DE1951975A1

DE1951975A1 - Austauschbarer Dorn fuer Zughaspel u.dgl.

Info

Publication number: DE1951975A1
Application number: DE19691951975
Authority: DE
Inventors: Shumaker Charles Storer
Original assignee: United Engineering and Foundry Co
Current assignee: United Engineering and Foundry Co
Priority date: 1968-10-18
Filing date: 1969-10-15
Publication date: 1970-05-14
Also published as: GB1266244A; FR2021004A1; US3537665A; FR2021004B1

Description

PATENTANWÄLTE F.W . H EM M E RICH · G E RD M Ü L LE R · D. G R OSSE 21 626

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UNITED ENGINEERING & -FOUNDRY CO., Pittsburgh, Pa. 15222/USA

Austauschbarer Dorn für Zughaspel und dergleichen

Der hier beschriebene .Zughaspel ist derart konstruiert und ausgelegt, daß durch eine Konstruktion zusammengehörender Teile der Austausch des Spreizdornes als Gesamtheit ermöglicht wird. An dem einen Ende ist der Spreizdorn mit einem Flansch versehen, an dem anderen Ende mit einem Außenlager. Vom Flansch nach außen erstreckt sich eine Stummelwelle, welche derart ausgeführt ist, daß sie in eine Aussparung, welche in die in dem Lager laufenden Welle eingearbeitet ist, paßt. Auch diese Welle besitzt einen Flansch, welcher mit dem Flansch des Dornes kraftschlüssig verschraubt und verkeilt ist. Vom Dorn aus ist'in axialer Richtung eine Stange für ein kurzes Stück in die in dem Lager laufende Welle geführt, wo sie mit Hebeln verbunden ist, welche zu einer Kolben-Zylinder-Konstruktion gehören, die zum Spreizen des Dornes die Welle in axialer Richtung zu verschieben hat. Die in dem Lager laufende Welle wird von einem Schlitten gehalten, welcher, um -die Welle aus dem Dorn zu entfernen, verfahren werden kann, während der Dorn von einem Bundheber oder einer anderen Stützvorrichtung gehalten wird.

EineZughaspel findet üblicherweise dazu Verwendung, ein aus einer Walzenstraße austretendes Band oder ein von einer Bearbeitungsanlage herkommendes Band zu Bunden zu wickeln. Eine derartige Haspel ist für gewöhnlich als Spreizdorn ausgeführt, mit einem länglichen Dorn, welcher im Gehäuse in Lagern läuft und mit einem Zahnrad versehen ist, welches mit einem Antrieb kämmt. Mit der Verwendung

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einer solchen Zughaspel verbunden sind zumindestens zwei ~ zwingende Gründe, welche ein schnelles Austauschen des Spreizdornes erforderlich machen. Der erste Grund ist die Durchführung von Unterhaltungsarbeiten und Wartungsarbeiten am Dorn. Was dies betrifft, so ist es ein mühsamer und zeitraubender Vorgang, diesen Spreizdorn für Wartungsarbeiten auseinander zu nehmen, deshalb wird ein Ersatzdorn verwendet, wenn an anderer Stelle, beispielsweise in der Reparaturwerkstatt, am eigentlichen Spreizdorn Wartungsarbeiten vorgenommen werden. Wenn auf die verlorene Produktionszeit des Walzwerkes bezogen, desgleichen auch auf die verlorene Produktionszeit einer Bearbeitungsanalge, dies Verfahren schon sehr wirtschaftlich ist, so ist jedoch eine Stillstandsperiode erforder- ; lieh, welche von der Schnelligkeit und der Leichtigkeit abhängt, mit denen die Dorne in die Haltekonstruktion eingesetzt werden können»

Ein anderer Anwendungsbereich, in welchem ein schnelles Ausbauen und Wiedereinbauen der Dorne von Vorteil ist, ist in dem Fall gegeben, in dem der Haspel für die Aufnahme von Dornen verschiedener Durchmesser konstruiert und ausgelegt ist, Wird die Bearbeitung neugeformter Bunde weiterhin unter Verwendung von Ablaufdornen verschiedenartiger Durchmesser durchgeführt, und dies für bestimmte Bunde, dann hängt die Stillstandszeit des Walzwerkes oder der Bearbeitungsanläge direkt von der Schnelligkeit und ■ der Leichtigkeit ab, mit denen die Dorne in die Halterung eingesetzt und ausgetauscht werden können.

Die derzeit in der Fachwelt bekannten Zughaspeln besitzen bestimmte Nachteile, welche mittels der hier vorliegenden Erfindung abgestellt werden sollen. Was den Austausch

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oder den Ersatz des Spreizdornes beträft, so muß bei den bekannten Zughaspeln im allgemeinen das Gehäuse ausgebaut werden, um die verlängerte Welle des Spreizdornes samt Antriebszahnrad und Gleitlagern ausbauen und entfernen zu können. Für diesen Vorgang waren nicht nur ein beträchtlicher Zeitaufwand und eine beträchtliche Anstrengung für das Demontieren und Wiederanbringen des Antriebsgehäuses erforderlich, sondern darüber hinaus auch die Lieferung, Bereitstellung und Ersatz einer größeren Anzahl von Teilen» als tatsächlich und eigentlich für den Austausch oder den Ersatz des Domes notwendig ist.

Eine der jüngsten Ausführungen einer Haspelkonstruktion, welche sich dem Problem des Spreizdorn-Austausches widmet, ist mit US Patent Nr. 329»+338 am 27. Dezember 1966 dem· Zessionär der hier vorliegenden Erfindung erteilt worden. Bei diesem Patent besitzt der spreizbare Dorn eine Wellenverlängerung, welche deswegen fest in einer lagermontierten Buchse sitzt, weil zwischen der Buchse und der Dornwelle konische Oberflächen angeordnet sind. Zum Spreizen des Domes ist auf das freie Ende der verlängerten Welle eine Kplben-Zylinder-Konstruktion oder ein Antriebszylinder mit Kolben aufgesetzt, ' ^lche mit einer in der Axialbohrung der Welle untergebrachten Betätigungsstange in Verbindung steht. Wenn diese Haspelkonstruktion gegenüber den früher bekannten Konstruktionen eine entscheidende Verbesserung darstellt, so weist sie doch im Hinblick auf die in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Zughaspelkonstruktion einige Nachteile auf. So werden die konischen Flächen, welche zu der lagermontierten Buchse und zu der Dornwelle gehören sehr fest,, und lassen sich nur sehr schwer lösen, insbesondere nach einer Betriebsperiode, Darüber hinaus ist die verlängerte Dornwelle mit ihren

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konischen Oberflächen und mit ihrer Axialbohrung sowie mit dem Betätigungszylinder zum Spreizen des Dornes ein zusatz-" licher Kostenfaktor für jeden Austauschdorn, welcher für das Austäuschen des Dornes nicht wichtig ist.

Ein Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Zughaspelkonstruktion, welche einmal den Austausch des Spreizdornes bei. einem Minimum an Zeit und

'.. Anstrengung, ermöglicht und zum anderen bei einem Minimum Von. Duplikat teilen oder Ersatzteilen.

Ein anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Zughaspelkonstruktion, bei Welcher der spreizbare Dorn mittels entsprechender Flan-, sehen lösbar auf der zugehörigen Antriebswelle aufgesetzt und dort befestigt wird.

Ein wiederum anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Zughaspelvorrichtung, zu welcher Vorrichtungen gehören, welche die Entfernung und den Austausch des Spreizdornes von und auf eine zugeordnete Stützvorrichtung durchzuführen haben.

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Eine in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Ausführung des Erfindungsgegenstandes sieht eine Zughaspel vor, welche sich wie folgt zusammensetzt:

aus einem spreizbaren Dorn, welcher das Metallband zu einem Bund zu wickeln hat}

aus einem auf das eine Ende des Domes aufgesetzten Antriebsvorrichtung .sowie aus einer äußeren Lagerkonstruktion, welche auf das andere Ende des Dornes montiert ist} .

aus einer drehbar gelagerten Antriebswelle, welche mit einem Antriebselement versehen ist}

aus einer lösbaren Vorrichtung, welche die vorerwähnten Bauelemente kraftSchlussig für den Antrieb zusammenhält}

aus einem auf den Dorn gearbeiteten Wellenstumpf}

die zuvor erwähnte Antriebswelle ist zum Halten des Wellenstumpfes sowie zum teilweisen Tragen des Dorngewichtes mit einer Aussparung versehen}

sowie aus einer Vorrichtung zum Halten der äußeren Lagerkonstruktion. . ■ .

Zusätzlich zu den vorerwähnten Bauelementen kann der· in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Zughaspel auch versehen sein miti

einem Schlitten mit einer Lagerungsvorrichtung für das drehbare Halten der Antriebswelle}

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einer Grundplatte, welche den Schlitten bei einer Horizontalbewegung zu stützen hat}

aus einem Bundtransportwagen, welcher während des Austauschens den Dorn zu halten hat;

sowie aus einer Vorrichtung, welche den Schlitten auf die Grundplatte bezogen um eine Distanz zu verschieben hat, die genügt, um die Welle vom Dorn zu trennen,

.:,.-■ während der Dorn vom Bundheber oder einer anderen Haltevorrichtung gehalten,wird.

Diese und andere Eigenschaften und Ziele der hier vorliegenden Erfindung sind besser zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene detaillierte Beschreibung und die dieses? Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe .gea imen werden. Im einzelnen ist:

Fig. 1 eine zum Teil im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht eines in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Zughaspels.

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teiles

des mit Fig. 1 wiedergegebenen Zughaspels.

Mit Fig. 1 wird ein Zughaspel dargestellt, welcher^xein Metallband zu einem Bund "C" zu wickeln hat. Zu diesem Zughaspel gehört ein spreizbarer Dorn oder ein Spreiz- } dorn 11, welcher in einer Art konstruiert ist, die für sich genommen den Fachleuten bekannt ist. Auf das äußere Ende des Bornes ist eine Lagerkonstruktion 12 aufgesetzt, welche in irgendeiner geeigneten Konstruktion ausgeführt und in einem Gehäuse 13 untergebracht ist. Dieses Gehäuse

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13 gehört zu einem Schweißträger 14, welcher mit dem Fundament verschraubt ist. Ein von einer Kolben-Zylinder-Konstruktion betätigter Keil 15 ist dazu vorgesehen, die Lagerkonstruktion lösbar mit dem Gehäuse 13 zu ver-. binden.

In Übereinstimmung mit der hier vorliegenden Erfindung ist, der Dorn 11, wie dies am besten, aus Fig. 2 zu erkennen ist, an seinem inneren Ende 16 derart konstruiert und ausgelegt, daß im Hinblick auf die zugehörigen Antriebsvorrichtungen und Haltevorrichtungen ein,schnelles Austauschen des Dornes ermöglicht wird. An seinem inneren Ende 16 besteht der Dorn li aus einer Reihe von bogenförmigen Segmenten 17, welche um die Umfangsfläche oder um die äußere Fläche der Stützwelle 18 herum angeordnet sind* Ein jedes der Segmente 17 besitzt ein vergrößertes Ende, welches in einer gut bekannten Weise von einem Ring 19 aufgenommen wird. Zu der Welle 18 gehört ein Flansch 21, in welchem sich eine Reihe von Bolzenschrauben 22 befinden. Konzentrisch zum Flansch 21 und von diesem Flansch aus ist eine kurze Welle oder ein Wellenstumpf herausgeführt. Die Welle 18 und deren Wellensturapf 23 sind mit einer Axialbohrung 24 versehen, in welcher eine Stange 25 untergebracht ist, die zum Spreizen der Segmente 17 des Dornes in axialer Richtung verschoben oder verstellt werden kann.

Zum Stützen und Antreiben des Dornes ist eine Wellenkonstruktion vorgesehen. Diese Konstruktion besteht aus einer Welle 27, welche mit einem Flansch "28 versehen ist, mit welchem wiederum der Flansch 21 antriebsmäßig und kraftschlüssig durch die Keile 29 sowie durch die Bolzen 22 und durch die Muttern 22a verbunden ist. Wichtig ist,

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zu erkennen, daß der Wellenstumpf 23 und die Aussparung . 31 nur um eine kleine Distanz in die Welle 27 hinein-.·■■■- reichen, und zwar bis zu einem Punkt, von einer Gleitlagerblock-Konstruktion 33 gehalten werden kann, welche zusammen mit einer Lagerblock-Konstruktion 3t, die Welle 27 drehbar aufnimmt.

: Wie am besten, aus Fig. 1 zu erkennen ist, bilden diese

Lagerkonstruktionen den Teil eines Schlittens 35, welcher L· mit den horizontalen Vorsprüngen 36 versehen ist, welche in Gleitbahnen gleitet, Gleitbahnen 37, welche in Längsrichtung in die auf das Fundament montierte Grundplatte 38 eingearbeitet sind.

Ein vom Schlitten 35 nach Unten geführter Vorsprung steht * mit dem Kolbenende einer Kolben-Zylinder-Konstruktion oder eines AntriebsZylinders 39 in Verbindung, die/der dazu dient, den Schlitten, und mit diesem Schlitten auch die von den Lagerkonstruktionen 33 und 34 gehaltene Welle 27 zu verfahren. Während des Haspelbetriebes wird der Bund "G" beim Abnehmen von einem Bundheber Ul gestützt, welcher zum Anheben der Platte 41 von einer Kolben-Zylinder-Kon- * struktion oder von einem Antriebszylinder 42 angetrieben

wird. Im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung wird der Bundheber 41 dann auch zum Stützen des Dornes 11 verwendet, wenn zum Zwecke eines Dorn-Austausches die Welle .25 27 ausgebaut oder entfernt wird.

Zum Spreizen des Dornes 11 sind Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, welche, wie aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, aus einer Kolben-Zylinder-Konstruktion oder Antriebszylinder 43 bestehen, welche von den Armen 44, die vom Lagerblock 33 ausgehen, gehalten wird. Diese Arme werden

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an deren gegenüberliegenden Enden über die Verbindungselemente 47 mit Verlängerungen des Schlittens 35 verbunden. Um die Mittelpunkte der Arme 46 mit einem Lagerblock 46 zu verbinden, welcher durch Einwirkung der Kolben-Zylinder-Konstruktion oder des AntriebsZylinders 43 längs der Welle 27 geleiten kann, zu verbinden, finden hier nicht dargestellte Zapfen Verwendung. Die Gleitbewegung des Lagerblockes 48 wird durch eine Stange 49, welche durch einen Längsschlitz in der Welle 27 und durch einen schmalen Schlitz 25a in der Stange 25 geführt ist, auf die Betätigungsstange 25 für den Dorn übertragen. Die Stange 49 ist über einen Ring 50 mit der Lagerkonstrüktion

48 verbunden. Um die Stange 49 aus dem Schlitz 25a der Stange 25 entfernen zu können, läßt sich der Ring leicht entfernen. Ein hier nicht wiedergegebener Motor wird von einem Getriebe 51 über eine Spindel 52 mit der Welle 27 verbunden. Diese Spindel besitzt ein kerbverzahntes Ende, welches in den Antrieb teleskopartig eingreift und sich auch von diesem wieder entfernt, wenn im Hinblick auf den Dorn die Antriebswelle 27 entfernt wird oder herausgenommen wird.

Soll der Spreizdorn 11 durch einen Ersatzdorn oder Austauschdorn ersetzt werden, dann wird durch die Kolben-Zylinder-Konstruktion oder durch den Antriebszylinder 42 der Bundheber 41 soweit hochgefahren, daß die Claire 40 eine Position einnimmt, in welcher von ihr der Dorn 11 gehalten wird. Diese Position ist in Fig. 1 gestrichelt wiedergegeben. Nun wird der Dorn dadurch von der Welle 27 getrennt, daß die Muttern 22a von den Bolzenschrauben 22 angeschraubt werden, und daß daraufhin dann die Stange

49 von der Betätigungsstange 25 entfernt wird. Wenn dies geschehen ist, dann beginnt die Kolben-Zylinder-Konstruktion

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oder der Antriebszylinder 39 zu arbeiten, um durch Verfahren des Schlittens 23 längs den in der Grundplatte 26 eingearbeiteten Gleitbahnen die Welle 27 aus dem Dorn herauszuziehen. Nachdem Trennen von Dorn und Antriebswelle kann mittels irgendeiner geeigneten Vorrichtung,

.beispielsweise mittels eines Kranes, ein Ersatzdorn oder Austauschdorn auf der Platte 40 abgelegt werden. Dieser Ersatzdorn oder Austauschdorn wird dann in Umkehrung des _ zuvor beschriebenen Vorganges mit der Antriebswelle ver- W 10 bunden. Es sei darauf hingewiesen, daß der von der Kolben-Zylinder-Konstruktion betätigte Keil 15 über das Festhalten des Außenlagers 12 an der Stützkonstruktion 14, dies während der Wickeloperation, auch dazu verwendet werden kann, um während der Zeit, in welcher sich die Welle 27 nicht in dem Dorn befindet, den Dorn an einer Axialbewegung zu hindern.

Es ist wichtig, zu erkennen, daß ein in Übereinstimmung mit der hier vorliegenden Erfindung konstruierter .Zughaspel einen Austausch oder Ersatz des Spreizdornes zuläßt, ohne daß dabei die Lagerblockkonstruktionen 33 und 34 oder die Kolben-Zylinder-Konstruktion oder Antriebszylinder und deren/dessen zugehörige Mechanismen zum Spreizen des Dornes ersetzt oder ausgetauscht zu werden brauchen.

Es dürfte den Fachleuten klar sein, daß die Eigenschaften der hier vorliegenden Erfindung auch bei anderen Aufwickelhaspeln oder Ablaufhaspeln, die nicht als Zughaspel ausge-^ führt sind, dann Verwendung finden können, wenn ein schneller Austausch des Spreizdornes verlangt wird.

Gemäß den entsprechenden Patentvorschriften ist das Prinzip und die Arbeitsweise der hier vorliegenden Erfindung im

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Hinblick auf die Ausführung des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben und beschrieben worden _t die für die beste Ausführung gehalten wird. Es sollte jedoch klar sein, daß innerhalb des Rahmens der hier vorliegenden-Erfindung und der Ansprüche, die hier vorliegende Erfindung in anderer Weise als hier wiedergegeben und beschrieben realisiert werden kann.

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UNITED ENGINEERING & FOUNDRY CO.». Pittsburgh, Pa. 15 222/USA Patentansprüche

Ein Haspel zum Wickeln von Bunden aus Metallband, dadurch gekennzeichnet, " . - . .daß ein Dorn vorgesehen ist, welcher schnell aus dem

Haspel ausgebaut und wieder eingebaut werden kann;

P 5 " der bereits genannte Dorn an seinem einem Ende mit .einem Antriebselement versehen ist; eine Welle vorgesehen ist, welche an einem Ende ein Antriebselement besitzt und zum Anschluß an das vorerwähnte Antriebselement konstruiert und ausgelegt ist; eine lösbare _t Vorrichtung vorgesehen ist, welche die zuvor erwähnten

Antriebselemente für den Antrieb kraftschlüssig mit-■■■'-einander zu verbinden hat; von dem bereits erwähnten einem Ende des genannten Domes eine Stützvorrichtung herausgeführt ist; in die bereits erwähnte Antriebs- „ - . welle eine Aussparung eingearbeitet ist, welche während des Bandwickelvorganges, während dem auf den vorerwähnten Dorn das Band gewickelt wird, zumindest einen Teil des vorerwähnten Dornes zu tragen hat; eine andere von der vorerwähnten Aussparung separate Vorrichtung vorgesehen ist, welche den genannten Dorn während seines* Ausbauen und Wiedereinbauens zu halten hat; ein Schlitten vorgesehen ist, welcher die zuvor genannte Antriebswelle drehbar zu halten hat; dieser Schlitten längs . einer Grundplatte gleiten kann; schließlich eine Vor-. richtung vorgesehen ist, mit welcher der vorerwähnte Schlitten auf die Basis bezogen verschoben oder verfahren werden kann, um die Welle aus dem Dorn zu entfernen, nachdem die Teile voneinander getrennt worden

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sind, während das Gewicht des Dornes von der vorerwähnten Aussparung auf die bereits erwähnte andere Haltevorrichtung verlagert wird.

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2) Ein Haspel gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung, welche von dem vorerwähnten Dorn ausgeht als eine Stumpfwelle ausgeführt ist und daß die vorerwähnte Ausführung eine entsprechend oder komplementär geformte öffnung besitzt; schließlich zu dem bereits erwähnten Haspel eine Vorrichtung gehört, welche den Dorn an einem dem zuvor erwähnten Ende gegenüberliegenden Ende drehbar aufnimmt.
3) Ein. Haspel gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, welche den Dorn an dem Ende zu halten hat, welche dem bereits erwähnten einem Ende gegenüberliegt, sich aus einer auf den Dorn montierten Lagerkonstruktion und aus einer stationären Halterung zur Aufnahme dieser Lagerkonstruktion zusammensetzt.
4) Ein Haspel gemäß Anspruch 3,

weiter dadurch gekennzeichnet, daß zu ihm eine Keilvorrichtung gehört, mit welcher das vorerwähnte Lager mit der stationären Halterung während des Verfahrens des Schlittens gehalten wird, und zwar dann, wenn dieser Schlitten während des Entfernens des Domes im Hinblick auf die Basis verfahren wird.
5) Ein Haspel gemäß Anspruch 2, >

dadurch weiterhin gekennzeichnet , daß zu ihm eine Betätigungsstange gehört, welche sich von der bereits genannten Stumpfwelle aus in die bereits erwähnte Antriebswelle hinein erstreckt und das Spreizen des bereits erwähnten Dornes zu veranlassen hat;

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schließlich eine vom Schlitten ,getragene Vorrichtung. vorgesehen und mit der Betätigungsstange für das Spreizen des Domes verbunden ist.
6) Ein Haspel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerungsvorrichtung auf dem zuvor genannten Schlitten vorgesehen ist und die bereits erwähnte Antriebswelle aufzunehmen hat} schließlich eine Ώ Vorrichtung vorgesehen ist, welche vom Schlitten mitgenommen wird und das Spreizen des Dornes herbei-• zuführen hat»
7) Ein Haspel gemäß Anspruch ,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Lagerkonstruktionen die bereits genannte Antriebswelle auf dem zuvor erwähnten Schlitten drehbar gelagert aufnehmen; die erste Lagerkonstruktion in der Nähe des bereits genannten Antriebselementes angeordnet ist; schließlich das bereits erwähnte zweite Lager in einem bestimmten ι Abstand von der ersten Lagerkonstruktion angeordnet ist.
8) Ein Haspel gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß bei ihm die bereits erwähnte Stumpfwelle sich von dem Dorn aus in die bereits erwähnte Aussparung hinein erstreckt, bis zu mindestens einer Stelle, an welcher die erste Lagerkonstruktion die Antriebswelle hält.

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