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Die Erfindung betrifft eine Schärfezieheinrichtung für das Objektiv einer Film-, Video-, digitalen Fotokamera mit Videofunktionen, Laufbildkamera, oder anderen Bewegtbildaufzeichnungsvorrichtung.
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Da Autofokussysteme bei cinematographischen, professionellen, szenischen Filmaufnahmen nur in Sonderfällen zum Einsatz kommen, ist bekannt, dass zum Einstellen der Bildschärfe bei Aufnahmen mit einer der oben genannten Kameras, diese über einen Zahnkranz am Entfernungsring des Kameraobjektivs, mit einer manuellen oder motorischen Schärfezieheinrichtung zu verbinden, um dem Bediener eine exakte Schärfeeinstellung und ruckelfreie Verfolgung bewegter Motive während der laufenden Aufnahme zu ermöglichen.
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Es handelt sich bei der Erfindung um eine in horizontaler und vertikaler Richtung über einen Schlitten verstellbare mechanische Einrichtung, welche über ein Umlenkgetriebe mit auswechselbarem Zahnritzel in den Zahnkranz am Objektivring für die Bildschärfe eingreift.
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Die Schärfeeinstellung erfolgt über ein parallel zum Objektiv angeordnetes Handrad mit einer umlaufenden, abgeschrägten, auswechselbaren, beschriftbaren, weissen Markierungsscheibe, sowie einem Indextaster, hier mit Tastfunktion auf der 12:00 h Position.
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Die auf einem eigenen Schlitten montierte Schärfezieheinrichtung wird über regelmässig zum Einsatz kommende, international standardisierte, an der Kamera angebrachte Schienensysteme in der Position des Schärfe-Zahnkranzes, an das Objektiv gekoppelt.
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Da es dem Kameraführer mit den bisher bekannten Schärfezieheinrichtungen kaum möglich war, bei laufender Aufnahme den Bildausschnitt festzulegen, zu schwenken und gleichzeitig die Schärfe bis zu einer vorher festgelegten Markierung nachzuführen, kam bei professionellen Produktionen regelmässig ein Schärfeassistent zum Einsatz, welcher die Aufgabe hatte, entsprechend den Weisungen des Kameramanns anhand vorher auf der Markierungsscheibe aus weissem Kunststoff angebrachter Zeichen, manuell über das Bedienrad oder über eine an die Schärfezieheinrichtung gekoppelte biegsame Welle mit eigenem Handrad, während sich die Position der Kamera, der Darsteller oder der Bildausschnitt der Szene verändert, die Bildschärfe nachzuziehen.
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Es ist auch bekannt, dass bei einigen Schärfezieheinrichtungen das Bedienrad optional mit ein oder zwei verstellbaren Anschlägen ausgestattet werden kann, welche verhindern sollen, dass bei Kameraobjektiven, welche wegen des optionalen Betriebs im Autofokus-Modus mit einer Rutschkupplung im Objektivring für die Bildschärfe ausgerüstet sind und somit bei manueller Fokussierungsweise keinen festen Endanschlag haben, die jeweils maximal schärfeverstellend wirksamen Drehwinkel überschritten werden und dabei der feste Bezug zu den zuvor auf der Markierungsscheibe gesetzten Positionspunkten für die einzustellende Entfernung verloren geht.
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Hochauflösende digitale Kameras und mit Videofunktionen werden auch aus Kostengründen inzwischen weltweit und tausendfach für professionelle, preiswerte Filmproduktionen, Musikvideos sowie zur Erstellung von Firmenportraits, Werbefilmen und zur Verwendung in Internetauftritten eingesetzt. Selbst grosse Filmproduktionen geraten immer öfter unter Kostendruck, so dass die Position des Schärfeassistenten meist unbesetzt bleibt und der Kameraführer mit der Einstellung der Bildschärfe auf sich selbst gestellt ist.
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Hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem sie es dem Kameraführer ermöglicht, neben den festen Anschlägen, mehrere Schärfepunkte über verstellbare Haltepunkte vorzuwählen und dann über taktile, ausreichend wahrnehmbare kinästhetische Empfindungen, einhändig, gezielt mit dem Handrad anzufahren, ohne dabei den Blick auf die Schärfezieheinrichtung wenden zu müssen.
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Weiterhin ermöglicht die Erfindung dem Kameraführer auch, die taktil tastbaren Haltepunkte während der laufenden Aufnahme dynamisch am Handrad zu verschieben und diese Schärfemarkierungen somit sich rasch ändernden Szenarien anzupassen, wie zum Beispiel bei Aufnahmen von Live-Konzerten, ohne dass dazu der Blick vom Kamerasucher oder dem Feldmonitor an der Kamera abgewendet werden muss.
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Derartige Verlagerungen der Schärfepunkte sind immer dann gegeben, wenn sich zum Beispiel bei Konzertaufzeichnungen und Live-Auftritten die Entfernung der Akteure zur Laufbildkamera ändert und damit auch die voreingestellten oder markierten Schärfepunkte ungültig werden.
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Diese Funktion der Erfindung wird durch eine oder mehrere, am Handrad drehbar angebrachte und über magnetische Rutschkupplungen gehaltene, jeweils am Aussenrand mit einer kleinen, halbkreisförmigen Ausbuchtung versehene Scheiben erreicht, wobei diese mechanisch gestalteten Schärfepunkte beim Vorbeidrehen unter dem am Haltewinkel vertikal federnd gelagerten Indextaster einen deutlich spürbaren taktilen Impuls an die Hand des Bedieners abgeben, ohne jedoch dabei die Drehbewegung zu hemmen. Es bleibt also dem Kameraführer überlassen, ob er den Einstellvorgang an diesem Schärfepunkt beendet, oder diesen einfach überfährt, um somit zum nächsten Schärfepunkt zu gelangen, bzw. um einen beliebigen anderen Schärfepunkt frei über das Handrad zu wählen.
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Da bei der Erfindung auch die verstellbare Scheibe für den Endanschlag mit einer magnetischen Rutschkupplung ausgestaltet ist, kann diese, bei Verzicht auf das Anziehen von deren Rändelschraube, vom Kameraführer unter Überwindung der magnetischen Haltekraft, dynamisch während der laufenden Aufnahme verschoben werden. Dies ist zum Beispiel bei einer Konzertaufnahme vorteilhaft, wenn die beiden ”festen” Endstopps so voreingestellt wurden, dass der eine die Entfernung zu dem am weitesten auf der Bühne entfernten Schlagzeug und der andere Endstopp den am dichtesten vor der Kamera stehenden Sänger markiert. Wenn sich dieser Sänger unerwarteterweise unter das Publikum begibt, kann der Kameraführer den voreingestellten Nahanschlag, wegen dessen Rutschkupplung, mit geringer Kraftanwendung überwinden und auf diese Weise den Fokuspunkt näher als zuvor geplant in Richtung der Kamera verlagern.
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Weiterhin kann die Erfindung auch dafür verwendet werden dass, wenn sie alternativ an den Zoomring eines geeigneten Kameraobjektivs gekoppelt wird, eine oder mehrere voreingestellte, den aufzunehmenden Bildausschnitt bestimmende Brennweiten, gezielt und abwechselnd, unter Nutzung der bereits beschriebenen Vorteile anzufahren, wobei die Vorbestimmung des Bildausschnitts ein wesentliches gestalterisches und künstlerisches Element und Privileg des Regisseurs und des Kameramanns ist. Bisher war nur bekannt, dass zum abwechselnden Anfahren frei vorwählbarer Brennweiten und Bildausschnitte, elektromechanische, elektronische, bzw. mikroprozessorgesteuerte motorisch angetriebene Einrichtungen eingesetzt werden können.
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Da üblicherweise während der Filmaufnahmen am Set Objektive unterschiedlicher Brennweite und auch Zoomobjektive abwechselnd eingesetzt werden, welche jeweils eine unterschiedliche Anordnung und Lage der Objektivringe für die Bildschärfe oder auch eine gegensätzliche Drehrichtung zur Unendlich-Position aufweisen können, ist es in beiden Anwendungsfällen sinnvoll oder notwendig, um Kollisionen mit anderen am Schienensystem angebrachten Komponenten, wie Streulichtblende, Objektivstütze oder der Zoomeinrichtung zu vermeiden, das Antriebsritzel am Umlenkgetriebe der Schärfezieheinrichtung wahlweise in Richtung zur Kamera oder in Richtung zur Streulichtblende (Aufnahmerichtung) zu positionieren.
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Es ist bekannt, dass es an einigen Schärfezieheinrichtungen möglich ist, das Antriebsritzel von einem Achsenende am Umlenkgetriebe auf die andere Seite zu montieren. Allerdings besteht am Aufnahme-Set dann aber die Gefahr, dass die Befestigungsmittel oder gar das ganze Ritzel verloren geht oder dass die hierfür erforderlichen Werkzeuge gerade nicht zur Hand sind. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Methode ist, dass sich durch das Umsetzen des Antriebsritzels von einem auf den anderen Achsausgang, nicht auch die Drehrichtung ändern lässt, was beim wechselnden Einsatz von Objektiven mit gegensätzlicher Drehrichtung jedes Mal zur Folge hat, dass der Kameraführer beim Schärfeziehen das Handrad danach auch entgegengesetzt herum denken und drehen muss, um von Nah auf Fern zu fokussieren.
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Bisher ist bekannt, dass diese Problematik der Richtungsumkehr nur durch zusätzlich angebrachte Mechanik in Gestalt eines zuschaltbaren Zwischengetriebes hinter dem Ausgangsritzel des Umlenkgetriebes in Richtung zum Fokus-Zahnkranz des Kameraobjektivs möglich ist
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Hier schafft die Erfindung ebenfalls Verbesserung, indem sie es ermöglicht, nach Eindrücken des Handrads in Richtung auf das Objektiv, ohne Verwendung eines Werkzeugs und ohne die Gefahr, Komponenten zu verlieren, das Getriebe samt dem montiertem Antriebsritzel, um 180 Grad um die Handradachse frei zu drehen und durch Loslassen des Handrads in einer der jeweils gewünschten Soll-Positionen (in Richtung zur Kamera oder zur Streulichtblende), unterstützt von magnetischer Anziehung, einrasten zu lassen, wobei sich damit automatisch auch die Antriebsrichtung ändert. Selbstverständlich kann die Erfindung für Linkshänder oder aus Platzgründen, ohne den sie tragenden Schlitten vom Schienensystem zu nehmen und ohne Werkzeug, durch Losen einer Schraube, auf der parallel zur optischen Achse gegenüberliegenden Seite des Objektivs montiert werden, wobei sich die vorgewählte, vom Anwender präferenzierte Drehrichtung nicht ändert.
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Der Erfindungsgegenstand der hier vorgelegten Neuerung beschränkt sich nicht nur auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele und ergibt sich nicht nur aus den einzeln aufgezählten Schutzansprüchen, sondern auch aus der Kombination dieser untereinander und den vielfältig denkbaren Varianten. Sämtliche hier in der Beschreibung und den Abbildungen dargestellten Ausführungen und deren Varianten werden, sofern sie gegenüber dem Stand der Technik als neu zu betrachten sind, auch als erfindungswesentlich beansprucht.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungswegs in den Abbildungen dargestellt, beschrieben und erläutert.
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Hierbei zeigen die Figuren im einzelnen:
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1 Ansicht einer typischen Anordnung der Schärfezieheinrichtung an einem Kameragestell
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2 perspektivische Ansicht der Schärfezieheinrichtung und deren Befestigung am Schlitten
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3 die Schärfezieheinrichtung seitlich von vorn gesehen
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4 die Schärfezieheinrichtung direkt von vorn gesehen
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5 eine Explosionsdarstellung vom inneren Aufbau der Schärfezieheinrichtung
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6 eine Detailzeichnung zur Wirkungsweise der Ringe mit den verstellbaren Haltepunkten
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7 eine Detailzeichnung zur Wirkungsweise der Getriebeumkehr
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1 zeigt die montierte Schärfezieheinrichtung 01, welche mit ihrem Haltewinkel 02 über den Gleiter 03 mit den Tragrohren 04 des Kameragestells, bestehend aus den beiden Rohren 04 und der Kamera-Basis 05 mit der Bewegtbildkamera 06, hier beispielhaft eine digitale Spiegelreflexkamera mit Videofunktionen (DSLR) und deren Aufnahmeobjektiv 07 verbunden ist, wobei der Haltewinkel 02 auf dem Gleiter 03 so weit in Richtung des Zahnkranzes am Schärfering 08 des Objektivs 07 geschoben wurde, dass das Antriebsritzel 09 der Schärfezieheinrichtung eingreift und sodann in dieser Position mit der Klemmschraube 10 auf dem Gleiter 03 fixiert wurde.
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2 zeigt die montierte Schärfezieheinrichtung 01, mit ihrem Haltewinkel 02 mit dem Gleiter 03 von der anderen Seite. Man erkennt hier die beiden Gleitlagerbohrungen 11 zur Aufnahme der Tragrohre 04 des in 1 gezeigten Kameragestells. Damit kann die darauf montierte Schärfezieheinrichtung parallel zur optischen Achse des Objektivs 07 und entsprechend den jeweiligen Erfordernissen verschoben sowie über die beiden Klemmschrauben 12 in der gewünschten Position über den Zahnkranz fixiert werden.
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Weiterhin erkennt man den fest mit dem Handrad verbundenen harten 12:00 h-Stopp 17 im Linksanschlag am Indextaster 14, die beiden verstellbaren weichen Stopps 19 und 20, sowie den zweiten, aber verstellbaren, harten Stopp 18 für den Rechtsanschlag und die Kupplungsöffnung für den Anschluss einer optionalen biegsamen Welle.
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Hinter dem Handrad 22 und dem Haltewinkel 02 ist das Umlenkgetriebe 21 mit dem Antriebsritzel 09 in der rechten Raststellung abgebildet.
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Die 2 und 3 zeigen Details der Schärfezieheinrichtung in der Seitenansicht und in der Ansicht von vorn. Man kann hier deutlich erkennen, dass der federnd in der Führungsnut 15 gelagerte Indextaster 14 mit dem Schlitz der Nylonschraube 16 als Indexmarkierung unmittelbar über der Markierungsscheibe 24 schwebt. Wenn während der Drehung des Handrades 22 einer der beiden halbkreisförmigen Reiter der Stoppscheiben 19 und 20 unter dem Indextaster vorbeifährt, wird dieser dadurch, entgegen der Federwirkung nach unten, leicht angehoben, wobei ein deutlich spürbarer taktiler Impuls an die Hand des Bedieners abgeben wird.
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Indem beim Scharfstellen der Indextaster 14 mit einem Finger der drehenden Hand niedergehalten wird, lassen sich die beiden Stopps 17 und 18 während einer Neufokussierng en passant in beiden Richtungen auf den gewünschten neuen Schärfepunkt, mit geringem Kraftaufwand und ohne hinzuschauen verschieben.
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Die beiden länglichen Zapfen an den Stoppscheiben 17 oder 18 halten hingegen nach Erreichen des Indextasters die Drehbewegung jeweils an. Um den freien Drehweg zu bestimmen, kann die verstellbare Stoppscheibe 18 über eine Rändelschraube 31 (5) an der Zwischenscheibe 27 die am Handrad 22 befestigt ist, in der gewünschten Position fixiert, bzw. zum Neueinstellen wieder gelöst werden.
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Die Explosionsdarstellungen der 5 und 6 zeigen den inneren Aufbau und die Funktion der einzelnen Komponenten. Hierbei ist die Stoppscheibe 17 über drei durchgehende Schrauben 28 fest mit dem Handrad 22 verbunden.
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Die verstellbare ferromagnetische Stoppscheibe 18 ist auf den Aussenkränzen der drei Einpressmuttern 32 drehbar gelagert, kann aber vom Bediener über die Rändelschraube 31 in jeder Position festgestellt werden. Auch diese Scheibe 18 ist mit einer verschleissfreien, feuchtigkeitsunabhängigen Rutschkupplung versehen, wobei deren Haltekräfte durch je drei Neodym-Magnete 33 und 34, jeweils eingelassen in den Scheiben 17 und 27, wirksam werden. Wenn also die Rändelschraube 31 nicht angezogen wird, kann der Endanschlag, durch Überwindung der magnetischen Haltekräfte verschoben werden, um den für die Fokussierung zur Verfügung stehenden freien Entfernungsbereich, während einer laufenden Aufnahme zu erweitern oder zu verkürzen.
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Die Markierungsscheibe 24 ist abnehmbar und wird mit der Nut 25 über die Madenschraube 29 von vorn auf das Handrad 22 geschoben und dort magnetisch und verdrehsicher festgehalten.
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6 zeigt die Konstruktion der Markierungsscheibe 24 von hinten und lässt die jeweils drei eingelassenen Neodym-Magnete 35 und 36 in den unterschiedlich tiefen Absätzen 42 und 43 als Rutschkupplungen für die ferromagnetischen Stoppscheiben 19 und 20 erkennen.
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Die Neodym-Magnete 35 und 36 sind so ausgelegt, dass deren Haltekräfte einerseits verhindern, dass die Stoppscheiben 19 und 20 beim Überrollen durch den Indextaster verschoben werden, andererseits dem Bediener aber deren Neujustieren unter mässigem Kraftaufwand ermöglichen.
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Die beiden, auf diese Weise mit dem Handrad 22 verbundenen Stoppscheiben 19 und 20, werden ausserdem von hinten, mit den drei Neodym-Magneten 34, der mit dem Handrad 22 fest verbundenen Zwischenscheibe 27 gehalten.
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7 zeigt das drehbar im Haltewinkel 02 gelagerte Umlenkgetriebe 21. Es ist mit vier symmetrisch um die Eingangsachse 39 angeordneten, jeweils ca. 3 mm vorstehenden Neodym-Magneten 38 versehen, denen, achssymmetrisch, vier in gleicher Polung ausgerichtete, im Haltewinkel 02 um 3 mm versenkte Neodym-Magneten 37, gegenüberstehen.
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Die Nut vor dem Nadellager 40 im Haltewinkel 02 (siehe 5) ermöglicht, die Führungsnabe 45 des Handrads 22 verhältnismäßig zu der Eintauchtiefe der Magnete des Getriebes im Haltewinkel einzurücken und auf diese Weise das über die Achse 39 verbundene Umlenkgetriebe 21, entgegen der magnetischen Haltekräfte nach hinten auszukuppeln und in dieser Position um die eigene Achse 39 zu schwenken.
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Beim Wiedereinkuppeln sorgen die starken gegenseitigen Anziehungskräfte der Neodym-Magnete 37 und 38 für ein einfaches, sicheres, automatisches Positionieren, sowie für eine feste und nahezu spielfreie Verbindung des Umlenkgetriebe in einer der beiden möglichen Positionen, wahlweise mit dem Antriebsritzel rechts oder links.
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Auf der Abbildung der 7 erkennt man die Führungsnut 44 zum spielarmen Verschieben der Schärfezieheinrichtung auf dem Gleiter 03.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- montierte Schärfezieheinrichtung
- 02
- Haltewinkel der Schärfezieheinrichtung
- 03
- Glider zum Gleiten und Fixieren am Schienensystem der Kamera
- 04
- zwei parallele Führungsrohre am Schienensystem der Kamera
- 05
- Kamera Basis zum Befestigen, horizontalen und vertikalen Justieren der Bewegtbildkamera
- 06
- Bewegtbildkamera, hier beispielhaft eine DSLR mit Videofunktionen
- 07
- Aufnahmeobjektiv der Laufbildkamera
- 08
- Einstellring für die Bildschärfe, üblicherweise mit einem Zahnkranz zum Antrieb versehen
- 09
- Antriebsritzel an der Ausgangsachse des schwenkbaren Getriebes der Schärfezieheinrichtung
- 10
- Flügelschraube in der Nut des Haltewinkels zum Justieren der Schärfezieheinrichtung
- 11
- Gleitlagerbohrungen im Glider zur Aufnahme der Rods
- 12
- Flügelschrauben am Glider zum fixieren auf den Rods
- 13
- Führungsnut der Schärfezieheinrichtung zur Anpassung an den Objektivdurchmesser
- 14
- federnd gelagerter Indextaster zum Erzeugen kinästhetischer Impulse bei Kontakt mit Stopps
- 15
- Führungsnut für den Indextaster
- 16
- Nylonschraube mit Indexmarkierung
- 17
- 12:00 h-Stopp an Scheibe 17, fest mit dem Handrad verbunden
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- verstellbare und fixierbarer Stopp an Scheibe 18 mit magnetischer Rutschkupplung
- 19
- verstellbarer Stopp mit magnetischer Rutschkupplung an Scheibe 19
- 20
- verstellbarer Stopp mit magnetischer Rutschkupplung an Scheibe 20
- 21
- Umlenkgetriebe, gestaltet als ausrastbares Wendegetriebe
- 22
- Handrad zum Verstellen der Schärfe
- 23
- Kupplungsöffnung zum Anschluss einer Biegsamen Welle am Handrad
- 24
- auswechselbare Markierungsscheibe mit innen liegenden Magneten
- 25
- Führungsnut in der Markierungsscheibe für die 12:00 h-Position
- 26
- Abdeckkappe des Handrades
- 27
- Zwischenscheibe als Magnetträger, fest mit dem Handrad verbunden
- 28
- Befestigungsschrauben in der Schärfezieheinrichtung
- 29
- Halteeinrichtung der Markierungsscheibe in der 12:00 h Position
- 30
- Fixiereinrichtung des Handrades auf der Welle des Umlenkgetriebes
- 31
- Rändelschraube mit Nabe zum Feststellen der Anschlagscheibe 18
- 32
- Einpressmuttern mit Aussenkranz als Lager für die Anschlagscheibe 18
- 33
- Neodym-Magnete als Rutschkupplung für die Anschlagscheibe 18
- 34
- Neodym-Magnete der Anschlagscheibe 18 und der verstellbaren Scheibe 19
- 35
- Neodym-Magnete als Rutschkupplung für die verstellbaren Scheibe 19
- 36
- Neodym-Magnete als Rutschkupplung für die verstellbare Scheibe 20
- 37
- Neodym-Magnete im Haltewinkel zum Festhalten des Getriebes
- 38
- vorstehende Neodym-Magnete am Getriebe zum Einrasten im Haltewinkel
- 39
- Getriebeeingangsachse als Drehpunkt und zum Befestigen des Handrads
- 40
- Nadellager für die Getriebeeingangsachse und als Drehpunkt zum Wenden des Getriebes
- 41
- Durchgangslöcher für die Befestigungsschrauben
- 42
- äusserer Absatz in der Markierungsscheibe zur Aufnahme der verstellbaren Scheibe 19
- 43
- innerer Absatz in der Markierungsscheibe zur Aufnahme der verstellbaren Scheibe 20
- 44
- Führungsnut zum Verschieben der Schärfezieheinrichtung auf dem Gleiter
- 45
- Führungsnabe am Handrad der Schärfezieheinrichtung
