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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur zur Standardisierung
zumindest einer Art eines Teils einer Raupenkette, so dass Teile
für Baufahrzeuge
derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
eingesetzt werden können.
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Wie
in
JP 08-318879A offenbart
umfasst eine Raupenkette zumindest eine Art eines Teils, der zumindest
eines von (a) einem Gliedergurt mit einem Paar an Verbindungselementen,
einem Stift und einer Buchse zur Verbindung benachbarter Verbindungselementpaare
und (b) einem Kettenglied, das an jedes Verbindungselementpaar des
Gliedergurts gekoppelt ist, beinhaltet.
JP 08-318879 A offenbart
die Merkmale der Oberbegriffe aus Anspruch 1, 5 und 6.
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EP 1 008 509 offenbart ein
elastisches flaches Kettenglied, das mit einem Kern, der an ein
Verbindungselement angepasst ist, oder einem Kern, der an eine an
ein Verbindungselement angepasste Metallplatte angepasst ist, ausgestattet
ist.
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Die
Strukturspezifikationen für
eine Raupenkette, die von einem Baufahrzeughersteller an einen Raupenkettenhersteller
ausgegeben werden, unterscheiden sich in Bezug auf die verschiedenen
Baufahrzeuge, die von verschiedenen Baufahrzeugherstellern hergestellt
werden, auch wenn die Größe der Baufahrzeuge sich
auf fünf
Baufahrzeuggrößen beschränkt, wobei
diese Größen extragroß, groß, mittelgroß, klein
und extraklein umfassen.
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Genauer
gesagt variieren der Durchmesser und die Länge des Stifts, der Außendurchmesser,
der Innendurchmesser und die Länge
der Buchse, der Durchmesser des Stiftlochs, der Durchmesser des
Buchsenlochs, der Durchmesser der Kettengliedbolzenlöcher und
der Abstand der Kettengliedbolzenlöcher, der Verbindungselemente,
die innere und die äußere Spannweite
des Verbindungselementpaars, die Konfiguration des Kettenglieds
und der Durchmesser jedes der vier Kopplungslöcher und der Abstand der Kopplungslöcher des
Kettenglieds bei verschiedenen Baufahrzeugen von verschiedenen Baufahrzeugherstellern,
auch wenn die Baufahrzeuge dieselbe Größe aufweisen.
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Wenn
die Größe der Baufahrzeuge
verändert
wird, verändern
sich auch die Konfiguration und die Dimension jedes Teiltyps der
Raupenkette entsprechend der Größenveränderung
des Baufahrzeugs.
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Wenn
ein Raupenkettenhersteller Raupenketten für Baufahrzeuge derselben Größe von verschiedenen
Baufahrzeugherstellern erzeugt, muss der Raupenkettenhersteller
Verbindungselemente, Stifte, Buchsen und Glieder herstellen, die
nur für
das jeweilige Baufahrzeug eines Baufahrzeugherstellers verwendet
werden können.
Da sich die Konfiguration und die Dimension der Teile für die Raupenkette
gemäß der Veränderung der
Größe des Baufahrzeugs
verändern,
muss der Raupenkettenhersteller für jeden Teil (Stift, Buchse,
Verbindungselementpaar und Glied) der Raupenkette eine große Anzahl
(Anzahl der Baufahrzeughersteller x Anzahl (5) der Größen der
Baufahrzeuge) an Teiltypen herstellen. In der Folge ist die Anzahl
der Teiltypen sehr groß und
eine Kostensenkung durch Massenproduktion ist schwierig.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Struktur zur Standardisierung
zumindest eines Teiltyps einer Raupenkette bereitzustellen, so dass
Teile mit derselben Struktur für
Baufahrzeuge derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
allgemein eingesetzt werden können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Vielzahl an Raupenkettengliedern wie in Anspruch
1 und Anspruch 5 dargelegt bereitgestellt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird auch ein Verfahren zur Standardisierung von Komponenten wie
in Anspruch 6 dargelegt und ein Verfahren zur Herstellung einer
Vielzahl an Raupenketten wie in Anspruch 7 dargelegt bereitgestellt.
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Gemäß diesem
Standardisierungsprinzip können
Raupenkettenglieder, die teilweise dieselbe Struktur aufweisen,
allgemein für
Baufahrzeuge derselben Größe (dieselbe
aus extragroß,
groß,
mittelgroß,
klein und extraklein ausgewählte
Größe) mit
verschiedenen Strukturspezifikationen verschiedener Baufahrzeughersteller
eingesetzt werden.
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In
der Folge können
die Materialkosten für
die Teile und die Schmiedekosten für das Verbindungselement reduziert
werden. Weiters ist ein Austauschen der Bauschablonen zur Bearbeitung
des Verbindungselements und der Kopplungslöcher des Glieds nicht erforderlich,
wodurch die Produktivität
gesteigert wird.
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Die
oben genannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen
deutlich und verständlicher,
wobei:
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1 eine
Draufsicht eines Gliedergurts einer Raupenkette ist, in der eine
Standardisierungsstruktur, die nicht Teil des Umfangs der vorliegenden
Erfindung ist, ausgeführt
ist;
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2 eine
Draufsicht eines Stift- und eines Buchsenabschnitts aus 1 ist
(wobei diese nicht Teil des Umfangs der vorliegenden Erfindung ist);
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3 eine
Draufsicht eines Glieds einer Raupenkette ist, in der eine Standardisierungsstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
ist;
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4 eine
Seitenansicht von zwei Kettengliedeinheiten der Raupenkette ist,
bei denen die Standardisierungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung
gemeinsam mit Verbindungselementen angewandt werden;
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5 eine
Draufsicht einer Anordnung der Kopplungslöcher in dem Glied der Raupenkette
ist, bei der die Standardisierungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeführt
wird; und
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6 eine
perspektivische Ansicht der Raupenkette gemäß der vorliegenden Erfindung
und einer herkömmlichen
Raupenkette ist.
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Eine
Standardisierungsstruktur für
die Teile einer Raupenkette gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1–6 beschrieben.
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Wie
in 6 dargestellt gehören Bagger und Planierraupe
etc. zu den Baufahrzeugen. Es gibt verschiedene Baufahrzeuggrößen: extragroß, groß, mittelgroß, klein
und extraklein.
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Die
Teile einer Raupenkette 1 umfassen zumindest einen Teiltyp,
der zumindest eines von einem Gliedergurt 10 und einem
Kettenglied 20 umfasst.
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Der
Gliedergurt 10 umfasst ein Verbindungselementpaar 11,
einen Stift 12 und eine Buchse 13 zur Verbindung
benachbarter Verbindungselementpaare.
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Das
Glied 20 ist durch einen Bolzen 14 fix an jedes
Verbindungselementpaar 11 des Gliedergurts 10 gekoppelt.
Das Glied 20 weist an einem zentralen Abschnitt des Glieds 20 einen
flachen Plattenabschnitt auf, der keinen Steg aufweist, und in dem
flachen Plattenabschnitt weist das Glied 20 vier Kopplungslöcher 21 (21a, 21b, 21c und 21d)
auf. Das Glied 20 ist an die Verbindungselementpaare 11 gekoppelt,
indem die vier Kopplungslöcher 21 mit
den vier in den Verbindungselementpaaren 11 ausgebildeten
Kettengliedbolzenlöchern 15 (15a, 15b, 15c und 15d)
ausgerichtet sind, Bolzen 14 durch die Kopplungslöcher 21 und
die Kettengliedbolzenlöcher 15 geschoben
werden und danach Muttern auf die Bolzen 14 geschraubt
werden.
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Strukturspezifikationen
für die
verschiedenen Teiltypen der Raupenketten, die von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
(beispielsweise den Herstellern X, Y und Z) an die Raupenkettenhersteller
ausgegeben werden, unterscheiden sich in Bezug auf die verschiedenen
Baufahrzeuge der Baufahrzeughersteller, auch wenn die Baufahrzeuge
der Baufahrzeughersteller dieselbe Größe aufweisen.
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Ein
Verfahren zur Standardisierung der Teile gemäß der vorliegenden Erfindung
liefert eine Vielzahl an Raupenkettengliedern, so dass die Teile
für Baufahrzeuge
der selben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen der verschiedenen Baufahrzeughersteller
verwendet werden können.
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Position,
Konfiguration und Größe der vier
Kopplungslöcher 21 werden
für Baufahrzeuge
derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen der verschiedenen Baufahrzeughersteller
vereinheitlicht.
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Ein
Durchmesser ΦS
des Gliedbolzenlochs 15 und die Abstände der Gliedbolzenlöcher 15 (umfassend
einen Abstand PS1 in Erstreckungsrichtung
der Raupenkette A, einen geringeren Abstand PS2 in
Querrichtung der Raupenkette B und einen größeren Abstand PS3 in
der Richtung B, die quer zu Richtung A verläuft) variiert bei Baufahrzeugen
derselben Größe verschiedener
Baufahrzeughersteller. Der Bereich, in dem die Gliedbolzenlöcher 15 ausgebildet
werden, ist größer als
die Bereiche der herkömmlichen
Verbindungselemente für
verschiedene Baufahrzeughersteller. Die Gliedbolzenlöcher 15 werden
nach der Wärmebehandlung
des Verbindungselements 11 ausgebildet. Da das Verbindungselement 11 bei
hohen Temperaturen nach dem Abschreckhärten getempert wird, ist die
Härte des
Verbindungsstücks 11 nach
dem Tempern geringer als die Härte
vor dem Tempern und nach dem Abschreckhärten. Dadurch ist die Ausbildung
der Gliedbolzenlöcher 15 möglich.
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Zumindest
eine von innerer Spannweite Di und äußerer Spannweite
Do der Verbindungselementpaare 11 in
derem zusammengebauten Zustand wird über Baufahrzeuge derselben
Größe von verschiedenen
Baufahrzeugherstellern variiert. Dies wird bei einem Vorgang, bei
dem der Stift 12 und die Buchse 13 durch Zusammendrücken der
Verbindungselementpaare 11 angeordnet werden, durchgeführt.
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In
Bezug auf das Glied 20 werden dadurch, dass die Form jedes
der vier Kopplungslöcher 21 nicht kreisförmig gestaltet
wird, jede Position in dem Glied 20, die Form und die Größe der vier
Kopplungslöcher 21 für Kraftfahrzeuge
mit derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen von verschiedenen Kraftfahrzeugherstellern
jeweils vereinheitlich. Im Gegensatz dazu können die Querschnittsform des
Glieds 20, die Dicke des flachen Abschnitts des Glieds 20,
die Konfiguration und die Dimension des Glieds 20, umfassend eine
lange und eine kurze Seite des rechteckigen Glieds 20,
und das Material sowie die Wärmebehandlungsspezifikation
für das
Glied 20 bei Baufahrzeugen derselben Größe von verschiedenen Baufahrzeugherstellern (beispielsweise
Hersteller X, Y und Z) jeweils verschieden sein.
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Die
Form jedes der vier Kopplungslöcher 21 umfasst
eine nicht-kreisförmige
Form, die einem länglichen
Kreis gleich ist, oder größer als
dieser ist, der Kreise umgibt, die von den Gliederbolzenlöchern 15 der Verbindungselemente 11 von
Baufahrzeugen derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen der verschiedenen Baufahrzeughersteller
auf die Glieder 20 projiziert werden.
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Wenn
die Form jedes der vier Kopplungslöcher 21 die eines
länglichen
Kreises mit einer Hauptachse ist, ist die Hauptachse entlang der
Erstreckungsrichtung A der Raupenkette geneigt.
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Die
Strukturspezifikationen in Bezug auf die Gliederbolzenlöcher
15 des
Verbindungselements
11 eines mittelgroßen Baufahrzeugs (20-Tonnen-Klasse)
werden beispielsweise untenstehend angeführt.
HERSTELLER | ΦS | PS2 | PS3 | PS1 |
X | 21,2
mm | 119,6
mm | 155,6
mm | 69,0
mm |
Y | 20,3
mm | 124,0
mm | 160,0
mm | 62,0
mm |
Z | 18,3
mm | 124,4
mm | 160,4
mm | 62,0
mm |
worin ΦS
der Durchmesser des Gliederbolzenlochs
15 des Verbindungselements
11 ist.
- PS2: Abstand zwischen den Gliederbolzenlöchern 15a und 15c
- PS3: Abstand zwischen den Gliederbolzenlöchern 15b und 15d
- PS1: Abstand zwischen den Gliederbolzenlöchern 15a und 15b (entspricht
dem Abstand zwischen den Gliederbolzenlöchern 15c und 15d)
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In
einem herkömmlichen
Kettenglied sind vier genau kreisförmige Kopplungslöcher mit
demselben Lochdurchmesser und denselben Abständen zwischen den Löchern wie
die in der obenstehenden Tabelle für jeden Baufahrzeughersteller
beschriebenen Gliederbolzenlöcher
ausgebildet. In der Folge unterscheiden sich die kreisförmigen Kopplungslöcher X,
Y und Z, die den Kopplungslöchern
der Hersteller X, Y und Z entsprechen, wie in 5 dargestellt,
in Bezug auf Durchmesser und Position voneinander.
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In
dem erfindungsgemäßen Glied 21 mit
den vier Kopplungslöchern 21 werden
die Position, die Form und die Größe der vier Kopplungslöcher 21 für Baufahrzeuge
derselben Größe, also
extragroßer,
großer,
mittelgroßer,
kleiner oder extrakleiner Größe, von
verschiedenen Baufahrzeugherstellern vereinheitlicht.
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Die
oben genannte Vereinheitlichung der vier Kopplungslöcher 21 erfolgt
durch die Auswahl einer nicht-kreisförmigen Form jedes der vier
Kopplungslöcher 21.
Die nicht-kreisförmige Form
entspricht einem länglichen
Kreis, der die Kreise X, Y und Z umschließt, die durch die Gliederbolzenlöcher 15a, 15b, 15c und 15d,
die auf den Verbindungselementen 11 von Baufahrzeugen derselben
Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
ausgebildet sind, auf die Kettenglieder 20 projiziert werden.
Die nicht-kreisförmige
Form jedes der vier Kopplungslöcher 21 weist
eine Hauptachse 22 auf, die gerade oder gekrümmt sein
kann. Wenn die Hauptachse 22 gerade ist, handelt es sich
bei der nicht-kreisförmigen Form
um einen länglichen
Kreis, und wenn die Hauptachse 22 gekrümmt ist, ist die nicht-kreisförmige Form einem
Halbmond ähnlich.
Wenn es sich bei der nicht-kreisförmigen Form um einen länglichen
Kreis handelt, ist der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden
Seiten des länglichen
Kreises vorzugsweise kleiner als der Abstand zwischen den einander
gegenüberliegenden
Seiten des Kopfs des Bolzens 14, der sich durch das Kopplungsloch 21 erstreckt,
so dass der Kopf des Bolzens in einen Abschnitt des Glieds 20,
der das Kopplungsloch 21 umgibt, eingreifen kann.
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Wie
in 5 veranschaulicht handelt es sich bei zumindest
einem der vier Kopplungslöcher 21 um einen
länglichen
Kreis mit einer Hauptachse, die von der Erstreckungsrichtung A der
Raupenkette weggeneigt ist.
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Die
Kopplungslöcher 21 werden
durch (1) Warmprägen
unter Einsatz einer Presse, (2) Kaltprägen unter Einsatz einer Presse,
(3) Bearbeiten unter Einsatz eines Bohrers oder (4) Gasschneiden
ausgebildet. Beim Warmprägen
werden die vier Kopplungslöcher 21 unter
Einsatz eines Stanzers und einer Stanzmatrize mit der entsprechenden
Form und den entsprechenden Dimensionen unmittelbar nach dem Erhitzen
und vor dem raschen Abkühlen
während
des Abschreckhärtungsverfahrens
geprägt.
Das Prägen
kann leicht durchgeführt werden,
da das Glied auf eine Temperatur über der Ac3-Temperatur
erhitzt wird und somit eine Austenittextur aufweist.
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Wenngleich
ein Schlammauslass-Loch (nicht dargestellt) in dem Kettenglied 20 bereitgestellt
ist, müssen
die Position, die Form und die Größe der Schlammauslass-Löcher bei Baufahrzeugen verschiedener
Baufahrzeughersteller nicht vereinheitlicht werden.
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Wenngleich
die oben angesprochene Vereinheitlichung sich auf eine Größe (mittelgroße Größe) von Baufahrzeugen
bezieht, kann dieselbe oder eine ähnliche Vereinheitlichung für andere
Größen (extragroß, groß, klein,
extraklein) von Baufahrzeugen durchgeführt werden. Die vereinheitlichten
Formen und Dimensionen variieren bei extragroßer Größe, großer Größe, mittelgroßer Größe, kleiner
Größe und extrakleiner
Größe von Baufahrzeugen.
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Strukturparameter,
die vereinheitlicht werden sollten, und solche, die nicht vereinheitlicht
werden müssen,
werden in der folgenden Tabelle zusammengefasst. TABELLE
Teile | Vereinheitlichte
Parameter | Nicht-vereinheitlichte
Parameter |
Glied | Position
der Kopplungslöcher Form
eines Kopplungslochs Größe eines
Kopplungslochs Richtung der Hauptachse | Querschnittsform
Dicke des flachen Abschnitts Länge
eines Kettenglieds Material Wärmebehandlungsspezifikation |
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Nun
werden die Auswirkungen oder technischen Vorteile der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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Da
mit Ausnahme der Länge
des Stifts 12 und der Länge
der Buchse 13, zumindest entweder die innere oder die äußere Spannweite
der Verbindungselementpaare in deren Anordnungszustand, der Lochdurchmesser
und der Lochabstand der in den Verbindungselementpaaren 11 ausgebildeten
Gliederbolzenlöcher 15, die
Form und die Dimension der Raupenkettenteile in der Erstreckungsrichtung
A und den normal auf Richtung A stehenden Richtungen B und C der
Raupenkette für
dieselbe Größe von Baufahrzeugen
von verschiedenen Baufahrzeugherstellern vereinheitlicht sind, können die
Teile mit denselben Strukturen für
die Baufahrzeuge derselben Größe von verschiedenen
Baufahrzeugherstellern X, Y und Z verwendet werden. In der Folge
können
die Materialkosten für
die Teile der Raupenkette und die Schmiedekosten für das Verbindungselement
gesenkt werden. Weiters ist ein Austauschen des Bearbeitungswerkzeugs
zur Bearbeitung des Verbindungselements 11 und des Bearbeitungswerkzeugs
zur Bearbeitung der Kopplungslöcher 21 des
Glieds 20 nicht erforderlich, wodurch die Produktivität gesteigert
werden kann.
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In
Bezug auf die einzelnen Teile können
folgende Vorteile erzielt werden:
In Bezug auf den Stift 12 ist
es, da das Material und der Durchmesser des Stabs für den Stift 12 vereinheitlicht werden
können,
nicht erforderlich, das Material und den Durchmesser des Stabs für Baufahrzeuge
derselben Größe von verschiedenen
Baufahrzeugherstellern zu verändern,
wodurch die Materialkosten gesenkt werden können. Der Durchmesser des Stabs
für den
Stift 12 verändert
sich selbstverständlich
in Abhängigkeit
von der Veränderung
der Größe der Baufahrzeuge.
Da die Wärmebehandlungsspezifikation
vereinheitlicht wird, kann die Wärmebehandlung
mit derselben Vorrichtung erfolgen. Dies ist nicht Teil des Umfangs
der vorliegenden Erfindung.
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In
Bezug auf die Buchse 13 ist es, da das Material und der
Außen-
und Innendurchmesser des hohlen zylinderförmigen Stabs oder des Rohrs
für die
Buchse 13 vereinheitlicht werden können, nicht erforderlich, das Material
und den Innen- und Außendurchmesser
des Rohrs bei Baufahrzeugen derselben Größe von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
zu verändern,
wodurch die Materialkosten gesenkt werden können. Selbstverständlich verändern sich
Innen- und Außendurchmesser
des Rohrs für
die Buchse 13 in Abhängigkeit
von der Veränderung
der Größe der Baufahrzeuge.
Da die Wärmebehandlungsspezifikation
vereinheitlicht wird, kann die Wärmebehandlung
mit derselben Vorrichtung erfolgen. Dies ist nicht Teil des Umfangs
der vorliegenden Erfindung.
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In
Bezug auf das Verbindungselement 11 können, da die Form, das Material
und die Wärmebehandlungsspezifikation
vereinheitlicht werden, der Außendurchmesser
des Schmiedematerials (beispielsweise eines gewalzten festen Stabs)
und die Form des Schmiedeprodukts vereinheitlicht werden, wodurch
die Materialkosten und die Schmiedekosten gesenkt werden. Wenngleich
der Lochdurchmesser und der Abstand zwischen den Löchern der
Gliederbolzenlöcher 15 bei
den verschiedenen Baufahrzeugen von verschiedenen Baufahrzeugherstellern
variieren, muss die Schablone der Bearbeitungsvorrichtung nicht
ausgetauscht werden, da die auszubildenden Konfigurationen der Verbindungselemente übereinstimmen,
wobei nur die Einstellposition der Bohrer in der Schablone verändert werden.
In der Folge ist keine Zeit zum Austausch der Schablone erforderlich,
wodurch die Produktivität
gesteigert werden kann. Dies ist nicht Teil des Umfangs der vorliegenden
Erfindung.
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In
Bezug auf das Kettenglied 20 wird die Anzahl der Arten
von Gliedern 20 deutlich gesenkt, da die Position, die
Form und die Größe der vier
Kopplungslöcher 21 für Baufahrzeuge
derselben Größe von verschiedenen
Baufahrzeugherstellern vereinheitlicht werden.
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Da
die Form der Kopplungslöcher 21 nicht-kreisförmig ist
und in Bezug auf die Größe den länglichen Kreisen
entspricht, die die durch die Gliederbolzenlöcher 15 der Verbindungselemente 11 der
Baufahrzeuge derselben Größe mit verschiedenen
Strukturspezifikationen von verschiedenen Baufahrzeugherstellen
auf die Glieder 20 projiziert werden, oder größer als
diese ist, kann das Glied 20 mit derselben Struktur an
die Gliedergurte verschiedener Baufahrzeuge gekoppelt werden. Aus
diesem Grund ist es nicht erforderlich, Glieder herzustellen, die
Kopplungslöcher
mit verschiedenen Positionen, Formen und Größen in Abhängigkeit von den jeweiligen
Baufahrzeugherstellern X, Y und Z aufweisen, wodurch die Anzahl
der Arten von Kettengliedern 20 deutlich reduziert werden
kann.
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In
der Folge verändert
sich die Produktionsweise von der Produktion einer großen Anzahl
von Arten und einer geringen Menge an Teilen zur Produktion einer
geringen Anzahl von Arten und einer großen Menge an Teilen, wodurch
die Produktivität
begleitet von einer Reduktion der Kosten gesteigert werden kann.
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Da
zumindest eines der vier Kopplungslöcher 21 weiters zumindest
eine Hauptachse 22 aufweist, die von der Erstreckungsrichtung
A der Raupenkette weg geneigt ist, kann eine Versetzung des Glieds 20 von
dem Gliedergurt in der Erstreckungsrichtung A der Raupenkette oder
den auf die Richtung A normal stehenden Richtungen B und C während des
Betriebs des Baufahrzeugs verhindert werden. Wären alle vier Kopplungslöcher parallel
zur oder normal auf die Erstreckungsrichtung A der Raupenkette angeordnet,
würde das
Glied in Bezug auf den Gliedergurt in Richtung A oder den Richtungen
B und C versetzt werden. Eine solche Versetzung kann jedoch in der
vorliegenden Erfindung verhindert werden.