DE2449044A1

DE2449044A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von geschaeumten hohlprofilen

Info

Publication number: DE2449044A1
Application number: DE19742449044
Authority: DE
Inventors: Alfred Schlieckmann
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1976-04-29
Also published as: NL7511681A; US4021173A; ATA681575A; IT1043380B; FR2287987B1; SE7511138L; DE2449044B2; DD120382A5; AT351245B; GB1521973A; FR2287987A1; CH599849A5; JPS5164570A; SU799635A3

Description

PATE NT 4NWALTE

HENKEL, KERN, FEILER & HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEX: 05 29 802 HNKL D ΚηΤΤΔΡΓ» (!ΓΗΜΙΠ STRASSF 7 WECHSELBANK MÜNCHEN Nr.318-S5

tlJU AKD-oCrUVllLJ-o L XVAOOD Z DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 9H

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THE UPJOHN COMPANY 1 5. OKT. .'37*

Kalamazoo, Mich., USA

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von geschäumten Hohlprofilen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von geschäumten Hohlprofilen unter Verwendung eines inneren Kernes und· vonzwei den Kern von aussen mit Abstand umschliessenden Aussenformteilen, wobei die beiden Aussenformteile bewegungskonform längs einer Bahn unter Bildung eines fortlaufenden, ringförmigen und zu einer Kernhalterung hin offenen Kanales verschoben werden und wobei ferner eine Folie U- bzw. rohrförmig gewölbt und kurz vor Eintritt in den ringförmigen Kanal mit einem Schäumstoffgrundmaterial beschickt wird, das im ringförmigen Kanal ausschäumt, wodurch das geschäumte Hohlprofil gebildet wird.

Geschäumte HohlprofiIe werden vor allem als Schaumstoffisolierrohre und zwar insbesondere zur Wärmeisolation von Heiz- oder Kühlrohrleitungen verwendet. Zur kontinuierlichen Herstellung von Schäumstoffisolierrohren ist hierbei ein Verfahren bekannt, bei dem auf einen rotierenden und ausserdem längs bewegten Kernkörper ein Schaumstoffgrundmaterial aufgebracht wird, das nach aussen frei aufschäumen kann, da nach aussen eine Begrenzung nicht vorgesehen ist. Dies hat den Nachteil zur Folge, dass derartig hergestellte Schaumstoffisolierrohre eine unregelmässige Aussenfläche haben und ausserdem bei der Montage auf einem Heizungsrohr mit einer zusätzlichen

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Hüllfolie überzogen werden müssen. Ausserdem besteht der weitere Nachteil, dass die Wandstärke des Schaumstoff rohres ungleichmässig ist.

Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, bei der ein feststehendes, oben geschlitztes Aussenformrohr vorgesehen ist, durch dessen Längsschlitz über einen Flachsteg ein zylindrischer Stab konzentrisch derart eingeführt ist, dass ein oben durch den Steg unterbrochener, ring₇ förmiger Kanal entsteht. Zufbeiden Seiten neben dem Steg werden die Ränder einer zur Fbhrherstellung erforderlichen Innen- und Aussenfolie aus dem Aussenformrohr nach oben herausgeführt, wo sie von zwei Förderketten gegen den Steg gepresst und in Längsrichtung bewegt werden. Vor Eintritt der beiden Folien in den Formkanal wird die 'U-förmig, vorgewölbte Aussenfolie mit einem Schaumstoffgemisch beschickt. Beim Durchgang durch den ringförmigen Formkanal schäumt das Schäumstoffgemlsch auf und fällt unter Anpressung der Aussenfolie gegen die Innenwandung des Aussenformrohres und Anpressung der Innenfolie, gegen den zylindrischen Kern den' ringförmigen·. Formkanal, aus. Nach dem Austritt aus dem Formkanal werden die überflüssigen" und nach aussen abstehenden-Folienränder abgetrennt und der somit fertige" Rohrstrang wird auf Länge- geschnitten. ' Nachteilig- bei- die ser Her st el lungs- meth-öde^ist vor-allem die starke Reibung zwischen . ,·■■ Auss'ehr-ölie und-¹· Ausö'enf orrib ^; da hierdurch sowohl die Länge der Vorrichtungund damit töie Fertigungsgeschwindigkeit als 'auch der Einsatz der in Frage kommenden Werkstoffe begrenzt wird, da'-hochwertige Schaumstoffe höhere Reaktionsdrüöke^! beim Aufschäumen erzeugen. Diese Reaktionsdrücke sind'" aber nach oben der Höhe nach begrenzt, da hiermit gleichzeitig die Reibung sejir stark ansteigt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine beliebige Ausbildung des Kernes nicht möglich ist.Ausserdem besteht noch der Nachteil, dass zusätzlich zur Aussenfolie noch eine Innenfolie benutzt werden muss, die zudem auf ihrer

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dem Kern zugewandten Seite mit einem Gleitmittel versehen werden muss, um die Reibung in Grenzen zu halten. Diese Innenfolie ist lediglich eine Fertigungshilfe, da sie für *Öen späteren Einsatz des Schaumstoffrohres als Isolierrohr nicht benötigt wird. Im übrigen wird durch die Innenfolie der Fertigungsprozess unnötig kompliziert und es erhöht sich auch die Störanfälligkeit der Anlage.

Es ist ferner ein kontinuierliches Verfahren bekannt (DAS 1 266 485), bei dem zur Herstellung eines längs geschlitzten Schaumstoffisolierrohres ebenfalls eine Aussen- und eine Innenfolie benötigt werden. Beide Folien werden unter rohrartiger Auswölbung in einen ringförmigen Formkanal, der an einetUmfangssteile über seine Länge radial unterbrochen ist, so eingeführt, dass sich die Aussenfοlie an die Aussenwand und die Innenfolie an die vom Kern gebildete Innenwand anlegt, wobei kurz vor dem Eintritt der Folien in den Formkanal reaktionsfähiges Schaumstoffgrundmaterial in die Aussenfolie eingefüllt wird, das sodann im Formkanal ausschäumt und sich mit den beiden Folien verbindet. Der Formkanal wird hierbei durch zwei umlaufende Aussenformketten und den feststehend angeordneten Kern gebildet, der an einem Steg befestigt ist, der aus den beiden Aussenformketten dureh eine obere Trennfuge derselben nach oben herausgeführt ist. Auch bei diesem bekannten Verfahren bestehen zunächst einmal die schon vorstehend erwähnten Nachteile, die sich aus der Verwendung einer zusätzlichen Innenfolie ergeben. Ausserdem besteht jedoch vor allem ebenfalls der Nachteil, dass an der Aussenwandung des feststehend angeordneten Kernes sehr starke Reibungskräfte auftreten, so dass auch bei diesem bekannten Verfahren die Einsetzbarkeit bezüglich Arbeitsgeschwindigkeit, Querschnitt der zu fertigenden Teile und Einsetzbarkeit der Schaumstoffmaterialien begrenzt ist.

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Das Gleiche gilt auch bezüglich einer anderen bekannten Anlage, die einen feststehenden Dorn als Innenkern aufweist, der am Einlauf der Anlage befestigt ist und frei in die feststehende oder umlaufende Aussenform hineinragt. Im übrigen ist auch bei dieser Anlage ebenfalls eine Innenfolie erforderlich, wobei auch hier die sich aus der Reibung ergebenden Probleme grosse Schwierigkeiten bereiten, die auch durch Verwendung von zusätzlichen Gleitmitteln nicht vermieden werden können. Ausserdem besteht noch der zusätzliche Nachteil, dass der nur einseitig eingespannte Dorn keine hinreichende Stabilität besitzt, um die beim Schäumen auftretenden Drücke ohne Auslenkung aufzurahmen.

Wegen des Problemes der vorgenannten Dornauslenkung wird deshalb bei einer anderen bekannten Anlage (DAS 2 I65 584) der Vorschlag gemacht, mittels eines Laserstrahles die Auslenkung zu kontrollieren und über Regel- und Steuerelemente eine Pluchtkorrektur vorzunehmen. Mittels dieser Hilfseinrichtung wird jedoch keine einwandfreie Fluchtung des feststehenden Innenkernes erreicht, während andererseits die ganze Anlage relativ kompliziert wird.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung in Vorschlag zu bringen, wodurch den genannten Nachteilen abgeholfen und insbesondere die bislang unvermeidliche Reibung vermieden wird. Ausserdem

soll die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden und keine Einschränkungen mehr bezüglich des Querschnittes der zu fertigenden Teile und der Auswahl der verwendeten Schaumstoffmaterialien bestehen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kern bewegungskonform zusammen mit den beiden koaxialen Aussenformteilen längs der Bahn verschoben wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur

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Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelebene senkrecht zur Bewegungsbahnebene der beiden AussenformteiIe ein umlaufendes endloses Transportelement vorgesehen ist, das den Kern trägt und sich bewegungskonform mit den beiden Aussenformteilen bewegt.

Erfindungsgemäss bewegen sich somit die beiden AussenformteiIe und der hierzu koaxial angeordnete Kern bewegungskonform zueinander, so dass keine Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Schaumstoffrohr auftritt und somit Reibungskräfte vermieden werden. Ausserdem kann die bislang erforderliche Innenfolie in Portfall kommen. Wie ohne weiteres ersichtlich, sind erfindungsgemäss durch die Vermeidung von Relativgeschwindigkeiten und Reibungskräften wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten als bisher möglich. Ausserdem bestehen keinerlei Einschränkungen bezüglich der Querschnittsgestaltung des Schaumstoffrohres und der Auswahl der Schaumstoffmaterialien.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Kern aus einzelnen Formstücken, die über Stege an einer endlosen Kette befestigt sind, welche das endlose umlaufende Transportelement bildet und entweder durch einen gesonderten synchronen Antrieb oder von den Aussenformteilen angetrieben wird, die ebenfalls an umlaufenden endlosen Ketten befestigt sind.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht von oben auf die gesamte Vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt in vergrösserter Darstellung durch

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die Vorrichtung;

Fig. 4 eine Teilseitenansicht (teilweise aufgebrochen) des Kerns mit zugehöriger Kette.

Wie am besten aus der Draufsicht der Fig. 1 ersichtlich, sind zwei nebeneinander liegende, endlos umlaufende Aussenformketten 1 vorgesehen, die jeweils durch einen Motor mit Getriebe 2 angetrieben werden und bewegungskonform, d.h. mit gleicher Geschwindigkeit längs einer geradlinigen Bahn in horizontaler Richtung bewegt werden. Die beiden Aussenformketten 1 sind mit einer Vielzahl von unmittelbar nebeneinander liegenden und auswechselbaren Aussenformhälften 3 versehen, die jeweils halbzylinderförmige Ausnehmungen aufweisen, wdbei zwei unmittelbar einander gegenüberliegende Aussenformhälften bei ihrer Anlage längs der geradlinigen Bewegungsbahn eine zylindrische Ausnehmung bilden, die nach oben durch einen Schlitz offen ist, der nachstehend noch näher in Verbindung mit dem Kern beschrieben wird. Im übrigen schliessen sich sämtliche Aussenformhälften 5 längs der geradlinigen Bewegungsbahn nahtlos im Bereich ihrer Stirnseiten aneinander an, wodurch ein durchgehender Kanal geschaffen wird.

Die beiden in der Horizontalebene umlaufenden Aussenformketten 1 sind längs ihrer gesamten Erstreckung mit Rollen versehen, die sich an horizontalen Leisten 5 zu beiden Seiten der Aussenformhälften J abstützen. Die Leisten 5 sind ihrerseits in nicht dargestellter Weise an einem Gestell 6 der Vorrichtung abgestützt. Ausserdem ist die eine der beiden Leisten 5 (die rechte in Fig. J>) in horizontaler Richtung gleitend gelagert und auf horizontalen Druckfedern 8 abges tützt, so dass jeweils zwei einander gegenüberliegende Aussenformhälften 3 federnd gegeneinander angedrückt werden.

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Eine weitere umlaufende Kette (Kernkette) 9 ist in der vertikalen Mittelebene, d.h. mittig zu den beiden Aussenformketten 1 und derart über diesen angeordnet, dass ihre Mitte mit der Trennfuge der Aussenformhälften zusammenfällt. Ähnlich wie bei den beiden Aussenformketten 1 sind auch am äusseren Umfang der Kernkette 9 mehrere Kernformstücke IQ längs des gesamten Kettenumfanges auswechselbar angeordnet. Die Verbindung zwischen den Kettenformstücken 10 und der eigentlichen Kette erfolgt über zugeordnete Stege 11. Die Stege 11 sind hierbei in der den eingangs erwähnten Spalt bildenden Trennfuge der Aussenformhälften 3 derart eingespannt, dass die Kernformstücke 10 genau k>axial zu den beiden Aussenformhälften 3 liegen, so dass sich ein fortlaufender ringförmiger Hohlkörper ergibt, der den Formraum für das Ausschäumen und Aushärten des Schaumstoffmateriales bildet.

Die mit der Vielzahl von Kernformstücken 10 versehene Kernkette 9 wird synchron und bewegungskonform zusammen mit den beiden Aussenformketten 1 angetrieben, wobei entweder ein gesonderter Synchronantrieb vorgesehen sein kann oder aber der Antrieb einfach durch die beiden Aussenformketten 1 erfolgen kann, da die Stege 11 in der oberen Trennfuge der Aussenformhälften 3 fest eingespannt sind. Es besteht somit keine Relativbewegung zwischen den Aussenformhälften 3 und den Kernformstücken 10, d.h. die Aussenformhälften 3 ^u^d die Kernformstücke 10 bilden einen fortlaufenden ringförmigen Hohlkörper.

Wie ohne weiteres verständlich, stossen ähnlich wie die Aussenformhälften 3 auch die Kernformstücke 10 jeweils mit ihren Stirnseiten unter Bildung eines geschlossenen Kernstranges aneinander an, wobei zur Erhöhung der Festigkeit und zur Zentrierung Zentrierstifte 6a und Magnete 6b

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jeweils stirnseitig vorgesehen sind.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird von einer Rolle eine Folie 12 abgezogen und in nicht eingezeichneten U-förmigen Vorformelementen U-förmig geformt und sodann derart in den Einlauf der aus den Aussenformhälften 3 und den Kernformstücken 10 bestehenden Form eingeführt, dass die beiden Ränder der Folie 12 an der Aussenkante der Kernkette 9 anliegen. Ferner ist im Bereich des Einlaufes der Form bzw. des Formkanales eine Dosieranlage 15 mit einem Auslaufstück 14 vorgesehen, wodurch der Hohlraum der U-förmig gewölbten Folie 12 mit einem Schaumgemisch beschickt wird. Dieses Schaumgemisch schäumt und härtet sodann aus innerhalb des fortlaufenden Formkanales, der durch die Aussenformhälften 3 und die Kernformstücke gebildet ist. Hierbei entsteht ein ringförmiger durch die aneinander anschliessenden Stege 11 unterbrochener Hohlkörper, der die Form eines an einer Seite geschlitzten Rohres hat. Die Folie 12 ist im Bereich der Trennfuge zwischen den Aussenformhälften 3 und den Stegen 11 eingespannt, wobei die Breite der Folie 12 derart gewählt ist, dass die Folie 12 mit der Oberkante der Aussenformhälften 3 in etwa bündig abschliesst.

Im Bereich des dem Einlauf gegenüberliegenden Endes der Vorrichtung tritt der Schaumstoffstrang beim öffnen der drei Ketten im Bereich der Umlenkräder derselben aus und wird durch zwei zu beiden Seiten der Stege 11 angeordnete feststehende Spreizkeile 16 und 17, die in die Trennfuge eingreifen, derart gespreizt, dass bei der Umlenkung der Kernkette 9 im Bereich des Umlenkrades die Kernformstücke 10 und die Stege 11 ohne Schwierigkeit nach oben aus dem Schäumstoffrohr herausgeführt

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werden können. Da die Kernformstücke 10 am äusseren Umfang und zwar genau gegenüberliegend zu den Stegen 11 mit messerförmigen Leisten 18 versehen sind, wird eine weitere Trennfuge in das Schaumstoffrohr eingeformt, die der erstgenannten Trennfuge genau gegenüberliegt. Diese weitere Trennfuge hat zur Folge, dass beim Aufspreizen das Schäumstoffrohr in zwei Halbzylinderschalen aufgetrennt wird, die - im Bereich der unteren Trennfuge - durch die Folie 12 miteinander verbunden sind. Dies ergibt den Vorteil, dass die Montage des Schaumstoffisolierrohres auf einem Heizungsrohr oder dergleichen denkbar einfach ist, da lediglich die beiden Halbzylinderschalen von beiden Seiten um das Heizungsrohr geklappt werden.

Da erfindungsgemäss jegliche Relativbewegung zwischen dem Schaumstoff sowie zwischen den Aussenformhälften und den Kernformstücken 10 vermieden wird, entsteht auch keine Reibung und auch hohe Schäumdrücke können ohne weiteres aufgenommen werden, so dass praktisch keine Einschränkung bei der Auswahl der Schaumstoffmaterialien besteht. Ausserdem besteht auch keine Einschränkung bezüglich der Querschnitte der Schaumstoff rohre. Abgesehen von relativ/Wandstärken können auch im Bedarfsfall Rohre mit Querschnitten gefertigt werden, die sich in Rohrlängsrichtung ändern. Ein weiterer Vorteil liegt in einer beträchtlichen Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von geschäumten Höhlprofilen unter Verwendung eines inneren Kernes und von zwei den Kern von aussen mit Abstand umschliessenden Aussenformteilen, wobei die beiden AussenformteiIe bewegungskonform längs einer Bahn unter Bildung eines fortlaufenden, ringförmigen und zu einer Kernhalterung hin offenen Formkanales verschoben werden und wobei ferner eine Folie U- bzw. rohrförmig gewölbt und kurz vor Eintritt in den ringförmigen Formkanal mit einem Schaumstoffgrundmaterial beschickt wird, das im ringförmigen Formkanal ausschäumt, wodurch das geschäumte Hohlprofil gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern bewegungskonform zusammen mit den beiden koaxialen Aussenformteilen längs der Bahn verschoben wird.

2. Vorrichtung mit einem inneren Kern und zwei hiermit zusammenarbeitenden den Kern von aussen koaxial und mit Abstand umschliessenden Aussenformteilen, die mittels zugeordneter endlos umlaufender Ketten bewegungskonform längs einer Bahn verschiebbar sind und hierbei einen fortlaufenden Formkanal bilden und mit einer Vorrichtung zur Zuführung einer U- bzw. rohrförmig gewölbten Folie in den Einlauf des Formkanales zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einer Vielzahl von Kernformstücken (10) besteht, die an einer endlosen Kernkette (9) befestigt sind und bewegungskonform zusammen mit die AussenformteiIe bildenden Aussenformhälften (3) längs der Bahn unter Bildung eines fortlaufenden

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ringförmigen K?n?les verschiebbar sind.

5. Vorrichtung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernformstücke (10) über zugeordnete Stege (11) mit der Kernkette (9) verbunden sind, die in der oberen Trennfuge der Aussenformhälften (J) derart eingespannt sind, dass die Kernformstücke (10) genau koaxial zu halbzylindrischen Ausnehmungen der Aussenformhälften (3) angeordnet sind.

4. Vorrichtung gemäss Anspruch 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernkette (9) oberhalb der die Aussenformhälften (j5) verschiebenden Aussenformketten (1) und in einer vertikalen Mittelebene der Aussenformketten (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernformstücke (10) jeweils mit einer messerförmigen Leiste (18) zur Einformung einer Trennfuge in den Schaumstoff versehen sind, die den Stegen /jeweils diametral gegenüberliegen.

6. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernform-« stücke (10) und die Aussenformhälften (3) zur Herstellung von Hohlprofilen unterschiedlichen Querschnitts auswechselbar sind.

7. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernformstücke (10) durch Form- oder Kraftschluss unmittelbar von den Aussenformketten (1) oder den Aussenformhälften (3) antreibbar sind.

8. Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11) der Kernformstücke (10) unter Einspannung im Bereich der oberen Trennfuge mit den Aussenformhälften (3) kraftschlüssig verbunden sind.

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9. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche

2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenformhälften (3) und oder die Kernformstücke (10) aufeinandergereiht unterschiedliche Querschnitte aufweisen.

10. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche

2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenformteile (3) und/oder die Kernformstücke (10) durch elastische Dichtungen jeweils gegeneinander abgedichtet sind.

11. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernformstücke (10) im Bereich ihrer Stirnflächen mit Zentriereinrichtungen, insbesondere mit Zentrierstiften (6a) und Magneten (6b) versehen sind.

12. Vorrichtung gemäss einem der vorstehenden Ansprüche

2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenformteile (;5) federnd gegeneinander und gegen die Stege (11) der Kernformstücke (10) angedrückt sind.

Ij5. Vorrichtung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenformhälften (3) mit Rollen (4) versehen sind, die sich auf jeweils einer Leiste (5) fcu beiden Seiten des fortlaufenden Pormkanales abstützen und dass mindestens eine der beiden Leisten (5) in horizontaler Richtung federnd gegenüber einem Gestell oder dem Fundament der Vorrichtung abgestützt ist.

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