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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung mit erweiterbarer Drehmomentkapazität und ein Verfahren für einen Drehmomentvervielfacher, umfassend eine Verbindungshülse, die an einem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines Drehmomentschlüssels angebracht ist, und einen Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines angepassten Drehmomentvervielfachers zum Bilden einer integralen starren Struktur, wodurch die Drehmomentkapazität des Drehmomentvervielfachers erweitert wird.
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US 2015 / 0 033 917 A1 beschreibt einen Drehmomentvervielfacher umfassend ein Eingangselement, ein Ausgangselement, eine Multiplikationseinheit, eine Messeinheit und eine Anzeige. Das Eingangselement dient zur Verbindung mit einem zur Ausübung eines Drehmoments betreibbaren Werkzeug. Das Abtriebselement dient zur Verbindung mit einem vom Werkzeug anzutreibenden Objekt. Die Multipliziereinheit wird verwendet, um das Eingangselement mit dem Ausgangselement zu verbinden und einen niedrigeren Drehmomentwert am Eingangselement auf einen höheren Drehmomentwert am Ausgangselement umzuwandeln. Die Messeinheit wird verwendet, um den höheren Drehmomentwert zu messen und dementsprechend ein drahtloses Signal zu senden. Das Display dient zum Empfangen des Funksignals und zeigt dementsprechend den höheren Drehmomentwert an.
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US 2017 / 0 197 300 A1 beschreibt Handwerkzeugadapter, der das Ausgangsdrehmoment oder die Drehzahl erhöhen kann.
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US 2012 / 0 036 970 A1 beschreibt einen Drehmomentvervielfacher umfassendeinen Hauptkörper, eine Drehmomenteingangswelle, mindestens einen Drehmomentsensor, einen Winkelsensor und eine Informationsübertragungsschaltung. Der Hauptkörper enthält dann mindestens einen Getriebezug. Der Getriebezug hat obere und untere Enden, die jeweils einen Drehmomenteingangsanschluss und eine Drehmomentausgangswelle bilden. Die Drehmomentausgangswelle ist mit einem Werkzeugteil, wie einer Buchse, koppelbar. Die Drehmomenteingangswelle hat ein Ende, das in den Drehmomenteingangsanschluss passt, und ein gegenüberliegendes Ende, das mit einer Drehmomentvorrichtung, wie etwa einem Handwerkzeug, einem Elektrowerkzeug oder einem pneumatischen Werkzeug, koppelbar ist. Die Drehmomentvorrichtung bringt eine Drehmomenteingabe auf die Drehmomenteingangswelle auf, die wiederum den Getriebezug dreht, um eine multiplizierte Drehmomentausgabe an die Drehmomentausgangswelle bereitzustellen. Der Drehmomentsensor ist an einer Oberfläche der Drehmomentausgangswelle des Getriebezugs des Hauptkörpers angebracht, um den Drehmomentwert der Drehmomentausgangswelle zu erfassen und ein Drehmomentwertsignal bereitzustellen.
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DE 296 18 817 U1 beschreibt einen Schraubendreher mit einem Getriebegehäuse, dessen Abtriebswelle mit einem Keilzahnrad verbindbar ist. Eine Überlastkupplung ist lösbar auf der Eingangswelle des Getriebes montiert und bildet dadurch eine separate Montageeinheit.
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Ein Drehmomentvervielfacher ist eine Drehmomentveigrößerungsvorrichtung, die durch einen Untersetzungsgetriebemechanismus hergestellt ist. Ihre Drehmomentvergrößerungsverhältnisse steigen mit ihren Untersetzungsverhältnissen an. Die Drehzahl seines Kraftausübungsendes nimmt mit ihren Untersetzungsverhältnissen ab. Das Kraftausübungsende eines Gehäuses des Drehmomentvervielfachers weist einen Befestigungsmechanismus auf, der integral an dem Gehäuse angebracht oder mit diesem ausgebildet ist, um an einen Reaktionsarm oder eine beliebige Vorrichtung, die einer vom Befestigen eines Bolzens entstehenden Reaktionskraft standhalten kann, zu passen.
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Der Drehmomentvervielfacher (Untersetzungsgetriebemechanismus) erreicht beim Antrieb mit einem handgetriebenen Drehmomentschlüssel, einem pneumatisch oder elektrisch angetriebenen Motor unterschiedliche Drehmomentvergrößemngsverhältnisse und ist allgemein auch als Schrauber oder Drehmomentvervielfacher bezeichnet.
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Ein Schraubvorgang mit hohem Drehmoment wird bei Werkzeugherstellern üblicherweise mit einem Drehmomentvervielfacher ausgeführt. Dabei werden Untersetzungsgetriebemechanismen mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen mit einem handgetriebenen Drehmomentschlüssel, einem pneumatisch oder elektrisch angetriebenen Motor angetrieben, um eine Drehmomentveigrößerung zu erreichen. Je größer das Untersetzungsverhältnis, desto größer das Ausgangsdrehmoment, niedriger die Ausgangsdrehzahl und geringer die Betriebseffizienz. Der Werkzeughersteller passt Werkzeuggriffe gleicher Abmessungen und Spezifikationen an einen pneumatisch oder elektrisch angetriebenen Motor an und koppelt dann Drehmomentvervielfacher mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen zusammen, um eine Reihe von Drehmomentvervielfachern mit unterschiedlichen Drehmomenten bereitzustellen.
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Der Schraubvorgang mit hohem Drehmoment wird Schritt für Schritt ausgeführt, um eine Schraube oder Mutter stufenweise zu befestigen, um ein gleichmäßiges Drehmoment zu erreichen, beispielsweise mit einem Drehmomentvervielfacher mit einer Kapazität von 6000 NM und einem Getriebeuntersetzungsverhältnis von 2000:1 (d. h., das Eingangsende dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 6000 Umdrehungen pro Minute, um nach nur drei Umdrehungen das Kraftausübungsende zu erreichen), um Gewindeverbindungen mit einem Solldrehmoment von 5000 NM anzuziehen, wobei in der ersten Stufe mit 1500 NM und in der zweiten Stufe mit 5000 NM angezogen wird. Um die Drehmomentkapazität auf ihre erste Stufe zu verringern, muss der Luftdruck oder die Spannung des kraftgetriebenen Drehmomentwerkzeugs verringert werden, wenn auch auf Kosten einer Verringerung der Drehzahl, wodurch die Arbeitseffizienz beeinträchtigt wird. Überdies ist der Drehmomentvervielfacher von 6000 NM schwer und belastet daher die Arbeiter aufgrund der hohen Untersetzungsverhältnisse des Untersetzungsgetriebemechanismus und einer zu großen Anzahl von Stufen der Untersetzungsgetriebemechanismen (vier oder fünf). In einem Versuch, die vorstehend erwähnten Nachteile zu überwinden, wird, wie der Stand der Technik lehrt, ein zusätzlicher leichter Drehmomentvervielfacher mit höherer Drehzahl und niedrigerem Drehmoment verwendet, wie beispielsweise mit einer Drehmomentkapazität von 2000 NM für den Schraubvorgang der ersten Stufe. Die Kosten dieses Drehmomentvervielfachers sind jedoch im Allgemeinen hoch. Benutzer werden schwer belastet, wenn sie unterschiedliche Drehmomentvervielfacher benötigen, die in der Lage sind, die jeweiligen Stufen des Anziehdrehmoments zu erreichen.
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Es wird auf die 1A bis 1C Bezug genommen. Wie in 1A dargestellt, sind der Reaktionsarm 10 und das Gehäuse 201 des Drehmomentvervielfachers 20 integral ausgebildet. Mit Bezug auf 1B sei bemerkt, dass ein einstufiger Untersetzungsgetriebemechanismus 215 im Gehäuse 211 des Drehmomentvervielfachers 21 angeordnet ist. Mit Bezug auf 1B sei bemerkt, dass ein zweistufiger Untersetzungsgetriebemechanismus 225 im Gehäuse 221 des Drehmomentvervielfachers 22 angeordnet ist. Ihre beiden Kraftausübungsenden 212, 222 entsprechen in den Abmessungen und in der Art dem Kraftausübungsende des Drehmomentschlüssels. Wie in den 1B und 1C dargestellt, sind die Gehäuse 211, 221, 231 der Drehmomentvervielfacher 21, 22, 23 nicht integral mit dem Reaktionsarm ausgebildet und sind die integral mit den Gehäusen 211, 221, 231 ausgebildeten oder daran montierten Befestigungsmechanismen 214, 224, 234 an den Kraftausübungsenden 213, 223, 233 angeordnet, um passend mit dem Reaktionsarm 11 verbunden zu sein.
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Es wird auf die 2A, 2B und 3 Bezug genommen. Mit Bezug auf die 2A und 2B sei bemerkt, dass ein handgetriebener Drehmomentschlüssel 40 den handgetriebenen Drehmomentvervielfacher antreibt, der in den 1A und 1C dargestellte Drehmomentvervielfacher 20, 23 und Reaktionsarme 10, 11 umfasst. Die Kraftausübungsenden 203,233 treiben eine Stecknuss 30 an, um die Gewindeverbindung 301 mit dem erweiterten Drehmoment anzuziehen. Wie in 3 dargestellt, drückt der Reaktionsarm 10 gegen die starre Struktur 101 am Umfang der Gewindeverbindung 301. Die starre Struktur 101 weist eine ausreichende strukturelle Festigkeit auf, um der sich aus dem Schraubvorgang ergebenden Reaktionskraft standzuhalten.
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Mit Bezug auf die 4A und 4B sei bemerkt, dass ein Untersetzungsgetriebemechanismus mit wenigstens einer Stufe in Gehäusen 211, 221, 231 herkömmlicher Drehmomentvervielfacher 21, 22, 23 angeordnet ist, um unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse und Drehmomentverstärkungsverhältnisse zu erreichen. Im oberen Diagramm von 4A ist eine schematische Schnittansicht eines einstufigen Untersetzungsgetriebemechanismus 215 dargestellt. Im unteren Diagramm von 4A ist eine schematische Schnittansicht eines zweistufigen Untersetzungsgetriebemechanismus 225 dargestellt. Wie in den Diagrammen dargestellt, sind die Kraftausübungsenden 213, 223 durch Befestigungsmechanismen 214, 224 passend mit dem Reaktionsarm verbunden. 4B ist eine perspektivische schematische Ansicht des in 4A dargestellten Drehmomentvervielfachers 21. 4B ist eine perspektivische schematische Ansicht des in 4A dargestellten Drehmomentvervielfachers 22.
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Mit Bezug auf die 5A bis 5D sei bemerkt, dass ein pneumatisch angetriebener Drehmomentvervielfacher (oder elektrisch angetriebener Drehmomentvervielfacher) mit unterschiedlichen Drehmomentstufen, der in den 5B, 5C und 5D dargestellt ist, einen mit Drehmomentvervielfachern 21, 22, 23 gekoppelten und an den Reaktionsarmen 11, 11' bzw. 11" angepassten pneumatisch angetriebenen Drehmomentschlüssel 50 umfasst. Herkömmlicherweise arbeitet derselbe pneumatisch angetriebene Drehmomentschlüssel 50 (oder elektrisch angetriebene Drehmomentschlüssel) in Zusammenhang mit Drehmomentvervielfachern 21, 22, 23 mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen und Drehmomentverstärkungsverhältnissen und passt dann an die Reaktionsarme 11, 11', 11" an, so dass der pneumatisch angetriebene Drehmomentvervielfacher (oder elektrisch angetriebene Drehmomentvervielfacher) einen Bereich von Drehmomentstufen erreicht, wie in den 5B bis 5D dargestellt ist. Ferner arbeiten die Drehmomentvervielfacher 21, 22, 23 in Zusammenhang mit den Reaktionsarmen 11, 11' bzw. 11", während der Drehmomentvervielfacher 23 größer als der Drehmomentvervielfacher 22 ist und der Drehmomentvervielfacher 22 größer als der Drehmomentvervielfacher 21 ist. Dadurch hat der Reaktionsarm 11" größere Abmessungen, eine höhere strukturelle Festigkeit und ein größeres Gewicht als der Reaktionsarm 11', während der Reaktionsarm 11' größere Abmessungen, eine höhere strukturelle Festigkeit und ein größeres Gewicht als der Reaktionsarm 11 hat.
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Es wird auf die 6A, 6B und 7 Bezug genommen. Ein herkömmliches Verfahren zur Drehmomenterweiterung ist in den 6A und 6B dargestellt. Mit Bezug auf 6A sei bemerkt, dass ein handgetriebener Drehmomentschlüssel einen ersten Drehmomentvervielfacher antreibt und ein Kraftausübungsende des ersten Drehmomentvervielfachers dann einen zweiten Drehmomentvervielfacher antreibt. Während des Schraubvorgangs halten sowohl der erste Reaktionsarm als auch der zweite Reaktionsarm der Reaktionskraft stand. Ferner zeigt 7, dass das Kraftausübungsende des handgetriebenen Drehmomentschlüssels einen Drehmomentvervielfacher mit hohen mehrstufigen Untersetzungsverhältnissen antreibt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Vorrichtung mit erweiterbarer Drehmomentkapazität für einen Drehmomentvervielfacher bereitzustellen, umfassend eine Verbindungshülse, die an einem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines Drehmomentschlüssels angebracht ist, und einen Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines angepassten Drehmomentvervielfachers zum Bilden einer integralen starren Struktur, wodurch die Drehmomentkapazität des Drehmomentvervielfachers erweitert wird. Die Vorrichtung mit erweiterbarer Drehmomentkapazität gemäß der vorliegenden Offenbarung ist vorteilhafterweise kosteneffizient und einfach zu bedienen, wodurch ihre industrielle Anwendbarkeit stark erhöht wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
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Nach Anspruch 1 wird eine Vorrichtung mit erweiterbarer Drehmomentkapazität für einen Drehmomentvervielfacher, zur Verfügung gestellt, welche Folgendes umfasst:
- • eine Verbindungshülse mit einem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus und einem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus, wobei der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus passgenau mit einem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines Drehmomentschlüssels verbunden ist, wobei der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus der Verbindungshülse mit dem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des angepassten Drehmomentvervielfachers passgenau verbunden ist, und
- • einen angepassten Drehmomentvervielfacher mit einem einstufigen oder mehrstufigen Untersetzungsgetriebemechanismus zum Erweitern eines Eingangsdrehmoments, wobei der angepasste Drehmomentvervielfacher ein Gehäuse, einen Kraftaufhahmeende-Befestigungsmechanismus und einen Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus aufweist, wobei der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des angepassten Drehmomentvervielfachers passgenau mit dem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus der Verbindungshülse verbunden ist, wodurch es dem Drehmomentschlüssel, der Verbindungshülse und dem angepassten Drehmomentvervielfacher ermöglicht wird, miteinander zusammengefügt zu werden, um eine integrale Struktur zu bilden, wobei der Drehmomentschlüssel, die Verbindungshülse und der angepasste Drehmomentvervielfältiger relativ zueinander nicht drehbar sind.
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Nach Anspruch 9 wird ein Verfahren zum Erweitern der Drehmomentkapazität für einen Drehmomentvervielfacher zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren das Anbringen eines Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus und eines Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus einer Verbindungshülse an einem Drehmomentschlüssel und angepassten Drehmomentvervielfachern mit unterschiedlichen Drehmomentverstärkungsverhältnissen, um die Drehmomentkapazität zu erweitern, umfasst, wobei der Drehmomentschlüssel, die Verbindungshülse und der angepasste Drehmomentvervielfältiger relativ zueinander nicht drehbar sind.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus einer Verbindungshülse passend mit einem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus eines Drehmomentschlüssels verbunden, und sein anderes Ende ist passend mit einem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus eines angepassten Drehmomentvervielfachers verbunden. Die Befestigungsmechanismen verhindern die Drehung von beiden passend verbundenen Enden in Bezug zueinander. Die Befestigungsmechanismen weisen eine ausreichende strukturelle Festigkeit auf, um der sich aus dem Schraubvorgang ergebenden Last standzuhalten. Daher verwendet die vorliegende Offenbarung einen Drehmomentschlüssel mit niedrigem Drehmoment und hoher Drehzahl und eine Verbindungshülse, um elastisch, passgenau mit einem angepassten Drehmomentvervielfacher mit unterschiedlichen Drehmomentvergrößerungsverhältnissen verbunden und an den mehrschichtigen, gestapelten angepassten Drehmomentvervielfacher entsprechend der erforderlichen Schraubendrehmomentgröße angepasst zu werden, um verschiedene Stufen der Drehmomentkapazität zu erreichen. Die vorliegende Offenbarung verbessert wirksam die Arbeitseffizienz, verringert die Arbeitsbelastung der Arbeiter und verringert die Werkzeugkosten erheblich.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der angepasste Drehmomentvervielfacher eine Drehmomentveigrößerungsvorrichtung, die einen Untersetzungsgetriebemechanismus umfasst. Je größer das Untersetzungsverhältnis, desto größer das Drehmomentveigrößerungsverhältnis, desto größer das Ausgangsdrehmoment und desto langsamer die Drehung des Werkzeug-Kraftausübungsendes, was sich von im Handel erhältlichen Drehmomentvervielfachern dadurch unterscheidet, dass zwei Enden der Gehäuse des angepassten Drehmomentvervielfachers integral mit den Gehäusen ausgebildet oder mit den Gehäusen zusammengefügt sein müssen, um einen integralen Befestigungsmechanismus zu bilden.
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Gemäß einer Ausführungsform wirkt die Verbindungshülse als Reaktionsarm und ist daher auch als Reaktionsring bekannt. Ihre Aufgabe besteht darin, der sich aus einer Gewindeverbindung während des Schraubvorgangs ergebenden Reaktionskraft standzuhalten. Wenn die Verbindungshülse mit einem anderen angepassten Drehmomentvervielfacher passgenau verbunden wird, ersetzt sie den ersten Reaktionsarm, der vom ersten angepassten Drehmomentvervielfacher verwendet wird. Aufgrund der Befestigungsmechanismen ist es möglich, dass die Verbindungshülse und das Gehäuse eines anderen angepassten Drehmomentvervielfachers integral zusammengefügt werden. Die Verbindungshülse kann koaxial ringförmig oder nichtkoaxial ringförmig sein, sofern der Kraftausübungs-Amboss des Drehmomentschlüssels die Kraftaufnahmebuchse des angepassten Drehmomentvervielfachers stufenlos antreibt und es dem Gehäuse des Drehmomentvervielfachers und dem Gehäuse des angetriebenen angepassten Drehmomentvervielfachers ermöglicht, miteinander verbunden zu werden, um dadurch eine starre integrale Struktur zu bilden. Der Befestigungsmechanismus der Verbindungshülse ist eine koaxiale gezahnte Bolzenstruktur oder eine beliebige Struktur, bei der das Gehäuse des Kraftausübungsendes des Drehmomentvervielfachers und das mit diesem verbundene Gehäuse des angepassten Drehmomentvervielfachers miteinander gekoppelt sind, um eine starre integrale Struktur zu bilden, deren strukturelle Festigkeit ausreicht, um die vergrößerte Drehmomentkapazität auszuhalten.
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Gemäß einer Ausführungsform unterscheidet sich der angepasste Drehmomentvervielfacher gemäß der vorliegenden Offenbarung von einem herkömmlichen Drehmomentvervielfacher und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein integraler Befestigungsmechanismus an zwei Enden seines Gehäuses angeordnet und integral mit dem Gehäuse zusammengefügt ist. Die Abmessungen und der Typ des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des angepassten Drehmomentvervielfachers entsprechen jenen des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus der Verbindungshülse, während die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus einer anderen Verbindungshülse, des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des Reaktionsarms oder des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus einer anderen Vorrichtung entsprechen, wodurch eine andere Verbindungshülse, ein anderer Reaktionsarm oder eine andere Vorrichtung der sich aus dem Schraubvorgang ergebenden Reaktionskraft standhalten können.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Verbindungshülse (der Reaktionsring), die (der) die beiden Gehäuse trägt, aus Metall oder Nichtmetall hergestellt, um dadurch den Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus des Drehmomentschlüssels und den Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des angepassten Drehmomentvervielfachers integral zu verbinden. Der Kraftausübungs-Amboss des Drehmomentschlüssels und die Kraftaufnahmebuchse des angepassten Drehmomentvervielfachers werden stufenlos gedreht. Dadurch wird der Drehmomentschlüssel selektiv passend mit den angepassten Drehmomentvervielfachern mit unterschiedlichen Drehmomentverstärkungsverhältnissen entsprechend dem zu verstärkenden Drehmoment verbunden, um die Drehmomentkapazität elastisch zu erweitern. Die Verbindungshülse gemäß der vorliegenden Offenbarung ist entsprechend den Typen des Kraftaufnahmeendes und des Kraftausübungsendes der Gehäuse flexibel ausgelegt, um zu verhindern, dass sie sich in Bezug zueinander bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorliegende Offenbarung auf einen Translationsgetriebemechanismus anwendbar, der in der Lage ist, eine Drehmomenterweiterung mit parallelen Achsen zu erreichen, um einen anderen angepassten Drehmomentvervielfacher anzutreiben. In dieser Hinsicht muss der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus des Drehmomentschlüssels immer noch durch eine als Verbindungshülse dienende Komponente, beispielsweise einen koaxialen ringförmigen Mechanismus, mit dem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus des Translationsgetriebemechanismus verbunden sein.
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Gemäß einer Ausführungsform wird dieselbe Verbindungshülse mit den angepassten Drehmomentvervielfachern mit unterschiedlichen Drehmomentverstärkungsverhältnissen passgenau verbunden. Die Abmessungen und der Typ eines Endes der Abdeckung des Kraftaufnahmeendes jedes angepassten Drehmomentvervielfachers entsprechen jenen des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus der Verbindungshülse. Die Abmessungen und der Typ des anderen Endes der Abdeckung des Kraftaufnahmeendes entsprechen jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus am Gehäuse des angepassten Drehmomentvervielfachers.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Befestigungsmechanismus am Kraftaufnahmeende oder Kraftausübungsende des angepassten Drehmomentvervielfachers oder des Drehmomentschlüssels und des starren Mechanismus des Reaktionsarms angeordnet und weist eine ausreichende strukturelle Festigkeit auf, um zwei passgenau verbundene Objekte zu tragen und somit ihre Drehung in Bezug zueinander zu verhindern. Der Befestigungsmechanismus ist von einem beliebigen Typ, beispielsweise ein gezahnter Bolzen mit einer regelmäßigen oder unregelmäßigen Form.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Drehmomenterweiterung der vorliegenden Offenbarung entsprechend der erforderlichen Größe des Anschraubdrehmoments erreicht, indem eine oder mehrere Verbindungshülsen mit einem oder mehreren angepassten Drehmomentvervielfachern passgenau verbunden werden und eine elastische Multischicht mit den auf verschiedenen Typen von Drehmomentschlüsseln gestapelten Kraftausübungsenden passgenau verbunden wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Reaktionsarm passgenau mit dem Kraftausübungsende des angepassten Drehmomentvervielfachers oder des Drehmomentschlüssels verbunden, um der sich aus dem Schraubvorgang ergebenden Reaktionskraft standzuhalten. Der Reaktionsarm ist von unterschiedlichen Arten, abhängig von der Form des Umfangs der Gewindeverbindung. Der Reaktionsarm wird passgenau mit dem Kraftausübungsende des angepassten Drehmomentvervielfachers oder des Drehmomentschlüssels verbunden. Alternativ sind der Reaktionsarm und die Verbindungshülse integral ausgebildet.
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Daher weist die Vorrichtung mit erweiterbarer Drehmomentkapazität für einen Drehmomentvervielfacher gemäß der vorliegenden Offenbarung die unten beschriebenen Vorteile auf. Die Verbindungshülse und der angepasste Drehmomentvervielfacher (ein Befestigungsmechanismus ist an jedem der beiden Enden des Gehäuses des angepassten Drehmomentvervielfachers angeordnet) ermöglichen es einem Benutzer, einen Drehmomentschlüssel mit niedrigem Drehmoment elastisch, schnell, wirtschaftlich und wirksam anzupassen und zu erweitern, so dass er ein vom Benutzer erforderliches hohes Drehmoment erreicht.
- 1A (STAND DER TECHNIK) ist die erste schematische Ansicht eines Drehmomentvervielfachers.
- 1B (STAND DER TECHNIK) ist die zweite schematische Ansicht des Drehmomentvervielfachers.
- 1C (STAND DER TECHNIK) ist die dritte schematische Ansicht des Drehmomentvervielfachers.
- 2A (STAND DER TECHNIK) ist die erste schematische Ansicht eines handgetriebenen Drehmomentvervielfachers.
- 2B (STAND DER TECHNIK) ist die zweite schematische Ansicht des handgetriebenen Drehmomentvervielfachers.
- 3 (STAND DER TECHNIK) ist eine schematische Ansicht der Anwendung des handgetriebenen Drehmomentvervielfachers.
- 4A (STAND DER TECHNIK) ist eine schematische Ansicht einer Untersetzungsgetriebevorrichtung eines Drehmomentvervielfachers.
- 4B (STAND DER TECHNIK) ist eine schematische Ansicht des Drehmomentvervielfachers.
- 5A (STAND DER TECHNIK) ist die erste schematische Ansicht eines pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers zur Verwendung bei der Drehmomenterweiterung.
- 5B (STAND DER TECHNIK) ist die zweite schematische Ansicht des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers zur Verwendung bei der Drehmomenterweiterung.
- 5C (STAND DER TECHNIK) ist die dritte schematische Ansicht des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers zur Verwendung bei der Drehmomenterweiterung.
- 5D (STAND DER TECHNIK) ist die vierte schematische Ansicht des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers zur Verwendung bei der Drehmomenterweiterung.
- 6A (STAND DER TECHNIK) ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, bei der der handgetriebene Drehmomentvervielfacher das Drehmoment erweitert.
- 6B (STAND DER TECHNIK) ist eine schematische Ansicht der Anwendung des handgetriebenen Drehmomentvervielfachers.
- 7 (STAND DER TECHNIK) ist eine andere schematische Ansicht der Vorrichtung, bei der der handgetriebene Drehmomentvervielfacher das Drehmoment erweitert.
- 8A ist die erste schematische Ansicht einer Verbindungshülse gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 8B ist die zweite schematische Ansicht der Verbindungshülse gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 9A ist die erste schematische Ansicht eines Gehäuses des angepassten Drehmomentvervielfachers und eines Befestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 9B ist die zweite schematische Ansicht des Gehäuses des angepassten Drehmomentvervielfachers und des Befestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 9C ist die dritte schematische Ansicht des Gehäuses des angepassten Drehmomentvervielfachers und des Befestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 10 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des handgetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 11A ist eine Einzelteilansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein eines pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 11B ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 12A ist die erste schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 12B ist die zweite schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 12C ist die dritte schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 13 ist eine Einzelteilansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 14 ist eine Einzelteilansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bei der Drehmomenterweiterung bei Vorhandensein des pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfachers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Um das Verständnis der Aufgabe, von Merkmalen und Wirkungen dieser vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, werden Ausführungsformen zusammen mit der anliegenden Zeichnung für die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung vorgesehen.
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In den 8A und 8B zeigen die Diagramme Verbindungshülsen 60, 61 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie in 8A dargestellt ist, ist der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 601 der Verbindungshülse 60 polygonal. Wie in 8B dargestellt ist, ist der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 611 der Verbindungshülse 61 gezahnt. Wie in den 8Aund 8B dargestellt ist, sind die Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismen 602, 612 der Verbindungshülsen 60, 61 gezahnt. Ferner sind die Verbindungshülsen 60, 61 entsprechend dem Typ und den Abmessungen des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus oder des Kraftaufhahmeende-Befestigungsmechanismus des angepassten Drehmomentvervielfältigers hergestellt, die passgenau montiert werden, um einen starren Kontakt zu erreichen, und werden nicht drehbar in Bezug zueinander.
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In den 9A bis 9C zeigen die Diagramme Gehäuse 701, 711, 721 von angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 71, 72 sowie Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 702, 712, 722 und Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismen 703, 713, 723 von angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 71, 72 verschiedener Typen. In 9A sind der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 702 und der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 703 des angepassten Drehmomentvervielfachers 70 jeweils mit zwei Kanten des Gehäuses 701 verbunden und an diesen angebracht. Die Abmessungen und der Typ des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 702 und des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 703 entsprechen jeweils jenen der Befestigungsmechanismen an zwei Verbindungsenden der beiden Kanten des Gehäuses 701. Ein Untersetzungsgetriebemechanismus (nicht dargestellt) ist fest innerhalb des Gehäuses 701 montiert und zwischen dem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 702 und dem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 703 angeordnet. In 9B sind der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 713 des angepassten Drehmomentvervielfachers 71 und das Gehäuse 711 integral ausgebildet. Nachdem der Untersetzungsgetriebemechanismus (nicht dargestellt) innerhalb des Gehäuses 711 fest montiert wurde, wird der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 712 an dem Gehäuse 711 angebracht. In 9C sind der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 722 des angepassten Drehmomentvervielfachers 72 und das Gehäuse 721 integral ausgebildet. Nachdem der Untersetzungsgetriebemechanismus (nicht dargestellt) innerhalb des Gehäuses 721 fest montiert wurde, wird der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 723 an dem Gehäuse 721 angebracht.
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In 10 zeigt das Diagramm die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die auf einen handgetriebenen Drehmomentvervielfacher bei der Drehmomenterweiterung anwendbar ist. Während ihres Betriebs verwendet die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung einen der in den 9A bis 9C dargestellten angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 71, 72, um zu einer in den 8A und 8B dargestellten Verbindungshülsen 60, 61 zu passen. Wie in 10 dargestellt, ist der Kraftausübungs-Amboss des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 401 des handgetriebenen Drehmomentschlüssels 40 an der Kraftaufnahmebuchse des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 732 des angepassten Drehmomentvervielfachers 73 angebracht. Die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungs-Ambosses des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 401 des handgetriebenen Drehmomentschlüssels 40 entsprechen jenen der Kraftaufnahmebuchse des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 732 des angepassten Drehmomentvervielfachers 73, wodurch es dem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 733 des angepassten Drehmomentvervielfachers 73 ermöglicht wird, dass er am Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 601 der Verbindungshülse 60 passgenau angebracht wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 733 des angepassten Drehmomentvervielfachers 73 jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 601 der Verbindungshülse 60 entsprechen. Dann wird das Kraftausübungsende 602 der Verbindungshülse 60 an einem der angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 71, 72 passgenau angebracht, die in den 9A bis 9C dargestellt sind. Die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 602 der Verbindungshülse 60 entsprechen jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 731' des angepassten Drehmomentvervielfachers 73'. Danach wird der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 733' des angepassten Drehmomentvervielfachers 73' an dem Reaktionsarm 11 angebracht, um mit dem Schraubvorgang zu beginnen. Die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 733' des angepassten Drehmomentvervielfachers 73' entsprechen jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 111 des Reaktionsarms 11. Ferner werden gemäß dieser Ausführungsform Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismen 732, 732' und Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 733, 733' direkt an den Außenkanten der Gehäuse 731, 731' von zwei angepassten Drehmomentvervielfachern 73, 73' ausgebildet.
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In 11A zeigt das Diagramm die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die auf einen pneumatisch angetriebenen Drehmomentvervielfacher (oder elektrisch angetriebenen Drehmomentvervielfacher) bei der Drehmomenterweiterung anwendbar ist. Der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 501 des pneumatisch angetriebenen Drehmomentschlüssels 50 mit niedrigem Drehmoment und hoher Drehzahl ist an dem Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 601 der Verbindungshülse 60 angebracht. Die Verbindungshülse 60 ist eine der in den 8A und 8B dargestellten Verbindungshülsen 60, 61. Die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 501 des pneumatisch angetriebenen Drehmomentschlüssels 50 entsprechen jenen des Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismus 601 der Verbindungshülse 60. Dann wird der Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 602 der Verbindungshülse 60 passgenau mit den Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 702, 702', 702" der angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" verbunden. Gemäß dieser Ausführungsform weisen die Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 702, 702', 702" die gleichen Abmessungen und den gleichen Typ auf und entsprechen dem Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 602 der Verbindungshülse 60, so dass die Verbindungshülse 60 mit den gleichen Abmessungen und vom gleichen Typ mit den gleichen Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 702, 702', 702" passgenau verbunden werden kann. Die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 71, 72 haben unterschiedliche Spezifikationen. Die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" sind jeweils diejenigen, die den in den 9A bis 9C dargestellten angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 71, 72 entsprechen. Die Abmessungen und der Typ des Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismus 602 der Verbindungshülse 60 entsprechen jenen der Kraftaufnahmeende-Befestigungsmechanismen 702, 702', 702" der angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70". Die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" haben mehrere Spezifikationen, einschließlich unterschiedlicher Untersetzungsverhältnisse und Drehmomentverstärkungsverhältnisse. Die Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismen 703, 703', 703" der angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" passen jeweils zu den Reaktionsarmen unterschiedlicher Abmessungen und Typen.
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Mit Bezug auf 11B sei bemerkt, dass der pneumatisch angetriebene Drehmomentschlüssel 50, die Verbindungshülse 60 und der angepasste Drehmomentvervielfacher 70" passgenau mit dem Reaktionsarm 11" verbunden sind.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden die Drehmomentschlüssel 40, 50, die Verbindungshülsen 60, 61 und die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70", 71, 72, 73, 73' zusammengefügt, um eine integrale Struktur zu bilden. Ferner bestehen die Verbindungshülsen 60, 61 aus Metall oder Nichtmetall, während die Verbindungshülsen 60, 61 eine ausreichende strukturelle Festigkeit aufweisen, um den Drehmomentschlüsseln 40, 50 und den angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 70', 70", 71, 72, 73, 73' standzuhalten. Die vorliegende Offenbarung sieht ferner ein Verfahren zum Erweitern der Drehmomentkapazität für einen Drehmomentvervielfacher vor. Beim Verfahren werden die Kraftaufhahmeende-Befestigungsmechanismen 601, 611 und die Kraftausübungsende-Befestigungsmechanismen 602, 612 der Verbindungshülsen 60, 61 mit den Drehmomentschlüsseln 40, 50 bzw. den angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 70', 70", 71, 72, 73, 73' passgenau verbunden, um die Drehmomentkapazität zu erweitern. Die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70", 71, 72, 73, 73' weisen mehrere Drehmomentverstärkungsverhältnisse auf.
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12A ist eine Einzelteilansicht der Verbindungshülse 60, der angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" und des pneumatisch angetriebenen Drehmomentschlüssels 50 (oder elektrisch angetriebenen Drehmomentschlüssels). Die Verbindungshülse 60 ist eine der in den 8A und 8B dargestellten Verbindungshülsen 60, 61. Die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" sind jeweils diejenigen, die den in den 9A bis 9C dargestellten angepassten Drehmomentvervielfachern 70, 71, 72 entsprechen. Der angepasste Drehmomentvervielfacher 70 weist einen einstufigen Untersetzungsgetriebemechanismus 704 auf, wodurch das Eingangsdrehmoment erweitert werden kann. Der angepasste Drehmomentvervielfacher 70' weist einen mehrstufigen Untersetzungsgetriebemechanismus 704' auf, wodurch das Eingangsdrehmoment erweitert werden kann. Der angepasste Drehmomentvervielfacher 70" weist einen mehrstufigen Untersetzungsgetriebemechanismus 704" auf, wodurch das Eingangsdrehmoment erweitert werden kann. 12B zeigt, wie die Verbindungshülse 60, die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" und der pneumatisch angetriebene Drehmomentschlüssel 50 (oder der elektrisch angetriebene Drehmomentschlüssel) aus 12A zusammengefügt werden. 12C zeigt, wie die Verbindungshülse 60, die angepassten Drehmomentvervielfacher 70, 70', 70" und der pneumatisch angetriebene Drehmomentschlüssel 50 (oder der elektrisch angetriebene Drehmomentschlüssel) und der Reaktionsarm 11 zusammengefügt werden. Die Verbindungshülse 60 aus den 12A bis 12C und den 11A bis 11B weist die gleichen Spezifikationen, Abmessungen und den gleichen Typ auf, um dadurch die Produktions- und Lagerkosten zu verringern. Die Abmessungen oder die Befestigungsstruktur der Verbindungshülse 60 aus den 12A bis 12C und den 11A und 11B können jedoch nach Bedarf geändert werden.
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In 13 ist der pneumatisch angetriebene Drehmomentvervielfacher (oder der elektrisch angetriebene Drehmomentvervielfacher) auf wenigstens eine Verbindungshülse und wenigstens einen angepassten Drehmomentvervielfacher anwendbar. Daher kann der pneumatisch angetriebene Drehmomentvervielfacher (oder der elektrisch angetriebene Drehmomentvervielfacher) (der eine Verbindungshülse und einen angepassten Drehmomentvervielfacher aufweist) kostengünstig einen Mehrfachschraubvorgang mit hohem Drehmoment ausführen.
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Mit Bezug auf 14 sei bemerkt, dass der pneumatisch angetriebene Drehmomentvervielfacher (oder der elektrisch angetriebene Drehmomentvervielfacher), der in Verbindung mit einem Translationsgetriebemechanismus arbeitet, auf wenigstens eine Verbindungshülse und wenigstens einen angepassten Drehmomentvervielfacher durch einen Translationsgetriebemechanismus anwendbar ist. Daher bewirkt der pneumatisch angetriebene Drehmomentvervielfacher eine Drehmomentübertragung über große Abstände und eine Drehmomenterweiterung durch den Translationsgetriebemechanismus und führt dadurch wirksam einen Montagevorgang an einer speziellen Arbeitsposition aus.
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Wenngleich die vorliegende Offenbarung anhand spezifischer Ausfühmngsformen beschrieben worden ist, könnten zahlreiche Modifikationen und Abänderungen von Fachleuten daran vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang und vom Gedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie in den Ansprüchen dargelegt ist.
