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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kettenradgarnitur für ein Fahrrad.
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Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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In jüngster Zeit wird eine Kettenradgarnitur mit einem Radiallager vielfach aus dem Grund eingesetzt, dass die Anwendung des Radiallagers die Präzision des Lagerabschnitts erhöhen und ihm eine bessere Dauerhaltbarkeit verleihen kann.
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Sobald jedoch die Relativposition zwischen dem Innenring und Außenring des Radiallagers in Axialrichtung eine Abweichung aufweist, verursacht dies eine unsaubere Drehbewegung. Da ein bestimmter Lastbetrag eine Abweichung der Relativposition zwischen dem Innenring und Außenring in Axialrichtung bewirken und zu einer unsauberen Drehbewegung führen kann, sollte eine derartige Belastung vermieden werden. Es ist jedoch notwendig, einen bestimmten Lastbetrag als Vorspannung aufzubringen, bei dem nicht der geringste Ausschlag spürbar ist, obwohl ein Fahrer bei einem Fahrrad in die Pedale tritt.
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Bei einem wie in 3 gezeigten Beispiel aus dem Stand der Technik ist ein linker Pedalarm an einer Welle mit zwei Befestigungsschrauben montiert, die lose in der zur Welle senkrechten Richtung angeordnet sind. Zuerst werden provisorische Befestigungsschrauben angezogen, die in Axialrichtung der Welle angeordnet sind, so dass der Pedalarm nicht zu einer unsauberen Drehbewegung und einem axialen Ausschlag veranlasst wird. Als Nächstes werden die beiden zur Welle in senkrechter Richtung angeordneten Befestigungsschrauben mit gleich starken Kräften so angezogen, dass bei dem an der Welle arretierten, linken Pedalarm keine axiale Kraft erzeugt wird. Wenn die Anziehkräfte der beiden Schrauben nicht gleich groß sind, können sich die beiden Schrauben und der linke Pedalarm im Gebrauch nach und nach lockern. Demzufolge muss ein Anfänger aufgrund dessen, dass der linke Pedalarm nach seiner Montage nicht eingestellt werden kann, einen schwierigen Arbeitsvorgang durchführen.
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In einem anderen, in 4 gezeigten Beispiel aus dem Stand der Technik werden Befestigungsschrauben angezogen, die in einer Richtung senkrecht zu einer Welle angeordnet sind, und zwar derart, dass sich ein linker Pedalarm auch dann nicht mehr lösen kann, wenn ein Fahrer bei einem Fahrrad kontinuierlich für lange Zeit in die Pedale tritt. Der linke Pedalarm ist über Reibung an der Welle befestigt oder an einem vorgesehenen Verriegelungsabschnitt in einer Verriegelungsposition gesichert. Dabei wird über den linken Pedalarm nicht direkt eine Axialkraft auf ein Lager aufgebracht, aber indirekt durch ein dazwischen befindliches Elastomerteil. Da die Kraft durch das Elastomerteil aufgefangen wird, kann der Pedalarm angesetzt werden, ohne dass sich eine unsaubere Drehbewegung und ein axialer Ausschlag ergeben. Wenn jedoch mit dem dazwischen befindlichen Elastomerteil eine große Kraft von der Seite des linken Pedalarms in Richtung zum rechten Pedalarm aufgebracht wird, verschiebt sich die Welle vorübergehend hin zum rechten Pedalarm, was eine abträgliche Wirkung auf ein Antriebssystem hervorbringt. Somit kann der linke Pedalarm nicht eingestellt werden, wenn er einmal montiert ist.
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In einem noch weiteren, in 5 gezeigten Beispiel aus dem Stand der Technik läuft eine Welle, die in einen linken Pedalarm eingesetzt und dort befestigt ist, durch eine Hülse 3, ein linkes Lager und ein rechtes Lager, und erstreckt sich dann in einen rechten Pedalarm. Eine Einstellmutter ist an einem mit der Einstellmutter zusammenpassenden Schraubgewindeabschnitt befestigt, ohne einen Ausschlag der Welle zu verursachen. Der Schraubgewindeabschnitt für die Einstellmutter ist an einem Basisabschnitt der Welle zum Befestigen des rechten Pedalarms angeordnet. Als Nächstes wird der Abschnitt zum Befestigen des rechten Pedalarms, der sich außerhalb der Einstellmutter befindet, in den rechten Pedalarm eingeführt, und dann werden Befestigungsschrauben festgezogen, die in der zur Welle senkrechten Richtung angeordnet sind, so dass sich der rechte Pedalarm selbst dann nicht mehr löst, wenn ein Fahrer bei dem Fahrrad kontinuierlich für lange Zeit in die Pedale tritt. Dabei liegt der rechte Pedalarm an der Stirnfläche der Einstellmutter an. Über den rechten Pedalarm wird eine Axialkraft auf die Einstellmutter aufgebracht. Da zwischen dem Außenring und Innenring des rechten und linken Radiallagers eine Hülse 1 und eine Hülse 2 angeordnet sind und die Relativposition der Außenringe und Innenringe, die die Lager bilden, unverändert bleibt, führt die auf die Lager aufgebrachte Kraft nicht dazu, dass die Lager eine unsaubere Umdrehung ausführen. Weil der rechte Pedalarm an der Stirnseite der Einstellmutter anliegt, kann die Einstellmutter nicht gelöst werden, um die Einstellung zu verändern. Man hat also auch bei diesem Verfahren keine Möglichkeit, nach der Montage eine Einstellung auszuführen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es wird eine Kettenradgarnitur für ein Fahrrad bereitgestellt, bei der ein Radiallager verwendet wird, um als Lagerabschnitt zu wirken, und bei der eine Axiallast auf das Lager leicht eingestellt werden kann, ohne die Bauteile des Fahrrads abzumontieren, und zwar auch dann, wenn das Fahrrad schon zusammengebaut ist.
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Wenn eine Welle in ein Radiallager eingesetzt ist, wird eine Einstellmutter zum Einstellen einer Axiallast an der Welle angeordnet. Als Nächstes wird ein mit einem Elastomerteil versehener Drehverhinderungsmechanismus angeordnet, derart, dass bei der Fahrt mit dem Fahrrad die Einstellmutter nicht mehr automatisch gelöst oder festgezogen wird. Darüber hinaus wird auf das Radiallager keine übermäßig große Last aufgebracht, wenn der linke Pedalarm mit dem Elastomerteil kombiniert wird. Mit dem über das Elastomerteil verfügenden Drehverhinderungsmechanismus kann eine Axiallast auf das Radiallager ohne Demontage leicht eingestellt werden, selbst wenn die Kettenradgarnitur schon montiert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für die vorliegende Erfindung.
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2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des linken Teils der Ausführungsform von 1.
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3 zeigt eine erste Ausführungsform 1 aus dem Stand der Technik.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform 2 aus dem Stand der Technik.
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5 zeigt eine dritte Ausführungsform 3 aus dem Stand der Technik.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Welle, die bereits in einen rechten Pedalarm gesteckt und darin befestigt ist, wird in ein Radiallager an der rechten Seite eines Fahrrads eingeführt und steht ragt über ein anderes Radiallager an der linken Seite des Fahrrads vor. Darüber hinaus wird eine Einstellmutter an einem Schraubgewindeabschnitt so festgezogen, dass keine unsaubere Drehbewegung und auch kein axialer Ausschlag hervorgerufen werden. Der Schraubgewindeabschnitt ist an einem Basisabschnitt eines Bereichs angeordnet, um den Winkel des linken Pedalarms zu bestimmen und diesen über eine Presspassung zu montieren. Wie nachfolgend beschrieben wird, ist eine Drehung der Einstellmutter durch eine Sicherungsscheibe unterbunden, die mit einem Zahnabschnitt gegenüber der Einstellmutter versehen ist.
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Als Nächstes wird die Sicherungsscheibe, die über eine Öffnung verfügt, die geringfügig größer ist als ein Profil eines Wellenabschnitts, der zur Unterbindung einer Drehung gegenüber dem linken Pedalarm und zur Presssitzmontage an der Welle dient, so an der Welle befestigt, dass der Zahnabschnitt der Seite des rechten Pedalarms zugewandt ist.
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Eine Drehung der Sicherungsscheibe ist beruhend auf der Form der Welle unterbunden. Wenn die Einstellmutter und der Zahnabschnitt der Sicherungsscheibe einander zugewandt sind und miteinander in Eingriff stehen, ist eine indirekte Drehung der Einstellmutter aufgrund einer vom Zahnabschnitt hervorgerufenen Reibung unterbunden. Hier kann die Reibung über den Zahnabschnitt erlangt werden, wobei aber die Art zum Erlangen der Reibung nicht auf den Zahnabschnitt beschränkt ist.
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Als Nächstes wird ein Elastomerteil an der Welle montiert. In 2 ist eine Wellfederscheibe gezeigt, aber das Elastomerteil ist nicht darauf beschränkt. Die Einstellmutter, die Sicherungsscheibe und das Elastomerteil werden in dieser Reihenfolge (mit Bezug auf 2) angeordnet.
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Als Nächstes wird der linke Pedalarm an der Welle montiert und durch eine Befestigungsschraube gesichert. Über den linken Pedalarm wird das Elastomerteil zusammengedrückt und verformt, um eine Axialkraft zu erzeugen. Mit dieser Axialkraft wird die Sicherungsscheibe zur Einstellmutter hin gedrückt, um einen Sicherungseffekt der Sicherungsscheibe zu verstärken. In Bezug auf die Ausführungsform, die sich eines Radiallagers bedient, liegt der Grund dafür, warum sich die Einstellmutter manchmal löst und manchmal festzieht, darin, dass Schwingungen oder Verdrehbewegungen vorhanden sind. Grundsätzlich kann keine Drehkraft erzeugt werden, um die Einstellmutter sich manchmal lösen und manchmal festziehen zu lassen. Deshalb wird eine Kraft, die das Elastomerteil zusammendrückt und verformt, vorab eingestellt, um keine unsaubere Drehbewegung des Radiallagers aufkommen zu lassen.
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Beim Fahren des Fahrrads drehen sich der rechte Pedalarm, die Welle, ein rechter Staubschutzdeckel, der Innenring des rechten Lagers, der Innenring des linken Lagers, ein linker Staubschutzdeckel, die Sicherungsscheibe, die Einstellmutter, das Elastomerteil, der linke Pedalarm etc. miteinander, was sozusagen bedeutet, dass nicht nur die Einstellmutter natürlicherweise rotiert. Die Einstellmutter wird jedoch von dem Elastomerteil mit einer Druckkraft beaufschlagt, wobei die Sicherungsscheibe dazwischen angeordnet ist. Deshalb wird beim Befestigen des Pedalarms nur die Einstellmutter gelöst oder festgezogen, was die Wirkung hat, dass eine Axiallast auf das Lager ohne Demontage der Kettenradgarnitur eingestellt und mit dem Zahnabschnitt eine fein abgestimmte Axiallast mühelos eingestellt werden kann.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des linken Teils der Ausführungsform, wie sie in 1 der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. 3 und 4 zeigen 3 Arten aus dem Stand der Technik.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wie in 1 gezeigt, an einer Welle Keilnuten 5a zum Unterbinden einer Rotation in Bezug auf einen rechten Pedalarm und zum Zwecke einer Fixierung über Presspassung; ein Schraubgewindeabschnitt 5b, auf den eine Einstellmutter 18 mit einem Zahnabschnitt aufgeschraubt werden kann; ein Abschnitt 5c zum Unterbinden der Drehung in Bezug auf einen linken Pedalarm 2 und zum Zwecke einer Montage über Presssitz; und ein Schraubgewindeabschnitt 5d angeordnet, auf den eine Befestigungsschraube 15 aufgeschraubt werden kann, um den linken Pedalarm zu befestigen.
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Am rechten Pedalarm 1 sind Keilnuten 1a zum Unterbinden der Drehung des rechten Pedalarms 1 in Bezug auf die Welle 5 und zum Zwecke einer Fixierung über Presssitz angeordnet. Die Keilnuten 5a der Welle 5 sind in Eingriff mit den Keilnuten 1a, um den rechten Pedalarm 1 und die Welle 5 zu einem Teil werden zu lassen. Dann wird ein großes Kettenblatt 3 und ein kleines Kettenblatt 4 unter Verwendung von Schrauben 10, Schrauben 12 und Muttern 11 befestigt. Ein Übersetzungsverhältnis kann so gewählt werden, dass eine Kette auf ein ausgewähltes Kettenblatt umgeworfen werden kann.
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Eine Verformungsöffnung 2a und ein Schraubgewindeabschnitt 2b zum Unterbinden einer Drehung des linken Pedalarms 2 hinsichtlich der Welle 5 und zum Zwecke einer Presssitzfixierung sind am linken Pedalarm 2 angeordnet. Eine Verschlussschraube 16 kann am Schraubgewindeabschnitt 2b befestigt werden. Die Verschlussschraube 16 kann so ausgelegt sein, dass sich die Kettenradgarnitur zusammenbauen/zerlegen lässt, indem lediglich ein Innensechskantschlüssel verwendet wird. Wenn eine Beilagscheibe 17 und die Befestigungsschraube 15 in den Schraubgewindeabschnitt 2b eingesetzt sind, wird die Verschlussschraube 16 befestigt. Wenn die Befestigungsschraube 15 gelöst wird, um den linken Pedalarm 2 abzunehmen, berührt der Kopf 15a der Befestigungsschraube die Innenseite 16a der Verschlussschraube, womit der linke Pedalarm 2 nach und nach herauswandert. Am linken Pedalarm 2 befindet sich eine Seitenfläche 2c, die an einem Elastomerteil 20 anliegt.
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An der rechten Seite eines Tretlagergehäuses 14 sind eine rechte Büchse 6 und ein Abstandshalter 13 montiert, wobei ein Lager 8 und ein Staubschutzdeckel 9 in die Büchse 6 eingesetzt sind, und der Abstandshalter 13 einem Abschnitt des Tretlagergehäuses 14 mit anderer Breite entspricht. Ferner liegt der Staubschutzdeckel 9 nur am Innenring 8a des Lagers 8 an.
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An der linken Seite des Tretlagergehäuses 14 sind eine linke Büchse 7 und ein Abstandshalter 13 montiert, wobei ein Lager 8 und ein Staubschutzdeckel 9 in die Büchse 7 eingesetzt sind, und der Abstandshalter 13 einem Abschnitt des Tretlagergehäuses 14 mit anderer Breite entspricht. Der Staubschutzdeckel 9 liegt des Weiteren nur am Innenring 8a des Lagers 8 an.
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Die Welle 5 wird zuerst in den rechten Pedalarm 1 eingesteckt und darin befestigt, und dann in das wie vorstehend zusammengebaute Tretlager eingeführt. Die Einstellmutter 18 mit einem der linken Pedalarmseite zugewandten Eingriffabschnitt wird am Schraubgewindeabschnitt 5b am vorderen Ende der Welle 5 befestigt, ohne eine unsaubere Drehbewegung und einen axialen Ausschlag zu bewirken, wodurch der rechte Pedalarm am Tretlager montiert ist.
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Die Sicherungsscheibe 19, die sich außerhalb der Einstellmutter 18 befindet und deren Drehung durch die Welle 5 unterbunden ist, ist um die Welle 5 herum mit einem dem rechten Pedalarm zugewandten Zahnabschnitt gesichert, wobei der Zahnabschnitt der Einstellmutter und der Eingriffabschnitt der Sicherungsscheibe miteinander in Eingriff sind.
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Das Elastomerteil 20 wird außerhalb der Sicherungsscheibe 19 befestigt.
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Dadurch, dass die Befestigungsschraube 15 mit einem Schraubgewinde 5d am zentralen Abschnitt der Welle 5 verschraubt wird, wird der linke Pedalarm 2 außerhalb des Elastomerteils 20 montiert, wobei die Drehung des linken Pedalarms 2 durch den Abschnitt 5c der Welle 5 unterbunden ist.
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Die Seitenfläche 2c des linken Pedalarms 2, die entgegengesetzt zur rechten Pedalarmseite ist, ist so ausgebildet, dass sie das Elastomerteil 20 in Axialrichtung zusammendrückt. Dann wird durch diese induzierte Druckkraft die Sicherungsscheibe 19 zur Einstellmutter 18 hin gedrückt. Ein durch den Eingriff der Einstellmutter 18 mit dem gegenüberliegenden Zahn erzeugter Reibungswiderstand wird dazu verwendet, zu verhindern, dass sich die Einstellmutter manchmal löst und manchmal festzieht. Mit dem zwischen dem linken Pedalarm 2 und dem Lager 8 vorgesehenen Elastomerteil wird keine übermäßig hohe Last auf das Lager aufgebracht, und infolgedessen ist eine unsaubere Drehbewegung vermieden.
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Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, befindet sich die Sicherungsscheibe zwischen der Einstellmutter 18 und dem Elastomerteil, wobei das Elastomerteil auf die Einstellmutter 18 indirekt eine Druckbelastung ausübt. Wenn der Pedalarm befestigt ist, kann also die Einstellmutter 18 gedreht werden, um die Axiallast am Lager einzustellen.
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Obwohl die Welle im rechten Pedalarm befestigt ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt, kann die Welle auch im linken Pedalarm befestigt werden. Die Kettenradgarnitur verfügt über zwei Kettenblätter, wie in der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, wobei aber auch eine Kettenradgarnitur mit einem Kettenblatt oder drei Kettenblättern verwendbar ist.
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In Bezug auf eine dem Stand der Technik entstammende Kettenradgarnitur, die mit einem Radiallager versehen ist, wird zur Vermeidung einer zu großen, in einer Axialrichtung auftretenden Last, was zu einer unsauberen Drehbewegung führt, ein mit einer Ausnehmung versehener linker Pedalarm befestigt, indem eine Schraube in einer Richtung senkrecht zur Welle festgezogen wird. Durch die Ausnehmung wird jedoch die Festigkeit des linken Pedalarms herabgesetzt. Deshalb ist es notwendig, die Wandstärke des linken Pedalarms zu erhöhen, was dazu führt, dass das Gewicht des linken Pedalarms zu groß wird, so dass die Axiallast nach erfolgter Montage nicht eingestellt werden kann.
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Zur Minimierung des linken Pedalarms ist auch ein Schraubeneinführabschnitt in Axialrichtung der Welle des linken Pedalarms vorgesehen, und eine Schraube wird in der Welle zum Befestigen des linken Pedalarms befestigt. Außerdem ist ein Elastomerteil dazwischen vorgesehen, um zu verhindern, dass eine in Axialrichtung entstehende, zu große Last auf das Radiallager aufgebracht wird. Wenn jedoch eine große Kraft in Axialrichtung aufgebracht wird, wird das Elastomerteil zusammengedrückt, um die Welle dazu zu veranlassen, sich in der Axialrichtung zu verschieben, was einen nachteiligen Effekt auf das Antriebssystem zeitigt. Nach kontinuierlichem, lang anhaltendem Einsatz kann sich das Elastomerteil verformen und einen axialen Ausschlag verursachen.
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Die vorliegende Erfindung soll die vorstehenden Probleme aus dem Stand der Technik lösen. Um einen linken Pedalarm zu minimieren, ist ein Schraubeneinführabschnitt in Axialrichtung einer Welle im linken Pedalarm vorgesehen, und eine Schraube wird zur Befestigung des linken Pedalarms in der Welle befestigt. Da ein Elastomerteil dazwischen vorgesehen ist, wirkt auf das Radiallager keine übermäßig große Last. Selbst wenn eine große Kraft in Axialrichtung aufgebracht wird, wird diese Kraft von der Einstellmutter und nicht vom Elastomerteil aufgenommen. Aufgrund dessen, dass sich die Welle nicht in Axialrichtung verschieben kann, wird keine nachteilige Wirkung auf das Antriebssystem hervorgerufen. Was den Stand der Technik anbelangt, kann nach erfolgter Montage keine Einstellung mehr erfolgen. Selbst wenn es sich nicht um die optimale Einstellung handelte, hatte man keine andere Möglichkeit, als sie zu akzeptieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch kann nach der Montage eine Einstellung vorgenommen werden. Deshalb ist die vorliegende Erfindung für Benutzer sehr hilfreich.
