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Die Erfindung betrifft einen mittels einer Laufrolle verfahrbaren Gegenstand, wobei die Laufrolle eine von einer Laufrollenachse durchgriffene Nabe aufweist und die Laufrollenachse mittels beidseitig aus der Nabe vorstehenden Überstandbereichen an dem Gegenstand in Halterungen befestigt ist, wobei die Laufrollenachse beidseitig in den Halterungen schraubbefestigt ist.
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Mittels Laufrollen verfahrbare Gegenstände der in Rede stehenden Art sind bekannt, so weiter bspw. bei Staubsaugern, insbesondere Haushaltsstaubsaugern. Die Laufrolle ist hierbei bspw. im Bereich einer über den zu reinigenden Boden zu führenden Düse angeordnet, weiter ggf. ausgebildet als Laufrolle für ein über den Boden verfahrbares Staubsaugergehäuse. Darüber hinaus können derartige Laufrollen auch im Zusammenhang mit Staubsaugern Anwendung finden an selbsttätig verfahrbaren Staubsaug- oder Kehrgeräten, sogenannten Saug- und / oder Kehrrobotern. Die Nabe einer derartigen Laufrolle ist durchsetzt von einer bevorzugt massiv ausgestalteten Laufrollenachse, die im Einbauzustand beidseitig über die Laufrolle überragt und Überstandbereiche ausformt. Diese Überstandbereiche sitzen, die Laufrolle halternd, in geräteseitigen Halterungen. Weiter ist diesbezüglich bekannt, die Laufrollenachse als Steckachse auszubilden, die mit ihren Überstandbereichen allein reibschlüssig in den zugeordneten Halterungen einsitzt. Darüber hinaus sind Laufrollenachsen bekannt, die einerends ein Außengewinde aufweisen, zum Schraubeingriff in ein halterungsseitig vorgesehenes Gegengewinde.
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Das Dokument CN 2484388 Y zeigt einen Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen mit einer Laufrolle verfahrbaren Gegenstand der in Rede stehenden Art hinsichtlich der Festlegung der Laufrolle an dem Gegenstand funktionssicherer sowie handhabungstechnisch günstiger auszugestalten.
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Die Problematik ist bei einem mit einer Laufrolle verfahrbaren Gegenstand durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Laufrollenachse beidseitig in den Halterungen schraubbefestigt ist, wobei an der Laufrollenachse ausgebildete Gewindebereiche in innerhalb der Halterungen ausgebildete Gegengewinde eingreifen. Zufolge dieser Ausgestaltung ist in Laufrollenachsrichtung betrachtet beidseitig der Laufrolle eine kraft- und formschlüssige Halterung der Laufrollenachse erreichbar. Die Laufrollenfestlegung über die Laufrollenachse ist reversibel, wobei weiter mittels der so ausgestalteten Laufrollenachse auch eine Festlegung einer Austausch-Laufrolle erreichbar ist. Der zwischen dem mit Gewinde versehenen Überstandbereichen belassene Zusammenwirkungsbereich ist gewindefrei gestaltet, entsprechend glattflächig ausgebildet, zur Zusammenwirkung mit der laufrollenseitigen Nabe. Entsprechend sind jeweils endseitig der Laufrollenachse gesonderte Gewindeabschnitte ausgeformt, welche Gewinde bevorzugt gleichgerichtet sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert.
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Die in den beiden Überstandbereichen ausgebildeten Gewinde der Laufrollenachse können gleiche Durchmesser aufweisen. Bevorzugt wird indes eine Ausgestaltung, bei welcher die Überstandbereiche Gewinde mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. So ist in diesem Zusammenhang weiter bevorzugt, dass das dem Durchsteckbereich zugeordnete Gewinde kleiner gewählt ist als das dem anderen Überstandbereich zugeordnete Gewinde. Hierdurch ist entsprechend auch eine unterschiedliche Durchmesserwahl der mit den Gewinden der Laufrollenachse zusammenwirkenden Gewindebereiche in den Halterungen verbunden. Der mit dem verringerten Gewindedurchmesser versehene Durchsteckbereich ist zufolge dieser bevorzugten Anordnung gewindeeingriffsfrei durch den in Einsteckrichtung vor der Laufrolle ausgeformten Halterungs-Gewindebereich steckbar, was eine handhabungstechnisch günstige Lösung darstellt. Eine Drehbewegung der Laufrollenachse zur Festlegung derselben ist erst nach Durchstecken des spitzenseitigen Gewindebereichs durch die Nabe der Laufrolle und nach Eingriff in den zuzuordnenden Gewindebereich der Halterung durchzuführen. So ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Außendurchmesser (Nenndurchmesser) des im Durchsteckbereich ausgeformten Gewindes gleich oder kleiner ist als der Innendurchmesser (Kerndurchmesser) des diesem gegenüberliegenden Gewindes im anderen Überstandbereich.
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Da die beiden vorgesehenen, axial zueinander beabstandeten Gewinde der Laufrollenachse insbesondere bei einer Ausgestaltung mit unterschiedlichen Durchmessern mit gezielt zugeordneten Gegengewinden in den Halterungen zusammenwirken, können die beiden Gewinde unterschiedlich gestaltet sein, so bspw. ein- oder mehrgängig, als Spitz- oder Trapezgewinde, darüber hinaus mit unterschiedlichen Steigungen. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher beide Gewinde dieselbe Steigung, d.h. denselben Steigungswinkel aufweisen, darüber hinaus auch in ihrer Gewindeart gleichgestaltet sind. So ist weiter in bevorzugter Ausgestaltung ein Steigungswinkel von 5° bis 15°, weiter bevorzugt von 8° bis 12° vorgesehen, dies weiter bevorzugt bei jeweils eingängiger rechtssteigender Ausgestaltung der Gewinde.
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Als herstellungstechnisch günstig erweist sich weiter eine Ausgestaltung, bei welcher die Gegengewinde in den Halterungen im Zuge des Eindrehens von der Laufrollenachse selbst erzeugt sind. Hierzu sind die Gewinde als selbst-gewindeformende Gewinde bspw. nach DIN 7998-4 schraubenlinienförmig ausgeprägt. Es bedarf entsprechend keiner gesonderten Innengewindeausgestaltung im Bereich der geräteseitigen Halterung, was sich insbesondere als vorteilhaft erweist bei Halterungen, die im Kunststoffspritzverfahren ausgebildet sind. Die vor einer Erstbenutzung der Laufrolle mit ihren Gewinden in die entsprechenden Halterungen einzudrehende Laufrollenachse schneidet entsprechend selbst das Gegengewinde, welches hiernach auch für weitere Schraubvorgänge (Lösen der Laufrolle und Wiederbefestigung ggf. einer neuen Laufrolle) benutzt werden kann.
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Die Laufrolle weist eine größere Breite als vertikale Höhe auf, entsprechend eine größere axiale Länge als Durchmesser, woraus sich eine insgesamt zumindest annähernd tonnenförmige Ausgestaltung der Laufrolle ergibt. In diesem Zusammenhang wird weiter bevorzugt, dass die Nabe in Axialrichtung betrachtet beidseitig über den Laufflächenbereich vorstehend ausgebildet ist. Die in axialer Richtung betrachtete Laufflächenbreite der Laufrolle ist entsprechend geringer gewählt als der mit dem glatt ausgebildeten Zusammenwirkungsbereich der Laufrollenachse zusammenwirkende Nabenbereich der Laufrolle, dies weiter bevorzugt derart, dass ausgehend von einem insgesamt tonnenförmigen Laufflächenbereich der Laufrolle diese axial beidseitig mit Bezug zur Laufachse konisch zu den freien Enden hin zulaufende Nabenendabschnitte ausformt.
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In handhabungstechnisch vorteilhafter Weise ist einer der Überstandbereiche mit einem Schraubkopf ausgebildet, weiter bevorzugt der dem Durchsteckbereich gegenüberliegende Überstandbereich der Laufrollenachse, weiter der mit dem durchmesservergrößerten Gewinde versehene Überstandbereich. Der Schraubkopf kann hierbei ein Sechskant-Schraubkopf sein. Alternativ kann der Schraubkopf eine Werkzeugöffnung in Form eines Schlitzes, Kreuzschlitzes oder weiter in Form einer Sechskant-Aufnahme aufweisen.
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Die Laufrollenachse ist weiter bevorzugt eine Stahlachse, welche zudem bevorzugt aus Edelstahl besteht, was eine hohe Verschleißfestigkeit, hohe Stabilität und zudem eine korrosionsfeste Ausgestaltung bietet. Die benötigte Teilezahl zur Festlegung der Laufrolle an dem Gegenstand bzw. Gerät ist gering, was die Handhabung vereinfacht. Zudem ist die gewählte Konstruktion auch kostengünstig. Durch den Kraft- und Formschluss auf beiden Seiten der Laufrolle ist das Spiel beider Überstandbereiche der Laufrollenachse gleich Null. Die Montage und Demontage erfolgt durch eine bekannte Schraubbewegung.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche Lediglich zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
- 1 in perspektivischer Darstellung einen Staubsauger mit einem Vorsatzgerät zur Bodenbearbeitung, welches sich über Laufrollen auf dem zu pflegenden Boden abstützt;
- 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß der Schnittebene II in 1, die in dem Gerät gehalterte Laufrolle betreffend;
- 3 die Laufrollenachse in perspektivischer Einzeldarstellung;
- 4 eine weitere perspektivische Darstellung der Laufrollenachse;
- 5 die Laufrollenachse in Ansicht;
- 6 eine der 5 entsprechende Darstellung, jedoch eine alternative Ausgestaltung der Laufrollenachse betreffend;
- 7 eine Schnittdarstellung gemäß 2, eine Stellung im Zuge einer Erstfestlegung der Laufrolle an geräteseitigen Halterungen betreffend;
- 8 eine Folgedarstellung der 7.
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Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 ein verfahrbarer Gegenstand 1 in Form eines Staubsaugers 2, insbesondere eines Haushalts-Staubsaugers, welcher als handgeführtes Stielgerät ausgeführt ist. Dieser weist zunächst ein Basisgerät 3 auf, mit einem Elektromotor für ein Sauggebläse. An dem Basisgerät 3 ist ein zur Aufnahme des aufgesaugten Staubgutes vorgesehener Staubsammelraum 4 angedockt. Dieser beinhaltet bevorzugt einen Staubfilterbeutel.
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Die Stromversorgung des in dem Basisgerät 3 integrierten Sauggebläses erfolgt über ein Elektrokabel 5.
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Weiter besitzt das Basisgerät 3 einen schwanenhalsförmigen Fortsatz, welcher sich über den Bereich des Staubsammelraumes 4 erstreckt. Im Bereich des freien Endes formt dieser Fortsatz eine Steckaufnahme für einen Stiel 6 des Staubsaugers 2 aus. Der Stiel 6 ist mit einem Betätigungsgriff 7 versehen, der eine daumenbetätigbare Stelleinheit in Form eines Schiebeschalters aufweist, über welchen Schiebeschalter die Leistung des in dem Basisgerät 3 aufgenommenen Sauggebläses einstellbar ist.
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Zur Bodenbearbeitung ist das Basisgerät 3 strömungsmäßig und elektrisch mit einem als Vorsatzgerät ausgebildeten Bodenbearbeitungsgerät 8 verbunden.
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Das Bodenbearbeitungsgerät 8 weist ein Gehäuse 9 und einen Rohranschlussstutzen 10 auf. Überdeckt vom Gehäuse 9 erstreckt sich ein Saugkanal von dem Rohranschlussstutzen 10 ausgehend bis in einen als Saugraum geformten Bearbeitungsraum. Letzterer befindet sich in einem stirnseitigen Bereich, welcher dem Rohranschlussstutzen 10 abgewandt ist und erstreckt sich nahezu über die gesamte Gehäusebreite.
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Das vom Gehäuse 9 überdeckte Chassis 11 des Bodenbearbeitungsgerätes 8 weist einen Chassisboden 12 auf. Dieser erstreckt sich mit vertikalem Abstand zur zu bearbeitenden Bodenfläche 13. Im Bereich des vorgesehenen Saugmundes ist der Chassisboden 12 entsprechend unterbrochen.
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Zwischen Saugmund und Stirnrandkante 14 des Bodenbearbeitungsgerätes 8 sind zur Abstützung des Bodenbearbeitungsgerätes 8 auf der Bodenfläche 13 zwei Laufrollen 15 angeordnet, deren Rollenachsen x parallel ausgerichtet sind zur Stirnrandkante 14. Die Laufrollen 15 sind frei um ihre Rollenachse x drehbar in einer schalenförmigen Erhebung 16 des Chassisbodens 12 aufgenommen.
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Jede Laufrolle 15 weist zunächst einen in Axialerstreckung derselben betrachteten mittigen Laufflächenbereich 17 auf, an welchem sich axial beidseitig konisch sich zur Rollenachse x hin verjüngende Nabenabschnitte 18 anschließen. Nabenabschnitte 18 und Laufflächenabschnitt 17 sind materialeinheitlich einstückig als Kunststoffspritzteil geformt. Die so gestaltete Laufrolle 15 weist eine axiale Länge (Breite e) auf, die etwa dem Zweifachen ihres Durchmessers (Höhe d) entspricht, und ist durchsetzt von einer Axialbohrung 19, die beidseitig endseitig frei in den Nabenabschnitten 18 münden. Der sich über die gesamte Axiallänge erstreckende, die Axialbohrung 19 umgebende Bereich des so gestalteten Laufrollenkörpers 21 formt eine Nabe 20.
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Gehaltert ist der sich aus Laufflächenabschnitt 17 und den beiden Nabenabschnitten 18 gebildete Laufrollenkörper 21 durch eine Laufrollenachse 22, die in den axialen Enden des Laufrollenkörpers 21 zugeordneten, an dem Chassisboden 12 angeordnete Halterungen 23 eingreifen. Diese Halterungen 23 weisen entsprechend bodenparallel ausgerichtete Bohrungen 24 und 25 zur Aufnahme der über den Laufrollenkörper 21 axial hinausragenden Abschnitte der Laufrollenachse 22 auf. Weiter sind die Halterungen 23 aus einem Hartkunststoff gefertigt, weiter bspw. im Zuge eines Kunststoffspritzverfahrens.
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Die in axialer Überdeckung liegenden Bohrungen 24 und 25 weisen unterschiedliche Durchmesser auf, wobei weiter die Bohrung 24 mit einem gegenüber der Bohrung 25 vergrößertem Durchmesser versehen ist und zugeordnet dem dem Laufrollenkörper 21 bzw. der chassisbodenseitigen Erhebung 16 abgewandten Bohrungsende einen weiter durchmesservergrößerten Schraubenkopf-Aufnahmebereich 26 aufweist.
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Die Laufrollenachse 22 ist aus Edelstahl gefertigt und weist einen zur Zusammenwirkung mit der Axialbohrung 19 bzw. der Nabe 20 des Laufrollenkörpers 21 dienenden, glattflächigen Zusammenwirkungsbereich 27 auf, an welchem sich beidseitig jeweils ein Überstandbereich 28 und 29 anschließt.
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Der Zusammenwirkungsbereich 27 ist über seine Länge betrachtet zumindest annähernd zylindrisch geformt, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel leicht konisch sich verjüngend vom Überstandbereich 28 hin zum Überstandbereich 29, wobei die Durchmesserverringerung über die Länge des Zusammenwirkungsbereiches 27 etwa einem Fünfzigstel bis einem Hundertstel des maximalen Durchmessers des Zusammenwirkungsbereiches 27 entspricht.
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Beide Überstandbereiche 28 und 29 sind mit Gewinden 30, 31 (Außengewinde) versehen, wobei weiter der Überstandbereich 29 einen Durchsteckbereich 32 ausformt.
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Wie weiter insbesondere aus der Darstellung in 5 zu erkennen, weist das Gewinde 31 des durchsteckbereichseitigen Überstandbereiches 29 einen gegenüber dem Gewinde 30 des anderen Überstandbereiches 28 (Außendurchmesser a) verringerten Außendurchmesser b auf. So ist weiter der Außendurchmesser b des Gewindes 31 kleiner gewählt als der Kerndurchmesser des anderen Gewindes 30. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist durchsteckbereichseitig ein Gewinde 31 mit einem Außendurchmesser b von 3 mm und in dem gegenüberliegenden Überstandbereich 28 ein Gewinde 30 mit einem Außendurchmesser a von 3,5 mm vorgesehen. Der maximale Durchmesser c des Zusammenwirkungsbereiches 27 entspricht dem Kerndurchmesser des durchmessergrößeren Gewindes 30 im Überstandbereich 28.
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Weiter sind beide Gewinde 30 und 31 eingängig und gleichgerichtet als Rechtsgewinde ausgebildet, dies weiter bei gleicher Steigung. So beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Steigungswinkel der Gewinde 30 und 31 etwa 10°.
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Zudem sind beide Gewinde 30 und 31 als selbst-gewindeformende Gewinde, bspw. nach DIN 7998-4 schraubenlinienförmig ausgestaltet.
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Das dem Zusammenwirkungsbereich 27 abgewandte freie Ende des das Gewinde 30 tragenden Überstandbereiches 28 ist mit einem Schraubkopf 33 versehen. Dieser weist eine axiale Werkzeugöffnung 34 auf, so zum Ansetzen eines Sechskant-Schl üssels.
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Im Zuge einer Erstbestückung des Gegenstandes 1 bzw. des Bodenbearbeitungsgerätes 8 mit einer Laufrolle 15 wird zur Festlegung derselben die Laufrollenachse 22 zunächst mit ihrem Durchsteckbereich 32 durch die demgegenüber durchmesservergrößerte Bohrung 24 der in Einsteckrichtung ersten Halterung 23 gesteckt und hiernach durch die laufrollenkörperseitige Axialbohrung 19 geführt (vgl. 7). Mit Eingreifen des mit dem Gewinde 31 versehenen Durchsteckbereiches 32 in die Bohrung 25 der in Einsteckrichtung hinter dem Laufrollenkörper 21 angeordneten Halterung 23 tritt zugleich auch das dem Schraubenkopf 33 zugewandte Gewinde 30 des Überstandbereiches 28 in die zuzuordnende Bohrung 24 der Halterung 23, wonach durch Schraubbewegung mittels eines auf den Schraubkopf 33 einwirkenden Werkzeuges das jeweilige Gegengewinde 35 in den Halterungen 23 durch die Laufrollenachse 22 bzw. deren Gewinde 30, 31 selbst erzeugt wird, durch selbsttätiges Einschneiden über die Gewinde 30, 31 in die Bohrungswandungen.
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Durch die beidseitig endseitige Schraubfestlegung der Laufrollenachse 22 ist eine form- und kraftschlüssige Festlegung derselben erreicht. Diese Verbindung ist durch entsprechende Rückschraubverlagerung der Laufrollenachse 22 aufhebbar, wonach die in die Bohrungen 24 und 25 eingeschnittenen Gegengewinde 35 für eine weitere Festlegung einer Laufrolle dienen.
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In alternativer Ausgestaltung kann gemäß der Darstellung in 6 das freie Ende des das Gewinde 31 mit verringertem Durchmesser aufweisenden Überstandbereiches 28 mit einer Bohrspitze 37 versehen sein. Eine derartige Laufrollenachse 22 kann insbesondere in Verbindung mit einer Automatenmontage Anwendung finden, bei welcher bei Erstbestückung eines Gegenstandes 1 mit einer Laufrolle 15 die in Durchsteckrichtung betrachtete letzte Bohrung 25 in der Halterung 23 zunächst gebohrt und hiernach mittels des Gewindes 31 mit einem Gegengewinde 35 versehen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gegenstand
- 2
- Staubsauger
- 3
- Basisgerät
- 4
- Staubsammelraum
- 5
- Elektrokabel
- 6
- Stiel
- 7
- Betätigungsgriff
- 8
- Bodenbearbeitungsgerät
- 9
- Gehäuse
- 10
- Rohranschlussstutzen
- 11
- Chassis
- 12
- Chassisboden
- 13
- Bodenfläche
- 14
- Stirnrandkante
- 15
- Laufrolle
- 16
- Erhebung
- 17
- Laufflächenbereich
- 18
- Nabenabschnitt
- 19
- Axialbohrung
- 20
- Nabe
- 21
- Laufrollenkörper
- 22
- Laufrollenachse
- 23
- Halterung
- 24
- Bohrung
- 25
- Bohrung
- 26
- Schraubenkopf-Aufnahmebereich
- 27
- Zusammenwirkungsbereich
- 28
- Überstandbereich
- 29
- Überstandbereich
- 30
- Gewinde
- 31
- Gewinde
- 32
- Durchsteckbereich
- 33
- Schraubkopf
- 34
- Werkzeugöffnung
- 35
- Gegengewinde
- 36
- Bohrspitze
- a
- Außendurchmesser
- b
- Außendurchmesser
- c
- Außendurchmesser
- d
- Höhe
- e
- Breite
- x
- Rollenachse
