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Die
Erfindung betrifft einen Treibstangenantrieb nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
derartiger Treibstangenantrieb ist bereits aus der
DE 20 2004 010 424 U1 bekannt.
Hierbei weist der Treibstangenantrieb ein erstes Zahnrad auf, welches
entweder über
eine in einem Gehäuse verschiebbar
geführte
Zahnstange oder zwei Zahnräder
nur mittelbar mit einer Treibstange verbunden ist.
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Der
Grund für
diese Verbindung ist hierbei, dass die Achse des mit dem ersten
Zahnrades verbundenen Mehrkantdorns vor der Falzfläche des
Flügels
angebracht sein soll, wie dies beispielsweise aus der
DE 203 08 230 U1 oder der
WO 2004/076788 bekannt geworden ist. Dadurch liegt die anzutreibende
Treibstange hinter dem Zahnrad, so dass diese eine Bewegungsumkehr
erfährt,
wenn die ursprüngliche
Handhabung des Bedienungshebels erhalten bleiben soll. Aus der
EP 0505678 B1 ist es
bereits bekannt, ein Zwischengetriebe vorzusehen, welches aus zwei
miteinander in Eingriffstehenden Zahnradpaaren besteht. Die Zahnradpaare
sind dabei so angeordnet, dass die Achse des Bedienungshandhebels
einerseits und die Achse des Zahnrades des Treibstangenantriebs
andererseits nicht koaxial verlaufen. Dadurch wird ein zwischen diesen
Achsen benötigter
Achsversatz bewirkt und die ansonsten bei einer direkten Verbindung
der Achsen über
eine Zahnradverbindung unvermeidliche Drehrichtungsumkehr vermieden.
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Nachteilig
bei der
DE 203 08
230 U1 oder der WO 2004/076788 ist es, dass durch die Schubrichtungsumkehr
weitere Maßnahmen
getroffen werden müssen,
z.B. um die an der Treibstange angebrachten Riegelelemente in der
bislang üblichen
Weise zu verwenden, da die Treibstange gegenüber der bislang üblichen
Schaltrichtung entgegengesetzt verläuft. Gleichzeitig ist die Verwendung
der Treibstangenantriebe auf einen Schaltweg des Bedienungshebels
von 90° begrenzt.
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Nachteilig
bei der Ausgestaltung nach der
DE 20 2004 010 424 U1 ist es, dass der erreichbare Schaltweg
nicht dem Schaltweg eines üblichen Treibstangenantriebes
entspricht, da über
die eingesetzten Zahnräder
eine Änderung
der Unter- oder Übersetzung
erfolgt. Dementsprechend sind die dadurch realisierten Stellwege
der Treibstange nicht mit denen Übereinstimmend,
die bei den üblichen Treibstangenantrieben
erreicht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Treibstangenantrieb
bereitzustellen, der einerseits den beengten Platzverhältnissen
im Falzbereich angepasst ist und der andererseits eine Verwendung
der ansonsten üblichen Treibstangenbeschlagbauteile
erlaubt, so dass der Treibstangenantrieb wahlweise neben den vorhandenen
Treibstangenantrieben verwendet werden kann, bei denen die Achse
des Mehrkantdorns unterhalb bzw. hinter der Falzfläche liegt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt mit den Mitteln des kennzeichnenden Teils
des Anspruchs 1.
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Die
vorgeschlagene Lösung
kann in einfacher Weise an die entsprechend benötigten und durch andere Bauteile
des Treibstangenbeschlages vorgegebene Stellwege der Treibstange
angepasst werden und lässt
sich sehr Platz sparend anbringen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis
11.
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Der
erforderliche Platzbedarf insbesondere vor der Falzfläche kann
dadurch reduziert werden, dass sich die Zahnung des ersten Zahnrades über einen
Abschnitt von etwa 90° des
Umfanges erstreckt und dem Zahnrad zwei Zahnräder so zugeordnet sind, dass
die Zahnung zumindest mit einem der Zahnräder im Eingriff befindet. Dadurch
muss nicht der gesamte Teilkreisdurchmesser des ersten Zahnrades
als Bauraum vorgesehen werden.
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Um
den notwendigen Bauraum dabei noch weiter zu reduzieren ist vorgesehen,
dass das erste Zahnrad aus zwei Scheiben gebildet ist, die voneinander
beabstandet sind und dass die zwei Zahnräder mit dem größeren Teilkreis
zwischen die Scheiben ragt. Der Abstand stellt sich dabei zumindest
im bereich des Teilkreises des ersten Zahnrades ein.
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Die
Scheiben können über verschiedene Wege
miteinander antriebsverbunden sein, beispielsweise über eine
formschlüssige
Verbindung an den aufeinander zugewendeten Planflächen des Zahnrades.
Vorteilhaft ist es aber, wenn die Scheiben über den Mehrkantdorn antriebsverbunden
sind, da die notwendigen Formschlussverbindungen dadurch in Wegfall
geraten und die ohnehin vorzusehende Achse die Verbindung übernimmt.
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Eine
größere Stückzahl und
damit verbunden auch bessere Auslastung der Herstellungsmaschinen
ist dadurch gegeben, dass die Scheiben identisch aufgebaut sind
und einen koaxial zu der Mehrkantaufnahme ausgerichteten Bund aufweisen. Dadurch
lassen sich die Zahnräder
ggf. auch aus Blech stanzen und formen.
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Um
die Scheiben auf möglichst
einfache Weise innerhalb eines Gehäuses lagern zu können und
dabei so anzuordnen, dass die Zahnräder kollisionsfrei dazwischen
greifen können,
ist vorgesehen, dass der Bund wenig mehr als halb so hoch bemessen
ist, wie die Dicke der Zahnräder.
Ansonsten vorzusehende Mittel zum Einstellen der Distanz sind daher
nicht notwendig.
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Um
einen mit den üblichen
Treibstangenbeschlägen
vergleichbaren Hub zu erhalten ist es zweckmäßig, dass das Übersetzungsverhältnis des ersten
Zahnrades zu dem zweiten Zahnrad etwa 2:1 ist.
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Um
die Abmessungen des ersten Zahnrades zu minimieren ist ferner vorgesehen,
dass die Mehrkantaufnahme eine Sechskantform aufweist. Bei einer
Vierkantform wäre
aufgrund des größeren Eckmaßes ein
größerer Zahnradabstand
notwendig.
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Um
die zweiten, als Abtriebszahnräder
wirksamen Zahnräder
kostengünstig
herstellen zu können
ist vorgesehen, dass die Zahnräder
als Sinterformteile ausgelegt sind.
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Dabei
ist es auch vorteilhaft, wenn die Zahnräder auf eine Achse des Gehäuses aufgesetzt
sind, da sich dadurch die Herstellung und die Haltbarkeit verbessern
lässt.
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Alternativ
kann auch vorgesehen werden, dass die Zahnräder aus Scheiben bestehen,
die eine Ausnehmung entsprechend der Form der Zahnung besitzen und
dass die Zahnung an einem Profilstab vorgesehen ist, der durch die
Ausnehmung steckbar ist.
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Die
Scheiben können
auf einfachste Weise als Stanzteile hergestellt werden. Der Profilstab
hingegen wird als Meterware bezogen und kann daher kostengünstig hergestellt
werden. Beide Herstellungsformen garantieren darüber hinaus eine hohe Festigkeit.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen. Es
zeigt:
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1 einen
Treibstangenantrieb mit Gehäuse,
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2 ein
Treibstangenantrieb nach 1 in einem Längsschnitt,
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3 den
Treibstangenantrieb nach den 1 und 2 ohne
Gehäuse
in einer Mittelstellung,
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4 und 5 den
Treibstangenantrieb entsprechend 3 in den
beiden Verschiebeendstellungen der Treibstange,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
mit einem vermittelnden Zahnrad,
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7 eine
schematische Darstellung des Zusammenwirkens und des Aufbaus der
Zahnräder und
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8 ein
Ausführungsbeispiel
des abtreibenden Zahnrades.
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In
der 1 ist der Treibstangenantrieb 1 zu erkennen,
von dem hier im wesentlichen ein Gehäuse 2, eine Stulpschiene 3 und
eine Treibstange 4 zu erkennen sind. In dem Gehäuse 2 ist
eine Bohrung 5 vorgesehen, welche zum Durchgriff eines
Mehrkants eines Bedienungshandhebels geeignet ist. Die Montage des
Treibstangenantriebs 1 soll derart erfolgen, dass die koaxial
zu der Bohrung 5 verlaufende Drehachse des Handhebels vor
der Falzfläche
F eines hier nicht dargestellten Flügelrahmens liegen soll. In der
in 2 angedeuteten Falzfläche F ist üblicherweise eine längsverlaufende
oftmals abgestufte Beschlagnut B vorgesehen, in die der Treibstangenantrieb
zumindest teilweise eintaucht und die durch die Stulpschiene 3 bündig abgedeckt
wird, so dass die Treibstange 4 verdeckt ist. Der Abschnitt 6 des
Gehäuses 2 ragt
dabei über
die Falzfläche
F in dem freien Raum zwischen Flügel
und Rahmen vor.
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Aus
der
2 wird dabei deutlich, dass die Stulpschiene
3 im
wesentlichen ohne Kröpfung
gerade durch das Gehäuse
2 hindurch
geführt
ist, während
die Treibstange
4 eine abwärts – in Richtung des Grundes G
der Beschlagnut B – gerichtete
Abkröpfung
aufweist. Es ist hierbei ferner erkennbar, dass das Gehäuse
2 aus
zwei Teilen besteht, nämlich
dem Abschnitt
6, der vor der Stulpschiene
3 liegt
und dem Abschnitt
7, der hinter der Stulpschiene
3 liegt.
Der Abschnitt
7 des Gehäuses
2 bildet
dabei eine Führung
für die
Treibstange
4, in dem er diese zum einen gegen den Grund
G mittels eines Bodens
8 und zum anderen gegen die Stulpschiene
3 mittels
eines Füllkörpers
9 abstützt. Es
ist erkennbar, dass es zum Einbau des Treibstangenantriebes
1 keiner
Ausnehmungen in der Beschlagnut B bedarf. Zur Montage des Treibstangenantriebs
an dem Flügel
wird voll inhaltlich auf die
DE 203 08 230 U1 verwiesen.
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In
dem Gehäuse 2 sind
neben dem Zahnrad 10, das in drehfester Verbindung über eine
Welle, z.B. einen Mehrkantdorn, mit einem Bedienhebel steht, zwei
weitere Zahnräder 11', 11'' vorgesehen, über die das Zahnrad 10 mittelbar
mit der Treibstange 4 antriebsverbunden ist. Dazu greift
das Zahnrad 10 mittels einer hieran angebrachten Zahnung 12 (3)
auf eine Zahnung 13', 13'' der Zahnräder 11', 11''.
Die Zahnräder 11', 11'' stehen ihrerseits mit der Treibstange 4 in
Antriebsverbindung, und zwar über eine
in eine Art Treibriegelverzahnung 14 der Treibstange 4 eingreifende
Zahnung 15', 15''.
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Jedes
der Zahnräder 11', 11'' weist daher zwei Zahnungen 13', 15'; 13'', 15'' auf.
Die Antriebsverbindung mit den Zahnrädern 11', 11'' erfolgt über einen
ersten Teilkreis 16', 16'' der ersten Zahnungen 13', 13'', der kleiner ist, als der zweite
Teilkreis 17', 17'' der zweiten Zahnung 15', 15'', die der Treibstange 4 zugeordnet
ist. Dadurch ergibt sich eine Übersetzung,
bei der aus einer 90° Drehbewegung
des ersten Zahnrades 10 ein bezogen auf den Abstand des
Zahnrades 10 zur Treibstange 4 größer Stellweg an
der Treibstange 4 bewirkt wird, als dies bei direktem Kontakt
möglich
wäre.
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Gleichzeitig
wird dadurch eine umgekehrte Bewegungsrichtung der Treibstange 4 vermieden. Dadurch
nämlich,
dass die Treibstange 4 – bezogen auf die Falzfläche bzw.
die Stulpschiene 3 – unterhalb des
Zahnrades 10 liegt aber durch die Zahnräder 11', 11'' übersetzt
wird, kommt es zu einer gleich bleibenden Verschiebung und dadurch
gegebenen Zuordnung der verschieden Schaltstellungen des Bedienhebels
wie bei den herkömmlichen
Anordnungen eines Drehkippbeschlages. Die Übersetzung erlaubt es dabei
noch, dass der erforderliche Schaltweg erreicht werden kann, um
die verschiedenen Funktionsstellungen des Treibstangenbeschlages
einstellen zu können.
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Um
dabei die Abmessungen des Treibstangenantriebs 1 möglichst
gering zu halten ist zudem noch vorgesehen, dass sich die Zahnung 12 des
ersten Zahnrades 10 über
einen Kreissegmentabschnitt von etwa 90° erstreckt und dem Zahnrad 10 die
zwei Zahnräder 11', 11'' so zugeordnet sind, dass sich die Zahnung 12 zumindest
mit einem der Zahnräder 11', 11'' im Eingriff befindet.
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Aus
der 3 ist auch noch ersichtlich, dass das Zahnrad 10 aus
zwei Scheiben 10' und 10'' gebildet ist, die so voneinander
beabstandet sind, dass die zwei Zahnräder 11', 11'' mit
dem größeren Teilkreisen 17', 17'' zwischen die Scheiben 10', 10'' ragen. Die Scheiben 10', 10'' lassen sich dadurch auf einfache
Weise durch Stanzen aus dünnem
Blech herstellen. Die Verbindung der Scheiben 10', 10'' erfolgt über den Mehrkantdorn, der die
Mehrkantaufnahme 19 durchsetzt.
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Die
Scheiben 10', 10'' sind identisch sowie quer zur
Achse symmetrisch aufgebaut und weisen einen koaxial zu der Mehrkantaufnahme 19 ausgerichteten
Bund 20 auf. Der Bund 20 ist dabei wenig mehr
als halb so hoch bemessen wie die Dicke 21 der Zahnräder 11', 11'' und in seinem Durchmesser auf
den Abstand und den Außendurchmesser
der Zahnräder 11', 11'' so abgestimmt, dass einerseits der
Abstand der Scheiben 10', 10'' so groß ist, dass die Zahnräder 11', 11'' dazwischen eingreifen können und
andererseits die Außenabmessungen
der Zahnräder 11', 11'' im Bereich der Zahnung 15', 15'' nicht an den Bund 20 bzw.
die zwei aneinanderliegenden Bünde,
anstoßen
kann. Es entsteht so die umlaufende Nut 22 in dem Zahnrad 10,
die einen geringen Achsabstand zwischen den Zahnrädern 10, 11', 11'' ermöglicht. Gleichzeitig können die
Zahnräder 11', 11'' ebenfalls quer zur ihrer Drehachse
symmetrisch ausgestaltet werden, so dass sich an jedem der Zahnräder 11', 11'' zwei Zahnungen 13', 13'' befinden. Dadurch wird nicht nur
die verwechslungsfreie Montage des Treibstangenantriebs 1 sondern
auch eine höhere
Kraftübertragung
ermöglicht.
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Es
ist leicht erkennbar, dass die grundsätzliche Funktionsweise des
Treibstangenantriebs in der beschriebenen Weise auch dann gewährleistet
ist, wenn sich nur ein Zahnrad 11' oder 11'' in
dem Gehäuse
befindet, wobei das Zahnrad 10 dabei entweder eine auf
180° Schaltweg
abgestimmten Zahnung aufweisen muss oder aber der Schaltweg des Treibstangenantriebs
auf 90° beschränkt wird.
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Aus
den 4 und 5 geht hervor, dass die Zahnräder 11', 11'' bei erreichen der Endschaltstellungen
nur jeweils wechselseitig mit dem Zahnrad 10 in Antriebsverbindung
stehen. Die synchrone Bewegung des jeweils nicht im Eingriff befindlichen Zahnrades 11' oder 11'' wird über die Mitnahme der Treibstange 4 bzw.
den Eingriff des jeweils nicht angetriebenen Zahnrades 11', oder 11'' in der Zahnung 14 bewirkt.
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Abweichend
davon kann aber auch vorgesehen werden, dass eine zusätzliches
unmittelbar zwischen den Zahnrädern 11', 11'' vermitteltes Zahnrad 23 vorgesehen
ist, wie in 6 dargestellt. Die Breite des
Zahnrades 23 ist dabei auf die Breite der Nut 22 abgestimmt,
so dass dieses zwischen die Zahnungen 12 der Scheiben 10', 10'' ragen kann.
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Das
Zahnrad 23 kann auch abweichend von 6 mit den
Zahnungen 13', 13'' zusammenwirken. Es kann auch eine
separate Zahnstang vorgesehen werden, die zwischen den Zahnrändern 11', 11'' vermittelt.
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In
dem Ausführungsbeispiel
nach 6 ist die Zahnung 14 als Feinverzahnung
und nicht als Treibriegelverzahnung ausgebildet, was sich auch in einer
geänderten
Zahngeometrie der Zahnräder 11', 11'' äußert.
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Um
den erforderlichen Hub von ca. 36–40 mm bei einem Teilkreisdurchmesser
des Zahnrades 10 zu erhalten, ist das Übersetzungsverhältnis des Zahnrades 10 zu
dem Zahnrad 11', 11'' etwa 2:1. Demnach ist der Teilkreis
etwa doppelt so groß wie der
Teilkreis 16', 16'' des Zahnrades 11', 11''.
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Aus
der 7 ist der vorstehend bereits beschriebene Aufbau
des Zahnrades 10 nochmals ersichtlich. Die Scheiben 10', 10'' sind quer zu der Drehachse 25 symmetrisch
ausgebildet. Der Bund 20 dient dabei zum einen der Lagerung
in dem hier nicht dargestellten Gehäuse 2 und zum anderen
zur Bildung der Nut 22 zwischen den Scheiben 10', 10''. Der Bund kann dabei an die Scheibe
einteilig angeformt sein oder durch Umspritzen mit Kunststoff einer ansonsten
planen Scheibe gebildet werden.
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In
die Nut 22 greift das Zahnrad 11' oder 11'' je
nach Schaltstellung des Treibstangenantriebs 1 ein, während die
Zahnungen 12 und 13' bzw. 13'' jeweils miteinander kämmen. Das
Zahnrad 11' bzw. 11'' ist als Sinterteil ausgelegt,
wodurch sich zum einen eine hohe Belastbarkeit und zum anderen eine kostengünstige Herstellweise
ergibt. Um zu verhindern, dass es zu großen Querschnittsänderungen
innerhalb des Zahnrades kommt, welche die Herstellung und Haltbarkeit
herabsetzen, ist vorgesehen, dass die Achse 26 in dem Gehäuse 2 festgelegt
wird. Dazu weist das Zahnrad 11', 11'' eine
hier nicht dargestellte Bohrung auf, welche von der Achse 26 durchgriffen
wird. Die Achse 26 ist als zylindrischer Bolzen ausgebildet,
an dem beidendig Zapfen 27 angebracht sind, die einen runden
Querschnitt besitzen. Die Stulpschiene 3 weist auf ihrer
Unterseite zwei bzw. im Ausführungsbeispiel
vier halbkreisförmige
Mulden auf, in denen die Zapfen 27 zur Lagerung einsitzen.
Dadurch kann die Achse in einer ebenfalls halbrunden Bohrung des
Gehäuses 2 festgelegt
werden und mittels der Stulpschiene 3 in dem unteren Abschnitt 7 festgelegt
werden.
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In
der 8 ist ein Ausführungsbeispiel
des Zahnrades 11', 11'' erkennbar, bei dem dieses aus
einer mittleren Scheibe 28 besteht, welches sich beispielsweise
sehr kostengünstig
durch Ausstanzen aus Metallblech herstellen lässt. Die Außenkontur der Scheibe 28 weist
die Zahnung 15', 15'' auf. Zentrisch ist eine Ausnehmung 29 vorgesehen,
welche zur Aufnahme eines Profilstabs 30 bzw. Profilabschnitts
dient, dessen Querschnitt der Zahnung 13', 13'' entspricht.
Der Profilstab 30 lässt
sich als Profil kostengünstig
und hoch belastbar herstellen und über die komplementär dazu geformte
Ausnehmung 29 mit der Scheibe 28 verbinden. Dadurch
lasst sich auch das Zahnrad 11', 11'' kostengünstig herstellen.
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Abschließend sei
noch erwähnt,
dass das Zahnrad 10 selbst verständlich auch als Formteil einteilig
ausgelegt werden kann.
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- 1
- Treibstangenantrieb
- 2
- Gehäuse
- 3
- Stulpschiene
- 4
- Treibstange
- 5
- Bohrung
- 6
- Abschnitt
- 7
- Abschnitt
- 8
- Boden
- 9
- Füllkörper
- 10,
10', 10''
- Scheibe
- 11', 11''
- Zahnrad
- 12
- Zahnung
- 13', 13''
- Zahnung
- 14
- Treibriegelverzahnung
- 15', 15''
- Zahnung
- 16', 16''
- Teilkreis
- 17', 17''
- Teilkreis
- 19
- Mehrkantaufnahme
- 20
- Bund
- 21
- Dicke
- 22
- Nut
- 23
- Zahnrad
- 25
- Drehachse
- 26
- Achse
- 27
- Zapfen
- 28
- Scheibe
- 29
- Ausnehmung
- 30
- Profilstab