DE2314716A1

DE2314716A1 - Vorrichtung zur lokalisierten unregelmaessigen behandlung von faeden und garnen

Info

Publication number: DE2314716A1
Application number: DE19732314716
Authority: DE
Inventors: Philippe Lapierre
Original assignee: Omnium de Prospective Industrielle SA
Current assignee: Omnium de Prospective Industrielle SA
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1973-03-24
Publication date: 1973-10-11
Also published as: IE37436L; AU5374873A; IT980714B; SE386213B; NL177234C; NL177234B; CH566418A5; BR7302203D0; JPS5647302B2; AT323696B; OA04351A; NO133944C; NL7304324A; DE2314716C2; IL41873A; IL41873A0; ZA732069B; ES413046A1; CA1058901A; AR196757A1

Description

PATENTANWÄLTE 23 1^71 R

DR.-ING. VON KREISLfcR Dh.-I^G. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DlPL-CHEM. ALEK VON KREiSLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL.-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 2}. März 1975 Ke/Ax/Bn.

OMNIUM DE PROSPECTIVE INDUSTRIELLE S.A., 02100 Neuville S'aint-Amand (Prankreich)

Vorrichtung zur lokalisierten unregelmassigen Behandlung von Fäden und Garnen

Für die Örtliche Behandlung von Fäden und Garnen, z.B. Textilfaden, sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt. Diese Vorrichtungen können für die diskontinuierliche Färbung von Textilfaden in einer solchen Weise verwendet werden,dass die Herstellung von Effektgarnen oder Fantasiefäden möglich ist.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur diskontinuierlichen Färbung haben jedoch verschiedene Nachteile. Im allgemeinen ermöglichen sie nicht die Durchführung der Färbung während eines kontinuierlichen axialen Laufs des Fadens mit hoher Geschwindigkeit. Ferner vermeiden sie nicht die periodische Reproduktion gewisser Effekte auf dem Faden, so dass auf der Fertigware unschöne Fehler entstehen.

Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung zur örtlichen Behandlung wenigstens eines kontinuierlich in axialer Richtung, vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit laufenden Fadens. Die Erfindung ist ohne Rücksicht auf die Art der Behandlung auf alle

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Arten von textlien und nicht-textilen Fäden und Garnen anwendbar^ Sie ist Jedoch besonders vorteilhaft im Falle der auch als "space-dyeing" be- . zeichneten diskontinuierlichen Färbung von textlien Fäden und Garnen.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung umfasst im wesentlichen die folgenden Teile:

a) Einen Antriebsmechanismus für die zu behandelnden Fäden und Garne.

b) Eine an .einem beweglichen Träger befestigte Spritzdüse, der vorzugsweise ständig durch eine Leitung ein Behandlungsmedium, z.B. eine Flüssigkeit, zugeführt wird, wobei die Richtung des Flüssigkeitsstrahls am Austritt der Spritzdüse in einer Ebene, die vom Faden oder Garn durchlaufen wird, und vorzugsweise senkrecht zum Faden oder Garn liegt.

c) Einen Antriebsmechanismus für den Spritzdüsen- ■ träger. " ;

Bei wenigstens einem dieser Antriebsmechanismen ist die Geschwindigkeit veränderlich. Man verfügt somit über mehrere Faktoren, insbesondere die Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens oder Garns unter der Spritzdüse und die Häufigkeit des Durchgangs der Achse der Spritzdüse durch die Achse des Fadens oder Garns, um eine zu grosse Regeimässigkeit sowohl in der Länge der behandelten Zonen als auch in ihrer Verteilung zu vermeiden und eine grosse Verschiedenartigkeit der Produkte zu erzielen. :

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Die Erfindung und ihre Vorteile sowie verschiedene sekundäre Merkmale werden nachstehend ausführlicher an Hand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, die in den Abbildungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemässe Gesamtvorrichtung, die die Behandlung von Fäden und Garnen ermöglicht. :

Fig.'2 zeigt schematisch einen Teil einer anderen Vorrichtung gemäss der Erfindung, die die gleichzeitige Behandlung mehrerer Fäden und Garne ermöglicht.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Teil einer anderen ' Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird der zu behandelnde, z.B. örtlich zu färbende Faden von einer Lieferrolle 2 in einen Raum J eingeführt. Der Boden des Raums 5 hat die Form eines Behälters, der den Überschuss des Behandlungsmediums k aufnimmt, das durch Leitungen 5 und 6 und eine Pumpe 7 vorzugsweise ständig einer Spritzdüse 8 zugeführt wird.Aus Gründen, auf die später eingegangen wird, ist die Leitung 6 in der Nähe der Spritzdüse mit wenigstens einem biegsamen und deformierbaren Teil 6 a versehen.

Die Spritzdüse 8 ist auf einer Welle 9 ira wesentlichen parallel zum Faden 1 befestigt und in geeigneten Lagern schwenkbar angeordnet. Die Achse der Spritzdüse verläuft senkrecht zur Welle "9s an deren anderem Ende ein Hebel 10, an dem eine Kurbelstange .11 angelenkt ist, unbeweglich aufgesetzt ist. Das andere

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Ende der Kurbelstange ist an einer Scheibe oder einem Hebel 12 angelenkt,der durch einen Motor 13 vorzugsweise über ein Wechselgetriebe 14 zur Veränderung der Drehzahl gedreht wird. Die Länge des Hebels 10 und der Schwenkbereich der Kurbelstange 11 an der Achse des Tellers 12 sind so bemessen, dass eine vollständige Umdrehung des Tellers eine Hin- und Herbewegung der Spritzdüse 8 bewirkt, in deren Verlauf die Achse der Spritzdüse und_ demzufolge der Flüssigkeitsstrahl den Faden 1 schneidet.

Wenn die Vorrichtung zur gleichzeitigen Behandlung mehrerer paralleler Fäden bestimmt ist, kann sie natürlich entweder eine Spritzdüse, deren Schwenkamplitude so gross ist, dass ihr Strahl alle Fäden schneidet, oder auch mehrere Spritzdüsen aufweisen. In letzterem Fall können die Behandlungen, denen die Fäden unterworfen werden,unterschiedlich sein, vorausgesetzt natürlich, dass die Behälter, die die Behandlungsflüssigkeiten auffangen, von einander ; isoliert sind. ■ ;

Ebenso können natürlich über dem gleichen Faden mehrere Vorrichtungen angeordnet werden. Hierauf wird später näher eingegangen.

Schliesslich ist für den Faden 1 ein Antriebsmechanismus vorgesehen, der aus einer Spule 15 besteht, die von einem Motor 16 vorzugsweise über ein Wechselgetriebe 17, dass die Geschwindigkeit verändert, angetrieben wird. '

Die Vorrichtung gemäss der. Erfindung arbeitet wie folgt: Der von der Spule 15 gezogene Faden 1 309841/0857

läuft kontinuierlich in axialer Richtung in den Raum 3. Durch den Motor IJ werden der Spritzdüse Hin- und Herbewegungen verliehen, deren Amplitude konstant ist, deren Frequenz jedoch mit Hilfe des Wechselgetriebes 14 in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit des Fadens und von dem gewünschten Ergebnis der Behandlung geregelt werden kann.

Wenn die Pumpe 7 die Flüssigkeit der Spritzdüse 8 zuführt, schneidet der aus der Spritzdüse austretende Strahl periodisch den Faden, der auf diese Weise örtlich behandelt wird. Mit anderen Worten, der Flüssigkeitsstrahl bewegt sich längs einer Oberfläche in Form einer senkrechten Ebene, die vom Faden im wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene durchlaufen wird. ;

Wenn die Geschwindigkeit des den Raum 5 durchlaufenden Fadens konstant ist, und die Frequenz der Schwenkungen der Spritzdüse ebenfalls konstant ist, haben die behandelten Zonen des Fadens einen gleichmässigen Abstand und im allgemeinen die gleiche Länge. Dies kann sich in gewissen Fällen als störend erweisen, wenn es sich beispielsweise um gefärbte textile Fäden und Garne handelt, die zur Herstellung von Wirkwaren insbesondere auf Rundwirkmaschinen bestimmt sind. In diesem Fall.sind auf den Fertigwaren geometrische Effekte (Balken, Linien usw) festzustellen, die für das Auge unangenehm sein können.

Die Erfindung ermöglicht es ferner, eine zu regelmässige und gleichmässige Verteilung der behandelten Zonen zu vermeiden, wenn dies notwendig ist,- Zu

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■ ■ - 6. - ■'

diesem Zweck genügt es, beispielsweise zyklisch die Laufgeschwindigkeit des Fadens im Raum j5 und/oder die

Frequenz der Schwenkungen der Spritzdüse 8 zu verändern. Dieses Ergebnis lässt sich leicht mit Hilfe eines Wechselgetriebes 14 vom klassischen Typ erreichen, dessen Untersetzungsverhältnis um einen Mittelwert schwankt, den der Bedienungsmann wählen kann.

An Hand von Fig. 1 wird nun ein Mittel beschrieben, dass es ermöglicht, die Laufgeschwindigkeit des Fadens 1 im Raum j5 periodisch zu verändern.

Zunächst kann ein geeignetes Regelgetriebe 17 ver- _: wendet werden, dessen Betriebscharakteristiken den ; vorstehend für das Regelgetriebe 1Ψ beschriebenen Charakteristiken analog sind. Es erscheint jedoch zweckmässiger, insbesondere wenn die Spule 15 sich" mit hoher Geschwindigkeit drehen muss, diese Spule mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen und die in Fig. 1 dargestellten Mechanismen zu verwenden.

Am Ausgang des Raumes 3 läuft der Faden 1 in drei : l<iadenführer 18,19 und 20. Die Fadenführer 18 und sind feststehend und vorzugsweise auf die Spulen 2 ^: und 15 ausgerichtet. Der mittlere Fadenführer 19 ist · an einem Ende eines Schwinghebels 21 befestigt, der um, ej.nen Zapfen 22 schwingt. Arn anderen Ende des Schwinghebels ist eine Rolle 21 a angeordnet, die zwangsläufig, beispielsweise mit Hilfe einer Feder 21 b, auf einer rotierenden Nockenscheibe 2j5 aufliegt. Die Nockenscheibe kann jedes beliebige geeignete Profil haben und beispielsweise rund und exzentrisch zu

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ihrer rotierenden Antriebswelle sein. Der Antrieb erfolgt durch einen Motor 24 über ein Regelgetriebe 25, das, falls erforderlich, ein Untersetzungsverhältnis haben kann, das um einen vom Bedienungsmann wählbaren Mittelwert schwankt.

Selbst wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe 23 konstant ist, bewirkt die Schwenkung des Schwinghebels 21 um seine Achse 22 eine abwechselnde Verschiebung des mittleren Padenführers 19 zwischen zwei extremen Stellungen I9 a und 19 b. Demzufolge wird unter der Annahme einer konstanten Laufgeschwindigkeit des Fadens zwischen dem Fadenführer 20 und der Aufnahmespule 15 die Länge des Fadens zwischen den feststehenden Fadenführern l8 und 20 periodisch verändert, Dies hat eine periodische Veränderung der Laufgeschwindigkeit des Fadens zwischen dem Fadenführer und der Lieferspule 2 zur Folge.

Natürlich kann der Antriebsmechanismus des mittleren Fadenführers in anderer Weise als der vorstehend beschriebene Mechanismus ausgebildet sein, vorausgesetzt jedoch, dass dieser Fadenführer einen geschlossenen hin- und hergehenden Weg beschreibt, der eine periodische Änderung der Länge des Fadens I8/19/ 20 gewährleistet. Insbesondere könnte der Fadenführer 19 exzentrisch am Ende einer von einem Motor angetriebenen Welle angeordnet sein, die vorzugsweise exzentrisch zur Linie 18/20 angeordnet ist und in jedem Fall diese Linie an höchstens einem Punkt schneidet.

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Wenn die Vorrichtung für die gleichzeitige Behandlung
mehrerer Fäden bestimmt ist, kann der Antriebsmechanismus für jeden Faden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet sein, wobei die verschiedenen Organe, die die periodische Veränderung der . Laufgeschwindigkeit der Fäden ermöglichen, synchronisiert oder im Gegenteil phasenverschoben sind oder ; sogar verschiedene Änderungsperioden aufweisen. !

An Hand von Fig. 2 wird eine Variante der Behandlungsvorrichtung für den Fall beschrieben, in dem diese ; für die gleichzeitige Behandlung mehrerer Fäden bestimmt ist. Die gleichen Bezugsziffern wie oben, jedoch
erhöht um die Zahl 100, werden zur Bezeichnung der ·

gleichen Teile verwendet, die vorstehend beschrieben \ wurden, und die nicht erneut ausführlich beschrieben ■

werden. j

j Die Vorrichtung dient zur Behandlung von vier Fäden j 101, die von Lieferspulen kommen und von nicht darge- ■ stellten Aufnahmespulen gezogen werden. Die vier !

Spritzdüsen 108 sind an einem Stab 109 befestigt, der : vorzugsweise quer zur Laufrichtung der Fäden angeordnet , und längs seiner Achse verschiebbar in geeigneten ' ! Führungen befestigt ist. Die von einer oder mehreren '; Pumpen 107 kommenden Leitungen 106 weisen..biegsame
Teile 106 a auf, mit denen die Beschickung der Spritzdüsen 108 erfolgt. ■

An einem seiner Enden ist der Stab 109 über eine Kurbelstange 111 mit einem Teller oder Hebel 112 verbunden, : der durch einen Motor 11>, -der vorzugsweise mit einem
Regelgetriebe 114 versehen ist, angetrieben wird. Die ·

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Drehung des Tellers 112 bewirkt eine abwechselnde Verschiebung des Stabes 109 und der daran befestigten Spritzdüsen 108. Während dieser Verschiebung schneidet der aus jeder Spritzdüse 108 austretende Strahl den ihm zugeordneten Faden 101 oder gegebenenfalls zwei oder mehr Fäden. Es ist zu bemerken, dass es durch Veränderung der Lage des Anlenkpunktes der Kurbelstange 111 am Stab 109 möglich ist, den dem Durchgang der Strahlen über die Fäden entsprechenden Punkt der Bahn der Spritzdüsen zu verändern. Das gleiche Ergebnis kann natürlich durch Veränderung der Stellung der Spritzdüsen auf dem Stab erzielt werden. Auf diese V/eise kann das Verhältnis der Abstände, die drei aufeinanderfolgende behandelte Zonen auf dem Faden trennen, geregelt werden. ^;

Natürlich verwendet man für die Fäden 101 vorteilhaft einen oder mehrere Antriebsmechanismen der gleichen Art, die vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Falls vorhanden, können die ; Änderungen der Laufgeschwindigkeit der Fäden im Raum 103 synchronisiert oder auch unabhängig voneinander sein. . !

Nachstehend wird eine andere Vorrichtung beschrieben, die es ermöglicht, eine zu regelmässige Anordnung der behandelten Zonen für den Fall zu verhindern, In dem die Vorrichtung zur örtlichen Behandlung eines Fadens mit einer oder mehreren Behandlungsmedien bestimmt ist, die durch mehrere auf-

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einanderfolgende Spritzdüsen abgegeben werden. In diesem Fall wird ein Faden erhalten, der Gruppen von Flecken aufweist. Um die Umkehrung dieser Gruppen von Fleeken zu vermeiden, werden alle. Spritzdüsen mit der gleichen Frequenz geschwenkt.

Es ist offensichtlich, dass eine Änderung der Frequenz der Schwingungen der Spritzdüsen eine Änderung der Dichte der Gruppen von Fleeken zur Folge hat, aber bei hohen Frequenzen Überlagerungen und Umkehrungen der Flecken bewirkt. Um diesen Mangel zu vermeiden, ist es notwendig, dass die Flecken einer gleichen Gruppe untereinander einen Abstand behalten, der umgekehrt proportional der Dichte der Gruppen von Flecken auf dem" Faden ist. Mit anderen Worten, die Flecken müssen sich bei steigender Frequenz der Schwingungen einander nähern und umgekehrt. Es ist somit unerlässlich, eine Phasenverschiebung der Schwingungen der Spritzdüsen einzustellen und die Änderungen der Schwingungsfrequenz der Spritzdüsen und die Änderungen der Phasenverschiebung dieser Schwingungen ■ zu synchronisieren.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung, die es ermöglicht, das gewünschte Ergebnis im Falle von drei Spritzdüsen, die auf" dem Wege eines gleichen Fadens angeordnet sind, zu . erzielen. In dieser Abbildung ist nicht die der örtlichen Behandlung des Fadens dienende gesamte Vorrichtung, die im wesentlichen mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung identisch ist, sondern nur der Antriebsmechanismus der Spritzdüsen vor der Kurbelstange 111 dargestellt. -

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Ein einzelner Motor 21j5 mit veränderlicher Drehzahl bewegt mit der gleichen Frequenz die (nicht dargestellten) drei Spritzdüse» über verschiedene Verbindungsorgane, insbesondere die Scheiben 221, 222, 223 und die Riemen 221 a, 222 a, 22} a, die jeweils der ersten, zweiten und dritten Spritzdüse zugeordnet sind.

Zur Regelung des Abstandes zwischen den durch jede Spritzdüse auf den zu behandelnden Faden aufgebrachten Flecken werden die Schwingungen der ersten Spritzdüse und der dritten Spritzdüse symmetrisch im Verhältnis zu den Schwingungen der zweiten Spritz düse phasenverschoben. Zu diesem Zweck wird der Weg der Riemen 221 a und 22J a durch zwei zusätzliche Scheiben 224 und 225 verändert, Die Spannung der Riemen wird durch die mit Feder versehenen Spannvorrichtungen 226 aufrechterhalten.

Die beiden Gruppen von Scheiben 224 und 225 sind beide an einer schwingenden Welle 22? befestigt. Die Scheiben selbst sind jeweils symmetrisch zur Welle 227 angeordnet. Die Stellungen der beiden Gruppen von Scheiben 224 und 225 sind so gewählt, dass jede Einwirkung auf die Welle 227, die eine positive Phasenverschiebung einer der Spritzdüsen zur Folge hat, eine gleiche, aber negative Phasenverschiebung der anderen Spritzdüse zur Folge hat. Durch Einwirkung auf die Welle 227 werden somit Änderungen des Abstandes zwischen den von jeder Spritzdüse behandelten Zonen erzielt.

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Um zwischen den behandelten Zonen einen Abstand, der umgekehrt proportional der Dichte dieser Zonen auf dem Fäden ist, aufrechtzuerhalten, gewährleistet ein Detektor 228, "der die augenblickliche Stellung der Welle 227 abtastet, die Regelung der Drehzahl des Motors 213 über ein Synchrongetriebe 229. Eine einzige Steuerung, die schernatisch durch die Vorrichtung 2^0 dargestellt ist, ermöglicht die gleichzeitige und synchronisierte Einwirkung auf die Welle 227 und den Motor 213.

Die Steuerung 2JO kann in verschiedener V/eise in . Abhängigkeit von der Aufgabe der Maschine und dem gewünschten Effekt und in Abhängigkeit von der Art, in der sie betätigt werden muss (manuell oder maschinell) ausgebildet sein. Natürlich wird auf dem Faden ein gleichmässiger Effekt erzielt, wenn " diese Steuerung in einer vorher durch Eichung festgelegten Stellung blockiert wird.Im allgemeinen wird jedoch die Erzielung unregelmässiger Effekte angestrebt. In diesem Fall veranlasst die Steuerung 230 eine Kreisbewegung oder sogar eine Pseudo-Zufallsbewegung beispielsweise auf der Grundlage einer entsprechend gewählten magnetischen Aufzeichnung.

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Claims

Paten tans prilche

1. Vorrichtung zur unregelmässigen örtlichen Behandlung wenigstens eines Fadens (oder Garns),z.B. eines textlien Fadens (oder Garns), der sich kontinuierlich in axialer Richtung bewegt, mit einem Antriebsmechanismus für die Bewegung des zu behandelnden Fadens, wenigstens einer auf einem beweglichen Träger angeordneten Spritzdüse, die von einer Leitung mit einem Behandlungsmedium gespeist wird, wobei die Richtung des Mediumstrahls am Ausgang der Spritzdüse in einer im wesentlichen senkrecht zum Faden liegenden Ebene liegt, die von dem zu behandelnden Faden durchquert wird, und einem Antriebsmechanismus, der den Träger der Spritzdüse bewegt und ihm eine Hin- und Herbewegung verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenantrieb (15) und/oder der Antrieb (12) des Trägers (9) der Spritzdüse (8) ; so ausgebildet sind, dass ihre Geschwindigkeit : veränderlich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Antriebs- \ mechanismen (12,15) eine periodisch veränderliche Geschwindigkeit aufweist.

J. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (15) des Fadens (l) einerseits eine Vorrichtung (16) für den Zug des Fadens (l) mit konstanter Geschwindigkeit aufweist und andererseits zwischen dieser Vorrichtung (16) und der Einwirkungszone der Spritzdüse (8) drei Fadenführer (18,19,20) angeordnet sind, von denen die beiden äusseren 309841/0857

(l8,20) feststehen und der dritte, mittlere Fadenführer (19) in veränderlicher.Weise exzentrisch zu der die beiden ersten Fadenführer (l8, 20) verbindenden Linie beweglich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Fadenführer (19) auf einem Halter (21), der sich um eine geometrische Achse (22) dreht, die höchstens einen Punkt mit der Richtung des Fadens (l) zwischen den beiden äusseren Fadenführern (l8,20) gemeinsam hat, befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (21) des mittleren Fadenführers (19) hin- und hergedreht wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Drehgeschwindigkeit

. des Halters (21) des mittleren Fadenführers (I9) periodisch veränderlich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit mehreren Spritz-r düsen auf dem Wege eines gleichen Fadens, gekennzeichnet in Kombination durch einen Antriebsmechanismus für die Träger der Spritzdüsen mit veränderlicher Geschwindigkeit, einen Mechanismus, der die Änderung der relativen Phasenverschiebung der Bewegungen der Halter der Spritzdüsen ermöglicht und Mittel zur Synchronisierung der beiden Mechanismen.

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