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Die Erfindung betrifft eine Schlauchschelle mit einem Schellenband und einer Spanneinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Schlauchschellen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und dienen der Verbindung verschiedener Rohrleitungen oder Schläuche untereinander oder auf entsprechenden Anschlussstutzen. Hierzu werden die Rohrleitungen oder Schläuche bzw. Anschlussstutzen ineinandergeschoben und überlappen sich. Die Schlauchschelle umgreift den Überlappungsbereich und kann durch Spannen der Spanneinrichtung beide Komponenten aufeinanderdrücken. Dadurch erfolgt neben ihrer Fixierung auch eine Abdichtung der Verbindung.
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Üblicherweise wird die Spannwirkung der Spannvorrichtung durch eine Spannschraube erzeugt, die in einem Gehäuse der Spanneinrichtung drehbar aufgenommen ist. Beispielsweise bei einer Schneckengewindeschelle wird durch ein Gewinde der Spannschraube das Schellenband, welches an seiner Außenseite entsprechende Eingriffsmittel für das Gewinde aufweist, gegenüber dem Gehäuse bewegt. Eine solche Spannschraube wirkt bei herkömmlichen Schlauchschellen in tangentialer Richtung auf das Schellenband ein und erfordert ebenso das tangentiale Heranführen eines Werkzeugs. Dies kann bei beengten Einbauverhältnissen problematisch sein, wenn kein ausreichender Bauraum tangential zu dem Schellenband bereitgestellt werden kann.
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DE 28 42 408 C2 zeigt eine Spannschelle mit einer Spannschraube, die tangential an einem Schellenband angeordnet ist und zum Spannen des Schellenbandes mit einem in dem Schellenband angeordneten Zahnprofil in Eingriff steht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlauchschelle der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein deutlich flacherer Aufbau insbesondere der Spannvorrichtung sowie eine raschere Montage möglich ist.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.
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Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Schlauchschelle mit einem Schellenband und mit einer Spanneinrichtung zum Spannen des Schellenbandes vorgesehen, dass das Schellenband eine radial ausgestellte Struktur besitzt und die Spanneinrichtung einen Führungskanal zum Durchführen des Schellenbands sowie ein um eine in Radialrichtung verlaufende Achse drehbar gelagertes Zahnrad mit einer ersten umfangsseitigen Verzahnung, die komplementär zu der ausgestellten Struktur ausgebildet ist, aufweist, wobei das Zahnrad derart in der Spanneinrichtung angeordnet ist, dass mit dem Schellenband in dem Führungskanal die Verzahnung zum Bewegen des Schellenbandes mit der ausgestellten Struktur des Schellenbandes in Eingriff bringbar ist.
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Üblicherweise sind Schlauchschellen mit einem Schneckengetriebe oder einer Klemmverschraubung ausgestattet, die eine drehbar gelagerte Spannschraube und ein korrespondierendes Gewinde an dem Schellenband oder einem separaten Schraubelement besitzen, wobei eine Achse der Spannschraube in einer Tangentialrichtung senkrecht zur Radialrichtung verläuft. Die Spannschraube ragt von dem Schellenband nach außen und erfordert eine Interaktion mit einem geeigneten Werkzeug. Das Werkzeug ist dabei tangential zu dem Schellenband zu führen und zu drehen. Erfindungsgemäß ist eine solche tangentiale Interaktion nicht erforderlich. Vielmehr erlaubt die Spannvorrichtung, eine Rotation ausschließlich um eine radial angeordnete Drehachse durchzuführen, welche senkrecht auf einer Schlauch- oder Rohrachse der miteinander zu verbindenden Komponenten steht. Die Schlauchschelle erfordert folglich auch keinen tangential außenliegenden Freiraum, der erst eine Platzierung eines Werkzeugs ermöglicht. Die radial ausgestellte Struktur ist bevorzugt gleichmäßig entlang einer Haupterstreckungsrichtung an dem Schellenband angeordnet und erlaubt ein Eingreifen mit der ersten Verzahnung des Zahnrades. Hierzu kann die ausgestellte Struktur eine ähnliche Form aufweisen, wie einzelne Zähne der ersten Verzahnung des Zahnrades. Während einfache, stegartige Vorsprünge ausreichen könnten, sind auch Vorsprünge mit dreieckiger oder trapezförmiger Grundfläche denkbar. Das Zahnrad kann insbesondere als Stirnrad ausgeführt sein, wobei auch ein Kegelrad, ein Kronenrad oder andere Sonderformen in Betracht gezogen werden könnten. Der Führungskanal in der Spanneinrichtung führt das Schellenband durch die Spannvorrichtung und stellt damit sicher, dass das Zahnrad und das Schellenband stets eine gewünschte Relativposition zueinander einnehmen. Durch Drehen des Zahnrades um die in Radialrichtung verlaufende Achse wird folglich aufgrund des Eingriffs zwischen der ersten Verzahnung und der radial ausgestellten Struktur das Schellenband bewegt. Insbesondere bei beengten Platzverhältnissen oder schwer zu erreichender Einbautiefe ist eine Interaktion mit der Schlauchschelle sehr einfach. Es reicht aus, von außen einen Schraubendreher oder ein ähnliches Werkzeug an das Zahnrad zu bringen, um dieses zu drehen.
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Bevorzugt weist die Spannvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem das Zahnrad gelagert ist, wobei das Gehäuse radial außenseitig eine Öffnung aufweist, durch die eine in das Zahnrad integrierte Werkzeugaufnahme von außerhalb des Gehäuses erreichbar ist. Durch das Gehäuse wird das Zahnrad gekapselt, so dass es vor Verschmutzungen und mechanischen Fremdeinwirkungen geschützt ist. Das Gehäuse kann aus einem Kunststoff gefertigt sein. Die Lagerung des Zahnrades muss zudem keine besonderen Anforderungen erfüllen, da eine Schlauchschelle üblicherweise sehr selten betätigt wird. Es kann ausreichend sein, in dem Gehäuse einen zu dem Zahnrad komplementär geformten Innenraum bereitzustellen, in dem das Zahnrad angeordnet ist. Bei geeigneter Auswahl der Passung zwischen dem Zahnrad und dem Gehäuse lässt sich das Zahnrad leicht drehen, ohne eine dedizierte Einrichtung zur Lagerung zu erfordern. Die Werkzeugaufnahme des Zahnrades kann sich auf eine nicht kreisrunde Vertiefung beschränken, die mit einem entsprechend geformten Kopf eines Werkzeugs in Eingriff bringbar ist, so dass eine Rotation des Werkzeugs auf das Zahnrad übertragen wird. Beispielhaft kann es sich um eine Aufnahme für einen Schlitz- oder einen Kreuzschlitz-Schraubendreher handeln, um einen Innensechskant oder dergleichen.
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Um die Drehposition des Zahnrades und damit die Position des Schellenbandes zu arretieren, weist die Spannvorrichtung eine Verriegelungsvorrichtung auf, die lösbar mit dem Zahnrad in Eingriff bringbar ist. Die Verriegelungsvorrichtung ist eine selbsttätig arretierende Verriegelungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ohne weitere Einwirkung stets die momentane Drehposition des Zahnrades zu halten. Hierfür könnte sich ein Ratschenmechanismus anbieten.
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Die Verriegelungsvorrichtung weist ein Bügelelement auf, welches eine zweite Verzahnung des Zahnrads radial zangenartig umgreift, so dass die zweite Verzahnung mit mindestens einer Ausnehmung des Bügelelements in Eingriff bringbar ist. Das Bügelelement kann folglich zwei Schenkel aufweisen, die an zwei einander gegenüberliegenden Positionen das Zahnrad radial umgreifen können. Hierfür weist das Zahnrad eine geeignete zweite Verzahnung auf, welche mit entsprechenden Ausnehmungen in dem Bügelelement korrespondieren. Befindet sich das Bügelelement in der Position, in der das Zahnrad zangenartig umgriffen wird, sperren die Ausnehmungen eine Verdrehung des Zahnrades zumindest in einer Richtung. Durch Entfernen des Bügelelements aus dieser Position werden die Ausnehmungen von der zweiten Verzahnung getrennt und die Arretierung wird aufgehoben.
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Besonders bevorzugt ist die zweite Verzahnung daher als eine Ratschenverzahnung ausgeführt. Eine solche weist eine unsymmetrische Zahnform auf, bei der einzelne Zähne jeweils mit einer relativ kurzen und einer relativ langen Flanke ausgestattet sind. Hierdurch ergibt sich eine Art Sägezahnform in Umfangsrichtung. Eine solche Verzahnung erlaubt ein Verdrehen des Zahnrades in der Weise, dass die längeren Zahnflanken über die Ausnehmungen des Bügelelements gleiten können, wobei sich bei einer umgekehrten Drehung die Zahnspitzen zwischen den Zahnflanken jeweils in einer Ausnehmungen verkeilen, so dass die Drehung des Zahnrades verhindert wird. Die zweite Verzahnung ist folglich so angeordnet, dass ein Verspannen des Schellenbandes ohne Interaktion mit der Verriegelungsvorrichtung erfolgt und automatisch eine Verriegelung der Schlauchstelle in der momentanen Position durchgeführt wird.
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Das Bügelelement kann zwei durch einen Steg miteinander verbundene Schenkel aufweisen, die jeweils eine mit der zweiten Verzahnung in Eingriff bringbare Ausnehmung aufweisen, wobei die Schenkel federelastisch so ausgebildet sind, dass sie in einen Kontakt mit der zweiten Verzahnung drängen. Die beiden Schenkel sind beispielsweise senkrecht zu dem Steg angeordnet, so dass sich im Wesentlichen eine U-Form ergibt. An von dem Steg abgewandten Enden der Schenkel sind die entsprechenden Ausnehmungen angeordnet, die einander gegenüberliegen. Bei einer Anordnung des Bügelelements an der Spannvorrichtung liegen die beiden Ausnehmungen sodann an einander gegenüberliegenden Positionen des Zahnrades, d.h. um 180° an dem Umfang des Zahnrades versetzt. Zum zuverlässigen und sicheren Herstellen einer Verriegelung wirken die Schenkel federelastisch auf das Zahnrad.
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Der Steg könnte weiterhin ein Eingriffsmittel zum Abziehen des Bügelelements von der Spannvorrichtung aufweisen. Durch das Eingriffsmittel ist einem Benutzer ohne weiteres möglich, das Bügelelement von der Spannvorrichtung abzuziehen, so dass die dadurch hervorgerufene Verriegelung aufgehoben wird. Hier kann insbesondere die federelastische Ausbildung der Schenkel vorteilhaft sein.
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Bevorzugt besitzt das Gehäuse in axialer oder tangentialer Richtung zwei einander gegenüberliegende Öffnungen, die mit örtlichen Auswölbungen des Bügelelements korrespondieren, welche mit der mindestens einen Ausnehmung ausgestattet sind. Insbesondere bei der vorangehend dargestellten Form des Bügelelements kann dieses von außen auf das Gehäuse gesteckt werden, so dass die örtlichen Auswölbungen in die Öffnungen geraten und das Bügelelement dadurch an dem Gehäuse einrastet. Durch Anordnen der mindestens einen Ausnehmung an den Auswölbungen kann gleichzeitig der Eingriff zwischen dieser und der zweiten Verzahnung durchgeführt werden. Hierzu sind das Zahnrad und das Gehäuse derart auszugestalten, dass die Öffnungen unmittelbar an die zweite Verzahnung des Zahnrads angrenzen und von dort die mindestens eine Ausnehmung erreichen können. Die Auswölbungen sollten möglichst abgerundet sein, damit weitgehend ohne weitere Hilfsmittel ein Aufschieben oder Einrasten des Bügelelements ermöglicht wird.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Schlauchschelle in einer dreidimensionalen Darstellung;
- 2 einen seitlichen Teilschnitt einer Spannvorrichtung mit durchgeführtem Schellenband;
- 3 eine dreidimensionale Darstellung einer Spannvorrichtung nebst durchgeführtem Schellenband;
- 4 eine Spannvorrichtung nebst durchgeführtem Schellenband ohne Gehäuse in einer dreidimensionalen Darstellung aus einer ersten Perspektive;
- 5 eine Spannvorrichtung nebst durchgeführtem Schellenband ohne Gehäuse in einer dreidimensionalen Darstellung aus einer zweiten Perspektive; und
- 6 ein Gehäuse der Spannvorrichtung in einer dreidimensionalen Darstellung.
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1 zeigt eine Schlauchschelle 10 mit einem Schellenband 12 und einer Spannvorrichtung 14, welche ein Gehäuse 16 aufweist. Das Schellenband 12 ist zumindest über einen Teilbereich mit einer radial ausgestellten Struktur 18 ausgestattet, welche sich in Form von Zähnen 20 äußert, die entlang eines Randes 22 in regelmäßigen Abständen aneinandergereiht sind. In der gezeigten Darstellung ist das Schellenband 12 durch das Gehäuse 16 geführt und überlappt sich dort durch Bildung von zwei Lagen. Hierzu weist das Gehäuse 16 einen Führungskanal 24 auf, der in weiter nachfolgenden Figuren etwas detaillierter dargestellt ist.
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Das Gehäuse 16 weist auf einer radial außenliegenden Seite eine Öffnung 26 auf, durch die ein Zahnrad 28 teilweise sichtbar ist. Auch dies wird in den weiter nachfolgenden Figuren detaillierter dargestellt. Das Zahnrad 28 ist mit einer Werkzeugaufnahme 30 ausgestattet und lässt sich mithilfe eines korrespondierend geformten Werkzeugs drehen. Die Drehachse verläuft radial zu der Schlauchschelle 10, d.h. sie schneidet sowohl einen Mittelpunkt eines durch das Schellenband 12 aufgespannten Kreises, als auch das Schellenband selbst, direkt an das Zahnrad 28 angrenzend. Durch eine Verdrehung des Zahnrades 28 kann das Schellenband 12 mithilfe der radial ausgestellten Struktur 18 umfangsseitig bewegt werden, so dass die Schlauchschelle 10 gespannt oder entspannt wird.
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In 2 wird die Spannvorrichtung 14 in einem seitlichen Teilschnitt etwas detaillierter gezeigt. Hier ist das Gehäuse 16 zu sehen, das den Führungskanal 24 bereitstellt. Das Zahnrad 28 befindet sich in einem Hohlraum 32 und wird von diesem leicht drehbar gehalten. Auf einer radial dem Schellenband 12 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 16 ist hierfür die Öffnung 26 zum Erreichen der Werkzeugaufnahme 30 platziert. Das Zahnrad 28 weist für seine vorangehend geschilderte Funktion eine erste Verzahnung 34 auf, die bevorzugt symmetrisch ausgeführt ist. Der Zweck der ersten Verzahnung 34 liegt darin, einen Eingriff mit der ausgestellten Struktur 18 herzustellen und durch Drehen des Zahnrades 28 und damit der ersten Verzahnung 34 das Schellenband 12 in Umfangsrichtung zu bewegen. Das Spannen der Schlauchschelle 10 erfolgt daher durch Drehen des Zahnrades 28 aus einer rein radialen Richtung. Eine tangentiale Interaktion mit einem Werkzeug ist demzufolge nicht notwendig.
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An einer Unterseite des Zahnrades ist ein zylindrischer Fortsatz ausgebildet, der zentrisch auf der Drehachse des Zahnrades 28 angeordnet ist. Der Fortsatz sorgt für einen definierten Abstand zwischen zwischen Schellenband 12 und er ersten Verzahnung 34 und verhindert so ein Verklemmen durch Aufsetzen des Zahnrades 28 auf den Zähnen 20 der ausgestellten Struktur 18 des Schellenbands 12.
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Das Zahnrad 28 weist überdies eine zweite Verzahnung 36 auf, die beispielhaft als asymmetrische Verzahnung ausgebildet ist, wie in weiter nachfolgenden Figuren dargestellt wird. Die zweite Verzahnung 36 bildet zusammen mit einem Bügelelement 38 eine Verriegelungsvorrichtung 40. Diese kann verhindern, nach Einstellen einer gewünschten Spannung der Schlauchschelle 10 das Zahnrad 28 in eine die Spannung lösende Richtung rotieren zu lassen. Die Verriegelungsvorrichtung 40 hält folglich das Schellenband 12 fest.
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Hierzu weist das Bügelelement 38 zwei Schenkel 42 auf, die an zueinander gewandten Seiten jeweils eine Ausnehmung 44 besitzen, welche komplementär zu der zweiten Verzahnung 36 ausgestaltet ist. Aufgrund der gewählten asymmetrischen Form der Zähne der zweiten Verzahnung 36 kann sich die zweite Verzahnung 36 mit den Ausnehmungen 44 zumindest in einer Rotationsrichtung verhaken. In einer anderen Richtung, die vorzugsweise die Spannung der Schlauchschelle 10 erhöht, kann die Rotation hingegen bei geeigneter Form der zweiten Verzahnung 36 ungehindert erfolgen. Hierzu können die beiden Schenkel 42 eine gewisse Elastizität aufweisen, sodass sich die Ausnehmungen 44 leicht über die zweite Verzahnung 36 bewegen lassen.
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Das Gehäuse 16 weist zudem eine radial innenliegende Basisfläche 46 auf, die die Relativposition des Schellenbandes 12 und des Gehäuses 16 vorgibt. Exemplarisch weist das Schellenband 12 radial nach innen gerichtete Vorsprünge 48 auf, die in Umfangsrichtung mit der Basisfläche 46 in Flächenkontakt treten können. Dadurch wird zusätzlich die Position zwischen dem Schellenband 12 und dem Gehäuse 16 in Umfangsrichtung vorgegeben.
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3 zeigt eine Detaildarstellung der Spannvorrichtung 14 in einer etwas vergrößerten und dreidimensionalen Darstellung. Hier ist insbesondere die Position des Bügelelements 38 ersichtlich, das aus zwei Schenkeln 42, die jeweils ein äußeres Ende 50 aufweisen, und einem von den äußeren Enden abgewandten Steg 52 gebildet ist, wobei der Steg 52 ein Eingriffsmittel 54 zum Interagieren mit einem Werkzeug besitzt. Das Eingriffsmittel 54 ist beispielhaft als Schlitz ausgeführt, der sich vollständig durch den Steg 52 erstreckt.
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Das Gehäuse 16 weist zwei einander gegenüberliegende Öffnungen 56 auf, durch die Auswölbungen 58 der Schenkel 42 in das Gehäuse 16 hineinragen. Aufgrund einer gewissen Elastizität des Bügelelements 38 kann sich dieses beim Aufschieben auf das Gehäuse 16 durch Auseinanderdrücken der Schenkel 42 aufweiten, bis die Auswölbungen 58 in die Öffnungen 56 des Gehäuses 16 einrasten und sich das Bügelelement 38 wieder etwas verjüngt. Wie in 2 dargestellt sind die Ausnehmungen 44 des Bügelelements 38 derart angeordnet, dass in der in 3 gezeigten Position ein Eingriff mit der zweiten Verzahnung 36 hergestellt ist.
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4 zeigt zur Verdeutlichung die Verriegelungsvorrichtung 40 ohne das Gehäuse 16. Die zweite Verzahnung 36 wird in einem weiteren Detail A dargestellt. Ein Zahn 60 der zweiten Verzahnung 36 weist eine erste Flanke 62 und eine zweite Flanke 64 auf, wobei die erste Flanke 62 deutlich länger ist, als die zweite Flanke 64. Dadurch kann die erste Flanke 62 leicht über eine Ausnehmung 44 gleiten, während sich eine Zahnspitze 66 zwischen der ersten Flanke 62 und der zweiten Flanke 64 mit der Ausnehmung 44 verhakt. In der Zeichnungsebene in 4 kann sich folglich das Zahnrad 28 im Uhrzeigersinn drehen, verhakt sich jedoch bei einer Rotation entgegen des Uhrzeigersinnes. Die Rotation des Zahnrades 28 wird dadurch gehemmt.
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5 zeigt die Darstellung der 4 aus einer anderen Perspektive. Hier ist eine räumliche Trennung der ersten Verzahnung 34 und der zweiten Verzahnung 36 ersichtlich. Beide Verzahnungen 34 und 36 sind hierfür durch einen scheibenartigen Trennabschnitt 68 in Radialrichtung voneinander separiert, wobei der Trennabschnitt 68 einen Durchmesser aufweist, der etwas den Außendurchmesser sowohl der ersten Verzahnung 34 als auch der zweiten Verzahnung 36 übersteigt. Die erste Verzahnung 34 wird im Eingriff mit der radial ausgestellten Struktur 18 gezeigt, während die zweite Verzahnung 36 mit dem Bügelelement 38 im Eingriff ist.
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Schließlich zeigt 6 das Gehäuse 16 ohne weitere Komponenten. Hier ist eine Öffnung 56 ersichtlich, durch die eine Auswölbung 58 des Bügelelements 38 eingesteckt werden kann. Auf einer tangential gegenüberliegenden Seite ist eine weitere Öffnung 56 angeordnet, in dieser Darstellung jedoch nicht sichtbar. Eine Verbindungslinie zwischen beiden Öffnungen 56 schneidet sich mit einer Mittelachse der Öffnung 26, durch die das Zahnrad 28 erreichbar ist. Weiter zu der Basisfläche 46, d.h. in der Zeichnungsebene nach unten, versetzt ist der Führungskanal 24 ausgebildet. Dieser ist komplementär zu dem Schellenband 12 ausgestaltet, so dass zwei Lagen des Schellenbandes 12 übereinander in den Führungskanal 24 passen und gleichzeitig die radial ausgestellte Struktur 18 mit dem Zahnrad 28 in Eingriff bringbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schlauchschelle
- 12
- Schellenband
- 14
- Spannvorrichtung
- 16
- Gehäuse
- 18
- radial ausgestellte Struktur
- 20
- Zahn
- 22
- Rand des Schellenbandes
- 24
- Führungskanal
- 26
- Öffnung
- 28
- Zahnrad
- 30
- Werkzeugaufnahme
- 32
- Hohlraum
- 34
- erste Verzahnung
- 36
- zweite Verzahnung
- 38
- Bügelelement
- 40
- Verriegelungsvorrichtung
- 42
- Schenkel des Bügelelements
- 44
- Ausnehmung
- 46
- Basisfläche
- 48
- Vorsprung
- 50
- äußeres Ende
- 52
- Steg
- 54
- Eingriffsmittel
- 56
- Öffnung
- 58
- Auswölbung
- 60
- Zahn der zweiten Verzahnung
- 62
- erste Flanke
- 64
- zweite Flanke
- 66
- Zahnspitze
- 68
- Trennabschnitt
