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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Produktgreifer zum Aufnehmen eines Produkts mit zumindest zwei Aufnehmern, einem Antriebsmittel, um die Aufnehmer zwischen einer ersten Position, in welcher die Aufnehmer auf gegenüberliegenden Seiten des aufzunehmenden Produkts auf eine Auflage für das aufzunehmende Produkt aufsetzbar sind, und einer zweiten Position zu bewegen, in welcher sich die Aufnehmer zumindest teilweise unter dem aufzunehmenden Produkt befinden, und mit zumindest einem Niederhalter zum Fixieren des Produkts.
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Der Produktgreifer ist insbesondere zum Aufnehmen von zumindest eine Scheibe umfassenden Lebensmittelportionen, z.B. Wurst, Schinken, Käse, Fleisch, Teigund Backwaren oder dergleichen, ausgebildet. Die Produktgreifer werden beispielsweise im Zusammenhang mit so genannten "Pickern", welche auch "Pick and Place-Roboter" oder "Delta-Roboter" genannt werden, zum Einlegen von Portionen in Verpackungen eingesetzt. Die Produktgreifer umfassen üblicherweise als Schaufelblätter ausgebildete Aufnehmer, welche unter eine Portion greifen können.
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Derartige Produktgreifer sind grundsätzlich bekannt. Zudem sind auch Niederhalter bekannt, die von oben her die Portion berühren und fixieren. Die Portion verrutscht somit beispielsweise nicht, wenn die Schaufelblätter darunter bewegt werden und wenn die Portionen durch Bewegen des Produktgreifers transferiert werden.
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Herkömmliche Niederhalter arbeiten beispielsweise mittels Federn. Der Druck auf das Produkt ist hierbei oftmals vergleichsweise groß, so dass es gegebenenfalls zu Beeinträchtigungen, z.B. Beschädigungen, des Produkts kommen kann. Auch wird derselbe Niederhalter für unterschiedliche Produkte eingesetzt, so dass produktspezifische Eigenschaften möglicherweise nicht hinreichend berücksichtigt werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Produktgreifer sowie ein Verfahren zu schaffen, bei denen einerseits Produkte sicher fixiert und andererseits Beschädigungen der Produkte vermieden werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Produktgreifer sowie ein Verfahren mit den Merkmalen der jeweils unabhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist der Niederhalter zumindest abschnittsweise derart beweglich, dass er durch sein Eigengewicht fixierend wirksam ist. Es ist bevorzugt, aber nicht zwingend, dass der Niederhalter zumindest im Wesentlichen ausschließlich durch sein Eigengewicht fixierend wirksam ist. Erfindungsgemäß ist also nicht ausgeschlossen, dass der Niederhalter ein elastisches verformbares Element oder einen elastisch verformbaren Bereich aufweist oder mittels eines elastischen Elementes beaufschlagt wird, so dass zusätzlich zur Gewichtskraft des Niederhalters eine insbesondere vergleichsweise kleine Rückstellkraft wirksam ist, die den Niederhalter gegen oder auf das jeweils zu fixierende Produkt drückt. Insbesondere ist erfindungsgemäß aber vorgesehen, dass die Fixierwirkung zum ganz überwiegenden Teil durch die Gewichtskraft des Niederhalters hervorgerufen wird. Eine federnde Anordnung oder Lagerung des Niederhalters kann dazu dienen, den Niederhalter zuverlässig in eine Ausgangsposition zurückzustellen bzw. in der Ausgangsposition zu halten.
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Der Niederhalter kann frei beweglich sein. Dies ist aber nicht zwingend. Der Niederhalter kann Zwangsbedingungen unterworfen sein wie z.B. Führungen oder Rückstellelementen, was aber dem Prinzip der Produktfixierung durch das Niederhaltereigengewicht nicht entgegensteht.
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Die Aufnehmer können jeweils als Schaufelblätter ausgebildet sein, wobei dies aber nicht zwingend ist. Die Aufnehmer können z.B. auch gabelartig ausgeführt sein. Die Aufnehmer können, müssen aber nicht, baugleich ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass die Aufnehmer gleichartige Arbeitsbewegungen, insbesondere zum Aufnehmen aufeinander zu und zum Ablegen voneinander weg, ausführen, Dies ist aber nicht zwingend. Die Arbeitsbewegungen können auch verschieden sein. Auch ist es möglich, dass einer der Aufnehmer keine Arbeitsbewegung relativ zu einem beim Aufnehmen und Ablegen ortsfesten Teil des Greifers ausführt, sondern z.B. lediglich eine Anlagefläche für das aufzunehmende bzw. abzulegende Produkt bereitstellt. Hierzu braucht der unbewegliche Aufnehmer nicht unter die Portion zu gelangen, d.h. es ist möglich, aber nicht zwingend, dass der bewegliche Aufnehmer das Produkt beim Aufnehmen auf den unbeweglichen Aufnehmer schiebt oder drückt.
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Die Fixierung eines Produkts, vorzugsweise einer zumindest eine Scheibe umfassenden Portion, kann einerseits erfolgen, während die im Folgenden auch einfach als Schaufelblätter bezeichneten Aufnehmer wenigstens teilweise darunter bewegt werden. Der Niederhalter fixiert hierbei das aufzunehmende Produkt, während zumindest eines der Schaufelblätter unter das Produkt bewegt wird. Andererseits kann die Fixierung auch während des Transports durch den Produktgreifer erfolgen, d.h. während das Produkt mit dem Greifer bewegt bzw. transferiert wird.
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Der Niederhalter kann als Ganzes beweglich sein. Insbesondere ist in diesem Fall der Niederhalter eine starre Komponente, die bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Greifers nicht verformt wird. Alternativ kann zumindest ein Teil des Niederhalters in sich bewegbar sein. Insbesondere kann der Niederhalter verformbar sein, so dass er seine äußere Form ändern kann. Die Verformung kann elastisch oder plastisch erfolgen. Auf diese Weise kann sich der Niederhalter an die äußere Form des zu fixierenden Produktes anpassen und insbesondere an die Außenseite bzw. Oberfläche des Produktes anschmiegen, um das Produkt schonend und gleichzeitig sicher zu fixieren.
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Insbesondere wird das Produkt lediglich durch das Eigengewicht des Niederhalters fixiert, d.h. neben der Gewichtskraft wirken keine zusätzlichen Kräfte wie etwa Federkräfte. Der Niederhalter ist insbesondere starr, d.h. nicht als elastisches Element ausgebildet. Zusatzantriebe bzw. Zusatzansteuerungen für den Niederhalter sind folglich nicht erforderlich. Auch muss beispielsweise der Antrieb der Schaufelblätter nicht für die Bewegung des Niederhalters sorgen, so dass z.B. auf Schiebekulissen oder andere Kraftübertragungselemente verzichtet werden kann. Die Mechanik für die Schaufelblätter erfordert daher geringere Kräfte, so dass Gewicht am Produktgreifer eingespart werden kann.
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Vorzugsweise kann der Niederhalter frei beweglich gelagert sein, insbesondere in vertikaler Richtung.
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Für den Niederhalter kann ein Anschlag vorgesehen sein, welcher verhindert, dass der Niederhalter aus einer gegebenenfalls vorgesehenen Lagerung heraus gleitet.
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Der Niederhalter kann insbesondere einem mittleren Bereich des Produkts zugeordnet sein, d.h. einem Bereich zwischen den Schaufelblättern. Das Produkt wird somit sicher gehalten, während die Schaufelblätter – vorzugsweise ausgehend vom Randbereich – unter dem Produkt bewegt werden. Es kommt somit nicht zu Verschiebungen des Produkts, insbesondere einer geschindelten, gestapelten, überlappenden und/oder gefalteten Portion aus mehreren Scheiben.
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Da der Niederhalter das Produkt durch sein Eigengewicht fixiert, wird das Produkt nicht beschädigt. Das Gewicht des Niederhalters kann nämlich insbesondere produktspezifisch gewählt und an die jeweiligen Gegebenheiten, wie die Produkteigenschaften und die Form einer das Produkt bildenden Portion, angepasst werden.
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Das Verhalten der Produkte in und an einem Greifer ist meist produktabhängig, z.B. hinsichtlich der Haftung, der Reibung und/oder der Konsistenz. Auch hängt das Verhalten von der Form des Produkts, insbesondere der Form der Portion, also z.B. Stapelung, Schindelung, so genannte "Shaved Meat"-Anordnung, sowie dem Gewicht des Produkts, der Gewichtsverteilung, der Höhe und/oder der Größe ab. Insbesondere kann die Unterseite bzw. der Kantenverlauf des Niederhalters an die zu erwartende Produktform angepasst sein.
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Ein weiterer Faktor ist die gewählte Ausgestaltung des Produktgreifers, bei Verwendung von Schaufelblättern oder Gabeln insbesondere in Bezug auf die Schaufelblatt- bzw. Gabelbreite und Schaufelblatt- bzw. Gabeltiefe. Eine Rolle spielen auch ein gegebenenfalls verwendetes Zentriermittel, die Verfahrgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung, die für ein Aus- oder Abwerfen des Produkts gegebenenfalls verwendete Einrichtung und/oder die Anforderungen beim Übergeben an eine zugeordnete Verpackung, z.B. bezüglich des Formats, des seitlichen Spiels bzw. freien Platzes in der Packung um eine Portion herum, der Abwurfhöhe oder dergleichen. Dadurch, dass der Niederhalter durch das Eigengewicht beim Ablegen der Produkte in die Verpackung nachdrücken kann, wird ein verbessertes und sicheres Ablegen der Produkte gewährleistet.
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Ferner haben auch zumindest teilweise schräge oder wellige Band-Oberflächen an der Greifposition, also an der Stelle, an der Produkte aufgenommen werden, einen Einfluss auf ein Unterfahren der Produkte z.B. mittels Schaufelblättern und dadurch gegebenenfalls auch eine Auswirkung auf das Produkt und die Anforderungen an den Niederhalter.
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Unterschiedliche Reibwerte, z.B. Flüssigkeits- oder Fettreste, können einen Einfluss auf die mit dem Produkt in Kontakt tretenden Bauteile des Produktgreifers, insbesondere die Aufnehmer, haben. Die Einflüsse auf ein Produkt können sich verstärken, so dass mit dem Niederhalter auf diese speziellen Zustände eingegangen werden muss.
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Der Niederhalter kann derart gewählt werden, dass ein Anhaften von Produktresten vermieden wird. Eine Anhaftung könnte gegebenenfalls die Handhabung von Folgeportionen negativ beeinflussen. Produktreste könnten dabei möglicherweise in eine Verpackung gelangen, wenn eine Anhaftung zu groß wird und sich unkontrolliert löst.
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Vorzugsweise kann der Niederhalter eine Anhaftungen vermeidende Unterseite bzw. Kante aufweisen und beispielsweise beschichtet sein, insbesondere zumindest im produktnahen Bereich. Auch bei klebrigen und empfindlichen Produkten kann dadurch ein sicheres Greifen und Fixieren über einen langen Zeitraum ermöglicht werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Niederhalter eine produktschonende Unterseite bzw. Kante aufweisen, z.B. eine Wölbung, eine Halbkugel, Radien, eine Berg- und Tal-Struktur, Wellen oder dergleichen. Auf diese Wiese können ein Eindringen in das und ein Rutschen auf dem Produkt und folglich Beschädigungen der Produktoberfläche vermieden werden. Auch der Reinigungsaufwand an einem Greifer kann gering gehalten werden.
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Insbesondere kann der Produktgreifer eine Zentrierfunktion aufweisen. Wenn sich das Produkt nämlich nicht zentriert an einer Sollposition befindet, kann es zu Problemen bei der Aufnahme und/oder beim Ablegen des Produkts kommen. Insbesondere wenn eine Sollposition beim Ablegen in eine zugeordnete Verpackung nicht erreicht wird, können Verpackungsfehler und/oder optisch nicht optimal aussehende Portionen auftreten. Dies kann gegebenenfalls Nacharbeiten an Portionen oder sogar einen Stillstand der Anlage erforderlich machen. Durch eine Zentrierfunktion des Produktgreifers kann hingegen dafür gesorgt werden, dass sich die Produkte auch bei Beschleunigungseinflüssen während des Transfers stets an der Sollposition befinden und Ablagefehler vermieden werden.
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Der Produktgreifer kann dabei z.B. Stifte aufweisen, welche auf einfache Weise die Zentrierfunktion übernehmen können. Dabei werden die Stifte außerhalb der Produkt-Sollposition angeordnet. Diese können automatisch dem Produkt angepasst sein und zur seitlichen Fixierung dienen, wenn die Schaufelblätter darunter bewegt werden oder während des Transfers Beschleunigungen auftreten.
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Die Stifte können insbesondere in die Zwischenräume der Schaufelblätter oder Schaufelkämme beim Zusammenfahren eindringen oder auf den flächigen Schaufelblättern gleiten. Es sind dann keine weiteren Zentriervorrichtungen mit zusätzlichen Antrieben erforderlich. Außerdem wirken die Stifte als Zentriervorrichtung nur in seitlicher Richtung. Die Stifte fahren im Falle eines falsch platzierten Produkts etwas in vertikaler Richtung ein, so dass ein Quetschen des Produkts verhindert wird.
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Es kann eine seitliche Zentrierfunktion mit Hilfe spezieller, vorzugsweise längerer, Stifte im äußeren Bereich vorgesehen sein. Auch können die Stifte eine umgekehrte L-Form aufweisen und mit einem äußeren, sich nach unten hin fortsetzenden Zentrierschenkel als Produktbegrenzung versehen sein.
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Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind zumindest zwei Niederhalter vorgesehen. Insbesondere kann jedem Aufnehmer zumindest ein Niederhalter zugeordnet sein. Zudem kann auch im Zentralbereich wenigstens ein Niederhalter vorgesehen sein. Im Sinne eine schonenden Umgangs mit dem Produkt kann jedoch gegebenenfalls auf einen Niederhalter in der Mitte, welcher auf ein Produkt drückt, während das Produkt untergriffen wird, verzichtet werden.
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Auch kann eine Vielzahl an Niederhaltern vorgesehen sein. Die Niederhalter können sich insbesondere individuell an die Lage und/oder die Form des Produkts, insbesondere der Produktoberfläche, anpassen. Insbesondere können die Niederhalter gruppiert sein und z.B. wenigstens ein Stift- oder Nadelbett für das Produkt bilden. Insbesondere können über einen Bereich viele Niederhalter gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt angeordnet sein, wobei die Dichte, d.h. die Anzahl von diskreten Niederhaltern pro Flächeneinheit, in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung unterschiedlich gewählt werden kann.
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Beispielsweise können die Niederhalter versetzt oder linienförmig angeordnet sein, z.B. als parallele Linien. So sind beispielsweise mehrere Reihen an Stiften möglich. Auch eine strahlenförmige Anordnung sich vom Zentrum des Produkts bzw. Produktgreifers erstreckender Niederhalter ist grundsätzlich möglich.
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Vorzugsweise können die Niederhalter symmetrisch zu einer der beiden Hauptachsen des Produktgreifers angeordnet sein, z.B. in oder entgegengesetzt zur Orientierung der Aufnehmer.
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Insbesondere kann in einem äußeren Bereich der Aufnehmer eine dichtere Anordnung an Niederhaltern als in einem Zentralbereich vorgesehen sein.
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Das Andrücken kann durch die Niederhalter lokal dosiert werden. Insbesondere kann durch das dosierte Andrücken die Anhaftung von Produktresten gering gehalten werden. Auch kann die auf das Produkt wirkende Kraft flexibel an das jeweils aktuell gegriffene Produkt angepasst sein.
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Insbesondere ist der Druck im Bereich der Aufnehmer durch die individuellen Niederhalter, beispielsweise beim Aufnehmen und beim Transport, auf die einzelnen Niederhalter verteilt, was in einer schonenden Handhabung der Produkte resultiert. So werden die Ränder der Produkte z.B. nicht verformt oder beschädigt. Auch sind in der Verpackung keine Druckspuren an der Produktoberseite sichtbar.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Niederhalter individuell gelagert. Vorzugsweise sind die Niederhalter dadurch unabhängig voneinander beweglich. Eine optimale Anpassung an das zu fixierende Produkt wird dadurch gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Führung für den Niederhalter vorgesehen. Der Niederhalter wird somit an dem Greifer geführt, beispielsweise an einer zugeordneten Kulisse, und kann sich zumindest abschnittsweise relativ zu einer Basis des Greifers oder relativ zu einem Träger für den Niederhalter, beispielsweise relativ zu einer Kulisse, bewegen. Insbesondere kann für jeden Niederhalter eine eigene Führung vorgesehen sein.
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Vorzugsweise können sämtliche Führungen als gemeinsames Bauteil entnommen werden. Diese Führungseinheit kann insbesondere an lediglich einer oder zwei Stellen am Produktgreifer befestigt, angelenkt und/oder eingeschoben sein. Insbesondere kann die Führungseinheit pendelnd aufgehängt sein. Dies ermöglicht eine schnelle produktabhängige Umstellung bzw. Reinigung. Ein ganzer Satz unterschiedlicher Niederhalter kann auf diese Weise auf einmal getauscht werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Niederhalter relativ zur Führung verschieblich gelagert. Insbesondere kann der Niederhalter in vertikaler Richtung zumindest abschnittsweise frei bewegt werden. Die Bewegungsfreiheit kann z.B. durch einen Anschlag eingeschränkt werden, welcher verhindert, dass der Niederhalter die Führung verlässt. Hierbei kann beispielsweise ein breiteres Kopfelement des Niederhalters als oberer Anschlag vorgesehen sein, welches ein Durchrutschen durch die Führung verhindert.
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Alternativ kann ein Wulst am Niederhalter vorgesehen ein, z.B. im mittleren Bereich. Der Wulst kann sich zwischen zwei, insbesondere vertikalen, Begrenzungen der Führung befinden.
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Auch kann der Niederhalter bzw. die Führung eine konische Form aufweisen und sich z.B. nach unten hin verjüngen. Der Niederhalter steckt somit an einer bestimmten Position in der Führung fest und kann sich nicht weiter nach unten bewegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Niederhalter schwenkbar gelagert. So kann der Niederhalter z.B. über einen Hebel, insbesondere einen Kipphebel, gelagert sein oder selbst einen Hebel umfassen. Der Drehpunkt kann hierbei nach außen hin verlagert sein. Der Niederhalter kann hierbei, anschaulich ausgedrückt, nach Art einer Klaviertaste oder eines Hebel einer Schreibmaschine ausgebildet oder wirksam sein. Auch hier wirkt der Niederhalter durch sein Eigengewicht fixierend auf das Produkt ein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Niederhalter stiftartig ausgebildet. Der Niederhalter kann insbesondere einen runden, ovalen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Der Niederhalter fixiert das Produkt insbesondere punktuell, wodurch eine Anhaftung von Produktresten gering gehalten wird.
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Eine Vielzahl an stiftartigen Niederhaltern kann an der jeweiligen Position eine individuelle Anpassung an die äußere Form des jeweiligen Produktes ermöglichen.
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Alternativ kann der Niederhalter rahmen- oder plattenartig ausgebildet und/oder linear orientiert sein. Der Niederhalter kann insbesondere einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise kann der Niederhalter parallel zu einer Kante des Aufnehmers, insbesondere einer Schaufelblattkante, orientiert sein.
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Anschaulich gesprochen kann z.B. ein plattenartiger Niederhalter in der diesem zugeordneten, insbesondere taschenartigen Führung wie ein Schieber in einem Schacht geführt sein.
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Es können auch mehrere plattenartige oder lamellenartige Niederhalter vorgesehen sein. Auch eine Kombination aus plattenartigen und stiftartigen Niederhaltern ist denkbar.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Niederhalter zur Anpassung an die Form und/oder Kontur eines aufzunehmenden Produktes zumindest bereichsweise plastisch oder elastisch verformbar ist.
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Der Niederhalter kann eine plastische Masse umfassen und z.B. mit Flüssigkeit oder einem Gel gefüllt sein. Auf diese Weise wird eine genaue, insbesondere lokale Anpassung an die Form oder Kontur des Produkts ermöglicht.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Niederhalter zumindest näherungsweise entsprechend der Form und/oder Kontur eines aufzunehmenden Produktes an dessen mittels des Niederhalters zu beaufschlagender Produktseite gefomt ist.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Niederhalter mit einer Zentrierfunktion versehen ist, wobei insbesondere der Niederhalter zumindest einen seitlichen Anschlag für das aufzunehmende Produkt aufweist. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich das Produkt beim Aufnehmen oder beim Bewegen in unerwünschter Weise verschiebt.
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Wenn mehrere Niederhalter vorgesehen sind, kann es sich hierbei insbesondere um baugleiche Elemente handeln. Alternativ können auch unterschiedliche Niederhalter vorgesehen sein. Diese können sich z.B. hinsichtlich des Durchmessers, Querschnitts, Gewichts, der Länge und/oder Form unterscheiden. Unterschiedlich lange Niederhalter sind hierbei insbesondere für unterschiedliche Produkthöhen geeignet.
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Die Niederhalter können auch einheitlich gefertigt und hohl sein, insbesondere mit einem oberen Deckel. Zum Festlegen des optimalen Gewichts an der jeweiligen Position kann eine Füllung, z.B. ein lebensmittelechtes Fluid oder ein lebensmittelechter Feststoff, variabel in die Niederhalter eingebracht werden.
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Bei gleicher Größe der Niederhalter kann deren Eigengewicht durch das jeweils verwendete Material bestimmt werden, d.h. die Niederhalter können sich hinsichtlich ihres Materials voneinander unterscheiden.
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Insbesondere kann die Ausgestaltung des Niederhalters von seiner Position abhängen. So kann es beispielsweise Unterschiede zwischen Niederhaltern im Zentralbereich und im Randbereich des Greifers geben, d.h. zwischen innenliegenden Niederhaltern und außenliegenden Niederhaltern.
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Auch können z.B. bei gefalteten Portionen viele kleine Niederhalter eingesetzt werden. Bei stabileren Produkten können hingegen wenige, größere Niederhalter verwendet werden.
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Die Niederhalter sind insbesondere nach oben entnehmbar, z.B. zu Reinigungszwecken oder zum Austauschen. So können die Niederhalter individuell ausgewechselt werden.
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Alternativ ist es auch möglich, die Führungen als Einheit zu entnehmen. So kann ein Satz von Niederhaltern bei einem Produktwechsel, insbesondere einem Sortenwechsel, durch einen Satz anderer Niederhalter auf einmal gewechselt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Niederhalter eine anwendungsspezifische Kodierung auf. Es ist somit für einen Benutzer z.B. leicht ersichtlich, an welcher Stelle ein Niederhalter platziert werden muss. Dies vereinfacht insbesondere die Montage und/oder Demontage, z.B. zu Reinigungszwecken. Ferner kann eine markante Gestaltung der Niederhalter zu einem hohen Wiedererkennungswert für die Kunden führen.
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Die Niederhalter können, insbesondere gruppenweise, eine unterschiedliche Markierung, insbesondere Farbe und/oder Ritzung, Form und/oder Kontur, also z.B. Außen- und/oder Führungskontur, aufweisen. Über die Kodierung kann kenntlich gemacht werden, welcher Niederhalter einer speziellen Position am Greifer, z.B. in einer Führung wie z.B. einer Kulisse, und/oder einem bestimmten Produkt zugeordnet ist. Zumindest eine Eigenschaft des Niederhalters, z.B. das Gewicht, kann somit nach außen kenntlich gemacht werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufnehmen eines Produkts, bei dem zumindest zwei Aufnehmer zwischen einer ersten Position, in welcher die Aufnehmer auf gegenüberliegenden Seiten des aufzunehmenden Produkts auf eine Auflage für das aufzunehmende Produkt aufsetzbar sind, und einer zweiten Position bewegt werden, in welcher sich die Aufnehmer zumindest teilweise unter dem aufzunehmenden Produkt befinden, und sich wenigstens ein Niederhalter zumindest abschnittsweise derart bewegt, dass er das Produkt durch sein Eigengewicht fixiert.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Niederhalter durch die Bewegung der Aufnehmer angesteuert. Auch können jeweils bestimmte Gruppen an Niederhaltern, z.B. jene im zentralen Bereich oder jene im Randbereich, gemeinsam angesteuert werden.
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Die Aufnehmer können eine Eingreifvorrichtung, insbesondere einen Vorsprung wie z.B. einen Keil oder einen Zapfen, aufweisen, welche an den Niederhaltern, z.B. den Stiften, eingreifen und diese, vorzugsweise synchron, anheben.
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Insbesondere um das Unterschieben von als Schaufelblätter oder Gabeln ausgebildeten Aufnehmern zu erleichtern und weniger Druck auf die Portion auszuüben, können zumindest bestimmte Gruppen an Niederhaltern wenigstens vorübergehend angehoben werden.
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Dieses durch die Bewegung der Aufnehmer verursachte Anheben der Niederhalter kann mit einem gewissen Vorlauf erfolgen, so dass bei komplett eingefahrenen Aufnehmern der nicht von den Aufnehmern unterstützte Teil des Produkts von oben keine Kraft durch die Niederhalter erfährt und somit der mittlere Teil des Produkts beim Transport nicht unbeabsichtigt nach unten in oder durch einen gegebenenfalls vorhandenen Spalt zwischen den Aufnehmern gedrückt wird.
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Vorzugsweise kann bei einem Zusammenfahren der Aufnehmer also der Druck am Rand entlastet werden, während beim Transport der zentrale Bereich entlastet wird. Einerseits wird somit durch die zentrale Fixierung während des Schließens der Aufnehmer erreicht, dass das Produkt an der gewünschten Position verbleibt und sich nicht verschiebt, während gleichzeitig eine Beschädigung des Randbereichs des Produkts verhindert wird. Andererseits wird das Produkt während des Transports sicher am Rand gehalten, während der zentrale Bereich entlastet wird, damit das Produkt nicht durch den Spalt zwischen den Aufnehmern gedrückt wird.
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Die Niederhalter können, insbesondere über eine Führung, wieder zurück nach oben bewegt werden, indem die Aufnehmer wieder geöffnet werden.
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Die Freigabe der Niederhalter kann bereits mit Beginn der Bewegung der Schaufelblätter beim Schließen erfolgen. Alternativ können die Niederhalter auch erst während der Bewegung der Aufnehmer freigegeben werden.
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Ferner können die Niederhalter zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigegeben werden, z.B. zuerst mittig angeordnete Niederhalter und anschließend außen gelegene Niederhalter. Daraufhin kann z.B. ein mittlerer Bereich wieder für den Transport entlastet und schließlich wieder zum Auswerfen des Produkts belastet werden.
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Durch eine Bewegung der Aufnehmer kann auch zumindest ein Teil einer gegebenenfalls vorgesehenen Führungseinheit oder Kulisseneinheit verstellt werden. Die Führungs- oder Kulisseneinheit kann insbesondere zweigeteilt sein und z.B. Niederhalter für einen linken und für einen rechten Aufnehmer aufweisen, so dass die Schließbewegung der Aufnehmer die Führungs- oder Kulisseneinheit in der Mitte, d.h. im Bereich zwischen den Aufnehmern, etwas anhebt, um dort das Produkt im geschlossenen Zustand zu entlasten.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Niederhalter das Produkt in einem Bereich zwischen den Aufnehmern fixiert, wobei dies insbesondere dann und bevorzugt ausschließlich dann erfolgt, wenn sich die Aufnehmer in der ersten Position befinden.
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Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Niederhalter das Produkt in den Bereichen oberhalb der Aufnehmer fixiert, wobei dies zumindest dann erfolgt, wenn sich die Aufnehmer in der zweiten Position befinden.
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Alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung sind insbesondere dazu ausgebildet, nach dem hier beschriebenen Verfahren betrieben zu werden. Ferner können alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung sowie alle hier beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens jeweils miteinander kombiniert werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Produktgreifers,
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2 eine Schnittansicht des Produktgreifers gemäß 1,
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3 bis 6 Draufsichten verschiedener Anordnungsmöglichkeiten erfindungsgemäßer Niederhalter, und
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7 bis 13 Seitenansichten verschiedener Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Produktgreifers.
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Zunächst ist festzuhalten, dass die dargestellten Ausführungsformen rein beispielhafter Natur sind. Insbesondere können die Anzahl und Anordnung der dargestellten Niederhalter und Führungen variieren. Die Merkmale einer Ausführungsform können auch beliebig mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden. Insbesondere können bei den gezeigten Produktgreifern anstelle von Stiften auch platten- oder lamellenartige Niederhalter verwendet werden. Anstelle von Schaufelblättern können auch anders ausgebildete Aufnehmer zum Einsatz kommen.
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In den 1 und 2 ist ein Produktgreifer zum Aufnehmen eines Produkts 10 dargestellt. Der Produktgreifer umfasst zwei Schaufelblätter 12, 12'. Diese können zwischen einer ersten Position, in welcher die Schaufelblätter 12, 12' auf gegenüberliegenden Seiten des aufzunehmenden Produkts 10 auf eine Auflage 14 für das aufzunehmende Produkt 10 aufsetzbar sind, und einer zweiten Position bewegt werden, in welcher sich die Schaufelblätter 12, 12' zumindest teilweise unter dem aufzunehmenden Produkt 10 befinden.
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Mehrere stiftartige Niederhalter 16 können das Produkt 10 durch ihr Eigengewicht fixieren. Hierbei sind die Niederhalter 16 zumindest abschnittsweise frei in einer Führung 18 beweglich. Die individuellen Führungen 18 sind an einer gemeinsamen Führungseinheit 20 angeordnet und können insbesondere gemeinsam entnommen werden.
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Die Niederhalter 16 weisen jeweils einen Wulst 22 auf. Der Wulst 22 ist dicker als die Führung 18, so dass der Niederhalter 16 mit dem Wulst 22 an der Führung 18 anschlägt und nicht aus der Führung 18 heraus rutschen kann.
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Die Niederhalter 16 sind in zwei parallelen Reihen angeordnet, wobei jede Reihe einem Schaufelblatt 12, 12' zugeordnet ist.
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Grundsätzlich können die Niederhalter 16 jedoch beliebig angeordnet sein. Einige Beispiele sind in den 3 bis 6 dargestellt.
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Gemäß 3 sind jeweils zwei Niederhalter seitlich und somit oberhalb der Schaufelblätter 12, 12' angeordnet, während ein Niederhalter 16 zentral am Spalt zwischen den Schaufelblättern 12, 12' vorgesehen ist.
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Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform sind die Niederhalter 16 strahlenförmig von einem zentralen Niederhalter 16 ausgehend angeordnet.
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Eine weitere Anordnungsmöglichkeit ist in 5 dargestellt. An den Rändern ist die Dichte an Niederhaltern 16 höher als im Zentralbereich.
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Wie in 6 dargestellt, können anstelle von stiftförmigen Niederhaltern 16 zumindest teilweise auch plattenförmige Niederhalter 16 eingesetzt werden. Die plattenförmigen Niederhalter 16 können dabei parallel zu den Kanten der Schaufelblätter 12, 12' orientiert sein.
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Bei der Ausführungsform gemäß 7 weisen die Niederhalter 16 anstelle eines Wulstes 22 einen Kopf 24 auf. Der Kopf 24 bildet einen Anschlag und verhindert, dass der Niederhalter 16 durch die Führung 18 hindurch rutscht.
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Grundsätzlich existieren verschiedene Möglichkeiten, das Produkt 10 aufzunehmen. Beispielsweise können zunächst die Schaufelblätter 12, 12' auf eine Auflage aufsetzen, während anschließend die Niederhalter 16 freigegeben werden und sich aufgrund ihres Eigengewichts in ihre Fixierposition auf das Produkt 10 absenken können, woraufhin dann die Schaufelblätter 12, 12' aufeinander zu bewegt werden. Alternativ können sich die Niederhalter 16 beim Absenken des Greifers bereits in ihrer Fixierposition befinden, so dass sie in fixierenden Kontakt mit dem Produkt 10 gelangen, bevor die Schaufelblätter 12, 12' aufsetzen, und so mittels des Produktes 10 gegen die Gewichtskraft bewegt werden.
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In jedem Fall wird das Produkt 10 durch das Eigengewicht der Niederhalter 16 fixiert, bevor die Schaufelblätter 12, 12' aufeinander zu bewegt werden und das Produkt 10 aufnehmen. Das Produkt 10 verrutscht auf diese Weise nicht während der Aufnahme. Diese Fixierung kann während des weiteren Transports aufrechterhalten werden.
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Zusätzlich zu den Niederhaltern 16 können seitlich Zentriermittel vorgesehen sein. Diese können ebenfalls stiftförmig ausgebildet sein und dafür sorgen, dass sich das Produkt 10 an einer Sollposition befindet. Die Zentriermittel reichen dann seitlich am Produkt 10 vorbei. Ihre Unterseite reicht zumindest bis unterhalb das Niveau der Produktoberseite.
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Wie in 8 zu sehen ist, kann an zumindest einem Schenkel des Schaufelblatts 12 eine Eingreifvorrichtung 26 vorgesehen sein, welche über die Bewegung des Schaufelblatts 12 eine Bewegung eines Niederhalters 16 in Heberichtung H bewirkt. Die Eingreifvorrichtung 26 kann keilförmig ausgebildet sein, so dass eine Linearbewegung in eine Höhenverstellung umgesetzt wird. Insbesondere während des Transports ist es vorheilhaft, den Druck auf das Produkt 10 in der zentralen Position, d.h. im Bereich einer Lücke zwischen den Schaufelblättern 12, 12', möglichst gering zu halten, damit das Produkt 10 nicht durchgedrückt wird.
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Werden die Schaufelblätter 12, 12' hingegen zum Abgeben des Produkts 10, beispielsweise an eine Verpackungsvorrichtung, wieder auseinanderbewegt, so senkt sich der zentrale Niederhalter 16 automatisch ab und unterstützt durch sein Eigengewicht die Produktabgabe.
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Alternativ oder zusätzlich können auch für die seitlichen Niederhalter 16 Eingreifvorrichtungen 26 vorgesehen sein. Diese sind vorzugsweise derart konfiguriert, dass der Druck auf das Produkt gering ist, während die Schaufelblätter 12, 12' unter das Produkt 10 bewegt werden. Dargestellt ist eine keilförmige Eingreifvorrichtung 26, welche in eine vertikal orientierte Nut am Schaft eines Niederhalters 16 oder unter dessen Kopf 24 greift. Auf diese Weise wird das Produkt 10 an den empfindlichen Rändern nicht zerstört. Die Fixierung erfolgt in diesem Fall hauptsächlich durch den zentralen Niederhalter 16.
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Beim Transport werden die seitlichen Niederhalter 16 hingegen abgesenkt, so dass das Produkt 10 sicher gehalten wird, während der zentrale Druck vermindert wird.
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Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform sind die als Hebel ausgebildeten Niederhalter 16 schwenkbar um Schwenkachsen S, S' gelagert. Auch hier wirken die Niederhalter 16 durch ihr jeweiliges Eigengewicht als Fixierung für das Produkt 10.
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Durch die individuelle Lagerung ist eine genaue Anpassung an die Kontur des Produkts 10 möglich.
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Wie in 10 gezeigt ist, können mehrere Niederhalter 16 auch miteinander verbunden sein und gemeinsam als eine Art Stempel das Produkt 10 fixieren.
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Ferner kann, wie in 11 gezeigt ist, der Niederhalter 16 auch verformbar sein und beispielsweise eine plastische Masse umfassen. Beispielsweise kann der Niederhalter eine zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit oder mit einem Gel gefüllte Umhüllung umfassen. Zum Beispiel kann innerhalb einer mit Luft gefüllten Umhüllung ein Gewicht 28 von einer verformbaren Masse gebildet sein. Ein derartiger Niederhalter 16 kann sich von selbst optimal an die Kontur eines Produkts 10 anpassen.
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Auch bei der Ausführungsform, welche in 12 dargestellt ist, weisen die Niederhalter 16 jeweils neben einem Gewicht 28 an der Unterseite auch eine Luftkammer 30 auf. In der Luftkammer 30 kann Unterdruck erzeugt werden, um die Niederhalter 16 anzuheben. Durch Erzeugung von Überdruck in der Luftkammer 30 kann die Gewichtskraft verstärkt werden.
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In dem Ausführungsbeispiel der 13 sind die äußeren Niederhalter 16 jeweils zusätzlich mit einer Zentrierfunktion versehen. Hierzu ist jeweils ein seitlicher Anschlag 32 vorgesehen, der über einen Niederhalteabschnitt 34 hinaus nach unten vorsteht. Hierdurch kann das Produkt 10 im Randbereich in horizontaler Richtung abgestützt werden, wodurch verhindert wird, dass sich das Produkt 10 in unerwünschter Weise verschiebt, wenn sich die Schaufelblätter 12 aufeinander zu und voneinander weg bewegen und wenn das Produkt 12 mittels der Greifers transferiert wird. Die Positionierung der Niederhalter 16 am Greifer sowie deren Ausgestaltung und Dimensionierung insbesondere hinsichtlich der seitlichen Anschläge 32 kann gezielt im Hinblick auf das jeweils aufzunehmende Produkt 10 erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Produkt
- 12, 12'
- Aufnehmer, Schaufelblatt
- 14
- Auflage
- 16
- Niederhalter
- 18
- Führung
- 20
- Führungseinheit
- 22
- Wulst
- 24
- Kopf
- 26
- Eingreifvorrichtung
- 28
- Gewicht
- 30
- Luftkammer
- 32
- seitlicher Anschlag
- 34
- Niederhalteabschnitt
- H
- Heberichtung
- S, S'
- Schwenkachse
