DE102005002201A1 - System und Verfahren, um eine Synchronisation beweglicher Teile an einer drahtlosen Vorrichtung bereitzustellen - Google Patents
System und Verfahren, um eine Synchronisation beweglicher Teile an einer drahtlosen Vorrichtung bereitzustellen Download PDFInfo
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Abstract
Ein
Verfahren verwendet ein Zahnstangen- und Ritzelsystem zum Zurückziehen
einer Antenne, wenn eine drahtlose Vorrichtung geöffnet wird. Insbesondere
bewegt ein gleitbares Verschieben des Deckels, um die Vorrichtung
zu öffnen,
erste und zweite, gleitbar gelagerte Zahnstangen, die an gegenüberliegenden Seiten
des gleitbaren Deckels befestigt sind. Die Zahnstangen treiben ein
erstes Ritzel bzw. ein zweites Ritzel. Das erste Ritzel treibt eine
Antennenzahnstange. Eine Antenne ist an der Antennenzahnstange befestigt,
so dass das Antreiben einer Antennenzahnstange den Deckel ausfährt oder
zurückzieht.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sind allgemein auf drahtlose Vorrichtungen. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf die Synchronisation beweglicher Teile in einer drahtlosen Vorrichtung gerichtet.
- Drahtlose Vorrichtungen, wie Funktelefone, Mobiltelefone und Laptops werden immer kleiner. Die kleineren Vorrichtungen sind handlicher und für den Benutzer leichter zu tragen. Dennoch gibt es Probleme aufgrund der Miniaturisierung.
- Zum Beispiel kann ein schnurloses Telefon oder ein Funktelefon so klein sein, dass sich das Mikrophon weit entfernt vom Mund des Benutzers befindet. Ähnhich kann der Kopf des Benutzers einen großen Teil der Antennenstrahlung blockieren. Deshalb kann ein Schiebedeckel notwendig sein, um die Position zu dem Mund des Benutzers hin auszuweiten. Auch kann es sein, dass die Antenne ausziehbar sein muss.
- Ein Benutzer muss möglicherweise zwei Arbeitsgänge auszuführen, zum Beispiel Zurückschieben des Deckels und Ausfahren der Antenne. Jedoch ist dieser Arbeitsschritt, zwei bewegliche Teile an zwei verschiedenen Zeiten zu bewegen, schwierig und zeitaufwendig. Des weiteren kann es sein, dass die Antenne zu klein wird, um leicht per Hand ausgefahren zu werden.
- Laptops, BLACKBERRIES, PDAs und andere Vorrichtungen, die sich mit dem Internet oder einer anderen Vorrichtung drahtlos verbinden, können auch mehrere Teile beinhalten, die bewegt werden müssen. Beispielsweise kann ein Laptop einen Klappdeckel aufweise, der geöffnet werden muss und eine Antenne, die ausgefahren werden muss, um die Verbindung zu einem drahtlosen Netzwerk herzustellen.
- Deshalb wir ein System und ein Verfahren zur Synchronisation beweglicher Teile einer drahtlosen Vorrichtung benötigt.
- Diesem Bedürfnis wird mit der Vorrichtung und dem Verfahren der unabhängigen Ansprüche Rechnung getragen. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
- Die vorliegende Erfindung stellt eine drahtlose Vorrichtung mit einem Zahnstangen- und Ritzelsystem zur Verfügung, welches zum Einfahren einer Antenne dient, wenn eine drahtlose Vorrichtung geöffnet wird. Die Vorrichtung beinhaltet einen Deckel, eine Antenne und ein Zahnstangen- und Ritzelsystem, weiches die Bewegung der Antenne und des Deckels synchronisiert.
- Das Zahnstangen- und Ritzelsystem umfasst eine erste, gleitbar gelagerte, vordere Zahnstange, die an einer ersten Seite des Deckels befestigt ist, und eine zweite, gleitbar gelagerte, vordere Zahnstange, die an einer zweiten Seite des Deckels befestigt ist. Es umfasst auch erste und zweite Ritzel, die an der ersten bzw. zweiten, gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstange befestigt sind. Das zweite Ritzel wirkt mit der zweiten vorderen Zahnstange und dem ersten Ritzel zusammen. Das erste Ritzel treibt eine Antennenzahnstange. Die Antenne wird in derselben Richtung wie die Antennenzahnstange angetrieben.
- In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bewirkt die Bewegung des Deckels, dass die ersten und zweiten gleitbar gelagerten Zahnstangen die ersten und zweiten Ritzel antreiben. Das erste Ritzel treibt dann die Antennenzahnstange an. In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Deckel ein Fliptop-Deckel. Die Aktion, bei der der Deckel aufgeklappt wird, treibt eine Antennenzahnstange, die an der Antenne befestigt ist. Wiederum bewegt sich die Antenne in derselben Richtung wie die Antennenzahnstange.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschreiben, in denen:
-
1A und1B schematische Diagramme sind, die eine drahtlose Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2A und2B schematische Diagramm sind, die eine drahtlose Vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
3 ein schematisches Diagramm ist, das ein Zahnstangensystem einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
4A und4B schematische Diagramme sind, die eine drahtlose Vorrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
5 ein schematisches Diagramm ist, das ein Zahnstangensystem einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
6 ein schematisches Diagramm ist, das ein Zahnstangensystem für eine drahtlose Vorrichtung nach einem noch weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. - Diese Erfindung verwendet ein Zahnstangen- und Ritzelsystem zum Zurückziehen einer Antenne, wenn eine drahtlose Vorrichtung geöffnet wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel synchronisiert das Verfahren die Gleitbewegung eines Mikrofons oder eines Mundstückes mit dem Ausfahren einer Antenne. In einem alternativen Ausführungsbeispiel synchronisiert das Verfahren das Aufklappen eines Deckels mit dem Ausfahren einer Antenne.
- Die
1A und1B zeigen Diagramme, die eine drahtlose Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.1A zeigt ein drahtloses Telefon100 , beispielsweise ein Mobiltelefon, ein zellulares Telefon oder ein drahtloses Telefon in einem geschlossenen Zustand. Das drahtlose Telefon100 umfasst einen Vorsprung110 , der eine teilweise ausgefahrene Antenne114 (siehe1B ), ein Mundstück112 und einen Deckel120 aufnimmt. Der Deckel120 umfasst eine Mikrofonöffnung130 . In dem geschlossenen Zustand deckt der Deckel120 ein Tastenfeld ab. -
1B zeigt das drahtlose Telefon100 in einem geöffneten Zustand. Wenn ein Benutzer den Deckel120 in Richtung121 nach unten gleiten lässt, wird das Tastenfeld116 freigelegt. Zur gleichen Zeit erstreckt sich die Antenne114 aus dem Vorsprung110 heraus. In der geöffneten Position ist die Mikrofonöffnung130 näher an dem Mund des Benutzers positioniert, und die Antenne114 ist weiter weg von dem Kopf des Benutzers ausgefahren. - Die
2A und2B sind schematische Diagramme, die eine drahtlose Vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Die2A und2B sind die gleichen wie die1A bzw.2B mit der Ausnahme, dass eine Öffnung240 den Vorsprung110 ersetzt. So zeigen die2A und2B , dass das drahtlose Telefon100 eine volleinfahrbare Antenne114 umfassen kann statt einer teilweise zurückgefahrenen Antenne.2A zeigt, dass die Antenne114 (nicht gezeigt) in dem geschlossenen Zustand voll in die Öffnung240 zurückgezogen ist. Im Gegensatz dazu zeigt2B , dass durch gleitbares Bewegen des Deckels120 nach unten die Antenne114 von dem voll zurückgezogenen Zustand an der Öffnung240 in einen voll ausgefahrenen Zustand ausgefahren wird. -
3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Zahnstangensystem einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Insbesondere zeigt3 ein Zahnstangensystem300 zur Betätigung der Vorrichtung der1A bis2B . Das Zahnstangensystem300 umfasst Ritzel302 und304 , eine Antennenzahnstange306 , gleitbar gelagerte, vordere Zahnstangen308 und310 und einen Ritzelhalter312 . Der Ritzelhalter312 fixiert die Ritzel302 und304 an dem Handgerätkörper des Telefons100 . Das Ritzel302 stellt eine Verbindung zu der Antennenzahnstange306 , zu der gleitbar gelagerten vorderen Zahnstange308 und zu dem Ritzel304 her. Entsprechend stellt das Ritzel304 eine Verbindung mit der gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstange310 und dem Ritzel302 her. Die gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstangen308 und310 sind an einem gleitbaren Deckel120 befestigt, und die Antennenzahnstange306 ist mit der Antenne114 verbunden. Ein Mikrofon330 ist ein Mikrofon, welches unterhalb der Mikrofonöffnung130 liegt. - Das Zahnstangensystem
300 arbeitet wie folgt. Wenn ein Benutzer den Deckel120 gleitbar bewegt, treiben die vorderen Zahnstangen308 und310 die Ritzel302 bzw.310 an. Das Ritzel302 treibt die Antennenzahnstange306 an, und die Antenne wird entsprechend ausgefahren oder zurückgezogen. Wenn beispielsweise ein Benutzer den Deckel120 in Richtung121 nach unten zieht, wodurch das Tastenfeld110 freigelegt wird, bewegt sich das Ritzel308 nach unten, das Ritzel302 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn und die Zahnstange306 legt sich mit der Antenne114 nach oben. Somit wird durch Ziehen des Deckels120 , um das Telefon zu öffnen, die Antenne114 ausgefahren. Entspre chend wird durch Ziehen des Deckels120 nach oben, um das Tastenfeld116 abzudecken, die Zahnstange308 nach oben bewegt, dreht das Ritzel302 im Uhrzeigersinn und bewegt die Zahnstange306 mit der Antenne114 nach unten. Wenn daher ein Benutzer den Deckel in eine geschlossene Position schiebt, wird die Antenne114 zurückgezogen. - Das Ritzel
304 gleicht die Kraft beim Ziehen aus, so dass die rechte und die linke Seite des Deckels120 unter dem gleichen Zug stehen. Wenn der Deckel geöffnet ist und die Antenne voll ausgefahren ist, ist das Mikrofon330 , welches unterhalb der Mikrofonöffnung130 liegt, am nächsten bei dem Mund des Benutzers. - Obwohl die obige Beschreibung eine Gleitbewegung eines Deckels zum Bewegen einer Antenne beschreibt, umfasst die vorliegende Erfindung auch die umgekehrte Arbeitsweise. Insbesondere kann ein Benutzer die Antenne
114 von Hand ausfahren oder zurück bewegen, um den Deckel120 in die offene oder geschlossene Position gleitbar zu bewegen. Ferner kann, obwohl die obige Beschreibung zwei gleitbar gelagerte Zahnstangen und zwei Ritzel zum Ausgleichen der Zugspannung beschreibt, in einem alternativen Ausführungsbeispiel eine Antenne zurückgefahren oder ausgefahren werden, nur unter Verwendung von einer gleitbar gelagerten Zahnstange und einem Ritzel. So werden beispielsweise das Ritzel304 und die Zahnstange310 in einem alternativen Ausführungsbeispiel weggelassen. - Die
4A und4B sind schematische Diagramme, die eine drahtlose Vorrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Insbesondere beziehen sich die4A und4B auf die Synchronisalion eines Deckels, der aufgeklappt wird, mit einer herausfahrbaren Antenne. Die4A zeigt einen Laptop400 , wenn der Deckel402 geschlossen ist. Obwohl ein Laptop in4A gezeigt ist, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass jegliche drahtlose Vorrichtung verwendet werden kann, die sich aufklappen lässt. Beispielsweise kann die Vorrichtung400 ein zellulares Fliptop-Telefon oder ein PDA umfassen. - Der Laptop
400 kann einen Vorsprung110 umfassen, der eine teilweise ausgefahrene Antenne114 (nicht gezeigt) aufnimmt. In einem anderen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) kann der Laptop400 eine Öffnung240 statt des Vorsprungs110 umfassen, wie oben in Bezugnahme auf die2A und2B beschrieben wurde. Die4B zeigt einen Laptop400 , wenn der Deckel402 geöffnet ist. Hier bewirkt das Aufklappen des Deckels402 in der Drehung404 , dass die Antenne114 aus dem Vorsprung110 in der Richtung406 ausgefahren wird. Auf ähnliche Weise bewirkt ein Schließen des Deckels402 , dass die Antenne114 in den Vorsprung110 zurückgezogen wird. -
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Zahnstangensystem einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Insbesondere zeigt5 ein Zahnstangensystem500 zum Öffnen einer drahtlosen Vorrichtung mit einem Fliptop-Deckel, wie in dem Ausführungsbeispiel der4A und4B gezeigt worden ist. Das Zahnstangensystem umfasst einen Zweirichtungsschalter502 , einen Zweirichtungsmotor504 , ein Ritzel506 , eine Zahnstange508 und eine Antenne114 . Durch Öffnen und Schließen der drahtlosen Vorrichtung400 wird der Zustand des Schalters502 in eine Position A oder B umgeschaltet. Beispielsweise schließt beim Öffnen des Laptops400 der Schalter502 bei der A-Position. Auf ähnliche Weise schließt beim Schließen des Laptops400 der Schalter502 bei der B-Position. - Der Zweirichtungsmotor
504 wird in einer bestimmten Richtung aktiviert auf der Basis der Position des Schalters502 . Wenn beispielsweise der Schalter502 bei der Position A geschlossen ist, läuft der Motor504 im Uhrzeigersinn während einer vorgegebenen Zeitdauer. Entsprechend läuft, wenn der Schalter502 bei der Position B geschlossen ist, der Motor504 im Gegenuhrzeigersinn während einer vorgegebenen Zeitdauer. Die vorgegebene Zeitdauer ist die Zeitdauer, die erforderlich ist, damit der Motor504 die Antenne114 voll ausfahren oder zurückziehen kann, und sie wird auf der Basis der tatsächlichen Systemdesign-Bedingungen, beispielsweise der Länge der Antenne, dem Radius des Ritzels506 und der Frequenz des Motors504 , vorher ausgerechnet. - Der Motor
504 treibt das Ritzel506 in einer speziellen Richtung. Wenn beispielsweise der Motor504 im Uhrzeigersinn507 dreht, treibt er auch das Ritzel506 im Uhrzeigersinn an. Entsprechend treibt, wenn der Motor504 im Gegenuhrzeigersinn dreht, er das Standardritzel506 im Gegenuhrzeigersinn an. Das Standardritzel506 ist ein herkömmliches, nicht-kegeliges Ritzel. - Das Ritzel
506 treibt die Zahnstange508 an, die an der Antenne114 befestigt ist. Wenn das Ritzel506 sich im Uhrzeigersinn dreht, gleitet insbesondere die Zahnstange508 nach links und fährt die Antenne114 aus dem Vorsprung110 in Richtung121 aus. Wenn das Ritzel506 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, gleitet in ähnlicher Weise das Ritzel508 nach rechts und zieht die Antenne114 in den Vorsprung110 ein. Auf diese Weise wird die Antenne114 auf der Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustands der drahtlosen Fliptop-Vorrichtung ausgefahren und zurückgezogen. -
6 ist eine schematisches Diagramm, das ein Zahnstangensystem einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Insbesondere zeigt6 ein alternatives Zahnstangensystem600 zum Öffnen einer drahtlosen Vorrichtung mit einem Fliptop-Deckel. Insbesondere macht, statt dass die Antenne mit einem Motor angetrieben wird, wie in5 gezeigt ist, das Zahnstangensystem600 von einem Zahnradzug mit Kegelritzeln Gebrauch, um die Antenne114 mit der Bewegung eines Fliptop-Deckels402 anzutreiben. - Das Zahnstangensystem
600 umfasst ein erstes Kegelritzel602 , ein zweites Kegelritzel604 , ein Standardritzel506 , eine Zahnstange508 und eine Antenne114 . Wenn der Deckel204 geöffnet wird, dreht sich das erste Kegelritzel602 in einer vertikalen Drehung601 im Uhrzeigersinn. Beispielsweise ist das erste Kegelritzel602 direkt oder indirekt mit dem Deckel402 verbunden, so dass durch Öffnen und Schließen des Deckels das Ritzel601 sich in einer vertikalen Drehung im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn dreht. Das erste Kegelritzel602 treibt dann das zweite Kegelritzel604 in einer horizontalen Drehung570 im Uhrzeigersinn an. Die Verwendung von Kegelritzeln, um die Antriebsrichtung in dem Zahnstangensystem um 90° zu ändern, wie in6 gezeigt ist, ist an sich bekannt. - Das zweite Kegelritzel
604 treibt auf ähnliche Weise das Ritzel506 in einer horizontalen Richtung im Uhrzeigersinn. In einem Ausführungsbeispiel ist das Ritzel506 an der Welle des zweiten Kegelritzels604 befestigt, so dass die Ritzel506 und604 sich in der gleichen Richtung drehen. Das Ritzel506 treibt dann die Zahnstange508 an, die an der Antenne114 befestigt ist. Wenn das Ritzel506 sich im Uhrzeigersinn beim Öffnen der drahtlosen Fliptop-Vorrichtung dreht, gleitet insbesondere die Zahnstange508 nach links und fährt die Antenne114 aus dem Vorsprung110 in Richtung121 aus. Wenn das Ritzel506 sich beim Schließen der drahtlosen Fliptop-Vorrichtung im Gegenuhrzeigersinn dreht, gleitet die Zahnstange508 nach rechts und zieht die Antenne114 in den Vorsprung110 zurück. Auf diese Weise wird die Antenne114 auf der Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustandes der drahtlosen Fliptop-Vorrichtung ausgefahren und zurück gefahren.
Claims (20)
- Drahtlose Vorrichtung umfassend einen Deckel, eine Antenne und ein Zahnstangen- und Ritzelsystem, welches die Bewegung der Antenne und des Deckels synchronisiert.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Zahnstangen- und Ritzelsystem ferner umfasst: eine gleitbar gelagerte, vordere Zahnstange, die an einer Seite des Deckels befestigt ist; ein Ritzel, das an der gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstange befestigt ist; und eine Antennenzahnstange, die an der Antenne und dem Ritzel befestigt ist, wobei eine Bewegung eines Deckels bewirkt, dass die gleitbar gelagerte Zahnstange das Ritzel antreibt, und das Ritzel die Antennenzahnstange antreibt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Zahnstangen- und Ritzelsystem ferner umfasst: eine erste, gleitbar gelagerte, vordere Zahnstange, die an einer ersten Seite des Deckels befestigt ist; eine zweite, gleitbar gelagerte, vordere Zahnstange, die an einer zweiten Seite des Deckels befestigt ist; ein erstes Ritzel, das an der ersten, gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstange befestigt ist; ein zweites Ritzel, weiches an der zweiten, gleitbar gelagerten, vorderen Zahnstange und dem ersten Ritzel befestigt ist; und eine Antennenzahnstange, die an der Antenne und dem ersten Ritzel befestigt ist, worin die Bewegung des Deckels bewirkt, dass die ersten und zweiten gleitbar gelagerten Zahnstangen die ersten und zweiten Ritzel antreiben, wobei das erste Ritzel die Antennenzahnstange antreibt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Deckel ein gleitbarer Deckel ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Deckel ein Fliptop-Deckel ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Antenne wenigstens teilweise zurückziehbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die drahtlose Vorrichtung ein zellulares Telefon ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die drahtlose Vorrichtung ein Laptop ist.
- Verfahren zum Öffnen einer drahtlosen Vorrichtung, umfassend das Bewegen eines ersten beweglichen Teils der Vorrichtung und das Verwenden von Zahnrädern zur Antriebsbewegung eines zweiten beweglichen Teiles aus der Bewegung des ersten beweglichen Teiles.
- Verfahren nach Anspruch 9, worin der erste bewegliche Teil ein Deckel und der zweite bewegliche Teil eine Antenne ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, worin der Deckel ein gleitbarer Deckel ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, worin der Deckel ein Fliptop-Deckel ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, worin die Antenne wenigstens teilweise zurückziehbar ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, worin der erste bewegliche Teil eine Antenne und der zweite bewegliche Teil ein Deckel ist.
- Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: gleitbares Verschieben des gleitbaren Deckels, um eine gleitbar gelagerte Zahnstange, die an dem gleitbaren Deckel befestigt ist, zu bewegen, Antreiben eines Ritzels mit der gleitbaren Zahnstange; und Antreiben einer Antennenzahnstange mit dem Ritzel, wobei das Antreiben der Antennenzahnstange die Antenne ausfährt oder zurückzieht.
- Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Aufklappen des Fliptop-Deckels, um ein erstes Kegelritzel, das an dem Fliptop-Deckel befestigt ist, in einer vertikalen Drehung zu bewegen; Antreiben eines zweiten Kegelritzels in horizontaler Drehung mit dem ersten Kegelritzel; Antreiben eines Standardritzels in einer horizontalen Drehung mit dem zweiten Kegelritzel; und Antreiben einer Antennenzahnstange mit dem Standardritzel, wobei durch Antreiben des Antennenritzels die Antenne ausgefahren oder zurückgezogen wird.
- Drahtlose Vorrichtung umfassend: einen Fliptop-Deckel, eine Antenne, ein Zahnstangen-Ritzelsystem, das die Bewegung der Antenne und des Deckels synchronisiert, und einen Motor, um das Zahnstangen- und Ritzelsystem anzutreiben.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner umfassend einen Schalter, um den Motor in einer ersten Richtung zu aktivieren, wenn der Deckel geöffnet ist, und den Motor in einer zweiten Richtung zu aktivieren, wenn der Deckel geschlossen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 18, worin der Motor während einer begrenzten Zeitdauer arbeitet, um die Antenne zu bewegen.
- Vorrichtung nach Anspruch 19, ferner umfassend ein Ritzel, das an dem Motor befestigt ist, und eine Zahnstange, die an dem Ritzel und an der Antenne befestigt ist.
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