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Endlose Gurte für eine Formmaschine zur Herstellung von lufthaltigen
Isolationen für elektrische Leiter Die Erfindung bezieht sich auf endlose Gurte
für eine Formmaschine zur Herstellung von lufthaltigen Isolationen für elektrische
Leiter aus einem plastischen Rohr mit periodisch verteilten Einschnürungen, bei
der das plastische Rohr zwischen zwei oder vier Gurten mitgenommen wird und während
seiner Einschnürung durch in sein Inneres eingeführte Druckluft aufgeblasen wird,
so daß es sich an die Außenfläche der Gurte anlegt, wobei jeder Gurt auf der Innenseite
Antriebsglieder trägt und durch zwei Kettenräder angetrieben wird, während auf der
Außenseite jedes Gurtes Formvertiefungen mit elastischen Zähnen angebracht sind,
die so bemessen sind, daß sie das plastische Material rings um den Leiter zusammendrücken.
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Die mit solchen Gurten hergestellten isolierten Leiter sind insbesondere
zur Verwendung in.Fernmeldekabeln für die übertragung von Hochfrequenzströmen bestimmt.
Die rohrförmige Isolation mit periodischen Einschnürungen ist sehr lufthaltig, hält
aber den Leiter dennoch genau in der zentralen Lage.
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Bei bekannten Formmaschinen der angegebenen Art sind die Gurte an
den Stellen, an denen die Einschnürungen gebildet werden sollen, mit Vorsprüngen
versehen, die durch Zusammenquetschen des Isoliermaterials Grate bilden, die über
den äußeren zylindrischen Umfang des Isoliermaterials hinausragen. Da solche Grate
sehr störend sind, müssen sie entfernt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsgang
erfordert.
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Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung von endlosen Gurten der eingangs
angegebenen Art, mit denen die Einschnürungen ohne die Bildung von störenden Graten
erzeugt werden können, so daß eine Nachbearbeitung nicht erforderlich ist.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Zähne höher
als der rings um den zu isolierenden Leiter verfügbare radiale Raum sind und während
der Formung der Einschnürungen zusammengedrückt werden.
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Bei einer Vorrichtung mit zwei Gurten bestehen die in den Formvertiefungen
enthaltenen Zähne aus zwei Abschnitten, die in der Längsrichtung gegenseitig versetzt
sind.
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Bei Verwendung von vier Gurten liegen die in den Formvertiefungen
enthaltenen Zähne einander gegenüber, und sie sind so bemessen, daß zwischen ihnen
ein freier Raum bestehen bleibt, der zur Aufnahme des überschüssigen Materials ausreicht.
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In beiden Fällen entstehen beim Zusammenlaufen der Gurte Räume, in
die das Material eintreten kann, das von den Zähnen bei der Bildung der Einschnürungen
seitlich verdrängt wird, so daß keine über den Umfang des Isolierrohres hinausragenden
Grate entstehen.
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Für die richtige Wirkung der Gurte ist eine genaue Einhaltung der
gegenseitigen Lage wichtig. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung geschieht dies
dadurch, daß der elastische Teil der Gurte um eine Kette geformt ist und daß ein
Teil der Laschen der Kette Ansätze trägt, die durch die Seitenfläche des elastischen
Materials ragen.
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Bei einer anderen Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß
der zuvor geformte elastische Teil der Gurte eine Ausnehmung für eine Metallkette
enthält und daß die Kettenachsen Ansätze tragen, die in Löcher eingreifen, die in
den Seitenflächen des elastischen Materials vorgesehen sind.
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Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der zuvor geformte
elastische Teil des Gurtes mit einer Doppelkette zusammengefügt ist, die aus zwei
durch Querglieder verbundenen Einzelketten zusammengesetzt ist, und daß der elastische
Teil des Gurtes offene zylindrische Ausnehmungen enthält, in welche die Querglieder
der Ketten eingehängt sind.
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In allen Fällen kann die Justierung der gegenseitigen Lage dadurch
erfolgen, daß der zum Antrieb der Gurte dienende Zahnkranz der Kettenräder verstellbar
auf einer Nabe angeordnet ist und an der Innenseite eine Innenverzahnung trägt,
über die die
Winkelstellung des Zahnkranzes mittels eines Zahnschlüssels
genau eingestellt werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Darin zeigt F i g. 1 das Prinzip einer bekannten Formmaschine mit endlosen Gurten
zur Herstellung von rohrförmigen Isolationen mit periodischen Einschnürungen, F
i g. 2 eine bekannte Form der Gurte, die bei dieser Maschine verwendet werden, F
i g. 3 einen isolierten Leiter, der mit den Gurten von F i g. 2 hergestellt ist,
F i g. 4 die Bildung der Einschnürung mittels der Gurte von F i g. 2, F i g. 5 zwei
gemäß der Erfindung ausgeführte Gurte, die bei einer Maschine gemäß F i g. 1 verwendet
werden können, F i g. 6 einen Schnitt durch die Gurte von F i g. 5, F i g. 7 einen
isolierten Leiter, der mit den Gurten nach F i g. 5 und 6 hergestellt ist, F i g.
8 vier nach der Erfindung ausgeführte Gurte für eine Formmaschine mit vier Gurten,
F i g. 9 die Bildung der Einschnürung mittels der Gurte von F i g. 8, F i g. 10
einen isolierten Leiter, der mittels der Gurte von F i g. 8 und 9 hergestellt ist,
F i g. 11 einen mit einer Antriebskette ausgestatteten Gurt, F i g. 12 eine andere
Ausführungsform- eines mit einer Antriebskette ausgestatteten Gurtes, F i g. 13
einen mit zwei Antriebsketten ausgestatteten Gurt und F i g. 14 eine Vorrichtung
zur genauen Einstellung der Winkelstellung der zum Antrieb der Gurte dienenden Zahnräder.
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F i g. 1 zeigt das Prinzip einer bekannten Formmaschine zur Bildung
des Isoliermantels eines elektrischen Leiters. Eine Strangpresse 1 bildet ein plastisches
Rohr 2 aus Polyäthylen rings um den metallischen Leiter 3. Diese Anordnung wird
dann durch eine Formmaschine gezogen, die endlose Gurte 4 enthält, welche auf ihren
Außenseiten Vertiefungen tragen, die so ausgeführt sind, daß die Berührungsflächen
eine zusammenhängende Form bilden, deren Gestalt der gewünschten Außenform der Isolation
entspricht. Der von dem Isolierrohr in plastischem Zustand umgebene Leiter 3 wird
zwischen die Gurte eingeführt, deren Lineargeschwindigkeit gleich derjenigen des
Leiters ist, so daß Einschnürungen gebildet werden, die den Leiter festlegen. Zugleich
wird das Rohr durch in das Innere eingeführte Druckluft derart aufgeblasen, daß
es sich an die Außenfläche der Gurte anlegt und sich vollständig an die Form ihrer
Vertiefungen anpaßt. Die Gurte werden durch Zahnräder 5 angetrieben, deren Zähne
in Kerben eingreifen, die auf der Innenseite der Gurte vorgesehen sind. Die dargestellte
Formmaschine enthält zwei Gurte. Nach dem gleichen Prinzip können auch Formmaschinen
mit vier Gurten gebildet werden.
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F i g. 2 zeigt die Bildung der zusammenhängenden Form beim Zusammenlaufen
der Gurte im Fall einer Vorrichtung mit zwei -Gurten. Zur Erzielung einer Dichtigkeit
in der Längsrichtung müssen bei den dargestellten bekannten Gurten die zur Bildung
der Einschnürungen dienenden Zähne 6 in den Vertiefungen der Gurte einander
genau gegenüberliegen.
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In F i g. 3 ist ein auf diese Weise hergestellter Isoliermantel dargestellt.
An jeder Einschnürung des Rohres 7 bilden sich an der Außenseite störende Grate
8, die durch eine besondere Bearbeitung entfernt werden müssen.
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In F i g. 4 ist dargestellt, wie die Zähne der bekannten Gurte die
Einschnürungen im Augenblick des Zusammenlaufens bilden, woraus zu ersehen ist,
wie die störenden Grate 8 entstehen. Das plastische Rohr 7 wird zwischen den einander
gegenüberliegenden Zähnen 9 a und 9 b zusammengequetscht. Durch dieses Zusammenquetschen
wird das plastische Material nach außen gedrückt, so daß sich die in F i g. 3 dargestellten
Grate 8 bilden.
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Zur Beseitigung dieses schwerwiegenden Nachteils werden gemäß der
Erfindung Gurte verwendet, deren Zähne in der in F i g. 5 dargestellten Weise ausgebildet
sind. Jeder in den Vertiefungen der Gurte enthaltene Zahn besteht aus zwei Abschnitten,
die gegenseitig in der Längsrichtung versetzt sind. Bei dem Gurt 14 b besteht jeder
Zahn aus zwei gegenseitig versetzten Abschnitten 10 und 11, und in dem Gurt 14a
besteht jeder Zahn aus zwei gegenseitig versetzten Abschnitten 12 und 13.
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Der Abschnitt 10 liegt dem Abschnitt 12 und der Abschnitt 11 liegt
dem Abschnitt 13 gegenüber.
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In der Schnittansicht von F i g. 6 sind die einander gegenüberliegenden
Zähne 10 und 12 und die einander gegenüberliegenden Zähne 11 und 13 dargestellt,
wobei angenommen ist, daß die beiden Gurte 14a und 14b vollständig aneinandergefügt
sind. Die Zusammendrückung des plastischen Isoliermaterials rings um den Leiter
wird durch die Längsversetzung der beiden Abschnitte des Zahnes sowie. durch die
radiale Höhe dieser Abschnitte bestimmt, wobei sich diese Abmessungen entsprechend
der Wandstärke des plastischen Rohres ändern können. Beim Eindrücken der Zähne in
das plastische Material legen die einander gegenüberliegenden Zahnabschnitte
10-12 und 11-13 das plastische Material rings um den Leiter in der
Richtung der Pfeile an, wobei das überschüssige Material in das Innere des zylindrischen
Profils des Isoliermaterials ohne Bildung von Graten eintreten kann. Die Achsen
der einander gegenüberliegenden Zähne sind jeweils um 45° nach oben bzw. nach unten
gegen die Berührungsebene der beiden Gurte geneigt.
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In F i g. 7 ist eine Ansicht eines isolierten Leiters dargestellt,
der mittels der in F i g. 5 und 6 gezeigten Gurte hergestellt ist, sowie eine vergrößerte
Schnittansicht durch die dichte Isolation.
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Die Formmaschinen, die mit den beschriebenen Gurten ausgestattet sind,
werden zur Herstellung von isolierten Leitern verwendet, die für die Bildung von
symmetrischen Paaren, Vierern oder Koaxialleitungen in Fernmeldekabeln bestimmt
sind. Nach diesem Verfahren wurde insbesondere die Isolation des Innenleiters von
1,2 mm Durchmesser einer Koaxialleitung für Hochfrequenz hergestellt, bei der der
Durchmesser der Isolation 4,4 mm betrug. Zur Bildung dieser Isolation wurden Gurte
verwendet, bei denen die in den Vertiefungen enthaltenen Zähne eine radiale Höhe
von 1,5 mm besaßen, während die beiden Abschnitte jedes Zahnes um 1,5 mm gegenseitig
versetzt waren. Der damit erhaltene isolierte Leiter besaß eine gute Dichtigkeit
in der Längsrichtung, und es entstand kein störender Grat an der Stelle der Einschnürungen.
Die Koaxialleitungen, die aus dem in der vorstehenden Weise isolierten Mittelleiter
gebildet wurden, besaßen ausgezeichnete
Eigenschaften. Im folgenden
werden die Ergebnisse bei einer Serie von 500 Fabrikationslängen mit jeweils 460m
angegeben:
| Wellenwiderstand bei 1 MHz 75,3 ± 0,6 92 |
| Dämpfung bei 1 MHz ...... 0,61 ± 0,01 N/km |
| Effektive Dielektrizitäts- |
| konstante .............. 1,175 ± 0,015 |
| Scheitelwert der Echokurve, |
| die auf einem Echometer |
| mit Hilfe eines Impulses |
| von 0,05 #ts Dauer (gemes- |
| sen bei der halben Ampli- |
| tude) festgestellt wurde, |
| ausgedrückt durch die Ab- |
| weichung von dem Wellen- |
| widerstand ............. Mittelwert 0,2 S2 |
| Maximum 0,59 |
Bemerkenswert ist der geringe Wert der effektiven Dielektrizitätskonstante (1,175)
dieser Isolation, die zugleich die erforderliche Dichtigkeit in der Querrichtung
und in der Längsrichtung aufweist. Infolge dieses günstigen Wertes der Dielektrizitätskonstante
kann der Durchmesser der so gebildeten Koaxialleitung kleiner gehalten werden als
der Durchmesser von Leitungen, die mit anderen dichten, lufthaltigen Isolationen
gebildet sind. Ein weiterer wesentlicher Faktor ist bekanntlich die Gleichmäßigkeit
der Herstellung. Sie wird einerseits durch die Streuung der Eigenschaften bei verschiedenen
Fabrikationslängen und andererseits durch die Regelmäßigkeit jeder einzelnen Länge
definiert. Die Regelmäßigkeit jeder einzelnen Länge kennzeichnet sich durch die
maximale Amplitude oder den Scheitelwert der Echokurve eines Impulses im Einschwingzustand.
Die in vorstehender Tabelle angeführten Werte zeigen, daß die betreffenden Koaxialleitungen
eine größere Regelmäßigkeit besitzen, als sie üblicherweise mit anderen dichten,
lufthaltigen Isolationen erzielt werden kann.
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Wenn eine Vorrichtung mit vier Gurten verwendet wird, tragen die Formvertiefungen
jedes Gurtes einen Zahn, und die Zähne der vier Gurte liegen einander ohne gegenseitige
Versetzung gegenüber. Das von diesen Zähnen hervorgerufene Eindrücken erfolgt allmählich
in dem Maße, wie sich die Zähne dem zu isolierenden Leiter nähern, und das überschüssige
plastische Material bildet vier kleine Rippen zwischen den Eindrückpunkten.
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In F i g. 8 ist eine Anordnung mit vier Gurten 15
dargestellt.
Die von den Formvertiefungen 17 getragenen vier Zähne 16 drücken das Rohr 19 aus
plastischem Material an vier Stellen gegen den Leiter 18. Aus der Darstellung ist
zu erkennen, daß diese Zähne keine gegenseitige Versetzung in der Längsrichtung
aufweisen. Zwischen den Zähnen bildet das plastische Material eine Rippe 20. Damit
die Dichtigkeit rings um den Mittelleiter gewährleistet wird. und gleichzeitig vermieden
wird, daß sich die Rippen über das zylindrische Profil der Isolation hinaus in Form
von Graten verlängern, sind die Abmessungen der Zähne aus elastischem Material so
gewählt, daß sich diese Zähne am Ende des Vorgangs zusammendrücken und einen Zwischenraum
bestehen lassen, in den das überschüssige plastische Material ohne Bildung eines
Grates eintreten kann.
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In F i g. 9 sind die Gurte am Ende des Eindruckvorganges der Zähne
16 im Schnitt dargestellt. Das plastische Material ist rings um den Mittelleiter
18 zur Erzielung einer guten Dichtigkeit in der Längsrichtung zusammengedrückt,
und das überschüssige Material bildet vier Rippen 20.
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F i g. 10 zeigt einen Abschnitt des Isolierrohres 22, das den Leiter
18 umgibt, sowie die Rippen 23 in der durch die Zusammendrückung gebildeten Einschnürung.
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Zur Bildung von periodischen Einschnürungen, die genau die gewünschte
Form haben, muß die gegenseitige Lage der Zähne, die sich auf den verschiedenen
Gurten befinden, mit großer Genauigkeit festgelegt werden. In F i g. 11, 12 und
13 sind Anordnungen gemäß der Erfindung gezeigt, mit denen dies erreicht werden
kann.
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F i g. 11 zeigt einen Abschnitt eines Gurtes, in den eine mechanische
Antriebskette in Form einer Gliederkette eingeformt ist.
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F i g. 12 zeigt einen Abschnitt eines Gurtes, der durch Zusammenfügen
einer mechanischen Antriebskette und eines unabhängig von der Kette geformten elastischen
Teiles gebildet ist.
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F i g. 13 zeigt einen Abschnitt eines Gurtes, der durch den Zusammenbau
einer mechanischen Doppelkette mit einem unabhängig davon geformten elastischen
Element gebildet ist.
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Bei der in F i g. 11 dargestellten Ausführungsform ist der elastische
Teil 30 des Gurtes, der die Formvertiefungen für das plastische Isoliermaterial
trägt, völlig fest mit einer Antriebskette 31 verbunden. Diese Anordnung wird bei
der Formung des elastischen Materials in einer Form hergestellt, welche die Metallkette
genau in der richtigen Lage hält. Zur Verbesserung der Festigkeit, mit der das elastische
Element auf der Metallkette gehalten wird, ist diese an einem Teil ihrer Laschen
mit Ansätzen 32 versehen, deren Enden genau bis zu den Seitenflächen des elastischen
Teiles reichen. Die Gurte gleiten in Führungen 33, welche sie in der genauen gegenseitigen
Lage halten. Die ohne Spiel in die Führungen 33 eingepaßten Enden der Ansätze erlauben
eine genauere Führung, als sie erhalten werden könnte, wenn in den Führungen 33
einfach das um die Metallketten geformte elastische Element 30 gleiten würde. In
der Schnittansicht von F i g. 11 ist diese Führung in verkleinertem Maßstab dargestellt.
Die Führung 33 besteht aus -einer Stahlschiene, die an der Innenseite Nuten 34a
und 34b aufweist, in denen der Gurt gleitet. An den Seitenflächen dieser Nuten liegen
einerseits die Wand des elastischen Materials des Gurtes und andererseits die Enden
der von einem Teil der Laschen der Metallkette getragenen Ansätze 32 an. Die Rollen
36 der Kettenglieder gleiten auf einer Rippe 35, die zu diesem Zweck in der Führung
vorgesehen ist. Die Führung des Gurtes wird somit durch elastische Teile bewirkt,
die durch Metallteile verstärkt sind.
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In F i g. 12 ist ein Abschnitt eines Gurtes dargestellt, bei dem der
elastische Teil von der Metallkette abnehmbar ist. Die Achsen 37 der Metallkette
besitzen auf jeder Seite Verlängerungen 38. Die Länge dieser Verlängerungen ist
gleich der Dicke des elastischen Materials, so daß sie gerade bis zu der Seitenfläche
des Gurtes reichen. Der elastische Teil enthält eine Ausnehmung 39, in die sich
die Metallkette einlegt, sowie Löcher 40, welche die Verlängerungen der Kettenachsen
aufnehmen. Diese Anordnung hält das elastische Element auf der Metallkette
fest,
und die Enden der Verlängerungen der Kettenachsen bewirken die seitliche Führung
in der Gurtführung, welche derjenigen von F i g. 11 entspricht.
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F i g. 13 zeigt einen Abschnitt eines Gurtes, der durch eine trennbare
Verbindung eines elastischen Teiles 41, das die Formvertiefungen enthält,
mit einer Doppelkette gebildet ist. Die Doppelkette besteht aus zwei Einzelketten
42a und 42b, deren Kettenglieder durch Achsen 43 verbünden sind, die
zugleich als Querverbindungen zwischen den Einzelketten dienen.
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Der elastische Teil 41 des Gurtes enthält Ausne hmungen
44, mit denen der Gurt in die Querglieder eingehängt ist. Die Ausnehmungen
44 haben die Form von Hohlzylindern, die entlang einer Mantellinie offen sind. Die
Querverbindungen der Kette werden in die zylindrischen Ausnehmungen eingeführt,
was durch die Elastizität des Materials möglich ist. Die Glieder der Kette werden
durch Doppelkettenräder angetrieben, und die Führung der Gurte erfolgt mittels einer
Führung 45, die zwei Schienen 47 trägt. Die seitliche Führung wird auf diesen Schienen
durch die inneren Laschen 48 der Kettenglieder bewirkt. Die senkrechte Auflagerung
der Ketten auf den Schienen 47 erfolgt über die Rollen 46 der Ketten.
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Die elastischen Teile der Gurte, welche die Formvertiefungen enthalten,
sind auf den Metallketten mittels der beschriebenen Anordnungen befestigt. Die gegenseitige
Lage der Gurte wird in seitlicher und senkrechter Richtung durch die Kettenführungen
in der beschriebenen Weise erreicht. In der Längsrichtung wird diese gegenseitige
Lage durch die die Ketten antreibenden Kettenräder gewährleistet. Daraus folgt,
daß es unerläßlich ist, daß die gegenseitigen Winkelstellungen der Kettenräder mit
großer Genauigkeit justiert werden können.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Justierung der Winkelstellung der
Kettenräder mittels der in F i g. 14 dargestellten Anordnung. Das zum Antrieb der
Kette dienende Kettenrad 50 ist auf einer Nabe 51 festgeklemmt, die über eine Keilverbindung
mit der Antriebswelle 52 verbunden ist. Das Festklemmen erfolgt durch einen Klemmring
53 mittels Klemmschrauben 54. Das Kettenrad 50 kann sich um einen bestimmten Winkel
gegen die Nabe 51 verschieben, wobei es jedoch konzentrisch zu dieser bleibt.
Dies wird durch Langlöcher 55 ermöglicht, in denen die Schrauben 54 sitzen.
Zur genauen Einjustierung der Winkelstellung des Kettenrades ist dieses über einen
bestimmten Kreisbogen mit einer Innenverzahnung 56 versehen. Mittels eines Zahnschlüssels
57 kann die Winkelstellung des Kettenrades, welche die Stellung des Gurtes in der
Längsrichtung bestimmt, mit großer Genauigkeit einjustiert werden. Diese Stellung
wird dann durch Anziehen der Schrauben festgelegt.