DE3104472A1

DE3104472A1 - Verfahren und vorrichtung zur verminderung abrupten querschnittverlaufs bei der verbindung von faserverbaenden

Info

Publication number: DE3104472A1
Application number: DE19813104472
Authority: DE
Inventors: August 8610 Uster Baumgartner
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DK327281A; BE889501A; GB2081326B; CA1144355A; CH646208A5; US4341066A; SE8101179L; GB2081326A; NL8101020A; DE3104472C2; IT8148289A0; JPS5748572A; FR2487313A1

Description

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANITZ, FINSTERWALD & QRÄMKOW

Zellweger Uster AG Wilstr. 11

CH-8610 Uster

DEUTSCHE PATENTANWÄLTE OR. GERHART MANITZ · dipl.-PHYS. MANFRED FINSTERWALD · dipl-ing., DiPL.-wiRTSCH.-ltW. WERNER GRAMKOW · dipl.-inq. DR. HELfANE HEYN ■ CMPL.-chem. HANNS-JÖRG ROTERMUND ■ dipl.-PHYS.

BRITISH CHARTERED PATENT AGENT JAMES G. MORGAN B SC. (PHYS). D M. s.

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS

München, den 9.2.1981 SL - Z 2104

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung
abrupten Querschnittverlaufs bei der Verbindung von Faserverbänden

MANlTZ · FINSTERWALD · HEYN · MORGAN · 8000 MÖNCHEN 22 · ROBEKT-KOCH-STRASSE1 · TEL (0B9) 224211 · TELEX 05-29672 PATMF

GRXMKOW · ROTERMUND · 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) ■ SEELBERGSTR. 23/25 · TEL. (0711) 5672 61 ZENTRALKASSE BAYER VOLKSBANKEN ■ MÖNCHEN · KONTO-NUMMER7270 ■ POSTSCHECK: MÖNCHEN 770(62-605

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung abrupten Querschnittverlaufs bei einer Verbindung von Faserverbänden. Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff Faserverband ein Bunde! von Fasern, ein Garn oder Zwirn, eine Schnur oder ein Seil oder ein ähnliches langgestrecktes Gebilde zusammengefasster Fasern oder Fäden verstanden, wobei es sich sowohl um pflanzliche und tierische, als auch um auf synthetischem Wege hergestellte, Grundmaterialien oder Mischungen solcher handeln kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Gebiet der Textilindustrie im weitesten Sinne, ist aber nicht auf dieses Gebiet beschränkt.

In der einschlägigen erzeugenden und verarbeitenden Industrie stellt sich häufig das Problem zwei oder mehr Faserverbände miteinander zu verbinden. Dieses Problem wurde lange Zeit aasschliesslieh durch manuelles oder auch maschinelles Verknüpfen oder Verknoten von freien Enden der miteinander zu verbindenden Faserverbände gelöst. Eine durch Verknüpfung erzeugte Verbindung von Faserverbänden weist für viele Anwendungszwecke den Nachteil auf, dass durch den erzeugten Knoten ein abrupter Querschnittsverlauf des Faserverbandes im Bereich der Verbindung entsteht. In der weiteren Verarbeitung des verknüpften Faserverbandes, beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei kann sich dies nachteilig auswirken und eine Ursache von Fadenbrüchen oder anderen Betriebsstörungen bilden. Knoten können auch in textlien Erzeugnissen stören. Es wurden daher schon verschiedentlich Vorschläge gemacht, die Verbindung von Fasermaterial auf anderem Wege als durch eine Verknüpfung vorzunehmen.

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Solche knotenfreie Verbindungen werden Spleissungen genannt. Sie entstehen beispielsweise durch Durchwirbelung und Vermischung von Einzelfasern der miteinander zu verbindenden Faserverbände mittels Druckluftstrahl auf dieselben.

Nach Herstellen einer solchen Verbindung von Faserverbänden ergeben sich beidseits der Verbindung lose Enden - auch Schwänze genannt - der miteinander verbundenen Faserverbände. Ueblicherweise ist daher ein weiterer Arbeitsgang zum Entfernen, d.h. insbesondere Abschneiden der losen Enden möglichst nahe bei der erzeugten Verbindung erforderlich.

Trotz exakter Ausführung dieser Arbeit entsteht bei der, beziehungsweise bei den Schnittstellen, ei η abrupter Querschnittsverlauf des verbundenen Faserverbandes im Bereich der Verbindung. Dieser abrupte Querschnittsverlauf, sowie die Stummel der auch noch so kurz abgeschnittenen losen Enden, stören oft in der weiteren Verarbeitung des verknüpften Faserverbandes. Beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei kann dies die Ursache von Betriebsstörungen wie z.B. Fadenbrüche, Hemmungen usw. werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen zur Verminderung abrupten Querschnittsverlaufs bei der Verbindung von Faserverbänden,

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen festgehalten.

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Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Verbindung zweier Faserverbände mit Umwickelung der Verbindungsstelle, mit Stummeln trotz nahezu bündig abgeschnittenen losen Enden;

Fig. 2 ein Zwischenstadium bei der Bildung einer Verbindung zweier Faserverbände nach der Erfindung;

Fig. 3 eine fertige Verbindung zweier Faserverbände mit stetigem Uebergang des Querschnittsverlaufs an den Endbereichen der Verbindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teils einer Variante der Vorrichtung nach Fig. 4;

In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht masstäblich gezeichnet.

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Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Verbindung 1 zweier Faserverbände 2 und 3. Die beiden Faserverbände 2 und 3 sind im Bereich der Verbindung 1 durch Fasern 4, 5, 6 und so weiter im wesentlichen kraftschlüssig umwickelt und zusammengepresst.

In unserer schweizerischen Patentanmeldung Nr. 8784/79-1 (Deutsche Patentanmeldung P 29 42 385.6) ist eine solche Verbindung von Faserverbänden, ein Verfahren zur Erzeugung der Verbindung und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagen worden. Die vorliegende Erfindung baut auf dem dort genannten Prinzip auf und stellt eine erhebliche Verbesserung desselben dar, Nach der genannten Anmeldung wird eine Verbindung von Faserverbänden durch die Einwirkung von Verformungsorganen erzeugt, wobei aus mindestens einem der zu verbindenden Faserverbänden stammende Fasern die Verbindungsstelle kraftschlüssig umschlingen. Nach dem internen Stand der Technik, wie er durch die zitierte Anmeldung definiert ist, erweist es sich jedoch als notwendig, die losen Enden, welche nach Erstellung der Verbindung beidseitig der Verbindung entstehen, in zusätzlichen Arbeitsgängen abzuschneiden, Diese losen Enden könnten nämlich die Weiterverarbeitung der mittels der genannten Verbindung miteinander verbundenen Faserverbände, beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei, erheblich behindern.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine solche weitere Ausgestaltung der älteren Erfindung nach der zitierten Anmeldung, dass das Problem der Entfernung der losen Enden schon während der BiI-

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dung der Verbindung automatisch gelöst wird, sodass die erwähnten zusätzlichen Arbeitsgänge wegfallen und kein abrupter Querschnittsverlauf auftritt.

In der Fig, 1 ist eine nach der älteren Erfindung erzeugte fertige Verbindung 1 dargestellt, wobei bereits das ursprünglich lose Ende 7 des ersten Faserverbandes 2 bis auf einen ersten Stummel 8 an der Trennstelle 9 abgeschnitten ist. Ebenso ist das ursprüngliche lose Ende 10 des zweiten Faserverbandes 3 bis auf einen zweiten Stummel 11 an der Trennstelle IZ abgeschnitten. Man erkennt nun, dass sich im Bereich der Trennstellen 9 und 12 je ein abrupter Querschnittsverlauf ergibt. Diese Unstetigkeit im Querschnitt an der Trennstelle 9 beziehungsweise 12 kann wie erwähnt in der Weiterverarbeitung der so verbundenen Faserverbände 2 und 3 sehr nachteilig sein, weil beispielsweise der glatte Durchlauf durch ein Webblatt, eine Oese oder einen Haken einer Wirkereimaschine behindert wird.

Die Fig. 2 zeigt ein Zwischenstadium bei der Bildung einer Verbindung 1 zweier Faserverbände 2 und 3 nach der vorliegenden Erfi ndung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Bildung der Verbindung 1 in den Endbereichen 13 und 14 die losen Enden 7 und 10 ausfasernd, beispielsweise unter Zugbeanspruchung durch ein bewegliches Organ, abgetrennt, beispielsweise durchgetrennt werden. Hierbei lösen sich die losen Enden 7 und 10 vom ursprünglichen Faserverband 2 und 3 ab. Diese

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Ablösung erfolgt nun aber nicht scharf wie bei einem Schnitt, sondern an den Ablösestellen 15 und 16 fransen die freien losen Enden 7 und 10 einerseits und die jeweils gegenüber verbleibenden gebundenen Enden 17 und 18 anderseits aus. Dabei können auch Einzelfasern herausgerissen und weggeschleudert werden. Im ausfasernden Bereich vermindert sich deshalb der Substanzquerschnitt stetig, siehe Fig. 2.

Während die so abgetrennten freien losen Enden 7 und 10 wegfallen, oder beispielsweise von einer Absaugvorrichtung weggesaugt werden, werden die gebundenen Enden 17 und 18 während der Abschlussphase der Bildung der Umwicklung 19 der Verbindung 1 ebenfalls um die beiden verbundenen Faserverbände 2 und 3 kraftschlüssig herumgewickelt; das heisst, in die Verbindung 1 eingearbeitet oder eingebracht. Sie bilden sch!iesslich, je nach den Querschnittsverhältnissen, je einen kontinuierlichen oder konischen Uebergang 20 und 21 an den Enden der Verbindung 1 zu den verbleibenden Faserverbänden 2 und 3, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Bei ausreichend straffer Umwicklung 19 durch die Fasern 4, 5, 6 usw. der Verbindung 1 lässt sich erreichen, dass sich der Durchmesser der Verbindung 1 nur unwesentlich vom Durchmesser der Faserverbände 2 und 3 unterscheidet. Dies und der stetige Uebergang 20 bzw. 21 führt zu einer drastischen Verminderung des ohne die genannten Massnahmen sonst an den Trennstellen 9 und 12 (Fig. 1) auftretenden abrupten Querschnittsverlaufes. Dadurch ergibt eine

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Verbindung 1 nach Fig. 3 keine Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung der solcher Art verbundenen Faserverbände 2 und 3.

Das dieser Erfindung zugrundeliegende Prinzip beruht also darauf, dass die zu entfernenden losen Enden ausfasernd abgetrennt werden.

Dieses ausfasernde Abtrennen kann beispielsweise durch Zugbeanspruchung des betreffenden losen Endes, insbesondere über eine Kante hinweg, erreicht werden.

Vorzugsweise ist dabei die Kante so ausgebildet, dass sie eine scheuernde Wirkung auf den darüber hinweg geführten Faserverband, beziehungsweise sein loses Ende ausübt.

Diese scheuernde Wirkung kann dadurch verstärkt werden, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende und der Kante eine Relativbewegung herrscht.

Als scheuernde Kante kann beispielsweise mindestens eine Konturkante mindestens eines für die Bildung einer Faserverband-Verbindung vorgesehenen Verformungsorgans benützt werden.

Die ausfasernde Abtrennung eines losen Endes kann aber auch durch ein, eine Schneidwirkung ausübendes, Organ unterstützt werden.

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Die Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Die Vorrichtung als Ganzes ist mit 22 bezeichnet.

In einem nur angedeuteten Träger 22a sind zwei Verformungsorgane 23 und 24, in den Richtungen gemäss den Pfeilen 25 und 26 um ihre Achsen 27 und 28 bewegl ich, gel agert.

Führungsmittel 29a und 29b, beidseitig der Gruppe der Verformungsorgane 23 und 24 angeordnet, sind für die Führung der miteinander zu verbindenden Faserverbände 2 und 3 in die, beispielsweise aus der Gruppe von Verformungsorganen 23 und 24 bestimmt. Zwischen den Führungsmitteln 29a, beziehungsweise 29b und der Gruppe der Verformungsorgane 23 und 24 besteht eine relative Beweglichkeit, derart, dass beispielsweise die Führungsmittel 29a und 29b in Richtung des Doppelpfeils 30 verschiebbar sind. Auf diese Weise können die in den Führungsmitteln 29a, 29b mit dosierter Kraft eingeklemmten Faserverbände 2 und 3 in den Wirkungsbereich, das heisst in die engste Zone zwischen den Verformungsorganen 23 und 24, eingebracht und nach Bildung der Verbindung 1 gemäss Fig. 3 wieder aus diesem herausgebracht werden.

Bei der Vorrichtung 22 nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Anordnung so getroffen, dass das vom Faserverband ? zu entfernende, lose Ende 7 um mindestens eine Kante, beispielsweise eine Kante 24a des einen Verformungsorgans 24 und/oder um eine Kante 35 eines im Ablenkbereich O^ von der Normallage, das heisst

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ParalIeI richtung der Faserverbände 2 und 3 im Mittelbereich, angeordneten Trennorgans 31 geführt ist. Das Trennorgan 31 kann dabei auf oder an den Führungsmitteln 29a befestigt und mit diesen oder relativ zu diesen beweg!ich angeordnet sein. Sowohl durch die Kante 24a des sich bewegenden Verformungsorgans 24, welches sich bei der Bildung der Verbindung 1 der Faserverbä'nde 2 und 3 um seine Achse 28 dreht, als auch durch die Relativbewegung des zu entfernenden losen Endes 7 an der Kante 35 an einem Lappen 33 des Trennorgans 31, entweder zufolge einer Verschiebung des Trennorgans in Richtung 30 und/oder durch Vibration des losen Endes 7 zufolge der Struktur des auf den Faserverband 2 wirkenden, sich bewegenden Verformungsorgans 24,wird das lose Ende 7 an der Ablösestelle 15 (siehe Fig. 2) ausgefranst, beziehungsweise ausfasernd abgetrennt. Diese Wirkung kommt durch die Durchscheuerung unter Zugbeanspruchung des in den Führungsmitteln 29a und 29b temporär eingespannten Faserverbandes 2 zustande.

Entsprechendes gilt für die andere Seite der Vorrichtung 22, wo die Faserverbände 2 und 3 in den Führungsmitteln 29b temporär gehalten sind. Ein Trennorgan 32, im entsprechenden Ablenkbereich oC angeordnet, weist einen Lappen 34 mit einer Kante 36 auf, über welche das hier zu entfernende lose Ende 10 des Faserverbandes 3 hinweggeführt ist. Auch das lose Ende 10 ist zufolge des AbIenkbereiches oC an die, in Fig. 4 nicht erkennbare hintere Kante 23a des Verformungsorgans 23 geführt. In analogerweise wird daher auch das lose Ende 10 an der Ablösestelle 16, siehe Fig. 2, ausgefranst, beziehungsweise ausfasernd abgetrennt. Im Prinzip

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wäre dieses ausfasernde Abtrennen allein schon durch zeitlich abgestimmte Zugbeanspruchung der losen Enden 7, beziehungsweise 10 auf die zwischen den Verformungsorganen 23 und 24 temporär festgehaltenen Faserverbände 2 und 3 möglich. Die erwähnten Kanten 24a und 35, beziehungsweise 23a und 36 begünstigen diese Ablösung jedoch zusätzlich. Durch eine scheuernde Ausbildung der genannten Kanten, insbesondere auch der Kanten 24a und 23a der Verformunsgorgane 24, beziehungsweise 23, zufolge der Struktur ihrer Mantelflächen wird die ausfasernde Abtrennung der losen Enden 7 und 10 weiter begünstigt.

Durch die ausfasernde Abtrennung der losen Enden 7 und 10 erhalten auch die gebundenen Enden 17 und 18, siehe Fig. 2, einen nach aussen hin abnehmenden Querschnittsverlauf.

Während die so abgetrennten losen Enden 7 und 10 und eventuell aus den gebundenen Enden 17 und 18, siehe Fig. 2, herausgelösten Fasern weggeschleudert oder abgesaugt werden, werden die gebundenen Enden 17 und 18 während der Abschlussphase der Bildung der Umwicklung 19 der Verbindung 1 mindestens teilweise ebenfalls um die beiden verbundenen Faserverbände 2 und 3 kraftschlüssig herumgewickelt und/oder zum mindestens teilweise in die Verbindung eingebracht, beziehungsweise eingearbeitet, wie dies Fig. 3 in den Bereichen 20 und 21 darstellt.

Bei ausreichend straffer Umwicklung 19 der Verbindung 1 lässt sich erreichen, dass sich der Durchmesser der Verbindung 1 nicht

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oder nur unwesentlich vom Durchmesser der Faserverbände 2 und 3 unterscheidet. Dies und der stetige Liebergang 20, beziehungsweise 21, führt zu einer drastischen Verminderung des ohne die genannten Massnahmen sonst an den Trennstellen 9 und 12 (Fig. 1) auftretenden abrupten Querschnittverlaufes. Dadurch ergibt eine Verbindung 1 nach Fig. 3 keine Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung der solcher Art verbundenen Faserverbände 2 und 3 und sie macht sich auch nach der Verarbeitung des entsprechenden Textilgutes nicht oder kaum noch bemerkbar.

Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles einer Variante der Vorrichtung nach Fig. 4, bei welcher die Trennorgane 31a und 32a nicht wie gemä'ss Fig. 4 im Wesentlichen quer zur Normallage der Faserverbände 2 und 3 sondern etwa parallel zu dieser im Ablenkbereich OC angeordnet sind.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung abrupten Querschnittverlaufs bei einer Verbindung von Faserverbänden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende, welches entfernt werden muss aus seiner Normallage heraus abgelenkt und um mindestens eine Kante so hinweggeführt wird, dass durch diese Kante dieses Ende ausfasernd abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante so ausgebildet ist, dass sie eine scheuernde Wirkung ausübt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende und der Kante eine Relativbewegung herrscht.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als scheuernde Kante mindestens eine Konturkante mindestens eines für die Bildung einer Faserverband-Verbindung vorgesehenen Verformungsorgans benützt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zugkraft auf das zu entfernende Ende der ihm zugehörige Faserverband ausfasernd zerrissen wird.

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6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die ausfasernde Abtrennung des zu entfernenden Endes durch ein, eine Schneidwirkung aufweisendes, Organ bewirkt und/oder unterstützt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ausfasernde Abtrennen eines zu entfernenden Endes schon während der Bildung der Faserverband-Verbindung erfolgt, derart, dass mittels der Verformungsorgane das verbindungsseitige, ausgefaserte Ende des durchgescheuerten Faserverbandes von mindestens einem Verformungsorgan im Wesentlichen noch in die entstehende Verbindung ein gearbeitet oder eingebracht wird.

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8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens zwei Verformungsorganen, welche auf einem Träger beweglich gelagert sind, wobei die Verformungsorgane oder ihre Konturen sich in einem Einwirkungsbereich auf die zu verbindenden Faserverbände relativ zueinander bewegen, die zu verbindenden Faserverbände dem Einwirkungsbereich zuführbar und die verbundenen Faserverbände aus diesem Einwirkungsbereich, wegführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsmittel (29) vorgesehen sind zur Auslenkung ( oC ) mindestens eines zu entfernenden losen Endes (7) aus der Normallage der Faserverbände (2, 3) wobei dieses lose Ende (7) um mindestens eine Kante (35, 24a) hinweggeführt ist. (Fig. 4)

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (35, 24a) scheuernd ausgebildet ist. (Fig. 4)

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende (7) und der Kante (24a, 35) eine Relativbewegung besteht. (Fig. 4)

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante durch die Struktur oder einen Rand (23a, 24a) eines Verformungsorgans (23, 24) gebildet ist. (Fig. 4)

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante durch eine Kante (35, 36) eines im Ablenkbereich ( eC ) angeordneten Trennorgans (31, 32) gebildet ist. (Fig. 4)

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31, 32) im Wesentlichen quer zur Achsrichtung (27, 28) der Verformungsorgane (23, 24) verläuft. (Fig. 4)

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31a, 32a) im Ablenkbereich ( cC ) im Wesentlichen parallel zu den Achsen (27, 28) der Verformungsorgane verläuft. (Fig. 5)

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31, 32; 31a, 32a) auf oder an Führungsmitteln (29) befestigt und mit oderrelatiν zu diesen beweglich (30) ist.

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