DE3042829A1 - Vorrichtung zur sicherung eines geschraenkten geradschub-kurbeltriebes gegen verstellen aus der durch die innere totpunktlage der kurbel bestimmten grundstellung - Google Patents

Description

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Anmelder : SIEGENIA-FRANK KG, Eisenhüttenstr. 22, 5900 Siegen 1

Vorrichtung zur Sicherung eines geschränkten Geradschub-Kurbeltriebes gegen Verstellen aus der durch die innere Totpunktlage der Kurbel bestimmten Grundstellung.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines als schwingende Kurbelschleife arbeitenden, geschränkten Geradschub-Kurbeltriebes in der durch die innere Totpunktlage der um 180 drehbaren Kurbel bestimmten Grundstellung gegen Verstellen durch am Pleuel wirkende äußere Kräfte, die insbesondere bei Betätigungsgetrieben für Treibstangenbeschläge von Penstern, Türen od. dgl. zum Einsatz gelangen soll.

Geradschub-Kurbeltriebe, die als schwingende Kurbelschleife mit einer um 180 zwischen einer inneren und einer äußeren

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Totpunktlage drehbaren Kurbel arbeiten, sind als Betätigungsgetriebe für Treibstangenbeschläge von Fenstern, Türen od. dgl. bereits seit langem bekannt, wie sich beispielsweise aus der DE-PS 25 296 und der DE-PS 32 787 ergibt. Diese bekannten Geradschub-Kurbeltriebe sind dabei so ausgelegt, daß die Geradführung für das freie Pleuelende auf einer gemeinsamen Ebene mit der Drehachse der Kurbel liegt. Hierdurch wird errreicht, daß sowohl in der inneren als auch in der äußeren Totpunktlage des Geradschub-Kurbeltriebes die Kurbel und der Pleuel Deckungslage zueinander haben und demnach mit ihren Längsachsen gemeinsam auf der durch die Drehachse der Kurbel gehenden Ebene liegen. Hieraus resultiert der Effekt, daß der Geradschub-Kurbeltrieb sowohl in seiner inneren als auch in seiner äußeren Totpunktlage gegen unerwünschte Verstellung durch auf den Pleuel einwirkende äußere Kräfte gesichert ist, solange diese Kräfte nicht in Form von Büttel- bzw. Vibrationsbeanspruchungen wirksam werden.

Um ein unerwünschtes Verstellen solcher Geradschub-Kurbeltriebe aus ihren Totpunktlagen unter der Wirkung von äußeren Büttel- und Vibrationskräften zu verhindern, ist es auch bereits durch die AT-PS 96 783 und die DE-PS 973 844 bekannt, zusätzliche Federelemente vorzusehen, die die Totpunktlagen sichern, indem sie entweder auf die Kurbel oder aber auf die Pleuel eine Zusatzkraft ausüben.

Damit die Sicherungswirkung der Federn eintritt, müssen sie naturgemäß so angeordnet sein, daß die von ihnen erzeugte Stell-

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kraft der durch die Drehung der Kurbel hervorgebrachten Schaltbewegung entgegengerichtet ist. Es wird also immer an derjenigen Seite des Geradschub-Kurbeltriebes zusätzlicher Einbauraum für die Feder benötigt, nach welcher die Kurbel und der Pleuel bei ihrer Bewegung ausschwingen müssen.

Es liegt aber auf der Hand, daß besonders bei Betätigungsgetrieben für Treibstangenbeschläge von Fenstern, Türen od. dgl. gerade an der betreffenden Seite der für das Federelement notwendige Einbauraum nicht immer zur Verfügung steht.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen ist nach der DE-AS 22 04 427 vorgeschlagen worden, das Federelement als Bügelfeder zu gestalten, die einerseits am Pleuel der schwingenden Kurbelschleife und andererseits an dem durch diese bewegten, gerade geführten Schieber angreift. Die Bügelfeder wirkt dabei einerseits der schwingenden Betätigungsbewegung des Pleuels entgegen und führt andererseits die Hubbewegung des Schiebers im Gehäuse aus.

Nachteilig bei allen in ihren Totpunktlagen durch ein Federelement gesicherten Geradschub-Kurbeltrieben wirkt sich die Tatsache aus, daß die die Sicherungswirkung erzeugende Federkraft in den Totpunktlagen ihren geringsten Wert hat, während sie beider Schaltung des Geradschub-Kurbeltriebes aus den Totpunktlagen zunächst über den halben Schalthub bis zu ihrem größten Wert ansteigt und anschließend über die andere Hälfte des Schalthubes wieder auf ihren kleinsten Wert absinkt.

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Bei der Betätigung des Geradschub-Kurbeltriebes muß also zur Überwindung der Federkraft eine Schaltkraft aufgebracht werden, die höher ist. als diese normal für die Umstellung des Geradschub-Kurbeltriebes notwendig wäre.

Wie die DE-PS 165 023 erkennen läßt, ist es in manchen Fällen wünschenswert die als schwingende Kurbelschleifen arbeitenden Ge rad schub-Kurbeitriebe als sogenannte geschränkte Kurbeltriebe zu gestalten, bei denen die gerade geführte Bahn des freien Pleuelendes im Abstand an der Kurbelachse vorbeigeht. Bei solchen geschränkten Geradschub-Kurbeltrieben steht aber, insbesondere bei deren Einsatz als Betätigungsgetriebe für Treibstangenbeschläge von Fenstern, Türen od. dgl.,an der Schränkungsseite noch weniger Einbauraum für die Unterbringung von Federelementen zur Verfügung, wie bei normalen Geradschub-Kurbeltrieben. Deshalb bereitet die Sicherung der Totpunktlagen solcher geschränkter Geradschub-Kurbeltriebe durch zusätzliche Federelemente besondere Schwierigkeiten.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Schwierigkeiten und die Schaffung einer Sicherungsvorrichtung für geschränkte Geradschub-Kurbeltriebe der gattungsgemäßen Art, die sich außerhalb des eigentlichen Bewegungsbereichs der schwingenden Kurbelschleife dort einbauen läßt, wo genügend Einbauraum zur Verfügung steht.

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Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dem Kennzeichnungsteil des ersten Anspruchs dadurch erreicht, daß der Pleuel eine über seine Anlenkung am Schieber hinausragende Verlängerung hat, die an ihrer Innenseite eine Gleitkurve aufweist, welche mindestens in der inneren Totpunktstellung des Kurbeltriebes gegen einen relativ zur Kurbelachse ortsfesten Stützanschlag anliegt.

Abgesehen davon, daß aufgrund dieser Maßnahmen die Sicherungsvorrichtung - bezogen auf die Bewegungsebene des durch den Pleuel verstellten Schiebers - an der Innenseite der schwingenden Kurbelschleife, also dort eingebaut werden kann, wo genügend Einbauraum zur Verfügung steht, ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich die Sicherungsvorrichtung für ein rein formschlüssiges Arbeiten auslegen läßt und damit die Benutzung eines Federelementes nicht unbedingt notwendig ist.

Nach den weiterbildenden Merkmalen des Anspruchs 2 besteht der Stützanschlag aus einem Nocken, an dessen von der Kurbelachse abgewandtem Umfangsteil die Pleuelverlängerung in der - der inneren Totpunktlage des Geradschub-Kurbeltriebes entsprechenden - Grundstellung mit einem seitwärts gerichteten Endabschnitt der Gleitkurve anliegt.

Es hat sich gezeigt, daß diese Ausgestaltung das formschlüssige Arbeiten der Sicherungsvorrichtung begünstigt und es nicht notwendig ist, die der äußeren Totpunktlage entsprechende Schaltstellung der schwingenden Kurbelschleife zu sichern, weil dort

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der Pleuel und die Kurbel des geschränkten Geradschub-Kurbeltriebes relativ zur Kurbelachse gewissermaßen eine Übertotpunktlage einnehmen, die durch auftretende Erschütterungen bzw. Vibrationen nicht überwunden werden kann.

In manchen Fällen kann es sich als zweckdienlich erweisen, wenn die formschlüssige Wirkung der Sicherungsvorrichtung zusätzlich kraftschlüssig unterstützt wird. Für diesen Fall ist nach Anspruch 3 vorgesehen, daß der Stützanschlag aus einem begrenzt drehbar gelagerten Nocken besteht, der in Richtung gegen die Gleitkurve der Pleuelverlängerung unter Federspannung gehalten ist. Hierbei erweist es sich ferner als vorteilhaft, gemäß Anspruch 4 die Drehachse des Nockens auf einer durch die Kurbelachse gehenden und parallel zur Bewegungsrichtung des Schiebers verlaufenden Ebene liegend vorzusehen, wobei die Drehachse sich parallel zur Kurbelachse erstreckt.

Nach Anspruch 5 kann der Endabschnitt der Gleitkurve einen kreisbogenförmigen Verlauf haben und in der Grundstellung des Pleuels zentrisch zur Drehachse des Nockens verlaufen sowie mit seinem Ende bis an die durch die Kurbelachse gehende Ebene heranreichen.

Durch diese Ausgestaltung wirkt der Nocken als Widerlager, welches ein Verschwenken der Pleuelverlängerung und damit des Pleuels durch die Einwirkung äußerer Kräfte verhindert, während es durch an der Kurbel zur Wirkung gebracht innere

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Kräfte seitwärts gegen die Rückstellkraft der Feder geringfügig auszuweichen vermag, wenn die Pleuelverlängerung sich zu Beginn der Stellbewegung des Geradschub-Kurbeltriebes seitwärts verschwenkt.

Begünstigt wird die zuletzt erwähnte Wirkungsweise noch, wenn gemäß Anspruch 6 der Schwenkkreis des freien Endes der Pleuelverlängerung in der Grundstellung des Pleuels den Drehkreis des Nockens spitzwinklig, beispielsweise unter einem Winkel zwischen 20 und 25 schneidet.

Weitere Merkmale und Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung werden anschließend anhand einer Zeichnung ausführlich beschrieben. Hierbei zeigen die

Fig. 1.1. bis 1.5.

in fünf verschiedenen Bewegungsphasen eine bevorzugte Ausführungsform eines als schwingende Kurbelschleife wirkenden Geradschub-Kurbeltriebes mit zugehöriger Sicherungsvorrichtung, während die

Fig. 2.1. bis 2.5.

ebenfalls in fünf verschiedenen Bewegungs· phasen einen als schwingende Kurbelschleife wirkenden Geradschub-Kurbeltrieb mit weitergebildeter Sicherungsvorrichtung wiedergeben.

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Der in der Zeichnung dargestellte, als schwingende Kurbelschleife wirkende, Geradschub-Kurbeltrieb 1 weist eine Antriebskurbel 2 auf, welche um die Kurbelachse 3 in einem Gehäuse 4 drehbar gelagert ist, wobei ihr Drehwinkel durch zwei Anschläge 5' und 5* auf 180 begrenzt ist. Am Kurbelzapfen 6 der Kurbel 2 greift das eine Ende eines Pleuels 7 an, dessen anderes Ende über einen Gleitzapfen 8 in einer Längsführung 9 des Gehäuses 4 gehalten ist. Die Längsführung 9 ist dabei im Gehäuse 4 so vorgesehen, daß ihre Führungsebene in einem seitlichen Abstand 10 an der Kurbelachse 3 vorbeigeht und sich dabei parallel zu der den beiden Totpunktlagen des Kurbelzapfens 6 gemeinsamen Ebene 11 durch die Kurbelachse 3 erstreckt. Es handelt sich also um einen geschränkten Geradschub-Kurbeltrieb 1, der als schwingende Kurbelschleife arbeitet.

Über den Gleitzapfen 8 ist der Pleuel 7 mit einem Schieber 12 verbunden, welcher ebenfalls im Gehäuse 4 untergebracht und parallel zur Längsführung 9 beweglich gehalten ist.

Der Pleuel 7 hat eine über seinen Gleitzapfen 8 hinausgehende Verlängerung 13, deren Innenseite eine gekrümmte Gleitkurve 14 aufweist, die wenigstens in ihrem Endbereich 14' einen kreisbogenförmigen und seitwärts gerichteten Endabschnitt 14' hat, dessen Krümmungsradius etwa einem Drittel der Länge der Pleuelverlängerung 13 entspricht. Der Krümmungsmittelpünkt des Endabschnitts 14' liegt dabei im Abstand von einer Geraden, welche durch die Achse des Gleitzapfens 8 und das äußerste Ende des Endabschnitts 14' der Gleitkurve 14 gelegt ist.

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Über die Gleitkurve 14 wirkt die Pleuelverlängerung 13 mit einem im Gehäuse 4 befindlichen Stützanschlag 15 zusammen, der aus einem Nocken besteht, an dessen von der Kurbelachse 3 abgewendetem Umfangsteil die Pleuelverlängerung 13 in der Grundstellung des Geradschub-Kurbeltriebes 1 nach Fig. 1.1. mit dem seitwärts gerichteten Endabschnitt 14' der Gleitkurve 14 anliegt.

Die Grundstellung des Geradschub-Kurbeltriebes 1 nach Fig. 1.1. entspricht dessen innerer Totpunktlage und es ist ersichtlich, daß in dieser Grundstellung das freie Ende der Gleitkurve 14 an die durch die Kurbelachse 3 gehende Ebene 11 heranreicht, auf weicherauch der Stützanschlag 15 im Gehäuse 4 gehalten ist.

Wirkt auf den Pleuel 7 eine am Schieber 12 angreifende äußere Kraft über den Gleitzapfen 8 ein, die in Richtung des Pfeiles 16 wirksam ist, dann sucht diese die Kurbel 2 in Richtung des Pfeiles 17 aus der inneren Totpunktlage nach Fig. 1.1. zu drehen, weil die durch den Kurbelzapfen 6 und den Gleitzapfen 8 gelegte Gerade 18 mit verhältnismäßig großem seitlichem Abstand an der Kurbelachse 3 vorbeigeht und somit der Pleuel 7 relativ zur Kurbel 2 eine Untertotpunktlage einnimmt.

Das Verlassen der inneren Totpunktlage der Kurbel 2 setzt aber ein Verschwenken des Pleuels 7 um die Achse des Gleitzapfens 8 voraus. An dieser Schwenkbewegung wird aber der Pleuel 7 durch die Pleuelverlängerung 13 gehindert, weil deren

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Gleitkurve 14 mit ihrem Endabschnitt 14' gegen den Stützanschlag 15 anliegt und deshalb nicht seitwärts ausweichen kann.

Wird hingegen die Kurbel 2 durch eine an ihr angreifende innere Kraft um die Kurbelachse 3 gedreht, dann bewegt sich ihr Kurbelzapfen 6 in der aus den Fig. 1.2. bis 1.4. ersichtlichen Art und Weise aus der inneren Totpunktlage nach Fig. 1.1. und verschwenkt den Pleuel 7 allmählich von rechts nach links um den Gleitzapfen 8, wobei die Pleuelverlängerung 13 eine entsprechende Schwenkbewegung von links nach rechts vollführt. Da gleichzeitig der Pleuel 7 und somit auch die Pleuelverlängerung 13 eine Aufwärtsbewegung vollführt entfernt sich der Endabschnitt 14' der Gieitkurve 14 der Pleueiverlängerung 13 nach oben vom Stützanschlag 15 und macht hierdurch ein gesteuertes Ausweichen der Pleuelverlängerung 13 von links nach rechts relativ zum Stützanschlag 15 möglich, so daß in diesem Bewegungsfalle der Geradschub-Kurbeltrieb 1 nicht an einer Verstellung gehindert ist. Er kann somit also bis in seine äußere Totpunktlage nach Fig. 1.5. gebracht werden, wobei die Pleuelverlängerung 13 mit ihrer Gleitkurve 14 jeweils die aus den Fig. 1.2. bis 1.5. ersichtlichen Bewegungsphasen relativ zum Stützanschlag 15 vollführt.

In der äußeren Totpunktlage des Geradschub-Kurbeltriebs 1 nimmt die durch den Kurbelzapfen Y und den Gleitzapfen 8 gelegte Gerade 18 wiederum eine seitlich an der Kurbelachse 3 mit Abstand vorbeigehende Lage ein und kann damit durch eine äußere Kraft, die der Richtung des Pfeiles 16 entgegengesetzt ist. nicht

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zurückgestellt werden, weil es sich hier um eine Übertotpunktlage des geschränkten Geradschub-Kurbeltriebes 1 handelt, die eine selbstsichernde Wirkung hat.

Der in den Fig. 2.1. bis 2.5. gezeigte, geschränkte Ge rad schub-Kurbeltrieb 1 hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie derjenige nach den Fig. 1.1. bis 1.5..Er unterscheidet sich lediglich dadurch, daß der Stützanschlag 15 aus einem begrenzt drehbar gelagerten Nocken besteht, der in Richtung gegen die Gleitkurve 14 der Pleuelverlängerung 13 unter der Wirkung einer Feder 19 gehalten ist, die am Gehäuse 4 abgestützt wird. Die Drehachse 20 des Stütz an Schlags 15 erstreckt sich dabei parallel zur Kurbelachse 3 und liegt auf der durch die Kurbelachse 3 gehenden Ebene 11. Dabei ist die Anordnung des Stützanschlags 15 so getroffen, daß in der Grundstellung des Geradschub-Kurbeltriebes 1 der kreisbogenförmige Endabschnitt 14' der an der Pleuelverlängerung 13 befindlichen Gleitkurve mit seinem Zentrum auf der Drehachse 20 des Stützanschlags liegt.

Da die Drehachse 20 des Stütz an sch lags 15 in der Grundstellung des Geradschub-Kurbeltriebes 1 einen relativ großen Abstand von der Achse des Gleitzapfens 8 für den Pleuel 7 hat, verläuft der Schwenkkreis des freien Endes der Pleuelverlängerung 13 spitzwinklig zum Drehkreis des Stützanschlags 15, d.h. er schneidet ihn etwa unter einem Winkel von 20 bis 25 . Unter der Wirkung der Feder 19 übt damit der Stützanschlag 15 eine Rückstellkraft auf die Pleuelverlängerung 13 in Richtung von

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rechts nach links aus, die sich auf den Pleuel 7 in Richtung von links nach rechts auswirkt und sich über den Kurbelzapfen 6 auf die Kurbel 2 überträgt. Die Kurbel wird dadurch in ihrer inneren Totpunktlage gegen den Anschlag 5' des Gehäuses 4 gedruckt.

Die Einwirkung einer äußeren Kraft auf den Schieber 12 in Pfeilrichtung 16 kann damit den Geradschub-Kurbeltrieb 1 nicht aus seiner inneren Totpunktlage bringen. Andererseits wirkt aber eine auf die Kurbel 2 ausgeübte Stellkraft über den Pleuel 7 und die Pleuelverlängerung 13 auf den Stützanschlag 15 entgegen der Kraft der Feder 19 ein, so daß der Stützanschlag 15 elastisch ausweichen kann, wenn der Geradschub-Kurbeltrieb 1 aus seiner inneren Totpunkt stellung gemäß Fig. 2.1. in die äußere Totpunktstellung gemäß Fig. 2.5. gebracht werden soll. Die einzel-nen Relativstellungen der Pleuelverlängerung 13 und des Stützanschlages 15 in den verschiedenen Bewegungsphasen des Geradschub-Kurbeltriebes 1 sind deutlich aus den Fig. 2.1. bis 2.5. ersichtlich.

Es empfiehlt sich, den Bewegungsbereich des Stütz an Schlages 15 auf das funktionsnotwendige Maß einzuschränken. Zu diesem Zweck ist der Stützanschlag mit einem Zapfen 21 versehen, der in einen Bogenschlitz 22 eingreift, welcher sich in den Seitenwänden des Gehäuses 4 befindet.

Abschließend sei noch erwähnt, daß Geradschub-Kurbeltriebe der in der Zeichnung dargestellten und vorstehend beschriebenen

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Ausführung sich besonders zur Bildung von Betätigungsgetrieben für Treibstangenbeschläge von Fenstern, Türen od. dgl. eignen, wie sie für Fenster und Türen zum Einsatz gelangen, die mit einem Hebe-Schiebe- oder einem
Senk-Schiebe-Flügel ausgestattet sind, bei welchem die
Hebe- bzw. Absenkvorrichtung mit Laufwagen zusammenarbeitet denen als Stellglieder Schwenk La sehen oder Keilflächengetriebe zugeordnet sind.

Claims (6)

80 119 PGH Anmelder : SIEGENIA-FRANK KG, Eisenhüttenstr. 22, 5900 Siegen 1 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Sicherung eines als schwingende Kurbelschleife arbeitenden, geschränkten Geradschub-Kurbeltriebes in der durch die innere Totpunktlage der um 180 drehbaren Kurbel bestimmten Grundsteilung gegen Verstellen durch am Pleuel wirkende, äußere Kräfte, insbesondere bei Betätigungs getrieben für Treibstangenbeschläge von Fenstern, Türen od. dgl.,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Pleuel (7) eine über seine Anlenkung (8) am Schieber (12) hinausragende Verlängerung (13) hat, die an ihrer der durch beide Totpunktlagen der Kurbel (2) gehenden Ebene (11) zugewendeten Seite eine Gleitkurve (14) aufweist, welche mindestens in die Grundstellung der Kurbel (Fig. 1.1.) gegen einen relativ zur Kurbelachse (3) ortsfesten Stützanschlag (15) anliegt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Stützanschlag (15) aus einem Nocken besteht, an dessen von der Kurbelachse (3) abgewendetem Umfangsteil die Pleuelverlängerung (13) in der Grundstellung (Fig.IJL. und 2.1.) mit einem seitwärts gerichteten Endabschnitt (14') der Gleitkurve (14) anliegt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stützanschlag (15) aus einem begrenzt drehbar (21, 22) gelagerten (20) Nocken besteht, der in Richtung gegen die Gleitkurve (14) der Pleuelverlängerung (13) unter Federspannung (19) gehalten ist.

4. Beschlag nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Drehachse (20) des Nockens (15) auf einer durch die Kurbelachse (3) gehenden und parallel zur Bewegungsrichtung (9) des Schiebers (12) verlaufenden Ebene (11) liegt und sich parallel zur Kurbelachse (3) erstreckt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Endabschnitt (14') der Gleitkurve (14) einen kreisbogenförmigen Verlauf hat und in der Grundstellung (Fig. 1.1. und 2.1.) des Pleuels (7) zentrisch zur Drehachse (20) des Nockens (15) verläuft sowie mit seinem Ende bis an die durch die Kurbelachse (3) gehende Ebene (11) heranreicht.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schwenkkreis des freien Endes der Pleuelverlängerung (13) in der Grundstellung (Fig. 1.1. und 2.1. ) des Pleuels (7) den Drehkreis des Nockens (15) spitzwinklig schneidet.

ORIGINAL INSPECTED