CH685843A5 - Vorrichtung fuer die Aufnahme und das Ueberfuehren von zylindrischen Artikeln - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Aufnahme und das Überführen von zylindrischen Artikeln, einen nach dem anderen, aus einem Massestrom von parallel angeordneten Artikeln, welche in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse gefördert werden.

Entsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Vorrichtungen zum Fördern oder Überführen von Artikeln und im speziellen auf eine Vorrichtung zum Überführen eines Artikels für die Entnahme von Artikeln, einen nach dem andern, aus einem Massestrom der Artikel.

Die vorliegende Erfindung erfüllt einen speziellen Zweck bei der Herstellung von Filterzigaretten. Zigarettenfilter sind zylindrisch in ihrer Form und werden mit sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten hergestellt. Nach der Herstellung der Filter werden dieselben in Masse einem nachfolgenden Herstellungsschritt zugeführt, wo sie zur Herstellung von Filterzigaretten an Zigaretten-Tabak-Stäben befestigt werden. Es ist wichtig, dass die Filter willkürlich geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie vorgegebener Qualität und Wirkungsstandards entsprechen. Das Problem besteht darin, einen Filter aus dem Massefluss zu entfernen, währenddem die Filter gefördert werden, ohne den Fluss der Filter in irgendeiner Weise zu beeinflussen, wodurch der Über-Alles-Herstellungsprozess verlangsamt werden könnte.

Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 3 034 645 in bezug auf Fig. 1 die Verwendung von Luftgebläsedüsen 38, 40 für das Auswerfen von fehlerhaften Zigaretten. Das US-Patent Nr. 3 450 258 beschreibt in bezug auf Fig. 1 ein Stoss-element 2, um fehlerhafte Zigaretten von einem Förderband 28 (Fig. 3) zu entfernen. Das US-Patent Nr. 3 729 636 beschreibt in bezug auf Fig. 1 ein System, umfassend eine Fördereinrichtung 12 mit darauf angeordneten, filterversehenen Zigaretten 18, ein faseroptisches Bündel 20 für die Prüfung der Zigaretten und einen Auswurfmechanismus 36, welcher ein Luftgebläse umfasst, um die fehlerhaften Zigaretten auszuwerfen. Das US-Patent

3 785 487 zeigt in Fig. 2 eine Beschränkungsdüseneinheit 10 für das Detektieren und Entfernen von fehlerhaften Filterstäben 18. Das US-Patent Nr.

4 010 678 beschreibt in bezug auf Fig. 4 eine Vorrichtung 28 zum Ausmessen der Filterpfropfenlänge, welche eine Auswurfvorrichtung 29 steuert für das Entfernen von nicht ausreichend kondensierten Gruppen. Das US-Patent Nr. 4 093 075 zeigt in Fig. 1 ein Luftauswurfsystem für das Auswerfen von fehlerhaften Zigaretten. Das US-Patent Nr. 4 376 484 beschreibt in bezug auf Fig. 1 einen Ein-fülltrichter einer Zigarettenmaschine, versehen mit Sensormitteln für das Prüfen von Zigaretten und einen Drückerstab 8 für das Auswerfen von fehlerhaften Zigaretten. Das US-Patent Nr. 4 398 546 beschreibt ein Überprüfungssystem, versehen mit Mitteln für das Auswerfen von fehlerhaften Korkstük-ken. Das US-Patent Nr. 4 403 620 beschreibt ein System für das Überprüfen und Auswerfen von fehlerhaften Zigaretten. Das US-Patent Nr. 4 445 520

zeigt in Fig. 1 eine Vorrichtung 10a für das Prüfen einer Zigarette, in welcher fehlerhafte Zigaretten 15 mittels Luftdüsen 24 ausgeworfen werden. Das US-Patent Nr. 4 489 736 zeigt in Fig. 2 ein Luftgebläse 20 für das Auswerfen einer fehlerhaften Zigarette. Das US-Patent Nr. 4 574 646 beschreibt in bezug auf Fig. 1 und 2 einen Apparat für das Prüfen von Zigaretten auf einer Filterzusammensetzmaschine, beinhaltend eine Fördervorrichtung 18 für das Bewegen von Zigaretten 7 von einer Station 23 zu einer Auswurfstation 14. Das US-Patent Nr. 4 648 232 beschreibt in bezug auf Fig. 1 eine Vorrichtung für das Prüfen der Qualität von stabförmi-gen, zylindrischen Objekten und ein Auswurfmechanismus ist vorgesehen für das Entfernen von fehlerhaften Zigaretten. Das US-Patent Nr. 4 667 831 beschreibt in bezug auf Fig. 1 eine Vorrichtung für das Zuführen von Zigaretten in einen Einfülltrichter, wo Sensoren die Zigaretten überprüfen und ein Drückerelement 8 wird verwendet für das Auswerfen von fehlerhaften Zigaretten. Schlussendlich im US-Patent Nr. 4 693 374 wird in den Fig. 1-4 ein Mechanismus gezeigt, der eine Extraktionsvorrichtung 41 umfasst für das Extrahieren fehlerhafter Zigaretten vom Einfülltrichter 1.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung für die Entnahme von zylindrischen Artikeln, wie im speziellen Zigarettenfilter, einen nach dem anderen, aus einem Massestrom derartiger Artikel resp. von Filtern gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1.

Entsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine einfache Lösung für das Problem der Entnahme von zylindrischen Artikeln, wie im speziellen von Zigarettenfiltern, einen nach dem anderen, aus einem Massestrom von derartigen Filtern, ohne den Massestrom der besagten Artikel zu beeinträchtigen oder zu unterbrechen und des Zuführens derselben zu einer Qualitätskontrolle.

Spezifischer befasst sich die vorliegende Erfindung mit einer Vorrichtung für die Aufnahme und das Überführen von zylindrischen Artikeln, einen nach dem anderen, aus einem Massefluss von parallelen Artikeln, die in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse gefördert werden, umfassend:

- ein erstes, halbzylindrisches Filteraufnahmegehäuse, das quer über den Förderpfad angeordnet ist mit seiner Längsachse quer zum Förderpfad, derart, dass das Gehäuse parallel zur Längsachse der zylindrischen Artikel ist, die gefördert werden, und das gegen die Förderrichtung des Förderpfades hin konkav zugewandt resp. gedreht ist, wobei der innere Radius des ersten halbzylindrischen Gehäuses im wesentlichen gleich dem Radius der zylindrischen Artikel ist;

- ein rotierbares, zweites halbzylindrisches Gehäuse, welches in Längsrichtung koextensiv ist mit dem und konzentrisch angeordnet ist zum ersten halbzylindrischen Gehäuse und das einen inneren Radius aufweist, der im wesentlichen gleich dem äusseren Radius ist des ersten halbzylindrischen Gehäuses;

- Mittel für das Rotieren des zweiten halbzylindrischen Gehäuses zwischen einer ersten Position, in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse das erste zylindrische Gehäuse überlappt und einer

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zweiten Position, in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse konkav zum ersten halbzylindrischen Gehäuse hin gedreht ist, um eine allgemein zylindrisch ausgebildete Einhüllung zwischen dem ersten und zweiten halbzylindrischen Gehäuse zu bilden; und

- Mittel für das Bewegen eines in der allgemein zylindrisch ausgebildeten Einhüllung aufgenommenen zylindrischen Artikels in Längsrichtung dazu und aus der Einhüllung hinaus durch ein offenes Ende davon.

Für das bessere Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese nun beispielsweise und unter Bezug auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren naher erläutert, wobei gleiche Referenzzahlen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsfrontansicht einer Aufnahme- und Überführungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung, angeordnet mit einer Förderrinne;

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht eine fest angeordnete Komponente der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht eine bewegbare Komponente der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 in Perspektive zwei Komponenten der Fig. 1, 2 und 3 in zusammengesetzter Anordnung, mit der bewegbaren Komponente in der ersten Position relativ zu den fest angeordneten Komponenten;

Fig. 5 in Perspektive zwei Komponenten der Fig. 2 und 3 in zusammengesetzter Anordnung mit einer bewegbaren Komponente in der zweiten Position relativ zu einer fest angeordneten Komponente;

Fig. 6 eine Endansicht der Vorrichtung von Fig. 1, angeordnet in einem Massefluss von Artikeln, die gefördert werden, mit der bewegbaren Komponente in einer ersten Position relativ zur fest angeordneten Komponente;

Fig. 7 eine Endansicht der Vorrichtung von Fig. 1, angeordnet in einem Massefluss von Artikeln, die gefördert werden, mit einer bewegbaren Komponente in einer zweiten Position relativ zu einer fest angeordneten Komponente; und

Fig. 8 eine schematische Längsfrontansicht von einer weiteren Ausführung einer Aufnahme- und Überführungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezug auf die Fig. 1-7 ist eine Vorrichtung dargestellt, generell bezeichnet mit der Referenzzahl 10, für die Aufnahme und das Überführen von zylindrischen Artikeln 12, wie beispielsweise von Zigarettenfiltern, einen nach dem anderen, aus einem Massefluss von parallelen zylindrischen Artikeln 12, die in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse gefördert werden, wie dies am besten in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Die Vorrichtung 10 eignet sich im speziellen für die Entnahme von Zigarettenfilter, einen nach dem anderen, aus einem Massefluss von Zigarettenfiltern und das Überführen des jeweils entnommenen Zigarettenfilters an eine Prüfstation.

Mit Bezug auf die Fig. 1, 6 und 7 ist eine Ziga-rettenfilteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 gemäss der vorliegenden Erfindung quer über eine Zigarettenfilter-Beförderungsrinne 14 angeordnet, die oberhalb einer Fördervorrichtung 16 angeordnet ist. Eine Menge von Zigarettenfiltern wird auf der Fördervorrichtung 16 innerhalb der Rinne 14 mit ihren Längsachsen quer zur Förderrinne 14 bewegt.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt umfasst die Zigarettenfilteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 einen Rahmen 18, benachbart zur Förderrinne 14. Ein stationäres, rohrförmiges Teil 20 ist am Rahmen 18 senkrecht zur Rinne 14 befestigt. Das stationäre Rohrteil 20 umfasst ein erstes, halbzylindrisches Filteraufnahmegehäuse, resp. einen aus dem Rahmen herausragenden Abschnitt 22, und ein zylindrisches Gehäuse, resp. einen im Rahmen befindlichen Abschnitt 24, koaxial mit dem ersten halbzylindrischen Filteraufnahmegehäuse 22. Das erste halbzylindrische Filteraufnahmegehäuse 22 hat einen inneren Radius, der im wesentlichen gleich dem Radius eines Zigarettenfilters ist, und ist länger als die Breite der Rinne 14 und damit länger als die Länge eines Zigarettenfilters. Das zylindrische Gehäuse 24 hat ebenfalls einen inneren Radius, der im wesentlichen gleich dem Radius eines Zigarettenfilters ist. Das stationäre, erste, halbzylindrische Filteraufnahmegehäuse 22 erstreckt sich vollständig quer über den Förderpfad, der durch die Rinne 14 mit der Masse der Filter, mit ihren Längsachsen quer zum Förderpfad angeordnet, definiert wird, derart, dass das Gehäuse parallel zu den Längsachsen der Zigarettenfilter, welche gefördert werden, ausgerichtet ist, wobei das Gehäuse in Richtung gegen den Förderpfad hin konkav ausgerichtet resp. gedreht ist. Das zylindrische Gehäuse 24 erstreckt sich quer von der Seite von der Rinne 14 nach aussen und ist am Rahmen 18 befestigt.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 3-7 umfasst die Zigarettenfilteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 weiter ein rotierbares zweites halbzylindrisches Gehäuse 26, das in Längsrichtung koexten-siv ist mit dem und konzentrisch angeordnet ist zum ersten halbzylindrischen Gehäuse 22. Das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 hat einen inneren Radius, der im wesentlichen gleich dem äusseren Radius ist des ersten halbzylindrischen Gehäuses 22.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 4-7 ist das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 zum ersten halbzylindrischen Gehäuse 22 rotierbar beweglich relativ in bezug auf ihre Koachsen zwischen einer ersten Position (siehe Fig. 4 und 6), in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 konkav das erste halbzylindrische Gehäuse 22 überlappt und einer zweiten Position (siehe Fig. 5 und 7), in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 konkav gegen das erste zylindrische Gehäuse 22 ausgerichtet resp. gedreht ist, um eine im allgemeinen zylindrisch ausgebildete Einhüllung zwischen dem ersten zylindrischen Gehäuse 22 und dem zweiten halbzylindrischen Gehäuse 26 zu bilden.

Mit Bezug auf Fig. 1 umfasst die Vorrichtung 10 ebenfalls Mittel, generell bezeichnet mit der Refe5

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renzzahl 28, für das Rotieren des zweiten halbzylindrischen Gehäuses 26 zwischen der ersten und der zweiten Position. Die Rotationsmittel 28 können im Prinzip irgendwelche Antriebsmittel umfassen, wie beispielsweise ein Rotationsaktivierungsmittel, einen Ketten- oder Treibriemenantrieb, oder ein Wellenoder Zahnradantrieb und ähnliche. Wie in Fig. 1 dargestellt, bestehen zu Illustrationszwecken die Rotationsmittel 28 aus einem angetriebenen Zahnrad 30, das koaxial zum zweiten halbzylindrischen Gehäuse 26 angeordnet ist und aus einem Antriebszahnrad 32, das im Zahnrad 30 eingreift. Das Antriebszahnrad 32 kann sowohl in Uhrzeigersinn-wie in Gegenuhrzeigersinn-Richtung betrieben werden, beispielsweise mit einem kleinen reversiblen Elektromotor 34.

Eine Filterkontrollstelle 36 ist an einem offenen Ausgangsende des zylindrischen Gehäuses 24 des Rohrteiles 20 angeordnet, d.h. an demjenigen Ende des Rohrteiles 20 entgegengesetzt zum ersten halbzylindrischen Gehäuse 22, für die Aufnahme der Filterstäbe daraus für das Prüfen der Qualität und der Leistungsfähigkeit. Die Kontrollstation 36 ist nicht Teil dieser Erfindung und derartige Kontrollstellen sind bekannt. Deshalb wird aus Gründen der Kürze die Filterkontrollstelle 36 nicht näher beschrieben.

Wiederum in bezug auf Fig. 1 umfasst die Filteraufnehmende und überführende Vorrichtung 10 ebenfalls Mittel, generell bezeichnet mit der Referenzzahl 38, für das Bewegen eines Zigarettenfilters, der in der generell zylindrisch ausgebildeten Einhüllung aufgenommen ist. Definiert wird die Einhüllung durch das erste halbzylindrische Gehäuse 22 und das zweite halbzylindrische Gehäuse 26, wenn das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 in der zweiten Position angeordnet ist. Die Bewegung des Filters erfolgt in Längsrichtung aus dem rohrför-migen Teil 20 in die Filterkontrollstelle 36. Wie dargestellt, umfassen die Zigarettenfilterbewegungsmit-tel 38 ein Luftinjektionsmittel 40, wie beispielsweise ein Luftgebläse, das am Ende des rohrförmigen Teiles 20 entgegengesetzt zum Filterausgangsende davon angeordnet und das mit einer Quelle von komprimierter Luft (nicht dargestellt) verbunden ist für das Erzeugen eines Luftstromes durch die Einhüllung und das zylindrische Gehäuse 24 in einer Richtung gegen das offene Filterausgangsende des rohrförmigen Teiles 20 hin, indem ein Luftstrom in die Einhüllung hinein injiziert wird.

Mit Bezug auf Fig. 8 ist eine Zigarettenfilterauf-nahme- und Überführungsvorrichtung, generell bezeichnet mit der Referenzzahl 110, dargestellt, in welcher die meisten Merkmale mit der Filteraufnah-me- und Überführungsvorrichtung 10 von Fig. 1 übereinstimmen. Aus Gründen der Kürze werden deshalb gleiche Merkmale durch identische Referenzzahlen bezeichnet und die Beschreibung davon wird nicht wiederholt. Der einzige Unterschied zwischen der Filteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 110 und der Filteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 besteht in der Ausgestaltung der Filterbewegungsmittel 38. In der Fiiteraufnah-me- und Überführungsvorrichtung 110 umfassen die Filterbewegungsmittel 38 eine Venturidüse 140, die in der Wandung des zylindrischen Gehäuses 24 ausgebildet ist und die an einer Quelle von komprimierter Luft (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Die Luft gelangt vom Venturi 140 in das zylindrische Gehäuse 24 und erzeugt einen Luftzug durch die Einhüllung, definiert durch das erste halbzylindrische Gehäuse 22 und das zweite zylindrische Gehäuse 26, wobei der Luftzug durch die Einhüllung in Richtung gegen das offene Filterausgangsende hin des rohrförmigen Teiles 20 erzeugt wird, durch das Erzeugen eines Vakuums im zylindrischen Gehäuseteil 22.

Im Betrieb der Filteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 resp. 110, ist das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 anfänglich in seiner ersten oder offenen Position gemäss Fig. 4 und 6. Wie die Masse der Zigarettenfilter auf der Förderoorrich-tung 16 entlang der Filteraufnahme- und Überführungsvorrichtung 10 resp. 110 bewegt wird, wird einer der Filter im ersten halbzylindrischen Gehäuse 22 aufgenommen. Die Rotationsmittel 28 werden anschliessend betrieben, um das zweite halbzylindrische Gehäuse 26 in bezug zum ersten halbzylindrischen Gehäuse in die zweite oder geschlossene Position zu rotieren, um so den Filter in der zylindrischen Einhüllung einzuschliessen, welche durch das erste und zweite halbzylindrische Gehäuse 22 und 26 gebildet wird. Die Filterbewegungsmittel 38 werden anschliessend aktiviert, um einen Luftstrom durch die Einhüllung zu erzeugen, mittels welchem der eingeschlossene Zigarettenfilter durch das zylindrische Gehäuse 24 und in die Filterprüfvorrichtung 36 befördert resp. bewegt wird. Unter Bezug auf Fig. 1 stösst die in das rohrförmige Teil 20 injizierte Luft den eingeschlossenen Filter durch das Rohrteil 20 in die Filterprüfvorrichtung 36. Mit Bezug auf Fig. 8 erzeugt die in das zylindrische Gehäuse 24 injizierte Luft ein Vakuum im zylindrischen Gehäuse 24 nachfolgend der Einhüllung, definiert durch das erste und zweite halbzylindrische Gehäuse 22 und 26, wodurch der Filter aus der Einhüllung in das zylindrische Gehäuse 24 gesogen wird. Nachdem der Filter die Venturidüse 140 im zylindrischen rohrförmigen Gehäuse 24 passiert hat, stösst die aus dem Venturi 140 in das zylindrische Gehäuse 24 eingeblasene Luft den Filter die restliche Strecke durch das zylindrische Gehäuse 24 und durch das Ausgangsende in die Prüfvorrichtung 36.

Die oben angeführte detaillierte Beschreibung dient primär der Klarheit und dem Verständnis der Erfindung. Entsprechend lassen sich keine unnötigen Begrenzungen daraus ableiten und es versteht sich von selbst, dass Abänderungen oder Modifikationen des Erfindungsgegenstandes, welche sich insbesondere beim Lesen dieser Beschreibung und unter Beibezug des bekannten Standes der Technik ergeben, ebenso Teil der Erfindung sind wie die beigefügten Ansprüche.

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Patentansprüche

1. Vorrichtung für die Aufnahme und das Überführen von zylindrischen Artikeln, einen nach dem anderen, aus einem Massefluss von parallelen Arti-

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kein, die in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse gefördert werden, gekennzeichnet durch:

- ein erstes stationäres halbzylindrisches Filteraufnahmegehäuse (22), das quer über den Förderpfad (14) angeordnet ist mit seiner Längsachse quer zum Förderpfad, derart, dass das Gehäuse parallel ist zu der Längsachse der zylindrischen Artikeln (12), die gefördert werden, und das gegen die Förderrichtung des Förderpfades hin konkav zugewandt ist, wobei der Innenradius des ersten halbzylindrischen Gehäuses (22) im wesentlichen gleich dem Radius der zylindrischen Artikel ist;

- ein rotierbares, zweites halbzylindrisches Gehäuse (26), welches in Längsrichtung koextensiv ist mit dem und konzentrisch ist zum ersten halbzylindrischen Gehäuse (22) und das einen inneren Radius aufweist, der im wesentlichen gleich dem äusseren Radius vom ersten halbzylindrischen Gehäuse ist;

- Mittel für das Rotieren (28) des zweiten halbzylindrischen Gehäuses (26) zwischen einer ersten Position, in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse das erste halbzylindrische Gehäuse überlappt und einer zweiten Position, in welcher das zweite halbzylindrische Gehäuse konkav zum ersten halbzylindrischen Gehäuse hin gedreht ist, um eine allgemein zylindrisch ausgebildete Einhüllung zwischen dem ersten und dem zweiten halbzylindrischen Gehäuse zu bilden; und

- Mittel für das Bewegen (38) eines in der allgemein zylindrisch ausgebildeten Einhüllung aufgenommenen zylindrischen Artikels in Längsrichtung dazu und aus der Einhüllung hinaus durch ein offenes Ausgangsende davon.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für das Bewegen (38) Mittel für das Erzeugen eines Luftstromes (40, 140) durch die Einhüllung hindurch umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-erzeugenden Mittel ein Mittel (140) für das Erzeugen einer Unterdruckzone am offenen Ausgangsende der Einhüllung umfassen, durch welches die eingehüllten Artikel die Einhüllung verlassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-erzeugenden Mittel ein Mittel (40) für das Injizieren eines Luftstromes in die Einhüllung durch ein offenes Ende davon, entgegengesetzt zum offenen Ausgangsende, umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28) für das Rotieren des zweiten halbzylindrischen Gehäuses (26) ein rotierendes Betätigungsmittel umfassen, das mit dem zweiten halbzylindrischen Gehäuse (26) bewegungsgekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28) für das Rotieren des zweiten halbzylindrischen Gehäuses (26) weiter Getriebe- resp. zahnradartige Mittel umfassen, welche mit dem zweiten halbzylindrischen Gehäuse und mit dem Betätigungsmittel gekoppelt sind.

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