DE2911721A1 - Verschiebbares roll- bzw. waelzlager mit hoeheneinstelleinrichtung - Google Patents

Verschiebbares roll- bzw. waelzlager mit hoeheneinstelleinrichtung

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DE2911721A1 DE19792911721 DE2911721A DE2911721A1 DE 2911721 A1 DE2911721 A1 DE 2911721A1 DE 19792911721 DE19792911721 DE 19792911721 DE 2911721 A DE2911721 A DE 2911721A DE 2911721 A1 DE2911721 A1 DE 2911721A1
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Description

PATENTANWALT DiiL.-PHYS. JOHANNES SPIgSj -| -j η 2
8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE TELEFON: (089) 22 6917 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN
? 4. MRI 187S THK-10
HIROSHI TERAMACHI Tokyo, Japan
Verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager mit Höheneinstelleinrichtung
909845/0680
ORIGINAL INSPECTED
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein verschiebbares Drehlager mit einer Höheneinstelleinrichtung zur Verwendung in einem Gleit- bzw. Verschiebungsabschnitt von Werkzeugmaschinen, Formmaschinen, Funkenerosionsmaschinen und anderen industriellen Maschinen für die Einstellung der Höhe des verschiebbaren Drehlagers, insbesondere eines Roll- bzw. Wälzlagers, vorzugsweise eines verschiebbaren Kugel-, Rollenoder Walzenlagers.
Ein Gleit- bzw. Verschiebungsabschnitt, wie z.B. ein Tisch einer spanabhebenden Maschine, wie etwa einer Abrichtmaschine, einer Hobelmaschine, einer Schleifmaschine, einer Fräsmaschine oder dergl., ist im allgemeinen auf einem Paar von im Abstand voneinander befindlichen, parallelen Spurstangen (diese Bezeichnung wird hier zusammenfassend für die Begriffe Führungsschiene, Spurspindel, Spurachse, Gleitschiene, Spursäule, Führungsbahnsäule, Spurschaft oder dergl. verwendet) montiert, von denen jede in einer Lagereinheit aufgenommen bzw. an einer Lagereinheit angebracht und auf bzw. an einem Fundament, Gestell, Rahmen oder dergl. der Maschine befestigt ist. Um die Horizontalitat bzw. die horizontale Ausrichtung des Tisches der spanabhebenden Maschine zu erzielen, ist es infolgedessen notwendig, gleiche Höhen von der Bodenoberfläche der jeweiligen Spurstangen zur oberen Oberfläche der Lagereinheit herzustellen. Jedoch konnte das nur unter großen Schwierigkeiten erreicht werden, da die Spurstangen und die Lager gesondert hergestellt werden. Darüberhinaus ist es bei Lagereinheiten vom Gleittyp, die als Einrichtungen zum Tragen einer vertikal verschiebbaren Säule einer Maschine vom vertikalen Typ, wie z.B. einer Elektrofunkenerosionsmaschine, zwischen sich verwendet wurden, erforderlich, Federeinrichtungen oder einen Feineinstellmechanismus zur Einstellung der Vertikalität bzw. der vertikalen
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Ausrichtung der Säule vorzusehen. Der konventionelle Einstellmechanismus erfordert jedoch hohe Kostenaufwendungen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager, insbesondere ein verschiebbares Kugellager, mit einer Höheneinstelleinrichtung zur Verfügung gestellt werden, welches eine Einstellung des Abstands zwischen einer Spurstange, die an einem bewegbaren oder ortsfesten Fundament, Gestell oder einer bewegbaren oder ortsfesten Säule befestigt ist,und einem Lager ermöglicht, indem man eine Einstellschraube im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht, um das Lager relativ zu der Spurstange in der zur Achse der Schraube senkrechten Richtung zu bewegen.
Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager, insbesondere ein verschiebbares Kugellager, mit einer Höheneinstelleinrichtung zur Verfügung gestellt werden, in welchem eine Spurstange in vier Last-Kugelzügen aufgenommen wird, so daß eine große Last in allen Radialrichtungen angewandt werden kann.
Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager, insbesondere ein verschiebares Kugel-, Rollen- oder Walzenlager, mit einer Höheneinstelleinrichtung zur Verfügung gestellt, und zwar zum Halten eines Säulenabschnitts in Maschinen vom vertikalen Typ, z.B. in Elektrofunkenerosionsmaschinen, sowie zum Halten eines Gleit- bzw. Verschiebungsabschnitts in industriellen Maschinen. Das Roll- bzw. Wälzlager umfaßt eine Anzahl von Kugeln, die zwischen einem Lagerkörper und einem Befestigungsteil aufgenommen sind, und eine Spurstange bzw. -achse, die in dem Lager aufgenommen ist. Der Lagerkörper ist in seiner oberen, flachen Oberfläche mit einer abgeschrägten bzw. spitz zulaufenden Nut ausgebildet, in der ein abgeschrägter bzw. spitz zulaufender Gegenkeil, der eine flache,
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obere Oberfläche und eine untere Oberfläche, welche dem Boden der abgeschrägten bzw. spitz zulaufenden Nut angepaßt ist, hat / zur Gleit- bzw. Verschiebebewegung aufgenommen ist. Der abgeschrägte bzw. spitz zulaufende Gegenkeil hat ein Gewindeloch, das sich mittig und in Längsrichtung durch denselben hindurch erstreckt. Eine Einstellschraube befindet sich in Gewindeeingriff mit dem Gewindeloch und ist an ihrem einen Endteil mit einer Schraube, die ein Außengewinde besitzt, ausgebildet, wobei letztere eine größere Steigung als die Steigung des Gewindelochs hat. Die Schraube, die das Außengewinde besitzt, befindet sich in Gewindeeingriff mit einem Flansch des Lagerkörpers, so daß eine Drehung der Schraube in jeder Richtung die seitliche Bewegung des Gegenkeils bewirkt, die ihrerseits eine Änderung der Lagerhöhe zur Folge hat.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, in den Fig. 1 bis 7 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines Lagerteils eines verschiebbaren Kugellagers mit einer Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A der Fig. 3;
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie C-C der Fig. 2j ■
Fig. 4 eine teilweise im Querschnitt gezeigte Aufsicht, die das verschiebbare Kugellager, das auf eine Säule aufgesetzt ist, veranschaulicht;
Fig. 5 eine Aufrißansicht im Schnitt, welche das verschiebbare Kugellager, das auf eine Säule aufgesetzt ist, veranschaulicht; und
" Fig. 6 und 7 Schnittansichten, die ein alternatives Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit einer gleitend verschiebbaren Kugellagereinheit beschrieben, die zum Trageneiner vertikal bewegbaren Säule verwendet wird.
Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen, und zwar ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Führungsbahnschaft bzw. eine Spurstange bezeichnet, der bzw. die aus einem Material hoher Steifigkeit ausgebildet ist, wie z.B. aus Stahl, und einen sich longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckenden Vorsprung 11 hat, der auf seinen entgegengesetzten, seitlichen Oberflächen mit zwei Rillen 12 und 12» ausgebildet ist. In dem Basisteil der Spurstange 10 ist eine Anzahl von Befestigungslöchern 13» 13'» etc. ausgebildet, die in einer geeigneten Teilung im Abstand bzw. in einem regelmäßigen Abstand voneinander angeordnet sind und zur Befestigung der Spurstange 10 an einer bewegbaren Säule 20 (siehe insbesondere Fig. 3, 4 und 6) dienen. Die Rillen 12 und 121, die mit Lagerkugeln in Eingriff treten sollen, sind bzw. werden einer Wärmebehandlung ausgesetzt, wie z.B. einer Hochfrequenzhärtung, damit sie eine geeignete Reibungsfestigkeit bzw. Abnutzungswiderstandsfähigkeit und mechanische Festigkeit haben.
Mit 30 ist ein Lagerkörper bezeichnet, der aus Stahl oder irgendeinem anderen, geeigneten Material ausgebildet ist, das eine hohe Steifigkeit hat. Der Lagerkörper 30 ist von im wesentlichen rechteckiger Form und hat eine flache, obere Oberfläche und eine untere Oberfläche, die mit einer Ausnehmung versehen ist, welche einen im wesentlichen bogenförmigen Querschnitt hat. In der Ausnehmung ist eine erste ü-förmige Nut 31 ausgebildet, die sich mittig in der Ausnehmung und in Längsrichtung der letzteren erstreckt, so daß sie linke und rechte Belastungs-Kugelrillen 32 und 32' bildet. Parallel zu der ersten U-förmigen Nut, Rinne, Rille
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.1:
oder dergl. 31 sind Zwischenwände 33 und 33 vorgesehen, die eine geeignete Wandbreite haben, so daß sie zweite U-förmige Rillen 34 und 34' bilden, die eine Tiefe haben, welche länger als diejenige der ersten U-förmigen Rille, Nut, Rinne 31 ist. Die zweiten U-förmigen Rillen 34 und 34' definieren Nichtlast-Kugelführungsrillen 35 und 35 V In der Nähe der entgegengesetzten Enden der Führungsrillen sind erste Umfangsrillen 36 und 36' ausgebildet, welche die gleiche Tiefe haben wie die Last-Kugelführungsrillen 32 und 32' sowie abgeschrägte Durchschlupf- bzw. Austrittsteile zum stufenlosen Verbinden der ersten Umfangsrillen 36 und 36' mit der ersten U-förmigen Rille, Nut, Rinne 31»
Bei 37 und 37f sind Befestigungshalteteile angedeutet, die von der ersten U-förmigen Nut 31, den zweiten Rillen bzw. Nuten 34 und 34', den ersten Umfangsrillen 36 und 36', und den zweiten Umfangsrillen 38 und 38' definiert bzw. begrenzt werden und die dazu dienen, die Wanderungsrichtung der Stahlkugeln 50, 50, etc. zu verändern bzw. umzulenken und diese Stahlkugeln zurückzuhalten.
Mit 40 ist ein Befestigungsteil bezeichnet, das vorzugsweise aus einer Stahlplatte bzw. aus einem Stahlblech hergestellt ist, die bzw. das so gepreßt worden ist, daß sie bzw. es eine Konfiguration hat, die im wesentlichen einen Kreisbogenquerschnitt besitzt und ringförmige Ausnehmungen bzw. Einbuchtungen 42 und 42» in den entgegengesetzten Seiten einer mittigen Zwischenwand 41 hat, sowie Schlitze 43 und 43f, welche eine Breite haben, die etwas kleiner als der Durchmesser der Stahlkugel 50 ist, wobei die Schlitze in der Position ausgebildet sind, welche den Last-Kugelführungsrillen 32 und 32» entspricht. Das Befestigungsteil 40 ist an seinem vorderen und rückwärtigen Ende mittels Nieten 45 und 45 an dem Lagerkörper 30 befestigt, und es wird an seinen entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seiten mittels
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Seitenplatten 44 und 44 gehalten, sowie mirtels gesonderter Schrauben 46 und 46 (Fig. 3) am Lagerkörper 30 befestigt.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist ein Filzgehäuse 47 vorzugsweise an jeder entgegengesetzten Axialseite des Lagerkörpers 30 befestigt. Das Filzgehäuse 47 ist mit Filz 48 geladen, um die Lagerführungsbahnoberfläche frei von irgendwelchen Fremdstoffen bzw. -körpern zu halten, die an der Spurstange 10 angebracht ist. Das Filzgehäuse 47 ist mittels Schrauben 49 und 49 am Lagerkörper 30 befestigt.
Die obere, flache Oberfläche des Lagerkörpers 30 ist mit einer sich axial erstreckenden Nut 70 ausgebildet, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Bodenoberfläche der Nut
70 ist abgeschrägt, z.B. 1/20. Ein abgeschrägter Gegenkeil
71 mit einer unterenOberfläche 73, welche der Bodenoberflä ehe der Hut 70 konform ist, wird von der Nut 70 zur Gleitbzw. Verschiebebewegung aufgenommen. Der abgeschrägte Gegenkeil hat eine flache ,obere Oberfläche 72 und ein mittiges sowie sich in Längsrichtung erstreckendes Gewindeloch 74. Es sei nun insbesondere auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, wonach eine Einstellschraube 80, die ein Außengewinde 82 hat, in Gewindeeingriff mit dem Gewindeloch 74 steht. Die Einstellschraube 80 hat zusätzlich zu der linken, mit Außengewinde versehenen Schraube 82 kleinen Durchmessers, die ein Gewinde mit einer Steigung von beispielsweise 15 besitzt, eine mit Außengewinde versehene, rechte Schraube 81 großen Durchmessers, die ein Gewinde mit einer Steigung von beispielsweise 10 besitzt, und außerdem besitzt die Einstellschraube 80 ein rechtes Endteil 83, an dem eine Bedienungsperson die Schraube mittels eines Schrauben- bzw. Bolzenschlüssels drehen kann. Die rechte, einen großen Durchmesser besitzende, mit Außengewinde versehene Schraube 81 der Einstellschraube 80 befindet sich im Gewindeeingriff mit einem Befestigungsflansch 84, der mittels einer Schraube 85 an einer ortsfesten Säule 20' befestigt ist.
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Es sei nun die Benutzung der Einstellschraube 80 näher erläutert. Es sind linker- und rechterhand (oben und unten in Fig. 4) befindliche Lagereinheiten vorgesehen, von denen Jedes ein Lager und eine Spurstange umfaßt. Die linkerhand befindliche Lagereinheit ist durch eine Befestigungsschraube 21 an der Seitenwand der Säule befestigt, die, nachdem die Vertikalität bzw, die senkrechte Ausrichtung da*Spurstange 10' sichergestellt ist, nach aufwärts und abwärts bewegbar ist. Das Lager 90, das in Gleiteingriff mit der Spurstange 10· steht, ist mittels Befestigungsschrauben 91 und 91 an der ortsfesten Säule 20' befestigt.
In der Lagereinheit, die sich rechterhand befindet, ist die Spurstange 10 der vorliegenden Erfindung an der Seitenwand der bewegbaren Säule 20 befestigt, und zwar durch Schrauben 22 und 22, und das Lager 30 ist mittels Befestigunsschrauben 23 und 23 temporär an der ortsfesten Säule 20f befestigt. Die Lager 30 und 90 werden mittels Einstell- bzw. Klemmschrauben 26 gegen die Bezugsoberfläche 27 der ortsfesten Säule 20* gedrückt. Wenn nun die Säule 20 lose gehalten werden soll, dann werden die Befestigungsschrauben 23 gelockert, und die Einstellschraube 80 wird gedreht, und zwar beispielsweise um eine Umdrehung im Gegenuhrzeigersinn, so daß die Hohe H der Lagereinheit 30, 10 erhöht bzw. vergrößert wird (entsprechend M1 in Fig. 4). Das bedeutet, daß sich der abgeschrägte Gegenkeil 71, der mit der Einstellschraube 80 in Gewindeeingriff steht, um eine Steigung in der Richtung nach rechts in Fig. 5 "bewegt, da die Einstellschraube als solche gehalten wird, derart, daß sie nicht vorwärts und rückwärts bewegt wird. Infolgedessen nimmt die Höhe H zu, und zwar in diesem Falle um (1,75 - 1,25) χ 1/20 = 0,025 mm, da der abgeschrägte Gegenkeil 71 längs der Bodenoberfläche gleitet, die um 1/20 abgeschrägt ist. Nach der richtigen Einstellung der Höhe werden die Befestigungsschrauben 23 angezogen, und eine Bewegung der bewegbaren Säule wird sichergestellt. Wenn es erwünscht ist, die Höhe H zu vermindern,
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dann kann die Einstellschraube 80 in der entgegengesetzten Richttang gedreht werden.
Selbst wenn eine Last auf das Lager zur Einwirkung gebracht wird, z.B. indem darauf ein horizontal verschiebbarer Tisch gehalten wird, ist eine Feineinstellung möglich, da die Einstellanordnung nach der vorliegenden Erfindung einen Feinvorschubmechanismus durch den Einstellschrauben-Steigungsunterschied, einen Vorschubkraftmultiplikationsmechanismus der Schraube und einen Kraftmultiplikationsmechanismus des abgeschrägten Gegenkeils umfaßt.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem der Lagerkörper 90f in seiner unteren Öffnung mit einer mittigen und sich in Längsrichtung erstreckenden Nichtlast-Kugelführungsrille 92, Last-Kugelführungsrillen 93 und 93 auf den entgegengesetzten Seiten der mittigen Führungsrille 92, und Nichtlast-Kugelführungsrillen 94 an der Außenseite der jeweiligen Rührungsrillen 93 und 93 ausgebildet ist, was gleichartig bzw. ähnlich wie die bei dem Lagerkörper der Fig. 4 ist, der mit keiner Einstelleinrichtung versehen ist. Der Lagerkörper 90* hat sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten bzw. Rillen, die gleichartig bzw. ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigten sind.
Das Befestigungsteil 40 hat ringförmige Nuten bzw. Rillen in den entgegengesetzten Seiten einer mittigen Zwischenwand und Schlitze in der Position, welche den Last-Kugelführungsrillen entspricht. Das Befestigungsteil 40 ist mit dem Lagerkörper zusammengebaut. Der Lagerkörper 90' ist in seiner oberen Oberfläche mit einer abgeschrägten Nut 70 ausgebildet, die gleichartig bzw. ähnlich wie die in Fig.1 gezeigte ist, und in der abgeschrägten Nut 70 ist ein abgeschrägter Gegenkeil 71 zur Gleitbewegung aufgenommen.
Ende der Beschreibung.
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Claims (1)

PATENTANWALT DIPL.-PHYS1 JOHANNES SPt 8 MÜNCHEN 25 -WlBiNMAYERSTEASSE^ : : ■- TELEFON: fO89) 22 6917 · TELEGRäMM-KÜRZANSCHRIFT: EATÖMlC'MÜNCilEN Patentansprüche
1.) Verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: ein Lagerteil (30), das auf einer Seite eine offenendige Lagerkammer und auf der anderen Seite eine flache Oberfläche, die mit einer abgeschrägten Nut (70) versehen ist, ausbildet; eine langgestreckte Spurstange bzw. -achse (10), die einen longitudinalen bzw. sich in Längsrichtung erstreckenden Teil hat,. der mit der Lagerkammer in Eingriff treten kann; einen abgeschrägten Gegenkeil (71), der eine flache, obere Oberfläche (72), eine mit dem Boden der abgeschrägten Nut (70) konforme bzw. übereinstimmende bzw. diesem Boden angepaßte, untere Oberfläche, und ein Gewindeloch. (74) hat, wobei sich letzteres mittig und in Längsrichtung durch den Gegenkeil (71) erstreckt, wobei der abgeschrägte Gegenkeil (71) zur Verschiebe- bzw. Gleitbewegung von der abgeschrägten Nut (70) aufgenommen wird; und eine Einstellschraube (80), die an einem Endteil eine ein Außengewinde aufweisende Schraube (82) hat, welche sich in Gewindeeingriff mit dem Gewindeloch (74) befindet, und die weiterhin in einem Mittelteil eine zweite, ein Außengewinde besitzende Schraube (81) hat, die sich im Gewindeeingriff mit einem Flanschteil (84) des Lagerteils (30) befindet, so daß durch Umdrehung der Schraube (80) eine Gleit- bzw. Verschiebebewegung des abgeschrägten Gegenkeils (71) in der abgeschrägten Nut ( 70) hervorgerufen und dadurch eine .änderung des Abstands zwischen der flachen, oberen Oberfläche (72) des Gegenkeils (71) und der Bodenoberfläche der Spurstange bzw. -achse (10) bewirkt wird.
.2. /Verschiebbares Roll- bzw. Wälzlager,'insbesondere nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßte einen Lagerkörper (30), der mit einer sich mittig und longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckenden Lastoder Nichtlast-Kugelführungsrille (32 ,32') ausgebildet ist, sowie mit Nichtlast- oder Last-Kugelführungsrillen (35,35') in bzw. auf den entgegengesetzten Seiten der"mittigen Führungsrille (32,32·), und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rillen (36,36'), welche die ersten und zweiten, vorerwähnten Führungsrillen (32,32·;35,35') in der Nähe der vorderen und rückwärtigen Enden des Lagerkörpers (30) verbinden; ein Befestigungsteil 40, das mit ringförmigen Nuten bzw. Rillen (42,421J an bzw. in den Positionen ausgebildet ist, welche den Führungsnuten bzw. -rillen (32,32·;35,35') des LagerkSrpers (30) entsprechen, wobei die Last-Kugelrillen der ringförmigen Nuten bzw. Rillen mit einem Schlitz (43, 43') ausgebildet sind, der eine Breite hat, die etwas kleiner als der Durchmesser der Kugel bzw. der Kugeln (50) ist; eine Anzahl von Kugeln (50), die zwischen dem Lagerkörper (30.) und dem Befestigungsteil (40) aufgenommen sind; eine Spurstange bzw. -achse (10), die mit dem Lagerkörper (30) zusammengebaut ist, wobei der Lagerkörper (30) in seiner oberen Oberfläche mit einer abgeschrägten Nut (70) ausgebildet ist; einen abgeschrägten Gegenkeil (71), der eine flache, obere Oberfläche (72), eine mit dem Boden der abgeschrägten Nut (70) des Lagerkörpers (30) konforme bzw. übereinstimmende bzw. diesem Boden angepaßte, untere Oberfläche (73)s und ein Gewindeloch (74) hat, wobei sich letzteres mittig und longitudinal bzw. in Längsrichtung durch den Gegenkeil (71) erstreckt, und wobei ferner der abgeschrägte Gegenkeil (71) zur Gleit- bzw. Verschiebebewegung in der abgeschrägten Nut "(70) des Lagerkörpers (30) aufgenommen ist; und eine Einstellschraube (80), die eine erste,, ein Außengewinde besitzende Schraube {££) hat* welche im Gewinäeeingriff mit dem
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deloch (7A-) des abgeschrägten Gegenkeils (7?3 steht, sowie eine zweite, ein Außengewinde besitzende Schraube ξ8^}~, die eine Steigung hat, welche größer als die Steigung der ersten, ein Außengewinde besitzenden Schraube (82) ist, wobei u£e zweite, ein Außengewinde besitzende Schraube (B-T)" in Qewinieeingriff mit dem Flansch (84) des Lagerkörpers (30) steht, so daß die Umdrehung der Schraube (80) eine Gleitbzw. Verschiebebewegung des abgeschrägten Gegenkeils (TT) bewirkt.
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