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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere zum Ausstatten von Behältern, insbesondere Flaschen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vorrichtungen zum Ausstatten von Behältern, wie beispielweise Getränkeflaschen, mit Etiketten, Aufdrucken oder dergleichen, umfassen vorzugsweise einen rotierenden Behältertisch, auf dem die Behälter mittels von oben absenkbarer Zentrierglocken auf Drehtellern stehend zentriert und drehbar eingespannt werden. Beim Einleiten und Ausleiten der Behälter, beispielsweise mittels eines Einlaufsternrads und eines Auslaufsternrads, werden die Zentrierglocken von den Behältern angehoben. Zu diesem Zweck werden bekanntermaßen umfänglich verlaufende Steuerkurven verwendet, die mit an den Zentrierglocken befestigten Steuerrollen zusammen wirken, wie beispielsweise in der
DE 20221208 U1 und der
DE 3134661 A1 beschrieben ist. Die Steuerkurve wird dann beispielsweise an einem oberhalb des Behältertisches ausgebildeten Rahmen verdrehfest gelagert, wobei zu diesem Zweck entweder eine außerhalb der Umlaufbahn der Zentrierglocken ausgebildete Drehmomentstütze verwendet wird oder eine innen liegende Drehmomentstütze, die mittels eines radial nach außen führenden Auslegerarms stabilisiert ist.
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Derartige Steuerkurven sind vergleichsweise Platz raubend und schränken den für die Behandlung nutzbaren Maschinenwinkelbereich des Behältertisches auf Grund der benötigten Drehmomentabstützung in unerwünschter Weise ein. Außerdem wäre es wünschenswert den Verschleiß der Kurvensteuerung für das Anheben der Zentrierglocken zu reduzieren.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst diese: einen drehbar gelagerten Behältertisch, an dem umfänglich verteilte und auf die Behälter absenkbare Zentrierglocken und Hubeinheiten mit Steuerrollen für die Zentrierglocken ausgebildet sind; und eine gestellfeste Steuerkurve für die Steuerrollen. Erfindungsgemäß ist die Steuerkurve als teilumfängliches Winkelsegment des Behältertisches ausgebildet.
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Unter dem teilumfänglichen Winkelsegment ist zu verstehen, dass wenigstens die mit den Steuerrollen zusammenwirkende Lauffläche der Steuerkurve nicht entlang des gesamten Umfangs des Behältertisches ausgebildet ist. Folglich sind die Steuerrollen dann nicht über den gesamten Umfang des Behältertisches mit der Steuerkurve in Eingriff. Es gibt dann wenigstens einen umfänglichen Teilbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in dem die Behälter ausgestattet werden und in dem die Steuerkurve nicht mit den Steuerrollen zusammenwirkt. Die erfindungsgemäße Steuerkurve lässt sich daher Platz sparend und gegenüber einer vollumfänglichen Bauweise leichter ausbilden. Somit kann die Steuerkurve auch ohne zusätzliche Drehmomentstütze an einem stationären Gestellbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung verdrehfest befestigt werden. Außerdem kann der Verschleiß der Steuerrollen reduziert werden, da diese nicht vollumfänglich auf der Steuerkurve laufen.
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Die Behälter sind beispielsweise Flaschen, insbesondere Getränkeflaschen, und bestehen beispielsweise aus Kunststoff oder Glas. Die Zentrierglocken wirken in an sich bekannter Weise mit Auflageplatten für die Behälter, insbesondere Drehtellern, zusammen. Die Steuerrollen können beispielsweise an nach unten federnd vorgespannten Hubeinheiten befestigt sein. Unter dem Ausstatten der Behälter ist beispielsweise eine Etikettierung, ein Bedrucken oder dergleichen zu verstehen. Ebenso können die Behälter erfindungsgemäß inspiziert oder anderweitig behandelt werden. Generell ist jede Anwendung denkbar, bei der die Behälter von oben an einem Behältertisch umlaufend mit Zentrierglocken eingespannt werden.
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Vorzugsweise erstreckt sich das teilumfängliche Winkelsegment über einen Maschinenwinkelbereich, in dem die Behälter an den Behältertisch und von dem Behältertisch übergeben werden. Darunter ist insbesondere ein Maschinenwinkelbereich zu verstehen, der einen Übergabebereich von einem Einlaufsternrad an den Behältertisch und einen Auslaufbereich von dem Behältertisch an ein Auslaufsternrad einschließt. Die Zentrierglocken werden dann erfindungsgemäß nur in einem Bereich angehoben, in dem die Behälter übergeben werden und/oder in dem kein Behälter auf dem Behältertisch umläuft, wie beispielsweise in dem Zwischenbereich zwischen dem Auslaufsternrad und dem Einlaufsternrad. Insbesondere sind die Steuerrollen dann im übrigen Maschinenwinkelbereich zum Ausstatten und/oder Behandeln der Behälter nicht im Eingriff mit der Steuerkurve.
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Vorzugsweise beträgt der Maschinenwinkelbereich der Steuerkurve dann nicht mehr als 90°, insbesondere nicht mehr als 60°. Insbesondere sind die Steuerrollen dann entlang des übrigen Umfangs der Vorrichtung nicht in Eingriff mit der Steuerkurve, so dass der Verschleiß der Steuerrollen dadurch reduziert werden kann. Außerdem lässt sich die Steuerkurve dann besonders kompakt ausführen und mit einfachen Mitteln an der Vorrichtung befestigen.
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Vorzugsweise sind die Hubeinheiten nach unten federnd vorgespannt, und die Steuerkurve ist derart ausgebildet, dass die Zentrierglocken beim Entlanglaufen der Steuerrollen in Umlaufrichtung des Behältertisches zuerst entgegen der Federvorspannung der Hubeinheiten angehoben und nachfolgend mit Hilfe der Federvorspannung wieder kontrolliert abgesenkt werden. Beispielsweise kann ein an den Hubeinheiten vorhandener vertikal beweglicher Schlitten mittels Druckfedern nach unten vorgespannt sein. Die Steuerrollen lassen sich auf diese Weise beim Entlanglaufen auf der Steuerkurve nach unten gegen diese drücken, so dass der Hub der Hubeinheiten und der daran befestigten Zentrierglocken dem Verlauf der Steuerkurve folgend exakt und zuverlässig gesteuert werden kann.
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Vorzugsweise ist in Umlaufrichtung des Behältertisches gesehen vor der Steuerkurve liegend eine Drehmomentrampe ausgebildet, auf der die Steuerrollen derart entlang laufen, dass sie sich bei Erreichen der Steuerkurve drehen. Unter einer Drehmomentrampe ist hier zu verstehen, dass sie ein Drehmoment auf die Steuerrollen überträgt, um deren Drehgeschwindigkeit zu erhöhen. Dadurch lässt sich die Drehgeschwindigkeit der Steuerrollen erhöhen, bevor die Steuerrollen den für den Hub der Zentrierglocken wirksamen Bereich der Steuerkurve erreichen, in dem die Steuerrollen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind. Da davon ausgegangen werden kann, dass sich die Drehung der Steuerrollen nach dem Verlassen der Steuerkurve durch Reibungsverluste wieder verlangsamt, dient die Drehmomentrampe vorrangig dazu, dieses Abbremsen der Rollendrehung zu kompensieren. Auf diese Weise lässt sich eine ruckartige Beschleunigung der Steuerrollen beim Auftreffen auf die Steuerkurve vermeiden und somit auch ein übermäßiger und/oder ungleichmäßiger Verschleiß der Steuerrollen.
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Vorzugsweise ist dann an der Drehmomentrampe ein elastisch nachgiebiger Kontaktbereich für die Steuerrollen ausgebildet. Dadurch lässt sich ein ruckartiges Beschleunigen der Rollen besonders wirksam vermeiden. Hierbei kann der Kontaktbereich derart ausgebildet sein, dass die zwischen den Steuerrollen und der Drehmomentrampe wirksame Normalkraft, in Umlaufrichtung des Behältertisches gesehen, entlang der Drehmomentrampe zunimmt. Der elastisch nachgiebige Kontaktbereich begünstigt ein gleichmäßiges, insbesondere ruckfreies Auflaufen der Steuerrollen auf der Drehmomentrampe.
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Vorzugsweise ist dabei die Drehmomentrampe derart ausgebildet, dass die Drehmomentrampe im Normalbetrieb der Vorrichtung stärker verschleißt als die Steuerrollen. Die Drehmomentrampe lässt sich auf Grund ihrer gestellfesten Anordnung vergleichsweise einfach austauschen. Ein demgegenüber vergleichsweise komplizierter und teurer Austausch der Steuerrollen lässt sich folglich verhindern oder zumindest hinauszögern.
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Vorzugsweise ist die Drehmomentrampe derart ausgebildet, dass beim Herstellen des Kontakts ein Schlupf zwischen den Steuerrollen und der Drehmomentrampe gewährleistet ist. Dadurch lässt sich ein ruckartiges Beschleunigen der Steuerrollen besonders effektiv vermeiden.
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Vorzugsweise besteht der Kontaktbereich aus einem elastischen Oberflächenmaterial und/oder ist als elastische Struktur ausgebildet, insbesondere in Bürstenform. Geeignete elastische Oberflächenmaterialien sind beispielsweise elastische Kunststoffe, Gummi, Silikone oder dergleichen. Derartige Kontaktbereiche lassen kostengünstig herstellen und verschleißbedingt austauschen.
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Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Aufhängung für die Steuerkurve, mit der sich die Steuerkurve insbesondere in einem Bereich oberhalb der Steuerkurve verdrehfest montieren lässt. Dies begünstigt den seitlichen Zugang zum Behältertisch.
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Vorzugsweise umfasst die Aufhängung dann eine Höhenverstelleinrichtung für die Steuerkurve. Die Höhenverstelleinrichtung kann beispielsweise in Form einer Gewindespindel ausgebildet sein und/oder mechanisch oder motorisch verstellbar sein. Damit lässt sich die Steuerkurve und somit der von der Steuerkurve verursachte Hub der Zentrierglocken an unterschiedlich hohe Behälter anpassen.
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Vorzugsweise ist die Aufhängung zur Montage an einer an der Vorrichtung vorgesehenen Quertraverse, Querblende und/oder Kabeltrasse ausgebildet. Insbesondere im Bereich oberhalb des Behältertisches sind derartige Rahmenteile, Verblendungen und/oder Kabelkanäle zur Befestigung von Antriebsmotoren, Steuereinheiten, Schutzscheiben bzw. zur elektrischen und/oder pneumatischen Versorgung derartiger Komponenten vorhanden, so dass sich diese Strukturen zusätzlich für die Befestigung der erfindungsgemäß als Teilsegment ausgebildeten Steuerkurve mittels der Halterung verwenden lassen.
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Bei einer günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerrollen radial außen liegend an den Hubeinheiten gelagert, und die Steuerkurve verläuft radial außerhalb der Umlaufbahn bzw. des Teilkreises der Zentrierglocken. Die Steuerkurve und die Steuerrollen sind dann zum Zwecke der Instandhaltung besonders gut zugänglich. Ferner lässt sich die Steuerkurve dann besonders einfach an außen liegenden Gestellkomponenten befestigen.
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Bei einer weiteren günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerrollen radial innen liegend an den Hubeinheiten gelagert, und die Steuerkurve verläuft radial innerhalb der Umlaufbahn bzw. des Teilkreises der Zentrierglocken. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Vorrichtung. Außerdem lässt sich die erfindungsgemäß als umfängliches Teilsegment ausgebildete Steuerkurve dann besonders einfach an zentral oberhalb des Behältertisches vorgesehenen Gestellkomponenten befestigen. Es wird somit eine gleichermaßen kompakte wie stabile Verankerung der Steuerkurve ermöglicht.
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Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner wenigstens ein Etikettieraggregat. Sie lässt sich somit als Etikettiermaschine konfigurieren, ebenso als anderweitige oder kombinierte Ausstattungsmaschine für Behälter, beispielsweise zum Bedrucken der Behälter.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung; und
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2 eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Steuerkurve und Drehmomentrampe beim Vorbeilaufen einer Positioniereinheit.
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Wie die 1 und 2 erkennen lassen, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Behandeln und insbesondere Ausstatten von Behältern 2 einen in bekannter Weise drehbaren Behältertisch 3, an dem umfänglich gleichmäßig verteilt mehrere Positioniereinheiten 4 zum Ausrichten der Behälter 2 für deren Etikettierung mit einem beispielhaft angedeuteten Etikettieraggregat 1a und/oder für deren anderweitige Ausstattung mit Aufdrucken und/oder für deren anderweitige Behandlung, wie beispielsweise Inspektion, befestigt sind.
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Die Positioniereinheiten 4, von denen jeweils nur eine beispielhaft dargestellt ist, umfassen Zentrierglocken 5 zum Einspannen der Behälter 2 von oben und Hubeinheiten 6 zum Heben/Senken der Zentrierglocken 5 mittels Steuerrollen 7. Letztere wirken mit einer gestellfesten Steuerkurve 8 zusammen, die bezogen auf die Drehachse 3a des Behältertisches 3 als teilumfängliches Winkelsegment ausgebildet ist und somit einen Maschinenwinkelbereich 9 einschließt. Die Zentrierglocken 5 und die Steuerrollen 7 sind beispielsweise an einem gemeinsamen, vertikal beweglichen Schlitten 6a oder dergleichen befestigt, siehe Doppelpfeil 6a’. Der Schlitten 6a kann beispielsweise mittels Druckfedern 6b oder anderweitig nach unten vorgespannt sein. Die Behandlungseinheiten 4 können in bekannter Weise an dem Behältertisch 3 gelagerte Drehteller 10 oder dergleichen Auflageflächen umfassen.
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Innerhalb des Maschinenwinkelbereichs 9 werden die Behälter 2 von einem Einlaufsternrad 11 an den Behältertisch 3 und von diesem wiederum an ein Auslaufsternrad 12 in an sich bekannter Weise übergeben. Die Zentrierglocken 5 sind bei der Behälterübergabe angehoben. Im Maschinenwinkelbereich 9 laufen die Steuerrollen 7 auf der Steuerkurve 8. Vorzugsweise fällt der in Umlaufrichtung 3’ gesehene Beginn der Steuerkurve 8 dann mit einem Schenkel 9a des Maschinenwinkelbereichs 9 zusammen.
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Die Steuerkurve 8 ist mittels einer Aufhängung 8a an schematisch in der 1 angedeuteten Gestellkomponenten, wie beispielsweise Quertraversen 13 und/oder Kabeltrassen 14 befestigt. Dadurch ist eine Drehmomentabstützung der Steuerkurve 8 auch ohne zusätzliche, insbesondere radial nach außen führende Drehmomentstützen gewährleistet. Die schematisch angedeuteten Quertraversen 13 sind oberhalb des Behältertisches 3 für die Befestigung von Antriebselementen, Steuereinrichtungen oder dergleichen ausgebildet. Wie die 2 mit einem Doppelpfeil 8’ angegeben ist, kann die Steuerkurve 8 mittels einer schematisch angedeuteten Verstelleinrichtung 8b, beispielsweise einer Gewindespindel, höhenverstellbar ausgebildet sein.
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In den 1 und 2 ist ferner eine in der Umlaufrichtung 3’ des Behältertisches 3 unmittelbar vor der Steuerkurve 8 angeordnete, stationäre Drehmomentrampe 15 für die Steuerrollen 7 schematisch angedeutet. Diese umfasst wenigstens einen Kontaktbereich 15a, der ein Drehmoment 15’ auf die an der Drehmomentrampe 15 entlang laufenden Steuerrollen 7 überträgt. Das Drehmoment 15’ dient dazu, die Steuerrollen 7 derart anzutreiben, dass sie beim Erreichen der Steuerkurve 8 möglichst reibschlüssig oder schlupffrei abrollen.
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Vorzugsweise ist der Kontaktbereich 15a als nachgiebige Struktur ausgebildet, beispielsweise als Bürste, wie in der 2 schematisch angedeutet ist, und/oder besteht aus einen nachgiebigen Material, wie beispielsweise einem elastischen Kunststoff, Schaumstoff, Gummi, Silikon oder dergleichen. Optional kann der Kontaktbereich 15a der Drehmomentrampe 15 mittels einer lediglich schematisch angedeuteten gefederten Lagerung 15b auf einer Grundplatte 15c gestellfest montiert sein, insbesondere falls das Material und/oder die Struktur des Kontaktbereichs 15a nicht oder nur unzureichend nachgiebig ausgebildet ist. Durch die elastische Nachgiebigkeit der Drehmomentrampe 15 insgesamt lässt sich das Drehmoment 15’ Material schonend auf die Steuerrollen 7 übertragen.
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Vorzugsweise wird beim Herstellen des Kontakts ein Schlupf zwischen den Steuerrollen 7 und der Drehmomentrampe 15 zugelassen. Dies kann noch dadurch begünstigt werden, dass der Kontaktbereich 15a eine in der 2 beispielhaft angedeutete Steigung aufweist, um das Drehmoment 15’ beim Entlanglaufen der Steuerrollen 7 nach und nach zu erhöhen. Das Drehmoment 15’ lässt sich dann gleichermaßen schonend und auf besonders kurzer Kontaktstrecke übertragen, insbesondere falls am Ende der Drehmomentrampe 15 ein straffer Kontakt mit den Steuerrollen 7 gewünscht ist.
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Form und Material der Drehmomentrampe 15 lassen sich mit vergleichsweise geringem Aufwand an die Steuerrollen 7 anpassen. Insbesondere kann die Drehmomentrampe 15 derart ausgebildet sein, dass sie im Normalbetrieb schneller verschleißt als die Steuerrollen 7. Die Drehmomentrampe 15 lässt sich im Rahmen von Instandhaltungsmaßnahmen vergleichsweise einfach überprüfen und austauschen.
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Bei einer ersten, in der 1 auf 3 Uhr und 6 Uhr mit durchgezogenen Linien dargestellten Variante sind die Steuerrollen 7 radial innen liegend an den Hubeinheiten 6 gelagert. Ebenso verläuft die Steuerkurve 8 dann radial innerhalb des Teilkreises 5’ bzw. der Umlaufbahn der Zentrierglocken 5. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und Befestigung der Steuerkurve 8 an zentral oberhalb des Behältertisches 3 vorgesehenen Gestellkomponenten, insbesondere ohne Verwendung zusätzlicher Drehmomentstützen.
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Alternativ ist ebenso eine zweite, lediglich zur besseren Übersichtlichkeit auf 9 Uhr angedeutete Variante denkbar, bei der die erfindungsgemäße Steuerkurve 18 radial außerhalb des Teilkreises 5’ bzw. der Umlaufbahn der Zentrierglocken 5 angeordnet ist. Entsprechend sind die Steuerrollen 7 dann radial außen liegend an den Hubeinheiten 6 ausgebildet. Eine derartige Konfiguration ist dann von Vorteil, wenn eine Zugänglichkeit der Steuerkurve 18 und der Steuerrollen 7 von außen gewünscht wird und/oder radial außen liegende Gestellkomponenten zur Befestigung einer Aufhängung 18a für die Steuerkurve 18 vorhanden sind.
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Mit beiden Varianten der teilumfänglichen Steuerkurve 8, 18 lässt sich eine besonders kompakte, Material sparende und Verschleiß reduzierende Kurvensteuerung der Zentrierglocken 5 realisieren. Hierbei ist der von der erfindungsgemäßen Steuerkurve 8, 18 abgedeckte Maschinenwinkelbereich 9 vorzugsweise nicht größer als 120°, insbesondere nicht größer als 90° und besonders bevorzugt nicht größer als 60°. Damit lässt sich der für das Einleiten und Ausleiten benötigte Winkelbereich selektiv von der Steuerkurve 8, 18 abdecken.
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Im verbleibenden Maschinenwinkelbereich (360° abzüglich des Maschinenwinkelbereichs 9), in dem die Behälter 2 behandelt und insbesondere mit Etiketten oder dergleichen ausgestattet werden können, sind die Zentrierglocken 5 üblicherweise in einer abgesenkten Arbeitsstellung. Steuerkurven zum Anheben der Zentrierglocken 5 sind in diesem Behandlungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 daher in der Regel entbehrlich. Entsprechend werden die Steuerrollen 7 nach dem Verlassen der Steuerkurve 8, 18 bis zum erneuten Erreichen der Drehmomentrampe 15 oder der Steuerkurve 8, 18 nicht angetrieben.
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Die Drehmomentrampe 15 dient im Wesentlichen dazu, den Verschleiß der Steuerrollen 7 zu reduzieren. Die Drehmomentrampe 15 ist optional und/oder könnte in die Steuerkurve 8 integriert werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Steuerkurve 8, 18 lässt sich der Bereich zum Einleiten und Ausleiten von Behältern an beliebigen Rundläufermaschinen für die Behandlung, Ausstattung und/oder Inspektion der Behälter ausrüsten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20221208 U1 [0002]
- DE 3134661 A1 [0002]
