DE2900935A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von velour-nadelfilzbahnen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von velour-nadelfilzbahnenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Velour-Nadelfilzbahnen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Velour-Nadelfilzbahnen durch Bearbeiten, d.h. Nadeln, eines
Faservlieses mittels Filznadeln zwecks Verfestigung desselben und anschließendes Nadeln des vorverfestigten Faservlieses
mittels Faserflorschlingen bildenden Gabelnadeln.
lis ist bereits bekannt, Velour-Nadelfilzbahnen durch Anwendung
der Nadeltechnik herzustellen. Man ist hierbei bisher in der Weise vorgegangen, daß eine von einer Krempelanlage gelieferte,
längsorientierte Faserflorbahn mit Hilfe eines Querlegers zick-zack-förmig zu einem mehrlagigen voluminösen,
querorientierten Vlies aufgebaut bzw. getäfelt wird, welches der weiteren Bearbeitung unterzogen wird. Die vorerwähnte
Art der Herstellung des weiterzuverarbeitenden Vlieses bedingt einen ungleichmäßigen Vliesaufbau, insbesondere eine unerwünschte
Zunahme der Stärke des Vlieses im Bereich der Ränder.
Überdies ist von Nachteil, daß beim Vernadeln eines derartigen Vlieses durch das Einschrumpfen der Materialbahn die Randdicke
weiter zunimmt, was ein Beschneiden der Bahn erfordert, wodurch nicht unerhebliche Abfallmengen anfallen. Die weitere
Bearbeitung eines derartigen Vlieses erfolgt in der Weise, daß dieses zunächst zwecks Verfestigung genadelt und daß
anschließend mit Hilfe von Gabelnadeln der Flor gebildet wird, indem aus dem bereits in etwa gleichmäßig verfestigten
Vlies die Faserflorschiingen herausgedrückt werden.
Diese Arbeitsweise hat einige wesentliche Nachteile sowohl herstellungstechnischer Art als auch hinsichtlich, der Qualität
des Endprodukts.
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Da die die Florschlingen bildenden Fasern aus dem notwendigerweise
in seiner ganzen Stärke verfestigten Faservlies herausgestoßen werden müssen und da dieses Vlies bereits eine beträchtliche
Verdichtung erfahren hat, ist eine erhebliche Arbeit aufzuwenden, um den Flor zu bilden. Dies bedingt eine
hohe Antriebsleistung der Maschine sowie eine außerordentlich steife Maschinenkonstruktion, die die auftretenden hohen
Kräfte aufnehmen kann. Da das Bndprodukt vornehmlich als
Bodenbelag dienen soll, muß die Bahn eine gewisse Mindestbreite haben. Entsprechend breit ist das Gestell der Maschine
auszulegen, so daß bei den üblichen Bahnbreiten wegen der erforderlichen Steifigkeit der in Betracht kommenden
Maschinenteile ein enormer konstruktiver Aufwand unvermeidbar ist.
Weiterhin ist von Nachteil, daß die Maschinenleistung auch dadurch begrenzt ist, daß infolge der hohen Reibleistung beim
Nadeln des Faservlieses, insbesondere bei der Florbildung, Erwärmungen der Werkzeuge und Maschinenteile auftreten, die
sich häufig ungünstig auf das Fasermaterial, aber auch auf die Maschine selbst auswirken.
Schließlich ist im Hinblick auf das Endprodukt von Nachteil, daß sich aus dem vorverfestigten Faservlies nach der vorbekannten
Methode nur etwa 25 bis 30 % des Fasermaterials zur Bildung des Flors bzw. der Polschlingen aus dem Vlies
herausdrücken lassen, was einen wegen zu·geringer Poldichte sehr mageren Flor ergibt, der eine nur sehr begrenzte Anwendung
ermöglicht.
Eine Maschine bzw. Anlage zur Herstellung derartiger Velour-Nadelfilzbahnen
besteht aus der Krempelanlage, dem Queroder Kreuzleger, einer Vornadelmaschine, einer Hauptnadelmaschine,
einer Velournadelmaschine und den notwendigen Einrichtungen zur Nachbehandlung der mechanisch bearbeiteten
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Materialbahn. Diese Aufzählung verdeutlich den bisher notwendigen erheblichen apparativen Aufwand, wobei zu berücksichtigen
ist, daß die einzelnen Maschinen bzw. Geräte eine der Breite der Materialbahn angepaßte Breite aufweisen
müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dessen Hilfe ein qualitativ hochwertiges Velour-Nadelfilzmaterial herstellbar ist, das in keiner
Weise den nach anderen Verfahren hergestellten Velourmaterialien nachsteht und gegenüber dem bisher bekannten
Velour-Nadelfilzmaterial eine wesentlich günstigere Faserverteilung
in bezug auf das Pol- und Bodenmaterial aufweist und welches apparativ erheblich weniger aufwendig durchführbar
ist. Vorzugsweise soll im günstigsten Falle erreichbar sein, daß bis etwa 70 % der Fasern des Faservlieses im
Polmaterial und nur etwa 30 % im Bodenmaterial liegen. Ein derartiges Bahnmaterial ist allen anderen Velour-Materialbahnen
gleichartig und vermag mit ihnen in bezug auf die Qualität des Erzeugnisses zu konkurrieren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete
Maschine vorzuschlagen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zum Herstellen von Velour-Nadelfilzbahnen
in der Weise zu verfahren, daß zunächst wenigstens ein aus mehreren Lagen bestehendes Faservliesband schraubenlinienförmig
zu einem sich um seine Achse drehenden, in axialer Richtung kontinuierlich weiterbewegenden Schlauch gewickelt
wird, wobei sich die einzelnen Lagen des Vliesbandes je Windung einander teilweise überlappen, daß dann die untere bzw.
innenliegende Schicht des gewickelten Schlauches in einer Breite, die kleiner, vorzugsweise bis zu etwa um die Hälfte
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kleiner, ist als die Breite des Vliesbandes, in an sich bekannter Weise mittels Filznadeln verfestigt wird und daß
dann aus der oberen bzw. außenliegenden lockeren Faserschicht des gewickelten Schlauches die die Polschlingen
bildenden Fasern in gleichfalls bekannter Weise mittels Gabelnadeln durch die vorverfestigte untere bzw. innenliegende
Faserschicht hindurchgedrückt werden.
Um ein möglichst gleichmäßig starkes und homogenes, zu einem Schlauch gewickeltes Faservlies zu erhalten, werden
die einzelnen Lagen eines Faservliesbandes zur Bewegungsrichtung des Schlauches entgegengesetzt zueinander versetzt
und aufeinandergelegt. Beim Wickeln des Schlauches aus dem so gebildeten Faservliesband sind die einzelnen Lagen
gegenüber der zylindrischen Auflagefläche des Schlauches
unter einem spitzen Winkel geneigt aufeinander abgelegt.
Der vorerwähnte seitliche Versatz der Lagen beim Aufbauen des Vliesbandes muß so groß sein, daß die geneigte Randfläche
des Vliesbandes bei der Bildung des Schlauches im wesentlichen parallel zu dessen Auflagefläche liegt bzw.
an die schräge Randfläche der vorhergehenden Windung anschließt.
Der in der beschriebenen Weise gebildete und bearbeitete Schlauch, dessen Außenseite in der üblichen Weise noch
behandelt und bearbeitet bzw. mit Schichtmaterial belegt werden kann, wird schließlich in Abhängigkeit von seiner
Drehung aufgeschnitten, so daß eine Bahn mit parallelen Kanten entsteht, welche flachgelegt und aufgewickelt wird.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren bietet den
wesentlichen Vorteil, daß das zu einem Schlauch aufgewickelte Fasermaterial nur hinsichtlich einer bestimmten
Höhe zwecks Bildung des Bodens verfestigt wird und daß das über dieser vorverfestigten und ausreichend dichten
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Faserlage befindliche lockere Fasermaterial weitgehend zur Bildung des Flors durch die vorverfestigte Faserlage hindurchgedrüclct
wird. Der Bereich, in welchem das zu einem Schlauch gewickelte Vlies bearbeitet wird, kann relativ
klein sein, da durch die Drehung des Schlauches bei gleichzeitiger axialer Bewegung bedingt, eine ausreichende
Bearbeitung des Fasermaterials erfolgt, was wiederum einen relativ geringen apparativen Aufwand und eine
wesentlich leichtere Konstruktion der Maschine erfordert.
Die Maschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung weist einen an einem Gestell ortsfest angeordneten
Schaft auf, welcher mit einem schraubenlinienförmig auf diesen mit gleichmäßiger Steigung aufgewickelten und auf
ihm befestigten Lamellensteg versehen ist, welchem gegenüber wenigstens ein radial zum Schaft bewegbarer, mit FiIz-
und Gabelnadeln bestückter Nadelbalken angeordnet ist. Dem in vorerwähnter Weise ausgebildeten Schaft ist im Arbeitsbereich
der Nadeln des Nadelbalkens eine Faservliesband-Zuführeinrichtung sowie wenigstens eine aus einem endlosen
Förderband bestehende Schlauchdreh- und vorschubeinrichtung zugeordnet. Bei letzterer ist das endlose Förderband über
wenigstens zwei Umlenkwalzen geführt, wobei ein Trum desselben auf der Außenseite des Schlauches unter Spannung
anliegt, so daß bei Bewegung des Förderbandes der Schlauch infolge Reibung mitgenommen und gedreht wird.
Vorteilhafterweise sind dem mit einem Lamellensteg besetzten Schaft zwei Nadelbalken zugeordnet, so daß auch zwei Faservliesbänder
zur Bildung des Schlauches zugeführt werden können, wodurch sich die Leistungsfähigkeit der Maschine
steigern läßt.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der erfindungsgemäß ausgebildeten
Maschine gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
hervor, welches in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Maschine in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Aufsicht auf die schcmatisch dargestellte
Maschine;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil des aus mehreren
Schichten gebildeten, geneigt übereinanderliegenden Fasermaterials, aus welchem der Fasermaterialschlauch
gebildet wird;
Fig. 4 eine Aufsicht auf die der Maschine nachgeschaltete Schneidwickelvorrichtung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an einem nicht im Detail dargestellten
Gestell der Maschine 11 ein rohrförmiger Schaft im vorliegenden Fall horizontal befestigt, auf dessen Außenfläche
spiralförmig mit einer Steigung, die dem Abstand der Nadeln im Nadelbalken entspricht, ein aus einem Stahlband
bestehender Lamellensteg 13 aufgewickelt und befestigt ist. Oberhalb und unterhalb des Schaftes 12 sind in Längsrichtung
des Schaftes die obere sowie die untere Nadelstation 14a bzw. 14b angeordnet, welche prinzipiell den gleichen Aufbau haben,
der deshalb nachstehend nur anhand der oberen Nadelstation 14a näher beschrieben ist. Der sich über eine bestimmte Länge
des Schaftes 12 erstreckende Nadelbalken 15 trägt in Schaftlängsrichtung hintereinanderliegend zwei Gruppen von Nadeln,
nämlich die Filznadeln 16 und dahinterliegend die Velouroder Gabelnadeln 17. Die Nadeln 16 und 17 sind durch Öffnungen
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in dem Niederhalterblech 18 hindurchgeführt, zwischen welchem
und den Außenkanten der Lamellenstege 13 das Faservliesband 19 zugeführt wird. Der Nadelbalken 15 wird von einer oder
mehreren Schwingen 20 getragen, die an einer Achse 21 gelagert sind. Über die Pleuelstange 22, den Schwinghebel 23 und die
in axiale Schwingungen versetzte Schub- bzw. Zugstange ■wird der Nadelbalken 15 in auf- und abschwingende Bewegung
versetzt, wobei die Nadeln mit ihren freien Enden das über den Lamellen 13 des Schaftes 12 aufgebaute geschichtete Vlies
25 in an sich bekannter Weise durchdringen und dabei einerseits den den Lamellen 13 benachbarten Bereich des Faservlieses
25 verfestigen bzw. andererseits aus der außenliegenden lockeren Schicht des Vlieses die Fasern zur
Bildung der Polschlingen durch die verfestigte Grundschicht hindurchdrücken.
Das Faservliesband 19 wird über das Leitblech 26 den Nadelstationen
14 zugeführt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Faservliesbandes 19 ist synchron der Drehgeschwindigkeit des um
den Schaft 12 herum mit seinen Lamellen 13 gebildeten Fasermaterialschlauchs 27, der mit Hilfe der Schlauchdreheinrichtung
ständig gleichförmig gedreht wird. Diese besteht aus den beiden endlosen Förderbändern 28, 29, welche über
die beiden oberen Walzen 30, 31 bzw. die unteren Walzen 32, 33 umgelenkt und mittels Walzen 34 bzw. 35 gespannt
werden und unter entsprechender Vorspannung an dem Fasermaterialschlauch 27 anliegen und diesen gegen die Lamellenstege
13 andrücken und dabei infolge Reibwirkung entsprechend ihrer eigenen Bewegung mitnehmen, deren Richtung durch Pfeile
markiert ist. Da die Lamellen 13 aus einem spiralförmig gewickelten Steg bestehen und im zweiten Teil der Nadelstation
14 die Polschlingen in den Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Lamellen hineingedrückt sind, wird bei
Drehung des Fasermaterialschlauchs 27 dieser automatisch
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bei entsprechender Drehung entsprechend der Steigung des Lamellensteges 13 axial weiterbewegt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der zuvor beschriebenen Maschine 11 eine Krempelmaschine 41 mit einem Florteiler
42 zugeordnet, welcher die von der Krempelmaschine abgegebene Florbahn 43 in Florbänder 44a bis 44e zerteilt.
Die Florbandlegeeinrichtung 45 lenkt die Florbänder 44a bis 44e in dargestellter Weise um und die einzelnen Florbänder
44a bis 44e in der Weise aufeinander ab, daß das jeweils über dem unteren Florband liegende Band gegenüber
dem unteren Florband versetzt aufliegt, so daß das so gebildete Faservliesband 46 aus fünf gegeneinander versetzten
Schichten besteht, die an beiden Seiten einen sich verjüngenden Randbereich 47 bzw. 48 aufweisen, wie dies
aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Die Florbänder 44a bis 44e bzw. das aus ihnen gebildete
Faservliesband 46 wird auf dem Förderband 49 abgelegt, welches es der Vliesbandzuführ- und -leiteinrichtung 51
zuführt, die dafür sorgt, daß das Faservliesband 47 in der Weise zur Bildung des Fasermaterialschlauchs 27 geschichtet
abgelegt wird, daß die einzelnen Lagen des Faservliesbandes 46 spitzwinklig schräg geneigt liegen
und eine gleichmäßig hohe Fasermaterialschicht mit gleichmäßiger, homogener Faserverteilung erhalten wird, wie dies
insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, die schematisch den Aufbau bzw. die Schichtung des Fasermaterialschlauches
erkennen läßt. Durch diese Art der Bildung bzw. Schichtung des zu nadelnden Fasermaterials und durch die Anordnung
der Nadelungszone im Bereich des Einlaufs des Faservliesbandes 46 in die Maschine 11 wird erreicht, daß die der
Vorverfestigung der Grundschicht 61 dienenden Nadeln der Nadelgruppe 16 nur die untere bzw. innere Schicht 61
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erfassen, nicht jedoch die in der oberen bzw. äußeren lockeren Schicht 62 liegenden Fasern, die bei Einlauf des Vliesbandes
46 und bei Weiterbewegung des Schlauchs 27 von den Velourbzw. Gabelnadeln der Nadelgruppe 17 erfaßt und durch die
untere bzw. innere Schicht 61 zur Bildung der Polschlingen hindurch und in die Zwischenräume zwischen den einzelnen
Lamellen 13 gestoßen werden.
Die Darstellung in Fig. 3 ist insofern nur schematisch, als im Bereich der Nadelungszone und hinter dieser das Faservliesmaterial
des Schlauchs 27 effektiv eine andere Form annimmt, d.h. daß die Oberfläche absinkt und die Materialstärke
geringer wird, weil es einerseits verfestigt und andererseits die Fasern als Polschlingen durch die verfestigte
Schicht hindurchgedrückt worden sind. In Fig. soll aber in erster Linie der theoretische Aufbau des Fasermaterials
dargestellt werden, aus dem der Fasermaterialschlauch 27 gebildet wird.
Der in der beschriebenen Weise gebildete Fasermaterialschlauch 27 wird, wie aus Fig. 4 ersichtlich, entweder
unmittelbar nach seiner Bildung oder gegebenenfalls nach weiterer Behandlung seiner Außenseite, beispielsweise
durch Aufbringung einer Beschichtung, an sich bekannter Art mittels einer Schneideinrichtung 71 aufgeschnitten,
die drehbar gelagert ist und synchron mit dem Schlauch gedreht wird, um einander parallele Kanten 71, 72 der
flachliegenden Velour-Nadelfilzbahn 73 zu erhalten. Die
Bahn 73 wird schließlich mit Hilfe der um die Schlauchachse 74 drehbaren Wickelvorrichtung 75 zu einem Ballen
aufgewickelt.
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Claims (12)
1. Verfahren zum Herstellen von Velour-Nadelfilzbahnen durch
Bearbeiten eines durch Nadelung verfestigten Faservlieses mittels Faserflorschiingen bildenden Velour- bzw. Gabelnadeln,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein aus mehreren Lagen bestehendes Faservliesband schraubenlinienförmig
zu einem sich um seine Achse drehenden und in axialer Richtung sich kontinuierlich weiterbewegenden Schlauch
gewickelt wird, wobei sich die einzelnen Lagen des Vliesbandes je Windung einander teilweise überlappen, daß die
unteren bzw. innenliegenden Schichten des gewickelten Schlauches in einer Breite, die kleiner, vorzugsweise bis
zu etwa um die Hälfte kleiner ist als die Breite des Vliesbandes, in bekannter Weise mittels Filznadeln verfestigt
wird, und daß aus der oberen bzw. außenliegenden lockeren Faserschicht des gewickelten Schlauches die die Polschlingen
bildenden Fasern in bekannter Weise mittels Gabelnadeln durch die vorverfestigte untere bzw. innenliegende
Faserschicht hindurchgedrückt werden.
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MÜNCHEN: TELEFON (089)22(5085 KABEL: PKOPINDUS · TELEX O5 24 244
BERLIN: TELEFON (O3Q) 831 2OHQ
KABEL: PROPINDUS · TELEX 01 84 OO 7
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Lagen eines Faservliesbandes bildenden
Florbänder zur Bewegungsrichtung des Schlauches entgegengesetzt zueinander versetzt aufeinander gelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen des Faservliesbandes beim Wickeln
zur Bildung des Fasermaterialschlauchs gegenüber der zylindrischen Auflagefläche unter einem spitzen Winkel
geneigt und gegeneinander versetzt aufeinander abgelegt werden, wobei der seitliche Versatz der Lagen des Vliesbandes
beim Aufbauen des Fasermaterialschlauches so groß ist, daß die geneigte Randfläche des Vliesbandes parallel
zur zylindrischen Auflagefläche liegt und zwecks konstanter
Schlauchwanddicke immer die gleiche Anzahl Vliesband-Lagen bzw. -Schichten übereinanderliegen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der fertig bearbeitete Schlauch in axialer Richtung
aufgeschnitten, flachgelegt und die so gebildete Bahn aufgewickelt wird.
5. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen an einem Gestell ortsfest angeordneten Schaft (12) mit einem schraubenlinienförmig
auf diesen mit gleichmäßiger Steigung aufgewickeltem und auf ihm befestigten Lamellensteg (13), welchem gegenüber
wenigstens ein radial zum Schaft (12) bewegbarer, mit FiIz- und mit Gabelnadeln (16, 17) bestückter Nadelbalken (15)
angeordnet ist, daß dem Schaft (12) im Arbeitsbereich der Nadeln des Nadelbalkens (15) wenigstens eine Vliesbandzuführeinrichtung
(49, 51) sowie wenigstens eine aus einem über zwei Umlenkwalzen (30, 32; 31, 33) geführten
endlosen Förderband (28, 29) bestehende Schlauchdreh- und -vorschubeinrichtung, deren eines Trum auf der Außenseite
des Schlauches (27) unter Spannung anliegt, zugeordnet ist.
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6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit einem Lamellensteg (13) besetzten Schaft (12)
zwei Nadelvorrichtungen (14a, 14b) zugeordnet sind.
7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesbandzuführeinrichtung (49, 51) gegenüber dem Arbeitsbereich der Nadeln (16, 17) in axialer
Richtung des Schlauches (27) verstellbar ist.
8. Maschine nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungselemente der Florbandlegeeinrichtung (45)
für die einzelnen, gegeneinander versetzt aufeinander abzulegenden Florbandlagen (44a - 44e) seitlich verstellbar
sind.
9. Maschine nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalzen in ihrer Drehgeschwindigkeit stufenlos
verstellbar sind.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalzen der Förderbänder (28, 29) der Schlauchdreh-
und -fördereinrichtung und die Antriebswalzen der Förderbänder (49) der auzuwickelnden Vliesbänder (46) einzeln
mit einstellbarer Drehzahl antreibbar oder miteinander koppelbar sind.
11. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10,
gekennzeichnet durch eine am Schaft (12) oder dgl. drehbar gelagerte, mit dem Schlauch (27) synchron umlaufende
Schlauchschneidvorrichtung (71).
12. Maschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine mit dem Schlauch (27) synchron umlaufende Bahnwickelvorrichtung
(75).
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