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Die Erfindung betrifft einen Doppelkeil als Werkzeug zur Montage von Fenster- oder Türrahmen, mit einem ersten Keil und einem zweiten Keil, die jeweils eine Grundfläche, eine dazu lotrechte Stirnfläche, eine gegenüber der Grundfläche in einem spitzen Winkel geneigte Schrägfläche und zwei dreiecksförmige Seitenflächen aufweisen. Der erste und der zweite Keil liegen im Einsatz mit ihren Schrägflächen aufeinander, sodass die Keilspitze des einen Keils an derjenigen Seite des anderen Keils liegt, die die Stirnfläche trägt. Der Doppelkeil umfasst darüber hinaus Schienen an den geneigten Schrägflächen, die als eine Linearführung des ersten Keils gegenüber dem zweiten Keil in der Neigungsrichtung der geneigten Schrägflächen zusammenwirken, um ein ungewolltes seitliches Verschieben der Keile gegeneinander zu verhindern. Der Doppelkeil umfasst schließlich ein innen liegendes und von einer Außenseite des Werkzeugs aus bedienbares Verstellelement, das eine Verstellung des ersten Keils gegenüber dem zweiten Keil ermöglicht.
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Rahmen von Fenstern und Türen müssen in ihren Bauwerksöffnungen in aller Regel waagrecht, senkrecht und bei mehreren Rahmen derselben Gebäudeseite auch in derselben Flucht bzw. Ebene vorläufig positioniert werden, bevor sie endgültig darin befestigt werden. Dies geschieht neben dem Einsatz von Unterlegern in verschiedenen Dicken zur Lastabtragung regelmäßig durch Verkeilen, indem zwischen die Rahmen und die Laibung der Bauwerksöffnung Keile getrieben werden, wenn der Rahmen in seiner bestimmungsgemäßen Position ausgerichtet ist. Die Keile verbleiben auch nach der endgültigen Befestigung des Rahmens in der Bauwerksöffnung. Deshalb kommen entgegen früherer Praxis inzwischen keine Holzkeile mehr zum Einsatz, die bei Feuchtigkeitsaufnahme quellen und zu Abplatzungen führen könnten, sondern in aller Regel Keile aus Kunststoff.
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Ein einzelner Keil liegt regelmäßig nur entlang einer schmalen, fast linienhaften Anlagefläche in der Laibung oder am Rahmen an, bietet also zumindest auf einer seiner beiden Kontaktseiten keine Anlagefläche. Aus der dabei auftretenden hohen Flächenpressung können unerwünschte Verformungen des Keils oder des Rahmens resultieren. Daher werden üblicherweise zwei einander entgegengesetzt orientierte Keile verwendet, um sowohl in der Laibung als auch am Rahmen eine zweidimensionale Kontakt- bzw. Stützfläche zu erhalten.
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Keile mit einem Verstellmechanismus lassen sich bequemer in beide Richtungen gegeneinander verschieben, so dass der Fenster- oder Türrahmen schneller in seiner bestimmungsgemäßen Lage justiert werden kann. Die
WO 2012/010 171 A1 beschreibt ein Paar von zusammenwirkenden Keilen, die jeweils eine Kerbe bzw. eine Keillängsnut umfassen. Die Keillängsnut des ersten Keils ist mit einem Bolzen ausgestattet, der in eine Gewindemutter im zweiten Keil eingreift. Die Längsnut des zweiten Keils ist mit einer Schiene mit mehreren Befestigungskerben ausgestattet, in die die Gewindemutter lösbar eingesetzt werden kann.
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Die
DE 198 21 078 C1 offenbart eine ähnliche Vorrichtung zum Verklotzen von Fenster- und Türelementen. Die betrifft im Wesentlichen einen Antrieb, mit dem die Doppelkeile ohne impulsartige Krafteinwirkung als Druckelemente zum Festklemmen von Rahmen in Bauwerksöffnungen dienen sollen. Dabei ist offen gelassen, wie die Keilflächen der Doppelkeile gegeneinander verstellt werden. Da sie zugleich auch über Raststufen zur diskreten Arretierung verfügen, ist eine gleichzeitige Verstellbarkeit nicht nachvollziehbar. Die Druckschrift bietet insofern keine nachvollziehbare Lehre.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Werkzeug aus Doppelkeilen dahingehend weiterzuentwickeln, dass es bequemer und zuverlässiger betätigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Doppelkeil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass er ein Rastelement umfasst, das auf das Verstellelement wirkt. Das Verstellelement ist dasjenige Element des Doppelkeils, das von einer Außenseite aus betätigbar und verstellbar ist und bei seiner Betätigung eine Relativverschiebung der beiden Keile entlang ihrer Schrägflächen bewirkt. Das Rastelement oder das Ratschengesperre sorgt erfindungsgemäß dafür, dass eine per Verstellelement eingestellte Relativverschiebung auch unter der Klemmbelastung des Doppelkeils zwischen dem Rahmen einerseits und der Laibung der Bauwerksöffnung andererseits und unter einer Erschütterung durch eine weitere Ausrichtung des Rahmens aufrecht erhalten bleibt. Dabei verfolgt die Erfindung das Prinzip, dass ein Rastelement eine Verschiebung im Bereich der Schrägflächen der beiden Keile nicht erschwert. Das Rastelement wirkt erfindungsgemäß unmittelbar auf das Verstellelement. Damit unterliegt das Rastelement nicht der Einwirkung der Klemmkräfte, so dass es auch bei steigenden Klemmkräften eine gleichbleibende Rastkraft hervorruft. Da die Verschiebung der beiden Keile relativ zueinander nicht auch noch durch das Rastelement erschwert wird, lässt sich das Verstellelement mit insgesamt geringerem Kraftaufwand betätigen, ohne dass die Zuverlässigkeit der Fixierung des Werkzeugs dadurch Einbußen erleiden würde.
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Der Stand der Technik, zum Beispiel die
WO 2012/010 171 A1 , kennt beispielsweise Schraubentriebe als Verstelleinrichtung für die beiden zusammenwirkenden Keile. Wegen ihrer geringen Gewindesteigung erfordern Schrauben jedoch viele Umdrehungen für einen verhältnismäßig kurzen Verstellweg der Keile zueinander. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verstellelement ein Zahnrad im ersten Keil, das in ein linear und parallel zur Schrägfläche verlaufendes Zahnprofil eingreift, das am zweiten Keil ausgebildet ist. Es kann über die gesamte Längserstreckung der Schrägfläche verlaufen, so dass sich ein langer Verstellbereich der Keile ergibt. Das Zahnprofil kann am zweiten Keil angeformt oder einstückig mit ihm ausgebildet und daher kostengünstig in der Herstellung sein. Daraus ergibt sich auch ein einfacher Aufbau des Werkzeugs.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Rastelement in demselben Keil wie das Zahnrad angeordnet sein und rotations- bzw. drehhemmend auf das Zahnrad wirken. Das Zahnrad kann damit eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits die eines Bestandteils des Verstellelements und andererseits die einer Angriffsfläche für das Rastelement. Das Rastelement kann grundsätzlich Mittel umfassen, die eine Rotation des Verstellelements erschweren und es so gegen ein ungewolltes Verdrehen des Verstellelements blockieren. Mit einer Rastung kann ein schrittweises Verstellen des Zahnrads erreicht werden, die dem Benutzer zudem die Wirkung des Rastelements vermittelt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Rastelement ein separates Federelement, mit dem es auf das Verstellelement einwirkt. Die Federhärte des Federelements ist wählbar und definiert beispielsweise durch seine Gestalt oder sein Material. Die Rastkraft verhindert eine ungewollte Verstellung des Doppelkeils ohne Betätigung des Werkzeugs und ist bei der Verstellung des Verstellelements zu überwinden. Geeignete Materialien für das Federelement stellen insbesondere Metalle dar, zum Beispiel Stahl. Als Gestalt kommen bekannte Federtypen wie zum Beispiel Schrauben-, Schenkel-, Blatt-, Teller-, oder Evolutfedern in Betracht. Das Federelement muss nicht selbst auf das Verstellelement einwirken, sondern tut dies ggf. mittelbar, zum Beispiel über einen Rastkörper. Durch eine geeignete Auswahl des Federelements kann so die Rastkraft gezielt eingestellt werden.
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Keile zum Verklemmen der Rahmen in der Bauwerksöffnung werden regelmäßig zunächst in eine Richtung lotrecht zur Rahmenebene positioniert. Wenn sie an Ort und Stelle verbleiben, können sie über den Rahmen überstehen und beim anschließenden Verputzen oder Einsetzen eines Fensterbretts stören. Dauerhaft im Bauwerk verbleibende Keile werden daher regelmäßig parallel zur Rahmenebene eingesetzt, so dass ihre Verstellrichtung gegeneinander ebenfalls in der Rahmenebene liegt. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher das Verstellelement von einer dreiecksförmigen Seitenfläche eines der Keile aus zu bedienen. Damit erübrigen sich unbequeme und aufwendige Winkeltriebe, so dass der Doppelkeil über einen Bedienkopf wie beispielsweiseeinen Schraubenkopf oder eine Torx ® oder Innensechskant-Aufnahme mit herkömmlichen Handwerkzeugen wie Schraubendrehern oder Inbus®-Schlüsseln bequem und ohne wiederholtes Absetzen bedient werden kann. Das erfindungsgemäße Werkzeug beschleunigt damit die Tätigkeiten zur Ausrichtung des Rahmens in der Bauwerksöffnung.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Rastelement eine elastische Feder umfassen, die selbst in das Zahnrad eingreift oder ein Rastelement zwischen die Zähne des Zahnrads drückt. Beim Verdrehen des Zahnrads wird die Feder verformt, wodurch sie einen Widerstand bietet. Das Rastelement kann beispielsweise als Blattfeder ausgebildet sein, die mit einem ersten Ende im selben Keil wie das Zahnrad fest verankert ist und mit einem zweiten, freien Ende zwischen die Zähne des Zahnrades eingreift. Beim Verstellen des Zahnrades muss die Blattfeder verbogen werden, wodurch sie einen Widerstand auf das Zahnrad bzw. seine Verstellung ausübt. Durch die Wahl der Blattfeder, also durch die Auswahl eines geeigneten Materials, einer geeigneten Länge und Dicke kann die hemmende Wirkung der Blattfeder sehr genau eingestellt werden. Durch eine geeignete Neigung gegenüber ihrer radialen Anordnung kann die eine Drehrichtung des Zahnrads stärker gehemmt werden als die andere. Damit kann die Feder wie eine Sperrklinke wirken. Da die Feder wie das Zahnrad im ersten Keil angeordnet ist, kann sie verdeckt oder gekapselt konstruiert sein, so dass sie vor Verschmutzungen weitgehend geschützt ist und damit ihre Funktion aufrecht erhalten bleibt.
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Alternativ dazu kann das Rastelement im ersten Keil angeordnet sein und translations- bzw. verschiebehemmend auf das Zahnprofil am zweiten Keil wirken. Damit erhält das Zahnprofil eine Doppelfunktion, nämlich einerseits die eines Bestandteils des Verstellelements, in das das Zahnrad eingreifen kann, und andererseits die eines Wirkpartners des Rastelements, mit dem jenes zusammen wirken kann. Damit erübrigt sich eine separate Angriffsfläche für das Rastelement, so dass die Herstellung des Werkzeugs kostengünstiger ausfällt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Rastelement als ein im ersten Keil federnd gelagerter Rastkörper ausgebildet sein, der durch die Kraft der Feder translationshemmend auf das Zahnprofil am zweiten Keil gedrückt wird. Bei einer Relativverschiebung der beiden Keile entlang ihrer Schrägfläche gegeneinander verschiebt sich das Zahnprofil am zweiten Keil gegenüber dem ersten Keil. Dabei wird der Rastkörper, der in einen Zwischenraum zwischen zwei Zähnen des Zahnprofils eingreift, entgegen der Kraft der Feder in den ersten Keil hinein verschoben, um einen Zahn passieren zu lassen und um anschließend durch die Kraft der Feder in den nächsten Zahnzwischenraum gedrückt zu werden. Die Reibung zwischen dem Rastelement und den Zahnflanken des Zahnprofils einerseits und die Federkraft andererseits bestimmen die Rastkraft, die bei der Verstellung der beiden Keile relativ zueinander überwunden werden muss. Zumindest durch die Auswahl einer geeigneten Feder bzw. Federhärte lässt sich die Rastkraft den Anforderungen des Werkzeugs entsprechend einstellen.
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Grundsätzlich werden die beiden Keile nach ihrem Zweck einsprechenden Einsetzen zwischen Rahmen und Laibung entlang ihrer Schrägflächen zusammengehalten, so dass das Verstellelement bestimmungsgemäß wirken kann. Eine weitere Einrichtung, zum Beispiel ein Riemen oder Band, kann zusätzlich dafür sorgen, das der erste Keil und der zweite Keil insbesondere an ihren Schrägflächen weitgehend unverlierbar, aber relativ zueinander verschiebbar zusammengehalten werden, solange sie noch nicht eingesetzt sind. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann daher die Linearführung schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein, so dass sie nicht nur die erforderliche Relativbewegung des ersten und des zweiten Keils entlang ihrer Schrägflächen sicherstellt, sondern zugleich ein Auseinanderfallen der Keile in einer Richtung weitgehend lotrecht zu den Schrägflächen verhindert ist. Da die Keile damit jederzeit einsatzbereit zusammengehalten werden, erleichtert die schwalbenschwanzförmige Linearführung ihre Bedienung ebenfalls.
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Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1: eine erste Ausführungsform der Erfindung in drei Schnittansichten,
- 2: eine zweite Ausführungsform der Erfindung in vergleichbaren Ansichten.
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1a zeigt eine Längsschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug aus zwei Keilen, einem ersten Keil 1 und einem zweiten Keil 2, 1b zeigt eine Querschnittsansicht des Werkzeugs und 1c eine Draufsicht auf den ersten Keil 1. Jeder Keil 1, 2 weist eine Grundfläche 11 bzw. 21 auf, die im Einsatz eine Kontaktfläche zu einer Laibung einer Bauwerksöffnung bzw. zu einem Rahmen eines Fensters oder einer Tür bietet. Rechtwinklig dazu verläuft eine Stirnfläche 12 bzw. 22. Eine gegenüber der Grundfläche 11, 21 um einen spitzen Winkel α geneigte dritte Seite nach Art einer Hypotenuse stellt jeweils eine Schrägfläche 13 bzw. 23 der Keile 1, 2 dar, an denen die beiden Keile 1, 2 aufeinander liegen. Dadurch verlaufen die Grundflächen 11, 21 der Keile 1, 2 parallel zueinander. Ihr Abstand a lässt sich durch eine Relativverschiebung der beiden Keile 1, 2 entlang ihrer Schrägflächen 13, 23 verändern. Parallel zur Ansichtebene verlaufen zwei dreieckige Seitenflächen 14 bzw. 24, womit alle die Keile 1 bzw. 2 umhüllenden Flächen genannt sind.
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An ihren Schrägflächen 13, 23 weisen die beiden Keile 1, 2 eine schwalbenschwanzförmige Nut- und Federverbindung auf, die in Längsrichtung der Schrägflächen verlaufen und eine Relativverschiebung der Keile 1, 2 zulassen und definieren. Die schwalbenschwanzförmige Nut- und Federverbindung sorgt außerdem dafür, dass die Keile 1, 2 nicht in einer Richtung lotrecht zu den Schrägflächen 13, 23 auseinander genommen werden können. Dies gelingt ausschließlich durch eine Relativverschiebung der Keile 1, 2 in bzw. entlang der Längsrichtung ihrer Schrägflächen 13, 23.
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Damit die eingebauten Keile 1, 2 nicht durch eine Halte- und eine Gegenkraft auf ihre Stirnflächen 12, 22 gegeneinander verschoben werden müssen, um den Abstand a zwischen ihren Grundflächen 11, 21 zu verändern, bietet das Werkzeug ein Verstellelement 30. Es besteht aus einem Zahnrad 32, das im ersten Keil angeordnet ist, und aus einer Zahnstange 36, die entlang und auf der Schrägfläche 23 des zweiten Keils 2 verläuft und in die das Zahnrad 32 eingreift. Die Zahnstange 36 hat eine Breite, die weitgehend derjenigen des Zahnrades 32 im ersten Keil 1 entspricht. Durch Verdrehen des Zahnrades 32 verschiebt sich folglich der zweite Keil 2 gegenüber dem ersten Keil 1. Dazu wird ein Werkzeug, nämlich ein Kreuzschlitzschraubendreher in einen Schraubenkopf 33 eingesetzt, der über eine Welle 34 mit dem Zahnrad 32 verbunden ist. Der Schraubenkopf 33, die Welle 34 und damit auch das Zahnrad 32 sind drehbar im ersten Keil 1 gelagert, wobei ihre Drehachse 35 lotrecht auf die Stirnflächen 14 des Keils 1 steht. Der Schraubenkopf 33 ist bündig in eine der beiden Stirnflächen 14 eingelassen, so dass das Zahnrad 32 bequem von einer Seite des Keils 1 bzw. einer seiner Seitenflächen 14 aus bedient werden kann. Das Werkzeug aus den beiden Keilen 1, 2 lässt sich folglich mit seiner Längsachse parallel zum Rahmen zwischen ihn und die Laibung einsetzen, so dass es nicht über den Rahmen übersteht und damit einem späteren Verputzen oder einer Montage eines Fensterbretts nicht störend im Wege ist.
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Durch Verdrehen des Zahnrades 32 lässt sich also der Abstand a zwischen den Grundflächen 11 bzw. 21 des Keils 1 bzw. 2 gegeneinander verändern, nämlich vergrößern oder verringern, um die Position des Rahmens in der Laibung einzustellen und zu fixieren. Der einmal bzw. endgültig eingestellte Abstand a soll sich durch ungewollte Krafteinwirkung zum Beispiel aus einer weiteren Bearbeitung des Rahmens nicht mehr verändern. Daher umfasst das Werkzeug erfindungsgemäß eine Blattfeder 31 als Rastelement. Sie ist mit einem ersten Ende 311 im ersten Keil 1 federnd eingespannt und greift mit einem zweiten, freien Ende 312 in Zwischenräume zwischen den Zähnen des Zahnrades 32 ein. Sie lässt sich quer zu ihrer Längserstreckung auslenken, wenn das Zahnrad 32 verstellt wird. Der Verstellung bietet sie allerdings aufgrund ihrer elastischen Verformung einen Widerstand, der ein ungewolltes Verstellen des Zahnrades 32 ausschließt. Nachdem also die gewünschte Position der beiden Keile 1, 2 relativ zueinander durch Verdrehen des Zahnrades 32 eingestellt ist, hält die Blattfeder 31 das Zahnrad 32 in der eingestellten Position fest und verhindert damit ein ungewolltes Verschieben der Keile 1, 2 entlang ihrer einzigen Verschieberichtung, nämlich entlang der Längserstreckung ihrer Schrägflächen 13 bzw. 23. Damit bleibt der Abstand a der Grundflächen 11 bzw. 21 dauerhaft aufrecht erhalten.
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2 zeigt in denselben Ansichten wie 1 ein alternatives Werkzeug aus ebenfalls einem ersten Keil 1 und einem zweiten Keil 2. Beide Keile 1, 2 verfügen über weitgehend den gleichen Aufbau wie diejenigen gemäß 1. Ihnen gegenüber abweichend besteht das Rastelement 50 aus einer Druckfeder 51 und einem Rastkörper 52, der in einer Sacklochbohrung 53 gegen die Kraft der Feder 51 verschiebbar gelagert ist. Die Sacklochbohrung 53 steht senkrecht auf die Grundfläche 11. Die Feder 51 drückt den Rastkörper 52 von der Grundfläche 11 weg und damit auf die Zahnstange 36 am zweiten Keil 2. Dadurch greift der Rastkörper 52 in Zwischenräume zwischen die Zähne der Zahnstange 36. Bei einer Relativverschiebung der Keile 1, 2 zueinander verschiebt sich auch die Zahnstange 36 relativ zum Rastkörper 52. Dabei wird er aus den Zahnzwischenräumen in eine Richtung auf die Grundfläche 11 zu und damit entgegen der Kraft der Feder 51 in die Sacklochbohrung 53 hinein verschoben. Nach einem gewissen Verschiebweg drückt die Feder 51 den Rastkörper 52 in den nächsten Zahnzwischenraum, so dass eine weitere Verschiebung nur entgegen Aufbringen einer erneuten Verschiebekraft und damit dem Zurückdrängen des Rastkörpers 52 in die Sacklochbohrung 53 erfolgen kann. Damit wirkt das Rastelement 50 mittelbar auf die Zahnstange 36 ein, und zwar translationshemmend. Seine Hemmkraft lässt sich jedoch durch Auswahl einer geeigneten Druckfeder 51 sehr genau einstellen. Durch Neigung der Achse des Sackloches 53 gegenüber der Zahnstange 36 und/oder durch eine symmetrische oder asymmetrische Ausbildung des Rastkörpers an seiner Eingriffsseite in die Zahnstange 36 lässt sich zudem eine bevorzugte Verschieberichtung des Keils 2 gegenüber dem Keil 1 und eine weniger bevorzugte Richtung einstellen, in der eine Überwindung der Hemmkraft der Rastvorrichtung 50 leichter bzw. schwerer zu überwinden ist.
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Da es sich bei dem vorhergehenden, detailliert beschriebenen Werkzeug um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen des Verstellelements in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso können das Rastelement und die Linearführung in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Keil
- 2
- Keil
- 11
- Grundfläche
- 12
- Stirnfläche
- 13
- Schrägfläche
- 14
- Seitenfläche
- 21
- Grundfläche
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Schrägfläche
- 24
- Seitenfläche
- 30
- Verstellelement
- 31
- Blattfeder
- 32
- Zahnrad
- 33
- Schraubenkopf
- 34
- Welle
- 35
- Achse des Verstellelementes
- 36
- Zahnprofil
- 40
- Schwalbenschwanzführung
- 50
- Rastelement
- 51
- Feder
- 52
- Rastkörper
- 53
- Sackloch
- 311
- erstes Ende
- 312
- zweites Ende
- a
- Abstand
- α
- spitzer Winkel
