DE2913605A1

DE2913605A1 - Spannvorrichtung fuer paketschnuermaschinen

Info

Publication number: DE2913605A1
Application number: DE19792913605
Authority: DE
Inventors: Robert George Beedy; Jun Paul Pierce
Original assignee: BUNN CO B; BH Bunn Co
Current assignee: BUNN CO B; BH Bunn Co
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1979-10-04
Also published as: US4185548A; CH630019A5; FR2421800A1; GB2017625A; CA1094443A; GB2017625B

Description

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B. H. Bunn Company, Alsip, Illinois, V.St.A.

Spannvorrichtung für Paketschnürmaschinen

Lie vorliegende Erfindung betrifft Paket Schnürmaschinen und. insbesondere eine Vorrichtung zum Spannen des bchnürmaterials in diesen.

Beim Betrieb von ochnürmaschirion ist ein einwandfreies Spannen des Schnürinaterials (Bindfaden, Band oder d.ergl.) erforderlich, um einen einwandfrei geschnürten Knoten so wie zu gewährleisten, daß das Sclinürmaterial hinreichend straff um das Paket gelegt ist.

In den Paketschnürmaschinen des Standes der Technik verläuft

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ein Bindfaden von einer Vorratsspule durch eine Folge von Führungen und eine »Spannvorrichtung, durch die Habe und den drehbaren ßchnürarm und von dort durch eine weitere Folge von Führungen und Hinge, bis er von einer Haltemechanik gehalten wird, der nahe der Iinotenmechanik der Schnürmaschine angeordnet ist»

Die spannvorrichtung nach dem Stand der Technik, wie sie bspw. in der US-PS 2«898«8-4-7 angegeben sind, waren zwischen dem Bindfadenvorrat und dem mit einer Hohlwelle ausgeführten Bindfadenarm angeordnet und wiesen eine flache Platte mit einer Öffnung auf, durch die der Faden hindurchlaufen konnte. Der Bindfaden war dabei durch eine Blattfeder gegen die flache Platte unter Spannung gesetzt, um ihm die erforderliche Spannung zu erteilen. Die Blattfeder war auf eine für den Betrieb der Maschine erforderliche Federkraft einstellbar. ·

Die Blattfeder in der Spannvorrichtung dieser Art bog sich nur einfach aus, wenn ein verdrallter, verwickelter oder sonstwie dickerer Teil des Schnürmaterials durchlief. Bei diesen Vorrichtungen des Standes der Technik waren jedoch keine Vorkehrungen getroffen, um die Schwierigkeiten zu überwinden, die durch die unterschiedliche Fadenspannung bei Änderungen der Federkraft auftreten. Diese Schwankungen der Federkraft entstehen durch die fortwährenden Bewegungen der Feder infolge von Dickenänderungen des Schnürmaterials.

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Das Problem der Schwankungen der Zugkraft ist besonders augenfällig, wenn sich bei dem Schnürmaterial um das sogenannte "Poly-Band" (poly-tape') - bspw. Polyäthylen- oder Polyflorin- -Band - handelt. Im Gegensatz zu Bindfaden hat dieses Polyband die Eigenschaft, daß es sich aus dem anfänglich flachen Zustand beim Verlassen der Vorratsrolle zu einem mehrfach gedrallten Band dreht und auf sich selbst faltet. Wenn dieses Band also in die Spannvorrichtungen nach dem Stand der Technik einläuft, hat es eine fortwährend sich ändernde Dicke.

Wie bereits erwähnt, bewirkt jede Änderung der Banddicke von weniger als einem Zehntel bis zu einigen Zehntel Millimeter Schwankungen der Bandspannung innerhalb des Schnürzyklus, da die federgesteuerte Fadenspanneinrichtung auf eine konstante Federkraft bei konstanter Banddicke eingestellt ist. Infolge dieser Spannungsschwankungen mußte man die Spanneinrichtungen nach dem Stand der Technik so einstellen, daß der maximale Bandzug infolge der Dickenänderungen das Band unter dem Fadenhalterknopf der Schnürmaschine nicht herauszieht. Dabei erhielt man schließlich eine durchschnittliche Bandspannung, die weit niedriger liegt, als die Festigkeit des Bandes an und für sich erlaubt. Im Ergebnis wird das Paket mit dem Poly-Band nicht zufriedenstellend umwickelt und verknotet«,

Eine weitere Schwierigkeit mit den eine Blattfeder und eine flache Platte aufweisenden Spanneinrichtungen nach dem Stand der Technik - einschl. der Anordnung der US-PS 2.898.847 - ist,

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daß man bei der Verwendung von Bindfaden eine radial so ausgestaltete Blattfeder verwenden muß, daß der Bindfaden unter der Längsmittellinie der Blattfeder gehalten wird und durchläuft, nicht unter dem Druck der Feder am Druckpunkt derselben seitlich wegrutscht. Setzt man bei der gleichen seitlich konturierten Blattfeder Poly-Band ein, erhält man eine unzureichende Bandspannung, da das Band vom Druckpunkt der Feder aus einfach in die seitliche Federkrümmung ausläuft. Hieraus ergab sich die Notwendigkeit, für Bindfaden eine und für Poly-Band eine andere Spanneinrichtung vorzusehen.

Es ist also das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung für eine Paketschnürmaschine anzugeben, die die Spannung des Schnürmaterials während des Schnürvorgangs genau kontrolliert und gleichmäßig hält.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Spannen des Schnürmaterials in einer Paketschnürmaschine mit einer auf dieser angeordneten Platte und einer in Längsrichtung mit der Platteneinrichtung ausgerichteten Führungseinrichtung, die einen Führungskanal mit einem aufgeweiteten Einlaß und einem eingeschnürten Auslaß bildet, wobei auf der Platte eine Federeinrichtung gelagert ist und sich elastisch an diese an einem Ort im wesentlichen am Auslaß des Führungskanals anlegt, so daß man einen im vre seitlichen gleichmäßigen Querschnitt und einen im wesentlichen gleichmäßigen Bandzug für das Schnürmaterial erhält, während dieses durch den Führungskanal und

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■unter der Federeiiirichtung hindurchgezogen xirird»

Ein weiteres Problem ist, daß, während Bindfaden verhältnismäßig schlaff ist und unter Spannung leicht durch die drei oder mehr erforderlichen rechtwinkligen Biegungen der Nabenanordnung und des Fadenarms läuft, Poly-Band unter opannung ziemlich steif und starr wird. Im Ergebnis lastet auf dem P -Band beim Durchlaufen der verschiedenen Biegungen im Fadenarm ein übermäßiger Zug. Dieses Problem des übermäßigen Zuges in Poly-Bändern beim Spannen vor dem Eintreten in den Fadenarm erforderte ein weiteres unerwünschtes Herabsetzen der Spannung der Blattfeder in den Spannvorrichtungen nach dem Stand der Technik, so daß das Band nicht aus dem Halteknopfmechanik herausgezogen werden konnte.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spannvorrichtung unmittelbar auf dem Fadenarm der Schnürmaschine angeordnet, um diesen Zugwiderstand zu verhindern, indem das Schnürmaterial erst gespannt wird, nachdem es einige der Biegungen im Fadenarm durchlaufen hat.

In der bevorzugten Ausführungsform ist der Führungskanal trichterförmig ausgeführt und faßt das Band oder den Bindfaden bzw. das Schnürmaterial so zusammen, daß es, wenn es unter der Feder durchläuft, eine konstante Dicke und ein konstantes Volumen hat. Auf diese Weise kann man im Poly-Band eine gleichmäßige Zugspannung aufrechterhalten, d.h. das Fehlen von Dicken-

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Schwankungen im Band erlaubt der Feder, durchweg eine konstante Federkraft auf das Band aufzubringen. Soirohl die Fadenhalterknopf- als auch die Fadenspanneinrichtung lassen sich also auf Maximum stellen, um die Bandspannung für einen Schnürzyklus so hoch wie möglich zu machen, so daß sich die volle Festigkeit des Poly-Bandes ausnutzen und ein straff umwickeltes und verschnürtes Paket erreichen lassen. Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, daß die vorliegende Erfindung sich sowohl für Poly-Band als auch für Bindfaden verwenden läßt, so daß die Notwendigkeit zxveier unterschiedlicher opanneinrichtungen aus dem Stand der Technik entfällt.

Die Erfindung soll nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des oberen Teils einer typischen Paketschnürmaschine, an der die verbesserte Spanneinrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Spanneinrichtung mit teilweise gestrichelt gezeichneten Teilen;

Fig. 3 ist eine teilweise weggebrochene Draufsicht der Spanneinrichtung nach Fig. 2;

Fig. M- ist eine Sndansicht der Spannvorrichtung der Fig. 2 bei entfernter Feder;

Fig. 5 ist eine simulierte Perspektivdarstellung in Abschnitten, die den Effekt der vorliegenden Spannvorrichtung auf

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ein Poly-Band-Schnürmaterial zeigt;

Fig. 6 ist eine Seitenteildarstellung einer typischen Paketschnürmaschine wie bspw. der Fig. 1 und zeigt einen weiteren Ort, an dem die verbesserte Spannvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung angeordnet werden kann;

Fig. 7 ist eine der Fig. 2 ähnliche vergrößerte Seitendarstellung einer modifizierten Version eines Teils der verbesserten Spannvorrichtung.

Die Schnürmaschine 20 in Fig. 1 weist den üblichen Rahmen 22 und eine motorisch angetriebene Nabenanordnung 24 mit einer Hohlwelle 26, einen hohlen drehbaren Fadenarm 28, eine unter Federspannung stehende Rückziehmechanik 30 und einen Bandvorrat 31 (Fig· 6) auf. Ein Abschnitt Poly-Band 32 soll um ein Paket (in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet) gewickelt und verschnürt werden. Wie in Fig. 7 im Umriß gezeigt, weist die Schnürmaschine 20 auch die übliche Knotenmechanik 25, die das Schnürmaterial zu einem Knoten bindet, sowie die Haltemechanik 27 auf, die auch als "Schnurhalteknopf!' bezeichnet wird. Eine Spannvorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet. Wie in den Fig. 2 bis 4 am besten zu sehen, weist die Spannvorrichtung 36 ein Lagerelement bzw eine flache Platte 38 auf, in die eine Folge von Führungsstiften 40 sicher eingesetzt ist - bspw. eingepreßt ist in eine Folge von speziell ausgerichteten Löchern 42 in der Platte 38. Wie am besten in den Fig. 3 vuaji 4 zu ersehen, sind die aufwärts vorstehenden Führungsstifte 40 und die Locher 42 relativ zur Lagerplatte 38

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so ausgebildet, daß ein konvergierender Kanal 62 entlang der Platte 38 entstellt, dessen Zweck weiter unten erläutert wird. Die Platte 38 ist an dem aufgeweiteten Nabenteil 46 des Fadenarms 28 mit geeigneten Befestigungseinrichtungen - bspw. den Befestigern 44 - festgelegt. Diese Anordnung der Spannvorrichtung 36 unmittelbar auf dem Fadenarm 28 - im Gegensatz zu einer Anordnung nahe dem Bindfadenvorrat wie in den Anordnungen nach dem Stand der Technik - hat einen besonderen Zweck, der weiter unten ausführlich erläutert wird.

Sine speziell ausgestaltete flache Feder 48 mit einer Auflagelippe 50 ist mit einem Satz Befestigungsstifte 52, die durch ein Paar Ab stands stücke 54 hindurch verlaufen, an der Platte 38 befestigt (Fig. 2 und 3). Ein Winkel 56 ist auf der Platte 38 bspw. angeschweißt (bei 58) und trägt eine Einstellschraube 60, die mit ihrem unteren Ende, wenn einwandfrei justiert, Druck auf die Feder 48 (Fig. 2) aufbringen kann, um die von der Lippe 50 ausgeübte Federkraft ein- bzw. voreinzustellen.

Die Fig. 4 zeigt als Endansicht (von rechts in Fig. 2) die Spannvorrichtung 36, wobei die Feder 48 und die Befestigerstifte 52 sowie die Abstandselemente zur klareren Darstellung fortgelassen wurden. Wie ersichtlich, entsteht zwischen den aufwärts vorstehenden Führungen bzw. Führungsstiften 40 ein sich verjüngender Kanal. Wie am besten in Fig. 3 ersichtlich, hat dieser Kanal 62 einen aufgeweiteten Einlaßteil 64 (vergl. den rechten Teil der Folge von Stiften 40 in Fig. 3) und ver-

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sich, sum Austritt sende 66 Mn (vergl. die linke Folge von Führungsstiften 40 in Fig. 3)·

Wie am besten in Fig. 1 zu erkennen, wird das Poly-Band 32 (oder anderes Schnürmaterial xfie bspw. der Bindfaden) von einer Vorratsrolle 31 (Fig» 6) durch die Wirkung des Arms 28 abgezogen. Während sich das Band 32 von der Vorratsrolle abwickelt, zeigt es die Heigung, sich vor dem Eintritt in die motorisch angetriebene Habenanordnung 24 aufzurollen. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, läuft dieses verdrallte und aufgerollte Poly-Band 32 dann durch den Hohlwellenteil der Nabenanordnung 24, tritt durch das Loch 68 im aufgeweiteten Nabenteil 46 des Armes 28 aus und läuft über die gekrümmte Lippe 70 der Platte Dann gleitet es entlang der Platte 38 unter dem rechten Ende der Feder 48 (Fig. 2) und zwischen den Abstandshaltern 54 hindurch. An diesem Punkt läuft das Band in Richtung des Pfeils A; typischerweise liegt es nahe den Abstandselementen 54 in einem teilweise verdrallten und aufgerollten Zustand vor. Während das Band J2 in Fig. 2 und 3 von rechts nach links läuft, neigt es dazu, sich etwa zu verbreitern, bevor es in den weiten Eintrittsteil 64 des Kanals 62 eintritt. Wenn das Band 32 nun mit dem Mittelteil des Kanals 62 in Berührung gerät, bewirkt der relative Unterschied der Breite des PoIy- -Bandes 32 im Vergleich zu den Abständen zwischen zugehörigen Paaren von Führungsstiften 40, daß das teilweise verdrallte Poly-Band 32 auf sich zusammengeführt wird und sich auf sich selbst faltet» Wenn das Band 32 dann durch die Einschnürung

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im Kanal 52 austritt, wird es - in waagerechter Eichtung in !''ig. 2 - au einer vorgeschriebenen Breite zusammengefaßt (vergl. Bezugsseichen X in Fig. 3). Infolge der abwärts wirkenden Federkraft der Federlippe 50 auf das Band 32 (vergl. den Pfeil B in Fig. 2) wird das Band 32 an der Druckstelle 72 auch zu einer νorgescliriebenen vertikalen Dicke zusammengedrückt (vergl. Bezugszeichen Y in Fig. 2). Während also das PoIy- -Band 32 aus dem eingeschnürten Kanal 62 herausgezogen wird, wird es zusammengefaßt und zu einem Strang Poly-Band komprimiert, der vorgeschriebene stetige und gleichmäßige Querschnittsabmessungen aufweist.

Diese Sammel- und Komprimierwirkung, die die Spannvorrichtung 36 auf das Band 32 ausübt, ist in Fig. 5 simuliert dargestellt, in der vier getrennte Bandabschnitte in der Perspektive dargestellt sind. Der rechte Bandabschnitt 74- zeigt das flache Band 32, wie es nach dem Verlassen der Vorratsrolle erscheint. Der rechte innere Bandabschnitt 76 zeigt den Beginn der Verdrall- und Aufrollbewegung des Bandes 32, xtfie es erscheint, während es in das rechte Ende der Spannvorrichtung 36 (Fig. 2, 3) eintritt. Der linke innere Abschnitt 78 zeigt das Zusammenfassen und Bündeln des Bandes 32 beim Durchlaufen des verjüngten Kanals 62 der Spannvorrichtung 36, während schließlich der linke Bandabschnitt 80 das komprimierte Band 32 darstellt, das, wenn es aus der Spannvorrichtung austritt, gleichmäßige stetige Abmessungen aufweist. Während eines Schnürzyklus¹ wird dieses komprimierte Poly-Band 80 dann durch die Führungen

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82 im Fadenarm gezogen, .um. das Paket p4 gewickelt und von dem Schnurhalterknopf und. der Knotenaechanik (j?1q. 7) festgehalten "bzw. verknotet.

Was nun die Arbeitsweise der Spannvorrichtung in Bezug auf den Arbeitszyklus einer typischen laketschnürmasclaine anbetrifft wird darauf verwiesen, daß, da das Poly-Band 32 erst gespannt wird, vrenn es die auf dem Fadenarm 28 angeordnete Spannvorrichtung 36 erreicht hat, es in einem verhältnismäßig schlaffen Zustand bleibt, bis es einige der Biegungen im Fadenarm 28 durchlaufen hat. Daher lastet ein nur minimaler Reibungswiderstand auf dem iroly-Band 32, während es von der Vorratsrolle durch die Nabenanordnung 24 und in die Spannvorrichtung 36 hineinläuft. Auf diese Weise ist das Problem aus dem Stand der Technik vermieden, bei dem übermäßiger Widerstand auf dem Poly-Band in Nabenteil der drehbaren Fadenarmanordnung lastet.

Da weiterhin die SpannvorricMrung ein Trichterprinzip - mittels des verjüngten Kanals 62 - ausnutzt, um das Schnürmaterial zxfangsweise unter die Federlippe 50 zu bringen und dort zu halten, kann man die vorliegende Spannvorrichtung für sowohl Faden- als auch PoIy-Bandmaterial einsetzen. Die vorliegende Spannvorrichtung 36 eleminiert das Problem des unter der Feder der Spannvorrichtung herausgleitenden Bandes sowie die Notwendigkeit, für das Band eine andere Spannvorrichtung einsetzen zu müssen als für den Bindfaden.

Aus der vorgehenden Beschreibung wird der Fachmann die neuartigen und bisher unbekannten Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber den Faden-Spartnvorrichtungen für Paketschnürmaschinen nach dem iStand der Technik unmittelbar einsehen. Während weiterhin die vorliegende Erfindung oben an einer speziellen bevorzugten Ausführungsform beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt wurde, lassen sich an den dort gezeigten und beschriebenen Einzelheiten zahlreiche äquivalente Änderungen durchführen.

Wie in Fig. 7 ersichtlich, wäre eine solche Abänderung, die Spannvorrichtung 36 nao-h der vorliegenden Erfindung in eine Lage ("A" in Fig. 7) zu bringen, in der sie nahe dem Bindematerialvorrat liegt, wie es bei den Paketschnürmaschinen nach dem Stand der Technik der Fall war. Eine weitere Abänderung wäre, die Führungsstifte 40 auf der Platte 38 durch eine Folge von Rollen zu ersetzen, um die auf dem Poly-Band während des Spannvorgangs lastende Reibung weiter zu verringern. Wie in Fig. 6 ersichtlich, die zur einfacheren Darstellung nur zwei Rollen zeigt, können solche Rollen die Form einer bekannten Rollenführung 84 aus Hülse 86 annehmen, die jeweils auf einem Stift 88 sitzen der in das Loch 42 eingepreßt ist. Eine solche Rollenführung 84 würde dann auf der Platte 38 zu einem verjüngten Anordnung ähnlich den eingepreßten Führungsstiften angeordnet werden, um den Kanal 62 auszubilden. Die Hülsen werden auf den Stiften 88 durch Sprengringe 90 festgehalten.

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Zusammen!"assung der Offenbarung

Eine verbesserte Spannvorrichtung zum Spannen des ochnürmittels in einer PaketSchnürmaschine ist auf dem drehbaren fadenarm der Schnürmaschine gelagert. Die Spannvorrichtung nutzt eine trichterartige Struktur aus, um das Schnürmittel - ob Bindfaden, Band oder ein anderes Material - zu einem vorgeschriebenen Volumen zusammenzufassen und es gleichzeitig zu spannen, so daß während des gesamten Paketschnürzyklus eine verhältnismäßig hohe und gleichmäßigere Zugspannung im Schnürmedium beibehalten werden kann.

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Claims

1BERLIN33 - 8 WONCHEN 80 ρΓΓπ»Τ«^6β Dr. RUSCHKE & PARTNER ΠΤ'Τι? * o^fc?üpl-lng· PATENTANWÄLTE Γι^ΓηΑ"0' TfI. (030) t)2(i 33 95/8 26 44 81 BERLIN-MÜNCHEN J.-Ji-w^.. ,. Telegramm-At'resso Tolegrarrm-Adresso* Quadratur Berlin Quadratur München TELEX: 183785 TELEX: 522767 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Spannen von Schnürmaterial in einer Paket-■· Schnürmaschine mit einer auf der Paketschnürmaschine angeordneten Platte und einer auf der Platte gelagerten Federeinrichtung, die sich federnd an die Platte anlegen kann, gekennzeichnet, durch eine führungseinrichtung, die längs der Platte angeordnet und ausgerichtet ist, um einen die Platte entlang verlaufenden Führungskanal auszubilden, der ein aufgeweitetes Bintrittsende und ein eingeschnürtes Auslaßende aufweist, xfobei die Federeinrichtung so angeordnet ist, daß sie sich an das Schnürmaterial im wesentlichen nahe dem Austrittsende des Führungskanals anlegt, so daß das ochnürmaterial einen im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt und eine im Tire sent liehen gleichmäßige Spannung erhält, während es durch den Führungskanal und die Federeinrichtung hindurch gezogen xcLrd.

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2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadxirch gekennzeichnet, daß es sich "bei der Federeinrichtung um eine Blattfeder handelt.

-j- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Justiervorrichtung für die Zugspannung, die auf der Platte an der Federeinrichtung angeordnet ist und betrieblich deren Kraft einzustellen gestattet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 ? dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Vielzahl von Fünrungsstiften aufweist, die an der Platte befestigt sind und zwischen sich den Führungskanal bilden.

5· "Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Vielzahl von Führungsrollen aufweist, die auf der Platte gelagert sind, und zwischen sich den Führungskanal bilden.

6« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» wobei die Schnürmaschine einen motorisch angetriebenen drehbaren Arm aufweist, um das Schnürmaterial um ein Paket zu wickeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte auf dem drehbaren Wickelarm angeordnet ist.

7«. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte auf dem Rahmen der Schnürmaschine am Schnürmaterialvorrat angeordnet ist.

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