LU85612A1 - Greifvorrichtung fuer in das stichloch von metallurgischen ofen eintreibbare und aus diesem herausziehbare stangen,insbesondere abstichstangen - Google Patents

Description

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Dango & Dienenthal Maschinenbau GmbH., Hagener Str. 103, 5900 Siegen Bundesrepublik Deutschland

Greifvorrichtung für in das Stichloch von metallurgischen Öfen eintreibbare und aus diesem herausziehbare Stangen, insbesondere _Abstichstangen_

Die Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Bei der'früher beim Bohren von Stichlöchern angewandten 5 Technik wird die Bohr- oder Schlagstange mit einer am Bohrhammer befindlichen Muffe verschraubt, was umständlich ist. Es ist auch bekannt, an die Bohr- oder Schlagstange eine Muffe zu schrauben und diese mit einer bajonettverschlußartigen Steck-Dreh-Verbindung an den Bohrhammer zu kuppeln, 10 so daß das umständliche Schrauben im Hitzebereich nicht mehr nötig ist, sondern irgendwo entfernt vom heißen Bereich des Ofens und der Gießrinne vorgenommen werden kann.

Im Hitzebereich braucht dann die Bohr- oder Schlagstange nur noch eingesteckt und etwas gedreht zu werden und eine 15 Sicherheitsklinke vorgelegt zu werden. Eine weitere bekannte Möglichkeit des Ankuppelns ist die Querkeil Verbindung, d.h. ein Keil wird in eine Tangentialnut der Bohr- oder Schlagstange eingeschlagen und mit einem Kettchen gesichert.

20 Für das Abstechen eines Schachtofens o.dgl. wird neuerdings die sogenannte Rückschlag- oder Gegenschlagtechnik verwendet. Dabei wird im Prinzip nicht mehr gebohrt, sondern es wird an den Hammer eine Stange angekuppelt, die in die weiche Stopfmasse des Ofens einge-25 schlagen und dann losgekuppelt wird. Da dann für das Personal keine Möglichkeit besteht, an den heißen Ofen bzw.. die heiße Rinne heranzutreten, muß für die Stange eine fern- , · - 2 - * bediente Greifvorrichtung vorgesehen werden, die zum Loskuppeln der Stange nach deren Eintreiben in die Stopfmasse des Ofens geöffnet wird. Die Lafette wird in ihre Ruhelage geschwenkt und bleibt dort bis zum 5 nächsten Abstich stehen. Zum Zeitpunkt des nächsten Abstiches wird die Bohrmaschine mit der Lafette wieder nach vorne geschwenkt. Dort wird die im Ofen steckengelassene Stange wieder angekuppelt und mit dem Gegenschlaghammer der Bohrmaschine aus dem Ofen herausgezo-10 gen, so daß das Stichloch in kurzer Zeit geöffnet wird.

Alle bisher bei diesem Verfahren verwendeten Greifvorrichtungen erfordern eine formschlüssige Verbindung der Stange mit dem Gegenschlaghammer der Bohrmaschine, 15 d.h. an der Schlagstange ist eine entsprechende bearbeitete Stelle notwendig, z.B. eine Tangential- oder Umfangsnut, um die Kräfte beim Herausziehen der Stange formschlüssig übertragen zu können. Dies auch deshalb, weil im Lafettenbereich an der Maschine nur Preßluft für pneu-20 matische Antriebe vorhanden ist und dort ein Druck von nur 5 oder 6 bar zur Verfügung steht, so daß es nicht ohne weiteres möglich ist, eine Greifvorrichtung zu schaffen, die eine so hohe Kraft aufbringt, daß die Zugkraft beim Herausziehen der Stange reibungsschlüssig oder 25 kraftschlüssig übertragen werden kann. Eine Hydraulikeinrichtung über der heißen Gießrinne scheidet wegen der Brandgefahr im.Falle eines Defektes aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greif-30 Vorrichtung zu schaffen, mit der glatte Stangen ohne irgendwelche mechanisch bearbeitete Stellen gegriffen und aus dem Ofen herausgezogen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kenn-35 Zeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausfüh-rungs-beispiele und weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung hat durch die selbsttätige Verstärkung der Klemmkraft den besonderen Vorteil, daß die an der Maschine ohnehin vorhandene Preßluft von relativ niedrigem Druck zum Lösen oder Ein-5 rücken der Greifvorrichtung benutzt werden kann. Die Bohr-fc oder Schlagstange, die bei dem vorbeschriebenen Abstich verfahren ohnehin infolge des Abbrandes ihres im Ofen steckenden Endes verbraucht wird, benötigt keine bearbeiteten Stellen (Nuten, Bunde u.dgl.), wie sie für form-10 schlüssige Verbindungen bisher notwendig waren.

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung verständlich. Es zeigen 15

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung, bei der die erfindungsgemäße Greifvorrichtung zur Anwendung kommt, 20 Fig. 2 im Längsschnitt nach der Linie II-JI in Fig.3 ein erstes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Greifvorrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in 25 fig- 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht der 30 Ausführungsform nach den Fign. 2 bis 4,

Fig. 6 eine der Fig. 4 ähnliche Schnittdarstellung einer abgeänderten Ausführungsform, 35 Fig. 7 im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbei spiel , * - 4 -

Fig. 8 eine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht eines dritten Ausfiihrungsbeispi el s,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8, 5 * Fig. 10 eine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels und

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10.

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Fig. 1 zeigt eine Stichlochbohrmaschine mit einer Bohrlafette 1, die in bekannter Weise hoch- und weggeschwenkt werden kann (siehe Pfeile in Fig. 1). Auf der Lafette 1 ist ein als Gegenschlaghammer ausgebildeter 15 Bohrhammer 2 verschiebbar geführt, der an seinem einem Ofen 3 zugewandten Ende eine Greifvorrichtung 4 zur Aufnahme einer Abstichstange 5 aufweist. Anstelle der Abstichstange 5 kann auch eine Bohr- oder Schlagstange eingespannt werden,jedoch ist im nachfolgenden nur von 20 der Abstichstange oder Stange 5 die Rede. Am ofenseitigen Ende der Lafette 1 befindet sich eine Führung 6 für die Stange 5. Die Führung 6 und die Greifvorrichtung 4 werden geöffnet, wenn bei in das Stichloch des Ofens 3 eingetriebener Abstichstange 5 die gesamte Stichlochbohr-25 maschine hoch- und weggeschwenkt werden soll bzw. muß, um sie möglichst schnell über der noch mit heißem Eisen gefüllten Gießrinne (nicht dargestellt) wegzubringen.

Die Abstichstange 5 verbleibt bis zum nächsten Ab-30 stichvorgang im Stichloch des Ofens 3. Zur Einleitung des Abstiches wird zunächst die Stichlochbohrmaschine wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht, die Greifvorrichtung 4 des Bohrhammers 2 wird mit der Abstichstange 5 gekuppelt, wie nachfolgend noch beschrieben, und die Füh-35 rung 6 am ofenseitigen Ende der Lafette 1 wird geschlossen.

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Mit eingeschaltetem Gegenschlag des Bohrhammers 2 wird die Abstichstange 5 aus dem Stichloch des Ofens 3 herausgezogen. Sobald die Abstichstange 5 das Stichloch verlassen hat, wird die gesamte Stichlochbohrmaschine aus dem flüssi-5 gen Eisenstrahl herausgeschwenkt, d.h. hoch- und wegge-> schwenkt (siehe Pfeile in Fig. 1).

Die für die Greifvorrichtung 4 der Fig. 1 bevorzugte Ausführungsform nach den Fign. 2 bis 5 weist ein Gehäuse 10 7 auf, das aus einem mit dem Bohrhammer 2 verschraubbarem

Kupplungsstück 8 mit Gewindebohrung 9, einem Zwischenring 10 mit einer die Abstichstange 5 aufnehmenden Bohrung 11, einem eine Klemmeinrichtung 12 aufnehmenden Zwischengehäuse 13 und einem Aufnahmestück 14 mit einer trichter-15 förmig nach außen erweiterten Bohrung 15 zur Aufnahme des glattzylindrischen Einsteckendes der Abstichstange 5 besteht.

Die Klemmeinrichtung 12 weist eine Kippscheibe 16 auf, die die Abstichstange 5 mit einer Bohrung 17 umgibt, deren 20 Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Abstichstange 5. Unter der Abstichstange 5 liegt die Kippscheibe 16 an einem Anschlag 18 im Zwischengehäuse 13 an, und über der Abstichstange 5 ist eine auf einem Führungsbolzen 19 geführte Druckfeder 20 vorgesehen, die das Bestreben hat, die 25 Kippscheibe 16 in die in Fig. 2 dargestellte Kippstellung zu drücken, so daß die Bohrung 17 nach der Darstellung in Fig. 2 mit ihrer vorderen (linken) Kante oben und mit ihrer hinteren (rechten) Kante unten an der Abstichstange 5 angreift. Wenn nun die Abstichstange 5 mit dem Bohrhammer 2 30 (Fig. 1) aus dem Stichloch des Ofens 3 herausgezogen wird, dann drückt der Anschlag 18 gegen die Kippscheibe 16 der Klemmeinrichtung 12. Je stärker die Zugkraft des Bohrhammers 2 am Gehäuse 7 der Greifvorrichtung 4 ist, um so stärker wird die Klemmwirkung der Kippscheibe 16 an der Abstichstange 5.

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Zum Lösen der Klemmeinrichtung 12 und damit zum Herausnehmen oder Einstecken der Abstichstange 5 sind zwei luftdruckbetätigte Kolben 21 auf der der Druckfeder 20 abgewandten Seite der Kippscheibe 16 vorge-5 sehen. Bei Druckbeaufschlagung der Kolben 21 kippen diese die Kippscheibe 16 in eine gerade Stellung ungefähr senkrecht zur Achse der Abstichstange 5, wie in Fig. 5 dargestellt, so daß die Abstichstange 5 frei ist.

Die Druckluft wird über Kanäle 22 den Kolben 21 zuge-10 führt.

In Fig. 6, in der für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fign. 2 bis 5 verwendet werden, ist eine Abänderungsform der Kippscheibe 16* dargestellt.

15 Hierbei hat die Bohrung 17' an den bei Schrägstellung (Fig. 2) an der Abstichstange 5 angreifenden Kanten Zähne oder Spitzen 23, die in die Abstichstange 5 einschneiden, so daß gegebenenfalls mit dem Bohrhammer 2 auch ein Drehmoment auf die Abstichstange 5 übertragen werden kann.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 weist die Klemmeinrichtung eine mehrfach geschlitzte Klemmhülse 24 mit gezahnten Greifbacken 25 auf, die außen konisch ausgebildet sind. Die Klemmhülse 24 ist mit einem Ringkol-25 ben 26 fest verbunden, der außen in einer Bohrung 27 eines Gehäuseteils 28 und innen auf einem Zapfen 29 eines Kupplungsstücks 30 dicht geführt ist. Das Kupplungsstück 30 weist außen eine Gewindebohrung 31 zum Aufschrauben auf. einen Gewindezapfen 32 des Bohrhammers 2 und innerhalb 30 des Zapfens 29 eine glatte Bohrung 33 zur Aufnahme der Abstichstange 5 auf.

Die außen konisch ausgebildeten Greifbacken 25 wirken mit einer Innenkonusfläche 34 des Gehäuseteils 28 zu-35 sammen, wenn der Ringkolben 26 über Druck!uftkanäle 35 mit Druckluft beaufschlagt ist und entgegen der Kraft einer ; -7-.

Druckfeder 36 die Klemmhülse 29 mit ihren Greifbacken 25 gegen die Innenkonusfläche 34 des Gehäuseteils 28 drückt, so daß die eingesteckte Abstichstange 5 von den Greifbacken 25 erfaßt wird. Wird nun der Bohrhammer 2 5 bei eingeschaltetem Rück- oder Gegenschlag in Richtung des Pfeiles 37 mit der GreifVorrichtung und der Abstichstange 5 zurückgezogen, dann verstärkt sich die Klemmkraft der Greifbacken 25 durch die Keilwirkung der Innenkonusfläche 34 des Gehäuseteils 28. Wird die Druck-10 luft weggenommen, so wird der Ringkolben 26 durch die Druckfeder 36, die sich an ihrem dem Ringkolben 26 abgewandten Ende an einer Schulter 38 der Bohrung 27 des Gehäuseteils 28 abstützt, mit der Klemmhülse 29 zurückgedrückt (nach rechts in Fi g - 7), so daß die Greifbacken 15 25 der Klemmhülse 29 die Abstichstange 5 freigeben. Bei dieser Ausführungsform wird im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fign. 2 bis 6 die Druckluft zum Einleiten des Klemmvorganges und die Druckfeder 36 zum Lösen der Klemmeinrichtung verwendet.

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Eine weitere mögliche Àusführungsform zeigen die Fign. 8 und 9. Bei dieser Ausführungsform werden Klemmrollen 39 verwendet, die in einem zweigeteilten und in einem Gehäuseteil 40 verschiebbar geführten Käfigbau-25 teil 41 um Achsen quer zur Abstichstange 5 drehbar und radial zur Abstichstange 5 begrenzt verschiebbar gelagert sind. Die Rollfläche jeder Klemmrolle 39 ist entsprechend dem Radius der Abstichstange 5 konkav gewölbt und steht zur Erzeugung einer Keilwirkung beim Her-30 ausziehen der Abstichstange 5 aus dem Ofen 3 mit jeweils einem Keil 42 in Wirkverbindung, dessen Keilfläche entsprechend dem Radius der Abstichstange 5 und der Klemm-rollen 39 konvex gekrümmt ist. Die Keile 42 haben also die geometrische Form eines schrägen Zylinderabschnittes.

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Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei eina.nder diametral gegenüberliegende Klemmrollen 39 vorgesehen. Es können aber auch vier kreuzweise angeordnete Klemmrollen 39 mit zugehörigen vier Keilen 5 42 vorgesehen werden. Die Keile 42 sind im Gehäuseteil • 40 befestigt. Mit dem Käfigbauteil 41 sind Kolbenstangen 43 verbunden, die zu beispielsweise vier Kolben 44 gehören, welche in Zylinderbohrungen 45 eines Gehäuseeinsatzes 46 geführt sind und unter der Einwirkung von 10 Druckfedern 47 stehen, die das Bestreben haben, den Käfigbauteil 41 mit den Klemmrollen 39 in Klemmstellung zu bewegen (nach links in Fig. 8). Wird nun in Richtung des Pfeiles 48 gezogen, so wird die Klemmwirkung der Klemmrollen 39 durch die Keile 42 verstärkt.

15 Zum Lösen der Klemmeinrichtung werden die Kolben 44 über Kanäle 49 mit Druckluft beaufschlagt, so daß über die Kolbenstangen 43 der Käfigbauteil 41 mit den Klemm-rollen 39 zurückgezogen wird (nach rechts in Fig. 8) und die Abstichstange 5 frei herausgezogen oder eine 20 neue eingeführt werden kann. Die Abstichstange 5 findet beim Eintreiben in den Ofen 3 (Fig. 1) ihr Widerlager in einer Blindbohrung 50 des Gehäuseeinsatzes 46.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform, die 25 in den Fign. 10 und 11 dargestellt ist, werden Exzenter 51 (zwei oder vier) als Klemmeinrichtung verwendet. Diese Exzenter 51 sind in einem zweigeteilten Gehäusezwischenstück 52 um quer zur Achse der Abstichstange 5 verlaufende Achsen'drehbar gelagert und weisen, ähnlich den Klemmrol-30 len 39 der Fign. 8 und 9, eine entsprechend dem Radius der Abstichstange 5 konkav gewölbte Oberfläche auf. Je ein Hebelarm 53 ist mit jedem Exzenter 51 fest verbunden und sitzt mit seinem freien Ende jeweils zwischen zwei Stößeln 54, 55, von denen der eine Stößel 54 die Kolbenstange für 35 einen Kolben 56 bildet und der andere Stößel 55 in einer entsprechenden Bohrung 57 eines Kupplungsstücks 58 der * 4 - 9 - ' «

Greifvorrichtung unter der Einwirkung einer Druckfeder 59 steht, die sich an einer am Stößel 55 befestigten Ringscheibe 60 abstützt. Die Druckfedern 59 haben das Bestreben, die Exzenter 51 von der Abstichstange 5 zu 5 lösen, wenn die Kolben 56 nicht mit Druckluft beaufschlagt sind. Zum Spannen der Klemmeinrichtung werden die Kolben 56 mit Druckluft beaufschlagt, so daß über die Stößel 54 (Kolbenstangen) und die Hebelarme 53 die Exzenter 51 an der Abstichstange 5 zur Anlage kommen.

10 Bei Zug in Richtung des Pfeiles 61 werden über die Hebelarme 53 die Exzenter 51 immer fester an die Abstichstange 5 gedrückt, so daß auch hier eine die Klemmkraft verstärkende Wirkung ausgeübt wird. Sollten sich die Exzenter 51 einmal zu sehr an der Abstichstange 5 fest-15 geklemmt haben, so besteht die Möglichkeit, durch einen leichten Schlag auf die aus dem Kupplungsstück 58 herausragenden Enden der Stößel 55 die Exzenter 51 zu lösen.

Anstelle mehrerer, z.B. vier, Kolben 56, die in 20 einzelnen Zylinderbohrungen sitzen, kann nach der Darstellung der Fig.. 10 der Kolben 56 auch ein Ringkolben sein, wie in Fig. 7, der in einer ringförmigen Ausdrehung 56a des Gehäuses verschiebbar gelagert ist. Dabei können die Stößel 54 frei geführt sein und brauchen keine 25 mit dem Ringkolben fest verbundene Kolbenstangen zu sein.

Bei den vorstehend beschriebenen Greifvorrichtungen können die an der Abstichstange 5 angreifenden Teile 39, 51 -- wie bei den Ausführungsformen der Fign. 6 und 7 — 30 mit Zähnen oder Zacken versehen sein, um auf die Abstichstange 5 durch Einschalten des Drehantriebs des Bohrhammers 2 auch ein Drehmoment übertragen zu können, falls dies erwünscht oder notwendig ist.

35 Bei einigen der beschriebenen Ausführungsbeispiele wird Druckluft zum Einleiten des Klemmeffektes verwendet, , ·' - 10 - * * während das Lösen der Klemmeinrichtung durch die Druckfedern erfolgt (Fign. 7 und 10, 11). Bei den anderen Ausführungsbeispielen wird Druckluft zum Lösen der Klemmeinrichtung eingesetzt, während die 5 Druckfedern bei drucklosen Kolben für das Einleiten - des Klemmeffektes sorgen (Fign. 2 bis 6, 8 und 9).

In allen Fällen ist auch die umgekehrte Anordnung möglich.

Claims (7)

1. Greifvorrichtung für eine in das Stichloch von metallurgischen Öfen eintreibbare und aus diesem herausziehbare Stange, insbesondere Abstichstange, wobei ein Gehäuse der Greifvorrichtung über ein Kopfstück mit einer

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-15 zeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine Kippscheibe (16) aufweist, die das glattrunde Ende der Abstichstange (5) mit einer Bohrung (17) umgibt, und daß die die Klemmkraft verstärkende Einrichtung ein mit dem Gehäuse (7) der Greifvorrichtung (4) fest verbundener Anschlag (18) 20 ist, der am einen Ende der Kippscheibe (16) angreift und die Zugkraft an der Abstichstange (5) in ein Kippmoment an der Kippscheibe (16) umwandelt.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-25 zeichnet, daß die Bohrung (17) der Kippscheibe (16) zumindest an den an der Abstichstange (5) zur Anlage kommenden Kanten Zähne oder Spitzen (23) aufweist. / // Pessins :........ύ~ planches _»ii{/..~.pages dont......A.....page de garde pages de description .........pages de revendication - 12 - ........Δ......abrégé descriptif Luxembourg, le 26 0CT m Le mandataire: Me Alain Rukavina

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine geschlitzte Klemmhülse (24) mit gezahnten Greifbacken (25) ist, die außen konisch ausgebildet sind und mit einer die Klemm-► 5 kraft verstärkenden Innenkonusfläche (34) des Gehäuses (28) der Greifvorrichtung (4) zusammenwirkt.

5. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung einander diametral 10 gegenüberliegende, entsprechend dem Radius der Abstichstange (5) konkav gewölbte Klemmrollen (39) aufweist, die in einem im Gehäuse (40) der Greifvorrichtung (4) axial zur Abstichstange (5) verschiebbaren Käfigbauteil (41) freidrehbar und radial zur Abstichstange (5) frei beweg!ich 15 gelagert sind, und daß die die Klemmkraft verstärkende Einrichtung am Gehäuse (40) befestigte Keile (42) sind, auf deren entsprechend dem Radius der Abstichstange (5) konvex gekrümmten Keilflächen die Klemmrollen (39) ihr Widerlager finden. 20

5 Stichlochbohrmaschine verbunden ist, die mit einem Gegenschlaghammer ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse der Greifvorrichtung (4) mit dem glattrunden Ende der Abstichstange (5) durch eine Betätigungsvorrichtung 0 kraftschlüssig kuppelbare Klemmeinrichtung (12; 24, 25; 10 39; 51), die mit einer die Klemmkraft bei Erhöhung der Zugkraft an der Abstichstange (5) verstärkenden Einrichtung (16, 18; 34; 42; 53) in Wirkverbindung steht.

6. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mindestens zwei einander gegenüberliegende, im Gehäuse (52) um quer zur Abstichstange (5) angeordnete Achsen freidrehbar gelagerte

25 Exzenter (51) mit entsprechend dem Radius der Abstichstange (5) konkav gewölbter Umfangsfläche aufweist und daß die die Klemmkraft verstärkende Einrichtung mit den Exzentern (51) fest verbundene Kabelarme (53) aufweist, die im Gehäuse (52) der Greifvorrichtung (4) ihr Wider- 30 lager finden.

7. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einrücken bzw. Lösen der Klemmeinrichtung luftdruckbetätigte Kolben (21; 26; 44; 56) 35 bzw. Druckfedern (20; 36; 47; 59) vorgesehen sind. 4 i