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Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Backöfen mit einer Welle und einem Lüfterrad bekannt. Eine Nabe des Lüfterrads wird dabei von einem eine Ausnehmung begrenzenden Blechbereich des Lüfterrads gebildet. Eine formschlüssige Verbindung in Rotationsrichtung wird zwischen der Welle und dem Lüfterrad durch eine Kralle hergestellt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer vereinfachten Montage bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung, insbesondere einer Gargerätevorrichtung, mit einer Welle und mit einem Lüfterrad mit einer Nabe zur Lagerung des Lüfterrads auf der Welle.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Lüfterrad eine Nabenstabilisierung aufweist, die an der Nabe angeordnet ist.
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Unter einer „Welle” soll insbesondere ein mechanisches Bauteil verstanden werden, das zu einer Übertragung eines zu einer Hauptachse der Welle parallelen Drehmoments vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die Welle an- und abtriebsseitig Kopplungsmittel auf, die zu einer Aufnahme bzw. Weitergabe eines Drehmoments vorgesehen sind. Unter einem „Lüfterrad” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, durch eine Rotation eine gerichtete Strömung eines Fluids, insbesondere eines Gases, zu erzeugen. Ein Lüfterrad weist dabei vorzugsweise zumindest ein Element, insbesondere eine Lüfterschaufel auf, das zumindest eine Oberfläche aufweist, die zumindest eine Ebene senkrecht zur Rotationsachse in einem Winkel von größer als 2°, insbesondere größer als 5° und vorzugsweise größer als 10° schneidet. Unter einer „Nabenstabilisierung” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das ein Kippen der Nabe bezüglich einer Rotationsachse der Welle und/oder insbesondere eine plastische Verformung der Nabe vermeidet und/oder insbesondere eine größere Materialstärke aufweist als zumindest ein Teil des Grundkörpers des Lüfterrads. Unter einer „Nabe” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer direkten Lagerung eines rotierenden Bauteils auf einer Welle und/oder Achse vorgesehen ist.
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Es kann insbesondere eine vereinfachte Montage erreicht werden. Durch die Nabenstabilisierung kann eine stabile Lagerung des Lüfterrads und, in Radialrichtung auf der Welle, eine Befestigung des Lüfterrads erreicht werden, die von weiteren Befestigungselementen unabhängig ist. Es kann auf einfache, wenig Kraft erzeugende Befestigungsmittel zurückgegriffen werden, die eine abschließende Befestigung des Lüfterrads in Axialrichtung auf der Welle vornehmen.
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Die Nabenstabilisierung kann grundsätzlich an verschiedenen Stellen des Lüfterrads angeordnet sein. In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird die Nabe von einer, insbesondere hülsenförmigen und/oder schmalwandigen, Ausformung des Grundkörpers des Lüfterrads gebildet, wobei die Nabenstabilisierung an einer Außenseite, insbesondere einer der Welle abgewandten Seite, der Ausformung angeordnet ist. Vorzugsweise jedoch ist die Nabenstabilisierung einstückig mit der Nabe ausgebildet und die Nabenstabilisierung selbst dient der Lagerung des Lüfterrads auf der Welle. Unter „einstückig” soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt, verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Insbesondere kann eine besonders stabile Bauform erreicht werden. Insbesondere kann die Lüfterschaufel aus einem preiswerten, weicheren und/oder weniger steifen Material gefertigt werden, als die Nabe, beziehungsweise die Nabenstabilisierung.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Nabenstabilisierung als Hülse ausgebildet ist. Unter einer „Hülse” soll insbesondere ein rohrartiger Körper verstanden werden, der eine Innenkontur aufweist. Insbesondere ist dabei ein Durchmesser der Innenkontur maximal doppelt so groß, vorzugsweise maximal genau so groß, wie der rohrartige Körper lang ist. Unter einem „Durchmesser der Innenkontur” soll dabei insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten Kreises verstanden werden, der die Innenkontur komplett umfasst. Insbesondere weist die Nabenstabilisierung eine Materialdicke von größer als 1 mm, vorteilhaft größer als 1,5 mm und vorzugsweise größer als 2 mm auf. Es kann insbesondere eine stabile Bauweise erreicht werden.
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Vorzugsweise ist die Hülse als Einpresshülse ausgebildet, die form- und/oder kraftschlüssig mit einem weiteren Element des Lüfterrads verbunden ist. Unter einer „Einpresshülse” soll insbesondere eine Hülse verstanden werden, die während eines Herstellungsprozesses des Lüfterrads mit einem die Lüfterschaufel tragenden Grundkörper form- und/oder kraftschlüssig verbunden wird. Insbesondere kommt dabei ein Tiefziehverfahren zum Einsatz, wodurch das Material des Grundkörpers an die Einpresshülse angeformt wird. Insbesondere sind so besonders stabile Bauformen möglich.
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Vorteilhaft weist die Nabe eine Innenkontur auf, die von einer Kreisform abweicht. Vorzugsweise ist die Innenkontur als Mehrkant, insbesondere als Sechskant, ausgebildet. Bei dem Mehrkant handelt es sich insbesondere um einen regelmäßigen Mehrkant. Insbesondere weist die Welle ein Kopplungsmittel mit einer Außenkontur auf, die zu einer formschlüssigen Verbindung mit der Innenkontur der Nabe geeignet ist. Vorteilhaft ist die Außenkontur als ein zu der Innenkontur korrespondierender Mehrkant ausgebildet. Insbesondere ist das Kopplungsmittel einstückig mit der Welle ausgebildet. Es kann insbesondere eine einfache, bauteilsparende, in Rotationsrichtung formschlüssige Verbindung hergestellt werden, die einer Drehmomentübertragung dient.
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Weiterhin wird ein Begrenzungsmittel vorgeschlagen, das ein Aufschieben des Lüfterrads auf die Welle über eine Einbauposition des Lüfterrads hinaus verhindert. Unter einem „Begrenzungsmittel” soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das zumindest einen Bewegungsfreiheitsgrad eines weiteren Bauteils begrenzt. Vorteilhaft ist das Begrenzungsmittel einstückig mit der Welle ausgebildet. Das Lüfterrad, insbesondere die Nabe, weist vorzugsweise ein Mittel auf, das korrespondierend zum Begrenzungsmittel ausgebildet ist und in einer Einbauposition des Lüfterrads an diesem anliegt. Vorzugsweise ist das Begrenzungsmittel als eine Fase, ein Anschlag und/oder ein Konus ausgebildet. Dadurch kann insbesondere eine lange Haltbarkeit der Vorrichtung erreicht werden. Insbesondere wird eine Zentrierung des Lüfterrads auf der Welle erreicht, was zu einer geringen Unwucht des Lüfterrads und somit zu geringen Belastungen der Vorrichtung führt.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Erfindung ein Rastmittel auf, das zu einer Rastverbindung mit der Welle vorgesehen ist und ein selbsttätiges Lösen des Lüfterrads von der Welle verhindert. Unter einem „Rastmittel” soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das zu einem Einrasten in ein korrespondierendes Rastmittel vorgesehen ist. Das Rastmittel wird zu einer Montage auf die Welle aufgesteckt, wobei Federelemente des Rastmittels und/oder des korrespondierenden Rastmittels ausgelenkt werden und in einer Einbauposition des Rastmittels in eine Stellung, vergleichbar der Ausgangsstellung, zurückkehren. Es kann insbesondere eine einfache Montage erreicht werden. Die Drehbarkeit der Welle und des Lüfterrads kann bei einer Steckmontage außer Acht gelassen werden. Insbesondere unterscheidet sich die Rastverbindung von einer Rastverbindung, die zerstörungsfrei gelöst werden kann. Es kann insbesondere eine erhöhte Bedienersicherheit erreicht werden. Es kann insbesondere vermieden werden, dass Unbefugte eine Wartung der Vorrichtung vornehmen.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Hausgerätevorrichtung ein Federelement auf, das zwischen zumindest einem Teil des Lüfterrads und zumindest einem Teil des Rastmittels angeordnet ist und eine Kraft in Axialrichtung der Weile aufnimmt. Unter „zwischen” soll insbesondere eine Lage bezüglich eines Kraftflusses und/oder eine räumliche Lage verstanden werden. Die Kraft in Axialrichtung wirkt dabei in der einen Richtung auf einen Teil des Lüfterrads, in der anderen Richtung auf einen Teil des Rastmittels. Vorzugsweise ist das Federelement einstückig mit dem Rastmittel ausgeführt. Unter einem „Federelement” soll insbesondere ein makroskopisches Element verstanden werden, das zumindest eine Erstreckung aufweist, die in einem normalen Betriebszustand um zumindest 10%, insbesondere um wenigstens 20%, vorzugsweise um mindestens 30% und besonders vorteilhaft um zumindest 50% elastisch veränderbar ist, und das insbesondere eine von einer Veränderung der Erstreckung abhängige und vorzugsweise zu der Veränderung proportionale Gegenkraft erzeugt, die der Veränderung entgegen wirkt. Unter einer „Erstreckung” eines Elements soll insbesondere ein maximaler Abstand zweier Punkte einer senkrechten Projektion des Elements auf eine Ebene verstanden werden. Unter einem „makroskopischen Element” soll insbesondere ein Element mit einer Erstreckung von zumindest 1 mm, insbesondere von wenigstens 5 mm und vorzugsweise von mindestens 10 mm verstanden werden. Es kann insbesondere eine einfache Montage erreicht werden. Insbesondere kann eine Unabhängigkeit von Produktionsungenauigkeiten erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Federelement zumindest vier Federzungen aufweist, von denen in einer Einbauposition des Federelements zumindest zwei Federzungen eine Kraft gegen die Welle, insbesondere gegen einen Hinterschnitt der Welle, und zumindest zwei Federzungen eine Kraft in Richtung des Lüfterrads, insbesondere gegen die Nabe und/oder die Nabenstabilisierung des Lüfterrads, ausüben.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Welle eine Auffädelhilfe aufweist. Vorzugsweise ist die Auffädelhilfe am abtriebsseitigen Ende der Welle angeordnet und/oder sie ist mit der Welle einstückig ausgeführt. Unter einer „Auffädelhilfe” soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das dazu dient, bei einer Montage zumindest des Lüfterrads und gegebenenfalls des Rastmittels ein Auffädeln des Lüfterrads, des Rastmittels und/oder eines weiteren ein Loch aufweisenden Bauteils auf die Welle zu erleichtern. Insbesondere ist die Auffädelhilfe als Verjüngung der Welle, insbesondere als abgestufte und/oder konische Verjüngung der Welle, ausgebildet. Es kann insbesondere eine einfache Montage erreicht werden.
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Weiterhin wird ein Hausgerät, insbesondere Gargerät, mit einer Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgeschlagen. Insbesondere handelt es sich bei dem Hausgerät um einen Gargerät, das zumindest ein Heizelement aufweist. Dieses Heizelement kann insbesondere als Dampferzeuger, Oberhitzeelement, Unterhitzeelement, Grillelement, Mikrowellenerzeuger oder Heizelement vor und/oder hinter einem Lüfterrad ausgeführt sein.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Durchsteckloch in einer Innenwand des Hausgeräts, durch das die Welle bei einer Montage gesteckt wird, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als 150%, insbesondere kleiner als 133% eines maximalen Durchmessers der Welle ist. Unter einer „Innenwand” soll insbesondere eine Wand des Hausgeräts verstanden werden, auf deren beiden Seiten Funktionsmittel des Hausgeräts angeordnet sind, die sich insbesondere von Bedienmitteln unterscheiden. Insbesondere ist auf einer Seite der Innenwand ein Motor, und auf der anderen Seite ein von dem Motor über eine Welle angetriebenes Lüfterrad angeordnet. Unter einem „Durchmesser” des Durchstecklochs soll insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten Kreises verstanden werden, der das Durchsteckloch komplett umfasst. Unter einem „maximalen Durchmesser” der Welle soll insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten Kreises verstanden werden, der an jeder Stelle der Welle die Welle umfasst. Es kann insbesondere eine Energieersparnis und/oder eine lange Lebensdauer des Hausgeräts erreicht werden. So kann insbesondere eine gute Abdichtung gegen Wasserdampf, heiße Luft und/oder Wrasen erreicht werden, welche insbesondere elektrischen und/oder mechanischen Bauteilen, die in einem Funktionsraum des Hausgeräts angeordnet sind, der durch das Durchsteckloch in der Innenwand mit dem Arbeitsraum verbunden ist, schaden können. Zusätzlich kann ein Funktionsmittel, insbesondere ein Gebläse, vorhanden sein, das einen Gasaustritt durch das Durchsteckloch verhindert, indem insbesondere eine Strömung in entgegengesetzte Richtung und/oder ein Überdruck erzeugt wird.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Dampfbackofens,
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2 ein Lüfterrad in einer Frontansicht,
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3 das Lüfterrad in einer Schnittdarstellung entlang eines Schnitts III-III der 2,
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4 einen Detailausschnitt des Nabenbereichs der Schnittdarstellung des Lüfterrads und
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5 eine perspektivische Darstellung des Detailausschnitts der 4.
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Die 1 zeigt ein als Dampfbackofen ausgebildetes Hausgerät 10 mit einem Lüfterrad 12. Das Lüfterrad 12 ist auf einer Welle 20 gelagert (vgl. 2–4). Das Lüfterrad 12 weist neben einem sieben Lüfterschaufeln 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 tragenden Grundkörper 62 eine Nabenstabilisierung 24 auf, die einstückig mit einer Nabe 16 des Lüfterrads 12 ausgebildet ist. Die Nabenstabilisierung 24 ist als Hülse 26 ausgebildet. Die Hülse 26 ist als Einpresshülse 28 ausgebildet, die formschlüssig in axialer Richtung und kraftschlüssig in Rotationsrichtung mit dem Grundkörper 62 des Lüfterrads 12 verbunden ist. Ein Material des Grundkörpers 62 wird bei einem Herstellungsprozess des Lüfterrads 12 an die Einpresshülse 28 durch ein Tiefziehverfahren angeformt. Eine Krempe 29 der Einpresshülse 28 wird um das Material des Grundkörpers 62 umgeschlagen. Der Außenmantel der Einpresshülse 28 ist konisch geformt, wobei die Krempe 29 am schmaleren Ende der Einpresshülse 28 angeordnet ist, so dass in Axialrichtung ein Formschluss entsteht. In Rotationsrichtung entsteht durch das Anpressen des Materials des Lüfterrads 12 an die Einpresshülse 28 ein Kraftschluss.
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Die Einpresshülse 28 weist eine Innenkontur 30 auf, die als Innensechskant ausgebildet ist (vgl. 4 und 5). Ein Kopplungsmittel 27 der Welle 20 weist eine Außenkontur 31 auf, die als Außensechskant ausgebildet ist. Diese Außenkontur 31 setzt sich bis zu einer Aufsteckseite 70 der Welle 20 fort. Die Sechskante sind als regelmäßige Sechskante ausgebildet. Ein Abstand zweier gegenüberliegender Seiten des Innensechskants beträgt jeweils 5,05 mm. Ein Abstand zweier gegenüberliegender Seiten des Außensechskants beträgt jeweils 4,95 mm. Durch die Innen- und Außenkonturen 30, 31 entsteht in Rotationsrichtung und Radialrichtung eine formschlüssige Verbindung des Lüfterrads 12 mit der Welle 20. Ein Durchmesser 58 der als Außensechskant ausgeführten Außenkontur 31 ist kleiner als ein maximaler Durchmesser 56 der Welle 20. Der maximale Durchmesser 56 der Welle 20 beträgt 6 mm. Eine Länge der Hülse beträgt 6 mm.
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An einer der Aufsteckseite 70 der Welle 20 abgewandten Seite des Kopplungsmittels 27 ist ein als 45°-Fase ausgebildetes Begrenzungsmittel 32 angeordnet. Die Einpresshülse 28 weist korrespondierend ebenfalls eine 45°-Fase auf. Bei einem Aufstecken des Lüfterrads 12 auf die Welle 20 zentrieren die Fasen das Lüfterrad 12 auf der Welle 20. Das Begrenzungsmittel 32 verhindert, dass das Lüfterrad 12 über das Kopplungsmittel 27 hinaus auf die Welle 20 aufgeschoben wird.
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Um das Lüfterrad 12 auf der Welle 20 zu befestigen, wird ein Rastmittel 34 auf die Welle 20 aufgesteckt und rastet in einem Hinterschnitt 35 der Welle 20 ein. Das Rastmittel 34 ist gleichzeitig als Federelement 36 ausgebildet. Das Federelement 36 wird von einer Lochscheibe 38 gebildet, deren Außenrand zu einer Stabilisierung 39 gekrümmt ist. Am Innenrand der Lochscheibe 38 sind sechs Federzungen 40, 41, 42, 43, 44, 45 ausgebildet, die in Richtung eines Zentrums der Lochscheibe 38 ausgerichtet sind. Drei der Federzungen 40, 42, 44 weisen eine Wölbung auf, wodurch sie in einer Richtung aus der Ebene der Lochscheibe 38 hervorstehen. Die Endkanten 46, 47, 48 der Federzungen 40, 42, 44 pressen gegen den Hinterschnitt 35 der Welle 20. Die anderen drei Federzungen 41, 43, 45 sind in die entgegengesetzte Richtung aus der Scheibenebene der Lochscheibe 38 herausgewölbt, pressen gegen die Krempe 29 der Einpresshülse 28 und halten das Lüfterrad 12 so in Position.
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Aufsteckseitig ist an der Welle 20 eine als abgestufte Fase ausgebildete Auffädelhilfe 50 mir rundem Querschnitt angeordnet. Diese Auffädelhilfe 50 dient einem Vereinfachen eines Aufschiebens des Lüfterrads 12 und einem Spreizen der Federzungen 40, 42, 44 des Federelements 36. Mit Hilfe eines optionalen Aufsteckhilfswerkzeugs kann eine ungleichmäßige Belastung und somit eine Verformung und/oder ein Bruch des Federelements 36 und/oder der Federzungen 41, 43, 45 vermieden werden.
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Eine Innenwand 52 trennt einen Arbeitsraum 14, in dem das Lüfterrad 12 angeordnet ist, von einem Funktionsraum 18, in dem ein Motor 22, der das Lüfterrad 12 antreibt, angeordnet ist (vgl. 2). Ein Durchmesser 54 eines Durchstecklochs 60 ist so groß wie 133% des Durchmessers 56 der Welle 20. Der Durchmesser des Durchstecklochs beträgt 8 mm.
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In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführung der Erfindung setzt sich die Außenkontur 31 nicht über den Hinterschnitt 35 hinaus fort und ist auf das Kopplungsmittel 27 begrenzt. Der Bereich zwischen dem Hinterschnitt 35 und der Auffädelhilfe 50 ist rund gestaltet. So kann erreicht werden, dass eine Ausrichtung der Federzungen 40, 42, 44 auf die Außenkontur 31 unnötig wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hausgerät
- 12
- Lüfterrad
- 14
- Arbeitsraum
- 16
- Nabe
- 18
- Funktionsraum
- 20
- Welle
- 22
- Motor
- 24
- Nabenstabilisierung
- 26
- Hülse
- 27
- Kopplungsmittel
- 28
- Einpresshülse
- 29
- Krempe
- 30
- Innenkontur
- 31
- Außenkontur
- 32
- Begrenzungsmittel
- 34
- Rastmittel
- 35
- Hinterschnitt
- 36
- Federelement
- 38
- Lochscheibe
- 39
- Stabilisierung
- 40
- Federzunge
- 41
- Federzunge
- 42
- Federzunge
- 43
- Federzunge
- 44
- Federzunge
- 45
- Federzunge
- 46
- Endkante
- 47
- Endkante
- 48
- Endkante
- 50
- Auffädelhilfe
- 52
- Innenwand
- 54
- Durchmesser
- 56
- Durchmesser
- 58
- Durchmesser
- 60
- Durchsteckloch
- 62
- Grundkörper
- 63
- Lüfterschaufel
- 64
- Lüfterschaufel
- 65
- Lüfterschaufel
- 66
- Lüfterschaufel
- 67
- Lüfterschaufel
- 68
- Lüfterschaufel
- 69
- Lüfterschaufel
- 70
- Aufsteckseite
