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Gegenstand
der Erfindung ist ein verstellbares Scharnier nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiges Scharnier ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
EP 0 991 836 B1 bekannt geworden.
Bei diesem bekannten Scharnier besteht die Verstellung in zwei zueinander
senkrechten Richtungen darin, dass in der Scharnierplatte jeweils
ein vertieftes Langloch angeordnet ist, dessen Umgebungsbereich
mit einer Riffelung versehen ist.
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In
diese langlochartige Vertiefung greift eine Justierbuchse ein, die
aus einem scheibenförmigen Oberteil
größeren Durchmessers
besteht, an dessen Unterseite ein ovaler Bund geringeren Durchmessers angeformt
ist. Dieser ovale Bund greift in die zugeordnete ovale Aufnahme
in der Scharnierplatte ein und trägt an seiner unteren Seite
ebenfalls eine Riffelung.
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Demzufolge
arbeitet die Riffelung an der Unterseite der Justierscheibe mit
der Riffelung in dem vertieften Langloch in der Scharnierplatte
zusammen.
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Zur
Einstellung des Scharniers kann somit die Justierscheibe in zwei
zueinander senkrechten Richtungen in dem Langloch verschoben werden,
um dann mit einer, die Justierscheibe durchsetzenden Schraube festgesetzt
zu werden.
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Eine
solche Ausführungsform
hat sich bewährt,
ist jedoch wegen der aufwändigen
Formen für das
Druckguss-Teil relativ kostenaufwändig.
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Weiterer
Nachteil ist, dass die Riffelung am Boden der langlochförmigen Aufnahme
in der Scharnierplatte und die Riffelung an der Stirnseite der Justierscheibe
gleich ausgerichtet sind.
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Dies
führt dazu,
dass die eine Justierscheibe in der langlochförmigen Ausnehmung nur in der
einen Richtung und die benachbarte Justierscheibe in der anderen
langlochförmigen
Ausbildung in der hierzu senkrechten Richtung verschoben werden
kann. Es besteht demzufolge nur die Möglichkeit, die Justierscheibe
in der jeweiligen langlochförmigen
Ausnehmung in einer einzigen Richtung einzustellen. Damit ist der
Einstellbereich begrenzt.
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Es
ist eine weitere Ausführungsform
eines Scharniers der Firma EMKA bekannt geworden, bei der in der
Scharnierplatte des Scharniers runde Ausnehmungen angeordnet sind,
an deren Boden ein Flansch mit einer Riffelung verkleinerten Durchmessers
ausgebildet ist.
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Die
am Boden der Aufnahme angeordneten Riffelungen sind im Winkel von
90° versetzt
zueinander angeordnet. Es gibt also nur die Ausrichtung in der einen
und einer hierzu senkrechten Richtung.
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Die
dazugehörenden
Justierscheiben sind kreisringförmig
ausgebildet und weisen einen runden Bund auf, an dessen unterer
Stirnseite wiederum Riffelungen angeordnet sind. Auch diese Riffelungen sind
im Winkel von 90° zueinander
versetzt ausgebildet.
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Dies
führt dazu,
dass beim Einstellen des Scharniers bei gelöster Befestigungsschraube somit die
Justierscheibe derart in der Aufnahmebohrung der Scharnierplatte
gedreht werden muss, dass die Riffelungen der Justierscheibe und
der Aufnahmebohrung der Scharnierplatte gleich ausgerichtet sind. Es
sind daher nur vier unterschiedliche Relativlagen der Justierscheibe
in der Aufnahmebohrung der Scharnierplatte möglich, die jeweils um 90° zueinander
versetzt sind.
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Dies
heißt,
dass die Justierscheibe nur in Längsrichtung
und/oder in senkrechter Richtung hierzu in der runden Ausnehmung
der Scharnierplatte verschoben und, gemäß der Teilung der Riffelung, festgesetzt
werden kann.
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Dies
setzt voraus, dass die zueinander senkrecht ausgerichteten Riffelungen
am Grund der Justierscheibe und am Grund der Ausnehmung formschlüssig ineinander
greifen.
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Ein
solcher Formschluss wird immer angestrebt, denn durch das Gesamtgewicht
der Tür
und beim Lösen
der Befestigungsschraube ist es notwendig, dass die Justierscheibe
noch formschlüssig
in der Riffelung eingreift, um zu vermeiden, dass die Tür mit samt
dem daran anhängenden
Scharnier sich am Rahmen unbeabsichtigt verstellt.
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Ein
solcher Formschluss ist also jeweils nur in zueinander zu 90° versetzten
Richtungen bezüglich
der Justierscheibe und dem Eingriff im Rundloch der Scharnierplatte
zu erreichen.
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Die
kreisförmige
Ausbildung der Justierscheibe hat in der EMKA-Ausführung jedoch
den Nachteil, dass sie sich vor oder beim Anziehen der Befestigungsschraube
um weniger als 90° verdrehen kann
und somit die Riffelungen der Justierscheibe und der Aufnahmebohrung
der Scharnierplatte nicht mehr formschlüssig ineinander greifen können.
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Bei
der
EP 0 991 836 B1 konnte
also nur in einer einzigen Richtung in dem zugeordneten Langloch
verstellt werden, bei der Ausführung
EMKA konnte die Justierscheibe in zwei zueinander senkrechten Richtungen
in dem Rundloch der Scharnierplatte eingestellt werden und festgesetzt
werden.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Scharnier mit
Justierscheiben der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass
die Montage schneller, einfacher, sicherer und vielfach wiederholbar
durchgeführt
werden kann und dabei die Justierscheibe in allen Richtungen in
der Ebene der Scharnierplatte beliebig verstellt und formschlüssig festgesetzt
werden kann.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre
des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Wesentliches
Merkmal der Erfindung ist, dass die an der Justierscheibe und/oder
an der Scharnierplatte vorgesehene mindestens eine scharfkantige
Erhebung einen höheren
Härtegrad aufweist
als mindestens die damit kontaktierenden Gegenflächen des damit zusammenwirkenden
anderen Bauteils, nämlich
der Justierscheibe oder der Scharnierplatte.
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Vorteil
dabei ist, dass die mindestens eine scharfkantige Erhebung sich
durch ihren höheren Härtegrad
in das weichere Gegenstück
formschlüssig
eingräbt
und damit dort eine eingeprägte
Ringnut ausbildet, wenn die Scharnierschraube eingeschraubt wird,
wobei die Justierscheibe zur Scharnierplatte nahezu beliebig in
allen Richtungen in der Ebene der Scharnierplatte verstellbar ist
und somit eine schnelle, einfache, sichere und vielfach wiederholbare
Montage durchgeführt
werden kann.
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Die
mindestens eine Erhebung höherer
Härte ist
bevorzugt als in sich geschlossener scharfkantiger Ringbund ausgebildet
oder aber durch eine Vielzahl von gleichen oder ähnlichen spitzen Erhebungen
(z.B. Pyramiden), die zusammen einen gleichmäßig oder ungleichmäßig unterbrochenen
Ring (Kreis, Ellipse, etc.) bilden.
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Alternativ
können
diese spitzen Erhebungen aber auch über eine größere Fläche verteilt sein und die Form
einer „Gripperfläche" mit einer Vielzahl
von matrixförmig aneinanderliegenden
Pyramiden haben oder aber mit einer Vielzahl von im Querschnitt
z.B. dreieckförmigen
Rippen.
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Weiterhin
muss die weiche Gegenfläche,
in welche die mindestens eine spitze Erhebung formschlüssig eindringt,
nicht zwingend plan und eben ausgebildet sein, sondern sie kann
ebenfalls mindestens eine Erhebung oder mindestens einen Rücksprung
aus der Oberfläche
der Gegenfläche
besitzen. Diese mindestens eine Erhebung oder dieser mindestens
eine Rücksprung
kann im Querschnitt eine beliebige Form haben, z.B. dreieckig, viereckig, polygon,
trapezförmig,
kreisförmig,
etc. und kann auch mehrfach vorhanden sein. Bevorzugt wird eine strahlenförmig angeordnete
Vielzahl von sich aus der weichen Gegenfläche erhebenden Rippen, die
einen Dreiecksquerschnitt haben.
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Insbesondere
befinden sich die relativ harten Erhebungen an der Justierscheibe
und werden allein durch die Kraft beim Anziehen der Scharnierschraube
in das weichere Material des Bodens der Aufnahme der Scharnierplatte
eingedrückt,
wodurch dort korrespondierende Vertiefungen eingeprägt werden, die
mit den Erhebungen einen Formschluss bilden. Voraussetzung dabei
ist aber, dass mindestens der Boden der Aufnahme der Scharnierplatte
(oder nur die Aufnahme oder die gesamte Scharnierplatte) aus einem
weicheren Werkstoff besteht als die Erhebungen der Justierscheibe.
Insbesondere ist die gesamte Justierscheibe aus Stahl ausgebildet
und die gesamte Scharnierplatte aus Zink-Druckguss.
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Um
eine Verbesserung des Formschlusses durch das Einprägen der
Erhebungen der Justierscheibe zu erzielen, sind insbesondere zwei
konstruktive Varianten vorgesehen:
- 1. Der Ringbund
wird so ausgebildet, dass er aus einem Kreis von „Spitzen" besteht, die sich
nun leichter in das weiche Gegenstück (z. B. Zink-Druckguss-Teil)
einkerben. Natürlich
kann man auch ganz von einem Ringbund (oder mehreren) abgehen und
z.B. die Justierscheibe mit einer sogenannten „Gripperfläche" versehen, nämlich mit pyramidenförmigen Spitzen.
Hier handelt es sich aber nicht mehr um ein reines, kostengünstiges
Drehteil.
- 2. Die Justierscheibe besitzt z. B. einen Ringbund (oder mehrere)
mit höherer
Härte.
Das weiche Gegenstück
(z. B. Zink-Druckguss-Teil) ist so ausgebildet, dass sich der Ringbund
in die weichere Scharnierplatte einschneidet. Dies kann z. B. dadurch
erreicht werden, dass die weichere Scharnierplatte ebenfalls mit
Erhebungen (bzw. Einkerbungen) versehen wird, die vorzugsweise strahlenförmig angeordnet
sind. Die strahlenförmige Ausbildung
der Erhebungen (bzw. Einkerbungen) der Scharnierplatte hat den Vorteil,
dass die Justierscheibe nicht die Tendenz hat, sich in einer Einkerbung
zu verschieben, vielmehr sich einfach nur eindrückt.
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Wenn
der Ringbund der Justierscheibe in eine zugeordnete, durch den Ringbund
eingeprägte Ringnut
am Grunde der Ausnehmung der Scharnierplatte einrastet, kann man
die Justierscheibe in jeder beliebigen Richtung verdrehen und es
bleiben trotzdem der Formschluss und die formschlüssige Befestigung
zwischen der Justierscheibe und der Scharnierplatte aufrecht erhalten.
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Dies
hat den wesentlichen Vorteil, dass bei geringfügig festgezogener Justierscheibe
(z. B. beim Lösen)
stets der Formschluss mit der Scharnierplatte aufrecht erhalten
bleibt und nicht die Gefahr besteht, dass die gesamte Tür zusammen
mit dem Scharnier vom Rahmen absackt, was bei den anderen Ausführungsformen
insbesondere bei der Ausführungsform der
Firma EMKA, der Fall war.
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Man
hat also in jeder beliebigen Aufnahmebohrung der Scharnierplatte
alle Freiheitsgrade der Verschiebung der Justierscheibe zur Scharnierplatte in
allen Richtungen der Ebene der Scharnierplatte, und eine völlig freie
Verdrehmöglichkeit
der Justierscheibe zur Scharnierplatte, während dies beim Stand der Technik
der
EP 0 991 836 B1 nicht
der Fall war.
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Bei
der EMKA-Ausführung
musste stets die Justierscheibe während des Einstellvorganges
von Hand so gedreht werden, dass die Riffelung an der Unterseite
der Justierscheibe mit der Riffelung im Bereich der Ausnehmung in
der Scharnierplatte einrastete, um so den Formschluss zu erreichen,
was zu einer komplizierten, langwierigen und nicht immer formschlüssig sicheren
Montage führte,
die zudem nicht beliebig oft erfolgen konnte, da die Riffelungen bei
nicht optimaler Montage Schaden nehmen konnten.
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Dies
ist bei der Erfindung mit dem Ringbund nicht erforderlich, weil
bei der Erfindung in jeder beliebigen Drehlage der Justierscheibe
eine formschlüssige
Verriegelung z.B. des mindestens einen, an der Unterseite der Justierscheibe
angeordneten, Ringbundes in der am Boden der Ausnehmung durch den
Ringbund eingeprägten
Ringnut stattfindet.
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Die
Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass an der Justierscheibe
mindestens ein Ringbund angeordnet ist. Es soll im Rahmen des Erfindungsgedankens
auch die mechanische Umkehrung geschützt sein, dass nämlich an
der Scharnierplatte der mindestens eine Ringbund angeordnet ist.
Auch sollen mehrere Ringbunde an der Justierscheibe oder an der
Scharnierplatte möglich
sein, die dann mit einer jeweiligen durch den Ringbund eingeprägten Ringnut
am anderen Teil zusammen wirken. Auch sollen Kombinationen davon
möglich
sein, so dass an der Justierscheibe und an der Scharnierplatte jeweils
mindestens ein Ringbund und mindestens eine eingeprägte Ringnut
vorhanden sind. Wichtig ist immer nur, dass die Justierscheibe zur
Scharnierplatte beliebig verstellt werden kann und nach der Montage mindestens
ein Ringbund in eine während
der Montage durch den Ringbund eingeprägte Ringnut formschlüssig eingreift.
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Die
Erfindung ist also nicht auf die Anordnung eines einzigen (möglichst
scharfkantigen) Ringbundes an der Bodenfläche (Stirnseite) der Justierscheibe
beschränkt.
Es können
auch mehrere, zueinander insbesondere konzentrische Ringbunde vorhanden
sein, die, jeweils für
sich genommen, scharfkantig ausgebildet sind.
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Die
Erfindung bezieht sich bevorzugt auf einen ringsum laufenden, über den
gesamten Umfang sich erstreckenden, durchgehenden Ringbund an der Stirnseite
der Justierscheibe. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es
kann auch vorgesehen sein, dass der Ringbund nur stellenweise am Umfang
verteilt angeordnet ist.
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Ebenso
kann der Ringbund durch punktförmige
oder prismenförmige
Fortsätze
ersetzt werden, die ebenfalls nur auf einem gleichen Durchmesser verteilt
am Umfang der Stirnseite der Justierscheibe angeordnet sind.
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Eingangs
wurde im Übrigen
auch darauf hingewiesen, dass notwendigerweise nicht nur ein einziger
Ringbund vorhanden sein kann, sondern dass mehrere, einen unterschiedlichen
Durchmesser aufweisende, Ringbunde an der Stirnseite der Justierscheibe
angeordnet sein können.
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Von
besonderem Vorteil ist, dass die gesamte Justierscheibe nun als
einfaches Drehteil ausgebildet werden kann und der vorher erwähnte, relativ scharfkantige
Ringbund nun als angedrehter Bund an der Justierscheibe angeformt
sein kann.
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Damit
kann die Justierscheibe als ein kostengünstiges Stahl-Drehteil hergestellt
werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellende Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
eine Vorderansicht auf die Zusammenstellung des Scharniers nach
der Erfindung;
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2:
die Draufsicht der Darstellung nach 1;
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3:
eine teilweise zerlegte perspektivische Darstellung des Scharniers
nach 1 mit perspektivischer Darstellung einer ersten
Ausführung der
Justierscheibe;
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4:
schematisiert die Anordnung von zwei Ringnuten an der Bodenseite
der Ausnehmung in der Scharnierplatte;
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5:
einen Schnitt durch eine Scharnierplatte;
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6:
einen vergrößerten Schnitt
nach 5 im Bereich des Umfangrandes der Aufnahme in
der Scharnierplatte;
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7:
einen vergrößerten Schnitt
nach 5 im Bereich der Riffelung der Ringnuten in der Aufnahme
in der Scharnierplatte;
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8:
eine teilweise zerlegte perspektivische Darstellung des Scharniers
nach 1 einer weiteren Ausführungsform;
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9:
eine vergrößerte Vorderansicht
nach 8 auf die bodenseitige Ausbildung der Riffelung in
der Aufnahme der Scharnierplatte für die Justierscheibe;
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10:
eine Unteransicht einer zweiten Ausführung der Justierscheibe;
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11:
eine Seitenansicht im Schnitt der 10.
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In 1, 2 und 3 besteht
das Scharnier aus zwei zueinander schwenkbar gelagerten Scharnierplatten 1, 2,
die jeweils zueinander komplementäre Ansätze 3, 4 bilden,
welche von einer zentralen Bohrung 5 durchgriffen sind,
die von einem nicht näher
dargestellten Zapfen ausgefüllt
ist. Es handelt sich also um ein Einzapfen-Scharnierband.
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Im
Bereich jeder Scharnierplatte 1, 2 sind hierbei
zwei voneinander beabstandete Aufnahmen 7 für die zugeordnete
verstellbare Aufnahme von Justierscheiben 6 angeordnet.
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In 1 sind
die in die Aufnahmen 7 bereits eingesetzten Justierscheiben 6 dargestellt.
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Hierbei
ist erkennbar, dass, unabhängig
von der maximal möglichen
Verschiebungslage jeder Justierscheibe 6 in der Aufnahme 7,
stets die gesamte Aufnahme 7 abgedeckt ist.
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Zu
Kennzeichnungszwecken ist der Umfang der Aufnahme 7 durch
einen Umfassungsrand 8 größerer Abmessung umgrenzt. Die 3 zeigt,
dass eine, in der Scharnierplatte 1 eingelassene Aufnahme 7 aus
dem oben erwähnten
Umfassungsrand 8 besteht, der etwa quadratisch ausgebildet
ist und der lediglich optischen Zwecken dient. Er hat bezüglich der
Funktion der Einstelleinrichtung keinerlei weitere Aufgaben. Der
Umfassungsrand 8 ist leicht über der Oberfläche der
jeweiligen Scharnierplatte 1, 2 erhöht angeordnet.
Im Bereich dieses Umfassungsrandes 8 sitzt damit die Justierscheibe 6 mit
einem kreisförmigen
Bund 12 vergrößerten Durchmessers
auf. Dieser Umfassungsrand 8 kann in einer anderen Ausführungsform
aber auch entfallen.
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Der
Durchmesser des Bundes 12 der Justierscheibe 6 ist
so gewählt,
dass in jeder beliebigen Verschiebungslage stets der Innendurchmesser
der Aufnahme 7 abgedeckt ist.
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Das
Profil der Aufnahme 7 ist gemäß 5 quadratisch
ausgebildet, wobei dieses Quadrat abgerundete Ecken aufweist. Dies
ergibt sich aus dem Vergleich der 3 mit der
dort dargestellten, etwa quadratischen Wandung 9 mit der
Darstellung in der 5, wo diese Wandung 9 ebenfalls
dargestellt ist.
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Die
Wandung 9 größeren Durchmessers geht
senkrecht in einen Boden 10 verkleinerten Durchmessers über, wobei
im Bereich des Bodens 10 der Aufnahme 7 die durch
die Justierscheibe 6 eingeprägte Riffelung 22 angeordnet
ist.
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Die 6 zeigt
im Übrigen
den Umfassungsrand 8, der gegenüber der sonstigen Oberfläche der Scharnierplatte 2 geringfügig erhöht ausgebildet
ist.
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Die 4 zeigt
ansatzweise, wie zwei gleich große Ringnuten 16, 18 in
Form der Riffelung 22 in die Bodenfläche des Bodens 10 durch
die Justierscheibe 6 eingeprägt worden sind.
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Der
scharfkantige Ringbund 15 der Justierscheibe 6 ist
im Übrigen
im Bereich der Stirnseite 14 einer Buchse 13 kleineren
Durchmessers angeformt, wobei die Buchse 13 einen kleineren
Durchmesser hat als vergleichsweise der die Buchse 13 umgebende
Bund 12.
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In 3 ist
noch dargestellt, dass die Scharnierplatten 1, 2 in
ihren jeweiligen Aufnahmen 7 eine zentrale, etwa kreisrund
ausgebildete Durchtrittsöffnung 11 aufweist,
und dass die Justierscheibe 6 eine etwa kreisrunde zentrale
Durchtrittsöffnung 24 aufweist,
durch welche Durchtrittsöffnungen 11, 24 eine nicht
gezeigte Montageschraube hindurchgreift, zur Befestigung des Scharniers
zwischen zwei zueinander schwenkbaren Teilen, z.B. Möbelteilen.
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Die 8 und 9 zeigen
nun eine gegenüber 3 abgewandelte
Ausführung
des erfindungsgemäßen Scharniers,
mit einer veränderten Oberfläche auf
dem Boden 10 der Aufnahme 7 (für die Justierscheiben 6)
in den Scharnierplatten 1, 2. Die dort dargestellten
strahlenförmigen
Erhebungen 17 besitzen einen gemeinsamen gedachten Mittelpunkt
in der Mitte der Aufnahme 7. Diese strahlenförmigen Erhebungen 17 sind
im Querschnitt etwa dreieckförmig
ausgebildet und liegen in einer Ebene, die zur Ebene des Scharniers 2 parallel
ist.
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In
einer anderen Ausführung
können
die Erhebungen 17 eine andere Querschnittsform aufweisen,
z.B. rund, oval, viereckförmig,
polygon etc.. Auch müssen
die strahlenförmigen
Erhebungen 17 nicht zwingend einen gemeinsamen Mittelpunkt
besitzen, sondern können
sich in einem anderen gedachten Punkt schneiden. Auch könnten sich
die Erhebungen in einer anderen Ausführung überhaupt nicht schneiden und
parallel zueinander verlaufen.
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Wichtig
ist nur, dass sich der Scharfkantige Ringbund 15 der Justierscheibe 6 beim
Eindrehen der Befestigungsschraube (nicht gezeigt) in die Erhebungen 17 formschlüssig eingräbt und damit
eine eingeprägte
kreisförmige
Riffelung 22 gemäß den 4 und 5 hinterlässt.
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Die 10 und 11 zeigen
nun eine gegenüber 9 abgewandelte
Ausführung
der Justierscheibe 6 mit Ringbund 15 in Form der
Justierscheibe 19, die anstatt des Ringbundes 15 auf
der gesamten Stirnseite 21 des Bundes 20 pyramidenförmige Spitzen 23 aufweist.
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In
einer anderen Ausgestaltung kann jedoch die Stirnseite 21 des
Bundes 20 der Justierscheibe 19 auch nur teilweise
mit den pyramidenförmigen Spitzen 23 versehen
sein, die auch in Form eines Ringes oder mehrerer Ringe angeordnet
sein können.
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Wichtig
ist auch hier nur, dass sich die pyramidenförmigen Spitzen 23 der
Justierscheibe 6 beim Eindrehen der Befestigungsschraube
(nicht gezeigt) in die Oberfläche
des Bodens 10 der Aufnahme 7 der Scharnierplatten 1, 2 formschlüssig eingraben
und damit eingeprägte
Riffelungen (nicht dargestellt) hinterlassen.
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Auch
kann natürlich
eine Kombination der Ausführungen
der 8/9 und 10/11 eingesetzt
werden, so dass die Justierscheibe 19 in die Aufnahme 7 der 8/9 eingeführt wird
und die Pyramiden 23 sich in die Strahlenerhebungen 17 formschlüssig eingraben,
wenn die Befestigungsschraube (nicht gezeigt) angezogen wird.
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- 1
- Scharnierplatte
- 2
- Scharnierplatte
- 3
- Ansatz
- 4
- Ansatz
- 5
- Bohrung
- 6
- Justierscheibe
- 7
- Aufnahme
- 8
- Umfangsrand
- 9
- Wandung
- 10
- Boden
- 11
- Durchtrittsöffnung in 7 von 1, 2
- 12
- Bund
- 13
- Buchse
- 14
- Stirnseite
- 15
- Ringbund
(Justierscheibe)
- 16
- Ringnut
- 17
- strahlenförmige Erhebungen
- 18
- Ringnut
- 19
- Justierscheibe
- 20
- Bund
von 19
- 21
- Stirnseite
von 20
- 22
- Riffelung
- 23
- pyramidenförmige Spitzen
- 24
- Durchtrittsöffnung in 6 und 19