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Die Erfindung betrifft eine Greif- oder Spanneinheit mit einem Gehäuse in dem zur verschiebbaren Aufnahme einer ersten und einer zweiten Grundbacke eine prismatische Backenführungsausnehmung vorgesehen ist. Die Backenführungsausnehmung kann dabei mindesten zwei einander gegenüberliegenden Führungsnuten oder Federn aufweisen. Die Grundbacken weisen mit der Backenführungsausnehmung zusammenwirkende Führungswandungen auf. An den Führungswandungen können Führungsnuten vorgesehen sein, die in den Nuten oder Federn des Gehäuses geführt sind. Die Grundbacke sind dabei insbesondere so angeordnet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Die Grundbacken werden zum Greifen oder Spannen von Bauteilen in der Regel mit Aufsatzbacken versehen, welche letztlich gegen das Bauteil wirken.
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Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Bewegungen der Grundbacken zu koppeln. Die Kopplung kann über Schrägkeilgetriebe, über eine Kombination aus Zahnstangen und einem Ritzel oder in anderer Weise erfolgen.
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Der Antrieb solcher Greif- und Spanneinheit kann pneumatisch, hydraulisch oder elektro-mechanisch erfolgen.
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Die Erfindung ist für alle diese Varianten gleichermaßen einsetzbar.
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Weil sich die Grundbacken in entgegengesetzten Richtungen bewegen, entsteht beim Öffnen der Grundbacken ein „offener“ Bereich der Backenführungsausnehmung, der von außen zugänglich ist. Dieser Bereich wird in axialer Richtung von den Stirnseiten der Grundbacken begrenzt; seine Länge hängt von der Stellung der Grundbacken ab. Unabhängig von der Stellung der Grundbacken ist sicherzustellen, dass keine Verschmutzungen (Staub, Späne, Flüssigkeiten) in diesen Bereich eindringen. Das Eindringen von Verschmutzungen kann Funktionsstörungen verursachen und führt zu einem erhöhten Verschleiß. Um das zu vermeiden, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, am Gehäuse eine Abdeckung anzubringen, welche den „offenen“ Bereich der Backenführungsausnehmung vor dem Eindringen von Schmutz und Spänen schützt. Die Abdeckung wird, meist in Form einer Platte, in eine Vertiefung des Gehäuses eingesetzt und dort festgeschraubt.
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Damit eine Abdeckung nach dem Stand der Technik ihre Aufgabe erfüllen kann, muss ihre Erstreckung in Richtung der Bewegungsrichtung der Grundbacken größer als der zweifache Verfahrweg der Grundbacken sein. Daraus resultiert eine erhebliche Baulänge des Gehäuses.
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In vielen Anwendungsfällen ist es jedoch notwendig, die Greif- und Spanneinheiten möglichst kompakt auszuführen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Abdeckungen stehen diesem Ziel entgegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greif- oder Spanneinheit bereitzustellen, welche besonders kompakt baut, bei unverändert guter Führung der Grundbacken in dem Gehäuse. Außerdem soll die erfindungsgemäße Greif- und Spanneinheit kostengünstig realisierbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Greif- oder Spanneinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Insbesondere wird eine Greif- oder Spanneinheit mit einem Gehäuse vorgeschlagen, in dem zur verschiebbaren Aufnahme einer ersten und einer zweiten Grundbacke eine prismatische Backenführungsausnehmung, insbesondere mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden Führungsnuten oder Federn, vorgesehen ist, wobei jede Grundbacke mindestens zwei Führungswandungen, insbesondere mit parallel verlaufenden und in den Führungsnuten geführten Federn oder in den Federn des Gehäuses geführte Führungsnuten, aufweist. Die Grundbacken sind vorzugsweise derart miteinander gekoppelt, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Ferner ist an dem Gehäuse eine Teleskopabdeckung vorgesehen ist, welche die Backenführungsausnehmung in einem Bereich abdeckt, der von den einander zugewandten Stirnseiten der Grundbacken begrenzt wird.
Durch Vorsehen der Teleskopabdeckung kann die Baulänge der Grundbacken und in Folge dessen auch die Länge des Gehäuses reduziert werden.
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Insbesondere kann die Teleskopabdeckung eine Abdeckplatte, eine erste Dichtplatte und eine zweite Dichtplatte umfassen, wobei die erste Dichtplatte an der ersten Grundbacke und die zweite Dichtplatte an der zweiten Grundbacke angeordnet ist. Im Ergebnis wird die Baulänge einer solchen Greif- oder Spanneinheit signifikant verkürzt wird; bei gleicher Funktionalität.
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Bei einer Greif- oder Spanneinheit nach dem Stand der Technik ist die Länge der Abdeckplatte plus die Länge der Abdeckflächen an den Grundbacken mindestens doppelt so groß wie der Verfahrweg der Grundbacken. Bei einer erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit ist die Länge der Abdeckplatte plus die Länge der Abdeckflächen an den Grundbacken mindestens nur etwas größer als der einfache Verfahrweg der Grundbacken.
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Dazu ein Zahlen-Beispiel:
- Bei einer Greif- oder Spanneinheit nach dem Stand der Technik mit einem Verstellweg von 15 mm je Grundbacke, ergibt sich eine Verfahrweg von 2 x 15 mm = 30 mm und ein „offener“ Bereich in der Backenführungsausnehmung von ebenfalls 30 mm Länge. Um diese Öffnung mit einer Abdeckung nach dem Stand der Technik gegen das Eindringen von Schmutz zu schützen, erfordert eine Baulänge von 60 mm (= 2 x der Verfahrweg).
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Bei dem erfindungsgemäßen Konzept kann diese Baulänge ohne funktionale Beeinträchtigungen nahezu um 50 %, nämlich auf etwas mehr als 30 mm reduziert werden. Dies geschieht durch eine Teleskopabdeckung mit zwei Dichtplatten und einer Abdeckplatte. Im Ergebnis kann somit bei sonst gleichen Randbedingungen die Baulänge der erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit signifikant verkürzt werden.
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Eine solche Greif- oder Spanneinheit ist sehr einfach aufgebaut. Sie umfasst nur unwesentlich mehr Bauteile als eine herkömmliche Greif- oder Spanneinheit, nämlich eine erste Dichtplatte und eine zweite Dichtplatte. Beide Bauteile sind einfach und kostengünstig herzustellen. Durch die Teleskopabdeckung wird in der Art einer Labyrinthdichtung das Eindringen von Schmutz, Staub, Spänen oder Flüssigkeiten in die Backenführungsausnehmung wirkungsvoll verhindert. Wenn nach vielen Betriebsstunden die Abdeckung nicht mehr ausreichend gut dichten sollte, dann kann durch das Auswechseln der beiden Dichtplatten die Abdichtung wieder erneuert und auf den Stand einer neuwertigen Greif- oder Spanneinheit gebracht werden.
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Die Teleskopabdeckung sieht insbesondere vor, dass Abdeckplatte, erste Dichtplatte und zweite Dichtplatte parallel zueinander angeordnet sind, so dass diese Bauteile nebeneinander zu liegen kommen, wenn die Spann- oder Greifeinheit geschlossen ist.
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Zwischen zwei benachbarten Dichtplatten oder einer Dichtplatte und der Abdeckung kann eine Dichtleiste ausgebildet sein, die eine weiter verbesserte Abdichtung bewirkt und die Reibung zwischen den Bauteilen verringert.
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Die Kopplung von erster Grundbacke und zweiter Grundbacke erfolgt derart, dass beide Grundbacken sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Sie kann über ein Stellteil und ein Keilhakengetriebe erfolgen. Alternativ ist es möglich, dass im Gehäuse ein Ritzel drehbar gelagert wird, das mit Zahnleisten an den beiden Grundbacken kämmt. Auch auf diese Weise ist die Kopplung und Umlenkung der Bewegungsrichtung beider Grundbacken gewährleistet.
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Es kann in vielen Fällen vorteilhaft sein, wenn die Abdeckplatte als separates Bauteil ausgebildet ist und am Gehäuse der erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit durch kleben oder mit Schrauben befestigt wird. Alternativ ist es auch möglich, die Abdeckplatte und das Gehäuse einstückig auszubilden.
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Um eine möglichst große Verringerung der Länge der erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn die erste Dichtplatte die erste Grundbacke in axialer Richtung um einen Betrag überragt, der etwas größer oder gleich einem Viertel des Verfahrwegs beider Grundbacken ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die zweite Dichtplatte die zweite Grundbacke in axialer Richtung um einen Betrag überragt, der etwas größer oder gleich einem Viertel des Verfahrwegs beider Grundbacken ist.
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Schließlich ist vorgesehen, dass die Teleskopabdeckung eine Abdeckplatte umfasst, deren Länge etwas größer oder gleich dem halben Verfahrweg der Grundbacken ist.
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Weitere Vorteil und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine Isometrie einer Greif- oder Spanneinheit nach dem Stand der Technik;
- 2 eine Ansicht von oben und einen Schnitt entlang der Linie A-A bei einer Greif- oder Spanneinheit nach dem Stand der Technik in geöffnetem Zustand;
- 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 2 in geschlossenem Zustand;
- 4 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit von oben und einen Schnitt entlang der Linie A-A in geöffnetem Zustand;
- 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 4 in geschlossenem Zustand und
- 6 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Teleskopabdichtung stark vergrößert.
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In der
1 ist eine Greif- oder Spanneinheit nach dem Stand der Technik zur Veranschaulichung der wichtigsten Bauteile in einer Isometrie dargestellt. Eine solche Greif- oder Spanneinheit ist beispielsweise in der
DE 10 2017 124 713 B3 beschrieben.
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Die Greif- oder Spanneinheit umfasst ein Gehäuse 1 in dem eine erste Grundbacke 2 und eine zweite Grundbacke 3 geführt sind. Das Gehäuse 1 hat eine quaderförmige Grundform. Entlang einer Längsachse 4 sind die Grundbacken 2, 3 in dem Gehäuse 1 verschiebbar geführt. Zu diesem Zweck ist eine rechteckige Backenführungsausnehmung 9 aus dem Gehäuse 1 herausgearbeitet, die sich über die gesamte Länge des Gehäuses 1 erstreckt und die einander gegenüberliegenden Führungswandungen aufweist.
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Die Backenführungsausnehmung 9 hat einen „U“-förmigen Querschnitt. An den Führungswandungen der Backenführungsausnehmung 9 sind mehrere Führungsnuten 8 herausgearbeitet. Die Führungsnuten 8 verlaufen parallel zu der Längsachse 4 und geben die Bewegungsrichtung der Grundbacken 2 und 3 vor.
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Die Grundbacken 2, 3 weisen an ihren Seitenflächen Führungsabschnitte mit Federn (ohne Bezugszeichen) auf, die komplementär zu den Nuten 8 in der Backenführungsausnehmung 9 ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich eine spielarme und reibungsfreie Linearführung der Grundbacken 2, 3 in dem Gehäuse 1. Dieses Prinzip ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt, so dass auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird. An der Oberseite der Grundbacken 2, 3 befinden sich Gewindebohrungen 16, 17. Mit Hilfe der Gewindebohrungen 16 und 17 können Greifer oder Spannmittel an den Grundbacken 2, 3 befestigt werden.
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An der Oberseite des Gehäuses 1 ist eine Abdeckplatte 10 mit Schrauben befestigt. Die Abdeckplatte 10 dient dazu, den Bereich der Backenführungsausnehmung 9 abzudecken, der sich zwischen den beiden Grundbacken 2, 3 befindet. Die Abdeckung 10 verhindert das Eindringen von Spänen, Schmutz oder Flüssigkeiten in die Backenführungsausnehmung 9.
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In der 2 sind eine Draufsicht und ein Schnitt entlang der Linie A-A dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich in 1 Gesagte entsprechend.
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In der 2 sind die Grundbacken 2 und 3 so dargestellt, dass der Abstand zwischen den Grundbacken maximal ist. In dem Längsschnitt ist dieser Abstand mit Smax eingezeichnet; er entspricht dem Abstand zwischen den Stirnseiten 12 und 13 der Grundbacken 2 und 3.
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Aus dem Längsschnitt der 2 wird deutlich, dass eine Länge L der Abdeckplatte 10 etwas größer sein muss als der Abstand Smax, um den zwischen den Stirnseiten 12, 13 befindlichen Bereich der Backenführungsausnehmung 9 und die dort vorhandenen Nuten 8 vor Verunreinigungen zu schützen.
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In der 3 ist die Greif- oder Spanneinheit gemäß der 2 in einer anderen Endlage dargestellt. In dieser Endlage ist ein Abstand S zwischen den Stirnseiten 12 und 13 der Grundbacken 2 und 3 minimal. Dieser Abstand ist in der 3 Smin bezeichnet. Der Verfahrweg beider Grundbacken 2, 3 entspricht der Differenz zwischen Smax - Smin.
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Aus der 2 wird deutlich, dass an den Grundbacken 2, 3 Abdeckflächen 14 und 15 ausgebildet sind, die sich parallel zur Abdeckplatte 10 erstrecken und zusammen mit der Abdecklatte 10 das Eindringen von Schmutz in die Backenführungsausnehmung 9 verhindern. Die Abdeckflächen 14 und 15 sind gleich lang oder etwas länger als der halbe Verfahrweg Smax - Smin. Dies ergibt sich aus dem Vergleich der 2 und 3 in anschaulicher Weise.
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Die Abdeckflächen 14 und 15 vergrößern die Gesamtlänge der Greif- und Spanneinheit, weil die Gewindebohrungen 16.1, 17.1 der Grundbacken 2, 3 nicht im Bereich der Abdeckflächen 14, 15 angeordnet werden können. Anders ausgedrückt: Die Länge L der Abdeckplatte 10 und die Längen der Abdeckflächen 14 und 15 sind in Summe mehr als doppelt so groß wie der Verfahrweg Smax - Smin.
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Die Erfindung schlägt nun eine Lösung vor, bei der die Länge L der Abdeckplatte 10 sowie die Abstände zwischen den Stirnseiten 12, 13 der Grundbacken 2, 3 und der Gewindebohrungen 16.1 und 17.1 verringert werden kann. Dadurch reduziert sich die Gesamtlänge der erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit entsprechend.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 4 bis 6 dargestellt. Die 4 zeigt eine Ansicht von oben und einen Schnitt entlang der Linie A-A einer erfindungsgemäßen Greif- oder Spanneinheit in geöffnetem Zustand. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Abstand Smax nicht eingezeichnet.
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In der 5 ist ein Schnitt durch die gleiche Greif- oder Spanneinheit dargestellt in geschlossenem Zustand. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Abstand Smin nicht eingezeichnet.
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Der Verfahrweg Smax - Smin der Grundbacken 2, 3 entspricht dem Verfahrweg des Ausführungsbeispiels nach dem Stand der Technik gemäß den 2 und 3. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist die Abdeckung als Teleskopabdeckung ausgebildet. Sie umfasst neben der Abdeckplatte 10 eine erste Dichtplatte 18 und eine zweite Dichtplatte 19. Die erste Dichtplatte 18 ist an der ersten Grundbacke 2 angeordnet. Die erste Dichtplatte 18 kann beispielsweise durch Schrauben (nicht dargestellt) mit der ersten Grundbacke 2 verbunden sein. In entsprechender Weise ist die zweite Dichtplatte 19 an der zweiten Grundbacke 3 angeordnet.
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Die erste Dichtplatte 18 ragt um ein Maß 20 über die Stirnseite 12 der ersten Grundbacke 2 hinaus. In entsprechender Weise ragt die zweite Dichtplatte 19 um ein Maß 21 über die Stirnseite 13 der zweiten Grundbacke 3 hinaus. Das Maß 20 und Maß 21 sind gleich groß oder etwas größer als ein Viertel des Verfahrwegs Smax - Smin.
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Eine Länge L der erfindungsgemäßen Abdeckplatte 10 entspricht etwa der Hälfte oder ist etwas größer als die Hälfte des Verfahrwegs Smax - Smin.
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Die Summe der Überstände der Dichtplatten 18 und 19 über die Stirnseiten der zweiten Grundbacken 2, 3 und der Länge L der Abdecklatte ist etwa gleich groß oder etwas größer als der Verfahrweg (Als Formel: 20 + 21 + LAbdeckplatte = (Smax - Smin)).
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In der 5 ist die Greif- oder Spanneinheit aus 4 in geschlossenem Zustand dargestellt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die erste Dichtplatte 18, die zweite Dichtplatte 19 und die Abdeckplatte 10 in der Art eines Teleskops zusammenwirken. Dadurch ergibt sich eine in axialer Richtung platzsparende Bauweise.
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Im Vergleich zu der aus den 2 und 3 bekannten Konstruktion kann sich bei sonst gleichen Randbedingungen die Baulänge der erfindungsgemäßen Greif- oder Spaneinheit um etwa den Betrag Smax - Smin verringern:
- Bei der Greif- oder Spaneinheit gemäß 2 ist die Baulänge zwischen den Gewinden 16.1 und 17.1 etwa gleich dem zweifachen des Verfahrweg Smax - Smin, weil die Abdeckflächen 14 und 15 in Summe etwa gleich lang wie der Verfahrweg Smax - Smin sein müssen.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist der Platzbedarf in axialer Richtung nur noch etwa das 1,3-fache des Verfahrwegs Smax - Smin. Gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion reduziert sich die Baulänge um etwa 0,7 x (Smax - Smin). Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Konstruktion in den 4 und 5 bezüglichen der axialen Baulänge nicht ganz ausgereizt.
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Anhand der 6 wird die erfindungsgemäße Teleskopabdichtung noch einmal stark vergrößert dargestellt. Die erste Dichtplatte 18, die zweite Dichtplatte 19 und die Abdeckplatte 10 sind parallel und versetzt zueinander angeordnet, so dass sie in der Art eines Teleskops ineinandergeschoben werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an der Abdeckplatte 10 eine Dichtleiste 23 ausgebildet. Die Dichtleiste 23 dient dazu, das Eindringen von Schmutz und Staub durch den Spalt zwischen der ersten Dichtplatte 18 und der Abdeckplatte 10 zu verhindern.
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Es ist auch möglich, zusätzlich oder alternativ an der zweiten Dichtplatte 19 oder der ersten Dichtplatte 18 eine Dichtlippe vorzusehen.
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Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der zweiten Dichtplatte 19 ein optionaler Absatz 22 ausgebildet. Die Höhe des Absatzes 22 entspricht in etwa der Dicke der ersten Dichtplatte 18.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1700673 B1 [0002]
- DE 102017124713 B3 [0002, 0026]
