DE2556779A1

DE2556779A1 - Elastischer schwingkoppler zum vereinzeln und vorschieben von belegen

Info

Publication number: DE2556779A1
Application number: DE19752556779
Authority: DE
Inventors: Oliver Duane Johnson; Jun Frederick F Quist
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1976-07-08
Also published as: JPS5181362A; FR2296584B1; GB1504189A; FR2296584A1; US3968959A

Description

Böblingen, den 11. Dezember 1975 hz/se

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: AT 973 019

Elastischer Schwingkoppler zum Vereinzeln und Vorschieben von Belegen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum intermittierenden Vorschub von Belegen entlang einer Bahn mit einem länglichen Koppler aus elastischem Material, wobei der längliche Koppler eine Kontaktfläche für den Beleg in der Bahn enthält, die Kontaktfläche eine im wesentlichen elliptische Bewegung durchführt, welche durch mittels eines elektromagnetischen Wandlers verursachte und in Längsrichtung dem Koppler aufgedrückte Schwingsungsimpulse erzeugt werden, und der Koppler axial gegen die Belegbahn geneigt angeordnet ist.

Eine derartige Belegvorschubanordnung ist beispielsweise aus der DT-OS 22 62 609 bekannt. Zum intermittierenden Vorschub von Belegen entlang einer Transportbahn ist dazu ein länglicher, elastischer Koppler vorgesehen, dem durch einen Elektromagneten Verformungswellen aufgedrückt werden, wodurch er in Schwingung gerät. Entweder durch eine Gestaltung des Kopplers in Form einer Verjüngung zur Kontaktspitze hin oder durch Erregung senkrecht zur Längsachse des Kopplers, wird dieser in eine derartige Schwingung versetzt, daß die Spitze des Kopplers eine* im wesentlichen elliptische Bewegung ausführt, welche eine Komponente in Vorschubrichtung aufweist. Durch diese Bewegungs-

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komponente des Kopplers in Vorschubrichtung wird der Beleg in- j termittierend entlang seiner Bahn vorgeschoben. Dabei ist der , Koppler mit seiner Längsachse gegen die Richtung der Bewegungsbahnj des Beleges geneigt angeordnet. Bei dieser bekannten Anordnung j ist das der Kontaktspitze entfernte Ende fest an einem Träger ' angeklebt oder fest in einer Halterung eingespannt und die Verformungsenergie wird nur durch die Elastizität des verwendeten Materials in die gewünschte Bewegungsenergie umgesetzt. Dies erfordert eine besondere Gestaltung des elastischen Kopplers j bzw. seiner Aufhängung und Schwingungserregung, welche relativ aufwendig ist.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die Anordnung der eingangs beschriebenen Art insgesamt einfacher zu gestalten und sie darüberhinaus weiterhin für die Vereinzelung von Belegen allein ,

mit dieser Art von Elementen anwendbar zu machen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekenn- : zeichnet, daß der Koppler in der Nähe des der Kontaktspitze entgegengesetzten Ende an einer Feder derart federnd gelagert ist, daß aus der Längsbewegung eine zusätzliche Querbewegung in ; Transportrichtung des Beleges ermöglicht ist.

In vorteilhafter Weise wird durch diese Gestaltung erreicht, daß die elliptische Bewegung der Spitze nicht aus der Elastizität und aus der Formgebung des Kopplers herrührt, sondern im wesentlichen dadurch, daß aus der Schwingungserregung in Längsrichtung des ; Kopplers zusätzlich durch die federnde Aufhängung eine Quer- j bewegung abgeleitet wird, wodurch von der Aufhängung zur Kontakt-; spitze hin zunehmend die Amplitude der elliptischen Bewegung immer größer wird. Dadurch ist es möglich, verschiedene Formen von Kopplerelementen zu benutzen, sie insbesondere auch im Querschnitt einheitlich gestalten zu können und somit die Herstellung zu vereinfachen. ■

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!Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bzw. Anwendungsmöglichkeit zum Vereinzeln von einzelnen Blättern von einem Stapel, ist vorgesehen, daß zwei längliche Koppler auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn achsparallel versetzt gegeneinander und mit sich gegenüberstehenden Kontaktflächen angeordnet sind, daß die Bewegungsrichtungen der beiden Kontaktspitzen einander ent-I gegengesetzt sind und daß die Auslenkung der beiden Spitzen mittels der Steuerung der elektromagnetischen Wandler im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind den Unteransprüchen zu entnehmen sowie der nachfolgenden kurzen Beschreibung der Erfindung und der anschließenden eingehenderen Beschreibung der Erfindung.

i Zum Vorschieben, Ausrichten und Vereinzeln von Belegen, wie beispielsweise Papierblätter, werden gegenüberstehende Schwing-

I bewegungen ausführende Koppler verwendet, deren Spitzen sich in einer elliptischen Bahn bewegen und in Kontakt mit dem Beleg kommen. Das vordere Ende jedes Kopplers der Vorrichtung wird in einer elliptischen Bahn bewegt, wobei diese Bewegung durch die Kombination der Zuführung einer intermittierenden und parallel zur Längsachse des Kopplers der Vorrichtung an dem der Spitze entgegengesetzten Ende zugeführt wird, mit einer Drehbewegung um eine Befestigungsfeder, die aus der in Längsrichtung zugeführten Bewegungsenergie einer Drehbewegung ableitet, um somit die elliptische Bewegung hervorzurufen. Die Kraft in Längsrichtung wird durch Impulsweise-Betätigung eines elektromagnetischen Wandlers aufgebracht. Die Kontaktspitzen entgegengesetzter Vorrichtungen sind an den sich gegenüberstehenden Stellen abgeflacht, dort wo sie mit dem Beleg in Kontakt kommen. Dadurch wird zum einen die Möglichkeit geschaffen, den Mehrfachabzug von Blättern zu vermeiden und zum anderen eine größere Kontaktfläche und größere Reibung mit dem Papier hervorgerufen. Die Reibungskoeffizienten zwischen den Kontaktflächen und dem Papier sind größer als der Reibungskoeffizient der Papierblätter unter-

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einander. Weiterhin ist der Reibungskoeffizient des in Transportrichtung vorschiebenden Kopplers größer als derjenige des in Rückhaltrichtung betriebenen Kopplers. Dadurch wird die Vereinzelungs- und Rückhaltefunktion als auch die Transportfunktion sichergestellt. Die Längsachsen der Koppler können zum Ausrichten der einzelnen Blätter entlang einer Seitenkante der Transportbahn auch noch verdreht werden, um das Blatt entlang einer Seitenkante auszurichten. Die intermittierend und beiden Kopplern, d.h. dem Transport- und dem Rückhaltekoppler gleichzeitig zugeführte Kraft erlaubt es zusätzlich, daß die Ausrichtkräfte während jedes Impulszykluses weggenommen werden, so daß dadurch ein Beschädigen des Papiers vermieden wird. Weiterhin hat sich in der Praxis herausgestellt, daß die intermittierend und gleichzeitig zugeführten Vorschubkräfte des Vorschub- und des Rückhaitekopplers sehr gut dazu geeignet ist, glatte Papiersorten und Papiersorten mit einer rauhen Oberfläche einfach und !sicher zu trennen bzw, zurückzuhalten.

Die elektrischen Impulse, die Ursache für die Kontaktierung der !spitzen mit dem Papier sind, werden jedem elektromagnetischen ^Wandler gleichzeitig simultan zugeführt und die Aufhängefedern, die im wesentlichen die Aufgabe haben _f die Rotationsbewegung zu !verursachen und die Spitzen außer Kontakt mit dem Papier zu

bringen, werden so ausgewählt_r daß die flachen Kontaktflächen der oberen und unteren Koppleranordnung das Blatt zur selben Zeit !berühren, um ein genaues Vorschieben des vorzuschiebenden und j zu vereinzelnden Blattes und ein sicheres Blockieren aller anderen Blätter zu ermöglichen.

Im folgenden ist anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung näher erläutert.

Die Fign. zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Koppler mit einer Feder zur Umsetzung der

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Longitudinalkraft am unteren Ende in eine elliptische Bewegung,

Fig. 2 ein Belegfach und eine einzelne intermittierend

betriebene Schwingkoppleranordnung;

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Trennen, Transportieren und Ausrichten von Belegen;

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Anordnung;

Fig, 6 schematisch die Bewegungsrichtung zweier gleichsinnig parallel zur Transportbahn ausgerichteten Kopplereinheiten und

Fig. 6 eine gegeneinander versetzt und nicht parallel

zur Transportrichtung ausgerichtete Vorschubeinheit aus zwei entgegengesetzt arbeitenden und achsparallel versetzten Koppleranordnungen,

In Fig. 1 ist ein länglicher elastischer Koppler 7 dargestellt _f der zur intermittierenden Bewegungsdurchführung gestaltet ist. Dazu ist er an einer Befestigungsfeder 22a befestigt. Die in Längsrichtung, gemäß dem Pfeil 24 zugeführte Bewegung wird an der Kontaktspitze in eine elliptische Bewegung umgesetzt, die durch die Ellipse 29 dargestellt ist. Dabei bewegt sich bei Zuführung der Längskraft in Richtung des Pfeiles 24 der Koppler nach unten hin und dann nach links, gemäß dem eingetragenen Pfeil 28 und hebt dann wieder nach oben hin ab. Wenn die Kontaktspitze des Kopplers sich nach unten hin bewegt, dann kommt sie mit dem vorzuschiebenden Beleg in Berührung, nimmt diesen zeitweilig mit und hebt dann wieder vom Beleg ab. Auf diese Weise wird eine

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intermittierende Vorschubbewegung dem Beleg erteilt. Die in Fig. 1 dargestellte Spitze des Kopplers 7 durchläuft eine Ellipse 29 und transportiert ein darunterliegendes Blatt in Richtung des Pfeiles 28. Die Größe der Ellipse kann variieren, jedoch eine solche mit einem Verhältnis von 0,05:0,1 hat sich als zufriedenstellend herausgestellt. Der Koppler 7 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, in Richtung des Pfeiles 24 vor und zurück in der Richtung seiner Längsachse bewegt, wobei diese Kraft an der oberen Seite der Vorrichtung durch die Achse 7a zugeführt wird, was noch

näher in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wird. Die Vorrichtung weist eine Rückkehr- oder Befestigungsfeder 22a auf und wie durch den Pfeil 23 dargestellt, dreht sich der Koppler 7 in dieser Richtung, wenn die Feder ausgelenkt wird. Die umsetzung der Longitudinal- und der Rotationsvektoren₍ um die Form der Ellipse 29 zu ermöglichen, hängt auch von der Wahl des Materials für den Koppler 7 ab. Dem Material wohnt eine mechanische Verzögerung inne. Als geeignetes Material hat sich in der Praxis die Verwendung von räumlich vernetzbarem Silikongummi erwiesen. Bei dem mit 22 bezeichneten Punkt bewegt sich der Koppler 7 fast ausschließlich in Längsrichtung bzw. in einer geraden Richtung, Diejenigen Punkte, die auf derselben Längsachse wie es dem Punkt 22 entspricht, liegen, führen eine nach unten zur Kontaktspitze hin immer ausgeprägtere elliptische Bewegung durch.

In Fig. 2 ist ein vervollständigtes System dargestellt, bei welchem wiederum die Spitzen der Koppler eine elliptische ; j Bewegung durchführen, um in intermittierenden Kontakt mit dem j Papier, wie beispielsweise dem Beleg 10, zu kommen, um diesen ! jedes Mal bei Kontaktierung um kleine Schritte vorzubewegen. | Ein Rahmen 1 ist an einem Tragteil 9 befestigt. Der eine inter- I mittierende Bewegung erzeugende Schwingkoppler ist in mancher j Weise einem kleinen Elektromotor vergleichbar. Der elastische :Schwingkoppler wandelt elektrische Impulse in mechanische Bewegung um und besteht einmal aus dem Rahmen 1, einer elektrischen

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Spule 2, einem magnetischen Fluß bildenden Pfad 3 und einem jAnker 4. Dabei ist der Anker 4 und der Kopper 7a auf zwei Federn j5 und 6 gelagert. Weiterhin ist eine Welle 8 vorgesehen, mit jder der Koppler 7a verbunden ist und diese Welle 8 wird in !Längsrichtung, durch Zuführung von elektrischen Impulsen zur ;Spule 2, durch die Spannungsquelle 2a erregt. IM eine gute Arbeitsweise sicherzustellen, da die Last induktiv ist, sollte der Strom, welcher der Spule 2 zugeführt ist, relativ schnell abgebaut sein, damit die Federn 5 und 6 den Koppler schnell vom Beleg abheben können.

jWie in Fig. 2 weiterhin dargestellt ist, ist ein Papierzuführfach 12 mit einer Anzahl von Papierblättern vorgesehen, die auf einer Plattform 13 gestapelt sind. Entsprechend der Anzahl der abgeführten Blätter kann diese Plattform durch nicht darge-Istellte Vorrichtungen angehoben werden. Das oberste Blatt 14 des Stapels wird intermittierend durch einen Koppler 15 kontaktiert und zwar in der Weise, die im Zusammenhang mit der Beischreibung der Fig. 1 und vorstehender Beschreibung dargelegt jwurde. Desweiteren ist in Fig. 2 die vorstehend beschriebene

Anordnung zum intermittierenden Vorschub dargestellt, die in intermittierenden Kontakt mit einem Papierblatt 10 kommt, wenn dieses vom Stapel bereits abgezogen und auf einer Papierführung 11 aufliegend vorhanden ist. Bei einer derartigen Anordnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist es klar, daß dabei mehrere Blätter gleichzeitig vom Stapel abgezogen werden können, was nicht wünschenswert ist und zu Schwierigkeiten, wie beispielsweise Papierstaus führen kann.

In Fig, 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt, mit dessen Hilfe sichergestellt ist, daß nur ein einzelnes Blatt vom Stapel 14 vereinzelt, vorgeschoben und ausgerichtet wird. Dazu ist oberhalb der Papierführungsbahn und anschließend an den Stapel 14 eine im vorstehenden bereits beschriebene Anordnung gemäß der Erfindung angeordnet und eine weitere derartige unterhalb des Papierpfades, von der jedoch nur der Koppler 7d

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dargestellt ist. Diese beiden Anordnungen sind jeweils schräg gegen die Transportrichtung geneigt angeordnet und dabei achsparallel gegeneinander versetzt. Der obere Koppler 7b weist eine abgeflachte; -Kontaktfläche 17 auf, die einer entsprechenden Kontaktfläche 16 des unteren Kopplers 7d gegenübersteht. In Fig. 3 ist weiterhin ■noch eine Papierführung 18a dargestellt, die die Blätter zwischen :die sich gegenüberstehenden Koppler lenkt.

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j ,

Um sicherzustellen, daß nur ein einzelnes Papierblatt vorge-ίschoben und zur weiteren Bearbeitung transportiert wird, sind die Reibungskoeffizienten der Kontaktflächen 16 und 17 größer

als die Reibungskoeffizienten zwischen den Blättern 19, 20 und i
21 im Papierstapel 14, Um weiterhin sicherzustellen, daß nur j das oberste Blatt vorgeschoben wird, ist der Reibungskoeffizient des in Transportrichtung betriebenen Kopplers 7b an der Kontakt- ! fläche 17 größer als derjenige Reibungskontakt, der entgegen der

!Transportrichtung, d.h. in Rückhalterichtung wirkenden Kontaktfläche 16 des in dieser Richtung betriebenen Kopplers 7d. Auf diese Weise wird durch die Kombination aus der richtigen Wahl der Reibungskoeffizienten und der abgeflachten Kontaktflächen ; erreicht, daß die Vorschiebung auf sichere Weise möglich ist und •daß kein zweites oder kein drittes Blatt gleichzeitig vorgeschoben wird. Die Kontaktflächen 16 und 17 können vorzugsweise mit vergieß fähigem Urethan beschichtet sein und zwar in einer Schichtstärke von etwa 0,01 cm.

Durch diese eben beschriebene Wahl der Reibungskoeffizienten, der Auswahl der Federkräfte, der Stromform und der Zeit der Zuführung der elektrischen Impulse, wird angestrebt, daß sich die Kontaktflächen 16 und 17 gleichzeitig aufeinander zu bewegen und sich gleichzeitig treffen. Im Idealfall werden sich die Kontakt flächen 17 des oberen Kopplers 7b und 16 des unteren Kopplers 7d gleichzeitig in fast vollständiger Ausrichtung treffen, was den Vorteil hat, daß die Ellipsenbögen beider Bewegungsabläufe sich einander angleichen, d.h. flach werden. Daraus ergibt sich zum

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einen eine gute Auflage sowohl für die Kontaktfläche 17 durch die Kontaktfläche 16 als auch umgekehrt und zum anderen, daß der Koppler 7d eine gute Rückhalteposition einnimmt, um andere als das vorzuschiebende Blatt im Stapel oder nahe dabei zurückzuhalten.

Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit ähnlicher Art wie in Fig. 3, jedoch sind die Koppler 7c und 7d nicht mit abgeflachten Kontaktflächen versehen. In gewissen Fällen kann jedoch auch eine derart vereinfachte Ausführungsform zu nützlichen Ergebnissen führen.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Draufsicht auf den Papierführungspfad die Wirkung einer Anordnung gemäß Fig. 3. Es ist dabei zu erkennen, daß der obere Koppler 17 gegenüber dem unteren Koppler 16 versetzt ist. Die elliptischen Bahnen der Spitzen bewegen sich zum einen in Richtung des Pfeiles 26 und zum andern in der entgegengesetzten Richtung in Richtung des Pfeiles 27. Durch die unterschiedliche Größe der Reibungskoeffizienten wird dabei ein Papierblatt 18 nach links vorgeschoben, während weitere Papierblätter zurückgehalten werden. Die beiden Bewegungsrichtungen, dargestellt durch die entgegengesetzten Pfeile 26 und 27 sind in dieser Ausführungsform parallel mit einer Ausrichtschiene 25, Ein sicheres Anliegen einer Kante der Papierbläter an dieser Ausrichtschiene 25- ist jedoch mit dieser Ausgestaltung noch nicht erreicht.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ansicht wie die Fig. 5, jedoch ist dabei der obere Koppler 17 auf die Ausrichtschiene 25 hin verdreht, so daß das obere Blatt in der durch den Pfeil 26a gekennzeichneten Richtung vorgeschoben und gleichzeitig auf die Ausrichtschiene 25 hin ausgerichtet wird. Zur selben Zeit ist der untere Koppler 16 ebenfalls gegen die Ausrichtschiene 25 in der gleichen Weise verdreht, so daß die Rückhaltebewegung, dargestellt durch den Pfeil 27a ebenfalls eine Bewegungskomponente, sowohl in Rückhalterichtung als auch in

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Richtung auf die seitliche Ausrichtschiene 25 hin aufbringt. Damit ist sichergestellt, daß zum einen nur ein Blatt vorgeschoben und alle anderen zurückgehalten werden und zum anderen eine gute Ausrichtung an dieser seitlichen Führungsschiene erfolgt.

In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäß gestaltete elastische Koppler Schwingbewegungen ausführen, die dem Beleg eine intermittierende Transportbewegung aufzwingen. Dabei kann diese Anordnung sowohl einzeln zum Separieren von Belegen und zum Transportieren von Belegen im Papierpfad benutzt werden, als auch in antiparalleler versetzter Anordnung zum Vereinzeln von Blättern von einem Stapel, um sicherzustellen, daß nur ein Blatt vorgeschoben wird und weiterhin bei entsprechender winkliger Verdrehung der Koppler gegen die ^aupttransportrichtung eine seitliche Ausrichtung des vorzuschiebenden Blattes erzielt wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Anordnung zum intermittierenden Vorschub von Belegen entlang einer Bahn mit einem länglichem Koppler aus elastischem Material, wobei der längliche Koppler eine Kontaktfläche für den Beleg in der Bahn enthält, die Kontaktfläche eine im wesentlichen elliptische Bewegung durchführt, welche durch mittels eines elektromagnetischen Wandlers verursachte und in Längsrichtung des Kopplers aufgedrückte Schwingsimpulse erzeugt werden, und der Koppler axial gegen die Belegbahn geneigt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler (7) in der Nähe des der Kontaktspitze entgegengesetzten Ende an einer Feder I6_f 22a) derart federnd gelagert ist_f daß aus der Längsbewegung (24) eine zusätzliche Querbewegung (23) in Transportrichtung des Beleges (10) ermöglicht ist.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei längliche Koppler (7b, 7d) auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn achsparallel versetzt gegeneinander und mit sich gegenüberstehenden Kontaktflächen (16, 17) angeordnet sind, daß die Bewegungsrichten der beiden Kontaktspitzen (16, 17) einander entgegengesetzt sind und daß die Auslenkung der beiden Spitzen der Koppler (7b, 7d) mittels der Steuerung der elektromagnetischen Wandler (2, 2a, 3) im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.

Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (16, 17) im wesentlichen flach sind.

Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (16, 17) einen höheren Reibungskoeffizienten aufweisen als die Papierblätter (10) eines Stapels (14) untereinander.

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5. Anordnung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient der Kontaktfläche (17) desjenigen Kopplers (7d), der in Vereinzelungs- bzw. Transportrichtung (26, 26a) treibend betrieben wird, höher ist als derjenige der Kontaktfläche (16) desjenigen Kopplers (7d), welcher in Rückhalterichtung (27, 27a) betrieben wird.

6. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Material für die Koppler (7) räumlich vernetzbarer Silikongummi verwendet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (16, 17) der Koppler (7) mit vergießfähigem Urethan beschichtet sind.

8. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopper (7) einen über die gesamte Länge im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt aufweist.

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