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Auflöseeinrichtung für eine Offenend-Spinnvorrichtung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auflöseeinrichtung für eine
Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Gehäuse, in dessen Innenraum eine Auflösewalze
angeordnet ist und welches Gehäuseöffnungen in seiner Mantelfläche aufweist, die
den Innenraum mit anderen Teilen der Offenend-Spinnvorrichtung verbinden, wobei
die Mantelfläche durch eine dünnwandige, verschleißfeste Auskleidung abgedeckt ist,
die im Bereich der Gehäuseöffnungen Durchbrechungen aufweist.
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Es ist bekannt, ein Auflösewalzengehäuse mit einer Auskleidung zu
versehen, welche den dem Fasertransport dienenden Bereich der Gehäuseinnenwand abdeckt.
Hierdurch werden evtl. Lunker in der Gehäusewand abgedeckt und die Gehäuseinnenwand
gegen Verschleiß geschützt (DE-AS 2.423.241). Um auch die Kanten an den Öffnungen
des Gehäuses zu schützen, durch welche hindurch Fasern bzw. Schmutzbestandteile
das Gehäuseinnere verlassen, ist es auch bekannt, die Auskleidung so auszubilden,
daß sie die Gehäuseöffnungen überragt (DE-AS 2.448.585). Aber auch die Kanten der
Auskleidung sind einem Verschleiß unterworfen, was eine sich verschlechternde Faserzuführung
zur Folge hat. Dies wiederum bringt erhebliche technologische Nachteile mit sich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die aufgezeigten
Nachteile zu vermeiden und das Auflösewalzengehäuse so auszubilden, daß eine gute
Faserführung erzielt wird. Hierzu
gehört, daß sowohl die Kanten
des Gehäuses als auch die Kanten der Auskleidung gegen Verschleiß geschützt werden.
Darüber hinaus soll es möglich sein, die Kanten in ihrer Form den jeweiligen technologischen
Forderungen an den technologisch bedingten Gehäuseöffnungen anzupassen. Weiterhin
sollen alle Stellen in der Auflöseeinrichtung, an denen Fasern hängenbleiben können,
vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen an die Außenseite der
Auskleidung angrenzenden und eine Abscheidekante bildenden verschleißfesten Einsatz
gelöst. Die durch das Gehäuse selber gebildete Wand des Faserspeisekanals und einer
evtl. vorgesehenen Schmutzabscheideöffnung schließt sich somit erst an die durch
den Einsatz gebildete Abscheidekante an. An diese Abscheidekante prallen die Schmutzbestandteile
und Fasern. Diese Abscheidekante bewirkt auch eine Richtungsänderung der die Auflösewalze
und das Gehäuseinnere verlassenden Fasern und Schmutzbestandteile. Wenn diese Fasern
und Schmutzbestandteile ihre neue Flugbahn eingenommen haben, ist die Verschleißbeanspruchung
der Gehäusewände nicht mehr sehr groß, so daß dort ein zusätzlicher Schutz der Gehäusewand
nicht erforderlich ist. Der Einsatz schützt somit die besonders gefährdeten Stellen
der dem Abführen von Material dienenden Gehäuseöffnungen. Der Einsatz besteht aus
verschleißfestem Material und kann in seiner Form so gestaltet werden, daß er die
Abführung der Fasern in den Faserspeisekanal bzw. das Ausscheiden von Schmutzbestandteilen
aus dem Faser-Luft-Strom optimal unterstützt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgegenstandes
überragt der Einsatz die Durchbrechung entgegen der Fasertransportrichtung geringfügig,
vorzugsweise um 0,5 bis 1 mm. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Fasern im Bereich
der
Öffnung auf den Einsatz prallen und bei ihrer Bewegung über die Kante vor allem
am Einsatz reiben, so daß die von der Auskleidung gebildete Kante einem wesentlich
geringeren Verschleiß als bisher unterworfen ist. Dadurch wird die Lebensdauer der
Auskleidung erheblich erhöht.
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Der Einsatz kann auf verschiedene Weise verschleißfest ausgebildet
werden. Beispielsweise kann dies durch eine Wärmebehandlung erreicht werden. Vorzugsweise
besitzt der Einsatz eine verschleißfeste Beschichtung oder besteht aus Keramik.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung erstreckt sich die der Abführung
von Schmutzpartikeln dienende Öffnung, in Fasertransportrichtung gesehen, über den
Einsatz hinaus. Hierdurch wird die Luftführung in der sich an diese Öffnung anschließenden
Kammer optimiert, so daß die Gefahr des Rücksaugens bereits ausgeschiedener Schmutzbestandteile
reduziert wird. Außerdem wird der Einsatz auf diese Weise auch von außen durch die
Gehäuseöffnung zugänglich, was einen Austausch des Einsatzes sehr erleichtert.
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Zweckmäßigerweise ist der Einsatz in einer Nut des Gehäuses angeordnet.
Dabei sind sowohl zur Verbesserung der Luftführung als auch zur Erleichterung der
Fertigung die der Auskleidung abgewandte Seite des Einsatzes konvex und der Boden
der Nut konkav gekrümmt.
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Um den Einsatz zwischen Gehäuse und Auskleidung sicher zu fixieren
und um auf diese Weise eine besonders gute Anlage des Einsatzes an der Auskleidung
zu erzielen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der
Einsatz die Nut geringfügig überragt. Auf diese Weise stützt sich die Auskleidung
im Bereich des Einsatzes nicht am Gehäuse, sondern lediglich am Einsatz ab.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Einsatz die Durchbrechung seitlich überragt und an seinem einen Ende durch einen
die offene Stirnseite des Gehäuses abdeckenden Deckel und an seinem anderen Ende
durch das Ende der Nut axial fixiert wird. Hierdurch wird neben der axialen Fixierung
des Einsatzes auch erreicht, daß das Einlegen und Herausnehmen des Einsatzes in
axialer Richtung erfolgen kann. Dies bedeutet eine Vereinfachung dieses Austauschvorganges.
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Um die Gefahr zu reduzieren, daß sich Fasern im Seitenbereich des
Fasertransportweges um die Auflösewalze herum festsetzen können, ist in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Auskleidung topfartig ausgebildet
ist und an ihrem dem Deckel zugewandten Rand außerhalb ihres die Durchbrechungen
aufweisenden Umfangsbereiches durch einen Deckelansatz überdeckt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Auflöseeinrichtung wird
überraschenderweise nicht nur ein Schutz der Gehäusekanten, sondern auch der Kanten
der Auskleidung erzielt. Hierdurch wird eine gleichbleibende Qualität der für die
Faserführung maßgeblichen Flächen erreicht, was eine gleichbleibende Garnqualität
zur Folge hat. Darüber hinaus wird der Einsatz nicht durch irgendwelche Verbindungselemente
wie Schrauben, Klebstoff etc. in seiner Position gehalten, sondern allein durch
die formschlüssige Überdeckung durch die Auskleidung eingespannt. Ein Austausch
des Einsatzes ist somit auf einfache Weise möglich.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden
Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Auflöseeinrichtung gemäß der Erfindung
im Längsschnitt; Fig. 2 ein Detail einer Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung
in der Perspektive; und
Fig. 3 eine weitere abgewandelte Ausführung
der erfindungsgemäßen Auflöseeinrichtung mit aufgesetztem Deckel und herausgenommener
Auflösewalze im Querschnitt.
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Die in Fig. 1 gezeigte Auflöseeinrichtung einer Offenend-Spinnvorrichtung
weist in bekannter Weise ein Gehäuse 1 auf, in dessen Innenraum 11 eine Auflösewalze
2 untergebracht ist.
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Das Gehäuse 1, das in üblicher Weise als Gußteil gefertigt ist, weist
auf der Umfangswand seines Innenraumes 11 mehrere Gehäuseöffnungen auf. Eine erste
Gehäuseöffung 12 dient der Zufuhr des Faserbandes zum Innenraum 11 des Gehäuses
1 mit Hilfe einer Liefervorrichtung, welche in der gezeigten Ausführung aus einer
Lieferwalze 3 und einer Speisemulde 30 besteht.
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Die Speisemulde 30 wird durch eine Druckfeder 31 elastisch gegen die
Lieferwalze 3 gedrückt.
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Der Innenraum 11 ist über eine Gehäuseöffnung 13 mit einem Speisekanal
10 verbunden; diese Gehäuseöffnung 13 dient dem Abführen der sich von der Auflösewalze
2 abgelösten Fasern in ein nichtgezeigtes Offenend-Spinnelement, wo die Fasern in
bekannter Weise in das Ende eines Fadens eingesponnen werden.
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Falls ein Schmutzabscheidekanal 14 vorgesehen ist, so ist dieser zum
Ausscheiden und Abführen von Schmutzbestandteilen über eine zusätzliche Gehäuseöffnung
15 mit dem Innenraum 11 des Gehäuses 1 verbunden.
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Die Umfangswand des Innenraumes 11 wird durch eine dünnwandige und
verschleißfeste Auskleidung 4 abgedeckt, welche die der Auflösewalze 2 gegenüberliegende
Innenwand des Gehäuses 1 bildet. Die Auskleidung 4 weist für jede Gehäuseöffnung
12, 13 und evtl. 15 eine Durchbrechung 40, 41 und evtl. 42 auf.
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Durch die Auskleidung 4 werden evtl. Lunker im Gehäuse 1 abgedeckt.
Außerdem werden die Kanten der Gehäuseöffnungen 12, 13 und evtl. 15 gegen Verschleiß
geschützt. Je nach Drehgegeschwindigkeit der Auflösewalze 2, Anordnung und Größe
der dem Abführen von Material (Fasern oder Schmutzbestandteile) dienenden Gehäuse
öffnungen 13 und 15 legen sich die Fasern mehr oder weniger umschlingend an die
diese Gehäuseöffnungen 13 und 15 in Fasertransportrichtung (siehe Pfeil 5) begrenzenden
Kanten des Gehäuses 1 und der Auskleidung 4 (Kanten 410 und 420), bevor sie dort
wieder weggezogen werden. Bei der Wahl der angesprochenen Parameter für Größe und
Betrieb der Auflöseeinrichtung ist der Konstrukteur jedoch gezwungen, Universalwerte
zugrundezugelegen, um nicht je nach Fasermaterial unterschiedliche Gehäuse 1 einsetzen
zu müssen. So wird die Gehäuseöffnung 15 möglichst weit von der Gehäuseöffnung 12
weggelegt, damit möglichst viele Schmutzbestandteile aus dem Faser/Luft-Strom durch
die Gehäuseöffnung 15 herauszentrifugiert werden.
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Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß auch einige Fasern bereits
eine so starke Beschleunigung erfahren haben, daß sie ebenfalls schon etwas in die
Gehäuseöffnung 15 hineinschießen, dann jedoch über die Kante 420 hinweg in den Fasertransportweg
zwischen Auflösewalze 2 und Auskleidung 4 zurückgezogen werden.
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Durch dieses Umschlingen der Gehäusekante und/oder der Kante 420 der
Auskleidung 4 verschleißt diese sehr rasch, wodurch die Fasern in unkontrollierbarer
Weise beeinflußt werden.
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Ähnlich gelangen auch einzelne Fasern bei der Gehäuseöffnung 13 zur
Anlage an die Kante 410, wobei dieser Effekt durch eine vor der Gehäuse öffnung
13 angeordnete und in diese Gehäuseöffnung 13 übergehende Ausbauchung 16 des Innenraumes
11 gemildert werden kann.
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Zur Abhilfe der durch das Umschlingen der Kanten 420 und 410 bewirkten
Abnutzung ist gemäß Fig. 1 an jeder Gehäuseöffnung 13 und 14 ein Einsatz 6 vorgesehen,
der in einer entsprechenden
Nut 17 des Gehäuses 1 gelagert ist.
Der Einsatz 6 besteht aus einem verschleißfesten Material und begrenzt die Gehäuseöffnungen
13 und 14, welche dem Abführen von Material dienen, in Richtung des Pfeiles 5. Dieser
Einsatz 6 wird in geeigneter Weise formschlüssig in Anlage an der Außenseite der
Auskleidung 4 gehalten. Dies geschieht gemäß Fig. 1 durch entsprechende Passungswahl
für Nut 17 und Einsatz 6, so daß stets gewährleistet ist, daß der Einsatz 6 die
Nut 17 in radialer Richtung geringfügig überragt. Auf diese Weise stützt sich die
Auskleidung 4 im Bereich des Einsatzes 6 an diesem und nicht am Gehäuse 1 ab.
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Gemäß Fig. 1 befinden sich sowohl für die Gehäuseöffnung 13 als auch
für die Gehäuse öffnung 15 die durch den Einsatz 6 und durch die Auskleidung 4 gebildeten
Kanten jeweils in einer gemeinsamen Ebene. Um die Verschleißschutzwirkung zu erhöhen,
ist gemäß Fig. 2 vorgesehen, daß der Einsatz 6 die Durchbrechung 41 und/oder 42
entgegen der Fasertransportrichtung - d.h.
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entgegen dem Pfeil 5 - überragt. Als besonders vorteilhaft hat es
sich erwiesen, wenn der Einsatz 6 dabei - in Richtung des Pfeiles 5 - 0,5 bis 1
mm vor der entsprechenden Kante 410 bzw. 420 der Auskleidung 4 angeordnet ist. Fasern,
die teilweise in die Gehäuse öffnung 15 hineingelangt sind und die nun über den
Einsatz 6 wieder in den Innenraum 11 zurückgezogen werden, liegen somit in erster
Linie am Einsatz 6 und weniger an der Auskleidung 4 an, so daß letztere gegen Verschleiß
geschützt wird. In analoger Weise trifft dies für Fasern zu, die nicht voll in die
Gehäuseöffnung 13 gelangt sind und mit einem Ende an der Durchbrechung 41 vorgeflogen
sind. Wenn diese Fasern entgegen der Richtung des Pfeiles 5 in die Gehäuseöffnung
13 zurückgezogen werden, so liegen auch diese Fasern vor allem am Einsatz 6 an.
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Die Auskleidung 4 hat so schmale Kanten 41 und 42, daß ihre Stärke
im Hinblick auf die Luftströmung vernachlässigt werden kann. Es hat sich auch gezeigt,
daß Fasern hier nicht gestaucht
werden, selbst bei versetzter Anordnung
der Kante 410 bzw.
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420 gegenüber dem Einsatz 6.
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Der Einsatz 6 besteht aus besonders verschleißfestem Material, vorzugsweise
Keramik, oder ist durch eine geeignete Wärmebehandlung oder andere Oberflächenbehandlung
verschleißfest gemacht worden. Der Einsatz 6 kann auch mit einer verschleißfesten
Beschichtung versehen sein, welche dabei durch Auftragen oder durch eine geeignete
Wärmebehandlung der Oberfläche des Einsatzes 6 gebildet werden kann.
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Prinzipiell spielt die Form der der Auskleidung 4 abgewandten Seite
60 des Einsatzes 6 zwar keine Rolle, doch hat es sich aus Fertigungsgründen als
besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die der Auskleidung 4 abgewandte Seite
60 des Einsatzes 6 konvex gekrümmt ist. Die Nut 17 besitzt hierbei einen entsprechend
konkav gekrümmten Boden. Ein solcher Boden kann auf einfache Weise mit Hilfe eines
vom Innenraum 11 einwirkenden Fingerfräser gefertigt werden.
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Eine solche Ausbildung hat aber auch technologische Vorteile, da auf
diese Weise eine scharfe Kante entsteht, welche das Abführen der Schmutzbestandteile
(an der Gehäuseöffnung 15) bzw. der Fasern (an der Gehäuseöffnung 12) begünstigt.
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Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführung reicht die Gehäuseöffnung
15 in Richtung des Pfeiles 5 über den Einsatz 6 hinaus, so daß der Einsatz 6 von
der Gehäuseöffnung 15 noch einen durch die Auskleidung 4 abgedeckten Raum 150 abtrennt.
Hierdurch wird die Luftführung im Schmutzabscheidekanal 14 verbessert, so daß ein
Festsetzen und Ansammeln von leichten Fasern und Flaum in Nähe der Durchbrechung
42 verhindert ird.
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Der Einsatz 6 wird je nach Ausbildung verschieden ein- und ausgelegt.
Ist die Nut 17 an beiden Enden durch eine Stirnfläche begrenzt, so ist der Einsatz
6 vor Einbringen der Auskleidung 4 in das Gehäuse 1 einzulegen.
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Einfacher geht das Einlegen und axiale Sichern des Einsatzes 6 im
Gehäuse 1, wenn der Einsatz 6 die Durchbrechung 41 und evtl. 42 seitlich (d.h. parallel
zur Achse der Auflösewalze) überragt und an seinem einen Ende durch einen Deckel
18 (Fig. 3) fixiert wird, welcher die offene Stirnseite des Gehäuses 1 abdeckt.
Das andere Ende des Einsatzes 6 wird - wie zuvor -durch das Ende der Nut 17 axial
fixiert. In diesem Fall (siehe Fig. 2 und 3) wird der Einsatz 6 axial in die Nut
17 eingeführt, nachdem die Auskleidung 4 bereits in das Gehäuse 1 eingebracht worden
ist. Durch die Spannung zwischen Einsatz 6 und Auskleidung 4 wird dabei nicht nur
der Einsatz 6 in seiner Position gesichert, sondern auch die Auskleidung 4 wird
in dieser Weise gegen Verdrehen fixiert.
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Zum Herausnehmen des Einsatzes 6, sollte dies für Austauschzwecke
wirklich einmal erforderlich sein, wird die Auskleidung 4 in bekannter Weise aus
dem Gehäuse 1 herausgenommen, wodurch auch der Einsatz 6 freigegeben ist. Da der
Einsatz 6 bzw.
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seine Oberfläche aus verschleißfestem Material besteht oder durch
eine geeignete Wärme- oder chemische Behandlung eine erhöhte Verschleißfestigkeit
erhalten hat, ist ein solcher Austausch im Vergleich zu bisher bekannten Ausführungen
von Auflöseeinrichtungen nur noch in weitaus größeren Zeitabständen notwendig.
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Durch die Verhinderung des Verschleißes der technologisch bedeutenden
Kanten für das Abführen von Material (Fasern oder Schmutzbestandteile) werden konstant
bleibende Verhältnisse in der Auflöseeinrichrung geschaffen. Um die Faserführung
in der Auflöseeinrichtung noch weiter zu optimieren, wird nicht nur ein Festsetzen
von Fasern oder eine Beeinträchtigung des Fasertransportes durch unkontrollierbare
Verhältnisse an den Kanten 410 und 420 der Durchbrechungen 41 und 42 bzw. der Gehäuseöffnungen
13 und 15 verhindert, sondern auch ein Festsetzen der Fasern seitlich vom normalen
Fasertransportweg.
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Eine Störstelle bilden die schmalen Ritzen zwischen der durch ein
Band gebildeten Auskleidung 4 und den Stirnflächen des Gehäuses 1. Die eine Stirnfläche
wird durch die Gehäusewand 19 gebildet, welche die Achse 20 (Fig. 1) der Auflösewalze
2 aufnimmt. Durch topfartige Ausbildung der Auskleidung 4 wird ein solcher Schlitz
zwischen der Umfangswand der Auskleidung 4 und einer sich hieran anschließenden
Radialwand (Boden 43 der Auskleidung 4) vermieden, so daß auch die Gefahr, daß Fasern
hängenbleiben, nicht gegeben ist.
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Aus Gründen der fertigungsmäßig unvermeidbaren Toleranzen lassen sich
auf der offenen Seite des Gehäuses 1, welche im Betriebszustand durch den Deckel
18 abgedeckt ist, radiale Schlitze zwischen der Auskleidung 4 und dem Deckel 18
nicht vermeiden. Hier haben die Fasern die Tendenz, sich festzusetzen, und werden
von Zeit zu Zeit in Form von Faserflocken losgelöst. Dies führt zu Unregelmäßigkeiten
im erzeugten Garn.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch eine spezielle Ausbildung
der Stirnwand des Gehäuses 1 diese nachteilige Wirkung verhindert werden kann. Hierbei
besitzt der Deckel 18 einen Deckelansatz 180, welcher den dem Deckel 18 zugewandten
Rand der Auskleidung 4 außerhalb ihres die Durchbrechungen 40, 41 und evtl. 42 aufweisenden
Umfangsbereiches abdeckt. Es wird vermutet, daß sich im Ringspalt 181 zwischen Auskleidung
4 und Deckelansatz 180 ein Luftwirbel bildet, der kräfitg genug ist, das Eindringen
von Fasern in den axialen Ringspalt 181 zu verhindern. Im Gegensatz zu einem radialen
Ringspalt, wo ein solches durch einen Luftwirbel gebildete Luftpolster auch die
Fliehkraft überwinden muß, kann nämlich bei einem axialen Ringspalt 181 die Fliehkraft
das Eindringen von Fasern in den Ringspalt nicht unterstützen.
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Die beschriebene Auflöseeinrichtung ermöglicht es auf einfache Weise,
daß die Bedingungen für den Fasertransport in der Auflöseeinrichtung über lange
Zeit konstant bleiben. Diese gleich-
bleibende Faserführung trägt
somit erheblich zu einer stets konstanten Garnqualität bei. Die gleichbleibende
Faserführung wird dadurch erreicht, daß Änderungen der Faserzuführflächen durch
Verschleiß verhindert werden. Ein gleichbleibender Faserfluß wird aber auch dadurch
erreicht, daß ein Hängenbleiben, Ansammeln und erneutes Losreißen von Fasern verhindert
wird.
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Dies geschieht durch Vermeidung von Schlitzen im Bereich der Kanten
410 und 420 (durch formschlüssige Anlage der Einsätze 6 an der Auskleidung 4) und
gegebenenfalls zusätzlich auch am Umfang bzw. im Seitenbereich der Auskleidung 4
(durch entsprechende Ausbildung der Auskleidung 4 und des Deckels 18).
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungen
beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. So ist es möglich,
Einzelmerkmale durch Äquivalente zu ersetzen, untereinander auszutauschen oder in
anderer Weise miteinander zu kombinieren, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung
zu verlassen. So spielt die spezielle Form des Einsatzes 6 und seiner Befestigung
im Gehäuse 1 keine Rolle. Fig. 1 zeigt, daß der Einsatz 6 nach Wunsch über seine
ganze Länge durch das Gehäuse 1 abgestützt sein kann (siehe Gehäuseöffnung 13),
daß aber auch seine Abstützung lediglich an den beiden Enden ausreichend sein kann
(siehe Gehäuseöffnung 15 in den Fig. 1 und 3). Der Einsatz 6 braucht auch nicht
in jedem Fall einen konkav-konvexen Querschnitt aufzuweisen. Je nach gewünschter
Führung der Luft und der Fasern kann auch eine abweichende Form, z.B. eine im wesentlichen
dreieckige Querschnittsform, des Einsatzes 6 vorteilhaft sein.
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Zur formschlüssigen Anlage des Einsatzes 6 ist es auch nicht unbedingt
erforderlich, entsprechende Toleranzkombinationen zwischen den zusammenwirkenden
Teilen vorzusehen. Dieser Effekt kann ebenfalls durch Spannvorrichtungen (z.B. Federn
oder Keile), welche den Einsatz 6 gegen die Auskleidung 4 drücken, erreicht werden.
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Bei einer Ausbildung der Auskleidung 4 als Ring kann ein Ansatz (nicht
gezeigt) an der Gehäusewand 19 zweckmäßig sein, welcher den der Gehäusewand 19 zugewandten
Rand der ringförmigen Auskleidung 4 außerhalb ihres die Durchbrechungen 40, 41 und
evtl. 42 aufweisenden Umfangsbereiches abdeckt, so wie dies im Zusammenhang mit
dem Deckelansatz 180 beschrieben wurde.