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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine entsprechende Antriebsachse, ein entsprechendes Flurförderzeug sowie ein entsprechendes Verfahren zur Montage einer Antriebseinheit für ein Flurförderzeug
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Im Stand der Technik sind Gegengewichtsstapler bekannt, die üblicherweise von Antriebseinheiten angetrieben werden, welche jeweils aus einem Elektromotor und einem Getriebe bestehen. Diese Antriebseinheiten können z.B. paarweise in Form einer Antriebsachse an der Vorderachse des Gegengewichtsstaplers angeordnet sein. Oftmals beinhalten sie als erste Getriebestufe ein Stirnradpaar, welches aus einem Antriebsritzel und einem Stirnrad besteht. Typischerweise sind die Antriebseinheiten zudem modular aufgebaut. Bei der Montage der Antriebseinheit wird dann zunächst das Getriebe montiert und das Antriebsritzel wird an der Motorwelle angeordnet. Schließlich wird der Elektromotor gemeinsam mit dem auf der Motorwelle angeordneten Antriebsritzel in ein als Bohrung ausgebildetes Zentrierelement im Getriebegehäuse eingesetzt. Der Elektromotor weist dazu ebenfalls ein Zentrierelement auf, das koaxial zur Rotationsachse der Motorwelle ausgebildet ist. Diese Zentrierelemente bewirken gemeinsam eine Zentrierung des Elektromotors gegenüber dem Getriebegehäuse, so dass eine Achse der Bohrung einen Abstand zur Achse des Stirnrades hat, die dem gewünschten Achsabstand des Stirnradpaares entspricht. Dadurch wird die Verzahnung des Antriebsritzels mit der Verzahnung des Stirnrades in Eingriff gebracht. Da die Elektromotoren derartiger Antriebseinheiten in der Regel bis zu 30 kg schwer sind, kommt es bei der Montage der Antriebseinheiten oftmals zu einer Beschädigung des Antriebsritzels oder des Stirnrads, da diese mit ihren jeweiligen Verzahnungen versehentlich aneinander stoßen können. Die dabei entstehenden Schlagstellen führen dann zu einer erhöhten Geräuschemission im Betrieb der Antriebseinheit sowie zu einem erhöhten Verschleiß.
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Um das Beschädigungsrisiko zu verringern, sind im Stand der Technik auch Antriebseinheiten bekannt, bei denen das Antriebsritzel im Getriebe angeordnet wird. Bei einer Vormontage wird das Getriebe bereits vollständig einschließlich des Antriebsritzels montiert. Der Elektromotor besitzt dann eine außenverzahnte Abtriebswelle, die nach der Montage des Motors an das Getriebe in eine Innenverzahnung des Antriebsritzels eintaucht. Das Antriebsritzel wird in diesem Fall durch Wälzlager in seiner Position bestimmt. Die Außenverzahnung der Motorwelle und die Innenverzahnung des Antriebsritzels bilden eine formschlüssige Verbindung, mit der eine Übertragung von Drehmoment erfolgen kann. Falls bei der Montage eine Beschädigung der Zahnwellenverbindung erfolgen sollte, wirkt sich diese in der Regel nicht auf eine Geräuschemission des Getriebes aus. Radialkräfte können über einen oftmals zusätzlich vorhandenen zylindrischen Sitz übertragen werden. Die Axialkräfte, die bei der Drehmomentübertragung zwischen Antriebsritzel und Stirnrad auf das Antriebsritzel einwirken, müssen von der Lagerung des Antriebsritzels aufgenommen werden, da sie nicht auf die Motorwelle übertragen werden können.
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Die bekannten Antriebseinheiten für Gegengewichtsstapler sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, als dass bei der Montage entweder ein vergleichsweise hohes Beschädigungsrisiko des Antriebsritzels bzw. des Stirnrads besteht, oder dass ein vergleichsweise hoher Fertigungsaufwand und Kostenaufwand entsteht, sofern das Antriebsritzel in das Getriebe eingebaut ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit für ein Flurförderzeug vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug, umfassend einen Antriebsmotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse, wobei der Antriebsmotor ein erstes Zentrierelement aufweist und das Getriebegehäuse ein zweites Zentrierelement aufweist, wobei das erste Zentrierelement und das zweite Zentrierelement gemeinsam eine Zentrierung des Antriebsmotors zum Getriebegehäuse ermöglichen und wobei eine Achse des ersten Zentrierelements parallel zu einer Achse der Motorwelle angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Achse des ersten Zentrierelements einen Abstand zur einer Achse der Motorwelle aufweist.
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Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, dass die Antriebseinheit im Wesentlichen aus zwei Elementen besteht, nämlich dem Antriebsmotor und dem Getriebe. Der Antriebsmotor weist eine Motorwelle auf, über welche vorteilhafterweise eine Drehmomentübertragung in das Getriebe ermöglicht wird. Das Getriebe ist in einem Getriebegehäuse eingehaust. Zur Vereinfachung der Anordnung des Antriebsmotors am Getriebe weist der Antriebsmotor ein erstes Zentrierelement auf und das Getriebegehäuse weist ein zweites Zentrierelement auf. Das erste und das zweite Zentrierelement wirken derart zusammen, dass der Antriebsmotor beim Zusammenfügen mit dem Getriebe eine definierte Position gegenüber dem Getriebegehäuse einnimmt. Die Achse des ersten Zentrierelements, welches dem Antriebsmotor zugeordnet ist, ist dabei parallel zur Achse der Motorwelle ausgerichtet, weist allerdings einen Abstand zur Achse der Motorwelle auf, ist also seitlich versetzt zu dieser angeordnet. Das bedeutet also, dass das erste Zentrierelement exzentrisch zur Achse der Motorwelle angeordnet ist bzw. umgekehrt. Durch eine Drehung des Antriebsmotors im zentrierten Zustand um das erste Zentrierelement kann somit die Motorwelle auf einer Kreisbahn bewegt werden, deren Radius durch den Abstand der Achse des ersten Zentrierelements, welche den Kreismittelpunkt darstellt, zur Achse der Motorwelle definiert ist. Dies wiederum ermöglicht es vorteilhaft, über die Bewegungsmöglichkeit der Motorwelle nach der Anordnung des Antriebsmotors am Getriebe ein ggf. auf der Motorwelle angeordnetes Zahnrad, beispielsweise ein Antriebsritzel, in Eingriff mit einem Zahnrad des Getriebes, beispielsweise einem Stirnrad, zu bringen. Der Antriebsmotor wird entsprechend bevorzugt zunächst so über das erste und das zweite Zentrierelement am Getriebe angeordnet, dass die Motorwelle bzw. das Antriebsritzel möglichst die maximale Beabstandung zum Stirnrad aufweist. Über eine Drehung des Antriebsmotors um 180° wird die Beabstandung anschließend auf ein Minimum verringert, so dass die Verzahnungen des Antriebsritzels und des Stirnrads in Eingriff gelangen. Das Risiko einer Beschädigung der Verzahnungen sowohl des Antriebsritzels als auch des Stirnrads ist dadurch gegenüber den bekannten Antriebseinheiten bei der Montage der Antriebseinheit wesentlich reduziert, da das Drehen des Antriebsmotors und damit das Bewegen der Motorwelle auf der Kreisbahn sehr viel feinfühliger erfolgen kann als das Bewegen des vollständigen Antriebsmotors in axialer Richtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Zentrierelement als zylinderförmiger Vorsprung ausgebildet ist und das zweite Zentrierelement als Bohrung ausgebildet ist, wobei das erste Zentrierelement im zweiten Zentrierelement zentrierbar ist. Somit kann das erste Zentrierelement also in das zweite Zentrierelement aufgenommen werden, wenn der Antriebsmotor am Getriebe angeordnet wird. Das erste und das zweite Zentrierelement gewährleisten dabei eine zuverlässige Positionierung des Antriebsmotors an einer dafür vorgesehenen Position des Getriebegehäuses. Durch die Zylinderform des ersten Zentrierelements und die vorteilhafterweise kreisförmige Form der Bohrung, welche das zweite Zentrierelement darstellt, kann auf einfache Weise eine Drehbarkeit des Antriebsmotors um die Achse des ersten bzw. zweiten Zentrierelements gewährleistet werden und somit einen Bewegbarkeit der Motorwelle auf der Kreisbahn gewährleistet werden.
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Es wird im Sinne der Erfindung als äquivalent angesehen, wenn das zweite Zentrierelement als zylinderförmiger Vorsprung ausgebildet ist und das erste Zentrierelement als Bohrung ausgebildet ist, so dass das zweite Zentrierelement im ersten Zentrierelement zentrierbar ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Getriebe ein Stirnradpaar umfasst, wobei das Stirnradpaar ein Stirnrad und ein auf der Motorwelle angeordnetes Antriebsritzel umfasst. Somit kann ein vergleichsweise einfach aufgebautes und damit kostengünstig herstellbares Untersetzungsgetriebe bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Abstand im Verhältnis zu einer Verzahnung des Antriebsritzels und einer Verzahnung des Stirnrads derart ausgebildet ist, dass sein Doppeltes größer ist als eine Summe einer Zahntiefe einer Verzahnung des Antriebsritzels und einer Zahntiefe einer Verzahnung des Stirnrads. Das bedeutet also, dass der Abstand derart vorgegeben ist, dass er zunächst eine Anordnung des Antriebsmotors am Getriebe über das erste und das zweite Zentrierelement ermöglicht, ohne dass die Verzahnungen des Antriebsritzels und des Stirnrads miteinander in Eingriff gelangen. Somit kann das Risiko einer Beschädigung der Verzahnungen beim Anordnen des Antriebsmotors am Getriebe nahezu vollständig ausgeschlossen werden. Erst durch die vergleichsweise feinfühlige Drehbewegung des Antriebsmotors bzw. die entsprechende Bewegung der Motorwelle auf der Kreisbahn gelangen die Verzahnungen miteinander in Eingriff.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Antriebsritzel mittels einer Kegelpressverbindung auf der Motorwelle angeordnet ist. Eine Kegelpressverbindung kann sowohl Drehmomente als auch Radial- und Axialkräfte übertragen. Alle Kräfte und Drehmomente, die auf das Antriebsritzel einwirken, können somit vorteilhaft von der Lagerung der Motorwelle aufgenommen werden. Da sich die Verzahnung des Antriebsritzels nicht zwischen den Lagern der Motorwelle befindet, sondern außerhalb, und die Lager der Motorwelle auch die Kräfte aufnehmen, die bei der Drehmomentübertragung auf das Antriebsritzel einwirken, spricht man auch von einem fliegend gelagerten Antriebsritzel.
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Alternativ bevorzugt kann die Ausbildung der Motorwelle mit dem Antriebsritzel auch einstückig sein. Ebenso sind auch andere Formen einer kraftschlüssigen, formschlüssigen oder stoffschlüssigen Verbindung des Antriebsritzels mit der Motorwelle denkbar und bevorzugt.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Stirnrad im Getriebegehäuse gelagert ist. Somit ist das Stirnrad in seiner Ausrichtung fest gegenüber dem Getriebegehäuse angeordnet. Auf das Stirnrad wirkende Kräfte und Drehmomente können in das Getriebegehäuse abgeleitet werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet ist. Elektromotoren sind kompakt, weisen ein vergleichsweise hohes Drehmoment schon bei geringen Drehzahlen auf und sind lokal emissionsfrei. Dadurch eignen sie sich besonders gut für den Fahrantrieb von Flurförderzeugen, da diese selbst möglichst kompakt und emissionsarm bzw. emissionsfrei ausgebildet sein müssen, um in vergleichsweise engen und oftmals nicht belüfteten bzw. schlecht belüfteten Lagerhallen betrieben werden zu können.
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Alternativ bevorzugt kann der Antriebsmotor auch als hydraulischer Motor, pneumatischer Motor oder als Verbrennungsmotor ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft auch eine Antriebsachse für ein Flurförderzeug, umfassend zwei Antriebseinheiten. Die erfindungsgemäße Antriebsachse zeichnet sich dadurch aus, dass die zwei Antriebseinheit als erfindungsgemäße Antriebseinheiten ausgebildet sind. Damit ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit beschriebenen Vorteile auch für die erfindungsgemäße Antriebsachse.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Flurförderzeug, umfassend mindestens eine Antriebseinheit oder eine Antriebsachse. Das erfindungsgemäße Flurförderzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Antriebseinheit als erfindungsgemä-ße Antriebseinheit ausgebildet ist oder dass die Antriebsachse als erfindungsgemäße Antriebsachse ausgebildet ist. Auch dies führt zu den bereits beschriebenen Vorteilen.
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Bevorzugt handelt es sich bei dem Flurförderzeug um einen Gegengewichtsstapler.
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Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Montage einer Antriebseinheit für ein Flurförderzeug, wobei ein Antriebsmotor mit einem ersten Zentrierelement gegenüber einem Getriebe mit einem zweiten Zentrierelement ausgerichtet wird, indem eine Zentrierung des ersten und des zweites Zentrierelements miteinander erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Zentrierung in einem ersten Schritt derart erfolgt, dass aufgrund eines Abstands einer Achse des ersten Zentrierelements zu einer Achse einer Motorwelle des Antriebsmotors eine Verzahnung eines Antriebsritzels auf der Motorwelle nicht oder nur anteilig in Eingriff mit einer Verzahnung eines Stirnrads des Getriebes gelangt und dass die Zentrierung in einem zweiten Schritt derart erfolgt, dass der Antriebsmotor soweit über das erste und das zweite Zentrierelement gegen das Getriebe gedreht wird, dass die Verzahnung des Antriebsritzels in Eingriff mit der Verzahnung des Stirnrads gelangt.
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Im ersten Schritt der Zentrierung erfolgt also eine Positionierung des Antriebsmotors an der dafür vorgesehenen Position des Getriebes und im zweiten Schritt der Zentrierung erfolgt eine Ausrichtung des Antriebsmotors gegenüber dem Getriebe. Die Ausrichtung des Antriebsmotors gegenüber dem Getriebe erfolgt dann in Form einer Drehung des Antriebsmotors über das erste und das zweite Zentrierelement und führt dazu, dass die Verzahnung des Antriebsritzels mit der Verzahnung des Stirnrads in Eingriff gelangt bzw. vollständig in Eingriff gelangt. Das Risiko einer Beschädigung der Verzahnungen sowohl des Antriebsritzels als auch des Stirnrads ist dadurch gegenüber den bekannten Verfahren zur Montage von Antriebseinheiten wesentlich reduziert, da das Drehen des Antriebsmotors und damit das Bewegen der Motorwelle auf der Kreisbahn sehr viel feinfühliger erfolgen kann als das Bewegen des vollständigen Antriebsmotors.
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Bereits bei der Positionierung des Antriebsmotors an der dafür vorgesehenen Position des Getriebes, also im ersten Schritt der Zentrierung, können die Verzahnungen des Antriebsritzels und des Stirnrads bereits teilweise in Eingriff gelangen, allerdings nur spielbehaftet und noch nicht vollständig. Andernfalls würde das Risiko einer Beschädigung der Verzahnungen wieder zunehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit für ein Flurförderzeug während der Montage und
- 2 eine mögliche Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit für ein Flurförderzeug nach der Montage.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 für ein in 1 nicht dargestelltes Flurförderzeug während der Montage. Die dargestellte Antriebseinheit 1 umfasst beispielsgemäß einen als Elektromotor 2 ausgebildeten Antriebsmotor 2 mit einer Motorwelle 3 und ein Getriebe 4 mit einem Getriebegehäuse 5. Das Getriebe 4 umfasst beispielsgemäß ein Stirnradpaar 10, wobei das Stirnradpaar 10 seinerseits ein Stirnrad 11 und ein auf der Motorwelle 3 angeordnetes Antriebsritzel 12 umfasst. Das Antriebsritzel 12 ist dabei mittels einer Kegelpressverbindung auf der Motorwelle 3 angeordnet, so dass Kräfte und Drehmomente von der Motorwelle 3 auf das Antriebsritzel 12 und umgekehrt übertragen werden können. Das Stirnrad 11 ist im Getriebegehäuse 5 gelagert und dreht um eine Achse 13. Der Antriebsmotor 2 weist ein erstes Zentrierelement 6 auf und das Getriebegehäuse 5 weist ein zweites Zentrierelement 7 auf. Wie zu sehen ist, ist das erste Zentrierelement 6 als zylinderförmiger Vorsprung 6 ausgebildet und das zweite Zentrierelement 7 ist als Bohrung 7 ausgebildet, so dass das erste Zentrierelement 6 im zweiten Zentrierelement 7 zentrierbar ist und eine Zentrierung des Antriebsmotors 2 zum Getriebegehäuse 5 ermöglicht wird (siehe auch 1b, die eine ausschnittsweise Vergrößerung der 1a zeigt). Wie weiterhin zu sehen ist, ist eine Achse 8 des ersten Zentrierelements 6 parallel zu einer Achse 9 der Motorwelle 3 sowie parallel zur Achse 13 des Stirnrads 11 angeordnet. Die Achse 8 des ersten Zentrierelements 6 ist dabei identisch mit einer Achse 14 des zweiten Zentrierelements 7. Außerdem sind die Achse 8 des ersten Zentrierelements 6 und die Achse 9 der Motorwelle 3 zueinander durch einen Abstand b beabstandet. Zur Achse 13 des Stirnrads 11 ist die Achse 8 des ersten Zentrierelements 6 durch den Abstand a beabstandet (siehe 2). Der Abstand b ist dabei beispielsgemäße derart gewählt, dass sein Doppeltes geringfügig größer ist, als eine radiale Überdeckung der Verzahnungen des Antriebsritzels 12 und des Stirnrades 11. Damit kann bei der Montage der beispielhaft gezeigten Antriebseinheit 1 vorteilhaft ein Beschädigungsrisiko der Verzahnung 15 des Antriebsritzels 12 sowie der Verzahnung 16 des Stirnrads 11 reduziert werden. Wie zu sehen ist, ermöglicht es der Abstand b nämlich vorteilhaft, dass der Antriebsmotor 2 bzw. das Antriebsritzel 12 in einem in 1 dargestellten ersten Schritt einer Zentrierung über das erste und das zweite Zentrierelement 6, 7 den Antriebsmotor 2 am Getriebegehäuse 5 derart angeordnet wird, dass das Antriebsritzel 12 noch nicht in Eingriff mit dem Stirnrad 11 steht. Der Abstand der Achse 9 der Motorwelle 3 zur Achse 13 des Stirnrads 11 beträgt nun a + 2b. Erst im Anschluss daran erfolgt in einem zweiten Schritt eine Zentrierung dahingehend, dass der Antriebsmotor 2 über das erste und das zweite Zentrierelement 6, 7 um 180° gegen das Getriebe 4 gedreht wird, so dass aufgrund des Abstands b die Verzahnung 15 des Antriebsritzels 12 in Eingriff mit der Verzahnung 16 des Stirnrads 11 gelangt (siehe 2). Da der Antriebsmotor 2 dabei nicht in axialer Richtung bewegt wird, ist das Risiko einer Beschädigung auch in diesem Schritt vergleichsweise gering. Damit ist die Montage der beispielhaften Antriebseinheit 1 abgeschlossen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinheit
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Motorwelle
- 4
- Getriebe
- 5
- Getriebegehäuse
- 6
- erstes Zentrierelement, zylinderförmiger Vorsprung
- 7
- zweites Zentrierelement, Bohrung
- 8
- Achse des ersten Zentrierelements
- 9
- Achse der Motorwelle
- 10
- Stirnradpaar
- 11
- Stirnrad
- 12
- Antriebsritzel
- 13
- Achse des Stirnrads
- 14
- Achse des zweiten Zentrierelements
- 15
- Verzahnung des Antriebsritzels
- 16
- Verzahnung des Stirnrads
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007042456 A1 [0003]
