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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, umfassend wenigstens eine Stirnplatte zur Befestigung an einer Stirnseite einer Spiegeleinheit, wobei die Stirnplatte eine erste Längskante mit Rastmitteln und eine zweite Längskante mit Gegenrastmitteln aufweist und die Rastmittel der ersten Längskante mit den Gegenrastmitteln der zweiten Längskante einer weiteren, baugleichen Stirnplatte zusammenwirken, und ein Transportverfahren für Spiegeleinheiten zur Montage in einem Solarfeld.
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Eine vergleichbare Transporteinrichtung ist bereits aus der
JP2004207667A bekannt, wobei es sich hier um eine Transporteinrichtung für Photovoltaikelemente handelt, die jedoch vollständig flächig gebildet sind und andere Transportcharakteristika besitzen als Spiegeleinheiten.
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Auch ist die zeitweilige Anordnung von Stirnelementen zur Vereinfachung des Warentransports etwa aus der
EP0924137A1 bekannt, wo ein Stirnelement eine vertikale Verbindung zu benachbarten Elementen erlaubt. Zur Bestückung eines Solarfeldes mit Spiegeleinheiten wird insbesondere bei einem im Kraftwerksmaßstab zu errichtenden Solarfeld eine große Anzahl dieser Spiegeleinheiten benötigt. Beispielsweise sieht die Konstruktion eines solarthermischen Kraftwerks vor, dass ein Absorber in erhöhter Position aufgeständert wird und beidseits dieses Absorbers Spiegeleinheiten positioniert werden, die das einfallende Sonnenlicht auf den Absorber konzentrieren. Diese Absorber können durchaus Längen von mehreren hundert Metern einnehmen und sind in einem derartigen Solarfeld selbst in großer Zahl vorhanden, so dass sich viele Kilometer an Absorberrohren ergeben, um welche herum beiderseits mehrreihig Spiegeleinheiten positioniert werden.
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Die Spiegeleinheiten selbst weisen ein Gehäuse auf, das beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt besitzen kann, welcher raumgreifend ist. Dies ist erforderlich, um eine Verwindung der Spiegel, die für eine ungenaue Umlenkung des einfallenden Sonnenlichts sorgen würde, zu vermeiden. Aufgrund dieser Gehäuseform stellt es einen größeren Aufwand dar, die einzelnen Spiegel zu verpacken, um sie für den Transport hin zu einem Montageort zu verpacken. Um einerseits die verbauten Spiegel vor Beschädigungen zu schützen, welche die Reflexion beeinträchtigen und damit die Energieausbeute des Kraftwerks direkt beeinflussen würden, andererseits aber eine möglichst gute Raumnutzung während des Transports zu ermöglichen, ist es bislang erforderlich, die Spiegeleinheiten einzeln oder in kleinen Gruppen zu verpacken und die einzelnen Packungseinheiten aufeinander zu stapeln, so dass ein Transport ermöglicht wird. Das hierfür anfallende Transportmaterial, beispielsweise Holzkisten und dergleichen, muss anschließend vom Montageort wieder zurücktransportiert werden oder wird vor Ort der Wiederverwertung zugeführt. Zu den insoweit anfallenden Materialkosten muss hinzugerechnet werden, dass die Transportverpackungen ebenfalls transportiert werden müssen und deren Gewicht ebenfalls erhebliche Transportkosten verursacht.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Transportvorrichtung sowie ein Verfahren zum Transport von Spiegeleinheiten vorzuschlagen, welche die Transportkosten für Spiegeleinheiten zur Montage in einem Solarfeld reduziert, die Handhabung der Spiegeleinheiten gleichzeitig erleichtert und den im Zusammenhang mit dem Transport anfallenden Abfall reduziert.
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Dies gelingt durch eine Transportvorrichtung für Spiegeleinheiten gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Transport von Spiegeleinheiten gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 7. Weitere, sinnvolle Ausgestaltungen der Transportvorrichtung können den Unteransprüchen 2–6, sinnvolle Ausgestaltungen des Verfahrens den Unteransprüchen 8–12 entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Transportvorrichtung für Spiegeleinheiten wenigstens eine Stirnplatte umfasst, welche an einer Stirnseite einer Spiegeleinheit befestigt werden kann. Die Stirnplatte weist dabei eine erste Längskante mit Rastmitteln auf, sowie eine zweite Längskante mit Gegenrastmitteln, so dass die Stirnplatten übereinander aufgestapelt werden können, wobei die benachbarten Stirnplatten mit ihren Rastmitteln bzw. mit diesen in Kontakt gebrachten Gegenrastmitteln in Formschluss bzw. in Kraftschluss gebracht werden können. Eine derartige Konstruktion erlaubt es, einen Teil der Transportvorrichtung ausschließlich an den Stirnseiten vorzusehen, wobei aufgrund der letzten Endes stattfindenden Stapelung der Stirnplatten zwischen den damit verbundenen Spiegeleinheiten ein Abstand definiert wird, so dass eine gegenseitige Kontaktierung der Spiegeleinheiten hierdurch vermieden wird. Zwischen den aufeinandergestapelten Stirnplatten ist somit ein Sicherheitsabstand zwischen den Spiegeleinheiten vorgesehen, so dass eine zusätzliche Sicherung zwischen den Spiegeleinheiten nicht erforderlich ist. Materialeinsatz und Arbeitseinsatz beim Verpacken der Spiegeleinheiten werden also auf das Anbringen von Stirnplatten an den Stirnseiten der Spiegeleinheiten reduziert, lediglich müssen die so zum Transport vorbereiteten Spiegeleinheiten unter gegenseitiger Kontaktierung der Stirnplatten aufeinandergestapelt werden.
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Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass die Rastmittel der ersten Längskante der Stirnplatte einen Rückversatz umfassen. Dieser Rückversatz sorgt dafür, dass ein Teil einer jeden Spiegeleinheit von der Stirnplatte nicht verdeckt wird. Dieser unverdeckte Teil der Stirnseite der Spiegeleinheit wird jedoch von dem Gegenrastmittel der zweiten Längskante einer benachbarten, baugleichen Stirnplatte verdeckt, die an dieser Stelle vorzugsweise formschlüssig eingreift. Durch diese Konstruktion wird ein seitliches Verrutschen der Spiegeleinheiten vermieden, da jeweils die darunterliegende Spiegeleinheit mit ihrer Stirnplatte die darüberliegende Spiegeleinheit festhält. Es erfolgt hierdurch also eine Festlegung in der gesamten Ebene der Spiegeleinheiten, sowie eine Abstützung nach unten, so dass eine Entnahme einer Spiegeleinheit lediglich nach oben möglich ist. Mit einigem Vorteil sehen die Rastmittel und Gegenrastmittel nicht vor, eine Entnahme nach oben zu behindern.
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Ferner kann die Stirnplatte zwei Hochkanten mit Rastmitteln aufweisen, die eine seitliche Verbindung mit benachbarten, gleichartigen Stirnplatten ermöglichen. Die Rastmittel können hierbei mit einigem Vorteil so gestaltet sein, dass sie mit gleichartigen Rastmitteln einer vorzugsweise um 180° gedrehten Stirnplatte zusammenwirken, so dass es möglich ist, jeweils um 180° versetzte Spiegeleinheiten nebeneinander anzuordnen und seitlich zu verbinden. Durch diese abwechselnde Anordnung ist es gerade bei einem trapezförmigen Querschnitt der Spiegeleinheiten möglich, diese überlappend anzuordnen, um hierbei einen weiteren Effekt durch Raumeinsparung zu erzielen. Es können hierdurch mehr Spiegeleinheiten auf dem gleichen Raum untergebracht werden, als wenn diese in gleichsinniger Ausrichtung nebeneinander angeordnet würden.
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Zur besseren Handhabung der Spiegeleinheiten sind deren Stirnplatten Drehachsen oder Aufnahmen für solche Drehachsen zugeordnet, mit deren Hilfe eine Verdrehung der Gesamtanordnung aus Stirnplatten und Spiegeleinheit bedarfsweise um die Drehachse herum bewirkt werden kann. Im Rahmen der Beförderung, beispielsweise mittels einer Hebevorrichtung, kann hierdurch der Hebebewegung eine Drehbewegung überlagert werden, so dass jede Spiegeleinheit in einer korrekten Drehposition eingesetzt werden kann.
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Zum weiter vereinfachten Transport kann ferner die Transportvorrichtung eine Basisschiene umfassen, welche direkt auf den Boden aufgesetzt wird und in welche die untersten Stirnplatten direkt eingesetzt werden können. Hierzu weist die Basisschiene einen Längsschlitz auf, in welchen die Stirnplatten mit ihren Längskanten eingesetzt werden. Dies ermöglicht es, mit der Basisschiene eine vollständige Transporteinheit anzuheben, ohne einen Zerfall der Transporteinheit befürchten zu müssen, die Stirnplatten sind in dem Längsschlitz gegen ein Verrutschen in Längsrichtung der Spiegeleinheiten geschützt. In sinnvoller Ausgestaltung der Basisschiene kann darin, insbesondere in dem Längsschlitz der Basisschiene, wenigstens ein Rastmittel und/oder Gegenrastmittel vorgesehen sein, wobei diese entsprechend den Rastmitteln und Gegenrastmitteln der Längskanten nachgebildet sind und diesen entsprechend funktionieren. Ein Rastmittel einer Stirnplatte kann somit in ein Gegenrastmittel der Basisschiene eingesetzt werden, ein Gegenrastmittel einer Stirnplatte umgekehrt in ein Rastmittel der Basisschiene. Somit ist eine sichere Aufnahme der untersten Lage von Spiegeleinheiten innerhalb einer Transporteinheit gewährleistet. Auch hier ist vorgesehen, Rastmittel und Gegenrastmittel der Basisschiene in alternierender Folge anzuordnen, so dass auch hier ein Überlappen der Spiegeleinheiten bei einem beispielsweise trapezförmigen Querschnitt ermöglicht wird.
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Ferner kann wenigstens einer der beiden für eine Transporteinheit verwendeten Basisschienen wenigstens ein Roll- oder Gleitelement zugeordnet sein, so dass durch ein einseitiges Anheben der Transporteinheit an einer dem Roll- oder Gleitelement gegenüberliegenden Basisschiene die gesamte Transporteinheit verfahrbar wird. Beispielsweise kann die Transporteinheit mit einem Flurförderzeug auf einer Seite angehoben und dann beliebig vorwärts oder rückwärts verfahren werden, um die gesamte Einheit zu versetzen, ohne sie im Ganzen anzuheben.
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Eine derart zusammengestellte Transporteinheit kann somit als Ganzes zum Montageort verbracht werden und dort wiederum mittels einer Kranvorrichtung aufgelöst werden. Beim Auflösen der Transporteinheit werden die einzelnen Spiegeleinheiten mit einigem Vorteil direkt von der Transporteinheit herunter auf eine Tragvorrichtung verbracht, auf der die Spiegeleinheiten montiert werden sollen. Im Zuge des Transports von der Transporteinheit auf die Tragvorrichtung kann bedarfsweise die jeweilige Spiegeleinheit am Kran hängend um Ihre Drehachse gedreht werden, so dass sie mit ihrer Spiegelseite nach oben auf der Tragvorrichtung montiert werden kann. Die Tragvorrichtung weist hierbei vorteilhafterweise eine Schienenanordnung auf, auf welcher die Spiegeleinheiten entlang der Tragvorrichtung verfahren werden können. Hierdurch ist es möglich, die einzelnen Spiegeleinheiten an einem Ende der Tragvorrichtung abzusetzen und dann über die Schienenanordnung zu ihrer Montageposition zu verfahren. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Stirnplatten so ausgestaltet sind, dass diese in der Schienenanordnung verfahren werden können, so dass die jeweiligen Stirnplatten erst an der Montageposition entfernt werden, wo die einzelnen Spiegeleinheiten an den hierfür vorgesehenen Trägern befestigt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Spiegeleinheiten nach dem Absetzen sogleich von den Stirnplatten zu befreien und mit einem auf der Schienenanordnung verfahrbaren Schlitten an ihre Montageposition zu verbringen. In weiterer Ausgestaltung letzterer Möglichkeit kann für jede Spiegeleinheit ein eigener Schlitten vorgesehen sein, welcher letztlich an der Montageposition festgelegt wird.
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Die vorstehende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Detail einer Spiegeleinheit mit einer seitlich montierten Stirnplatte in perspektivischer Darstellung von schräg oben,
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2 eine Basisschiene in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben,
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3 eine Transporteinheit in einer seitlichen Draufsicht auf die dort verwendeten Stirnplatten, wobei eine der Stirnplatten ausgeblendet ist und die Basisschiene in einer Querschnittsdarstellung gezeigt ist,
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4 eine Transporteinheit in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben, sowie
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5 eine Transporteinheit am Montageort beim Aufsetzen von Spiegeleinheiten auf einer ebenfalls dargestellten Tragvorrichtung in einem Solarfeld, in perspektivischer Darstellung von schräg oben.
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1 zeigt eine Spiegeleinheit 1, welche im Wesentlichen aus einem Gehäuse mit einem trapezförmigen Querschnitt und einem daran befestigten Spiegel 2 besteht. Von dem Gehäuse ist lediglich teilweise die Stirnseite 3 zu sehen, welche über die Ränder einer an der Stirnseite 3 befestigten Stirnplatte 10 hinausragt. Dieses Hinausragen ist beabsichtigt, um einen Gegenhalt durch benachbarte Stirnplatten 19 zu erreichen, wobei Teile der Stirnplatte 10 ihrerseits über die Spiegeleinheit 1 hinausragen, um eine Kontaktierung benachbarter Spiegeleinheiten ihrerseits zu ermöglichen. So weist die Stirnplatte 10 zunächst eine erste Längskante 11 auf, die als Rastmittel 12 einen Rückversatz besitzt. Gegenüber der ersten Längskante 11 ist eine zweite Längskante 13 vorgesehen, die ein entsprechendes Gegenrastmittel 14 in Form eines Vorsprungs aufweist, der seiner Form nach als Gegenstück zu dem Rastmittel 12 an der ersten Längskante 11 funktioniert. Die Stirnplatte 10 ist über eine Drehfixierung 16 mit der Spiegeleinheit 1 verbunden und weist eine Aufnahme 15 auf, in welche eine Drehachse zur Verdrehung der Spiegeleinheit 1 entlang ihrer Längsachse angeordnet werden kann.
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2 zeigt eine Basisschiene 20, in welche eine unterste Lage aus Spiegeleinheiten 1 eingesetzt werden kann. Zwei dieser Basisschienen 20 werden hierzu parallel versetzt zueinander aufgestellt, wobei zwischen ihnen der Abstand der Länge einer Spiegeleinheit 1 vorzusehen ist. Die gezeigte Basisschiene 20 weist sichtbare Gegenrastmittel 23 auf, welche in Rastmittel 12 von darauf zu setzenden Stirnplatten 10 eingreifen. Teile der ersten Längskante 11 werden in einen Längsschlitz 21 der Basisschiene 20 eingesetzt, während die Gegenrastmittel 23 in die Rastmittel 12 eingreifen und damit ein Verschieben der Spiegeleinheit 1 und der damit verbundenen Stirnplatte 10 in Längsrichtung des Längsschlitzes 21 verhindern. Die Begrenzungen des Längsschlitzes 21 hingegen verhindern ein Abrutschen quer zu dem Längsschlitz 21, so dass damit ein Entnehmen der untersten Lage von Spiegeleinheiten aus der Basisschiene 20 lediglich durch ein Anheben ermöglicht ist.
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Vorhanden, aber in der 2 nicht sichtbar, sind alternierend zu den Gegenrastmitteln 23 angeordnete Rastmittel 22, wobei in diese Rastmittel 22 um 180° gedrehte Spiegeleinheiten mit ihren Stirnplatten 10 eingelegt werden können, wobei in diesem Fall die Gegenrastmittel 14 ihrer zweiten Längskanten 13 eingesetzt werden können. Die Basisschiene 20 weist ferner Standelemente 24 auf, welche bedarfsweise mit Rollen versehen sein können.
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3 zeigt eine mögliche Transporteinheit 8, bei welcher in die gezeigte Basisschiene 20, welche lediglich in einem Schnitt entlang des Längsschlitzes 21 dargestellt ist, mit vier alternierend nebeneinander um 180° verdreht angeordneten Spiegeleinheiten als unterste Schicht belegt ist. Jede der in die Basisschiene 20 eingesetzten Spiegeleinheiten 1 weist drei weitere, darübergelegte Spiegeleinheiten 1 auf, wobei die damit verbundenen Stirnplatten 10, 19 sich puzzleartig zu einer Wand aus Stirnplatten 10, 19 zusammensetzen. In der Zeichnung der 3 ist zur besseren Veranschaulichung eine der Stirnplatten 10 ausgeblendet, so dass in dieser Position die gegenseitige Lage benachbarter Stirnseiten 3 zu erkennen ist. Es kann hier leicht wahrgenommen werden, dass seitlich benachbarte Spiegeleinheiten 1 aufgrund ihres trapezförmigen Querschnitts so angeordnet werden können, dass die Gehäuse der Spiegeleinheiten 1 einander überlappen, so dass eine dichte Packung der Spiegeleinheiten 1 in der Transporteinheit 8 erfolgen kann.
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Die auf den Standelementen 24 aufgelagerte Basisschiene 20 weist, wie bereits erwähnt, in ihrem Längsschlitz sowohl Rastmittel 22 als auch Gegenrastmittel 23 auf. Beim Befüllen der Basisschiene 20 in der gezeigten Ausführung wird zunächst eine mit ihrer Spiegelseite nach unten zeigende Spiegeleinheit 1 in jedes der vorhandenen Rastmittel 22 eingelegt und nach Einlegen sämtlicher, um 180° gedrehter und mit ihrer Spiegelseite nach unten zeigenden Spiegeleinheiten 1 werden die noch verbleibenden Stellen mit ihren Gegenrastmitteln 23 mit Spiegeleinheiten 1 angefüllt, deren Spiegelseiten nach oben weisen. Hierdurch greifen an den Hochkanten 17 angeordnete Rastmittel 18 ineinander ein und verbinden die jeweiligen Stirnplatten 10 seitlich miteinander. Nach dem Vervollständigen einer untersten Lage von Spiegeleinheiten 1 wird die nächste Lage darübergeschichtet, wobei übereinander benachbarte, baugleiche weitere Stirnplatten 19 in gleicher Ausrichtung wie die darunterliegenden Stirnplatten 10 ausgerichtet sind. Die weitere Stirnplatte 19 weist an ihrer ersten Längskante 11 ein Rastmittel 12 auf, welches mit einem Gegenrastmittel 14 an der zweiten Längskante 13 der Stirnplatte 10 eingreift und somit ein Verschieben der Spiegeleinheit 1 in der gesamten Anordnung der Transporteinheit 8 verhindert. Wie im Bereich der ausgelassenen Stirnplatte gezeigt, wird durch die Überlappung der jeweiligen Spiegeleinheiten mit ihren Stirnseiten 3 über die benachbarten Stirnplatten 10, 19 hinaus ein Verschieben in Blickrichtung bzw. in der Richtung aus der Bildebene heraus wirkungsvoll vermieden.
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4 zeigt eine vollständige Transporteinheit 8, bestehend aus einer Vielzahl von Spiegeleinheiten 1, welche alternierend um 180° gedreht schichtweise auf insgesamt zwei Basisschienen 20 angeordnet sind. Es ist zu erkennen, dass die Stirnplatten 10, welche jeweils mit den Spiegeleinheiten 1 verbunden sind, eine Seitenwand darstellen, welche die Spiegeleinheiten 1 zwischen den beiden Basisschienen 20 in Position halten. Ein Auflösen dieser Transporteinheit 8 ist somit lediglich durch ein nacheinander erfolgendes Abnehmen der einzelnen Schichten von oben nach unten ermöglicht. Ein Transportieren der Transporteinheit 8 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Flurförderzeug zwischen Standelementen 24 der Basisschiene 20 auf einer Seite mit seiner Gabel einfährt, diese anhebt und eine Bewegung der Transporteinheit 8 über an der zweiten Basisschiene 20 angeordnete Rollen bewirkt.
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5 zeigt schließlich eine Tragvorrichtung 4, auf welcher die Spiegeleinheiten 1 am Montageort montiert werden sollen. Hierzu werden, wie bereits dargestellt, die Spiegeleinheiten 1 mithilfe eines Kranwagens angeliefert und abgeladen und jeweils endständig auf der Tragvorrichtung 4 abgesetzt. Vermittels eines Schlittens 7 werden die in dieser Position bereits von der Stirnplatte 10 befreiten Spiegeleinheiten 1 an ihre letztendliche Montageposition verfahren, wo sie von dem Schlitten gelöst und mit ihren Drehgelenken an Ort und Stelle in der Montageposition verbunden werden. In der Montageposition, zu welcher sie über die Verschiebung des Schlittens 7 entlang einer Schienenanordnung 6 gelangen, können sie bedarfsweise so ausgerichtet werden, dass das einfallende Sonnenlicht zunächst auf die Spiegel die Spiegeleinheiten 1 trifft und dann auf einen erhöht über der Tragvorrichtung 4 angeordneten Absorber 5.
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Vorstehend beschrieben ist somit eine Transportvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, welches einen effektiven Transport von Spiegeleinheiten ermöglicht, bei dem ein Minimum an Transportverpackungen erforderlich ist, das zudem ohne weiteres wieder verwendet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spiegeleinheit
- 2
- Spiegel
- 3
- Stirnseite
- 4
- Tragvorrichtung
- 5
- Absorber
- 6
- Schienenanordnung
- 7
- Schlitten
- 8
- Transporteinheit
- 9
- Kranwagen
- 10
- Stirnplatte
- 11
- erste Längskante
- 12
- Rastmittel
- 13
- zweite Längskante
- 14
- Gegenrastmittel
- 15
- Aufnahme
- 16
- Drehfixierung
- 17
- Hochkante
- 18
- Rastmittel
- 19
- weitere Stirnplatte
- 20
- Basisschiene
- 21
- Längsschlitz
- 22
- Rastmittel
- 23
- Gegenrastmittel
- 24
- Standelement
