DE2621281A1 - Schachtelherstellungsautomat - Google Patents

Description

Patentanwalts Dipi.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

2621281 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 13. Mai 1976

Unser Zeichen: 15 507 - Κ/Άρ

S&S Corrugated Paper Machinery Co., Inc.

160 North Fourth Street, Brooklyn, New York 11211(USA)

Schachtelherstellungsautomat

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Herstellung von Schachteln und insbesondere auf eine Einrichtung zur Justierung der Schlitzklingen.

Die US-PS 2 982 I89 beschreibt eine kraftgetriebene Justiereinrichtung für eine Maschine zum Schlitzen, Falzen, Falten und Schneiden zur Erzeugung ausgebreiteter verklebter Schachteln aus Wellpappe, die querverlaufende Falzlinien besitzen, welche die Seitenwände von der Bodenklappe und der Deckelklappe trennen. Die Schachtelherstellungsmaschine liefert in Längsrichtung verlaufende Falzlinien zwischen den Seitenklappen, und außerdem längsverlaufende Schlitze zwischen den Klappen. Immer dann, wenn eine Schachtelgröße geändert wird ist es notwendig, die Schlitz- und Falzköpfe in Querrichtung neu einzustellen. Außerdem ist es notwendig, die Winkelstellung der Schlitzklingen zu ändern.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird zumeist die Winkeleinstellung der Schlitzklingen manuell vorgenommen und dies erfordert erhebliche Zeit, weil zahlreiche Klemmschrauben gelöst

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und angezogen werden müssen. Außerdem ist es notwendig, die Abschnitte des Hauptrahmens der Vorrichtung voneinander zu trennen, da die Schlitzköpfe an relativ unzugänglichen Stellen angeordnet sind und die Schlitzmesser-Klemmvorrichtungen nur nach Trennung zugänglich sind und sogar unter günstigen Bedingungen muß dann noch die Bedienungsperson in sehr beengten Räumen arbeiten. Wenn es notwendig wird eine Winkeleinstellung der Schlitzklingen vorzunehmen, müssen vier Gruppen von Schlitzklingen zusammen mit einer Gruppe von Messern justiert werden, welch letztere die Verklebelappen schneiden.

Es ist versucht worden Mittel vorzusehen, die eine gleichzeitige Einstellung all dieser Gruppen von Schlitzklingen von einem einzigen Punkt aus ermöglichen, indem eine Welle mit einem sehr kleinen Durchmesser benutzt wird, die ein Ritzel treibt, welches mit einer Innenverzahnung an den Nachlaufschlitzklingen zusammenwirkt. Dabei müssen die Schlitzklingen in dichter Ausrichtung miteinander gehalten werden, und es sind sehr enge Toleranzen zwischen den Klingen und den hiermit zusammenwirkenden Schlitzen erforderlich. Demgemäß sind nur sehr schmale Räume vorhanden, die oft mit Staub, Schmutz, Schmiermittel oder anderen Fremdkörpern verstopft sind, so daß ein beträchtliches Drehmoment erforderlich ist, um eine feste Verbindung des Schlitzkopfes zu verhindern. Die Einstellwelle ist bei bekannten Konstruktionen im Durchmesser zu klein um ein genügendes Einstelldrehmoment zu übertragen, wenn der schmale Zwischenraum mit Fremdkörpern verstopft ist. Die Folge davon ist, daß beim Stand der Technik zur Reinigung sehr lange Stillstandszeiten erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Einrichtung zur gleichzeitigen Einstellung der Winkellagen sämtlicher Schlitzklingen durch Benutzung einer gesteuerten Drehung der Hauptantriebswelle. Diese Antriebswelle ist groß genug um ein großes Dreh-

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moment zu übertragen und sie direkt mit einer Klinge an jedem Schlitzkopf gekoppelt, während die anderen Klingen in einer Indexstellung gehalten werden. Im Betrieb, d.h. in der Schneidstellung des Schlitzkopfes koppelt eine federbelastete Kupplung die Schlitzklingen einer jeden Gruppe miteinander. Zur Einstellung der Schlitzklingen wird eine pneumatische Einrichtung betätigt, um den Kupplungsdruck wegzunehmen und um eine der Schlitzklingen mit dem Rahmen so zu erfassen, daß die Schlitzklinge in einer vorbestimmten Winkelstellung befindlich und in dieser Stellung gegen Drehung gehalten ist. Die Drehung der Antriebswelle bewegt dann die andere Schlitzklinge bis ein gewünschter Bogenabstand zwischen den Schlitzklingen vorhanden ist. Danach wird die pneumatische Vorrichtung abgeschaltet und die Federkupplung blockiert die Schlitzklingen, so daß sie zusammen arbeiten können.

Ein Wechsel der Klingen wird durch eine andere pneumatische Einrichtung ermöglicht, die bei ihrer Betätigung eine Klemmeinrichtung freigibt, die normalerweise die Schlitzklingen in den Arbeitsstellungen hält und am Kopf durch Verklemmung montiert ist. Es besteht eine direkte Berührung der Klingen mit den Kopfabschnitten, um die erforderliche dichte Ausrichtung zu gewährleisten.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine neuartige Vorrichtung zu schaffen, die eine Einpunkt-Einstellung sämtlicher Schlitzklingen ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Justiereinrichtung dieser Art zu schaffen, bei der die Einstellung durch Drehung der Hauptantriebswelle erfolgen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Justiereinrichtung zu schaffen, bei der die beiden Schlitzklingen eines jeden Kopfes auf einer gemeinsamen Antriebswelle gelagert

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und durch eine Kupplung in Antriebsverbindung gehalten sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einstelleinrichtung zu schaffen, die neuartige Mittel besitzt, um eine Auswechslung der Schlitzklingen zu ermöglichen.

Vielter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Einstelleinrichtung dieser Art, bei der die Schlitzklingen durch eine beträchtliche Kraft zwischen zwei Teilen des Schlitzkopfes festgeklemmt werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Schlitzkopfes kurz nachdem er ein Stück Wellpappe in einen Schachtelzuschnitt überführt hat;

Pig. 2 eine Grundrißansicht in Richtung der Pfeile 2-2 gemäß Figur 1 betrachtet;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Schlitzkopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 gemäß Figur 3;

Fig. 5 einen Teilschnitt, welcher die Elemente des Schlitzkopfes in einer Lage erkennen läßt, in der eine Winkeljustierung der Schlitzklingen möglich ist;

Fig. β eine Teilschnittansicht, welche die Elemente des Schlitzkopfes in Klingenwechselstellung darstellt.

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Figur 2 zeigt den Schachtelzuschnitt 10 der dadurch erhalten ist, daß ein Blatt aus nicht dargestellter Wellpappe mit querverlaufenden Falzlinien 11, 12 durch ein Schlitzwalzenpaar 14 und eine nicht dargestellte Falzwalze gelaufen ist. Die letztere hat die Falzlinien 15 Ms 18 hergestellt, welche die Abschnitte 21 bis 24 sowie die Kreuz-schraffierte Klebefläche 28 und den Klebelappen 29 trennen. Die Schlitzwalze 14 schneidet Schlitze 25 bis 27, die die Klappen 31 bis 34 voneinander trennen und Schlitze 35 "bis 37 ein, die Klappen 41 bis 44 voneinander trennen. Außerdem wird der Klebelappen 29 ausgeschnitten. Jedes Paar von in Längsrichtung ausgerichteten Schlitzen, z.B. die Schlitze 27 bis 37 wird durch Klingen 38, 39 des sich drehenden Schlitzkopfes 45 eingeschnitten, der auf einer Hauptantriebswelle 46 mit dieser drehbar angeordnet ist.

Wie im einzelnen in der erwähnten US-PS 2 982 I89 beschrieben, wird eine Querjustierung des Kopfes 45, d.h. eine Einstellung längs der Welle 46 dadurch vorgenommen, daß die Führungsspindel 47 gedreht wird, die in ein Gewinde eines Trägers 48 eingreift, der betriebsmäßig mit dem Kopf 45 verbunden ist. Die angetriebene Welle 49 unter und parallel zur Hauptwelle 46 besitzt ein Rad 50* welches in Betriebsstellung den Zuschnitt 10 von unten trägt, während die Klingen 38, 39 den Schneidvorgang bewirken. Das Rad 50 ist mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden Amboß-Schlitz 51 versehen, der zum Eintritt der Messerklinge dient, und in den die Sohlitzklingen 38 und 39 während der gleichzeitigen Drehung von Kopf 45 und Rad 50 einstehen. Die Drehung des Kopfes 45 und des Rades 50 erfolgt in Richtung der Pfeile B und C, und die Bewegungsrichtung des Zuschnitts 10 ist durch den Pfeil A gekennzeichnet.

Wie ersichtlich schneidet die Klinge 38 den Vorderrandschlitz 27, und die Klinge 39 schneidet den Hinterrandschlitz 37· Für jedes der anderen Schlitzpaare 25, 35, und 26, 36 der aufeinander ausgerichteten Schlitze ist ein individueller Abschnitt,

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bestehend aus Kopf 45 und Rad 50 vorgesehen.

Nunmehr wird im einzelnen auf die Figuren 3 bis 6 der Zeichnung Bezug genommen, wo entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hier ist die Konstruktion der Einpunkt-Einstellung aller Gruppen von Schlitzklingen 38, 39 im einzelnen dargestellt, durch die eine gleichzeitige Einstellung möglich wird. Diese Einstellung bewirkt eine Justierung des Abstandes der durch den Doppelkopf-Pfeil E in Figur 1 gekennzeichnet ist, und der dem Abstand zwischen den querverlaufenden Falzlinien 11 und 12 oder der Länge der Seitenteile 21 bis 24 entspricht.

Die Schlitzklinge 38 ist mit zwei Quervorsprüngen in Gestalt von Stiften 52, 52 versehen, die in kreisförmige Ausnehmungen 53, 53 des Kopfteiles 55 eingesetzt sind, der eine Mittelöffnung 54 aufweist, durch die die Antriebswelle 46 hindurchsteht. Ein Keil 57 bildet eine dauerhafte Antriebsverbindung zwischen der Welle 46 und dem Kopfteil 55* wodurch eine Längseinstellung des Kopfes 45 längs der Welle 46 möglich ist. In gleicher Weise ist die Schlitzklinge 39 mit zwei querverlaufenden Vorsprüngen in Gestalt von Stiften 58, 58 versehen, die in kreisförmige Ausnehmungen 59, 59 des Kopfteiles 56 einstehen. Reibungskupplungselemente 65, die am Kopfteil 55 gelagert sind, sind zwischen Kupplungselemente 66 gefügt, die auf dem Kopfteil 56 montiert sind. Aus noch zu erläuternden Gründen sind die Elemente 65 axial gegenüber dem Kopfteil 55 beweglich, aber sie sind in Drehrichtung durch Keilstifte 65a(Figur 3) festgelegt. In gleicher V/eise sind die Elemente 66 in Drehrichtung gegenüber dem Kopfteil 56 durch Keilstifte 66a festgelegt, jedoch in axialer Richtung hierzu beweglich.

Die Kupplungselemente 65, 66 stehen normalerweise über die Hauptfedern 64, die gegen die Elemente 55a* 55b lagern, mit letzteren in Antriebsverbindung, wodurch die Federkraft auf

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die Kupplungselemente 65, 66 übertragen wird. Die Kupplungselemente 65* 66 übertragen ihrerseits die gleiche Federkraft nach dem Kopfteil 56, der die Kraft über die Schlitzklingen 38, 39 nach dem Kopfteil 55 überträgt, wodurch normalerweise die Schlitzklingen 38, 39 zwischen den Kopfteilen 55 und 56 festgeklemmt werden.

Der Kopf 45 weist außerdem einen nicht drehbaren Abschnitt

60 auf, der am Abstandshalter 60x befestigt ist, und letzterer ist mit der Trägerplatte 48 verbunden. Eine Drehbewegung des Kopfteiles 55 relativ zu dem Kopfteil 60 findet um das Lager

61 statt, das den sich axial erstreckenden Abschnitt 55c des Kopfteiles 55 umgibt.

Der Kopfteil 60 ist mit Ausnahme der Abschnitte 60g und 60x radial durch Lager 61 positioniert, die vom Kopfteil 60f abgestützt sind. Letzterer ist an dem Abschnitt 60g durch Zylinderkopfschrauben 60y befestigt, die durch überdimensionierte öffnungen hindurchstehen, so daß eine begrenzte Radialbewegung des Kopfabschnittes 60, außer bezüglich der Abschnitte 60g und 60x möglich ist, um die Wellenauslenkungen aufnehmen zu können.

Um die Winkelbeziehung zwischen den Klingen 38, 39 zu ändern, wird der Kopf 45 an einer Indexstelle angehalten, wo die axialen Vorsprünge 60a des stationären Kopfteiles 60 auf die Ausnehmungen 56a im Fortsatz 99 des am weitesten rechts liegenden Kupplungselementes 66 ausgerichtet sind. Am Einlaß ¹Jl wird Druckluft eingeführt, die in den schmalen Raum J2 einströmt und dadurch den Kolben 73 gemäß Figur 4 nach rechts drückt. O-Ringe 92 und 93 bewirken eine Arbeitsabdichtung zwischen dem Kolben 73 und dem Abschnitt 7Oe des stationären Kopfteiles 60. Der Kolben 73 wird gegen Drehung durch Stifte 73b gesichert, die von diesen nach rechts in Ausnehmungen 73y im Kopfteil 60 vorstehen. Federn 89 spannen Schublager 73x vor,

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- 8 die den Kolben 73 auf dem Ring 56b tragen.

Wenn sich der Kolben 73 nach rechts bewegt, dann wirkt das Hakenende 73a des Kolbens, welches über das Schublager 73x arbeitet, auf die Teile 55b, 56b ein und bewegt diese gemäß Figur 4 nach rechts. Durch diese Wirkung wird die Hauptfeder 64 zusammengepreßt, so daß die Kupplungselemente 65 und 66 mit dem Fortsatz 99 sich frei gemäß Figur 4 unter dem Einfluß der Hilfsfedern 63 nach rechts bewegen können. Nunmehr befinden sich die Elemente in ihrer Justierstellung gemäß Figur 5> wobei die Vorsprünge 60a in die Ausnehmungen 56a eingreifen, so daß der Kopfteil 56 nicht relativ gegenüber dem Kopfteil 60 gedreht werden kann und der letztere gegen Drehung durch den Träger 48 und die Abstandshalter 60x gesichert ist. Zu diesem Zeitpunkt kann jedoch der Kopfteil 55*an dem die Schlitzklinge 38 montiert ist, durch Drehung der Hauptwelle 46 gedreht werden, da die von der Hilfsfeder 63 ausgeübte Kraft klein genug ist um einen Schlupf zwischen den Kupplungselementen 65 und 66, zwischen der Messerklinge 39 und dem Kopfabschnitt 55 und zwischen der Messerklinge 38 und dem Kopfteil 56 zu ermöglichen. Demgemäß wird die Hauptwelle 46 dann gedreht bis der erforderliche Abstand E (Figur 1) zwischen den Schlitzklingen 38 und 39 erhalten ist.

Daraus wird ersichtlich, daß bei Drehung der Hauptwelle 46 zur Justierung der Klingenstellung für einen der Schlitzköpfe gleichzeitig eine Justierung der anderen Schlitzköpfe erfolgt, da ein Abschnitt eines jeden Kopfes drehfest in einer Indexstellung festgelegt ist, während der andere Kopfteil auf der Antriebswelle 46 aufgekeilt ist.

Wenn die Hauptfeder 64 wie in Figur 5 zusammengepreßt ist, dann bewirkt die Zuführung von Druckluft über den Luftschlauch 76x und das Schnellverbindungsstück 76y in die schmale Kammer 76 ein Zusammentreffen der Hilfsfedern 63, wodurch der sich

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bewegende Kopfteil 56 nach rechts in die in Figur 6 dargestellte Stellung bewegt wird. In dieser Stellung des Kopfteiles 56 sind die Klingen 38, 39 nicht mehr zwischen den Kopfteilen 55 und 56 eingeklemmt und es besteht ein genügender Abstand zwischen diesen Elementen, so daß die Klingenfortsätze 52 und 58 aus den Ausnehmungen 53 und 59 entfernbar sind, so daß die Klingen 38 und 39 entfernt und ausgewechselt werden können.

Hieraus ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung eine neuartige Vorrichtung schafft, durch die sämtliche Schlitzköpfe einer einzigen Antriebswelle gleichzeitig durch Drehung der Antriebswelle justiert v/erden können, wobei die Schlitzklingen einfach durch Anwendung von Druckluft ausgewechselt werden können, wodurch eine Klemmeinrichtung freigegeben wird.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.J Schachtelherstellungsautomat mit einem drehfest gelagerten Rahmen und einer drehbar gelagerten Antriebswelle, die drehfest einen ersten Kopfteil trägt, der betriebsmäßig eine erste Klinge lagert und mit einem zweiten Kopfteil, der betriebsmäßig eine zweite Klinge drehbar lagert, dadurch gekennzeichnet, daß eine selektiv betätigbare Kupplung vorgesehen ist, mit welcher eine Antriebsverbindung zwischen dem ersten und zweiten Kopfteil herstellbar ist, daß der zweite Kopfteil betriebsmäßig mit dem ersten Kopfteil in einer Schneidstellung drehbar mit diesem Kopfteil verbunden ist, wobei die zweite Verbindung gelöst ist, daß der zweite Kopfteil betriebsmäßig mit dem Rahmen drehfest mit diesem verbunden ist, wodurch die Winkellage der ersten Klinge relativ zu der zweiten Klinge durch Drehung der Welle eingestellt werden kann, indem der erste Kopfteil durch die Welle gedreht wird.

   Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung normalerweise in Eingriff steht und eine Antriebsverbindung zwischen dem ersten und zweiten Kopfteil herstellt.

   Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hauptfeder die Kupplung in Eingriff vorspannt und daß eine strömungsmittelbetätigte Vorrichtung die durch die Hauptfeder ausgeübte Kraft überwindet und die Kupplungsverbindung zwischen dem ersten und zweiten Kopfteil löst.

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   4. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsfeder vorgesehen ist, deren Federkraft sehr viel geringer ist als die der Hauptfeder, um auf die Kupplung genügend weit einzuwirken, damit die Antriebswelle den zweiten Kopfteil nach einer Indexstellung relativ zu dem Rahmen dreht, wenn die durch die Hauptfeder ausgeübte Kraft von der Kupplung weggenommen wird.

   5. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel den zweiten Kopfteil in einer Indexstellung halten während die Kupplung schleift, damit eine Justierdrehung der Hauptwelle und des ersten Kopfteiles erfolgen kann, ohne den zweiten Kopfteil mitzudrehen.

   6. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder eine Vorspannkraft auf den zweiten Kopfteil ausübt, um die erste und zweite Klinge zwischen den ersten und zweiten Kopfteilen einzuklemmen, wenn der zweite Kopfteil in Arbeitsstellung gehalten ist.

   7* Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfeder normalerweise eine Vorspannkraft auf den zweiten Kopfteil ausübt und die erste und zweite Klinge zwischen dem ersten und zweiten Kopfteil festklemmt, wenn die durch die Hauptfeder auf den zweiten Kopfteil ausgeübte Kraft weggenommen ist.

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   8. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine strömungsmittelbetätigte Vorrichtung vorgesehen ist, die selektiv gegen die durch die Hilfsfeder ausgeübte Kraft wirksam wird, um die erste und zweite Klinge aus ihrer Klemmstellung zu befreien, damit die Klingen entfernt werden können, wenn der zweite Kopfteil in der Justierlage befindlich ist.

   9. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorspannmittel vorgesehen sind, die normalerweise den zweiten Kopfteil nach dem ersten Kopfteil vorspannen, um die erste und zweite Klinge in Arbeitsstellung durch Einklemmen zwischen den beiden Kopfteilen zu haltern.

   10. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen axial gegenüber der Antriebswelle einstellbar ist.

   11. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Reibungskupplung ausgebildet ist.

   12. Schachtelherstellungsautomat nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel aus zusammenwirkenden Stiften bzw. Ausnehmungen bestehen, wobei die Stifte axial in Eingriff mit den Ausnehmungen durch die strömungsmittelbetätigte Ausnehmung gebracht werden, und durch die Hauptfeder außer Eingriff vorgespannt sind.

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   13. Schachtelherstellungsautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er einen drehfesten Rahmen und eine drehbar gelagerte Antriebswelle aufweist, daß ein erster Kopfteil auf der Welle drehfest aufgekeilt ist, daß eine erste Klinge betriebsmäßig auf dem ersten Kopfteil drehbar mit diesem festgelegt ist, daß ein zweiter Kopfteil vorgesehen ist, daß eine zweite Klinge betriebsmäßig auf dem zweiten Kopfteil drehbar mit diesem befestigt ist, daß Mittel vorgesehen sind, die den zweiten Kopfteil drehbar relativ gegenüber dem ersten Kopfteil haltern, um die Relativstellungen zwischen erster und zweiter Klinge einstellen zu können, und daß die Vorrichtung weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß eine erste Einrichtung normalerweise eine KLemrakraft auf die erste und zweite Klinge zwischen erstem und zweitem Kopfteil ausübt und daß eine zweite Einrichtung selektiv diese Kraft wegnimmt, um eine Einstellung der ersten Klinge relativ zu der zweiten Klinge zu ermöglichen, und daß eine der beiden Einrichtungen federbelastet ist, und daß die andere der beiden Einrichtungen durch ein Strömungsmittel belastet ist.

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