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Siebrost Gegenstand des Hauptpatents 1131162 ist ein aus zwei
relativ zueinander bewegten Rahmensystemen mit jedem System zugeordneten, paarweise
ineinandergreifenden Roststäben bestehender Siebrost, bei welchem benachbarte, verschiedenen
Systemen zugehörige Roststäbe durch an ihnen beweglich angelenkte bzw. gehalterte,
die Spalte zwischen den Stäben in Maschen unterteilende Querelemente verbunden sind,
deren Länge so bemessen ist, daß sie die Relativbewegungen der Roststäbe zueinander
zulassen.
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Ein in dieser Weise ausgebildeter Siebrost hat den Vorteil der Sicherheit
gegen die Gefahr von Verstopfungen und einer durch die Relativbewegungen der Qu#relemente
zueinander erzielten hohen Siebleistung bei entsprechend guter Trenngüte. Es vereinigt
damit die Vorteile eines Maschensiebes mit denen eines an sich der Gattung der Spaltsiebe
zugehörenden Stabrostes.
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Durch die Erfindung wird, auf dem Grundgedanken des Hauptpatents aufbauend,
ein Siebrost geschaffen, welcher sich gegenüber dem Siebrost nach dem Hauptpatent
durch eine noch erhöhte Sicherheit gegen die Gefahr von Verstopfungen auszeichnet,
auch wenn es sich um besonders schwieriges Siebgut handelt. Es wird verhindert,
daß sich feinstes Gut allmählich an den Roststäben ansammelt, womit sich der Vorteil
verbindet, die Länge der Spalte zwischen den relativ zueinander bewegten Stäben,
die sich beim Rost nach dem Hauptpatent ständig verändert, konstant zu halten. Die
Erfindung ermöglicht es, das. Siebprinzip des Hauptpatents auch für das Sieben von
besonders hartem und zu Verschleiß Anlaß gebendem Gut, wie von harten Erzen, Koks
u. dgl., auszunutzen.
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Die Erfindung baut auf der Ausführungsforin des Siebrostes nach dem
Hauptpatent auf, gemäß welcher die an den Stäben angeordneten, diesen gegenüber
beweglichen Querelemente starre Körper darstellen.
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Sie besteht ihrem Grundgedanken nach darin, daß diesehr starren Querelemente
exzentrisch drehbar an den beiden jeweils benachbarten Roststäben angebracht sind
und sich rechtwinklig zu den Stabelementen über deren ganzen Querabstand erstrecken.
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Die Querelemente sind vorzugsweise als grundsätzlich walzenförmige
bzw. zylindrische Körper ausgebildet, die mit ihren entsprechend gestalteten Stirnflächen
den Stabelementen flächig anliegen und deren Länge dem Abstand zwischen benachbarten,
je einem der beiden Systeme zugeordneten Stabelementen entspricht. Die Befestigung
der Querelemente an den beiden Stabelementen an exzentrisch sich gegenüberliegenden
Stellen ihres Querschnitts erfolgt so, daß horizontal liegende Drehpunktlagerungen
gebildet sind, d. h. die Mittelachse der Querelemente während ihrer Drehung,
die, durch entsprechenden Antrieb der Stabsysteme gesteuert, entweder kontinuierlich
oder hin- und hergehend sein kann, ständig ihre horizontale Lage beibehält.
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Infolge dieser Anbringung der Querelemente an den über sie miteinander
verbundenen Roststäben der beiden Systeme verbleiben die Querelemente im Falle der
Bewegung beider Stabsysteme unter bloßer Eigendrehung um ihre eigene Mittelachse
relativ in Ruhe. Im Falle der Bewegung nur eines der Stabsysteme beschreibt die
Mittelachse der Querelemente einen Kreis um einen Drehpunkt an dem ruhenden der
Stabsysteme, dessen Radius dem Abstand zwischen den beiden Anlenkpunkten entspricht.
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Die Stimflächen der zylindrischen Querelemente beschreiben auf den
über sie aneinander angeschlossenen Stäben Ausschnitte von Kreisflächen.
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Gemäß der unter dem Gesichtspunkt der Selbstreinigung zu bevorzugenden
Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände der Querelemente in Relation zu
ihren Durchmessern bzw. zu dem Ab-
stand ihrer Anlenkpunkte an den beiden
Stäben so bemessen, daß sich die von ihnen auf den Stabflanken bestrichenen Flächen
zum wenigsten tangieren, besser noch überlappen. Die, Längenabmessungen der durch
die aufeinanderfolgenden Querelemente begrenzten rechteckigen Maschen bleiben hierbei
immer unverändert.
Nach einer anderen Ausführungsforin können die
Querelemente statt der Zylinder- oder Walzenform auch einen vom kreisrunden Querschnitt
abweichenden, z. B. elliptischen oder prismatischen Querschnitt besitzen. Ferner
kann auch ihr Umfang mit Ausnehmungen in gleichmäßiger Verteilung versehen
sein, wobei dann allerdings das Prinzip der gleichbleibenden Abmessungen der zwischen
aufeinanderfolgenden Querelementen gebildeten Maschen verlassen wird.
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Um erwünschtenfalls die freie Durchgangsfläche des Rostes zu vergrößern,
können die dann walzen-oder zylinderförmig ausgebildeten Querelemente in ihrem mittleren
Bereich z. B. diaboloartig eingeschnüx.t seine was insbesondere im Falle größerer
seitlicher Abstände der Stabelemente voneinander in Betracht kommt.
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Die vorstehend grundsätzlich beschriebene Ausbildung des neuen Siebrostes
ermöglicht eine große Zahl von Varianten und damit Anpassung an die verschiedensten
Siebaufgaben.
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So können die Durchmesser und die Abstände der Anlenkpunkte der Querelemente
so bemessen sein, daß die von ihnen im Zuge der Relativbewegung beschriebenen Kreisausschnitte
völlig unter die Oberkante der Roststäbe versenkt sind oder mit ihnen abschneiden.
Vorteilhafter ist es in der Regel, die Anordnung so zu treffen, daß sich die Bahnen
der Querelemente bis über die Oberkanten der Roststäbe erstrecken, weil sich hierdurch
besondere, die Absiebung und gleichzeitig den Transport verbessernde Wirkungen ergeben,
insbesondere wenn dann in an sich bekannter Weise die Oberkanten der Roststäbe oder
auch der Querelemente noch mit Zähnen oder dergleichen Ausnehmungen, welche den
Transport unterstützen, versehen sind.
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Der an sich kreisförmigen Umlaufbewegung der Querelemente kann noch
eine zusätzliche Bewegung dadurch überlagert werden, daß die Bohrungen der Querelemente,
in die die sich von den Roststäben erstreckenden Befestigungszapfen eingreifen,
nicht rund, sondern als Langlöcher ausgebildet sind. Die Querelemente können an
sich aus beliebigem starrem Werkstoff, z. B. statt aus Metall auch aus keramischem
Material oder Glas, ferner auch halbelastischen Werkstoffen, wie z. B. dem unter
dem Handelsnamen »Vulcollan« bekannten Kunststoff, bestehen. Ihre zur Anlage an
die Stäbe gelangenden Flächen können zur Unterstützung der reinigenden Wirkung auch
mit lippenartigen Ansätzen versehen sein, ebenso wie auch - mit dem Ziel
der Verschleißverringerung -
die Bohrungen der Stäbe, in welche die sich von
den Stäben erstreckenden Zapfen eingesetzt sind, einseitig geschlossen und am anderen
Ende mit Dichtungsmitteln ausgerüstet sein können.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform des neuen Siebrostes können,
insbesondere wenn sich die Bewegungsbahnen der Querelemente bis oberhalb der Rostsäbe
erstrecken, die Roststäbe Ausnehmungen aufweisen, welche den Durchtritt von Gutteilchen
durch sie in der Achsrichtung der Querelemente und dadurch deren Hindurchtransport
durch den Rost ermöglichen. In diesem Falle muß die Anordnung so getroffen werden,
daß im Zuge der Un-Aaufbewegung der Querelemente diese an der Unterseite der Roststäbe
von den Stäben freikommen.
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Mit besonderem Vorteil werden die Querelemente als Verbundkörper,
nämlich aus einem Kein aus Lagermetall od. dgl. mit einem diesen umgebenden Ringkörper
aus verschleißftestem Werkstoff ausgebildet, wobei der Verschleiß noch weiter herabgesetzt
werden kann, wenn dieser Ringkörper als solcher nach Art einer Losrolle auf den
Kern aufgesetzt ist und sich relativ zu diesem drehen kann.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften abgeänderten Ausführungsform der
Erfindung können die Ringkörper nur auf die Bolzenpaare (3) aufgesetzt und
hierdurch in die Lage versetzt werden, zusätzliche Eigenbewegungen auszuführen.
Bei dieser Anordnung wird in vorteilhafter Weise der offene Querschnitt dieser Ringe,
besonders beim Austritt aus der Siebebene, zusätzlich für die Unterstützung der
Klassierwirkung herangezogen, weil sich einmal in dem Ring in dessen oberer Stellung
Korn einlagern und in der unteren Lage dann wieder austreten kann. Auf diese Weise
wird die freie Siebfläche des neuen Rostes erheblich vergrößert.
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Insbesondere wenn - wie das im Rahmen der durch die Erlmdung
eröffneten Möglichkeiten liegt -
der neue Rost mit einer höheren Tourenzahl
(von z. B. größenordnungsmäßig 800 Touren) betrieben werden soll, ist es
im letzteren Falle denkbar, das Spiel zwischen dem Ringkörper und dem Kern noch
größer zu bemessen, so daß unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zwischen Kein
und Ringkörper Relativbewegungen auftreten, die gegebenenfalls erwünschte zusätzliche
Wirkungen hervorrufen. Dadurch wird der durch die Querelemente begrenzten Masche
gleichzeitig eine gewisse, unter Umständen erwünschte Nachgiebigkeit verliehen.
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Eine der zahlreichen besonders vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten
des grundsätzlichen Erfindungsgedankens ist die zum Sieben von außerordentlich feinem
Gut, z. B. von Mehl. In diesem Falle wird die Anordnung der beiden Stabsysteme so
getroffen, daß die Oberkante des einen Systems in jeder Phase der Bewegung immer
oberhalb der Oberkante des anderen Systems verbleibt. Es wird dann die durch die
Gesamtheit der Oberkanten der Stäbe dieses Systems gebildete Fläche durch ein feinmaschiges
Gewebe abgedeckt. Auf dieses Gewebe wirken von unten Bürsten, mit denen dann die
Umfänge der Querelemente besetzt sind, um es fortlaufend zu reinigen und den Siebvorgang
zu unterstützen.
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Die Anordnung und Ausbildung der Querelemente kann auch so getroffen
werden, daß unter vorzugsweise starrer Lagerung des einen Stabsystems die Querelemente
so ausgebildet sind, daß sich in einer extremen Stellung die aufeinanderfolgenden
Querelemente abdichtend überdecken.
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Hierdurch wird die Anwendung des neuen Siebrostes als periodisch zu
öffnendes Absperrorgan, z. B. als Setzmaschinenrost, ermöglicht.
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Uni auch die Umfänge der zylindrischen Querelemente ständig automatisch
zu reinigen, können zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stabelementen des gleichen
Systems gespannte Drähte, Schnüre od. dgl. verwendet werden, welche den Umfang der
sich drehenden Zwischenelemente fortlaufend bestreichen.
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Es ist selbstverständlich nicht erforderlich, die Querelemente vollwandig
auszubilden, sondern sie können mit dem Ziel der Material- und Gewichtsersparnis
auch außer den Lagerbohrungen, die bei sehr kleinen Abständen der Roststäbe durchgehen,
in der Regel aber blind enden, zusätzliche Bohrungen aufweisen.
In
den Zeichnungen sind lediglich schematisch einige praktische Ausführungsmöglichkeiten
des vorstehend grundsätzlich beschriebenen Siebrostes gemäß der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt unter Weglassung aller für das Verständnis der
Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten in Aufsicht einen Teil einer Rostfläche-Fig.
2 zeigt in Seitenansicht zwei Stabelemente des Rostes in einer extremen Stellung
zueinander; Fig. 3 ist ein Schnitt gemäß Linie A-B der Fig. 1;
Fig.
4 zeigt in der Fig. 2 entsprechender Darstellung den Bewegungsvorgang der Querelemente
in einer und Fig. 5 in gleicher Darstellung in einer anderen Phase; Fig.
6 zeigt in vergrößertem Maßstab verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der
Querelemente; Fig. 7 zeigt in Fig. 3 entsprechender Darstellung die
Ausbildung des neuen Siebrostes zum Sieben von in Mehlform vorliegendem Gut; in
Fig. 8 a, 8 b, und 8 c sind Möglichkeiten der Ausbildung der
Querelemente als Verbundkörper angedeutet; Fig. 9 a bis 9 h zeigen
Möglichkeiten der Ausbildung der Querelemente als Ringkörper mit zusätzlicher Klassierwirkung;
Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform der Scheiben; Fig.
12 zeigt die Ausbildung der Querelemente als sich in Extremstellung überlappende
Distanzstücke, Fig. 13 zeigt eine zusätzliche Reinigungsvorrichtung für den
Umfang der zylindrischen Querelemente. In Fig. 1 sind mit 1 die dem
einen und mit 11 die dem anderen der beiden relativ zueinander bewegten Systeme
zugeordneten - ineinandergeschachtelten-Roststäbe bezeichnet. Jeder Stab
des einen Systems ist an die beiden Nachbarstäbe durch die gemäß dem Ausführungsbeispiel
als Scheiben ausgebildeten Querelemente 4, deren Dicke etwa dem die Spaltweite des
Rostes darstellenden Abstand zweier Stabelemente 1
und 11 voneinander
entspricht, angeschlossen. Jeder dieser Scheibenkörper ist an einem zu seiner durch
die Mittellinie angedeuteten Drehachse exzentrisch liegenden Punkt durch einen Bolzen
3, welcher eine Bohrung des Stabelements durchdringt, drehbar an dem Stabelement
befestigt, während der sich jenseits des betreffenden Stabelements erstreckende
verdickte Kopf des Bolzens 3 in einer diametral und symmetrisch zu der Bohrung
des erstgenannten Scheibenkörpers liegenden Bohrung von entsprechenden
Ab-
messungen des Nachbarscheibenkörpers drehbar ist.
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Die Scheibenkörper sind in solchen Abständen in der Längsrichtung
der Stabelemente angeordnet, daß sich zwischen ihnen Trennöffnungen T von bei der
Relativbewegung der beiden Gruppen von Stabelementen gleichbleibender Größe ergeben.
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Dies ist aus Fig. 2 und 5 ersichtlich, welche die Anordnung
nach Fig. 1 in Seitenansicht, jedoch in Senkrechtstellung der beiden Anlenkpunkte
der Scheibenelemente 4, d. h. in der extremsten höchsten Stellung des einen
Stabsystems von Stabelementen 1
zu dem anderen System II veranschaulicht.
Die Anordnung ist hierbei so gewählt, daß sich in dieser extremsten Stellung noch
ein geringfügiges überlappungsmaß D der den beiden Systemen zugeordneten
Stabelemente ergibt.
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Fig. 4 veranschaulicht die Bewegungsvorgänge der Querelemente. In
dieser Figur links sind zwei kreisscheibeniörniige Querelemente 4 in Nebeneinanderanordnung
dargestellt und ihr Bewegungsablauf durch die gestrichelten Kreise veranschaulicht.
Mit 5 ist der Schwingkreis bezeichnet, der dem Hub des Rostes entspricht,
wenn sich beide Stabsysteme um einen gemeinsamen Mittelpunkt bewegen. Alternativ
ergibt sich, wenn sich nur das System II um das dann feststehende System
1 bewegt, der Schwingkreis 6. Der von den Querelementen durchfahrene
Kreis ist mit 4 bezeichnet. Durch Schraffierung sind die Flächen 8
dargestellt,
welche durch die Querelemente auf den Roststäben bestrichen werden und sich sowohl
bei der Bewegung beider Systeme um einen gemeinsamen Mittelpunkt mit Schwingkreis
5 als auch bei der Bewegung nur eines Systems um ein feststehendes anderes
mit dem Schwingkreis 6 ergeben. Wenn - gemäß der vorzugsweisen Ausführungsforni
der Erfindung - die Querelemente in solchen Längsabständen voneinander angeordnet
sind, daß sich die bestrichenen Flächen überdecken, ergibt sich eine ein Anbacken
auch des schwierigsten Siebgutes verhindernde fortlaufende automatische Selbstreinigung
der Seitenflächen der Roststäbe.
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Fig. 5 zeigt eine andere Phase der Bewegung der Stabelemente
zueinander und damit der Querelemente, nämlich nach Durchfahren eines Winkels von
etwa 45'.
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In dieser Figur ist links die Entstehung der Bestreichungsflächen
8', 8" verdeutlicht. Der die Maschen in der Längsrichtung der Stäbe begrenzende
Abstand T' bleibt in diesem Falle im Verlauf der Bewegung der Systeme mit dem Schwingkreis
5 konstant, und die Lage der Masche verändert sich nicht. Im Falle der Bewegung
nur eines Systems verändert sich bei konstantem Abstand die Lage der Masche,
d. h., ihre Querbegrenzungen verlegen sich periodisch von links nach rechts
und wieder zurück.
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Fig. 6 zeigt (ohne weitere Erläuterung verständlich) eine Reihe
von verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten der Querelemente 4', 4", 4"', 4
... f,
nämlich verschiedene denkbare Profilgestaltungen derselben, durch welche,
wie ohne weitere Erläuterung ersichtlich ist, eine fortlaufende Veränderung des
Ab-
standes der durch die Quereleinente gegebenen Maschenbegrenzungen erzielt
wird.
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In Fig. 7 ist in der Fig. 3 entsprechender Darstellung
die Möglichkeit zur Anwendung des Grundgedankens der Erfindung für die Feinstsiebung
veranschaulicht. In diesem Falle sind die Stabelemente I bzw. 11 der beiden
Systeme von solchen verschieden hoch, und die scheibenartigen Querelemente 4 sind
auf ihrem Umfang mit Borsten besetzt.
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Die Oberkanten der dem System I zugehörenden Stabelemente sind durch
ein auf sie aufgelegtes, mit 9
bezeichnetes und nur schematisch dargestelltes
Feingewebe abgedeckt. Die dargestellte Lage der Teile zueinander entspricht der,
in welcher die Befestigungs, bolzen 3 für die Querelemente an sämtlichen
Stabsystemen in der horizontalen Ebene liegen. Im Zuge der Bewegung, nämlich nach
Durchfahren eines Winkels von 900 (entsprechend der Senkrechtstellung) wandern
für einen bestimmbaren Winkel die Borsten unter dem Gewebe entlang und reinigen
dieses fortlaufend.
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Fig. 8 zeigt in verkleinertem Maßstab eine Reihe von weiteren
Ausbildungsmöglichkeiten der Querelemente, die aber, wie bereits bekannt, nur einige
Beispiele der zahlreichen hierfür vorhandenen Mög-
lichkeiten
veranschaulichen, auf die die Erfindung keinesfalls beschränkt ist.
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Fig. 8a zeigt ein auf seinem Umfang mit Borsten besetztes Querelement,
wie es bei einem Sieb gemäß Fig. 7 Verwendung findet.
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Fig. 8 b zeigt einen Verbundkörper mit einem Kein aus z. B.
Kunststoffen (Polyamid) mit guten Notlaufeigenschaften, der von einem Außenkörper
aus verschleißfestem Werkstoff umgeben ist.
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Fig. 8c veranschaulicht ein nur aus Kunststoff bestehendes Querelement
mit seitlich angeordneten Borsten, wobei in der Figur aus Deutlichkeitsgründen die
Lagerungen für die Bolzen weggelassen sind.
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Bei der Ausführungsform gemüß Fig. 8 d ist ein äußerer Ring
13 aus verschleißfestem Material lose, frei drehbar, auf den Kernkörper 4
aufgesetzt.
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Fig. 8 c veranschaulicht ein zylindrisches Querelement aus
Kunststoff mit einer inneren Ausnehmung 14, durch welche dem ganzen Körper eine
erhöhte Elastizität erteilt wird.
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In Fig. 8f ist ein zylindrisches Querelement veranschaulicht,
bei welchem die Verbindungszapfen mit den Stabelementen in Sackbohrungen
15 gelagert sind, so daß der Eintritt von Staub weitgehend verhindert wird.
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Fig. 8 g schließlich veranschaulicht eine Ausführungsforrn,
die insbesondere für größere Klassierweiten in Betracht kommt. Hier sind zwei kreisförmige
Querelemente 4 durch einen Steg 16 miteinander verbunden, d. h., es
ist der mittlere Bereich gegenüber den Endbereichen stark verjüngt, so daß unter
Aufrechterhaltung der flächigen Reinigungswirkung durch die Endbereiche größeren
Durchmessers der Querelemente die freie Siebfläche gegenüber der, die sich bei einem
vollzylindrischen Querelement ergibt, vergrößert ist. Auch in diesem Falle können
noch, wie im Ausführungsbeispiel veranschaulicht, Borsten 17, hier an dem
verjüngten Bereich des Querelements, angeordnet sein, die ebenso wirken, wie in
Fig. 7 veranschaulicht ist.
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In Fig. 9 a ist eine Scheibe mit einem Langloch dargestellt,
durch welches, die verschiedenen Systemen zugehörigen Bolzen 3, 3' in die
Lage versetzt werden, kleine Ausgleichsbewegungen, die durch Ungenauigkeiten entstehen,
auszuführen.
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Gemäß Fig. 9 b sind die Bolzen 3 so eng gesetzt, daß
ein kleiner Hub der antreibenden Maschine möglich ist. Der Ringkörper kann sich
frei über den rotierenden Bolzen bewegen.
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Fig. 9c zeigt eine Ausführungsforin der Scheibe, bei der der Abstand
der Bolzen 3 kleiner gewählt ist als der Innendurchmesser des Ringkörpers,
wodurch während der Bewegung der Bolzen Sto.Gfrequenzen auf den Ring gelangen.
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Gemäß Fig. 9 d ist statt der üblichen Ringscheibe ein Drahtring
vorgesehen, der Einschnürungen aufweist, in welche die Bolzen eingesetzt werden.
Der Innenraum in dem Drahtring ergibt eine breite, offene Klassierfläche. Die Bolzen
können auch außerhalb Jer Einschnürungen zur Bewegung dieser Ringe 18
eingesetzt
werden.
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Fig. 9e zeigt die einfachste Ausführungsform eines Ringkörpers, der
aus Rund- oder sonstigem Profilmaterial zu einer einfachen Öse gebogen ist.
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Fig. 9f zeigt einen Ringkörper, der mit einem Steg 20 versehen
ist, welcher die Mitnahme des Ringkörpers durch die Bolzen 3 in bestimmten
Intervallen erlaubt. Fig. 9 g zeigt mehrere Mitnehmeransätze 21 innerhalb
eines Ringkörpers.
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Fig. 9h veranschaulicht eine Möglichkeit, dem Ring eine innere
Verzahnung zu geben, deren Teilkreisdurchmesser größer ist als der Schwingkreisdurchmesser,
auf dem die Bolzen 3, 3' rotieren. Auf diese Weise werden dem Ring besonders
wirksame Stoßfrequenzen überlagert.
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Fig. 10 zeigt eine Ausbildung der Ringscheibe mit zusätzlichen
Bohrungen.
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Fig. 11 zeigt eine Ausführung mit zusätzlichen Einschnitten,
die, zur Klassierung mit herangezogen werden.
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Fig. 12 zeigt zwei der oben grundsätzlich beschriebenen Möglichkeiten,
nach welchen die Querelemente von kreisförmigem Querschnitt durch rechteckig ausgebildete
Distanzstücke 23, 23' ersetzt sind, die im Zuge von Teilbewegungen auf einer
Kreisbahn oder vollständigen Kreisbewegungen ein abwechselndes vollkommenes Schließen
und öffnen der öffnungen. zwischen den Stabelementen bewirken.
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Fig. 13 schließlich zeigt eine Möglichkeit für die fortlaufende
Reinigung des Umfanges der zylindr!-schen Querelemente durch einen an dem einen
der Stabsysteme angebrachten Abstreifsteg 24, der in bestimmten Winkeln jeweils
im untersten Bereich an dem Umfang der zylindrischen Querelemente entlangstreift.