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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sackvereinzelungsvorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Säcken.
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Es sind im Stand der Technik Sackvereinzelungsvorrichtungen mit einem Sackmagazin zur Lagerung vorkonfektionierter Säcke bekannt, die eine dem Sackmagazin zugeordnete Sackentnahmeeinrichtung zur Entnahme eines zu vereinzelnden Sackes aus dem Sackmagazin haben. Die Sackvereinzelungsvorrichtung hat des Weiteren eine Transportstrecke zum Ausfördern des vereinzelten Sackes aus der Sackvereinzelungsvorrichtung.
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Die gattungsgemäße Sackvereinzelungsvorrichtung ist üblicherweise als Teil einer Sackbefüllungsvorrichtung verwirklicht. Bei den Säcken handelt es sich insbesondere um vorkonfektionierte Säcke, die an ihrer Befüllungsseite offen sind und auch als Offensäcke bezeichnet werden. Solche Säcke werden von dem Sackhersteller, einem Betreiber der Sackbefüllungsvorrichtung in gestapelter Form zugeliefert. In dieser gestapelten Form werden die Säcke in das Sackmagazin eingelegt. Dabei muss die Sacklage in dem Magazin keine derartige Ausrichtung haben, dass die Säcke in der Vertikalen übereinanderliegen. Vielmehr können die Säcke auch schräg bzw. in vertikaler Ausrichtung nebeneinander in dem Sackmagazin vorgesehen sein.
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Die aus dem Stand der Technik vorbekannte Sackvereinzelungsvorrichtung hat einen Greifarm zur Entnahme eines zu vereinzelnden Sackes, der verschwenkbar gelagert und mit einer Saugbrücke versehen ist, welche den zu vereinzelnden Sack üblicherweise an einem stirnseitigen Ende greift und einer Fördereinrichtung innerhalb der Sackvereinzelungsvorrichtung zuführt und die den vereinzelten Sack von der Sackentnahmeeinrichtung übernimmt und zu der Transportstrecke ausfördert. Bei der Transportstrecke kann es sich um eine Rutsche handeln, auf welcher der vereinzelte Sack abrutscht. Denkbar ist auch die Ausgestaltung der Transportstrecke durch ein umlaufendes Transportband. Jeder Transportweg der vereinzelten unbefüllten Säcke aus der Sackvereinzelungsvorrichtung kann als Transportstrecke im Sinne der Erfindung angesehen werden.
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Bei der vorbekannten Fördereinrichtung handelt es sich um ein umlaufende Riemen bzw. Transportketten die mit mehrere in Umlaufrichtung hintereinander vorgesehene Mitnehmerabschnitten, die über die sich dazwischen erstreckende und jeweils randseitig vorgesehene Gurte bzw. Ketten miteinander zu einem verbunden sind. Die Ketten bzw. Riemen bilden zwischen benachbarten Mitnehmerabschnitten ein Fenster aus, durch welches der vereinzelte Sack durch Verschwenken der Sackentnahmeeinrichtung in das Innere des umlaufenden Riemens bzw. der Ketten verbracht und von dem in Umlaufrichtung nachfolgenden Mitnehmerabschnitt mitgenommen wird. Die Sackentnahmeeinrichtung greift den Sack üblicherweise an seinem in Transportrichtung hinteren Ende. Dementsprechend wird durch den unter den Sack taufenden Mitnehmerabschnitt der vereinzelte Sack insgesamt angehoben und auf die Innenseite des Mitnehmerabschnittes abgelegt. Danach gibt die Sackentnahmeeinrichtung den Sack frei, so dass dieser von der Sackentnahmeeinrichtung zunächst über das umlaufende Band translatorisch wegbewegt wird. Üblicherweise wird der vereinzelte Sack bereits auf Höhe der ersten Umlenkrolle des umlaufenden Riemens bzw. der Ketten von der Fördereinrichtung auf die Transporteinrichtung überführt.
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Das vorbekannte System erlaubt einen Ausstoß von ca. 900 Sack pro Stunde, was unbefriedigend ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sackvereinzelungsvorrichtung mit höherem Ausstoß anzugeben. Des Weiteren will die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Vereinzeln von Säcken aus einem Sackmagazin angeben, welches einen hohen Ausstoß erlaubt.
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Mit Blick auf das vorrichtungsmäßige Problem wird mit der vorliegenden Erfindung eine Sackvereinzelungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Diese unterscheidet sich von dem Stand der Technik durch eine der Transportstrecke vorgeschaltete Sackschwenkeinrichtung, mit welcher der vereinzelte Sack von der Sackentnahmeeinrichtung zu der Transportstrecke durch Verschwenken um ein Schwenkzentrum bringbar ist.
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Dabei folgt die Schwenkbewegung des Sackes üblicherweise einer anderen Kinematik als die Schwenkbewegung der Sackentnahmeeinrichtung, sofern diese – wie im Stand der Technik – durch einen verschwenkbaren Arm mit einer Saugbrücke gebildet ist. Vielmehr erfolgt die Schwenkbewegung durch die erfindungsgemäße Schwenkeinrichtung durch Verschwenken um ein Schwenkzentrum, welches nicht mit der Schwenkachse der Sackentnahmeeinrichtung zusammenfällt, wenn diese einen Schwenkarm umfasst, auf dessen Schwenkachse insofern Bezug genommen wird. Die Schwenkeinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der vereinzelte Sack um einen Winkel von zumindest 220°, vorzugsweise 270° verschwenkt wird. Regelmäßig handelt es sich um eine kreisförmige, in einer Richtung kontinuierlich umlaufende Schwenkbewegung. Der Radius der Schwenkbewegung und die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung sind dabei so, dass der vereinzelte Sacke nach dem Überführen auf die Schwenkeinrichtung einerseits mit hoher Geschwindigkeit zur Übergabe an die Transportstrecke verschwenkt werden kann, andererseits hierbei aber eine Lageveränderung des Sackes bedingt durch die Fliehkraft eintritt, die den Sack während der Schwenkbewegung im Wesentlichen von der durch das Sackmagazin vorgegebenen Ausrichtung in eine Ausrichtung überführt, welche der Sack zur Ableitung über die Transportstrecke einnehmen muss, wodurch der Ausstoß der erfindungsgemäßen Sackvereinzelungsvorrichtung hoch sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung hat die Sackvereinzelungsvorrichtung eine als Teil der Sackschwenkeinrichtung ausgebildete Sackleitfläche, die das Schwenkzentrum umfänglich umgibt und der eine verschwenkbar um das Schwenkzentrum gelagerte Greifeinrichtung zugeordnet ist. Die Sackleitfläche ist dabei vorzugsweise als in der Regel ortsfest angeordnete, das Schwenkzentrum zumindest teilweise umgebende Zylinderfläche ausgebildet. Die Sackleitfläche muss demnach das Schwenkzentrum nicht vollumfänglich umgeben. Es kommt lediglich darauf an, einen für den vereinzelten Sack vorgesehene Leitfläche auszubilden, gegen welche dieser zumindest zeitweilig während der Schwenkbewegung und zumindest teilweise zur Anlage gebracht werden kann, um den Sack von der Sackentnahmeeinrichtung auf die Transportstrecke in vorbestimmter Weise im Rahmen einer Schwenkbewegung zu überführen. Die verschwenkbar um das Schwenkzentrum gelagerte Greifeinrichtung läuft dabei üblicherweise um die Sackleitfläche um. Sie kann auf der Sackleitfläche geführt sein. Üblicherweise hat die Greifeinrichtung indes einen Schwenkarm, welcher gelenkig um das Schwenkzentrum gelagert und einen Greifer trägt, der auf der dem Schwenkzentrum abgewandten Seiten der Sackleitfläche um diese umläuft. Dabei kann der Greifer zwischen der Sackleitfläche und einer äußeren Leitfläche vorgesehen sein, welche die Sackleitfläche ganz oder teilweise umgibt, um den Sack auf einer vorbestimmten Bewegungsbahn zu halten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist nämlich die Sackschwenkeinrichtung so ausgebildet, dass diese den vereinzelten Sack lediglich an seinem geschlossenen Ende greift, der bei der Schwenkbewegung des Sackes um das Schwenkzentrum ein vorauseilendes Ende bildet, welches vorauseilende Ende durch ein geschlossenes Ende des vorkonfektionierten Sackes gebildet ist. Mit anderen Worten wird der Sack üblicherweise an seinem geschlossenen Ende gegriffen und mit diesem Ende vorauseilend in Richtung auf die Transportstrecke verschwenkt. Auch die Sackentnahmeeinrichtung zum Vereinzeln eines Sackes aus dem Sackmagazin greift vorzugsweise den Sack an seinem geschlossenen Ende. Danach ist die Sackentnahmeeinrichtung so ausgebildet, dass sie mit dem zu vereinzelnden und noch in dem Sackmagazin angeordneten Sack an demjenigen Ende zusammenwirkt, an dem sich das geschlossene Ende des Sackes befindet. Die Sackentnahmeeinrichtung greift dementsprechend nicht vollflächig an dem Sack an, sondern lediglich randseitig und kann – wie im Stand der Technik bekannt – eine Saugbrücke haben, um den zu vereinzelnden Sack regelmäßig nahezu über seine gesamte Breite zu greifen und von dem Sackmagazin aufzunehmen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Vereinzelungsvorrichtung eine Blaseinrichtung auf, die eine zwischen dem Sack und dem Schwenkzentrum angeordnete Blasdüse umfasst, durch welche der vereinzelte Sack von der Sackleitfläche entfernbar ist. Üblicherweise ist die Blaseinrichtung so gesteuert, dass diese lediglich pulsartig auf den Sack wirkt, vorzugsweise auf das nicht gegriffene, freie und nachlaufende Ende des Sackes derart einwirkt, dass dieses Ende um das vorzugsweise noch fest durch die Greifeinrichtung gehaltene Ende verschwenkt wird, wenn sich der Sack im Rahmen der Verschwenkbewegung der Transportstrecke annähert. So erlaubt die Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eine Lage- und/oder Formänderung des Sackes im Rahmen der Schwenkbewegung derart, dass dieser im Rahmen einer möglichst geschmeidigen Bewegung von der Schwenkeinrichtung auf die Transportstrecke abgelegt wird.
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Die Blasdüse ist dabei gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung oberhalb der Transportstrecke angeordnet, so dass das neben der durch die Blasdüse induzierten Bewegung des Sackes auch die Schwerkraft zu einer möglichst gleichförmigen und effektiven Bewegung des Sackes zur Ablage desselben auf die Transportstrecke beiträgt.
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Mit Blick auf den verfahrensmäßigen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 angegeben. Bei diesem Verfahren wird zum Vereinzeln von Säcken ein einzelner Sack aus dem Sackmagazin in vorbekannter Weise entnommen und an eine Transportstrecke übergeben. Nach der Entnahme des vereinzelten Sackes aus dem Sackmagazin wird indes der Sack verschwenkt, d. h. im Rahmen einer kreisförmigen Bewegung um ein Schwenkzentrum bewegt, wie dies bereits zuvor zu dem vorrichtungsmäßigen Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist.
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Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 10 bis 13 angegeben.
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Die Verschwenkbewegung um das Schwenkzentrum wird ferner vorzugsweise so gesteuert, dass das üblicherweise freie, nachlaufende Ende im Rahmen der Schwenkbewegung durch Fliehkraft radial in Bezug auf die Schwenkbewegung nach außen, d. h. weg von dem Schwenkzentrum bewegt wird. Zur Übergabe auf die Transportstrecke wird das vorauslaufende Ende vorzugsweise zunächst an der vorzugsweise vorgesehenen Blasdüse vorbeigeführt, bevor ein von der Blasdüse abgegebener Blasimpuls auf den Sack aufgeben wird, um dem nachlaufenden Ende des Sackes – unterstützt durch den Blasimpuls – eine Bewegungsrichtung aufzuprägen, mit welcher das nachlaufende Ende in Richtung auf die Transportstrecke geführt, vorzugsweise in etwa tangential zu der Transportstrecke und von oben auf diese abgelegt wird. Abhängig von der gewünschten Kinematik, der Verschwenkgeschwindigkeit des Sackes auf der Sackschwenkeinrichtung und der Stärke des Blasimpulses wird dabei vor, während oder nach Aufgeben des Blasimpulses das vorauseilende Ende des Sackes freigegeben, so dass der Sack sich von der Sackschwenkeinrichtung entfernt und auf die Transportstrecke abgelegt wird.
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Danach wird der Sack insbesondere bei der Übergabe von der Sackschwenkeinrichtung auf die Transporteinrichtung um sein vorauslaufendes Ende verschwenkt. Zur Unterstützung dieser Verschwenkbewegung wird die Verschwenkbewegung um das Schwenkzentrum, d. h. diejenige verschwenkende Bewegung, durch welche der Sack insgesamt von der Sackentnahmeeinrichtung zu der Transportstrecke gefördert wird, stark abgebremst. Durch dieses Abbremsen wird das Schwenken des Sackes um das vorauslaufende Ende begünstigt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verdeutlicht. In dieser zeigen:
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1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels in einem Betriebszustand, bei dem ein zu vereinzelnder Sack aus dem Sackmagazin entnommen wird;
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2 das Ausführungsbeispiel bei Übergabe des vereinzelten Sackes an die Sackschwenkeinrichtung;
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3 das Ausführungsbeispiel beim Bewegen des vereinzelten Sackes auf der Sackschwenkeinrichtung; und
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4 einen Betriebszustand, bei welchem der vereinzelte Sack auf die Transportstrecke überführt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Sackvereinzelungsvorrichtung mit den wesentlichen Elementen verdeutlicht. Mit Bezugszeichen 2 ist ein Sackmagazin gekennzeichnet, in welchem eine Vielzahl von Säcken 4 übereinanderliegend bereitgehalten sind. Es handelt sich um vorkonfektioniert Offensäcke, deren Boden verschlossen und deren Kopf offen ist, um die jeweiligen Säcke 4 auf einen Füllstutzen aufzuschieben, welcher Schüttgut in den Sack 4 ausfördert. Eine solche Befüllungsstation ist üblicherweise dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel in Transportrichtung der Säcke 4 nachgelagert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel kann dementsprechend Teil einer Einrichtung sein, in welcher die vorkonfektionierten Säcke 4 gegriffen, mit dem gezeigten Ausführungsbeispiel vereinzelt und von dort einer Befüllstation zugeführt werden, wo die vereinzelten Säcke befüllt werden. Danach werden die Säcke üblicherweise verschossen und abgeworfen und zu Stückgutstapeln aufgestapelt.
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Mit Bezugszeichen 6 ist in der Zeichnung eine Sackentnahmeeinrichtung gekennzeichnet, die einen Schwenkarm 8 umfasst, der um ein Schwenklager 10 schwenkbar gelagert und an seinem gegenüberliegenden Ende mit einer Saugbrücke 12 versehen ist. Durch Verschwenken des Schwenkarmes 8 ist diese Saugbrücke 12 auf den obersten, zu vereinzelnden Sack 4 des Magazins 2 anlegbar, und zwar im Bereich des geschlossenen Endes des Sackes 4.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist oberhalb des Schwenklagers 10 und im Wesentlichen oberhalb der Saugbrücke 12 eine mit Bezugszeichen 14 gekennzeichnete Schwenkeinrichtung vorgesehen, die eine ortfest angeordnete Trommel 16 umfasst, welche an ihrem Außenumfang eine Sackleitfläche 18 ausbildet. Die Trommel 16 hat eine zylindrische Form, ist indes umfänglich nicht geschlossen. Der Mittelpunkt der Trommel ist mit Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Die Schwenkeinrichtung umfasst des Weiteren einen mit Bezugszeichen 22 gekennzeichneten Greifer, der über einen nicht gezeigten Lagerarm verschwenkbar um den Mittelpunkt 20 gelagert ist. Dieser Greifer 22 ist radial außerhalb der Sackleitfläche 18 vorgesehen. In 1 ist der Greifer 22 in seiner Aufnahmeposition A angeordnet.
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Ausgehend von dieser Aufnahmeposition A und mit einem Verschwenkwinkel von etwa 200° bis 250° im Uhrzeigersinn versetzt hierzu hat die Sackleitfläche 14 mehrere Luftauslassöffnungen, welche eine mit Bezugszeichen 24 gekennzeichnete Blasdüse bilden. In Schwenkrichtung um weitere 30° bis 60° versetzt befindet sich eine mit Bezugszeichen 26 gekennzeichnete Transportstrecke, die vorliegend durch ein Förderband ausgebildet ist.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels erläutert. Zunächst wird der oberste, in dem Magazin 2 gehaltene Sack 4 durch die Saugbrücke 12 an dem geschlossenen Ende durch die Sackentnahmeeinrichtung 6 gegriffen (vgl. 1). Dabei wird die Saugbrücke 12 aktiviert, so dass der zu vereinzelnde Sack 4 an der Sackentnahmeeinrichtung 6 fixiert ist. Danach wird der Schwenkarm 8 im Uhrzeigersinn verschwenkt (vgl. 2). Ein die Saugbrücke 12 geschlossener ventilseitiger Endabschnitt 4a wird von dem Greifer 22 gegriffen, ohne dass die Drehbewegung des Greifers unterbrochen wird. Danach wird die Saugbrücke 12 deaktiviert, so dass der durch die Sackentnahmeeinrichtung 6 zunächst vereinzelte Sack 4 allein durch den Greifer 22 gehalten wird.
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Im Rahmen der Schwenkbewegung des Greifers 22 um den ein Schwenkzentrum ausbildenden Mittelpunkt 20 der Trommel 16 bildet der mit Bezugszeichen 4a gekennzeichnete Endabschnitt ein vorauseilendes Ende des Sackes 4, welches der Verschwenkbewegung des Greifers 22 folgt, wohingegen das andere, als nachlaufendes Ende 4b bezeichnete Ende lediglich durch die Sackleitfläche 18 gehindert wird, radial nach innen umzuschlagen. Dementsprechend wird der Sack 4 im Rahmen der Schwenkbewegung um das Schwenkzentrum 20 ganz oder teilweise und jedenfalls zeitweilig im Rahmen der Schwenkbewegung vor der Sackleitfläche 18 gestützt, d. h. gleitet auf dieser Fläche ab (vgl. 3). Während dieser Schwenkbewegung wird der Schwenkarm 8 der Sackentnahmeeinrichtung 6 von der in 2 gezeigten Übergabeposition U zu der in 1 bzw. 4 gezeigten Ansaugposition V zurückverschwenkt.
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Im Rahmen der Schwenkbewegung passiert der Greifer 22 die Blasdüse 24, während das vorauslaufende Ende 4a weiterhin in dem Greifer 22 geklemmt ist. Danach wird durch die Blasdüse 24 ein Luftstoß ausgeblasen, der gegen den vereinzelten Sack 4 wirkt und das nachlaufende Ende 4b um den Greifer 22 verschwenkt, so dass das nachlaufende Ende 4b in Richtung auf die Transportstrecke 26 verschwenkt wird. Im Rahmen dieser Bewegung wird üblicherweise die Verschwenkbewegung des Sackes 4 um das Schwenkzentrum 20 stark abgebremst, wodurch ein weiterer, das nachlaufende Ende 4b in beschleunigter Weise in Richtung auf die Transportstrecke 26 fördernder Impuls bewirkt wird. Des Weiteren wird der Greifer 22 in der in 4 gezeigten Abgabeposition B geöffnet, so dass der vereinzelte Sack 4 der durch den Luftstoß und die Zentrifugalkraft aufgeprägten Bewegung des Sackes 4 folgt und in Richtung auf die Transportstrecke 26 von der Schwenkeinrichtung 14 abgeleitet wird (vgl. 4).
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Mit Blick auf eine möglichst rasche Vereinzelung eines Sackes 4 aus dem Magazin 2 erfolgt die Verschwenkbewegung des Greifers 22 kontinuierlich, wobei die Sackentnahmeeinrichtung 6 so auf die Bewegung des Greifers 22 abgestimmt wird, dass der Endabschnitt 4a durch die Sackentnahmeeinrichtung 6 in den noch offenen Greifer 22 verbracht und dieser dann während der Schwenkbewegung des Greifers 22 um das Schwenkzentrum 20 geschlossen wird, um den vereinzelten Sack 4 zu greifen. Es findet dementsprechend eine kontinuierliche Drehbewegung des Greifers 22 um den Mittelpunkt 20 statt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Magazin
- 4
- Sack
- 4a
- Endabschnitt, vorauslaufendes Ende
- 4b
- nachlaufendes Ende
- 6
- Sackentnahmeeinrichtung
- 8
- Schwenkarm
- 10
- Schwenklager
- 12
- Saugbrücke
- 14
- Schwenkeinrichtung
- 16
- Trommel
- 18
- Sackleitfläche
- 20
- Mittelpunkt/Schwenkzentrum
- 22
- Greifer
- 24
- Blasdüse
- 26
- Transportstrecke
- A
- Aufnahmeposition der Schwenkeinrichtung
- B
- Abgabeposition der Schwenkeinrichtung
- U
- Übergabeposition
- V
- Ansaugposition
