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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zangenwerkzeug, beispielsweise zur Montage und Demontage eines Sicherungsrings, zum Anordenen einer Ventilfeder in einen Ventilsitz oder auch zu medizinischen Zwecken, mit zwei Betätigungshebeln, die an ihrem einen Endbereich um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet und an ihren von der Schwenkachse frei wegragenden Hebelbereichen manuell zueinander bewegbar sind sowie mit zwei jeweils einem Betätigungshebel zuordenbaren Werkzeughebeln, die mit ihren einen Werkzeugendbereichen um die Schwenkachse schwenkbar sind.
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Ein derartiges Zangenwerkzeug hat den Vorteil, daß es sowohl zur Montage als auch Demontage eines Innen- und Außensicherungsrings nach DIN 471/472 benutzt werden kann.
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Aus der
US 2006/0283291 A1 ist eine umwandelbare Sicherungsringzange mit einem Drehpunkt, mit erster und zweiter Backe sowie mit erstem und zweitem Griff bekannt. Ein Paar Übertragungsstifte ist zur selektiven Bewegung in den Backen und den Griffen verschiebbar angeordnet, um alternative Betriebspositionen festzulegen, sodass sich die Backen entweder nach innen oder nach außen bewegen können, wenn sich die Griffe nach innen bewegen.
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Die
US 2016/0303721 A1 offenbart eine umschaltbare Zange zur Verwendung mit Außen-Sicherungsringen und Innen-Sicherungsringen. Die Zange besteht aus einem ersten Element mit einer Öffnung, einem zweiten Element mit einer versetzten V-förmigen Schiene und einem Stift mit zwei parallelen geraden Seiten und zwei gegenüberliegenden nach außen gebogenen Seiten. Der Stift wird in der Öffnung und der versetzten V-förmigen Schiene aufgenommen und ist innerhalb der versetzten V-förmigen Schiene beweglich.
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Die
DE 10 2007 033 189 A1 zeigt eine Ringzange mit zwei durch ein Gelenk schwenkbeweglich verbundenen Griffen und zwei den Griffen zugeordneten Funktionsenden, die auf der den Griffen gegenüberliegenden Seite des Gelenks angeordnet sind. vorgeschlagen. Mindestens ein Funktionsende ist an dem zugehörigen Griff in wenigstens zwei Winkelstellungen anordenbar.
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Aus der
DE 20 2012 104 536 U1 ist eine C-Ring-Zange bekannt, umfassend eine Griffeinheit, die ihrerseits zwei gleich geformte Griffe und ein Steuerteil umfasst. Weiterhin umfasst die C-Ring-Zange eine Zangeneinheit, die zwei gleich geformte Klemmkörper und eine Positionierscheibe umfasst. Am unteren Teil der linken und der rechten Seite jedes Klemmkörpers ist jeweils eine Positionieraussparung angeordnet, wobei die Positionierscheibe am Klemmkörper festgeschraubt ist, sodass der Griff und der Klemmkörper durch das drehbare Lagern in einer ersten und zweiten Befestigungsöffnung miteinander schwenkbar verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es ein flexibel verwendbares und für unterschiedliche Anwendungen anpassbares Zangenwerkzeug vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkzeugendbereiche der Werkzeughebel parallel nebeneinander angeordnet und konzentrisch zur Schwenkachse jeweils mit einer Kupplungskontur versehen sind, die gleich ausgebildet sind, wobei an jedem Betätigungshebel ein Kupplungsstück drehfest sowie koaxial zur Schwenkachse in drei Koppelstellungen verschiebbar angeordnet ist, die jeweils zu den Kupplungskonturen entsprechende Gegenkupplungskonturen aufweisen, wobei in einer Neutralposition der Kupplungsstücke sich in Außereingriff der Gegenkupplungskonturen von den Kupplungskonturen befinden, in einer ersten Koppelposition die Kupplungskonturen der Kupplungsstücke in die Gegenkupplungskonturen der ihnen näheren Werkzeughebel eingreifen und die in einer zweiten Koppelposition die Kupplungskonturen der Kupplungsstücke in die Gegenkupplungskonturen der ihnen entfernteren Werkzeughebel eingreifen.
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Durch diese Ausbildung können entsprechend der jeweiligen Koppelposition der Kupplungsstücke die Betätigungshebel entweder mit den ihnen axial näherliegenden Werkzeughebeln oder den ihnen axial entfernter liegenden Werkzeughebeln gekoppelt werden, so daß bei einem Zusammendrücken der Betätigungshebel die Werkzeughebel entweder voneinander weg oder zueinander hin bewegt werden. Damit weist das Zangenwerkzeug eine beidseitige Wirkungsrichtung auf, indem die Werkzeughebel sowohl eine Kraft nach innen als auch eine Kraft nach außen erzeugen können, je nach spezifischer Anordnung der Werkzeughebel. Das Zangenwerkzeug ist somit universell verwendbar.
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In der Neutralposition der Kupplungsstücke ist sowohl der Öffnungswinkel als auch der Schließwinkel der Betätigungshebel und auch der Werkzeughebel - nach Maßgabe der Kupplungs- bzw. Gegenkupplungskonturen - frei einstellbar. Zusätzlich kann über eine axiale Verschiebbarkeit ein Abstand der freien Enden der Werkzeughebel kontinuierlich eingestellt werden. Je weiter die Werkzeughebel dabei aus den Kupplungsstücken herausgeschoben werden, desto geringer wird der Abstand ihrer freien Enden bei einem feststehenden Winkel zueinander. Umgekehrt nimmt der Abstand ihrer freien Enden zu, wenn die Werkzeugenden weiter in die Kupplungsstücke hereingeschoben werden.
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Auch ist der Winkel der Betätigungshebel zu den Werkzeughebeln - ebenfalls nach Maßgabe der Kupplungs- bzw. Gegenkupplungskonturen - frei einstellbar.
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Damit ist das Zangenwerkzeug nach dem jeweiligen Bedürfnis optimal einstellbar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Werkzeughebel austauschbar sind gegen unterschiedliche Werkzeughebel, wobei die unterschiedlichen Werkzeughebel unterschiedlichen Anwendungen zugeordnet sind.
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Beispielsweise können die Werkzeughebel zur Montage und Demontage eines Sicherungsrings ausgebildet sein und an ihren freien Endbereichen Eingriffsspitzen zum Eingreifen in Öffnungen des Sicherungsrings aufweisen. Somit ist das Zangenwerkzeug als Montagewerkzeug ausgebildet, welches eine Montage und Demontage sowohl von Außensicherungsringen wie auch von Innensicherungsringen ermöglicht.
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Alternativ können die Werkzeughebel auch als Kneifzangenhebel, als Spreizzangenhebel, beispielsweise für medizinische Anwendungen, oder als Haken- und Flachhebel zum Anordnen einer Ventilfeder in einem Ventilsitz ausgebildet sein. In letzterem Fall kann mittels des Hakenhebels beispielsweise die Feder gegriffen und über eine Halterung geführt werden, an der die Feder montiert werden soll. Der Flachhebel kann beispielsweise eine Öffnung aufweisen, um den Flachhebel für die Montage der Feder auf dem Ventilsitz anzuordnen.
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Die Betätigungshebel können zur Schwenkachse konzentrische Betätigungshebelöffnungen mit den Kupplungskonturen entsprechenden Führungskonturen aufweisen, in die entsprechende Gegenführungskonturen der Kupplungsstücke in allen drei Koppelstellungen der Kupplungsstücke eingreifen und so nicht nur eine drehfeste Verbindung der Betätigungshebel mit den Kupplungsstücken geschaffen ist, bei der gleichzeitig die Kupplungsstücke relativ zu den Betätigungshebeln verschiebbar sind.
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Die Werkzeugendbereiche der Werkzeughebel können zur Schwenkachse konzentrische axial durchgehende gleiche Kupplungsöffnungen aufweisen, in deren Wandung die Kupplungskonturen radial umlaufend ausgebildet sind, wobei jedes der Kupplungsstücke wenigstens einen Gegenkupplungsabschnitt aufweist, der sich radial über einen Teilumfang des Kupplungsstücks erstreckt und wobei die Gegenkupplungsabschnitte der Kupplungsstücke jeweils einem gegenkupplungsabschnittsfreien Bereich des jeweils axial gegenüberliegenden Kupplungsstück gegenüber liegt.
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Zur symmetrischen Belastung der Kupplungsstücke kann dabei jedes Kupplungsstück zwei einander diametral gegenüberliegende Gegenkupplungsabschnitte aufweisen.
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Um im ausreichenden Maß eine Relativverdrehung der Kupplungsstücke zueinander zu ermöglichen, erstreckt jeder Gegenkupplungsabschnitt sich radial über einen Teilumfang des Kupplungsstücks mit einem Winkel <90°.
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Zur einfachen Verstellung der Kupplungsstücke in die drei Stellpositionen kann jedes Kupplungsstück mittels einer Verstellmechanik koaxial zur Schwenkachse in die drei Koppelstellungen verschiebbar sein.
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Dazu kann in einfacher und leicht betätigbaren Ausbildung jedes Kupplungsstück an seiner radial umlaufenden Umfangskontur eine radial umlaufende Ringnut aufweisen, in die ein sich radial zur Schwenkachse erstreckender Stellzapfen radial eingreift, der an einem Stellbolzen angeordnet ist, welcher in einer durchgehenden zur Schwenkachse radialen Stellbolzenbohrung in dem Betätigungshebel um seine Längsachse drehbar angeordnet ist, wobei der Stellzapfen exzentrisch zur Längsachse des Stellbolzens am Stellbolzen angeordnet ist und der Stellbolzen mit seinem dem Stellzapfen abgewandten Ende aus der Stellbolzenbohrung herausragt.
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Zur stabilen Führung können die Kupplungskonturen und Gegenkupplungskonturen und/oder die Führungskonturen Außenverzahnungen oder Innenverzahnungen gleicher Teilung sein.
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Vorzugsweise können die Kupplungsstücke auf einer zur Schwenkachse koaxialen Stellachse verschiebbar geführt angeordnet die Kupplungsstücke auf einer zur Schwenkachse koaxialen Stellachse verschiebbar geführt angeordnet sein.
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Ebenfalls zu einer stabilen Führung können die Kupplungsstücke an ihren einander zugewandten Stirnseiten jeweils einen zur Schwenkachse koaxialen Ringansatz aufweisen, der in der Neutralposition der Kupplungsstücke in die Kupplungsöffnung des jeweils axial näheren Werkzeugendbereichs hineinragt und mit seiner radial umlaufenden Mantelfläche radial an den zweiten Innenverzahnungen der Kupplungskonturen dieses Werkzeugendbereichs diese führend in Anlage sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Zangenwerkzeugs zum auseinander Bewegen der gerade erstreckten Werkzeughebel in deren unbetätigter Stellung
- 2 eine Seitenansicht des Zangenwerkzeugs nach 1 zum zueinander Bewegen der gerade erstreckten Werkzeughebel in deren unbetätigter Stellung
- 3 eine Seitenansicht des Zangenwerkzeugs nach 1 zum Auseinanderbewegen der abgewinkelt sich erstreckenden Werkzeughebel
- 4 eine Perspektivansicht des Zangenwerkzeugs nach 3 zum Auseinanderbewegen der abgewinkelt sich erstreckenden Werkzeughebel
- 5 einen Querschnitt im Bereich der Schwenkachse des Zangenwerkzeugs nach 1 in Neutralstellung der Kupplungsstücke
- 6 eine Ansicht des Zangenwerkzeugs nach 1 ohne Betätigungshebel in Neutralstellung der Kupplungsstücke
- 7 eine Ansicht des Zangenwerkzeugs nach 1 mit Betätigungshebeln
- 8 einen Längsschnitt des Zangenwerkzeugs nach 2 quer zur Schwenkachse.
- 9 einen Längsschnitt im Bereich der Schwenkachse des Zangenwerkzeugs nach 2.
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Das in den Figuren dargestellte Zangenwerkzeug ist beispielsgemäß als Montagewerkzeug zur Montage und Demontage sowohl eines Innen- als auch eines Außensicherungsrings ausgebildet und weist einen zu einer Schwenkachse 1 koaxialen Achsbolzen 2 auf, auf dem zwei hülsenartige Kupplungsstücke 3, 3' axial zwischen einer Neutralstellung mit größtem Abstand voneinander, einer ersten Koppelposition mit mittlerem Abstand voneinander und einer zweiten Koppelposition mit geringstem axialen Abstand voneinander verschiebbar geführt sind.
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An ihren axial einander entferntesten Endbereichen weisen die Kupplungsstücke 3, 3' gleiche radial umlaufende erste Außenverzahnungen 6, 6' an ihren radial umlaufenden Mantelflächen auf.
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Zwei Betätigungshebel 4, 4' weisen an ihren einen Endbereichen zueinander koaxiale Betätigungshebelöffnungen 5, 5' auf, die den ersten Außenverzahnungen 6, 6' entsprechende radial umlaufende erste Innenverzahnungen 7, 7' aufweisen, mit denen sie jeweils auf beiden Kupplungsstücken 3, 3' angeordnet sind und in die ersten Außenverzahnungen 6, 6' eingreifen, wobei die Kupplungsstücke 3, 3' mit ihren ersten Außenverzahnungen 6, 6' in den ersten Innenverzahnungen 7, 7' der Betätigungshebelöffnungen 5, 5' zwischen ihrer Neutralposition und der zweiten Kupplungsposition axial verschiebbar geführt sind.
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In der Neutralposition liegen die Kupplungsstücke 3, 3' mit ihren einander abgewandten Enden jeweils an auf dem Achsbolzen 2 fest angeordneten Anschlagscheiben 8, 8' an.
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Im Bereich der Betätigungshebelöffnungen 5, 5' sind die Betätigungshebel 4, 4' gabelartig ausgebildet und weisen einen Spalt zwischen ihren Gabelenden 9, 9' auf.
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In diesen Spalt ragen Werkzeugendbereiche 10, 10' an den einen Enden von Werkzeughebeln 11, 11' hinein.
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Koaxial zur Schwenkachse 1 weisen die Werkzeugendbereiche 10, 10' gleiche axial durchgehende Kupplungsöffnungen 12, 12' auf, deren Wandungen mit zweiten Innenverzahnungen 14, 14' ausgebildet sind, die den ersten Innenverzahnungen 7, 7' der Betätigungshebelöffnungen 5, 5' entsprechen.
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In der Neutralposition sind die die Werkzeughebel 11, 11' schwenkbar radial geführt. Dies erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Kupplungsstücke 3, 3' jeweils an ihren einander zugewandten Stirnseiten einen zur Schwenkachse 1 koaxialen Ringansatz 13, 13' aufweisen, die in der Neutralposition der Kupplungsstücke 3, 3' in die Kupplungsöffnungen 12, 12' hineinragen und mit ihren umlaufenden Mantelflächen radial an den zweiten Innenverzahnungen 14, 14' der Kupplungsöffnungen 12, 12' in Anlage sind und so die Werkzeughebel 11, 11' schwenkbar radial führen.
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An ihren einander zugewandten Bereichen sind die Kupplungsstücke 3, 3' nicht vollständig umlaufend sondern als Gegenkupplungsabschnitte 15, 15' ausgebildet, die sich über einen Teilumfang des Kupplungsstücks 3, 3' von weniger als 90° erstrecken. Die Kupplungsstücke sind so ausgebildet, dass diese eine Winkelbewegung der Zangenhälften ermöglichen.
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Die beiden Gegenkupplungsabschnitte 15, 15' liegen sich nicht axial direkt sondern um 90° verdreht diametral gegenüber. Damit greifen sie bei einer Axialverschiebung der Kupplungsstücke 3, 3' zueinander jeweils in die Bereiche zwischen den jeweils gegenüberliegenden Gegenkupplungsabschnitten 15', 15 ein.
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Die Gegenkupplungsabschnitte 15, 15' weisen an ihren radial umlaufenden Mantelflächen radial umlaufende zweite Außenverzahnungen 16, 16' auf, die den zweiten Innenverzahnungen 14, 14' entsprechen und in diese eingreifen können.
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Bei einer Verschiebung der Kupplungsstücke 3, 3' zueinander aus der Neutralposition in die erste Koppelposition gelangen die zweiten Außenverzahnungen 16, 16' in Eingriff in die zweiten Innenverzahnungen 14, 14' der ihnen jeweils axial näheren Kupplungsöffnungen 12, 12' der Werkzeughebel 11, 11'.
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Werden nun die Werkzeughebel 11, 11' manuell aus der in 1 dargestellten Position entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 17 (zwei Alternativen sind dargestellt) zueinander bewegt, erfolgt ein voneinander Wegbewegen der freien Enden 18, 18' der Werkzeughebel 11, 11'.
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Werden die Kupplungsstücke 3, 3' weiter zueinander aus der ersten Koppelposition in die zweite Koppelposition verschoben, so gelangen die zweiten Außenverzahnungen 16, 16' in Eingriff in die zweiten Innenverzahnungen 14, 14' der ihnen jeweils axial entfernteren Kupplungsöffnungen 12, 12' der Werkzeughebel 11, 11'. Werden nun die Werkzeughebel 11, 11' manuell aus der in 2 dargestellten Position entgegen der Kraft der Rückstellfeder 17 zueinander bewegt, erfolgt ein zueinander Zubewegen der freien Enden 18, 18' der Werkzeughebel 11, 11'.
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Die freien Enden der Werkzeughebel 18, 18' sind zum Eingriff in entsprechende Öffnungen von nicht dargestellten Sicherungsringen ausgebildet, die durch das manuelle zueinander Bewegen der Betätigungshebel 4, 4' je nach erster oder zweiter Koppelposition gespreizt oder zusammengezogen werden.
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Befinden sich die Kupplungsstücke 3, 3' in der Neutralposition, so sind die Werkzeughebel 11, 11' frei und unabhängig voneinander relativ zu den Betätigungshebeln 4, 4' schwenkbar und so für den jeweiligen Montageprozeß in die optimale Stellung zueinander einstellbar. Eine genauere Einstellmöglichkeit der freien Enden 18,18' ergibt sich durch die axiale Verschiebung der Werkzeughebel 11,11' in axialer Richtung.
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Zur Verstellung der Kupplungsstücke 4, 4' weisen die Kupplungsstücke 4, 4' in ihren voneinander weggerichteten Endbereichen an ihren radial umlaufenden Umfangskonturen jeweils eine radial umlaufende Ringnut 19, 19' auf, in die ein Stellzapfen 22, 22' radial eingreift. Der Stellzapfen 22, 22' ist an einem Stellbolzen 20, 20' angeordnet, welcher in einer radial durchgehenden Stellbolzenbohrung 21, 21' in dem Betätigungshebel 4, 4' drehbar geführt angeordnet ist. Dabei ist der Stellzapfen 22, 22' exzentrisch zur Längsachse des Stellbolzens 20, 20' am Stellbolzen 20, 20' angeordnet. Mit seinem dem Stellzapfen 22, 22' abgewandten Ende ragt der Stellbolzen 20, 20' aus der Stellbolzenbohrung 21, 21' heraus und kann von einer Person erfaßt und um seine Längsachse verdreht werden. Durch die exzentrische Anordnung der Stellzapfen 22, 22' werden dabei die Kupplungsstücke 4, 4' in ihre Koppelstellungen axial verschoben. Die exzentrische Anordnung stellt nur eine Möglichkeit zur axialen Verschiebung der Kupplungsstücke dar.
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Bezugszeichen
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- 1
- Schwenkachse
- 2
- Achsbolzen
- 3
- Kupplungsstück
- 3'
- Kupplungsstück
- 4
- Betätigungshebel
- 4'
- Betätigungshebel
- 5
- Betätigungshebelöffnung
- 5'
- Betätigungshebelöffnung
- 6
- erste Außenverzahnung
- 6'
- erste Außenverzahnung
- 7
- erste Innenverzahnung
- 7'
- erste Innenverzahnung
- 8
- Anschlagscheibe
- 8'
- Anschlagscheibe
- 9
- Gabelenden
- 9'
- Gabelenden
- 10
- Werkzeugendbereich
- 10'
- Werkzeugendbereich
- 11
- Werzeughebel
- 11'
- Werzeughebel
- 12
- Kupplungsöffnung
- 12'
- Kupplungsöffnung
- 13
- Ringansatz
- 13'
- Ringansatz
- 14
- zweite Innenverzahnung
- 14'
- zweite Innenverzahnung
- 15
- Gegenkupplungsabschnitt
- 15'
- Gegenkupplungsabschnitt
- 16
- zweite Außenverzahnung
- 16'
- zweite Außenverzahnung
- 17
- Rückstellfeder
- 18
- freie Enden
- 18'
- freie Enden
- 19
- Ringnut
- 19'
- Ringnut
- 20
- Stellbolzen
- 20'
- Stellbolzen
- 21
- Stellbolzenbohrung
- 21'
- Stellbolzenbohrung
- 22
- Stellzapfen
- 22'
- Stellzapfen