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Die vorliegende Erfindung betrifft einen beidseitigen Schwenkarm für ein Werkstückhalteelement, insbesondere einen Werkstückgreifer insbesondere zum Halten und/oder Transportieren von Karosserieteilen im Kraftfahrzeug-Rohbau. Die
DE 299 23 544 U1 offenbart einen Werkstückgreifer mit an Rohren und/oder Stangen befestigten Greifwerkzeugen, insbesondere zum Halten von Karosserieteilen im Kraftfahrzeug-Rohbau. Der Werkstückgreifer hat als tragendes Teil einen Auslegerbaum in Form eines kreisrunden Aluminiumrohres. An dem Auslegerbaum sind mittels Auslegerklemmbrücken vier Auslegeräste befestigt. Diese tragen Schwenkarme, an deren freien Enden zum Beispiel über Kreuz-Klemmstücke oder Parallel-Klemmstücke verschiedene Greifwerkzeuge angebracht sind. Der beidseitige Schwenkarm ist einteilig ausgebildet. Mit anderen Worten können die Klemmstücke nicht relativ zu einem mittigen länglichen Abschnitt mit einer durchgehenden Längsbohrung geschwenkt werden.
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Die
DE 689 24 072 T2 betrifft einen Saugnapfzusammenbau, der einen beidseitigen Schwenkarm umfasst, der dort als Montagehalterung bezeichnet ist.
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Des Weiteren gibt es von der Firma Norgren Automation Solutions einen beidseitigen Schwenkarm, umfassend einen länglichen Abschnitt mit einer durchgehenden Längsbohrung und ein Klemmstück zur Aufnahme eines Rohres oder ähnliches (zum Beispiel Träger) auf jeder Seite des länglichen Abschnitts, wobei beide Klemmstücke in einer zur Längsrichtung des länglichen Abschnitts senkrechten Ebene mittels einer einzigen Klemmschraube mit dem länglichen Abschnitt unter einem vorgegebenen, jedoch wählbaren Montagewinkel lösbar verbunden sind und gleichzeitig ihre Klemmwirkung erreichen. Der längliche Abschnitt ist im wesentlichen zylinderförmig gestaltet. Auf beiden Seiten des Zylinderrohres sind am Rand über den Umfang mehrere Aussparungen vorgesehen, in die entsprechende Nasen der Klemmstücke eingreifen. Die Aussparungen und Nasen bilden ein Winkelraster mit einem äquidistanten Abstand von 60°. Die formschlüssige Arretierung weist jedoch einen Nachteil auf. Wenn der beidseitige Schwenkarm an einem anderen Ort oder in einer anderen Weise eingesetzt werden soll, kann es notwendig sein, die Länge des länglichen Abschnitts zu kürzen. Dies ist jedoch aufgrund der Winkelrasterung aus Aussparungen und Nasen nicht möglich.
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Die
DE 10 2009 039 820 A1 offenbart einen beidseitigen Schwenkarm für ein Halteelement mit einer Distanzhülle mit einer durchgehenden Längsbohrung und einer Schelle bzw. einer Befestigungseinrichtung zur Aufnahme eines Rohres auf jeder Seite des länglichen Abschnitts. Die Schelle ist mittels eines Zugankers mit dem länglichem Abschnitt unter einem unter mehreren vorgegebenen Montagewinkeln ausgewählten Montagewinkel in einer zur Längsrichtung des länglichen Abschnitts senkrechten Ebene lösbar verbunden und erreicht seine Klemmwirkung. Der wählbare Montagewinkel wird dadurch erreicht, dass der längliche Abschnitt gegenüber der Schelle durch eine kreisrunde Passung stufenlos drehbar ist, wobei jeder Zwischenwinkel vorgebbar und auswählbar ist. Die Schelle ist unmittelbar an dem länglichen Abschnitt unter besagtem Montagewinkel mittels einer aus einem Eingreifvorsprung und einer dazu passenden Bohrung im länglichen Abschnitt bestehenden Zapfenverbindung anbringbar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einem beidseitigen Schwenkarm für ein Werkstückhalteelement bereitzustellen, bei dem der längliche Abschnitt zumindest auf einer Seite auf einfache Weise gekürzt bzw. zugeschnitten werden kann, ohne dass die Winkelrasterung darunter leidet bzw. verloren geht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen beidseitigen Schwenkarm für ein Werkstückhalteelement, umfassend: einen länglichen Abschnitt mit einer durchgehenden Längsbohrung und ein Klemmstück zur Aufnahme eines Rohres auf jeder Seite des länglichen Abschnitts, wobei mindestens eines der Klemmstücke mittels einer Klemmschraube mit dem länglichen Abschnitt in einer zur Längsrichtung des länglichen Abschnitts senkrechten Ebene unter einem unter mehreren vorgegebenen Montagewinkeln ausgewählten Montagewinkel lösbar verbunden ist und seine Klemmwirkung erreicht, wobei das mindestens eine Klemmstück mittels einer aus einem Zapfen mit einer Außenprofilierung zur Bildung eines Winkelrasters und einem Zapfenloch mit einer dazu passenden Innenprofilierung bestehenden Zapfenverbindung unmittelbar an dem länglichen Abschnitt oder mittelbar an einer zwischen dem Klemmstück und dem länglichen Abschnitt befindlichen Zwischenscheibe unter besagtem Montagewinkel anbringbar ist.
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Bei dem Werkstückhalteelement kann es sich insbesondere um einen Werkstückgreifer insbesondere zum Halten und/oder Transportieren von Karosserieteilen im Kraftfahrzeug-Rohbau handeln.
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Der Schwenkarm kann beispielsweise bei einer Transferpresse oder Saugerpresse eingesetzt werden. Das Klemmstück kann beispielsweise ein Kreuzklemmstück, Winkelklemmstück oder Kugelklemmstück sein.
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In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind beide Klemmstücke mittels einer aus einem Zapfen und einem dazu passenden Zapfloch bestehenden Zapfenverbindung unmittelbar an dem länglichen Abschnitt oder mittelbar an einer zwischen dem Klemmstück und dem länglichen Abschnitt befindlichen Zwischenscheibe unter besagtem Montagewinkel anbringbar.
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Weiterhin kann/können das Klemmstück oder beide Klemmstücke den profilierten Zapfen mit einer Außenprofilierung aufweisen und kann/können ein offenes Ende oder beide offenen Ende der Längsbohrung des länglichen Abschnitts als das Zapfenloch mit einer dazu passenden Innenprofilierung ausgebildet sein. Der längliche Abschnitt und/oder mindestens eines der Klemmstücke können zum Beispiel aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff hergestellt sein. Bei dem länglichen Abschnitt kann es sich um ein Endlosziehprofil, also ein durch ein Ziehverfahren hergestelltes Endlosrohr, handeln. Dies ist kostengünstig, da es nur noch abgesägt werden muss und somit in beliebigen Längen durch Absägen günstig herzustellen ist.
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Insbesondere kann/können der Zapfen oder die Zapfen in Längsrichtung konisch gestaltet sein. Dadurch lässt sich das Spiel einer formschlüssigen Verbindung beseitigen oder reduzieren.
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Vorteilhafterweise ist eine einzige Klemmschraube zum gleichzeitigen Erreichen der Klemmwirkung der beiden Klemmstücke vorgesehen. Dies erleichtert die Montage und Einstellung bzw. Feststellung des Montagewinkels.
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Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform weist bzw. weisen das Klemmstück oder beide Klemmstücke das Zapfenloch auf und ist bzw. sind ein Ende bzw. beide Enden des länglichen Abschnitts als der Zapfen ausgebildet.
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Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der längliche Abschnitt eine Längsrichtung durchgehende Außenprofilierung aufweist.
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Zweckmäßigerweise weist/weisen ein offenes Ende oder beide offenen Enden des länglichen Abschnitts ein Innengewinde auf.
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Es kann auch von Vorteil sein, dass die Längsbohrung des länglichen Abschnitts ein Innengewinde aufweist. Vorzugsweise ist das Innengewinde durchgehend.
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Zweckmäßigerweise ist für jedes Klemmstück jeweils eine Klemmschraube zum Erreichen der Klemmwirkung der beiden Klemmstücke vorgesehen.
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Ferner kann die Zwischenscheibe eine Seite mit einem Zapfenloch und eine Seite mit einem Zapfen aufweisen, wobei entweder das Klemmstück ein Zapfenloch aufweist und das Zapfenloch der Zwischenscheibe gegenüber dem Zapfenloch des Klemmstücks einen Winkelversatz aufweist oder das Klemmstück einen Zapfen aufweist und der Zapfen der Zwischenscheibe gegenüber dem Zapfen des Klemmstücks einen Winkelversatz aufweist. Dadurch ist eine noch feinere Winkelrasterung bzw. -einteilung möglich.
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Schließlich ist günstigerweise eines der Klemmstücke als starres Element zur Befestigung von mindestens einem Endeffektor, beispielsweise Klemmgreifer, Automationskraftspanner oder Sauggreifer, ausgelegt. Das starre Element kann an der Schnittstelle zum länglichen Abschnitt unter besagtem Montagewinkel anbring- und klemmbar sein.
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Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die spezielle Winkelverstelleinrichtung (Winkelrasterung) der längliche Abschnitt auf eine bestimmte Länge abgesägt bzw. zugeschnitten werden kann, wodurch Kosten gespart werden können. Außerdem kann dadurch der längliche Abschnitt aus einem Endlosziehprofil kostengünstig hergestellt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden. Dabei zeigt:
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1 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Seitenansicht teilweise mit Darstellung verdeckter Kanten von dem Schwenkarm von 1 im zusammengebauten Zustand;
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2a eine Draufsicht von dem Schwenkarm von 2;
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2a;
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4 eine Ansicht von dem in 2 gezeigten Schwenkarm von rechts;
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5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2;
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6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 2;
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7 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung;
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8 eine Schnittansicht von dem Schwenkarm von 7 im zusammengebauten Zustand ähnlich wie die Schnittansicht gemäß 3;
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9 eine Seitenansicht von dem Schwenkarm von 7 im zusammengebauten Zustand ähnlich wie 4;
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10 eine Schnittansicht von dem Schwenkarm von 7 ähnlich wie die Schnittansicht von 5;
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11 eine Schnittansicht von dem Schwenkarm von 7 ähnlich wie 6;
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12 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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13 eine Draufsicht auf den Schwenkarm von 12 im zusammengebauten Zustand;
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14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV von 13;
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15 diverse Formen von Innen- bzw. Außenprofilierungen;
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16 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung;
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17 eine Draufsicht auf den Schwenkarm von 16;
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18 eine Schnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII von 17;
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19 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung;
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20 eine Draufsicht auf den Schwenkarm von 19 von oben;
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21 eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI von 20; und
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22 eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung.
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Der in den 1 bis 6 gezeigte beidseitige Schwenkarm 10 umfasst einen länglichen Abschnitt 12 mit einer durchgehenden Längsbohrung 14 und auf beiden Seiten ein Klemmstück 16 bzw. 18, die mittels einer einzigen Klemmschraube 20, auch Durchgangsschraube genannt, mit dem länglichen Abschnitt unter einem jeweiligen vorgegebenen, jedoch wählbaren Montagewinkel in einer zur Längsrichtung des länglichen Abschnitts senkrechten Ebene lösbar verbunden sind und ihre Klemmwirkung erreichen. Das Klemmstück 16 (Endklemmstück) ist als eine Ringklemme ausgebildet, die einen sich radial erstreckenden Schlitz 22 umfasst, der quer zur Längsbohrung 14 verläuft. Das Klemmstück 18 umfasst ebenfalls einen sich radial erstreckenden Schlitz 24, der quer zur Längsbohrung 14 verläuft. Ein Gelenk 26 ist auf dem Klemmstück 18 gegenüber dem sich radial erstreckenden Schlitz 24 vorgesehen. Das Gelenk gestattet, dass ein Abschnitt 28 des Klemmstücks 18 um die Gelenkachse gedreht wird, wodurch das Einsetzen eines zu klemmenden Gegenstands gestattet beziehungsweise erleichtert wird.
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Zur Einstellung bzw. Verstellung des jeweiligen Montagewinkels zwischen dem jeweiligen Klemmstück 16 bzw. 18 und dem länglichen Abschnitt weisen beide Klemmstücke 16 und 18 jeweils einen zum länglichen Abschnitt 12 gewandten Zapfen 30 bzw. 32 mit einer zwölfeckigen Außenprofilierung und beide offenen Enden 34 und 36 der Längsbohrung Zapfenlöcher 38 bzw. 40 mit dazu passender Innenprofilierung auf. Die Außen- und Innenprofilierungen verlaufen gerade, d. h. parallel zur Längsrichtung des länglichen Abschnitts.
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Die Klemmschraube 20 weist ein Außengewinde 42 auf, das sich nur über einen Bereich an ihrem dem Schraubenkopf 44 gegenüberliegenden Ende erstreckt und in ein Innengewinde 45 in dem Abschnitt 28 geschraubt ist.
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Die in den 7 bis 11 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform im Prinzip lediglich darin, dass die Außenprofilierung der Zapfen 30 und 32 und die Innenprofilierung der Zapfenlöcher 38 und 40 schräg, d. h. konisch zulaufend gestaltet sind. Dadurch wird ein Spiel in der Zapfen-Zapfenloch-Verbindung vermieden bzw. reduziert.
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In den 12 bis 14 ist nun ein beidseitiger Schwenkarm 10 gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform gezeigt, der sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Außenkontur des länglichen Abschnitts 12 nicht rund-zylindrisch, sondern sechseckig ist. Demzufolge dienen die beiden Enden des länglichen Abschnitts 12 als Zapfen 30 und 32 und weisen die Klemmstücke 16 und 18 jeweils ein Zapfenloch 46 bzw. 48 auf, um eine winkelverstellbare Zapfenverbindung zwischen jeweils dem Klemmstück 16 bzw. 18 und dem länglichen Abschnitt 12 zu liefern.
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Des Weiteren ist darauf hinzuweisen, dass in dieser Ausführungsform die Klemmstücke 16 und 18 durch zwei Klemmschrauben 50 und 52 mit dem länglichen Abschnitt 12 verbunden sind und ihre Klemmwirkung erreichen. Dazu weist die Längsbohrung 14 ein durchgehendes Innengewinde 53 für die beiden Klemmschrauben 50 und 52 auf.
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In der 15 sind beispielhaft verschiedene Innen- beziehungsweise Außenprofilierungen des länglichen Abschnitts 12 bzw. ganz allgemein beispielhaft die Außenprofilierung eines Zapfens und die Innenprofilierung eines Zapfenloches gezeigt.
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Die in den 16 bis 18 gezeigte Ausführungsform eines beidseitigen Schwenkarmes 10 unterscheidet sich von der in den 12 bis 14 gezeigten Ausführungsform darin, dass das Klemmstück 18 nicht unmittelbar an dem länglichen Abschnitt 12, sondern lediglich mittelbar, nämlich mittels einer zwischen dem Klemmstück 18 und dem länglichen Abschnitt 12 befindlichen Zwischenscheibe 54 verbunden ist. Die Zwischenscheibe weist einen zum Klemmstück 18 gewandten Zapfen 56 und ein zum länglichen Abschnitt 12 gewandtes Zapfenloch 58 auf. Das Zapfenloch 58 weist dieselbe Innenprofilierung wie das Zapfenloch 48 des Klemmstücks 18 auf. Die Innenprofilierung ist jedoch um 30° gegenüber der Innenprofilierung des Zapfenloches 48 versetzt. Dadurch ist eine doppelt so feine Winkeleinstellung möglich. Der Zapfen 56 weist eine Außenprofilierung wie die Außenprofilierung des länglichen Abschnitts 12 auf. Lediglich der Durchmesser ist etwas geringer.
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Schließlich unterscheidet sich die in den 19 bis 21 gezeigte Ausführungsform von der in den 16 bis 18 gezeigten Ausführungsform darin, dass eine einzige Klemmschraube 20 zur gleichzeitigen Klemmung der Klemmstücke 16 und 18 erforderlich ist. Dementsprechend weist die Längsbohrung 14 des länglichen Abschnitts 12 kein Innengewinde auf. Lediglich der Abschnitt 28 des Klemmstücks 18 weist ein Innengewinde auf.
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Die 22 zeigt eine Explosionsansicht von einem beidseitigen Schwenkarm gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung. Der beidseitige Schwenkarm 10 umfasst einen länglichen Abschnitt 12 mit einer durchgehenden Längsbohrung (nicht gekennzeichnet) und auf beiden Seiten ein Klemmstück, wobei das eine Klemmstück 16 wie die Klemmstücke 16 in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, während das andere Klemmstück als starres Element 60 zur Befestigung von einem Endeffektor 62 ausgelegt ist. Besagtes starres Element 60 ist an der Schnittstelle zum länglichen Abschnitt 12 unter besagtem Montagewinkel anbringbar und klemmbar. Ansonsten ist der Schwenkarm 10 wie beispielsweise in der Ausführungsform gemäß den 1 bis 6 aufgebaut.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schwenkarm
- 12
- länglicher Abschnitt
- 14
- Längsbohrung
- 16, 18
- Klemmstücke
- 20
- Klemmschraube
- 22, 24
- Schlitze
- 26
- Gelenk
- 28
- Abschnitt
- 30, 32
- Zapfen
- 34, 36
- offene Enden
- 38, 40
- Zapfenlöcher
- 42
- Außengewinde
- 44
- Schraubenkopf
- 45
- Innengewinde
- 46, 48
- Zapfenlöcher
- 50, 52
- Klemmschrauben
- 53
- Innengewinde
- 54
- Zwischenscheibe
- 56
- Zapfen
- 58
- Zapfenloch
- 60
- starres Element
- 62
- Endeffektor
