WO2017157788A1 - Verfahren zur herstellung eines speisers mit einem dessen speiseröffnung überspannenden netzartigen gewebe - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines speisers mit einem dessen speiseröffnung überspannenden netzartigen gewebe Download PDF

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Jörg Schäfer
Thomas Schäfer
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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    • B22C9/088—Feeder heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/084—Breaker cores

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a feeder intended for insertion into a casting mold used in the casting of metals, comprising a feeder body enclosing an internal cavity as a feeder volume and consisting of an exothermic and / or insulating material, which has at least one lateral wall region and one in which Mold has formed mold cavity facing bottom portion with a feed opening disposed therein for connecting the inner cavity of the feeder body with the mold cavity of the mold during the casting process and has a mesh opening spanning its Amsterdamrö Stamm existing of a refractory material.
  • a feeder to be produced by the method according to the invention is described in its structure in DE 202015 104554 U1.
  • the known feeder is in the form of a so-called head feeder, a net-like fabric consisting of a refractory material spanning the feeder opening is arranged on the feeder. This is to ensure that, when the feeder is used in a casting mold, the mesh structure is flushed through the hot metal after the casting has solidified during the casting process.
  • Piece forms a penetrated by the tissue metal layer. This creates a defined material weakening in the bottom area of the feed, so that a knocking off of the feed residue remaining after the solidification of the casting occurs exactly in the course of this fabric layer.
  • the manufacture of a slider having a network structure arranged in its bottom region has the disadvantage of complicated production, since in addition to the conventional shooting of the feeder body in a core shooting machine, the separate frame with the net-like fabric spanned therein is also included must be prepared and attached in an additional M onagte suits to the finished shot peiser body.
  • the invention is therefore based on the object to simplify the process for the production of a e ine his mesh opening spanning net-like tissue aufwei send SpeI sers.
  • the basic idea of the invention is that, as part of the production of the feeder in a core shooting machine, a piece of tissue of the net-like fabric is positioned in a pattern device in such a way that an edge region of the area in the base region is positioned in a form of the feeder in a core box of the core feeder of the later feeder positi on investigating tissue piece at least partially in the direction of the lateral Wandbe- is rich bent of the feeder body and the bent-up edge area when shooting the feeder surrounded by the injected material and anchored in the material of the finished shot feeder body.
  • the invention relates to the advantage that the mesh-like tissue spanning the feed opening is injected in one step of the method in the manufacture of the feeder body, so that a separate frame for fixing the net-like fabric is dispensed with.
  • the piece of tissue is arranged between a base plate of the model body which is arranged on the bottom area of the feeder body and which is pressed into the side wall area of the later feeder body so as to project beyond the area enclosed by the positioning pins Edge region of the fabric piece is bent up.
  • a base plate of the model body which is arranged on the bottom area of the feeder body and which is pressed into the side wall area of the later feeder body so as to project beyond the area enclosed by the positioning pins Edge region of the fabric piece is bent up.
  • At least three positioning pins are arranged distributed over the order catch of the bottom portion of the feeder body.
  • the feeder body predetermined by the pattern device is filled with an opening facing its bottom area, which is closed by means of a stopper inserted into the opening and forming a lid region of the feeder body.
  • the patterning device comprises the base plate with the positioning pins arranged thereon and a model part detachably mounted thereon for forming the inner cavity of the finished shot feeder body, the model part for positioning the fabric piece from the base is removed.
  • Fig. 1 a core box of a set up for the production of a feeder core shooter with a therein
  • the base plate of the Model l coupled of FIG. 1 including the positioning pins arranged thereon with a depressed therebetween tissue piece with taken away, the feeder volume forming model part, in a plan view
  • FIG. 4 shows the feeder body according to FIG. 3 after inserting a
  • the feeder body 11 of a feeder 10 shown in detail in FIGS. 3 and 4, comprises a lateral wall region 12 enclosing an inner cavity 25 as a so-called feeder volume and a lower bottom region 13 in which a feeder opening 14 is formed.
  • the finished in an unillustrated core shooting machine The molded feeder body 11 initially has an upper opening 15 opposite its bottom region 13 with feed opening 14, which is closed by means of a plug 16 inserted therein during the completion of the feeder 10 (FIG. 4).
  • the feeder opening 14 is covered or covered by a piece of fabric 21 consisting of a refractory material, the edge region 22 of which is bent upwards in the direction of the lateral wall area 12 being fixed in the exothermic and / or insulating material forming the bottom area 13 of the feeder 10.
  • Model device 17 As far as the production of a feeder 10 described above in its construction takes place in a known manner by shooting in a core shooting machine, the shape of the feeder body 10 by a apparent in one of Fig. 1 core box 30 of the core shooting machine with a lower box 31 and a top box 32 is located Model device 17 is formed.
  • the pattern device 17 comprises a base plate 18, on which a cylindrical model part 20 rises and projects into a cavity 33 enclosed by the lower box 31 and the upper box 32, so that when the material is injected into the core box 30, the inner cavity 25 of the feeder body 11 passes through the mode portion 20 and the feeder body 11 itself is formed by the free area of the cavity 33.
  • the cross-sectional area at the lower end of the model part 20 also forms the feed opening 14 formed in the bottom area 13 of the feeder body 11.
  • four positioning pins 9 are arranged distributed over the circumference of the pattern device 17 on the base plate 18 at regular intervals.
  • a piece of fabric 21 is pressed between the positioning pins 19. Since the area of the fabric piece 21 is set larger than the surface area enclosed by the positioning pins 19, is bent by the pressing of the fabric piece 2 1 between the positioning pins 1 9 of the outer edge region of the fabric piece 2 1, so that also from the F ig.
  • the model part 20 is again placed on the base plate 1 8 of the model a direction 1 7, so that the manufacture ment of the feeder 1 0 serving exothermic and / or insulating material can be injected into the core box.
  • the material supports the stationary model l 20 and thereby exposes the lateral wall region 1 2 of the finished shot feeder body 1 1.
  • the model part 20 is first removed via the initially open upper opening 15 of the feeder body (FIG. 3), since the feeder opening 1 4 formed in the base area 1 3 is demoulding the feeder 1 due to the fabric piece 2 1 formed therein 0 just could not slide over a remaining model part 20.
  • the feeder body 1 1 can be removed with in the bottom portion 1 3 molded fabric piece 2 1 from the core box.
  • the positioning pins 1 9 in the bottom area 1 3 leave behind open channels 23 extending into the lateral wall area 1 2.
  • the fabric piece 2 1 formed from the net-type fabric has a through-hole 26 with a smaller dimension than the feed opening 1 4 in order to reduce the flow resistance Spee sers 1 0 on.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform vorgesehenen Speisers (10) mit einem einen inneren Hohlraum (25) als Speiservolumen umschließenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus (11), welcher mindestens einen seitlichen Wandbereich ( 12) sowie einen Bodenbereich (13) mit einer darin angeordneten Speiseröffnung (14) zum Verbinden des inneren Hohlraumes (25) des Speiserkorpus (11) mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießvorganges aufweist und ein seine Speiseröffnung ( 14) überspannendes, aus einem feuerfesten Material bestehendes netzartiges Gewebe aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Herstellung des Speisers in einer Kernschießmaschine ein Gewebestück (21) des netzartigen Gewebes in einer die Form des Speisers (10) in einem Kernkasten (30) der Kernschießmaschine ausbildenden Modelleinrichtung (17) derart positioniert wird, dass der Randbereich (22) des im Bodenbereich (13) des späteren Speisers ( 10) positionierten Gewebestücks (21) zumindest teilweise in Richtung des seitlichen Wandbereichs ( 13) des Speiserkorpus (11) hochgebogen wird und der hochgebogene Randbereich (22) beim Schießen des Speisers (10) von dem eingeschossenen Material umgeben und in dem Material des fertig geschossenen Speisers (10) verankert wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Speisers mit einem dessen Speiseröffnung überspannenden netzartigen Gewebe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform vorgesehenen Speisers mit einem einen inneren Hohlraum als Speiservolumen umschließenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus, welcher mindestens einen seitlichen Wandbereich sowie einen dem in der Gießform ausgebildeten Formhohlraum zugewandten Bodenbereich mit einer darin angeordneten Speiseröffnung zum Verbinden des inneren Hohlraumes des Speiserkorpus mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießvorganges aufweist und ein seine Speiseröffnung überspannendes, aus einem feuerfesten Material bestehendes netzartiges Gewebe aufweist.
Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellender Speiser ist in seinem Aufbau in der DE 202015 104554 U 1 beschrieben. Soweit der daraus bekannte Speiser die Form eines sogenannten Kopfspeisers aufweist, ist an dem Speiser ein seine im Bodenbereich angeordnete Speiseröffnung überspannendes, aus einem feuerfesten Material bestehendes netzartiges Gewebe angeordnet. Damit soll erreicht werden, dass sich beim Einsatz des Speisers in einer Gießform aufgrund des während des Gießvorganges eintretenden Umspülens der Netzstruktur durch das heiße Metall nach dem Erstarren des Guss- Stücks eine von dem Gewebe durchsetzte Metallschicht ausbildet. D iese schafft im Bodenbereich des Spei sers eine definierte Material Schwächung, so dass ein Abschlagen des nach dem Erstarren des Gussstücks verbleibenden Spei serrests genau i m Verlaufe dieser Gewebeschicht gesch ieht. Zur Festlegung des netzarti gen Gewebes an dem Speiserkorpus ist gemäß der
DE 20 20 1 5 1 04 554 U l vorgesehen, dass das netzartige Gewebe in einem gesonderten Rahmen aufgespannt und festgelegt ist, wobei der Rahmen an dem Speiserkorpus in gee igneter Wei se befestigt, vorzugsweise festgeklemmt ist.
Insofern ist m it der Herstel lung eines eine in seinem Bodenbereich angeordnete Netzstruktur aufweisenden S pe isers der Nachteil einer aufwendi gen Herstellung verbunden , da zusätzl ich zu dem herkömm l ichen Schießen des Speiserkorpus in einer Kernschießmaschine auch der gesonderte Rahmen mit dem darin aufgespannten netzartigen Gewebe hergestellt und in einem zusätzl ichen M ontageschritt an dem fertig geschossenen S peiserkorpus befestigt werden muss .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herste llung eines e ine seine Speiseröffnung überspannendes netzartiges Gewebe aufwei senden Spei sers zu vereinfachen. Die Lösung dieser Aufgabe ergi bt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterb i ldungen der Erfi ndung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschre i bung nachgestel lt sind .
Die Erfindung s ieht in ihrem Grundgedanken vor, dass im Rahmen der Herstellung des Speisers in einer Kernschießmaschine ein Gewebestück des netzartigen Gewebes in einer die Form des Speisers in einem Kernkasten der Kernschi eßm aschine ausbi ldenden Modelleinrichtung derart positioniert wird, dass ein Randbereich des im Bodenbereich des späteren Speisers positi onierten Gewebestücks zumindest teilweise in Richtung des seitlichen Wandbe- reichs des Speiserkorpus hochgebogen wird und der hochgebogene Randbereich beim Schießen des Speisers von dem eingeschossenen Material umgeben und in dem Material des fertig geschossenen Speiserkorpus verankert wird . Insofern ist m it der Erfindung der Vortei l verbunden, dass das die Speiseröffnung überspannende netzartige Gewebe bei der Herstellung des Speiserkorpus in einem Verfahrensschritt m it eingeschossen wird , so dass auf einen gesonderten Rahm en zur Festlegung des netzartigen Gewebes verzichtet ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gewebestück zwischen an einer den Bodenbereich des Speiserkorpus vorgebenden Grundplatte der Model leinrichtung angeordnete, in den seitl i chen Wandbereich des späteren Speiserkorpus hochstehende Positioniersti fte gedrückt wird, sodass der über die von den Positionierstiften umschlossene Fläche überstehende Randbereich des Gewebestücks hochgebogen wird . Soweit dam it die Positi onierung des Gewebestücks an dem Bodenbereich des späteren S peiserkorpus erl eichtert ist, ist ledigl ich eine Ergänzung der für die Herste l lung des S peiserkorpus in der Kernschießmaschine ohneh in vorzuhaltenden Model leinri chtung erforderl ich.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass über den Um fang des Bodenbereichs des Speiserkorpus verteilt wenigstens drei Positionierstifte angeordnet sind.
Zweckmäßig ist dabei die Anordnung von vier Positionierstiften in einem Umfangsabstand von j ewei ls 90 Grad.
Hinsichtl ich der Ausbildung des Speisers kann vorgesehen sein, dass der von der Modelleinrichtung vorgegebene Speiserkorpus m it einer seinem Bodenbereich gegenüberl iegenden Öffnung ausgebi ldet wird, die m ittels eines in die Öffnung eingesetzten, einen Deckelbereich des Speiserkorpus ausbi ldenden Stopfens verschlossen wird . Hinsichtlich eines zur Herstellung des Speisers geeigneten Verfahrens kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Modelleinrichtung die Grundplatte mit den daran angeordneten Positionierstiften und einen darauf lösbar aufgesetzten Modellteil zur Ausformung des inneren Hohlraums des fertig geschossenen Speiserkorpus umfasst, wobei der Modellteil zum Positionieren des Gewebestücks von dem Sockel abgenommen wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1 : einen Kernkasten einer für die Herstellung eines Speisers eingerichteten Kernschießmaschine mit einer darin befindlichen
Model leinrichtung,
Fig.2: in einer Einzeldarstellung die Grundplatte der Model leinrichtung gemäß Fig. 1 einschließlich der daran angeordneten Positionierstifte mit einem dazwischen eingedrückten Gewebestück bei weggenommenem, das Speiservolumen ausbildenden Modellteil, in einer Draufsicht,
Fig.3 : den fertig geschossenen Speiserkorpus mit dem in seinem Bodenbereich verankerten Gewebestück im Schnitt.
Fig.4: den Speiserkorpus gemäß Fig.3 nach Einsetzen eines einen
Deckelbereich ausbildenden Stopfens.
Der aus den Fig.3 und 4 im Einzelnen ersichtliche, fertig geschossene Speiserkorpus 11 eines Speisers 10 umfasst einen einen inneren Hohlraum 25 als sogenanntes Speiservolumen umschließenden seitlichen Wandbereich 12 sowie einen unteren Bodenbereich 13, in welchem eine Speiseröffnung 14 ausgebildet ist. Der in einer nicht dargestellten Kernschießmaschine fertig ge- schossene Speiserkorpus 11 weist zunächst eine seinem Bodenbereich 13 mit Speiseröffnung 14 gegenüberliegende obere Öffnung 15 auf, die im Rahmen einer Fertigstellung des Speisers 10 mittels eines darin eingesteckten Stopfens 16 verschlossen ist (Fig.4). Die Speiseröffnung 14 wird von einem aus einem feuerfesten Material bestehenden Gewebestück 21 überspannt bzw. abgedeckt, dessen in Richtung des seitlichen Wandbereichs 12 hochgebogener Randbereich 22 in dem den Bodenbereich 13 des Speisers 10 ausbildenden exothermen und/oder isolierenden Material festgelegt ist.
Soweit die Herstellung eines in seinem Aufbau vorstehend beschriebenen Speisers 10 in einer bekannten Weise durch Schießen in einer Kernschießmaschine erfolgt, wird die Gestalt des Speiserkorpus 10 durch eine in einem aus Fig. 1 ersichtlichen Kernkasten 30 der Kernschießmaschine mit einem Unterkasten 31 und einem Oberkasten 32 befindliche Modelleinrichtung 17 ausgebildet. Die Modelleinrichtung 17 umfasst eine Grundplatte 18, auf welcher sich ein zylinderförmiger Modellteil 20 erhebt und in einen von Unterkasten 31 und Oberkasten 32 umschlossenen Hohlraum 33 ragt, so dass beim Ein- schießen des Materials in den Kernkasten 30 der innere Hohlraum 25 des Speiserkorpus 11 durch den Modeilteil 20 und der Speiserkorpus 11 selbst durch den freien Bereich des Hohlraums 33 ausgebildet wird.
Gleichzeitig bildet die Querschnittsfläche am unteren Ende des Modellteils 20 auch die im Bodenbereich 13 des Speiserkorpus 11 ausgebildete Speiseröffnung 14 aus. Zur Fixierung des Gewebestücks 21 beim Schießvorgang des Speisers 10 sind über den Umfang der Modelleinrichtung 17 an der Grundplatte 18 in regelmäßigem Abstand verteilt vier Positionierstifte 9 angeordnet. Wie sich dazu aus Fig.2 ergibt, wird nach zwischenzeitlichem Abnehmen des Modellteils 20 von der Grundplatte 18 ein Gewebestück 21 zwischen die Positionierstifte 19 gedrückt. Da die Fläche des Gewebestücks 21 größer festgelegt ist als der von den Positionierstiften 19 umschlossene Flächenbereich, wird durch das Eindrücken des Gewebestücks 2 1 zwischen die Positionierstifte 1 9 der äußere Randbereich des Gewebestücks 2 1 hochgebogen, so dass der sich auch aus den F ig. 3 und 4 ergebende hochgebogene Randbereich 22 des Gewebestücks 2 1 entsteht. Nach Eindrücken des Gewebestücks 2 1 wird der Modellteil 20 wieder auf die Grundplatte 1 8 der Modell ein richtung 1 7 aufgesetzt, so dass das der Herstel lung des Speisers 1 0 dienende exotherme und/oder isol ierende Material in den Kernkasten eingeschossen werden kann . Dabei um hül lt das Material den stehenden Model ltei l 20 und bi ldet dabei den seitl ichen Wandbereich 1 2 des fertig geschossenen Speiserkorpus 1 1 aus. Zum Entformen des Speiserkorpus wi rd zunächst der Modelltei l 20 über die zunächst offen gelassene obere Öffnung 1 5 des Speiserkorpus (Figur 3 ) entfernt, da die im Bodenbereich 1 3 ausgebildete Speiseröffnung 1 4 aufgrund des darin eingeformten Gewebestücks 2 1 zum Entformen des Speisers 1 0 eben n icht über einen verbleibenden Model lteil 20 gleiten könnte. Insofern ist d ie Entnahme des Modelltei ls 20 erforderlich. Danach kann der Speiserkorpus 1 1 mit in dessen Bodenbereich 1 3 eingeformten Gewebestück 2 1 aus dem Kernkasten entnommen werden. Dabei hinterlassen die Pos itionierstifte 1 9 im Bodenbereich 1 3 bis in den seitlichen Wandberei ch 1 2 hineinreichende offene Kanäle 23 .
Aus Fi g. 2 s ind zudem in der Grundplatte 1 8 ausgebildete Entlüftungsdüsen 34 ersichtl ich.
Wie bereits i n der DE 20 20 1 5 1 04 554 U l beschrieben, weist das aus dem netzartigen Gewebe geb ildete Gewebestück 2 1 in seiner M itte zur Verri ngerung des Strömungs Widerstandes ein Durchgangsloch 26 mit einer geringeren Abmessung als die Speiseröffnung 1 4 des Spei sers 1 0 auf. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zus ammenfassung und der Zei chnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können ei nzeln als auch in belieb igen Kombinationen unte reinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungs formen wesentlich sein .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform vorgesehenen Speisers (10) mit einem einen inneren Hohlraum (25) als Speiservolumen umschließenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus (11), welcher mindestens einen seitlichen Wandbereich ( 12) soie einen Bodenbereich (13) mit einer darin angeordneten Speiseröffnung (14) zum Verbinden des inneren Hohlraumes (25) des Speiserkorpus (11) mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießvorganges aufweist und ein seine Speiseröffnung (14) überspannendes, aus einem feuerfesten Material bestehendes netzartiges Gewebe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Herstellung des Speisers in einer Kernschießmaschine ein Gewebestück (21 ) des netzartigen Gewebes in einer die Form des Speisers ( 10) in einem Kernkasten (30) der Kernschießmaschine ausbildenden Modelleinrichtung ( 17) derart positioniert wird, dass der Randbereich (22) des im Bodenbereich (13) des späteren Speisers (10) positionierten Gewebestücks (21) zumindest teilweise in Richtung des seitlichen Wandbereichs (13) des Speiserkorpus (11) hochgebogen wird und der hochgebogene Randbereich (22) beim Schießen des Speisers ( 10) von dem eingeschossenen Material umgeben und in dem Material des fertig geschossenen Speisers (10) verankert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei welchem das Gewebestück (21 ) zwischen einer an dem den Bodenbereich (13) des Speiserkorpus (11) vorgebenden Grundplatte (18) der Modelleinrichtung ( 17) angeordneten, in den seitlichen Wandbereich (12) des späteren Speiserkorpus (11) hochstehende Positionierstifte (19) gedrückt wird, sodass der über die von den Positionierstiften (18) umschlossene Fläche überstehende Randbereich (22) des Gewebestücks (21 ) hochgebogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem über den Umfang des Bodenbereichs (13) des Speiserkorpus (11) verteilt wenigstens drei Positionierstifte ( 19) angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem über den Umfang des Bodenbereichs ( 13) des Speiserkorpus (11) verteilt wenigstens vier Positionierstifte (19) angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der in seiner Formgebung von der Modelleinrichtung (17) vorgegebene Speiserkorpus (11) mit einer seinem Bodenbereich (13) gegenüberliegenden oberen Öffnung ( 15) ausgebildet wird, die mittels eines in die Öffnung (15) eingesetzten, einen Deckelbereich des Speiserkorpus (10) ausbildenden Stopfens ( 16) verschlossen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Modelleinrichtung (17) die Grundplatte (18) mit den daran angeordneten Positionierstiften ( 19) und einen darauf lösbar aufgesetzten Modellteil (20) zur Ausformung des inneren Hohlraums (25) des fertig geschossenen Speiserkorpus (11) umfasst, wobei der Modellteil (20) zum Positionieren des Gewebestücks (21) von der Grundplatte (18) abgenommen wird.
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