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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abwickeln von Spulen, deren Inhalt nicht vollständig aufgebraucht wurde und nicht mehr benötigt wird. Bei dem abzuwickelnden Spuleninhalt (nachfolgend allgemein als „Strangmaterial“ bezeichnet) kann es sich um Drähte, Kabel, Schnüre, Fasern oder ähnliches handeln.
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Vorrichtungen zum Entleeren von Spulen sind lange bekannt. Sie werden z.B. bei der Teppichherstellung oder der Textilindustrie eingesetzt, um überschüssigen Spuleninhalt zu entfernen, da dieser beim erneuten Bespulen stören würde. Hierfür sind unterschiedliche Herangehensweisen bekannt. Die Spulen können durch Einsaugen des Inhalts, Durchtrennen der Windungen des Strangmaterials oder durch Drehen der Spule und Abwickeln des Spuleninhalts geleert werden.
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Die
EP 1 074 502 B1 offenbart eine Vorrichtung, mit der Fadenreste mithilfe von Flüssigkeitsstrahlen durchtrennt und von Spulen entfernt werden können. Die Düsen, aus welchen die Flüssigkeitsstrahlen austreten, werden dabei längs zur Achse der Spulen bewegt, so dass alle Windungen des Fadenstrangs durchtrennt werden. Die Spulen werden mit einem Transportband taktweise durch die Vorrichtung transportiert.
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Das Patent
DE 695 07 171 T2 beschreibt ein Verfahren, bei dem Spulen mit Fadenresten durch Abwickeln entleert werden, indem die Restfäden zu einem Sammelpunkt transportiert werden. Die Spulen verbleiben solange in dem Spulenrahmen, der sie während dem Einsatz getragen hat, bis der Restfaden vollständig entfernt wurde.
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Die beiden zuvor genannten Verfahren haben beide den Nachteil, dass sie sowohl hohen apparativen Aufwand verursachen als auch großen Platzbedarf haben.
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Der Erfindung liegt ausgehend hiervon die Aufgabe zugrunde, eine einfache und platzsparende Möglichkeit zum Abwickeln von Spulen zu bieten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Die (nachfolgend als „Spulenabwickler“ bezeichnete) Vorrichtung umfasst einen Spulenrahmen, auf dem mindestens ein Dorn zur Aufnahme einer abzuwickelnden Spule angeordnet ist. Vorzugsweise sind auf dem Spulenrahmen mehrere (z.B. 24) Dornen angeordnet, auf die jeweils eine Spule aufsteckbar ist. Der oder jeder Dorn ist insbesondere derart ausgebildet, dass die aufzusteckende Spule auf dem Dorn zum Abwickeln des Strangmaterials drehbar ist. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung auch der oder jeder Dorn auf dem Spulenrahmen drehbar gelagert sein. Der Spulenabwickler umfasst weiterhin eine drehangetriebene (Aufwickel-) Haspel, auf der das abzuwickelnde Strangmaterial aufgewickelt werden kann. Vorzugsweise umfasst der Spulenabwickler weiterhin Umlenkrollen oder andere Mittel (z.B. solche, wie sie aus
DE 695 07 171 T2 bekannt sind) zur Führung des Strangmaterials zwischen der oder jeder Spule und der Haspel.
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Erfindungsgemäß umfasst der Spulenabwickler eine - alle anderen Komponenten der Vorrichtung haltende - Grundplatte, die derart bemessen ist, dass sie auf einer - zur Aufnahme des abgewickelten Strangmaterials nutzbaren - Standard-Gitterbox (auch: Gitterpalette, insbesondere nach UIC 435-3 bzw. DIN EN 13626) platzierbar ist. Die Grundplatte hat hierzu insbesondere eine Größe von 800 x 1200 mm.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Grundplatte durch eine Standard-Transportpalette mit einer Grundfläche von 800 x 1200 mm gebildet, insbesondere durch eine Euro(pool)palette, vorzugsweise aus Kunststoff. (. Die Verwendung einer Euro(pool)palette als Grundplatte stellt zum einen auf einfache Weise die Aufsetzbarkeit des Spulenabwicklers auf der Standard-Gitterbox sicher. Zum anderen wird dadurch ein einfacher Transport des Spulenabwicklers mittels eines Gabelstaplers, z.B. für den Austausch der Gitterbox, ermöglicht.
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Das durch die Erfindung ermöglichte Aufsetzen der Vorrichtung auf einer Gitterbox vereinfacht die weitere Handhabung des von der oder jeder Spule abgewickelten und auf der Haspel aufgewickelten Strangmaterials (Wickelguts), das nach der Abnahme von der Haspel unmittelbar in die darunter stehende Gitterbox fallengelassen werden kann. Die Aufsetzbarkeit des Spulenabwicklers auf der Gitterbox hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Spulenabwickler keine über die Grundfläche der Gitterbox hinausgehenden Fläche benötigt. Er lässt sich daher besonders platzsparend betreiben.
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Im Vergleich zu Vorrichtungen, bei denen das auf Strangmaterial durchtrennt wird (z.B. gemäß
EP 1 074 502 B1 ), hat der erfindungsgemäße Spulenabwickler außerdem den Vorteil, dass die Spulen keinen potenziell schädigenden Einflüssen wie zum Beispiel Schneidwerkzeugen oder hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Dies wirkt sich positiv auf deren Lebensdauer der Spulen aus und unterstützt somit die Wiederverwendbarkeit der Spulen.
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Im Betrieb des Spulenabwicklers wird die oder jede abzuwickelnde Spule auf dem zugeordneten Dorn des Spulenabwicklers platziert. Das auf der Spule enthaltene Strangmaterial wird durch die Umlenkrollen oder anderen Führungsmittel zu der Haspel geführt, die das Strangmaterial durch Rotation aufwickelt. Dem oder jedem Dorn des Spulenrahmens ist optional eine parallel zu dem Dorn orientierte Andruckrolle zugeordnet, die beim Abwickeln einer auf den Dorn aufgesteckten Spule in radialer Richtung gegen die Spule drückt und somit eine Vibration der Spule verhindert.
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Um bei der begrenzten Grundfläche des Spulenabwicklers eine möglichst große Anzahl von Spulen gleichzeitig abwickeln zu können, gleichzeitig aber auf einfache Weise zu verhindern, dass Spulen von dem jeweils zugeordneten Dorn rutschen, ist der Spulenrahmen vorzugsweise schräg ausgebildet, so dass die Dornen bezüglich ihrer Achse schräg zur Senkrechten ausgerichtet sind.
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Eine ungleichmäßige (insbesondere ruckartige) Drehung der oder jeder Spule beim Abwickeln, die nachteiligerweise ein Durchhängen des abgewickelten Strangguts (mit der Gefahr einer Schlaufen- oder Knotenbildung) verursachen könnte, wird vorzugsweise dadurch verhindert, dass der oder jeder Dorn und/oder eine zugeordnete Basis des Dorns, auf der die Spule mit einer Stirnseite aufliegt, mit einem Material (z.B. Gummi, Leder oder Filz) versehen sind, das eine Bremswirkung auf die Spulen ausübt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Spulenabwicklers ist der Haspel ein auf den Umfang der Haspel drückendes Federelement (z.B. in Form einer quer zur Achse der Haspel auslenkbaren Rolle oder eines Federarms) zugeordnet. Dieses Federelement dient als Füllstandsanzeiger. Wenn sich zunehmend aufgewickeltes Strangmaterial auf der Haspel ansammelt, wird das Federelement zunehmend nach außen gedrückt. Sobald die Haspel ihre maximale Kapazität (d.h. ihre maximale Füllung) erreicht hat, wird durch den Federarm ein Schalter bestätigt, der die Drehung der Haspel automatisch anhält. Die Haspel kann dann entleert werden, indem ein vorderer Teil der Haspel abmontiert (insbesondere abgeschraubt) wird. Dieser vordere Teil der Haspel ist insbesondere durch eine Frontplatte gebildet, die im montierten Zustand den Umfang der Haspel radial überragt und somit ein Abrutschen des aufgewickelten Strangmaterials verhindert.
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Die Mantelfläche der Haspel, auf der das Strangmaterial aufgewickelt wird, hat vorzugsweise einen in Richtung der Achse der Haspel variierenden Durchmesser. Die Haspel ist dabei in zweckmäßiger Ausführung zur Abnahme des Wickelguts an der Stelle mit dem geringsten Durchmesser trennbar. Hierdurch wird erreicht, dass das Wickelgut nach der Abnahme des vorderen Teils der Haspel von selbst von der Haspel abrutscht oder zumindest einfach abnehmbar ist.
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Der Spulenabwickler hält in zweckmäßiger Ausführung außerdem automatisch an, wenn die Abwicklung der Spulen abgeschlossen ist. Die Vorrichtung erkennt dies beispielsweise daran, dass eine bestimmte Umlenkrolle oder alle Umlenkrollen nicht mehr durch das darüber laufende Strangmaterial in Drehung versetzt werden oder daran, dass auf eine Umlenkrolle oder ein anderes Mittel zur Führung des Strangmaterial durch letzteres keine Zugspannung mehr ausgeübt wird. Der Spulenabwickler wird vorzugsweise automatisch komplett stromlos geschalten, wenn der Betrieb der Haspel aufgrund der abgeschlossenen Spulenabwicklung für ca. zehn Minuten außer Betrieb gesetzt ist.
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Der Haspel ist bevorzugt eine Verteilungseinrichtung zugeordnet, die dafür sorgt, dass die Haspel gleichmäßig bewickelt wird.
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Die in der Vorrichtung verbauten Umlenkrollen sind vorzugsweise mit einem Blech versehen, in das die Umlenkrollen eintauchen, so dass das Blech ein Abrutschen des Strangs beim Abwickeln verhindert. Insbesondere sind die Achsen der Umlenkrollen hierdurch so angebracht, dass sich der Strang nicht um sie winden kann. Des Weiteren sind die äußeren Stirnflächen der Umlenkrollen flach gestaltet; insbesondere stehen die Achsen der Umlenkrollen nicht oder nur mit einem abgerundeten Kopf über diese Stirnflächen hinaus. Auch damit wird verhindert, dass sich das Strangmaterial an den Umlenkrollen aufrollen oder in sonstiger Weise verfangen kann.
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Der Antrieb der Haspel ist derart dimensioniert, dass beim Betrieb der Vorrichtung die an der Haspel wirkenden Umfangskräfte weniger als 150N betragen. Alternativ hierzu kann dem Antrieb im Rahmen der Erfindung ein Drehmomentbegrenzer in Form einer Rutschkupplung oder einer drehmomentgeregelten Antriebssteuerung zugeordnet sein, der die an der Haspel wirkenden Umfangskräfte in der angegebenen Weise begrenzt. Aufgrund dieser geringen Kräfte stellt der Betrieb des Spulenabwicklers keine Gefahr für einen Bediener der Vorrichtung oder andere Personen dar. Aufwändige Schutzmaßnahmen wie z.B. eine die Haspel und/oder den Spulenrahmen umgebende Einhausung (insbesondere ein Metallkäfig) sind daher nicht notwendig. Entsprechend sind die Haspel 8 und der Spulenrahmen 3 vorzugsweise von außen frei zugänglich (d.h. nicht eingehaust). Hierdurch wird einerseits ein einfacher und unaufwändig realisierbarer Aufbau des Spulenabwicklers sichergestellt. Andererseits wird durch die fehlende Einhausung der Haspel und des Spulenrahmens auch eine einfache Handhabung des Spulenabwicklers ermöglicht.
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Allerdings ist vorzugsweise an der von dem Spulenrahmen abgewandten Seite der Haspel eine Schutzwand (insbesondere in Form einer Scheibe aus transparentem Kunststoff) vorgesehen, die die Haspel in dichtem Abstand flankiert und verhindert, dass ein oder mehrere Enden des aufgewickelten Strangmaterials während der Rotation der Haspel „um sich schlagen“ (d.h. umherpeitschen) und zu Verletzungen oder Beschädigungen führen. Diese Schutzwand ist in zweckmäßiger Ausführung verschiebbar oder abnehmbar, um - insbesondere im Stillstand der Haspel - einen freien Zugang zu der Haspel zu ermöglichen.
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Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit ist vorzugsweise zumindest in einem Teilbereich des Umfangs der Haspel ein (Griffschutz-)Blech vorgesehen, das den Umfang der Haspel in dichtem Abstand umgibt und somit verhindert, dass an dieser Stelle eine Hand an den Außenumfang der Haspel geführt werden kann. Das Griffschutzblech ist insbesondere in dem zwischen der Haspel und dem Spulenrahmen liegenden Bereich (in der nachstehend beschriebenen Figur rechts unterhalb der Haspel) angeordnet, um zu verhindern, dass eine Hand von der rotierenden Haspel zwischen die Haspel und den Spulenrahmen gezogen und dort eingeklemmt wird.
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Um die Handhabung weiter zu vereinfachen, ist der Spulenabwickler vorzugsweise mit mindestens einer Statusleuchte versehen, die einen Betriebszustand des Spulenabwicklers anzeigt. Beispielsweise ist eine orange Statusleuchte vorgesehen, die den laufenden Betrieb des Spulenabwicklers (d.h. die Drehung der Haspel) anzeigt. Zudem verfügt das Gerät über einen Notausschalter, der die Vorrichtung bei Betätigung sofort stromlos schaltet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
- 1 in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zum Abwickeln von Spulen (Spulenabwickler) mit einem Spulenrahmen zur Aufnahme von mehreren abzuwickelnden Spulen und einer (Aufwickel-)Haspel zum Aufwickeln eines von den Spulen abgewickelten Strangmaterials,
- 2 in perspektivischer Detaildarstellung einen Bereich des Spulenabwicklers über der Haspel, und
- 3 in einer Seitenansicht im Detail zwei Umlenkrollen der Vorrichtung zur Führung des Strangmaterial und ein zugehöriges Blech, in das die Umlenkrollen eintauchen.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Mehrere abzuwickelnden Spulen 1 mit abzuwickelndem Strangmaterial 7 (Strangresten) werden auf Dornen 2 platziert. Diese Dorne 2 sind auf einem schräggestellten Spulenrahmen 3 (auch: Spulengatter) befestigt. Eine Bremsscheibe 4 aus Gummi oder einem Elastomer-Material an der Basis eines jeden Dorns 2, auf der die auf den Dorn 2 aufgesteckte Spule 1 aufliegt, ermöglicht durch die Schräglage des Spulengatters 3 eine Bremswirkung, damit sich die Spulen 1 beim Abwickeln nicht ruckartig drehen und insbesondere beim Anhalten des Abwickelvorgangs nicht nachlaufen. Dadurch wird verhindert, dass das abgewickelte Strangmaterial 7 (auch: Wickelgut) unkontrolliert aufläuft. Optional werde einzelne Spulen 1 oder alle Spulen 1 mithilfe zusätzlicher Andruckrollen 5 gedämpft, um ein Vibrieren der Spulen 1 beim Abwickeln zu verhindern.
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Über Umlenkrollen 6 und 12 wird das von den Spulen 1 abgewickelte Strangmaterial 7 zu einer (Aufwickel-)Haspel 8 geführt. Dabei verhindern ein oder mehrere Bleche 9, in die die Umlenkrollen 6 und 12 eintauchen (s. 3), dass das Strangmaterial 7 von den Umlenkrollen 6 abrutschen oder sich um die Achsen der Umlenkrollen 6 wickeln kann.
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Eine Schürze 23 zwischen der Haspel 8 und einem Gehäuse 11 eines Antriebs des Spulenabwicklers verhindert, dass Wickelgut (also auf die Haspel 8 aufgewickeltes Strangmaterial 7) hinter die Haspel 8 (also zwischen die Haspel 8 und den Antrieb) gelangt.
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Zum Abwickeln einer der Spulen 1 wird ein vorderes Ende des auf dieser Spule 1 aufgewickelten Strangmaterials 7 über die Umlenkrollen 6 und 12 zu der Haspel 8 geführt und dort befestigt. Im Betrieb des Spulenabwicklers wird die Haspel 8 durch den Antrieb gedreht, so dass das Strangmaterial 7 auf die Haspel 8 aufgewickelt wird.
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Wenn die maximale Kapazität der Haspel 8 erreicht ist, wird über eine Rolle 10, die elastisch auslenkbar an dem Gehäuse 11 befestigt ist und in Radialrichtung auf den Umfang der Haspel 8 drückt, ein Schalter innerhalb des Gehäuses 11 betätigt, der den Antrieb und somit die Drehung der Haspel 8 anhält.
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Die volle Haspel 8 wird entleert, indem ihr vorderer Teil abgeschraubt. Die Haspel 8 ist insbesondere aus zwei kegelstumpfförmigen Teilstücken gebildet, die Kopfan-Kopf aneinandergesetzt sind. Der abnehmbare vordere Teil der Haspel 8 umfasst dabei das äußere kegelstumpfförmige Teilstück und eine Frontplatte. Durch diese Gestaltung der Haspel 8 wird erreicht, dass das aufgewickelte Strangmaterial 7 nach dem Abnehmen des vorderen Teils von selbst von den kegelstumpfförmigen Teilstücken abrutscht oder jedenfalls einfach abnehmbar ist. Das Wickelgut wird dann - ggf. nach Abtrennen des noch mit den Spulen 1 verbundenen Strangmaterials 7 - bestimmungsgemäß losgelassen und fällt von selbst in eine unter dem Spulenabwickler angeordnete Gitterbox 22.
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Der Antrieb der Haspel 8 wird ebenfalls automatisch angehalten, wenn die Umlenkrolle 12 nicht mehr in Drehung versetzt wird, weil kein Strangmaterial 7 mehr darüber läuft.
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Eine verschiebbare Wand in Form einer transparenten Kunststoff-Scheibe 13 (insbesondere aus Polycarbonat) verhindert, dass freie Enden des vollständig von den Spulen 1 abgewickelten Strangmaterials 7 durch die Rotation der Haspel 8 umherpeitschen. Ein (Griffschutz-)Blech 14 rechts unterhalb der Haspel 8 verhindert ein potenziell gefährliches Hineinreichen von Körperteilen (insbesondere einer Hand eines Bedieners der Vorrichtung) an dieser Stelle.
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Auf einer Kontrolleinheit 15 des Spulenabwicklers sind ein Notausschalter 16 mit integrierten Ein-Ausschalter, ein Start-Knopf 17 und ein Stopp-Knopf 18 angebracht.
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Die Kontrolleinheit 15 ist weiterhin mit einer Bereitschaftsanzeige 19 versehen, die grün leuchtet, wenn die Vorrichtung in Bereitschaft ist. Eine auf dem Gehäuse 11 angeordnete Signallampe 20 leuchtet während der Rotation der Haspel 8 (und somit während des Abwickelprozesses) orange.
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Alle Komponenten des Spulenabwicklers, insbesondere
- • das Gehäuse 11 mit dem Antrieb, der Haspel 8, der Kunststoff-Scheibe 13, der Rolle 10, der Schürze 23 und dem Blech 14,
- • der Spulenrahmen 3 mit den Dornen 2 und
- • die Umlenkrollen 6 und 12
sind auf einer gemeinsamen Grundplatte (auch: Sockel) aufgebaut und befestigt. Diese Grundplatte ist durch eine (Standard-)Kunststoffpalette 21 in Form einer Euro(pool)palette mit einer Grundfläche von 800 x 1200 mm gebildet, die auf die Standard-Gitterbox 22 aufsetzbar ist und zum Betrieb des Spulenabwicklers aufgesetzt wird. Die Kunststoffpalette 21 ist mit einer Öffnung versehen, durch die das von der Haspel 8 abgenommene Strangmaterial 7 direkt in die Gitterbox 22 fällt.
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Die Erfindung wird an dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel besonders deutlich, ist hierauf aber keineswegs beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spule
- 2
- Dorn
- 3
- Spulenrahmen
- 4
- Bremsscheibe
- 5
- Andruckrolle
- 6
- Umlenkrolle
- 7
- Strangmaterial
- 8
- (Aufwickel-)Haspel
- 9
- Blech
- 10
- Rolle
- 11
- Gehäuse
- 12
- Umlenkrolle
- 13
- Kunststoff-Scheibe
- 14
- (Griffschutz-)Blech
- 15
- Kontrolleinheit
- 16
- Notausschalter
- 17
- Start-Knopf
- 18
- Stopp-Knopf
- 19
- Bereitschaftsanzeige
- 20
- Signallampe
- 21
- (Standard-)Kunststoffpalette
- 22
- (Standard-)Gitterbox
- 23
- Schürze
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1074502 B1 [0003, 0012]
- DE 69507171 T2 [0004, 0008]
