DE1511728A1

DE1511728A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Abpacken von Feststoffen

Info

Publication number: DE1511728A1
Application number: DE19661511728
Authority: DE
Inventors: Syozo Omori
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-17
Filing date: 1966-03-17
Publication date: 1969-07-31
Also published as: SE333535B; US3438173A; NL6603459A

Description

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SHOZO OMORI , No, 44, Shimo Negishi-cho, Taito-ku,

TOKYO / Japan

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Abpacken

von Feststoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Abpacken und Abfüllen von Nahrungsmitteln oder anderen Feststoffen in einer zylindrischen Folie, die durch Einwirkung von Hitze versiegelt und sodann abgetrennt wird,

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Es ist bekannt, ein Paar erhitzte Rollen, die aneinander anliegen und sich in entgegengesetzter Richtung drehen, dazu zu benutzen, eine Folie durch Hitzeeinwirkung zu versiegeln. Hierbei wird die Folie zwischen den beiden Rollen durchgeführt, wobei die beiden Teile der Folie durch die Berührung mit den Walzen schmelzen und somit aneinander anhaften, In der Regel wird am Umfang einer der beiden Rollen, z.B. am Umfang der oberen Rolle, eine Abschneidevorrichtung vorgesehen, die den zusammengeklebten Teil abtrennt. Der durch Hitzeeinwirkung verklebte Teil der Folie muß relativ dick und mit mehreren Falten versehen sein, was jedoch bedeutet, daß das äußere Aussehen nicht sehr formschön ist und ein Teil der Folie unnütz verschwendet wird.

Um diese Nachteile zu vermeiden wurde deshalb ein sogenannter "Hitzerand" zum Schmelzen und Verkleben der Folie benutzt. Es ist hierbei jedoch notwendig, den "Hitzerand" während einer ganz bestimmten Zeitdauer gegen die Folie zu drücken, weshalb die Umdrehungsgeschwindigkeit der Rollen herabgesetzt werden muß, was eine Abnahme der Verpackungsgeschwindigkeit zur Folge hat.

Es ist weiterhin bekannt, zwei endlos umlaufende Riemen zu verwenden, von denen jeder mit mehreren "Hitzerändern" versehen ist.

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Die zu verklebende Folie wird dabei zwischen den Riemen durchgeführt.

Sämtliche bekannten Vorrichtungen und Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Größe der zu verpackenden Stoffe beschränkt ist und daß die Verpackungsmaschine aufwendig und groß ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung in Vorschlag zu bringen, wodurch es möglich ist, in Vermeidung der vorgenannten Nachteile Feststoffe, wie Nahrungsmittel, einfach und schnell in einer zylindrischen Folie zu verpacken, deren Enden durch Hitzeeinwirkung verschlossen werden, so daß durch anschließendes Abtrennen einzelner Folienteile verschiedene Packungen beliebiger Größe entstehen.

Diese Aufgäbe wird dadurch gelöst, daß die abzupackenden Stoffe in der Folie in bestimmten Abständen unter Freilassung von leeren Zwischenräumen voneinander angeordnet werden und daß die leeren Zwischenräume der Folie durch eine Vorrichtung zusammengepreßt, durch Einwirkung von Hitze versiegelt und getrennt werden, die sich hierbei mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Folie fortbewegt.

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht von der Seite einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig, 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebsmittel;

Fig. 4 den oberen Teil der Erhitzungseinrichtung in einer Teilseiten- und 5

ansicht und im Querschnitt;

Fig. 6 den unteren Teil der Erhitzungseinrichtung in einer Teilseiten- und 7

ansicht und im Querschnitt.

Wie Fig. 2 zu entnehmen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an ihren beiden seitlichen Enden durch zwei Gehäuse 1 und 2 begrenzt,

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die durch eine untere Platte 3 miteinander verbunden sind. Wie Fig. zu entnehmen, sind auf der Platte 3 Führungsrollen 4, 5, 6, 9 und drehbar gelagert, die durch geeignete Antriebsmittel angetrieben werden können., Im mittleren Teil der Platte 3 ist eine Aussparung vorgesehen, durch die ein Paar senkrechte Führungsrahmen 12 links und rechts hervorragen. Die Rahmen 12 sind an ihren unteren Enden durch Rollen 13 beweglich unterstützt und können innerhalb der Aussparung hin- und herbewegt werden, Walzen 8 und 11 sind in gegenüberliegenden Armen des rechten und des linken Führungsrahmens 12 gelagert. Über die Rollen 8, 4, 5, 6, 7, 9, 10 ist ein endloser Riemen 14 geführt, der zwischen den Walzen 8 und 11 einen Zwischenraum freiläßt, der zur Aufnahme einer Erhitzungseinrichtung dient.

Die Rahmen 12, die die Walzen 8 und 11 tragen, können wechselweise verschoben werden, ohne daß hierdurch die Spannung des Riemens 14 beeinträchtigt wird. Die Geschwindigkeit des Riemens 14 ist mit der einer nicht dargestellten Einfüllmaschine für die abzupackenden Feststoffe abgestimmt. Diese Einfüllmaschine ist vor der Walze 4 angeordnet. Die Folie wird an der Stelle der Walze 4 auf den Riemen 14 aufgegeben. Der Abtransport derselben erfolgt über den rechten Teil des Riemens 14 in Fig. 1 der Zeichnung über die Walze 7.

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In den beiden gegenüberliegenden Wandungen der Gehäuse 1 und 2 sind obere und untere teils kreisförmige Ausnehmungen 15 und 16 vorgesehen. Eine obere Traverse 17, die einen Teil der Erhitzungseinrichtung bildet, ist an ihren seitlichen Enden mit Wellen versehen, die gleitend innerhalb der oberen Ausnehmung 15 angeordnet sind. Eine untere Traverse 18, die ebenfalls einen Teil der Erhitzungseinrichtung bildet, ist an ihren beiden Enden gleichermaßen mit Wellen versehen, die gleitend innerhalb der unteren Ausnehmung 16 angeordnet sind. Zwei vertikale Stangen 26 sind an der unteren Traverse 18 befestigt und stehen mit zwei Öffnungen mit den Enden der oberen Traverse im Eingriff. Die Traversen 17 und 18 bewegen sich somit synchron zueinander, wobei die obere Traverse 17 bezüglich der unteren Traverse 18 vertikal nach oben ausgerichtet ist.

Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen, sind an den beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Gehäuse 1 und 2 Kurbelwangen 19 und 20 vorgesehen, die mit länglichen Schlitzen 19* und 20' versehen sind. Der Schlitz 19' dient zur gleitenden Aufnahme einer Welle, die von der oberen Traverse 17 ausgeht. Der Schlitz 20' dient zur gleitenden Aufnahme einer Welle, die von der unteren Traverse 18 ausgeht.

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Wie Fig. 3 zu entnehmen, wird die Wange 20 durch ein Kettenrad und eine Kette 21 angetrieben. Ein Zahnrad 22 ist auf der Welle der Kurbel wange 20 befestigt und steht im Eingriff mit einem Zahnrad 23, das auf der Welle der Kurbelwange 19 angeordnet ist und dieselbe Größe aufweist wie das Zahnrad 22, so daß die Kurbelwange 19 in entgegengesetzter Richtung wie die Kurbelwange 20, jedoch mit gleicher Geschwindigkeit wie dieselbe rotiert. Das Zahnrad 23 steht weiterhin in Eingriff mit einem Zahnrad 24. Die Zahnräder 22, 23 und 24 sind in dem Gehäuse 1 gelagert. Die Drehung des Zahnrades 24 wird an ein Zahnrad, das im gegenüberliegenden Gehäuse 2 gelagert ist, durch eine Welle 25 übertragen, die mit ersterem und mit dem Zahnrad 24 in Verbindung steht. Durch ähnliche Antriebsmittel wie die vorgenannten, werden die Kurbelwangen 19 und 20 auf der gegenüberliegenden Seite angetrieben.

Wie schon erwähnt, sind die Wellen der oberen Traverse 17 in Ausnehmungen 15 der Gehäuse 1 und 2 gelagert und werden durch die Kurbelwangen 19 angetrieben, während die Wellen der unteren Traverse 18 in Ausnehmungen 16 der beiden Gehäuse 1 und 2 angeordnet sind und durch die Kurbelwangen 20 angetrieben werden. Die länglichen Schlitze 19' und 20' gestatten eine Gleitbewegung der Wellen der beiden Traversen 17 und 18, so daß sich die beiden Traversen 17 und 18 symmetrisch

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zu der Horizontallinie des A-A bewegen. Diese Bewegung ist hierbei durch die Ausnehmungen 15 und 16 bestimmt. Die obere Traverse wird durch die Stangen 26 in bezug auf die untere Traverse 18 in einer vertikalen, aufrechten Lage gehalten. Die Traversen 17 und 18 bewegen sich zunächst horizontal. Anschließend wird die obere Traverse 17 nach oben und nach hinten längs des Halbkreises der Ausnehmung 15 geführt, während die untere Traverse 18 sich nach unten und nach hinten längs des bogenförmigen Teiles der Ausnehmung 16 bewegt.

Die Bewegung der beiden Traversen 17 und 18 ist mit der wechselweisen Verschiebung der Rahmen 12 synchronisiert, so daß sich die Traverse 18 frei in den Raum zwischen den beiden Walzen 8 und 11 hineinbewegen kann, wenn sie sich innerhalb des Halbkreises der Ausnehmung 16 bewegt. Die beiden Traversen 17 und 18 werden mit gleicher Geschwindigkeit wie die Rahmen 12 bewegt, wenn sie längs des horizontalen Teiles der Ausnehmungen 15 und 16 geführt sind und aneinander anliegen.

Wie den Fig. 4 und 5 zu entnehmen, ist die obere Traverse 17 mit einer Heizplatte 27 versehen, die an der Unterseite angeordnet ist. Die Erhitzung der Heizplatte 27 erfolgt mit Hilfe von Nickelchromdrähten, die von Strom durchflossen sind. Die Wärmeausdehnung der Heizplatte 27 in bezug auf die Traverse 17 wird mittels einer Schraubenfeder 28 ausge-

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glichen. Zwei Gleitstangen 29 sind in Führungen auf gegenüberliegenden Seiten der Heizplatte 27 angeordnet und werden durch Schraubenfedern nach außen gedrückt. Die Führungen sind gegeneinander nach innen geneigt, so daß sich die Gleitstangen 29 bei ihrer Bewegung nach außen einander nähern. Vor Sprünge am inneren Ende der Gleitstangen 29 verhindern ein Ausdrücken derselben aus der Traverse 27. Zur Durchführung von Kühlwasser können Öffnungen 30 in den Gleitstangen 29 vorgesehen sein, Vorsprünge 29', die sich in Längsrichtung erstrecken, dienen zum Festdrücken und Festspannen.

Wie den Fig. 6 und 7 zu entnehmen, sind der unteren Traverse 18 zwei Gleitstangen 31 zugeordnet, die mit Hilfe von Schraubenfedern 34 nach außen gedrückt werden. Bei der Bewegung nach außen nähern sich die Gleitstangen 31 einander. Die Gleitstangen 31 sind an ihrem inneren Ende mit Vorsprüngen versehen, wodurch verhindert wird, daß sie aus der Traverse 18 hinausgedrückt werden. Die äußere Fläche der Gleitstangen 31 ist mit einer Längsnut 32 versehen, die zur Aufnahme des Vorsprungs 29' dient. Die Gleitstangen 29 und 31 sind so angeordnet, daß, wenn die beiden Traversen 17 und 18 einander sich nähern, die Nuten 32 mit den Vorsprüngen 29' in Eingriff kommen, wonach dann bei fortschreitender Bewegung der beiden Traversen 17 und 18 die

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Gleitstangen 29 und 31 in ihren Führungen gegen die Kraft ihrer jeweiligen Federn nach innen gedrückt werden. Hierbei wird der Abstand der beiden Vorsprünge 29' leicht vergrößert.

Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine zylindrische Folie aus dünnem Kunststoff material, in der Feststoffe, z. B. Nahrungsmittel, in bestimmten Abständen angeordnet sind, über die Walze 4 zugeführt. Die beiden Traversen 17 und 18 befinden sich an der linken Seite der Ausnehmungen 15 und 16. Wenn der Teil des Films, der versiegelt und abgetrennt werden soll - dieser Teil liegt als freier und leerer Zwischenraum zwischen jeweils zwei Füllungen - zwischen die beiden Traversen 17 und 18 und somit zwischen die beiden Vfalzen 8 und 11 zu liegen kommt, bewegen sich die beiden Traversen 17 und 18 aufeinander zu, wobei zunächst die Folie im Bereich der zu versiegelnden Fläche mit Hilfe der Vorsprünge 29' und der Nuten 32 festgeklemmt wird. Anschließend wird die Heizplatte 27 gegen die Oberfläche der unteren Traverse 18 gedrückt, wobei die beiden Teile der Folie erhitzt und miteinander verschmolzen werden. Der Rahmen 12 bewegt sich sodann mit den Walzen 8 und 11 nach rechts. Diese Bewegung erfolgt synchronisiert zur Bewegung der beiden Traversen 17 und 18 längs des horizontalen Teiles der Ausnehmungen 15 und 16. Die beiden Traversen 17 und 18

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bleiben somit während einer bestimmten Zeitdauer miteinander in
Eingriff. Diese Zeitdauer wird bestimmt durch die Zuführgeschwindigkeit der Folie und die Länge des horizontalen Teiles der Ausnehmungen 15 und 16. Während dieser Eingriffszeit wird somit, wie schon vorstehend erwähnt, die Folie geschmolzen, wobei ihre beiden Teile miteinander verbunden werden.

Wenn die beiden Traversen 17 und 18 gegeneinander zur Anlage
kommen, werden die Gleitstangen 29 und 31 nach innen gedrückt
und entfernen sich dabei ein wenig voneinander. Hierdurch wird, da die Nuten 32 mit den Vorsprüngen und Ritten 29' in Eingriff stehen, die Folie etwas gespannt, was für eine gute Versiegelung und ein
formschönes Aussehen der Schweißnaht von Vorteil ist.

Die beiden Traversen 17 und 18, die das Versiegeln und das Trennen —

der Folie bewirken, werden, wie schon vorstehend erwähnt, innerhalb der Ausnehmungen 15 und 16 geführt und bewegen sich in Synchronisierung mit der Bewegung des Rahmens 12, der die Walzen 8 und 11 trägt. Während der Bewegung der beiden Traversen 17 und 18 längs des halbkreisförmigen Teiles der beiden Ausnehmungen 15 und 16
wird die Folie mit den eingefüllten Feststoffen auf dem Riemen 14

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herangeführt, wobei genügend Platz zwischen den beiden Traversen 17 und 18 zur Einführung der Folie zwischen dieselben vorhanden ist.

Zwischen den beiden Walzen 8 und 11 ist genügend Zwischenraum zur Aufnahme der Traverse 18 vorgesehen. Um zu verhindern, daß die abgepackten und versiegelten Füll- und Feststoffe von dem Riemen 14 herunterfallen, ist eine Walze 35 kleineren Durchmessers vorgesehen, die zwischen den beiden Walzen 8 und 11 schwingend befestigt ist. Die Walzen 8, 11 und 35 sind in etwa in der gleichen Horizontalebene angeordnet. Die Enden der Walze 35 sind in den äußeren Enden von zwei Hebeln 37 gelagert, die an den Enden der Walze 11 schwingend befestigt sind. Die Hebel 37 schwingen bzw. drehen sich im Uhrzeigersinn aufgrund des Gewichts der Walze 35. Die Schwingbewegung wird mit Hilfe eines Anschlags 36, der auf jedem der beiden Rahmen 12 vorgesehen ist, begrenzt. Hierdurch wird die Walze 35 in etwa der gleichen Höhe gehalten wie die Walzen 8 und 11. Wenn die untere Traverse 18 sich nach oben bewegt, liegt die Walze 35 an derselben an und wird im Uhrzeigersinn nach oben geführt. Wenn sich die Traverse 18 nach unten bewegt, befindet sich jedoch die Walze 35 in Höhe der Walzen 8 und 11, wodurch eine sichere Führung derFolie gewährleistet wird. Wenn die untere Traverse 18 beim nächsten Arbeitsgang wieder nach oben geführt wird, kann die Walze 35 aus dem Weg der Traverse 18 schwingen, wodurch eine Kollision von Traverse 18 und Walze 35 vermieden wird.

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Wie schon vorstehend erwähnt, erfolgt die Bewegung der Heizplatte 27 synchronisiert mit der Bewegung der Folie, die kontinuierlich zugeführt wird. Aufgrund der Gleitstangen 29 und 31 weisen die Schweißnähte ein sehr formschönes und sauberes Aussehen auf. Dies wird hauptsächlich dadurch bewirkt, daß die Schweißnaht durch die Gleitstangen 29 und 31 unter eine gewisse Vorspannung gesetzt wird. Aufgrund der Stützwirkung der Walze 35 wird ein sicherer Transport der abgepackten Güter erreicht. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die fertigen Packungen eine beliebige Länge und Größe aufweisen können.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Abpacken und Abfüllen von Nahrungsmitteln oder anderen Feststoffen in einer zylindrischen Folie, die durch Einwirkung von Hitze versiegelt und sodann abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die abzupackenden Stoffe in der Folie in bestimmten Abständen unter Freilassung von leeren Zwischenräumen voneinander angeordnet werden und daß die leeren Zwischenräume der Folie durch eine Vorrichtung zusammengepreßt, durch Einwirkung von Hitze versiegelt und getrennt werden, die sich hierbei mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Folie fortbewegt.

2. Vorrichtung mit einer Fördereinrichtung und einer Einrichtung zum Versiegeln und Abtrennen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Versiegeln und Abtrennen der leeren Zwischenräume der Folie aus zwei von Antriebsmitteln angetriebenen Traversen (17, 18) besteht, die in horizontaler und vertikaler Richtung beweglich sind.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversei(17, 18) mit ihren Enden in Ausnehmungen (15, 16) geführt sind.

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4. Einrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 16) zu einer Horizontalebene (A-A) symmetrisch sind, so daß die Bewegung der Traversen (17, 18) ebenfalls zu der Ebene (A-A) symmetrisch erfolgt.

5. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Traversen (17, 18) während einer gewissen Zeitdauer gegeneinander zur Anlage kommen und hierbei in horizontaler Richtung geführt sind.

6. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Traversen (17, 18) mit einer Heizplatte (27), mit Festklemmitteln und mit einer Abtrennvorrichtung versehen ist, so daß, wenn die beiden Traversen (17, 18) bei ihrem Aneinanderliegen die freien Zwischenräume der Folie zwischen sich einschließen, eine Verschweißung und anschließend eine Abtrennung im Bereich der Schweißnaht stattfindet.

7. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkiemmittel von Gleitstangen (29 bzw. 31) gebildet werden, die in den Traversen (17, 18) gegen Federdruck beweglich angeordnet und mit Vorsprüngen(29') bzw. mit Nuten (32) versehen sind.

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8. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstangen (29, 31) in den Traversen (17, 18) so geführt sind, daß die zwischen denselben im Bereich der freien Zwischenräume festgeklemmte Folie leicht gespannt wird, wenn die Traversen (17, 18) gegeneinander zur Anlage kommen.

9. Fördereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit den eingefüllten Feststoffen von einem endlosen Band (14) transportiert wird, dessen oberes Trum eine Ausnehmung aufweist, die von Walzen (11, 8) seitlich begrenzt ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (8, 11) in einem in etwa U-lörmigen Rahmen (12) gelagert sind, der in Förderrichtung des Bandes (14) verschieblich gelagert ist.

11. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Traversen (17, 18) in dem Rahmen (12) vertikal beweglich gelagert ist, so daß die Horizontalbewegung des Rahmens (12) synchron mit der Horizontalbewegung der beiden Traversen (17, 18), die über eine Stange (26) miteinander verbunden sind, erfolgt.

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12. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des U-förmigen Rahmens (12 die untere Traverse (18) zwischen sich einschließen.

13. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Traversen (17, 18) und des Rahmens (12) synchron mit der Förderbewegung der Folie erfolgt.

14. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Herunterfallen von versiegelten und abgetrennten Folienstücken mittels einer Walze (35) vermieden wird, die zwischen den beiden Walzen (8, 11) schwingend angeordnet ist.

15. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 16) eine horizontale Führungsbahn aufweisen und daß die Horizontalgeschwindigkeit der Traversen (17, 18) längs der horizontalen Führungsbahn der Ausnehmungen (15, 16) gleich der För der geschwindigkeit des endlosen Bandes (14) ist.

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