CH638418A5 - Verfahren zum herstellen eines saegedrahtpaketes. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sägedrahtpaketes, bei dem eine Mehrzahl Drähte vorbestimmter Länge zwischen einem Paar einen gegenseitigen Abstand aufweisender Träger verläuft.
Dabei sind die Sägedrähte solche, mittels welchen harte Stoffe zu Platten geschnitten werden.
Es besteht das Bedürfnis, aus einem Block Silizium, Saphir, Quarz und ähnlichen harten Stoffen eine Anzahl genau bemessener Platten gleichzeitig zu schneiden. Ein solches Präzisionsschneiden, insbesondere im Falle der Herstellung von dünnen Platten, kann am besten erreicht werden, wenn die Sägedrähte jeweils genau bemessene Abstände aufweisen und dieselbe Spannung aufweisen; jedoch ist es äusserst schwierig, dieses Ziel zu erreichen, insbesondere im Falle der Sägedrähte, die sehr einfach ausbiegen. In den US-PS Nrn. 3 079 908, 3 168 087, 3 263 670 und 3 326 071 sind Schneidemaschinen offenbart, in denen eine Mehrzahl Sägeblätter mit rechteckiger Querschnittsform angeordnet sind und in der Praxis sind Sägedrähte in entsprechend im Handel erhältlichen Schneidemaschinen verwendet worden, wie beispielsweise in der Maschine «Model 686 Wafering Machine» der Varian Associates, wie dies in der US-PS Nr. 4 092 972 offenbart ist, auf welche in bezug auf die Offenbarung hier ausdrücklich Bezug genommen ist.
Es ist nun erkannt worden, dass Sägedrähte in einem Sägedrahtpaket mit jeweils gleicher Spannung und jeweils gleichen gegenseitigen Abständen zwischen den Drähten geklemmt werden können, falls das Paket hergestellt wird, in dem Draht wendeiförmig bzw. in der Form einer Helix um eine etwa zylindrische Walze gewunden wird, währenddem auf den Draht ein gleichförmiger Widerstand ausgeübt wird, indem der Draht, der um die Walze gewickelt wurde, zwischen zwei Sätzen von Klemmen geklemmt wird, die axial zur Walze verlaufen, und die entlang des Umfanges der Walze einen Abstand voneinander aufweisen und indem dann die Drahtabschnitte zwischen den Sätzen Klemmen geschnitten werden.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Walze ein Aussengewinde auf (Steigung weniger als 0,02 Inches [0,508 mm]), wobei die Walze bei jeder Umdrehung, währenddem der Draht auf sie aufgewickelt wird, in axialer Richtung um eine Strecke verschoben wird, die gleich der genannten Steigung ist, und wobei jeder Satz der Klemmen in eine eingefräste, in axialer Richtung verlaufende Nut, die im Umfang der Walze ausgebildet ist, angeordnet sind.
Nachfolgend wird der Erfindunqsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine vereinfachte schaubildliche Ansicht einer Vorrichtung zum Aufwickeln von Draht,
Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht einer Schlupfkupplung und einer Vorratsspule der Anordnung der Fig. 1,
Fig. 3 ein Schnitt durch die Walze und die Drahtklemme, der in der Fig. 1 gezeigten Anordnung,
Fig. 4 ein Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3 und
Fig. 5 im vergrösserten Massstab eine Ansicht eines Teils der Fig. 4.
Es wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen. Eine Walze 10 mit Aussengewinde ist mit einer koaxialen Gewin-dewelle 12 verbunden, die ihrerseits durch ein Paar einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Ständern 14,16 geschraubt ist. Bei einem Ende der Welle 12 ist ein abgesetzter Kurbelgriff 18 angeordnet. Die wendeiförmig verlaufenden Gewindegänge der Walze 10 sowie der Welle 12 weisen dieselbe Steigung auf, nämlich (V64 Inch) 0,397 mm, derart,
dass bei jeder Umdrehung der Welle 12 die Walze in axialer Richtung eine Verschiebung durchführt.
Eine Spule 20 von Draht 22 (mit Kupfer überzogener Draht mit einem Stahlkern mit einem Durchmesser von 0,127 mm (0,005 Inches) und mit einer Dicke des Überzuges von 0,0381 mm (0,0015 Inches) ist auf einer Welle 26 angeordnet, die in einer Tragplatte 28 gelagert ist und parallel zur Welle 12 verläuft und davon einen Abstand von etwa 45,7 cm (18 Inches) aufweist. Ein kleiner Motor 30, der untersetzt ist, (0,01225 kW [Veo hp]), der auf der Tragplatte 28 angeordnet ist, treibt die Welle im Gegenuhrzeigersinn (gemäss der Ansicht der Fig. 1) und dies mit einer Geschwindigkeit von 1 upm. Die Spule 20 ist ihrerseits relativ zur Welle 26 frei drehbar angeordnet. Eine einstellbare Schleifkupp-lungsanordnung verbindet die Welle 26 mit der Spule 20, so dass ein Drehmoment erzeugt wird, das bestrebt ist, die Spule (in der Ansicht der Fig. 1) im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Aus der Fig. 2 geht hervor, dass die Kupplungsanordnung bei jeweils beiden Seiten der Spule 20 ein Paar Scheiben 32 aufweist, zwischen welchen Scheiben 32 ein Kupplungskissen 34 aus Filz angeordnet ist, welches Kupplungskissen 34 in die einander zugekehrten Oberflächenabschnitte jeder Scheibe des Paares eingreift. Das Scheibenpaar 32 und das Kupplungskissen 34, die den kleinsten Abstand vom Motor 30 aufweisen, sind mittels Muttern 36 arretiert. Eine Schraubenfeder 38 umgibt die Welle bei der anderen Seite der Spule 20 und ist gegen die äussere Scheibe 32 des dortigen Scheibenpaares durch eine axial verschiebbare Scheibe 40 und eine Verstellmutter 42 gedrückt.
Halbwegs zwischen Spule 20 und Walze 10 ist eine Führungsrolle 44 angeordnet, die drehbar auf einer Welle 46 angeordnet ist, welche Welle 46 parallel zu den Wellen 12 und 26 verläuft und in einem Tragblock 48 gelagert ist. Die Rolle 44 weist eine V-förmige Rille auf, wobei die Basis der Rille derart angeordnet ist, dass sie um eine kleine Strecke oberhalb der Geraden ist, die vom oberen Abschnitt des um die Spule 20 gewundenen Draht zum oberen Abschnitt der Walze 10 verläuft. Daher ist der Draht, der von der Spule 20 über die Rolle 44 zur Walze 10 verläuft, um eine kleine Strecke nach oben ausgebogen und durch diese Führungsrolle 44 zwangsweise geführt.
Es wird nun insbesondere auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Die Aussenfläche 50, also der Mantel der Walze 10, weist ein Gewinde auf, welches Gewinde 64 Gänge pro 25,4 mm (64 Gänge pro Inch) aufweist, und welche Walze eine Länge von 15,24 cm (6 Inch) aufweist, wobei sich das Gewinde entlang der gesamten Länge der Walze 10 erstreckt. Jeder Gewindegang 52 schliesst mit seinen Flanken einen Winkel von 60° ein, wobei der Aussengewindedurchmesser 13,218 cm (5,204 Inches) aufweist. In der Aussenseite der Walze 10 ist eine in axialer Richtung derselben verlaufende Nut 54 eingefräst, welche Nut eine Breite von 38,1 mm (1,500 Inches) und bei ihren Seitenflanken eine Tiefe von 12,7 mm (0,500 Inches) aufweist. In der Nut 54 sind zwei Klemmkörperunterteile 56, 57 angeordnet, die jeweils eine
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Breite von 12,7 mm ('A Inch) aufweisen und eine Höhe von 12,246 mm (0,49 Inches) aufweisen. (Wie aus den Fig. 3 und 5 hervorgeht, ist letztere Abmessung gleich der Tiefe der Nut von 0,127 mm (0,500 Inches) vermindert durch den Abstand vom Mantel der Walze bis zum unteren Abschnitt des Drahtes, der in den Gewinden gewickelt ist.) Diese Klemmkörperunterteile 56, 57 erstrecken sich entlang der gesamten axialen Ausdehnung der Walze 10. Ein Ende der Nut ist von einer Stiitzplatte 58 abgeschlossen, die einen Bezugspunkt bildet, derart, dass die Klemmkörperunterteile relativ zueinander genau angeordnet werden können. Die Klemmkörperunterteile 56, 57 sind mittels Kopfschrauben 60 in der Nut 52 festgehalten, wobei bei jedem Ende des jeweiligen Klemmkörperunterteils 56, 57 eine solche Kopfschraube 60 angeordnet ist, die von Senklöchern, die von Klemmkörperunterteilen 56, 57 ausgebildet sind, in Gewindelöcher ragen, die in der Walze 10 vorhanden sind.
Die Windungen des Drahtes 22, die um die Walze 10 in den Gevvindegängen 52 herum gewickelt sind, liegen auf den flachen Oberseiten der Klemmkörperunterteile 56, 57 an urd sind mittels Klemmkörperoberteilen 62,63 festgeklemmt. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, verläuft die genaue Höhe der Klemmen bis unterhalb der Höhenstellung der Rillen, die die Gewindegänge bilden, so dass der Übergangsabschnitt bei den Seitenflanken der Nut 54, wo die Drähte zwischen den Oberflächen der Klemmen und den Gewindegängen der Walzen verlaufen, so gleichförmig als möglich ist. Ein flacher, dünner Streifen eines verformbaren Stoffes 63, üblicherweise Kupfer, ist auf die Oberseite der Drahtwindungen auf jedem Klemmkörperunterteil 56, 57 derart aufgelegt,
dass er zwischen diesen Drahtwindungen und den flach verlaufenden unteren Klemmen der Klemmkörperoberteile 62, 63 angeordnet ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, beträgt die Breite der Klemmkörperoberteile 62, 63 ungefähr 12,7 mm ('A Inch) und ihre Höhe beträgt 12,7 mm ('A Inch), wobei diese Klemmkörperoberteile 62, 63 25,4 mm (1 Inch) kürzer sind als die Klemmkörperunterteile, derart, dass die Kopfschrauben 60 zugänglich sind, wenn die Klemmkörperoberteile in ihrer Stellung auf den Klemmkörperunterteilen sind. Die Kopfschrauben 66, wovon je eine pro Klemmkörperoberteile 62, 63 vorhanden ist, verlaufen durch diese Klemmkörperoberteile 62, 63 in entsprechende Gewindelöcher, die in den Klemmkörperunterteilen 56, 57 ausgebildet sind. Wenn die Schrauben angezogen sind, sind die Klemmkörperoberteile fest auf den Klemmkörperunterteilen festgezogen, so dass die sich dazwischen befindlichen Drähte festgehalten sind. Die verformbaren Metallstreifen 64 stellen ein zwangsweises Ergreifen sicher.
Im Betrieb werden die Klemmkörperunterteile 56, 57 in der Nut 52 festgeschraubt und dann wird der Kuppelgriff 18 gedreht (gemäss der Ansicht der Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn) bis der Teil des Gewindeganges 52, auf dem das Aufwickeln eingeleitet wird, in einer Ebene zu liegen kommt, die mit den Achsen 12 und 46 einen rechten Winkel einschliesst und durch den Scheitel der V-förmigen Basis der Führungsrolle 44 verläuft. Dann wird die Welle 12 arretiert und von der Spule 20 herrührender Draht wird von dieser über die Rolle 44 in das ausgerichtete Gewinde 52 geführt und dann in die Nut 54, die zwischen den Klemmkörperunterteilen 56, 57 vorhanden ist. Das Ende des Drahtes wird bei dieser Stelle mittels einer Kopfschraube 70 gehalten, die in die Seitenflanke des Klemmkörperunterteils 56 hineinragt.
Dann wird der Motor 30 in Betrieb genommen, so dass die Welle 26 im Uhrzeigersinn dreht und durch die verstellbare Schleifkupplungsanordnung ein im Uhrzeigersinn gerichtetes Drehmoment auf die Spule 20 ausübt, womit ein entsprechender Widerstand entsteht (üblicherweise wird auf dem Draht 22 eine Kraft von 4,4439 N (ein Pound) ausgeübt). Dann wird die Welle 12 freigegeben und der Draht, auf welchen immer noch der Widerstand einwirkt, auf die Spule gewickelt, indem der Kurbelgriff 18 im Uhrzeigersinn (gemäss der Ansicht der Fig. 1) gedreht wird.
Wenn die erwünschte Zahl Drahtwindungen um die Walze 10 gewickelt worden ist, wird die Welle 12 wieder arretiert, und dann werden die Kupferstreifen 64 über die Drahtwindungen auf jeden Klemmkörperunterteil 56, 57 gelegt und schliesslich die Klemmkörperoberteile 62,63 festgeschraubt. Nachdem die Klemmkörperoberteile festgeschraubt worden sind, kann der Motor 30 ausser Betrieb gesetzt werden.
Dann werden die kurzen, freiliegenden Drahtabschnitte, die sich zwischen den zwei Sätzen Klemmen erstrecken (wobei jede Klemme einen Klemmkörperunterteil und einen Klemmkörperoberteil aufweist), zerschnitten und schliesslich die Kopfschrauben 60, welche die Klemmkörperunterteile 56, 57 in der Nut 54 festhalten, entfernt.
Wenn die Klemmen mit dem Draht von der Walze 10 entfernt worden sind, hat man ein Drahtpaket, das eine Mehrzahl Drähte (üblicherweise ungefähr 250 Drähte) mit derselben Länge (ungefähr 34,2 cm [15 Inches]) aufweist, und die jeweils genau um 0,397 mm (1/64 Inch) voneinander entfernt sind, welche Drähte von den Sätzen der Klemmen festgehalten sind und dazwischen verlaufen. Dann kann dieses Drahtpaket in eine Schneidemaschine eingesetzt werden und die Drähte in üblicher und bekannter Weise gespannt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Metallstreifen 64 nicht notwendig, in welchem der Überzug des Drahtes 22, der aus Kupfer oder einem anderen weichen Metall sein kann, selbst genügend verformbar ist, so dass der notwendige zwangsweise Eingriff zwischen Draht und Klemmen sichergestellt ist. In gleicher Weise ist es nicht notwendig, dass die Walze 10 auf der der Draht 22 aufgewickelt ist, zylindrisch sein muss oder ein Gewinde aufweisen muss, dies insbesondere, wenn ein kleiner Abstand zwischen benachbarten Drahtwindungen verwendet wird. Wenn beispielsweise eine Drahtführungsanordnung neben den Klemmkörperunterteilen 56, 57 angeordnet ist (beispielsweise zwischen den Klemmen oder zu einer Seite der Klemmen) um den Draht zu führen, währenddem er über die Klemmkörperunterteile verläuft, oder wenn die Klemmkörperunterteile selbst zur Führung Schlitze aufweisen, können die Gewindegänge 52 weggelassen werden und eine zylindrische Walze mit gleichförmiger Oberfläche verwendet werden. In jedem Fall kann der Draht 62 mit bereits darauf vorhandenem Schleifstoff beschafft werden, kann nach dem Einsetzen in die Schneidemaschine beschichtet werden und gespannt werden in einer Weise, die in der US-PS Nr. 4 092 972 offenbart ist, oder kann in einem Dreikörperschneidverfahren verwendet werden, das ebenfalls in der genannten Patentschrift offenbart ist.
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Claims (17)
- 6384182PATENTANSPRÜCHE1. Verfahren zum Herstellen eines Sägedrahtpaketes, bei dem eine Mehrzahl Drähte vorbestimmter Länge zwischen einem Paar einen gegenseitigen Abstand aufweisender Träger verläuft, dadurch gekennzeichnet,dass eine Mehrzahl Drahtwindungen wendeiförmig um einen axial verlaufenden Abschnitt des Umfanges einer Walze gewickelt wird, währenddem auf den Draht ein in einer Richtung wirkender Widerstand ausgeübt wird, die der Bewegungsrichtung des sich auf die Walze bewegenden Drahtes entgegengesetzt ist;dass jeweils die Träger des Trägerpaares in einer solchen Stellung angeordnet werden, dass sie einen Abstand voneinander aufweisen und axial zur Walze verlaufen;dass jede der Mehrzahl um die Walze gewickelten Windungen mit beiden Trägern des Trägerpaares fest verbunden wird; und dass zwischen den Trägern des Trägerpaares verlaufende Drahtabschnitte zerschnitten werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze eine in ihrem Umfang ausgebildete, in axialer Richtung verlaufende Ausnehmung aufweist, in welcher die Träger angeordnet sind, und dass in benachbarten Windungen des Drahtes neben der Ausnehmung eingegriffen wird und die Windungen relativ zueinander ausgerichtet werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Träger einen Unterteil und einen Oberteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil des jeweiligen Trägers in die und neben einer Seitenflanke der Ausnehmung derart angeordnet wird, dass die Oberseite des Trägers mit der Schnittstelle zwischen der Mantelfläche der Walze und der Seitenflanke ausgerichtet ist, dass der Draht derart um die Walze gewik-kelt wird, dass die Mehrzahl Windungen auf der jeweiligen Oberseite der Trägerunterteile aufliegen, und dass jeweils ein Oberteil über die Unterteile geklemmt wird, so dass in die Mehrzahl Windungen zwischen den Unterteilen und Oberteilen fest eingegriffen wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerunterteile in eine einzige Ausnehmung und jeweils neben den einander gegenüberliegenden Seitenflanken derselben angeordnet werden, und dass die Drahtabschnitte in der Ausnehmung verlaufen.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung verlaufende Abschnitt des Umfanges der Walze ein Gewinde aufweist, und dass die Gewindegänge in die Drahtwindungen eingreifen und diese führen.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht entlang einer Linie auf die Walze geführt wird, die senkrecht zur Achse der Walze verläuft, und dass die Linie ortsfest ist, und dass die Walze bei jeder vollen Umdrehung derselben axial um eine Strecke verschoben wird, die gleich dem Abstand benachbarter Drahtwindungen ist.
- 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:eine um eine Achse drehbar angeordnete Walze,eine von der Walze einen Abstand aufweisende Vorrichtung, die dazu dient, einen Vorrat eines um den Mantel der Walze zu wickelnden Drahtes zu tragen und darauf einen von der Walze weg gerichteten Widerstand auszuüben,ein Paar Drahtträger, die dazu bestimmt sind, jeweils einen Abstand voneinander aufweisend angeordnet zu werden und axial zur Walze zu verlaufen, derart, dass sie in einen um die Walze gewickelten Draht eingreifen, und eine Einrichtung zum Eingreifen, um den um die Walze gewickelten Draht und um nebeneinanderliegende Windungen in regelmässigen relativen Abständen zu führen.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze in ihrem Umfang eine in axialer Richtung verlaufende Ausnehmung aufweist, dass die Träger zum Einsetzen in die Ausnehmung bestimmt sind, und dass jeder Träger einen Unterteil aufweist, der zum Anordnen in die Ausnehmung neben einer ihrer in axialer Richtung verlaufenden Seitenflanken bestimmt ist, wobei die Oberseite des Unterteils mit der Schnittstelle zwischen der Mantelfläche der Walze und der Seitenflanke ausgerichtet ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Träger einen Oberteil aufweist, der dazu bestimmt ist, auf dem Unterteil aufzuliegen, dass Mittel zum Verbinden des Oberteils mit dem Unterteil vorhanden sind, um dazwischen angeordnete Windungen des Drahtes eng festzuklemmen, dass jeder Unterteil länger als der dazugehörige Oberteil ist, und dass jeder Träger einen ersten Satz Verbinder aufweist, um dessen Oberteil und dessen Unterteil derart miteinander zu verbinden, dass die gegenüberliegenden Enden des Unterteils frei bleiben, und dass jeder Träger einen zweiten Satz Verbinder aufweist, die durch die freien Enden des Unterteils hindurch verlaufen, um den Träger mit der Walze zu verbinden.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drahtvorrat und der Walze eine Führung vorhanden ist, die dazu dient, den vom Drahtvorrat her verlaufenden Draht relativ zur Walze zu führen, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, die dazu dient, die Walze während des Drehens derselben relativ zur Führung axial zu verschieben, so dass der vom Draht durchlaufene Weg von der Führung zur Walze unverändert bleibt, und dass die Vorrichtung zum Verschieben der Walze diese axial um eine Strecke verschiebt, die gleich den regelmässigen Abständen je vollständige Umdrehung der Walze ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Tragen eines Vorrates Draht eine Welle zur Aufnahme einer Spule Draht aufweist, einen Antrieb zum Drehen der Welle aufweist, und eine Schlupfkupplungsvorrichtung aufweist, die zulässt, dass die Spule relativ zur Welle in einer zur Drehrichtung entgegengesetzten Richtung drehen kann, währenddem sie auf die Spule eine Kraft ausübt, die bestrebt ist, die Spule mit der Welle zu drehen.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Eingreifen in den Draht eine Mehrzahl in regelmässigen Abständen angeordnete Ausnehmungen aufweist, die dazu bestimmt sind, die jeweiligen Windungen des Drahtes aufzunehmen und zu führen, und dass der Mantel der Walze ein Gewinde aufweist, und dass die Ausnehmungen die Gewindegänge bilden.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung weniger als 0,508 mm beträgt.
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel, um die Träger axial relativ zur Walze festzustellen und die Klemme relativ zur Walze zu arretieren.
- 15. Sägedrahtpaket, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar einen gegenseitigen Abstand aufweisende Träger, und eine Mehrzahl Drähte, in die die Träger eingreifen und die zwischen den Trägern verlaufen,wobei jeder Träger ein Paar einander gegenüberliegender Klemmflächen aufweist, die in die Drähte eingreifen und die Drähte relativ zum Träger derart arretieren, dass benachbarte Drähte jeweils einen regelmässigen Abstand voneinander aufweisen, wobei die Länge der zwischen den Trägern verlaufenden Drähte jeweils dieselbe ist, und wobei der Abstand zwischen benachbarten Drähten bei jedem der Träger jeweils derselbe ist.51015202530354045505560653638 418
- 16. Sägedrahtpaket nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Träger einen Klemmenunterteil mit viereckiger Querschnittsform und einen Klemmenoberteil aufweist, und Mittel aufweist, um den Klemmenunterteil und Klemmenoberteil fest zusammenzuziehen, und dass jeder Träger einen Streifen eines leicht verformbaren Stoffes aufweist, der in die Drähte eingreift und jeweils einen Klemmenoberteil und einen Klemmenunterteil enthält.
- 17. Sägedrahtpaket nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmenoberteil jeweils kürzer als der Klemmenunterteil ist.
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