DE2033031A1

DE2033031A1 - Element einer Maschine, z B Kronen korkverschließelement einer Kronenkorkver schließmaschine

Info

Publication number: DE2033031A1
Application number: DE19702033031
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P B67b 7 00 Antrag
Original assignee: Hermann Heye KG
Current assignee: Hermann Heye KG
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1972-01-13
Also published as: GB1332533A; US3832892A; FR2097917A5

Description

DIPL.-ING. HORST ROSE DIP-L.-ING. PETER KOSEL

D 3353 Bad Gandersheim 1 . Juli 1970

Hohanhöfen5

Telefon (05382)2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Gandersheim

Akten-Nr.: 954/90

!irma Hermann Heye
Patentgesuch vom 1· 7.1-970

!Firma Hermann Heye

4962 Qbernklrchen
Allee

Element einer Maschine, z.B. Kronenkorkverschließelement ' einer ■k.ronenkorkverschließmaschine

Die Erfindung betrifft ein Element einer Maschine, z.B. ivronenkorkverschließelement einer Kronenkorkverschließ— maschine^ zur Behandlung von Hohlkörpern, ζ .-JB. Glasflaschen, wobei das Element ein in einem maschinenfesten Elementträger in Richtung der Hohlkörperachse verschieboares, gegen Eigendrehung gesichertes Gehäuserohr mit einem mit dem

■ ■ . ■ ■ *■

Hohlkörper zusammenwirkenden Werkzeug aufweist, in dem Gehäuserohr ein antreibbarer Teleskopkolben in Grenzen verschieb oar gelagert ist und zwischen Gehäuserohr und Teleskopkolben eine Druckfederanordnung vorgesehen ist.

Ein bekanntes Element dieser Art bildet ein Kronenkorkverschließelement. Der Antrieb des Teleskopkolbens erfolgt hierbei durch eine maschinenfeste Kurvenbahn, die von zwei an einem i'ragarm gelagerten" Rollen übergriffen wird. Beim 'Verschließen von Flascnen mit Kronenkorken übt das bekannte

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Element eine erhebliche cixiale Kraft auf die zu verschließende Flasche aus» Dieser Kraft sind die Flaschen nicht in allen Fällen gewachsen, so daß gefüllte Flaschen während' des Verschließens gelegentlich zerbrechen» Dies hat zur Folge, daß sich die gespannte' Federanordnung schlagartig entspannt. Dadurch werden erhebliche mechanische Schläge in das IiIeinent eingeleitet,, das dadurch einer Spitzenbeanspruchung unterworfen wird. Die Folge ist, daß zur Vermeidung des Ausschlagens der bewegten Teile des Elements diese verhältnismäßig schwer und kräftig ausgelegt werden„ Das schlagartige Entspannen des Verschließelements führt oft zu bleibenden Formänderungen an dem Tragarm der beiden Kurvenbahnrollen_o Man hat diesen Formänderungen schon durch Versteifung und Verstärkung des Tragarms zu begegnen versucht, doch wachsen hierdurch erneut die bewegten Massen.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform des eingangs erwähnten Kronenkorkverschließelements ist das \verkzeug an dem Teleskopkolben angeordnet, während das G-ehäuserohr angetrieben ist. Diese Ausführungsform wird, auch für die Zwecice der vorliegenden Erfindung, als äquivalent zu der zuerst beschriebenen Ausführungsform betrachtet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das Element und die zugehörige Maschine weitgehend vor aen beim Zerbrechen eines belasteten Hohlkörpers entstehenden Schlagbeanspruchungen zu schützen und das Element auch als Kopfdruckprüfelement verwendbar zu machen.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem G-ehäuserohr und/oder dem Teleskopkolben einerseits und dem Elementträger andererseits ein Dämpfungeelement eingeschaltet ist. Dadurch werden die gefürchteten Schlagbeanspruchungen beim Zerbrechen eines Hohlkörpers wirksam vermieden bzw. auf ein erträgliches Maß gemildert.

Der Elementträger kann d'abei in bekannter, Weise höhenverstellbar am Maschinengestell angeordnet sein, um eine Einstellung auf Hohlkörper unterschiedlicher Hohe zu ermöglichen.

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Ferner kann dieses Element ersichtlich sowohl als Einzelelement als auch gemeinsam mit anderen Elementen, z.B. in Drehtischanordnung, in einer Maschine zum Einsatz gelangen»

iJacn einer Ausiührungsform der Erfindung weist das Dämpfungselement mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Feaern auf. Diese Feaern sind zum Abfangen der Schlagbeanspruchungen wegen ihrer ansteigenden Federkennlinie gut geeignet.

wach einer weiteren Äusiührungsform der Erfindung stützen sich aie !Federn einerseits mittelbar, z.B. über einen ersten Aufnahmering oaer unmittelbar an dem Elementträger und andererseits an einem in eier Bewegungsbahn des oaer der zu dämpfenden .!eile liegenden zweiten Aufnahmering ab. Auf diese Weise sind die Federn in der nötigen 'Weise geführt und wird eine definierte Auftreffläche für die zu -dämpfenden Teile geschaffen.

liach einer anderen Aus führung s form der Erfindung sind ". der erste. Aufnahmering oder der Elementträger einerseits und der zweite Auf nähme ring andererseits durch vorspamischraulaen. gegeneinander verspannbar«,. Dadurcn läßt sich den Federn gewünscht enf alls eine Vorspannung aufprägen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung des Elements als Kopfdruckprüfelement. Insbesondere bei dünnwandigen leichtgewichtigen Hohlkörpern, z.Bο Flaschen, die später nach ihrer Füllung z.B. mit Kronenkorken verschlossen werden müssen, ist es empfehlenswert oder sogar erforderlich, den Kopfdruck, d.h. die axiale Belastbarkeit des Hohlkörpers zu prüfen, bevor der Hohlkörper- in'die Kronenkorkverschließmaschine eingebracht wird. Bei der Kopfdruckprüfmaschine liegt die Prüflast um einen bestimmten Sicherheitsfaktor über derjenigen Last, die der Hohlkörper später in der Kronenkorkverschließmaschine aushalten muß. Aus diesem Grund besteht bei dem erfindungsgemäßen Kopf druckprüf element in noch stärkerem·· Maße

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als "bei dem Kronenkorkverschließelement die Gefahr eines Zerbrechens der Hohlkörper. Bei dem Kopfdruckprüfelement ist man daher auf "besonders sorgfältige Dämpfung der "bewegten Massen nach dem Zerbrechen eines Hohlkörpers angewiesen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Werkzeug einen Prüfstempel mit einer mit der Mündung des Hohlkörpers in Dichtberührung "bring"baren Dichtplatte aus Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff auf. Diese Dichtplatte ■ leitet die Kopfdruckprüflast in die Mündung des Hohlkörpers ein. Der Hohlkörper ist dabei üblicherweise auf einem Tisch abgestützt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Werkzeug und das Gehäuserohr bezüglich einander bewegbar ausgebildet und ist zwischen Werkzeug und Gehäuserohr eine im Vergleich zu der Druckfederanordnung weiche Rückstellfeder eingeschaltet. Diese Maßnahme hat den Zweck, für ein möglichst schnelles Schließen der Hohlkörpermündung mit der Dichtplatte zu sorgen, wenn in der Maschine zwei oder mehr erfindungsgemäße Elemente eingesetzt sind. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß beim Zerbrechen eines Hohlkörpers die dann in großer Menge anfallenden feinen Glassplitter in das Innere anderer gerade in der Maschine oder im Bereich der Maschine befindlicher Hohlkörper gelangen. Die relative Bewegung zwischen Werkzeug und Gehäuserohr ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Elemente an Maschinen mit vorgegebenem, verhältnismäßig großem Antriebshub eingesetzt werden. Dieser Antriebshub würde normalerweise erst zu einem verhältnismäßig spaten Aufsetzen der Dichtplatte auf die Hohlkörpermündung und damit zu der Gefahr des Eindringens von Glassplittern in den Hohlkörper führen.

Außerdem ist es zweckmäßig, den Hohlkörper so lange wie möglich mit der Dichtplatte auf seine Platte des Drehtisches zu drücken, um zu verhindern, daß der Hohlkörper unter Einwirkung der Fliehkraft und ggf. von nach außen gerichteten Druckluftstrahlen zum Abblasen von Glassplittern seine Prüfposition ungewollt verläßt.

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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen Werkzeug und Gehäuserohr außerdem eine Abfangfeder angeordnet, die erst auf dem letzten Teil des Ausfahrhubes des Werkzeugs belastet wird und der Rückstellfeder entgegenwirkt. Hierdurch wird eine weitere Dämpfung des Werkzeugs erreicht.

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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: __r ,_ _r

Fig, 1 einen Längsschnitt" durch eine mit erfindungsgemäßen Elementen ausgerüstete Maschine,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elements in völlig entspannter Stellung,

Fig» 3 einen Längsschnitt durch das Element gemäß Fig. 2, jedoch in voll gespannter Arbeitsstellung, , , ,.-

Fig« 4 einen Längsschnitt durch den untersten Teil des Elements gemäß den Fig. 2 und 3 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Dämpfungselement des

Elements nach den FIg₀ 2 und 3 in vergrößerter Darstellung

und ^: - ■ . ' ■ ■- ■ ' ^: ' ■ 'is-■:■■-■.· -■■:■ -■■

Figo 6 einen Längsschnitt durch eine ändere Ausführüngs- '

form des Dämpfungseiements.

Fig. 1 zeigt eine Kopfdruckprüfmaschine^ die -einen ■--.. Maschinenfuß 10 mit daran befestigtem Maschinengehäuse el 1 und·.,. einer ebenfalls an dem Maschinenfuß befestigten zentralen;.>·. Säule 13 aufweist.

In dem Gehäuse 11 ist, unter anderem über ein Lager 15, _; ein Tragrohr 1.7 drehbar gelagert, das über eine Schnecke und ein Schneckenrad 20 angetrieben wird«. .:' : _■-.■.; ., ·,'■■■

Etwa auf halber Höhe ist an dem Tragröhr 17 ein'Drehtisch^: 23 mit eingelegten Platten, z,B_e 24 und 25, z.*B» aus Hartgummi, befestigt. Außer den Platten 24 und 25 sind« noch^ weitere gleiche-Platten in gleichen Abständen über den umfang des Drehtisches 23 verteilt. Jede dieser Platten, z.B. 24* 25, · ist axial fluchtend mit einem Kopf druckprüf el ement, ,z.B.. 29 und 30, ausgerichtet. ·.".-; . · ■.·...-■ . _v

Jedes Kopfdruckprüfelement, z.B. 29, 30, ist axial verschiebbar in einem Elementträger 33 und 34 gelagert, die' ihrerseits axial einstellbar an dem Tragrohr 17 befestigt sind. Diese Einstellung geschieht über eine Flutter 37, die mit

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einem Außengewinde 38 des Tragrohres 17 in Eingriff steht und die Elementträger 33, 34 abstützt. Jedes Kopfdruckprüfelement, z.B. 29, weist ein äußeres Gehäuserohr 40 auf, in dem ein aus den Figo 2 und 3 ersichtlicher Teleskopkolben 41 axial verschiebbar ist. An dem Teleskopkolben 41 ist ein Tragarm 43 befestigt, der eine untere Rolle 45 und eine obere Rolle 46 trägt, die eine Kurvenbahn 49 übergreifen« Die Kurvenbahn 49 bildet den unteren Rand einer Glocke 50, die axial verschiebbar an der zentralen Säule 13 gelagert und gegenüber dieser Säule durch eine Nut- und Feder-Verbindung 51 vor Drehung gesichert ist. Die Kurvenglocke 50 kann über ein Kegelradgetriebe 53, eine Übertragungsstange 55, einen Spreizkonus 56 und einen radial spreizbaren oberen Teil 57 der zentralen Säule 13 mit dieser Säule in jeder gewünschten Höhenlage festgekuppelt werden.

Fig. 2 stellt das Kopfdruckprüfelement 29 in seiner voll ausgefahreren oder Ruhestellung dar« Hier läuft die obere Rolle 46 auf der Oberseite der Kurvenbahn 49 und trägt somit das gesamte Element 29. Auf das obere Ende des Gehäuserohres 40 ist eine Kappe 60 aufgeschraubt, die einen zentralen Durchlaß für den Tragarm 43 aufweist und mit einer radial nach innen vorspringenden Schulter 61 einen Anschlag für den Teleskopkolben 41 bildete

In dem Teleskopkolben 41 stützen sich auf einem Federteller 63 zwei koaxiale Schraubenfedern 65 und 66 ab, die mit ihrem anderen Ende in einer Ausnehmung 67 des Gehäuserohres 40 ruhen und in der Regel in der in Fig. 2 gezeigten Stellung unter einer bestimmten Vorspannung stehen.

Das Gehäuserohr 40 besteht aus einem oberen Teil 70 und einem unteren Teil 71, der mit einer Überwurfmutter 73 an dem oberen Teil befestigt ist. Der obere Teil 70 ist in einem oberen Arm 75 des Elementträgers 33 und der untere Teil 71 in einem unteren Arm 76 des Elementträgers 33 axial verschiebbar gelagert. Der untere Teil 71 ist durch eine Nut- und Feder-Verbindung 78,79 vor Drehung gegenüber dem Elementträger 33 gesichert. „

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In den rohrförmigen unteren Teil 71 des Gehäuserohres 40 ist oben ein Federträger 80 für eine Rückstellfeder 81 eingeschraubte An der unteren Seite des unteren Teils 71 ist eine Führungsbuchse 83 für einen Schaft 84 eines Werkzeugs 85 befestigt. Der Schaft ist in seinem oberen Teil mit einer die Rückstellfeder 81 teilweise aufnehmenden Bohrung 86 versehen* Das obere Ende des Schaftes 84 weist einen Außenflansch 89 auf, der in der in Figo 2 gezeigten Ruhestellung auf einer Abfangfeder 90 aufliegt, die sich mit ihrem anderen Ende an der Führungsbuchse 83 abstützt. In das untere Ende des Schaftes 84 ist mit einem Gewindefortsatz 93 ein Prüfstempel 95 eingeschraubt. Zwischen dem Prüfstempel 95 und der Führungsbuchse 83 ist ein Schutzbalk 97 gegen Glassplitter ausgespannt. In den Prüfstempel 95 ist unten eine Dichtplatte 100 aus verhältnismäßig hartem Gummi eingesetzt, die mit der Mündung 101 eines Hohlkörpers 103, z.B. einer Flasche, gebracht werden kann.

Auf einer oberen Fläche 105 des oberen Armes 75 liegt ein Dämpfungselement 107 auf, das einen ersten Aufnahmering 108 und einen zweiten Aufnahmering 109 für eine Anzahl Tellerfederanordnungen, z.B. 111 und 112, aufweist. Jede Tellerfederanordnung, z.B. 111, wird durch eine Vorspannschraube 115 einerseits zentriert und andererseits zwischen den Aufnahmeringen 108 und 109 vorgespannt, wenn dies gewünscht wird. Der untere Aufnahmering 108 könnte fortgelassen.und die ■Vorspannschrauben 115 unmittelbar in den oberen Arm 75 eingeschraubt werden.

Das Dämpfungselement 107 behält unabhängig von der Axialbewegung des Gehäuserohres 40 seine relative Lage zu dem Elementträger 33 bei. Zwischen dem Gehäuserohr 40 und den Aufnahmeringen 108 und 109 befindet sieh also jeweils ein ausreichendes Spiel.

Fig. 3 zeigt das Kopfdruckprüfelement 29 in seiner am weitesten ineinandergeschobenen Arbeitsstellung,

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Fig. 4 verdeutlicht den Aufbau des unteren Teils des Werkzeugs 85. Die Dichtplatte 100 ist in den Prüfstempel 95 teilweise eingelassen und dort mit einem Sicherungsring 120 durch Schrauben 121 festgelegt. Der Schutzbalg 97 wird oben durch ein Spannband 123 und unten durch einen Spannring 124 gehalten.

Fig. 5 zeigt unter anderem das Dämpfungselement 107 in vergrößerter Darstellung* Solange das Dämpfungselement 107 unbelastet ist, befindet sich zwischen dem unteren 108 und dem oberen Aufnahmering 109 ein Ringspalt 129·

In Pig. 6 ist ein abgewandeltes Dämpfungselement 130 gezeigt, das wiederum einen unteren Aufnahmering' 131 und einen oberen Aufnahmering 132 aufweist, die eine Anzahl Schraubenfederanordnungen 135 aus je zwei koaxialen Schraubenfedern 137 und 138 aufnehmen.

VorSpannschrauben 140 sind über den Umfang des Dämpfungselements 130 verteilt und sind jeweils mit Spiel durch den oberen Aufnahmering 132 hindurchgeführt und in den unteren Aufnahmering 131 eingeschraubt.

In der in Pig. 6 gezeigten unbelasteten Stellung des Dämpfungselement 130 besteht zwischen dem unteren 131 und dem oberen Aüfnahmering 132 ein Ringspalt 143.

Das Dämpfungselement 130 hat in der Regel eine größere radiale Ausdehnung als das wegen der Tellerfedern verhältnismäßig kompakt bauende Dämpfungselement 107.

Punktion des Kopfdruckprüfelements

Ausgangslage ist die Ruhestellung des Elements 29 gemäß Pig. 2·. Sobald der Hohlkörper 103 seine Prüfposition auf der zugehörigen Platte, z.B. 25 in Pig. I, eingenommen hat, folgt eine abfallende Strecke der Kurvenbahn 49» die das gesamte Element 29 nach unten sinken läßt, bis die Dichtplatte 100 auf die Mündung 101 aufsetzt. Dies hat zur Folge, das der Schaft 84 gegen die Kraft der Rückstellfeder 81 mehr und mehr in den unteren Teil 71 des Gehäuserohres 40 eindringt, bis eine

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obere Ringfläche 150 des Prüfstempeis 95 in Berührung mit einer unteren Fläche 153 der Führungsbuchse 83 tritt. Dieser Zustand ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Je nach der Dimensionierung der Einzelteile des Elements 29 wird die untere Rolle 45 früher oder später auf der unteren Fläche der Kurvenbahn 49 aufsetzen und diese Berührung bis zum Ende des Arbeitsspiels beibehalten.

Im weiteren Verlauf des PrüfVorgangs bewegt sich die Mündung 101 weiterhin in einer waagerechten Ebene. Dagegen fällt die Kurvenbahn 49 weiterhin nach unten ab, so daß der Teleskopkolben 41 in zunehmendem Maße in den oberen Teil des Gehäuserohres 40 unter zunehmender Spannung der Federn und 66 eingeschoben wird. Dies setzt sich fort, bis die maximale gewünschte Prüflast an dem Hohlkörper 103 erreicht ist. Hier hat die untere Rolle 45 den tiefsten Punkt der Kurvenbahn 49 erreicht. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellte Von da ab steigt die Kurvenbahn 49 wieder an, so daß eine Entlastung des Hohlkörpers 103 bis zum Abheben des Prüfstempels 95 von der Mündung 101 gemäß Fig. 2 stattfindet.

Hält nun der Hohlkörper 103 die aufgegebene axiale Belastung nicht aus, zerbricht er. Dies hat zur Folge, daß das Gehäuserohr 40 durch die schlagartige Entspannung der Federn 65, 66 nach unten schießt und mit einer unteren Fläche der Kappe 60 auf die Oberseite des oberen Aufnahmeringes oder 132 aufschlägt. Dies wiederum führt dazu, daß das Dämpfungselement 107 oder 130 unter Verkleinerung des Ringspaltes 129 oder 143 zusammengedrückt wird und dabei die Abwärtsbewegung des Elements 29 dämpft.

Gleichzeitig entspannt sich die Rückstellfeder 81 und läßt das Werkzeug 85 gegenüber der Führungsbuchse 83 nach unten schießen. Auch diese Abwärtsbewegung des Werkzeugs 85 wird durch die Abfangfeder 90 so weit gedämpft, daß sich keine unzulässigen Beanspruchungen für das Element 29 ergeben.

Obwohl die Erfindung vorstehend am Beispiel einer Kopfdruckprüfmaschine beschrieben worden ist, sind die erfindungsgemäßen iierkmale mit gleichem vorteil z.B. bei einer Kronen-

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korkverschließmaschine einsetzbar.

Patentanwalt· Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

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"*~ D 3353 Bad Gandersheim 1. Juli 1970

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Telefon <05382) 2842

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Akten-Nr.: 954/90

Pirma Hermann Heye
Patentgesuch vom 1· 7.1970

\ Patentansprüche

/I

■ 1. .-Element einer Maschine, z.B. Kronenkorkverschließ-

einer Kronenkorkverschließmaschine, zur Behandlung von Hohlkörpern, z.B„ Glasflaschen, wobei das Element ein in einem maschinenfesten Elementträger in Richtung der Hohlkörperachse verschiebbares, gegen Eigendrehung gesichertes Gehäuserohr mit einem mit dem Hohlkörper zusammenwirkenden Werkzeug aufweist, in dem Gehäuserohr ein antreibbarer Teleskopkolben in Grenzen verschiebbar gelagert ist und zwischen Gehäuserohr und Teleskopkolben eine Druckfederanordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuserohr (40) und/oder dem Teleskopkolben (41) einerseits und dem Elementträger (33) andererseits ein Dämpfungselement (107 oder 130) eingeschaltet ist.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (107 oder 130) mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Federn, (z.B. Teller- (111, 112) oder Schraubenfederanordnungen (135)» aufweist.
3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (111, 112; 135) sich einerseits mittelbar, z.B. über einen ersten Aufnahmering (108;131)» oder unmittelbar an dem Elementträger (33) und andererseits an einem in der Bewegungsbahn des oder der zu dämpfenden Teile liegenden zweiten Aufnahmering (109;132) abstützen.

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4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Aufnahmering (108j131) oder der Elementträger (33) einerseits und der zweite Aufnahmering (109;132) andererseits durch Vorspannschrauben (115j140) gegeneinander verspannbar sind.
5· Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet,durch seine Verwendung als■Kopfdruckprüf-element (z.B. 29).
6. Element nach Anspruch 5 _t dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (85) einen Prüfstempel (95) mit einer mit der Mündung (101 des Hohlkörpers (103) in Dichtberührung bringbaren Dichtplatte (100) aus Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff aufweist.
7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,'daß das Werkzeug (85) und das Gehäuserohr (40) bezüglich einander bewegbar ausgebildet sind und zwischen Werkzeug und Gehäuserohr eine im Vergleich zu der Druckfederanordnung (65,66) weiche Rückstellfeder (81) eingeschaltet ist.
8. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Werkzeug (85) und Gehäuserohr (40) außerdem eine Abfangfeder (90) angeordnet ist, die erst auf dem letzten Teil des Ausfahrhubes des Werkzeugs belastet wird und der Rückstellfeder (81) entgegenwirkt.

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