligen Motor 24 bzw. 23 abzuschalten bzw. umzusteuern, wenn die Abtasteinrichtungen eine durch eine Bedienungsperson einstellbare äußere Endstellung erreichen. Nahe den Motoren 23, 24

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ist jeweils ein Potentiometer 28 "bzw. 29 angeordnet, dessen Abgriff bewegungsübertragend mit der endlosen Kette 21 bzw. 22 verbunden ist. Somit erzeugen die Potentiometer also jeweils ein den Bewegungsstrecken der Abtasteinrichtungen 15» 16 entsprechendes elektrisches Signal.

In I?ig. 3a und Jb ist eine Abtasteinrichtung schematisch dargestellt. In der Anordnung nach Fig. 3a sind das Licht emittierende und das lichtempfindliche Element 25 bzw. 26 gemeinsam in einem Gehäuse 27 untergebracht, während sie in der Anordnung nach Fig. 3b getrennt angebracht sind. Wie vorstehend erwähnt, ist die Vorrichtung 10 nahe dem Zirmbad aufgestellt, so daß also das Glasband noch ziemlich heiß ist. Die Umgebungstemperatur der Abtasteinrichtungen 15 und 16 ist also sehr hoch. Zur Vermeidung unerwünschter Einflüsse auf die Abt ast einrichtungen 15 und 16 ist das Gehäuse 2? deshalb flüssigkeitsgekühlt, und die Abtasteinrichtungen 15 und 16 werden sofort nach dem Auffinden der Ränder 6, 7 des Glasbands wieder auswärts bewegt.

Bei der Herstellung von Tafelglas nach dem sogenannten Schwimmverfahren wird in das Zinnbad kontinuierlich·:! Wasserstoff eingeblasen, um das Oxydieren des geschmolzenen Zinns zu verhindern. Beim Austritt aus dem Bad kommt der Wasserstoff dann mit dem Luftsäuerstoff zusammen und verbrennt. Das Licht der dabei entstehenden Flamme wird ebenfalls vom lichtempfindlichen Element 26 aufgefangen, so "daß das Auffinden der Ränder 6 und 7 erschwert ist. Um dies zu vermeiden, finden gemäß der Erfindung GaAs-Leuchtdioden als Lichtemittierende Elemente 25 Verwendung, und die lichtempfindlichen Elemente 26 sind mit Lichtfiltern versehen. Die .GaAs-Leuchtdioden emittieren einen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 9,9 bis 1,0 um

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mit 2 500 Impulsen pro Sekunde, und die Lichtfilter sind so abgestimmt, daß sie nur Licht mit einer solchen Wellenlänge zum lichtempfindlichen Element 26 durchlassen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird aus dem in Fig. 4-dargestellten Blockschaltbild deutlich. Ein von einer mro-Schaltung G7 mit einem Signal S5 angesteuertes Verzögerungsglied 31 erzeugt mit einer vorbestimmten Verzögerung ein Triggersignal S1, welches an einen Eingang einer ODER-Schaltung G1 gelegt wird. Der andere Eingang der ODER-Schaltung G1 ist mit einer zum Einleiten einzelner oder wiederholter Arbeitsspiele der Vorrichtung 10 von Hand betätigbaren Steuereinrichtung verbunden. Der Ausgang der ODER-Schaltung fi1. liegt an geweils einem Eingang zweier UND-Schaltungen G2, G3, deren jeweils andere Eingänge mit den Ausgängen der Schalter LSf? bzw. LS6 verbunden sind. In einer bestimmten Stellung der Abtasteinrichtungen 15 ₅ 16 sind die Schalter LS5, LS6 von den Betätigungsgliedern der Gleitstücke 19 bzw. 20 geschlossen gehalten» Die betreffende Stellung der Abtasteinrichtungen ist im folgenden als Ausgangsstellung bezeichnet. In der Ausgangsstellung der Abtasteinri ent singen I5 und 16 geben die Schalter LS5 und LSS Signale S2 bzw«, S3 ab₅ ΐ/elche den betreffenden Eingängen der IJHD-Schaltinigen G2 bzw. G3 zugeführt werden. Bei gleichzeitigem Erscheinen des von der ODER-Schaltung G1 abgegebenen Signals und der Signale 82 bzw. S3' erzeugen die !!HD-Schaltungen G2 bzw» GJ jeweils ein Signal zum Einschalten der Mot ore 23 bzw _o 24-, so daß die Abtasteinrichtungen 15 und 16 sich einwärts zu bewegen beginnen» Fach der Einwärtsbewegung der Abtasteinrichtungen Ί5» 16 über eine bestimmte Strecke werden die Schalter LS3 bzw. LS4· geschlossen, um die Abtast einrichtungen 15 und 16 einzuschalten, so daß die Elemente 25 nun einen abwärts gerichteten Lichtstrahl emittieren. Dabei bewegen sich die Abtasteinrichtungen 15 und 16

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bis zum Auffinden der Ränder 6 und 7 weiter einwärts. Das Auffinden der Ränder wird anhand der änderung der Stärke der von den lichtempfindlichen Elementen 25 aufgefangenen Lichtstrahlen ermittelt. Beim Auffinden der Ränder 6 und 7 durch die Abtasteinrichtungen 15 bzw. 16 werden die Motore 23 und 24 stillgesetzt, wobei (nicht dargestellte) Signaleinrichtungen das Anhalten^: der Motore anzeigende Signale erzeugen. Die so' erzeugten Signale werden getrennt den Eingängen einer UND-Schaltung G5 zugeführt,' welche bei gleichzeitigem Erscheinen der beiden Signale ein weiteres Signal abgibt. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung G5 steuert eine Rechnerschaltung 32 zum Erzeugen eines die Breite des Glasbahdes 1 angebenden Signals an. Die Rechnerschaltung 32 empfängt drei Arten von Signalen L1, L2 und LO von den Potentiometern 28 und 29. Die Signale LI und L2 geben die von den Abtasteinrichtungen 15, 16 von ihrer Ausgangsstellung bis.zum Anhalten beim Auffinden der Ränder des Glasbands zurückgelegte Strecke an, während das Signal LO den Abstand zwischen den Abtasteinrichtungen 15, 16 in ihren Ausgangsstellungen wiedergibt. Ausgehend von diesen drei Signalen berechnet die Rechnerschaltung 32 nun die Breite des Glasbands 1 unter Anwendung der Gleichung '

¥ = LO - L1 - L2, . . ■

worin ¥ ein die Breite des Glasbands 1 angebendes elektrisches Signal ist.

Das Signal ¥ wird einer Anzeigeeinrichtung zugeführt und in einem mit dieser verbundenen Speicher gespeichert, und dabei etwa mittels eines elektrischen Anzeigegeräts oder eines Aufzeichnungsgeräts in eine ablesbare Information umgewandelt. Das Signal ¥ wird so lange gespeichert, bis das Verzögerungsglied 3I zu Beginn eines neuen Arbeitsspiels einen Löschbefehl an die Anzeigeeinrichtung abgibt. Nach dem Speichern des Signals ¥ in

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der Anzeigeeinrichtung erzeugt diese ein Signal S4, welches über eine ODER-Schaltung G6 eine Schalteinrichtung 33 zum Umsteuern der Motore 23 und 24 ansteuert. Darauf bewegen sich die Abtasteinrichtungen 15 und 16 nun auswärts, bis die Schalter LS5, LS6 bei Erreichen der Ausgangsstellungen wieder geschlossen werden. Im geschlossenen Zustand geben die Schalter LS5 und LS6 Signale SI und S2 zum Abschalten der Hotore 23 bzw. ab. Außerdem werden die Signale S1 und S2, wie vorstehend erwähnt, an jeweils einen Eingang der UND-Schaltungen G2 und G3 gelegt. Beim Abschalten der Motore 23 und 24 in der Ausgangsstellung wird jeweils ein Signal erzeugt und an eine UND-Schaltung G7 gelegt, deren Ausgangssignal S5 das Verzögerungsglied 31 ansteuert. Dieses erzeugt dann mit der vorbestimmten Verzögerung erneut das Signal S1, worauf sich das vorstehend beschriebene Arbeitsspiel der Vorrichtung 10 wiederholt.

Ist nun jedoch das Glasband 1 übermäßig schmal oder bewegen sich die Abtasteinrichtungen 15 und 16 über eine vorbestimmte Strecke hinaus einwärts, ohne die Ränder und 7 aufzufinden, so werden die Schalter LS1 und LS2 geschlossen. Die dadurch erzeugten Signale S6 und S7 werden an eine UND-Schaltung G4 gelegt, deren Ausgangssignal die Motore 23 und 24 abschaltet. Ein beim Abschalten der Motore erzeugtes Signal S8 löst die Betätigung einer Warneinrichtung 34 aus und wird außerdem an die ODER-Schaltung G6 gelegt, um die Motore 23 und 24 umzusteuern. Dadurch werden die Abtasteinrichtungen nun wieder in die Ausgangsstellungen zurückgeführt.

Fig. 5 zeigt eine elektrische Schaltungsanordnung zum Erzeugen des die Breite des Glasbands 1 angebenden Signals W. Zwischen dem positiven und dem negativen Pol einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle liegen fünf Regelwiderstände VR1 bis VR5. Die Widerstände

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VR2 und VR4 entsprechen den Potentiometern 28 "bzw. 29- ' Ihre Abgriffe sind bewegungsübertragend mit den endlosen Ketten 21 "bzw. 22 verbunden, so daß sie sich in bestimmter Beziehung zu den Bewegungen der Abtasteinrichtungen

15 und 16 bewegen. Die Regelvriderstände ITRI und VR3 dienen dazu, den durch die Widerstände VR2 und VR4- fließenden Strom in Abhängigkeit von der Breite des Glasband 1 einzustellen. Der Regelwiderstand VR5 schließlich dient zum Abgleichen der Spannungen E und W in der Ausgangsstellung der Abtasteinrichtungen 15 und 16. Wird beim Aufspüren der Ränder 6 und 7 des Glasbands 1, d.h. also beim Anhalten der Abtasteinrichtungen 15 und

16 ein Unterschied zwischen den Spannungen E und W festgestellt, so läßt sich anhand davon eine Abweichung der Mittellinie des Glasbands.1 von der der Rollenbahn ermitteln. Eine zwischen den Abgriffen der Regelwiderstände VR2 und VR4 erscheinende Spannung GW entspricht dem gegenseitigen Abstand der Abtasteinrichtungen 15 und 16 in ihren einstellbaren äußeren Endstellungen, d.h. Ausgangsstellungen. In der Ausgangsstellung der Abtasteinrichtungen entspricht die Spannung GW also· dem Signal LO. Demgegenüber entsprechen die Signale L1 und L2 den an den Abgriffen der Regelwiderstände VR2 und VR4- erscheinenden Spannungsunterschieden beim Anlaufen der Abtasteinrichtungen 15 und 16 und Anhalten derselben nach dem Auffinden der Ränder 6 bzw. 7· Das die Breite des Glasbands 1 angebende Signal ent- . spricht also der Spannung GW zu dem Zeitpunkt, an dem die Abtasteinrichtungen 15 und 16 beim Auffinden der Ränder 6 bzw. 7 zum Stillstand kommen.

Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, läßt sich die Breite eines Glasbands mittels der beschriebenen Vorrichtung selbsttätig und genau ermitteln. Die Vorrichtung 10 ist daher mit großem Vorteil für die. Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Tafelglas verwendbar.■

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Claims

ΊΟ ■ . Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung für die Verwenung bei der Herstellung von Tafelglas, zu Erzeugen eines elektrischen Signals, welches die Breite eines sich entlang einer Rollenbahn fortbewegenden Glasbands angibt, gekennzeichnet durch zwei in einer waagerechten Ebene parallel zu den Hauptflächen des Glasbands (1) und in senkrecht zur Bewegungsrichtung des Glasbands verlaufenden Richtungen bewegbare, auf die seitlichen Ränder (6, 7) &es Glasbands ansprechende Abtasteinrichtungen (15» 16), welche von außerhalb des Ränder des Glasbands liegenden Ausgangsstellungen zum Aufspüren der Ränder des Glasbands einwärts in Richtung auf eine durch die Mittellinie der Rollenbahn (2) verlaufende Ebene zu bewegbar sind, durch zwei Antriebseinrichtungen (23, 24) zum Bewegen der Abtasteinrichtungen und zum Anhalten derselben beim Auffinden der Seitenränder, und durch Einrichtungen (YR1 bis VR5) zum Erzeugen eines den Abstand zwischen den beiden Abtasteinrichtungen angebenden elektrischen Signals (V, GW), welches somit bei dem durch das Auffinden der seitlichen Ränder des Glasbands, bewirkten Anhalten der Abtasteinrichtungen die Breite des Glasband angibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Abtasteinrichtungen (15» 16) jeweils ein einen Lichtstrahl emittierendes Element (25) aufweisen, sowie ein. mit diesem zusammenwirkendes lichtempfindliches Element (26), welches in einer Stellung der betreffenden Abtasteinrichtung über einem Rand (6, 7) des Glasbands den von dem ersten Element emittierten und von dem betreffenden Rand reflektierten Lichtstrahl auffängt«, '

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeich η e t, daß das lichtempfindliche Element (26) mit einem Lichtfilter versehen ist, welches nur eine Lichstrahlung mit einer Wellenlänge zwischen etwa 0,9 und 1,0 ^um zu dem lichtempfindlichen Element durchläßt.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche Ms 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebseinrichtungen jeweils ein die betreffende Abtasteinrichtung (15, 16) tragendes Gleitstück (19 bzw. 20), einen Elektromotor (23 "bzw. 24) und eine bewegungsübertragend mit dem jeweiligen Motor verbundene endlose Kette (21 bzw. 22) zum Bewegen der hieran befestigten Abtasteinrichtung aufweisen.

5· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekenn ζ eichn e t, daß die Einrichtungen zum Erzeugen der elektrischen Signale wenigstens zwei Regelwiderstände (28, 29 bzw. VR2, VR4) aufweisen, deren Widerstandswert in Abhängigkeit von . · den Bewegungen der zugeordneten Endlosen Kette (21 bzw. 22) veränderlich ist. .

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gleitstück (19, 20) drei elektrische Schalter (LS2, LS4, 3DS6 bzw. LS1, LS3, LS5) derart angeordnet sind, daß sie in Abhängigkeit von den Bewegungen der AntriebseinriGhtungen betätigbar sind, wobei der jeweils erste Schalter (LS4, LS3) bei der Bewegung der zugeordneten Abtasteinrichtung (15 bzw. 16) über einen bestimmten Punkt hinaus in Richtung auf die senkrechte Mittelebene zum Einschalten der.betreffenden Abtasteinrichtung schließend betätigbar ist, der jeweils zweite Schalter (LS2 bzw. 1S1)

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"bei einer Bewegung der zugeordneten Abtasteinrichtung über einen zweiten yorbestimmten Punkt hinaus in Richtung auf die Mittelebene zum Abschalten des jeweiligen Motors (23 bzw. 24) und somit zum Anhalten der Abtasteinrichtung öffnend betätigbar ist und der jeweils dritte Schalter (LS6, LSf?) bei der Rückkehr der betreffenden Abtasteinrichtung in die Ausgangsstellung .zum Abschalten des zugeordneten Motors öffnend betätigbar ist.

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