DE2640883A1 - Automatische vorrichtung zur lageregelung des randes eines laufenden bandes - Google Patents

Automatische vorrichtung zur lageregelung des randes eines laufenden bandes

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DE2640883A1 DE19762640883 DE2640883A DE2640883A1 DE 2640883 A1 DE2640883 A1 DE 2640883A1 DE 19762640883 DE19762640883 DE 19762640883 DE 2640883 A DE2640883 A DE 2640883A DE 2640883 A1 DE2640883 A1 DE 2640883A1
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Description

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SCHIFF v.FÜNER STREHL SCRÜBEL-MOPF EBBINGHAUS
MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE! POSTFACH 95 O1 6O1 D-80OO MÖNCHEN 95 2 D A O M Q 3
Iwan Alexandrowitsch Kolosow
DIPL. CHEM. DR. OTMAR DITTMANN (T1O75) KARL LUDWIG SCHIFF DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FONER DIPL. INQ. PETER STREHL
DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF
DIPL. INS. DIETER EBBINQHAUS
TELEFON (OS9) 48 SO 54 TELEX 5-23S6S AURO D
TELEQRAMME auromarcpat München
DA-17423
10. September 1976
Automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes
Priorität vom 10. September 1975, UdSSR, Nr. 2172470
Dir Erfindung bezieht, sich auf di.e Produktion von Akkumulatoren, insbesondere auf eine automatische Vorrichtung zur Fixierung, d.h. Regelung der Lage des Randes eines laufenden Separationsstoffbandes bei seinem Längsschneiden in Streifen.
Die Vorrichtung ist ein Bestandteil der automatischen Einrichtung zum Längsschneiden des thermoschmelzbaren Materials in Bänder für die Separation von Akkumulatorenelektroden, die zu einer automatisierten Fließstrecke für die Akkumulatorenfertigung gehört.
Die Vorrichtung kann in der Produktion von Akkumulatoren verwendet werden, in denen die Separation .-von Platten aus elastischen Materialien, wie Gewebe, nichtgewebter Filz, Papier u.a. vorgesehen ist, z.B. bei der Produktion von Nickel-Kadmium-Akkumulatoren mit erhöhter spezifischer Kapazität für Batterien, die im Flugwesen, in Elektromobilen u.a. zur Anwendung kommen und Elektroden mit einer besonders dünnen und nicht festen Separationsfolie enthalten.
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Das Problem der Fixierung des Eandes des Separationsstoffbandes besteht darin, daß das Schneiden derartiger Stoffe in Streifen bei relativ geringen Bandgeschwindigkeiten erfolgt, die Stoffe eine geringe. Festigkeit aufweisen, sich, bei geringen Beanspruchungen dehnen, was die Verwendung bekannter in der Metallurgie, der Textilindustrie und auf anderen Gebieten weitgehend üblicher Vorrichtungen zur Zentrierung und Fixierung des Randes der Bandmaterialien verhindert.
. Stoffe Aus diesem Grunde erfolgt das Zuschneiden der Separation/una die Verpackung der Elektroden darin bei der Produktion von Akkumulatoren mit höherer spezifischer Kapazität in der UdSSE und in den Werken führender ausländischer Firmen manuell oder mit Hilfe einer halbautomatischen Ausrüstung, die bedeutende Abfälle von Separationsmaterial mit sich bringen.
Bekannt ist eine Vorrichtung zur Zentrierung der Bahn, die in Maschinen zur Umwicklung des Stoffes, z.B. in Textilveredlungsbetrieben (s. z.B. den Urheberschein Nr. 422806, UdSSE, I974, Kl. D06 s 3/06) angewendet wird» enthaltend eine Zentrierrolle, die mit der Möglichkeit ihrer Drehung -relativ zu einer
Achse, welche senkrecht zur Achse der Eolle liegt, die die laufenferner
de Bahn umbiegt, angeordnet ist, einen Mechanismus zur Drehung der Eolle in der üibene der Bahnbewegung mit einem Geber für die Lage des Bahnrandes relativ zur Eolle sowie einen Mechanismus der Achsialverstellung der Zentrierrolle mit einem Geber für die Lage des Bahnrandes relativ zum Gestell . In dieser Vorrichtung erfolgt die Fixierung des Eandes der laufenden Bahn relativ zum Gestell durch das Ablaufen der- Bahn längs der
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Rollenachse bei Abweichung von der senkrechten Ausrichtung ihrer Achse zur Bewegungsrichtung der Bahn unter Einwirkung
β J.T1G S
eines Gebers und entsprechenden Mechanismus zur Drehung der Rolle sowie durch achsiale Verstellung der Rolle relativ zur Bewegungsrichtung der Bahn unter Ein?/irkung eines anderen
eines
Gebers und Mechanismus zur axialen Rollenverstellung, der als ein steuerbarer elektromechanischer Antrieb ausgeführt ist.
Zur .stetigen Wirkung einer solchen Vorrichtung ist eine
bedeutende Spannung der Bahn auf der Zentrierrolle erforderlich, was ihre Anwendung zur Fixierung des Randes geringfester Bänder von Separationsmaterialien für' Akkumulatoren nicht zuläßt. Darüber hinaus ist die genannte Vorrichtung kompliziert in der Herstellung und im Betrieb.
Bekannt sind Vorrichtungen zur Zentrierung des Materials und der Fixierung des Randes eines laufenden Bandes oder Streifens (s. z.B. den Urheberschein Nr. 416426, UdSSR, 1974, EL. D06s 3/06 oder den Urheberschein Nr. 325418, UdSSR, 1972, Kl. F15B 3/00), mit einem Druckluftgeber in"Form \
einer Düse, der auf dem Gestell auf der .Bahnlinie der Bewegung des Bandrandes montiert ist, mit Ventil- und. Membrane verstärkern zur Verstärkung des Signals des Gebers ,,das anschließend Druckluft-Stellgliedern zugeführt wird, die als Membraneinheiten bzw. Druckluftzylinder mit Kolben ausgeführt und mit Zentrierrollen zur Wiederherstellung der Lage des Bandrandes relativ zu der Basislinie verbunden sind.
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Diese Torrichtungen enthalten komplizierte Bauteile, die eine präzise Fertigung verlangen und die Zuverlässigkeit der Lageregelung des Bandrandes herabsetzen. Sie sehen ferner eine bedeutende Spannung des Bandes zwecks zuverlässiger Funktion der Zentrierrollen vor.
Die bekannten, obenbeschriebeneE "Vorrichtungen zur Zentrierung und Lageregelung des Eandes des laufenden Bandes sind folglich kompliziert in der Herstellung und im Betrieb, erfordern eine bedeutende Spannung des Bandes im Interesse zuverlässiger Arbeit der Zentrierollen bei recht hoher Bandgeschwindigkeit, was ihre Anwendung zur Fixierung des Eandes dünner Bänder des Separationsmaterials, mit geringer Festigkeit für Akkumulatoren verhindert.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die obengenannten . Mangel der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige automatische Vorrichtung zur .Lageregelung des "Eandes eines laufenden Bandes zu schaffen, die die Automatisierung des Zuschneidens des Separationsmaterials aus der Bandrolle in Streifen ermöglicht, wobei eine hohe Genauigkeit der
große
Lageregelung' und folglich eine fHaterialeinsparung bei einer eventuellen !Reduzierung der Streifenbreitenzugaben durch die Anwendung eines automatischen Druckluft-Steuerungssystems mit einem neuen Schaltscheina der Elemente gewährleistet wird.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer automatischen Vorrichtung zur Lageregelung des Landes eines laufenden Bandes mit einem N Rollenhalter, der das Band mindest-
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ens über eine Stange in die Maschine einführt mit einem Mechanismus zur Querverstellung der Bandrolle, ausgeführt als ein Druckluftzylinder, dessen Hohlräume mittels Rohrleitungen
mit mit einem Preßgassystem verbunden sind, und eine^ Geber für die Lage des Bandrandes, der eine Düse mit einer Klappe darstellt und die Arbeit des Druckluftzylinders steuert, erfindungsgemäß in jeder ^Rohrleitung eine Drossel angebracht ist und zwischen jeder Drossel und jedem entsprechenden Hohlraum des Druckluftzylinders Düsen mit ihren"Eingängen angeschlossen sind, indem sie das gleichmäßige Gasausströmen gleichzeitig aus den beiden Hohlräumen des Druckluftzylinders sichern und dabei mindestens eine der Düsen mit einer Klappe, die in "Wechselwirkung mit dem Bandrand steht, die Funktion des Gebers -für die Lage des Bandrandes ausübt.
Es ist zweckmäßig, wenigstens eine der Düsen als eine Öffnung auf der zylindrischen Stangenoberfloche auszuführen und- als Klapp© den -Band des-die Stange umbiegenden Bandes zu nützen.
Die erfindungsgemäße automatische Vorrichtung zur !Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes gewährleistet die Automatisierung des Zuschneidens von Separationsmaterial zur mechanisierten Verpackung darin von Elektroden für Akkumulatoren, de ein« besonders dünnes Separationsmaterial geringer
.- "Festigkeit enthalten, und erhöht die Genay.? gkeit der Lagerege-
'- des Bandrades .
cca, daß in eier Vorrichtung das System der automatischen
Folgeregelung des Bandrandes mit Hilfe eines JteuckluftZylinders und zweier Düsen angewendet wird, die ein kontinuierliches
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und gleichmäßiges Ausströmen des Druckgases aus den beideji Hohlräumen des Druckluft Zylinders gewährleisten, wobei mindestens eine der Düsen als Geber für die Lage des Bandrandes vom Typ "Düse-Klappe" funktioniert, was eine Herabsetzung des Arbeitsaufwandes bei der Herstellung der Separationsfolie?eine Einsparung
Ider Separationsstoffe beim Zuschneiden und die Zuverlässigkeit der Arbeit des Automaten zur Elektrodenvexpackung sichert. , Die Torrichtung ist einfach in der Herstellung, im Einrichten und im Betrieb und kann eine breite Anwendung in beliebigen Produktionen, die laufende Bandmaterialien verarbeiten, finden.
Im weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden;
es zeigts
Fig. 1 schematisch den Aufbau der Bauteile und deren Schaltschema _in einer automatischen Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes.
Pig. 2 eine Ausführungsvariante der Torrichtung mit einer Düse, ausgeführt als eine Öffnung in einer Stange;
Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Torrichtung mit einer Düse, ausgeführt als zwei Öffnungen auf der Stangenoberfläche.
-Die automatische Torrichtung zur Lageregelung des Randes
eines laufenden Bandes enthält erfindungsgemäß den Rollenhalter 1 (Fig. 1) mit einer darauf angebrachten Rolle 2, der das Band 3 z.B. einem Automaten zum Längsschneiden des Bandes in
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Streifen (auf den Zeichnungen nicht abgebildet) zuführt. In ·. der Nähe der Eolle 2 parallel zu ihrer Achse ist eine Stange 4- angeordnet, die vom Band 3 bei dessen Bewegung umlaufen wird. Am Ende des Bollenhalters 1 ist eine Bajonettverbindung 5 zum Verbinden des Rollenhalters 1 axial zu der Stange 6 eines Mechanismus der Querverstellung der Eolle 2 angeordnet. Der -Mechanismus der ^uervers cellung der Eolle 2 enthält einen Druckluft zylinder 7» in dem sich die Stange 6 mit einem Kolben 8 bewegt. Die beiden Hohlräume des Druckluftzylinders 7 sind beiderseits des Kolbens 8 mit einem System für Druckgas mittels Rohrleitungen 9 und 10 und jeweils über Drossel 11 und 12 sowie eine gemeinsame Rohrleitung 13 verbunden.
Auf dem Abschnitt der Rohrleitung 9 zwischen der Drossel 11 und dem Eingang in den linken Hohlraum des Druckluftzylinders 7 ist eine Düse 14 angebracht, die den linken Hohlraum des Druckluftzylinders 7 mit der Außenluft verbindet. Die Düse 14- ist ein Bestandteil des Gebers für die Lage des Randes des Bandes 3» der ferner eine Klappe 15 enthält, ausgeführt als ein Hebel, dessen ein Ende die Ausgangsöffnung der Düse 14 unter Einwirkung einer Feder 16 schließt und das an- · dere Ende auf dem Band des laufenden Bandes 3 aufliegt·
Zur Regelung des Gleicb.sgewichtsx*zustandes des Kolbens unter verschiedenen Arbeitsbedingungen ist auf dem Abschnitt deT Rohrleitung 10 zwischen der Drossel 12 und dem Eingang in -den rechten Hohlraum des Druckluftzylinders 7 eine Drossel angebracht, die den Hohlraum des Druckluftzylinders 7 über eine Düse 18 mit der Außenluft verbindet.
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Die erfindungsgemäße automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Bandes eines laufenden Bandes funktioniert folgendermaßen.. Zum Einrichten der vollständig montierten Vorrichtung wird die Rohrleitung 13 (Fig. 1) mit demDruckgassystem verbunden. Mit Hilfe der Drossel 17 und der Klappe 15 wird das etwa gleiche Gasausströmen aus den Düsen 14, 18 erreicht und durch Regelung der Drossel 11, 12 der Kolben 8 in etwa mittlerer Stellung angehalten. Danach muß sich der Kolben 8 bei vollkommen mit Hilfe der Klappe 15 geschlossen Düse 14 nach rechts bewegen und dabei den Hand des Bandes 3 auf den Hebel der Klappe 15 aufschieben, während bei der geöffneten Düse 14 (durch das Drücken der Klappe 15 auf den Hebel) der Kolben 8 sich nach links bewegen und dabei den Rand des Bandes vom Hebel der Klappe 15 wegschieben muß.
Im Falle der ungleichen Geschwindigkeit des Kolbens 8 bei seiner Bewegung nach rechts und nach links wird eine zusätzli-' ehe Regelung der Drossel 11 und 12 vorgenommen, bis die Gleichheit der Geschwindigkeiten des Kolbens 8 bei seiner Bewegung in beiden Richtungen erreicht ist.
Das weitere Einrichten der Vorrichtung erfolgt bei laufendem Band 3· Ist die Empfindlichkeit des Systems bei der Verstellung des Randes des Bandes 3 in beiden Richtungen, ungleich, wird die Drossel 17 reguliert, bis die mittlere Lage der Klappe 15.relativ zur Düse 14 beim Gleichgewichtszustand des Kolbens 8 in Richtung der höheren Empfindlichkeit erreicht ist. Ist die Geschwindigkeit der axialen Verstellung der Rolle 2 unter Einwirkung des Kolbens 8 zu hoch, wird entweder der
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Querschnitt der beiden Drosseln 11, 12 reduziert oder der Gasdruck im System herabgesetzt. ·
Kehrt der Band des Bandes 2, sich in irgendeiner Richtung bewegend, langsam in die mittlere Lage zurück, wird entweder der Gasdruck vor den Drosseln 11, 12 . erhöht oder werden gleichzeitig die beiden Drossel^ll, 12 geöffnet. Nach derartiger Einregulierung fixiert die Vorrichtung automatisch _den Rand des laufenden Bandes 3 in vorgegebener Lage. Bewegt sich der Band des Bandes 3, der -von der Rolle 2 abläuft, nach rechts und drückt, dabei auf den Hebel des Gebers für die Lage des Bandrandes schiebt sich die Klappe 15 von der Stirnseite der Düse 14 v/eg und verstärkt damit den Gasstrom, der aus dem linken Hohlraum des DruckluftZylinders 7 ausströmt. Dabei sinkt der Drue*, im linken Hohlraum des Druckluftzylinders 7» und der Kolben 8 bewegt sich nach links, verstellt die Rolle ebenfalls nach links und stellt die vorgegebene Lage des '-Randes des Bandes 3 sowie die Lage der Klappe 15 relativ zur Stirnseite der Düse 14- wieder her. Der Gasdruck in den Hohlräumen des Druckluftzylinders 7 gleicht sich aus, und im System tritt Gleichgewicht ein. Bei der Verstellung des Randes des Bandes 3 nach links erfolgt auf ähnliche ίί/eise die rückläufige Bewegung des Kolbens 8.
Die -Ausführung der Yorrichtung zur Fixierung des Randes des laufenden Bandes 3 mit einem Geber für die Lage des Bandrandes, wie in Fig. 1 dargestellt, ist zweckmäßig für Bänder mit recht steifem Rand oder für 'z.B. netzartiges Material, das keinen wesentlichen Widerstand dem durchfließenden Gasstrom leistet.
. 7 09811/0344-..
Für Beider aus ausreichend dichten Materialien wie z.B. Gewebe,. Folie, Papier u.a. wird die Vorrichtung folgendermaßen ausgeführt.
In diesem Falle enthält der Geber für die Lage des Bandes des Bandes J (Fig. 2) in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Düse 19,
ausgeführt als eine Öffnung auf der zylindrischen Oberfläche der Stange 4-, während die Funktion der Klappe unmittelbar der Hand des Bandes 3 ausübt. Dabei ist an·..der Stirnseite der Stange 4- ein Sackloch 20 ausgeführt, das die Dds& 19 mit Hilfe einer Rohrleitung 21 und der Rohrleitung 10 mit dem rechten Hohlraum des Druckluftzylinders 7 verbindet. Die Drossel 17 und die Düse 18 sind in diesem Falle auf der Rohrleitung 9 angebracht und verbinden den linken Hohlraum des Druckluftzylinders 7 mit der Außenluft, Die übrigen Bauteile der Vorrichtung sind ähnlich der Vorrichtung, die in Fig. "1 abgebildet ist, ausgeführt.
Das Einrichten der Vorrichtung erfolgt in diesem Falle ähnlich der obenbeschriebenen, bis der Gleichgewichtszustand des Kolbens 8 bei der Lage des Randes des laufenden Bandes 3 in der Mitte der Öffnung der Düse 19 durch das Begulieren des Stromes, der aus der Düse 18 für. Druckgas ausströmt, mit Hilfe der Drossel 17 erreicht wird.
Für Bänder mit einer stabilen Breite, die sich in den Toleranzgrenzen ändert (nicht über ±li5 mm), ist es zweckmäßig, die in Fig. 3 abgebildete Vorrichtung anzuwenden.
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In diesem Falle wird auf der zylindrischen Oberfläche der Stange 4 in einem Abstand von der Düse 19» der der mittleren Breite des Bandes 3 gleich, ist, eine Öffnung 22 ausgeführt· Dabei wird von der anderen Stirnseite der Stange 4- ebenfalls das Sackloch 20 ausgeführt, das die Öffnung 22 über eine Rohrleitung 23 und die Rohrleitung 9 mit dem linken Hohlraum des druckluft Zylinders 7 verbindet und das gleichmäßige Ausströmen des Druckgases aus den beiden Hohlräumen des Druckluftzylinders 7 gleichzeitig durch die Düse 19 und die Öffnung 22 gewährleistet. .Die Funktion der Klappe üben in diesem Falle die beiden Bänder des laufenden Bandes 3 aus.
In diesem Falle erfolgt das Einrichten der Vorrichtung lediglich durch die Regelung der Drossel 11 und 12, bis die gleiche Lage der Bänder des Bandes 3 relativ zur Öffnung der Düse 19 und zur öffnung 22 erreicht wird.
Dabei steigt die Empfindlichkeit des Systems gegen die Veränderung der Lage des Bandes 3 um das zweifache, denn bei der Verstellung des Bandes in der einen bzw. anderen Richtung fällt der Druck in dem einen Hohlraum des Druckluftzylinders 7 abt während er im . . anderen Hohlraum des Druckluftzylinders um denselben wert steigt.
Die in Fig. 3 abgebildete Vorrichtung ist es zweckmäßig zur Lageregelung des Randes der Bänder, für die besonders enge. Breitentöleranzen festgelegt sind, anzuwenden. Eine solche Ausführung gewährleistet die höchste Empfindlicheit und Genauig-* keit der Lageregelung des Bandrandes.
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Die in Fig. 2 abgebildete Vorrichtung soll zweckmäßig für Bänder angewendet werden, deren Breite in bedeutenden Grenzen schwankt.
Die in Fig. 2t 3 abgebildete Vorrichtung zeichnet sich gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 1 durch die Einfachheit der Ausführung, des Einrichtens und in der Arbeit aus. Es ist daher zweckmäßig, die Vorrichtung nach Fig. 1 nur für Bänder anzuwenden, die keinen wesentlichen Widerstand für Gasströme leisten, z.B. für Fetze usw.
-Die erfindungsgemäße automatische Vorrichtung gwährleistet die Automatisierung des Zuschneidens des Separationsmaterials für die mechanisierte Verpackung der Elektroden für Akkumulatoren, die ein besonders dünnes Separationsmaterial von gerinder. Festigkeit enthalten, erhöht die Genauigkeit des Zuschneidens und die Einsparung des Materials dadurch, daß an den Rohrleitungen 9, lü, welche die beiden Hohlräume des Druckluftzylinders 7 mit dem Preßgassystem verbinden, die Düsen 14·, 18 angebracht sind, die das kontinuierliche und gleichzeitige Ausströmen des Druckgases aus den Hohlräumen des Druckluftzylinders 7 durch die Düsen 14-, 18 in die Außenluft sichern, wobei mindestens eine der Düsen als Geber für die Lage des Eandes des laufenden Bandes wirkt.
- Ein -solches Schaltschema der Elemente des Druckluft-Steuersystems ist empfindlich genug gegen die geringsten Veränderungen des Gasstroms durch die Düsen, was bei der offensichtlichen Einfachheit der Vorrichtung die erforderliche Genauigkeit der
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Lageregelung des Bandrandes gewährleistet und.die Möglichkeit; "bietet, Streifenbreitenzugaben zu reduzieren.
Die Vorrichtung ist einfach in der Herstellung, im Einrichten und in der Arbeit und kann in beliebigen Produktionen zur Anwendung kommen, die lauf ende Bandmaterialien verarbeiten. ,
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Claims (1)

  1. PAIEFfAITSPEIJCH
    1; Automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes mit einem " Bollenhalter, der das Band mindestens über eine Stange in die Maschine einführt,
    einem Mechanismus zur Querverstellung der Eoile, ausgeführt als ein Druckluftzylinder, dessen Hohlräume mittels Rohrleitungen mit einem Pießgassystem verbunden sind/und mit einem Geber für die Lage des Bandrandes, dsr eine Düse mit einer Klappe darstellt und die Arbeit des Druckluftzylinders steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Rohrleitung (9» 10) je eine Drossel (11, 12) angebracht ist und zwischen Jeder Drossel (11, 12) und dem entsprechenden Hohlraum des Druckluftzylin-—äer&-(7) Düsen (14, 18) mit ihren Eingängen-angeschlossen sind, indem sie das gleichmäßige Gasausströmen gleichzeitig aus den "beiden Hohlräumen des Druckluftzylinders (7) sichern und dabei —-mindestens einender Düsen "(14) mit einer Klappe (15)» die in -Wechselwirkung mit dem Bandrand steht, die Punktion des Gebeis für die Lage des Bandrandes ausübt. ,
    2· Automatische Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t,daß mindestens'eine der Düsen als eine öffnung (19» 21) auf der zylindrischen Oberfläche der Stange (4) ausgeführt ist, während als Klappe der Eand des die Stange (4) umlaufendes Bandes (3) genutzt wird.
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    Leer seife
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