DE3102951A1 - Umschlagsklappenoeffner - Google Patents

Description

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Beschreibung P 15 901

Die Erfindung betrifft das automatische und rasche Einlegen von Briefen und anderem Material in Umschläge/vor dem Verschließen und Versand. Einlegemaschinen dieses Typs mit hohem Durchgang sind beispielsweise in US-PS 2 325 455 (A. H. Williams) dargestellt. Die Erfindung betrifft, genauer gesagt, eine Einrichtung und ein Verfahren zum öffnen von Umschlagsklappen durch Verwendung eines drehbaren Saugnapfes.

US-PS 3 583 124 (Morrison), übertragen auf den Anmelder, offenbart eine Umschlagsklappenöffnungseinrichtung, welche einen Saugnapf verwendet, der an einer drehbaren Welle angebracht ist und längs einer Umschlag-Fördereinrichtung angeordnet ist. Nachdem der Saugnapf mit der Umschlagklappe in Berührung gelangt ist, welche längs der Fördereinrichtung wandert, wird ein Unterdruck auf den Saugnapf aufgebracht. Der Saugnapf tritt dann mit der Umschlagsklappe in Eingriff und schwenkt um die Achse der drehbaren Welle von der Ebene der Fördereinrichtung weg, wobei· er die Klappe teilweise öffnet. Eine Klingenteilanordnung schwenkt in Richtung der Klappe, bis ein vertikaler Kopfabschnitt des Klingenteils die Vorderkante der teil^Teise geöffneten Klappe berührt. Das Klingenteil drückt dann dio. Klappe in eine voll geöffnete Lage. Während die Umschlagsklappe offen ist, wird der Umschlag rasch zu einer Einlegeplatte überführt, wo Briefe oder anderes Material automatisch eingeführt werden. Das Klingenteil schwenkt dann in seine Ausgangslage bei der Vorbereitung für den nächsten Umschlag zurück.

Die oben beschriebene Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung macht erforderlich, daß die Fördereinrichtung und der Umschlag, der hieran gefördert wird, für eine Verweilzeit im

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Maschinenzyklus angehalten werden. Bei dieser speziellen Einrichtung aus dem Stand der Technik ist die Verweilzeit erforderlich, um es dem Saugnapf zu gestatten, in Eingriff mit der Umschlagsklappe zu treten, den Saugnapf und die hieran anhaftende ümschlagsklappe aus der Ebene der Fördereinrichtung herauszuschwenken und die Klappe in eine voll geöffnete Lage zu drücken. Unglücklicherweise erhöht die Verweilzeit die Herstellungszeit und senkt den Ausgangswirkungsgrad.

Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, eine wirksame Umschlagsklappen-öffnungseinrichturig vorzusehen, welche die vorher der Tätigkeit eines schwenkbaren Saugnapfes und eines schwenkbaren Klingenteils zugeordnete Verweilzeit erübrigt.

Ein Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, ein feststehendes Klingenteil zu verwenden, welches mechanischen Komplikationen weniger ausgesetzt ist. Zusätzlich können feste Klingenteile verschiedenartiger Größen mühelos und vorteilhafterweise als Ersatz für das in der Maschine eingebaute Klingenteil herangezogen werden.'

Bei der vorliegenden Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung tritt ein Saugnapf mit einer Umschlagsklappe in Eingriff, welche auf einer Fördereinrichtung läuft. Während der Umschlag kontinuierlich auf der Fördereinrichtung läuft, schwenkt der Saugnapf von der Ebene der Fördereinrichtung weg, um die Klappe teilweise zu öffnen. Der Saugnapf bewegt sich mit dem Umschlag derart, daß die teilweise geöffnete Klappe unter ein ortsfestes Klingenteil überführt werden kann, welches die Umschlagsklappe vollständig öffnet.

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Der Vorschub des Saugnapfes längs des sich bewegenden Umschlags wird durch ein Zugseil erleichtert, welches letztlich mit einer Maschinenantriebswelle verbunden ist, welche in zeitlicher Zuordnung zu sowohl der Bewegung des Umschlags längs der Fördereinrichtung als auch der Tätigkeit einer Vakuumeinrichtung steht. Wenn das Zugseil den Saugnapf und ein System von hierin integrierten Zahnrädern voranbewegt, dann bewegt sich ein Kurven-Rollentaster, der mit dem Umfang eines Zahnrades verbunden ist, sich längs einer Kurvenfläche, um die Zahnräder, die drehbare Welle und den Saugnapf zu schwenken. Nachdem die' Umschlagsklappe geöffnet wurde, führt eine Feder den Saugnapf und seinen Schwenkmechanismus in eine Ausgangslage in Berührung mit einer neuen, noch nicht geöffneten Umschlagsklappe zurück.

Die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch besser verständlich: es ist

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht einer Klappenöffnungseinrichtung, wobei der größte Teil des tragenden Aufbaus weggebrochen ist,

Fig. 2 eine Teil-Draufsicht auf die Klatpenöffnungseinrichtung,

Fig. 3 die Ansicht eines Querschnitts, der längs Linie 3-3 vorgenommen wurde, und

Fig. 4 die Ansicht eines Querschnitts, der längs Linie 4-4 vorgenommen wurde.

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Die ümschlagsöffnungseinrichtung 11 und ihr Klappen-Nockenmechanismus 13 führen die Funktion des öffnens der Klappen von Umschlägen als Vorbereitung zum Einlegen von Gegenständen in die Umschläge in einer automatischen Post-Einlegemaschine durch. Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen; ein Umschlag 15 wird mit seiner geschlossenen Klappe 17 längs eines Förderers 19 in Richtung eines Pfeiles 20 bis in eine Lage unterhalb eines Sauggliedes bewegt, wie etwa eines Saugnapfes 21.

Der Saugnapf 21 ist mit einer schwenkbaren Welle 23 verbunden, welche bei dem einen Ausführungsbeispiel ein hohles, starres Vakuumrohr 23 ist, welches mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) durch eine flexible Vakuumleitung 25 verbunden ist. Das starre Vakuumrohr 23 ist längs des größten Teils seiner axialen Länge gerade, mit Ausnahme eines bogenförmig gekrümmten Abschnitts 27 nahe dem Saugnapf 21.

Das starre Vakuumrohr 23 wird von einer Gleitverbindung 29 und 31 in Armen 33 bzw. 35 getragen. Die Arme 33 und 35 sind an dem tragenden Hauptaufbau der Maschine befestigt, und zwar bevorzugt unter der Oberseite eines Tischs (nicht gezeigt) . Das starre Vakuumrohr 23 und ein Zahnrad 37, welches in Umfangsrichtung hieran angebracht ist, werden durch Gleitführungshalterungen 39 und 41 getragen, welche auf Lagern 43 und 45 längs einer Stange 47 gleiten. Die Enden der Stange 47 sind an den zwei Tragarmen 33 und 35 angebracht. Die Druckfeder 48, welche die Stange 47 umgibt, ist zwischen dem Arm 33 und dem Gleitführungsträger 39 zusammengedrückt.

Das starre Vakuumrohr 23 ist schwenkbar in den Gleitführungsträgern 39 und 41 angebracht. Eine Welle 49, welche zwischen den Gleitführungsträgem 39 und 41 befestigt ist, trägt ein großes Zahnrad 51, welches mit dem Zahnrad 37 kämmt, das am Umfang des starren Vakuumrohrs 23 angebracht ist.

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Es wird nun Bezug auf Fig. 2 und 4 genommen; eine Kurventasterwelle 53 und ihre Kurventasterrolle 55 sind am Umfang des großen Zahnrads 51 angebracht. Eine ortsfeste, zylindrische Steuerkurve 57 ist mittels Gewindebolzen 5 9 am Tragarm 33 befestigt. Wie in Fig. .3 und 4 zu sehen ist, weist der ortsfeste zylindrische Nocken 57 eine dreidimensionale Nockenfläche 61 auf, auf welcherdie Kurventasterrolle 55 abläuft.

Es wird nun wieder auf Fig. 1 übergegangen; ein Ende eines Zugseils 63 läuft durch eine Rutschverbindung 65 im Tragarm 33 und ist am Gleitführungsträger 39 angebracht. Das Seil ist durch zwei Seilrollen 64a und 64b zum Platten-Nocken-Mechanismus 13 geführt, wo das Seil 63 an einem Kurvenfühlerarm 67 angebracht ist. Der Kurvenfühlerarm 67 ist schwenkbar an einem Arm 69 angebracht, welcher durch eine Schraube an dem « tragenden Aufbau der Maschine befestigt ist.

Ein Rollenkurvenfühler 71 ist am Kurvenfühlerarm 67 in einer Lage zwischen dem Arm 69 und dem Seil 63 angeordnet und ist in Berührung mit einer Nockenscheibe 73 gehalten. Die Nockenscheibe 73 weist eine niedrige Oberfläche 73a und eine kreisförmige, hohe Oberfläche 73b auf. Die Nockenkurvenscheibe ist an einer Antriebswelle 75 befestigt. Die Antriebswelle 75 wird von dem Haupt antriebsmechanismus (niet gezeigt) in koo- dinierter Zuordnung zu sowohl einem Saugventil 77, welches ix. der flexiblen Vakuumleitung 25 angebracht ist, als auch dem Förderer 19 angetrieben.

Ein T-Stück 79, welches in der flexiblen Saugleitung 25 angeordnet ist, ist durch eine Leitung 81 mit einer Einrichtung 83 mit versiegelter Membran verbunden. Ein Mikroschalter 85 ist in Berührung mit der Membran der abgedichteten Einheit 83 angebracht und ist elektrisch mit dem Draht 87 durch eine Steuereinheit 89 verbunden.

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Eine orstfeste Klingenanordnung, wie etwa eine Umwendschaufel 91, ist mittels eines Bügels 93 längs des Förderers 19 in einer derartigen Lage angeordnet, daß sie mit der Klappe 17 eines Umschlags 15 in Berührung gelangt, wenn diese vom Saugarm 21 teilweise geöffnet wurde.

Im Betrieb wird ein Umschlag 15 längs des Förderers 19 bis zur Ümschlagsklappenöffnungseinrichtung 11 nach Art der US-PS 3 583 124 (Morrison) gefördert, welche oben genannt ist und deren Inhalt durch die Bezugnahme ausdrücklich in die Offenbarung mit aufgenommen ist. Wenn der Umschlag 15 sich.längs des Saugnapfes 21 befindet, dann wird der Saugnapf 21 auf die Klappe 17 des Umschlags 15 abgesenkt. Das Saugventil 77 öffnet, um ein Vakuum in der flexiblen Vakuumleitung 25, dem starren Vakuumrohr 23 und dem Saugnapf 21 zu veranlassen. Dieses Vakuum saugt die Klappe 17 gegen den Saugnapf 21 an.

Die Antriebswelle 75 schwenkt die Nockenscheibe 73 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeiger, welche durch einen Pfeil angezeigt ist. Wenn der Nocken 73 sich derart schwenkt, daß seine hohe Oberfläche 73b gegen den Rollen-Nockenfühler 71 anliegt, dann schwenkt der Nockenfühlerarm 67 nach rechts, wobei er das Seil 63 und den Gleitführungsträger 39 anzieht. Als Ergebnis bewegen sich beide Träger 39 und 41 nach links, was seinerseits das starre Vakuumrohr 23 und seinen Saugnapf 21 längs des Förderers 19 mit derselben Geschwindigkeit wie der Umschlag 15 bewegt.

Wenn die Gleitführungsträger 39 und 41 nach links bewegt werden, dann behält die Kurventasterrolle 55 Berührung mit der dreidimensionalen Kurvenfläche 61 der ortsfesten Führungskurve 57. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, drückt infolge der Form der Kurvenfläche 61 die nach links erfolgende Bewegung der Rolle 55 auch die Rolle 55 nach unten, wodurch das große Fühlerzahnrad 51 veranlaßt wird, sich aus seiner Welle 49 im

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Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Nie in Fig. 4 dargestellt, veranlaßt dies seinerseits das Vakuumrohrzahnrad 37 und das starre Vakuumrohr 23, an welchem es angebracht ist, im Uhrzeigersinn zu schwenken, wodurch der bogenförmig geschwungene Abschnitt 27, der Saugnapf 21 und die Umschlagsklappe 17, die hiervon angesaugt ist, angehoben werden, während sich alle diese Teile nach links bewegen.

Nachdem die Umschlagsklappe 17 teilweise auf diese Weise geöffnet wurde, und wenn der Saugnapf 21 fortfährt, sich mit der hiermit in Eingriff befindlichen Klappe 17 nach links zu bewegen, dann trifft die Umschlagsklappe 17 auf die Schaufel 91 auf, welche längs des Förderers 19 angeordnet ist. Die Schaufel 91 erstreckt sich über denKniff der Umschlagsklappe 17, um die Umschlagsklappe 17 voll zu öffnen und offenzuhalten, selbst nachdem die Saugwirkung beendet wurde, wie nachfolgend beschrieben wird.

Gemäß der obigen Ausführung ist die Schaufel 91 ortsfest, im Gegensatz zur drehbaren Anbringung längs des Förderers 19 auf jene Weise, die in der oben erwähnten US-PS (Morrison) abgebildet ist. Verschiedenartig bemessene Klingenteile können wahlweise ausgewechselt werden, um die Klappen an Umschlagen unterschiedlicher Größen zu öffnen.

Nacha^m die Klappe 17 auf die Schaufel 91 aufgetroffen ist, erreicht der Gleitführungsträger 39 die äußerste Grenze seiner Bewegurigsbahn nahe dem Tragarm 33. Zu diesem Zeitpunkt schließt das Saugventil 77 und beendet das Vakuum, welches am Saugnapf 21 angelegt wurde. Obwohl die Umschlagsklappe 17 nun vom Saugnapf 21 freigegeben ist, bleibt die Klappe 17 bis zu ihrer voll geöffneten Lage, vom Umschlag 15 ausgehend, geöffnet, und zwar infolge der Wirkung der Schaufel 91. Nachdem der Einlegevorgang in den voll geöffneten Umschlag 15 vorgenommen wurde, wird der Umschlag 15 mit seiner geöffneten Klappe 17 kontinuierlich vom Förderer 1^Q zur nächsten Position in der automatischen Posteinlegemaschine bewegt.

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Nachdem die Vorrichtung eine Klappe in der oben beschriebenen Weise geöffnet hat, schwenkt sich die Nockenscheibe 73 der Fig. 1 von ihrer hohen Oberfläche 73b zu ihrer niedrigen Oberfläche 73a, so daß die niedrige Oberfläche 73a nun in Berührung mit dem Rollen-Nockentaster 71 steht. Der Nockentasterarm 67 schwenkt nach links, wobei er mit dem Zug am Seil 63 nachläßt. Die Druckfeder 48 ist dann in der Lage, die Gleitführungsträger 39 und 41 in ihre äußerste rechte Lage derart zu schieben, daß der Gleitführungsträger 41 gegen den Tragarm 35 anschlägt. Wenn sich die Gleitführungsträger 39 und 41 in Fig. 3 und 4 nach rechts bewegen, dann läuft die Kurventasterrolle 55 nach rechts und nach oben an der dreidimensionalen Kurvenfläche 61, was das große Fühlerzahnrad 51 veranlaßt, sich an seiner Achse 49 im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Drehung des Zahnrads 51 veranlaßt das Vakuumrohrzahnrad 37 und das starre Vakuumrohr 23, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, um den Saugnapf 21 nach unten zum Förderer in die Lage zurückzuführen, welche in Fig. 1 dargestellt ist, zur Berührung mit der Klappe des nächsten Umschlages, der längs des Förderers 19 herangeführt wird.

Die Saugwirkung in der Saugleitung 25 wird während dieses Teiles des Maschinenzyklus aufrechterhalten, wenn der Saugnapf 21 in Berührung mit einem Umschlagsklappe 17 steht. Wenn ein Umschlag während dieses Abschnitts des Maschinenzyklus nicht vorliegt, oder wenn bei einem Umschlag die Klappe fehlt, dann fällt die Saugwirkung in der Saugleitung 25 ab und veranlaßt die Membran 83, den Mikroschalter 85 zu erregen. Wenn er erregt wird, dann überträgt der Mikroschalter 85 ein Signal auf die Steuereinheit 89, um entweder die automatische Posteinlegemaschine abzuschalten oder einen Alarm auszulösen.

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Während die Erfindung teilweise unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele hiervon gezeigt und beschrieben wurde, ist es den Fachleuten doch verständlich, daß zahlreiche Abänderungen in Form und Einzelheiten hieran vorgenommen werden können, ohne daß man den Grundgedanken und den Umfang der Erfindung verläßt« Beispielsweise könnte statt Verwendung des Seils 63, wie dargestellt, ein Schub-/Zugseil verwendet werden, um den Nockenscheibenmechanismus 13 mit den Gleitführungsträgern zu verbinden.

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Claims (9)

-"-PATENTANWALT! REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE A. GRÜNECKER OtPl--INC H. KINKELDEY DR .»NG W. STOCKMAIR WING «(CAUBXI K. SCHUMANN OR««i*»r OPv..mvs P. H. JAKOB UPl..INQ G. BEZOLD 0« REPl IW · DVL-OHEM BELL & HOWELL COMPANY 6800 McCormick Road Chicago, Illinois 6064-5 USA 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 43 p 15 901 ümschlagsklappenöffner Ansprüche

1. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung für eine Maschine mit einer Einrichtung zum Fördern eines Umschlags mit geschlossener Klappe, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein Saugglied (21), welches an einer drehbaren Welle (23) angebracht und zur Drehung um die Achse der Welle eingerichtet ist,

- ein Klingenteil (91), welches neben dem Saugglied längs der Fördereinrichtung angeordnet ist,

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TEUEFON (Ο89) SS 98 63

TELEX 05-39 380

TELEGRAMME MONAPAT

- eine Einrichtung zum Drehen der Welle derart, daß das Saugglied, welches an der Welle angebracht ist, in Eingriff mit der Umschlagsklappe (17) tritt und diese in teilweise offene Lage anhebt,

- eine Einrichtung (25, 27) zum Aufbringen eines Vakuums auf das Saugglied, wenn es mit der Klappe in Eingriff tritt, und

- eine Einrichtung (39, 41) für den Vorschub des Sauggliedes längs des Umschlags derart, daß dessen teilweise geöffnete Klappe unter das Klingenteil läuft, wenn sich der Umschlag längs der Fördereinrichtung bewegt, wobei es dem Klingenteil gestattet ist, über einen Kniff der Umschlagsklappe zu reichen , die Klappe voll zu öffnen und in einer offenen Lage zu halten.

2. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

- mindestens ein Trägerteil (39, 41), welches integriert mit der drehbaren Welle (23) ausgebildet und zur Gleitbewegung in einer Richtung parallel zur Achse der Welle eingerichtet ist,

- eine Maschinenantriebswelle (75), welche sich in zeitlicher Zuordnung zur Bewegung eines Umschlags (15) an der Fördereinrichtung und zur Tätigkeit der Einrichtung zum Aufbringen eines Vakuums dreht, wobei an der Maschinenantriebswelle ein Nocken (73) angebracht ist,

- ein Nockentaster (71), der sich in Abhängigkeit vom Nocken an der Maschinenantriebswelle bewegt,und

- ein Seil (63), welches mit dem Nockentaster und dem Trägerteil verbunden ist, um das Trägerteil in einer ersten Richtung längs der Achse zu ziehen, wenn sich der Nockentaster in Abhängigkeit von der Drehung der Maschinenantriebswelle bewegt.

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3. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (39, 41), das mit der drehbaren Welle (23). integriert ist, in einer zweiten Richtung längs der Achse durch ein Druckglied (48) vorgespannt ist.

4. Umschlagsklappen-öffnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen der Welle ferner die folgenden Merkmale aufweist:

- ein erstes Zahnrad (37), welches starr an der drehbaren Welle (23) angebracht ist,

- ein zweites Zahnrad (51), welches zum kämmenden Eingriff mit dem ersten Zahnrad eingerichtet ist und einen an seinem Umfang angesetzten Rollen-Kurventaster (55) aufweist, wobei das zweite Zahnrad auch mit der Einrichtung (39, 41) für den Vorschub des Sauggliedes (21) integriert ist, und

- eine Kurvenfläche (61), welche starr an der Maschine angebracht ist und dazu eingerichtet ist, das erste und zweite Zahnrad zu drehen, wenn die Einrichtung zum Vorschub den Rollen-Kurventaster am zweiten Zahnrad längs der Kurvenfläche bewegt, wobei die Drehung des ersten Zahnrades die schwenkbare Welle veranlaßt, um ihre Achse zu schwenken.

5. Umscalagsklappen-Öffnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle eine Hohlwelle (23) ist, die mit dem Vakuum in Strömungsmittelverbindung steht.

6. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung die Umschläge (15) kontinuierlich fördert.

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7. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (79, 81, 83, 85, 89) zum Feststellen der Abwesenheit einer ümschlagsklappe (17) in einer zum öffnen geeigneten Lage.

8. Umschlagsklappen-Öffnungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (79, 81, 83, 85, 89) die relative Stärke der Saugwirkung mißt, welche durch das Saugglied (21) erzeugt wird.

9. Verfahren zum öffnen einer Umschlagsklappe, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- Fördern eines Umschlags (15) mit einer geschlossenen Klappe (17) längs einer Fördereinrichtung,

- Berühren der geschlossenen Klappe des Umschlags mit einem Saugglied (21), welches an einer drehbaren Hohlwelle (23) angebracht ist, durch Drehen der Welle, bis das Saugglied die Klappe berührt,

- Aufbringen eines Vakuums auf das Saugglied, welches ausreicht, um den Eingriff von Klappe und Saugglied zu veranlassen,

- Schwenken der Hohlwelle zum teilweisen öffnen der Klappe,

- Voranführen des Sauggliedes längs des Umschlags derart, daß die teilweise geöffnete Klappe hiervon unter das Klingenteil (91) läuft, bis das .Klingenteil die Klappe in die voll offene Lage bewegt, und

- Aufheben des Vakuums am Saugglied, wenn das Klingenteil in Berührung mit der Klappe tritt.

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