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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schieber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Technologischer Hintergrund
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Derartige Schieber werden als in offener Bauweise (auch als Schütz genannt) entweder zum Regeln des Durchflusses in Wasserläufen oder Wehren genutzt oder zum Absperren sowie Öffnen ohne Regulierung der Durchflussmenge eingesetzt. Ein typischer Einsatzbereich von Schiebern ist der Abwasserbereich. Die Betätigung der Schieberplatte erfolgt üblicherweise mittels einer manuell oder motorisch angetriebenen Spindel. Der Schieber wird üblicherweise an einer Beckenwandung im Bereich eines Einlaufs angeordnet, sodass es möglich ist, im Bedarfsfall mittels des Schiebers den Beckeneinlauf zu sperren. Abwässer sind oftmals chemisch aggressiv, so dass man bestrebt ist, einfache, gegen korrosive Medien unempfindliche Konstruktionen vorzusehen.
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Hinsichtlich der technischen Ausführung von Schiebern gibt es unterschiedliche Arten. Bei manchen Schiebern ist eine Dichtung ortsfest um den Beckeneinlauf herum angeordnet, wobei die vertikal verfahrbare Schieberplatte über den Einlauf bewegt und dort an die Dichtung angepresst wird.
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Eine andere Art von Schiebern ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Schieberplatte selbst eine Dichtung vorgesehen ist, die sich mit der Schieberplatte mitbewegt. Die Schieberpatte wird zusammen mit der Dichtung in Schließposition gebracht, bei der die Dichtung mit Druck beaufschlagt wird. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Schieber der letzteren Art.
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Nächstliegender Stand der Technik
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Ein Schieber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 93 19 193 U1 bekannt. Die Schieberplatte trägt hierbei eine Dichtung, die im Querschnitt der Form einer Musiknote mit einem von einem Einspannflansch gebildeten Notenhals und von dem Dichtungswulst gebildeten Notenkopf aufweist. Zur Gewährleistung eines Anpressens der Schieberplatte mit Dichtung an den Rahmen in Schließstellung der Schieberplatte besitzt die Schieberplatte an deren Rückseite Keile, die beim Absenken der Schieberplatte mit am Rahmen angebrachten Widerlagern zusammenwirken. Diese Konstruktion ist aufgrund der Verstellmimik an der Rückseite der Schieberplatte gegen korrosionsbedingte Fehlfunktion anfällig, erfordert zudem einen besonders ausgebildeten Dichtungsquerschnitt und bedingt gleichzeitig aufgrund der rückseitig zur Schieberplatte anzubringenden Keile sowie Widerlager am Rahmen eine erhöhte Bautiefe.
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Die nicht vorveröffentlichte
DE 10 2012 010 466 A1 zeigt eine Schieberarmatur mit einer innerhalb einer Aufnahme verschiebbar angeordneten Schieberplatte, einer Dichtung zur Abdichtung der Schieberplatte gegenüber der Aufnahme und einer Keilanordnung mit mehreren an der Schieberplatte in deren Verschieberichtung voneinander beabstandet angeordneten ersten Keilelementen. Außerdem sind zweite Keilelemente vorgesehen, durch welche die Schieberplatte bei ihrer Verschiebung in Schließstellung quer zur Verschiebrichtung der Verschieberplatte an die Dichtung angedrückt wird. Die zweiten Keilelemente sind relativ zur der Aufnahme verschiebbar an der Aufnahme abgestützt und in Verschieberichtung der Schieberplatte in Linie hintereinander an einer gemeinsamen Gleitschiene angeordnet. Die Gleitschiene ist zu den beiden Längsseiten der Schieberplatte mit einem Abstand angeordnet. Die zweiten Keilelemente sind in Aussparungen der Gleitschiene eingesetzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schieber der genannten Art zur Verfügung zu stellen, welcher bei vereinfachter Konstruktion ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorstehende Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Schieber durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion bewirkt eine schlanke Konstruktion bei wirksamer Dichtfunktion. Konstruktionsbedingt können für die zur Abdichtung benötigten Teile wie Steg sowie Gleitleiste Standardbauteile in Meterware verwendet werden, so dass eine Anwendung der Konstruktion auf verschieden große Schieber problemlos möglich ist. Der jeweils beidseitig, vertikal verlaufende an der Schieberplatte angeordnete Steg dient einerseits zur Aufnahme der Gleitleiste, andererseits bewirkt er eine vertikale Verstrebung der Schieberplatte und damit eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit derselben gegen Durchbiegung. Hieraus resultiert, dass die Schieberplatte zur Erreichung einer gleichbleibenden Dichtigkeit im Vergleich zu Konkurrenzprodukten aus einem geringeren Materialeinsatz gefertigt werden kann. Der Steg gewährleistet somit eine Doppelfunktion bei der erfindungsgemäßen Konstruktion.
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Die Dichtfunktion erfolgt, indem die an der Schieberplatte fest fixierte Dichtung gegen den zur Führung der Schieberplatte vorgesehenen Rahmen angepresst wird.
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Das Segment wirkt erfindungsgemäß gleichsam als Anpresselement zur Gewährleistung des Anpressdrucks der Schieberplatte bzw. der mit der Schieberplatte verbundenen Dichtung. Vorzugsweise kann entlang der Gleitleiste eine Mehrzahl entsprechender Segmente vorgesehen sein, wodurch eine über die Fläche der Schieberplatte hinweg gleichmäßig verteilte Krafteinleitung vorzugsweise möglich ist.
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Das Versetzen des betreffenden Segments zum Steg und damit die Krafteinleitung über das genannte Segment erfolgt in zweckmäßiger Weise dadurch, dass das betreffende Segment eine Kulisse aufweist, die mit einer Gegenkulisse am Steg an einer entsprechenden Vertikalposition zusammenwirkt.
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Sofern die Schieberplatte wieder nach oben verfahren wird, rutschen die Segmente wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Dies wird durch die Rückstellkraft der Dichtung unterstützt.
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Zweckmäßigerweise kann mindestens eine der sich gegenüberstehenden Kulissen als Schrägfläche ausgebildet sein, die bei entsprechender Vertikalposition mit einer Gegenfläche zur Einleitung der vertikalen Versatzbewegung zusammenwirkt. Vorzugsweise ist auch die Gegenfläche als Schrägfläche ausgebildet.
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Dadurch, dass der Steg mit einer quer zu seiner Längserstreckung verlaufenden Verstärkungsstrebe der Schieberplatte verbunden ist, wird die mechanische Steifigkeit der Schieberplatte zusätzlich erhöht.
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Vorzugsweise verbindet die jeweilige Strebe beide randseitigen Stege miteinander. Bei einer Mehrzahl von quer verlaufenden Streben wird somit eine sehr hohe mechanische Steifigkeit gegen Durchbiegung erreicht. Dies führt als Folge zu möglichen Materialeinsparungen bei der Auslegung der mechanischen Festigkeit der Schieberplatte.
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Dadurch, dass der randseitige Steg von der Schieberplatte nach vorne wegragt und die Gleitleiste vorzugweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und das freie Ende des Stegs umgreift, gewährleistet die Gleitleiste eine konstruktive Trennung zwischen Rahmen und Steg und verhindert damit einen direkten Kontakt der beiden vorgenannten, üblicherweise aus Edelstahl bestehenden Konstruktionselemente. Es müssen daher keine zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen für die vorgenannte Trennung bzw. zur Vermeidung von Korrosion und Adhäsion vorgesehen sein.
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Dadurch, dass sich der randseitige Steg sowie die Gleitleiste jeweils innerhalb eines umgreifenden, vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Randbereichs des Rahmens befinden, wird eine sehr kompakte, hinsichtlich seiner Querschnittsausdehnung sehr schlanke, Konstruktion geschaffen.
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Das Auslösen der Anpressfunktion kann beispielsweise dadurch in einfacher Weise erfolgen, dass die Gleitleiste leicht über das untere Ende des Stegs übersteht, sodass während der Schließbewegung bei einem Auflaufen der Gleitleiste auf einen Anschlag sich die Gleitleiste zum Steg entlang eines Schiebeweges A verschiebt. Fährt die Schieberplatte somit nach unten, trifft zunächst die Gleitleiste auf einen unterseitigen, vorzugsweise am Rahmen befestigten Anschlag auf, woraufhin sich die Schieberplatte zusammen mit dem jeweiligen Steg bei vertikal sich nicht mehr bewegender Gleitleiste noch etwas weiter nach unten bewegt und hierdurch ein seitlicher Versatz des seitenbeweglichen Segments oder der seitenbeweglichen Segmente über die Kulisse bewirkt. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache Konstruktion, die mit vergleichsweise wenigen konstruktiven Elementen auskommt.
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Zur Festlegung des Verschiebeweges A kann beispielsweise ein Langloch sowie in das Langloch eingreifender Steg am gegenüberliegenden Bauelement vorgesehen sein, wobei das Langloch beispielsweise in der Gleitleiste und der Steg in diesem seitlich zu seinem freien Ende angeordnet ist oder umgekehrt.
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Zweckmäßigerweise besteht die Gleitleiste aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, Polyoxymethylen oder Polyethylen.
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Die erfindungsgemäße Schieberkonstruktion umfasst ferner eine weitere Dichtung. Diese ist vorzugsweise ortsfest direkt am Rahmen vorgesehen, um den Spalt zwischen Rahmen und Wand abzudichten.
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Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Wiederkehrende Merkmale der einzelnen Konstruktionselemente sind der Übersichtlichkeit halber lediglich einmal mit einer Bezugsziffer versehen. Es zeigen:
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1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Schiebers in seiner Gesamtheit und zwar zum einen in Offenstellung (1A) sowie in Schließstellung (1B);
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2 eine Teilschnittdarstellung durch den Randbereich des Schiebers nach 1 im vertikalen Teil des Rahmens;
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3 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Schieberplatte des erfindungsgemäßen Schiebers gemäß 1 mit entlang der Gleitleiste ausgerückten seitenbeweglichen Segmenten;
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4 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Schieberplatte mit eingerückten seitenbeweglichen Segmenten entlang der Gleitleiste sowie
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5 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Rahmens im Seitenbereich aus einer Blickrichtung von Innen gesehen (5A) sowie eine Darstellung der Schrägflächen ebenfalls von Innen (5B).
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Die Bezugsziffer 1 in 1 kennzeichnet eine zweckmäßige Ausgestaltung eines Absperrschiebers gemäß der vorliegenden Erfindung. Er dient zum Absperren eines von Kanalwänden 20 begrenzten kanalartigen Strömungsquerschnitts. An einer Stirnfläche 22 der Kanalwand 20 ist ein Rahmen 6 mittels nicht dargestellten Schrauben unter Zwischenfügung einer Dichtung 13, die den Spalt zwischen Rahmen 6 und Stirnfläche 22 abdichtet, befestigt. Zur Befestigung dient hierbei eine Mehrzahl von entlang des Rahmens vorgesehener Halteelemente 5, die mittels (nicht dargestellten) Schrauben an der Stirnfläche 22 der Kanalwand 20 befestigt sind und mittels eines vorkragenden Vorsprungs 21 den Rahmen 6 stirnseitig umgreifen.
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Mit der Bezugsziffer 2 ist eine Schieberplatte gekennzeichnet, die innerhalb des Rahmens 6 vertikal verschiebbar angeordnet ist. Zur vertikalen Verschiebung der Schieberplatte 2 dient eine an der Oberseite der Schieberplatte 2 angreifende Spindel 4, die entweder manuell oder motorisch angetrieben sein kann. In der Ausgestaltung der 1A befindet sich die Schieberplatte 2 in Öffnungsstellung, sodass Fluid entlang der Kanalwände 20 durch den Schieber 1 hindurchströmen kann. Zur Verstärkung der Schieberplatte ist 2 diese mit quer verlaufenden Streben 3a sowie längs verlaufenden Streben 3b versehen.
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An der Unterseite des Rahmens 6 befindet sich ein Querstück 8a, welches im unteren Bereich des Schiebers 1 die Dichtung 13 an der Stirnfläche 22 der Kanalwand 20 hält. Entsprechend findet sich auch an der Oberseite ein Querstück 8b, welches in 1B sichtbar ist. Das Querstück ist mittels Haltelaschen 23 sowie Schrauben 24 an der Stirnfläche 22 der Kanalwand 20 befestigt. Die Darstellung gemäß 1B zeigt den Schieber 1 in Schließstellung.
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Die Schieberplatte 2, welche vorzugsweise aus Edelstahl besteht, besitzt, wie in 2 gezeigt, in ihrem jeweiligen Seitenbereich einen Steg 9, der senkrecht zur Ebene der Schieberplatte 1 orientiert ist und ein freies Ende aufweist. Zwischen der Schieberplatte 2 und dem Rahmen 6 liegt eine Dichtung 7, die den Spalt zwischen Rahmen 6 und Schieberplatte 2 ausfüllt. Bei der Dichtung handelt es sich um eine herkömmliche Dichtung mit beispielsweise kreisförmiger oder ovaler Dichtfläche im unbelasteten Zustand. Die Dichtung 7 ist an der Rückseite der Schieberplatte 2 mittels eines Halterahmens 25 an einem Dichtungsfortsatz eingespannt und hierdurch an der Schieberplatte 2 fixiert.
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Aus der 2 ist auch die feststehende Dichtung 13 ersichtlich, die sich zwischen der Wand 22 und dem Rahmen 6 befindet.
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Die quer verlaufenden Streben 3a der Schieberplatte 2 sind jeweils mit der innenliegenden Seitenwange des jeweiligen Stegs 9 fest, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, verbunden.
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Der Rahmen 6 ist im Seitenbereich U-förmig geformt, derart, dass er das freie Ende des Stegs 9 stirnseitig umfasst. Zwischen dem Steg 9 und dem Endbereich des Rahmens 6 befindet sich eine Gleitleiste 10, die derart geformt ist, dass sie das freie, stirnseitige Ende des Stegs 9 sowie einen Teil der Seitenflanken des Stegs 9 umgreift. Die Gleitleiste 10 bewirkt eine Zwischenlage zwischen dem Steg 9 und der Innenseite des Endbereichs des Rahmens 6. Der Rahmen 6 wird wiederum, wie bereits eingangs erwähnt, von dem vorkragenden Vorsprung 21 des jeweligen Halteelements 5 in Position gehalten.
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Gemäß der Erfindung ist die Gleitleiste 10 verschieblich entlang des Stegs 9 angeordnet.
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Die Gleitleiste 10 wirkt als Gleitelement zwischen dem Steg 9 und dem Rahmen 6. Sie kann zweckmäßigerweise aus einem geeigneten Kunststoff, wie z. B. Polypropylen, Polyoxymethylen oder Polyethylen hergestellt sein.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, kann die Gleitleiste 10 in einzelne Segmente 11 sowie 12 unterteilt sein. Die Segmente 12 sind dazu vorgesehen, zur Gewährleistung der Schließstellung seitwärts zum Längsverlauf des Stegs 9 auszurücken, um eine Anpresswirkung gegen die Innenseite des Rahmens 6 (vgl. 2) zu entfalten. Hierdurch wird die Schieberplatte 2 einschließlich der umlaufenden Dichtung 7 gegen den Rahmen 6 angepresst. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist der Verschiebeweg von Gleitleiste 10 zum Steg 9 mittels eines beispielsweise im untersten Segment 10 vorgesehenen Langlochs 18, in das ein stegseitiger Stift 19 eingreift, begrenzt. Dieser begrenzte Verschiebeweg wird als Verschiebeweg A bezeichnet.
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Vorzugsweise kann bei der gezeigten Konstruktion die Gleitleiste 10 etwas über das untere Ende des Stegs 9 überstehen, wie das in 4 gezeigt ist. Der Stift 19 befindet sich hierbei an dem der Spindel 4 zugewandten Anschlag des Langlochs 18. Die querbeweglichen Segmente 12 sind hierbei im eingefahrenen Zustand. Im oberseitigen Bereich des Stegs 9 ist lediglich zur Darstellung der Unterkonstruktion des Stegs 9 ein Bereich der Segmente ohne Segmente dargestellt. In Wirklichkeit befindet sich dort auch ein entsprechendes Segment 12. In der in 4 dargestellten eingerückten Stellung der Segmente 12 wird die Schieberplatte 2 aus der Offenstellung in die Schließstellung überführt.
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Zur Gewährleistung eines Ausrückens des jeweiligen querbeweglichen Segments 12 ist, wie dies in 5B gezeigt dargestellt ist, in den betreffenden Bereichen am Steg 9 jeweils eine Kulisse 14 in Form einer Schrägfläche vorgesehen bzw. eingeformt, die mit einer entsprechenden Gegenkulisse 15 an der Innenseite des jeweiligen Segments 12, die vorzugsweise ebenfalls als Schrägfläche ausgebildet sein kann, zusammenwirkt.
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Wie aus 5A ersichtlich ist, besitzt das jeweilige Segment 12 an der Innenseite einen Seitenbereich, der sich weiter entlang der Seite des Stegs 9 nach unten erstreckt. Die Kulisse 15 des Segments 12 kann durch eine entsprechende Schrägfläche realisiert werden, wie dies ebenfalls in 5 angedeutet ist.
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Die Gleitleiste 10 befindet sich vorzugsweise, wie aus 5A ersichtlich, lediglich durch den außen umgreifenden Rand des Rahmens 6 gehalten auf dem Steg 9. Bezugsziffer 19 kennzeichnet den Kopf der in das Langloch 18 am Segment 11 eingreifenden Schraube 18.
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Wird die Schieberplatte 2 zum Schließen des Schiebers 1 nach unten bewegt, so läuft, vgl. 5B), die Gleitleiste 10 zuerst auf das unterseitige Querstück 8a, welches als Anschlag wirkt, auf, sodass bei einem weiteren nach unten Bewegen der Schieberplatte 2 sich der Steg 9 zur Gleitleiste 10 entlang des Verschiebeweges A verschiebt, wodurch aufgrund der Kulissen 14 und 15 die beweglichen Segmente 12 etwas nach vorne in Richtung des umgreifenden Endes des Rahmens 6 bewegt werden und damit ein Anpressen der Schieberplatte 2 sowie der Dichtung 7 an den Rahmen 6 bewirkt wird. 5B zeigt das Segment 12 bereits in ausgerückter Stellung, bei der es am Rahmen 6 anliegt. Sofern die Schieberplatte 2 sich weiter in Richtung zum Querstück 8a bewegt, wird der Anpressdruck der Schieberplatte 2 auf die (in 5B der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte) Dichtung 7 erhöht.
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Sofern die Schieberplatte 2 wieder nach oben verfahren wird, rutschen die Segmente 12 wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Dies wird durch die Rückstellkraft der Dichtung 7 unterstützt. Durch Einlegen entsprechender Segmente kann in einfacher Weise der Anpressdruck der Schieberplatte 2 an die Dichtung 7 eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schieber
- 2
- Schieberplatte
- 3
- Strebe (3a, 3b)
- 4
- Spindel
- 5
- Halteelement
- 6
- Rahmen
- 7
- Dichtung
- 8
- Querstück (8a, 8b)
- 9
- Steg
- 10
- Gleitleiste
- 11
- Segment
- 12
- Segment
- 13
- Dichtung
- 14
- Kulisse
- 15
- Kulisse
- 16
- ebener Abschnitt
- 17
- Verschiebebewegung
- 18
- Langloch
- 19
- Stift
- 20
- Kanalwand
- 21
- Vorsprung
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Haltelasche
- 24
- Schraube
- 25
- Halterahmen
