DE2023432A1 - Remote drive device for rotating parallel, independent shafts - Google Patents

Remote drive device for rotating parallel, independent shafts

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DE2023432A1 DE19702023432 DE2023432A DE2023432A1 DE 2023432 A1 DE2023432 A1 DE 2023432A1 DE 19702023432 DE19702023432 DE 19702023432 DE 2023432 A DE2023432 A DE 2023432A DE 2023432 A1 DE2023432 A1 DE 2023432A1
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shaft
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Pierre Boulogne Radiguet (Frankreich)
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Socia, Paris
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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Description

PatentanwältePatent attorneys

Dlp1.-Ing. R. BEETZ sen. Dlp1.-Ing. R. BEETZ sen.

Dlpl-Ing. K. LAVIPRSCHTDlpl-Ing. K. LAVIPRSCHT

Dr.-Ing. R. B IZi£ Γ 2 Jr, Dr.-Ing. R. B IZ i £ Γ 2 Jr,

8 München 22, Steinsdorfstr. 108 Munich 22, Steinsdorfstr. 10

410-15.68JP ■ 13.5.1970410-15.68JP ■ May 13, 1970

SOCIA, Paris (Prankreich)SOCIA, Paris (France)

Vorrichtung für Fernantrieb zur Drehung einander paralleler, voneinander unabhängiger WellenRemote control device for rotating parallel, more independent of each other waves

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu dient, aus der Ferne eine beliebige von mehreren einander parallelen, voneinander unabhängigen Wellen zu drehen, mittels eines einzigen Antriebsorgans, welches die gewählte Welle dreht, aber die übrigen Wellen gegen Drehung sperrt.The invention relates to a device for this purpose serves to remotely rotate any of several parallel, independent shafts, by means of a single drive element, which the selected The shaft rotates, but the other shafts are locked against rotation.

Die Erfindung dient insbesondere, aber nicht ausschließlich dazu, Regelklappen, die in einem druckdichten Schutzbehälter eines Atomreaktors am unteren Ende von kühlgas-durchströinten Kanälen des Reaktorkerns angeordnet sind, aus der Ferne von der Außenseite des Schutzbe-The invention is particularly, but not exclusively, used in addition, control flaps, which are in a pressure-tight protective container of a nuclear reactor at the lower end of Cooling gas-traversed channels of the reactor core arranged remotely from the outside of the protective cover

h10-(B 3276p20)-Bgn-r (7) h 10- (B 3276p20) -Bgn-r (7)

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hälters her zu betätigen, wodurch der Kühlgasdurehsatz geregelt wird und somit die Betriebsverhältnisse des Reaktors beeinflußt werden. Insbesondere erreicht man durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, daß für den Durchgang des Bedienungsgestänges dieser Regelklappen durch den Boden des Schutzbehälters nur eine kleine Anzahl -von Durchgangslöchern benötigt wird, da dieses Bedienungsgestänge aus einer einzigen Bedienungswelle besteht, mit der im Innern des Schutzbehälters eine Reihe von Wellen -verbunden 1st, die auf ebenso viele zu den Kanälen gehörige Klappen einwirken. Vorzugsweise ist jede Regelklappe mit einem Malteserkreuz-Getriebe verbunden, das sich um einen bestimmten Teil einer Umdrehung dreht, wahrend die entsprechende Antriebswelle jeweils eine ganze Umdrehung macht.to operate the holder, whereby the cooling gas flow rate is regulated and thus the operating conditions of the reactor are influenced. In particular, one reaches through the inventive device that for the passage of the operating linkage of these regulating flaps through the bottom of the protective container only a small number of through holes is needed because this operating linkage consists of a single operating shaft with which in the Inside the protective container, a series of shafts -connected 1st, which act on just as many valves belonging to the canals. Each control flap is preferably with connected to a Maltese cross gear, which rotates a certain part of a revolution during the corresponding Drive shaft makes one full turn at a time.

Die diese Aufgabe lösende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sieThe invention solving this problem is characterized in that it

erstens ein Getriebe aufweist, welchesfirstly has a transmission which

a) eine Reihe von Wellen enthält, die regelmäßig um eine zentrale Achse verteilt sind und sich in Lagern drehen, welche in zwei einander parallelen Boden eines Gehäuses angeordnet sind, und deren jede je ein Zahnrad trägt, wobei diese Zahnräder einander gleichen Durchmesser haben und gegeneinander in Achsrichtung dieser Wellen versetzt sind, unda) contains a series of shafts regularly distributed around a central axis and rotating in bearings, which are arranged in two parallel bottoms of a housing, and each of which carries a gearwheel, these gears having the same diameter as one another and are offset from one another in the axial direction of these waves, and

b) eine Bedienungswelle enthält, die in der genannten zentralen Achse angeordnet, mit einem auf ihr an dem oberen Ende befestigten ersten Zahnrad versehen und mit einer auf ihr drehfest, aber axial verschiebbar angeord-b) includes an operating shaft arranged in said central axis, with one on it on the top end attached first gear provided and with one on it rotatably, but axially displaceable.

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neten Buchse ausgestattet ist, welche an ihrer Außenumfangsflache gerade Zähne trägt, die gleichzeitig mit allen genannten Zahnrädern außer einem einzigen kämmen, das mit dem genannten ersten Zahnrad kämmt,Neten socket is equipped, which on its outer peripheral surface carries straight teeth that mesh simultaneously with all of the aforementioned gears except one, the one with meshes with said first gear,

und daß sie zweitens eine Auswahl- und Anzeigeeinrichtung aufweist, die ähnlich dem genannten Getriebe gebaut ist und eine Einrichtung zur Drehung und zur Axialverschiebung der Bedienungswelle aufweist.and secondly that it has a selection and display device has, which is built similar to the aforementioned transmission and a device for rotation and for axial displacement has the operating shaft.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung " f gehen aus der folgenden Beschreibung nebst Zeichnung eines - keineswegs ausschließlichen - Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigen?Further features of the device according to the invention "f go from the following description together with the drawing of a - by no means exclusive - exemplary embodiment. Show it?

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung, 1 shows a schematic longitudinal section through the device,

Fig. 2 und 3 Querschnitte entlang den Linien Il-II bzwo III-III der Fig. 1.Fig. 2 and 3 cross sections along the lines II-II or III-III of Fig. 1.

Wie diese Figuren zeigen, enthält die Vorrichtung ein Getriebe, das eine Anzahl von einander parallelen Wellen enthält; im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es 6, und sie sind in Fig. 1 und 2 mit den Bezugszeichen 1 - 6 versehen. Diese Wellen erstrecken sich parallel zueinander in senkrechter Richtung und sind, regelmäßig um eine geraeinsame Achse verteilt, in einem Gehäuse 7 angeordnet, das aus zwei zueinander parallelen Böden 8 und 9 und einer die Böden verbindenden zylindrischen Wand bestehtο Die Wellen 1 - 6 sind im Gehäuse 7 so angeordnet, daß sie sichAs these figures show, the device includes a Gearbox containing a number of shafts parallel to each other; in the illustrated embodiment there are 6, and they are referenced 1-6 in Figures 1 and 2 Mistake. These waves extend parallel to each other in the vertical direction and are arranged in a housing 7, regularly distributed around a straight axis, that of two parallel floors 8 and 9 and one the cylindrical wall connecting the floors consists o The Shafts 1 - 6 are arranged in the housing 7 so that they

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darin in Lagern wie 11 und 12 drehen können, die in den Böden 8 bzw. 9 montiert sind. Außerhalb des Gehäuses trägt jede der genannten Wellen eine Kupplung la - 6a der in Flg. 1 gezeigten, als Kardangelenk bekannten Art oder irgendeiner Bauart wie zum Beispiel einer Wellrohr-Kupplung, die die Welle mit einer Verlängerung 1b - 6b verbindet, welche ihrerseits mit einer Regelungsklappe oder einem Regelungshahn (nicht gezeichnet) verbindet, durch die bzw. dendie Menge eines die Kanäle eines Kernreaktors hoher Temperatur durchströmenden Kühlgases eingestellt werden kann. In der Tat ist dieses aus den Wellen 1-6 im Gehäuse 7 bestehende Getriebe hauptsächlich zum Einbau in der den Reaktorkern enthaltenden Druckbehälter, der in bekannter und üblicher Weise durch einen Boden 13 aus Beton begrenzt ist, bestimmt.can rotate therein in bearings such as 11 and 12, which are in the Floors 8 and 9 are mounted. Bears outside the case each of the shafts mentioned has a coupling la - 6a of the in Flg. 1 known as a universal joint or any Type of construction such as a corrugated pipe coupling that connects the shaft with an extension 1b - 6b, which in turn connects to a control flap or a control valve (not shown) through which or the amount of a cooling gas flowing through the channels of a high temperature nuclear reactor can be adjusted can. In fact, this gearbox consisting of shafts 1-6 in housing 7 is mainly intended for installation in the pressure vessel containing the reactor core, which in a known and customary manner by a floor 13 made of concrete is limited, determined.

Im Gehäuse 7 ist jede der Wellen 1-6 mit einem auf ihr festen Zahnrad 1c - 6c versehen (Figo 2); diese Zahnräder haben alle einander gleichen Durchmesser und sind gegeneinander in der gemeinsamen Achsrichtung dieser einander parallelen Wellen versetzt« Erfindungsgemäß geschieht der Antrieb dieser Wellen durch ein ihnen gemeinsames Zahnrad ikt das auf einer Bedienungswelle 15 befestigt ist, die durch den Boden 13 des Reaktorbehälters in einer Führungsbuchse 16 hindurchgeführt ist, welche mit (nicht gezeichneten) Abdichtungen versehen ist. Diese Bedienungswelle ist im Gehäuse 7 in Richtung ihrer Achse verschiebbar, und zwar so, daß ihr Zahnrad 14 mit jeweils irgendeinem beliebigen der Zahnräder 1c - 6c in Eingriff gebracht und ihm eine gewünschte Drehung, insbesondere eine volle Umdrehung, um seine Achse erteilt werden kann. Es empfiehlt sich, die den Wellen zugehörigen Regelungshähne oder -klappen durch Verlängerungswellen 1b - 6b mittelsIn the housing 7, each of the shafts 1-6 is provided with a fixed gear 1c-6c (FIG. 2); these gears all have mutually identical diameters and are against each other in the common axial direction of these mutually parallel shafts offset "According to the invention takes the drive these shafts by them common gear ik t mounted on an operating shaft 15 a through the bottom 13 of the reactor vessel in Guide bush 16 is passed, which is provided with (not shown) seals. This operating shaft is displaceable in the direction of its axis in the housing 7 in such a way that its gear wheel 14 can be brought into engagement with any one of the gears 1c-6c and given a desired rotation, in particular a full revolution, about its axis. It is recommended that the control cocks or flaps belonging to the shafts be replaced by extension shafts 1b - 6b

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eines Malteserkreuzes anzutreiben, das sich um einen bestimmten Winkel dreht, während die Antriebswelle um ihre eigene Achse eine volle Drehung machteto drive a Maltese cross, which is around a certain Angle rotates while the drive shaft made one full turn on its own axis

Das auf dem Ende der Welle 15 feste Zahnrad 1.4 ist ferner mit einer Buchse 17 axial gekuppelt, die aus zwei Teilbuchsen 18 und 19 besteht, deren je eine an jeder Seite des Zahnrades 14 angeordnet ist und die beide an ihrer Außenumfangsflache gerade Zähne 20 und 21 aufweisen. Zwischen den Teilbuchsen 18 und 19 und der Welle 15 sind Wälzlager 22 und 23 angeordnet, so daß die Buchsen sich relativ zueinander frei drehen können. Die Zähne 20 und der Teilbuchsen 18 und 19 kämmen ferner mit zwei gezahnten Bauteilen 24 und 25» die an den Böden 8 bzw. 9 des Gehäuses 7 befestigt sind und alle Zahnräder 1c - 6c der Wellen 1-6 drehfest halten sollen mit alleiniger Ausnahme eines einzigen von ihnen, welches unmittelbar mit dem Zahn rad 14 kämmt. So sieht man in Fig» 1, daß das Zahnrad 1c der Welle 1 mit dem Zahnrad 14 kämmt, daß aber die Teilbuchsen 18 und 19 durch ihre Verzahnungen 20 und 21 alle übrigen Zahnräder 2c - 6c drehfest und unbeweglich halternThe fixed on the end of the shaft 15 gear 1.4 is also axially coupled to a bushing 17, which consists of two There is partial bushings 18 and 19, one on each side of the gear 14 is arranged and both of them Have straight teeth 20 and 21 outer circumferential surface. Between the sub-bushings 18 and 19 and the shaft 15 are Rolling bearings 22 and 23 arranged so that the sockets are can rotate freely relative to each other. The teeth 20 and the partial sockets 18 and 19 also mesh with two toothed ones Components 24 and 25 »those on the bottoms 8 and 9 of the housing 7 are attached and all gears 1c - 6c of the shafts 1-6 are to hold non-rotatably with the sole exception one of them, which wheel 14 meshes directly with the gear. So it can be seen in Fig. 1 that the gear 1c the shaft 1 meshes with the gear 14, but that the partial sockets 18 and 19 through their teeth 20 and 21 all Hold the remaining gears 2c - 6c in a rotationally fixed and immovable manner

Die Bedienungswelle 15 ist unterhalb der Stelle, an der sie durch den Boden 13 des Behälters hindurchtritt, in ihrem weiteren Längenbereich als eine Auswahl- und Anzeigeeinrichtung ausgebildet, und zwar entsprechend der soeben beschriebenen Verschiebeeinrichtung« Zu diesem Zweck ist die Welle 15 durch ein zweites Gehäuse 26 hindurchgeführt, zwischen dessen Böden 27 und 28 eine Anzahl Gewindespindeln 31 - 36 (Fig. 3), entsprechend den oben erwähnten Wellen 1-6, angeordnet sind (in Fig. 1 sind nur die Spindeln 31 und 34 zu sehen; sie entsprechen den Wellen 1 und 4). Auf jeder dieser Gewindespindeln ist einThe operating shaft 15 is below the point at which it passes through the bottom 13 of the container in its wider length range as a selection and display device formed, in accordance with the displacement device just described «To this Purpose, the shaft 15 is passed through a second housing 26, between its bottoms 27 and 28 a number of threaded spindles 31-36 (Fig. 3), corresponding to the above mentioned shafts 1-6, are arranged (in Fig. 1 only the spindles 31 and 34 can be seen; they correspond to the Waves 1 and 4). There is one on each of these threaded spindles

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Zeiger 31a - 36a angebracht, der vor je einer Skala 31b bis 36h spielt und von einer Mutter getragen und bewegt wird, welche die Bewegung der entsprechenden Spindel in einer Zeigerbewegung vor der Skala umwandelt» Ferner ist auf jeder der Gewindespindeln 31 - 36 je ein Zahnrad 31c bis 36c befestigt, welches mit einem zweiten auf der Welle 15 festen Zahnrad 37 kämmt, derart, daß, wenn dieses Rad 37 in Eingriff mit irgendeinem der Räder 31c - 36c ist, das Zahnrad 14 des Getriebes zur gleichen Zeit immer in das entsprechende Zahnrad der Räder Ic - 6c eingreift». Ebenso ist auf der Welle 15 eine Buchse 38 angeordnet, die aus zwei Teilbuchsen 39 und kO besteht, von denen sich je eine auf jeder Seite des Zahnrades 37 befindet und die an ihrer Außenumfangsfläche Verzahnungen 41 und k2 aufweisen, in die zwei gezahnte Bauteile 43 und 44 eingreifen, die auf den Böden 27 bzw„ 28 befestigt sind· Diese Bauteile 43 und kk bewirken entsprechend den Bau» teilen 2k und 25 die Sperrung aller Zahnräder 31c — 36c mit alleiniger Ausnahme desjenigen, das in jeweils richtiger Stellung der Buchse 38 mit dem Zahnrad 37 kämmt·Pointer 31a - 36a attached, which plays in front of a scale 31b to 36h and is carried and moved by a nut, which converts the movement of the corresponding spindle into a pointer movement in front of the scale 31c to 36c, which meshes with a second gear 37 fixed on the shaft 15, so that when this gear 37 is in engagement with any of the gears 31c-36c, the gear 14 of the transmission is always in the corresponding gear at the same time the wheels Ic - 6c engages ». Likewise, a bush 38 is arranged on the shaft 15, which consists of two sub- bushes 39 and kO, one of which is located on each side of the gear 37 and which have teeth 41 and k2 on their outer circumferential surface, into which two toothed components 43 and 44 intervene, which are fastened to the bases 27 and 28. These components 43 and kk, corresponding to components 2k and 25, lock all gears 31c-36c with the sole exception of that which is in the correct position of the socket 38 with the Gear 37 meshes

Schließlich trägt die Bedienungswelle 15 an ihrem unteren Ende eine Antriebseinrichtung, mit der sie axial verschoben und gedreht, und zwar beides unabhängig voneinander, werden kann» Zu diesem Zweck ist sie mit einer Handkurbel 45 und mit einer außen mit Gewinde versehenen Buchse k6 ausgestattet, die in einer Handradnabe 47 läuft, welche von einer ihr koaxialen, am Boden 28 starr befestigten Buchse k8 gehalten wird.Finally, the operating shaft 15 carries at its lower end a drive device with which it can be axially displaced and rotated, both independently of one another. For this purpose it is equipped with a hand crank 45 and with an externally threaded bush k6 which runs in a handwheel hub 47, which is held by a coaxial bush k8 rigidly attached to the base 28.

So ist eine Vorrichtung sehr einfacher Bauart geschaffen, die es ermöglicht, mittels einer einzigen den Boden des Behälters durchdringenden Bedienungsstange ausThus, a device of a very simple design is created, which makes it possible to use a single the Bottom of the container penetrating operating rod

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der Entfernung wahlweise und voneinander unabhängig jede beliebige der einander parallelen Wellen der dargestellten Reihe anzutreiben» Ferner befinden sich, weil jedes von einer jener Wellen getragene Zahnrad normalerweise jedesmal genau eine ganze Umdrehung zu machen eingerichtet ist, die Zähne der auf der Welle im Getriebe oder in der Auswahl- und Anzeigeeinrichtung angeordneten Räder immer vor den Zahnlücken der verschiedenen Zahnräder, so daß man die Bedienungswelle ohne Schwierigkeiten axial verschieben kann, um von einer Welle auf die andere um- g zuschalten; dabei gestattet die Stellung des Zeigers vor den Skalen stets, die Lage der zugehörigen Wellen abzulesen. Auf der Welle 15 ist eine am Ende der Umdrehung einrastende Verriegelung vorgesehen, so daß sich diese Welle in Ruhestellung stets in einer und derselben Stellung relativ zu den ortsfesten Bauteilen der Vorrichtung befindet.to drive any of the parallel shafts of the series shown at a distance, optionally and independently of each other. Furthermore, because each gear wheel carried by one of those shafts is normally arranged to make exactly one full revolution each time, the teeth of the shaft on the shaft are in the gearbox or in the selection and display means arranged wheels, so that one can move the operation shaft axially without difficulty always in front of the tooth gaps of the various gears to switch from one shaft to the other environmentally g; The position of the pointer in front of the scales always allows the position of the associated shafts to be read off. On the shaft 15 there is provided a lock which engages at the end of the revolution, so that in the rest position this shaft is always in one and the same position relative to the stationary components of the device.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die als Beispiel beschriebene und gezeichnete Ausführungsform beschränkt; sie umfaßt vielmehr auch alle Abwandlungen.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and drawn as an example; rather, it also includes all modifications.

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Claims (2)

AnsprücheExpectations 1J Fernantriebsvorrichtung· zur Drehung einander paralleler, voneinander unabhängiger Wellen, dadurch gekennzeichnet „ daß sie1J remote drive device for rotating parallel, independent waves, thereby marked "that they erstens ein Getriebe (1 - 25) aufweist, welchesfirstly has a transmission (1-25) which a) eine Reihe von Wellen (1 - 6) enthält, die regelmäßig um eine zentrale Achse verteilt sind und sich in Lagern drehen, welche in zwei einander parallelen Böden (8, 9) eines Gehäuses (7) angeordnet sind, und deren jede je ein Zahnrad (ic - 6c) trägt, wobei diese Zahnräder (ic bis 6c) einander gleichen Durchmesser haben und gegeneinander in Achsrichtung dieser Wellen versetzt sind, unda) contains a series of waves (1 - 6) that are regular are distributed around a central axis and rotate in bearings which are in two parallel floors (8, 9) of a housing (7) are arranged, and each of which carries a gear (ic - 6c), these gears (ic to 6c) have the same diameter and are offset from one another in the axial direction of these shafts, and b) eine Bedienungswelle (15) enthält, die in der genannten zentralen Achse angeordnet, mit einem auf ihr an dem oberen Ende befestigten ersten Zahnrad (i4) versehen und mit einer auf ihr drehfest, aber axial verschiebbar angeordneten Buchse (17) ausgestattet ist, welche an ihrer Außenumfangsfläche gerade Zähne (20, 21) trägt, die gleichzeitig mit allen genannten Zahnrädern (ic - 6c) außer einem einzigen kämmen, das mit dem genannten ersten Zahnrad (i4) kämmt,b) contains an operating shaft (15) arranged in said central axis, provided with a first gearwheel (i4) fastened on it at the upper end and equipped with a bushing (17) arranged on it in a rotationally fixed but axially displaceable manner, which bears straight teeth (20, 21) on its outer circumferential surface, which mesh simultaneously with all said gears (ic - 6c) except for a single one which meshes with said first gear (i4), und daß sie zweitens eine Auswahl- und Anzeigeeinrichtung (27 - 45) aufweist, die ähnlich dem genannten Getriebe (1 - 25) gebaut ist und eine Einrichtung zur Drehung (45) und zur Axialverschiebung (46 - 48) der Bedienungswelle (15) aufweist.and that it secondly comprises selection and display means (27-45) similar to the aforesaid Gear (1-25) is built and a device for rotation (45) and for axial displacement (46-48) of the operating shaft (15). 098Λ7/133? 098Λ7 / 133 ? 2. Fernantriebsvorrichtung nach. Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl- und Anzeigeeinrichtung (27 - 45) eine Reihe von Gewindespindeln (3I - 36) enthält, deren jede einer der Wellen (1 - 6) des Getriebes (1 - 25) entspricht und einen als Mutter ausgebildeten Zeiger (31a - 36a) trägt, der vor einer zur Gewindespindel parallelen Skala (31b - 36b) spielt. 2. Remote drive device according to. Claim 1, characterized characterized in that the selection and display device (27 - 45) contains a number of threaded spindles (3I - 36), each of which corresponds to one of the shafts (1-6) of the gearbox (1-25) and one designed as a nut Pointer (31a - 36a) which plays in front of a scale (31b - 36b) parallel to the threaded spindle. 3· Fernantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch3 · Remote drive device according to claim 1, characterized gekennzeichnet, daß auf jeder Gewindespindel (31 - 36) ein Zahnrad (31c - 36c) befestigt ist, das von einem zweiten auf der Bedienungswelle (15) befestigten Zahnrad (3?) synchron zum Antrieb des Zahnrades der dieser Gewindespindel entsprechenden Welle (1 - 6) des Getriebes durch das erste Zahnrad angetrieben wird (14).marked that on each threaded spindle (31 - 36) a gear (31c-36c) is attached, which is of a second Gear (3?) attached to the operating shaft (15) synchronously with the drive of the gearwheel of the shaft (1 - 6) of the gearbox corresponding to this threaded spindle the first gear is driven (14). h, Fernantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bedienungsspindel (15) axial verschiebende Vorrichtung aus einer Schraube und Mutter (46 - 48) besteht. h, remote driving device according to claim 1, characterized in that the (15) axially displacing device consists of a screw and nut (46-48) to operate spindle is. 009847/1337 009847/133 7 LeerseiteBlank page
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