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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage und Demontage eines Reifens auf einer Felge eines Rades.
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Derartige Vorrichtungen werden typischerweise im Sport- und Freizeitbereich und Werkstätten eingesetzt. Insbesondere Motorräder, Roller und dergleichen und PKW wie Sportwagen werden dabei nicht nur im Straßenverkehr genutzt, sondern auch zu Freizeitveranstaltungen, insbesondere zur Durchführung von Rennen auf Rennstrecken.
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Bei derartigen Anwendungsfällen müssen die Reifen der Fahrzeuge öfter gewechselt werden, einerseits deshalb, weil diese einem hohen Verschleiß unterliegen und andererseits deshalb, um das Fahrzeug für den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen.
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Um die Reifen vor Ort schnell wechseln zu können, werden die Vorrichtungen der eingangsgenannten Art eingesetzt. Der Anwender, das heißt der Fahrer des Fahrzeugs kann mit der Vorrichtung die Reifen seines Fahrzeugs selbst wechseln ohne hierzu einen Fachbetrieb aufsuchen zu müssen.
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Die Vorrichtung bildet hierfür eine kompakte transportierbare Einheit, so dass der Einsatzort frei wählbar ist.
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Derartige Vorrichtungen weisen generell eine Standvorrichtung auf, auf welchen ein Rad in einer Lagerebene horizontal oder auch vertikal gelagert werden kann. Weiterhin ist ein Abdrückelement vorgesehen, welches in den Zwischenbereich zwischen Reifen und Felge einführbar ist. Dies ist insbesondere bei der Demontage und Montage des Reifens erforderlich, da durch das Einführen des Abdrückelements zwischen Reifen und Felge der Reifen von der Felge gelöst wird. Dann kann mit einem Montagekopf der Vorrichtung der Reifen von der Felge entfernt werden.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der
DE 20 2018 100 207 U1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist das Abdrückelement an einem Schwenkarm befestigt, der um eine feststehende Achse verschwenkt werden kann, um das Abdrückelement auf die Fügestelle zwischen Reifen und Felge zu führen und so den Reifen von der Felge zu lösen.
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Nachteilig ist hierbei, dass das Abdrückelement bei Schwenken des Schwenkarms entlang einer Kreisbahn geführt ist, das heißt während des Schwenkvorgangs ändert sich dessen Orientierung. Damit ist keine definierte Orientierung des Abdrückelements bei Auftreffen auf das Rad gegeben, da diese insbesondere von der Höhenlage des Abdrückelements abhängt. Weiterhin ändert sich die Orientierung des Abdrückelements auch während des Einführens zwischen Reifen und Felge. Dabei kann das Abdrückelement den Reifen beschädigen oder erfährt hierbei eine größere radiale Belastung, so dass dieser nicht mehr eingesetzt werden kann oder der Reifen vom Anwender eine unbemerkte Vorschädigung erhält, die später dann zu einem Reifenversagen führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine hohe Funktionalität und eine hohe Funktionssicherheit aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage und Demontage eines Reifens auf einer Felge eines Rades mit einer Standvorrichtung, auf welcher das Rad in einer Lagerebene lagerbar ist und mit einem Abdrückelement, welches in den Bereich zwischen Reifen und Felge einführbar ist. Das Abdrückelement ist an einer Gelenkvorrichtung gelagert. Die Gelenkvorrichtung ist zur Durchführung von Schwenkbewegungen ausgebildet. Das Abdrückelement ist in einer Arbeitsrichtung ausgerichtet, welche bei der Durchführung der Schwenkbewegungen zumindest näherungsweise erhalten bleibt.
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Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Orientierung des Abdrückelements bei mit der Gelenkvorrichtung durchgeführten Schwenkbewegungen im Wesentlichen erhalten bleibt, ist gewährleistet, dass diese Orientierung des Abdrückelements auch erhalten bleibt, wenn das Abdrückelement auf das Rad auftrifft und zwischen den Reifen und die Felge eingeführt wird. Damit wird ein reproduzierbarer Arbeitsvorgang gewährleistet, bei dem ein Lösen des Reifens von der Felge erzielt wird, ohne dass hierbei der Reifen beschädigt wird oder eine höhere radiale Belastung auf den Reifen einwirkt. Der Reifen ist somit nach dem Ablösevorgang ohne Einschränkungen wiederverwendbar.
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Besonders zweckmäßig ist die Arbeitsrichtung wenigstens näherungsweise senkrecht zur Lagerebene des Rads orientiert.
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Diese Orientierung der Arbeitsrichtung ist deshalb vorteilhaft, da das Abdrückelement im Wesentlichen senkrecht zur Radebene orientiert ist, das heißt es wird eine Schrägstellung des Abdrückelements während des Lösens des Reifens von der Felge vermieden und damit auch die Gefahr, dass durch ein schrägstehendes Abdrückelement höhere Radialkräfte auf den Reifen einwirken, wodurch eine besonders hohe Gefahr einer Beschädigung des Reifens gegeben wäre.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Abdrückelement in Form einer Abdrückschaufel ausgebildet.
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Durch die flächige Ausgestaltung des Abdrückelements wirkt dieses nicht nur punktuell, sondern entlang einer Linie bei Aufsetzen an der Fügestelle zwischen Reifen und Felge, wodurch ein besonders effektives Lösen des Reifens von der Felge bewirkt wird.
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Dabei ist die flächige Ausgestaltung des Abdrückelements vorteilhaft eine im Wesentlichen ebene Fläche, wobei die Höhenlage des Abdrückelements so an die Größe und Breite des Reifens angepasst ist, dass die Krümmung der kreisförmigen Fügestelle zwischen Reifen und Felge das Einführen des Abdrückelements in perfekter Lage ermöglicht.
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In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Abdrückschaufel zumindest näherungsweise in einer senkrecht zur Lagerebene orientierten Ebene angeordnet ist.
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Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Gelenkvorrichtung eine Gelenkarmanordnung, deren erstes längsseitiges Ende gelenkig an einer Halterung angekoppelt ist.
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Dabei ist das Abdrückelement am zweiten längsseitigen Ende der Gelenkarmanordnung gelagert.
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Die Gelenkarmanordnung bildet eine Zwangsführung für das Abdrückelement. Wesentlich dabei ist, dass das Abdrückelement nicht starr mit der Gelenkarmanordnung verbunden ist, sondern gelenkig an diese angekoppelt ist. Damit wird verhindert, dass das Abdrückelement bei Schwenken der Gelenkarmanordnung entlang einer Kreisbahn geführt wird. Vielmehr ist durch die gelenkige Ankopplung an die Gelenkarmanordnung gewährleistet, dass die Orientierung des Abdrückelements erhalten bleibt, wenn die Gelenkarmanordnung verschwenkt wird.
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Besonders vorteilhaft weist die Gelenkarmanordnung zwei parallel in Abstand zueinander verlaufende, gelenkig miteinander verbundene Gelenkarme auf.
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Die Längsachsen der Gelenkarme verlaufen dabei jeweils entlang einer Geraden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Gelenkarme an jedem längsseitigen Ende jeweils eine Bohrung auf, welche von einem Bolzen durchsetzt sind, wobei die Bolzen Gelenklagerungen ausbilden. Anstelle von Bolzen können Schrauben oder Stifte vorgesehen sein.
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Dadurch werden auf konstruktiv besonders einfache Weise Gelenklagerungen gebildet.
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Zweckmäßig kann jede Gelenkarmanordnung zwei identische Profile aufweisen, die parallel in Abstand zueinander verlaufen. Dadurch wird das Eigengewicht der Gelenkarme reduziert.
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In diesem Fall weisen beide Profile an ihren beiden längsseitigen Enden jeweils eine Bohrung auf, die gegenüberliegend angeordnet sind und so eine gemeinsame Aufnahme für den jeweiligen Bolzen bilden.
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Die auf diese Weise über die Bolzen gelenkig verbundenen Gelenkarme entsprechen hinsichtlich ihrer Funktion eine Art einer Kniehebelpresse.
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Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung sind die an ersten längsseitigen Enden der Gelenkarme vorgesehenen Bolzen in Bohrungen der Halterung gelagert.
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Damit wird eine gelenkige Ankopplung der Gelenkarmanordnung an die Halterung realisiert, die selbst ortsfest an Standvorrichtungen montiert ist, wobei vorteilhaft die Längsachse der Halterung senkrecht zur Lagerebene verläuft.
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Da die Standvorrichtung zweckmäßig auf einem ebenen Untergrund aufgestellt wird, verläuft die Lagerebene in einer horizontalen Ebene. Entsprechend verläuft die Längsachse der Halterung in vertikaler Richtung und steht nach oben über die Standvorrichtung hervor.
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Der Abstand der Lagerung der Gelenkarmanordnung an der Halterung zur Standvorrichtung bestimmt den Verfahrweg des Abdrückelements aus einer Ausgangsstellung zu dem zu bearbeitenden Rad. Dadurch variiert auch die Kraftübertragung des Abdrückelements auf das Rad, wenn das Abdrückelement nach unten Richtung Rad geschwenkt wird.
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Um diese Parameter an die jeweilige Applikation anzupassen, ist vorteilhaft die Gelenkarmanordnung höhenverstellbar an der Halterung lagerbar.
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Diese Höhenverstellung lässt sich besonders einfach dadurch realisieren, dass die Halterung eine Mehrfachanordnung von in deren Längsrichtung äquistant angeordneten Bohrungen aufweist. Die beiden Bolzen sind wahlweise in einem Paar benachbarter Bohrungen lagerbar.
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Weiter vorteilhaft ist die am zweiten längsseitigen Ende der Gelenkarme vorgesehenen Bolzen in Bohrungen eines Verbindungselements gelagert.
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Dabei ist das Abdrückelement am Verbindungselement befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet.
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Durch diese einfache kinematische Ankopplung des Abdrückelements an die Gelenkarme ist gewährleistet, dass die Arbeitsrichtung des Abdrückelements erhalten bleibt, wenn die Gelenkarme geschwenkt werden.
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Gemäß einer Variante der Erfindung bildet das Abdrückelement mit der Gelenkvorrichtung ein Modul, das an unterschiedlichen Vorrichtungen zur Montage und Demontage eines Reifens auf einer Felge eines Rades eingesetzt werden kann. Optional bilden das Abdrückelement und die Gelenkvorrichtung mit der Halterung zusammen das Modul.
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Hierzu weisen Komponenten des Moduls geeignete Schnittstellen auf, die die Montage an unterschiedlichen Vorrichtungen ermöglichen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1: Perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- 2: Draufsicht auf die Vorrichtungen gemäß 1.
- 3: Schnittdarstellung der Gelenkarmanordnung mit daran gelagerten Abdrückelementen der Vorrichtung gemäß den 1 und 2.
- 4a - c: Unterschiedliche Schwenkstellungen der Gelenkarmanordnung der Vorrichtung gemäß den 1 und 2.
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Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Montage und Demontage eines Reifens auf einer Felge eines Rades.
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Die Vorrichtung 1 weist eine Standvorrichtung 2 mit zwei Standarmen 3 auf, die in der dargestellten Arbeitsstellung um 90°gegeneinander versetzt sind. An den freien Enden der Standarme 3 sind Fußteile 4 aufgesetzt und mit Klemmhebeln 5 fixiert. An den Unterseiten der Standarme 3 befinden sich höhenverstellbare Stellfüße 6 zur Lagerung der Standvorrichtung auf einem Untergrund.
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Die Standarme 3 sind ineinander steckbar ausgeführt. Damit kann ein Standarm 3 aus einer Ausnehmung des zweiten Standarms 3 herausgezogen werden, sodass beide Standarme 3 nebeneinander liegen. In dieser Transportstellung kann die Vorrichtung 1 leicht transportiert werden.
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Die Standvorrichtung mit den Standarmen 3 wird auf einer Unterlage aufgestellt. Die Oberseiten der Standarme 3 bilden dann Auflagen aus, auf der ein nicht dargestelltes Rad in einer Lagerebene gelagert werden kann, die in einer horizontalen Ebene verläuft.
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Ein von einem Standarm 3 nach oben hervorstehender Radstopper 7 sorgt für eine verdrehsichere Lagerung des Rades.
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Im Zentrum der Standvorrichtung ist eine Welle 8 gelagert, dessen Längsachse in vertikaler Richtung verläuft. An der Welle 8 ist ein in horizontaler Richtung verlaufender, einen Montage- und Demontagearm bildenden Träger 9 befestigt und mit der Welle 8 drehbar gelagert. An einem Ende des Trägers 9 befindet sich ein Adapter 10, an dem ein nicht dargestellter Montagekopf befestigt werden kann, mittels dessen in bekannter Weise eine Montage oder Demontage des Reifens an der Felge des Rads durchgeführt wird.
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Bevor ein Reifen demontiert wird, muss dieser zuerst von der Felge des Rades gelöst werden. Hierzu dient ein Abdrückelement, das im vorliegenden Fall in Form einer Abdrückschaufel 11 ausgebildet ist. Die Abdrückschaufel 11 ist ein flächiges Element, das im Wesentlichen in einer Ebene verläuft.
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Die Abdrückschaufel 11 ist mittels einer Gelenkvorrichtung gelenkig an einer Halterung 12 angekoppelt. Die Halterung 12 ist an einem Standarm 3 der Standvorrichtung über ein Zwischenstück 13 befestigt, wobei zur Fixierung des Zwischenstücks 13 wieder ein Klemmhebel 5 vorgesehen ist.
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Die Längsachse der Halterung 12 verläuft in vertikaler Richtung. Im vorliegenden Fall besteht die Halterung 12 aus zwei parallel verlaufenden Haltersegmenten 12a, 12b, die in Form von zwei identischen, flächigen Profilen ausgebildet sind. In jedem Haltersegment 12a, 12b befindet sich eine Reihenanordnung von identisch ausgebildeten Bohrungen 14. Die Bohrungen 14 sind dabei so angeordnet, dass in den Haltersegmenten 12a, 12b Paare von Bohrungen 14 vorhanden sind, wobei bei jedem Paar die beiden Bohrungen 14 in gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Gelenkvorrichtung ist in Form einer Gelenkarmanordnung mit zwei Gelenkarmen 15, 16 ausgebildet. Die Gelenkarme 15, 16 verlaufen übereinander und zwar parallel und in Abstand zueinander, wobei deren Längsachsen längs einer Geraden verlaufen.
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Jeder Gelenkarm 15, 16 besteht aus zwei identischen, parallel in Abstand zueinander verlaufenden Gabelarmsegmenten 15a, 15b, beziehungsweise 16a, 16b, die in Form von flächigen Profilen ausgebildet sind.
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An beiden längsseitigen Enden der Gabelarmsegmente 15a, 15b, 16a, 16b befindet sich jeweils eine Bohrung 17, wobei die Bohrungen 17 an den längsseitigen Enden der Gabelarmsegmente 15a, 15b, 16a, 16b jeweils gegenüberliegend angeordnet sind (3).
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Zur Ausbildung einer Gelenkverbindung zwischen den Gelenkarmen 15, 16 und der Halterung 12 sind Bolzen 18 vorgesehen, die Bohrungen 14 in den Haltersegmenten 12a, 12b und Bohrungen 17 an den hinteren Enden der Gabelarmsegmente 15a, 15b, 16a, 16b durchsetzen. Dadurch sind die Gelenkarme 15, 16 schwenkbar an der Halterung 12 gelagert. An einem Bolzen 18 befindet sich ein Bedienelement 19, mittels dessen eine Schwenkstellung gelöst und fixiert und geklemmt werden kann.
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Zur Fixierung der Gelenkarme 15, 16 können die Bolzen 18 und das Bedienelement 19 in unterschiedliche Bohrungen 14 der Halterung 12 eingeführt werden, wodurch eine Höhenverstellbarkeit der Gelenkarmanordnung gegeben ist.
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Die vorderen freien Enden der Gelenkarme 15, 16 sind über ein Verbindungselement 20 gelenkig verbunden.
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In diese Bohrungen 21 sind weitere Bolzen 22 eingeführt, wodurch eine Gelenkvorrichtung gebildet wird.
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An der Unterseite der Verbindungselemente 20 ist die Abdrückschaufel 11 befestigt. Generell können beide Elemente auch einstückig ausgebildet sein.
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An die Oberseite des oberen Gelenkarms 15 ist ein Profilstück 24 befestigt, das einen Einführschacht bildet.
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In diesen kann eine Hebelverlängerung 25 mit ihrem Hohlprofilstück 23 eingeführt werden. Vom Bolzen 18 steht ein nicht dargestelltes T-Stück hervor, das in den Hohlraum der Hebelverlängerung 25 eingeführt wird.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 wird im Folgenden anhand der 4a - c erläutert.
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Nachdem das zu bearbeitende Rad auf der Standvorrichtung in der Lagerebene drehsicher gelagert ist, erfolgt mittels der Abdrückschaufel 11 das Lösen des Reifens von der Felge. Eine Bedienperson bedient hierzu die Hebelverlängerung derart, dass die Gelenkarmanordnung an der Halterung 12 nach unten geschwenkt wird, wie aus der Abfolge der 4a - c ersichtlich.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der gelenkigen Ankopplung der Abdrückschaufel 11 an die Halterung 12 mittels der Gelenkarmanordnung bleibt bei Verschwenken der Gelenkarmanordnung die Arbeitsrichtung, das heißt die räumliche Orientierung der Abdrückschaufel 11 erhalten. Im vorliegenden Fall bleibt die Abdrückschaufel 11 während des Schwenkvorgangs in einer vertikalen Ebene orientiert.
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Nachdem auf diese Weise der Reifen von der Felge gelöst wurde, kann das Rad mittels des Montagekopfs demontiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- (1)
- Vorrichtung
- (2)
- Standvorrichtung
- (3)
- Standarm
- (4)
- Fußteil
- (5)
- Klemmhebel
- (6)
- Stellfuß
- (7)
- Radstopper
- (8)
- Welle
- (9)
- Träger
- (10)
- Adapter
- (11)
- Abdrückschaufel
- (12)
- Halterung
- (12a)
- Haltersegment
- (12b)
- Haltersegment
- (13)
- Zwischenstück
- (14)
- Bohrung
- (15)
- Gelenkarm
- (15a)
- Gabelarmsegment
- (15b)
- Gabelarmsegment
- (16)
- Gelenkarm
- (16a)
- Gabelarmsegment
- (16b)
- Gabelarmsegment
- (17)
- Bohrung
- (18)
- Bolzen
- (19)
- Bedienelement
- (20)
- Verbindungselement
- (21)
- Bohrung
- (22)
- Bolzen
- (23)
- Hohlprofilstück
- (24)
- Profilstück
- (25)
- Hebelverlängerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202018100207 U1 [0007]
