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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abschirmvorrichtung von rotierenden Bauteilen zur gezielten Beeinflussung der Förderrichtung des Ölstromes, wie sie beispielsweise in einem Achsdifferenzial zur Abschirmung eines Tellerrades zur Anwendung kommt.
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Die
DE 10 2006 008 821 A1 offenbart eine ein- oder mehrteilige Ummantelungsvorrichtung von rotierenden Bauteilen, welche aus Kunststoffmaterial hergestellt ist. Die Fixierung der Ummantelungsvorrichtung in ortsfesten Bauteilen erfolgt mittels paarweise angeordneter Erhebungen, die in entsprechende Aussparungen in den ortsfesten Bauteilen eingreifen.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Abschirmvorrichtung von mindestens einem rotierenden Bauteil zur gezielten Beeinflussung der Förderrichtung des Ölstromes vorgeschlagen werden, welche konstruktiv möglichst einfach aufgebaut ist, eine gute Montier- und Demontierbarkeit gewährleistet und mit einfachen Mitteln fixierbar ist.
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Ferner soll mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum ortsfesten Fixieren einer Abschirmvorrichtung für mindestens ein rotierendes Bauteil bereitgestellt werden.
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Die Aufgabe wird mit einer Abschirmvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Abschirmvorrichtung eine erste und eine zweite Seitenwand aufweist, wodurch eine partielle Ummantelung eines rotierenden Bauteils bereitgestellt wird, welche im Bereich der ersten Seitenwand eine, über einen Steg verbundene erste Haltevorrichtung und eine dieser in Längsrichtung gegenüberliegend über eine Mantelfläche mit der zweiten Seitenwand verbundene weitere Haltevorrichtung aufweist, wodurch die Abschirmvorrichtung in einem, das rotierende Bauteil umgebenden Gehäuse ortsfest fixierbar ist.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer Längsrichtung eine parallel zur Drehachse des rotierenden Bauteils verlaufende axiale Richtung verstanden.
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Die vorgenannte Abschirmvorrichtung wird vorzugsweise in einem Achsdifferenzial verwendet, wobei eine erste Seitenwand parallel zu einer Drehachse eines rotierenden Bauteils angeordnet ist. Dieser schließt sich eine zweite Seitenwand an, welche senkrecht oder vorzugsweise annähernd senkrecht in einem stumpfen Winkel zu der ersten Seitenwand angeordnet ist.
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Durch die Anordnung der ersten und zweiten Seitenwand wird eine radial partielle Ummantelung eines rotierenden Bauteils bereitgestellt, was u. a. eine Reduzierung des seitlichen Ölablaufs zur Folge hat.
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Hier weist in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Seitenwand einen kurzen Steg als Fortsetzung der ersten Seitenwand auf, welchem sich die erste Haltevorrichtung anschließt. Die erste Haltevorrichtung ist beispielsweise derart ausgelegt, dass sie eine L-förmige Auflagefläche zur Fixierung in dem Gehäuse aufweist.
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Durch den Steg zwischen der ersten Haltevorrichtung und der ersten Seitenwand wird eine Flexibilität des Bauteils bereitgestellt, um durch das Aufbringen einer Druckkraft auf die erste Haltevorrichtung elastisch verformt werden zu können. Dies erleichtert das spätere Positionieren und Fixieren der Abschirmvorrichtung in dem Gehäuse.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Auflagefläche der ersten Haltevorrichtung und der Steg zusätzlich über ein Winkelelement miteinander verbunden.
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Dadurch wird erreicht, dass die elastische Verformbarkeit bei Aufbringen einer Druckkraft auf die erste Haltevorrichtung durch den Steg zwischen der ersten Haltevorrichtung und der ersten Seitenwand und nicht durch eine Verformung der Auflagefläche bereitgestellt wird.
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Weiter bevorzugt schließt sich der Mantelfläche eine dritte Seitenwand rechtwinklig an. Diese dritte Seitenwand weist an ihrer freien radialen Außenkante mindestens eine weitere Haltevorrichtung auf, welche der ersten Haltevorrichtung in Längsrichtung der Drehachse gegenüber liegt. Die weitere Haltevorrichtung weist dabei ebenfalls eine Auflagefläche in L-förmiger Kontur auf.
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In weiteren Ausführungsformen ist eine beliebige Anzahl an weiteren Haltevorrichtungen der oben beschriebenen Art denkbar.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die dritte Seitenwand nahe der weiteren Haltevorrichtung mindestens eine Aussparung auf. Diese Aussparung kann beispielsweise in Form eines einfachen Schlitzes dargestellt werden. Durch diese Aussparung wird eine elastische Verformbarkeit bereitgestellt, welche für die Positionierung und Montage der Abschirmvorrichtung erforderlich ist. Einerseits wird dadurch eine plastische Verformung der Abschirmvorrichtung durch Aufbringen einer Druckkraft vermieden, andererseits erleichtert dies die Montage der Abschirmvorrichtung.
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Abweichend von oben beschriebener Ausführungsform ist eine Abschirmvorrichtung mit zwei oder mehr weiteren Haltevorrichtungen bzw. Aussparungen denkbar.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die dritte Seitenwand im Bereich der weiteren Haltevorrichtung eine Ausnehmung auf. Diese Ausnehmung wird durch eine untere Außenkante und eine seitliche Außenkante beschrieben.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beginnt die Ausnehmung bzgl. der radialen Außenkante der dritten Seitenwand auf Höhe der weiteren Haltevorrichtung und erstreckt sich über eine Länge von 4/5 der seitlichen Außenkante in Richtung der Verbindung zwischen dritter Seitenwand und Mantelfläche.
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Grundsätzlich ist jedoch auch jedes weitere Ausmaß der Ausnehmung denkbar.
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Weiter bevorzugt schließt sich der weiteren Haltevorrichtung in Längsrichtung der Drehachse ein geschwungener Steg an, welcher mit der Mantelfläche verbunden ist. Durch diese Ausführung wird einerseits Material eingespart, andererseits wird gleichzeitig die Flexibilität der Abschirmvorrichtung erhöht. Darüber hinaus wird durch diese Ausführungsform eine Gewichtsreduzierung erzielt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt sich der weiteren Haltevorrichtung ein parallel zur Drehachse angeordneter, gerader Steg an, welcher mit der Mantelfläche verbunden ist. Durch diese Ausführung wird einerseits Material eingespart, andererseits wird gleichzeitig die Flexibilität der Abschirmvorrichtung erhöht. Darüber hinaus wird durch diese Ausführungsform eine Gewichtsreduzierung erzielt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Abschirmvorrichtung zwei weitere Haltevorrichtungen auf, welche in Längsrichtung der Drehachse jeweils über einen Steg mit der Mantelfläche verbunden sind, wobei die beiden Stege über ein, um die Drehachse radial umlaufendes Verbindungselement miteinander verbunden sind.
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Das um die Drehachse radial umlaufende Verbindungselement erhöht die Steifigkeit der Abschirmvorrichtung, insbesondere reduziert es Torsionsbewegungen um die Drehachse. Auch als weitere radiale Abstützung in dem Gehäuse ist das Verbindungselement einsetzbar.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Abschirmvorrichtung eine fünfte Seitenwand auf, welche über eine vierte Seitenwand mit der Mantelfläche verbunden ist. Die Seitenwände sind dabei so angeordnet, dass die Abschirmvorrichtung entlang einer senkrecht zur Längsrichtung der Drehachse durch die Mantelfläche verlaufenden Symmetrielinie spiegelbildlich aufgebaut ist. Dadurch wird die erforderliche Variantenzahl der Abschirmvorrichtungen reduziert, da je nach Einbaulage des rotierenden Bauteils die gleiche Abschirmvorrichtung verwendet werden kann. Auch der Montageprozess wird dadurch vereinfacht.
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Weiter bevorzugt bilden eine Verlängerung der ersten Seitenwand über eine Verbindungsstelle mit der zweiten Seitenwand hinaus und eine sechste Seitenwand, welche sich senkrecht an die Mantelfläche anschließt, einen Hohlkörper.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die beschriebene Abschirmvorrichtung an den seitlichen Außenkanten der den Hohlraum bildenden Flächen um jeweils eine Seitenfläche ergänzt, wodurch ein geschlossener Hohlraum entsteht. Diese Ausgestaltung stellt eine besonders verwindungssteife Variante der Abschirmvorrichtung dar, welche gleichzeitig eine Reduzierung des Ölvolumens bewirkt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Abschirmvorrichtung radial umlaufend mindestens eine partielle Erhebung entlang der Verlängerung der ersten Seitenwand auf. Dies trägt zu einer weiteren Reduzierung des Ölvolumens bei.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weisen die weiteren Haltevorrichtungen kreis- oder tellerförmige Auflageflächen auf, welche in eine Vertiefung in dem Gehäuse eingreifbar sind.
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Durch diese Art der Fixierung werden mögliche Ausweichbewegungen der Abschirmvorrichtung in Längsrichtung der Drehachse unterbunden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dienen die kreis- oder tellerförmigen Auflageflächen zur Abstützung in dem Gehäuse.
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Weiter bevorzugt weist die Abschirmvorrichtung mindestens eine erste und eine zweite Haltevorrichtung auf, welche jeweils über eine senkrecht zur Drehachse angeordnete Auflagefläche mit einem Durchbruch verfügen.
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Der Durchbruch in der Auflagefläche ist dazu geeignet, einen Bolzen oder einen Stift zur Arretierung der Abschirmvorrichtung aufzunehmen.
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Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass die Abschirmvorrichtung bzgl. der Längsrichtung in Position bleibt. Gleichzeitig ist eine Änderung des Abstandes der Abschirmvorrichtung zur Drehachse ausgeschlossen. Weiter ist die Positionierung der Abschirmvorrichtung eindeutig erkennbar, was deren Montage deutlich vereinfacht.
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Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum ortfesten Fixieren einer Abschirmvorrichtung für mindestens ein rotierendes Bauteil vorgeschlagen. Die Abschirmvorrichtung umfasst dabei mindestens eine erste Haltevorrichtung und mindestens eine zweite Haltevorrichtung. Vorzugsweise weist die Abschirmvorrichtung eine wie vorher beschriebene Ausgestaltung auf.
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Das Verfahren umfasst die Schritte des elastischen Verformens der Abschirmvorrichtung durch das Aufbringen einer Druckkraft auf die Haltevorrichtungen, des Einbringens der Abschirmvorrichtung in ein, das rotierende Bauteil aufnehmendes Gehäuse und des Positionierens der Abschirmvorrichtung in diesem, wobei sich die Abschirmvorrichtung nach dem Entfernen der Kraft entspannt und sich in dem Gehäuse verklemmt.
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Durch das Aufbringen der Druckkraft auf die erste und zweite Haltevorrichtung wird der Abstand dieser zueinander reduziert, wodurch die Positionierung der Abschirmvorrichtung ermöglicht wird. Nach dem Entfernen der Druckkraft nimmt die Abschirmvorrichtung durch die elastische Verformbarkeit ihre ursprüngliche Form wieder an, wodurch die erste und zweite Haltevorrichtung in dem Gehäuse an den dafür vorgesehenen Stellen zur Anlage kommen und somit eine Fixierung mittels einer Klemmkraft bereitstellen können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Patentansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Grundsätzlich sind weitere Ausführungsformen mit zwei oder mehr weiteren Haltevorrichtungen wie oben beschrieben denkbar. Auch sind Haltevorrichtungen in unterschiedlicher Art auf einer Seite der Abschirmvorrichtung vorsehbar.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht der Abschirmvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel;
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1a einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Abschirmvorrichtung mit weiteren Merkmalen;
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2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Abschirmvorrichtung;
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2a eine Schnittansicht des Eingriffs einer Haltevorrichtung in eine Vertiefung;
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3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Abschirmvorrichtung im Einbauzustand;
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3a eine Schnittansicht der in 3 gezeigten Abschirmvorrichtung im Einbauzustand;
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4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Abschirmvorrichtung im Einbauzustand; und
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4a eine Schnittansicht der in 4 gezeigten Abschirmvorrichtung im Einbauzustand.
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In 1 wird eine perspektivische Ansicht der Abschirmvorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Abschirmvorrichtung ist bei diesem Beispiel in einem Achsdifferenzial, vorzugsweise einem Baumaschinenachsdifferenzial angeordnet.
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Die Abschirmvorrichtung umfasst eine erste Seitenwand 110, eine zweite Seitenwand 120, eine dritte Seitenwand 130, sowie eine Mantelfläche 180. Dabei ist die erste Seitenwand 110 parallel zu einer Drehachse 900 angeordnet und mit der zweiten Seitenwand 120, welche annähernd senkrecht in einem stumpfen Winkel zur ersten Seitenwand 110 angeordnet ist, verbunden.
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An einer Stirnfläche der ersten Seitenwand 110, welche der Verbindung zwischen erster Seitenwand 110 und zweiter Seitenwand 120 gegenüber liegt, sind jeweils über einen Steg 210 als Verlängerung der ersten Seitenwand 110, zwei erste Haltevorrichtungen 200 mit der ersten Seitenwand 110 verbunden. Die beiden ersten Haltevorrichtungen 200 weisen dabei eine Auflagefläche mit L-förmiger Kontur auf.
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Der zweiten Seitenwand 120 folgt die Mantelfläche 180, welche analog zur ersten Seitenwand 110 parallel zur Drehachse 900 angeordnet ist. Dieser schließt sich die dritte Seitenwand 130 an, welche wiederum senkrecht zur Mantelfläche 180 bzw. Drehachse 900 angeordnet ist. An der radialen Außenkante der dritten Seitenwand 130 schließen sich zwei weitere Haltevorrichtungen 400 an, welche den ersten Haltevorrichtungen 200 in Längsrichtung der Drehachse 900 gegenüber liegen. Nahe den weiteren Haltevorrichtungen 400 verfügt die dritte Seitenwand 130 darüber hinaus über jeweils eine Aussparung 131, welche im gleichen Abstand zur Drehachse parallel zueinander angeordnet sind.
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Die Abschirmvorrichtung bzw. die Anordnung der ersten Haltevorrichtungen 200 und der weiteren Haltevorrichtungen 400 ist derart ausgeführt, dass die Abschirmvorrichtung gleichermaßen für die Verwendung bei der links- wie rechtsseitigen Montage des rotierenden Bauteils 800 geeignet ist.
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Hierfür ist es lediglich erforderlich, die Abschirmvorrichtung derart zu drehen, dass die ersten Haltevorrichtungen 200 und die weiteren Haltevorrichtungen 400 jeweils diagonal gegenüberliegend an den ursprünglich vorgesehenen Auflagepunkten positioniert werden.
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1a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der vorbeschriebenen Abschirmvorrichtung.
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Neben der zweiten Seitenwand 120 und der Mantelfläche 180 ist hier auch die dritten Seitenwand 130 inkl. der weiteren Haltevorrichtung 400 und der Aussparung 131 nahe der weiteren Haltevorrichtung 400 zu sehen.
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Darüber hinaus ist eine Ausnehmung 132 in der dritten Seitenwand 130 durch einen schraffierten Bereich dargestellt. Die Fläche der Ausnehmung 132 lässt sich durch eine seitliche Außenkante 132a und eine untere Außenkante 132b beschreiben. Dabei erstreckt sich die untere Außenkante 132b von der weiteren Haltevorrichtung 400 bis zur seitlichen Außenkante 132a, die Länge der seitlichen Außenkante beträgt 80% der Länge der dritten Seitenwand 130.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abschirmvorrichtung. Dabei sind die beiden ersten Haltevorrichtungen 200 in gleicher Weise über jeweils einen Steg 210 mit der ersten Seitenwand 110 verbunden. Auch die zweite Seitenwand 120 schließt sich in gleicher Weise wie in 1 an die erste Seitenwand 110 an. Die Mantelfläche 180 ist zwar ebenfalls parallel zur Drehachse 900 angeordnet, allerdings erstreckt sie sich nicht über die gesamte verbleibende Bauteillänge. Vielmehr schließt sich den ersten Haltevorrichtungen 200 gegenüberliegend im radial äußeren Bereich der Mantelfläche 180 jeweils ein Steg 410 an, welche hier geschwungen ausgeführt sind. Diese Stege 410 sind an dem jeweils freien Ende mit je einer weiteren Haltevorrichtung 401 verbunden. Im Gegensatz zu der in 1 vorgestellten L-förmigen Auflagefläche der weiteren Haltevorrichtungen 400 weisen die Auflageflächen hier eine kreis- bzw. tellerförmig Ausprägung auf. Um die Drehachse 900 radial umlaufend sind die beiden Stege 410 nahe der weiteren Haltevorrichtungen 401 mit einem Verbindungselement 420 miteinander verbunden.
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In 2a ist eine mögliche Form der Fixierung der Abschirmvorrichtung in einer Schnittansicht dargestellt. Dabei greift die mit dem Steg 410 verbundene weitere Haltevorrichtung 401 mittels der kreis- oder tellerförmigen Auflagefläche in eine Vertiefung 500 in einem Gehäuse 700 ein.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abschirmvorrichtung. Auch hier sind die erste Seitenwand 110 und die zweite Seitenwand 120 in gleicher Weise wie in 1 angeordnet. An dem freien Ende der ersten Seitenwand 110 befinden sich an gleicher Position wie in 1 beschrieben zwei erste Haltevorrichtungen 201. Die Auflagefläche ist senkrecht zur ersten Seitenwand 110 angeordnet und weist einen Durchbruch auf.
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Der zweiten Seitenwand 120 schließt sich parallel zur Drehachse 900 die Mantelfläche 180 an. Weiter werden eine vierte Seitenwand 140, eine fünfte Seitenwand 150 und zwei weitere Haltevorrichtungen 402 gezeigt. Die Seitenwände und Haltevorrichtungen sind dabei derart angeordnet, dass die Abschirmvorrichtung entlang einer senkrecht zur Längsrichtung der Drehachse 900 durch die Mantelfläche 180 verlaufenden Symmetrielinie 901 spiegelbildlich aufgebaut ist.
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In 3a ist eine Schnittzeichnung der in 3 beschriebenen Abschirmvorrichtung im Einbauzustand dargestellt. Dabei sind die ersten Haltevorrichtungen 201 und die weiteren Haltevorrichtungen 402 mittels Bolzen 300 fixiert, die in dem Gehäuse 700 befestigt sind. Weiter ist ein rotierendes Bauteil 800 gezeigt. Die Kontur des rotierenden Bauteils 800 ist derart ausgestaltet, dass sie in den Bereichen der ersten Seitenwand 110 und der zweiten Seitenwand 120 diesen parallel folgt.
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Darüber hinaus ist die Symmetrielinie 901 dargestellt, entlang welcher die Abschirmvorrichtung spiegelbildlich aufgebaut ist.
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4 zeigt in einer Schnittzeichnung eine weitere Ausführungsform der Abschirmvorrichtung im Einbauzustand im Gehäuse 800. Der ersten Seitenwand 110 schließt sich fast senkrecht, in einem stumpfen Winkel die zweite Seitenwand 120 an. Parallel zur ersten Seitenwand 110 folgt die Mantelfläche 180, welcher sich senkrecht dazu eine sechste Seitenwand 160 anschließt. Eine Verlängerung der ersten Seitenwand 112 bildet über eine Verbindungsstelle 111 hinaus mit der sechsten Seitenwand 160, der Mantelfläche 180 und der zweiten Seitenwand 120 ein Hohlkörper 170. Das rotierende Bauteil 800 weist wie in 3a eine zur ersten Seitenwand 110 und zur zweiten Seitenwand 120 parallele Kontur auf.
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In 4a ist eine weitere Schnittzeichnung einer Ausführungsform der Abschirmvorrichtung dargestellt. Die Abschirmvorrichtung bildet dabei eine partielle Abschirmung, welche sich fast um den halben Kreisumfang des rotierenden Bauteils 800 erstreckt. Die radial außen liegende Seite der sechsten Seitenwand 160 weist partielle Erhebungen 171 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- Erste Seitenwand
- 111
- Verbindungsstelle
- 112
- Verlängerung der ersten Seitenwand
- 120
- Zweite Seitenwand
- 130
- Dritte Seitenwand
- 131
- Aussparung
- 132
- Ausnehmung
- 132a
- Seitliche Außenkante
- 132b
- Untere Außenkante
- 140
- Vierte Seitenwand
- 150
- Fünfte Seitenwand
- 160
- Sechste Seitenwand
- 170
- Hohlkörper
- 171
- Partielle Erhebung
- 180
- Mantelfläche
- 200
- Erste Haltevorrichtung
- 201
- Erste Haltevorrichtung
- 210
- Steg
- 300
- Bolzen
- 400
- Weitere Haltevorrichtung
- 401
- Weitere Haltevorrichtung
- 402
- Weitere Haltevorrichtung
- 410
- Steg
- 420
- Verbindungselement
- 500
- Vertiefung
- 700
- Gehäuse
- 800
- Rotierendes Bauteil
- 900
- Drehachse
- 901
- Symmetrieachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006008821 A1 [0002]
