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Die Erfindung betrifft eine Bürstenentgratemaschine für Enden abgelängter Flachovalabschnitte eines Langprofils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Entgraten von Enden abgelängter Flachovalabschnitte eines Langprofils mit der Bürstenentgratemaschine.
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Entgratemaschinen, insbesondere Bürstenentgratemaschinen, sind im Stand der Technik beispielsweise aus der
DE 10 2010 046 392 A1 bereits bekannt. Bürstenentgratemaschinen werden in der Regel nicht selbstständig eingesetzt, sondern häufig in Kombination mit Rohrschneidemaschinen, die in hoher Taktung Rohrabschnitte von einem Metallrohr ablängen. Die abgelängten Abschnitte werden dann weiterbehandelt. Die Weiterbehandlung kann in verschiedenen, aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten erfolgen, insbesondere können Rohrenden angefast und/oder gewaschen und/oder entgratet werden. Durch die Bürstenentgratemaschine werden Enden und Schnittflächen der Metallrohre während ihres Transportes mittels Transportscheiben von im Schneidprozess übrig gebliebenen scharfen Graten befreit.
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Aus der
DE 80 16 246 U1 ist eine Vorrichtung zum stirnseitigen Entgraten von Rohren bekannt, der die Rohre einzeln mittels einer Zuführeinrichtung zugeführt werden. Die Rohre werden mit Transportscheiben entlang einer Lauffläche vorgerollt und dabei mit rotierenden Bürsten entgratet.
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In der
US 6,206,763 B1 ist eine Bürstenentgratemaschine beschrieben, die Rohre mittels Mitnehmern vortransportiert. Die Rohrabschnitte werden der Bürstenentgratemaschine mittels einer Zufuhreinrichtung zugeführt.
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Zur Erhöhung der Stückzahl werden üblicherweise Langprofile nicht einzeln abgelängt, sondern es werden Stapel von Langprofilen gebildet und von den Stapeln von Langprofilen werden Stapel von Abschnitten abgelängt, die dann einer Weiterverarbeitung zugeführt werden. Nachteilig an dieser Art von Stapelbearbeitung ist, dass die aufeinander und in Kontakt miteinander stehenden Abschnitte von abgelängten Langprofilen nicht entlang ihres gesamten Umfanges gleichmäßig in den nachfolgenden Schritten bearbeitet, insbesondere nicht gleichmäßig entgratet werden können, da die Abschnitte sich durch die Berührung gegenseitig abschirmen und schützen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bürstenentgratemaschine und ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die bzw. das die genannten Nachteile vermeidet oder zumindest mindert.
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Die Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch eine eingangs genannte Bürstenentgratemaschine mit dem Merkmal des Anspruchs 1 erfüllt sowie in einem zweiten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 7.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Bürstenentgratemaschine und des Verfahrens sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Bürstenentgratemaschine zeichnet sich zum einen durch eine Aufnahme für einen Stapel oder ein Bündel abgelängter Flachovalabschnitte eines Langprofils aus sowie durch eine Vereinzelungseinrichtung für die Flachovalabschnitte und eine Transporteinrichtung für die vereinzelten Flachovalabschnitte sowie wenigstens eine entlang der Transporteinrichtung angeordnete Bürste aus, die vorzugsweise rotiert und die während des Transportes der vereinzelten Flachovalabschnitte in Kontakt mit den Enden der vereinzelten Flachovalabschnitte steht und durch die Rotation die Schnittflächen der abgelängten Flachovalabschnitte entgratet.
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Die Transporteinrichtung weist in Transportrichtung abwechselnd gerade und ungerade Transportscheiben auf, und die geraden Transportscheiben weisen Aussparungen auf, die in radialer Richtung eine größere Tiefe als eine Länge in Umfangsrichtung aufweisen, und die ungeraden Transportscheiben weisen umgekehrt Aussparungen auf, die in Umfangsrichtung eine größere Länge aufweisen als eine Tiefe in radialer Richtung.
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Die erfindungsgemäße Bürstenentgratemaschine ermöglicht es in einfacher Weise, einen für die Schnelligkeit des Sägevorganges wichtigen Mehrfachschnitt beizubehalten, indem Stapel oder Bündel von Langprofilen abgelängt werden und die sich dadurch ausbildenden Stapel oder Bündel von Flachovalabschnitten weiter bearbeitet werden. Dennoch wird jeder einzelne durch die Vereinzelungseinrichtung einer individuellen Behandlung durch die Bürsten unterzogen, und daher erfolgt der Entgratevorgang genauso sorgfältig, wie wenn die Flachovalabschnitte einzeln vom Langprofil abgelängt worden wären und einzeln einer weiteren Verarbeitung, insbesondere der Entgratung zugeführt worden wären.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Transporteinrichtung zwei nebeneinander in Transportrichtung angeordnete Reihen von Transportscheiben auf, die senkrecht zur Transportrichtung sich gegenüberliegende Paare von Aussparungen zur Aufnahme der einzelnen Flachovalabschnitte aufweisen. Jede Reihe von Transportscheiben umfasst versetzt zueinander angeordnete, sich teilweise überlappende gerade und ungerade Transportscheiben. Dabei bezieht sich „gerade‟ und „ungerade‟ auf die in Transportrichtung fortlaufende Nummerierung der Transportscheiben. Die geraden Transportscheiben sind miteinander gekoppelt und die ungeraden Transportscheiben sind miteinander gekoppelt.
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Die Aufnahme, in die der Stapel oder das Bündel von Flachovalabschnitten zunächst eingelegt wird, ist zur Aufnahme mehrerer Flachovalabschnitte dimensioniert Die Aussparungen der Transportscheiben sind jedoch jeweils nur zur Aufnahme eines einzelnen Flachovalabschnitts dimensioniert. Die paarweise sich gegenüberliegenden Aussparungen ermöglichen die Aufnahme eines einzelnen abgelängten Flachovalabschnitts. Die abgelängten Flachovalabschnitte sind durch Rotation der Transportscheiben in Transportrichtung vortransportierbar. Die Rotation verläuft vorzugsweise getaktet und während jeden Taktes in derselben Drehrichtung.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Aufnahme wechselnde Einzelaussparungspaare und wenigstens ein in Rotationsrichtung der ersten Transportscheibe vor der Aufnahme angeordneten Anschlag und einen in Rotationsrichtung hinter der Stapelaufnahme angeordneten Halter auf. Die Aufnahme ist daher während des gesamten Entgratevorgangs eines Stapels von Flachovalabschnitten veränderlich ausgebildet, sie weist zwar einen gleichbleibenden Anschlag und einen gleichbleibenden Halter auf, jedoch wechselnde Aussparungspaare.
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Günstigerweise weisen ungerade Aussparungen einer ungeraden Transportscheibe eine größere Länge entlang des Umfanges als eine Tiefe in radialer Richtung auf, und Aussparungen einer geraden Transportscheibe weisen eine entlang des Umfanges kleinere Länge auf als eine Tiefe in radialer Richtung. Durch die Anordnung aufeinanderfolgender gerader und ungerader Transportscheiben mit den jeweiligen Aussparungen ist es möglich, auch im Querschnitt nicht rotationssymmetrische, beispielsweise flachovale Profile von einem Transportscheibenpaar auf das nächste zu übergeben.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Winkelabstände benachbarter Aussparungen gerader und ungerader Transportscheiben verschieden voneinander ausgebildet.
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In ihrem zweiten Aspekt wird die Erfindung durch ein Verfahren zum Entgraten von Enden eines abgelängten Flachovalabschnitts eines Langprofils, vorzugsweise mittels einer der oben beschriebenen Bürstenentgratemaschinen gelöst, indem ein Stapel oder Bündel abgelängter Flachovalabschnitte in eine Aufnahme gelegt wird, die Flachovalabschnitte des Stapels oder Bündels vereinzelt werden und dann die vereinzelten Flachovalabschnitte entlang einer Transportrichtung transportiert werden und die Enden, vorzugsweise die Schnittflächen, während des Transportes gebürstet werden. Das Erfindungswesentliche ist, dass trotz des Einbringens eines Stapels oder Bündels abgelängter Flachovalabschnitte in eine Bürstenentgratemaschine der eigentliche Bürstvorgang individuell für jeden Flachovalabschnitt erfolgt und gerade nicht der gesamte Stapel als Stapel gebürstet wird.
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Die Transporteinrichtung weist in Transportrichtung abwechselnd gerade und ungerade Transportscheiben auf, und die geraden Transportscheiben weisen Aussparungen auf, die in radialer Richtung eine größere Tiefe als eine Länge in Umfangsrichtung aufweisen, und die ungeraden Transportscheiben weisen umgekehrt Aussparungen auf, die in Umfangsrichtung eine größere Länge aufweisen als eine Tiefe in radialer Richtung, und die Flachovalabschnitte werden in Transportrichtung von den ungeraden zu den geraden Transportscheiben übergeben.
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Günstigerweise wird das erste Transportscheibenpaar fortlaufend getaktet in einer gleichbleibenden Drehrichtung gedreht und bei jedem Takt wird ein unterster, radial innerster Flachovalabschnitt des Flachovalabschnittstapels oder Flachovalabschnittbündels in Transportrichtung mitgenommen und später an das zweite Transportscheibenpaar übergeben.
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Vorzugsweise werden mehrere gestapelte Langprofile gleichzeitig abgelängt und der Stapel abgelängter Abschnitte in eine Stapelaufnahme eingelegt.
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Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen in drei Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 die Teilansicht einer Bürstenentgratemaschine zur Aufnahme eines Stapels von Flachovalprofilen,
- 2 perspektivische Ansicht einer Bürstenentgratemaschine gem. 1,
- 3 Detailansicht einer Bürstenentgratemaschine zur Aufnahme eines Bündels von Rohrabschnitten.
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In 1 ist schematisch ein Ausschnitt einer Bürstenentgratemaschine 1 ohne Bürsten dargestellt. Bürstenentgratemaschinen 1 sind am Ende einer Kette von Bearbeitungsschritten zum Ablängen von Abschnitten eines metallischen Hohl- oder Vollprofils vorgesehen.
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1 zeigt eine Bürstenentgratemaschine 1 zum Entgraten von in Stapeln 2 in die Bürstenentgratemaschine eingelegter, abgelängter Flachovalprofilabschnitte 3. Die Flachovalprofilabschnitte 3 können von einem einzelnen Langprofil abgelängt werden oder wie in 1 dargestellt, gleichzeitig von einem Stapel von Langprofilen und dann als Stapel 2 von Flachovalprofilabschnitten 3 in eine Stapelaufnahme 4 eingelegt werden.
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In 1 werden drei im Querschnitt flachovale metallische Langprofile übereinander gestapelt und gleichzeitig abgesägt. Die sich nach dem Schnitt ergebenden drei übereinander angeordneten, abgesägten Flachovalprofilabschnitte 3 werden als Dreierstapel 2 mit einem (nicht dargestellten) Greifer gegriffen und in die Stapelaufnahme 4 der Bürstenentgratemaschine 1 eingelegt.
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Die Bürstenentgratemaschine 1 weist paarweise sich gegenüberliegende Transportscheiben T1, T2 auf Die Transportscheibenpaare sind entlang einer Transportrichtung T angeordnet. Die Transportscheiben T1, T2 sind in Transportrichtung T versetzt zueinander angeordnet und ermöglichen durch Rotation und Übergabe den Transport der Flachovalprofilabschnitte 3 entlang der Transportrichtung T. Während ihres Transportes entlang der Transportrichtung T werden die äußersten Enden der Flachovalprofilabschnitte 3 entgratet, indem sie entlang einer rotierenden, in ihrer Längsachse in Transportrichtung T angeordneten, in 1 nicht dargestellten Bürste entlanggeführt werden. Die rotierende Bürste entfernt zum einen während des Sägevorgangs entstandene und an der Schnittfläche des Flachovalprofilabschnitts 3 verbleibende Späne, zum anderen aber auch den sich durch das Absägen der Flachovalprofilabschnitte 3 am Rand der Schnittfläche ausbildenden scharfen Grad. Der scharfe Grad kann die Stirnfläche jedes der Flachovalprofilabschnitte 3 außen vollständig umlaufen.
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Paare ungerader Transportscheiben T1 sind gem. 1 in Transportrichtung enger zueinander angeordnet als die Paare gerader Transportscheiben T2. Dadurch ist es möglich, die ungeraden T1 und die geraden Transportscheiben T2 aneinander überlappend anzuordnen und somit die in 1 dargestellte Übergabe einzelner Flachovalprofilabschnitte 3 von einem Paar Transportscheiben T1 zum direkt benachbarten Paar Transportscheiben T2 zu ermöglichen.
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Die ersten und ungeraden Transportscheiben T1 weisen entlang ihres äußersten Umfanges flache, lange, ungerade Aussparungen 111 auf, die der Größe des Querschnitts des transportierten Flachovalprofilabschnitts 3 angepasst sind. Jede ungerade Aussparung 111 ist zur Aufnahme genau eines Endabschnitts eines Flachovalprofilabschnitts 3 bestimmt. Der Flachovalprofilabschnitt 3 liegt an seinen beiden Endabschnitten auf jeweils einer Transportscheibe T1, T2 des Transportscheibenpaares auf und wird durch Rotation der Transportscheiben T1 zum nächsten Paar Transportscheiben T2 befördert und im Überlappbereich übergeben.
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Die geraden Aussparungen 112 der geraden Paare Transportscheiben T2 sind ebenfalls den Querschnitten der Flachovalprofile angepasst, jedoch sind die geraden Aussparungen 112 entlang des Umfanges der geraden Transportscheiben T2 angeordnet und um 90° um eine Achse senkrecht zur Transportrichtung T gegenüber den ungeraden Aussparungen 111 der ungeraden Transportscheiben T1 gedreht, sodass die geraden Aussparungen 112 entlang des Umfanges der geraden Transportscheiben T2 schmal aber entlang eines Radius R tief ausgebildet sind. Eine Tiefe der geraden Aussparungen 112 entspricht im Wesentlichen einem langen Durchmesser des Flachovalprofilabschnitts 3, während eine Breite der geraden Aussparungen 112 im Wesentlichen dem kurzen Durchmesser des Flachovalprofilabschnitts 3 entspricht, während Tiefe und Breite der ungeraden Aussparungen 111 genau umgekehrt dimensioniert sind.
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Die Transportscheiben T1, T2 drehen sich in entlang der Transportrichtung T wechselnd und getaktet. Die getaktete Drehung der geraden Transportscheiben T2 ist der Taktung der ungeraden Transportscheiben T1 angepasst. Bei getaktetem Drehen der ungeraden Transportscheiben T1 werden diese um einen Winkel α1, der im Wesentlichen der Länge der ungeraden Aussparung 111 zzgl. des Abstandes zu einer direkt folgenden ungeraden Aussparung 111 entspricht, vortransportiert. Dann wird die Drehung der ungeraden Transportscheiben T1 gestoppt. Nachdem die ungeraden Transportscheiben T1 gestoppt sind, fällt zum einen der nächste Flachovalprofilabschnitt 3 in die nächste ungerade Aussparung 111, zum anderen überlappen sich in der Stoppstellung der ungeraden Transportscheiben T1 gerade und ungerade Aussparungen 111, 112, um einen Flachovalprofilabschnitt zu übergeben. Nachdem die Drehung der ersten ungeraden Transportscheiben T1 gestoppt ist, drehen sich die geraden Transportscheiben T2 in einem Takt um einen Winkel α2, der im Wesentlichen der Breite der geraden Aussparung 112 zzgl. des Abstandes zweier gerader Aussparungen 112 voneinander entspricht. Die geraden Transportscheiben T2 stoppen am Ende des Taktes in einer Position, in der die geraden Aussparungen 112 in einer seitlichen Ansicht entlang des Umfanges der ungeraden Transportscheiben T1 angeordnet sind. Dort werden die geraden Transportscheiben T2 gestoppt, und die erste Transportscheibe T1 dreht sich in einem nachfolgenden Takt wiederum um einen Winkel α1. Die Winkel α1 und α2 sind hier gleich groß.
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Die Stapelaufnahme 4 bildet eine Vereinzelungseinrichtung für die Flachovalprofilabschnitte 3 der eingelegten Stapel 2 aus. Die Vereinzelungsvorrichtung umfasst einen gegenüber einem (nicht eingezeichneten) Rahmen der Bürstenentgratemaschine 1 positionsfesten Anschlag 30 sowie einen rückwärtigen Halter 31 und zwei im Schritttakt des Paares ungerader Transportscheiben T1 wechselnde flache ungerade Aussparungen 111 auf.
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Nach dem Einlegen des Stapels 2 von abgelängten Flachovalprofilabschnitten 3 in die Stapelaufnahme 4 liegt die der ungeraden Transportscheibe T1 zugewandte, also die radial innere Seite des Flachovalprofilabschnitts 3 in der flachen ungeraden Aussparung 111 auf, und er füllt diese im Wesentlichen vollständig aus. Insbesondere verläuft ein radialer Umfang der ungeraden Transportscheiben T1 entlang der radial äußeren Seite des in die ungerade Aussparung 111 eingelegten Flachovalprofilabschnitts 3. Durch das Drehen der ersten Transportscheiben T1 wird der radial innere Flachovalprofilabschnitt 3 unter dem Stapel 2 weggezogen. Die anderen beiden Flachovalprofilabschnitte 3 werden gegen den Anschlag 30 gedrückt und durch den Anschlag 30 am Weiterdrehen gehindert. Nach Beendigung des ersten Taktes ist die nachfolgende leere ungerade Aussparung 111 in der Stapelaufnahme 4 positioniert. Der nunmehr unterste Flachovalprofilabschnitt 3 des Stapels 2 fällt in die freie ungerade Aussparung 111 hinein, und der nächste Takt beginnt. Dabei werden so viele Takte durchlaufen, bis der gesamte Stapel 2 an Flachovalprofilabschnitten 3 abgetragen ist. Danach wird ein neuer Stapel 2 an Flachovalprofilabschnitten 3 in die Stapelaufnahme 4 eingelegt. Das schrittweise, getaktete Abtragen des Stapels 2 ist die Vereinzelung der Flachovalprofilabschnitte 3.
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Durch das Vereinzeln der abgesägten Flachovalprofilabschnitte 3 wird es der rotierenden Bürste ermöglicht, den sich entlang des gesamten Umfanges der Schnittfläche des Flachovalprofilabschnitts 3 ausbildenden Grad vollständig zu entfernen. Insbesondere kann der Grad auch an den Stellen entfernt werden, die in der Stapelanordnung in Kontakt miteinander stehen und daher für eine rotierende Bürste nicht oder nur schwer zugänglich sind.
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2 zeigt schematisch die gesamte Bürstenentgratemaschine 1 gem. 1 mit zwei ungeraden Transportscheiben T1 und zwei geraden Transportscheiben T2 sowie einer Vereinzelungseinrichtung mit der Stapelaufnahme 4 und einer rotierenden Bürste 40 zur Entgratung der Schnittflächen der vereinzelten Flachovalprofilabschnitte 3.
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3 zeigt eine gegenüber der 1 andere Ausführung der Bürstenentgratemaschine 1, die zur Aufnahme eines Bündels 50 von, hier vier, Kreisprofilabschnitten 51 bestimmt ist. Die Kreisprofilabschnitte 51 werden in dem Bündel 50 von vier Kreisprofilabschnitten 51 in die Stapelaufnahme 4 eingelegt, die wiederum den in Rotationsrichtung der ersten Transportscheiben T1 vorlaufenden Anschlag 30 und den rücklaufenden Halter 31 umfasst. Die radiale Tiefe der ersten Aussparungen 111 der ungeraden Transportscheiben T1 ist so bemessen, dass sie im Wesentlichen einem Durchmesser der Kreisprofilabschnitte 51 entspricht. Durch Schritttaktung werden auch hier, wie in der Ausführungsform gem. 1, die Kreisprofilabschnitte 51 nacheinander unter dem verbleibenden Bündel 50 der Kreisprofilabschnitte 51 herausgezogen und mit den ersten Transportscheiben T1 in Transportrichtung T vorbefördert.
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Die ungeraden und geraden Transportscheiben T1 und T2 sind in beiden Ausführungsformen so zueinander angeordnet, dass die Übernahme und Übergabe der Abschnitte 3, 51 um einen Winkel von 90° gedreht entlang der Transportscheibe T1, T2 angeordnet ist, sodass bei einer Bürstenentgratemaschine 1 zur Entgratung eines Stapels 2 von genau zwei Abschnitten eines Doppelschnitts die geraden und ungeraden Aussparungen 111, 112 jeweils einen Winkelabstand von α1 = α2 = 45° voneinander aufweisen, bei einem Dreierschnitt einen Winkelabstand von α1 = α2 = 30° voneinander aufweisen und bei einem Viererschnitt einen Winkelabstand von α1 = α2 = 22,5° voneinander aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bürstenentgratemaschine
- 2
- Stapel
- 3
- Flachovalprofilabschnitt
- 4
- Stapelaufnahme
- 30
- Anschlag
- 31
- Halter
- 40
- Bürste
- 50
- Bündel
- 51
- Kreisprofilabschnitt
- 111
- ungerade Aussparung
- 112
- gerade Aussparung
- R
- Radius
- T
- Transportrichtung
- T1
- ungerade Transportscheiben
- T2
- gerade Transportscheiben
- α1
- Winkel
- α2
- Winkel