DE2103003A1 - Biegsamer Schneckenförderer - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN ■ DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE 9 1 Π 3 0 0

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 9)1087

Blaise Rastoin, Marseille, Frankreich

Biegsamer Schneckenförderer

Die Erfindung betrifft eine biegsame Vorrichtung zur Beförderung von pulverförmlgen oder körnigen Stoffen, Faserstoffen oder Strömungsmitteln auf einer möglicherweise Kurven und aufsteigende Abschnitte aufweisenden Bahn, bestehend aus einem biegsamen rohrförmigen Aussenmantel, der in Nähe jedes Endes eine öffnung aufweist und in dessen Inneren mehrere zueinander koaxiale Förderschnecken vorgesehen sind, die aus im

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gleichen Sinn gerollten Schraubenfedern bestehen.

Es sind bereits Förderer für pulverförmige oder komförmige Produkte bekannt, die einen biegsamen oder nicht biegsamen äusseren Mantel besitzen, in dem eine aus einer Schraubenfeder bestehende Förderschnecke vorgesehen ist, die an einem ihrer Enden in Drehung versetzt wird.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades derartiger Förderer ist es bereits bekannt, in einem gemeinsamen Mantel mehrere im entgegengesetzten Sinn gerollte Förderschnecken vorzusehen, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Bei einem derartigen Förderer müssen jedoch mehrere Antriebsmotoren oder ein Zwischenorgan zwischen einem Motor und den einzelnen Förderschnecken vorgesehen werden, die die Drehung der Antriebswelle in Drehungen verschiedener Richtung umformen.

Ferner ist es bekannt, bei Förderern mit einer Förderschnecke in der Mitte dieser Sohnecke eine zylindrische, biegsame oder nicht biegsame Stange vorzusehen und den Durchmesser des die Förderschnecke bildenden Drahtes und den Durchmesser der Stange so zu wählen, dass die Förderschnecke im wesentlichen den gesamten Raum zwischen dem äusseren Mantel und der in der Mitte vorgesehenen Stange einnimmt. Auf diese Weise wird ein Dosierförderer mit regelmässigen und zur Drehgeschwindigkeit der Förderschnecke proportionalen Durchsatz gebildet.

Ziel der Erfindung sind Verbesserungen, die für alle Arten von bekannten Schneckenförderern anwendbar sind.

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Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken im gleichen Sinn mit zu ihrem jeweiligen Gang im wesentlichen umgekehrt proportionalen Geschwindigkeiten sich drehen.

Die Erfindung besteht darin, dass anstelle mindestens einer Schnecke eines bekannten Förderers mehrere im selben Sinn gerollte Schnecken vorgesehen werden, die in derselben Richtung mit Geschwindigkeiten angetrieben werden, die zu ihrem jeweiligen Gang im wesentlichen umgekehrt proportional sind. Durch diese Anordnung können die Reibungen zwischen den einzelnen Schichten des von den zueinander konzentrischen Schnekken mitgenommenen Fördergutes verringert werden. Das gesamte Fördergut wird nämlich im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit vorbewegt, da die durch eine Schnecke dem Fördergut verliehene Vorschubgeschwindigkeit proportional zu dem Produkt aus Gang und Drehgeschwindigkeit der Schnecke ist. Dieses Produkt ist bei allen Förderschnecken im wesentlichen gleich.

Eine zweckmässige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Schnecken den gleichen Gang haben und somit mit gleicher Drehgeschwindigkeit angetrieben werden-, so dass der Antrieb leichter mit einem Motor vorgenommen werden kann.

Ein besonderer Fall besteht hierbei darin, dass anstelle einer Schnecke eines Förderers bekannter Ausführung mehrere gleich ausgebildete, zueinander konzentrische Schnecken vorgesehen werden, die somit denselben Gang haben und auf einem gemeinsamen, gedachten Zylinder so angeordnet sind, dass ihre Windungen ein-

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BAO ORIQiNAi.

ander abwechseln. Bei dieser Ausführungsform können alle Schnecken gleichzeitig in Drehung versetzt werden, indem sie an einem ihrer Enden an einer gemeinsamen Antriebswelle befestigt werden.

Ein erfindungsgemässer Förderer besitzt mindestens zwei zueinander konzentrische Schnecken, die im gleichen Sinn gerollt sind und mit Geschwindigkeiten angetrieben werden, die zu ihrem Gang umgekehrt proportional sind. Im Inneren der innersten Schnecke, die den kleinsten Wickeldurchmesser besitzt, kann eine biegsame zylindrische Stange vorgesehen sein. Diese Stange kann feststehend sein oder gleichzeitig mit der inneren Schnecke in Drehung versetzt v/erden oder sie kann in einem Lager gelagert sein oder an beiden Enden schwimmend angeordnet sein, so dass sie sich drehen kann.

Ein erfindungsgemässer Förderer kann auch aus einem bekannten Förderer mit zwei in entgegengesetzten Sinn gerollten und sich in entgegengesetztem Sinn drehenden Förderschnecken bestehen, bei welchem eine der beiden Schnecken durch mindestens zwei gleich ausgebildete, einander abwechselnd angeordnete Schnecken ersetzt ist.

Die erfindungsgemässen Förderer, bei denen eine Schnecke durch mindestens zwei gleich ausgebildete Schnecken ersetzt ist, haben einen gleiehmässigeren momentanen Durchsatz. Die Amplitude der Änderungen des momentanen Durchsatzes infolge des Ganges der Schnecke wird hierbei abgeschwächt, so dass dieser sich dem mittz nähert.

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Die Verwendung von zwei gleich ausgebildeten, einander abwechselnd angeordneten und mit gleicher Geschwindigkeit angetriebenen Schnecken anstelle einer Förderschnecke ist nicht gleichbedeutend mit dem Ersetzen einer Schnecke durch eine andere Schnecke mit demselben Durchmesser und derselben Wickelrichtung, die einen um die Hälfte verringerten Gang aufweist.

Im zweiten Fall würde man auch einen regelmässi-

geren momentanen Durchsatz erreichen, zur Beibehaltung " % desselben mittleren Durchsatzes müsste jedoch die Drehgeschwindigkeit der Schnecke mit dem um die Hälfte verringerten Gang mit zwei multipliziert werden, während erfindungsgemäss ein regelmässiger Durchsatz ohne Änderung der Drehgeschwindigkeit erreicht wird.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden vergleichenden Versuchen.

Auf Tabelle 1 sind die Messergebnisse bei einem Förderer für pulverförmigen Zucker angegeben, der zwei Förderschnecken aufweist, die Im entgegengesetzten Sinn Jj gerollt sind und im entgegengesetzten Sinn angetrieben werden, Die Länge des Förderers beträgt 7 m. Er wird durch einen Motor von 5,5 PS angetrieben.

Tabelle 2 enthält die Messergebnisse bei demselben Förderer, dessen äussere Schnecke jedoch durch zwei gleich ausgebildete Schnecken ersetzt wurde.

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TABELLE I

	Stärke in Ampere	Dehnung beim Anfahren in mm	Dehnung un ter Last in mm	Durch satz in kg/h
Aufgabe- öffnung in mm	6,5	Ho	35	l,15o
2o	7,2	115	39	2,036
4o	7,5	150	47	£,736 .
6o	7,75	175	91	3,Öoo
80	8,5	I85	Ho	4,36o
loo	9,5	195	125	4,51o
12o

TABELLE II

Aufgabe-	Stärke	Dehnung beim	Dehnung un	Durch
Öffnung	in	Anfahren in	ter Last in	satz in
in mm	Ampere	mm	tm	kg/h
2o	6,5	25	15	1,14o
4o	7	27	25	ί1*7βο
60	7,25	65	3o	2,24ö
80	7,27	75	35	:2,476
loo	7,5o	80	37	r2,76i
l4o	7,75	35	4o	3,872
180 ,	8,25	85	42	3,880
22o	8,75	9o	55	4,161
260	9,lo	90	55	4,338
290	9,75	95	60	4,914

Diese Angaben zeigen, dass die Ausdehnung der Schnecken beim Anfahren und unter Last bei einem erfindungsgemässen Förderer sehr gering sind. Dieses Merkmal hat eine äusserst wichtige praktische Bedeutung* Es gestattet den Bau von Förderern rntt wesentlich grb'sierer Länge.

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Ferner können die Öffnungen zur Aufgabe des Förderguts bei erfindungs^emässen Förderern bei gleichbleibendem Durchsatz grössere Abmessungen besitzen. Diese Eigenschaft gestattet insbesondere bei geringen Durchsätzen, bei denen die Änderungen langsamer auftreten, eine genauere Einstellung des Durchsatzes durch Verstellung dieser öffnung.

Ein Merkmal eines Förderers mit schraubenförmigen Förderschnecken ist seine Gleichgewichtsgeschwindigkeit, d.h. die Drehgeschwindigkeit der Schnecke, bei welcher das Fördergut in einem aufsteigenden Abschnitt des Förderers irn Gleichgewicht bleibt. Bei den erfindungsgemässen Förderern ist diese Gleichgewichtsgeschwindigkeit geringer als bei bekannten Förderern, so dass die Schnecken mit geringeren Geschwindigkeiten gedreht werden können.

Da die Dehnung der Schnecken geringer ist und da bei gleichbleibender Eintrittsöffnung eine geringere Stärke absorbiert xvird, können erf.indungsgemässe Förderer unter einer grösseren Last bezüglich des maximalen Durchsatzes anfahren.

V/eitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines erfindungsgemäs- : sen Förderers,

Fig. 2, 5, 4 und 5 Darstellungen von Abschnitten ver-

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schiedener AusfUhrungsformen des erfindungsgemässen Förderers im grösseren Maßstab,

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI - VI von Fig. 5,

Fig. 7 eine Darstellung der Art der Befestigung zweier Schnecken an der Antriebswelle,

Fig. 8 eine Darstellung eines Förderers mit zwei in entgegengesetztem Sinn gerollten Schnecken, ■wobei die äussere Schnecke verdoppelt ist.

Fig. 1 zeigt einen ein pulverförmiges Fördergut enthaltenden Trichter 1, einen Trichter 2 und einen Förderer ~$, der das Fördergut von dem Trichter 1 zum Trichter 2 auf einem Weg befördert, der Kurven und aufsteigende Teile aufweisen kann. Der Förderer 3 ist biegsam und besitzt ein äusseres biegsames Rohr h mit einer Eintrittsöffnung 5 und einer Austrittsöffnung 6 für das Fördergut in Nähe seiner Enden. Die Eintrittsöffnung 5 ist an die Mündung der Ausgangsleitung 7 des Trichters 1 angeschlossen. Mit einem in dieser Ausgangsleitung vorgesehenen Verschlußschieber 8 kann dessen öffnung und damit der Durchsatz des Förderers 5 verstellt werden. Die Austrittsöffnung 6 befindet sich oberhalb des Trichters 2, in Vielehen das Fördergut durch Schwerkraft fällt. Im Inneren des Rohrs 4 sind zwei schraubenförmig gerollte Drähte 9 und Io vorgesehen. Diese beiden Drähte sind im gleichen Sinn mit gleichem Gang und gleichem Durchmesser gerollt. An ihren unteren Enden sind sie am Umfang eines Wellensturnmels II befestigt, der durch einen Motor 12 in Drehung versetzt, wird. Im Inneren der beiden Schneeken 9 und Io ist eine

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zylindrische Stange 13 vorgesehen. Diese Stange 13 ist beispielsweise an einem ihrer Enden über einen Halter l4 in der Mitte des Rohrs 4 befestigt, während ihr anderes Ende frei ist. Der Halter 14 kann auch aus einem Lager bestehen, in welchem die Stange 13 frei drehbar ist. Ferner kann die Stange 13 auch gleichzeitig mit den Schnecken in Drehung versetzt werden. Schliesslich kann sie auch schwimmend angeordnet sein, d.h. ihre beiden Enden können frei sein.

Der oben beschriebene Förderer lässt zahlreiche Änderungen zu. Der Motor 12 kann nicht wie auf Fig. 1 am vorderen Ende, sondern auch am hinteren Ende angebracht sein.

Die Erfindung besteht darin, dass der Förderer mehrere Förderschnecken 9 und Io aufweist, die im gleichen Sinn gerollt sind und im gleichen Sinn mit zu ihrem jeweiligen Gang umgekehrt proportionalen Geschwindigkeiten gedreht werden. Die Drehrichtung der Förderschnecken bestimmt die Vorschubrichtung des Fördergutes. Der Betrieb des Förderers ist also umkehrbar.

Der auf Fig. 1 dargestellte Förderer besitzt zwei gleich ausgebildete Schnecken 9 und lo, die gleichzeitig durch denselben Motor angetrieben werden. Diese Ausführungsform erleichtert den Antrieb der beiden Schnecken durch einen einzigen Motor. Anstelle von zwei können auch mehrere Schnecken vorgesehen sein. Hierbei ergibt sich jedoch eine Schwierigkeit, wenn die Schnekken getrennt geformt werden, da sie anschliessend von einem Ende aus ineinandergeschraubt werden müssen. Diese Schwierigkeit wird vermieden, wenn die Schnecken gleich-

- Io -

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zeitig geformt werden, indem mehrere Drähte auf einen gemeinsamen Dorn aufgerollt v/erden.

Die Fig. 2, j5 und 4 zeigen im vergrösserten Maßstab Abschnitte von verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Förderers.

Der auf Fig. 2 dargestellte Förderer besitzt ein äusseres Rohr 15 und zwei Schnecken, die aus zu konzentrischen Schrauben gerollten Drähten 16 und 17 bestehen. Diese beiden Schnecken sind im gleichen Sinn gerollt. Der V/ickeldurchmesser des Drahtes 16 ist grosser als der des Drahtes 17. Dagegen besitzt die Schnekke 17 einen grösseren Gang als die Schnecke l6. Die beiden Schnecken werden im gleichen Sinn (Pfeil l8) gedreht, so dass das Fördergut in Richtung des Pfeils 1'6 gefördert wird.

Die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 17, die den grösseren Gang aufweist, ist kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Schnecke l6, so dass das Produkt aus der Geschwindigkeit und dem Gang, das in einem direkten Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit des Fördergutes steht, bei beiden Schnecken gleich ist.

Der auf Fig. J> dargestellte Förderer besitzt zwei Schnecken 2o und 21, die ebenfalls im gleichen Sinn gerollt sind. Die äussere Schnecke 2o hat einen grösseren Wickeldurchmesser als die Schnecke 21. Dagegen besitzen die beiden Schnecken einen im wesentlichen gleichen Gang und werden im gleichen Sinn mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben. Wenn sie in Richtung des Pfeils 22 gedreht werden, bewegt sich das Fördergut

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in Richcung des Pfeils 2^.

Pig. 4 zeigt im grösseren Maßstab einen Abschnitt eines Förderers, der eine Verbesserung eines Förderers mit einer einzigen Schnecke 24 und einer in deren Innerem vorgesehenen zylindrischen Stange 25 darstellt. Die erfindungsgemässe Verbesserung besteht hierbei darin, dass zusätzlich zur Schnecke 24 eine zweite gleich ausgebildete Schnecke 26 vorgesehen ist. Wenn die beiden Schnecken gleichzeitig in Richtung des Pfeils 27 gedreht werden, bewegt sich das Fördergut in Richtung des Pfeils 28. Hierbei können auch mehr als zwei Schnekken vorgesehen sein.

Fig. 5 und 6 zeigen einen Abschnitt eines erfindungsgemässen Dosierförderers, der eine Verbesserung eines bekannten Dosierförderers mit einer einzigen Schnekke 29 darstellt. Erfindungsgemäss wird zusätzlich zur Schnecke 29 eine zweite, gleich ausgebildete Schnecke 3o vorgesehen. Die zylindrische Stange ^l besteht aus einem Rohr, dessen Aussendurchmesser etwas kleiner als der Wickeldurchmesser der Schnecken 29 und Jo ist. Der Durchmesser des die Schnecken 29 und J>o bildenden Drahtes ist etwas kleiner als die Differenz zwischen dem Radius des Aussenmantels 32 und des Radius der in der Mitte vorgesehenen Stange Jl. Bei einem derartigen Förderer wird der mittlere Durchsatz durch die Drehgeschwindigkeit der Schnecken bestimmt. Dieser Durchsatz kann somit durch eine Änderung der den beiden Schnecken gemeinsamen Antriebsgeschwindigkeit geändert werden. Hierbei können auch mehr als zwei einander abwechselnd angeordnete, gleich ausgebildete Schnecken vorgesehen sein.

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Pig. 7 zeigt eine Art der Befestigung des Endes der beiden gleich ausgebildeten Schnecken 33^a* 33£> an einer gemeinsamen Antriebswelle J>k. Wie Fig. 7 zeigt, sitzt das Ende jeder Schnecke in einer im Kopf eines Bolzens 36a bzw. 36b vorgesehenen Bohrung 35a bzw. 35°· Die beiden Bolzen durchqueren die Antriebswelle 34 und sind durch Muttern 37a, 37b festgeschraubt. In blockierter Stellung sitzen die Köpfe der Bolzen in in der Antriebswelle vorgesehenen Bohrungen, so dass der Draht der Schnecken zwischen dem Kopf und dem Umfang der Antriebswelle festgeklemmt wird.

Fig. 8 zeigt eine Verbesserung eines Schneckenförderers bekannter Ausführung, der einen Aussenmantel 38, zwei in entgegengesetztem Sinn gerollte und sich in entgegengesetztem Sinn drehende Schnecken 39 und 4o und ggf. eine zylindrische Stange 4l aufweist.

Die Verbesserung besteht hierbei darin, dass zusätzlich zu der äusseren Schnecke 39 eine gleich ausgebildete Schnecke 42 vorgesehen ist, die im selben Sinn und mit derselben Geschwindigkeit wie die Schnecke 39 angetrieben wird.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   I.J Biegsame Vorrichtung zur Beförderung von pulverförmigen oder körnigen Stoffen, Faserstoffen oder Strömungsmitteln auf einer möglicherweise Kurven und aufsteigende Abschnitte aufweisenden Bahn, bestehend aus einem biegsamen rohrförmigen Aussenmantel, der in Nähe jedes Endes eine öffnung aufweist und in dessen Inneren mehrere zueinander koaxiale Förderschnecken vorgesehen sind, die aus im gleichen Sinn gerollten Schraubenfedern bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken (9, lo, 16, 17, 2o, 21, 24, 26, 29, 3o, 33a, 33t> 39* 42) sich im gleichen Sinn mit zu ihrem jeweiligen Gang im wesentlichen umgekehrt proportionalen Geschwindigkeiten drehen»
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Schraubenfedern (9, lo, 2o, 21, 24, 26, 29, 3o, 33a, 33b, 39, 42) mit im wesentlichen gleichem Gang, die gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit gedreht werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfedern (9 , lo, 24, 26, 33a, 33b, 39, 42) gleich ausgebildet und zueinander konzentrisch angeordnet sind, dass ihre Windungen sich gegenseitig abwechselnd angeordnet sind und dass sie gleichzeitig mit gleichen Geschwindigkeiten gedreht werden.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bestehend aus einem

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   Förderer mit zwei zueinander koaxialen Schraubenfedern, die in entgegengesetztem Sinn mit verschiedenen Wickeldurchmessern gerollt sind und in entgegengesetztem Sinn gedreht werden, gekennzeichnet durch eine oder mehrere,einer der beiden vorhandenen Schraubenfedern (39* ^o) beigegebene zusätzliche Schraubenfedern (42), die konzentrisch angeordnet sind, im selben Sinn wie die vorhandene Schraubenfeder gewickelt sind und sich im selben Sinn drehen, wobei die Geschwindigkeiten der zusätzlichen Schraubenfedern und der vorhandenen Schraubenfeder im wesentlichen umgekehrt proportional zu ihrem jeweiligen Gang sind.
5. 5· Vorrichtung nach Anspruch j5 oder 3* dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu mindestens einer der vorhandenen Schraubenfedern (59* ²^o) eine oder mehrere gleich ausgebildete, zu einander konzentrische Schraiibenfedern (42) vorgesehen sind, deren Windungen einander abwechseln und die gleichzeitig mit der bereits vorhandenen Schraubenfeder im selben Sinn und mit derselben Geschwindigkeit gedreht werden.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einem Förderer mit einer im Inneren des Aussenmantels vorgesehenen koaxial angeordneten, biegsamen Stange und einer diese umgebenden, an einem Ende in Drehung versetzbaren Schraubenfeder, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vorhandenen Schraubenfeder (24) eine oder mehrere zusätzliche konzentrische Schraubenfedern (26) beigegeben sind, die im selben Sinn gewickelt sind und gedreht werden, und dass die Geschwindigkeiten der zusätzlichen Schraubenfedern und der bereits vorhandenen Schraubenfeder zu ihrem jeweiligen Gang umgekehrt proportional sind.

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7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3> und 6, dadurch
   gekennzeichnet , dass die zusätzlichen
   Federn (26) und die vorhandene Schraubenfeder (24)
   gleich ausgebildet sind, dass ihre Windungen mit denen der vorhandenen Schraubenfeder abwechseln und dass sie gleichzeitig mit dieser mit derselben Geschwindigkeit
   und im selben Sinn gedreht werden.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch β und 7* bestehend
   aus einem Dosierförderer mit einer mit veränderlicher
   Geschwindigkeit drehbaren Schraubenfeder, die im wesentlichen den gesamten Raum zwischen dem Aussenmantel und der in der Mirte vorgesehenen Stange einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vorhandenen Schraubenfeder (29) eine oder mehrere zusätzliche, gleich ausgebildete Schraubenfedern (Jo) beigegeben sind, deren Windungen sich mit denen der vorhandenen Schraubenfeder abwechseln und die gleichzeitig mit dieser mit
   derselben veränderlichen Geschwindigkeit gedreht werden.

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