DE1500502A1

DE1500502A1 - Gear change transmission

Info

Publication number: DE1500502A1
Application number: DE19651500502
Authority: DE
Inventors: Karl Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1965-05-06
Publication date: 1969-06-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahrrcäcterwaohselpretiiebe, bestehend aua einem Satz von Stufenrädern, die mit einer Welle drehfest und unversohieblioii verbunden sind,deren Verzahnungen eine gerade oder abgestufte Kep-elmantellinie bilden, und die weohaelweise mit einem axial versohieblichen Öegenrad kätiimen,dessen Welle zur Mantellinie des Kegels parallel ist, sowie einer zur Kegelmantellinie parallelen Schaltwalze mit einer nach Art einer Schraubenlinie fortlaufenden Steuernut, welohe abwechselnd aus etwa gleichlanpen Teilstücken mit und ohne Steipune besteht, und in die ein zum J'ortschalten des axial versohiebliohen Zahnrades dienendes Sohaltplied eini^reift. Nach Patent Hr. 11 50 851.The invention relates to a Zahrrcäcterwaohselpretiiebe consisting aua a set of step gears that rotate with a shaft and unversohieblioii are connected, the teeth of which a straight or stepped Kep-elmantellinie form, and the weohaelweise with an axially displaceable Öegenrad kätiimen, whose Shaft is parallel to the surface line of the cone, as well as one to the Conical surface line parallel shift drum with one like a Helical continuous control groove, which alternate consists of roughly identical sections with and without a stiff pune, and in the one for switching the axially adjustable gear Serving solemn song matures. According to patent Mr. 11 50 851.

Gemäß diese« Hauptpatent ist die Stohaltwalze exzentrisch ge-According to this main patent, the shock roller is eccentric

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lagert und duroh laschen mit einer das versohiebliche Zahnrad tragenden aohwenkbaren Welle verbunden, die andererseits mit Armen an der Antriebswelle angelenkt ist,welche eine sioh aber die Länpe des von den Stufenrödern gebildeten Kegels eratreokende Zahnwalze trägt, die ständig mit dem Zahnrad kämmt. Die Verschiebung diesesZSlaiJfaäes erfolgt duroh eine auf der Sohaltwalze hin-und herbeweglich^ Muffe, die einen in die Stöuernut der Sohaltwalze eingreifenden Stift trägt,der sioh während des Eingriffes des Zahnrades in einem der Stufenräder in einem steigungslosen Teil der Steuernut und bei duroh die Exzentrizität der Sohaltwalze von den Stufenrädern abgeschwenktem Zahnrad im Bereich einer Steigung befindet.stored and duroh lashing with a sliding gear supporting aohwenkbaren shaft connected, the other hand is articulated with arms on the drive shaft, which a sioh but the length of the cone formed by the stepped wheels is eratreocating Toothed roller carries that constantly meshes with the gear. The shifting of this ZSlaiJfaäes takes place duroh on the Soaltwalze movable back and forth ^ sleeve which carries a pin engaging in the cam groove of the soaltwalzen, the sioh during the meshing of the gear in one of the step gears in a slope-free part of the control groove and with duroh the eccentricity of the holding roller swiveled away from the step wheels Gear is located in the area of a slope.

Damit wird ein Getriebe geschaffen, bei dem die Stufenräder unmittelbar nebeneinander liegen, so daß sioh die Zähne seitlich berühren. Diese Anordnung ermöglicht eine kurze Bauart des ganzen Getriebes bei vielen Schaltmöglichkeiten,deren Umfang nur von der Anzahl der nebeneinandergereihten Stufenräder abhängt· Duroh das Zusatzpatent IJr. ....... ( Zusatzanmeldung Soh S3 589 XII/ 47 h ) wurde der Hegelbereioh dieses Oetjfebes noch weiter erhöht, indem die von der Antriebswelle getriebene, aber das versohiebliche Zahnrad mit den mit der Abtriebswelle verbundenen Stufenrädern kuppelbare Zahnwalze ebenfalls als Stufenräderkegel ausgebildet ist.This creates a transmission in which the step gears are located directly next to each other so that they touch the teeth on the side. This arrangement enables a short design of the entire transmission with many shifting options, the scope of which only depends on the number of step gears lined up next to one another. Duroh the additional patent IJr. ....... (additional registration Soh S3 589 XII / 47 h) the Hegelbereioh of this Oetjfebes was increased even further by the fact that the gear wheel, which is driven by the drive shaft but can be relocated to the step wheels connected to the output shaft, is also designed as a step wheel cone is.

Die beiden Stufenräderkegel müssen so zueinander angeordnet werden, daß es möglich ist, das versohiebliohe Zahnrad inThe two stepped gear cones must be arranged in relation to one another that it is possible to move the releasable gear in

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Jeder Stuie mit den dazugehörigen konisohen Stirnrädern in Eingriff SiU bringen. Die Stufenräder kegel; müasen außerdem ao eueinander liegen, daß daa kleine Stufenrad de· ei nen Kegele mit dem großen Stufenrad dee anderen Kegele über daa verschiebliohe Zahnrad miteinander kämmen kann.Bring each stuie into mesh with the associated conical spur gears. The step gears cone; In addition, there must be one above the other so that the small step wheel de · a cone with the large step wheel dee other cones can mesh with one another via the shiftable gear wheel.

Bas Verschieben und Abschwenken.des νeraohieblichen Zahnrades geaohieht in der gleichen Y/eiae wie beim Hauptpatent, freilich mit dem Unterschied,daß daa Zahnrad zuerst aus dem Stufenraderkegel, der auf der Abtriebswelle sitzt, und dann erst aus dem mit der Antriebswelle verbundenen Stufvnrädorkegel auscesohwenkt wird. Beim Einschwenken ist die Reihenfolge gerade umgekehrt. Um dies zu ermöglichen und um zu verhüten, daß das Ausohwenken nicht gleichzeitig aus beiden Kegeln erfolgt, muß der Schaltmechanismus zur Mittellinie der Stufenräderkegel entsprechend versetst angeordnet werden.The shifting and swiveling of the flexible gear wheel is done in the same way as in the main patent, of course with the difference is that the gearwheel first comes from the stepped gear cone, which sits on the output shaft and is only then swiveled out of the stepped wheel cone connected to the drive shaft. When swiveling in, the sequence is exactly the opposite. In order to make this possible and to prevent the swerving out of the bed takes place at the same time from both cones, the switching mechanism must be offset accordingly to the center line of the stepped gear cone to be ordered.

Die winkelmäßige Anordnung der beiden Stufenxäderkegel zueinander und der versetzte Einbau des Schaltmechanismus bedingt konstruktive Aufwendungen und erfordert eine sehr genaue Montage.The angular arrangement of the two stepped cones to each other and the staggered installation of the switching mechanism entails constructive expenditure and requires very precise assembly.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Nachteiles. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, das Zahnräderwechselgetriebe weiter zu vereinfachen.The present invention aims to overcome this drawback. It is based on the task of further simplifying the gear change transmission.

Sie Aufgabe wird erfindungagemäß dadurch gelöst,daß die beiden Stufenräderkopol im Spiegelbild hintereinander derart angeordnet sind, daß ihre Arbeitsmantellinien parallel zur Schaltwalze liegen und daß in beide Kegel gleichzeitig ein ausschwenkbares Doppelzahn-Blockgetriebe eingreift.You object is achieved according to the invention in that the two Step wheels copol arranged one behind the other in the mirror image are that their working envelope lines are parallel to the shift drum and that a swing-out double-tooth block gear engages in both cones at the same time.

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Anstatt zweier Stufenräderkegel kann auch ein Stufenräder * kegel und für den zweiten Stuf enr ad er kegel ein walzenförmige Zahnrad oder ein Stufenrääerkegel mit ganz anderen Abmessungen und Zähnezahlunteraohieden als der andere Verwendung finden. Bedingung ist nur, daß die Stufenräderanzahl und der Abstand der Stufenräder beider Kegel gleich sind, Die beiden Zahnräder des auf des exzentrisch gelagerten Sohaltwalze verschiebbaren Blockgetriebe sind in einem solchen Abstand zueinander angeordnet, daß das eine Zahnrad in das kleinste Stufenrad des einen Stufenräderkegels eingreift, wenn das andere Zahnrad in das große Stufenrad des anderen Stufenräderkegels einsteht» Es 1st auoh ohne weiteres möglich, die Stufenräder 33' und 33'' verschieden groß zu gestalten, wodurch zusätzliche Übersetzungen oder Untersetzungen entstehen.Instead of two step wheel cones, a step wheel cone and a cylindrical gear wheel or a step wheel cone with completely different dimensions and number of teeth than the other can also be used for the second step wheel cone. The only condition is that the step wheels number and spacing of the stepped gears of both cones are equal, the two gears of the displaceable on the eccentrically mounted Sohaltwalze block transmission are arranged at such a distance to each other that engages a gear in the smallest stepped wheel of a stepped gears cone when the other gear stands in the large step wheel of the other step wheel cone »It is also easily possible to make the step wheels 33 'and 33''different sizes, which results in additional gear ratios or reductions.

Das Blookgetriebe sitzt drehbar,aber unverachieblich auf einer auf der exzentrisch gelagerten Sohaltwalze versohiebliohen Muffe und wird mit letzterer beim Schaltvorgang ausgeschwenkt, axial vereohoben und wieder eingesohwenkt.The blook gear is rotatable, but inextricably mounted on one on the eccentrically mounted holding roller, the sleeve is easy to move and is swiveled out with the latter during the shifting process, swiveled in axially and swiveled in again.

Damit wird eine Bauart des Zahnräderwechsolgetriebes nach den Patenten ITr. 1150 851 und Nr,...... (Zusataanmeldunp; Soh 33 ZII /47 h ) geschaffen, die einfaoh konstruiert ist und ©ine leibhte Montage gestattet.This is a type of gear change transmission according to the Patents ITr. 1150 851 and no, ...... (Zusataanmeldunp; Soh 33 ZII / 47 h), which is simply constructed and © ine Easy assembly permitted.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführung böispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the accompanying drawing show:

Pig. 1 achematisch den Getriebeplan in der Ansicht, teilweise im Schnitt,Pig. 1 achematically the transmission plan in the view, partly in section,

Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht, 909824/0595 _BAD original Fig. 2 shows a corresponding side view, 909824/0595 _BAD original

Fig. 3 bis ? sohematisohe Darstellungen eines Schaltvorganges, Fig. 3 to? related representations of a switching process,

.8 bis 10 echematische Darstellung verschiedener öetriebeausführungen..8 to 10 echematic representation of various oil engine versions.

Auf der fest gelagerten Antriebswelle 1 des Getriebes sitzt das Zahnrad 24, das mit dem Zahnrad 25 auf der Welle 26 des aus konischen Stufenrädern gebildeten Kegels 2 kämmt,lieben dem Kegel 2 ist der gleichlan^e aus konischen ätufenrädern bestehende Kegel 3 so gelagert, daß die arbeitenden Mantellinien beider Kegel parallel zur Sohaltwalze 9 liefen. Die beiden Stufenräderkegel 2 und 3 liefen im Spiegelbild zueinander. Die konisohen Stufenräder des Stufenröderke?*els 3 sind mit der Welle 19 fest verbunden. Auf dieser v/elle sitzt außerdem noch ein Zahnrad 30, das mit einem Zahnrad 31 auf der Abtriebswelle 32 in Eingriff steht. In die Stufenräder der Kegel 2j 3 greift gleichzeitig ein aus zwei Zahnrädern 33^f, 33" bestehendes Blockgetriebe 35 ein. Der Abstand zwischen den beiden Zahnrädern 33·; 33^ft ist so bemessen, daß das Zahnrad in das kleinste Stufenrad des Kegels 5 eingreift, wenn das Sahnrad 33^fl in das größte Stufenrad des Kegels 3 einsteht. Das Blockgetriebe 33 ist auf einer Buchse 34 drehbar und axial begrenzt. Die auf der Schaltwalze 9 drehbar und axial versohifrbbar gelagerte Buchse trägt einen Stift 13, der in die Nut der Schaltwalze 9 eingreift. Die Habe der Buchse 34 besitzt einen gabelförmigen Hebel 35 ( 3?ig_t2), der eine ortsfeste Welle 36 erfaßt, so daß sich die Buchse 34 wohl axial ver sohieben, aber nicht verdrehen läßt. Die Sohaltwalze 9 trägt exzentrisch angeordnete Zapfen 14, die fest im OetrieberahmenOn the fixedly mounted drive shaft 1 of the transmission sits the gear wheel 24, which meshes with the gear wheel 25 on the shaft 26 of the cone 2 formed from conical step gears, love the cone 2, the cone 3 of the same length, consisting of conical ätufenwheels, is mounted in such a way that the working surface lines of both cones ran parallel to the holding roller 9. The two stepped gear cones 2 and 3 ran in mirror image to each other. The conical step wheels of the step röderke? * Els 3 are firmly connected to the shaft 19. A toothed wheel 30, which meshes with a toothed wheel 31 on the output shaft 32, is also seated on this v / elle. ^{A block gear 35 consisting of two gears 33 f} , 33 "engages in the step gears of the cones 2j 3 at the same time. The distance between the two gears 33 ·; 33 ^ft is dimensioned so that the gear meshes with the smallest step wheel of the cone 5, when the cog wheel 33 ^fl protrudes into the largest step wheel of the cone 3. The block gear 33 is rotatable and axially limited on a bushing 34. The bushing, which is rotatably and axially adjustable on the shift drum 9, carries a pin 13 which is inserted into the groove of the shift drum 9 The hub of the bushing 34 has a fork-shaped lever 35 (3? ig _t 2) which engages a stationary shaft 36 so that the bushing 34 can be axially displaced, but not rotated. The holding roller 9 carries eccentrically arranged pins 14, which are firmly in the frame

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15 gelagert sind. Sie besitzt ein© Steuernut 10, die goviel GHänge hat als ein Stufenräder kegel Stufenräder besitzt. Jeder Gang besteht je zur Hälfte aus einem steigungslosen Teil und einer Steigung, die der Entfernung der Stufenräder des Stufenräder ke ^eIs entspricht.15 are stored. It has a © control slot 10, the goviel GHänge has bevel step wheels as a step wheels. Everyone Aisle consists of a slope-free part and half a slope equal to the distance between the step wheels of the step wheels ke ^ eIs corresponds.

Durch die exzentrische lagerung der Sishaltwalze 9 ist es möglich, das versohiebliohe Blockgetriebe 33 mit den Jtufenräderkegeln 2j 3 in bzw. außer Singriff zu bringen, wenn die Schaltwalze 9 einmal herumgedreht wird.Due to the eccentric mounting of the safety roller 9, it is possible to the versohiebliohe block gear 33 with the Jtufen wheel cones 2j 3 to bring into or out of single grip when the shift drum 9 is turned around once.

3?ig.1 zeigt das Blookgetriebe 33 in Uingriffssteilung, der Stift 15 liegt in einem steigungslossn Teil 11 der Steuernut 10. Wird die Schaltwalze 9 gedreht, so wird durch die exzentrische Lagerung des Blockgetriebes 33 mitsamt der Bubhse 34 aus den Stufenräderkegeln 2i 3 herausgeschwenkt, ohne daß eine axiale Verschiebung von Blockgetriebe 33 und Buchse 34 stattfindet. Erst wenn der Stift 13 in den Bereich einer Steisrunf? 12 gelangt7 findet eine Verschiebung der Buchse 34 mit dem Blookgetriebe 33 statt, weil die Buchse 34 durch den gabelförmigen Hebel S5 von der Welle 36 an einer flrehunp· gehindert wird. Ist die Verschiebung beendet, gelangt der Stift 13 wieder in einen stellungslosen Teil 11 der Steuernut 10. nach Vollendung einer ganzen Umdrehung der Sohaltwalze 9 wird das Blooksretriebe 33 wieder in die Verzahnung der Stufenräderke^el 2| 3 eingeschwenkt und damit die Ausgangsstellung erreicht.3? Ig.1 shows the block gear 33 in Uingriffsstteilung, the Pin 15 is in a slope-less part 11 of the control groove 10. If the shift drum 9 is rotated, the eccentric mounting of the block gear 33 together with the sleeve 34 swiveled out of the stepped wheel cones 2i 3 without a axial displacement of block gear 33 and bushing 34 takes place. Only when the pin 13 is in the area of a Steisrunf? 12 finds a displacement of the socket 34 with the Blook gear 33 instead, because the socket 34 through the fork-shaped The lever S5 is prevented from rotating unplaced by the shaft 36 will. When the shift is complete, the pin 13 moves back into a positionless part 11 of the control groove 10 Completion of a full revolution of the holding roller 9 will do that Blooksretriebe 33 back into the toothing of the stepped gear cones 2 | 3 swiveled in and thus reached the starting position.

Die Arretierung 18 sorgt dafür, daß sich die Sohaltwalze 9 nioht von selbst drehen kann. Je nachdem, ob das Getriebe aufThe lock 18 ensures that the holding roller 9 can't turn by itself. Depending on whether the gear is on

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eine kleinere oder größere Übersetsung geschaltet werden SoIl₁ muß die Sohaltwalfce 9 jeweils nut eine volle Umdrehung naoh reohta oder link· gedreht werden·a smaller or larger gear ratio is to be switched. If ₁ , the holding roller 9 must be rotated by one full turn near reohta or left.

Die atufenräder de· Stufenröderkegels 2 und der dazugehörige Blookgetriebeteil S3¹¹ erhalten eine etwas größere Zahnteilung als die des Stufenräderkegeis 5, damit auoh bei stillstehendem Stufenräderkegel 5 ein Sinaohwenken des Blookgetriebes 33 möglich ist.The step wheels of the stepped gear cone 2 and the associated blook gear part S3 ¹¹ have a somewhat larger tooth pitch than that of the step gear cone 5, so that even when the step gear cone 5 is stationary, the blook gear 33 can be swiveled in sinew.

Beim Umschalten wird zunäohst das Blookgetriebe 33 in der Ausgangsstellung ( Fig.3 ) von den Stufenräderkegeln 9| 8 abge -schwenkt, so daß die Zahnräder 33^fj 33'· außer Singriff mit den zugehörigen Stufenrädern kommen ( Fig. 4), Alsdann wird das KLöekgetriebe 33 längs der Mantel linie der Kegel 3} 2 seitlioh versohoben ( FIp-. 5 ), bis die Zahnräder 33 Ί 33" erneut einem Stufenrade der Kerel 3| 2 gegenüberatehen ( Fig.6), worauf das Blookgetriebe 33 wieder eingeschwenkt wird ( Fip.?). Die Zahnräder 33't 33^M konimon dabei wieder mit den entsprechenden Stufenrädern der Kartei 3j 2 in Binpriff, so daß die nächste Schaltstufe eingestellt ist.When switching over, the block gear 33 is initially in the starting position (FIG. 3) from the stepped wheel cones 9 | 8 pivoted so that the gears 33 ^f j 33 'come out of single engagement with the associated step gears (Fig. 4), Then the KLöek gear 33 is laterally offset along the surface line of the cones 3} 2 (FIp-. 5) until the gears 33 33 ″ are again opposite a stepped wheel of the Kerel 3 | 2 (Fig. 6), whereupon the block gear 33 is ^{swiveled in again (Fip.?). The gears 33't 33 M} konimon again with the corresponding stepped wheels the index 3j 2 in Binpriff, so that the next switching step is set.

Die beiden Stufenräderkeptel 2| 3 brauchen nicht iuiuer p-leiche Zähnezahlen za besitzen, es können auca zwei Stufenräderkepel mit unter30hiecllichen Zähnezanlen Verwencitui" finden, Bedinpunpren sind ,dafö ihre Arbeitaoiantellinie parallel zur Sohaltwalze 9 liefen, die ΚθρθΙ bleiche Stufenräderanzahl besitzen und daß die Abstände der Stufenräder beider Eef?el einander rrlaich sind.The two step wheel cepts 2 | 3 need not have equal numbers of teeth za , there can also be two stepped gears with different number of teeth used, conditions are that their working line run parallel to the holding roller 9, the ΚθρefθΙ have the same number of step gears spawn each other.

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Anstelle des einen Stufenräderkegels kann auch ein walzenförmiges Zahnrad angeordnet werden, wobei der Stuf enräderkepel und das walzenförmige Zahnrad wieder derart hintereinander angeordnet sind, daß ihre Arbeitsmantellinie parallel zur Schaltwalze 9 liefen.Instead of the one step wheel cone, a roller-shaped one can also be used Gear are arranged, the Stuf enräderkepel and the roller-shaped gear are again arranged one behind the other in such a way that their working envelope line is parallel to the shift drum 9 ran.

Das Blockgetriebe 33 kann mit verschieden großen Zahnrädern S3¹ und 33^fl ausgerüstet werden, wodurch eine zusätzliche Über- oder Uatersetzune: erreicht wird ( siehe IXg, 8 bis 10)«The block gear 33 can be equipped with different sized gears S3 ¹ and 33 ^fl , whereby an additional over- or Uatersetzune: is achieved (see IXg, 8 to 10) «

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Claims

Patent claims:

1. Toothed gear, consisting of a set of Step wheels that are non-rotatable and irreversible with a shaft connected aind> whose teeth have a straight or Form stepped conical surface, and which come alternately with an axially displaceable Oegenrad, its Shaft is parallel to the surface line of the cone, as well as a holding roller parallel to the surface line of the cone with a naoh Kind of a helical continuous 8 control groove, welohe. .abweohsalnd from roughly equally planar sections with and without Slope exists, and in which a sum progression of the axial verachiebliohsn cogwheel serving Sohalt ^ lied eincroift, whereby the Solialt roller is eccentrically mounted and by tabs with a pivotable one that supports the sliding gear Shaft is connected, which on the other hand rests with arms on fixed pins i3t, which extends over the length of the toothed roller formed by the step wheels hits, dia comes with a pin pre-cut cogwheel, deaaen Shift back and forth by eina on the shift drum movable sleeve takes place, dis one in the control groove the Solialtwalze engaging pin tract, which 3ioh during the üinrriffes the sliding Zalinrades in one of the Step wheels in a stiff-uupslose part of the steering groove and at duroh the eccentricity of the balance rollers from the step wheels swiveled gear is in the area of a slope, being driven by the drive shaft over

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daa versohiobliehe toothed wheel with the toothed roller that can be coupled to the step wheels connected to the output shaft is also designed as a Stufon wheel cone, naoh Patent Ir. 11 50 251 and Kr

(Additional registration Sch 33 589 XII / 47 h, characterized by that thick both 3tufan wheel chisels (2j 3) in Mirror image or a 3tufenräderkej? El (3) and a roller-shaped one Gears are arranged one behind the other in such a way that that their working line is parallel to the shift drum 9 were running, in which at the same time a swing-out double gear wheel Blookgetrie'oe (33} 33 *, 33 '') engages.

2. Gear change * etriebe according to Anspruoh 1, characterized ^ in that the two gears (33 ', 33 ^M ) on the eccentrically mounted shift drum (9) displaceable block gear (33) are arranged at such a distance from each other that the one gear ( 33 ') engages in the smallest step wheel of one step wheel chain (3) when the other gear wheel (33 * ·) engages in the largest step wheel of the other 3tufanräderkef? El3 (2).

3. Gear change transmission according to claim 1 and 2, characterized It can be shown that the locking mechanism (33j33'j 33 ^ ^ rotatable, but immovable on one of the eccentrically mounted shift drum (9) versohieblichsn MufJe (34) sits and with the latter at the switching device, «ausfesohv / enkt, is shifted axially and swiveled in again.

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4, Zahnräderweohs drives according to claim X to 3, characterized in that the block gear 33 is equipped with different sized gears 33 'and So ", which creates an additional step-up or step-down. (ITi *?. 8 to 10).

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