DE102010010894B4 - Support device for workpieces, such as pipes and the like, as well as separating device for such workpieces - Google Patents
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Abstract
Stützeinrichtung für Werkstücke, wie Rohre und dergleichen, die für einen Trennvorgang um ihre Achse drehbar sind, mit wenigstens einem Abstützelement (44, 47, 49, 51), das an wenigstens einem Träger (28) vorgesehen ist und am Umfang des Werkstückes anliegt, das relativ zum Abstützelement (44, 47, 49, 51) um seine Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (28) teilkreisförmig ausgebildet ist und U-förmigen Querschnitt hat, und dass das Abstützelement (44, 47, 49, 51) zwischen den Schenkeln (30, 31) des Trägers (28) gehalten oder auf den Stirnseiten (52, 53) der Schenkel (30, 31) des Trägers (28) befestigt ist.Support device for workpieces, such as pipes and the like, which can be rotated about their axis for a cutting process, with at least one support element (44, 47, 49, 51) which is provided on at least one carrier (28) and rests on the circumference of the workpiece, which can be rotated about its axis relative to the support element (44, 47, 49, 51), characterized in that the carrier (28) is designed to be part-circular and has a U-shaped cross-section, and that the support element (44, 47, 49, 51) is held between the legs (30, 31) of the carrier (28) or is fastened to the end faces (52, 53) of the legs (30, 31) of the carrier (28).
Description
Die Erfindung betrifft eine Stützeinrichtung für Werkstücke, wie Rohre und dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Trennvorrichtung für solche Werkstücke nach Anspruch 9.The invention relates to a support device for workpieces, such as pipes and the like according to the preamble of claim 1 and a separating device for such workpieces according to
Es ist bekannt, zum Abtrennen von Werkstücken, insbesondere von Rohren, Stützeinrichtungen zu verwenden, in denen die Rohre festgeklemmt werden. Die Stützeinrichtung wird während des Trennvorganges ebenso wie das Schneidrad drehend angetrieben. Der konstruktive Aufwand ist darum erheblich. Die Werkstücke müssen eine ausreichende Festigkeit haben, damit sie eingespannt werden können. Dünnwandige Rohre, die beispielsweise eine Wandstärke von 1 mm und weniger haben, lassen sich auf diese Weise nur äußerst schwierig durchtrennen.It is known to use support devices in which the pipes are clamped to cut off workpieces, particularly pipes. The support device is driven in rotation during the cutting process, just like the cutting wheel. The design effort is therefore considerable. The workpieces must be sufficiently strong so that they can be clamped. Thin-walled pipes, for example those with a wall thickness of 1 mm or less, are extremely difficult to cut through in this way.
Bei der gattungsgemäßen Stützeinrichtung (
Bei einer anderen bekannten Stützeinrichtung (AT 17454 E) wird das abzutrennende Rohr durch Trägerrollen während des Abtrennvorganges gegen weitere Trägerrollen gedrückt. Für die Rollen ist jeweils eine Kolben-Zylindereinheit bzw. ein Träger vorgesehen. Eine solche Stützeinrichtung ist aufwändig gestaltet und in der Handhabung umständlich.In another known support device (AT 17454 E), the pipe to be severed is pressed against other support rollers by support rollers during the cutting process. A piston-cylinder unit or a support is provided for each roller. Such a support device is complex in design and difficult to handle.
Es ist weiter ein Rohrtrenngerät bekannt (
Aus der
Bei einer anderen bekannten Abstützeinrichtung (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Stützeinrichtung und die gattungsgemäße Trennvorrichtung so auszubilden, dass mit ihnen in konstruktiv einfacher Weise auch dünnwandige Werkstücke problemlos durchtrennt werden können.The invention is based on the object of designing the generic support device and the generic separating device in such a way that they can easily be used to cut through even thin-walled workpieces in a structurally simple manner.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Stützeinrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Trennvorrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.This object is achieved in the generic support device according to the invention with the characterizing features of claim 1 and in the generic separating device according to the invention with the features of
Bei der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung wird das dünnwandige Werkstück durch das Abstützelement während des Trennvorganges abgestützt. Das Werkstück dreht um seine Achse, wobei das Abstützelement rollend oder gleitend am Werkstück anliegt. Durch den Druck, den das Schneidrad auf das dünnwandige Werkstück ausübt, besteht die Tendenz des Werkstückes, durch entsprechende Verformung seitlich auszuweichen. Diese wird durch das Abstützelement verhindert, das einem solchen seitlichen Ausweichen des Werkstückes entgegenwirkt. Mit Hilfe der Stützeinrichtung lassen sich dünnwandige Werkstücke, deren Wandstärke beispielsweise nur 1 mm oder weniger beträgt, einwandfrei durchtrennen. Das Abstützelement kann zwischen den Schenkeln des Trägers oder auf den Stirnseiten der Schenkel des Trägers befestigt sein. Eine solche Gestaltung des Trägers führt zu einer konstruktiv einfachen und gut handhabbaren Stützeinrichtung, wenn dünnwandige Werkstücke während des Trennvorganges abgestützt werden sollen.In the support device according to the invention, the thin-walled workpiece is supported by the support element during the cutting process. The workpiece rotates about its axis, with the support element rolling or sliding against the workpiece. Due to the pressure that the cutting wheel exerts on the thin-walled workpiece, the workpiece tends to deviate sideways due to corresponding deformation. This is prevented by the support element, which counteracts such lateral deflection of the workpiece. With the help of the support device, thin-walled workpieces whose wall thickness is, for example, only 1 mm or less can be cut perfectly. The support element can be attached between the legs of the carrier or on the front sides of the legs of the carrier. Such a design of the carrier leads to a structurally simple and easy-to-handle support device when thin-walled workpieces are to be supported during the cutting process.
Dier erfindungsgemäße Trennvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung versehen ist. Das rotierende Schneidrad dient nicht nur zum Schneiden des Werkstückes, sondern dreht dieses während des Trennvorganges um seine Achse. Da das Werkstück durch die Stützeinrichtung seitlich abgestützt ist, lassen sich mit dem Schneidrad auch dünnwandige Werkstücke einwandfrei durchtrennen.The cutting device according to the invention is characterized in that it is provided with the support device according to the invention. The rotating cutting wheel not only serves to cut the workpiece, but also rotates it around its axis during the cutting process. Since the workpiece is supported laterally by the support device, even thin-walled workpieces can be cut perfectly with the cutting wheel.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to some embodiments shown in the drawings.
Es zeigen:
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1 in Vorderansicht eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, -
2 die Trennvorrichtung gemäß1 in Seitenansicht, -
3 die Trennvorrichtung gemäß1 in perspektivischer Darstellung, -
4 in Seitenansicht die erfindungsgemäße Stützeinrichtung gemäß1 , -
5 die Stützeinrichtung gemäß4 in Stirnansicht, -
6 die Stützeinrichtung gemäß4 in Draufsicht, -
7 die Stützeinrichtung gemäß4 in perspektivischer Darstellung, -
8 in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, -
9 die Stützeinrichtung gemäß8 in Seitenansicht, -
10 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung in perspektivischer Darstellung, -
11 die Stützeinrichtung gemäß10 in Seitenansicht, -
12 in perspektivischer Darstellung eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, -
13 die Stützeinrichtung gemäß12 in Seitenansicht.
-
1 in front view a separating device according to the invention with a first embodiment of a support device according to the invention, -
2 the separating device according to1 in side view, -
3 the separating device according to1 in perspective view, -
4 in side view the support device according to the invention according to1 , -
5 the support device according to4 in front view, -
6 the support device according to4 in plan view, -
7 the support device according to4 in perspective view, -
8th in perspective view a second embodiment of a support device according to the invention, -
9 the support device according to8th in side view, -
10 a third embodiment of a support device according to the invention in perspective view, -
11 the support device according to10 in side view, -
12 in perspective view a fourth embodiment of a support device according to the invention, -
13 the support device according to12 in side view.
Mit der Trennvorrichtung gemäß den
Wie
Die parallel zueinander liegenden Rollen 2 bis 5 sind beispielhaft so angeordnet, dass die beiden äußeren Rohre 2 und 5 auf gleicher Höhe liegen, während die inneren Rollen 3, 4 tiefer liegen, jedoch untereinander ebenfalls auf gleicher Höhe angeordnet sind.The
An einer Längsseite des Bettes 1 ist ein vertikaler Ständer 10 vorgesehen, in dem eine um ihre Achse drehbare Gewindespindel 11 drehbar gelagert ist. Auf ihr sitzt eine Spindelmutter 12, die durch Drehen der Gewindespindel 11 nach oben und nach unten bewegt werden kann. Die Spindelmutter 12 ist mit einem Gehäuseteil 13 verbunden, in dem ein Getriebe zum Antrieb eines Schneidrades 14 untergebracht ist. Der Gehäuseteil 13 ist lösbar mit einem Gehäuseteil 15 verbunden, in dem ein Antrieb, vorzugsweise ein Elektromotor, untergebracht ist. Die Achse 16 des Gehäuseteiles 15 liegt unter einem spitzen Winkel zur Achse der Gewindespindel 11. Der Gehäuseteil 15 ist somit von der Spindelmutter 12 aus schräg nach oben gerichtet, so dass er bequem von der Bedienungsperson erfasst werden kann.A
Zwischen dem Gehäuseteil 13 und dem Gehäuseteil 15 befindet sich ein Zwischengehäuseteil 17, das lösbar mit dem Gehäuseteil 13 und/oder dem Gehäuseteil 15 verbunden ist. Im Gehäuseteil 13 sowie im Zwischengehäuseteil 17 befindet sich ein Untersetzungsgetriebe, mit dem die hohe Drehzahl des Antriebes im Gehäuseteil 15 in die Drehzahl des Schneidrades 14 untersetzt wird. Das Untersetzungsgetriebe kann in jeder geeigneten Art gestaltet sein. Es hat vorteilhaft wenigstens zwei Untersetzungsstufen, von denen eine Getriebestufe beispielsweise ein Schneckengetriebe sein kann.Between the
Das Untersetzungsgetriebe in den Gehäuseteilen 13, 17 befindet sich auf der vom zu schneidenden Rohr abgewandten Seite einer Welle 18, auf der das Schneidrad 14 drehfest sitzt. Die aufgrund des Eingriffes der Getrieberäder des Untersetzungsgetriebes auftretenden Kräfte wirken somit für den Schneid- bzw. Trennvorgang am Rohr unterstützend.The reduction gear in the
Zur Betätigung der Gewindespindel 11 ist an der dem Ständer 10 gegenüberliegenden Seite des Bettes 1 eine Stecköffnung 19 vorgesehen, in die beispielsweise eine Kurbel gesteckt werden kann, um eine im Bett 1 untergebrachte Welle drehbar anzutreiben. Sie erstreckt sich in Richtung auf den Ständer 10 und ist dort über ein Umlenkgetriebe, beispielsweise über ein Kegelradgetriebe, mit der Gewindespindel 11 antriebsverbunden. Die Welle ist so ausgebildet, dass sie mit der in die Stecköffnung 19 gesteckten Kurbel gedreht werden kann. Es ist aber auch möglich, dass die Welle aus der Stecköffnung 19 übersteht und auf dieses überstehende ein Hebel drehfest befestigt ist, mit dem die Welle um ihre Achse gedreht werden kann. Durch Drehen der Welle in der gewünschten Richtung wird über das Umlenkgetriebe die Gewindespindel 11 so gedreht, dass die Spindelmutter 12 nach oben oder nach unten längs des Ständers 10 verschoben wird.To operate the threaded
Der Ständer 10 hat vorteilhaft U-förmigen Querschnitt mit einem Steg 20, der zwei parallel zueinander liegende Schenkel 21 miteinander verbindet (
Die Achse 22 der das Schneidrad 14 tragenden Welle 18 liegt in einer Vertikalebene 23, die durch den Scheitel 24 der prismenartigen Vertiefung 9 ragt. Die Rollen 2 bis 5 sind symmetrisch in Bezug auf die Vertikalebene 23 angeordnet. Auch der Kontaktbereich 25 zwischen dem Schneidrad 14 und dem (nicht dargestellten) Rohr liegt in der Vertikalebene 23. Durch diese Lage der Achse 22, des Kontaktbereiches 25 und des Scheitels 24 in der Vertikalebene 23 wird erreicht, dass während des Trennvorganges auf das Rohr keine Querkräfte wirken. Die durch das Schneidrad 14 auf das Rohr ausgeübte Druckkraft wirkt in der Vertikalebene 23, wodurch das Rohr gegen die Rollen 2 bis 5 gedrückt wird. Auf diese Weise ist ein sehr sauberer Trennschnitt möglich.The
Solange die Rohre eine ausreichende Wandstärke haben, lassen sie sich mit dem Schneidrad 14 einwandfrei durchtrennen. Um den Trennvorgang zu beginnen, wird der im Gehäuseteil 15 befindliche Antrieb eingeschaltet, so dass das Schneidrad 14 über das Untersetzungsgetriebe in den Gehäuseteilen 15, 17 um seine Achse 22 gedreht wird. Mit der beschriebenen, in die Stecköffnung 19 einzusetzenden Kurbel wird die Gewindespindel 11 so gedreht, dass über die Spindelmutter 12 das Schneidrad 14 so weit nach unten bewegt wird, bis es in Berührung mit dem zu schneidenden Rohr kommt. Das mittels des Antriebes drehbar angetriebene Schneidrad 14 treibt das Rohr, das auf den entsprechenden Rollen 2 bis 5 aufliegt, um seine Achse drehbar an. Die Rollen, auf denen das Rohr aufliegt, werden durch das drehende Rohr ebenfalls um ihre zueinander parallelen Achsen gedreht. Auf diese Weise wird das Rohr mit dem Schneidrad 14 über seinen Umfang durchtrennt. Ist der Trennvorgang abgeschlossen, wird die Spindelmutter 12 durch Drehen der Gewindespindel 11 in die andere Richtung wieder nach oben bewegt, so dass das Schneidrad 14 vom durchgetrennten Rohr abhebt.As long as the pipes have a sufficient wall thickness, they can be cut through perfectly with the
Für die Gewindespindel 11 kann auch ein motorischer Antrieb vorgesehen sein, der beispielsweise mittels eines Schalters betätigt wird.A motor drive can also be provided for the threaded
Die Spindelmutter 12 ist vorteilhaft einstückig mit dem Gehäuseteil 13 ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe Steifigkeit in diesem Bereich, in dem die Welle 18 gelagert ist. In Verbindung mit der Führung der Spindelmutter 12 im Ständer 10 wird dadurch eine hervorragende Führung des Schneidrades 14 erreicht, das dadurch einen einwandfreien senkrechten Schnitt am Rohr ausführt. Die hohe Steifigkeit verhindert unerwünschte Schwingungen des Gehäuseteiles 13 bzw. des Schneidrades 14, die zu unsauberen Trennschnitten am Rohr führen würden. Zu der hohen Trennsauberkeit trägt bei, dass das Schneidrad 14 ausschließlich senkrecht so bewegt wird, dass seine Drehachse 22 sowie der Kontaktbereich 25 mit dem Rohr in der Vertikalebene 23 verbleiben. Die Führung des Schneidrades 14 über die Spindelmutter 12 stellt sicher, dass unerwünschte Querbewegungen des Schneidrades 14 beim Trennvorgang nicht auftreten.The
Die Trennvorrichtung gewährleistet trotz ihres konstruktiv sehr einfachen Aufbaus einen optimalen und sauberen Trennschnitt. Aufgrund der Linearführung des Schneidrades 14 beim Trennvorgang ändern sich die Eingriffsverhältnisse zwischen dem Schneidrad 14 und dem Rohr nicht, was zum sauberen Trennschnitt beiträgt.Despite its very simple design, the cutting device ensures an optimal and clean cutting cut. Due to the linear guidance of the
Durch die Dreiteilung des Gehäuses 13, 15, 17 lässt sich der Antrieb der Trennvorrichtung einfach und problemlos montieren. Die verschiedenen Gehäuseteile sind vorteilhaft mit Schrauben lösbar verbunden, so dass die Einzelteile der Trennvorrichtung jederzeit zugänglich sind.The three-
Zur Verbesserung der Qualität des Trennschnittes ist der Ständer 10 durch wenigstens eine Stützstrebe 26 (
Sollen dünnwandige Rohre mit dem Schneidrad 14 durchtrennt werden, wird eine Stützeinrichtung 27 eingesetzt, mit der das dünnwandige Rohr während des Trennvorganges in zu beschreibender Weise abgestützt wird. Ab einer bestimmten Wandstärke der Rohre, beispielsweise 1 mm und weniger, ist ein Durchtrennen ohne Stützeinrichtung lediglich mit dem Schneidrad 14 nicht möglich.If thin-walled pipes are to be cut with the
Die Stützeinrichtung 27 wird am Ständer 10 befestigt. Die Stützeinrichtung 27 hat einen teilkreisförmigen Träger 28, der sich beim Ausführungsbeispiel gemäß den
Nahe der Stirnseite 33 ist in der Mantelfläche 32 des Trägers 28 eine Vertiefung 35 vorgesehen, die einen ebenen Boden 36 aufweist. Die Seitenwände 37, 38 sind infolge der Krümmung des Trägers 28 in Seitenansicht segmentförmig gestaltet. In den Boden 36 münden zwei Durchtrittsöffnungen 39, 40, durch welche Befestigungsschrauben gesteckt werden können, um den Träger 28 am Ständer 10 der Trennvorrichtung zu befestigen. Die Breite der Vertiefung 35 entspricht der Breite des einen Schenkels 21 des Ständers 10. Der Träger 28 wird so an den Schenkel 21 angesetzt, dass der Boden 36 der Vertiefung 35 an der Stirnseite des Schenkels 21 anliegt. Er hat den Öffnungen 39, 40 entsprechende Öffnungen für die Befestigungsschrauben 41, 42 (
Die Öffnungen 39, 40 im Boden 36 der Vertiefung 35 können Gewindebohrungen sein, in welche die Befestigungsschrauben 41, 42 geschraubt werden. Der ebene Boden 36 in Verbindung mit den Seitenwänden 37, 38 gewährleistet eine einfache und sichere Befestigung der Stützeinrichtung 27 am Ständer 10 der Trennvorrichtung.The
Wie die
Im Träger 28 sind frei drehbare Abstützrollen 44 gelagert, die vorteilhaft gleich ausgebildet sind und geringfügig über das freie Ende der Schenkel 30, 31 des Trägers 28 vorstehen (
Die Abstützrollen 44 sind in zwei Gruppen angeordnet, die beiderseits einer Vertikalebene 46 (
In der Einbaulage (
Zu Beginn des Trennvorganges ist das Schneidrad 14 längs des Ständers 10 so weit nach oben verstellt, dass das zu trennende dünnwandige Rohr in die Stützeinrichtung 27 eingelegt werden kann. Es wird hierzu in Achsrichtung in den vom Träger 28 umschlossenen Raum verschoben. Die Abstützrollen 2, 5, 44 liegen am Umfang des Rohres an. Anschließend wird in der beschriebenen Weise mittels der Spindelmutter 12 das Schneidrad 14 nach unten gefahren, bis es am Rohr anliegt. Das drehbar angetriebene Schneidrad 14 dreht das Rohr, wodurch der Trennvorgang über den Umfang des Rohres durchgeführt werden kann. Da die Abstützrollen 2, 5, 44 frei drehbar sind, lässt sich das Rohr in der beschriebenen Weise problemlos während des Trennvorganges drehen. Die Abstützrollen 44 sorgen dafür, dass das dünnwandige Rohr durch den Schneidruck nicht zusammengedrückt, sondern abgestützt wird und dadurch seine Zylinderform im Wesentlichen beibehält. Da die Abstützrollen 44 über den Innenumfang des Trägers 28 verteilt angeordnet sind und der Abstand der Abstützrollen 44 ausreichend gering ist, kann das Rohr beim Trennvorgang nicht weggedrückt werden, so dass es über seinen Umfang sauber durchtrennt wird.At the start of the cutting process, the
Die Stützeinrichtung 27 gemäß den
Die Abstützschuhe 47 bestehen aus gut gleitfähigem Material, so dass das Rohr beim Trennvorgang leicht an den Stirnseiten 48 gleiten kann. Die Abstützschuhe 47 haben eine Breite, die dem Abstand zwischen den Schenkeln 30, 31 des Trägers 28 entspricht (
Aufgrund der konkav gekrümmten Stirnseiten 48 der Abstützschuhe 47 wird das Rohr an den Abstützschuhen 47 flächig abgestützt, während die Abstützrollen 2, 5 das Rohr im Wesentlichen linienförmig abstützen. Die Abstützschuhe 47 sorgen dafür, dass das dünnwandige Rohr beim Trennvorgang nicht quer zur Druckrichtung des Schneidrades 14 weggedrückt wird.Due to the concavely curved
Beim Ausführungsbeispiel nach den
Die Abstützschuhe 49 sind - wie die Abstützschuhe 47 der vorigen Ausführungsform - vorteilhaft so ausgebildet, dass sie am Steg 29 des Trägers 28 anliegen. Sie sind in jeder geeigneten Weise am Träger 28 befestigt. So können die Abstützschuhe 47, 49 beispielsweise eingeklebt und/oder mit Befestigungsstiften am Träger 28 gehalten sein. Die Abstützschuhe 49 sind wiederum so angeordnet, dass das Rohr über seinen Umfang gleichmäßig abgestützt wird. Um die Reibung zwischen den Abstützschuhen 49 und dem Rohr so gering wie möglich zu halten, bestehen sie aus gut gleitfähigem Material.The support shoes 49 are - like the support shoes 47 of the previous embodiment - advantageously designed so that they rest on the
Die Stützeinrichtung 27 gemäß den
Die beschriebenen Stützeinrichtungen 27 sind bis auf die Gestaltung der Abstützelemente gleich ausgebildet. Da der Träger 28 der verschiedenen Stützeinrichtungen 27 jeweils gleiche Ausbildung hat, ist eine einfache und kostengünstige Fertigung der unterschiedlichen Stützeinrichtungen 27 gewährleistet.The
Da die Stützeinrichtungen 27 mittels der Befestigungsschrauben 41, 42 lösbar am Ständer 10 der Trennvorrichtung befestigt werden können, ist ein einfacher An- und Abbau der Stützeinrichtung 27 möglich. Je nach Durchmesser der zu trennenden dünnwandigen Rohre können unterschiedlich große Träger 28 eingesetzt werden, die sich in der beschriebenen Weise problemlos am Ständer 10 der Trennvorrichtung befestigen lassen.Since the
Der Träger 28 muss nicht zwingend teilkreisförmig gestaltet sein. Er kann beispielsweise auch polygonalen Umriss haben. Wesentlich ist lediglich, dass die Abstützelemente so am Träger 28 angeordnet sind, dass sie am Umfang des zu trennenden Rohres anliegen und ein seitliches Wegdrücken des Rohres infolge des Schneiddruckes verhindern.The
Auch die Querschnittsgestaltung des Trägers 28 kann unterschiedlich gestaltet sein. Die U-förmige Querschnittssausbildung des Trägers 28 hat den Vorteil, dass die Abstützelemente in einfacher Weise und dennoch zuverlässig am Träger befestigt werden können.The cross-sectional design of the
Um einen einfachen und schnellen Anbau und Wechsel der Stützeinrichtung 27 zu ermöglichen, kann der Träger 28 anstelle der Öffnungen 39, 40 auch Stehbolzen aufweisen. Sie werden durch die Öffnungen des Schenkels 21 des Ständers 10 gesteckt. Auf die über den Ständer 10 vorstehenden Enden der Stehbolzen werden Muttern, vorzugsweise Flügelmuttern, geschraubt.In order to enable simple and quick installation and replacement of the
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