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Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungsgerät zur Bearbeitung der Außenoberfläche von Rohrendabschnitten, wobei das Bearbeitungsgerät ein zum Einbringen in den Rohrendabschnitt vorgesehenes Verankerungsteil sowie eine in dem Verankerungsteil geführte Spindel mit einer Mittelachse und einen an einem Ende der Spindel fixierten Tragarm für ein Bearbeitungswerkzeug umfasst, dergestalt, dass der Tragarm gemeinsam mit der Spindel um die Mittelachse rotierend und entlang der Mittelachse fortschreitend bewegbar ist und an dem Tragarm ein Handgriff angeordnet ist.
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Beim Verschweißen von Kunststoffrohren ist es möglich, die zu verbindenden Rohrendabschnitte durch Elektroschmelzen zum Beispiel mit einem stromdurchflossenen Heizwendelfitting mithilfe eines Heizwendelschweißgerätes zu verbinden. Als vorbereitende Maßnahme werden dabei die für die Verschweißung vorgesehenen Rohrendabschnitte im Bereich ihrer Außenoberfläche bearbeitet. Insbesondere wird in einem spanabhebenden Verfahren eine oberflächliche Schicht der Rohrendabschnitte entfernt, die häufig oxidative Veränderungen aufweist. Durch die Bearbeitung der Außenoberfläche wird die Oberfläche der Rohrendabschnitte von der Oxidschicht befreit.
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Für eine solche Oberflächenbearbeitung der Rohrendabschnitte sind handgeführte Bearbeitungsgeräte bekannt, wozu beispielsweise auf die
EP 1 522 359 B1 verwiesen wird. Diese Bearbeitungsgeräte weisen ein Verankerungsteil auf, welches in einen Rohrendabschnitt stirnseitig eingeschoben und darin festgeklemmt wird und der Führung einer zentralen Spindel dient, um die bzw. an der ein Tragarm rotierend und nach Maßgabe der Spindelsteigung längsverschieblich geführt ist. Der Tragarm trägt das Bearbeitungswerkzeug für die Oberfläche, sodass bei Rotation des Tragarms um die mittels des Verankerungsteils im Rohrendabschnitt eingespannte Spindel das Bearbeitungswerkzeug gleichermaßen rotierend und mit einem Vorschub entsprechend der Spindelsteigung entlang der Außenoberfläche des Rohrendabschnittes geführt wird und dabei kontinuierlich die Oberflächenbearbeitung des Rohrendabschnittes ausführt. Die Rotation des Tragarms wird bei den bekannten Bearbeitungsgeräten von Hand über einen am Tragarm angreifenden Handhebel bewirkt. Zusätzlich verfügen die bekannten Bearbeitungsgeräte auch über einen Handgriff am Tragarm, um das Bearbeitungsgerät einfach von Hand transportieren zu können, mit dem Verankerungsteil in den Rohrendabschnitt einzubringen und nach Abschluss der Oberflächenbearbeitung auch wieder aus dem Rohrendabschnitt herauszuziehen.
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Derartige Bearbeitungsgeräte haben sich in der Praxis bewährt und lassen sich schnell und einfach montieren sowie auf unterschiedliche Dimensionen der zu bearbeitenden Rohrendabschnitte einstellen, jedoch erfordert die von Hand zu bewerkstellige Rotation des Tragarmes mitsamt des daran befestigten und spanabhebend arbeitenden Bearbeitungswerkzeugs um die Mittelachse der Spindel einen erheblichen Kraftaufwand des Bedieners und gestaltet sich unerwünscht zeitintensiv.
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Die
DE 20 2017 105 758 U1 schlägt daher einen Adapter vor, in welchen das Bearbeitungsgerät im Bereich des Handgriffes eingespannt werden kann, wobei der Adapter ein mit der Achse der Spindel fluchtendes Kupplungselement zum Ankuppeln eines Drehantriebes aufweist. Somit kann mittels eines entsprechenden Drehantriebes, zum Beispiel einer handelsüblichen Bohrmaschine, über den Adapter das Bearbeitungsgerät in Rotation um die Mittelachse der Spindel versetzt werden, sodass die Bearbeitung der Außenoberfläche des Rohrendabschnittes maschinell mittels des Drehantriebs und nicht mehr von Hand erfolgt. Die Befestigung des Bearbeitungsgeräts im Adapter gestaltet sich jedoch aufwendig, der Adapter ist vergleichsweise komplex zu fertigen und überdies an eine bestimmte Ausführungsform des Bearbeitungsgeräts spezifisch angepasst. Dies erscheint verbesserungswürdig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bearbeitungsgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu modifizieren, dass die Bearbeitung der Außenoberfläche des Rohrendabschnittes auf einfache Weise maschinell und nicht mehr von Hand bewirkt werden kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung eines Bearbeitungsgeräts gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 1 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass der Handgriff die gedachte Verlängerung der Mittelachse der Spindel schneidet und an dem Handgriff auf der der Spindel abgewandten Seite ein vorstehendes Kupplungselement für einen Drehantrieb angeordnet ist, dessen Mittelachse auf der gedachten Verlängerung der Mittelachse der Spindel verläuft.
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Erfindungsgemäß wird somit ein Bearbeitungsgerät geschaffen, welches über das am Handgriff unmittelbar vorgesehene Kupplungselement mit einem Drehantrieb, beispielsweise einer Bohrmaschine oder einem entsprechenden Akkuschrauber, Druckluftschrauber oder dergleichen verbunden werden kann, um die Rotation des Tragarms mit dem daran fixierten Bearbeitungswerkzeug gemeinsam mit der Spindel um die Mittelachse bewirken zu können. Auf diese Weise erübrigt sich die bisher notwendige Handbetätigung des Bearbeitungsgerätes, vielmehr wird die Rotation vom angeschlossenen Drehantrieb maschinell bewirkt. Es ist offensichtlich, dass dadurch der Kraftaufwand zur Betätigung des Bearbeitungsgerätes wie auch der Zeitaufwand für die Bearbeitung des Rohrendabschnittes bedeutend verringert werden kann. Darüber hinaus kann der Handgriff nach wie vor seine ursprünglich zugedachte Funktion, nämlich die Ermöglichung eines Tragens des Bearbeitungsgerätes sowie das Einführen des Verankerungsteils in den Rohrendabschnitt vor Beginn der Bearbeitung sowie das Herausziehen des Verankerungsteils aus dem Rohrabschnitt nach Abschluss der Bearbeitung erfüllen.
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Nach einem Vorschlag der Erfindung ist das Kupplungselement als Kupplungszapfen mit einem Mehrkantprofil, beispielsweise einem 6-Kantprofil zum Anschluss eines handelsüblichen Bohrfutters ausgebildet.
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Nach einem alternativen Vorschlag der Erfindung kann das Kupplungselement auch als Kupplungshülse mit einem Innenmehrkantprofil nach Art einer Stecknuß zum Eingriff eines korrespondierenden Steckzapfens mit entsprechendem Mehrkantprofil des Drehantriebes ausgebildet sein. Beispielsweise kann hier ein 4- oder 6-Kantprofil vorgesehen sein.
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Darüber hinaus kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen sein, dass ein Reduktionsgetriebe vorgesehen ist, welches eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle umfasst, wobei die Ausgangswelle mit dem Kupplungselement verbindbar ist und an die Eingangswelle der Drehantrieb anschließbar ist und am Reduktionsgetriebe eine sich quer zur Mittelachse erstreckende Drehmomentstütze angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere zur Bearbeitung größerer Rohrdurchmesser sehr vorteilhaft, da durch das Reduktionsgetriebe die üblicherweise hohe Drehzahl eines maschinellen Drehantriebes durch ein entsprechendes Untersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes verringert werden kann, zugleich aber das anliegende Drehmoment erhöht wird, was eine gute Schnittleistung des erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeuges sicherstellt. Das erzeugte hohe Drehmoment kann durch die vorgesehene Drehmomentstütze, beispielsweise einen geeignet langen Handhebel, aufgefangen werden. Zugleich wird durch einen solchen Handhebel als Drehmomentstütze ein Zweihandbetrieb durch den Bediener erzwungen, der mit der anderen Hand den Drehantrieb halten muss. Hierdurch wird die Verletzungsgefahr beim Umgang mit dem erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeug signifikant verringert.
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Bei dem vorgeschlagenen Reduktionsgetriebe kann es sich insbesondere um ein Planetengetriebe handeln, wobei weiter bevorzugt Eingangs- und Ausgangswelle auf einer gemeinsamen Achse zu beiden Seiten des Getriebegehäuses verlaufen. Ein solches Planetengetriebe kann beispielsweise ein Untersetzungsverhältnis von 20:1 aufweisen.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird ein einzelner Handgriff mit einem Kupplungselement der vorangehend erläuterten Art vorgeschlagen, der dazu eingerichtet ist, an einem Tragarm befestigt zu werden, insbesondere an einem Tragarm eines ursprünglich für den Handbetrieb vorgesehenen Bearbeitungsgerätes, in dem der vorhandene Handgriff gegen den Handgriff mit Kupplungselement ausgetauscht wird, um auf diese Weise Bearbeitungsgerät gemäß der Erfindung wie vorangehend beschrieben auszubilden. Ein solcher Handgriff ist von daher geeignet, die am Markt verfügbaren und von Hand betätigten Bearbeitungsgeräte zur Bearbeitung der Außenoberfläche von Rohrendabschnitten, wie beispielsweise in der
EP 1 522 359 B1 beschrieben, durch einfachen Austausch des Handgriffes auf einen Antrieb mittels maschinellem Drehantrieb umzurüsten.
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Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Bearbeitungsgerät gemäß der Erfindung in der Seitenansicht;
- 2 einen Handgriff des erfindungsgemäßen Bearbeitungsgerät es in einer perspektivischen Darstellung;
- 3 den Handgriff gemäß 2 in einer anderen Perspektive;
- 4 eine weitere Ausführungsform eines Bearbeitungsgeräts gemäß der Erfindung.
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Aus der 1 ist ein Bearbeitungsgerät 2 ersichtlich, welches in an sich bekannter Weise zur Bearbeitung der Außenoberfläche eines Rohrendabschnittes 3 verwendet wird. Bei dem Rohrendabschnitt 3 handelt es sich beispielsweise um ein mit einem weiteren Rohrendabschnitt zu verschweißendes Kunststoffrohr.
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Das Bearbeitungsgerät 2 wird mit einem Verankerungsteil 20 stirnseitig in den Rohrendabschnitt 3 eingeführt und dort in geeigneter Weise, zum Beispiel durch interne Spannmittel des Verankerungsteiles 20, innenseitig im Rohrendabschnitt 3 festgeklemmt. Durch das Verankerungsteil 20 ist ferner eine Spindel 25 mit definierter konstanter Spindelsteigung geführt, wobei die entsprechende Spindelmutter innerhalb des Verankerungsteils 20 verdrehfest angeordnet ist.
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An ihrem dem Verankerungsteil 20 abgewandten Ende ist die Spindel 25 mit einem Tragarm 21 verbunden, der ein erstes Teil 21a sowie ein mit diesem unter einem Winkel von etwa 70° verbundenes zweites Teil 21 b umfasst.
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Das erste Teil 21a umfasst seinerseits ein Teleskopgehäuse 13 und einen darin geführten Arm 14, der mittels nicht näher dargestellter Verstellmittel unterschiedlich weit aus dem Teleskopgehäuse 13 herausgezogen werden kann, um das Bearbeitungsgerät 2 an den Durchmesser des zu bearbeitenden Rohrendabschnittes 3 anzupassen. Das Teleskopgehäuse 13 ist an der Spindel 25 fixiert, beispielsweise angeschweißt.
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Am freien Ende des anderen, zweiten Teils 21b des Tragarms 21 ist ein Bearbeitungswerkzeug 24, beispielsweise eine Schneidplatte gehaltert, mit der die Oberfläche des Rohrendabschnittes 3 spanabhebend bearbeitet werden kann, wenn das Bearbeitungswerkzeug 24 mit einer entsprechenden Zustelltiefe auf die Oberfläche des Rohrendabschnittes 3 aufgesetzt wird.
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Auf der der Spindel 25 abgewandten Seite des Teleskopgehäuses 13 des Tragarms 21 ist ferner ein Handgriff 22 angeordnet, der über zwei voneinander beanstandete Befestigungsbasen 17, 18 am Tragarm 21 befestigt ist, so dass eine Grifföffnung 220 definiert wird. Diese dient dazu, das Bearbeitungsgerät 2 am Handgriff 22 von Hand zu tragen und von Hand mit dem Verankerungsteil 20 in den Rohrendabschnitt 3, wie in 1 dargestellt, einzuschieben bzw. nach Abschluss der Bearbeitung aus dem Rohrendabschnitt 3 herauszuziehen.
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Sobald das aus der 1 ersichtliche und in dieser Position in den Rohrendabschnitt 3 eingebrachte Bearbeitungsgerät 2 gemäß Pfeil R in Rotation um die Mittelachse M der Spindel 25 versetzt wird, läuft das Bearbeitungswerkzeug 24 einerseits um den Außenumfang bzw. die Außenoberfläche des Rohrendabschnittes 3 um, wobei diese Bewegung andererseits mit einer sich aus der Spindelsteigung der Spindel 25 ergebenden fortschreitenden linearen Bewegung entlang der Mittelachse überlagert wird, die insoweit den Vorschub für das Bearbeitungswerkzeug 24 entlang der Außenoberfläche des Rohrendabschnittes 3 generiert, sodass das Bearbeitungswerkzeug 24 gemäß der Darstellung in 1 allmählich von rechts nach links einen Vorschub zusätzlich zur Rotation in Pfeilrichtung R erfährt. Es ist offensichtlich, dass auf diese Weise die Außenoberfläche des Rohrendabschnittes 3 in der gewünschten Weise zur Vorbereitung einer Schweißverbindung bearbeitet werden kann.
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Um dieses Rotieren des Bearbeitungsgerätes 2 maschinell mittels eines hier nicht dargestellten Drehantriebes, z.B. eines mit einem Bohrfutter versehen Akkuschraubers bewirken zu können, schneidet der Handgriff 22 die gedachte Verlängerung der Mittelachse M und an dem Handgriff 22 ist auf der der Spindel 25 abgewandten Seite ein vorstehendes Kupplungselement, beispielsweise mit einem 6-Kantprofil ausgebildet, der als vorstehender Kupplungszapfen 160 in Verlängerung der Mittelachse M der Spindel 25 absteht, dergestalt, dass dessen Mittelachse A auf der gedachten Verlängerung der Mittelachse M der Spindel 25 verläuft.
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Somit ist es möglich, an das Kupplungselement 16 einen handelsüblichen Drehantrieb, beispielsweise eine Bohrmaschine, einen Akkuschrauber oder einen Druckluftschrauber beispielsweise über dessen Bohrfutter anzuschließen, um das Bearbeitungswerkzeug 2 durch diesen Drehantrieb in Rotation gemäß Pfeil R zu versetzen.
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Insbesondere ist es möglich, ein handelsübliches handbetätigtes Bearbeitungsgerät 2 durch einfachen Austausch des vorhandenen Handgriffes am Tragarm 21 gegen einen aus der 1 ersichtlichen Handgriff 22 mit den vorstehenden Kupplungselement 16 so umzurüsten, dass anstelle des Handbetriebs der Antrieb mittels maschinellem Drehwerkzeug am Kupplungselement 16 bewirkt werden kann.
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Zu diesem Zweck umfasst der in näheren Einzelheiten aus den 2 und 3 ersichtliche Handgriff 22 neben einer in Höhe der gedachten Verlängerung der Mittelachse eingebrachten Aufnahmebohrung 222 für das Kupplungselement 16 zwei massiv ausgeführte Befestigungsbasen 17, 18, welche über Schraubverbindungen 221 mit dem Handgriff 22 verbunden werden und unterseitig jeweils eine Bohrung 170, 180 aufweisen, über die die Verschraubung mit dem Tragarm 21 im Bereich des Teleskopgehäuses 13 bewirkt werden kann. Durch diese Konstruktion wird eine besonders drehmomentfeste Aufnahme für das Kupplungselement 16 geschaffen, die die Antriebsleistung des am Kupplungselement 16 angreifenden Drehantriebes zuverlässig auf das Bearbeitungsgerät 2 überträgt. Ein solcher Handgriff 22 gemäß Darstellung in den 2 und 3 ist von daher zur Nachrüstung vorhandener handbetätigter Bearbeitungsgeräte besonders geeignet.
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In einer alternativen, aus der 4 ersichtlichen Ausführungsform, die insbesondere für die Bearbeitung von Kunststoffrohren mit großem Durchmesser geeignet ist, ist das ansonsten im Wesentlichen gleich zur Ausgestaltung gemäß 1 aufgebaute Bearbeitungswerkzeug mit einer Kupplungshülse 161 anstelle eines Kupplungszapfens 160 ausgerüstet, um das Kupplungselement zum hier nicht dargestellten Drehantrieb zu bilden.
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Die Kupplungshülse 161 verfügt über ein nicht näher dargestelltes Innenmehrkantprofil, beispielsweise ein 4-Kantprofil, und ist und ist dazu eingerichtet, einen entsprechenden, hierzu korrespondierenden Steckzapfen 162 mit den entsprechendem Mehrkantprofil formschlüssig aufzunehmen, d. h. der Steckzapfen 162 kann in die Kupplungshülse 161 zwecks Übertragung eines Drehmoments vom hier nicht dargestellten Drehantrieb eingesteckt werden.
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Der Steckzapfen 162 befindet sich am freien Ende einer Ausgangswelle 41 eines Reduktionsgetriebes 4, insbesondere eines Planetengetriebes, welches in dem in der 4 dargestellten Getriebegehäuse angeordnet ist. Das Reduktionsgetriebe 4 untersetzt die Drehzahl einer auf der anderen Seite des Getriebegehäuses hervorstehenden Eingangswelle 40 auf die Ausgangswelle 41 beispielsweise mit einem Untersetzungsverhältnis von 20:1 unter entsprechender Erhöhung des anliegenden Drehmoments.
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An der Eingangswelle 40 kann insoweit beispielsweise mittels eines entsprechenden Bohrfutters ein Drehantrieb, wie Akkuschrauber, Bohrmaschine, Druckluftschrauber angeschlossen werden, um die Eingangswelle mit entsprechend hoher Drehzahl in Rotation zu versetzen, wodurch nach Maßgabe des Untersetzungsverhältnisses des Reduktionsgetriebes 4 auch die Ausgangswelle 41 mit entsprechend niedriger Drehzahl rotiert und diese Rotation sowie das anliegende Drehmoment über den Steckzapfen 162 auf die Kupplungslösung 161 und das Bearbeitungsgerät 2 übertragen wird, um ein entsprechendes Kunststoffrohr, in welches das Bearbeitungsgerät 2 eingeführt ist, endseitig zu bearbeiten.
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Um eine Eigenrotation des Reduktionsgetriebes 4 im Betrieb zu unterbinden, ist am Getriebegehäuse eine sich quer zur gemeinsamen Achse von Eingangswelle 40 und Ausgangswelle 41 erstreckende Drehmomentstütze 42 in Form eines starren Handhebels vorgesehen. Neben der Abstützung des Drehmoments bedingt diese Drehmomentstütze 42 auch einen sicheren zwangsweisen Zweihandbetrieb des Bearbeitungsgeräts 2 durch einen Bediener, denn dieser muss zwangsweise mit einer Hand den Drehantrieb, beispielsweise Akkuschrauber, halten und mit der anderen Hand die Drehmomentstütze 42 festhalten, wodurch Verletzungsgefahren vorgebeugt werden.
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Zugleich wird das Reduktionsgetriebe 4 eine nur geringe Rotationsgeschwindigkeit des Bearbeitungsgeräts 2 bei gleichzeitig hohem anliegenden Drehmoment, was insbesondere für die leichte Bearbeitung auch größerer Rohrdurchmesser von Kunststoffrohren außerordentlich vorteilhaft ist.
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Alle weiteren Teile des in der 3 dargestellten Bearbeitungsgeräts entsprechen denjenigen des Bearbeitungsgeräts nach 1 und werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals gesondert erläutert, da auch deren Funktion und Zusammenwirken entsprechend dem in 1 erläuterten Ausführungsbeispiel gegeben ist.
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Es versteht sich, dass das vorangehend erläuterte Bearbeitungsgerät 2 auch einen einstückig ausgebildeten, z.B. gefrästen Tragarm 21 umfassen kann.
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Bezugszeichenliste:
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- 2
- Bearbeitungsgerät
- 3
- Rohrendabschnitt
- 4
- Reduktionsgetriebe
- 13
- Teleskopgehäuse
- 14
- ausziehbarer Arm
- 17
- Befestigungsbasis
- 18
- Befestigungsbasis
- 20
- Verankerungsteil
- 21
- Tragarm
- 21a
- erstes Teil
- 21b
- zweites Teil
- 22
- Handgriff
- 24
- Bearbeitungswerkzeug
- 25
- Spindel
- 40
- Eingangswelle
- 41
- Ausgangswelle
- 42
- Drehmomentstütze
- 160
- Kupplungszapfen
- 161
- Kupplungshülse
- 162
- Steckzapfen
- 170
- Bohrung
- 180
- Bohrung
- 220
- Grifföffnung
- 221
- Schraubverbindungen
- 222
- Aufnahmebohrung
- M
- Mittelachse der Spindel
- A
- Mittelachse des Kupplungselements
- R
- Rotationsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1522359 B1 [0003, 0015]
- DE 202017105758 U1 [0005]
