DE3012903A1 - T-kopf-bolzen fuer ketten - Google Patents

Description

REXNORD INC.
Milwaukee, Wisconsin
V.St.A.

T-Kopf-Bolzen für Ketten

Kettentypen, die Kettenbolzen mit T-Köpfen aufweisen, umfassen Bolzen- und Mittel-Kettenglieder, die zusammen mit den Bolzen so ausgelegt sind, daß die Kette ohne Werkzeuge montierbar und demontierbar ist. Normalerweise werden solche Ketten für Kreisförderer verwendet und bestehen üblicherweise aus einer gesenkgeschmiedeten Eisenlegierung. Seit einiger Zeit werden die Glieder mancher Ketten, die in Nahrungsmittelbetrieben eingesetzt werden, aus einem spritzgegossenen Konstruktions-Kunststoff hergestellt. Zwar ist die Zugfestigkeit einer solchen Kette wesentlich geringer als diejenige einer vergleichbaren gesenkgeschmiedeten Kette, die Kettenglieder sind Jedoch leichter zu reinigen und korrodieren nicht.

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Bei dem Versuch der Schaffung geeigneter Bolzen aus rostfreiem Stahl für solche Ketten wurde gefunden, daß T-Kopf-Bolzen aus flachem Stahlband mit einer glatten bearbeiteten Oberfläche anstatt aus einer geschmiedeten Eisenlegierung herstellbar sind. Oeder T-Kopf eines gesenkgeschmiedeten Bolzens weist entgegengesetzt vorspringende Laschen einer Breite auf, die herkömmlicherweise an den Bolzendurchmesser angenähert ist, diesen Jedoch nicht überschreitet. Durch die Erfindung ist es möglich, Laschen geringerer Breite, die auch radial vom Bolzen, jedoch unter bestimmten Winkeln zueinander vorspringen, zu schaffen.

Die US-PS 2 298 60A- zeigt eine Kette des eingangs genannten Typs für Kreisförderer. Ferner zeigt sie einen typischen gesenkgeschmiedeten Bolzen; der Bolzen-Hauptteil weist axial verlaufende und entgegengesetzt zueinander angeordnete vorstehende Grate auf.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bolzens, der solche vorstehenden Grate nicht aufweist und nach dem Formen eine glatte Oberfläche hat; dabei soll die für den Bolzen notwendige Metallmenge verringerbar sein, die erforderlichen Kettentoleranzen sollen durch Vermindern der notwendigen Dicke der Laschen verringert werden, die den Bolzen schließende Naht soll außer Kontakt mit der bewegten Lagerfläche positionierbar sein, und es soll ein hohler Bolzen geschaffen werden, durch den Befestigungsschrauben oder -stangen steckbar sind.

Bei der Fertigung einer Kette in vorbestimmten Längen müssen sämtliche Kettenglieder jeder Kettenlänge auf die gleiche Weise ohne Werkzeuge montiert werden. Diese Montage von ganzen Kettenlängen für die Herstellung ist notwendigerweise zeitaufwendig, und dadurch ergibt sich ein großer Teil der Anschaf'fungskosten der Kette. Durch die Erfindung ist es

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möglich, derartige Kettenlängen automatisch oder halbautomatisch oder sogar von Hand unter gleichzeitiger beträchtlicher Kosteneinsparung zusammenzufügen.

Die Bolzen sind aus einer Anzahl von bandförmigen Werkstoffen herstellbar. Das Rollverfahren ist eine hochentwickelte und wirkungsvolle Technik, die eine sehr große Auswahl von Größen und Werkstoffen in Anpassung an unterschiedliche Verwendungszwecke erlaubt. Bei der Herstellung der Bolzen nach der Erfindung, die den bekannten, insbesondere den gesenkgeschmiedeten T-Kopf-Bolzen vollständig äquivalent sind, ergibt sich eine beträchtliche Werkstoff- und Energieeinsparung. Die die T-Köpfe bildenden Laschen sind relativ klein, so daß, wo dies möglich ist, die jeweiligen Abmessungen des Bolzen-Kettenglieds verminderbar sind.

Zuerst werden dabei flache STanzlinge aus einem Stahlband gestanzt. Die Stanzlinge sind viereckig und weisen beabstandete vorspringende Laschen auf. Jeder Stanzling wird zu Zylinderform gerollt, so daß der Schaft eines Bolzens mit den an den Enden vorstehenden Laschen gebildet wird. Dann werden die Laschen an jedem Bolzenende um 90° in entgegengesetzte Richtungen umgebogen, so daß mit dem gerollten Schaft ein T gebildet wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Stanzling mit einer kürzeren, zwischen den beiden anderen Laschen liegenden Lasche an jedem Ende versehen. Diese kürzeren Laschen werden gerollt und springen in Axialrichtung vor und bilden Endanlageflächen, z. B. für die Abschnitte einer durch den Bolzen führbaren Befestigungsschraube.

Durch die Erfindung wird also ein T-Kopf-Bolzen zum Einsatz in nietlosen Förderketten des für Kreisförderer verwendeten Kettentyps angegeben. Der Bolzen kann den herkömmlichen geschmiedeten Bolzen jeder üblichen Größe vollständig ersetzen

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und ist sehr gut an unterschiedliche Konstruktionen anpaßbar. Er ist insofern speziell ausgebildet, als er aus vollständig aus einem flachen Metallblechstück geformt ist. Dabei werden viereckige Metallstanzlinge mit Laschenpaaren, die zueinander entgegengesetzt vorspringen, vorgesehen. Der Stanzling wird zuerst gerollt zum Erhalt des Bolzenkörpers, wobei die Laschen an dessen Enden vorspringen. Bei der automatisierten Fertigung von Ketten der obengenannten Art in vorbestimmten Längen können die Kettenglieder in einfacher Weise mit gerollten Bolzen, deren Laschen in Axialrichtung von beiden Enden vorspringen, zusammengefügt werden. Dann können die Laschen in der gewünschten Weise zur Vervollständigung der Kettenlänge umgebogen werden. Alternativ können nur die Laschen an einem Ende umgebogen werden, und Kettenlängen sind in einfacher Weise dadurch zusammenfügbar, daß das andere Ende jedes Bolzens eingeführt und dann die Laschen am anderen Ende umgebogen werden. Bei der Herstellung der Bolzen getrennt von der Kettenmontage wird der gerollte Bolzen mit den vorstehenden Laschen zwischen zwei Organen gehalten, die genau die zwischen den T-Köpfen der fertigen Bolzen benötigte Breite haben. Rollwerkzeughälften werden dann von zwei Seiten auf die Laschen zu bewegt und formen sie in einer Folge von Schritten, die ein Einreißen des Metalls der Laschenränder an ihrem Übergang in einen gerollten Bolzenabschnitt verhindern oder kleinhalten. Alternativ können die Laschen vor dem Rollen umgebogen werden, oder sie werden vor dem Rollen teilweise umgebogen und nach dem Rollen fertig umgebogen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bolzengliederanordnung, wobei Teile der Bolzenglieder auf der linken Seite weggebrochen und geschnitten sind, so daß die Bolzenenden zu sehen sind; die Zwischenstücke der beiden benachbarten Mittelglieder sind ebenfalls weggebrochen und geschnitten, so daß die Bolzen zu sehen sind; die relative Winkellage der verschiedenen Kettenglieder zeigt die seitliche Auslenkung, durch die die Kette nach schräg oben oder unten laufen kann; eine Schraube durchsetzt den rechten Bolzen zu Befestigungszwecken;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kettenglieder nach Fig. 1 in der Stellung, in der sie über eine Kettennuß (nicht gezeigt) laufen würden;

Fig. 3 die aufeinanderfolgenden Formungsschritte des BoI-bis 12 zens aus einem flachen Stahlband; Fig. 3 zeigt das Ende des Bands im Stanzzustand; Fig. 4- zeigt den abgeschnittenen und anfangs gerollten Stanzling; Fig. 5 zeigt den gerollten Rohling; Fig. 6 zeigt den zwischen zwei Werkzeughälften gehaltenen gerollten Rohling (im Schnitt); dabei ist das Umbiegen der Laschen in einem Zwischenschritt rechts und im Endzustand links gezeigt; Fig. 7 zeigt den um 90° gedrehten Bolzen; die Fig. 8-12 sind Endansichten des Stanzlings bzw. des Bolzens nach den Fig. 3-12;

Fig. 13 das Zusammenfügen der Kette bei der Fertigung und 14- mit teilweise fertigen Bolzen.

Die Kette nach den Fig. 1 und 2 umfaßt Bolzen-Glieder 21, Mittel-Glieder 22 und Bolzen 23. Oede Kettenglied-Einheit umfaßt die entsprechenden Enden von zwei Bolzen-Gliedern

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und das dazwischenliegende Ende eines Mittelglieds und einen Bolzen 23. Eine halbzylindrische Bolzen-Anlagefläche 22a ist an jedem Ende jedes Mittelglieds 22 gebildet, und die beiden Bolzen-Anlageflächen 22a jedes Glieds bilden die Enden eines in Längsrichtung des Glieds verlaufenden Langlochs. Die breiteren Enden jedes Mittelglieds 22 (vgl. Fig. 1) beabstanden die Bolzenglieder 21 voneinander. Der Zwischenteil des Glieds ist relativ schmal zur Aufnahme eines Befestigungsarms (nicht gezeigt), der das Langloch durchsetzen kann.

Gedes Bolzenglied 21 weist ein vom Mittenabschnitt des Glieds zu der halbzylindrischen Anlagefläche 22a an jedem Ende des Glieds verlaufendes Langloch auf. Jedes der beiden Langlöcher ist so lang, daß der T-Kopf eines Bolzens 23 zur Montage oder Demontage der Kette durchführbar ist. In der zusammengefügten Kette sitzen die beiden nach entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Laschen 23a an jedem Ende eines Bolzens 23 in den beiden nach oben und den beiden nach unten weisenden Ausnehmungen 21b (vgl. Fig. 1), die an den entsprechenden Enden der beiden Glieder 21 vorgesehen sind.

Die Laschen 23a halten die beiden Bolzenglieder 21 als Baugruppe in der erforderlichen Weise zusammen, und ihre Festlegung in den Ausnehmungen verhindert sowohl eine Verschiebung als auch ein Verdrehen jedes Bolzens 23 relativ zu jedem der Bolzenglieder 21. Das benachbarte Mittelglied 22 kann sich jedoch auf dem Bolzen 23 sowohl verdrehen (vgl. Fig. 2), so daß die Kette gelenkig ist, oder sich um den Bolzen 23 verschwenken (vgl. Fig. 1).

Die Demontage der Kette an jeder ausgewählten Kettenverbindungsstelle ist in der üblichen Weise zu bewerkstelligen. Dabei wird das Mittelglied 22 auf dem Bolzen 23 so verschoben,

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daß der schmalere Mittelteil des Glieds 22 zwischen den Enden der Bolzenglieder 21 liegt und die Langlöcher der Glieder 21 und 22 sich in gewisser Weise überdecken. Die Enden der Bolzenglieder 21 können dann gerade ausreichend zusammengebracht werden, um die Laschen 32a aus den Ausnehmungen 21b zu lösen, und der Bolzen 23 ist aus den Langlöchern herausziehbar. Das Wiederzusammensetzen der Kette findet in umgekehrter Folge statt.

Nach der Erfindung wird der Bolzen gestanzt und gerollt, und durch diese Ausbildung ergeben sich nicht nur eine erhöhte Wirtschaftlichkeit der Fertigung, sondern auch eine unerwartete Kosteneinsparung bei der Herstellung der Kette sowie weitere Vorteile.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht das Ende eines Stahlbands 31, das bei 31a eingekerbt und gestanzt ist, so daß es abgeschnitten werden kann. Das Ende des Stahlbands weist gegenüberliegende Abschrägungen auf, die durch vorhergehendes Einkerben gebildet sind.

Der vom Band 31 abgeschnittene Stanzling 32 weist abgeschrägte Seiten und gegenüberliegende Enden auf. An jedem Ende ist der Stanzling mit Laschen 32a und gegebenenfalls mit einer kürzeren Zwischenlasche 32b versehen. Die den abgeschrägten Seiten des Stanzlings 32 benachbarten Abschnitte werden bevorzugt vor oder nach dem Abschneiden gerollt (vgl. Fig. 9). Dadurch wird das anschließende Rollen des Stanzlings zu einem vollständig kreisförmigen Querschnitt (vgl. Fig. 10) erleichtert.

Der gerollte Rohling 33 nach den Fig. 5 und 10 weist die gerollten La'schen 33a und 33b auf, die in Axialrichtung vorspringen. Zum Herstellen des gerollten Rohlings 33 sind

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verschiedene Verfahren anwendbar. Die Naht zwischen den aneinandergrenzenden abgeschrägten Rändern des Rohlings nach den Fig. 5 und 10 ist aus bestimmten Gründen, die noch erläutert werden, nicht geschlossen.

Nach den Fig. 6 und 11 ist der gerollte Rohling 33 mit den gerollten vorspringenden Laschen zwischen gegenüberliegenden Werkzeughälften 3A- und 35 bzw. zwishen den Formorganen 36 und 37 gehalten. Wie rechts in Fig. 6 gezeigt ist, hat das Formorgan 37 einen Ansatz 37a, der in den gerollten Rohling 33 eintritt, und ferner sehr genau gewölbte Flächen 37b, die zuerst mit den Enden der Laschen 33a in Anlage gelangen. Wenn das Formorgan 37 nach links (in der Figur) bewegt wird, werden die Laschen 33a längs den ebenen Vorderflächen 37c beaufschlagt, während sie allmählich entsprechend den Flächen 37b umgebogen werden.

Wie links in Fig. 6 gezeigt ist, beaufschlagt das Formorgan 36 die Laschen 33a gegen die Werkzeughälften 34 und 35, so daß die Laschen 33a abgeflacht werden und schließlich in der gleichen Ebene liegen. Es kann vorgezogen werden, daß beide Formorgane 36 und 37 die Laschen 33a gegen die Werkzeughälften 34 und 35 zu diesem Zweck gleichzeitig druckbeaufschlagen.

Der fertige Bolzen 23 ist in Fig. 7 vor dem Herausziehen der Formorgane 36 und 37 gezeigt. Wenn die kürzeren vorspringenden Laschen 23b an jedem Ende des Bolzens in der gezeigten Weise vorgesehen sind, verbleiben sie gerollt und ungebogen. Die gebogenen Laschen 23a an jedem Ende des Bolzens bilden an jedem Ende für die erläuterten Zwecke den T-Kopf. Die Bolzen 23 sind hohl und können erwünschtenfalls Befestigungsschrauben aufnehmen. Eine solche Befestigungsschraube 41 ist in Fig. 1 gezeigt; sie weist eine Mutter 42 und geeignete Beilegscheiben zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter auf.

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Die Laschen 23a jedes Bolzens 23 liegen bevorzugt vollständig in den Ausnehmungen 21b, so daß beim Anziehen der Schraube A-I die Kettenglieder zusammengeschoben werden und die Kettenglied-Einheit fest verbinden. Die beiden Laschen 23b erstrecken sich ausreichend weit, um die Beilegscheiben zu beabstanden und eine sichere Befestigung der Schraube zu gewährleisten.

Durch die Erfindung ergibt sich insbesondere eine Verbesserung für Ketten der in der Zeichnung gezeigten Art, wodurch die Fertigungskosten der Kette stark verminderbar sind. Während die Montage und Demontage der Kette an jeder erwünschten Verbindungsstelle tatsächlich relativ schnell und leicht durchführbar ist, macht eine solche Montage der Kette von Hand in üblicher Länge von ca. 1,3 m oder in anderen Lieferlängen einen wesentlichen Teil der Anschaffungskosten einer Kette aus. Bisher wurde noch keine Vorrichtung zur Durchführung der notwendigen Manipulation der Kettenglieder vorgeschlagen.

Die Fig. 13 und 14- verdeutlichen ein neues Verfahren für die Montage einer solchen Kette auf einem Werktisch (nicht gezeigt). Nach Fig. 13 weist der gerollte Rohling 33d nur an einem Ende umgebogene Laschen 33a auf und wird hochkant gehalten, und eines der Bolzenglieder 21 wird auf den Bolzen geschoben. Dann werden ein Mittelglied 22 und das andere Bolzenglied zugefügt. Eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) spannt dann die Glieder zusammen, um den halbfertigen Bolzen 33d in ähnlicher Weise wie mit Hilfs von Werkzeughälften 34 und 35 (vgl. Fig. 6) zu sichern, und dann wird ein Rollwerkzeug (nicht gezeigt) abgesenkt, um die oberen Laschen in die Ausnehmungen des oberen Bolzenglieds hinein umzubiegen. Bei dem Verfahren nach Fig. 14 werden die verschiedenen Glieder zusammengefügt, und der gerollte Rohling 33 wird mit seinem einen Ende durchgeschoben. Die Laschen 33a an beiden Bolzenenden werden dann in der erläuterten Weise umgebogen.

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Bevorzugt sind natürlich die Bolzen 23 so positioniert, daß die Anlageflächen 22a der Mittelglieder nicht über die Nähte der Bolzen wirksam sind. Alternativ können die Laschen 23a und die Ausnehmungen 21b unter einem von 180 verschiedenen Winkel angeordnet sein. Auch sind gegebenenfalls verschiedene andere Mittel vorsehbar, die eine andere als die erläuterte Montage der Kette mit Bolzen 23 nicht zulassen.

Die Vielseitigkeit der Konstruktion wurde bereits angesprochen. Z. B. sollte eine in einem Nahrumgsmittelbetrieb verwendete Kette nichtkorrodierend und leicht zu reinigen sein. Für einen solchen Einsatzzweck können die Kettenglieder 21 und 22 z. B. aus einem gegossenen homopolymeren Acetalharz wie Delrin (Wz) bestehen. Die Bolzen 23 für eine solche Kette können etwa aus rostfreiem Stahl Nr. 30A- oder Nr. ^06 bestehen. Solche Bolzen können eine besonders weit geöffnete Naht mit einer Öffnungsweite von etwa 1,58 mm aufweisen, aus der durch Reinigen mit Wasserdampf Rückstände entfernt werden können. In anderer Umgebung, die zwar nicht kritisch ist, in der die Kette jedoch eine beträchtliche Last tragen muß, können die Glieder 21 und 22 aus gesenkgeschmiedeter Eisenlegierung bestehen, wie das bei den meisten derartigen Ketten derzeit der Fall ist. Bolzen 23 für eine solche Kette können aus einem niedriglegierten, relativ gut verformbaren Kohlenstoffstahl geformt und nach dem Formen vergütet werden.

Die Laschen eines gesenkgeschmiedeten Bolzens haben aufgrund des Schmiedeverfahrens eine Breite gleich dem Durchmesser des Bolzens, so daß sie in dieser Beziehung "überkonstruiert" sind. Durch die Erfindung brauchen die Laschen 23a nur eine solche Breite zu haben, wie das zum Zusammenhalten der Bolzenglieder erforderlich ist. Diese Breite sollte und kann in jedem Fall kleiner als der Innendurchmesser des gerollten Bolzervs 23 sein. Bei manchen Werkstoffen kann jedoch das Rollen der Laschen 23a an den Stellen, an denen sie in den

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-U-

Zylinderabschnitt des Bolzens übergehen, kritisch sein. In solchen Fällen, und wenn beim Umbiegen der Laschen eine gewisse Reißgefahr besteht, können die Laschen statt des ebenen Querschnitts gewölbten Querschnitt haben. D. h., die Laschen an gegenüberliegenden Enden des Bolzens können konkave, entgegengesetzt gerichtete Oberflächen haben. Auch sollte der Abschnitt jeder Lasche, der in den Bolzen übergeht, glatt, abgerundet und zunehmend erweitert sein.

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■ns-

Leerseite

Claims (6)

1. Ansprüche

   (l. /Bolzen für Ketten aus einer Serie von beabstandeten Paaren von Bolzengliedern und zwischen diesen liegenden Mittelgliedern,
   wobei

   - der Bolzen rund ist und T-Köpfe aufweist,

   - jedes Ende jedes Kettenglieds eine Öffnung aufweist, die durch eine halbkreisförmige Lagerfläche nahe dem genannten Ende gebildet und zur Mitte des Kettenglieds hin langgestreckt ist,

   - jedes Ende des Bolzens entgegengesetzt vorspringende Laschen aufweist, die miteinander den T-Kopf des Bolzens bilden,

   - jede Kettenglied-Einheit der montierten Kette einen durch die miteinander fluchtenden Öffnungen von zwei Bolzengliedern und die Öffnung eines dazwischen liegenden Mittelglieds verlaufenden Bolzen aufweist, derart, - daß der T-Kopf des Bolzens über den voneinander fernen entgegengesetzten Seiten der beiden Bolzenglieder liegt und in darin gebildeten Ausnehmungen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Kettenglieder (21, 22) aus einem Werkstoff mit ausgewählten physikalischen Eigenschaften bestehtn und der Bolzen (23) aus einem Metallband mit glatter Oberfläche geformt ist, das so gewählt ist, daß der Bolzen ähnliche oder passende physikalische Eigenschaften hat, so daß die Kette von ausgewogener Konstruktion ist,

   667-(R 1416-1-8)-Schö

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   ORIGINAL INSPECTED

   - wobei der Bolzenwerkstoff zuerst zur Bildung von in entgegengesetzte Richtungen vorspringenden Laschen (32a, 32b) zugeschnitten,

   - dann zu einem Zylinder mit einer Längsnaht und einem Außendurchmesser entsprechend demjenigen der Lagerflächen (22a) geformt, und

   - dann gerollt und/oder umgebogen wurde,

   - so daß die Laschen (32a, 32b) an jedem Ende in einer zur Achse des Zylinders senkrechten Ebene liegen.
2. 2. Bolzen nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Kettenglieder (21, 22) aus einer Eisenlegierung und die Kettenbolzen (23) aus einem Kohlenstoffstahl bestehen.
3. 3. Bolzen nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß zum leichteren Formen der Kohlenstoffstahl relativ gut verformbar und anschließend zur Erhöhung der Festigkeit und der Verschleißfestigkeit durch Wärmebehandlung vergütbar ist.
4. 4. Bolzen nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Kettenglieder (21, 22) aus einem Konstruktions-Kunststoff wie einem Acetalharz gegossen und die Bolzen (23) aus rostfreiem Stahl hergestellt sind.
5. 5. Bolzen nach Anspruch A-,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Längsnaht auf eine Breite von 1,58 mm offen ist, so daß Fremdstoffe leicht durch Sprühreinigen lösbar sind.

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6. 6. Bolzen nach Anspruch 4-,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Laschen (32a) unter bestimmten Winkeln angeordnet sind, wobei jede Lasche (32a) in bezug auf die Naht und die die Laschen aufnehmenden Ausnehmungen der Bolzenglieder (21) unter einem Winkel von 95 angeordnet ist, so daß der Bolzen (23) in bezug auf seine Achse nur so positioniert ist, daß die Naht näher zur Mitte des Mittelglieds (22) liegt.

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