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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein korrespondierendes Verfahren zum Aufweiten einer Tülle.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Zangen bekannt unter deren Verwendung Tüllen manuell aufgeweitet werden können. Tüllen werden bei der Verlegung von elektrischen Kabel dazu verwenden, die Kabel an bestimmten Punkten zusammenzufassen und auch zu befestigen. Die Tüllen weisen zumeist elastische Öffnungen auf, die ausgeweitet werden müssen, um einen Anzahl von Kabel durch die Öffnung zu schieben. Anschließend wird die Aufweitung der Öffnungen der Tüllen wieder aufgehoben und die Öffnung umschließt kraftschlüssig die innenliegenden Kabel. Dazu weisen solche Zangen zur Aufweitung der Öffnung der Tüllen meist Dorne auf, deren Position zueinander durch zusammendrücken der Zange verändert werden kann. Schlussendlich kann der Bediener der Zange durch das Zudrücken der Zange den Abstand der Dornen zueinander vergrößern wodurch eine um die Dornen herum angeordnete Tülle aufgeweitet wird.
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Zur Kabelbaummontage in beispielsweise Türmodulen von Fahrzeugen ist es erforderlich mehrfach entsprechende Tüllen aufzuweiten, entweder durch einen menschlichen Bediener oder automatisiert. Das Aufweiten der Öffnungen der Tüllen erfordert erheblichen Kraftaufwand, da die Tüllen häufig eine nur geringe Elastizität aufweisen. Zudem ist die Kontrolle einer erfolgreichen Montage der Tülle nicht möglich. Insbesondere vor dem Hintergrund des erforderlichen Kraftaufwandes erfolgt eine zur korrekten Montage notwendige, ausreichende Aufweitung der Tülle häufig nicht. Eine nicht korrekt montierte Tülle birgt erhebliche Risiken hinsichtlich der Wasserdichtigkeit der Tüllen und damit der innenliegenden Kabel oder Kabelstränge, sowie eine fehlerhafte Positionierung der in der Öffnung der Tüllen angeordneten Kabel und Kabelstränge.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Vorrichtung nebst korrespondierendem Verfahren bereitzustellen, die eine definierte und sichere Aufweitung einer Tülle ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufweiten einer Tülle weist zumindest ein Halteelement, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, sodass die Stellung des Halteelements zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung veränderbar ist und wobei das Halteelement derart ausgebildet ist, sodass die Tülle durch das Halteelement in der geöffneten Stellung aufweitbar ist, eine Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit derart ausgebildet ist, sodass mittels der Antriebseinheit die Stellung des Halteelements zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung veränderbar ist und eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Antriebseinheit, wobei die Steuerungseinheit derart ausgebildet ist, sodass mittels der Steuerungseinheit die Stellung des Halteelements erfassbar ist, auf.
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Die Tülle kann eine Kabeltülle zur Verwendung im Fahrzeugbau sein. Bevorzugt dient die Kabeltülle der Durchführung eines Kabels oder Kabelstrangs durch ein Element, wie beispielsweise durch eine Spritzwand eines Kraftfahrzeugs. Die Tülle kann aus einem elastischen Material gefertigt sein. Die Tülle kann eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Die Tülle kann eine zylindrische Durchgangsöffnung aufweisen, welche bevorzugt der Durchführung eines Kabels oder Kabelstrangs dient.
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Die Vorrichtung kann ebenfalls zur Montage der Tülle dienen. Insbesondere kann zur Montage der Tülle zunächst das Aufweiten der Tülle erfolgen.
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Das Halteelement kann ein Stift, bevorzugt ein Stift mit zylindrischer Form, sein.
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Alternativ kann das Halteelement einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinheit eine pneumatische Antriebseinheit sein.
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Eine pneumatische Antriebseinheit ermöglicht eine besonders schnelle und effiziente Aufweitung der Tülle, da zum einen an den Fertigungsstationen von Kabelbäumen zentral erzeugte Druckluft bereitsteht und zum anderen ein pneumatische Antriebseinheit eine besonders schnelle Aufweitung der Tülle ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinheit einen doppelwirkenden pneumatischen Zylinder aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass ein doppelwirkender pneumatischer Zylinder eine besonders schnelle Änderung der Stellung des Halteelementes ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinheit ein Ventil, bevorzugt ein Ventil mit fünf Anschlüssen und zwei Schaltstellungen, aufweisen. Insbesondere ein Ventil mit fünf Anschlüssen und zwei Schaltstellung erlaubt eine besonders effektive Steuerung eines doppelwirkenden pneumatischen Zylinder. Durch die zwei Schaltstellungen kann besonders schnell zwischen einer geöffneten Stellung und geschlossenen Stellung des zumindest einen Halteelementes geschaltet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerungseinheit derart ausgebildet sein, sodass die Steuerungseinheit das Ventil schaltet. Durch die Ansteuerung des Ventils mittels der Steuerungseinheit kann die Schaltung des Ventils zumindest teilweise automatisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zumindest einen Schalter, bevorzugt zwei Schalter, aufweisen, wobei der zumindest eine Schalter derart ausgebildet sein kann, sodass der Schalter manuell betätigbar ist und wobei die Steuerungseinheit auf Basis eines Signals des zumindest einen Schalters das Ventil schalten kann. Der manuell betätigbare Schalter ermöglicht eine direkte Bedienung durch einen Werker, sodass eine einfache und effiziente Bedienung der Vorrichtung ermöglicht wird. Alternativ kann der Schalter Teil einer automatisierten Fertigung als Element eines Prozessablaufes eines Roboters sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerungseinheit derart ausgebildet sein, sodass die Schaltstellung des Ventils und damit die Stellung des Halteelementes durch die Steuerungseinheit registrierbar ist.
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Insbesondere durch das Registrieren der Stellung des Halteelementes können Rückschlüsse auf die korrekte Aufweitung der Tülle ermöglicht werden. So kann beispielsweise durch die Registrierung der Dauer, in welcher das Ventil eine bestimmte Schaltstellung einnimmt, auf die korrekte Aufweitung der Tülle geschlossen werden.
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Die Steuerungseinheit kann zudem einen Speicher aufweisen, wobei die Steuerungseinheit bevorzugt derart ausgebildet ist, sodass die Schaltvorgänge des Ventils auf dem Speicher protokolierbar sind.
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Die Steuerungseinheit kann derart ausgebildet sein, sodass durch die Steuerungseinheit die Anzahl der aufgeweiteten Tülle pro Zeiteinheit ausgebbar ist.
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Die Steuerungseinheit kann zudem derart ausgebildet sein, sodass die Steuerungseinheit ein Warnsignal ausgibt, wenn eine fehlerhafte Aufweitung der Tülle erfolgt ist. Das Warnsignal kann dabei ein akustisches und/ oder ein visuelles Warnsignal sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung drei Halteelemente aufweisen. Drei Halteelemente ermöglichen eine besonders schonende und gleichmäßige Aufweitung der Tülle.
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Alternativ kann die Vorrichtung auch lediglich ein Halteelement aufweisen. Dazu kann das Halteelement eine ringförmige Ausgestaltung haben, dessen Durchmesser variierbar ist. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung eines pneumatisch aufpumpbaren Halteelementes, das zur Änderung der Stellung des Halteelementes in die geöffnete Stellung eine Erhöhung des Innendrucks des Halteelements erfolgt.
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Die Halteelemente können derart ausgebildet sein, sodass die Halteelemente sich in der geschlossenen Stellung berühren.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinheit dazu ausgebildet sein zumindest ein Halteelement relativ zu den übrigen Halteelementen zu bewegen. Die relativ Bewegung der Halteelemente zueinander ermöglichen eine besonders schnelle Aufweitung der Tülle.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit derart ausgebildet sein, sodass zwei Halteelemente jeweils relativ zu den übrigen Halteelementen, in gegengesetzte Richtungen bewegbar sind
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Die Vorrichtung kann zudem einen Drucksensor zur Überwachung des Drucks in der pneumatischen Antriebseinheit aufweisen.
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Die Steuerungseinheit kann derart ausgebildet sein, sodass die Steuerungseinheit bei einem durch den Drucksensor gemessenen Druck, welcher über einem ersten Schwellwert liegt, ein erstes Signal ausgibt. Das erste Signal kann beispielsweise der Benachrichtigung des bedienenden Werkers dienen. Das erste Signal kann beispielsweise eine Unterbrechung der Aufweitung bewirken. Insbesondere ist die Steuerungseinheit derart ausgebildet, sodass die Steuerungseinheit auf Basis des ersten Signals einen Wechsel der Schaltstellung des Ventils bewirkt.
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Die Steuerungseinheit kann derart ausgebildet sein, sodass die Steuerungseinheit bei einem durch den Drucksensor gemessenen Druck, welcher unter einem zweiten Schwellwert liegt, ein zweites Signal ausgibt. Das zweite Signal kann beispielsweise der Benachrichtigung des bedienenden Werkers dienen. Das zweite Signal kann beispielsweise eine Unterbrechung der Aufweitung bewirken. Insbesondere ist die Steuerungseinheit derart ausgebildet, sodass die Steuerungseinheit auf Basis des zweiten Signals einen Wechsel der Schaltstellung des Ventils bewirkt.
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Die Vorrichtung kann zudem an einem Manipulator beziehungsweise Roboterarm montiert sein. Dies kann einen vollautomatisierten Einsatz der Vorrichtung zur Aufweitung einer Tülle ermöglichen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Aufweitung einer Tülle aufweisend die folgenden Schritte gelöst: derartige Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sodass das Halteelement in der geschlossenen Stellung innerhalb der Tülle angeordnet ist und Ansteuerung der Antriebseinheit durch die Steuerungseinheit, sodass mittels der Antriebseinheit die Stellung des Halteelements von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung verändert wird, wobei das Halteelement in der geöffneten Stellung die Tülle aufweitet und wobei die Steuerungseinheit die Stellung des Halteelements auf Basis der getätigten Ansteuerung der Antriebseinheit erfasst.
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Mittels des Verfahrens zur Aufweitung einer Tülle kann auf besonders schnelle und sichere Weise eine Aufweitung von Tüllen erreicht werden. Während der Werker lediglich die Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vornehmen muss, erfolgt die Aufweitung der Tülle selbst mittels der Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Folglich kann durch die gezielte Einstellung der Antriebseinheit eine zuvor definierte Kraft auf die Tülle ausgeübt werden, die sowohl eine schnelle wie auch sichere Aufweitung der Tülle bedingt.
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Das Verfahren kann ebenfalls vollautomatisiert sein. Das heißt sowohl die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie auch die Veränderung der Stellung des Halteelements kann vollautomatisiert erfolgen.
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Das Verfahren zur Aufweitung einer Tülle kann Teil eines Verfahrens zur Montage einer Tülle sein.
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Das Verfahren zur Aufweitung einer Tülle kann Teil eines Verfahrens zur Montage eines Kabelbaums sein.
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Das Verfahren kann zudem den Verfahrensschritt aufweisen, die erfolgte Aufweitung einer Tülle zu protokolieren, insbesondere auf dem Speicher der Steuerungseinheit zu protokolieren.
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Das Verfahren kann zudem den Verfahrensschritt aufweisen, die Anzahl der erfolgten Aufweitungen von Tüllen auszugeben, insbesondere auf einer Anzeigeeinheit anzuzeigen.
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Das Verfahren kann zudem den Verfahrensschritt aufweisen, den in der Antriebseinheit anliegenden Druck während des Verfahrens auszuwerten, wobei bevorzugt bei Überschreitung eines ersten Schwellwertes und/ oder Unterschreitung eines zweiten Schwellwertes ein Signal auszugeben und/ oder das Verfahren zu unterbrechen ist.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit eingespannter Tülle, wobei sich die Halteelemente in der geöffneten Stellung befinden,
- 2eine isometrische Ansicht gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei sich die Halteelemente in der geschlossenen Stellung befinden.
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Ausführliche Figurenbeschreibung
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 gemäß der 1 weist drei Halteelemente 3 auf, welche sich in der geöffneten Stellung befinden. Mittels der gezeigten drei Halteelemente 3 wird die schematisch dargestellte Tülle 2 aufgeweitet. Die Halteelemente 3 können dazu, wie dargestellt ist, eine im wesentliche zylindrische Form aufweisen. Auch denkbar ist eine andersartige Ausgestaltung der Halteelemente 3, wie beispielsweise mit einem rechteckigen Querschnitt oder einen kreissegmentförmigen Querschnitt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die Halteelemente 3 zudem eine gebogene Form aufweisen, welche ein einfacheres Montieren der Tülle 2 auf die Halteelemente 3 ermöglicht.
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Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 1 einen Haltegriff 7 aufweisen, welcher der Führung der Vorrichtung 1 durch einen nicht dargestellten Werker dient.
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Zudem wird in 1 ein Schalter 6 gezeigt. Bei dem Schalter 6 kann es sich, wie in 1 dargestellt, um einen Druckschalter handeln, der der Veränderung der Stellung der Halteelemente 3 dient. Bevorzugt ist auch die Anordnung mehrerer, bevorzugt zweier Schalter 6 möglich, wobei der eine der beiden Schalter 6 der Veränderung der Stellung der Halteelemente 3 in die geöffnete Stellung und der andere der beiden Schalter 6 der Veränderung der Stellung der Halteelemente 3 in die geschlossenen Stellung dient. Alternativ könnte der Schalter 6 ebenso ein Drehregler sein.
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2 zeigt das bereits in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, jedoch befinden sich die Halteelemente 3 in der geschlossenen Position. Zudem wird keine Tülle 2 abgebildet. Die Halteelemente 3 können derart ausgebildet sein, sodass sich die Halteelemente 3 in der geschlossenen Position berühren.
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In 2 ist zudem die Antriebseinheit 4 abgebildet. Jene Antriebseinheit 4 kann, wie in 2 dargestellt ist, einen pneumatischen Zylinder 5, bevorzugt einen doppelwirkenden pneumatischen Zylinder 5, aufweisen. Zudem kann die Antriebseinheit 4 ein Betätigungselement 8 aufweisen, welches den pneumatischen Zylinder 5, insbesondere den Kolben 9 des pneumatischen Zylinders 5, mit einem Hebel 10 verbindet, bevorzugt drehbar verbindet. Die Betätigung des Hebels 10 bewirkt schlussendlich die Veränderung der Stellung der Halteelemente 3. Dazu können über einen nicht näher dargestellten Mechanismus mittels der Bewegung des Hebels 10 um eine Rotationsachse 11 zwei der drei Halteelemente 3 relativ zueinander und relativ zum dritten 3 Halteelement bewegt werden. Dementsprechend kann ein Halteelement 3 fixiert sein, das heißt jenes Halteelement 3 ist derart ausgebildet, sodass jenes fixierte Halteelement 3 trotz der Veränderung der Stellung der Halteelemente 3 keine Positionsänderung erfährt. Neben dem fixierten Halteelement 3 kann die Vorrichtung zumindest ein Halteelement 3, insbesondere, wie in den Figuren dargestellt, zwei Halteelemente 3 aufweisen, deren Positionen sich bei Veränderung der Stellung der Halteelemente 3 ändern. Wie in den Figuren dargestellt ist, können sich bei der Veränderungen der Stellung der Halteelemente 3 von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung zwei der drei Halteelemente 3 gleichermaßen in entgegengesetzte Richtungen voneinander weg bewegen.
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Die Vorrichtung 1 kann, wie in den Figuren abgebildet wird, zumindest eine pneumatische Leitung 12 aufweisen, welche der Versorgung des pneumatischen Zylinders 5 mit Druckluft dient. Zur Steuerung der zugeführten Druckluft kann ein nicht dargestelltes Ventil, bevorzugt ein Ventil mit fünf Anschlüssen und zwei Schaltstellungen verwendet werden. Das Ventil kann dazu außerhalb des dargestellten Teils der Vorrichtung 1 angeordnet sein. Die in 2 dargestellten Schalter 6 können der Steuerung des Ventils dienen, wobei dazu das Ventil bevorzugt mit einer nicht dargestellten Steuerungseinheit elektrisch verbunden ist. Die Steuerungseinheit wiederum kann mit dem Ventil elektrisch verbunden sein. Dementsprechend kann der Schalter bei Betätigung ein Signal an die Steuerungseinheit senden. Die Steuerungseinheit kann auf Basis des Signals des Schalters das Ventil steuern, welches die Druckluft für den pneumatischen Zylinder 5 steuert. Die Steuerungseinheit kann dazu außerhalb des dargestellten Teils der Vorrichtung 1 angeordnet sein.
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Des Weiteren kann die Vorrichtung 1, wie in den Figuren abgebildet wird, eine Halterung 13 aufweisen, welche den pneumatischen Zylinder 5, den Haltegriff 7 und die Halteelemente 3 aufnimmt. Außerdem kann die Halterung 13 die Bewegung des Hebels 10 um die Rotationsachse 11 ermöglichen, indem die Position der Rotationsachse 11 durch die Halterung fixiert ist während das Betätigungselement 8 durch den Kolben 9 des pneumatischen Zylinders 5 relativ zur Halterung 13 bewegbar ist. Außerdem kann das Ventil ebenfalls an der Halterung angeordnet sein. Auch die Anordnung der Steuerungseinheit an der Halterung ist denkbar.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1.
- Vorrichtung
- 2.
- Tülle
- 3.
- Halteelement
- 4.
- Antriebseinheit
- 5.
- pneumatischer Zylinder
- 6.
- Schalter
- 7.
- Haltegriff
- 8.
- Betätigungselement
- 9.
- Kolben
- 10.
- Hebel
- 11.
- Rotationsachse
- 12.
- pneumatische Leitung
- 13.
- Halterung
