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Dokumentenidentifikation DE10137980B4 30.09.2004
Titel Vorrichtung zur Betätigung einer verstellbar in einer Exzenterbuchse gelagerten Walze
Anmelder Koenig & Bauer AG, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Faist, Bernd, 97199 Ochsenfurt, DE;
Reder, Wolfgang, 97209 Veitshöchheim, DE;
Schneider, Georg, 97080 Würzburg, DE
DE-Anmeldedatum 02.08.2001
DE-Aktenzeichen 10137980
Offenlegungstag 20.02.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.09.2004
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 10164861.8
IPC-Hauptklasse B41F 13/36

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer verstellbar in einer Exzenterbuchse gelagerten Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die DE 196 31 176 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Einstellen einer Walze mittels Exzenterbuchse, bei der die eine Schnecke und ein Schneckenrad aufweisenden Stellmittel in der Exzenterbuchse integriert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Betätigung einer verstellbar in einer Exzenterbuchse gelagerten Walze zu schaffen, mit kompakter Bauform, mit der eine einfache Verstellung in mehrere Richtungen erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Integration des Stellglieds zur Betätigung der verstellbar gelagerten Walze in die Exzenterbuchse eine außerordentlich kompakte Bauform ermöglicht wird. Außerdem können durch die Integration die Stellglieder in der Exzenterbuchse vormontiert werden, sodass diese als Standardbauteile Verwendung finden können.

Bei einer Vielzahl von Anwendungen von Vorrichtungen ist es wünschenswert, wenn die Position beziehungsweise der Anpressdruck zwischen den beiden Walzen dauerhaft gesichert werden kann. Es ist deshalb vorteilhaft an der Vorrichtung eine Fixierungseinrichtung vorgesehen, mit der die erste Walze relativ zur zweiten Walze fixiert werden kann. Im Ergebnis ist es dadurch möglich, durch Betätigung des Stellglieds einen bestimmten Anpressdruck beziehungsweise eine bestimmte Position anzufahren und dann durch die Fixiereinrichtung zu sichern. Sobald die Fixiereinrichtung betätigt worden ist, kann das Stellglied, beispielsweise durch Drucklosschaltung eines Druckzylinders, entlastet werden, wodurch eine erheblich höhere Lebensdauer erreichbar ist.

Um möglichst kompakte Bauformen der Vorrichtung zu ermöglichen, kann auch die Fixiereinrichtung in die Exzenterbuchse integriert werden.

Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob das Stellglied und/oder die Fixiereinrichtung am Grundkörper oder am Exzenterelement der Exzenterbuchse vorgesehen sind. Es ergeben sich aber einfachere Bauformen der Exzenterbuchse, wenn das Stellglied und/oder die Fixiereinrichtung in den Grundkörper der Exzenterbuchse integriert werden. Dies insbesondere deshalb, da der Grundkörper in den meisten Anwendungsfällen gestellfest am Maschinengestell befestigt wird, sodass Zuleitungen zur Übertragung der erforderlichen Antriebsenergie, beispielsweise Druckleitungen, dann ebenfalls gestellfest verlegt werden können.

Nach Fixierung der Vorrichtung durch die Fixiereinrichtung ist eine Verstellung der Vorrichtung ausgeschlossen beziehungsweise nur in eingeschränkter Weise möglich, sodass bei einer späteren Justierung der Vorrichtung vor Betätigung des Stellgliedes die Fixiereinrichtung entriegelt werden muss. Dies kann selbstverständlich beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Fixiereinrichtung durch ein geeignetes Betätigungsorgan entriegelt wird. Die Betätigung wird jedoch erheblich vereinfacht, wenn die Fixiereinrichtung durch die Betätigung des Stellgliedes zur Verstellung der Exzenterbuchse selbsttätig entriegelt wird. Das heißt mit anderen Worten, dass bei einer Nachjustierung der verstellbar gelagerten Walze die Fixiereinrichtung nicht separat entriegelt werden muss, sondern dass durch einfache Betätigung des Stellgliedes eine automatische Entriegelung der Fixiereinrichtung erfolgt.

Die selbsttätige Entriegelung der Fixiereinrichtung kann konstruktiv insbesondere dadurch gelöst werden, dass die Fixiereinrichtung in der Art eines Freilaufs, insbesondere in der Art eines in beide Stellrichtungen wirkenden Klemmrollenfreilaufs, ausgebildet ist.

Soll die verstellbar gelagerte Walze in mehr als zwei Stellrichtungen verstellt werden können, kann dies dadurch realisiert werden, dass mehrere Exzenterbuchsen hintereinander angeordnet werden. Die verschiedenen Exzenterbuchsen sind dabei relativ zueinander so anzuordnen, dass die jeweils von einer Exzenterbuchse realisierbare Stellbewegung nicht mit der von einer weiteren Exzenterbuchse realisierbaren Stellbewegung übereinstimmt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Exzenterbuchse in perspektivischer Ansicht;

2 die Exzenterbuchse gemäß 1 in Ansicht von vorne;

3 die Exzenterbuchse gemäß 2 im Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A;

4 die Exzenterbuchse gemäß 3 im Längsschnitt gemäß der Schnittlinie B-B;

5 die Exzenterbuchse gemäß 4 in einem vergrößert dargestellten Ausschnitt;

6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Exzenterbuchse in perspektivischer Ansicht;

7 die Exzenterbuchse gemäß 6 in Ansicht von vorne;

8 die Exzenterbuchse gemäß 7 im Querschnitt entlang der Schnittlinie C-C;

9 die Exzenterbuchse gemäß 8 im Längsschnitt entlang der Schnittlinie D-D;

10 die Exzenterbuchse gemäß 9 in einem vergrößert dargestellten Ausschnitt;

11 eine Kombination von zwei Exzenterbuchsen in perspektivischer Ansicht;

12 die Exzenterbuchsen gemäß 11 in Ansicht von vorne;

13 die Exzenterbuchsen gemäß 11 in seitlicher Ansicht.

Die in 1 dargestellte Exzenterbuchse 01 weist einen an einem nicht dargestellten Gestell befestigbaren Grundkörper 02 und ein exzentrisch drehbar am Grundkörper 02 gelagertes Exzenterelement 03 auf. An der Vorderseite des Exzenterelements 03 ist ein halbschalenförmiges Aufnahmeelement 04 vorgesehen, an dem durch Befestigung einer funktionskomplementär ausgebildeten, nicht dargestellten zweiten Halbschale die Achse einer nicht dargestellten Walze in einer Druckmaschine befestigt werden kann.

Aus 2 wird die exzentrische Lagerung des Exzenterelements 03 am verdeckt dargestellten Grundkörper 02 deutlich. Das Aufnahmeelement 04 ist am Exzenterelement 03 derart angeordnet, dass die Rotationsachse der im Aufnahmeelement 04 befestigten Walze mit dem Mittelpunkt 06 des Grundkörpers 02 fluchtet. Der Drehmittelpunkt 07, um den das Exzenterelement 03 relativ zum Grundkörper 02 verschwenkt werden kann, ist relativ zum Mittelpunkt 06 exzentrisch nach außen versetzt. Daraus folgt, dass die Rotationsachse einer am Exzenterelement 03 im Aufnahmeelement 04 befestigten Walze beim Verdrehen des Exzenterelements 03 relativ zum Grundkörper 02 entlang einer kreisbogenförmigen Bahn um den Drehmittelpunkt 07 verschwenkt wird. Dadurch kann die Anstellung der am Exzenterelement 03 befestigten Walze an eine gegenüberliegend angeordnete Walze beziehungsweise die Einstellung des Anpressdruckes zwischen den beiden Walzen realisiert werden.

Die Vorrichtung zur Betätigung der verstellbar gelagerten Walze beziehungsweise zu deren Fixierung wird in den Schnittdarstellungen von 3, 4 und 5 im einzelnen dargestellt.

Das Exzenterelement 03 greift mit einem zylindrischen Lagerbolzen 08 in eine entsprechend am Grundkörper 02 vorgesehene Aufnahme ein, wobei zur spielfreien Lagerung des Exzenterelements 03 zwischen dem Lagerbolzen 08 und der Aufnahme des Grundkörpers 02 Lagerschalen 09; 11 angeordnet sind. Die Mittelachse 12 des Grundkörpers 02, die durch den Mittelpunkt 06 verläuft, fluchtet mit der Rotationsachse der im Aufnahmeelement 04 befestigten und in 3 nicht dargestellten Walze. Die Drehachse 13 des Lagerbolzens 08, die durch den Drehmittelpunkt 07 verläuft, ist parallel zur Mittelachse 12 beabstandet angeordnet.

Wie in 4 dargestellt, ist am Lagerbolzen 08 ein Hebel 14 vorgesehen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einer in den Lagerbolzen 08 quer zur Drehachse 13 eingeschraubten Bolzenschraube 14 gebildet wird. Durch Aufbringung von Stellkräften am Hebel 14 kann das Exzenterelement 03 relativ zum Grundkörper 02 verdreht werden.

In den Grundkörper 02 sind zwei in der Art von Druckorganen 16; 17 ausgebildete Stellglieder 16; 17 integriert, die rechts und links vom Hebel 14 angeordnet sind, sodass das Exzenterelement 03 im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zum Grundkörper 02 verdreht werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Stellglieder 16; 17 jeweils einen Kolben 18; 19 auf, die jeweils mit einem Dichtring 21 druckdicht in einem vom Grundkörper 02 gebildeten Zylinder verschiebbar gelagert sind. Jeweils auf der Außenseite der Kolben 18; 19 wird eine Druckkammer 22 gebildet, die jeweils über Druckanschlüsse 23 mit Druckluft beaufschlagt werden kann.

Wird eine der Druckkammern 22 mit Druckluft beziehungsweise einem anderen vorgespannten Gas gefüllt, wird einer der Kolben 19 bzw. 18 solange in die entsprechende Stellrichtung verschoben, bis zwischen der Druckkraft und der durch die an der Exzenterbuchse 01 befestigten Walze aufgebrachten Gegenkraft ein Kräftegleichgewicht besteht. Zur Übertragung der Stellkräfte von den Kolben 18 bzw. 19 auf den Hebel 14 sind jeweils Druckplatten 24 vorgesehen, die die Stellkraft über ein Keilelement 26 auf den Hebel 14 übertragen.

Die Funktion der Stellglieder 16; 17 zur Verstellung des Exzenterelements 03 relativ zum Grundkörper 02 und einer Fixiereinrichtung 27 in der Art eines Freilaufs 27 zur Fixierung der Einstellung zwischen dem Exzenterelement 03 und dem Grundkörper 02 ist in 5 nochmals vergrößert dargestellt. Die Fixiereinrichtung 27 wird vom Keilelement 26, zwei Hülsenelementen 28a und 28b, einer Feder 29, zwei Klemmkörpern 31, z. B. zwei Klemmrollen 31, einem Deckel 32 und den Druckplatten 24 gebildet. Von der Unterseite des Deckels 32 und der Oberseite der auf dem Keilelement 26 aufliegenden Hülsenelemente 28a und 28b wird ein Keilspalt 33 gebildet, der sich von der Mitte aus zu den Enden hin verjüngt, sodass die Klemmrollen 31 zwischen dem Deckel 32 und den Hülsenelementen 28a und 28b verkeilt werden können.

Die Feder 29 ist zwischen den Klemmrollen 31 angeordnet und spreizt diese nach außen auseinander, sodass die Klemmrollen 31 unter Wirkung der Federkraft in den Keilspalt 33 eingekeilt werden und dabei eine Klemmkraft ausüben, die vermittelt über die Hülsenelemente 28a; 28b auf das Keilelement 26 wirkt. Aufgrund der von oben wirkenden Klemmkraft wird das Keilelement 26 gegen den Umfang des Lagerbolzens 08 gepresst, sodass im Ergebnis das Exzenterelement 03 reibschlüssig am Grundkörper 02 fixiert werden kann.

Die Klemmrollen 31 bilden zusammen mit dem Keilspalt 33 und der Feder 29 einen in zwei Richtungen wirkenden Klemmrollenfreilauf. Das heißt, beide Klemmrollen 31 beklemmen jeweils nur in eine Richtung und können in die Gegenrichtung freilaufend gelöst werden. Soll das Exzenterelement 03 relativ zum Grundkörper 02 nachjustiert werden, beispielsweise um eine Walze an eine Gegenwalze anzustellen beziehungsweise den Andruck zwischen den Walzen zu erhöhen, können die Druckkammern 22 mit Druckluft beaufschlagt werden, sodass entweder der Kolben 18 oder der Kolben 19 gegen eine der Druckplatten 24 drückt. Der Durchmesser der Klemmrollen 31 ist dabei gerade so gewählt, dass im beklemmten Zustand der Umfang der Klemmrollen 31 ein stückweit über die seitlichen Enden des Keilspalts 33 übersteht, sodass die Druckplatten 24 mit ihrem unteren Ende am Keilelement 26 und mit ihrem oberen Ende am Umfang der Klemmrollen 31 anliegen.

Sobald die von einem der Kolben 18 bzw. 19 ausgeübte Kraft auf die Druckplatten 24 wirkt, wird diese solange entgegen der von der Feder 29 aufgebrachten Federkraft verschoben, bis die Druckplatte 24 plan an der vom Keilelement 26 und den Hülsenelementen 28a bzw. 28b gebildeten Außenfläche anliegt. Durch diese Verstellung einer der Druckplatten 24 wird die jeweils zugeordnete Klemmrolle 31 im Keilspalt 33 nach innen geschoben, sodass die Klemmwirkung der entsprechenden Klemmrolle 31 jeweils entfällt. Die jeweils andere Klemmrolle 31 sperrt die Verstellung des Lagerbolzens 08 jeweils nur in die Gegenrichtung, sodass im Ergebnis bei Betätigung einer der Stellglieder 16 oder 17 die Fixiereinrichtung 27 selbsttätig gelöst wird.

Wird beispielsweise der Kolben 19 durch Druckbeaufschlagung nach rechts verschoben, wird die Linke der Klemmrollen 31, die eine Verdrehung des Langerbolzens 08 im Uhrzeigersinn sperrt gelöst. Die zweite, nämlich rechte Klemmrolle 31, sperrt die Verdrehung des Lagerbolzens 08 nur entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass durch weitere Verschiebung des Kolbens 19 im Ergebnis nach Lösen der linken Klemmrolle 31 der Lagerbolzen 08 unter Wirkung der Druckkraft und vermittelt über den Hebel 14 im Uhrzeigersinn verdreht werden kann.

Die 6 bis 10 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Exzenterbuchse 36 dar, deren Aufbau in vielen Bauteilen mit der Exzenterbuchse 01 übereinstimmt. Bauteile gleicher Funktion sind bei der Exzenterbuchse 36 mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie bei der Exzenterbuchse 01.

In 6 ist die Exzenterbuchse 36 mit dem Grundkörper 02, dem Exzenterelement 03, dem Aufnahmeelement 04 und dem Deckel 32 in perspektivischer Ansicht dargestellt.

Auch die Exzenterbuchse 36 weist einen Mittelpunkt 06 auf, der durch die Längsachse einer an der Exzenterbuchse 36 zu befestigenden Walze definiert wird. Der Drehmittelpunkt 07 des Exzenterelements 03 ist zum Mittelpunkt 06 wie bei der Exzenterbuchse 01 exzentrisch angeordnet.

Die Fixiereinrichtung 27 der Exzenterbuchse 36 mit dem Keilelement 26, den Hülsenelementen 28a und 28b, der Feder 29, den Klemmrollen 31, dem Deckel 32, dem Keilspalt 33 und den Druckplatten 24 stimmt baugleich mit der Fixiereinrichtung 27 der Exzenterbuchse 01 überein.

Die Stellglieder 37; 38 zur Betätigung der Exzenterbuchse 36 sind als druckdichte Schläuche 37; 38 ausgebildet, die über Druckanschlüsse 39 von außen mit Druckluft beaufschlagt werden können. Die Funktionsweise bei der Betätigung der Exzenterbuchse 36 stimmt prinzipiell mit der Funktionsweise der Exzenterbuchse 01 überein, wobei jedoch die Druckkraft zur Verstellung des Exzenterelements 03 relativ zum Grundkörper 02 durch die Stellglieder 37; 38 zur Verfügung gestellt wird.

11 stellt die Kombination von zwei Exzenterbuchsen 36a; 36b dar. Bei der hinteren Exzenterbuchse 36b ist das Aufnahmeelement 04 entfernt, um die Montage der Exzenterbuchse 36b an der Rückseite der Exzenterbuchse 36a zu ermöglichen. Die Exzenterbuchsen 36a; 36b sind um 90° zueinander versetzt miteinander verbunden, sodass eine am Aufnahmeelement 04 der Exzenterbuchse 36a befestigte Walze entsprechend den Bewegungspfeilen 41; 42 in vier Stellrichtungen verstellt werden kann. Die Zapfen 43 (siehe 13) dienen der formschlüssigen Verbindung der Exzenterbuchse 36b mit einem nichtdargestellten Gestell einer Druckmaschine. Selbstverständlich können auch mehrere Exzenterbuchsen 01 beziehungsweise andere Ausführungsbeispiele von Exzenterbuchsen zu Paketen von Exzenterbuchsen kombiniert werden, wobei die Anzahl der möglichen Stellrichtungen von der Anzahl der miteinander kombinierten Exzenterbuchsen abhängt.

01 Exzenterbuchse 02 Grundkörper (01) 03 Exzenterelement (01) 04 Aufnahmeelement 05 06 Mittelpunkt (02) 07 Drehmittelpunkt (01) 08 Lagerbolzen (01) 09 Lagerschale 10 11 Lagerschale 12 Mittelachse (02) 13 Drehachse (01) 14 Hebel, Bolzenschraube 15 16 Stellglied, Druckorgan 17 Stellglied, Druckorgan 18 Kolben 19 Kolben 20 21 Dichtring 22 Druckkammer 23 Druckanschluss 24 Druckplatte 25 26 Keilelement 27 Fixiereinrichtung, Freilauf 28 29 Feder 30 31 Klemmkörper, Klemmrolle 32 Deckel 33 Keilspalt 34 35 36 Exzenterbuchse 37 Stellglied, Schlauch 38 Stellglied, Schlauch 39 Druckanschluss 40 41 Bewegungspfeil 42 Bewegungspfeil 43 Zapfen 28a Hülsenelement 28b Hülsenelement 36a Exzenterbuchse 36b Exzenterbuchse

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Betätigung einer verstellbar in zumindest einer Exzenterbuchse (01; 36) gelagerten ersten Walze in einer Druckmaschine, mit einer Stellgliedanordnung, mit dem die erste Walze durch Verdrehen eines Exzenterelements (03) der Exzenterbuchse (01; 36) relativ zu einem Grundkörper (02) der Exzenterbuchse (01; 36) an zumindest eine zweite Walze anstellbar ist, wobei die Stellgliedanordnung in die Exzenterbuchse (01; 36) integriert ist, dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Stellgliedanordnung aus zwei getrennt betätigbaren Stellgliedern (16, 17, 37, 38) besteht,

    – dass am Exzenterelement (03) ein Hebelarm (14) angeordnet ist, der sich zwischen die beiden Stellglieder (16, 17, 37, 38) erstreckt, derart, dass das Exzenterelement (03) an dem Hebelarm (14) relativ zum Grundkörper (02) verdreht werden kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiereinrichtung (27) zum Fixieren der ersten Walze relativ zur zweiten Walze vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (27) in die Exzenterbuchse (01, 36) integriert ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgliedanordnung und/oder die Fixiereinrichtung (27) in den Grundkörper (02) der Exzenterbuchse (01; 36) integriert sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (27) durch Betätigung eines Stellgliedes (16, 17, 37, 38) selbsttätig entriegelt wird.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (27) in der Art eines Freilaufs (27) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (27) ein Keilelement (26) aufweist, das mit dem Exzenterelement (03) der Exzenterbuchse (01; 36) derart in Eingriff bringbar ist, dass das Exzenterelement (03) relativ zum Grundkörper (02) fixiert ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (27) zumindest zwei Klemmkörper (31) aufweist, die in einem Keilspalt (33) angeordnet sind, wobei die Klemmkörper (31) von zumindest einer Feder (29) in den Keilspalt (33) derart eingedrückt werden, dass von dem Klemmkörper (31) mittelbar oder unmittelbar eine Klemmkraft auf das Keilelement (26) ausgeübt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Keilspalt (33) von der Mitte aus zu den Enden hin verjüngt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (29) zwischen den Klemmkörpern (31) in Eingriff gebracht wird.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigung eines Stellgliedes (16, 17, 37, 38) zur Entriegelung der Fixiereinrichtung (27) eine Druckplatte (24) gegen einen Klemmkörper (31) gedrückt wird.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stellglied (16, 17) als Druckorgan (16, 17) ausgebildet ist, das durch Beaufschlagung mit einem Druckmedium betätigbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmedium Druckluft eingesetzt wird.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckorgan (16; 17) einen Kolben (18; 19) aufweist, der in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckorgan (37; 38) einen Schlauch (37; 38) aufweist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Exzenterbuchsen (36a; 36b) hintereinander angeordnet sind.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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