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Verfahren und Vorrichtung zum Signalisieren und
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Sortieren von falsch hergestellten Produkten auf Werkzeugmaschinen.
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(Zusatz zu Patent ... .. (AZ.: P27 33 013.8)) BESCHREIBUNG Die vorliegende
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Signalisieren und Sortieren von falsch hergestellten
Produkten auf Werkzeugmaschinen, die mit einem stillstehenden Bearbeitungselement
und mit einem damit zusammenarbeitenden beweglichen Bearbeitungselement versehen
sind, welches durch ein mittels einer Kraftquelle angetriebenes drehbares Organ
angetrieben werden kann, wobei gemäß Hauptpatent (Akt.z.:P.27.33.013.8.) die Bewegung
des drehbaren Organs zuvor in eine bestimmte Anzahl von Teilen unterteilt wird,
deren Anzahl zu der von einem mit dem drehbaren Organgekuppelten Pulsgeber während
des Bearbeitungsprozesses abgegebenen Anzahl von Pulsen in einem bestimmen Verhältnis
steht, die nominale Anzahl von Pulsen zum korrekten Ablauf des Bearbeitungsprozesses
eingestellt wird und in einem Gedächtnis gespeichert wird, die Unter und Oberdes
Bearbeitungsprozesses grenze für die/wirklich abgegebene Anzahl von Pulsen eingestellt
und registriert wird, die während des Bearbeitungsprozesses abgegebene Anzahl von
Pulsen gezählt wird und mit der nominalen Anzahl von Pulsen verglichen bzw. die
Unter- und die Obergrenze davon und bei einer Anzahl von abgegebenen Pulsen unterhalb
der Untergrenze oder oberhalb der Obergrenze das falsch bearbeitete Produkt abgetrennt
von den korrekt bearbeiteten Produkten abgeführt wird.
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Das Verfahren gemäß Hauptpatent (DT-PS ............) ist speziell
auf das Signalisieren und Sortieren von falsch gewalzten Produkten auf Gewindewalzmaschinen
gerichtet, während die vorliegende Erfindung auf das Signalisieren von falsch beschnittenen
Produkten auf Bolzenstauchmaschinen gerichtet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, daß, wenn
ein falsch beschnittenes Produkt gemacht wird, als Folge davon Beschädigungen an
den Gewindewalzmaschinen oder Maschinenteilen auftreten. Dies ist hauptsächlich
der Fall bei Maschinen mit verschiedenen Bearbeitungsstationen, wobei bewegliche
Finger angewandt werden, um die Produkte von der einen Station zu der anderen Station
zu bringen.
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In derartigen Maschinen findet das Beschneiden meist in der letzten
Walzstation statt, wo dann der in den vorhergehenden Stationen gebildete runde Kopf
mittels einer schneidenden Bearbeitung die erwünschte Kopfform bekommt, was meistens
eine SechskanS oder Quadratform ist.
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Die schneidende Bearbeitung findet dadurch statt, daß ein stillstehenderBeschneidungsstempel
und ein beweglicher Beschneidungsstift das Produkt durch eine bewegliche Beschneidungsmatrize
hindurch drücken, welche innen die Form der erwünschten Kopfform hat. Die meisten
Störungen bei den genannten Maschen treten in der Beschneidungsstation aüf, z. B.
dadurch, daß die Beschneidungsmatrize stumpf wird oder daß Stücke davon ausbrechen.
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Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird jeit jedes falsch beschnittene
Produkt signalisiert und automatisch werden Maßnahmen getroffen, durch die die Maschine
oder ein Teil davon ausgeschaltet wird, um weiteren Beschädigungen vazubeugen.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß als bewegliches Bearbeitungselement ein hin-und herbeweglicher Beschneidungs-Ausdrückstift
einer Beschneidungsmaschine angewandt wird, welcher durch einen Beschneidungsnocken
angetrieben wird, von dem der aktive Drehwinkel in die bestimme Anzahl von gleichen
Teilen unterteilt wird und dadurch daß die während der Bewegung des Beschneidungs-Ausdrückstiftes
von dem Pulsgeber abgegebene Anzal von Pulsen gezählt wird.
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Durch Anwendung dieser Maßnahmen kann das Beschneidungsverfahren besser
kontrolliert werden, indem ein Signal abgegeben wird, wenn die Beschneidungsmatrize
Abnutzungen zeigt.
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In einer Mehrstationen-Bolzenstauchmaschine treten bdm Beschneiden
die leisten Störungen auf, die meistens mit bedeutenden Beschädigungen an verschiedenen
Teilen verbunden sind. Weil mit dem Verfahren gemäß der Erfindungwede falsche Beschneidung
signalisiert wird, können Beschädigungen der oben genannten Art verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum
Signalisieren und Sortieren von falsch bearbeiteten Produkten auf Werkzeugmaschinen,
die mit einem stillstehenden Bearbeitungselement und mit einem damit zusammenarbeit
enden beweglichen Bearbeitungselement versehen sind, welches durch ein mittels einer
Kraftquelle angetriebenes drehbares Organ angetrieben ist, wobei gemäß Hauptpatent
ikt.z. P 27 33 die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das drehbare Organ
mit einem Pulsgeber gekuppelt ist, der mit einem bestimmten Ubertragungsverhältnis
durch ein drehbares Organ angetrieben ist, daß ein Anfangsschalter, der bei Anfang
der Bearbeitunj durch das bewegliche Bearbeitungselement betätigbar ist, und ein
Endschalter, der am Ende der Bearbeitung durch das bearbeitete Produkt betätigbar
ist, vorgesehen sind, daß eine Einstellvorrichtung
mit elektronischem
Speicher, für die Einstellung und Lagerung der nominalen Anzahl von Pulsen für die
korrekte Bearbeitung des Produkts und eine Einstell- und Registriervorrichtung für
das Einstellen und Speichemder Untergrenze oder der Obergrenze der wirklichen Anzahl
von Pulsen während der Bearbeitung des Produkts vorgesehen sind, daß ein Pulszähler
für die wirkliche Anzahl von Pulsen und ein elektronisches Gerät für das Vergleichen
der wirklichen Anzahl von Pulsen mit der eingestellten nominalen Anzahl von Pulsen
vorgesehen sind und daß ferner eine Vorrichtung für die gesonderte Abführung der
falsch bearbeiteten Produkte, die durch die elektronisc.he Vergleichungsvorrichtung
betätigbar ist,vorgesehen ist.
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Die Verbesserung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Bearbeitungselement ein hin-und herbeweglicher Besceidungs-Ausdrückstift
einer Beschnei -dungsmaschine ist, welcher durch einen Beschneidungsnocken angetrieben
ist, dessen aktiver Drehwinkel in die genannte bestimmte Anzahl von gleichen Teilen
unterteilt ist und daß der Beschneidungs-Ausdrückstift mit einem mitbewegten Betätigungsorgan
versehen ist, welches am Anfang und am Ende der Bewegung zonen Abtaster betätigt,
der mit dem Pulszähler verbunden ist.
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Bei einer bevorzugten Ausfüh-rungsform der Vorrichtung gemäß der
Erfindung besteht der Beschneidungs-Ausdrückstift aus zwei Teilen, die teleskopisch
relativ zueinander beweglich sind und eine eingebaute Feder aufnehmen, die versucht,
dem Stift seine größte Länge zu geben und der Beschneidungs-Ausdrückstift ist mittels
eines zweiarmigen Hebels durch den Beschneidungsnocken angetrieben, wobei der Ausdrückstift
das fertige Produkt mittels der Feder und der teleskopisch verschiebbaren Teile
auswerfen kann.
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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können auf:
verschiedene
Schraubenbolzenstauchmaschinen ange-wandt werden.
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Diese können z. B. Staucher oder kombinierte Bolzenstauch-Maschinen
sein, die einen Fingerschlitten haben, der die Produkte von der einen Bearbeitungsstation
zu der anderen Bearbeitungsstation fördert.
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Im folgenden wird die Erfindung anhang einer in den Zeichnungen beispielhaft
veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt der Beschneidungsstation einer
Maschine, auf der die Erfindung angewandt worden ist, und wobei der rBeschneidungsnocken
eine Position einnimmt, die mit dem Anfang des Beschneidens Ubereinstimt; Fig. 2
eine Fig. 1 entsprechende Ansicht, Jedoch bei einer Position des Beschneidungsnockens,
die mit dem Ende des Beschneidens übereinstimmt; Fig. 3 einen Längsschnitt der Beschneidungswak
zeuge in dem Augenblick, in dem die Beschneidungsmatrize mit dem Schneiden anhängt,
d. h. beim Anfangdes ersten Teiles des Beschneidens; Fig. 4 eim Fig. 3 entsprechende
Ansicht, Jedoch am Ende der schneidenden Bewegung der Beschneidungsmatrize und mit
dem Hauptschlitten in der vorderen Position und beim Anfang der vorausgehenden Bewegung
des Beschneidungs-Ausdrückstiftes, wobei der zweite Teil des Beschneidens anfängt;
Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht beim Ende des Beschnei dens, wobei der
Beschneidungs-Ausdrückstift in der äußersten vorderen Position steht;und
Fig.
6 ist ein Blockschema der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Zunächst wird im folgenden die Vorrichtung und die Wirkung der Beschneidungsstation
bei einer Bolzenstauchmaschine, auf der die Erfindung angewandt worden ist, beschrieben.
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2 Die Beschneidungsmatrize l ist mit einer Füllbuchse/in einer Halterung
3 montiert, welche ihrerseits in einer Halterung 4 befestigt ist, die am Hauptschlitten
5 montiert ist. Der Hauptschlitten 5 in einer Lagerung 5' der Maschine ist hin-
und herbeweglich und erhält Uber die Treibstange 6 eine hin- und hergehende Bewegung
von der Kurbelwelle 7.
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Der Beschneidungsstempel 8 ist Uber einer Halterung 9 rest in einem
Rahmen der Maschine befestigt. In diesem Beschneidungsstempel befindet sich der
Beschneidungs-Ausdruckstift 10, der Uber den Druckstift 11 mittels eines Hebels
12 eine hin- und hergehende Bewegung erhält, wobei die Druckfeder 13 für die rückgehende
Bewegung sorgt.
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Der Hebel 12 kann dazu um den Lagerbolzen 14 herum eine Schwenkbewegung
machen, die durch eine drehende Bewegung des Beschneidungsnockens 15 erzeugt wird,
der auf einer Achse 16 befestigt ist, deren Drehbewegung durch ein nicht gezeigtes
Zahnradgetriebe von der Kurbelwelle 7 abgeleitet wird.
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Wenn jetzt ein Produkt durch Bewegung der nicht gezeigten Finger vor
den Beschneidungsstempel 8 gebracht worden ist, wird es durch den Hauptschlitten
5 mittels der Beschneidungsmatrize l in den Beschneidungsstempel 8 gesetzt (siehe
die Figuren l und 3).
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Während des letzten Teiles des vorausgehenden Hubes des Hauptschlittens
5 wird dann durch die Beschneidungsmatrize l der grdBte Teil des Kopfes des Produkts
in der erwünschten Form geschnitten. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird
der Kopf des Produkts in einer Sechskant-Form geschnitten.
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In der Position gemäß Fig. 4 steht der Hauptschlitten 5 in der am
meisten vorgeschobenen Position. In diesem Augenblick wird der BeschneidungsAusdrUckstift
10 mittels des Andruckstiftes 11 und des Hebels 12 von den Beschneidungsnocken 15
vorwartsbewegt, wodurck das Produkt aus dem Beschneidungsstempel 8 gedrUckt wird,
und der übrige Teil des Kopfes in einer Sechskantform geschnitten wird.
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In dem Augenblick, in dem die Bewegung des Beschneidungs-AusdrUckstifts
10 nahezu ihren vordersten Punkt erreicht, kommt der in dem Ausdruckstift 11 sitzende
Stift 17 mittels der Druckfeder 18 zur Wirkung, wodurch der Beschneidungs-Ausdrückstift
10 eine zusStzllche Beschleunigung bekommt, durch die das Produkt mit Kraft ganz
durch die Beschneidungsmatrize 1 hindurch gedrückt wird (vergl. in Fig. 5>. Die
abgeschnittenen Teile oder der Bart 19 bleibt zurück und fällt, wenn der Hauptschlitten
die rtlckgehende Bewegung macht, nach unten aus der Maschine.
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Im folgenden werden die Gründe und Folgen von falschem Beschneiden
näher erlautert.
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GrUnde, daß das Beschneiden nicht korrekt stattfindet, können z. B.
sein, daß die Beschneidungsmatrize nicht mehr genUgend scharf ist oder daß Teile
aus der Beschneidungsmatrize l herausgebrochen sind. Die Folge hiervon ist, daß
das Produkt nicht mehr mittels des Beschneidungs-AusdrUckstifts 10, 11 durch die
Beschneidungsmatrize 1 hindurch gedrUckt werden kann, weil die Kraft der Druckfeder,
die hinter dem Beschneldungs-AusdrückstlRt sitzt dann nicht genügend groß ist. Die
Folge hiervon ist, daß das Produkt in der Beschneidungsmatrize 1 sitzen bleibt und
daß es bei dem folgenden Hub des Hauptschiittens 5 gegen das neue Produkt statt,
das mittels Bewegung der Finger vor den Beschneidungsstempel 8 gebracht worden ist.
Hierdurch können verschiedene Teile dieser beweglichen Finger und des Beschneidungsstempels
und/oder der Beschneidungsmatrize beschädigt oder zerstört werden.
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Aus Obenstehendem ist ersichtlich, daß das Beschneiden tatsächlich
aus zwei Teilvorgängen besteht, wobei der erste Teil vorgang während des letzten
Teiles der vorausgehenden Bewegung des Hauptschlittens 5 stattfindet, wenn die BeschneSqungsmatrize
1 den runden Kopf des Produkts teilweise in die erwünschte Form schneidet. Der zweite
Teilvorgang des Beschneidens findet statt, wenn der Beschneidungs-AusdrUckstift
10 das Produkt aus dem Beschneidungsstempel 8 ganz durch die Beschneidungsmatrize
1 hindurch drückt.
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Dieser zweite Teil des Beschneidens beginnt also, wenn der BeschRcidungs-AusdrUckstift
10 seinen vorausgehenden Hub anfängt und endet, wenn dieser die äußerste vordere
Position erreicht hat, Mittels des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung
wird Jetzt auf elektronischem Wege die Bewegung des genannten Beschneidungs-AusdrUckstifts
10, 11 registriert, dadurch daß so lange die Bewegung dauert, eine Anzahl von Pulsen
einem elektronischen Gerät 20 zugefUhrt wird (Fig. 6). Diese Pulse werden von der
drehenden Bewegung der Achse 16 abgeleitet, auf der der Beschneidungsnocken 15 montiert
ist. Die Bewegung dieser Achse wird mittels eines nicht gezeigten Zahnradgetriebes
oder einer entsprechenden Vorrichtung von der Kurbelwelle 7 abgeleitet.
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Die Anzahl von Pulsen, die abgegeben wird, steht in Verhältnis zu
der Anzahl von Graden der Drehung der Achse 15, die diese während der Längsbewegung
des Beschneidungs-Ausdrückstlfts 10, 111 macht, wenn dieser nach vorn bewegt wird.
Um ein perfekt beschnittenes Produkt zu erreichen, soll das Beschneiden anrangen,
wenn die Achse 16 die Position I einnimmt (Fig. 1) und soll enden, wenn die Position
XIII erreicht ist. In der Position I soll sich der Beschneidungs-Ausdrückstift 10,
11 nach vorn bewegen und in der Position XIII soll die äußerste vordere Position
des Stiftes erreicht sein. Das elektronische Gerät 20
registriert
die während der Bewegung des Beschneidungs-Ausdrück stiftes 10, 11 empfangene Anzahl
von Pulsen und vergleicht diese mit der in dem Speicher des Geräts gespeicherten
Anzahl, die zuvor eingestellt worden ist, wobei diese Anzahl im Verhältnis zu der
Anzahl von Graden steht, um die sich die Achse 16 drehen soll, um ein perfekt beschnittenes
Produkt zu erreichen.
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Um den Anfang des Beschneidens zu registrieren, also den Anfang der
vorausgehenden Bewegung des Beschneidungs-Ausdrückstiftes 10, 11 ist ein Abtaster
12 vorgesehen, der in der Halterung 9 montiert ist, und der in dem Augenblick geschaltet
wird, in dem die Schaltscheibe 22, die elastisch auf den Stift 10 montiert ist,
den Abtaster verläßt, d. h. in dem Augenblick, in dem sich der Beschneidungs-Ausdrückstift
nach vorne bewegt. Das Ende des Beschneidens wird registriert, wenn die Schaltscheibe
22 gegen den hinter dem Beschneidungsstempel 8 anwesenden Abtaster 23 kommt, also
in dem Augenblick, in dem der Beschneldungs-Ausdrück-.
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stift 10, 11 in seiner vordersten Position ankommt. Wenn das Beschneiden
korrekt stattgefunden hat, soll dies mit den Positionen I bzw. XIII der Achse 16
bzw. des Beschneidungsnockens 15 übereinstimmen.
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Das elektronische Ger§g9hat eine Anzahl von Einstell- und Registriermöglichkeiten.
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Mit der Einstellung 24 wird eine Anzahl von Pulsen eingestellt und
im Speicher aufgenommen, die empfangen werden soll, wenn ein Produkt auf korrekte
Weise beschnitten wird, d. h. wenn sich der Beschneidungs-Ausdrückstift 10, 11 nach
vorne bewegt, wenn die Achse 16 bzw. der Beschneidungsnocken 15 die Position I ein
nimmt. und wenn die äußerste vordere Position erreicht wird, wenn die Achse 16 oder
der Beschneidungsnocken 15 in der position XIII steht.
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Die Pulse werden durch einen Pulsgeber 25 abgegeben, dessen Bewegung
von der Drehbewegung der Achse 16 abgeleitet ist, oder bei einer alternativen AusfUhrungsform
von der Kurbelwelle 7.
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Der Pulsgeber 25 kann auch direkt auf einer der genannten Achsen montiert
sein.
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Mit der Einstell- und Registriervorrichtung 26 wird die sogenannte
Untergrenze eingestellt und registriert. Dies heißt, daß hier die Anzahl von Pulsen
angezeigt wird, die niedriger ist, als die mit der Einstellvorrichtung 24 eingestellte
Anzahl, die empfangen werden darf, bei der das beschnittene Produkt noch akzeptierbar
ist. Dies ist der Fall bei der Situation, bei der der Beschneidungs-AusdrUckstift
10, 11 erst nach vorne geht, wenn die Achse 16 bzw. der Beschneidungsnocken 15 die
Position I schon passiert hat, oder wenn der Beschneidungs-AusdrUckstift 10, 11
die vordere Position erreicht hat, bevor die Achse 16 bzw.der Beschneidungsnocken
15 die Position XIII erreicht hat.
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Mit der Einstell- und Registriervorrichtung 27 wird die sogenannte
Obergrenze eingestellt und registriert. Hier wird die Anzahl von Pulsen angegeben,
die hoher ist, als die mit der Einstellvorrichtung 24 eingestellte Anzahl, die empfangen
werden darf, bei der das beschnittene Produkt noch akzeptierbar ist. Dies ist der
Fall, wenn das Beschneiden endet, wenn die Achse 16 bzw. der Beschneidunganocken
15 die Position XIII schon passiert hat.
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Weiterhin ist noch eine Einstellvorrichtung 28 zum Einstellen der
noch zulässigen Anzahl von falsch beschnittenen Produkten aus einer vorbestimmten
Menge vorgesehen, wobei diese Anzahl den gestellten Forderungen abhängig ist. Dies
sind die Produkte, deren Anzahl von empfangenen Pulsen niedriger ist, als die mit
der Einstell- und Registriervorrichtung 26 eingestellte Untergrenze oder höher ist,
als die mit der Einstell- und Registriervorrichtung 27 eingestellte Obergrenze.
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wenn die Anzahl von falschen Produkten höher ist, als die mit :der
Einstellvorrichtung 28 eingestellte Anzahl, was auch Null sein kann, dann wird ein
Puls zu einem Elektromagnet 29 gegeben, der einen bestimmten Teil der Maschine ausschaltet,
z. B. die beweglichen Finger, wodurch keine neuen Produkte mehr nachgeführt werden,
so daß ein Produkt, das in der Beschneidungsmatrize 1 geblieben ist, keine weiteren
Beschädigungen an der Maschine verursachen kann. Auch kann dann, als Zeichen, daß
ein Fehler vorliegt, ein Signal gegeben werden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist wie folgt:
Erst wird die zuvor besti nee'Anale von Pulsen für ein auf korrekte Weise zu beschneidendes
Produkt auf der Einstellvorrichtung 24 des elektronischen Geräts 20 eingestellt,
welche im Speicher des Geräts 20 aufgenommen wird. Bei dem AusfUhrungsbeispiel gemäß
Fig. 6 ist diese Anzahl 560.
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Dann wird mit den Einsbal- und Registriervorrichtungen 26 und 27 die
Unter- bzw. Obergrenze eingestellt und registriert, die von den gestellten Forderungen
abhängig sind. Bei dem gezeigten Ausfflhrungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind diese Anzahlen
bzw. 550 und 570. Es ist klar, daß Je näher die eingestellte Unter- und Obergrenze
bei der mit der Einstellvorrichtung 24 eingestellten nominalen Anzahl von Pulsen
liegt, desto besser die Qualität der beschnittenen Produkte ist.
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Hiernach wird mit der Einstellvorrichtung 28 die zulässige Anzahl
von falsch beschnittenen Produkten eingestellt. Also die Anzahl pon Produkten, bei
denen die empfangene Anzahl von Pulsen höher pder niedriger als die eingestellte
Unter- bzw. Obergrenze ist.
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.nn Produkte beschnitten werden, gibt der Pulsgeber 25 Jeweils Ca
Augenblick an, in dem der Beschneidungs-AusdrUckstift 10, ii ach vorne geht, also
wenn die Schaltscheibe 22 den Abtaster 21 verläßt und das eigentliche Beschneiden
anfängt, bis zum Augenblick,
daß dies Jeweils beendet ist, also
bis die Schaltscheibe 22 gegen den Abtaster 23 kommt, eine Anzahl von Pulsen zum
elektronischen Gerät 20. Das Gerät zählt über die Zähler 30 und 31 die empfangene
Anzahl von Pulsen und vergleicht diese mit der Anzahl von Pulsen, die im Speicher
des Geräts aufgenommen ist, bzw. mit den Einstellungen 26 und 27 registriert ist.
Ist die Anzahl von empfangenen Pulsen der eingestellten nominalen Anzahl von Pulsen
gleich, oder liegt die Anzahl von empfangenen Pulsen innerhalb der eingestellten
Unter- und Obergrenze, dann ist das Produkt auf richtige Weise beschnitten, bzw.
genügt es noch den gestellten Forderungen.
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Wenn aber die empfangene Anzahl von Pulsen unterhalb der Untergrenze
oder oberhalb der Obergrenze liegt, dann wird dies in der Einstellvorrichtung 28
registriert. Kommt die Anzahl von falsch beschnittenen Produkten oberhalb der mit
dieser Einstellvorrichtung eingestellten und registrierten Anzahl, dann wird ein
puls zu einem Elektromagnet Segeben, der dann einen Teil der Maschine oder eventuell
die ganze Maschine ausschaltet.
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Wenn die Einstellvorrichtung 28 auf Null eingestellt wurde, wird bei
Jedem falsch beschnittenen Produkt ein Teil der Maschine ausgeschaltet und kann
auch ein Signal gegeben werden. Dieses Signal ist für die Bedienungsperson der Maschine
das Zeichen, daß die Beschneldungsmatrlzeelner zu starken Abnutzung unterliegt und/oder
beschädigt ist, wonach dieser Teil ersetzt werden kann.
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Alle in der Beschelbung erwähnten und aus den Zeichnungen erkennbaren
technischen Einzelheiten sind fUr die Erfindung von Bedeutung.