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Die Erfindung betrifft eine Greif- und Spannvorrichtung mit wenigstens zwei Backen, die in wenigstens abschnittweise nach oben offenen Backenführungen in Verfahrrichtung beweglich geführt angeordnet sind. Die Backenführungen weisen jeweils einen Grund und einander gegenüberliegende Seitenwandungen auf. Die Backen als solche sehen jeweils ein freies Ende und ein der jeweils anderen Backe zugewandtes inneres Ende vor, wobei ein Abdeckelement zur Abdeckung der inneren Enden der Backen vorgesehen ist. Zudem ist an den Backen jeweils eine Backendichtung angebracht.
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Solche Greifvorrichtungen, allerdings ohne Backendichtungen, sind beispielsweise aus der
DE 103 46 215 B4 bekannt. Bei den Greifvorrichtungen kann es sich um Parallel- oder Zentrischgreifer handeln; Parallelgreifer weisen zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Backen auf, Zentrischgreifer weisen drei zentrisch angeordnete Backen auf.
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Eingangs genannte Greif- und Spannvorrichtungen mit einer Backendichtung sind beispielsweise aus der
DE 10 2013 019 035 A1 bekannt. Die Dichtung ist dort insbesondere an einem Dichtungsträger oder direkt an der Backe vorgesehen.
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Auch aus der
US 5,967,581 sind Greifer bekannt, welche an ihren Backen eine Dichtung in Form eines umlaufenden O-Rings aufweisen.
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Insgesamt ist es vorteilhaft, eine Dichtung zwischen den Backen und dem die Backen führenden Gehäuse vorzusehen, um zu vermeiden, dass im Betrieb Medien, wie Flüssigkeiten Flüssigkeiten, oder Partikel wie Späne zwischen die Backen und die Backenführung geraten. Insbesondere bei Greif- oder Spannvorrichtungen mit einem vergleichsweise großen Hub kann beim Voneinander-Weg-Bewegen der Backen im Gehäuse ein Innendruck entstehen, durch welchen Medien oder Partikel in das Innere der Greifvorrichtung gesogen werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greif- oder Spannvorrichtung bereitzustellen, welche eine Backendichtung aufweist, mit der ein Eindringen von Medien oder Partikeln oder auch Spänen in die Greif- oder Spannvorrichtung vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Greif- und Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Insbesondere ist folglich vorgesehen, dass die jeweilige Backendichtung in eine in die jeweilige Backe eingebrachte Dichtaussparung eingesetzt ist, wobei die Dichtaussparung zwei den Seitenwandungen gegenüberliegende und quer zur Verfahrrichtung verlaufende und zum freien Ende der Backe beabstandete Queraussparungen aufweist.
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Die Dichtaussparung als solche kann insbesondere nutartig realisiert sein. Sie kann dabei einen rechtecktigen, trapezförmigen oder kreisabschnittsförmigen Querschnitt aufweisen. Durch Vorsehen der nunartigen Dichtaussparung wird die in der Dichtaussparung vorhandene Backendichtung vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Vorzugsweise ist die Dichtaussparung trapezförmig ausgebildet, wobei dann der Grund der Dichtaussparung mit den Seitenwandungen einen spitzen Winkel, der insbesondere im Bereich von 80° - 85° liegen kann, einschließt. Die Backendichtung ist vorzugsweise dazu komplementär trapezförmig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein Hinterschnitt mit einem Selbsthalteeffekt der Backendichtung in der Dichtaussparung. Die Backendichtung steht zudem im nicht montierten Zustand vorzugsweise geringfügig über die Oberfläche des an die Dichtaussparung 28 angrenzenden Abschnitts der jeweiligen Backe über, wodurch letztlich eine Dichtlippe gebildet wird. Dadurch kann eine Vorspannung der Backendichtung in der Dichtaussparung im montierten Zustand erreicht werden. Die Backendichtung kann insbesondere aus einem elastischen, anschmiegsamen und reibungsarmen Material sein.
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Durch Vorsehen derartiger Queraussparungen, die in die Backe eingebracht sind, also direkt vom Material der Backe gebildet werden, kann eine sichere Verankerung der Backendichtung in der Backe auf einfache Art und Weise gewährleistet werden. Anders als beim Stand der Technik gemäß der
DE 10 2013 019 035 A1 , gemäß dem die Backendichtung entweder an einem Dichtungsträger oder an der Backe gelagert wird, werden gemäß der Erfindung Queraussparungen vorgesehen, die zum freien Ende der Backe beabstandet sind. Die Backe kann dadurch zum einen an ihrem freien Ende und zum anderen an ihrem inneren Ende sicher in der Backenführung geführt werden, ohne dass in Längserstreckung der Backe weitere Bauteile, wie beispielsweise ein Dichtungsträger, vorzusehen sind. Dennoch kann die Backendichtung sicher in der zum freien Ende der Backe beabstandeten Queraussparung eingesetzt sein.
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Ferner ist vorgesehen, dass das obere Ende der jeweiligen Queraussparung in seitlich an der Backe vorgesehene, sich in Verfahrrichtung hin zum inneren Ende erstreckende obere Längsaussparungen übergehen. Dadurch kann eine sichere Abdichtung in Verfahrrichtung zwischen dem oberen Bereich der Backe und der jeweils gegenüberliegenden Seitenwandung der Backenführung erzielt werden. Dabei ist vorteilhaft, wenn sich die Längsaussparungen bis hin zum inneren Ende der Backe erstrecken. Die Längsaussparungen können in Verfahrrichtung in Richtung des inneren Endes offen ausgebildet sein.
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Zudem gehen die unteren Enden der Queraussparungen in an der Unterseite der Backe vorgesehene, sich hin zum inneren Ende erstreckende untere Längsaussparungen über. Durch das Vorsehen der unteren Längsaussparungen kann eine zusätzliche Verankerung der Backendichtung erreicht werden. Dadurch, dass sich die unteren Längsaussparungen in Verfahrrichtung erstrecken, treten beim Bewegen der Backen keine Querkräfte auf, die die Backendichtung in diesem Bereich aus den Längsaussparungen drängen.
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Vorteilhaft ist, wenn der Abstand der Queraussparungen zum freien Ende so klein als möglich, und insbesondere etwas größer oder gleich der sich in Verfahrrichtung erstreckenden Breite der Queraussparung ist. Zum einen wird dadurch eine sichere Lagerung und Führung der Backe in der Backenführung gewährleistet. Zum anderen kann die Backendichtung sicher in den Queraussparungen untergebracht sein.
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Die Queraussparungen, die oberen Längsaussparungen und die unteren Längsaussparungen, sowie die in diesen Aussparungen vorhandene Backendichtung wirken dabei so miteinander zusammen, dass letztlich die Backendichtung sicher in der Dichtungsaussparung, bzw. in deren Abschnitten, verankert ist und dass zudem die Backe dicht gegen die Backenführung abgedichtet ist.
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Außerdem ist denkbar, dass die Backe auf ihrer Oberseite einen erhabenen Befestigungsabschnitt zur Befestigung von insbesondere Aufsätzen oder Greiffingern aufweist, wobei die oberen Längsaussparungen dann wenigstens abschnittsweise in den Seitenwandungen des Befestigungsabschnitts verlaufen. Die Dichtaussparungen können beispielsweise in diesem Bereich als Aufnahmenuten mit einem Nutgrund und mit Nutwandungen ausgebildet sein.
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Ferner ist denkbar, dass die gegenüberliegenden Dichtaussparungen über eine obere Verbindungsaussparung miteinander verbunden sind. Die Verbindungsaussparung erstreckt sich dabei vorzugsweise quer zur Verfahrrichtung. Die Backendichtung kann dann so ausgebildet sein, dass sie nicht nur in den oberen Längsaussparungen, sondern auch in der oberen Verbindungsaussparung vorgesehen ist.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Dichtaussparung eine untere Verbindungsaussparung aufweist, welche die unteren Längsaussparungen miteinander verbindet. Die untere Verbindungsaussparung kann sich dabei insbesondere quer zur Verfahrrichtung erstrecken. Die untere Verbindungsaussparung verbindet vorzugsweise die Queraussparungen an den der Längsaussparungen abgewandten Enden.
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Dabei ist denkbar, dass die Backe im unteren Bereich ihres freien Endes eine Backenausnehmung aufweist, wobei die untere Verbindungsaussparung sowie die beiden unteren Längsaussparungen die Backenausnehmung wenigstens abschnittsweise umgeben oder begrenzen. Über das Vorsehen der Backenausnehmung kann zum einen Material der Backe, und damit zu beschleunigende Masse, reduziert werden. Zudem ist denkbar, dass in diesem Bereich weitere Bauteile, wie beispielsweise Sensoren, platziert werden können.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Greif- und Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9. Demnach ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Backendichtung in eine in die Unterseite der jeweiligen Backe eingebrachte Dichtaussparung eingesetzt ist, so dass die Backe nach unten gegen den Grund abgedichtet ist. Ferner ist eine Führungsdichtung vorgesehen, die in eine in der Backenführung eingebrachte Führungsaussparung eingesetzt ist, so dass die Backe im Bereich ihres freien Endes gegen die Seitenwandungen der Backenführung abgedichtet ist. Demnach ist folglich zum einen eine Backendichtung an der Backe vorgesehen. Zum anderen ist eine davon unabhängig ausgebildete Führungsdichtung in der Backenführung bzw. deren Seitenwandungen vorgesehen. Die Backendichtung und die Führungsdichtung wirken dabei so miteinander zusammen, dass letztlich die Backe dicht gegen die Backenführung abgedichtet ist.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn die Backendichtung U-förmig ausgebildet ist und eine am unteren Ende der Backe vorgesehene Backenausnehmung umgibt. Ferner können die Führungsdichtungen L-förmig ausgebildet sein und jeweils einen in der Seitenwandung der Backenführung verlaufenden, sich quer zur Verfahrrichtung erstreckenden ersten Teilabschnitt und einen am oberen Rand der Backenführung, sich in Verfahrrichtung erstreckenden zweiten Teilabschnitt aufweisen. Durch diese L-förmige Ausbildung kann zum einen eine sichere Abdichtung der Seitenwandungen gegen die Backe in Verfahrrichtung und quer zur Verfahrrichtung erfolgen.
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Zur funktionssicheren Abdichtung der jeweiligen Backe gegen das Abdeckelement ist vorteilhaft, wenn das Abdeckelement an seiner Unterseite einen Dichtabschnitt aufweist, der gegen die Oberseite der jeweiligen Backe wirkt. Der Dichtabschnitt, der beispielsweise als Dichtlippe ausgebildet sein kann, verhindert dadurch ein Eindringen von Medien oder Partikeln in den Bereich zwischen das Abdeckelement und den Backen.
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Zum sicheren Führen der Backe ist denkbar, dass die Backen beidseits sich in Verfahrrichtung erstreckende Führungsstege und die Backenführung mit den Führungsstegen zusammenwirkende Führungsnuten aufweisen.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Backendichtungen jeweils einstückig ausgebildet sind. Die Dichtaussparungen und die jeweiligen Backendichtungen können zudem spiegelsymmetrisch zur vertikal verlaufenden Mittelebene der jeweiligen Backe ausgebildet sein. Eine Befestigung der Backe in der jeweiligen Dichtaussparung kann insbesondere durch die Wahl von entsprechenden Passmaßen, durch Kleben, durch Vulkanisieren oder auf sonstige beliebige Art und Weise erfolgen.
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Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Greifvorrichtung in montiertem Zustand;
- 2 eine Backe der Greifvorrichtung gemäß 1;
- 3 die Unterseite der Backe gemäß 3;
- 4 die Backendichtung der Backe gemäß 1 und 2;
- 5 das Abdeckelement der Greifvorrichtung gemäß 1;
- 6 eine alternative Backendichtung;
- 7 eine Teilansicht einer alternativen Backenführung einer Greifvorrichtung gemäß 1;
- 8 die Ansicht gemäß 7 mit als Einzelteil dargestellter Führungsdichtung; und
- 9 die Unterseite einer Backe für eine Backenführung gemäß 7.
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In der 1 ist eine Greifvorrichtung 10 gezeigt, die ein Grundgehäuse 12 aufweist, in dem zwei sich entlang einer Linie erstreckende Backenführungen 14 vorgesehen sind. In den Backenführungen 14 ist jeweils eine Backe 16 in Verfahrrichtung 18 entlang den Backenführungen 14 beweglich geführt. Die Backen 16 sind über einen im Gehäuse 12 untergebrachten Antrieb aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegbar. Bei dem Antrieb kann es sich beispielsweise um einen pneumatischen oder auch elektrischen Antrieb handeln. Die Backen können beispielsweise über ein Keilhakengetriebe bzw. eine entsprechende Schrägführung mit dem Antrieb bewegungsgekoppelt sein.
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Die Backenführungen 14 sind nach oben hin offen und weisen jeweils einen Grund 30 sowie zwei einander zugewandte Seitenwandungen 32 auf. Die Backen 16 weisen jeweils ein freies Ende 20 sowie ein inneres Ende 22 auf, wobei, wie aus 1 deutlich wird, eine Abdeckplatte 24 dabei den inneren Bereich der Backenführungen 14 sowie das jeweils innere Ende der Backen 16 abdeckt.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Greifvorrichtung 10 an jeder Backe 16 eine Backendichtung 26 auf, wie sie in 2 bis 6 dargestellt ist.
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Aus 2 wird deutlich, dass die in 4 als Einzelteil dargestellte Backendichtung 26 in eine an der jeweiligen Backe 16 vorgesehene Dichtaussparung 28 eingesetzt ist.
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Aus den 2 und 3 wird deutlich, dass die Dichtaussparung 28 zwei den Seitenwandungen 32 der Backenführung 14 gegenüberliegende und quer zur Verfahrrichtung 18 verlaufende Queraussparungen 34 aufweist, die zum freien Ende 20 der Backe 16 beabstandet angeordnet sind. Der Abstand A der Queraussparung 34 zum freien Ende 20 ist dabei größer als die sich in Verfahrrichtung 18 erstreckende Breite B der Queraussparung 34 bzw. der darin angeordneten Backendichtung 26. Hierdurch wird ein sicheres Lagern der in den Queraussparungen 34 auf Querkräfte beanspruchten Backendichtung 26 gewährleistet.
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Wie ebenfalls aus 2 deutlich wird, geht das obere Ende 36 der Queraussparung 34 in seitlich an der Backe 16 vorgesehene, sich in Verfahrrichtung 18 hin zum inneren Ende 22 erstreckende obere Längsaussparungen 38 über. Die Queraussparungen 34 sowie die oberen Längsaussparungen 38 sind nutartig ausgebildet und weisen jeweils einen Nutgrund sowie Nutwandungen auf. Der jeweilige Nutgrund schließt dabei mit den jeweiligen Nutwandungen vorzugsweise einen spitzen Winkel ein, der insbesondere im Bereich von 80° - 85° liegen kann. Die Backendichtung 26 ist dann vorzugsweise dazu komplementär trapezförmig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein Hinterschnitt mit einem Selbsthalteeffekt der Backendichtung 26 in der jeweiligen Dichtaussparung 28. Die Backendichtung 26 steht dabei im nicht montierten Zustand geringfügig über die Oberfläche des an die Dichtaussparung 28 angrenzenden Abschnitts der jeweiligen Backe 16 über. Dadurch kann eine Vorspannung der Backendichtung 26 in der Dichtaussparung 28 im montierten Zustand erreicht werden. Die Backendichtung kann insbesondere aus einem elastischen, an anschmiegsamen und reibungsarmen Material sein.
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Aus 2 wird auch deutlich, dass die Backe 16 auf ihrer Oberseite einen erhabenen Befestigungsabschnitt 40 aufweist, wobei die oberen Längsaussparungen 38 abschnittsweise in den Seitenwandungen 42 des Befestigungsabschnitts 40 verlaufen.
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Wie ebenfalls aus 2 deutlich wird, umfasst die Dichtaussparung 28 auch eine obere Verbindungsaussparung 44, die die beiden oberen Längsaussparungen 38 miteinander verbindet. Die obere Verbindungsaussparung 44 erstreckt sich dabei in Querrichtung und ist am Fuße des Befestigungsabschnitts 40 vorgesehen.
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Im Bereich des freien Endes 22 weisen die oberen Längsaussparungen nach innen gerichtete Ausnehmungen 46 auf, welche zur sicheren Verankerung der Backendichtung 26 in diesem Bereich beitragen.
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Wie aus 3 deutlich wird, gehen die unteren Enden 64 der Queraussparungen 34 in an der Unterseite der Backe 16 vorgesehene, sich in Verfahrrichtung 18 hin zum inneren Ende 22 erstreckende untere Längsaussparungen 62 über. Die Längsaussparungen 62 verlaufen folglich in Längsrichtung parallel zueinander. Auf der dem freien Ende 20 abgewandten Seite der Längsaussparungen 62 sind diese über eine untere Verbindungsaussparung 66 miteinander verbunden.
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Wie aus 4 deutlich wird, ist die in die Dichtaussparung 28 bzw. deren Teilabschnitte eingesetzte Backendichtung 26 einstückig und spiegelsymmetrisch zur vertikal verlaufenden Mittelebene der jeweiligen Backe 16 ausgebildet. Die Backendichtung 26 umfasst obere Längsabschnitte 48, die in die oberen Längsaussparungen 38 eingesetzt werden. Ferner ist ein oberer Verbindungssteg 50 vorgesehen, der in die obere Verbindungsaussparung 44 eingesetzt ist. An den oberen Längsabschnitten 48 sind zudem einander zugewandte Fortsätze 52 vorgesehen, die in die Ausnehmungen 46 eingreifen. Auf der den Fortsätzen 52 abgewandten Seite sind Querabschnitte 54 vorgesehen, welche nach außen abstehende Erhebungen 56 aufweisen, die flächenbündig, bzw. geringfügig überstehend, mit sich in Längsrichtung erstreckenden, an der Backe 16 vorgesehenen Führungsstegen 58 abschließen. Die Erhebungen 56 können dabei im Querschnitt eine V-förmige Kontur mit einem Dichtungsgrund 57 aufweisen.
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Am unteren Ende der Querabschnitte 54 sind untere Längsabschnitte 60 vorgesehen, die im montierten Zustand in an der Backe vorgesehene, untere Längsaussparungen 62 eingelegt werden. In der unteren Verbindungsaussparung 66 befindet sich im montierten Zustand ein unterer Verbindungsabschnitt 68 der Backendichtung 26.
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Wie ebenfalls aus 3 deutlich wird, weist die Backe 16 im unteren Bereich ihres freien Endes 20 eine Backenausnehmung 70, wobei die untere Verbindungsaussparung 66, bzw. der untere Verbindungsabschnitt 68 der Backendichtung 26, diese Backenausnehmung 70 begrenzt.
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Um eine sichere Abdichtung der Backe 16 in die Unterseite der Abdeckplatte 24 zu erreichen, ist gemäß 5, die die Unterseite der Abdeckplatte 24 zeigt, an den den Backen 16 gegenüberliegenden Kanten der Abdeckplatte 24 jeweils ein Dichtabschnitt 72 in Form einer Dichtlippe vorgesehen.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Backendichtung 26 derart ausgestaltet sein, dass sie - wie in 6 gezeigt - im Bereich des oberen Verbindungsstegs 50 bzw. in dem mit der Abdeckplatte 24 zusammenwirkenden Bereich eine flächige Dichterhebung 74 vorsieht, die gegen die Abdeckplatte 24 dichtend wirkt. Die Dichterhebung 74 erstreckt sich dabei so weit in Verfahrrichtung 18, dass auch bei maximalem Hub der Backe 16 die Dichterhebung 74 dichtend an der Unterseite der Abdeckplatte 24 zum Anliegen kommt.
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In den 7 bis 9 ist eine alternative Ausführungsform einer Greifvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, wiedergegeben. 7 und 8 zeigen dabei das Grundgehäuse 12 ohne darin eingesetzte Backen 16 als Teilausschnitt. Wie aus 7 deutlich wird, sind im Grundgehäuse 12, bzw. dessen Backenführung 14, für jede Backe 16 zwei Führungsdichtungen 80 eingesetzt, die in 8 - die eine Explosionsdarstellung von 7 zeigt - deutlich zu erkennen sind. Die Führungsdichtungen 80 sind dabei in Führungsaussparungen 82 eingesetzt, so dass die Backe 16 im Bereich ihres freien Endes 20 gegen die Seitenwandungen 32 der Backenführung abgedichtet ist.
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Wie insbesondere aus 7 deutlich wird, sind die Führungsdichtungen L-förmig ausgebildet und weisen jeweils einen in der Seitenwandung 32 verlaufenden, sich quer zur Verfahrrichtung 18 erstreckenden ersten Teilabschnitt 84 sowie einen am oberen Rand der Backenführung 14, sich in Verfahrrichtung 18 erstreckenden zweiten Teilabschnitt 86. Der erste Teilabschnitt 84 sieht dabei Erhebungen 56 derart vor, dass diese bündig, oder gering überstehend, über in der Backenführung 14 vorgesehene Führungsstege 88 abschließt.
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Die grundkörperseitige Führungsaussparung 82 sieht entsprechend dem ersten Teilabschnitt 84 eine Queraussparung 90 und eine dem zweiten Teilabschnitt 86 entsprechende Längsaussparung 92 vor. Dadurch kann ein sicheres Einsetzen der Führungsdichtung 80 in die Führungsaussparung 82, und ein funktionssicherer Betrieb gewährleistet werden.
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Zur Abdichtung der Oberseite der Backe 16 gegen die Abdeckplatte 24 kann, wie in 5 gezeigt, bzw. zu 5 beschrieben, an der Abdeckplatte 24 ein oder mehrere Dichtabschnitte 72 vorgesehen sein.
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Um die Backe 16 gegen den Grund 30 der Backenführung 14 sicher abzudichten, ist an der Unterseite der Backe 16, wie in 9 gezeigt, eine Backendichtung 94 vorgesehen, die in eine an der Unterseite der Backe 16 vorgesehene Dichtaussparung 96 eingesetzt ist. Wie aus 9 deutlich wird, kann die Backendichtung 94 U-förmig ausgebildet sein und die an der Unterseite der Backe vorgesehene Backenausnehmung 70 umgeben. In der Backenausnehmung 70 ist, wie in 9 gezeigt, ein Messelement untergebracht.
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Durch die in den 7, 8 und 9 gezeigte Ausführungsform wird ebenso, wie bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 6, eine sichere Abdichtung der Backe 16 gegen das Grundgehäuse 14 erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10346215 B4 [0002]
- DE 102013019035 A1 [0003, 0009]
- US 5967581 [0004]
