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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines ein Gehäuseteil aufweisenden Getriebes und Getriebebaureihe.
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Es ist allgemein bekannt, dass eine Verzahnung mittels eines Werkzeugs einer Bearbeitungsmaschine herstellbar ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Herstellung von Getriebes zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei der Getriebebaureihe nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Herstellen eines ein Gehäuseteil aufweisenden Getriebes, insbesondere eines Getriebes einer Getriebebaureihe, sind, dass in einem ersten Verfahrensschritt in das Gehäuseteil eine erste Lageraufnahme, insbesondere Lageraufnahmebohrung, und eine zweite Lageraufnahme, insbesondere Lageraufnahmebohrung, eingebracht wird,
wobei in einem zweiten Verfahrensschritt ein erstes Ritzel und ein zweites Ritzel sowie ein erstes Rad und ein zweites Rad hergestellt werden,
wobei jedes der Räder jeweils einen ringförmigen Bereich, einen Grundkörper und eine Verzahnung, insbesondere einen Verzahnungsbereich, aufweist, wobei der ringförmige Bereich zwischen der Verzahnung und dem Grundkörper angeordnet ist,
wobei das erste Ritzel einen größeren Außendurchmesser aufweist als das zweite Ritzel, insbesondere die Verzahnung des ersten Ritzels einen größeren Außendurchmesser aufweist als das zweite Ritzel,
wobei der ringförmige Bereich des ersten Rads kleiner, insbesondere in Richtung der Drehachse des ersten Rads weniger ausgedehnt, ausgeführt ist, als der ringförmige Bereich des zweiten Rads,
wobei in einem dritten Verfahrensschritt wahlweise
- - das erste Ritzel und das erste Rad in das Gehäuseteil eingebaut werden, insbesondere indem diese mittels in den Lageraufnahmebohrungen aufgenommenen Lagern zum Gehäuseteil drehbar gelagert werden, insbesondere so dass ein erstes Getriebe der Getriebebaureihe hergestellt wird,
- - oder alternativ das zweite Ritzel und das zweite Rad in das Gehäuseteil eingebaut werden, insbesondere indem diese mittels in den Lageraufnahmebohrungen aufgenommenen Lagern, zum Gehäuseteil drehbar gelagert werden, insbesondere so dass ein zweites Getriebe der Getriebebaureihe hergestellt wird.
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Von Vorteil ist dabei, dass ein Gehäuseteil wahlweise verschieden befüllbar ist, um entsprechende Getriebe, also Varianten der Baureihe, zu erzeugen. Wenn das erste Ritzel und das erste Gehäuseteil eingebaut werden, entsteht ein erstes Getriebe, also eine erste Variante der Baureihe. Andernfalls entsteht ein zweites Getriebe, also eine zweite Variante der Baureihe. Der Achsabstand ist aber in beiden Getrieben gleich - unabhängig vom Ritzeldurchmesser. Vorzugsweise ist der Raddurchmesser immer gleich und nur der die Ausdehnung des ringförmigen Bereichs zwischen der Verzahnung und dem Grundkörper des Rads ist unterschiedlich, um die Vorgabe des festgelegten Achsabstands zu kennen.
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Rad und Ritzel bilden also nach Einbau ins Getriebe die erste Getriebestufe des Getriebes, insbesondere welche die erste und zweite Lageraufnahme umfasst.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verzahnung des ersten Rads denselben maximalen Außendurchmesser auf wie die Verzahnung des zweiten Rads. Von Vorteil ist dabei, dass das Rad auf die Drehachse des Rades immer dieselbe radiale Ausdehnung aufweisen darf und nur die axiale Ausdehnung des Rads angepasst wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Abstand und relative Ausrichtung der beiden Lageraufnahmen im Gehäuseteil des ersten und des zweiten Gehäuseteils identisch zueinander. Von Vorteil ist dabei, dass für alle unterschiedlichen Varianten der GetriebeBaureihe dasselbe Gehäuseteil verwendbar ist, insbesondere mit identischen Lageraufnahmebohrungen. Somit ist aus demselben Gehäuseteil wahlweise das erste oder das zweite Getriebe fertigbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist beim ersten Getriebe die Verzahnung des ersten Ritzels mit der Verzahnung des ersten Rads im Eingriff,
wobei beim zweiten Getriebe die Verzahnung des zweiten Ritzels mit der Verzahnung des zweiten Rads im Eingriff ist. Von Vorteil ist dabei, dass zwei unterschiedliche Getriebe ausbildbar sind, indem aus einem Baukasten, der das Gehäuseteil, das erste Rad, das zweite Rad, das erste Ritzel und das zweite Ritzel aufweist, die passenden Teile ausgewählt werden und die jeweilige Variante hergestellt wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Achsabstand zwischen der Drehachse des Ritzels und der Drehachse des Rads bei beiden Getriebe identisch. Von Vorteil ist dabei, dass für beide Varianten ein identisches Gehäuseteil verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt in dem vom Rad in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse des Rads, überdeckten axialen Bereich das Rad nur den auf die Drehachse des Rads bezogenen Radialabstandsbereich, welcher von der Verzahnung des Rads überdeckt wird. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Herstellung der Verzahnung keine Kollision vom Werkzeug mit dem Material des Rads auftritt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist radial innerhalb der Verzahnung des Rads in dem in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse des Rads, überdeckten axialen Bereich kein Material des Rads vorhanden, insbesondere zur kollisionsfreien Fertigung der Verzahnung des Rads mit einem Fräswerkzeug, dessen Einhüllende der Verzahnung des Ritzels gleicht. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Herstellung das Fräswerkzeug nicht mit einer Störkontur des Rads kollidiert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist beim ersten Rad der ringförmige Bereich verschwindend klein, insbesondere so, dass die Verzahnung, insbesondere der Verzahnungsbereich, des ersten Rads direkt an den Grundkörper des ersten Rads angrenzt. Von Vorteil ist dabei, dass der Ritzeldurchmesser maximal ist und somit die Getriebebaureihe einen weiten Beriech von Übersetzungszahlen abdeckt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind beim jeweiligen Rad der Grundkörper, der ringförmige Bereich und die Verzahnung, insbesondere der Verzahnungsbereich, einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede der Verzahnungen eine Spiroplanverzahnung. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht ist und die Verzahnung ein hohes Drehmoment bei hoher Übersetzungszahl auf kompaktem Bauraum übertragbar macht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Getriebe die Drehachse des Rades windschief, insbesondere senkrecht und/oder beabstandet, zur Drehachse des Ritzels ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe als Winkelgetriebe ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand zwischen der Drehachse des Rades und der Drehachse des Ritzels kleiner als der auf die Drehachse des Rades bezogene, kleinste Radialabstand der Verzahnung und ist nichtverschwindend,
insbesondere zwischen 20% und 80% des kleinsten, auf die Drehachse des Rades bezogenen Radialabstands der Verzahnung beträgt. Von Vorteil ist dabei, dass eine leistungsfähige Verzahnung kostengünstig herstellbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Position jedes Zahns, insbesondere die Position des Zahnkopfes oder Zahnfußes jedes Zahns, der Verzahnung mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades eine in auf die Drehachse des Rades bezogene Umfangsrichtung zunehmende Umfangsposition, insbesondere progressiv zunehmende Umfangsposition, aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die Verzahnung des Ritzels einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ritzel als Schnecke mit ZA-Profil ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein kostengünstiges Ritzel verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verzahnung des Ritzels einen nicht verschwindenden Schrägungswinkel auf und/oder im Achsenschnitt ein trapezförmiges Zahnprofil, wobei der Steigung der linken Flanke des Trapezes des Zahnprofils zur Steigung der rechten Flanke des Trapezes des Zahnprofils unterschiedlich ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung und eine hohe Übersetzung bei kompaktem Bauraum ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzahnung des Rads auf der planen Seite des Rads angeordnet, insbesondere wobei das Rad ein planverzahntes Rad und/oder ein Kronenrad oder Planrad ist,
insbesondere wobei das Rad in dem von der Verzahnung des Rades überdeckten axialen Bereich nur den von der Verzahnung überdeckten Radialabstandsbereich aufweist und/oder wobei die Verzahnung am Rad axial hervorsteht,
wobei die axiale Richtung auf die Drehachse des Rades bezogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und dabei das Werkzeug nicht an einem überstehenden Materialbereich des Rads kollidiert.
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Wichtige Merkmale bei der Getriebebaureihe sind, dass diese unterschiedlichen Getriebe aufweist und diese Getriebe nach einem vorgenannten Verfahren hergestellt sind.
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Von Vorteil ist dabei, dass stets dasselbe Gehäuseteil bei den unterschiedlichen Getrieben verwendbar ist, da die Lageraufnahmebohrungen unveränderlich am Gehäuseteil definiert sind. Somit sind dann trotz der unterschiedlichen Ritzelgrößen die Positionen und Ausrichtungen der Drehachsen des Ritzels und des Rads zueinander gleich.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Position jedes Zahns, insbesondere die Position des Zahnkopfes oder Zahnfußes jedes Zahns, der Verzahnung mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades eine in auf die Drehachse des Rades bezogene Umfangsrichtung zunehmende Umfangsposition, insbesondere progressiv zunehmende Umfangsposition, auf. Von Vorteil ist dabei, dass bogenförmige Zähne die Verzahnung des Rads bilden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ritzel als Schnecke mit ZA-Profil ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige und einfache Herstellung des Ritzels ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verzahnung des Ritzels einen nicht verschwindenden Schrägungswinkel aufweist und/oder im Achsenschnitt ein trapezförmiges Zahnprofil auf, wobei der Steigung der linken Flanke des Trapezes des Zahnprofils zur Steigung der rechten Flanke des Trapezes des Zahnprofils unterschiedlich ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige und einfache Herstellung des Ritzels ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird im ersten Verfahrensschritt mit dem Werkzeug die Verzahnung jedes Rades hergestellt. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein einziges Werkzeug für die Herstellung der Verzahnungen notwendig ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von in der 1 dargestellten, schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 sind vier Getriebe einer erfindungsgemäßen Getriebebaureihe schematisch skizziert.
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Wie in 1 gezeigt, weist das erste Getriebe ein erstes Ritzel 1 und ein mit dem ersten Ritzel 1 im Eingriff befindliches Rad 10 auf. Dabei weist die Verzahnung dieses ersten Ritzels 1 den größten Außendurchmesser Da1 aller in 1 gezeigten Ritzel (1, 2, 3, 4) auf.
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Der größte Außendurchmesser der jeweiligen Verzahnung der Räder ist immer gleich groß.
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Die Drehachse des Ritzels (1, 2, 3, 4) ist jeweils senkrecht zur Drehachse des mit ihm jeweils gepaarten Rads (10, 11, 12, 13) ausgerichtet und von ihr beabstandet, nämlich mit dem Abstand Aw.
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Das Rad (10, 11, 12, 13) ist als planverzahntes Rad ausgeführt, insbesondere also als Kronenrad.
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Wichtig ist dabei, dass eine Herstellung einfach ausführbar ist. Denn in dem in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse des Rads, überdeckten axialen Bereich überdeckt das Rad nur denjenigen, auf die Drehachse des Rads bezogenen Radialabstandsbereich, welcher von der Verzahnung des Rads überdeckt wird.
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Somit ist radial innerhalb der Verzahnung des Rads in dem in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse des Rads, überdeckten axialen Bereich kein Material des Rads vorhanden.
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Auf diese Weise ist ein Fräswerkzeug zur Fertigung der Verzahnung des Rads kollisonsfrei in Richtung der Drehachse des Ritzels verschiebbar, insbesondere wobei dann eine Wälzbewegung zwischen dem Fräswerkzeug und dem Rad ausgeführt wird.
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Je kleiner das Ritzel wird, desto näher wird der Verzahnungsbereich des Rads zur Drehachse des Ritzels verschoben, indem die Verzahnung des Rads auf einem in Richtung der Drehachse des Rads immer höheren ringförmigen Bereich angeordnet ist. Dieser ringförmige Bereich ist also zwischen einem Grundkörper des Rads und der Verzahnung des Rads angeordnet.
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Die Verzahnung des Rads ist also dem Ritzel zugewandt und am nächsten.
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Der ringförmige Bereich ist axial zwischengeordnet zwischen der Verzahnung und dem Grundkörper.
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Der Grundkörper ist vorzugsweise auch als Rotationskörperbereich ausgebildet wie auch der ringförmige Bereich, insbesondere mit Ausnahme einer Passfedernut für eine Passfederverbindung und/oder Bohrungen für Verbindungsmittel.
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Der Grundkörper, der ringförmige Bereich und die Verzahnung sind einstückig, also einteilig, ausgebildet.
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Das Vergrößern des ringförmigen Bereichs in Richtung der Drehachse des Rads bei abnehmendem Ritzeldurchmesser bewirkt, dass der Achsabstand zwischen der Drehachse des Ritzels und der Drehachse des Rads bei allen Getrieben gleich groß bleibt.
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Die Verzahnung des Ritzels ist eine Schneckenverzahnung, die mit einem ZA Profil ausgeführt ist, wobei die rechte Flanke einen anderen Flankenwinkel aufweist als die linke Flanke.
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Insbesondere ist die Einhüllende des Ritzels zylindrisch.
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Das jeweilige Rad ist auf seiner planen Seite verzahnt. Die Verzahnung des Rades weist dabei eine Verzahnungsbreite b in radialer Richtung auf. Somit erstreckt sich die Verzahnung des Rades 2 nur zwischen einem ersten Radialabstand und einem zweiten Radialabstand.
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Die Zähne der Verzahnung des jeweiligen Rades erlaufen bogenförmig, also mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades in Umfangsrichtung zunehmend, insbesondere nicht nur proportional, sondern progressiv zunehmend.
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Die Drehachse des Rades und die Drehachse des Ritzels sind senkrecht zueinander ausgerichtet und voneinander mit einem nicht verschwindenden Achsabstand beabstandet. Somit schneiden die beiden Drehachsen sich nicht.
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Somit ist die Verzahnung des Rades eine Spiroplanverzahnung.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist die Position jedes Zahns, insbesondere die Position des Zahnkopfes oder Zahnfußes jedes Zahns, der Verzahnung mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades eine in auf die Drehachse des Rades bezogene Umfangsrichtung zunehmende Umfangsposition, insbesondere progressiv zunehmende Umfangsposition, auf. Von Vorteil ist dabei, dass bogenförmige Zähne die Verzahnung des Rads bilden.
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Insbesondere ist also das Ritzel als Schnecke mit ZA-Profil ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige und einfache Herstellung des Ritzels ausführbar ist.
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Insbesondere weist die Verzahnung des Ritzels einen nicht verschwindenden Schrägungswinkel aufweist und/oder im Achsenschnitt ein trapezförmiges Zahnprofil auf, wobei der Steigung der linken Flanke des Trapezes des Zahnprofils zur Steigung der rechten Flanke des Trapezes des Zahnprofils unterschiedlich ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige und einfache Herstellung des Ritzels ausführbar ist.
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Insbesondere wird im ersten Verfahrensschritt mit dem Werkzeug die Verzahnung jedes Rades hergestellt. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein einziges Werkzeug für die Herstellung der Verzahnungen notwendig ist.
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Wie aus 1 ersichtlich ist der Abstand der Drehachse des jeweiligen Ritzels (1, 2, 3, 4) zum Grundkörper des Rads bei allen Getrieben gleich. Insbesondere ist also auch der Abstand der der Drehachse des jeweiligen Ritzels (1, 2, 3, 4) zur vom Ritzel abgewandten Seite des Rads (10, 11,12,13) stets gleich groß. Die bei abnehmendem Ritzeldurchmesser zunehmende Erhöhung des ringförmigen Bereichs bewirkt, dass die Drehachse des jeweiligen Ritzels immer an derselben Position verbleioben kann, wenn auch die Drehachse des Rads an seiner Position verbleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Ritzel
- 2
- zweites Ritzel
- 3
- drittes Ritzel
- 4
- viertes Ritzel
- 10
- erstes Rad
- 11
- zweites Rad
- 12
- drittes Rad
- 13
- viertes Rad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007058903 A1 [0003]
