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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Dosiervorrichtungen
dienen zur von Farbzone zu Farbzone unterschiedlichen Einstellungen
der Farbmenge in Abhängigkeit zum Druckbild. Die Dosierelemente
der Dosiervorrichtungen können z. B. Dosierschieber oder
Dosierhebel sein. Die Dosierhebel können zur Betätigung
der Farbzungen eines Farbmessers dienen, welches zusammen mit der Farbkastenwalze
ein Farbreservoir begrenzt, wie z. B. in
DE 199 25 403 A1 . Stattdessen
können die Dosierhebel auch selbst das Farbreservoir begrenzen, wie
z. B. in
DE 30 47 689
A1 ,
JP 2007237539A oder
JP 2001150644 A .
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In
US 4,711,176 ist eine Dosiervorrichtung beschrieben,
deren Dosierhebel um Gelenke schwenkbar sind. Die Gelenke werden
durch einen gemeinsamen Zapfen in Form eines Stäbchens
und das Stäbchen aufnehmende Nuten gebildet. Ungünstig
an dieser Dosiervorrichtung ist, dass sich auf der Vorderfläche
der Dosierhebel Farbtropfen ansammeln können, die von durch
den Dosierspalt hindurchgetretener, jedoch nicht auf die Farbkastenwalze übertragener
Druckfarbe stammen. Diese Farbreste können in das Innere
des Mechanismus eintreten und diesen verschmutzen, so dass seine
Funktion beeinträchtigt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung zu
schaffen, bei der technische Voraussetzungen für einen
besseren Schutz des innenliegenden Mechanismus vor Farbverschmutzungen
gegeben sind.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße
Dosiervorrichtung eines Farbkastens einer Druckmaschine, umfassend
eine Reihe von Dosierhebeln, die jeweils in einem Gelenk gelagert
sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass an einer einer Farbkastenwalze
zugewandten Fläche des jeweiligen Dosierhebels eine konvexe
Krümmung vorhanden ist, die mit dem Gelenk des jeweiligen
Dosierhebels konzentrisch verläuft.
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Die
Platzierung und Geometrie der Krümmungen ermöglichen
die Anlage einer Rakel oder einer Farbleitlamelle (Farbleitblatt)
an den Krümmungen, welche Rakel das Innere des Mechanismus
gegen eintretende Druckfarbe schützt. Farbleckage aus dem
Dosierspalt kann im Bereich der Rakel nicht mehr zwischen den Dosierhebeln
hindurchtreten.
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Weitere
konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele
und der dazugehörigen Zeichnung.
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In
dieser zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung, bei dem der jeweilige Dosierhebel über
ein Schraubengetriebe und ein Koppelgetriebe antreibbar ist,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der jeweilige Dosierhebel über
ein Kurvengetriebe antreibbar ist,
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der jeweilige Dosierhebel über
ein Schraubengetriebe, ein Koppelgetriebe und ein Kurvengetriebe antreibbar
ist, und
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel, bei dem der jeweilige Dosierhebel
nur über ein Schraubengetriebe antreibbar ist.
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In
den 1 bis 4 sind einander entsprechende
Elemente und Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gezeichnet.
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Zuerst
werden die gemeinsamen Merkmale der in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiele beschrieben.
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In
den 1 bis 4 ist jeweils eine Druckmaschine 1 in
einem Ausschnitt dargestellt. Die Druckmaschine 1 ist eine
lithographische Offsetdruckmaschine und umfasst ein Farbwerk, welches mehrere
Farbauftragwalzen, mehrere Reiberwalzen, mehrere Zwischenwalzen
und eine Heberwalze umfasst. Das Farbwerk ist somit ein Heberfarbwerk.
Des Weiteren umfasst das Farbwerk einen Farbkasten 2 mit
einer Farbkastenwalze 3, von welcher die Heberwalze die
Farbe abnimmt. Zu dem Farbkasten 2 gehört außerdem
ein Grundkörper 4, der einen zur Farbkastenwalze 3 hin
geneigten Farbkastenboden bildet. Der Farbkasten 2 ist
somit ein sogenannter Keilfarbkasten. Der Farbkastenboden kann zumindest
teilweise mit einer ihn vor Verschmutzungen durch die Farbe schützenden
Folie belegt sein. Der Grundkörper 4 ist für
Wartungszwecke von der Farbkastenwalze 3 weg verstellbar,
z. B. schwenkbar, und wieder zurück verstellbar. Der Grundkörper 4 ist,
z. B. als Strangpressteil aus Aluminium oder als Gussteil, einstückig
hergestellt.
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An
den Grundkörper 4 ist eine Dosiervorrichtung 5 zur
zonalen Farbdosierung angebracht. Die Dosiervorrichtung 5 umfasst
eine Vielzahl von Dosierhebeln 6, die keine Rundkörper – d.
h., keine Räder – sind und welche in einer mit
der Rotationsachse der Farbkastenwalze 3 parallel und somit
relativ zur Zeichnungsebene der 1 bis 5 senkrecht verlaufenden Reihe angeordnet
sind. Jeder der miteinander Stoß auf Stoß angeordneten,
länglichen Dosierhebel 6 befindet sich in einer
anderen der Farbzonen und steuert in Abhängigkeit vom Druckbild
die innerhalb der jeweiligen Farbzone auf die Farbkastenwalze 3 übertragene
Farbmenge und die von Farbzone zu Farbzone verschiedene Schichtdicke
des Farbfilms auf der Farbkastenwalze 3 in der entsprechenden
Farbzone. Die Dosierhebel 6 begrenzen zusammen mit dem
Grundkörper 4 und der Farbkastenwalze 3 ein
Farbreservoir 7, in welchem die Druckfarbe gespeichert
ist.
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Jeder
Dosierhebel 6 ist über ein Gelenk 8 mit dem
Grundkörper 4 verbunden und um dieses Gelenk 8 zur
Farbkastenwalze 3 hin und von dieser weg schwenkbar, um
die Größe des von dem Dosierhebel 6 zusammen
mit der Farbkastenwalze 3 gebildeten Dosierspalts einzustellen.
Das Gelenk 8 ist ein sogenanntes offenes Drehgelenk und
weist einen Gelenkzapfen 9 und eine damit komplementäre
Gelenkschale 10 auf. Der Gelenkzapfen 9 wird durch
einen im Wesentlichen halbkreisförmig profilierten, konvexen
Vorsprung an der oberen Vorderkante des Grundkörpers 4 gebildet.
Dieser Vorsprung erstreckt sich ohne Unterbrechung über
sämtliche Farbzonen, so dass die Gelenkschalen 10 sämtlicher
Gelenke 8 sozusagen einen gemeinsamen Gelenkzapfen 9 haben.
Die Gelenkschale 10 ist eine im Wesentlichen halbkreisförmig
profilierte, konkave Vertiefung an der oberen Hinterkante des Dosierhebels 6.
Es ist auch eine vertauschte Anordnung des Gelenkzapfens 9 und
der Gelenkschale 10 denkbar, wobei der Gelenkzapfen 9 an
dem Dosierhebel 6 ausgebildet ist und die Gelenkschale 10 an
dem Grundkörper 4 ausgebildet ist und sich als
gemeinsame Gelenkschale 10 sämtlicher Gelenke 8 über
die gesamte Länge des Grundkörpers 4 erstreckt.
Der Gelenkzapfen 9 könnte aber auch durch einen
kreisförmig profilierten Draht gebildet sein, der in eine
halbkreisförmig profilierte Nut nahe der oberen Vorderkante
des Grundkörpers 4 in diesen eingesetzt ist.
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Pro
Dosierhebel 6 sind ein Stellmotor 11 mit einem
ins Motorgehäuse integrierten Getriebe und ein außerhalb
des Stellmotors 11 angeordnetes Getriebe vorhanden, über
welches die Bewegung des Stellmotors 11 bzw. seines internen
Getriebes auf den jeweiligen Dosierhebel 6 übertragen
wird, um diesen um das Gelenk 8 zu schwenken. Die Stellmotoren 11 sind
Elektromotoren. Die in einer zur Zeichnungsebene der 1 bis 5 senkrechten Reihe angeordneten Stellmotore 11 befinden
sich innerhalb einer Aussparung, die in das hintere Ende des Grundkörpers 4 eingebracht
ist.
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Jedem
Dosierhebel 6 ist eine Blattfeder 12 beigeordnet,
gegen deren Widerstand der Dosierhebel 6 zur Farbkastenwalze 3 hin
schwenkbar ist. Ein unterer Abschnitt der Blattfeder 12 liegt
an einer nicht näher bezeichneten Planfläche des
Grundkörpers 4 an und ist daran festgeschraubt.
Ein oberer Abschnitt der Blattfeder 12 liegt aufgrund von
deren Vorspannung an einer vom Grundkörper 4 abgewandten
Vorderfläche des Dosierhebels 6 straff an. Zwischen dem
unteren und oberen Abschnitt weist die Blattfeder 12 einen
freitragenden Zwischenabschnitt auf.
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Die
Blattfeder 12 hat zwei Funktionen: Zum einen drückt
sie den Dosierhebel 6 gegen den Grundkörper 4,
so dass der Gelenkzapfen 9 und die Gelenkschale 10 in
permanentem Eingriff miteinander gehalten werden. Dadurch ist sichergestellt,
dass das Gelenk 8 das Farbreservoir 7 abdichtet
und aus letzterem keine Farbleckage durch das Gelenk 8 austreten
kann, und dass die vom Gelenk 8 geführte Drehbewegung
der einzige Freiheitsgrad des Dosierhebels 6 ist.
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Zum
anderen verspannt die Blattfeder 12 das bereits erwähnte
Getriebe, welches den Stellmotor 11 mit dem Dosierhebel 6 verbindet.
Die Blattfeder 12 drückt das zwischen den Getriebegliedern
dieses Getriebes vorhandene Spiel, z. B. ein Gewindespiel, aus dem
Getriebe heraus.
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Die
den Dosierhebeln 6 zugeordneten Blattfedern 12 sind
in einer Reihe angeordnet, die parallel mit der Rotationsachse der
Farbauftragswalze 3 und somit senkrecht zur Zeichnungsebene
der 1 bis 4 verläuft. In der
den 1 bis 4 zugrunde liegenden Blickrichtung
ist nur eine der Blattfedern 12 zu sehen.
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Die
der Farbkastenwalze 3 zugewandte Vorderfläche
des verdickten oberen Endes des jeweiligen Dosierhebels 6 ist
bei den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 4,
mit einer konvexen, kreisbogenförmigen Krümmung 13 versehen,
die konzentrisch mit der Außenumfangsfläche des
Gelenkzapfens 9 und der Innenumfangsfläche der
Gelenkschale 10 verläuft. Die imaginäre
Mittelachse des Gelenkes 8 bildet somit auch die Krümmungsachse der
Krümmung 13.
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An
dieser Krümmung 13 liegt eine Rakel 14 mit
ihrer nach oben weisenden Abstreifkante an. Diese Rakel 14 wird
aufgrund ihrer Eigenelastizität an der Krümmung 13 gehalten
und erstreckt sich in Quer- und Längsrichtung – also
in der Zeichnungsebene der 1 bis 4 und
senkrecht zu dieser Zeichnungsebene – im Wesentlichen parallel
mit den Blattfedern 12. Die Rakel 14 erstreckt
sich aber ohne Unterbrechung über sämtliche Farbzonen
und bildet somit eine gemeinsame Rakel 14 für
alle Dosierhebel 6. Aufgrund der bereits erwähnten
Konzentrizität der Krümmung 13 und des
Gelenkes 8 haben um das Gelenk 8 erfolgende Schwenkbewegungen
der Dosierhebel 6 keinerlei Auswirkungen auf die Position und
Form der Rakel 14. Mit anderen Worten gesagt, wird die
Rakel 14 infolge der Schwenkbewegungen der Dosierhebel 6 von
letzteren nicht weggedrängt. Die obere Abstreifkante liegt
in jeder der möglichen Einstellungen der zueinander verstellbaren
Dosierhebel 6 an sämtlichen Dosierhebeln 6 dicht
an und behält immer ihre geradlinige Form.
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Bei
sämtlichen in den 1 bis 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen ist am unteren Ende der Rakel 14 eine
Auffangwanne 15 befestigt, deren nach oben weisende Öffnung
sich unterhalb der Dosierspalte befindet, welche von der Farbkastenwalze 3 zusammen
mit den Abstreifkanten der Dosierhebel 6 gebildet werden.
Auf der die Krümmung 13 aufweisenden Vorderfläche
des jeweiligen Dosierhebels 6 können sich in unerwünschten
Weise Farbtropfen ansammeln, die von durch den Dosierspalt hindurchgetretener,
jedoch nicht auf die Farbauftragswalze 3 übertragener
Druckfarbe stammen. Damit diese Farbreste nicht den im Inneren des
Grundkörpers 4 liegenden Mechanismus verschmutzen,
wird dieser durch die Rakel 14 geschützt, welche
die Farbreste in die Auffangwanne 15 leitet. Die Farbreste
fließen von besagter Vorderfläche des jeweiligen
Dosierhebels 6 entlang der Rakel 14 in die Auffangwanne 15 ab. Zwar
streift die Rakel 14 bei einer zum Zwecke der Farbmengeneinstellung
erfolgenden Schwenkbewegung des jeweiligen Dosierhebels 6 von
dessen Krümmung 13 besagte Restfarbe ab, jedoch
erfolgen diese Schwenkbewegungen des Dosierhebels 6 vergleichsweise
selten, so dass neben der abschirmenden Schutzwirkung das Leiten
der Farbreste in die Auffangwanne 15 als die wesentliche
Aufgabe der Rakel 14 angesehen werden kann und letztere
stattdessen auch als Farbleitlamelle oder -blatt bezeichnet werden
kann.
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Nach
der vorangegangenen Beschreibung der gemeinsamen Merkmale der in
den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele
werden im folgenden jene Merkmale beschrieben, in denen sich die
Ausführungsbeispiele voneinander mehr oder weniger unterscheiden.
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Bei
den in den 1 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen
wird die Rotationsbewegung des jeweiligen Stellmotors 11 auf
den jeweiligen Dosierhebel 6 über ein Schraubengetriebe 16 übertragen,
welches eine Gewindespindel 17 und eine darauf aufgeschraubte
Spindelmutter 18 umfasst. Die Gewindespindel 17 kann
durch die Motorwelle des Stellmotors 11 oder durch ein
daran angesetztes Verlängerungsstück gebildet
werden. Eine Koppel 19 ist mit ihrem einen Koppelende an
der Spindelmutter 18 angelenkt und mit ihrem anderen Koppelende
an dem Dosierhebel 6, speziell an dessen dem Gelenk 8 entgegengesetzten,
unteren Hebelende, angelenkt. Bei einer von dem Stellmotor 11 angetriebenen Drehbewegung
der Gewindespindel 17 wandert entlang dieser die Spindelmutter 18,
wobei diese Verschiebung der Spindelmutter 18 durch die
Koppel 19 in eine Schwenkbewegung des Dosierhebels 6 gewandelt
wird. Die dem jeweiligen Dosierhebel zugeordnete Blattfeder 12 ist
bestrebt, den Dosierhebel 6 von der Farbauftragwalze 3 weg
zu drängen. Demzufolge erfolgt eine Verstellung des Dosierhebels 6 zur Farbkastenwalze 3 hin
gegen die Wirkung der Federkraft der Blattfeder 12 bzw.
unter zunehmender Spannung der Blattfeder 12. Die bei jeder
möglichen Stellung der Spindelmotor 18 und des
Dosierhebels 6 unter einer mehr oder weniger großen
Vorspannung stehende Blattfeder 12 drückt über
den Dosierhebel 6, die Koppel 19 und die Spindelmutter 18 auf die
Gewindespindel 17, so dass dadurch das in den beiden nicht
näher bezeichneten Drehgelenken der Koppel 19 vorhandene
Lagerspiel und das zwischen der Gewindespindel 17 und der
Spindelmutter 18 vorhandene Gewindespiel eliminiert wird.
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Die
die Stellmotoren 11 mit den Dosierhebeln 6 verbindenden
Getriebe des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels
unterscheiden sich von den Getrieben des Ausführungsbeispiels
nach 1 nur dadurch, dass bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 die Koppel 19 nicht
direkt am Dosierhebel 6 angelenkt ist, sondern mit letzterem über.
eine Schwinge 20 mit einem Exzenter 21 antriebsmäßig verbunden
ist. Die Schwinge 20 hat ein unteres Schwingenende, an
welchem die Koppel 19 angelenkt ist, und ein oberes Schwingenende,
an welchem der Exzenter 21 angebracht oder angeformt ist. Der
Exzenter 21 ist in einem Prisma 22, welches in den
Grundkörper 4 eingebracht ist, drehbar gelagert und
ist auf der der Blattfeder 12 entgegengesetzten Rückseite
des Dosierhebels 6 abgestützt.
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Eine
demgegenüber vertauschte Anordnung, bei der das Prisma 22 in
die Rückseite des Dosierhebels 6 eingebracht ist
und sich der Exzenter 21 auf dem Grundkörper 4 abstützt,
ist möglich.
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Die
Blattfeder 12 hält aufgrund ihrer Vorspannung
den Dosierhebel 6 in permanenter Anlage an dem Exzenter 21,
wie dies in 3 dargestellt ist. Die von dem
Stellmotor 11 angetriebene Translation der Spindelmutter 18 in
eine erste Richtung wird über die Koppel 19 in
eine Schwenkbewegung der Schwinge 20 und somit des Exzenters 21 gewandelt, wodurch
dieser den Dosierhebel 6 zur Farbkastenwalze 3 hin
drückt. Eine von dem Stellmotor angetriebene Translation
der Spindelmutter 18 in eine zweite Richtung wird ebenfalls
von der Koppel 19 auf die Schwinge 20 und somit
den Exzenter 21 übertragen, wodurch diese den
Dosierhebel 6 Bewegungsraum freigibt, so dass der Dosierhebel 6 durch
die Blattfeder 12 von der Farbkastenwalze 3 weg
gedrückt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 fungieren
die Blattfedern 12 also auch als Rückstellfedern für
die Dosierhebel 6.
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Das
in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur
durch Wegfall der Koppel 19 des jeweiligen Dosierhebels 6.
Bei der in 4 dargestellten Dosiervorrichtung
ist die Spindelmutter 18 als ein Stößel
ausgebildet, wobei die Spindelmutter 18 an dem Dosierhebel 6 anliegt.
Der Dosierhebel 6 hat auf seiner der Blattfeder 12 entgegengesetzten Rückseite
eine schalenförmige Vertiefung, in welcher der damit komplementäre,
ballige Kopf der Spindelmutter 18 auf den Dosierhebel 6 drückt.
Die Vertiefung und der ballige Kopf sind in 4 ohne Bezugszeichen
dargestellte.
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Das
in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 in
zweifacher Hinsicht: Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist
der lange Hebelarm des jeweiligen Dosierhebels 6 bis in
die in den Grundkörper 4 eingebrachte Aussparung
hinein verlängert, in welcher der jeweilige Stellmotor 11 sitzt.
Auf das dem Gelenk 8 entgegengesetzte und im besagten Kanal
hineinragende Hebelende des Dosierhebels 6 drückt
der Exzenter 21. Der zweite Unterschied, welchen das Ausführungsbeispiel
gemäß 2 gegenüber jenem aus 3 aufweist,
besteht darin, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 das Schraubengetriebe 16,
die Koppel 19 und die Schwinge 20 entfallen sind.
Die in 2 dargestellte und zu deren Zeichnungsebene senkrechte
Ausrichtung der Rotationsachse des Exzenters 21 entspricht der
Variante bei Verwendung des Kegelradgetriebes. Bei der in 2 dargestellten
Dosiervorrichtung fungieren die Blattfedern 12 als Rückstellfedern,
welche die Dosierhebel 6 in permanenter Anlage an den Exzentern 21 halten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Farbkasten
- 3
- Farbkastenwalze
- 4
- Grundkörper
- 5
- Dosiervorrichtung
- 6
- Dosierhebel
- 7
- Farbreservoir
- 8
- Gelenk
- 9
- Gelenkzapfen
- 10
- Gelenkschale
- 11
- Stellmotor
- 12
- Blattfeder
- 13
- Krümmung
- 14
- Rakel
- 15
- Auffangwanne
- 16
- Schraubengetriebe
- 17
- Gewindespindel
- 18
- Spindelmutter
- 19
- Koppel
- 20
- Schwinge
- 21
- Exzenter
- 22
- Prisma
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19925403
A1 [0002]
- - DE 3047689 A1 [0002]
- - JP 2007237539 A [0002]
- - JP 2001150644 A [0002]
- - US 4711176 [0003]
