DE1542532A1 - Roller seal for vacuum chamber - Google Patents

Roller seal for vacuum chamber

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DE1542532A1 DE1966U0012878 DEU0012878A DE1542532A1 DE 1542532 A1 DE1542532 A1 DE 1542532A1 DE 1966U0012878 DE1966U0012878 DE 1966U0012878 DE U0012878 A DEU0012878 A DE U0012878A DE 1542532 A1 DE1542532 A1 DE 1542532A1
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Description

Die Erfindung betrifft Walzenabdichtungen und bezieht sioh insbesondere auf solche Abdichtungen, mit denen Leckage in eine Vakuumbebandlungskaamer hinein begrenzt werden soll, die ron eines Band durohlaufen wird.The invention relates to roll seals and relates to it in particular to those seals with which leakage is to be limited in a Vakuumbebandlungskaamer, the ron of a tape will run.

Bestirnte industrielle Verfahren, beispielsweise das Ummanteln durch Metallaufdämpfung, müssen in einer Hochrakuumkammer durchgeführt werden. Für einen kontinuierlichen Betrieb bei hoher Betriebsgesohwindigkeit sind auf der Eintrittsseite zur Kammer und der Austrittsseite ron der Kammer Dichtungen erforderlich, durch die das Band ror und nach der Behandlung hindurchläuft. Die üblichen Walzenabdichtungen, d.h. Quetschwalzen, die dicht mit dem Band in Berührung stehen, sind eine Certain industrial processes, for example coating with metal damping, must be carried out in a high vacuum chamber be performed. For continuous operation at high operating speeds are on the entry side to the chamber and the outlet side ron the chamber seals required due to which the ligament ror and after treatment runs through. The usual roll seals, i.e. nip rolls that are tightly in contact with the belt, are one

Form dieser Abiiohtung, wenn aber die Walzen aus Metall sind,Shape of this movement, but if the rollers are made of metal,

' ' OOfii; 1 6/ U1 5'' OOfii; 1 6 / U1 5

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 2921 02 < Telegramm-Adresse: Lipatli/MünchenPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 Phone: 2921 02 <Telegram address: Lipatli / Munich

hat die» zur Folg·, daß das Band verdirbt. Bei Walzen aus eine* gummiähnlichen Material tritt zwar dies· Schwierigkeit nicht auf, jedoch sind die Betriebstemperaturen so hoch, daB der UUMi ihnen nicht widersteht.has the "consequence" that the tape spoils. With rollers off While a * rubber-like material occurs this · difficulty not up, but the operating temperatures are so high that the UUMi does not resist them.

Es wird eine Valzenabdiohtung für eine Vakuumbandbehandlungskammer rorgesohlagen, pit der die genannten Nachteile und Einschränkungen vermieden werden.It becomes a Valzenabdiohtung for a vacuum belt treatment chamber rorgesohlagen, pit of the disadvantages mentioned and restrictions are avoided.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Abdichtung des Bandeintritts und Bandaustritts in die bzw. aus der Vakuumbandbehandlungskammer einen Kasten auf, in dessen Enden sich Eintritts- und Austrittschlitze befinden, ferner ein in dem Kasten befindliches Walzengehäuse, in de« eng nebeneinander parallele Walzen geführt werden, derart daß das durch den Kasten und zwischen die Walzen laufende Band einem sinusförmigen Weg folgt. Des weiteren ist eine Einstelleinrichtung Torhanden, mit der die eine der Walzen in einem solchen Abstand Ton der anderen gehalten werden kann, daß der Zwischenraum für das Band bezüglich beider Walzen ron dem zwischen ihnen vorhandenen Spalt gebildet wird.According to the invention, the device for sealing the Strip entry and exit into and out of the vacuum strip treatment chamber a box, in the ends of which there are entry and exit slots, also one in the Roller housing located in the box, in de «closely parallel rollers are guided so that the through the Box and belt running between the rollers follows a sinusoidal path. There is also an adjustment device Torhanden with which one of the rollers can be held at such a distance from the other that the space between them for the band with respect to both rollers ron the gap existing between them is formed.

Als Abdichtung wird eine Gruppe aus drei chromplattierten Waisen verwendet, von denen die eine in die zwischen den beiden anderen vorhandene Vertiefung hineinpaßt und das Band nacheinander auf einem sinusförmigen Weg um die Walzen führt, während zwischen den benachbarten Walzen ein Spalt aufrechterhalten wird, der etwas größer ist als die Banddioke. Auch werdenA group of three chrome-plated orphans are used as a seal, one of them in the one between the two other existing recess fits into it and the belt leads one after the other on a sinusoidal path around the rollers, while a gap is maintained between the adjacent rollers, which is slightly larger than the band dioke. Also be

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Abdichtungen für den Umfang und die Enden der Walzen geschaffen. Soiiit ist der einzige noch rorhandene Spalt, durch den Leckage erfolgen könnte, der Zwischenraum zwischen de« Band und den Walzen, wobei jedoch eine solche Leckage, sobald sie auftritt, durch Pumpen schnell entfernt werden könnte. Dadurch daß einige in Reihe geschaltete Abdichtungen verwendet und ihre geschlossenen Kammern getrennt leer gepumpt werden, ist es möglich, den Druck stufenweise zu senken und ein sehr hohes Endvakuum, beispielsweise ein Vakuum von 0,05 mmHg, zu erzeugen.Seals created for the circumference and ends of the rolls. Soiiit is the only crack that still remains through which leakage occurs could occur, the space between the belt and the rollers, but such a leak as soon as it occurs could be removed quickly by pumping. By using some series-connected seals and their closed Chambers are pumped empty separately, it is possible to gradually lower the pressure and a very high ultimate vacuum, for example a vacuum of 0.05 mmHg.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind.Further advantages and details of the subject matter of the invention emerge from the following description in connection with the drawings in which exemplary embodiments are shown schematically.

In den Zeichnungen sind:In the drawings are:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Reihe erfindungsgemäfier Abdichtungen; 1 shows a side view of a series of seals according to the invention;

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt in Längsrichtung durch eineFig. 2 is a vertical section in the longitudinal direction through a

einzelne Walzenabdiohtungseinheit mit Teilen in Ansicht;single roller cover unit with parts in view;

Fig. 3 und k vollständige und teilweise Querschnittsansichten, längs der Ebenen der Linien HI-III bzw. IV-IV in Fig.3 and k are complete and partial cross-sectional views along the planes of the lines HI-III and IV-IV, respectively, in FIG.

Wie insbesondere aus Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht eine vollständige Abdichtung entweder für das Eintritts- oder das Austrittsende einer Vakuumbandbehandlungskammer aus mehreren Walzenabdiohtungskästen 10, zwischen denen sich Abstände- oderAs can be seen in particular from Fig. 1, there is a complete seal either for the inlet or the Exit end of a vacuum belt treatment chamber made up of several Walzenabdiohtungskästen 10, between which spacing or

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Trennkästen 11 befinden. Eine Reihe einander abwechselnder Kästen 10 und 11, die dicht miteinander in Verbindung stehen, sind hinter de« Eintrittsende zur Vakuumbandbehandlungskammer und auch hinter deren Auetrittsende angeordnet. Jeder Kasten ist aus Platten gebaut und weist eine entfernbare Seitenwand auf, die einen Zugang zu» Innern ermöglicht, jedoch dicht am Kasten abgedichtet ist. Jeder Kasten besitzt ferner an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten Öffnungen 12 für den Durchtritt des Bandes. Die eine vollständige Abdichtung schaffenden einzelnen Kästen sind natürlich in irgendeiner bekannten Weise dicht zusammengekoppelt, und die zwischen ihnen vorhandenen Verbindungen sind vakuumdicht. Jeder Kasten besitzt eine Absaugö'ffnung 10a oder Ha1 an die eine geeignete, nicht gezeigte Vakuumpumpe angeschlossen ist.Separating boxes 11 are located. A series of alternating boxes 10 and 11, which are closely connected to one another, are arranged behind the inlet end to the vacuum belt treatment chamber and also behind its outlet end. Each box is constructed from panels and has a removable side wall that allows access to the interior but is sealed to the box. Each box also has openings 12 on its opposite end faces for the strip to pass through. The individual boxes which create a complete seal are, of course, tightly coupled together in some known manner and the connections between them are vacuum-tight. Each box has a suction opening 10a or Ha 1 to which a suitable vacuum pump, not shown, is connected.

In den Fig. 2-4 ist ein Walzenabdichtungskasten mit der Konstruktion der in ihm befindlichen Walzengruppe genauer dar·» gestellt. Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, befindet sich in jedem Kasten 10 zwischen mit Abstand angeordneten Schienen 1% ein an dem Kastenboden befestigtes Gehäuse 13. Das Gehäuse besteht aus mit Abstand parallelen Seitenplatten 15, die durch Querträger 16 verbunden sind. Zwei mit Abstand parallele Walzen 17 und 18 werden mit ihren Wellen in Lagern 19 geführt, die an den Platten 15 befestigt sind. Diese Wellen erstrecken sich im wesentlichen über den ganzen Plattenabstand, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Zwischen den Walzen 17 und 18 ist eine dritte Walze 20 angeordnet, deren Welle in Lagern 21 geführt wird, die in an den Platten 15 befestigte Führungen 22 senkrecht bewegbar2-4, a roller sealing box with the construction of the roller group located in it is shown in more detail. posed. As can be seen in FIGS. 2 and 3, each box 10 is located between spaced-apart rails 1% a fixed to the box bottom housing 13. The housing consists of spaced parallel side plates 15, which through Cross members 16 are connected. Two parallel spaced rollers 17 and 18 are guided with their shafts in bearings 19, which at the plates 15 are attached. These waves extend essentially over the entire distance between the plates, as shown in FIG. 3 emerges. A third roller 20 is arranged between the rollers 17 and 18, the shaft of which is guided in bearings 21 which are shown in FIG Guides 22 attached to the plates 15 are vertically movable

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ist, wobei die Platten Hit Schlitzen rersehen sind, die die senkrechte Einstellung der Walzenwelle ermöglichen. Die Walzen 17t 18 und 20 sind chromplattiert und poliert.is, where the plates are shown hit slots that the enable vertical adjustment of the roller shaft. The rollers 17t 18 and 20 are chrome plated and polished.

Zur Vertikaleinstellung der Walze 20 dienen Gelenkgestänge 23, die jedes eine auf eine Schraubenspindel 25 geschraubte Mutter 24 aufweisen. Diese Schraubenspindel ist an ihren beiden Enden mit entgegengesetzt gängigen Gewindestücken rersehen, so daß beim Drehen der Schraubenspindel in der einen Richtung die Muttern zusammengezogen werden und daduroh die Lager 21 anheben, während beim Drehen in der anderen Richtung die Muttern sich voneinander entfernen und die Lager senken. Die Gestänge weisen obere Blöcke 23a auf, die die Lager 21 tragen und untere Blöcke 23b, die an den Platten 15 befestigt sind. Die Lager 21 stehen mit Druckfedern 26 in Berührung, die mit vor- und rückwärts stellbaren Sohrauben 27 versehen sind und die Lager bis zu der durch die Einstellung der Muttern 2% gegebenen Begrenzung nach unten drücken. Die Schrauben 27 sind durch Anschläge 28 hindurchgeschraubt, die von den Platten 15 abstehen. Die Welle 25 läßt sich durch eine Kurbel 25a bedienen, die in einem vakuumdichten Lager in einer Wand des Kastens 10 geführt ist und mit der Welle durch eine flexible Verbindung 25b gekoppelt ist.Articulated rods 23, each screwed onto a screw spindle 25, are used to adjust the roller 20 vertically Mother 24 have. That screw spindle is on both of you Rersehen ends with oppositely running threaded pieces, so that when turning the screw spindle in one direction Nuts are tightened and thereby raise the bearings 21, while turning in the other direction causes the nuts to move apart and lower the bearings. The linkages point upper blocks 23a which support the bearings 21 and lower blocks 23b which are attached to the plates 15. The bearings 21 are in place with compression springs 26 in contact, which are provided with forward and backward adjustable Sohrauben 27 and the bearings up to the by setting the nuts 2% of the limitation given by pressing down. The screws 27 are screwed through stops 28, which protrude from the plates 15. The shaft 25 can be operated by a crank 25a which is vacuum-sealed in a Bearing is guided in a wall of the box 10 and is coupled to the shaft by a flexible connection 25b.

Eintritts- und Austrittsrinnen 29 und 30 besitzen eine Breite, die gleich der Länge der ihnen zugewandten Seite der Walzen 17, 18 und 20 ist. Die Sinnen 29 und 30 sind zwisohen die Platten 15 eingebaut und erstrecken sich von dem Walzenumfang bis znEntry and exit channels 29 and 30 have a width which is equal to the length of the side of the rollers 17 facing them, 18 and 20 is. The senses 29 and 30 are between the plates 15 installed and extend from the roller circumference to zn

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den flexiblen Wänden 30a, die an den Stirnwänden des Kastens 10 befestigt sind und die in ihm befindlichen Öffnungen 12 überdecken. In die Innenflächen der Platten 15 sind Dichtungs-Hantel 31 eingesetzt, die Hit den Seiten der Rinnen 29 und 30 und den Stirnflächen der Walzen 17, 18 und 20 in Berührung stehen. Jeder Mantel ist aus einer Graphitplatte oder einer Schicht einer Teflon-Soheibe 32 gefertigt and wird ron einer Blattfeder 33 gestutzt. Die Rinnen 29 und 30 sind mit Aussparungen 29a versehen, die federbelastete Dichtungsblätter 37 aus Graphit haltern. Die Blätter stehen Hit der Oberseite der Walzen 17, 18 und 20 in Berührung. Aufgrund der flexiblen Wände können sich die Rinnen 29 und 30 als Folge von Temperaturschwankungen zusammenziehen und ausdehnen. Beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Walzenabdichtung werden die Walzen 20 zunächst aus der dargestellten Lage durch Drehen der Welle 25 angehoben, um dadurch das Einfädeln des bei S in Fig. 1 gezeigten Bandes zwisohen die Walzen zn erleichtern. Darauf werden die Walzen 20 soweit abgesenkt, daß sie beinahe das Band gegen die Walzen 17 und 18 quetschen. Mit anderen Worten, zwischen den Walzen wird ein geringer Zwischenraum gelassen, der etwa 0,002" größer ist als die Banddieke, so daß die Walzen das Produkt nicht verderben. Dieser Zwischenraum ermöglicht natürlich eine geringfügige Leckage von Luft, die jedoch so gering ist, daß sie sobald sie auftritt, sohnell von den Vakuumpumpen beseitigt werden kann. Alle anderen Spalten, wo Leokage auftreten könnte, sind vollständig abgedichtet. Die Walzen 17» 18 und 20 werden durch die ReibungsberUhrung mit dem vorwärtswandernden Band angetrieben,the flexible walls 30a attached to the end walls of the box 10 are attached and cover the openings 12 located in it. In the inner surfaces of the plates 15 are sealing dumbbells 31 that hit the sides of gutters 29 and 30 and the end faces of the rollers 17, 18 and 20 are in contact. Each jacket is made of a graphite plate or a Layer of a Teflon sole 32 made and is ron one Leaf spring 33 trimmed. The grooves 29 and 30 are provided with recesses 29a, the spring-loaded sealing leaves 37 made of graphite. The leaves stand hit the top the rollers 17, 18 and 20 in contact. Due to the flexible walls, the channels 29 and 30 can change as a result of temperature fluctuations contract and expand. When operating a roller seal according to the invention, the rollers 20 are initially raised from the position shown by rotating the shaft 25, thereby the threading of the tape shown at S in Fig. 1 between the rollers zn lighten. The rollers 20 are then lowered so far that they almost touch the belt against the rollers 17 and squeeze 18. In other words, a small gap is left between the rollers that is about 0.002 "larger than the belt die so that the rollers do not spoil the product. This gap, of course, allows a slight one Leakage of air, but so small that as soon as it occurs it can be quickly removed by the vacuum pumps. All other crevices where Leokage could occur are completely sealed. The rollers 17 »18 and 20 are through the Frictional contact with the advancing belt driven,

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jedoch ist der Reibungswiderstand der Rollen nicht so groß, daß er ein Rutschen und Verderben des Bandes verursacht.however, the frictional resistance of the rollers is not so great that it causes slippage and spoilage of the tape.

Der Erfindungsgegenstand besitzt einige bedeutende Vorteile. Durch ihn wird eine geschlossene Abdichtung des Rauates rund um den Streifen erreicht, ohne daß der Streifen wirklich berührt wird. Die Enge der Abdichtung ist für verschiedene Banddicken schnell einstellbar. Die federnde Abstützung der Dichtungsmäntel, die die Räume an den Stirnseiten der Walzen abdichten, ermöglicht, daß sich die Dichtung aufgrund der Wärmespannung ausdehnt und zusammenzieht, ohne daß sie beschädigt wird oder ihre Dichtungswirkung verliert. Dazu kommt, daß die die beweglichen Walzenlager stützenden Federn das Öffnen der Walzenspalte ermöglichen, so daß ein Bandabschnitt größerer Dicke als normal hindurchtreten kann. Die Einstellung der bewegliehen Diohtungswalzen kann in einfacher Weise während des Betriebes erfolgen, sobald dies zur Ausgleichung der Wärmedehnung erforderlich ist, sowie beim Anfahren.The subject invention has several significant advantages. It creates a closed seal for the Rauates around the strip without actually touching the strip. The tightness of the seal is different for different Belt thickness can be adjusted quickly. The resilient support of the sealing jackets that form the spaces on the end faces of the rollers seal, allows the gasket to expand and contract due to thermal stress without damaging it becomes or loses its sealing effect. In addition, the springs supporting the movable roller bearings Allow opening of the nips, so that a band section of greater thickness than normal can pass through. The setting the movable diohting rollers can easily be used during of operation as soon as this is done to compensate for the thermal expansion is required, as well as when starting up.

0 0 9 'ό 16/1 L, 1 50 0 9 'ό 16/1 L, 1 5

Claims (7)

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTI N LICHT PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN β München 2-THERES.ENSTRASSE 33 g Dipl.-Wiftsch.-lng. A X E L HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN UNITED STATES STEEL CORPORATION München,den 7. Juli 1966 PITTSBURGH, PENNSYLVANIEN WILLIAM PENN PLACE 525 ""^" Unser Zeichen V. St. A. Patentaime!dung: Walzenabdichtung für Vakuumkammer PatentansprüchePATENT LAWYERS Dipl.-Ing. MARTI N LICHT PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN β Munich 2-THERES.ENSTRASSE 33 g Dipl.-Wiftsch.-lng. A X E L HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN UNITED STATES STEEL CORPORATION Munich, July 7th, 1966 PITTSBURGH, PENNSYLVANIEN WILLIAM PENN PLACE 525 "" ^ "Our mark V. St. A. Patentaime! 1. Vorrichtung zur Abdichtung des Bandeintritte in und des Bandaustritte aus einer Vakuum-Bandbehandlungβkammer, gekennzeichnet duroh einen Kasten (lo), in dessen Stirnseiten sich Eintritts- und Austrittssohlitze (12) befinden, ein in dem Kasten angeordnetes Walzengehäuse (13), nahe beieinander liegende, parallele, in dem Gehäuse (13) geführte Walzen (17, 18, 20), so daß das sich duroh den Kasten (lO) und zwischen die Walzen bewegende Band einem sinusförmigen Weg folgt und duroh eine einstellbare Vorrichtung, mit der die eine Walz· (20) in einem solohen Abstand von den anderen haltbar ist, daß der Zwischenraum für das Band bezüglich beider Walzen von de« zwischen ihnen befindlichen Spalt gebildet wird.1. Device for sealing the tape entry into and the tape exit from a vacuum tape treatment chamber, marked duroh a box (lo), in the end faces of which there are entry and exit seats (12), one in the Roller housing (13) arranged in a box, close to one another, parallel, in the housing (13) guided rollers (17, 18, 20), so that the duroh the box (10) and between the Rollers moving belt follows a sinusoidal path and duroh an adjustable device with which one roller · (20) in at a single distance from the others is that the gap for the belt with respect to the two rollers is from between them located gap is formed. 2. Vorrichtung naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß Federn (26) die eine Walze (20) ständig gegen die anderen2. Device naoh claim 1, daduroh characterized that springs (26) one roller (20) constantly against the other Walzen (17> 18) drtioken.Rollers (17> 18) drtioken. 0098 16/ UI 50098 16 / UI 5 Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MDNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon ι 29 21 02 · Telegramm-Adresiei Llpatll/MünchenPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MDNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telephone ι 29 21 02 · Telegram address Llpatll / Munich Oppenauer BOro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDTOppenauer BOro: PATENT ADVOCATE DR. REINHOLD SCHMIDT 3. Yorriohtang nach Anspruch i, daduroh gekennzeichnet, daß die eineteilbar· Vorrichtung für di· «im· Walze (20) bewaglieb· Lager (21) and außerhalb de· Kastens (to) zugängliche Mittel zur Bewegung der beweglichen Lager (21) aufweist.3. Yorriohtang according to claim i, daduroh characterized in that the divisible device for moving the bearing (21) in the roller (20) and accessible outside the box (to) Has means for moving the movable bearings (21). 4. Vorrichtung naeb Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Vorrichtung alt eine« Gelenkgestänge (23) für jedes bewegliche Lager (21) und einer Querwelle rersehen ist, die durch Gewinde alt dea Gestänge (23) zu dessen Znsaaaen- oder Auseinanderfaltung in Eingriff steht.4. Device according to Anspruoh 3, characterized in that that the adjustable device old a «linkage (23) rersehen for each movable bearing (21) and a cross shaft is, which is engaged by thread old dea linkage (23) for its Znsaaaen- or unfolding. 5. Vorrichtung naoh Anspruoh 1, gekennzeichnet durch sich yon den Walzen zu den Eintritts- und Austrittsschlitzen (12) in dea Kasten (10) erstreckende Sinnen (29) und an den Rinnen befindliehe, die Walzen berührende Diobtungsblätter (37).5. Device according to Claim 1, characterized by yon the rollers to the inlet and outlet slots (12) in the box (10) extending senses (29) and located on the grooves, the rollers touching Diobtungsblätter (37). 6. Verrichtung naoh Anspruoh 1, dadaroh gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnseiten der Walzen nnd den Seitenwänden de· Gehäuse· (13) Diohtungsaäntel (31) rorhanden aind.6. Performing naoh Anspruoh 1, characterized in that between the end faces of the rollers and the side walls of the Housing (13) diohtungsaindel (31) rorhanden aind. 0 0 9-ei 1 6/ U 1 50 0 9-ei 1 6 / U 1 5
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