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Maschine zum Anbringen von Fransen an Teppichen od. dgl. Grundstoffen
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Anbringen von Fransen an Teppichen od.
dgl. Grundstoffen mit einer auf und ab beweglichen Nadel, in die ein fortlaufender
Faden zur Bildung der Fransen und der diese auf dem Teppich festhaltenden Kettenstiche
eingefädelt ist, mit mit dieser Nadel zusammenwirkenden Werkzeugen, die die Bildung
und Befestigung der durch den Faden gebildeten. Schleifen vornehmen, sowie mit einer
Schneidvorrichtung zum Auftrennen der gebildeten Fadenschleifen und mit einem eine
Vi@ereckbewegung ausführenden Stoffschieber für das Werkteil.
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Bei den Maschinen, dieser Art sind die fertiggestellten Fransen nicht
miteinander verbunden, so daß die Fransene.infassung des Teppichs weder sauber noch
ansprechend aussieht. Dieser Übelstand soll durch die vorliegende Erfindung beseitigt
werden.
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Um dieses zu erreichen, bestehen erfindungsgemäß die mit der Nadel
zusammenwirkenden Werkzeuge aus einer oberhalb der Stofftragplatte angeordneten,
eine parallel zur Nadel und neben dieser Nadel verlaufende axiale Längsschwingung
und eine radiale Drehschwingung ausführenden Klappernadel, einem unterhalb der Stofftragplatte
angeordneten und mit der Klappernadel zwecks Kettenstichbildung zusammenwirkenden.
Greifer sowie einem oberhalb der Stofftragplatte angeordneten, mit den bereits genannten
Werkzeugen und mit einer festen Fadenschleifentrennvorrichtung zusammenwirkenden,
kontinuierlich umlaufenden Fadenauszieher.
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Um die Fransen durch einen Kettenstich miteinander zu verbinden, sind
Nadel, Klappernadel und Fadengreifer in der Phase und in der Amplitude mit Drehgeschwindigkeit
und Bewegungsphase des Fadenausziehers so. geregelt, daß a) die Längsbewegungen
der Nadel und der Klappernadel derart zueinander verschoben sind, daß die Nadel
die Stofftragplatte ein wenig vor der Klappernadel von oben nach unten durchquert,
b) der Fadengreifer von der Nadel zur Klappernadel in einer Zeit schwingt, die annähernd
gleich der Phasenverschiebung zwischen den Längsbewegungen von Nadel und Klappernadel
ist, c) der Fadenauszieher mit der Nadel in dem Augenblick zusammenwirkt, wo sich
diese in der Nähe ihrer oberen Stellung befindet, so daß sich der Fadenauszieher
zwischen der Stofftragplatte und der Nadel bewegt, d) die Drehbewegung der Klappernadel
hin- und hergehend und so geregelt ist, daß die Klappernadel sich von dem Augenblick,
wo der Fadenauszieher sich zwischen Sto@fftragplatte und Nadel bewegt, bis zu dem
Augenblick, wo der Fadenauszieher die Fadenschleifentrennvorrichtung überholt hat,
rückwärts der Nadel befindet.
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Gemäß einer bevorzugten. Ausführungsform der Erfindung ist die Stellung
der Fadenschleifentrennvorrichtung relativ zur \Tadel regelbar, um die Fransenlänge
leicht ändern zu können.
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Weitere Einze heften und Besonderheiten. der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes; in den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen Fran.sennähmaschine, Fig. 2 einen Teilausschnitt der
Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe, Fig. 3 einen. Seitenriß des Innern der Maschine,
Fig.4 und 4A Stirnans,ichten der Maschine im Schnitt, Fig. 5 eine Ansicht des Fadenausziehers,
Fig.6 und 7 eine Kurvenscheibe für eine Hilfssteuerung, Fig. 8 einen Teilgrundriß
der Maschine von unten, Fig.9 eine perspektivische Ansicht der Klappernadel, Fig.10
und 11 perspektivische Ansichten der Steuerung der Klappernadel nach Fig. 9, Fig.
12 eine schematische Darstellung der Synchronisation der verschiedenen Werkzeuge
der Maschine, Fig. 13 ein Teppichstück mit den mit der Maschine hergestellten Fransen,
Fig. 14 schematisch in vergrößertem Maßstab ein Teilstück der Fig. 13,
Fig.
15 bis 19 perspektivisch die Relativstellung der verschiedenen Werkzeuge der Maschine
in verschiedenen Arbeitsphasen.
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Die Maschine zum Anbringen von Fransen. gemäß Fig. 1 umfaßt eine Anzahl
von beweglichen Wer:: -zeugen, die das Herstellen von Fransen entlang der Kante
eines Teppichs oder eines ähnlichen Grundstoffes und die gleichzeitige Befestigung
dieser Fransen durch einen Kettenstich gestatten. Alle beweglichen Werkzeuge werden
direkt oder indirekt von einer gemeinsamen Antriebswelle 1 (Fig. 4, 4A und 8) angetrieben,
die ihrerseits mit Hilfe von Riemenscheiben 2, 3 einem Treibriemen 105 und einem
Motor 106 (Fig. 1) oder mit Hilfe anderer geeigneter Antriebsmittel angetrieben
wird. Der Motor 106 läuft ständig um, und die Nähmaschine wird durch eine Reibungskupplung
112 in Gang gesetzt. 113 stellt den Motorschalter und 114 einen Umkehrschalter für
die Drehrichtung dar. Eine Riemenscheibe 11 (Fig. 4A) ist für den Fall vorgesehen,
daß der an der Maschine befindliche Motor 106 (Fig. 1) nicht benutzt werden soll.
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In Fig. 4A sind zwei auf der Welle 1 angeordnete Exzenter 25 und 26
dargestellt, die zum Antrieb des Stoffschiebers 4 für den Vorschub des Teppichs
dienen. Der Exzenter 25 bewirkt die Vorwärtsbewegung des Stoffschiebers; er ist
zu diesem Zwecke durch einen Lenker 5 mit einem Lenker 9 verbunden, welcher auf
einem Zapfen 6 eines Kurbelarmes 7 angeordnet ist, der seinerseits einen auf einer
Schwingwelle 8 sitzenden Lenker 10 trägt. Die Schwingwelle 8 ist im unteren Triebwerksteil
der Nähmaschine angeordnet, wie sich aus Fig. 4 oder 8 (Ansicht von unten) ergibt.
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Aus Fig.4 ist zu ersehen, daß links auf d,°r Schwingwelle 8 eine Muffe
11 vorgesehen ist (die Welle 8 befindet sich in der in der Zeichnung dargestellten
Stellung hinter der Welle 41 von gleichem Durchmesser). Diese Muffe 11 besitzt Ansätze
12, die am Träger 95 des Stoffschiebers 4 befestigt sind (Fig. 3). Bei Radialbewegungen
der Schwingwelle 8 um ihre Längsachse infolge der Bewegung des Exzenters 25 wird
der Stoffschieber 4 gezwungen, sich vorwärts und wieder zurück zu bewegen, und zwar
parallel zu einer senkrecht zu der Längsachse der Antriebswelle 1 stehenden Horizontalachse.
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Der Exzenter 26 bewirkt das Senken und Heben des Stoffschiebers 4.
Zu diesem Zwecke ist der Exzenter 26 über einen Lenker 13 an einem Lenker 14 befestigt
(Fig. 8), welcher auf dem Zapfen 96 eines Kurbelarmes 97 sitzt, dessen Lenker 15
auf einer Welle 16 angeordnet ist, die in der Maschine nach vorn läuft (in bezug
auf Fig.4) und einen kleinen Kurbelarm 17 trägt, dessen Zapfen 107 (Fig.3) derart
mit dem Stoffschieberträger 95 zusammenarbeitet, daß die Schwingbewegung des Kurbelarmes
17 eine Senk-und Hubbewegung des Trägers 95 des Stoffschiebers4 hervorruft, wobei
diese Bewegung in Übereinstimmung mit der Vor- und Rückbewegung des Stoffschiebers
4 vor sich geht.
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Der Stoffdrückerfuß 18 wird mit Hilfe eines Hebels 58 gehoben und
gesenkt, der seitlich an der Maschine (Fig. 1) angeordnet ist. Dieser Drückerfuß
18 ist in bekannter Weise auf einer Stoffdrückerstange 19 (Fig. 3) angeordnet, die
von einer Schraubenfeder 20 umgeben ist. Der Hebel 58 wirkt auf ein auf dem
Schaft 19 sitzendes Teil 90 ein.
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Die Nadel 21, in die die Wolle oder ein anderes geeignetes Material
zur Bildung der Fransen eingefädelt wird, welches nachfolgend einfach mit »Faden«
l"--zeichnet wird, erhält eine Hin- und Herbewegung in vertikaler Richtung. Zu diesem
Zweck ist ein Lenker 22 exzentrisch auf einer auf einem Stumpf der Hauptantriebswelle
1 sitzenden Scheibe 23 angeordnet. Dieser Lenker 22 wirkt auf einen Nadelstangenkloben
24 ein, der auf der die Nadel 21 tragenden INTadelstange 28 sitzt, und bewegt so
die Nadelstange 28 und damit die Nadel 21 in vertikaler Richtung auf und ab. Um
eine Drehung der Nadelstange 28 um ihre Achse zu vermeiden, die sie unter der Einwirkung
des Lenkers 22 erhalten könnte, ist der Zapfen 29, der die Verbindung zwischen dem
Lenker 22 und dem Nadelstangenkloben 24 herstellt, mit einem Stück 30 verlängert,
welches bei der Auf- und Abwärtsbewegung in einer Führung 31 gleitet, wobei diese
Führung z. B. eine Nut ist, in der sich das Stück 30 verschiebt (Fig.4).
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Die :Maschine besitzt einen fadenlosen Untergreifer 32, der eine hin-
und hergehende Schwenkbewegung um eine zur Antriebsachse 1 senkrecht liegende Horizontalachse
und gleichzeitig eine hin- und hergehende Schwenkbewegung um eine zur Antriebsachse
1 parallel liegende Achse ausführt, wobei diese beiden Bewegungen kombiniert miteinander
gleichzeitig vor sich gehen.
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Um die erste hin- und hergehende Schwenkbewegung des Greifers 32 zu
erzielen., erhält eine Steuerschwinge 27 (Fig. 4) durch eine auf der Antriebswelle
1 angeordnete Kurventrommel 42 mit einer .entsprechenden Steuerkurve 51 eine Schwingbewegung.
Diese Steuerschwinge 27 ist mit einer Muffe 43 versehen, die frei drehbar auf einer
Achse 44 sitzt und einen zweiten Schwingarm 38 trägt, der mit Hilfe eines Gelenkzapfens
37 an einem Lenker 35 sitzt, der seinerseits an dem Träger 45 des Greifers 32 über
ein Gelenk 36 angreift.
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Die zweite Schwenkbewegung des Greifers 32 wird mit Hilfe eines Lenkers
47 erzielt, der drehbar auf einem Arm 49 sitzt, der an der Muffe 43 fest angeordnet
ist. Am anderen Ende ist der Lenker 47 über ein Gelenk 40 mit einem Kurbelarm. 50
verbunden, der auf einer Welle 41 sitzt, die unterhalb des Trägers 45 des Greifers
32 angeordnet ist und vor der vorerwähnten Welle 8 liegt. Die Welle 41 und somit
auch der Greifer 32 erhalten dadurch eine Relativbewegung um eine zur Antriebsachse
1 parallel liegende Achse. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Bewegung des
Greifers 32 infolge der beiden vorbeschriebenen Relativbewegungen nicht geradlinig,
sondern eine in sich geschlossene Kurvenbahn ist.
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Die Maschine besitzt weiter eine Klappernadel 33
(Fig. 9), die
mit einer Schließzange 34 versehen ist. Die Klappernadel 33 erhält eine Bewegung,
die in eine hin- und hergehende Vertikalbewegung und eine Schwenkbewegung zerlegt
werden kann. Zu diesem Zweck ist die Klappernadel 33 an einem Tragarm 51 (Fig. 3,
4 und 10) angeordnet, welcher mit Ausladung an einer weiteren Nadelstange 52 sitzt.
Bei einer Drehung der Nadelstange 52 um ihre eigene Achse verschwenkt sich der Tragarm
51 und damit auch die Klappernadel 33 um die Achse der Nadelstange 52. Die Aufundabbewegung
der Nadelstange 52 und die Drehbewegung um ihre Achse- werden ebenfalls von der
Hauptantriebswelle 1 erzeugt. Zu diesem Zweck trägt die Welle 1 ein Ritzel 53 (Fig.
3 und 11), welches eine Welle 54 über ein Ritzel 55 antreibt. Die Welle 54 trägt
an ihrem anderen Ende ein Ritzel 56, welches ein Ritzel 57 auf einer Zwischenwelle
59 antreibt, die damit ebenfalls eine Drehbewegung erhält. Auf der Zwischenwelle
59 ist ein Exzenterlenker 60
vorgesehen, der zusammen mit einem
Gelenk 61 (Fig. 3 und 10) einer Welle 62 eine Schwingbewegung erteilt. Diese wird
auf die Nadelstange 52 der Klappernadel 33 über einen Hebel 64 übertragen, dessen
freies Ende 63 in Form eines Mitnehmers zwischen zwei Anschlägen eines Gliedes 65
wirkt, das fest auf der Nadelstange 52 sitzt, wodurch letztere eine Auf- und Abwärtsbewegung
erhält. Die Drehbewegung der Nadelstange 52 um ihre eigene Achse wird durch Gelenkzapfen
68 und 69 erreicht, von denen der eine durch ein Stück 66 am Tragglied 65 sitzt,
welches auf der Nadelstange 52 angeordnet ist, während der andere an einem festen
Punkt der Maschine sitzt. Bei der Abwärtsbewegung der Nadelstange 52 erhält diese
infolge des durch dien Zapfen 69 gegebenen Festpunktes eine Drehbewegung um einen
bestimmten Winkel.
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Weiter ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Fransen bildet und
in der gewünschten Länge abschneidet. Diese Vorrichtung besteht aus einem rotierenden
Fadenauszieher 70, der auf einem Tragarm 78 sitzt, welcher mit einer auf einer Welle
59 angeordneten Scheibe 82 durch eine in einer Kulisse 84 geführten Schraube 83
in fester Verbindung steht. Man kann auf diese Weise die Arbeitsstellung des Tragarmes
78 auf der Welle 59 einstellen. Der Fadenauszieher 70 erhält eine stetige Drehbewegung
mit regelbarer Phase.
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Die Vorrichtung besitzt außerdem ein kreissektorförmiges Teil 71 am
Gehäuse der Maschine mit einer Führungsbahn 85, in der ein Gleitschuh 86 verschoben
und in der gewünschten Stellung mit Hilfe einer Klemmschraube 87 festgestellt werden
kann. Ein Teil 80 ist um eine Achse schwenkbar angeordnet, die durch den Gleitschuh
86 hindurchgeht. An dem einen freien Ende des Teiles 80 ist das eine Ende eines
Klemmarmes 72 befestigt, dessen anderes Ende 73 mit dem kreissektorförmigen Teil
71 zusammenarbeitet, um den Faden im richtigen Augenblick festzuklemmen. Zu diesem
Zweck wird der Arm 72 mit Hilfe eines Zapfens 98 in Bewegung gesetzt, der auf dem
anderen freien Ende des Teiles 80 angeordnet und in einer Nut 100 in der Seitenfläche
einer auf der Welle 59 sitzenden Kurvenscheibe 101 geführt ist.
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Eine aus einem Messer bestehende Fadenschleifentrennvorrichtung 74
ist an dem Gleitschuh 86 befestigt, und zwar mit Hilfe einer Schraube 88 am rückwärtigen
Teil des kreissektorförmigen Teiles 71.
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Auf einer Welle 76 ist mit Hilfe eines Teiles 103 des Gleitschuhes
86 ein Dreharm 75 angeordnet. Dieser Dreharm 75 wird durch ein Ritzel 99 in Umdrehung
versetzt, welches auf der Welle 76 sitzt und im Eingriff mit einem Zahnrad 79 auf
der Welle 59 steht.
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Der Fadenauszieher 70 hat die Form einer Gabel. Wenn er sich von der
Nadel 21 entfernt und dabei eine Fadenschleife mit sich zieht, geht er zuerst an
dem Dreharm 75 vorbei, dessen Bewegung so geregelt ist, daß .er sich in diesem Augenblick
außerhalb des Weges des Fadenausziehers befindet. Bei der Fortsetzung seines Weges
gelangt der Fadenauszieher 70 an dem Ende 73 des Klemmarmes 72 vorbei, welches in
diesem Augenblick gerade aus dem Wege des Fadenausziehers 70 herausgeführt ist.
Bei seiner Weiterbewegung geht der Fadenauszieher 70 beiderseitig der Fadenschneidvorrichtung
74 vorbei, wobei die von dem Fadenauszieher 70 mitgezogene Schleife durchschnitten
wird. Der Fadenauszieher 70 ist nunmehr frei und setzt seine Drehbewegung fort.
In dem Augenblick, wo der Fadenauszieher 70 die Fadenschneidvorrichtung 74 erreicht,
legt sich das Ende 73 des Klemmarmes 72 gegen das kreissektorförmige Teil 71, um
die Fadenschleife festzuklemmen. Ist der Fadenauszieher 70 beiderseits der Fadenschneidvorrichtung
74 vorbeigegangen, d. h. also, wenn die Schleife durchschnitten ist, ist der Dreharm
75 in die N ähe des kreissektorförmigen Teiles 71 gelangt und stößt infolge seiner
weiteren Drehbewegung die Fäden der durchschnittenen Schleife aus.
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Da man den Gleitschuh 86 zur Änderung seiner Relativstellung gegenüber
der Gleitbahn 85, damit auch gegenüber dem kreissektorförmigen Teil 71, durch einfaches
Lösen der Schraube 87 und Wiederfestschrauben verschieben kann, kann man gleichzeitig
damit die Fadenschneidvorrichtung 74, den Klemmarm 72 und den Auswerfer 75 verschieben.
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Zum Verständnis der Wirkungsweise der Maschine ist es zweckmäßig,
sich Rechenschaft über die Synchronisation der Bewegungen der einzelnen Werkzeuge
zu geben. Es ist daher in Fig. 12 schematisch die Bewegung der Nadel in auf und
ab gehender Richtung durch eine Zahnkurve 121 dargestellt. Die auf und ab gehende
Bewegung der Klappernadel 33 ist in gleicher Weise als Zahnkurve 122 dargestellt,
die phasenverschoben zu der Kurve 121 ist.
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Die Bewegung des Greifers 32 ist durch die Kurve 123 dargestellt,
während die stetige Schwenkbewegung des Fadenausziehers 70 durch Kurvenstücke 124
angedeutet ist, deren jedes der Zeit entspricht, während der der Fadenauszieher
70 auf den Faden einwirkt, und die nachfolgend noch näher definiert wird.
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In Fig. 13 ist ein Teppichstück 125 mit von der Maschine erzeugten
Fransen dargestellt, wobei die Fransen selbst durch Schleifen b gebildet sind, die
in zwei Fäden zerschnitten sind. Die Befestigung der Fransen durch Kettenstiche
ist durch die Schleifen a gegeben.
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Die Nadel 21 bildet die Schleifen b, wenn sie sich oberhalb des Teppichs
befindet, während die Schleifen a unterhalb des Teppichs gebildet werden.
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In Fig. 15, die der Zeit t1 in Fig. 12 entspricht, beginnt die Nadel
21, nachdem sie den Teppich von oben nach unten durchquert hat, zurückzugehen. Der
Greifer 32 nimmt seine äußerste Linksstellung ein und beginnt den Faden zu ergreifen.
Der Greifer 32 schwenkt nach rechts, wobei er sich mit der Welle 41 bewegt und auf
den Faden eine ziehende Wirkung ausübt. Dabei formt er die Schleife a.3-a4, die
er mitnimmt und der Klappernadel 33 (Fig. 16) zuführt, die inzwischen herabgegangen
ist und deren Zange 34 beim Vorbeigehen an einem Anschlag geöffnet wurde, der an
dem Drüekerfuß 18 sitzen kann. Das entspricht der Zeit t2 der Fig. 12. Die
Nadel 21 zieht sich nunmehr zurück und durchquert den Teppich von unten nach oben.
Die Klappernadel 33 nimmt ihre tiefste Stellung ein und der Greifer 32 seine äußerste
Rechtsstellung.
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Wenn die Klappernadel 33 wieder hochgeht, schließt sich die Zange,
und die Schlinge a3-a4 hebt sich, wobei sie sich im Verhältnis zu dem Teppich vorwärts
bewegt, und zwar infolge der Bewegung der Klappernadel 33 um die Achse der Nadelstange
52. Während dieser Zeit ist die Nadel 21 hochgegangen, und der Fadenauszieher 70
ist in die Stellung in Fig. 17 gelangt (Zeit t3 in Fig. 12). Bei der Fortsetzung
seiner Bewegung zieht der Auszieher 70 den Faden mit sich, so daß eine neue Schleife
b, -b4 dieses Mal oberhalb des Teppichs gebildet wird (Fig. 18 - Zeit t4
in Fig. 12). Diese Schleife, die von dem Fadenauszieher 70 gebildet ist, wird durch
das Messer 74 in zwei Fäden zerschnitten, wenn der Fadenauszieher 70 seine Bewegung
fortsetzt. Jeder Abschnitt der Kurve 124 entspricht der Zeit zwischen dem Augenblick,
wo der
Ausziehen 70 den Faden ergreift und dem, wo er die Schleife
b3 b4 losläßt, wenn sie geschnitten werden soll.
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Aus der Fig.18 ist ersichtlich, daß die Klappernadel 33 die Schleife
a3-a,4 durch die im vorhergehenden Arbeitsgang in gleicher Weise wie die Schleife
a-,-a4 gebildete Schleife as az hindurchzieht, da diese Schleife a, -a2 auf dem
Schaft der Klappernadel 33 liegt. Dadurch ist der Kettenstich geformt, der klar
aus Fig. 14 erkennbar ist.
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Es ist dann noch hervorzuheben, daß während des Ausziehens der Schleife
b3-b4 durch den Fadenausziehen 70 entlang des kreissektorförmigen Teiles 71 der
Klemmarm 72 in seiner geöffneten Stellung beharrt, bis die Schleife die gewünschte
Länge besitzt, d. h. der Fadenausziehen die Fadenschneidvorrichtung 74 erreicht
hat. Das Ende 73 des Klemmarmes 72 drückt in diesem Augenblick die gebildete Franse
gegen das kreissektorförmige Teil 71, während der Fadenausziehen 70 seine
Bewegung fortsetzt und von der Schneidvorrichtung74 weiterwandert. Die Schleife
wird daher durchschnitten, und in diesem Augenblick gelangt das Schwenkglied 75
in den Bereich des kreissektorförmigen Teiles 71, streift die geschnittene Franse
ab und drückt sie auf den Teppich, während die Klappernadel 33 beim Wiederheruntergehen
(Fig. 19) die Schleife a3 a4 quer über die auf den Teppich gedrückten Fäden b3 b4
führt (Zeit t5 in Fig. 12). Die Zange 34 öffnet sich, wenn die Klappernadel 33 an
dem schon erwähnten Anschlag des Drückerfußes 18 vorbeigeht, so da.B die Schleife
a.-a4 aus der Zange heraustritt und auf dem Schaft der Klappernade133, den sie umfaßt,
gleitet. Die Schleife a3-u4 nimmt dann eine Stellung ein, die der Stellung der Schleife
ui a2 in den Fig.15 und 16 entspricht. Die Nadel 21 hat den Teppich von oben nach
unten durchdrungen und gelangt in die Stellung der Fig. 15, während der Greifer
32 seine Rückbewegung vollendet. Der beschriebene Arbeitsvorgang kann dann wieder
beginnen.
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Die zu erzielende Fransenlänge kann leicht und schnell reguliert werden,
indem man die Stellung des Messers 74 verändert. Indem man den Gleitschuh 86 in
der Kulisse 85 im Uhrzeigersinne verschwenkt, verkürzt man die Fransen, während
das Verschwenken entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne eine Verlängerung bewirkt.
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Die Maschine (Fig. 1) besitzt eine Platte 115 aus transparentem Material,
die in einer Armatur 116 aus Aluminium angeordnet und um einen mit einer Spannschraube
versehenen Zapfen 117 drehbar ist. Diese Platte dient dem Schutz der Hände des Bedienungspersonals
gegen eine Berührung mit dem Ausziehen 70.