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Die Erfindung betrifft ein Walzenschloss mit einem Innenteil und einem Außenteil, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Farbwerke bzw. Feuchtwerke in Druckmaschinen werden dazu eingesetzt, die für den Druckvorgang erforderliche Farbe bzw. das erforderliche Feuchtmittel aus entsprechenden Versorgungseinrichtungen in die Druckzone zu fördern. Zur Bildung des dabei erforderlichen Farbfilms bzw. Feuchtmittelfilms werden Walzen bzw. Zylinder im Farbwerk bzw. Feuchtwerk vorgesehen. Die Begriffe Walze und Zylinder haben für das Verständnis der vorliegenden Erfindung einen gleichbedeutenden Sinngehalt. Die Walzen kommen in sogenannten Walzenstreifen aneinander zur Anlage, sodass der Farbfilm bzw. der Feuchtmittelfilm in den Walzenstreifen von einer Walze auf eine andere Walze übertragen werden kann. In solchen Farbwerken bzw. Feuchtwerken sind in einem Maschinengestell verstellbar gelagerte Walzen vorgesehen, sodass durch Verstellung dieser verstellbar gelagerten Walzen relativ zu den anderen Walzen der Anpressdruck in den Walzenstreifen verändert werden kann.
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Durch die
DE 15 61 014 B ist eine in nur einer Richtung verstellbare Walzenlagerung bekannt, insbesondere für Reib- und Auftragswalzen von Farbwerken an Druckmaschinen, wobei Einstellmittel zum Verstellen der Walze quer zu ihrer Achse vorgesehen sind, wobei die Einstellmittel zwischen einem mit der Gestellwand verbundenen Lagerzapfen und einem ein Walzenende aufnehmenden, vorzugsweise topfförmig ausgebildeten Gehäuse angebracht sind, wobei der Lagerzapfen und das Gehäuse durch den Einstellmitteln entgegenwirkende Federelemente miteinander verbunden sind. Dabei sind die Federelemente vorzugsweise als radial verlaufende Gummipuffer und die auf den Lagerzapfen wirkenden Einstellmittel entweder als eine radial angeordnete Einstellschraube oder als zwei unter 45° angeordnete Einstellschrauben ausgebildet. Gemäss einer weiteren Ausführung kann das Anstellen bzw. Abstellen der Walze und damit die Verstellung der Walzenlagerung auch durch zwei diametral im Innern des Gehäuses angeordnete, mit Luft oder einer Flüssigkeit beaufschlagbare Druckkammern erfolgen, wobei die gegeneinanderwirkenden Druckkammern je nach gewünschter Wirkrichtung wahlweise druckbeaufschlagt werden.
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Durch die
WO 02/074542 A2 und ihre prioritätsbegründende
DE 101 13 313 A1 sind Vorrichtungen zum Einstellen eines Anpressdrucks einer verstellbar gelagerten Walze bekannt, wobei eine um einen Halter umlaufende Membran in einem Spalt zwischen dem Halter und einer ihn umgebenden Hülse vier Druckkammern ausbildet. Der Spalt zwischen dem Halter und der ihn umgebenden Hülse ist dabei offen und ungeschützt.
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Durch die
DE 39 10 827 A1 ist eine Zylinder-Kolben-Einheit zum Verschieben einer Walze quer zu ihrer Längsachse bekannt, wobei zwischen dem als Hubkolben ausgebildeten, quer zur Längsachse der Walze angeordneten Kolben und der inneren Zylinderwandung ein Ringspalt besteht, wobei ein den Ringspalt überbrückender Abstreifring und zwei in Axialrichtung des Hubkolbens voneinander beabstandete, den Ringspalt abdichtende Einheiten jeweils mit einem elastischen Dichtring vorgesehen sind, wobei der Abstreifring und die Dichtringe tragende Tragringe entsprechend einer Querverlagerung des Kolbens im Zylinder radial verschiebbar sind. Der Abstreifring und die Dichtringe folgen der Querverlagerung des Kolbens demnach im Wesentlichen ohne Formänderung.
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Durch die
WO 02/22361 A1 ist eine Lagerung für Zapfen von Zylindern bekannt, wobei der Zapfen in zwei in axialer Richtung des Zylinders beabstandete Stützlager gelagert ist, wobei eines der Stützlager gegenüber dem anderen Stützlager radial verschiebbar angeordnet ist, wobei das als Ganzes verschiebbare Stützlager gegenüber dem anderen Stützlager eine schleifende Dichtung aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzenschloss mit einem Innenteil und einem Außenteil zu schaffen und einen zwischen dem Innenteil und dem Außenteil bestehenden Zwischenraum während einer beliebigen radialen Auslenkung des Innenteils gegen in das Walzenschloss eindringende Fremdkörper, wie z. B. Staub oder Feuchtigkeit, zuverlässig und dauerhaft abzudichten.
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Die Aufgabe wird erfidungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Dichtung einen zwischen dem Innenteil und dem Außenteil bestehenden Zwischenraum während einer beliebigen radialen Auslenkung des Innenteils gegen in das Walzenschloss eindringende Fremdkörper, wie z. B. Staub oder Feuchtigkeit, abdichtet. Das Walzenschloss, das insbesondere in dem rauen Milieu eines Druckwerks betrieben wird, ist durch die Dichtung hermetisch abgedichtet. Dieses trägt zu seiner sicheren und störungsfreien Funktion bei und verringert an ihm durchzuführende Wartungen, die den Stillstand der gesamten Druckmaschine und damit einen Produktionsausfall bedeuten können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Walzenschlosses im montierten Zustand;
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2 eine perspektivische Darstellung von Teilen des Walzenschlosses gemäss der 1;
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3 einen Querschnitt des Walzenschlosses gemäss der 1;
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4 einen Längsschnitt in Axialrichtung des Walzenschlosses gemäss der 1;
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5 eine Einzelteilvergrößerung aus der 4;
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6 eine Explosionszeichnung zur Darstellung der Montage von Teilen des Walzenschlosses gemäss der 1;
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7 eine Draufsicht der Rollmembran;
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8 einen Querschnitt der Rollmembran;
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9 einen Längsschnitt der Rollmembran;
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10 eine perspektivische Ansicht der Rollmembran von oben;
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11 eine perspektivische Ansicht der Rollmembran von unten;
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12 eine Draufsicht auf die Unterseite des Zwischenstücks;
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13 einen Querschnitt durch das Zwischenstück;
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14 eine perspektivische Ansicht des Zwischenstücks von oben;
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15 eine perspektivische Ansicht des Zwischenstücks von unten;
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16 eine perspektivische Ansicht des Rahmens des Walzenschlosses;
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17 einen Längsschnitt des in der 16 gezeigten Rahmens;
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18 eine Detailansicht des in der 16 gezeigten Rahmens;
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19 einen Längsschnitt des Walzenschlosses im montierten Zustand.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ein Innenteil 01 und ein Außenteil 02 aufweisenden Walzenschlosses. Das Außenteil 02 ist vorzugsweise als ein Rahmen 02 ausgebildet. Das Innenteil 01 ist vorzugsweise als ein mit einer Walze (nicht dargestellt) einer Druckmaschine verbundener Halter 01 ausgebildet ist, wobei am Halter 01 an seiner der Walze zugewandten Stirnseite z. B. eine Schale 03 ausgebildet ist, in die ein an einer Stirnseite der Walze angeordneter Zapfen (nicht dargestellt) eingelegt und gehalten werden kann. Die Walze ist z. B. in einem Farbwerk oder einem Feuchtwerk der Druckmaschine angeordnet. Der Zapfen der Walze ist vorzugsweise drehfest ausgebildet, sodass der Zapfen nicht die Rotation der Walze ausführt. Vielmehr ist die Walze z. B. mit Drehlagern auf dem Zapfen gelagert. Im Walzenschloss umfasst der Rahmen 02 zumindest in seiner Axialrichtung den Halter 01, d. h. Rahmen 02 und Halter 01 sind koaxial angeordnet. Der Rahmen 02 ist in der Druckmaschine vorzugsweise ortsfest angeordnet, indem der Rahmen 02 z. B. an einem Maschinengestell der Druckmaschine befestigt ist. Der Halter 01 weist im Rahmen 02 einen drehfesten Betriebszustand auf, der gelöst werden kann, um den Halter 01 in einen drehbaren Betriebszustand zu versetzen. Der Rahmen 02 ist vorzugsweise von einem z. B. rohrförmigen Hohlkörper 04 umgeben. Der Rahmen 02 weist auf einer von der Walze abgewandten Stirnseite z. B. eine Abdeckung 06 auf. Im Rahmen 02 sind z. B. eine oder mehrere Durchgangslöcher 08 eingebracht, durch welche Befestigungsmittel 07, z. B. eine Schraube 07, für eine Montage des Walzenschlosses und/oder zur Befestigung des Walzenschlosses an dem Maschinengestell der Druckmaschine steckbar sind. Sowohl der Rahmen 02 als auch der ihn umgebende Hohlkörper 04 sind vorzugsweise einteilig und/oder zylindrisch ausgebildet.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Hohlkörpers 04 sowie des Rahmens 02 des Walzenschlosses gemäss der 1, wobei ein als eine Membran 09, insbesondere als eine Rollmembran 09 ausgebildeter elastischer Körper 09 jeweils in Wirkverbindung mit einem vorzugsweise stempelförmig ausgebildeten Zwischenstück 11 in ein in den Rahmen 02 eingebrachtes Fenster 12 (4) eingebracht ist. Wenn der Rahmen 02 mehrere Fenster 12 aufweist, sind die Fenster 12 vorzugsweise entlang des Umfangs des Rahmens 02 vorzugsweise äquidistant eingebracht. Die 3 lässt in einer Darstellung eines Querschnitts des Walzenschlosses erkennen, dass das jeder Rollmembran 09 zugeordnete Zwischenstück 11 radial zwischen dem Rahmen 02 und dem (in den 2 und 3 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten) Halter 01 angeordnet ist. Das Zwischenstück 11 ist vorzugsweise von der Rollmembran 09 eingefasst. Dabei kann die Rollmembran 09 während ihrer Auslenkung eine radiale Kraft mittels einer Wirkfläche 13 des Zwischenstücks 11, d. h. mittelbar auf den Halter 01 ausüben, sodass die von der Rollmembran 09 auf den Halter 01 ausgeübte Kraft die mit dem Halter 01 verbundene Walze stufenlos in ihrem axialen Hub einstellt, wobei der Hub z. B. bis zu 10 mm betragen kann. Das Zwischenstück 11 wird z. B. im Fenster 12 des Rahmens 02 seitlich geführt. Das Zwischenstück 11 ist im Fenster 12 des Rahmens 02 in einer Querschnittebene des Rahmens 02 z. B. kippbar eingefasst. Das Zwischenstück 11 ist an einer Grenzfläche 13 zum Halter 01 vorzugsweise gleitfähig ausgebildet, wobei die Grenzfläche 13 eine Wirkfläche 13 zum Halter 01 ausbildet. Die Rollmembran 09 übt demnach eine Kraft durch das Fenster 12 auf den Halter 01 aus, wobei die Rollmembran 09 das Zwischenstück 11 gegen den Halter 01 drückt.
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Die Rollmembran 09 ist im Rahmen 02 angeordnet und mit dem Rahmen 02 vorzugsweise lösbar verbunden, sodass die Rollmembran 09 auf einfache Weise auswechselbar ist, weil sie zerstörungsfrei aus dem Rahmen 02 entnehmbar ist. Insbesondere ist die Rollmembran 09 in das Fenster 12 des Rahmens 02 nur mechanisch eingeknüpft und nicht stoffschlüssig eingefügt. Die Rollmembran 09 verschliesst das Fenster 12 vorzugsweise vollflächig. Die Rollmembran 09 weist an ihrem Rand eine die Rollmembran 09 gegen den Rahmen 02 abdichtende Dichtung 14 auf, die vorzugsweise als eine Wulst 14 ausgebildet ist, mit der die Rollmembran 09 im Fenster 12 des Rahmens 02 formschlüssig in eine am Rahmen 02 ausgebildete Sicke eingreift, wodurch die Rollmembran 09 im Rahmen 02 fixiert ist. Dabei ist die Wulst 14 an der Rollmembran 09 vorzugsweise umlaufend ausgebildet.
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Die im Fenster 12 des Rahmens 02 eingebrachte Rollmembran 09 bildet eine zum Hohlkörper 04 offene Kammer 16 aus. Die Rollmembran 09 weist vorteilhafterweise eine dem Hohlkörper 04 zugewandte Dichtlippe 17 auf (5), wobei die Dichtlippe 17 die Kammer 16 gegen den auf den Rahmen 02 aufgebrachten Hohlkörper 04 abdichtet. Die Kammer 16 ist mit einem Druckmittel beaufschlagbar, vorzugsweise mit Druckluft von z. B. bis zu 6 bar. Ein infolge der Beaufschlagung mit dem Druckmittel zunehmender Innendruck in der Kammer 16 drückt die Dichtlippe 17 verstärkt gegen den Hohlkörper 04.
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Die Rollmembran 09 besteht vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff, z. B. PUR oder NBR. Der Rahmen 02 besteht aus einem formstabilen Werkstoff, z. B. aus einem metallischen Werkstoff, aus einem Kunststoff oder aus einem Verbundwerkstoff. Der Hohlkörper 04 besteht ebenfalls aus einem formstabilen Werkstoff, z. B. aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium. Der Hohlkörper 04 ist vorteilhafterweise als ein Rohr ausgebildet. Das Zwischenstück 11 besteht z. B. aus einem Kunststoff und z. B. durch Spritzgießen hergestellt.
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Die Rollmembran 09 weist in Axialrichtung des Rahmens 02 zur Zuführung des Druckmittels in die Kammer 16 vorzugsweise mindestens ein Durchgangsloch 18 auf, z. B. eine Durchgangsbohrung 18, wobei das Durchgangsloch 18 in Axialrichtung des Rahmens 02 auf der von der Kammer 16 abgewandten Seite eine z. B. ringförmige Dichtung 19 aufweist (4), die dort an der Rollmembran 09 z. B. angeformt ist.
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Wie insbesondere die 5 in einer Einzelteilvergrößerung aus der 4 erkennen lässt, weist die Rollmembran 09 zwischen dem Rahmen 02 und dem Zwischenstück 11 einen u-förmigen Rollbereich A auf. Dieser Rollbereich A der Rollmembran 09 ist vorzugsweise um die Kammer 16 umlaufend und vergleichsweise schmal zur Größe des Fensters 12 ausgebildet, das sich z. B. über eine Länge a (7) in Umfangsrichtung des Rahmens 02 erstreckt, wobei die Länge a z. B. 50 mm bis 100 mm betragen kann.
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Einzelheiten zur Rollmembran 09 sind den 7 bis 11 entnehmbar. Die Dichtlippe 17 kann z. B. einen um die Länge c über den Rand ragenden Überstand und eine vom Rand der Rollmembran 09 in das Innere der Rollmembran 09 gerichtete Länge b aufweisen. Die Länge c kann 1 mm bis 2 mm betragen, die Länge b z. B. 2 mm bis 6 mm. Die Rollmembran 09 hat an ihrer auf das Zwischenstück 11 wirkenden Fläche eine Dicke d von z. B. 1 mm bis 2 mm.
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Einzelheiten zum Zwischenstück 11 sind den 12 bis 15 entnehmbar. So kann das Zwischenstück 11 z. B. diagonal verlaufende Rippen 21 aufweisen, die zwischen sich z. B. im Wesentlichen rautenähnliche Hohlräume 22 ausbilden, wobei die Hohlräume 22 zur Wirkfläche 13 mit dem Halter 01 geöffnet sind. Das Zwischenstück 11 ist auf seiner zum Halter 01 gerichteten Seite (Unterseite) vorzugsweise konkav und auf seiner der Rollmembran 09 zugewandten Seite (Oberseite) vorzugsweise konvex ausgebildet. Das Zwischenstück 11 kann in seiner Draufsicht einen im Wesentlichen rechteckförmigen oder ovalen Umriss mit den Kantenlängen e und f aufweisen, wobei das Zwischenstück 11 mit seinem Umriss derart auf die Rollmembran 09 aufgesteckt wird, dass die Rollmembran 09 mit einer Seite ihres Rollbereiches A an einer Umlaufkante 23 des Zwischenstücks 11 anliegt.
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Die 16 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Rahmen 02 des Walzenschlosses ohne den Halter 01, wobei in die Fenster 12 des Rahmens 02 jeweils ein Zwischenstück 11 eingesetzt ist. Die 17 und 18 zeigen einen Längsschnitt des in der 16 gezeigten Rahmens 02 sowie eine Detailansicht des in der 16 gezeigten Rahmens 02. Vorzugsweise an einer Stirnseite des Rahmens 02 ist eine z. B. kreisringförmig ausgebildete Dichtung 24 angebracht, die vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff besteht und z. B. als eine an einem starren Ring 27 angebrachte elastische Dichtlippe 28 ausgebildet ist (18). Der Ring 27 kann z. B. aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein, an dem die Dichtlippe 28 z. B. anvulkanisiert oder angeklebt ist. Sobald das Walzenschloss fertig montiert wird, indem der Halter 01 in den Rahmen 02 eingesetzt wird, liegt die Dichtlippe 28 in einem vorzugsweise vorgespannten Zustand auf der Mantelfläche des Halters 01 auf und dichtet auf diese Weise einen zwischen dem Halter 01 und dem Rahmen 02 bestehenden, vorzugsweise kreisringförmig ausgebildeten Zwischenraum 26 gegen in das Walzenschloss eindringende Fremdkörper, wie z. B. insbesondere Staub oder Feuchtigkeit, ab. Der montierte Zustand des Walzenschlosses ist in einem Längsschnitt in der 19 dargestellt.
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In dem in den 16 bis 19 gezeigten Beispiel ist die Dichtung 24 mit dem Rahmen 02 vorzugsweise fest verbunden, wobei die Dichtlippe 28 der Dichtung 24 am Halter 01 vorgespannt formschlüssig anliegt. Alternativ kann aber auch die Dichtung 24 mit dem Halter 01 vorzugsweise fest verbunden sein, wobei die Dichtlippe 28 der Dichtung 24 am Rahmen 02 vorgespannt formschlüssig anliegt. In beiden Fällen ist sicherzustellen, dass die Dichtung 24 während einer beliebigen Auslenkung des Halters 01 in dem Rahmen 02 den zwischen dem Halter 01 und dem Rahmen 02 bestehenden Zwischenraum 26 abdichtet, sodass im Inneren des Walzenschlosses angeordnete Bauelemente, wie z. B. die elastischen Membrane 09, die Zwischenstücke 11 und andere, gegen die Gefahr von außen in das Walzenschloss eindringender Fremdkörper wie z. B. Staub und Feuchtigkeit, zuverlässig und dauerhaft geschützt sind. Zu diesem Zweck kann die Dichtung 24, zumindest aber die Dichtlippe 28, während einer Auslenkung des Halters 01 radial verschiebbar sein.
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Wie insbesondere den 17 und 18 entnehmbar ist, weist die Dichtlippe 28 zumindest im unmontierten Zustand von Rahmen 02 und Halter 01 vorzugsweise einen Neigungswinkel α gegenüber der Stirnseite des Halters 02 auf, wobei dieser Neigungswinkel α vorzugsweise vom Walzenschloss abweisend geneigt ist und z. B. zwischen 15° und 45°, insbesondere etwa 25° beträgt. Dadurch bildet die Dichtlippe 28 gegenüber der Stirnseite des Halters 02 einen Überstand g, wobei der Überstand g z. B. zwischen 1 mm und 5 mm beträgt. Die Dichtlippe 28 ragt von ihrer Befestigung z. B. am Rahmen 02 vorzugsweise radial in das Innere des Rahmens 02 gerichtet mit einer vorzugsweise umlaufenden Breite h, insbesondere Ringbreite h, in den Rahmen 02 hinein, wobei die Breite h größer als die maximale radiale Auslenkung des Halters 01 in dem Rahmen 02 ist und vorzugsweise zwischen 3 mm und 10 mm beträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Innenteil, Halter
- 02
- Außenteil, Rahmen
- 03
- Schale
- 04
- Hohlkörper
- 05
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- 06
- Abdeckung
- 07
- Befestigungsmittel, Schraube
- 08
- Durchgangsbohrung
- 09
- elastischer Körper, Membran, Rollmembran
- 10
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- 11
- Zwischenstück
- 12
- Fenster
- 13
- Wirkfläche
- 14
- Dichtung, Wulst
- 15
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- 16
- Kammer
- 17
- Dichtlippe
- 18
- Durchgangsloch, Durchgangsbohrung
- 19
- Dichtung
- 20
-
- 21
- Rippen
- 22
- Hohlraum
- 23
- Umlaufkante
- 24
- Dichtung
- 25
-
- 26
- Zwischenraum
- 27
- Ring
- 28
- Dichtlippe
- A
- Rollbereich
- a
- Länge
- b
- Länge
- c
- Länge
- d
- Dicke
- e
- Länge
- f
- Länge
- g
- Überstand
- h
- Breite, Ringbreite
- α
- Neigungswinkel
