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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Faseröffnungsvorrichtung oder eine
Faseröffnungs-
und -reinigungsvorrichtung, die in Kombination mit Maschinen zum
Reinigen von Fasern und zum Mischen von Fasern verwendet werden
kann.
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Faseröffnungs-
sowie Faseröffnungs-
und -reinigungsmaschinen sind in der Textilindustrie bekannt, siehe
beispielsweise
US 5
342 597 A . Allgemein sind die Öffnerwalzen und die Hauptwalzen
vertikal übereinander
angeordnet und die Fasern werden auf im wesentlichen horizontalen
Wegen diesen Walzen zugeführt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verwendung der Schwerkraft
zum Zuführen
der Fasern zu und zum Wegführen
der Fasern von den Öffnerwalzen
und der Hauptwalze zu nutzen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Faseröffnungs- oder eine Faseröffnungs-
und -reinigungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Walzen zum Betrieb
in der selben Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen steuerbar
sind.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung betrifft eine Faseröffnungs-
oder Faseröffnungs-
und -reinigungsvorrichtung, bei der Partikeltrennmesser verwendet
werden, um das Öffnen
und Mischen der Fasern zu unterstützen.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung betrifft eine Faseröffnungs- oder Faseröffnungs-
und -reinigungsvorrichtung, bei der die Maschine einen normalen
Betrieb, d.h. einen weichen oder einen intensiven Öffnungsbetrieb,
durchführen
kann.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung betrifft eine Faseröffnungs- oder Faseröffnungs-
und -reinigungsvorrichtung, bei der Partikeltrennmesser sowohl mit
einer Öffnerwalze,
als auch mit der Hauptwalze zusammenwirken, um Abfall und losen
Abraum zu entfernen, so dass das Öffnen der Fasern unterstützt wird
und gebrochene oder verschmolzene Fasern entfernt werden.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist das Vorsehen einer Faserkonditioniervorrichtung,
welche die Fasern bis zu der Stufe von einzelnen Fasern öffnet.
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Die
Erfindung betrifft einen Öffner
zum Öffnen
und Reinigen von Fasern, mit einem Zuführabschnitt und einer unter
dem Zuführabschnitt
befindlichen Öffnerstation.
Die Öffnungsstation
weist einen Kasten auf, der eine innere Kammer, eine Abfallentfernungskammer
und eine Faserflorentnahmeeinheit aufweist. Die innere Kammer weist
auf einer Seite eine Abnehmerwalze und auf einer zweiten Seite einen
Verunreinigungsaufnahmebereich auf. Eine erste und eine zweite Öffnerwalze
sind jeweils unter der Abnehmerwalze und dem Aufnahmebereich vorgesehen
sind, wobei eine Hauptwalze zwischen und unter den Öffnerwalzen
angeordnet ist. Die Abfallentfernungskammer und die Faserflorentnahmeeinheit sind
unter der Hauptwalze und den Öffnerwalzen
angeordnet. Die Anordnung bewirkt, dass in die innere Kammer gelieferte
Fasern vorrangig von einer ersten der Öffnerwalzen bearbeitet werden,
die eine Schleuderwirkung zum Mischen der Fasern erzeugen und wobei
Verunreinigungen, die Abfall, gebrochene Fasern und Staub umfassen,
gelöst
und in den Verunreinigungsaufnahmebereich abgelagert werden, während von
einer zweiten der Öffnerwalzen
aufgenommene Fasern auf die Hauptwalze abgelegt werden, die einen
Faserflor zur Ausgabe an die Faserflorentnahmeeinheit bildet.
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Die
Abnehmerwalze, die Öffnerwalzen
und die Hauptwalze sind zum Drehen in einer gemeinsamen ersten Richtung
steuerbar. Alternativ können
die Öffnerwalzen
zum Betrieb in einer von der Hauptwalze verschiedenen Richtung gesteuert
werden.
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Ein
dreieckiger Teiler befindet sich nahe der Umfangsfläche der Öffnerwalzen
und der Hauptwalze, wobei er Durchgänge zwischen dem Teiler und
jeder Oberfläche
der ersten und zweiten Öffnerwalzen bildet.
Der Teiler ist einstellbar positioniert, so dass die Größe der Öffnung zum
Regeln der Luftströmung durch
die Durchgänge
auf die gewünschten
Volumina einstellbar ist.
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Die
Option, die Öffnerwalzen
in eine von der Hauptwalze verschiedenen Richtung zu betreiben, bewirkt
ein partielles Öffnen,
während
die Drehung sämtlicher
Walzen in der gemeinsamen ersten Richtung ein vollständiges,
jedoch sehr sanftes Öffnen bewirkt.
Dies ist das Ergebnis der Luftbewegung zwischen den Öffnerwalzen
und der Hauptwalze, welche durch den in der Mitte zwischen den Walzen
befindlichen Teiler geregelt ist.
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Die Öffnerwalzen
und die Hauptwalze sind horizontal angeordnet, wobei die Öffnerwalzen
einander benachbart sind und die Hauptwalze unter und zwischen den Öffnerwalzen
angeordnet sind.
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Die
innere Kammer weist eine erste Wand, welche einen Kanal um den oberen
Außenumfang der
zweiten Öffnerwalze
bildet, und eine zweite Wand auf, die einen Kanal entlang dem unteren
Umfang der zweiten Öffnerwalze
und dem oberen Außenumfang der
Hauptwalze bildet. Eine Öffnung
zwischen entgegengesetzten Enden der ersten und der zweiten Wand
bildet einen Schacht für
die Abfallabfuhr von Fasern, welche von der zweiten Öffnerwalze
aufgenommen und entlang dem ersten Kanal getragen werden. In der Öffnung ist
nahe der zweiten Wand ein Partikeltrennmesser angeordnet. Das Partikeltrennmesser
unterstützt
das Entfernen von gebrochenen Fasern und Abfall in den Schacht und
von den Fasern weg, die in Eingriff mit der Öffnerwalze stehen und sich
zu der Hauptwalze bewegen. Das Partikeltrennmesser unterstützt ferner
das Öffnen
der Fasern.
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Die
innere Kammer ist in Abschnitten ausgebildet. Ein erster Abschnitt
oder Kastenteil, der in der Lage ist, die Abnehmerwalze und eine Öffnerwalze zu
tragen, ist lösbar
an dem Gehäuse
angebracht. Wenn dieser Abschnitt entfernt ist, ist ein Zugang in die
Kammer sowie zu der Abnehmerwalze, den Öffnerwalzen und der Hauptwalze
möglich.
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Die
innere Kammer weist eine Wand auf, die sich nahe dem oberen Außenumfang
der Hauptwalze und um den Außenumfang
der ersten Öffnerwalze erstreckt.
Diese Wand bildet einen Kanal zwischen sich selbst und den Walzenumfängen. Eine
Luft-Abnehmerwalze ist nahe dem unteren Ende dieser Wand angeordnet,
wodurch ein Faserentfernungsabschnitt gebildet ist.
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Der
Abfallentfernungsabschnitt ist unter der Hauptwalze angeordnet und
weist eine Öffnung
auf, in welcher mehrere Partikeltrennmesser angeordnet sind. Die
Partikeltrennmesser lösen
Abfall, lose oder gebrochene Fasern und Staub aus der Faserflor
und unterstützen
ferner das Öffnen
ungeöffneter
Fasern.
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Die Öffnungsmaschine
weist eine Zuführstation
mit einem Voröffnungsabschnitt
auf, wobei eine Faseraufnahmestation unter der Zuführstation
angeordnet ist. Die Faseraufnahmestation weist eine Kammer, die
zwei im wesentlichen parallel und horizontal angeordnete Öffnerwalzen
aufweist, und einen Abfallaufnahmebereich auf. Unter und zwischen den Öffnerwalzen
ist eine Hauptwalze angeordnet.
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Eine
erste Wand bildet einen Kanal um den Außenumfang einer ersten Öffnerwalze
und der Hauptwalze. Eine zweite und eine dritte Wand bilden einen
Kanal um den Außenumfang
der zweiten Öffnerwalze
und der Hauptwalze. Es sind eine erste und eine zweite Abfallentfernungsöffnung vorgesehen, die
jeweils mindestens ein Partikeltrennmesser aufweist. Im Betrieb
greifen die Öffnerwalzen
an den ankommenden Fasern an, wobei sie eine Schleuderwirkung erzeugen,
welche die Fasern mischt und Verunreinigungen, die Abfall, gebrochene
Fasern, Staub, etc. enthalten, in den Verunreinigungsaufnahmebereich
hinein löst.
Von einer ersten Öffnerwalze
aufgenommene Fasern werden auf die zweite Öffnerwalze abgenommen und an
der ersten Abfallentfernungsöffnung
vorbei geführt,
wo ein weiteres Öffnen
erfolgt, während
Abfall und gebrochene Fasern entfernt werden. Die von der Öffnerwalze
ergriffenen Fasern werden in eine Position bewegt, an der sie an
die Hauptwalze übergeben
werden, auf welcher sie sodann an der zweiten Abfallentfernungsöffnung vorbei bewegt
werden. Hier werden wiederum Abfall und gebrochene Fasern entfernt
und die Fasern weiter geöffnet.
Die Fasern werden sodann von der Hauptwalze abgenommen und zur weiteren
Verarbeitung von der Öffnermaschine
entfernt.
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Ein Öffner zum Öffnen und
Reinigen von Fasern weist einen Kasten mit einer Zuführöffnung,
einer inneren Kammer, einer Abfallentfernungskammer und einer Faserflorentnahmeeinheit
auf. Eine Faserzufuhr ist über
der Öffnung
angeordnet, um Fasern mittels Schwerkraft in die Kammer zuzuführen. Zwei horizontale Öffnerwalzen
sind parallel und einander benachbart im unteren Bereich der Kammer
angeordnet. Eine Hauptwalze ist unter, parallel zu und zwischen
den verschiedenen Öffnerwalzen
angeordnet. Mehrere Kanäle
sind zwischen den Walzen und den Wänden des Kastens gebildet. Öffnungen,
die in bestimmten dieser Wände
gebildet sind, bilden den Kanal, der Zugang zu den Abfallentfernungsbereichen bietet.
In jeder dieser Öffnungen
ist ein Partikeltrennmesser angebracht.
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Ein
Faserentfernungskanal oder -bereich ist unterhalb der Hauptwalze
angeordnet. In den Kanal auf die Hauptwalze zugeführte Fasern
werden in die Faserentfernungseinheit entfernt und zur Verarbeitung
abgeführt.
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Der
Kasten weist einen entfernbaren Kastenteil auf, der eine Öffnerwalze
und eine Abnehmerwalze tragen kann. Der Kastenteil bildet zusammen
mit einer der Öffnungswalzen
und der Hauptwalze einen ersten Kanal.
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Die Öffnerwalzen
und die Hauptwalze können
mit in gleicher Richtung abgewinkelten Garnituren versehen sein.
Alternativ kann die Garnitur an zumindest bestimmten Walzen entgegengesetzt
zu der benachbarten Walze abgewinkelt sein.
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Im
folgenden wird der zur Durchführung
der Erfindung ausgelegte Aufbau zusammen mit anderen Merkmalen derselben
beschrieben.
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Ein
besseres Verständnis
der Erfindung ergibt sich aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung
und durch Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die einen
Teil derselben bilden und ein Beispiel der Erfindung darstellen,
und welche zeigen:
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1 eine
weggeschnittene Seitenansicht der Öffnungs- und Reinigungsmaschine,
welche die Abnehmerwalze und beide Öffnerwalzen in Rechtsdrehung
und die Hauptwalze in Linksdrehung zeigt;
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2 eine
weggeschnittene Seitenansicht der Öffnungs- und Reinigungsmaschine,
welche den Kastenteil zeigt, welcher eine Abnehmerwalze und eine Öffnerwalze
trägt.
Bei dieser Anordnung drehen sämtliche
Walzen nach links;
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2A eine
Schnittdarstellung des von dem Kasten getrennten Kastenteils; und
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3 eine
weggeschnittene Seitenansicht des Kastens, wobei sämtliche
Walzen nach links drehen.
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In
den Zeichnungen zeigt 1 eine erste Ausbildung der
erfindungsgemäßen Öffnungs-
und Reinigungsmaschine. Die Ausbildung umfasst eine Faserzuführeinrichtung 10,
die aus einer vertikal angeordneten Faserzuführrutsche 12 besteht,
die über der
Zuführkammer 16 des
Zuführgehäuses 14 angeordnet
ist und Fasern in dieser ablagert. Das Gehäuse 14 ist über der
Zuführöffnung des
Kastens 20 angeordnet. Die Zuführkammer 16 weist
zwei Zuführwalzen 17, 19 auf,
die so angeordnet sind, dass sie die von der Rutsche 12 kommenden
Fasern ergreifen und teilweise öffnen.
Aus der Kammer 16 werden die Fasern einer Holländerwalze 18 zugeführt, welche sie
in die Kammer 22 ausgibt. Die Walzen 17, 18 und 19 dienen
ebenfalls dem Öffnen
und Mischen der Fasern.
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Die Öffnungskammer 22 ist
in dem Öffnerkasten 20 unter
der Holländerwalze 18 angeordnet. Die Öffnungskammer 22 weist
zwei Öffnerwalzen 24, 26 auf,
die auf gegenüberliegenden
Seiten der Kammer 22 entlang paralleler und horizontaler
Achsen und an benachbarten Positionen angebracht sind.
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Wie
am besten in 3 zu sehen, ist die Kammer 22 mit
zwei gebogenen Verunreinigungsaufnahmebereichen 30, 32 ausgebildet,
die jeweils einen Verunreinigungsentfernungsbereich 31, 33 aufweisen.
Eine Abnehmerwalze 34 ist wahlweise in einem der Aufnahmebereiche 30, 32 angeordnet.
In 1 ist eine Abnahmewalze 34 mit Umfangszähnen 34' in dem Verunreinigungsaufnahmebereich 30 angebracht,
während
der Bereich 32 frei ist und zum Sammeln von Abfall und
gebrochenen Fasern dient, welche aus den in die Öffnungskammer 22 zugeführten Fasern
entfernt wurden. Zwei Öffnerwalzen 24, 26 sind
unterhalb und geringfügig
einwärts
der Verunreinigungsaufnahmebereiche 30, 32 angeordnet. Die Öffnungswalzen 24, 26 sind
an horizontalen und benachbarten Positionen angebracht, die im wesentlichen
parallel zueinander sind. Die Hauptwalze 36 ist horizontal
an einer Position nahe den Walzen 24, 26 angeordnet.
Die Hauptwalze 36 hat einen geringfügig größeren Durchmesser und arbeitet
mit etwas höheren
Umdrehungen als die Öffner-
und Abnehmerwalzen. Die relativen Geschwindigkeiten der Hauptwalze
und der Öffnerwalzen
zueinander können
nach Bedarf in Abhängigkeit
von dem Typ oder der Güte der
zu öffnenden
Fasern und der gewünschten Öffnungsqualität eingestellt
werden.
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Der
Teiler 38 ist, wie am besten in 3 zu erkennen,
einstellbar an gegenüberliegenden
Seiten des Kastens 20 an einer Stelle nahe und zwischen den
Walzen 24, 26 und 36 angebracht. Der
Teiler 38 ist im wesentlichen dreieckig, wobei jede Seite
leicht konkav ist, um im wesentlichen der Umfangsfläche der
Walzen 24, 26 und 36 zu folgen. Durch
das Einstellen der Position des Teilers 38 relativ zu den
Walzen 24, 26 und 36 kann die Größe der zwischen
dem Teiler und den jeweiligen Walzen gebildeten Kanäle geregelt
werden. Dies ist deshalb erwünscht,
dass das Volumen des drehenden Luftstroms, der in dem Kanal zwischen
dem Teiler und der jeweiligen Walze geführt wird, geregelt wer den kann.
Es ist im allgemeinen erwünscht,
die Luftströmung
zwischen dem Teiler 38 und beiden Öffnerwalzen 24, 26 zu
begrenzen, während
ein größeres Luftströmungsvolumen zwischen
dem Teiler und der Hauptwalze 36 erwünscht ist.
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Die
innere Kammer 22 weist eine erste Wand 40 auf,
welche die äußere Begrenzung
des Aufnahmebereichs 32 bildet, der sich um den Außenumfang der
Abnehmerwalze 34 und nach unten sowie um den oberen Außenumfang
der Öffnerwalze 26 erstreckt.
Eine zweite Wand 42 ist geringfügig von dem unteren Ende der
Wand 40 beabstandet und erstreckt sich um den unteren Außenumfang
der Öffnerwalze 26 und
den oberen Außenumfang
der Hauptwalze 36.
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Eine
dritte Wand 46 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer 22 vorgesehen.
Die Wand 46 erstreckt sich um den oberen Außenumfang
der Hauptwalze 36, den Außenumfang der Öffnerwalze 24 und
den Außenumfang
des Aufnahmebereichs 30.
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Zwischen
den unteren Enden der Wände 42 und 46 ist
der Hauptabfallentfernungsschacht oder -öffnung 48 gebildet,
die in den Abfallsammel- und -entfernungsbereich 50 mündet. Abraum-
oder Abfallentfernungsvorrichtungen von üblichem Typ können in
dem Bereich 50 vorgesehen sein.
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Der
Faserentfernungsschacht 52 ist nahe dem unteren Ende der
Wand 46 angeordnet und dient dem Entfernen der geöffneten
Fasern aus der Öffnungsmaschine
für die
weitere Verarbeitung. Ein Luftstrom in Richtung des Pfeils nimmt
den Faserflor von der Walze 36 ab und verbringt ihn in
den Schacht 52.
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Der
erste Schacht oder die erste Öffnung 44 mündet in
den Verunreinigungsaufnahmebereich 50. Ein erstes Partikeltrennmesser 54 ist
nahe dem oberen Ende der Wand 42 angeordnet und erstreckt
sich in die Öffnung 44.
die Abnehmerwalze 34 bestimmt die Menge der Fasern, die
auf die zweite Öffnerwalze 26 und
in den Kanal B und zu dem Partikeltrennmesser 54 gelangt.
Der Hauptschacht oder die Hauptöffnung 48 die
zwischen den unteren Enden der Wände 42, 46 angeordnet
ist, ist mit mehreren Partikeltrennmessern 56 versehen,
die sich jeweils in die Öffnung erstrecken.
Die Partikeltrennmesser greifen lose und gebrochene Fasern zusammen
mit dem von den Walzen 26 oder 36 getragenen Faserflor
und unterstützen
den Öffnungsvorgang
zusammen mit dem Entfernen von Verunreinigungen aus dem Flor durch die Öffnungen 44, 48 hindurch.
Die Verunreinigungen umfassen Abraum, kurze oder gebrochene Fasern und
Staub.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass Abschnitte der Wände 40, 42 entfernbar
oder schwenkbar an dem Kasten 20 angebracht sein können. Diese
Ausbildung ist am besten in 3 dargestellt,
wobei die Wände 40, 42 an
einem Ende verschwenkbar dargestellt sind. Dies ermöglicht Zugang
zu den Walzen 26, 36 und den Kanälen B und
C zum Reinigen oder Reparieren.
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Bei
einer anderen Ausbildung, die in 2 dargestellt
ist, ist der Kasten 20 mit einem abnehmbaren Kastenteil 28 versehen,
mit dem, wenn er entfernt wird, wie in 2a gezeigt,
die Öffnerwalze 26 und
der Aufnahmebereich 32 entfernt wird, wodurch die Kammer 22 und
die verbleibenden Walzen freigelegt werden. In diesem Zustand kann
die Abnehmerwalze 34 selektiv zwischen den Bereichen 30, 32 angeordnet
werden, die Drehrichtung der Walzen 24, 26 und 36 kann
umgekehrt werden und/oder die Richtung der Garnituren kann verändert werden.
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Wie
wiederum in der 3 dargestellt, werden die zu
reinigenden, zu mischenden und zu öffnenden fasern durch Schwerkraft über die
Rutsche 12 in die Kammer 22 zugeführt, in
welcher der Hauptteil die erste Öffnerwalze 24 berührt. Die
Walze 24 greift bestimmte Fasern mit den Zähnen 24a,
wodurch bestimmte Fasern, wie dargestellt, in eine kreisförmige Bahn
springen, während
andere von den Zähnen
gegriffen werden. Die Zähne 26a der Walze 26 greifen
die von der Walze 24 getragenen Fasern und nehmen diese
auf die Walze 26 ab und tragen sie im Gegenuhrzeigersinn
zwischen den Walzen 34, 26 in den Kanal B. Die
in besserem Eingriff mit den Zähnen 26a stehenden
Fasern bewegen sich durch den Kanal B an der Öffnung oder dem Schacht 44 vorbei.
Die losen, kurzen oder gebrochenen Fasern werden von dem Flor zusammen
mit Abraum durch Zentrifugalkraft und das Partikeltrennmesser 54 vom
Flor gelöst
und treten durch die Öffnung 44 aus,
während
die auf den Zähnen 26a gehaltenen Fasern
weiter geöffnet
werden.
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Die
Fasern werden nun in den Kanal C befördert, der zwischen der Wand 42 und
den Walzen 26, 36 gebildet ist. Wenn sich die
Fasern der Hauptwalze 36 nähern, welche sie von der Walze 26 abnimmt, neigen
die Zentrifugalkräfte
zusammen mit den drehenden Luftströmen dazu, bestimmte Fasern
von den Zähnen 26a zu
lösen,
wodurch eine Schleuderwirkung im Bereich D bewirkt wird. Diese Wirkung löst weiter
Verunreinigungen in den Fasern und öffnet und mischt die Fasern
weiter. Sämtliche
Fasern werden schließlich
von den Zähnen 36a der
Walze 36 aufgenommen und an dem Hauptschacht 48 vorbei geführt. Während sich
die Fasern an dem Schacht 48 vorbeibewegen, greifen mehrere
Partikeltrennmesser 56 an den Fasern an, wodurch ein Flor
gebildet wird, das auf der Walze 36 getragen wird, wobei
wiederum Abraum, gebrochene Fasern und andere Verunreinigungen gelöst werden,
während
die Fasern weiter gemischt werden. Die gelösten Verunreinigungen fallen
in den Sammelbereich 50 und werden letztlich durch beliebige übliche Mittel
entfernt.
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Die
Walze 36 trägt
den verbleibenden Flor geöffneter
und gereinigter Fasern zum Entnahmeschacht 52, wo sie durch
in Richtung des Pfeils durch den Schacht strömende Luft abgenommen und zur weiteren
Verarbeitung entnommen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass andere
Systeme, beispielsweise eine Abnehmerwalze, zum Entfernen der verarbeiteten
Fasern von der Walze 36 und in den Entnahmeschacht verwendet
werden können.
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Die
Fasern werden im allgemeinen durch eine Luftströmung von Walze zu Walze weiterbewegt und
anschließend
von der Hauptwalze 36 in den Luftkanal der Entnahmeeinheit 52 abgenommen.
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Falls
gewünscht,
kann unter der Walze 36 ein Separator oder eine Wand 58 vorgesehen
werden, welche den Sammelbereich von dem Bereich 52' trennt.
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Dies
gewährleistet,
dass keine gesammelten Verunreinigungen zusammen mit geöffneten
und gereinigten Fasern durch den Kanal 52 aus dem Bereich 50 angesaugt
werden.
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Bei
der beschriebenen Ausbildung sind sämtliche Walzengarnituren in
entgegengesetzter Richtung abgewinkelt, wenn sie eine benachbarte Walze
passieren, wodurch eine intensive Faseröffnung bewirkt wird.
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Sollte
ein weniger intensives oder ein normales Faseröffnen erwünscht sein, sind die Garniturrichtungen
und die Richtung der Drehung der Hauptwalze und der Öffnerwalzen
in der gleichen Richtung gerichtet, wie in 1 dargestellt.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Ausbildung in Kardiervorgänge bei
der Bildung von Garnen und Vliesen einbezogen werden kann.
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Zwar
wurden bevorzugte Ausbildungen der Erfindung unter Verwendung spezifischer
Termini beschrieben, jedoch dient diese Beschreibung nur illustrativen
Zwecken, und es sei darauf hingewiesen, dass Änderungen und Abwandlungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Sinn oder dem Rahmen der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.