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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gurtförderelement, insbesondere für einen Sortierförderer, zum Transportieren und Sortieren von Stückgut, wobei das Gurtförderelement einen endlos um Umlenkrollen umlaufenden, antreibbaren Fördergurt oder Quergurt aufweist, auf dem das Stückgut transportierbar ist, wobei eine Umlenkrolle als Antriebsrolle ausgebildet und mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist und eine Umfangsfläche zum Zusammenwirken mit dem Fördergurt aufweist.
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Ein derartiges Gurtförderelement ist aus der
EP 2 119 646 A1 bekannt, wobei der Antriebsmotor für eine als Antriebsrolle ausgebildete Umlenkrolle als Trommelmotor ausgebildet ist. Obwohl dies an sich eine platzsparende Anordnung des Antriebsmotors darstellt, bestehen aufgrund der beengten Platzverhältnisse konstruktive Probleme, nicht zuletzt im Zusammenhang mit der Unterbringung eines in der Regel erforderlichen Untersetzungsgetriebes zwischen Antriebsmotor und Antriebsrolle.
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Aus der
US 6,209,703 B1 ist ein anderes Antriebskonzept bekannt, bei dem ein von einem Antriebsmotor angetriebener Zahnriemen mit einer mit der Antriebsrolle gekoppelten Zahnriemenscheibe zusammenwirkt, wobei die Zahnriemenscheibe in axialer Verlängerung eines mit dem Fördergurt in Eingriff stehenden Umfangsbereichs der Antriebsrolle angeordnet ist.
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Diese konstruktiv einfache Lösung hat allerdings den Nachteil zur Folge, dass zwischen benachbarten Gurtföderelementen zwangsläufig ein vergrößerter Abstand eingehalten werden muss, um eine Kollision zwischen der Zahnriemenscheibe eines Gurtförderelements mit einer Umlenkrolle eines benachbarten Gurtförderelements zu vermeiden.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen kostengünstigen, konstruktiv einfachen und dennoch platzsparenden Antrieb für einen Fördergurt eines Gurtförderelements zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Gurtförderelement durch die Maßnahme gelöst, dass ein Teilbereich der Umfangsfläche als ein Eingriffsbereich ausgebildet ist, der mit einem von dem Antriebsmotor angetriebenen Antriebselement zusammenwirkt, wobei ein Durchmesser des Eingriffsbereichs nicht größer als der Außendurchmesser ist. Der Eingriffsbereich kann benachbart zu der verbleibenden Umfangsfläche, also an einem seitlichen Ende der Antriebsrolle angeordnet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Umfangsfläche einen ersten Umfangsflächenbereich und einen koaxialen zweiten Umfangsflächenbereich umfasst, die jeweils einen gleichen Außendurchmesser aufweisen und zwischen denen der Eingriffsbereich gebildet ist.
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Durch die Maßnahme, den Eingriffsbereich für das Antriebselement nicht mehr seitlich benachbart zu dem Fördergurt koaxial zur Antriebsrolle anzuordnen, sondern im Bereich des Fördergurts innerhalb der von dem Fördergurt beaufschlagten Länge der Antriebsrolle, ergibt sich eine vergrößerte nutzbare Breite des Fördergurts im Vergleich zu einer Anordnung mit seitlich vorstehendem koaxialen Eingriffsbereich (z. B. Zahnriemenscheibe).
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Es kann vorgesehen sein, dass der Eingriffsbereich zylindrisch ist, beispielsweise mit gleichem Durchmesser wie der Außendurchmesser der benachbarten ersten und zweiten Umfangsflächenbereiche der Antriebsrolle, und mit einem zylindrischen oder ringförmigen Antriebselement zusammenwirkt, beispielsweise einer Reibrolle, die von dem Antriebsmotor angetrieben ist. Der Eingriffsbereich kann in besonderer Weise oberflächenbehandelt sein, beispielsweise gehärtet und/oder zur Erzielung eines erhöhten Reibkoeffizienten beschichtet sein. Alternativ kann der Eingriffsbereich einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser aufweisen, beispielsweise einen Durchmesser besitzen, der höchstens 95%, 90%, 80%, 70%, 60% oder 50% des Außendurchmessers beträgt. In diesem Fall kann das Antriebselement riemen- oder gurtförmig sein.
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In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Eingriffsbereich eine Außenverzahnung aufweist und mit einem Antriebselement in Form eines Zahnrads, einer Kette oder eines Zahnriemens formschlüssig zusammenwirkt, wobei das Antriebselement bereichsweise zwischen dem Eingriffsbereich und dem Fördergurt angeordnet ist und im Kontakt mit dem Eingriffsbereich eine äußere radiale Erstreckung aufweist, die nicht größer als der Außendurchmesser ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das Antriebselement entlang seines Eingriffs mit dem Eingriffsbereich radial nicht über die Umfangsfläche der Antriebsrolle vorsteht und eine unerwünschte radiale Auslenkung des Fördergurts bewirkt.
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Eine äußere radiale Erstreckung des Antriebselements im Zusammenwirken mit dem Eingriffsbereich kann gleich dem Außendurchmesser sein, so dass das Antriebselement den Fördergurt kontaktiert und innerhalb des Eingriffsbereichs abstützt.
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Der Antriebsmotor kann zwischen einem lasttragenden Obertrum und einem Untertrum des Fördergurts angeordnet sein. In Fällen, in denen nur eine Antriebs- und eine Umlenkrolle für den Fördergurt vorgesehen ist, könnte dies zu Platzproblemen führen, wobei die Möglichkeit besteht, das Untertrum des Fördergurts über eine parallel zu den Umlenkrollen angeordnete Abstandsrolle zu führen, so dass ein vergrößerter Abstand zwischen Obertrum und Untertrum geschaffen wird, um den Antriebsmotor und gegebenenfalls ein Getriebe problemlos unterbringen zu können.
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Alternativ kann der Antriebsmotor außerhalb eines Zwischenbereichs zwischen einem lasttragenden Obertrum und einem Untertrum des Fördergurts angeordnet sein, insbesondere unter dem Untertrum.
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Es besteht die Möglichkeit, dass der Antriebsmotor mit einem Zahnriemengetriebe gekoppelt ist, das eine erste Stufe mit einem ersten Zahnriemen aufweist, der mit einem Motorzahnrad des Antriebsmotors zusammenwirkt und außerhalb des Zwischenbereichs angeordnet ist, und eine zweite Stufe mit einem zweiten oder Antriebszahnriemen, der das Antriebsmittel bildet und mit dem Eingriffsbereich zusammenwirkt. Das Zahnriemengetriebe kann eine insbesondere parallel zu den Umlenkrollen angeordnete Zwischenwelle aufweisen, an der ein erstes, mit dem ersten Zahnriemen zusammenwirkendes Zahnrad, insbesondere das Motorzahnrad, und ein zweites, mit dem Antriebszahnriemen zusammenwirkendes Zahnrad jeweils drehfest gehalten sind.
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Bevorzugt sieht die Erfindung vor, dass der Fördergurt eine Breite aufweist, die um mindestens das 0,5fache, 1fache, 1,5fache, 2fache, 3fache oder 4fache des Außendurchmessers der Antriebsrolle größer ist als eine axiale Länge der mit dem Fördergurt zusammenwirkenden Umfangsfläche der Antriebsrolle. Mit anderen Worten steht der Fördergurt in axialer Richtung der Umlenkrollen über die den Fördergurt tragende Umfangsfläche der Umlenkrollen an mindestens einem Ende der Umlenkrollen über, so dass eine vergrößerte lasttragende Fläche erzeugt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebsrolle und insbesondere beide Umlenkrollen an jeweils einem Ende an einem Lagerelement drehbar gehalten sind, wobei die Lagerelemente an einem Gerüst gehalten sein können und sich der Fördergurt axial zumindest teilweise über mindestens eines der Lagerelemente erstrecken kann.
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Bevorzugt sieht die Erfindung vor, dass die Umlenkrollen an einem tragenden Rahmen oder Gerüst befestigt sind und eine Breite des Fördergurts einer Breite des Gerüsts entspricht.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Sortierförderer zum Transportieren und Sortieren von Stückgut, mit mindestens einem Gurtförderelement gemäß der Erfindung, dass entlang einer Führungsbahn in einer Transportrichtung verfahrbar und antreibbar ist, wobei der Fördergurt quer zu der Transportrichtung umläuft und das Stückgut an Be- und/oder Entladestellen be- und/oder entladbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen wird, in der
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1 eine perspektivische Ansicht schräg von oben eines erfindungsgemäßen Gurtförderelements zeigt,
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2 eine Seitenansicht des Gurtförderelements nach 1 zeigt,
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3a, b eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Gurtförderelement nach 1 und 2 bzw. einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab zeigen, und
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4 eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Zwischenwelle eines Zahnriemengetriebes des Gurtförderelements nach 1 bis 3 zeigt.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gurtförderelements 1, das sich insbesondere zur Anwendung als Teil eines Sortierförderers zum Transportieren und Sortieren von Stückgut eignet. Bei einer derartigen Anwendung ist das Gurtförderelement 1 auf einem Transport- oder Fahrwagen gehalten, der nicht im Einzelnen dargestellt ist und entlang einer Führungsbahn 2 in einer Transportrichtung 4 verfahr- und antreibbar ist. In an sich bekannter Weise kann die Führungsbahn 2 beispielsweise aus zwei parallelen, beabstandeten Schienenelementen 2a, 2b bestehen, auf denen die Fahrwagen mittels Trag- und Führungsrollen verfahrbar sind. Obwohl die einzelnen Fahrwagen unabhängig voneinander verfahr- und antreibbar sein können, ist in der Regel eine gekoppelte Anordnung von Fahrwagen vorgesehen, bei der sich eine zugartige, gekoppelte Reihe von zahlreichen Fahrwagen entlang der Führungsbahn bewegt. Die Länge eines Zugs kann kleiner sein als eine Umfangslänge einer in sich geschlossenen Führungsbahn, oder kann mit dieser übereinstimmen, wobei dann ein ringartig geschlossener, als Ganzes umlaufender Zug von Fahrwagen mit darauf gehaltenen Gurtförderelementen 1 gebildet ist.
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Bei einem Sortierförderer sind entlang der Führungsbahn 2 eine Reihe von Be- und/oder Entladestellen vorgesehen, an denen Stückgut in Form von einzelnen Stückgutteilen auf ein oder mehrere Gurtförderelement(e) 1 ladbar oder davon entladbar ist. Hierfür ist das Gurtförderelement 1 mit einem quer zur Transportrichtung 4 antreibbaren Fördergurt 6 versehen, der endlos um Umlenkrollen 8, 10 umläuft und ein lasttragendes Obertrum 12 zur Aufnahme von Stückgut und ein leer zurücklaufendes Untertrum 14 bildet.
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Die Umlenkrolle 8 dient gleichzeitig als Antriebsrolle und ist mit einem unterhalb des Untertrums 14 angeordneten, nicht näher dargestellten Antriebsmotor 16 über ein Zahnriemengetriebe 20 gekoppelt. Das Zahnriemengetriebe 20, dessen Aufbau 3a und 4 zeigen, umfasst ein mit dem Antriebsmotor gekoppeltes Motorzahnrad 22, das um eine Drehachse 22a drehbar ist, die parallel zu Drehachsen 8a, 10a der Umlenkrollen 8, 10 angeordnet ist, sowie eine Zwischenwelle 24, deren Drehachse 24a ebenfalls parallel zu den Drehachsen 8a, 10a der Umlenkrollen 8, 10 ist und auf der ein erstes Zahnrad 26 und ein zweites Zahnrad 28 jeweils drehfest gehalten ist. Weiterhin umfasst das Zwischengetriebe 20 einen ersten Zahnriemen 30, der mit dem Motorzahnrad 22 und dem ersten Zahnrad 26 in Eingriff steht, und einen zweiten Zahnriemen 32, der mit dem zweiten Zahnrad 28 und mit einem drehfest mit der Antriebsrolle 8 verbundenen Antriebszahnrad 34 in Eingriff steht. Die Antriebskraft gelangt von dem Antriebsmotor 16 auf das Motorzahnrad 22 und von dort über den ersten Zahnriemen 30 an das erste Zahnrad 26 und an die Zwischenwelle 24. Von der Zwischenwelle 24 geht die Antriebskraft an das zweite Zahnrad 28 und an den zweiten Zahnriemen 32, der seinerseits das Antriebszahnrad 34 antreibt, welches drehfest oder einstückig mit der Antriebsrolle 8 verbunden ist, und versetzt diese in der einen oder anderen Richtung 9, je nach einem eintreffenden oder vorgegebenen Steuerbefehl, in Drehung.
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4 erläutert in einer schematischen Querschnittsansicht ein mögliches Größenverhältnis von erstem Zahnrad 26 und zweitem Zahnrad 28, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das erste Zahnrad 26 einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad 28 aufweist, so dass durch die Zwischenwelle 24 eine Untersetzung gebildet ist. Die Zwischenwelle 24 ist mit zwei Lager 25a, 25b drehbar an einem Rahmen 40 des Gurtförderelements 1 gehalten, der eine tragende Struktur zur Lagerung der Umlenkrollen 8, 10, des Antriebsmotors 16 und der Zwischenwelle 24 bildet. Der Rahmen 40 umfasst zwei parallele Längselemente 42, die sich zwischen den Umlenkrollen 8, 10 im Bereich von deren Enden erstrecken. An jedem Längselement 42 ist jeweils endseitig ein Lagerelement 44 für eine Umlenkrolle 8, 10 gehalten, die mit einem Justiermechanismus 46 zum Einstellen des Achsabstands der Umlenkrollen 8, 10 versehen sind. Zwischen den Längselementen 42 sind Querelemente angeordnet, um die Längselemente 42 in ihrer Position mit einem festen gegenseitigen Abstand zu halten, so dass der Rahmen 40 eine feste Struktur besitzt. Der Antriebsmotor 16 ist an einem an einem Längselement 42 gehaltenen Montagewinkel 48 befestigt.
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Wie 3 zeigt, trägt jedes Lagerelement 44, das an einem Längselement 42 befestigt ist, einen Endabschnitt einer Umlenkrolle 8, 10. Jede Umlenkrolle 8, 10 weist eine äußere Umfangsfläche 8b, 10b mit einer axialen Länge L zum Zusammenwirken mit dem Fördergurt 6 auf, die einen bestimmten Außendurchmesser D aufweist. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die Umfangsfläche 8b der Antriebsrolle 8 von einem ersten Umfangsflächenbereich 8b' und einem dazu koaxialen, axial benachbarten zweiten Umfangsflächenbereich 8b'' gebildet ist, zwischen denen ein Eingriffsbereich 36 angeordnet ist. Der Eingriffsbereich 36 steht in Zusammenwirken mit einem von dem Antriebsmotor 16 angetriebenen Antriebselement, welches in der dargestellten Ausführungsform ein Zahnriemen ist, nämlich der zweite Zahnriemen 32. Der Eingriffsbereich 36 ist somit entlang seines Umfangs mit einer Außenverzahnung versehen, die das Antriebszahnrad 34 bildet und mit dem zweiten Zahnriemen 32 formschlüssig zusammenwirkt.
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Der Eingriffsbereich 36, hier die Außenverzahnung bzw. das Antriebsrad 34, weist einen Durchmesser d auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser D der Umfangsfläche 8b der Antriebsrolle 8, und zwar um so viel kleiner, dass eine äußere radiale Erstreckung des mit dem Eingriffsbereich 36 in Eingriff stehenden Antriebselements oder zweiten Zahnriemens 32 nicht größer ist als der Außendurchmesser D der Antriebsrolle 8. Dadurch ist gewährleistet, dass das Antriebselement 32 im Bereich seines Zusammenwirkens mit dem Eingriffsbereich 36 nicht über die Umfangsfläche 8b der Antriebsrolle 8 vorsteht und den Fördergurt über die Umfangsfläche 8b anhebt. In dem abgebildeten Fall ist die äußere radiale Erstreckung des zweiten Zahnriemens 32 gerade gleich dem Außendurchmesser D der Antriebsrolle 8, so dass der Fördergurt auch im Eingriffsbereich 36 abgestützt ist, nämlich auf dem zweiten Zahnriemen 32.
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Wie 1 und 3a, b erkennen lassen, entspricht eine Breite B des Fördergurts 6 einer äußeren Breite des Rahmens oder Gerüsts 40, an dem die Lagerungen 44 der Umlenkrollen 8, 10 befestigt sind. Damit ist die Breite B des Fördergurts 6 größer als eine axiale Länge L der mit dem Fördergurt 6 zusammenwirkenden Umfangsfläche 8b der Antriebsrolle 8. Der Fördergurt 6 erstreckt sich seitlich oder in axialer Richtung der Antriebsrolle 8 über deren Umfangsfläche 8b hinaus über zumindest einen Teil der Lagerelemente 44, so dass eine maximale Aufnahmefläche für Stückgut gebildet ist. Entsprechendes gilt für die Verhältnisse im Bereich der Umlenkrolle 10, wobei sich auch hier der Fördergurt 6 seitlich über die Umfangsfläche 10b der Umlenkrolle 10 über mindestens einen Teil der Lagerelemente 44 hinaus erstreckt.
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In der Praxis wird eine Maßdifferenz zwischen der Breite B des Fördergurts und der Länge L der Umfangsfläche 8b, 10b der Antriebsrolle 8 oder Umlenkrolle 10 gewählt, die unter anderem vom Material des Fördergurts, dessen Dicke und dem Einsatzbereich abhängt. Die Breite B kann um mindestens das 0,5, 1, 1,5, 2, 3 oder 4fache des Außendurchmessers D der Antriebsrolle 8 größer gewählt werden als die Länge L der Umfangsfläche 8b bzw. 10b der Antriebsrolle 8 bzw. der Umlenkrolle 10.
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Der Eingriffsbereich 36 weist eine Breite b in axialer Richtung der Antriebsrolle 8 auf, die zweckmäßigerweise nicht größer als das 0,1, 0,25, 0,5, 0,75, 1 oder 1,5fache des Durchmessers D der Antriebsrolle 8 ist.
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Obwohl der Antriebsmotor 16 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb eines von dem Fördergurt 6 umschlossenen Bereichs angeordnet ist, nämlich benachbart zu oder unterhalb des Untertrums 14, besteht die Möglichkeit, den Antriebsmotor zwischen Obertrum 12 und Untertrum 14 anzuordnen, d. h. innerhalb eines von dem Fördergurt 6 umschlossenen Bereichs. Auch kann der gesamte Antriebsmechanismus einschließlich eines möglicherweise vorhandenen Getriebes innerhalb des Bereichs zwischen Obertrum und Untertrum des Fördergurts angeordnet sein. In einer Variante könnte zwischen den Umlenkrollen 8, 10 eine mit dem Untertrum des Fördergurts zusammenwirkende Abstandsrolle vorhanden sein, mit der der Abstand zwischen Ober- und Untertrum bereichsweise vergrößert wird, so dass genügend Bauraum für die Aufnahme des Antriebsmotors und eines Getriebes, soweit erforderlich, vorhanden ist.
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Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Eingriffsbereich
36 zwischen zwei benachbarten Umfangsflächenbereichen
8b' und
8b'' der Umfangsfläche
8b der Antriebsrolle
8 angeordnet ist, wobei der Eingriffsbereich
36 alternativ auch im Wesentlichen mittig bezüglich der axialen Länge der Antriebsrolle
8 angeordnet sein könnte, besteht eine grundsätzliche Modifikation darin, den Eingriffsbereich
36 endständig an der Antriebsrolle
8 anzuordnen, wobei dann nur ein einziger benachbarter Umfangsflächenbereich vorhanden wäre, dessen Länge der Breite B des Fördergurts
6 abzüglich der Breite b des Eingriffsbereichs
36 und abzüglich der überstehenden Randbereiche des Fördergurts entspräche. Bei einer solchen Anordnung würde sich der seitlich über die Umfangsfläche
8b der Antriebsrolle
8 überstehende Bereich des Fördergurts
6 unmittelbar an den den Eingriffsbereich
36 überdeckenden Bereich des Fördergurts
6 anschließen. Bezugszeichenliste
| 1 | Gurtförderelement |
| 2 | Führungsbahn |
| 2a, 2b | Schienenelement |
| 4 | Transportrichtung |
| 6 | Fördergurt |
| 8 | Umlenkrolle (Antriebsrolle) |
| 8a | Drehachse |
| 8b | Umfangsfläche |
| 8b', 8b'' | Umfangsflächenbereich |
| 9 | Richtung (von 6) |
| 10 | Umlenkrolle |
| 10a | Drehachse |
| 10b | Umfangsfläche |
| 12 | Obertrum |
| 14 | Untertrum |
| 16 | Antriebsmotor |
| 20 | Zahnriemengetriebe |
| 22 | Motorzahnrad |
| 22a | Drehachse (von 22) |
| 24 | Zwischenwelle |
| 24a | Drehachse (von 24) |
| 25a, b | Lager (von 24) |
| 26 | erstes Zahnrad |
| 28 | zweites Zahnrad |
| 30 | erster Zahnriemen |
| 32 | zweiter Zahnriemen (Antriebselement) |
| 34 | Antriebszahnrad |
| 36 | Eingriffsbereich |
| 40 | Rahmen (Gerüst) |
| 42 | Längselement |
| 44 | Lagerelement |
| 46 | Justiermechanismus |
| 48 | Montagewinkel |
| | |
| D | Außendurchmesser (von 8, 8b) |
| L | Länge (von 8b, 10b) |
| B | Breite (von 6) |
| b | Breite (von 36) |
| d | Durchmesser (von 36) |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2119646 A1 [0002]
- US 6209703 B1 [0003]
