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Die Erfindung betrifft ein Vorsatzsystem für eine Antriebswelle eines Werkzeugantriebs mit einem Vorsatzmodul, der mit der Antriebswelle zum Antreiben eines Werkzeugs verbindbar ist, wobei das Vorsatzmodul eine Verlängerungswelle und ein Gehäuse aufweist, und die Verlängerungswelle in dem Gehäuse drehbar gelagert ist.
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Ein derartiges Vorsatzsystem ist aus der
EP 1 836 976 A1 bekannt. Hierbei dient ein üblicher Akkuschrauber als Werkzeugantrieb, in dessen Bohrfutter ein Vorsatzmodul aufgenommen ist. Das Vorsatzmodul weist eine Verlängerungswelle, eine Umlenkung und eine Hülse auf, in dem die Verlängerungswelle drehbar gelagert ist. Die Verlängerungswelle tritt an einem dem Akkuschrauber zugewandten Ende aus der Hülse heraus, um in der Bohraufnahme aufgenommen zu werden.
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Hierbei besteht die Gefahr, dass sich die Hülse, wenn diese im Betrieb nicht festgehalten wird, bzw. das gesamte Vorsatzmodul um die Drehachse der Antriebswelle mitdreht. Nachteilig ist darüber hinaus, dass sowohl die Länge der Verlängerungswelle als auch der Winkel der Umlenkung fest vorgegeben sind.
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Aus der
DE 41 13 951 C1 ist ein Winkelkopf als Vorsatzmodul bekannt. Hierbei ist ebenfalls nachteilig, dass die Länge und der Winkel der Umlenkung fest vorgegeben sind.
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Es besteht jedoch ein steigender Bedarf an Vorrichtungen, mit denen auch in verbauten und schwierig zu erreichenden Bereichen gearbeitet werden kann. Hierbei sollten auch hohe Drehmomente und/oder Drehzahlen übertragen werden können.
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Es ist daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem, ein Vorsatzsystem der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine möglichst hohe Flexibilität realisierbar, hohe Drehmomente und/oder Drehzahlen übertragbar und zugleich das Verletzungsrisiko minimiert wird.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird mit einem Vorsatzsystem der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mehrere Vorsatzmodule zum modularen Verlängern und/oder Umlenken der Antriebswelle in einer frei wählbaren Konfiguration mit dem Werkzeugantrieb und/oder miteinander mittels Verbindungselementen verbindbar sind, wobei die Verlängerung und/oder Umlenkung der Antriebswelle vollständig gekapselt ist.
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Hierbei ist zum einen von Vorteil, dass die gesamte Verlängerung, insbesondere die Verlängerungswelle, und/oder die Umlenkung der Antriebswelle vollständig gekapselt sind. Hierdurch sind höhere Drehmomente und Drehzahlen übertragbar. Insbesondere weisen die Vorsatzmodule im montierten Zustand aufgrund der Kapselung keine von außen zugänglichen rotierenden Elemente auf, wodurch das Verletzungsrisiko erheblich reduziert ist. Des Weiteren ist von Vorteil, dass mehrere, insbesondere wahlweise gleichartige und/oder voneinander abweichende, Vorsatzmodule in frei wählbarer Weise miteinander kombinierbar sind. Hierdurch kann die Art der Verlängerung und/oder Umlenkung der Antriebswelle auf einfache Weise den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden, wodurch eine hohe Flexibilität und Anpassbarkeit des Vorsatzsystems gewährleistet ist. Dabei wird die Modularität des Vorsatzsystems durch die Verbindungselemente ermöglicht, mit denen die Vorsatzmodule wahlweise miteinander und/oder mit dem Werkzeugantrieb verbindbar sind. Hierbei sind die Verbindungselemente derart ausgebildet, dass sich bei einer mit den Verbindungselementen hergestellten Verbindung eine Kapselung der innerhalb der Verbindungselemente und/oder Vorsatzmodule drehbar gelagerten Elemente, insbesondere der Verlängerungswelle, Zahnräder und/oder Kegelzahnrädern, ergibt.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das Vorsatzmodul an zwei voneinander abgewandten Enden jeweils ein Verbindungselement auf. Hierdurch sind mehrere Vorsatzmodule in einer Reihe miteinander verbindbar. Insbesondere ist mittels des Verbindungselementes eine starre und/oder drehfeste, insbesondere lösbare, Verbindung des Gehäuses des Vorsatzmoduls mit einem Antriebsgehäuse des Werkzeugantriebs und/oder dem Gehäuse eines weiteren Vorsatzmoduls herstellbar. Eine derartige starre und drehfeste Verbindung kann mittels einer Schraubverbindung und/oder Rastverbindung einfach realisierbar sein.
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Weiter können dem Vorsatzmodul ein erstes Verbindungselement und/oder ein von dem ersten Verbindungselement verschiedenes zweites Verbindungselement zugeordnet sein. Hierdurch ist die Ausrichtung des Vorsatzmoduls in einer Reihe von Vorsatzmodulen vorgebbar. Vorzugsweise sind das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement zum Herstellen einer, insbesondere lösbaren, Verbindung miteinander und/oder zum Übertragen einer Drehbewegung, insbesondere der Antriebswelle, korrespondierend zueinander ausgebildet sind. Somit sind das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement derart ausgebildet, dass diese miteinander zum Herstellen einer Verbindung in Eingriff bringbar sind. Insbesondere sind mindestens zwei Vorsatzmodule mittels des ersten Verbindungselementes und des zweiten Verbindungselementes in einer Reihe hintereinander miteinander verbindbar.
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Vorzugsweise weist das erste Verbindungselement ein Zahnrad und das zweite Verbindungselement eine zum dem Zahnrad korrespondierende Zahnradaufnahme auf. Insbesondere ist das Zahnrad als eine kegelförmiges Stirnzahnrad ausgebildet, das mit einer hierzu korrespondierend ausgebildeten trichterförmigen Zahnradaufnahme bzw. Trichteraufnahme in Eingriff bringbar ist. Vorzugsweise sind das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement mittels einer, insbesondere lösbaren, Steckverbindung und/oder Rastverbindung miteinander verbindbar und/oder arretierbar. Hierdurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement vermieden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein erstes Vorsatzmodul als ein Wellenvorsatz ausgebildet. Der weist ein Wellengehäuse mit zwei voneinander abgewandten Verbindungselementen auf, wobei in dem Wellengehäuse die Verlängerungswelle drehbar gelagert ist. Die Verlängerungswelle ist aufgrund der Verbindungselemente und des Wellengehäuses gegenüber der Umgebung gekapselt. Vorzugsweise sind das Wellengehäuse und die Verlängerungswelle starr oder mindestens teilweise flexibel ausgebildet. Insbesondere ist das flexible Wellengehäuse verwindungssteif, wodurch die erwünschten Vorteile der Kapselung der Verlängerungswelle auch bei einem flexiblen, nämlich elastisch biegbaren, Wellengehäuse bzw. Verlängerungswelle bestand haben.
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Gemäß einer Weiterbildung ist ein zweites Vorsatzmodul als ein Umlenkvorsatz ausgebildet. Insbesondere ist mittels eines Umlenkvorsatzes eine vorgegebene Umlenkung der Verlängerung der Antriebswelle erreichbar. Der Umlenkvorsatz weist vorzugsweise ein Umlenkgehäuse mit zwei voneinander abgewandten Verbindungselementen auf. Die Verbindungselemente können innerhalb des Umlenkgehäuses, insbesondere mittels einer Zahnradverbindung, miteinander verbunden sein. Hierbei ist die Zahnradverbindung insbesondere zum Übertragen und Umlenken einer Drehbewegung der Antriebwelle vorgesehen.
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Vorzugsweise umfasst die Zahnradverbindung zwei zueinander korrespondierend ausgebildete Kegelzahnräder. Die beiden Kegelzahnräder stehen miteinander in Eingriff. Insbesondere ist mittels der Kegelzahnräder eine Umlenkung um 45° oder 90° realisierbar. Vorzugsweise ist jedes Kegelzahnrad jeweils mit einer, insbesondere eine Drehachse der Kegelzahnräder bildende, Verlängerungswelle verbunden. Insbesondere bestimmt die Summe der beiden Winkel, die sich zwischen der Mantelfläche der Kegelzahnräder und der jeweils zugehörigen Verlängerungswelle ergeben, den Umlenkungswinkel.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein weiteres Vorsatzmodul als ein Werkzeugmodul ausgebildet. Vorzugsweise umfasst das Werkzeugmodul eine Werkzeugaufnahme zum Aufnehmen eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, Steckschlüssel-Einsatzes und/oder Bits. Insbesondere umfasst das Werkzeugmodul nur ein einzelnes Verbindungselement zum Verbinden des Werkzeugsmoduls mit einem Vorsatzmodul, insbesondere einem Wellenvorsatz und/oder einem Umlenkvorsatz, und/oder dem Werkzeugantrieb. Vorzugsweise ist das einzige Verbindungselement des Werkzeugmoduls als ein zweites Verbindungselement ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst der Werkzeugantrieb ein, insbesondere drehfest gegenüber dem Antriebsgehäuse angeordnetes, Verbindungselement zum Verbinden mit einem Vorsatzmodul. Vorzugsweise ist das Verbindungselement des Werkzeugantriebs entsprechend dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement ausgebildet. Hierdurch ist die Verbindung mit dem jeweils korrespondierend ausgebildeten zweiten oder ersten Verbindungselement des unmittelbar an den Werkzeugantrieb anzuschließenden Vorsatzmoduls auf einfache Weise realisierbar. Insbesondere ist ein sich im Betrieb mitdrehendes und frei zugängliches Bohrfutter vermeidbar, wodurch das Verletzungsrisiko weiter reduziert ist. Der Werkzeugantrieb kann als ein Handwerkzeug, eine Schraubmaschine und/oder Bohrmaschine, insbesondere ein Akkuschrauber ausgebildet sein. Vorzugsweise hat der Werkzeugantrieb eine motorisch oder manuell antreibbare Antriebseinheit zum Antreiben der Antriebswelle und/oder eines Werkzeugs. Mittels einer manuell antreibbaren Antriebseinheit ist ein mobiler Einsatz, insbesondere unabhängig von einer Stromversorgung, vereinfacht.
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Von besonderem Vorteil ist ein Werkzeugantrieb, insbesondere eine per Hand bedienbare Schraub- und/oder Bohrmaschine, mit einem erfindungsgemäßen modularen Vorsatzsystem zum Herstellen einer vollständig gekapselten Verlängerung und/oder Umlenkung der Antriebswelle.
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Vorzugsweise ist der Werkzeugantrieb als ein Hochgeschwindigkeitswerkzeugantrieb ausgebildet. Insbesondere sind mittels des Vorsatzsystems und/oder des Werkzeugantriebs Drehzahlen von mehr als 100 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise von mehr als 800 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt von mehr als 1.500 Umdrehungen pro Minute, übertragbar. Aufgrund des vorzugsweise gekapselten Aufbaus der Vorsatzmodule sind somit hohe Drehzahlen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Drehmomente übertragbar. Insbesondere sind mittels des Vorsatzsystems und/oder des Werkzeugantriebs Drehmomente von mehr als 100 Newtonmeter, vorzugsweise mehr als 500 Newtonmeter, besonders bevorzugt von mehr als 1.000 Newtonmeter, übertragbar.
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Das Vorsatzsystem und/oder der Werkzeugantrieb mit dem Vorsatzsystem kann in verschiedenen technischen Bereichen, insbesondere dem Schiffsbau, dem Hochbau, dem Flugzeugbau und/oder Lastkraftwagenbau, eingesetzt werden. Die Vorsatzmodule, insbesondere die Verlängerungswelle, kann Teflon oder eine Teflonbeschichtung aufweisen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine teilweise geschnittene Seitendarstellung eines ersten Werkzeugantriebs mit einem ersten erfindungsgemäßen Vorsatzsystem,
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2 eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren ersten Vorsatzmoduls in einer starren Ausbildung für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem,
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3 eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten Vorsatzmoduls in einer flexiblen Ausbildung für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem,
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4 eine Seitendarstellung eines zweiten Vorsatzmoduls für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem,
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5 eine geschnittene Seitendarstellung des zweiten Vorsatzmoduls gemäß 4,
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6 eine Seitendarstellung eines weiteren zweiten Vorsatzmoduls für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem,
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7 eine geschnittene Seitendarstellung des weiteren zweiten Vorsatzmoduls gemäß 6,
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8 einen Ausschnitt einer geschnittenen Seitendarstellung einer Arretiereinrichtung eines Verbindungselementes für ein erfindungsgemäßes Vorsatzsystem,
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9 eine geschnittene Frontansicht einer Verbindung eines ersten Verbindungselementes mit einem zweiten Verbindungselement gemäß dem erfindungsgemäßen Vorsatzsystem
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10 eine Draufsicht auf ein weiteres Vorsatzmodul für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem,
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11 eine geschnittene Draufsicht auf das weitere Vorsatzmodul gemäß 10,
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12 eine Seitendarstellung einer weiteren Werkzeugantrieb mit einem weiteren erfindungsgemäßen Vorsatzsystem, und
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13 eine geschnittene Seitendarstellung der weiteren Werkzeugantrieb gemäß 12.
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1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitendarstellung einer ersten Werkzeugantriebs 10 mit einem ersten erfindungsgemäßen Vorsatzsystem 11. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Werkzeugantrieb 10 als ein Akkuschrauber ausgebildet.
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Die Werkzeugantrieb 10 hat ein Griffstück 12 zum Ergreifen und Halten des Werkzeugantriebs 10 mit einer hier nicht näher dargestellten Hand eines Benutzers. Am unteren Ende des Griffstückes 12 ist ein Akku 13 angeordnet, der lösbar mit dem Griffstück 12 verbunden ist und der Energieversorgung zum Betreiben des Werkzeugantriebs 10 dient. Alternativ oder zusätzlich zu dem Akku 13 kann ein Kabel mit einem Stecker zum Herstellen einer Kabelverbindung mit einem Stromnetz vorhanden sein. Als weitere Alternative kann ein Elektroantrieb oder ein Luftdruckantriebsmotor vorgesehen sein.
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Oberhalb des Griffstückes 12 ist ein Antriebsgehäuse 14 des Werkzeugantriebs 10 angeordnet. Weiter ist dem Griffstück 12 unterhalb des Antriebsgehäuses 14 ein Betätigungselement 15 zugeordnet, das hier als ein Schalter 15 ausgebildet ist. Das Betätigungselement 15 ist im Gebrauch mittels des Zeigefingers betätigbar, wodurch der Werkzeugantrieb 10 in Betrieb setzbar ist.
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Innerhalb des Antriebsgehäuses 14 ist eine Antriebseinheit 16 angeordnet. Die Antriebseinheit 16 wird mittels des Akkus 13 mit elektrischer Energie versorgt. Im aufgrund einer Betätigung des Betätigungselementes 15 ausgelösten Betrieb der Antriebseinheit 16 setzt diese eine Antriebswelle 17 in eine Rotations- oder Drehbewegung. Die Antriebswelle 17 ist im Wesentlichen innerhalb des Antriebsgehäuses 14 angeordnet, wobei ein Ende der Antriebswelle 17 einer Stirnseite 18 des Antriebsgehäuses 14 zugewandt ist.
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Der Werkzeugantrieb 10 weist im Bereich der Stirnseite 17 ein Verbindungselement 19 auf, das fest mit dem Werkzeugantrieb 10 verbunden bzw. drehfest in Bezug zum Antriebsgehäuse 14 ist. Das Verbindungselement 19 ist mit der Antriebswelle 17 verbunden. An das Verbindungselement 19 schließen sich in einer Reihe nacheinander mehrere Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 an. Mittels des Verbindungselementes 19 und der Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25 wird die Antriebswelle 17 modular verlängert und umgelenkt. Das von dem Werkzeugantrieb 10 abgewandte äußerste Vorsatzmodul 26 ist als ein separates Werkzeugmodul 26 ausgebildet. Das Werkzeugmodul 26 hat eine Werkzeugaufnahme 27 zum Aufnehmen eines hier nicht näher dargestellten Werkzeugs. Die Werkzeugaufnahme 27 ist über die Antriebswelle 17 und die Verlängerung und Umlenkung der Antriebswelle 17 mittels des Vorsatzsystem 11 in Rotation versetzbar.
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2 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten Vorsatzmoduls 21 in einer starren Ausbildung für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem 11. Der Aufbau des Vorsatzmoduls 21 entspricht dem Aufbau der Vorsatzmodule 23 und 25 gemäß 1. Insoweit gilt die folgende Beschreibung zum Vorsatzmodul 21 analog auch für die Vorsatzmodule 23, 25. Das Vorsatzmodul 21 unterscheidet sich von den Vorsatzmodulen 23 und 25 lediglich hinsichtlich der Länge. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Vorsatzmodul 21 200 mm lang, während die Vorsatzmodule 23, 25 jeweils 100 mm lang sind. Alternativ können auch andere Längen vorgesehen sein.
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Das Vorsatzmodul 21 ist als ein Wellenvorsatz 21 ausgebildet und hat eine Verlängerungswelle 28. Die Verlängerungswelle 28 ist innerhalb eines Wellengehäuses 29 angeordnet. Die Verlängerungswelle 28 ist in Bezug zum Wellengehäuse 29 frei rotierbar. Den beiden in Längsrichtung der Verlängerungswelle 28 voneinander abgewandten Enden des Wellengehäuses 29 weisen jeweils ein Verbindungselement 30 bzw. 31 auf. Die beiden Verbindungselemente 30, 31 sind bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Wellengehäuse 29 ausgebildet.
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Des Weiteren weisen die beiden Verbindungselemente 30, 31 jeweils ein Kugellager 32 auf, durch das die Verlängerungswelle 28 geführt und gelagert ist. Hierdurch wird die Relativbewegung der Verlängerungswelle 28 in Bezug zum Wellengehäuse 29 ermöglicht. Die Kugellager 32 sind jeweils mittels eines Segerrings 33 in Bezug zum Wellengehäuse 29 gesichert.
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Das Verbindungselement 30 ist als ein erstes Verbindungselement 30 ausgebildet und hat einen starren Hülsenmantel 34, der in einer hier nicht dargestellten Frontansicht eine sternförmige Außenseite hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hülsenmantel 34 einstückig mit dem Wellengehäuse 29 ausgebildet. An der Innenseite des Hülsenmantels 34 befindet sich eine Vertiefung 35. Die Vertiefung 35 ist halbkugelförmig ausgebildet. Des Weiteren ist innerhalb des Hülsenmantels 34 ein Zahnrad 36 angeordnet. Das Zahnrad 36 ist als ein kegelförmiges Stirnzahnrad 36 ausgebildet und fest mit der durch das benachbarte Kugellager 32 sich nach außen erstreckenden Verlängerungswelle 28 verbunden.
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Das Verbindungselement 31 ist als ein zu dem ersten Verbindungselement 30 korrespondierendes zweites Verbindungselement 31 ausgebildet. Das zweite Verbindungselement 31 hat eine Hülsenaufnahme 37, die bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Wellengehäuse 29 ausgebildet ist. Weiter weist die Hülsenaufnahme 37 eine in der hier nicht dargestellten Frontansicht sternförmige Innenseite auf. Die sternförmige Innenseite der Hülsenaufnahme 37 korrespondiert zu der sternförmigen Außenseite des Hülsenmantels 34 des ersten Verbindungselementes 30. An der Innenseite der Hülsenaufnahme 37 ist eine Arretiereinrichtung 38 angeordnet, die zum Zusammenwirken mit einer Vertiefung 34 eines ersten Verbindungselementes 30 eines weiteren Vorsatzmoduls ausgebildet ist. Des Weiteren ist innerhalb der Hülsenaufnahme 37 eine trichterförmige Trichteraufnahme 39 angeordnet. Die Trichteraufnahme 39 ist fest mit der durch das benachbarte Kugellager 32 sich nach außen erstreckenden Verlängerungswelle 29 verbunden. Die Trichteraufnahme 39 hat an ihrer Innenseite parallel zueinander angeordnete und in Längsrichtung zur Verlängerungswelle 28 ausgerichtete Zähne. Hierbei ist die Trichteraufnahme 39 korrespondierend zum kegelförmigen Stirnrad 36 eines ersten Verbindungselementes 30 ausgebildet.
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Somit sind beispielsweise zwei Vorsatzmodule 21 miteinander verbindbar, in dem das erste Verbindungselement 30 des einen Vorsatzmoduls 21 in das zweite Verbindungselement 31 des anderen Vorsatzmoduls 21 einsteckbar und lösbar verriegelbar ist.
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Sämtliche Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25 gemäß 1 weisen ein erstes Verbindungselement 30 und ein zweites Verbindungselement 31 auf. Des Verbindungselement 19 des Werkzeugantriebs 10 gemäß 1 ist analog zum dem ersten Verbindungselement 30 ausgebildet. Das Werkzeugmodul 26 hat lediglich das zweite Verbindungselement 31.
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Somit ist ein Vorsatzmodul 20, 21, 22, 23, 24, 25 oder 26 gemäß 1 frei wählbar mittels eines zweiten Verbindungselementes 31 mit einem ersten Verbindungselement 30 des Vorsatzmoduls 20, 21, 22, 23, 24 25, 26 oder mit dem Verbindungselement 19 des Werkzeugantriebs verbindbar.
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3 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren ersten Vorsatzmoduls 40 in einer flexiblen Ausbildung für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem 11. Das Vorsatzmodul 40 ist als ein Wellenvorsatz 40 ausgebildet. Im Gegensatz zum Wellenvorsatz 21 gemäß 1, bei dem die Verlängerungswelle 28 und das Wellengehäuse 29 starr ausgebildet sind, ist bei dem Wellenvorsatz 40 eine flexible. Nämliche biegbare, Verlängerungswelle 41 und ein flexibles, nämlich biegbares, Wellengehäuse 42 vorgesehen. Die biegbare und verwindungssteife Verlängerungswelle 41 ist in Bezug zum flexiblen und verwindungssteifen Wellengehäuse 42 rotierbar.
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Die beiden voneinander abgewandten Enden des flexiblen Wellengehäuse 42 sind jeweils mittels einem als Pressmuffe ausgebildeten Befestigungselement 43 und einem Schraubgewinde 46 an einem Verbindungselementgehäuse 44 bzw. 45 eines ersten Verbindungselementes 30 bzw. eines zweiten Verbindungselementes 31 befestigt.
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4 ist eine Seitendarstellung eines zweiten Vorsatzmoduls 22 für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem 11 zu entnehmen. Der Aufbau des Vorsatzmoduls 22 entspricht dem Aufbau des Vorsatzmoduls 24 gemäß 1. Insoweit gilt die folgende Beschreibung zum Vorsatzmodul 22 analog auch für das Vorsatzmodul 24.
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Das Vorsatzmodul 22 ist als Umlenkvorsatz 22 ausgebildet, mit dem eine Umlenkung mit einem Winkel von 90° realisierbar ist. Der Umlenkvorsatz 22 weist ein Umlenkgehäuse 47 mit einem ersten Schenkel 48 und einem zu dem ersten Schenkel rechtwinklig angeordneten zweiten Schenkel 49 auf. Dem freien Ende des ersten Schenkels 48 ist ein erstes Verbindungselement 30 zugeordnet, während dem zweiten Schenkel 49 ein zweites Verbindungselement 31 zugeordnet ist.
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5 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung des zweiten Vorsatzmoduls 22 gemäß 4. Innerhalb des Umlenkgehäuses 47 sind zwei Kegelzahnräder 50, 51 angeordnet. Die Mantelfläche der Kegelzahnräder 50, 51 ist jeweils mit einem Winkel von 45° zur Längsausrichtung der jeweiligen Drehachse bzw. Verlängerungswelle 98, 99 des Kegelzahnrades 50, 51 ausgerichtet. Die Kegelzahnräder 50, 51 stehen derart miteinander in Eingriff, dass sich zwischen den Drehachsen bzw. Verlängerungswellen 89, 99 der Kegelzahnräder 50, 51 ein Umlenkwinkel von 90° ergibt.
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Die Verlängerungswelle 98 des ersten Kegelzahnrades 50 ist in dem Kugellager 32 des ersten Verbindungselementes 30 gelagert und mit dem Zahnrad 36 verbunden. Die Verlängerungswelle 99 des zweiten Kegelzahnrades 51 ist in dem Kugellager des zweiten Verbindungselementes 31 gelagert und mit der Trichteraufnahme 39 verbunden.
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6 zeigt eine Seitendarstellung eines weiteren zweiten Vorsatzmoduls 20 für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem 11. Das Vorsatzmodul 20 ist als ein Umlenkvorsatz 20 ausgebildet, wobei das Vorsatzmodul 24 aus 1 dem Vorsatzmodul 20 entspricht.
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Mit dem Umlenkmodul 20 ist eine Umlenkung mit einem Winkel von 45° realisierbar ist. Der Umlenkvorsatz 22 weist ein Umlenkgehäuse 52 mit einem ersten Schenkel 53 und einem zu dem ersten Schenkel 53 in einem Winkel von 45° angeordneten zweiten Schenkel 54 auf. Dem freien Ende des ersten Schenkels 53 ist ein erstes Verbindungselement 30 zugeordnet, während dem zweiten Schenkel 54 ein zweites Verbindungselement 31 zugeordnet ist.
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7 ist eine geschnittene Seitendarstellung des weiteren zweiten Vorsatzmoduls 20 gemäß 6 zu entnehmen. Innerhalb des Umlenkgehäuses 52 sind zwei Kegelzahnräder 55, 56 angeordnet. Die Mantelfläche der Kegelzahnräder 55, 56 ist jeweils mit einem Winkel von 22,5° zur Längsausrichtung der jeweiligen Drehachse bzw. Verlängerungswelle 98, 99 des Kegelzahnrades 55, 56 ausgerichtet. Die Kegelzahnräder 55, 56 stehen derart miteinander in Eingriff, dass sich zwischen den Drehachsen bzw. Verlängerungswellen 98, 99 der Kegelzahnräder 55, 56 ein Umlenkwinkel von 45° ergibt.
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Die Verlängerungswelle 98 des ersten Kegelzahnrades 55 ist in dem Kugellager 32 des ersten Verbindungselementes 30 gelagert und mit dem Zahnrad 36 verbunden. Die Verlängerungswelle 99 des zweiten Kegelzahnrades 56 ist in dem Kugellager des zweiten Verbindungselementes 31 gelagert und mit der Trichteraufnahme 39 verbunden.
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8 zeigt einen Ausschnitt einer geschnittenen Seitendarstellung einer Arretiereinrichtung 38 für das zweite Verbindungselement 31. Die in Bezug auf eine hier nicht dargestellte Frontansicht sternförmige Innenseite weist mehrere parallel zueinander und in Längsrichtung des ersten Verbindungselementes 31 ausgerichtete Zähne auf, wobei hier nur ein einzelner Zahn 57 gezeigt ist. Diesem einzelnen Zahn 57 ist die Arretiereinrichtung 38 zugeordnet.
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Die im Wesentlichen ringförmige Hülsenaufnahme 37 weist einen Arretierring 58 auf, der die Umfangsfläche der Hülsenaufnahme 37 ringförmig umgibt. Der Arretierring 58 ist mit einem Arretierschlitten 59 mittels einer Madenschraube 60 verbunden. Der Arretierschlitten 59 ist in einer in die Umfangsfläche der Hülsenaufnahme 37 eingelassenen Nut 61 geführt. Der Arretierring 58 ist mittels des Arretierschlittens 59 in der Nut 61 tangential um die Umfangsfläche der ringförmigen Hülsenaufnahme 37 verdrehbar.
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Der Zahn 57 hat eine Bohrung 62, die sich von der Innenseite in Richtung der Umfangsfläche der Hülsenaufnahme 37 erstreckt. In der Bohrung 62 ist eine Arretierkugel 63 angeordnet. In einer Arretierposition ist die Arretierkugel 63 mittels des im Bereich der Bohrung 62 angeordneten Arretierschlittens 59 teilweise aus der Bohrung 62 nach Innen und über die Innenseite der Hülsenaufnahme 37 bzw. des Zahns 57 hinaus verschoben. Bei einem in die Hülsenaufnahme 37 eingeführten hier nicht näher dargestellten ersten Verbindungselement 30 greift die Arretierkugel 63 in die Vertiefung 35 ein, wodurch die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungselement 30 und dem zweiten Verbindungselement 31 gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist.
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Um darüber hinaus ein unbeabsichtigtes Lösen des Arretierringes 58 aus der Arretierposition zu vermeiden, weist die Hülsenaufnahme 37 eine von der Stirnseite in Längsrichtung der Hülsenaufnahme 37 eingebrachte Bohrung 64 auf. In die Bohrung 64 ist eine Sicherungskugel 65 eingebracht, die in der Arretierposition gegen den Arretierschlitten 59 drückt, wodurch der Arretierschlitten 59 und der Arretierring 58 gegen ein unbeabsichtigtes Lösen bzw. Verdrehen gesichert sind. Hierzu ist in der Bohrung 64 eine Feder 66 eingebracht, die auf die Sicherungskugel 65 drückt und durch eine Madenschraube 67 in der Bohrung 64 unter Spannung gehalten ist.
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Zum Wechseln aus der Arretierposition in eine Freigabeposition wird der Arretierring 58 manuell um die Mittelachse des Arretierrings 58 verdreht. Hierbei wird die Sicherungskugel 65 in die Bohrung 64 versenkt und der Arretierschlitten 59 aus dem Bereich der Bohrung 62 weg gedreht. Dadurch kann die Arretierkugel 63 vollständig in die Bohrung 62 versenkt werden, wodurch das erste Verbindungselement 30 aus der Hülsenaufnahme 37 des zweiten Verbindungselementes 31 heraus geführt oder in die Hülsenaufnahme 37 hinein führbar ist.
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9 ist eine geschnittene Frontansicht einer Verbindung eines ersten Verbindungselementes 30 mit einem zweiten Verbindungselement 31 gemäß dem erfindungsgemäßen Vorsatzsystem 11 zu entnehmen. Hier ist die sternförmige Innenseite der Hülsenaufnahme 37 des zweiten Verbindungselementes 31 zu erkennen, in die die hierzu korrespondierend ausgebildete sternförmige Außenseite des Hülsenmantels 34 des ersten Verbindungselementes 30 eingreift. Das kegelförmige Stirnradrad 36 greift in die korrespondierend zu dem Stirnrad 36 ausgebildete Trichteraufnahme 37 ein.
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10 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Vorsatzmodul 26 für das erfindungsgemäße Vorsatzsystem 11. Das Vorsatzmodul 26 ist als ein Werkzeugmodul 26 ausgebildet und hat eine Werkzeugaufnahme 27. Mittels der Werkzeugaufnahme 27 sind Werkzeuge, beispielsweise Bohrer, Steckschlüssel-Einsätze und/oder Bits, mit dem Werkzeugmodul 26 verbindbar. Die Werkzeugaufnahme 27 ist um ihre Mittelachse rotierbar. Hierzu weist das Werkzeugmodul 26 ein einzelnes zweites Verbindungselement 31 auf, wodurch das Werkzeugmodul 26 direkt oder über weitere Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24 und/oder 25 mit dem Werkzeugantrieb 10 verbindbar ist. Des Weiteren weist das Werkzeugmodul 26 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Drehmomenteinstellung 68 auf, mit dem das maximale auf die Werkzeugaufnahme 27 bzw. das Werkzeug übertragbare Drehmoment einstellbar ist.
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11 ist eine geschnittene Draufsicht auf das weitere Vorsatzmodul 26 gemäß 10 zu entnehmen. Die Trichteraufnahme 39 ist mit einer Verlängerungswelle 69 verbunden, die mit dem Kugellager 32 gelagert und mittels des Segerrings 33 gesichert ist. Eine Drehbewegung der Trichteraufnahme 39 und der Verlängerungswelle 69 ist über Planetengetriebe 70, 71 auf eine Kupplungsplatte 72 und dann über Kupplungskugeln 73 und einem Kegelzahnrad 74 auf ein zu dem Kegelzahnrad 74 korrespondierend ausgebildetes und mit diesem in Eingriff stehenden Kronenzahnrad 75 übertragbar. Hierbei ist im Zentrum des Kronenzahnrades 75 die Werkzeugaufnahme 27 angeordnet, wodurch die Werkzeugaufnahme 27 zusammen mit dem Kronenzahnrad 75 in Rotation versetzbar ist. Über die als einen Drehring ausgebildete Drehmomenteinstellung 68 ist das gewünschte Drehmoment einstellbar. Sofern das eingestellte Drehmoment überschritten ist, gibt ein Federring 76 nach, wodurch die Kupplungskugeln 73 aus der Kupplungsplatte 72 auskuppeln. Hierdurch ist eine weitere Übertragung der Drehbewegung verhindert. Für die Dreh- und Einstellfunktion der Drehmomenteinstellung 68 dient ein Kugellager 77. Die gesamte vorstehend erläuterte Mechanik ist in einem Aufnahmegehäuse 78 des Werkzeugmoduls 26 angeordnet.
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12 zeigt eine Seitendarstellung eines weiteren Werkzeugantriebs 79 mit einem weiteren erfindungsgemäßen Vorsatzsystem 80. Während der Werkzeugantrieb 10 gemäß 1 elektrisch antreibbar ist, ist der hier gezeigte Werkzeugantrieb 79 manuell per Hand antreibbar. Der Werkzeugantrieb 79 ist mit einem Vorsatzsystem 80 verbunden, das ein Vorsatzmodul 81 und ein Werkzeugmodul 26 aufweist. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Vorsatzmodul 81 als ein Wellenvorsatz 81 ausgebildet und hat eine flexible, biegbare Verlängerungswelle und ein flexibles, biegbares Wellengehäuse. Alternativ ist der Werkzeugantrieb 79 frei wählbar mit einem oder mehreren der Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 und/oder 40 kombinierbar. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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13 ist eine geschnittene Seitendarstellung des weiteren Werkzeugantriebs 79 gemäß 12 zu entnehmen. Der Werkzeugantrieb 79 hat ein Griffstück 82, der integraler Bestandteil eines Antriebsgehäuses 93 ist, einen Betätigungshebel 83 und eine Antriebseinheit 100.
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Der Betätigungshebel 83 ist um eine Achse 84 innerhalb des Antriebsgehäuses drehbar gelagert und hat ein kreisabschnittförmiges Zahnradelement 85. Bei einer Betätigung des Betätigungshebels 83 durch ein Heranziehen des Betätigungshebels 83 in Richtung des Griffstücks 82 beispielsweise mit den Fingern einer das Griffstück 82 umgreifenden Hand wird ein Zahnrad 86 mittels des Zahnradelementes 85 in eine Drehbewegung versetzt. Das Zahnrad 86 überträgt die Drehbewegung auf ein Zahnrad 87. Das Zahnrad 87 ist in einem Sperrkugellager 88 gelagert. Das Sperrkugellager 88 ermöglicht eine Übertragung der Drehbewegung in einer erste Rotationsrichtung und verhindert eine Übertragung der Drehbewegung in eine zu der ersten Rotationsrichtung entgegen gesetzten zweiten Rotationsrichtung. Das Sperrkugellager 88 treibt in der ersten Rotationsrichtung ein Zahnrad 89 an. Das Zahnrad 89 wiederum treibt über ein Zahnrad 90 ein Kegelzahnrad 91 an. Das Kegelzahnrad 91 hat eine Antriebswelle 97, die über das Kegelzahnrad 91 in Rotation versetzbar ist. Die Rotation der Antriebswelle ist mittels eines Verbindungselements 94 auf eine Verlängerungswelle 92 übertragbar.
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Das Antriebsgehäuse 93 ist fest mit dem Verbindungselement 94 verbunden, wobei das Verbindungselement 94 eine starre und gegenüber dem Antriebsgehäuse 93 unverdrehbare Hülse 95 hat. Innerhalb der Hülse 95 ist die Achse des Kegelzahnrades 91 in Kugellagern 32 gelagert. Die Hülse 95 ist mit einem Wellengehäuse 96 verbunden. Das Verbindungsmittel 94 entspricht hinsichtlich seines Aufbaus und der Funktionsweise im Wesentlichen dem ersten Verbindungsmittel 30. Soweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der 1 bis 13 näher erläutert:
Der manuell oder motorisch antreibbare Werkzeugantrieb 10, 79 weist ein Verbindungsmittel 19, 94 auf, dass einen Hülsenmantel 34 oder eine Hülse 95 hat, der bzw. die starr und drehfest in Bezug zu einem Antriebsgehäuse 14, 93 ist. Einzelne oder mehrere Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 40, 81 sind mit dem Werkzeugantrieb 10, 79 und dem Verbindungsmittel 19, 94 in frei wählbaren Kombinationen verbindbar. Hierdurch ist die Antriebswelle 17, 97 in einer frei wählbaren Konfiguration verlängerbar und/oder umlenkbar. Dadurch sind Arbeiten an schwer zugänglichen Stellen vereinfacht.
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Hierbei ist die Verlängerung und/oder Umlenkung der Antriebswelle vollständig innerhalb der Vorsatzmodule 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 40, 81 und den Verbindungsmitteln 19, 30, 31, 94 gekapselt. Hierdurch wird die Verletzungsgefahr deutlich reduziert. Zudem sind hohe Drehmomente und/oder Drehzahlen übertragbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Werkzeugantrieb
- 11
- Vorsatzsystem
- 12
- Griffstück
- 13
- Akku
- 14
- Antriebsgehäuse
- 15
- Betätigungselement
- 16
- Antriebseinheit
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Stirnseite
- 19
- Verbindungselement
- 20
- Vorsatzmodul
- 21
- Vorsatzmodul
- 22
- Vorsatzmodul
- 23
- Vorsatzmodul
- 24
- Vorsatzmodul
- 25
- Vorsatzmodul
- 26
- Vorsatzmodul
- 27
- Werkzeugaufnahme
- 28
- Verlängerungswelle
- 29
- Wellengehäuse
- 30
- Verbindungselement
- 31
- Verbindungselement
- 32
- Kugellager
- 33
- Segerring
- 34
- Hülsenmantel
- 35
- Vertiefung
- 36
- Zahrad
- 37
- Hülsenaufnahme
- 38
- Arretiereinrichtung
- 39
- Trichteraufnahme
- 40
- Vorsatzmodul
- 41
- Verlängerungswelle
- 42
- Wellengehäuse
- 43
- Befestigungselement
- 44
- Verbindungselementgehäuse
- 45
- Verbindungselementgehäuse
- 46
- Schraubgewinde
- 47
- Umlenkgehäuse
- 48
- Schenkel
- 49
- Schenkel
- 50
- Kegelzahnrad
- 51
- Kegelzahnrad
- 52
- Umlenkgehäuse
- 53
- Schenkel
- 54
- Schenkel
- 55
- Kegelzahnrad
- 56
- Kegelzahnrad
- 57
- Zahn
- 58
- Arretierring
- 59
- Arretierschlitten
- 60
- Madenschraube
- 61
- Nut
- 62
- Bohrung
- 63
- Arretierkugel
- 64
- Bohrung
- 65
- Sicherungskugel
- 66
- Feder
- 67
- Madenschraube
- 68
- Drehmomenteinstellung
- 69
- Verlängerungswelle
- 70
- Planetengetriebe
- 71
- Planetengetriebe
- 72
- Kupplungsplatte
- 73
- Kupplungskugel
- 74
- Kegelzahnrad
- 75
- Kronenzahnrad
- 76
- Federring
- 77
- Kugellager
- 78
- Aufnahmegehäuse
- 79
- Werkzeugantrieb
- 80
- Vorsatzsystem
- 81
- Vorsatzmodul
- 82
- Griffstück
- 83
- Betätigungshebel
- 84
- Achse
- 85
- Zahnradelement
- 86
- Zahnrad
- 87
- Zahnrad
- 88
- Sperrkugellager
- 89
- Zahnrad
- 90
- Zahnrad
- 91
- Kegelzahnrad
- 92
- Verlängerungswelle
- 93
- Antriebsgehäuse
- 94
- Verbindungselement
- 95
- Hülse
- 96
- Wellengehäuse
- 97
- Antriebswelle
- 98
- Verlängerungswelle
- 99
- Verlängerungswelle
- 100
- Antriebseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1836976 A1 [0002]
- DE 4113951 C1 [0004]
