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Die Erfindung betrifft eine Pressenanordnung zur Entwässerung oder Glättung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn. Bei einer solchen Pressenanordnung mit einem von zwei Presswalzen gebildeten Pressspalt ist zumindest auf einer der Stirnseiten (Führer- oder Triebseite) der Lagerzapfen der ersten Presswalze an einem ersten Lagerbock gelagert und der Lagerzapfen der zweiten Presswalze an einem zweiten Lagerbock gelagert, wobei der erste Lagerbock mit dem zweiten Lagerbock durch wenigstens ein Verbindungselement lösbar miteinander verbunden ist.
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Um die hohe Presskraft nicht über die Stuhlung übertragen zu müssen, sind die beiden Lagerböcke durch wenigstens ein Verbindungselement miteinander verbunden. Das Verbindungselement ist lösbar mit zumindest einem Lagerbock verbunden, damit die Lagerböcke für regelmäßige Wartungsarbeiten schnell und einfach getrennt werden können.
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Bekannt sind solche Pressenanordnungen zur Entwässerung von Faserstoffbahnen, dann werden meist Pressfilze oder Pressbänder zusammen mit der Faserstoffbahn, oft auch im Sandwich, durch den Pressspalt geführt, oder zur Glättung, wobei dann die Bahn alleine oder nur mit einem Band, z. B. aus Kunststoff oder Metall, durch den Pressspalt geführt wird.
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Aus der Schrift
DE 10 2008 054 858 A1 sind als Zugstäbe ausgeführte Verbindungselemente bekannt, die in Aussparungen der Lagerböcke eingeführt sind. Um diese in der Aussparung zu halten und damit die Lagerböcke im Betrieb unter der Zugkraft, die beim Pressen auftritt, miteinander zu verbinden, können sie entweder formschlüssig ausgeführt sein oder es können drehbare Leisten vorgesehen sein. Bei der Konstruktionsart mit Zugstäben stehen die Lagerböcke nicht direkt miteinander in Kontakt, sondern sind nur über die Verbindungselemente verbunden. Bei der Ausführung mit drehbaren Leisten halten diese in der Schließstellung die Verbindungselemente in der Aussparung. In der Öffnungsstellung der Leisten können die Verbindungselemente herausgeführt werden. So können die Lagerböcke und damit die Presswalzen für Wartungsarbeiten von einander getrennt werden, wie es zum Beispiel für Walzenwechsel oder Pressmantelwechsel nötig ist.
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Durch die Anwendung von immer höheren Presslasten werden immer stärkere und größere Verbindungselemente oder immer mehr nebeneinander angeordnete Verbindungselemente notwendig, um die auftretenden Zugkräfte noch aufnehmen zu können, was das Lösen der Verbindung aufwendig macht.
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Darüber hinaus gibt es eine andere Konstruktionsart, bei der die Verbindungselementen als Klammern ausgestalten sind und außen an den Lagerböcken angreifen, wie es beispielsweise aus der Schrift
WO 03/004888 A1 bekannt ist. Bei dieser Konstruktionsart stützen sich die beiden Lagerböcke direkt aufeinander ab und werden durch die Klammern in dieser Position gehalten. Das ergibt mit entsprechend groß dimensionierten Klammern eine einfache und robuste Verbindung, die allerdings auch starr ist. Deshalb sind weitere konstruktive Maßnahmen notwendig, um eine im Betrieb auftretende Durchbiegung und eine eventuell auftretende axiale Ausdehnung der Presswalzen ausgleichen zu können. Dazu werden zum Beispiel Kugelgelenklager oder ähnliches angewandt. Die außenliegenden Klammern benötigen außerdem recht viel Bauraum.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Pressenanordnung so weiter zu entwickeln, dass eine für höhere Presslasten geeignete Verbindung der Lagerböcke geschaffen wird, die möglichst wenig Bauraum benötigt und das Lösen der Verbindung deutlich erleichtert.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pressenanordnung gelöst, bei der der erste Lagerbock mit dem zweiten Lagerbock durch wenigstens ein schwenkbares Verbindungselement lösbar miteinander verbunden ist, wobei das schwenkbare Verbindungselement
- a) von einer Betriebsposition in eine Wartungsposition und zurück schwenkbar ist,
- b) schwenkbar mit dem ersten Lagerbock verbunden ist,
- c) wenigstens einen Haltebereich aufweist, der in der Betriebsposition in einer Aussparung (11) des zweiten Lagerbockes gehalten ist,
- d) in der Betriebsposition die beim Pressen auftretende Zugkraft aufnehmen kann und
- e) in der Wartungsposition so angeordnet ist, dass sich das schwenkbare Verbindungselement vollständig innerhalb der seitlichen Verlängerung des Walzenumfangs der ersten Presswalze befindet.
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Der Vorteil dieser Ausführung besteht unter anderem darin, dass das Verbindungselement zum Lösen der Verbindung und für die Wartungsarbeiten nicht demontiert werden muss, sondern weiterhin am ersten Lagerbock befestigt bleibt und gleichzeitig aber nicht im Weg ist, da das Verbindungselement im abgeschwenkten Zustand also in der Wartungsposition nicht über die Hüllmaße des Walzenumfangs hinausragt. Dadurch kann die Walze mit dem Kran leichter demontiert werden. Überstehende Teile würden hierbei stören und auch Gefahr laufen, beschädigt zu werden. Und so können auch sehr schwere Verbindungselemente gut hantiert werden.
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Um die Zugkräfte gleichmäßig aufnehmen zu können, umfasst die Pressenanordnung bevorzugt mindestens zwei schwenkbare Verbindungselemente, die die Lagerböcke lösbar miteinander verbinden und die oben genannten Merkmale a) bis e) aufweisen beziehungsweise gemäß Anspruch 1 ausgeführt sind. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn alle Verbindungselemente, die den ersten und den zweiten Lagerbock verbinden, als schwenkbare Verbindungselemente gemäß Anspruch 1 ausgeführt sind.
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Weiterhin kann es sinnvoll sein, dass der erste Lagerbock und der zweite Lagerbock, welche durch ein schwenkbares Verbindungselement verbunden sind, auf der Führerseite der Maschine angeordnet sind. Da auf der Triebseite die Antriebe im Weg sind, werden Wartungsarbeiten an den Presswalzen meist von der Führerseite aus gemacht. Ebenso werden die Presswalzen oder die Pressmäntel normalerweise auch von der Führerseite aus gewechselt.
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Auf der zweiten Stirnseite zum Beispiel auf der Triebseite sind die beiden Presswalzen über weitere zum Beispiel triebseitige Lagerzapfen auch jeweils in weiteren Lagerböcken gelagert. Die weiteren Lagerböcke können ebenso mit lösbaren Verbindungselementen verbunden sein. Die Verbindungselemente können zusätzlich auch schwenkbar an einem der weiteren Lagerböcke befestigt sein.
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Besondere Vorteile bietet die erfindungsgemäße Lösung, wenn eine der beiden Presswalzen, insbesondere die erste Presswalze, als Schuhpresswalze ausgeführt ist, welche einen flexiblen, um ein stehendes Joch rotierbaren Mantel und einen hydraulisch an den Mantel und darüber an die andere Presswalze anpressbaren, sich am stehenden Joch abstützendes Schuhpresselement aufweist. Durch eine Schuhpresswalze wird ein verlängerter Pressspalt erzeugt, der die Anwendung erhöhter Anpresskräfte ermöglicht. Eine besonders bevorzugte Lösung ist es, wenn die erste Presswalze, insbesondere die Schuhwalze die Oberwalze im Pressspalt ist. Dadurch wird die Zugänglichkeit weiter verbessert.
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Bevorzugt sind die Verbindungselemente als Zugstäbe oder Zugriegel ausgeführt und/oder zumindest so, dass sich die beiden Lagerböcke nicht direkt aufeinander abstützen, sondern nur durch Verbindungselemente verbunden sind.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn das schwenkbare Verbindungselement einen Zugriegel und einen Schwenkarm aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind. Wobei der Zugriegel in der Betriebsposition zusammen mit eventuell noch vorhandenen Verbindungselementen die Zugkraft beim Pressen aufnimmt und der Schwenkarm den Zugriegel mit dem ersten Lagerbock schwenkbar verbindet. Das schwenkbare Verbindungselement kann auch mehrere Zugriegel und/oder mehrere Schwenkarme aufweisen.
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Das schwenkbare Verbindungselement, insbesondere der Zugriegel, besitzt bevorzugt eine oder mehrere Auflageflächen, welche sich in der Betriebsposition an einer Gegenfläche des ersten Lagerbockes abstützen, so dass die Zugkräfte übertragen werden können. Von Vorteil ist es, wenn sich die Gegenfläche in einer Aussparung des ersten Lagerbockes befindet.
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Bevorzugt ist das Verbindungselement so angeordnet und der erste Lagerbock so ausgeführt, dass sich das Verbindungselement in der Wartungsposition zum überwiegenden Teil innerhalb des ersten Lagerbockes in einer Aussparung versenkt befindet. Dadurch ist es dann noch mal zusätzlich vor Beschädigung geschützt.
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Wenn die erste Presswalze eine Schuhpresswalze ist, lässt sich durch diese Anordnung auch der Pressmantelwechsel einfacher gestalten. Der Pressmantel wird üblicherweise ohne Ausbau der Presswalze seitlich aus der Maschine herausgezogen und ein neuer Pressmantel aufgezogen. Dabei dürfen keine Bauteile die an der Presswalze befestigt sind, über die seitliche Verlängerung des Presswalzenumfangs hinausragen. Wenn die Verbindungsteile darüber hinausragen würden, müssten sie vorher demontiert werden.
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Damit keine weiteren konstruktiven Maßnahmen notwendig sind, um eine im Betrieb auftretende Durchbiegung oder eine eventuell auftretende axiale Ausdehnung der Presswalzen ausgleichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das schwenkbare Verbindungselement zumindest teilweise biegeweich ist, insbesondere wenn es zwischen dem Haltebereich und der Auflagefläche eine biegeweichen Bereich aufweist, der in der Richtung parallel zur Pressenebene biegeweich ist.
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Je nach baulichen Gegebenheiten kann es sinnvoll sein, das schwenkbare Verbindungselement im Wesentlichen senkrecht zur Pressenebene schwenkbar auszuführen oder im Wesentlichen parallel zu Pressenebene schwenkbar.
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Besonders gut lassen sich die Zugkräfte übertragen, wenn das schwenkbare Verbindungselement zwei Haltebereiche aufweist, die in der Betriebsposition in einer Aussparung des zweiten Lagerbocks gehalten werden. Das Halten kann durch formschlüssige Anpassung der Aussparung erfolgen oder durch eine oder mehrere Fixierleisten oder Klauen, welche drehbar oder verschiebbar sind. Und zwar so, dass sie zwischen einer Schließstellung, in der sie das jeweilige Verbindungselement durch Abstützen am Haltebereich in der Aussparung halten, und eine Öffnungsstellung, in der sie so angeordnet sind, dass das Verbindungselement aus der Aussparung herausführbar ist, hin und her bewegbar ist.
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Die Schwenkbewegung im Sinne der Erfindung ist eine Drehbewegung oder eine Kombination aus Drehbewegungen und/oder Linear- oder Kurvenbewegungen. Eine solche Kombination lässt sich zum Beispiel mithilfe einer sogenannten Kulissenführung und einer oder mehreren Drehpunktlagerungen darstellen. Um die Bewegung des Verbindungselementes an den gewünschten Weg möglichst gut anpassen zu können, ist es hilfreich, wenn das Verbindungselement mindestens zwei Drehpunkte aufweist. Darüber hinaus kann es vorteilhafterweise noch eines oder mehrere Führungselemente aufweisen, die in einer Führungsschiene oder einer Kulissenführung geführt sind.
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Eine besondere Verbesserung ergibt sich, wenn die Schwenkbewegung eines oder mehrerer Verbindungselemente automatisierbar ausgeführt ist, indem eine hydraulische oder pneumatische oder elektro-mechanische Vorrichtung zum Bewegen am Verbindungselement vorgesehen ist, zum Beispiel ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder ein Elektromotor.
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In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Dreh- oder Verschiebebewegung einer oder mehrerer Fixierleisten oder Klauen automatisierbar ausgeführt ist, indem eine hydraulische oder pneumatische oder elektro-mechanische Vorrichtung zum Bewegen an der Fixierleiste oder der Klaue vorgesehen ist, zum Beispiel ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder ein Elektromotor.
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Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Die Zeichnungen zeigen
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in 1 eine erfindungsgemäße Pressenanordnung mit zwei schwenkbaren Verbindungselementen in der Betriebsposition,
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in 2 eine seitliche Detailansicht eines schwenkbaren Verbindungselements in der Betriebsposition
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in 3a bis 3e eine schematische Darstellung der Schwenkbewegung ausgehend von der Betriebsposition über Zwischenschritte bis in die Wartungsposition, wobei 3a die Betriebsposition und 3e die Wartungsposition darstellt,
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in 4 eine Ausführung der Fixierleisten oder Klauen
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in 5 eine weitere Ausführung einer Fixierleiste oder Klaue
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in 6 noch eine weitere Ausführung der Fixierleisten oder Klauen Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung der Pressenanordnung 1 mit zwei Presswalzen 2, 3, die den Pressspalt bilden und deren Lagerzapfen 6, 7 jeweils an den Lagerböcken 4, 5 gelagert sind. Die Lagerböcke 4, 5 sind durch zwei schwenkbare Verbindungselemente 8, 9 miteinander lösbar verbunden. Die Pressenebene E wird durch die Längsachsen der Presswalzen aufgespannt. Die Verbindungselemente 8, 9 umfassen je einen Zugriegel 8.1, 9.1 und einen Schwenkarm 8.2, 9.2. Über den Schwenkarm 8.2, 9.2 ist das Verbindungselement am ersten Lagerbock 4 schwenkbar befestigt. Über den Haltebereich 10, der sich in der Aussparung 11 im zweiten Lagerbock befindet, kann das Verbindungselement 9 Zugkräfte, die beim Pressen auftreten, aufnehmen. In der Aussparung 24 im ersten Lagerbock 4 befindet sich die andere Seite des Zugriegels, der sich dort mit seiner Auflagefläche 20 an der Gegenfläche 21 abstützt und dadurch wiederum die Zugkräfte aufnehmen kann. Zum Lösen der Verbindung wird das Verbindungselement 9 so geschwenkt, dass der Zugriegel 9.1 mit seinem Haltebereich 10 seitlich aus der Aussparung 11 herausgeführt wird. In der Wartungsposition kommt der Zugriegel 9.1 zum überwiegenden Teil in der Aussparung 24 zu liegen. Nun befindet sich das gesamte Verbindungselement 9 innerhalb der seitlichen Verlängerung und somit innerhalb der Hüllkurve des Walzenumfangs der ersten Presswalze 2. Analog wird mit dem Verbindungselement 8 verfahren. Danach kann die obere Walze 2 abgehoben oder aus der Maschine gehoben werden oder es kann der Pressmantel zum Beispiel, wenn die Presswalze 2 eine Schuhpresswalze ist, gewechselt werden. In diesem Ausführungsbeispiel hat das Verbindungselement bzw. genauer gesagt der Zugriegel 8.1, 9.1 eine Doppel-T-Form. Selbstverständlich sind auch andere Formen mit entsprechend geeigneten Haltebereichen und Auflageflächen verwendbar.
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Nicht dargestellt ist die andere Stirnseite, auf der die Presswalzen üblicherweise auch über weitere Lagerzapfen in weiteren Lagerböcken gelagert sind, welche mit weiteren Verbindungselementen lösbar verbunden sind. Diese weiteren Verbindungselemente müssen nicht, können aber schwenkbar ausgeführt sein.
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In einer anderen Ausführung können auch vier schwenkbare Verbindungselemente, jeweils zwei links und zwei rechts von den Lagerzapfen angeordnet sein, die den ersten und den zweiten Lagerbock miteinander verbinden.
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In der seitlichen Darstellung der Betriebsposition in 2 erkennt man, wie das Verbindungselement 9 zum Beispiel aus einem Zugriegel 9.1 und zwei Schwenkarmen 9.2a, 9,2b aufgebaut sein kann, wobei die Schwenkarm durch eine Drehachse mit dem Zugriegel 9.1 verbunden sind und durch eine Drehachse mit dem ersten Lagerbock 4. Im Lagerbock 5 ist das Verbindungselement 9 über zwei drehbare Klauen 12a, 12b, die an den Haltebereichen 10a, 10b angreifen, so gehalten, das es Zugkräfte aufnehmen kann. Die Haltebereiche 10a, 10b sind hier in etwa symmetrisch zur Längsachse des Zugriegels angeordnet. Im Lagerbock 4 stützt sich der Zugriegel 9.1 über die Auflageflächen 20a, 20b auf den Gegenflächen 21a, 21b ab, um Zugkräfte aufzunehmen. Die Aussparung 24 ist geeignet das Verbindungselement zum großen Teil aufzunehmen, wenn es in die Wartungsposition geschwenkt wird. Damit die Bewegung entsprechend ausgeführt wird, sind am Zugriegel 9.1, der ein Teil des Verbindungselements 9 ist, Führungselemente 22a, 22b vorgesehen, die in Führungsschienen 23a, 23b liegen und dadurch das Verbindungselement während der Schwenkbewegung führen.
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Zumindest eines der beiden Schwenkarmgelenke 16a, 16b ist bevorzugt so ausgeführt, dass die Schwenkarme 9.2a, 9.2b in der Betriebsposition keine Zugkräfte aufgrund der Presslast übertragen müssen. Das kann dadurch erreicht werden, dass eines der Schwenkarmgelenke 16a, 16b mit soviel Spiel versehen ist, dass die Längung des Zugriegels 9.1 im Betrieb unter Presslast noch ausgeglichen werden kann, ohne dass Last auf die Schwenkarme 9.2a, 9.2b übertragen wird. Vorzugsweise wird das untere Schwenkarmgelenk 16b so ausgeführt.
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Die 3a bis 3e zeigen beispielhaft in Einzelschritten, wie die Schwenkbewegung ausgeführt werden kann. 3a zeigt die Betriebsposition. In 3b wird das Verbindungselement 9 aus der Aussparung 11 herausgeführt (zum Beispiel nachdem Fixierleisten oder Klauen in die Öffnungsstellung gebracht worden sind). In 3c ist zu erkennen, wie das Führungselement 22 in der Führungsschiene 23 den Zugriegel 9.1 entsprechend in die Aussparung 24 führt. In 3d ist das Verbindungselement noch nicht ganz innerhalb der seitlichen Verlängerung des Walzenumfangs der Presswalze 2. Deshalb wird der Zugriegel noch etwas weiter geschwenkt wie 3e zeigt. 3e entspricht der Wartungsposition. Nun könnte ein Pressmantelwechsel problemlos ausgeführt werden, ohne dass irgendwelche überstehenden Teile noch demontiert werden müssen. Besonders vorteilhaft ist auch, dass der sehr schwere Zugriegel 9.1 in der Wartungsposition durch die Stellung des Schwenkarms 9.2 und die Kinematik der Schwenkbewegung selbsthemmend fixiert ist und somit nicht nach unten zurückfallen kann. Das gilt selbst bei schräggestellten Pressen, wie es in den 3a bis 3e gezeigt ist und wie das Walzenpaar in Maschinen oft eingebaut wird. Der Schrägstellungswinkel der Verbindungslinie der Lagermittelpunkte der Presswalzen 2, 3 gegenüber der Senkrechten beträgt bevorzugt mindestens 5°, insbesondere mindestens 10°. Und andererseits beträgt der Schrägstellungswinkel vorzugsweise maximal 45°, besonders bevorzugt maximal 30°.
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4 zeigt eine Ausführung von drehbaren Klauen oder Fixierleisten 12a, 12b, die das Verbindungselement 9 bzw. deren Zugriegel 9.1 in der Ausparung 11 des Lagerbocks 5 festhalten und durch die Abstützung an den Haltebereichen 10a, 10b die Übertragung von Zugkräften ermöglichen. Die Fixierleisten oder Klauen können sich dabei über die ganze Breite des Zugriegels 9.1 erstrecken oder auch aus mehreren Elementen über der Breite aufgebaut sein. Eine Drehung entsprechend der Pfeilrichtung bewegt die Fixierleisten oder Klauen von der Schließ- in die Öffnungsstellung und zurück.
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5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Fixierleiste 13, die verschiebbar ist und einseitig sich am Haltebereich 10a abstützt. Der andere Haltebereich 10b stützt sich an der Umrandung der Aussparung 11 ab. In der Öffnungsstellung muss der Zugriegel etwas seitwärts bewegt werden und kann dann auch aus der Aussparung 11 herausgeführt werden.
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6 zeigt noch eine andere Ausführung der Fixierleisten oder Klauen 14a, 14b.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pressenanordnung
- 2
- erste Presswalze
- 3
- zweite Presswalze
- 4
- erster Lagerbock
- 5
- zweiter Lagerbock
- 6
- Lagerzapfen der ersten Presswalze
- 7
- Lagerzapfen der zweiten Presswalze
- 8, 9
- schwenkbares Verbindungselement
- 8.1, 9.1
- Zugriegel
- 8.2, 9.2, 9.2a, 9.2b
- Schwenkarm
- 10, 10a, 10b
- Haltebereich
- 11
- Aussparung im zweiten Lagerbock
- 12a, 12b
- Fixierleiste oder Klaue
- 13
- andere Klaue
- 14a, 14b
- noch mal andere Klaue
- 15
- weitere Aussparung im zweiten Lagerbock
- 16a, 16b
- Schenkarmgelenke
- 20, 20a, 20b
- Auflagefläche
- 21, 21a, 21b
- Gegenfläche
- 22, 22a, 22b
- Führungselement
- 23, 23a, 23b
- Führungsschiene
- 24
- Aussparung im ersten Lagerbock
- E
- Pressenebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008054858 A1 [0004]
- WO 03/004888 A1 [0006]
