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Die Erfindung betrifft ein Schienensystem, aufweisend Schienenteile und eine entlang der Schienenteile geführte mobile Einheit.
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Es ist allgemein bekannt, dass mobile Einheiten auf Schienenteilen schienenführbar sind.
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Aus der
EP 0 384 020 A2 ist eine Anordnung zur Bildübertragung mit einer Videokamera bekannt.
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Aus der
DE 195 12 107 B4 ist ein spurgeführtes Transportsystem mit berührungsloser Energieübertragung bekannt.
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Aus der
DE 30 12 790 C2 ist ein magnetisches Führen einer Antenne eines Schlitzhohlleiters bekannt.
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Aus der
DE 19 23 464 U ist eine Rollenführung eines Schleifabnehmers bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Schienensystem weiterzubilden, wobei eine kostengünstige Schienenteilverlegung und kostengünstige Schienenteile verwendbar sein sollen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienensystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Schienensystem, aufweisend Schienenteile und eine entlang der Schienenteile geführte mobile Einheit, sind, dass
die mobile Einheit ein Mittel zur Erfassung der Position und/oder ein Mittel zur Datenübertragung aufweist,
wobei ein Profilteil mit einem der Schienenteile verbunden ist,
wobei das jeweilige Mittel in einen jeweiligen Hohlraum des Profilteils hineinragt oder in einem jeweiligen Hohlraum des Profilteils angeordnet ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass hohe Toleranzen der Teile und der Schienenstrecke zulässig sind. Denn es werden kostengünstige Teile eingesetzt. Somit weist zwar die mobile Einheit hohe Abweichungen auf. Es können aber trotzdem ein schienengebundenes Positionserfassungssystem und/oder ein schienengebundenes Datenübertragungssystem eingesetzt werden, bei denen nur geringere Abweichungen oder Spiele zulässig sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Spiel, insbesondere die zulässigen Abweichungen, der mobilen Einheit transversal zur Schienenrichtung größer als das Spiel von in Hohlräumen des Profilteils angeordneten Führungsrollen,
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insbesondere welche über ein Ausgleichselement an der mobilen Einheit, insbesondere am Gestänge der mobilen Einheit, angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass Führungsrollen ein Begrenzen des Spiels des Positionserfassungsmittels und Datenübertragungsmittels ermöglichen, auch wenn das Spiel der mobilen Einheit größer ist.
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Erfindungsgemäß ist das Mittel zur Erfassung der Position ein Sensor eines Markierungs-, Barcode- oder Strichcode-Lesegeräts,
und
das Mittel zur Datenübertragung ist eine Antenne, die in einen Schlitzhohlleiterbereich des Profilteils zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass ein schienengebundenes System verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Profilteil ein Stranggussprofilteil, insbesondere wobei die Stranggussrichtung parallel zur Schienenrichtung angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Fertigung des Profilteils ausführbar ist. Alle Hohlräume des Profilteils sind somit in Schienenrichtung erstreckt und offen, wobei sie in in Schienenrichtung fluchtend angeordneten, gleichartig ausgeführten weiteren Profilteilen, insbesondere deren entsprechende Hohlräume münden.
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Erfindungsgemäß ist derjenige Hohlraum, in welchen das Mittel zur Erfassung der Position hineinragt oder in welchem das Mittel zur Erfassung der Position angeordnet ist, des Profilteils nicht nur vom Profilteil, sondern zumindest auch von einem Trägerteil begrenzt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Klebeband mit Barcode oder Strichcode oder ein Träger mit Positionsmarkierungen an die Innenseite des Trägerteils befestigbar ist, bevor dieses zum Profilteil hindrehbar und am Profilteil verrastbar ist. Somit ist also zum Befestigen der Markierungen oder der Codes genügend Arbeitsraumbereich vorhanden. Nach dem Verrasten am Profilteil sind die Markierungen oder Codes gut schützt und in einem vom Profilteil und Trägerteil geschützten Hohlraumbereich angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist das Trägerteil, welches die Markierungen, den Barcode oder den Strichcode trägt oder einen Träger, welcher die Markierungen, den Barcode oder den Strichcode trägt, trägt, mit dem Profilteil formschlüssig verbindbar, insbesondere einklipsbar oder verrastbar
und/oder das Trägerteil ist am Profilteil drehbar gelagert, insbesondere mittels eines Drehgelenk und/oder eines Scharniers. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung und/oder Wartung ausführbar ist, da zum Anbringen oder wechseln der Markierungen oder der Codes genügend Arbeitsraumbereich vorhanden ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schlitz, durch welchen das Mittel zur Erfassung der Position zumindest teilweise hineinragt, nicht nur vom Profilteil sondern zumindest auch von dem Trägerteil begrenzt, wobei der Schlitz enger ist als die Ausdehnung des im Hohlraum befindlichen Teils des Mittels zur Erfassung der Position,
und/oder der Schlitz, durch welchen das Mittel zur Erfassung der Position zumindest teilweise hineinragt, verläuft senkrecht, insbesondere ist er horizontal ausgerichtet, zum Schlitz des Schlitzhohlleiters, der insbesondere vertikal ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kompakte Anordnung herstellbar ist, da die Schlitze der Hohlräume für Positionserfassung und Datenübertragung nicht parallel angeordnet werden müssen und somit nicht in vertikaler oder horizontaler Richtung eine große Ausdehnung entsteht. Bei der Ausgestaltung sind die Mittel zur Positionserfassung und Datenübertragung sternförmig am Ausgleichselement oder an einem Verbindungsabschnitt befestigbar. Eine serielle Anordnung würde eine größere Ausdehnung erforderlich machen.
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Erfindungsgemäß sind das Mittel zur Erfassung der Position und/oder das Mittel zur Datenübertragung am Verbindungsabschnitt und/oder am Ausgleichselement angeordnet, welcher und/oder welches an der mobilen Einheit, insbesondere am Gestänge der mobilen Einheit, befestigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Ausgleichselement elastisch verformt wird, wenn das Spiel der mobilen Einheit, also eine Abweichung der mobilen Einheit aus ihrer Ideallage größer ist als das mittels des Spiels der Führungsrollen im Profilteil kompensierbare Spiel. Hierzu ist das Ausgleichselement in zur Schienenrichtung transversaler Richtung entsprechend elastisch verformbar.
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Erfindungsgemäß weist die mobile Einheit Rollen und/oder Räder auf, welche in Wirkverbindung mit einem der Schienenteile stehen, insbesondere wobei die Rollen und/oder Räder auf Laufflächen eines der Schienenteile angeordnet sind,
wobei die Rollen und/oder Räder an einem Gestänge der mobilen Einheit angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die mobile Einheit zwar schienengeführt ist, aber hierbei ein Spiel vorhanden ist, also die Rollen beziehungsweise Räder erst nach einer entsprechend großen, zur Schienenrichtung transversal gerichteten Abweichung begrenzt werden von einem der Schienenteile oder einem mit einem der Schienenteile verbundenen Teil.
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Erfindungsgemäß sind am Verbindungsabschnitt und/oder am Ausgleichselement Führungsrollen angeordnet, welche in einem jeweiligen Hohlraum des Profilteils angeordnet sind, insbesondere spielbehaftet angeordnet sind,
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insbesondere wobei an der Hohlraumberandung Laufflächen angeordnet sind, die zur vertikalen oder horizontalen Begrenzung der Führungsrollen vorgesehen sind. Von Vorteil ist dabei, dass für die Erfassungsmittel und Datenübertragungsmittel eine Spielbegrenzung und Führung vorgesehen ist. Somit ist auch bei großem Spiel der mobilen Einheit das Spiel der Mittel zur Positionserfassung und Datenübertragung begrenzt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ausgleichselement elastisch verformbar, insbesondere transversal zur Schienenrichtung, insbesondere wenn Abweichungen der mobilen Einheit transversal zur Schienenrichtung das Spiel der jeweiligen Führungsrolle im jeweiligen Hohlraum überschreitet. Von Vorteil ist dabei, dass die Spieldifferenz zwischen der mobilen Einheit und den Mitteln vom Ausgleichselement aufnehmbar sind. Eine geringfügige Erhöhung der Rollreibung ist zwar bewirkbar aber unerheblich.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Profilteil einen oder mehrere in zur Schienenrichtung allen transversalen Richtungen geschlossene Hohlräume auf, insbesondere zur Versteifung des Profilteils, insbesondere des Schlitzhohlleiterbereichs oder des Laufflächenbereichs für die Führungsrollen. Von Vorteil ist dabei, dass eine erhöhte mechanische Steifigkeit erreichbar ist und somit die Positionserfassung möglichst fehlerfrei ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Profilteil an einem der Schienenteile eingehängt, insbesondere mittels eines Einhakabschnitts. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Befestigung ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Profilteil mittels einer in Schienenrichtung wirksamen Festlagerstelle mit einem der Schienenteile verbunden, wobei zwischen dem Profilteil oder weiteren fluchtend mit dem Profilteil angeordneten und/oder verbundenen weiteren Profilteile und einem der Schienenteile in Schienenrichtung von der Festlagerstelle beabstandet, insbesondere regelmäßig beabstandete Loslagerstellen angeordnet sind,
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insbesondere wobei die Loslagerstellen in Schienenrichtung wirksam sind. Von Vorteil ist dabei, dass thermisch oder fertigungsbedingte Toleranzen einfach aufnehmbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Profilteil aus Aluminium. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Datenübertragung Hohlraumwellen verlustarm durchleitbar sind entlang des Schlitzhohlleiterbereichs.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Schienensystems gezeigt, wobei die mobile Einheit 4 entlang der Schienenteile 1 geführt wird.
- In der 2 ist ein Schienenteil 1 gezeigt, an welchem ein Profilteil 6 samt Schlitzhohlleiterbereich 42 eingehängt ist, und ein Barcode-Träger 22 vor dem einrasten, also noch nicht eingerastet.
- In der 3 sind die in Schienenrichtung voneinander beabstandeten Lagerstellen (30, 31) für ein am Schienenteil 1 eingehängtes Profilteil 6 gezeigt.
- In der 4 ist ein Querschnitt durch das am Schienenteil 1 eingehängte Profilteil 6 gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt, weist eine mobile Einheit 4, insbesondere eine Transporteinheit, insbesondere eine Schubskid-Fördereinheit, Räder 3, insbesondere Laufrollen, auf, welche auf Laufflächen 2 der Schienenteile 1 abrollen.
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Zwar ist die mobile Einheit 4 an den Schienenteilen 1 geführt, jedoch treten durch Unebenheiten oder Spiel der Führung Abweichungen (40, 41) in vertikaler und horizontaler Richtung auf, wie auch in 4 angedeutet.
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Zur Erkennung der Schienenposition weist das System ein Positionserkennungssystem auf und zur Datenübertragung ein Schlitzhohlleitersystem. Die genannten Abweichungen (40, 41) sind größer als die vom Positionserkennungssystem und vom Datenübertragungssystem zugelassenen Toleranzen.
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Daher ist an der mobilen Einheit 4 ein Ausgleichselement 5 angeordnet, das mit einem Verbindungsabschnitt 49 verbunden ist, welcher einerseits eine Antenne 48 des Datenübertragungssystems und andererseits einen Sensor 53 des Positionserfassungssystems trägt.
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Das Ausgleichselement 5 wird bei unzulässig hohen Abweichungen der mobilen Einheit 4 aus seiner idealen Lage heraus verformt und gleicht somit die Abweichungen aus.
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Wie in 4 gezeigt, ist am Ausgleichselement 5, welches an der mobilen Einheit 4 befestigt ist, ein Verbindungsabschnitt 49 angeordnet, an welchem Führungsrollen (45, 46, 50) drehbar gelagert sind. Hierbei sind eine erste Führungsrolle 45 zur horizontalen Führung, eine weitere Führungsrolle 46 zur vertikalen Führung und eine weitere Führungsrolle 50 zur vertikalen Führung vorgesehen.
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An einem Auflageabschnitt 47 eines Profilteils 6, welches am Verbindungsabschnitt 49 oder bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel direkt am Ausgleichselement 5 befestigt ist, ist eine Lauffläche für die Führungsrolle 46 vorgesehen, so dass bei entsprechender Position der mobilen Einheit 4 ein Abrollen der Führungsrolle 46 ermöglicht ist. Wenn jedoch die vertikale Abweichung 40 zunimmt, verliert die Führungsrolle 46 den Kontakt zu dieser Lauffläche. Bei weiterer Zunahme der vertikalen Abweichung 40 berührt die Führungsrolle 46 das Profilteil 6 an einem anderen Auflageabschnitt des Profilteils 6. Insgesamt ist also die Führungsrolle 46 in dem Profilteil 6 spielbehaftet geführt und entsprechend begrenzt.
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Ebenso sind die weiteren Führungsrollen (45, 50) bei entsprechenden Abweichungen (40, 41) spielbehaftet im Profilteil 6 geführt, wobei die Führungsrolle 45 im selben Hohlraum des Profilteils 6 geführt ist wie die Führungsrolle 46. Der Hohlraum ist somit zur Begrenzung der horizontalen und der vertikalen Abweichungen (40, 41) wirksam. Die Führungsrolle 50 ist in einem separaten Hohlraumbereich geführt.
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Die Hohlräume münden in einen an der Unterseite des Profilteils in Fahrtrichtung verlaufenden Schlitzbereich, durch welchen der Verbindungsabschnitt 49 hineinragt.
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Außerdem trägt der Verbindungsabschnitt 49 auch eine Antenne 48, welche in einen Schlitzhohlleiterbereich 42 des Profilteils 6 hineinragt.
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Das Profilteil 6 ist als Stranggussteil, insbesondere aus Aluminium, gefertigt. Vorzugsweise ist das Material des Stranggussteils eloxiert.
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Der Schlitzhohlleiterbereich 42 dient zur Weiterleitung elektromagnetischer Wellen, also Hohlraumstrahlung. Somit ist eine Datenübertragung zwischen der mobilen Einheit 4 und einer stationären Komponente, wie zentrale Steuerung oder dergleichen, ermöglicht.
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Das Profilteil 6 weist Hohlräume 43 auf, welche zur Versteifung des Profilteils 6 dienen. Insbesondere jeweils auf der von einer für eine der Führungsrollen (45, 46, 50) abgewandten Seite der Wandung des die jeweilige Führungsrolle (45, 46, 50) aufnehmenden Hohlraumbereichs ist ein solcher Hohlraum 43 zur Versteifung vorteilhaft, so dass die von den Führungsrollen (45, 46, 50) erzeugbare elastische Auslenkung keine unzulässig hohen Beträge erreicht.
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Das Profilteil 6 ist am Schienenteil 1 verbunden, insbesondere eingehängt mittels entsprechender Hakenbereiche 44.
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Wie in 3 gezeigt, wird dabei in Schienenrichtung eine Festlagerstelle 30 vorgesehen und es werden hiervon beabstandet Loslagerstellen 31 vorgesehen. Somit sind thermisch bedingte Ausdehnungen aufnehmbar. An der Festlagerstelle 30 ist zusätzlich eine Schraube oder ein anderes formschlüssiges Verbindungsmittel zur Festlegung des Profilteils 6 am Schienenteil 1 vorgesehen.
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An den Loslagerstellen 31 ist der Hakenbereich 44 des Profilteils 6 in einem entsprechenden Aufnahmeelement, welches am Schienenteil 1 befestigt ist eingehängt aber in Schienenrichtung verschiebbar zur Aufnahme der thermisch bedingten Längenveränderungen.
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Am Profilteil 6 ist auch ein Trägerteil 21 zur Aufnahme eines Barcode-Trägers 22 verbunden mittels eines Drehgelenks 54, das als Scharnier oder Drehlage ausführbar ist.
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Als Barcode-Träger 22 ist ein Barcode-Klebeband verwendbar. Somit ist an der geschützten Innenseite des Trägerteils, also in einem Raumbereich zwischen Träger 22 und Profilteil 6 ein Barcode anbringbar und durch einen mit dem Verbindungsteil 49 verbundenen Sensor 53 detektierbar. Somit ist entlang der Schienenrichtung mittels des Barcodes Positionsinformation, also Streckenpositionsinformation, anbringbar und mittels des Sensors 53 erfassbar.
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Der Sensor 53 wird also in dem den Barcode umfassenden Hohlraum in Schienenrichtung entlang geführt und somit die Barcodeinformation ablesbar.
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Der Barcode-Träger 21 ist mittels des Scharniers 54 nicht nur drehbar eingehängt sondern auch zusätzlich mittels einer Rastnase 52 eingeklipst verbunden. Somit ist der Barcode-Träger 21 bei der Montage zuerst mittels des Scharniers 54 einhakbar, wonach eine Drehbewegung ausgeführt wird bis zu einer Drehposition, ab welcher das Trägerteil 21 eingeklipst wird in das Profilteil 6.
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Vorzugsweise umfasst der Sensor 53 eine Barcode-Lese-Einheit oder ist als eine solche ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schienenteile
- 2
- Lauffläche für Rad 3
- 3
- Rad, insbesondere Laufrolle
- 4
- mobile Einheit
- 5
- Ausgleichselement
- 6
- Profilteil
- 21
- Trägerteil für Barcode-Träger
- 22
- Barcode-Träger, insbesondere Barcode-Klebeband
- 30
- Festlager
- 31
- Loslager
- 40
- vertikale Abweichungen der mobilen Einheit
- 41
- horizontale Abweichungen der mobilen Einheit
- 42
- Schlitzhohlleiterbereich
- 43
- Versteifungshohlraum
- 44
- Einhakabschnitt
- 45
- Führungsrolle zur horizontalen Führung
- 46
- Führungsrolle zur vertikalen Führung
- 47
- Auflageabschnitt
- 48
- Antenne
- 49
- Verbindungsabschnitt
- 50
- Führungsrolle zur vertikalen Führung
- 51
- Lauffläche
- 52
- Rastnase
- 53
- Sensor, insbesondere Barcode-Lese-Einheit
- 54
- Scharnier, Drehlager
