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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Universalgelenk, in dem der Basiskörper
und der Werkzeug-Bauteil im Gleichlauf drehbar sind, eine Anzahl von
unterschiedlichen Werkzeug-Bauteilen mit einem einzigen Basiskörper
zusammenwirken kann, so dass die Kosten erheblich reduziert sind
und es sehr leicht ist, das Universalgelenk zu transportieren.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, dass das Universalgelenk mit
Handantriebseinrichtung oder pneumatischer Antriebseinrichtung zusammenwirkt,
um einen Gegenstand mit Gewinde festzudrehen oder zu lösen.
Da der Gegenstand mit Gewinde unterschiedliche Formen und Größen
aufweist, muss man über einzelne Universalgelenke mit Werkzeug-Bauteilen
in unterschiedlichen Formen und Größen, wie zum
Beispiel Universalgelenk mit Hülse als Werkzeug-Bauteil,
Universalgelenk mit Sechskantschlüsselantriebskopf oder
Universalgelenk mit Schraubenzieherkopf verfügen. Zusätzlich
sind die Universalgelenke mit gleicher Form in zwei Systemen, z.
B. System des metrischen Maßes und System des britischen
Maßes unterteilt. Beispielsweise unterscheidet sich eine
Mehrzahl von Universalgelenken mit Hülse als Werkzeug-Bauteil
durch ihre unterschiedlichen britischen Maße, und unterscheidet sich
eine Mehrzahl von Universalgelenken mit Hülse als Werkzeug-Bauteil
durch ihre unterschiedlichen metrischen Maße.
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In
1 ist
eine verbesserte Gestaltung eines bekannten Universalgelenkes nach
TW491144 dargestellt. Dieses
Universalgelenk
10 umfasst einen Werkzeug-Bauteil
11 und
einen Basiskörper
12. An einem Ende des Werkzeug-Bauteiles
11 ist
ein Antriebsteil
111 angeordnet, der in Form einer viereckigen
Säule gestaltet ist und eine Stahlkugel aufweist, und an
dem anderen Ende des Werkzeug-Bauteiles
11 ist ein Ballkörper
112 angeordnet,
der eine Durchgangsöffnung
113 aufweist. An einem
Ende des Basiskörpers
12 ist ein Aufsteckteil
121 angeordnet,
der in Form einer viereckigen Öffnung gestaltet ist, um diesen
an einer Handantriebseinrichtung oder an einer pneumatischen Antriebseinrichtung
aufzustecken, und an dem anderen Ende des Basiskörpers
12 sind
ein Aufnahmeteil
122 mit eingebauter Feder
123,
und zwei gegenüberliegende Durchgangslöcher
124 angeordnet,
die mit dem Aufnahmeteil
122 verbunden sind. Der Ballkörper
112 ist
in das Innere des Aufnahmeteiles
122 des Basiskörpers
12 gelegt. Dann
ist eine Positionierungsstift
13 durch die Durchgangslöcher
124 des
Basiskörpers
12 und durch die Durchgangsöffnung
113 des
Werkzeug-Bauteils
11 geführt, so dass der Werkzeug-Bauteil
11 an
dem Basiskörper
12 befestigt ist. Zusätzlich
sind eine Feder
14 und eine Manschette
15 mit
einem Vorsprungsteil
151 an dem Außenumfang des
Basiskörpers
12 aufgesteckt. Über dem
Vorsprungsteil
151 der Manschette
15 ist ein Umhüllungsrand
152 vorspringend angeordnet,
und ein C-förmiges Klemmteil
16 ist dann an dem
Basiskörper
12 geklemmt. Und der C-förmige
Klemmteil
16 liegt in der inneren Seite des Umhüllungsrandes
152 der
Manschette
15. Die Manschette
15 ist durch den
C-förmigen Klemmteil
16 begrenzt, um einen Schutz
der Manschette
15 vor der Trennung von dem Basiskörper
12 zu
erreichen.
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Aber
solches Universalgelenk weist folgende Nachteile auf:
- 1. Obwohl der C-förmige Klemmteil 16 bei der Manschette 15 des
Universalgelenkes 10 durch den Umhüllungsrand 15 vor
einer Beschädigung geschützt ist, und der C-förmige
Klemmteil 16 ausgetauscht werden kann, wenn die Manschette 15 nach
unten gedrückt ist, muss man aber das gesamte Universalgelenk 10 wegwerfen,
wenn der Werkzeug-Bauteil 11 beschädigt ist, weil
der Ballkörper 112 mittels des Positionierungsstiftes 13 in
dem Aufnahmeteil 122 des Basiskörpers 12 befestigt
ist, und es dadurch unmöglich ist, den Werkzeug-Bauteil 11 selbst
auszutauschen. Daher sind die Kosten nachteilig unnötig
verbraucht.
- 2. Da ein Basiskörper 12 nur mit einem Werkzeug-Bauteil 11 in
einer einzigen Form und Größe zusammengebaut werden
kann, muss man zehn Werkzeug-Bauteile 11 und zehn Basiskörper 12 herstellen,
wenn eine Reihe von Universalgelenken 10 in zehn metrischen
Maßen produziert ist. Wenn Universalgelenke 10 mit
Hülse als Werkzeug-Bauteil in unterschiedlichen Formen
(beispielsweise Universalgelenk 10 mit Schraubenzieherkopf)
produziert sind, muss man zusätzlich eine entsprechende
Anzahl von Werkzeug-Bauteilen 11 und Basiskörpern 12 herstellen.
Daher sind die Herstellungskosten des Universalgelenkes 10 erhöht.
- 3. Da das Universalgelenk 10 aus Metall hergestellt
ist, und jeweils ein entsprechender Werkzeug-Bauteil 11 und
Basiskörper 12 für Universalgelenke in
unterschiedlichen Formen und Größen vorbereitet
sind, ist es schwierig, eine Anzahl von Universalgelenken 10 mitzubringen,
wenn man eine Anzahl von Universalgelenken 10 in unterschiedlichen
Formen und Größen mitbringen möchte,
weil der Bediener stark von dem Gewicht einer Mehrzahl von Basiskörpern 11 belastet
ist.
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Daher
ist es Ziel der Erfindung, ein Universalgelenk zu entwickeln, bei
dem Werkzeug-Bauteile in unterschiedlichen Formen und Größen
an einem einzigen Basiskörper ausgetauscht werden können, wodurch
die Kosten erheblich reduziert werden können und es sehr
leicht ist, das Universalgelenk zu transportieren.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die erste Aufgabe zugrunde, ein Universalgelenk
mit austauschbarem Werkzeug-Bauteil zu schaffen, das einen Basiskörper
und einen Werkzeug-Bauteil umfasst, welcher Basiskörper
an einem Ende einen Aufsteckteil und an dem anderen Ende einen Aufnahmeteil
aufweist, und wobei der Werkzeug-Bauteil an einem Ende einen Ballkörper
und an dem anderen Ende einen Antriebsteil aufweist, und wobei ferner der
Ballkörper in den Aufnahmeteil des Basiskörpers gelegt
ist, wobei eine Anschlagseinrichtung zwischen dem Aufnahmeteil des
Basiskörpers und dem Ballkörper des Werkzeug-Bauteiles
so angeordnet ist, dass der Werkzeug-Bauteil von dem Basiskörper
unter Wirkung des Anschlags in Gleichlauf mitgedreht wird, eine
Verschlusseinrichtung zusätzlich an dem Basiskörper
angeordnet ist, die Verschlußeinrichtung aus zwei Nutenöffnungen,
zwei Klemmelementen und einer Manschette gebildet ist, die Nutenöffnungen
in beiden Seiten des Basiskörpers angeordnet und mit dem
Aufnahmeteil verbunden sind, die Klemmelemente in die Nutenöffnungen
eingelegt sind, und die Manschette im Inneren eine Anschlagsfläche
aufweist und am Außenumfang des Basiskörpers aufsteckend
angeordnet ist, die beiden Klemmelemente von der Anschlagsfläche
der Manschette gedrückt sind, so dass der Ballkörper
von den Klemmelementen geklemmt ist, und der Werkzeug-Bauteil dadurch an
dem Basiskörper montiert ist. Beim Austauschen des Werkzeug-Bauteiles
ist es nur erforderlich, die Manschette des Basiskörpers
zu bedienen, so dass der Werkzeug-Bauteil von der Begrenzung von
den Klemmelementen befreit ist. Es ist sehr leicht und einfach,
Werkzeug-Bauteile mit Antriebsteilen in unterschiedlichen Formen
und Größen auszutauschen. Es ist nicht erforderlich,
einen speziellen Werkzeug-Bauteil für einen Basiskörper
zu konfigurieren. Dadurch sind die Kosten erheblich reduziert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die zweite Aufgabe zugrunde, ein Universalgelenk
mit austauschbarem Werkzeug-Bauteil zu schaffen, wobei die Verschlußeinrichtung
steuerbar ist, um den Basiskörper und den Werkzeug-Bauteil
voneinander zu trennen oder zusammenzubauen. Wenn der Basiskörper
oder der Werkzeug-Bauteil beschädigt ist, ist es nicht
erforderlich, das gesamte Universalgelenk wegzuwerfen. Es ist nur
erforderlich, den beschädigten Basiskörper oder
den beschädigten Werkzeug-Bauteil auszutauschen. Dadurch
sind die Kosten erheblich reduziert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die dritte Aufgabe zugrunde, ein Universalgelenk
zu schaffen, in dem Werkzeug-Bauteile in unterschiedlichen Formen
und Größen mit einem einzigen Basiskörper
zusammenwirken können. Wenn der Bediener eine Mehrzahl
von Werkzeug-Bauteilen mit Antriebsteilen in unterschiedlichen Formen
mitbringen möchte, ist es nur erforderlich, einen einzigen
Basiskörper zum Zusammenwirken mit den einzelnen Werkzeug-Bauteilen
mitzubringen. Es ist nicht erforderlich, das Gewicht einer Mehrzahl
von den Basiskörpern zu tragen. Dadurch ist das Gewicht
der mitgebrachten Universalgelenke erheblich reduziert. So ist es
auch leicht und einfach, das Universalgelenk zu transportieren.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung an hand von einigen Ausführungsbeispielen
unter Bezug auf die Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung
zeigt:
-
1 ein
konventionelles Universalgelenk nach
TW
491144 , schematisch dargestellt;
-
2 ein
Universalgelenk nach der vorliegenden Erfindung in perspektivischer
Ansicht dargestellt;
-
3 das
Universalgelenk nach der vorliegenden Erfindung im explodierten
Zustand dargestellt;
-
4 das
Universalgelenk nach der vorliegenden Erfindung im zusammengebauten
Zustand in Schnitt (1) dargestellt;
-
5 das
Universalgelenk nach der vorliegenden Erfindung im zusammengebauten
Zustand im Schnitt (2) dargestellt;
-
6 das
Universalgelenk nach 5 teilweise im Schnitt dargestellt;
-
7 der
Basiskörper und der Werkzeug-Bauteil nach der vorliegenden
Erfindung im Betriebszustand schematisch dargestellt, wobei der
Basiskörper und der Werkzeug-Bauteil im Gleichlauf drehbar
sind;
-
8 ein
austauschbarer Werkzeug-Bauteil nach der vorliegenden Erfindung
im Betriebszustand schematisch dargestellt (1);
-
9 ein
weiterer austauschbarer Werkzeug-Bauteil nach der vorliegenden Erfindung
im Betriebszustand schematisch dargestellt (2);
-
10 ein
weiterer austauschbarer Werkzeug-Bauteil nach der vorliegenden Erfindung
im Betriebszustand schematisch dargestellt (3) und
-
11 ein
Basiskörper nach der vorliegenden Erfindung beim Zusammenwirken
mit unterschiedlichen Werkzeug-Bauteilen schematisch dargestellt.
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Wie
in den 2 bis 6 dargestellt, umfasst das Universalgelenk 20 einen
Basiskörper 21 und einen Werkzeug-Bauteil 22,
wobei der Basiskörper 21 an einem Ende einen Aufsteckteil 211 in
Form einer vierkantigen Öffnung und an dem anderen Ende
einen Aufnahmeteil 212 aufweist, eine Feder 23 im
inneren des Aufnahmeteiles 212 angeordnet ist, der Werkzeug-Bauteil 22 an
einem Ende einen Ballkörper 221 und an dem anderen
Ende einen Antriebsteil in unterschiedlichen Formen und Größen aufweist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antriebsteil
als eine viereckige Verbindungsäule 222 ausgeführt,
die eine Stahlkugel 223 aufweist. Die Verbindungssäule
ist mit einem Werkzeug, beispielsweise mit einer Hülse
verbunden. Der Ballkörper 221 des Werkzeug-Bauteiles 22 ist
in den Aufnahmeteil 212 des Basiskörpers 21 so
gelegt, dass die Verbindungssäule 222 aus dem
Basiskörper 21 vorspringt, wobei eine Anschlagseinrichtung
zwischen dem Aufnahmeteil 212 des Basiskörpers 21 und
dem Ballkörper 221 des Werkzeugbauteiles 22 so
angeordnet ist, dass der Werkzeug-Bauteil 22 von dem Basiskörper 21 unter
Wirkung des Anschlags im Gleichlauf mitgedreht ist. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Anschlagseinrichtung als zwei
gegenüberliegende Gleitnuten 213 und zwei Anschlagsstücke 224 ausgeführt,
wobei die Gleitnuten am inneren Umfang des Aufnahmeteiles 212 des Basiskörpers 21 angeordnet
sind, und wobei die Anschlagsstücke 224 entsprechend
der Position der beiden Gleitnuten 213 des Basiskörpers 21 vorspringend
an dem Ballkörper 221 des Werkzeug-Bauteiles 22 so
angeordnet, dass die beiden Anschlagsstücke 224 des
Werkzeug-Bauteiles 22 entlang die Gleitnuten 213 des
Basiskörpers 21 schiebbar und in den Gleitnuten 213 klemmbar
sind, und der Werkzeug-Bauteil 22 von dem Basiskörper 21 im
Gleichlauf mitgedreht werden kann. Eine Verschlußeinrichtung
ist zusätzlich an dem Basiskörper 21 angeordnet,
um den Austausch der unterschiedlichen Werkzeug-Bauteile 22 zu
steuern. Die Verschlußeinrichtung ist als eine Manschette 26,
zwei gegenüberliegende und mit dem Aufnahmeteil 212 verbundene Nutenöffnungen 214,
zwei Klemmelemente 24, und eine Manschette 26 ausgeführt,
wobei die beiden Nutenöffnugen 214 am Außenumfang
des Basiskörpers 21 angeordnet sind, die Klemmelemente 24 als
Bolzen ausgeführt sind und jeweils eins von den beiden Klemmelementen 24 in
die beiden Nutenöffnugen 214 eingelegt ist. Zusätzlich
ist eine Rippe 215 am Außenumfang des Basiskörpers 21 angeordnet.
Eine Feder 25 und die Manschette 26 sind an dem
Basiskörper 21 aufsteckend angeordnet. Ein Ende
der Feder 25 ist gegen die Rippe 215 gedrückt.
Die Manschette 26 weist an einem Ende eine innere Kegelfläche 261 und
eine Anschlagsfläche 262 und an dem anderen Ende
einen Aufnahmeraum 263 auf. Am inneren Umfang des Aufnahmeraumes 263 ist
eine konkave Nut 264 angeordnet. Die Manschette 26 ist am
Außenumfang der Feder 25 aufgesteckt. Die Anschlagsfläche 262 des
Aufnahmeraumes 263 ist gegen das andere Ende der Feder 25 gedrückt.
Ein C-förmiger Klemmteil 27 ist dann in die konkave
Nut 264 der Manschette 26 eingelegt und ist unter
der Rippe 215 des Basiskörpers 21 geklemmt,
so dass die Manschette 26 vor der Trennung von dem Basiskörper 21 geschützt
ist. So kann sich die Manschette 26 in Achsrichtung bewegen.
Weiter drückt die Anschlagsfläche 262 der
Manschette 26 gegen die beiden Enden der Klemmelemente 24,
so dass sich die Klemmelemente 24 unter der Wirkung des
Drucks nach Innen bewegen und der mittlere Bereich der beiden Klemmelemente 24 in
den Aufnahmeteil 212 ausgestreckt ist. Dadurch ist die
obere Hälfte des Ballkörpers 221 des
Werkzeug-Bauteiles 22 von den beiden Klemmelementen 24 geklemmt.
So ist der Werkzeug-Bauteil 22 an dem Basiskörpers 21 montiert
und ein Schutz vor der Trennung erreicht ist. Bis jetzt ist der
Betrieb des Zusammenbaus des Universalgelenkes 20 erläutert.
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Wie
in 7 dargestellt, wenn das Universalgelenk 20 in
Betrieb genommen ist, ist der Aufsteckteil 211 des Basiskörpers 21 mit
dem Steckteil 31 der Antriebseinrichtung (beispielsweise
pneumatischer Antriebseinrichtung) verbunden und ist eine Hülse 40 an
der Verbindungssäule 222 des Werkzeug-Bauteiles 22 montiert.
Wenn sich der Steckteil 31 der Antriebseinrichtung 30 dreht,
wird der Basiskörper 21 des Universalgelenkes 20 mitgedreht.
Da die Gleitnut 213 des Basiskörpers 21 und
das Anschlagsstück 224 des Werkzeug-Bauteiles 22 aneinander
geklemmt sind, kann der Basiskörper 21 unter Wirkung
des Anschlags von der Gleitnut 213 das Anschlagsstück 224 des
Werkzeug-Bauteiles 22 drücken, um den Werkzeug-Bauteil 22 in
Gleichlauf mitzudrehen, so dass die Hülse 40 von
dem Werkzeug-Bauteil 22 mitgedreht wird und der Gegenstand mit
Gewinde dadurch festgedreht oder gelöst ist.
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Wie
in 8 und 9 dargestellt, wenn die Werkzeug-Bauteile 22 mit
Antriebsteilen in unterschiedlichen Formen an dem Basiskörper 21 ausgetauscht
werden, ist die Manschette 26 nach unten gedrückt,
so dass die Manschette 26 die Feder 25 zusammenpreßt
und nach unten bewegt ist, die Anschlagsfläche 262 dadurch
von den beiden Enden des Klemmelementes 24 getrennt ist
und die Klemmelemente 24 von der Klemmung befreit sind.
In diesem Fall befindet sich die innere Kegelfläche 261 an der
Seite der Nutenöffnungen 214 des Basiskörpers 21.
Dadurch ist ein Raum für den Rückgang der Klemmelemente 24 geschaffen.
Wenn der Werkzeug-Bauteil 22 nach oben herausgenommen ist, sind
die beiden Klemmelemente 24 von dem Ballkörper 221 gedrückt,
so dass sich die beiden Klemmelemente 24 nach Außen
bewegen. Wenn sich die beiden Klemmelemente 24 nach Außen
bewegen, ist der Ballkörper 22 von der Klemmung
befreit, so dass der Werkzeug-Bauteil 22 von dem Basiskörper 21 getrennt
ist.
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Wie
in 10 dargestellt, kann der Werkzeug-Bauteil 22A in
Form eines Schraubenzieherkopfes nach Wunsch ausgetauscht werden.
In diesem Falle wird der Ballkörper 221A des Werkzeug-Bauteiles 22A in
den Aufnahmeteil 212 des Basiskörpers 21 gelegt.
Die Manschette 26 wird dann gelöst und bewegt
sich unter der Wirkung der elastischen Rückstellkraft der
Feder 25 nach oben, so dass die Anschlagsfläche 262 noch
einmal die beiden Klemmelemente 24 nach Innen drückt
und die obere Hälfte des Ballkörpers 221A des
Werkzeug-Bauteiles 22A von den beiden Klemmelementen 24 geklemmt
ist. Dadurch ist der Werkzeug-Bauteil 22A an dem Basiskörper 21 montiert.
So ist es sehr leicht, unterschiedliche Werkzeug-Bauteile auszutauschen.
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Wie
in den 8 und 11 dargestellt, sind der Basiskörper 21 und Werkzeug-Bauteil 22 nach
der vorliegenden Erfindung voneinander trennbar gestaltet, wobei
der einzige Basiskörper 21 mit den Werkzeug-Bauteilen 22 mit
Antriebsteilen in unterschiedlichen Formen, beispielsweise mit dem Werkzeug-Bauteil 22A mit
einem Schraubenzieherkopf, mit dem Werkzeug-Bauteil 22B mit
einer Hülse als Antriebsteil oder mit dem Werkzeug-Bauteil 22C mit
einem Sechskantschraubenschlüssel-Antriebsteil zusammenwirken
kann. Beim Austauschen der unterschiedlichen Werkzeug-Bauteile 22, 22A, 22B oder 22C ist
es nur erforderlich, die Manschette 26 nach unten zu drücken,
um die beiden Klemmelemente 24 von der Wirkung der Druckkraft
zu befreien, so dass die beiden Klemmelemente 24 nach Außen bewegbar
sind und die auszutauschenden Werkzeug-Bauteile 22, 22A, 22B, 22C in
unterschiedlichen Formen dadurch leicht herausnehmbar bzw. austauschbar
sind, um unterschiedliche Gegenstände im Gewinde festzudrehen
oder zu lösen. Es ist nur erforderlich, einen einzigen
Basiskörper 21 zum Zusammenwirken mit den Werkzeug-Bauteilen 22, 22A, 22B, 22C in
unterschiedlichen Formen herzustellen. Dadurch sind die Kosten erheblich
reduziert. Da die Anzahl des Basiskörpers 21 erheblich
reduziert ist, ist die Belastung beim Transport wirkungsvoll reduziert. Dadurch
sind die Kosten reduziert und ist es leicht, das Universalgelenk
zu transportieren.
-
Beim
vorliegenden, erfindungsgemäßen Universalgelenk
kann ein einziger Basiskörper mit Werkzeug-Bauteilen in
unterschiedlichen Formen und Größen zusammenwirken,
so dass die Kosten erheblich reduziert sind und es leicht ist, das
Universalgelenk zu transportieren.
-
(Stand der Technik)
- 10
- Universalgelenk
- 11
- Werkzeug-Bauteil
- 111
- Antriebsteil
- 112
- Ballkörper
- 113
- Durchgangsöffnung
- 12
- Basiskörper
- 121
- Aufsteckteil
- 122
- Aufnahmeteil
- 123
- Feder
- 124
- Durchgangsloch
- 13
- Positionierungsstift
- 14
- Feder
- 15
- Manschette
- 151
- Vorsprungsteil
- 152
- Umhüllungsrand
- 16
- C-förmiger
Klemmteil
-
(erfindungsgemäßes Universalgelenk)
- 20
- Universalgelenk
- 21
- Basiskörper
- 211
- Aufsteckteil
- 212
- Aufnahmeteil
- 213
- Gleitnut
- 214
- Nutenöffnung
- 215
- Rippe
- 22,
22A, 22B, 22C
- Werkzeug-Bauteil
- 221,
221A
- Ballkörper
- 222
- Verbindungssäule
- 223
- Stahlkugel
- 224
- Anschlagsstück
- 23
- Feder
- 24
- Klemmelement
- 25
- Feder
- 26
- Manschette
- 261
- innere
Kegelfläche
- 262
- Anschlagsfläche
- 263
- Aufnahmeraum
- 264
- konkave
Nut
- 27
- C-förmiger
Klemmteil
- 30
- Antriebseinrichtung
- 31
- Steckteil
- 40
- Hülse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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