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Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssystem mit Kontaktflächen, nämlich einerseits ein Verfahren zur Kodierung von Schlüssel und Schließstempel eines Schlosses eines Verriegelungssystems, und weiterhin ein dementsprechend ausgestaltetes Schloss eines Verriegelungssystems.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der
FR 2 877 974 A1 bekannt. Schlüssel und Schließstempel werden dabei jeweils mithilfe eines Grundkörpers hergestellt, dem jeweils zusätzlich ein separates Bauteil, nämlich das jeweilige Kodierteil, zugeordnet wird. Die Kodierteile von Schlüssel und Schließstempel passen komplementär zusammen, so dass mit dem Schlüssel der Schließstempel des Schlosses betätigt werden kann.
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Die Oberflächen beider Bauteile, wo ein Kodierteil einem Grundkörper anliegt, werden als Kontaktflächen bezeichnet, und diese zusammenwirkenden Kontaktflächen am Kodierteil einerseits und am Grundkörper andererseits sind geometrisch derartig ausgestaltet, dass sie eine Mehrzahl unterschiedlicher Drehstellungen ermöglichen, in welchem dasselbe Kodierteil wahlweise an dem Grundkörper angesetzt werden kann.
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Die Kodierteile können also in einer kleinen Serie hergestellt werden und ergeben dadurch, dass sie in unterschiedlichen Drehstellungen an dem Grundkörper befestigt werden können, stets unterschiedlich ausgestaltete Schlüssel bzw. Schließstempel, denn das Verriegelungssystem ist derart ausgestaltet, dass der Schlüssel nur in einer vorbestimmten Ausrichtung an den Schließstempel herangeführt werden kann. Wenn zwei Schlüssel identische Kodierteile aufweisen, die jedoch in unterschiedlicher Drehwinkelstellung an ihren jeweiligen Grundkörpern montiert sind, kann nur einer dieser beiden Schlüssel zu dem zugehörigen Schließstempel passen, während der zweite Schlüssel keinen funktionsfähigen Schlüssel für diesen Schließstempel darstellt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass die Herstellung des Schlüssels und des Schließstempels vereinfacht wird und über diese Vereinfachung hinaus ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil dadurch erzielbar ist, dass gleich ausgestaltete Kodierteile in einer möglichst großen Anzahl verwendet werden können und dabei gleichzeitig sicherstellen, dass jeweils nur eine einzige funktionsfähige Schließpaarung geschaffen wird. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schloss eines Verriegelungssystems anzugeben, bei dem Schlüssel und Schließstempel bei Verwendung möglichst weniger unterschiedlicher Bauteile zu einer möglichst großen Anzahl unterschiedlich kodierter Schließpaarungen angeordnet werden können.
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Diese Aufgabe wir durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein Schloss nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schlägt mit anderen Worten ein Verfahren vor, bei dem die zusammenwirkenden Kontaktflächen, an denen ein Kodierteil an einem Grundkörper anliegt, nicht in dem Sinne kodiert sind, dass sie lediglich in wenigen vorbestimmten Drehstellungen miteinander verbindbar sind. Vielmehr sind Grundkörper und Kodierteil relativ zueinander stufenlos drehbar, so dass sie in nahezu beliebigen Drehstellungen relativ zueinander angeordnet werden können. Falls kein Anschlag vorgesehen ist, der diese Drehbewegung begrenzt, sind die beiden Bauteile um volle 360° frei gegeneinander drehbar. Falls jedoch ein Anschlag vorgesehen sein sollte, der diese Drehbewegung begrenzt, sind innerhalb des verfügbaren Drehwinkelbereichs stufenlos beliebig viele unterschiedliche Drehstellungen möglich. Jedenfalls kann vorschlagsgemäß eine Vielzahl unterschiedlich kodierter Schlüssel oder Schließstempel geschaffen werden, die sehr enge Abstufungen unterschiedlicher Drehstellungen zwischen Kodier- und Grundteil aufweisen, ohne dass hierzu eine hochpräzise feinmechanische Ausgestaltung der Kontaktflächen mit entsprechend fein gerasterter Profilierung erforderlich wäre.
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In einer fertigungstechnisch möglichst einfachen und somit wirtschaftlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kontaktflächen glattflächig ausgestaltet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Kontaktfläche profiliert und die gegenüberliegende Kontaktfläche glatt ausgestaltet ist, so dass auch bei dieser Ausgestaltung das Kodierteil gegenüber dem Grundkörper beliebig verdreht werden kann und sich insofern keine Drehbehinderung der beiden Kontaktflächen ergibt, welche die möglichen Drehwinkelstellungen der beiden Bauteile zueinander einschränken würde. Gegebenenfalls können sogar beide Bauteile profiliert sein, wenn dies nicht zu einer Einschränkung ihrer Drehbeweglichkeit relativ zueinander führt. So kann beispielsweise an einer Kontaktfläche eine strahlenförmige, radiale Riffelung vorgesehen sein und an der anderen Kontaktfläche eine kreisförmige konzentrische Riffelung, so dass diese beiden in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Profilierungen nicht zu einer Verzahnung des Kodierteils an dem Grundkörper führen und dementsprechend die Drehbeweglichkeit zwischen diesen beiden Bauteilen nicht eingeschränkt ist. Diese Profilierungen vergrößern die Oberfläche der jeweiligen Kontaktfläche und können daher aus anderen Gründen vorteilhaft sein, wie weiter unten noch erläutert wird.
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Bei dem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels oder eines Schließstempels ist eine axiale Verschraubung des Kodierteils mit dem Grundkörper entlang deren gemeinsamer Mittellinie vorgesehen. Aufgrund der Profilierung der Kontaktflächen sind dort abweichende Drehwinkelstellungen ausgeschlossen, wenn das Kodierteil erst einmal am Grundkörper festgelegt ist, beispielsweise mittels der erwähnten Verschraubung.
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Bei dem vorliegenden Vorschlag allerdings ist eine mechanische Festlegung der jeweiligen Drehwinkelstellung, die das Kodierteil gegenüber dem Grundkörper einnimmt, nicht vorgesehen. Das Kodierteil muss dennoch am Grundkörper in der gewählten Drehwinkelstellung so befestigt werden, dass die beiden Bauteile zugfest und drehfest miteinander verbunden sind, also gegen Kräfte gesichert sind, welche die beiden Bauteile gegeneinander zu verdrehen oder auseinanderzuziehen bestrebt sind. Beispielsweise können, nachdem das Kodierteil und der Grundkörper in ihrer gewünschten Drehwinkelstellung angeordnet worden sind, zwei parallele Gewindebohrungen in axialer Richtung erzeugt werden, um das Kodierteil mit dem Grundkörper drehfest und zugfest miteinander zu verschrauben. Oder es kann vorgesehen sein, dass sich die beiden Bauteile in axialer Richtung überlappen, so dass sie mittels einer radialen Bohrung, die durch beide Bauteile verläuft, miteinander verstiftet oder verschraubt werden können.
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Vorteilhaft kann jedoch vorgesehen sein, dass das Kodierteil am Grundkörper ohne eine derartige aufwändige mechanische Nachbearbeitung befestigt wird. Um eine zuverlässig zug- und drehfeste Befestigung des Kodierteils am Grundkörper sicherzustellen, kann daher statt einer mechanischen Befestigung des Kodierteils am Grundkörper vorgesehen sein, diese beiden Bauteile miteinander zu verkleben oder zu verschweißen, oder mittels einer Vergussmasse zu verbinden. Bei der Verklebung kann Klebstoff zwischen den beiden Kontaktflächen vorgesehen sein. Die weiter oben erläuterte Profilierung kann die Oberfläche der Kontaktflächen vergrößern und damit die Kraftübertragung von einem Bauteil auf den Klebstoff verbessern. Und die Vergussmasse kann ausgehärtet werden und anschließend – ggf. auch ohne eine Verklebungswirkung – einen Formschluss zwischen dem Kodierteil und dem Grundkörper bewirken, selbst wenn diese beiden Bauteile nicht unmittelbar aneinander formschlüssig anliegen, sondern lediglich jeweils eine Profilierung aufweisen, die nur mit der ausgehärteten Vergussmasse formschlüssig zusammenwirkt.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren können unter Verwendung desselben Kodierteils und desselben Grundkörpers unterschiedliche funktionsfähige Schließstempel bzw. Schlüssel in einer sehr großen Anzahl hergestellt werden, wobei sich diese Anzahl nach der Fertigungspräzision des Schlosses richtet: Wenn beispielsweise aufgrund einer besonders exakten Führung des Schlüssels bei seiner Annäherung an den Schließstempel sichergestellt ist, dass bereits ein Kodierteil des Schlüssels nicht mehr zum Kodierteil des Schließstempel passt, wenn das Kodierteil des Schlüssels eine Drehwinkelabweichung von einem Grad zum Kodierteil des Schließstempels aufweist, so können dementsprechend 360 unterschiedlich ausgestaltete Schlüssel bzw. Schließstempel unter Verwendung der gleichen Bauteile hergestellt werden, indem jeweils die Kodierteile um 1° hinsichtlich des Drehwinkels versetzt am Grundköper befestigt werden. Mit einer mechanischen Kodierung zwischen dem Kodierteil und dem Grundkörper sind deutlich geringere unterschiedliche Varianten des Schlüssels bzw. Schließstempels erzielbar, so dass dementsprechend das vorschlagsgemäße Verfahren eine erheblich wirtschaftlichere Fertigung des Schlüssels bzw. Schließstempels aufgrund der erheblich umfangreicheren Verwendungsmöglichkeit von Gleichteilen ermöglicht.
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Vorteilhaft kann das Kodierteil lediglich an seinem äußeren Umfang am Grundkörper befestigt werden. Kodierteil und Grundkörper können also zunächst in der gewünschten Drehwinkelstellung zueinander geführt und aneinander gehalten werden und anschließend kann in besonders einfacher Weise von außen die entsprechende Befestigung des Kodierteils am Grundkörper bewirkt werden. Beispielsweise können die beiden Bauteile außen umlaufend eine Nut bilden, so dass die Nutränder von diesen beiden Bauteilen geschaffen werden und sodass in der Nut beispielsweise Klebstoff aufgenommen werden kann, mit dem dann die beiden Bauteile fest miteinander verbunden sind. Dadurch, dass der Klebstoff nicht flächig zwischen den beiden Bauteilen zugegeben wird, sondern lediglich außen am Rand, wird eine besonders präzise Ausrichtung des Kodierteils am Grundkörper unterstützt, indem nämlich das Kodierteil nicht auf einem Klebstofffilm aufschwimmen und sich ggf. in unerwünschter Weise verlagern kann, bevor der Klebstoff ausgehärtet ist. Wird jedoch eine zuverlässige Fixierung der beiden Bauteile zueinander sichergestellt, so kann auch abweichend vom äußeren Umfang die Zugabe von Klebstoff auf den Kontaktflächen von Kodierteil und Grundkörper vorgesehen sein, um auf diese Weise eine möglichst große Verklebungsfläche bereitzustellen und so eine mechanisch hochbelastbare Befestigung des Kodierteils am Grundkörper zu ermöglichen.
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Wenn die Verbindung von Kodierteil und Grundkörper durch Verschweißung erfolgt, kann ebenfalls diese Befestigung auf den äußeren Umfang der beiden Bauteile beschränkt werden, denn die Verschweißung ermöglicht einerseits, auch wenn sie nur am Umfang erfolgt, eine mechanisch hochbelastbare Befestigung des Kodierteils am Grundkörper, und zum Zweiten können die beiden Bauteile möglichst einfach und wirtschaftlich ausgestaltet werden, beispielsweise als massive Blöcke bzw. Scheiben oder Zapfen, so dass die Kontaktflächen, wenn sie aneinander anliegen, ohnehin nur von außen zugänglich sind, insbesondere wenn diese Kontaktflächen beide glattflächig ausgestaltet sind und sich insofern keine Zwischenräume zwischen den beiden Bauteilen ergeben.
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Vorteilhaft kann die Verschweißung der beiden Kodierteile mittels einer Laserverschweißung durchgeführt werden. Durch die präzise zu setzenden Laserstrahlen mit sehr geringem Durchmesser sind beispielsweise auch Stellen an den beiden Kontaktflächen zugänglich, die vom äußeren Umfang beabstandet sind, wenn beispielsweise eine oder beide Kontaktflächen profiliert sind, so dass in diesem Fall nicht nur am äußeren Umfang, sondern auch weiter zum Mittelpunkt der Kontaktflächen hin Befestigungsstellen zwischen dem Kodierteil und dem Grundkörper geschaffen werden können. Wenn aber in wirtschaftlich vorteilhafter Ausgestaltung das Kodierteil und der Grundkörper jeweils glattflächige Kontaktflächen aufweisen und nur zirkumferent am äußeren Umfang eine Nahtlinie vorliegt, so ermöglicht die Laserverschweißung eine sehr präzise Schweißnaht, über welche die beiden benachbarten Bauteile kaum erwärmt werden und dementsprechend vor Verzug geschützt sind, so dass unerwünschte Verformungen zuverlässig ausgeschlossen werden können und die präzise Ausrichtung der Kodierflächen, die für das Zusammenwirken der beiden Kodierteile am Schlüssel einerseits und am Schließstempel andererseits wesentlich ist, zuverlässig gewährleistet werden kann.
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Die beiden Bauteile in Form des Grundkörpers und des Kodierteils können mittels einer einzigen Verbindungsart miteinander verbunden werden. Es kann jedoch vorgesehen sein, zwei oder mehrere Verbindungsarten zu kombinieren, beispielsweise die Bauteile sowohl miteinander zu verkleben als auch zusätzlich mittels einer Schweißnaht oder eines bzw. mehrerer Schweißpunkte. Die Verklebung ermöglicht eine Spaltabdichtung zwischen den beiden Bauteilen, und die Verschweißung kann als zusätzliche Sicherung die mechanische Belastung der Verklebung mindern. Oder bei einer mechanischen Verbindung durch Verschraubung oder Verstiftung kann zusätzlich eine Verklebung bzw. Verschweißung vorgesehen sein.
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Für die korrekte Positionierung des Kodierteils am Grundkörper kann vorteilhaft eine Zentrierhilfe vorgesehen sein, welche die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens erleichtert. Vorteilhaft kann eine solche Zentrierhilfe in Form eines umlaufenden Kragens ausgestaltet sein, der an einem Bauteil, nämlich entweder am Kodierteil oder am Grundkörper, vorgesehen ist und das jeweils andere Bauteil zirkumferent übergreift, so dass das korrespondierende Bauteil in sämtlichen radialen Bewegungsrichtungen zuverlässig gegen Verschiebungen gesichert und somit zentriert ist.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel, mit einem teilweise dargestellten Grundkörper und einem davon beabstandeten, zugehörigen Kodierteil,
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2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, wobei das Kodierteil an dem Grundkörper befestigt ist, und
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3 einen Querschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel entlang der Linie 3-3 in 2.
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Die Zeichnungen zeigen einen Grundkörper 1, der rein beispielhaft als zylindrischer Zapfen ausgestaltet und nur teilweise dargestellt ist. Es kann sich dabei um den Grundkörper 1 entweder eines Schlüssels oder eines Schließstempels handeln.
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Es ist vorgesehen, den Grundkörper 1 mit einem Kodierteil 2 zu verbinden. Das Kodierteil weist an seinem freien, vom Grundkörper 1 abgewandten Ende eine Kodierfläche 3 auf, die als gestufte Stirnfläche des Kodierteils 2 ausgestaltet ist und durch einen Z-förmig verlaufenden Trennschnitt erzeugt worden ist, bei dem gleichzeitig auch ein komplementäres zweites Kodierteil erzeugt worden ist, so dass eines der Kodierteile 2 dem Schlüssel und das andere der beiden Kodierteile 2 dem Schließstempel des Schlosses zugeordnet werden kann.
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Das in 1 dargestellte Kodierteil 2 weist der Kodierfläche 3 gegenüberliegend eine Kontaktfläche 4 auf, die bei der Herstellung des Schlüssels bzw. Schließstempels an eine gegenüberliegende Kontaktfläche 4 des Grundkörpers 1 angelegt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass beide Kontaktflächen 4 glatt ausgestaltet sind, so dass eine vollflächige Anlage der beiden Kontaktflächen 4 aneinander ermöglicht wird. Aufgrund ihrer glatten Oberflächen ermöglichen die aneinander anliegenden Kontaktflächen 4 das Kodierteil 2 beliebig um eine Mittelachse 5 zu drehen, die gestrichelt eingezeichnet ist und durch den Grundkörper 1 sowie das Kodierteil 2 verläuft, so dass durch diese Drehbeweglichkeit das Kodierteil 2 in beliebigen Drehstellungen an den Grundkörper 1 angelegt werden kann.
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Das Kodierteil 2 weist einen umlaufenden Kragen 6 auf, der als Zentrierhilfe dient und dessen innerer Durchmesser dem äußeren Durchmesser des Grundkörpers 1 entspricht.
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Nachdem die beiden Bauteile aneinander angelegt worden sind, sich also die Kontaktflächen 4 des Grundkörpers 1 und des Kodierteils 2 berühren, werden die beiden aneinander anliegenden Bauteile in dieser Stellung fixiert und miteinander verbunden, indem sie entlang ihrem Umfang miteinander mittels eines Lasers verschweißt werden. Die Laserschweißnaht entsteht dabei zwischen dem Kragen 6 und dem Grundkörper 1.
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Dadurch, dass der Kragen 6 um den gesamten Umfang des Kodierteils 2 verläuft und nicht nur in Form einzelner Zentrierfinger o. dgl. ausgestaltet ist, bewirkt die erzeugte Schweißnaht einen dichten Anschluss des Kodierteils 2 an den Grundkörper 1, so dass beispielsweise weder Feuchtigkeit noch Verschmutzungen zwischen die beiden Bauteile eindringen können und die Trennfuge, die sich zwischen dem Grundkörper 1 und dem Kodierteil 2 ergibt, auf ihrer vollen Länge geschlossen ist. Die Stabilität der Befestigung, mit welcher das Kodierteil 2 an dem Grundkörper 1 festgelegt worden ist, wird auf diese Weise maximiert.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Der Kragen 6, mittels welchem sich das Kodierteil 2 und der Grundkörper 1 überlappen, ist an dem Kodierteil 2 außen bündig vorgesehen und verläuft im Abstand von dem Grundkörper 1, hat also keine Führungs- oder Zentrierfunktion. Um dennoch das Kodierteil 2 präzise zu dem Grundkörper 1 auszurichten, ist eine Zentrierhilfe vorgesehen. Die Zentrierhilfe ist an der Kontaktfläche 4 des Grundkörpers 1 als kreisrunder Zapfen 7 und an der Kontaktfläche 4 des Kodierteils 2 als kreisrunde Bohrung 8 ausgestaltet, die den Zapfen 7 in radialer Richtung führt, aber beliebige Drehwinkelstellungen dieser beiden Bauteile zueinander ermöglicht.
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Das Kodierteil 2 weist in der inneren, zum Grundkörper 1 gerichteten Oberfläche seines Kragens 6 eine umlaufende erste Ringnut 9 auf, und der Grundkörper 1 weist in dem Bereich, in dem er in den Kragen 6 eintaucht, eine außen umlaufende, zweite Ringnut 10 auf. Die Ringnuten 9 und 10 stehen lediglich beispielhaft für Profilierungen, die in Richtung der Mittelachse 5 Vorsprünge bzw. Hinterschneidungen schaffen.
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Eine Vergussmasse 11 ist in den Spalt zwischen dem Grundkörper 1 und dem Kodierteil 2 eingefüllt worden und füllt auch die Ringnuten 9 und 10 aus. Sie stellt nach ihrer Aushärtung sicher, dass das Kodierteil 2 und der Grundkörper 1 zugfest miteinander verbunden sind, also nicht in axialer Richtung der Mittelachse 5 auseinandergezogen werden können. Obwohl das Kodierteil 2 und der Grundkörper 1 keinen Formschluss unmittelbar miteinander aufweisen, der sie zugfest miteinander verbinden würde, schafft die Vergussmasse mittelbar einen solchen Formschluss, selbst wenn sie nicht als Klebstoff kraftschlüssig an das Kodierteil 2 oder an den Grundkörper 1 anschließt. Die Vergussmasse weist daher vorzugsweise eine hohe mechanische Stabilität hinsichtlich ihrer Belastbarkeit durch Zug- und Scherkräfte auf und kann beispielsweise aus einem entsprechenden Kunststoff bestehen oder aus einem Material, welches als so genanntes Kaltmetall, Flüssigmetall oder Metall aus der Tube handelsüblich ist.
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Während 2 eine Profilierung in axialer Richtung zeigt, nämlich durch die umlaufenden Ringnuten 9 und 10, zeigt 3 eine Profilierung des Grundkörpers 1 und des Kodierteils 2 in Drehrichtung, nämlich durch axial verlaufende erste Vorsprünge 12 am Grundkörper 1 und ebenfalls axial verlaufende zweite Vorsprünge 14 am Kodierteil 2. Nach Aushärten der Vergussmasse 11 sind der Grundkörper 1 und das Kodierteil 2 formschlüssig drehfest miteinander verbunden, wobei auch in dieser Hinsicht das Kodierteil 2 und der Grundkörper 1 keinen Formschluss unmittelbar miteinander aufweisen, sondern dieser Formschluss mittelbar geschaffen ist, nämlich durch die Vergussmasse.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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