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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Tauchbehandlung von Werkstücken auf einem Werkstückträger sowie Werkstückträger für eine solche Anlage.
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Es ist bekannt, dass Werkstücke, beispielsweise Karosserien von Fahrzeugen, in den ersten Behandlungsschritten einer Lackieranlage durch nasse oder zumindest feuchte Prozesse gefördert werden. Dies erfolgt entweder durch Kettensysteme oder durch auf Rollen geführten Werkstückträgern.
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Aus der
US 10280014 B2 ist eine Tauchbehandlungsanlage für Karosserien bekannt, bei der der Werkstückträger auf Rollen einer Rollenbahn transportiert wird. Der Werkstückträger gleitet dabei über die Rollen der Rollenbahn. Ist die Karosserie über dem Tauchbecken positioniert, wird sie um eine Querachse gekippt und taucht in das Tauchbecken ein. Nach der Tauchbehandlung wird die Rotation in dieselbe Richtung weitergeführt, die Karosserie aus dem Tauchbecken bewegt und auf der Rollenbahn weitertransportiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anlage zur Tauchbehandlung von Werkstücken, bei der eine Bewegung des Werkstückträgers im Bereich eines Tauchbeckens mit hoher Präzision ausgeführt werden kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Werkstückträgers für eine solche Anlage.
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Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Die Erfindung geht nach einem Aspekt der Erfindung aus von einer Anlage zur Tauchbehandlung von Werkstücken, umfassend einen Werkstückträger zum Stützen des zu behandelnden Werkstücks; zumindest ein Tauchbecken mit einer Flüssigkeit, in die das Werkstück eintauchbar ist; eine Transportstraße für den Werkstückträger; ein Rotationssystem zum Drehen und Eintauchen des Werkstücks auf dem Werkstückträger, wenn der Werkstückträger mittels der Transportstraße oberhalb des Tauchbeckens positioniert ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Werkstückträger zumindest in einem Prozessbereich entlang der Transportstraße, welcher das Tauchbecken umfasst, zumindest für eine Fortbewegung entlang der Transportstraße formschlüssig mit einem oder mehreren Fördermitteln der Transportstraße verbunden ist.
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Vorteilhaft können Nachteile der Transportstraße, insbesondere einer Rollenbahn, in Form von Schlupf zwischen Transportstraße und Werkstückträger vermieden werden. Besonders in nasser oder feuchter Atmosphäre entsteht ein Schlupf zwischen Werkstückträger und Fördersystem. Eine genaue Positionierung, insbesondere bei der Rotation des Werkstücks, ist dadurch praktisch unmöglich. Mit der Erfindung kann eine genaue Positionierung in definierten Positionen, besonders unter Einwirkung von Drehmomenten bei der Rotation des Werkstücks und/oder Längskräften auf das Werkstück gewährleistet werden. Insbesondere bei Fahrzeugkarosserien mit üblichen Gewichten um eine Tonne ist dies von Vorteil. Ebenso ist dies bei einer Behandlung von Kleinteilen mit Gewichten von weniger als einer Tonne, insbesondere von deutlich unterhalb einer Tonne, vorteilhaft.
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Dies gilt sowohl im sogenannten „stop & go“-Betrieb, bei dem der Werkstückträger häufiger anhält und weiterfährt, als auch bei überlagerten Bewegungen des Werkstücks zum Beispiel beim Längsverfahren des Werkzeugträgers und bei Rotation des Werkstücks.
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Die formschlüssige Übertragung der Bewegung des Fördermittels der Transportstraße auf den Werkstückträger ist praktisch schlupffrei und kann unter überwiegender Beibehaltung der weitgehend standardisierten Rollenbahntechnologie erfolgen.
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Bevorzugt findet der formschlüssige Transport des Werkstückträgers im Prozessbereich statt, in dem das Tauchbecken angeordnet ist. Typischerweise ist das Tauchbecken in einem Prozesstunnel angeordnet. Vorteilhaft ist der Prozesstunnel dergestalt ausgebildet, dass der Werkstückträger im Prozesstunnel formschlüssig mit einem oder mehreren Fördermitteln der Transportstraße verbunden ist.
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Vorteilhaft kann eine präzise und sichere Vorwärtsbewegung während der Rotation des Werkstücks erfolgen, indem durch den Formschluss zusätzliche Kräfte und Momente eingeleitet werden können.
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Es können handelsübliche Elemente wie Ketten, I-Profile und dergleichen eingesetzt werden. Außerhalb des Prozessbereichs kann eine unveränderte Skidtechnologie (Rollenbahnen) eingesetzt werden. Vorteilhaft ist das Förderprinzip innerhalb des Prozessbereichs, beispielsweise im Prozesstunnel, formschlüssig und außerhalb des Prozessbereichs reibschlüssig.
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Vorteilhaft kann die Erfindung in Nassanlagen zur Vorbehandlung und/oder kathodischen Tauchlackierung insbesondere mit Skidtechnologie verwendet werden.
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Das Werkstück kann günstigerweise eine Karosserie sein, die in der Tauchbehandlungsanlage behandelt wird. Optional können auch andere Werkstücke vorgesehen sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann der Werkstückträger außerhalb des Prozessbereichs zumindest für eine Fortbewegung entlang der Transportstraße wenigstens streckenweise reibschlüssig mit dem einen oder mehreren Fördermitteln der Transportstraße verbunden sein. Es können weitgehend übliche Fördermittel der Transportstraße eingesetzt werden und nur bereichsweise Modifikationen der Fördermittel vorgenommen werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann das eine oder mehrere Fördermittel wenigstens im Prozessbereich durch Zahnräder oder Sternräder gebildet sein. Diese können günstig mit komplementären Eingriffselementen des Werkstückträgers wechselwirken.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann die Transportstraße außerhalb des Prozessbereichs als Rollenbahn ausgebildet sein, welche Rollen aufweist, auf denen der Werkstückträger gleitet. Es können übliche Bauteile verwendet werden. Vorhandene Transportstraßen brauchen nur in geringem Maße modifiziert werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann der Werkstückträger zur formschlüssigen Verbindung eine Mehrzahl von Bolzen mit einer Längsachse quer zur Transportstraße aufweisen. Die Fördermittel im Prozessbereich der Transportstraße können zwischen die Bolzen greifen und eine präzise Vorschubbewegung oder Abbremsung bewirken, selbst wenn die Transportstraße im Prozessbereich nass oder feucht ist.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann der Werkstückträger zur formschlüssigen Verbindung eine Rollenkette aufweisen, deren Kettenglieder quer zur Transportstraße angeordnet sind. Vorteilhaft können preiswerte Standardbauteile, wie etwa Zahnriemen, Fahrradketten oder Motorradketten eingesetzt werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung der Anlage kann das Rotationssystem ein Flügelzellenrad und/oder eine V-Führung mit Führungsrollen und/oder ein bewegtes Zahnrad mit ortsfester Zugstande aufweisen. Hiermit kann die Rotation des Werkstücks über dem Tauchbecken durch eine Kurvensteuerung eingeleitet werden. Alternativ kann die Rotation des zu behandelnden Werkstücks durch einen stationären Drehantrieb bewirkt werden.
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Die Erfindung geht nach einem weiteren Aspekt der Erfindung aus von einem Werkstückträger für eine Anlage zur Tauchbehandlung von Werkstücken.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Werkstückträger Eingriffselemente aufweist, die dergestalt ausgebildet sind, dass sie mit einem oder mehreren komplementären Fördermitteln einer Transportstraße der Anlage formschlüssig zusammenwirken.
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Vorteilhaft kann eine nahezu schlupffreie oder zumindest schlupfarme Kraftübertragung zwischen Fördermitteln und Eingriffselementen erfolgen. Auch bei hohem Gewicht des Werkstücks kann ein präzise Bewegung und Positionierung ermöglicht werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Werkstückträgers können als Eingriffselemente eine Mehrzahl parallel angeordneter Bolzen vorgesehen sein. Die Bolzen sind zwischen zwei Seitenwangen angeordnet, so dass eine Art Leiterstruktur gebildet ist. Die Fördermittel können in die Zwischenräume zwischen den Bolzen eingreifen. Beispielsweise können die Fördermittel Sternräder oder Zahnräder sein und mit den Zacken in die Zwischenräume eingreifen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Werkstückträgers können als Eingriffselemente Kettenglieder einer Rollenkette vorgesehen sein. Die Fördermittel können in deren Zwischenräume eingreifen. Beispielsweise können die Fördermittel Sternräder oder Zahnräder sein und mit den Zacken in die Zwischenräume eingreifen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Werkstückträgers können die Eingriffselemente an der Seite des Werkstückträgers angeordnet sein, die den Fördermitteln der Transportstraße zugewandt ist. Dies erlaubt eine einfache und preiswerte Konstruktion.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Werkstückträgers können die Eingriffselemente an einem Doppel-T-Träger angeordnet sein. Vorzugsweise sind im eingebauten Zustand die Querbleche an den Enden vertikal und die dazwischen angeordnete Strebe horizontal angeordnet. Die Eingriffselemente können an der Unterseite der Strebe angeordnet sein. Die Strebe bildet gleichzeitig eine Abdeckung für die Eingriffselemente und einen Schutz gegen Verschmutzung.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Werkstückträgers können die Eingriffselemente an einem U-Träger angeordnet sein. Vorteilhaft ist der U-Träger nach unten zur Transportstraße geöffnet und die Eingriffsmittel an der Unterseite der Verbindungsstrebe zwischen den Schenkeln angeordnet.
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Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen beispielhaft:
- 1 schematisch in Seitenansicht eine Anlage zur Tauchbehandlung eines Werkstücks nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 in Draufsicht die Anlage nach 1;
- 3 ein Teil eines Werkstückträgers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bolzen zwischen zwei vertikalen Wangen und angedeuteter Schnittebene A-A in Kontakt mit Fördermitteln in einem Prozessbereich;
- 4 den Werkstückträger nach 3 in Kontakt mit Fördermitteln außerhalb des Prozessbereichs mit angedeuteter Schnittebene B-B;
- 5 eine Draufsicht auf die Schnittebene A-A der 3;
- 6 eine Draufsicht auf die Schnittebene A-A entsprechend der 3 mit Kettengliedern als Eingriffsmitteln an einer Unterseite eines Doppel-T-Trägers;
- 7 eine Draufsicht auf die Schnittebene A-A entsprechend der 3 mit Kettengliedern als Eingriffsmitteln an einer Unterseite eines U-Trägers;
- 8 eine Draufsicht auf die Schnittebene B-B der 4.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
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Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
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1 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Anlage 100 zur Tauchbehandlung eines Werkstücks 130 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt in Draufsicht die Anlage 100 nach 1.
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Die Anlage 100 zur Tauchbehandlung von Werkstücken 130 umfasst einen Werkstückträger 10 zum Stützen des zu behandelnden Werkstücks 130 und ein Tauchbecken 106 mit einer Flüssigkeit, in die das Werkstück 130 eintauchbar ist. Ferner umfasst die Anlage 100 eine Transportstraße 120 für den Werkstückträger 10 und ein Rotationssystem 110 zum Drehen und Eintauchen des Werkstücks 130 auf dem Werkstückträger 10, wenn der Werkstückträger 10 mittels der Transportstraße 120 oberhalb des Tauchbeckens 106 positioniert ist. Die Rotation des Werkstücks 130 ist durch einen gekrümmten Pfeil angedeutet, und die Bewegungsrichtung des Werkstücks 130 auf der Transportstraße 120 ist durch dicke Pfeile angedeutet
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Das Werkstück 130 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Fahrzeugkarosserie, die mittels des Rotationssystems 110 in die Flüssigkeit im Tauchbecken eingeführt wird. Die Position des Werkstücks 130 ist mittels einer mit unterbrochener Linie angedeuteten Kontur im Tauchbecken angedeutet.
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Das Tauchbecken 106 befindet sich in einem Prozessbereich 104, beispielsweise einem Prozesstunnel 102. Das Werkstück 130 gelangt über die Transportstraße 120, die als Rollenbahn ausgebildet ist, auf dem Werkstückträger 10 von einem Bereich 108 außerhalb des Prozessbereichs104 in den Prozessbereich 104, wird dort behandelt und weiter aus dem Prozessbereich 104 in den weiteren Bereich 109 transportiert. Beispielsweise bewegt sich der Werkstückträger 10 in der Figur von links nach rechts.
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Der Werkstückträger 10 ist aus zwei parallelen Schienen 12 gebildet, die über den Rotationsschaft 20 starr gekoppelt sind. Das Werkstück 130 ist in Transportposition oberhalb der Schienen 12 und dem Rotationsschaft 20 angeordnet.
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Das Rotationssystem 110 weist beispielsweise einen stationären Drehantrieb 110 auf.
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Der Werkstückträger 10 ist in dem Prozessbereich zumindest für eine Fortbewegung entlang der Transportstraße 120 formschlüssig mit einem oder mehreren Fördermitteln 122 (2) der Transportstraße 120 verbunden. Die Fördermittel 122 sind im Prozessbereich 104 als Sternräder 124 ausgebildet. Hierdurch ist eine formschlüssige Fördertechnik im Bereich des Prozesstunnels 102 bzw. des Prozessbereichs 104 realisiert.
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Außerhalb des Prozessbereichs 104 in den Bereichen 108, 109 ist der Werkstückträger 10 zumindest für eine Fortbewegung entlang der Transportstraße 120 reibschlüssig mit dem einen oder mehreren Fördermitteln 122 der Transportstraße 120 verbunden. Die Fördermittel 122 sind in den Bereichen 108, 109 außerhalb des Prozessbereichs 104 durch übliche Rollen 126 der Rollenbahn ausgebildet. Auf den Rollen 126 kann der Werkstückträger 10 reibschlüssig gleiten.
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3 zeigt ein Teil eines Werkstückträgers 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bolzen 16 zwischen zwei vertikalen Wangen 38 und angedeuteter Schnittebene A-A in Kontakt mit Fördermitteln 122 in Form von Sternrädern 124 im Prozessbereich 104 (1, 2). 4 zeigt den Werkstückträger 10 nach 3 in Kontakt mit Fördermitteln 122 in Form von Rollen 126 im Bereich 108, 109 außerhalb des Prozessbereichs 104 (1, 2) mit angedeuteter Schnittebene B-B.
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Die Bolzen 16, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen beziffert sind, bilden mit den beiden Seitenwangen 38 eine leiterartige Struktur, so dass im Prozessbereich 104 (1, 2) die Sternräder 124 formschlüssig in die Zwischenräume zwischen den Bolzen 16 eingreifen können.
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Die 5 bis 7 zeigen Draufsichten auf die Schnittebene A-A durch eine Schiene 12 der 3 mit unterschiedlichen Eingriffselementen 16, 18 für die Fördermittel 122 der Transportstraße 120.
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5 zeigt eine Variante, die in 3 zu sehen ist, wobei jede Schiene 12 des Werkstückträgers 10 durch eine Mehrzahl paralleler Bolzen 16 zwischen zwei Seitenwangen 38 gebildet ist. Die Seitenwangen 38 können mit einer Abdeckung 32 abgedeckt sein.
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6 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittebene A-A entsprechend der 3 mit Kettengliedern 18 einer Rollenkette als Eingriffsmitteln an einer Unterseite eines Doppel-T-Trägers 30.
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7 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittebene A-A entsprechend der 3 mit Kettengliedern 18 einer Rollenkette als Eingriffsmitteln an einer Unterseite eines U-Trägers 36. Die Schenkel des U-Trägers 36 bilden Seitenwangen 38
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Die Fördermittel 122 sind als Sternräder 124 ausgebildet und greifen formschlüssig in die Zwischenräume zwischen den Bolzen 16 (5) bzw. den Kettengliedern 18 (6, 7) ein.
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8 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittebene B-B der 4. Wie zu erkennen ist, stehen außerhalb des Prozessbereichs 104 (1, 2) die Seitenwangen 38 der Schienen 12 auf den als Rollen 126 ausgebildeten Fördermitteln 122 und können mittels Reibschluss über die Rollen 126 bewegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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