WO2000031329A1 - Stabverbindung - Google Patents

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WO2000031329A1
WO2000031329A1 PCT/EP1999/009088 EP9909088W WO0031329A1 WO 2000031329 A1 WO2000031329 A1 WO 2000031329A1 EP 9909088 W EP9909088 W EP 9909088W WO 0031329 A1 WO0031329 A1 WO 0031329A1
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WO
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components
adhesive
rod
package
passage
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PCT/EP1999/009088
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard HÖFER
Original Assignee
Saxonia Umformtechnik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saxonia Umformtechnik Gmbh filed Critical Saxonia Umformtechnik Gmbh
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Priority to DE59911565T priority patent/DE59911565D1/de
Priority to EP99972703A priority patent/EP1133594B1/de
Priority to US09/856,118 priority patent/US6632317B1/en
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B27/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, warp knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D04B27/06—Needle bars; Sinker bars
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B27/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, warp knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D04B27/02—Warp-thread guides

Definitions

  • the invention relates to a package of several, mostly flat, plate-shaped components lying side by side, which are firmly connected to one another, and a method for its production.
  • Welding is rather uncommon since the necessary welding temperature can cause the components to warp, and especially during welding the relative position of the components can change very easily. Another possibility is to glue the components one after the other, but this is also a time-consuming method with a large number of components per package.
  • a disadvantage is that the weight of the package is drastically increased by the potting material, especially when pouring into metal.
  • the cast-in package is often ten times as heavy as the package without the casting material, especially when the components are very thin and small workpieces, such as the needles of a knitting machine.
  • the disadvantage is that the pouring must preferably take place at the free ends of the components, since pouring in the middle area is much more complex and, moreover, the shrinkage of the potting material must be taken into account dimensionally when cooling, which requires great experience.
  • the free end areas of the components often serve as functional surfaces and must be freely accessible.
  • Another disadvantage is that the required dowel pins have to be manufactured with very small dimensional tolerances and are correspondingly expensive.
  • the placement of spacers between the needles when threading difficult and time consuming.
  • the disadvantage is that the length of the tube is shortened overall by the widening of the tube, that is to say the initial length of the package does not correspond to its end length, and thus the distances between the components are also changed during the widening. Due to this sum error, only packages of limited length can be created.
  • Another disadvantage is that, for a sufficiently stable connection, on the one hand a certain minimum wall thickness and - because of a minimum inside diameter of the tube for the expansion element - a certain minimum outside diameter of the tube is required. Because of the mechanical load on the edge areas of the components to be threaded around the passage, a certain minimum width of the components in the area of the passages cannot be exceeded.
  • the rod used for pushing through must be less precise than a dowel pin, since the play between the outer diameter of the rod in the initial state and the inner diameter of the passage of the components does not determine the later movement of the components within the package, as in the case of a dowel pin.
  • the individual components only have to be arranged in the correct relative position to one another when connecting, specifically in the desired end position to one another.
  • pushing the rod in is easy, since there may be sufficient play, approximately one to five hundredths of a millimeter, between the outer diameter of the rod and the inner diameter of the passage.
  • the connection with the components is only made by gluing to the rod, and thus even slight positional or dimensional deviations of the passages in the components are compensated for. This simplifies and reduces the cost of manufacturing the individual components.
  • the rod itself only has to meet requirements with regard to the outside diameter that are clearly below the narrow tolerances of a dowel pin.
  • the diameter of the rod will change relatively strongly with the size of the components and is at least 4 mm.
  • a common diameter for components that have a height of approximately 10 to 20 mm is 3 mm.
  • the individual components mostly consist of a carbon-containing, i.e. hardenable, but uncured connection, such as C80 or C100, a chromium-nickel steel is usually used for the rod.
  • Another advantage is that the type of connection to a packet according to the invention does not result in a sum error, and thus almost unlimited packet lengths can be achieved. Due to the defined length and axial positioning with respect to the needles when gluing, the previous subsequent processing at the front ends can be avoided.
  • a third advantage is that rods with a very small outer diameter can be used, namely with such outer diameters that are sufficient only for the required bending stiffness of these rods, since no inner cavity is required for pushing through an expanding element.
  • the remaining width between the edge of the component and the passage in the component can be selected to be very small and, overall, a small width of the component can be achieved.
  • the distances between the individual components of the package must be very small, that is between 0.3 and 3 mm, it is important to use an application method for the adhesive which ensures the wetting of the annular contact point or joint between the outer circumference of the Rod and the outer surfaces of the components ensures.
  • This ring-shaped contact point is preferably not only wetted over its entire circumference, but also the outer circumference of the rod is wetted over the entire length of the distance between the two components, and in particular the entire distance between the two adjacent components should be glued around the rods be filled in order to achieve a connection that is as durable as possible, and of course with all the existing rods in a package. To achieve a component that is as flat as possible, these will generally be two rods spaced apart in the longitudinal extent of the component.
  • the adhesive must either be very thin when it is applied, or it must be applied to the adhesive point with appropriate pressure. Furthermore, a high surface tension of the adhesive is positive in order to ensure that as large an area as possible on both sides of the contact point is contacted by the adhesive due to the surface tension.
  • the use of such glue is advantageous, which can be thick or at about 20 ° C and then paste applied when heated to about 150 ° C to 200 C C are very fluid and at the same time very fast cure.
  • the adhesive can penetrate into the passage of the components between the component and the rod. This is possible above all if there are corresponding cavities between the outside diameter of the rod and the inside diameter of the passage in the component, for example by the size and / or the contour of the cross section of the rod do not match that of the passage and are accordingly smaller.
  • Another possibility is to effect a non-positive or positive connection between the rod outer diameter and the inner diameter of the passage in addition to the gluing before gluing.
  • This is possible, for example, in that the passages aligned with one another have a pear-shaped contour, and the rod is pushed into the wide end of this contour and then shifted in the direction of the narrow end, in order then to become jammed in it due to the wedge effect which arises. In the case of two passages and rods, this shifting can take place with the corresponding orientation of the passages.
  • Figures 3 detailed views of the package before gluing, viewed in the longitudinal direction of the bars, and
  • Fig. 4 a detailed view of the completed package from above, that is, on the
  • the figures show an embodiment in which the components are the needles 1a, 1b, 1c of a textile processing machine, for example a knitting machine.
  • FIG. 1 shows the finished package 13, consisting of a plurality of needles 1a, 1b, 1c, ... which are spaced apart from one another, the planes of which are parallel to one another and which are aligned with one another.
  • the elongated needles 1a, 1b, 1c have at the free end of one half, the functional area 19, the recess required for the later function, and in the other half, the connecting area 23, two passages 6 arranged in the longitudinal course of the needle 1, where a rod 3 is inserted over all needles 1 through each of the passages and glued to all needles 1. This can best be seen in the detailed view of FIG. 4.
  • This detailed illustration shows how the adhesive extends in an arc shape from the outer surface 21 of one needle over the outer surface of the rod 3 to the outer surface 21 of the opposite needle with a U-shaped outer contour, which results in a mechanically very stable connection of the individual needles on the rods . Only when the surface tension of the adhesive is very low compared to the distance 20 of the needles does the adhesive of one annular contact point not reach the adhesive of the other annular contact point, as shown in the right half of FIG. 4.
  • the adhesive 9 can additionally cover the entire space, as shown in the lower of the two distances 20 fill between the bars 3, which also helps to stabilize the adhesive bond.
  • the adhesive 9 should preferably also penetrate into the passage 6 of the respective component from the outer surfaces 21 between the rod 3 and the needle 1, preferably so far that the entire space between the rod 3 and the passage 6 is filled with glue 9, and thus ideally there is a one-piece, continuous block of hardened glue 9 per finished package 13. Since the penetration into the passages 6 depends on the capillary action of the adhesive, that is to say its viscosity in comparison with the size of the free space still present in the passage, adhesives with a high viscosity are preferred.
  • the adhesive is preferably applied with the package 13 lying horizontally from above in the application direction 24, so that the adhesive flows downward around the rods 3 due to the force of gravity.
  • a further possibility is to have the slower curing adhesive rotate the entire package about a rotation axis 25 for a defined period of time after the adhesive has been applied from above, that is to say in the application direction 24, as is shown, for example, in FIGS parallel to the directions of the rods 3 and in the package plane, in one such a direction that the direction of movement of the rods at the beginning of the rotation compensates for the movement of the adhesive caused by gravity, that is to say in FIGS. 1 and 2 the rods 3 initially move downwards.
  • the needles 1 in their functional area 19, in particular on their eyelets assume the correct position, that is, above all the correct distance from one another, the individual needles are shown in FIG already glue, and in particular already fixed in a holding device 16 before the rods 3 are inserted.
  • This has upwardly open, parallel grooves 17, the width of which corresponds to the thickness of the needles to be inserted, and a longitudinal stop 10, against which the individual needles are to rest, and which thereby correctly positions the needles in relation to one another in their longitudinal extent.
  • the needles are held in height by resting on the base of the groove 17, against which they are attached, for example, by means of a hold-down device 22 which is attached from the open side of the groove, ie from above in FIG. 2b.
  • the side view of FIG. 2b also shows that the entire connecting area 23, in which the passages 6 for the rods 3 are located, lies outside the holding device from the holding device.
  • the head protrude in a corresponding free space of the holding device under the needles, so that an application of the needles on the bottom of the grooves 17 only in the area between the eyelet of the functional area and the passages of the connection area is given.
  • FIGS. 3a and 3b show enlarged detailed representations in the same direction of view as FIG. 2b, but with rods 3 already inserted and not yet glued.
  • FIG. 3a shows that very small widths 8 between the edges 7 and the passages 6 of the Needles 1 are possible due to the lack of mechanical stress in connection with the rods, namely widths down to less than 1 mm, even to less than 0.5 mm.
  • both the passage 6 and the rod 3 have a round cross section, but the diameter 4 of the rod 3 is smaller. This creates a gap between the two into which the adhesive can penetrate from the outer surfaces of the needle 1.
  • the gap is usually eccentric unless the rod 3 can be positioned exactly in the center of the passage 6, which is usually not possible:
  • the right-hand illustration of the rod in FIG. 3a shows possibilities for creating cavities for the penetration of the adhesive between the inner periphery of the aperture and the outer periphery of the rod, even when the rod 3 and passages 6 are in good alignment and practically without play.
  • - in the left half of the rod 3 '- depressions 14, which are directed radially outwards from the passage 6 and penetrate the needle 1 in their entire thickness, are arranged, but not in the area of the narrow remaining area between the edge 7 and the passage 6, that is, the remaining width 8, so as not to weaken them additionally.
  • the rod 3 ' has a smooth outer contour. Both contours have a round shape. Deviating from the round basic shape is also the solution shown in the right half of the rod 3 ". If, on the other hand, the inner contour of the passage 6 is a smooth inner contour, the outwardly directed lateral surface of the rod 3" has grooves 15 which are continuous in the longitudinal direction.
  • the passages 6 have a conically tapering, pear-shaped shape, into which the rod 3, which preferably has a round contour, can only be inserted into the thick end of the pear-shaped passage 6 '.
  • the rod 3 inserted through all the needles can be displaced transversely to its longitudinal direction 10 in the direction of the thinner end of the passage 6 ', jamming in the passage 6'.
  • the two identical passages 6 'with the thin ends facing each other will be arranged in the needles 1, so that the displacement of the rods 3 in the passages can occur against each other and simultaneously.
  • mechanical forces act on the edge 8 of the needles 1 this is only possible with needles that can be made so wide that a sufficiently wide edge 8 remains.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Paket (13) aus mehreren nebeneinander liegenden, meist flachen, plattenförmigen Bauteilen, die fest miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Die Herstellung ist einfach und kostengünstig durchzuführen, und damit auch das gesamte Paket kostengünstig und ausreichend passgenau herstellbar. Ein erfindungsgemässes Verfahren zum miteinander Verbinden zu einem Paket (13) mehrerer mit Abstand nebeneinander liegender Bauteile in Längsrichtung, insbesondere von Nadeln (1), deren Hauptebenen quer zur Längsrichtung liegen, kennzeichnet sich dadurch, dass die einzelnen Bauteile im richtigen Abstand zueinander positioniert werden, in wenigstens einen fluchtenden Durchlass der Bauteile, insbesondere Nadeln, wenigstens ein Stab (6) in Längsrichtung eingeschoben wird, wobei der Aussendurchmesser des Stabes nur geringfügig kleiner ist als der Durchlass, und im Bereich der Durchdringungen der Bauteile durch den Stab das Paket verklebt wird.

Description

Stabverbindung
I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Paket aus mehreren nebeneinander liegenden, meist flachen, plattenförmigen Bauteilen, die fest miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
In industriellen Anwendungen müssen häufig viele nebeneinander liegende, oft sehr dünne, plattenförmige Bauteile miteinander gehandhabt werden, z. B. bei dem Bett einer Strickmaschine oder bei Wirkelementen. Zu diesem Zweck wird eine Vielzahl solcher Bauteile zu einem Paket miteinander verbunden, wodurch die Handhabung, insbesondere der Austausch, erheblich erleichtert werden. Dies ist besonders dann wichtig, wenn es sich bei den Bauteilen um Verschleißteile handelt, und dementsprechend ein Austausch relativ häufig vorgenommen werden muß. Eine Herstellung aus dem vollen Material, z. B. mittels Fräsen, ist besonders bei dünnen Bauteilen oft nicht mehr möglich bzw. nicht wirtschaftlich.
Dabei sind bisher unterschiedliche Möglichkeiten bekannt, um diese Bauteile, die meist aus Metall, insbesondere einem kohlenstoffhaltigen härtbaren Stahl bestehen, miteinander zu verbinden.
Eher unüblich ist dabei das Verschweißen, da durch die notwendige Schweißtemperatur Verzug der Bauteile auftreten kann, und insbesondere auch beim Schweißen die Relativlage der Bauteile zueinander sich sehr leicht ändern kann. Eine andere Möglichkeit besteht im einzelnen Verkleben der Bauteile nacheinander, was jedoch bei einer großen Anzahl von Bauteilen pro Paket ebenfalls eine zeitaufwendige Methode ist.
Es ist ferner bekannt, die Bauteile dadurch zu einem Paket zu verbinden, daß die Bauteile - z. B. an ihren freien Enden - in einen anderen Werkstoff eingegossen werden. Bei niedriger Anforderung an die Belastbarkeit kann das Eingießen in Kunststoff erfolgen, bei höherer Belastbarkeit in eine niedrigschmelzende Metall- Legierung, beispielsweise eine Bleilegierung, oder in Neusilber.
Ein Nachteil besteht darin, daß durch das Eingußmaterial das Gewicht des Paketes drastisch erhöht wird, insbesondere beim Eingießen in Metall. Das eingegossene Paket ist dabei nicht selten zehnmal so schwer wie das Paket ohne das Eingußmaterial, gerade wenn es sich bei den Bauteilen um sehr dünne und kleine Werkstücke, wie etwa den Nadeln einer Wirkmaschine, handelt.
Der Nachteil besteht darin, daß das Eingießen vorzugsweise an den freien Enden der Bauteile geschehen muß, da ein Eingießen im mittleren Bereich sehr viel aufwendiger ist und zudem der Schwund des Vergußmaterials beim Abkühlen maßlich berücksichtigt werden muß, was großer Erfahrung bedarf. Gerade die freien Endbereiche der Bauteile dienen jedoch häufig als Funktionsflächen und müssen frei zugänglich sein.
Es ist weiterhin bekannt, die Bauteile auf Paßstifte aufzufädeln, indem in den Bauteilen miteinander fluchtende Bohrungen vorhanden sind, durch die die Paßstifte hindurchgeführt werden. Der gewünschte Abstand zwischen den einzelnen Bauteilen kann durch jeweils zwischengelegte Distanzhülsen erzielt werden.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die benötigten Paßstifte mit sehr geringen Maßtoleranzen gefertigt werden müssen und entsprechend teuer sind. Darüber hinaus ist das Anordnen von Distanzhülsen zwischen den Nadeln beim Auffädeln schwierig und zeitaufwendig. Zudem ergibt sich dabei das Problem des Summenfehlers bei den Distanzhülsen.
Weiterhin ist es bekannt, die Bauteile auf ein Paßrohr aufzufädeln, indem in den Bauteilen auseinander fluchtende Bohrungen vorhanden sind, durch die das Paßrohr hindurchgeführt wird. Die Fixierung der Bauteile auf dem Paßrohr erfolgt durch das anschließende Aufweiten des Rohres radial von innen nach außen durch einen hindurchgeschobenen Aufweitedorn oder eine aufweitende Kugel.
Der Nachteil liegt jedoch darin, daß durch die Aufweitung des Rohres sich dessen Länge insgesamt verkürzt, also die Ausgangslänge des Paketes nicht deren Endelänge entspricht, und damit auch während der Aufweitung die Abstände der Bauteile zueinander verändert werden. Durch diesen Summenfehler können nur Pakete begrenzter Länge erstellt werden.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für eine ausreichend stabile Verbindung einerseits eine gewisse Mindestwandstärke und - wegen eines Mindest-Innen- durchmessers des Rohres für das Aufweiteelement - somit ein gewisser Mindest- Außendurchmesser des Rohres erforderlich ist. Wegen der mechanischen Bela- stung der Randbereiche der aufzufädelnden Bauteile um den Durchlaß herum kann auch eine gewisse Mindestbreite der Bauteile im Bereich der Durchlässe nicht unterschritten werden.
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Paket sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, wobei die Herstellung einfach und kostengünstig durchzuführen ist, und damit auch das gesamte Paket einerseits kostengünstig und andererseits ausreichend paßgenau herstellbar ist. b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 24 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß in die miteinander fluchtenden Durchlässe der Bauteile ein Stab eingeschoben wird, und dieser Stab anschließend mit dem Paket der Bauteile so verklebt wird, daß die einzelnen Bauteile fest auf dem Stab sitzen, ergeben sich deutliche Vorteile gegenüber den bisherigen Befestigungsmethoden:
Dabei muß der zum Hindurchschieben verwendete Stab weniger paßgenau sein als ein Paßstift, da nicht das Spiel zwischen dem Außendurchmesser des Stabes im Ausgangszustand und dem Innendurchmesser des Durchlasses der Bauteile das spätere Bewegungsspiel der Bauteile innerhalb des Paketes bestimmt, wie bei einem Paßstift.
Vielmehr müssen die einzelnen Bauteile beim Verbinden lediglich in der richtigen Relativlage zueinander angeordnet werden und zwar in der gewünschten Endlage zueinander. Zum einen ist das Einschieben des Stabs einfach, da ausreichend Spiel, ca. ein bis fünf Hundertstel Millimeter, zwischen dem Außendurchmesser des Stabs und dem Innendurchmesser des Durchlasses vorhanden sein darf. Zum anderen wird die Verbindung mit den Bauteilen erst durch das Verkleben mit dem Stab vollzogen, und somit werden selbst geringe Positions- oder Maßabweichungen der Durchlässe in den Bauteilen hierdurch ausgeglichen. Dies verein- facht und verbilligt die Herstellung der einzelnen Bauteile. Darüber hinaus muß auch der Stab selbst hinsichtlich des Außendurchmessers nur Anforderungen erfüllen, die deutlich unter den engen Toleranzen eines Paßstiftes liegen.
Beispielsweise wird sich der Durchmesser des Stabs dagegen mit der Größe der Bauteile relativ stark ändern und beträgt mindestens 4 mm. Ein üblicher Durchmesser für Bauteile, die eine Höhe von ca. 10 bis 20 mm aufweisen, ist 3 mm. Während die einzelnen Bauteile meist aus einem kohlenstoffhaltigen, also einem härtbarem, bei der Verbindung jedoch ungehärteten, Stahl wie C80 oder C100 bestehen, wird für den Stab meist ein Chromnickelstahl verwendet.
Dadurch, daß weder beim Einschieben der Stäbe in die miteinander fluchtenden Durchlässe noch beim Verkleben des Paketes nennenswerte mechanische Kräfte auf deren Klemmbauteile übertragen werden, müssen die einzelnen Bauteile im Bereich der Durchlässe nicht abgestützt werden, sondern die Lagefixierung und Positionierung der einzelnen Bauteile zueinander in deren Funktionsbereich ist ausreichend. Dies bietet den Vorteil, daß auch solche Bauteile, die zwar im Funktionsbereich die geforderten Maßtoleranzen wie etwa Geradheit etc. einhalten, nicht jedoch im Bereich der Durchlässe, dennoch verwendet werden können, da eine Verkrümmung etc., die ausschließlich im Bereich der Durchlässe vorhanden ist, sich dort z. B. zwar in unterschiedlichen Abstände der Bauteile zueinander äußert, nicht jedoch die richtige Positionierung der Funktionsteile der Bauteile zueinander beeinflußt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die erfindungsgemäße Art der Verbindung zu einem Paket kein Summenfehler auftritt, und somit fast unbe- grenzte Paketlängen erzielbar sind. Durch definierte Länge und Axial- Positionierung bezüglich der Nadeln beim Verkleben ist das bisherige nachträgliche Bearbeiten an den stirnseitigen Enden vermeidbar.
Ein dritter Vorteil besteht darin, daß Stäbe mit sehr geringem Außendurchmesser verwendet werden können, nämlich mit solchen Außendurchmessern, die ausschließlich für die geforderte Biegesteifigkeit dieser Stäbe ausreichend sind, da kein innerer Hohlraum für das Durschieben eines Aufweiteelementes benötigt wird.
Da auch keine mechanischen Kräfte auf die Bauteile im Bereich der Durchlässe wirken, kann auch die verbleibende Breite zwischen dem Rand des Bauteiles und dem Durchlaß im Bauteil sehr gering gewählt werden und dadurch insgesamt eine geringe Breite des Bauteiles erzielt werden.
Da in der Regel die Abstände zwischen den einzelnen Bauteilen des Paketes sehr gering sein müssen, also zwischen 0,3 und 3 mm, ist es wichtig, ein Aufbringverfahren für den Kleber anzuwenden, welches die Benetzung der ringförmigen Kontaktstelle bzw. Fuge zwischen dem Außenumfang des Stabes und den Außenflächen der Bauteile sicherstellt. Vorzugsweise wird dabei diese ringförmige Kontaktstelle nicht nur über ihren gesamten Umfang benetzt, sondern auch der Außenumfang des Stabes über die gesamte Länge des Abstandes zwischen den zwei Bauteilen benetzt werden, und insbesondere soll um die Stäbe herum der gesamte Abstand zwischen den zwei benachbarten Bauteilen mit Kleber angefüllt werden, um eine möglichst haltbare Verbindung zu erzielen, und dies natürlich bei allen vorhandenen Stäben eines Paketes. Zur Erzielung eines möglichst flachen Bauteiles werden dies in der Regel zwei in der Längserstreckung des Bauteiles beabstandete Stäbe sein.
Zu diesem Zweck muß der Kleber beim Aufbringen also entweder sehr dünnflüssig sein, oder mit entsprechendem Druck an die Klebestelle eingebracht wer- den. Weiterhin ist eine hohe Oberflächenspannung des Klebers positiv, um zu erreichen, daß eine möglichst große Fläche beidseits der Berührungsstelle aufgrund der Oberflächenspannung vom Kleber kontaktiert wird. Insbesondere die Verwendung solcher Kleber ist von Vorteil, die bei ca. 20°C dickflüssig oder pastös aufgebracht werden können und dann bei Erwärmung auf ca. 150°C bis 200CC sehr dünnflüssig werden und gleichzeitig sehr schnell aushärten.
Um die Klebewirkung weiter zu fördern, ist es auch positiv, wenn der Kleber in den Durchlaß der Bauteile hinein zwischen Bauteil und Stab eindringen kann. Dies ist vor allem dann möglich, wenn hierfür entsprechende Hohlräume zwischen dem Außendurchmesser des Stabes und dem Innendurchmesser des Durchlasses in dem Bauteil vorhanden sind, beispielsweise indem die Größe und/oder die Kontur des Querschnitts des Stabes nicht mit derjenigen des Durchlasses übereinstimmen und entsprechend kleiner sind.
Dies kann gezielt bewirkt werden, indem beispielsweise der Stab an seinem Außenumfang in Stablängsrichtung verlaufende Nuten aufweist, während der Durchlaß eine glatte Kontur besitzt, oder umgekehrt der Innenumfang des Durchlasses radial nach außen gerichtete Vertiefungen aufweist, während der Außendurchmesser des Stabes eine glatte Kontur besitzt, unabhängig davon, ob die Grundkontur rund, viereckig, elliptisch oder Ähnliches ist, wobei aus Herstellungsgründen in der Regel eine runde Kontur bevorzugt wird.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zusätzlich zum Verkleben eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Stabaußendurchmesser und dem Innendurchmesser des Durchlasses vor dem Verkleben zu bewirken. Dies ist beispielsweise möglich, indem die miteinander fluchtenden Durchlässe eine birnenförmige Kontur haben, und der Stab in das breite Ende dieser Kontur eingeschoben und anschließend in Richtung auf das schmale Ende hin verlagert wird, um sich dann kraftschlüssig aufgrund der entstehenden Keilwirkung darin zu verklemmen. Bei zwei Durchlässen und Stäben kann diese Verlagerung aufein- ander zu erfolgen mit entsprechender Ausrichtung der Durchlässe.
c) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines fertiggestellten Paketes,
Figuren 2: die positionierten Nadeln vor der Erstellung des Paketes, Figuren 3: Detailansichten des Paketes vor dem Verkleben, betrachtet in Längsrichtung der Stäbe, und
Fig. 4: eine Detailansicht des fertig erstellten Paketes von oben, also auf die
Hauptebene des Paketes.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem es sich bei den Bauteilen um die Nadeln 1a, 1b, 1c einer textilverarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Wirkmaschine, handelt.
Fig. 1 zeigt das fertig erstellte Paket 13, bestehend aus einer Vielzahl im Abstand nebeneinander liegender Nadeln 1a, 1b, 1c, ..., deren Ebenen parallel zueinander liegen, und welche zueinander fluchten. Die länglichen Nadeln 1a, 1b, 1c weisen an dem freien Ende der einen Hälfte, des Funktionsbereiches 19, die für die spätere Funktion benötigte Ausnehmung auf, und in der anderen Hälfte, dem Verbindungsbereich 23, zwei im Längsverlauf der Nadel 1 angeordnete Durchlässe 6, wobei über alle Nadeln 1 hinweg durch jeden der Durchlässe jeweils ein Stab 3 eingeschoben und mit allen Nadeln 1 verklebt ist. Dies ist am besten in der Detail-Aufsicht der Fig. 4 zu erkennen.
Diese Detaildarstellung zeigt, wie sich der Kleber bogenförmig von der Außenfläche 21 der einen Nadel über die Mantelfläche des Stabes 3 bis zur Außenfläche 21 der gegenüberliegenden Nadel mit einer U-förmigen Außenkontur hinwegerstreckt, was eine mechanisch sehr stabile Verbindung der einzelnen Nadeln auf den Stäben ergibt. Nur bei sehr geringer Oberflächenspannung des Klebers im Vergleich zum Abstand 20 der Nadeln erreicht der Kleber der einen ringförmigen Kontaktstelle nicht den Kleber der anderen ringförmigen Kontaktstelle, wie in der rechten Hälfte der Fig. 4 dargestellt.
Je nach Abstand der beiden Stäbe kann dabei auch - wie im unteren der beiden Abstände 20 dargestellt - der Kleber 9 zusätzlich den gesamten Zwischenraum zwischen den Stäben 3 ausfüllen, was ebenfalls zur Stabilisierung der Klebeverbindung beiträgt.
Wie am linken Stab 3 dargestellt, soll der Kleber 9 dabei bevorzugt auch in den Durchlaß 6 des jeweiligen Bauteils von den Außenflächen 21 her zwischen Stab 3 und Nadel 1 eindringen, und zwar vorzugsweise so weit, daß der gesamte Freiraum zwischen Stab 3 und Durchlaß 6 mit Kleber 9 ausgefüllt ist, und somit im Idealfall ein einstückiger durchgehender Block aus ausgehärtetem Kleber 9 pro fertigem Paket 13 gegeben ist. Da das Eindringen in die Durchlässe 6 von der Kapillarwirkung des Klebers, also dessen Viskosität im Vergleich zur Größe des im Durchlaß noch vorhandenen Freiraumes, abhängt, sind Kleber mit einer hohen Viskosität zu bevorzugen.
Das Aufbringen des Klebers erfolgt dabei vorzugsweise bei horizontal liegendem Paket 13 von oben her in Aufbringrichtung 24, so daß der Kleber aufgrund der Schwerkraft um die Stäbe 3 herum nach unten fließt.
Dabei kann entweder der überschüssige Kleber nach unten abtropfen, oder die Aushärtegeschwindigkeit des Klebers ist so abgestimmt, daß der Kleber zwar bis zum tiefsten Punkt des Umfanges der Stangen 3 bzw. bis zum unteren Rand 7 der Nadeln 1 herabsinkt, aber dann bereits so weit erstarrt ist, daß ein weiteres Herabsinken und Abtropfen nicht mehr erfolgt.
Dies kann beispielsweise erzielt werden, indem der Kleber im erwärmten Zustand aufgebracht wird, und durch das kältere Metall der einzelnen Teile im Verlauf des Fließens stark abgekühlt und damit in seiner Fließfähigkeit reduziert wird.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bei einem langsamer aushärtenden Kleber eine definierte Zeitspanne nach Aufbringen des Klebers von oben, also in Auf- bringungsrichtung 24, das gesamte Paket um eine Rotationsachse 25 rotieren zu lassen, wie sie beispielsweise in den Figuren 2 eingezeichnet ist, welche parallel zu den Richtungen der Stäbe 3 und in der Paketebene liegt, und zwar in einer solchen Richtung, daß die Bewegungsrichtung der Stäbe zu Beginn der Rotation die schwerkraftbedingte Bewegung des Klebers kompensiert, also in den Figuren 1 und 2 sich die Stäbe 3 zunächst nach unten bewegen.
Da es für die Funktion des fertig erstellten und verklebten Paketes wesentlich ist, daß die Nadeln 1 in ihrem Funktionsbereich 19, insbesondere an ihren Ösen, die richtige Position, also vor allem den richtigen Abstand zueinander, einnehmen, werden gemäß Fig. 2 die einzelnen Nadeln bereits verkleben, und insbesondere bereits vor dem Einschieben der Stäbe 3 in einer Haltevorrichtung 16 fixiert. Diese weist nach oben offene, parallel gerichtete Nuten 17 auf, deren Breite der Dicke der einzulegenden Nadeln entspricht, sowie einen in Längsrichtung 10 verlaufenden Anschlag 18, an dem die einzelnen Nadeln anliegen sollen, und der die Nadeln dadurch in ihrer Längserstreckung richtig zueinander positioniert. In der Höhe werden die Nadeln durch Aufliegen auf dem Grunde der Nut 17, gegen den sie beispielsweise mittels eines Niederhalters 22, der von der offenen Seite der Nut, also in Fig. 2b von oben, angesetzt wird, gehalten. Die Seitenansicht der Fig. 2b zeigt ferner, daß aus der Haltevorrichtung der gesamte Verbindungsbereich 23, in dem sich die Durchlässe 6 für die Stäbe 3 befinden, außerhalb der Haltevorrichtung liegt. Je nach Gestaltung des Funktionsbereiches 19 kann - z. B. bei dem dargestellten verdickten Kopf der Nadeln 1 in den Figuren 2a, 2b - der Kopf in einem entsprechenden Freiraum der Haltevorrichtung unter den Nadeln ragen, so daß ein Anliegen der Nadeln auf dem Grunde der Nuten 17 nur im Bereich zwischen der Öse des Funktionsbereiches und den Durchlässen des Verbindungsbereiches gegeben ist.
Wie die Aufsicht auf die in der Haltevorrichtung 16 aufgenommenen Nadeln 1a, 1b, 1c, ... der Fig. 2a zeigt, werden dann die Stäbe 3 vorzugsweise von der gleichen oder auch von der gegenüberliegenden Seite aus durch die miteinander fluchtenden Durchlässe 6 hindurchgeschoben, und vor dem Aufbringen des Klebers durch eine nicht dargestellte Haltevorrichtung in der Endlage fixiert. Die Figuren 3a und 3b stellen vergrößerte Detaildarstellungen in der gleichen Blickrichtung wie Fig. 2b, jedoch mit bereits eingeschobenen, noch nicht verklebten Stäben 3, dar. Dabei zeigt Fig. 3a, daß sehr geringe Breiten 8 zwischen den Rändern 7 und den Durchlässen 6 der Nadeln 1 möglich sind aufgrund fehlender mechanischer Belastung bei der Verbindung mit den Stäben, nämlich Breiten bis herab auf unter 1 mm, sogar bis unter 0,5 mm.
Wie im linken Durchlaß 6 der Fig. 3a ersichtlich, besitzen zwar sowohl der Durchlaß 6 als auch der Stab 3 einen runden Querschnitt, der Durchmesser 4 des Stabes 3 ist jedoch geringer. Dadurch entsteht ein Spalt zwischen beiden, in den der Kleber von den Außenflächen der Nadel 1 her eindringen kann. Der Spalt ist in der Regel exzentrisch, sofern der Stab 3 nicht exakt mittig im Durchlaß 6 positioniert werden kann, was in der Regel nicht möglich ist:
Denn bei der Herstellung der einzelnen Nadeln 1 , die sehr dünn und fein sind, sind nicht alle Nadeln 100% eben und 100% gerade. Da jedoch die Fluchtung der Nadeln vor allem im Funktionsbereich 19 notwendig ist, und dort durch die Haltevorrichtung 16 auch erzielt wird, kann es durch leicht gebogene Nadeln dazu kommen, daß die einzelnen, einander entsprechenden, Durchlässe 6 des Paketes nicht 100%ig zueinander fluchten, und deshalb der Durchmesser der Durchlässe um bis zu 10%, bis zu 5% maximal, größer gewählt werden muß als diejenigen der Stäbe 3, um den Stab 3 überhaupt noch in die im Funktionsbereich 19 richtig zueinander positionierten Nadeln eines Paketes hindurchschieben zu können.
Die rechte Darstellung des Stabes in Fig. 3a zeigt Möglichkeiten, um auch bei guter Fluchtung und praktisch spielfreiem Ineinanderpassen von Stab 3 und Durchlässen 6 noch Hohlräume für das Eindringen des Klebers zwischen Innenumfang des Durchlasses und Außenumfang des Stabes zu bewirken. Zu diesem Zweck sind - in der linken Hälfte des Stabes 3' - Vertiefungen 14, die vom Durch- laß 6 aus radial nach außen gerichtet sind und die Nadel 1 in ihrer gesamten Dicke durchdringen, angeordnet, jedoch nicht in dem Bereich des schmalen ver- bleibenden Bereiches zwischen dem Rand 7 und dem Durchlaß 6, also der verbleibenden Breite 8, um diese nicht zusätzlich zu schwächen.
Der Stab 3' weist dagegen eine glatte Außenkontur auf. Beide Konturen besitzen eine runde Form. Abweichend von der runden Grundform ist auch die in der rechten Hälfte des Stabes 3" dargestellten Lösung. Ist dagegen die Innenkontur des Durchlasses 6 eine glatte Innenkontur, weist die nach außen gerichtete Mantelfläche des Stabes 3" in Längsrichtung durchgehende Rinnen 15 auf.
Fig. 3b zeigt eine Lösung, um zusätzlich zum Verkleben vor dem Aufbringen des Klebers Stäbe 3 und Nadeln 1 kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Dies erfolgt dadurch, daß die Durchlässe 6 eine sich konisch verjüngende, birnenförmige Form aufweisen, in welche der Stab 3, der vorzugsweise eine runde Kontur besitzt, nur in das dicke Ende des birnenförmigen Durchlasses 6' einführ- bar ist.
Anschließend kann der durch alle Nadeln hindurch eingeführte Stab 3 quer zu seiner Längsrichtung 10 in Richtung auf das dünnere Ende des Durchlasses 6' verlagert werden, wobei er sich im Durchlaß 6' verklemmt. Vorzugsweise werden die zwei gleich gestalteten Durchlässe 6' mit den dünnen Enden gegeneinander weisend in den Nadeln 1 angeordnet sein, so daß die Verlagerung der Stäbe 3 in den Durchlässen gegeneinander und gleichzeitig erfolgen kann. Da in diesem Fall mechanische Kräfte auf den Rand 8 der Nadeln 1 einwirken, ist dies nur möglich bei Nadeln, die so breit gestaltet werden können, daß ein ausreichend breiter Rand 8 verbleibt. BEZUGSZEICHENLISTE
1a, 1b, 1c Nadeln
3 Stab
4 Außendurchmesser
6 Durchlaß
7 Rand
8 Breite
9 Kleber
10 Längsrichtung
11 Querrichtung
13 Paket
L Länge Paket
LA Ausgangslänge Stab
14 Vertiefungen
15 Rinnen
16 Haltevorrichtung
17 Nuten
18 Anschlag
19, 19' Funktionsbereich 0 Abstand 1 Außenfläche 2 Niederhalter 3 Verbindungsbereich 4 Aufbringrichtung 5 Rotationsachse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Verbinden mehrerer mit Abstand nebeneinander liegender Bauteile in Längsrichtung (10) miteinander, insbesondere von Nadeln (10), deren Hauptebenen quer zur Längsrichtung (10) liegen, zu einem Paket (13), dadurch gekennzeichnet, daß a) die einzelnen Bauteile im richtigen Abstand (20) zueinander positioniert werden, b) in wenigstens einen fluchtenden Durchlaß (6) der Bauteile, insbesondere Nadeln (1a, 1b, 1c) wenigstens ein Stab (3) in Längsrichtung (10) eingeschoben wird, wobei der Außendurchmesser (4) des Stabes (3) nur gering- fügig kleiner ist als der Durchlaß (6), und c) im Bereich der Durchdringungen der Bauteile durch den Stab (3) das Paket verklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß den Stab (3) aus Metall, insbesondere aus Chrom-Nickel-Stahl oder C-Stahl, insbesondere härtbarem C-Stahl, besteht.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (4) des Stabes ab 0,5 mm beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile, insbesondere Nadeln, mehrere Durchlässe (2a, 2b, 2c) aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei Durchlässen (2a, 2b, 2c, ...) die Durchlässe nicht in einer Ebene liegen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (6) des Bauteiles größer, insbesondere mindestens einige Hundertstel mm größer, ist als der Außendurchmesser (4) des Stabes (3).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (20) zwischen den einzelnen Bauteilen zwischen 0,1 und 5, insbesondere zwischen 0,4 und 3 mm beträgt und der Kleber (9) dünnflüssig, insbesondere mit einer Viskosität von höchstens 370 dPas, insbesondere höchstens 340 dPas, insbesondere höchstens 300 dPas aufgetragen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnflüssige Kleber in einer Richtung quer zur Längsrichtung (10) und quer zur Querrichtung (11) auf das Paket aufgebracht wird und insbesondere von der Oberseite zur Unterseite des Paketes durch Schwerkraft um die Mantelfläche des Stabes herum läuft.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber im Bereich des Abstandes (10) zwischen den Bauteilen auf die Außenfläche (21) des Stabes über dessen gesamte Länge des Abstandes (20) aufgetragen wird als auch auf die beiden angrenzenden Bereiche der Außenflächen (21) der beiden benachbarten Bauteile.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (9) in den Durchlaß (6) der Bauteile zwischen Stab (3) und Bauteil eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber in einer solchen Menge aufgebracht wird und insbesondere eine so hohe Oberflächenspannung aufweist, daß der Abstand (20) zwischen den einzel- nen Bauteilen um den gesamten Umfang Ihres Stabes (3) herum bis zu den Rändern (7) der Bauteile mit Kleber (9) angefüllt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach wenigstens teilweisem Aushärten des Klebers (9) der über die Ränder (7) der Bauteile vorstehende Kleber entfernt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein schnell aushärtender Kleber, insbesondere innerhalb von maximal 240 Sekunden, insbesondere maximal 180 Sekunde, insbesonder maximal 100 Sekunden, aushärtender Kleber verwendet wird und das Paket nach dem Aufbringen des Klebers, insbesondere um eine definierte Zeitspanne nach dem Aufbringen des Klebers, mit solcher Geschwindigkeit um eine Rotationsachse bis zum Aushärten des Klebers gedreht wird, die quer zur Aufbringrichtung des Klebers verläuft.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als der Kleber ein Zwei-Komponenten-Kleber verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter ein lösemittelfreier Härter auf Basis von Polyaminoamid ist und der Binder ein lösemittelfreier Binder auf Basis eines Epoxydharzes ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber bei Raumtemperatur oberhalb der Klebestellen aufgebracht und anschließend auf mindestens 100°C, vorzugsweise 150°C bis 200°C erwärmt wird und durch die Erwärmung zunächst sehr dünnflüssig wird und an die Klebestelle absinkt, gleichzeitig aber auch dabei starrt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber warm ausgehärtet wird, insbesondere bei mindestens 150°C, das Aufbringen jedoch insbesondere bei Raumtemperatur (20°C) erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein Lack ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber im Tauchverfahren aufgebracht wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile vor dem Verkleben zueinander positioniert werden durch Aufnahme in einer Haltevorrichtung (16), die insbesondere nur den Funktionsbereich (19) der Bauteile zueinander positioniert und wobei die Durchlässe (6) für Stäbe (3) außerhalb des Funktionsbereiches (19) angeordnet sind.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe beim Verkleben in radialer Richtung positioniert sind, so daß die seitliche Bearbeitung entfällt.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (16) in Querrichtung (11) verlaufende Nuten (17) aufweist sowie einen in Längsrichtung (10) und quer zur Querrichtung (11) verlaufenden Anschlag (16) für das freie Ende des Funktionsbereiches (19) der Bauteile, und insbesondere die Bauteile in den Nuten (17) durch einen Niederhalter (22) beim Verkleben gehalten werden.
23. Paket aus mehreren in Abstand nebeneinander liegenden, fest miteinander verbundenen Bauteilen, insbesondere von Nadeln (1a, 1b, 1c), deren Hauptebenen quer zur Längsrichtung (10) angeordnet sind, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander liegenden Bauteile von wenigstens einem gemeinsamen Stab (3), welcher längs der Richtung (10) verläuft, durchsetzt sind, auf welchem die nebeneinander liegenden Bauteile fest sitzen und wobei im Bereich des Abstandes (20) zwischen den Durchlässen (6) der einzelnen Bauteile sowohl der Außendurchmesser des Stabes als auch die angrenzenden Bereiche der Außenflächen (21) der beiden benachbarten Bauteile mit Kleber benetzt sind.
24. Paket nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber im Durchlaß der Bauteile zwischen Stab und Bauteil eingedrungen ist.
25. Paket nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Stabes (3) und/oder des Durchlasses (6) der Bauteile rund ist.
26. Paket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Stabes (3) in Längsrichtung (10) verlaufende Rinnen (15) aufweist.
27. Paket nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Durchlasses (6) der Bauteile radial nach außen weisende Vertiefungen (14) aufweist.
28. Paket nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (14) nur in den von den Rändern (7) der Bauteile entfernten Bereichen des Umfanges des Durchlasses (6) vorhanden sind.
29. Paket nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (6) eine in Querrichtung (11) sich konisch verjüngende Kontur aufweist, die bei allen Bauteilen des Paketes (13) die gleiche Orientierung aufweist und der Stand (3) einen Außendurchmesser (4) besitzt, der in das breitere Ende des Durchlasses (6) paßt.
30. Verwendung mehrerer in Längsrichtung aneinander anschließender Pakete nach einem der Ansprüche 23 bis 29 als Bett in einer Strickmaschine, insbesondere als Flachbett in einer Flachbett-Strickmaschine, insbesondere als segmen- tiertes Bett.
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