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Gelenk, insbesondere für -zusammenlegbare ^Feldsitze,-Liegen od. dgl.
mit Rastensegment,-Klinke und Schleppscheibe Zusatz zum Patent: 1123 443
Die Erfindung bezieht sich .auf ein Gelenk, insbesondere für zusammenlegbare Feldsitze,
Liegen od. dgl., mit einem an dem einen Gelenkteil -fest angebrachten -.Kastensegment
sowie einer an dem anderen Gelenkteil angeordneten federbelasteten Kastenklinke,
die zum Abstützen .des einen Gelenkteiles in das 'Kastensegment eingreift, und mit
einer Schleppscheibe, die, koaxial -zum Kastensegment gelagert, zwischen Anschlägen
drehbar ist und in,der einen Endstellung die Kastenklinke ausschaltet, und .in der
anderen Endstellung-zum.Eingriff-freigibt.
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Nach dem Hauptpatent 1123 443 .wird ein Gelenk der angeführten Art
geschaffen, : das lediglich, durch Drehen des.Rastensegmentes#von Zahn zu Zahn-eingestellt
und festgestellt werden kann. Dazu ist die Schleppscheibe mit- Zähnen versehen,
deren-Teilung den "Rasten des Segmentes.entspricht. Die Anschläge an dem - einen
Gestenteil .lassen . ein .Drehen der Schleppscheibe.um eine Zahnteilung zu,-so daß
in der einen Endstellung die Zähne der Schleppscheibe die ,Kastenklinke vom Eingriff
abhalten, -in. der anderen Endstellung den -Eingriff -vorbereiten und in der Mittelstellung-
den Eingriff in das Kastensegment zulassen.
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Der Erfindung liegt- die Aufgabe zugrunde,- bei Einstellung-von Zahn-zu-Zahn.dieHerstellung
einfacher und preiswerter zu machen,,insbesondere den Verschleiß: des, Rastensegmeutes
herabzumindern, und unliebsame Hoppelgeräusche. zu vermeiden. Die Arretierung der
Gelenkteile muß in allen..Winkelstellungen unbedingt sicher sein, so: daß der Benutzer
einer- mit diesen-Gelenken ausgerüsteten Liege- vor. plötzlichem Zusammenklappen.
der- Endteile bewahrt wird und .die Schaltfunktion. des Gelenkes am. Geräusch deutlich
erkanuen kann.
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Nach der Erfindung weist die. .unter Reibungsschluß stehende-Schleppscheibe
für den Klinkenzglm eine tiefe Zahnlücke und. anschließend in Zusammenklapprichtung
eine flache Ausschaltlücke- mit: einer Auflauffläche auf, die . nach dem Ausheben
- der Kastenklinke durch einen beliebigen Zahn des .Rastensegmentes bei der Bewegung.
des einstellbaren Gelenkteiles in Öffnungsrichtung des Gelenkes unter die Zahnspitze
des. Klinkenzahns der-Rastenklinke ge-.langt.- Durch -diese Gelenkausbildung werden
-die genannten Forderungen erfüllt.
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Die Schleppscheibe kann klein gehalten werden, und durch den- steten
Eingriff des,Klinkenzahnes tritt ..kaum. ein Verschleiß dieses Zahnes bzw. derrZahnlöcke
in der Schleppscheibe auf; wenn diese etwa die Form eines-Kreisausschnittes und:im
Anschluß an die . Lücken Flanken: aufweist, :die das- Schwenken relativ
| ,Zum ;Rastqnsegment und zur -Rastenffliuke durch An- |
| ;sehlag.gn,denFlanken des KlinXenzahnes begrengt. |
| -Die Zahnhöhe des Zahnsegmentes entspricht min- |
| _destens,der radialen ;Differenz zynischen dem Qrund |
| der ?alznlücke und dem@Grund;.der Auflauffläche der |
| -Schleppseheihe. -Anererseits -kann der :Klinkenzahn |
| .den -Rastenzahn um einen -Betrag-ül?erragen, der der |
| ,Zahnhöhe tlesastegsegmeutesä entspziclit. |
| Beim Abheben der Rastengähne der -Klinke durch |
| die .Zähne des Rasteusegmentes_kommt.beim weiteren |
| -Schwenken des einstellbaren-Gelenkteiles die Zahn- |
| .spitze desJlinkenzahnes auf die Auflauffläche- der |
| Ausschallücke.lIn.ganz..besonders vortellhäf£er Weise |
| :kann--die. AuflAuffläche, von -der Zahnlücke.. weg den |
| . radialen- Abgmd .vergrößernd, schräg- gerichtet- sein. |
| Die :Rastenzälme - gelangen dadurch mit :Sicherheit |
| außerhalb, des. Bereiches der- Zähnlüeken .des: Rasten- |
| ssgmpntes. -Dabei; kann die Ausschaltlücke, so . breit |
| sein, daß. die -Zahnsptze des. Klinkenzahnes um einen |
| kleinen Betrag -_ etwa .in Umfangsrichtung .auf der |
| .schrägen -Auflapffläche: der. Ausschaltlücke - beweg- |
| : bar ist. -. |
| Bei -einer= anderen., Ausführungsfarm der Schlepp- |
| scheibe kapn_ an- ihr-ein. nach unten gerichteter- Arm |
| und= an- dem. ,die-:Rastenklinke tragenden. Gelenk- teil |
| können -.Anschläge vorgesehen sein, welche das |
| Schleppscheibenschweuken -begrenzen. - In diesem |
| Fall-isl ein Begrenzung-der Schleppscheibe durch, den |
| e.Klinkerxzahn,der,Rastenkl-inke.nicht notwendig. |
Die Schleppscheibe kann auch zur Sicherung der aufgeklappten Beine
dienen. Dazu weist der zwischen den Anschlägen bewegliche Arm an seinem Ende einen
abgebogenen Teil auf, der in einen Schlitz der aufgeklappten Beine hineinragt und
damit diese in der Endstellung verriegelt. Zur Entriegelung wird der Schwenkbereich
der Schleppscheibe über den Bereich zwischen den Flanken der Lücken hinaus vergrößert.
Dazu weist der erste Zahn des Rastensegmentes eine größere radiale Erstreckung vom
Lagerbolzen aus auf als die übrigen Zähne des Rastensegmentes. Dieser Zahn hebt
den Klinkenzahn aus der Zahnlücke heraus, so daß der Schleppscheibenarm bis zum
Anschlag mitgenommen werden kann und das Bein freigibt.
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Um die Fußstütze auch dann in ihre Endstellung aufklappen zu können,
wenn bereits der einstellbare Gelenkteil in die Gebrauchsstellung geschwenkt ist,
kann die Zahnlücke in der Schleppscheibe eine schräge Zahnflanke aufweisen, mit
der die ebenfalls schräge Zahnflanke des Klinkenzahnes so zusammenarbeitet, daß
sie einen Teil der Kraft der Feder auf den Schleppscheibenarm überträgt.
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Bei den genannten Ausbildungsformen kann zur Erzielung des Reibungsschlusses
zwischen der Schleppscheibe und mindestens einer seitlichen Anlagefläche ein Federelement
vorgesehen sein. Dieses kann aus einer Tellerfeder bestehen, die koaxial zur Schleppscheibe
gelagert ist. Es kann aber auch die Schleppscheibe selbst federnd ausgebildet sein.
Dazu kann die Stärke der Schleppscheibe geringer sein als der Abstand ihrer seitlichen
Anlageflächen, und die Schleppscheibe kann dann Einprägungen aufweisen, klie federnd
unter einer bestimmten Vorspannung an -den seitlichen Anlageflächen anliegen. Für
die einwandfreie Funktion des Gelenkes und eine jederzeit sichere Einrastung kann
die Höhe des Reibungsschlusses der Schleppscheibe an ihren Anlageflächen durch die
federnde Anlage einstellbar größer sein als @d.'re durch die Reibung des federbelasteten
Klinkenzahnes bei seiner Bewegung auf der Auflauffläche der Schleppscheibe auftretende
Kraft. Dadurch wird nach dem Ausheben beim Drehen des einstellbaren Gelenkteiles
in Öffnungsrichtung der Klinkenzahn auf dem schrägen Grund vom Lagerbolzen noch
weiter weggeführt, so daß die Kastenzähne zu den Spitzen der Zähne des Kastensegmentes
einen kleinen Zwischenraum frei lassen.
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Der einstellbare Gelenkteil soll in einem kleinen Öffnungswinkel,
in dem er nicht benützt wird, besonders leichtgängig sein, und erst in einem Winkelbereich,
in dem es z. B. beim Einsatz in einer Liege in Gebrauch genommen wird, soll die
weitere Einstellung des Gelenkes mit einem bestimmten Widerstand erfolgen, der einmal
das Gefühl für die Betätigung des Gelenkes auslöst und zum anderen verhindert, daß
das Gelenk in unliebsamer Weise plötzlich schnell zusammenklappt. Dazu kann die
etwa kreisausschnittförmige Schleppscheibe eine in Umfangsrichtung gerichtete Sicke
am äußeren Umfang aufweisen, die erst nach einem Öffnungswinkel von etwa 60° zwischen
den seitlichen Anlageflächen an mindestens einer von diesen zur Anlage kommt und
den Reibungsschluß der Schleppscheibe bedingt oder erhöht. Bei einer ähnlichen Lösung
kann mindestens ein das Kastensegment tragender Schenkel des einstellbaren Gelenkteiles
eine Eindrückung erhalten. Die Eindrückung liegt auch am äußeren Umfang und in einem
Winkelbereich, der in zusammengeklapptem Zustand des Gelenkes außerhalb der Schleppscheibe
liegt. Sie kommt ab einem bestimmten Öffnungswinkel des Gelenkes in reibungserzeugender
Weise zur Anlage.
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Die Zeichnungen veranschaulichen mehrere beispielsweise Ausführungsformen
des Gegenstandes der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht des Gelenkes mit
nahezu zusammengeklappten Gelenkteilen, F i g. 2 eine Ansicht des Gelenkes bei weiter
geöffneten Gelenkteilen, F i g. 3 eine stirnseitige Ansicht des Gelenkes, F i g.
4 eine Ansicht einer Schleppscheibe, F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite
Ausführungsform der Schleppscheibe, F i g. 6 eine stirnseitige Ansicht einer dritten
Ausführungsform der Schleppscheibe, F i g. 7 eine Seitenansicht einer Rastenklinke,
F i g. 8 eine Ansicht von vorn der Rastenklinke, F i g. 9 eine Ansicht eines Gelenkes,
teilweise im Schnitt, mit einer vierten Ausführungsform einer Schleppscheibe und
F i g. 10 eine fünfte Ausführungsform für die Schleppscheibe.
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Das Gelenk setzt sich zusammen aus einem einstellbaren Gelenkteil
1 mit den Rastensegmenten 2
und einem Gelenkteil 3, der mittels
eines Gelenkzapfens 4 eine Rastenklinke 5 trägt und einen Anschlag
6 für ein Bein 7 bildet, das ebenfalls im Gelenkzapfen 4 am Gelenkteil
3 gelagert ist. Die an sich rohrförmigen Gelenkteile 1, 3 und das
Bein 7 sind an ihren Enden gabelförmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel
8, 9 des einstellbaren Gelenkteiles 1
kongruent verzahnt sind und damit
das Kastensegment 2 bilden.
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Zwischen den Innenflächen 10,11 der Schenkel 8, 9
ist
eine Schleppscheibe 12 unter Reibungsschluß eingespannt. Dazu kann die Schleppscheibe
12 selbst federnd durch entsprechend eingeprägte Erhöhungen 13 und Vertiefungen
ausgebildet sein (F i g. 5), es können Sicken 14 bei verhältnismäßig großer
Stärke der Schleppscheibe im Verhältnis zum Abstand der Innenflächen 10, 11 der
beiden Schenkel 8, 9 angeordnet sein (F i g. 6), oder es kann ein Federelement
15, z. B. eine Tellerfeder (F i g. 3), das koaxial auf einem Lagerbolzen
16 sitzt, vorgesehen sein. Die Schenkel 8, 9 bilden zur Aufnahme und Zentrierung
des Lagerbolzens 16 eine Hülse 17, und auf dieser Hülse 17 ist die Schleppscheibe
12 gelagert.
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Die Schenkel 19, 20 des Gelenkteiles 3 sind, von der Seite gesehen,
hochgezogen und über den Lagerbolzen 16 gelenkig an das einstellbare Gelenkteil
1 angeschlossen. Durch beide Schenkel 19, 20 des Gelenkteiles 3 geht quer der Gelenkzapfen
4 und lagert zwischen den beiden Schenkeln die Kastenklinke 5. Ebenfalls auf dem
Gelenkzapfen 4 ist das Bein 7 mit seinen Schenkeln 21, 22 schwenkbar
gelagert.
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Am einen Ende der Kastenklinke 5 greift eine Feder 25 an, die sich
am Gelenkteil 3 abstützt. Das andere Ende der auf dem Gelenkzapfen 4 gelagerten
Kastenklinke 5 trägt Zähne, die mit dem Kastensegment 2 und der Schleppscheibe
12 zusammenarbeiten. Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 8 besteht
dabei die Kastenklinke 5 aus drei Einzelblechen. Die beiden Seitenbleche bilden
zwei Kastenzähne 26 und das Mittelblech einen Klinkenzahn
27. Die
Rastenzähne sind in ihrer Form den Zahnlücken 28 des Rastensegmentes 2 angepaßt,
der Klinkenzahn 27 ist einer Zahnlücke 29 in der Schleppscheibe 12 angepaßt. An
diese Zahnlücke 29 schließt sich eine Ausschaltlücke 30 mit einer Auflauffläche
31 an, die von der Zahnlücke 29 aus nach außen ansteigt, und zwar so, daß sich ihr
radialer Abstand vom Lagerbolzen 16 vergrößert. Der Klinkenzahn 27 ist bei dieser
ersten Ausführungsform in jeder Lage der Gelenkteile formschlüssig über die Zahnlücke
29 oder die Ausschaltlücke 30 mit der Schleppscheibe 12 im Eingriff. Durch ihre
federnde Anlage an den inneren seitlichen Anlageflächen 10, 11 (F i g. 5, 6) ist
sie durch Reibungsschluß gegen Drehen gehemmt. Sie ist nur um eine Zahnteilung um
den Lagerbolzen 16 schwenkbar, nämlich zwischen der linken Flanke 32 der Zahnlücke
29 und der rechten Flanke 33 der Ausschaltlücke 30, an der jeweils die linke oder
rechte Seite des Klinkenzahnes 27 anschlägt. Damit der Reibungsschluß erst ab einem
bestimmten öffnungswinkel 34 (F i g. 1) eintritt oder erhöht wird, kann im äußeren
Bereich der Schleppscheibe 12 eine etwa in Umfangsrichtung gelegene Sicke 35 (F
i g. 4) angeordnet sein, oder es kann eine Eindrückung 36 (F i g. 1) im einen oder
in beiden Schenkeln 8, 9 des einstellbaren Gelenkteiles 1 vorgesehen sein.
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Das Gelenk arbeitet in folgender Weise: Aus dem zusammengeklappten
Zustand kann das Bein 7 um den Gelenkzapfen 4 in Richtung des Pfeiles 37 (F i g.
1) aufgeklappt werden, bis es am Anschlag 6 des Gelenkteiles 3 anschlägt. Der Klinkenzahn
27 befindet sich in der Ausgangsstellung in der Zahnlücke 29 der Schleppscheibe
12. Nunmehr wird der einstellbare Gelenkteil 1 in Öffnungsrichtung 38 (F i g. 1)
geschwenkt. Schließlich erreichen nach einem Schwenkwinkel von z. B. 70° seine Schenkel
8, 9 mit einer Auflaufkurve 39 (F i g. 1, 2) die beiden Kastenzähne 26 und drücken
diese, die sich um den Gelenkzapfen 4 drehen, nach unten, bis endlich die Spitze
40 des ersten Zahnes 41 des Kastensegmentes 2 zur Spitze 42 der beiden Kastenzähne
26 gelangt. In dieser Stellung hat der ebenfalls mit ausgehobene Klinkenzahn 27
mit seiner Spitze 43 die Auflauffläche 31 der Ausschaltlücke 30 erreicht, so daß
jetzt die Feststellung der Schleppscheibe 12 durch den Klinkenzahn 27 freigegeben
ist und die Schleppscheibe 12 unter dem Einfluß des Reibungsschlusses beim weiteren
Drehen des einstellbaren Gelenkteiles 1 mitgenommen wird. Während dieser Mitnahme
wandert die schräge Auflauffläche 31 der Ausschaltlücke 30 unter die Spitze 43 des
Klinkenzahnes 27, bis dieser mit seiner Flanke an der Seitenfläche 33 anschlägt.
Damit ist die neue Endstellung der Schleppscheibe 12 erreicht, und gleichzeitig
ist durch die Auflauffläche 31 die Kastenklinke 5 noch weiter nach unten gedrückt,
die Kastenzähne 26 können nicht in die Zahnlücken 28 des Kastensegmentes 2 gelangen,
und der einstellbare Gelenkteil l kann beliebig weit ohne Geräusch in Öffnungsrichtung
38 bis zu einem Endanschlag, der z. B. durch den letzten Zahn 44 gebildet wird,
geschwenkt werden. Der größtmögliche öffnungswinkel 34 liegt dabei über 180°.
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Sollen in einer beliebigen Winkelstellung zwischen den Endstellungen
die Gelenkteile 1, 3 gegeneinander festgestellt werden, muß das einstellbare Gelenkteil
1 lediglich um einen kleinen Betrag, der z. B. der Zahnbreite 45 des Klinkenzahnes
27 entspricht, in Zusammenklapprichtung 46 (F i g. 2) geschwenkt werden. Bei diesem
Schwenken wird die Schleppscheibe 12 mitgenommen, und der Klinkenzahn 27 kann unter
dem Druck der Feder 25 in die Zahnlücke 29 einrasten. Gleichzeitig rasten aber auch
die Rastenzähne 26 in die Zahnlücken 28 des Rastensegmentes 2 ein, die mit ihren
steilen Flanken 47 an den steilen Flanken 48 der Zähne 49 des Rastensegmentes 2
anliegen und das einstellbare Gelenkteil 1 in öffnungsrichtung 38 völlig sicher
feststellen.
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Soll der Öffnungswinkel 34 (F i g. 1) in öffnungsrichtung 38 geändert
werden, muß dazu der einstellbare Gelenkteil l lediglich um einen kleinen Betrag,
der etwa der Zahnteilung des Rastensegmentes 2 entspricht, in Zusammenklapprichtung
46 (F i g. 2) gedreht werden. Damit wird wieder die Rastenklinke 5 ausgehoben, der
Klinkenzahn 27 sitzt bei der weiteren Bewegung in Öffnungsrichtung 38 auf der Auflauffläche
31 der Ausschaltlücke 30 auf, und die Kastenzähne 26 können bei weiterer Bewegung
in öffnungsrichtung 38 nicht in die Zahnlücken 28 des Kastensegmentes 2 einrasten.
In der gewünschten neuen Stellung wird der einstellbare Gelenkteil l kurz in Zusammenklapprichtung
46 geschwenkt, und die Kastenzähne 26 können einrasten. Soll der öffnungswinkel
in Zusammenklapprichtung 46 geändert werden, muß lediglich der einstellbare Gelenkteil
l in dieser Richtung bewegt werden. Die Kastenklinke 5 wird dann von den schrägen
Flanken 50 des Kastensegmentes 2 über die schrägen Flanken 51 der Kastenzähne 26
ausgehoben, springt aber in die nächste Zahnlücke unter dem Druck der Feder 25 wieder
ein. Damit ist in beiden Richtungen ein Stellen des Öffnungswinkels 34 von Zahn
zu Zahn möglich, ohne daß eine Endstellung aufgesucht werden muß, ohne Geräusch
und ohne Verschleiß des Klinkenzahnes 27 und ohne großen Verschleiß der Kastenzähne
26.
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Bei einer etwas anderen Ausführungsform, die in F i g. 9 dargestellt
ist, ist an der Schleppscheibe 12 ein Arm 52 angesetzt, der zwischen zwei Anschlägen
53, 54 bewegbar ist. Die Zahnlücke 29 ist wieder mit steilen Flanken ausgebildet.
Am freien Ende des Armes 52 befindet sich ein abgebogener Teil 55, der in den Schlitz
24 auf der Stirnseite 23 des Beines 7 hineinragt, sobald sich diese in ganz aufgeklappter
Stellung befindet. In dieser Stellung drückt eine Abschlußkante 56 gegen das Gelenkteil
3, das an dieser Stelle eingekröpft ist und einen Anschlag darstellt. über diese
Einkröpfung wird ein Teil der am Gelenk auftretenden Kräfte auf das Bein 7 übertragen.
Mit dem abgebogenen Teil 55 wird das Bein 7 in seiner Endstellung verriegelt. Die
Verriegelung kann nur gelöst werden durch ein Zurückschwenken des Schleppscheibenarmes
52, also nur beim Zusammenklappen des Gelenkes. Durch die besondere Ausbildung rastet
der Arm 52 auch nicht bei einer neuen Einstellung von Zahn zu Zahn aus, viehmehr
spielt sich folgender Vorgang ab: Soll der einstellbare Gelenkteil 1 gegen den Gelenkteil
3 geklappt werden, rasten die Kastenzähne 26 der Klinke 5 nacheinander in die Zahnlücken
28 des Rastsegmentes 2 ein, dabei wird der Klinkenzahn 27 in der Zahnlücke 29 auf
und ab bewegt, die Flanke 32 liegt aber immer an der linken Flanke des Klinkenzahnes
27 an, d. h., die Verriegelung bleibt stets eingerastet. Der erste Zahn 41 hat eine
etwas größere radiale Erstreckung, so daß der Klinkenzahn 27 mit der ganzen Kastenklinke
5 aus der Zahnlücke 29 herausgehoben wird und somit die linke Flanke des
| linken Zahnes eicht mehr ' ah der Flanke 32 anliegt. |
| Jetzt wind -die Schleppscheibe 1'2 mitgenommen, bis |
| der Ariri'h am KngSChlak "59 .anschlägt. In dieser |
| Steilung'ist äie ydftiegd-lüüg gelöst, und das 'Bein 7 |
| kaiüi "entgdgeh 'der "i'feilrichtühg 37 eingeschwenkt |
| werden. $ei 'der $ewegung -i n ` ffnungsrichtung 3$ |
| kähh äer Äriü''Si je hach Busbildung am Anschlag |
| 54 öäer "an der'Steileii'Flaüke-d'7 deskliiikenzahnes |
| 27 anschlagen. |
| -'Zähnlücke19,in der S'cliieppscheibe'12 kann |
| ' 'bie |
| -äüch ihit edier -schrägen @ahnflerike 29 a versehen |
| sein, `an.' äer ' tläiin ''die - däzti @ plassend abgeschrägte |
| Z9hriflänlte des "ieIidk6nzahnes 2"! anliegt. Bei dieser |
| äusführiin'gaföfm 'kbnn6h die Kastenzähne und der |
| 'KiirikeiLAün' id6htisch =sein. 'Ih diesem Fall kann das |
| @$'eüiy' auch flach' bem'Anfkiäpp'en- des Gelenkteiles '1 |
| ih -geitie Endsfeüulig =gebracht werden, denn' der - äb- |
| gebbgene teil'55 ` üer "Schleppscheibe drückt sich in |
| deh'Scfilitz-l4' ein; da die-SChfeppscheibe 12 gegen die |
| -Re@buhg*kiaft' ühü - die `Wirkung der Feder 25 etwas |
| 'zuftickgedrtickt 'w#terden kann und der abgebogene |
| -Teil'55 niit dem`Einiasten in den Schiitz'14 durch die |
| 'gede4r'aftegeäriickt wird. |
| 'Scüiiefili@h kann' Se- SAeppscheibe 12 auch in der |
| in'Fig.@ib'datgestehten @bhn 'ausgebildet sein. 'Die |
| 'Zahr%äcke'h kann äls'kleiner Absatz ausgebildet |
| se'ib,' tier- ehien @AÜschfag' iiir 'den =Klinkenzahn 27 irr |
| desse2 eiri6rrlhd@tbhng'äbgi6t.; Die Anschläge 93, 54 |
| übereehiuen die Hältefahktion der Schleppscheibe 12, |
| so' däß der'Rastettklinke5'iiur'noch@ die Aufgabe des |
| Ablie'üens der ,Rastehzähne 26 zufällt. Die ' Verriege- |
| ' lidg"iiiit dem 'abge'bbgenen -Teil 55 des Armes *52 ist |
| bei= dieser''Schleppselielbfrtauslüld'ung- nicht' möglich. |