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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Steckverbindervorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es
sind bereits Steckverbindervorrichtungen mit zwei Gehäuseeinheiten
bekannt, die jeweils eine eine Primär- und eine Sekundärverriegelung
umfassende Verriegelungseinheit sowie eine Dichteinheit aufweisen.
Die Dichteinheit ist dabei als zusätzliches Bauteil ausgeführt, welches
bei der Montage in die Gehäuseeinheiten
montiert wird. Die Primärverriegelung
und die Sekundärverriegelung
dienen dazu Kontakte in den Gehäuseeinheiten
zu sichern.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Steckverbindervorrichtung mit wenigstens
einer Gehäuseeinheit,
wenigstens einer Verriegelungseinheit sowie wenigstens einer Dichteinheit.
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Es
wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Dichtelement der Dichteinheit
zumindest teilweise an die Gehäuseeinheit
angeformt ist. Unter einer „Dichteinheit” soll insbesondere
eine Einheit mit einem Kammerdichtelement bzw. Gehäusedichtelement
zur Abdichtung von einer Verbindungskammer im Bereich von zwei Stirnseiten
zweier Gehäuseeinheiten und/oder
einem Kabeldichtelement zur Abdichtung an einem oder mehreren Kabeln
verstanden werden, die vorzugsweise aus einem anderen Material,
insbesondere aus einem weicheren Material, wie vorzugsweise aus
einem Elastomer, als die Gehäuseeinheit gebildet
ist.
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Durch
eine entsprechende Ausgestaltung können der Montageaufwand und
die Kosten reduziert werden.
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Vorzugsweise
ist das Dichtelemente in einem Spritzverfahren an die Gehäuseeinheit
angespritzt, wodurch dieses einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
Ist das Dichtelement in einem Mehrkomponentenspritzverfahren an
die Gehäuseeinheit
angespritzt, können
vorteilhaft die Gehäuseeinheit
und das Dichtelement aus unterschiedlichen, auf ihre Funktion ausgerichteten
Materialien hergestellt werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das angeformte
Dichtelemente ein Kammerdichtelement bzw. ein Gehäusedichtelement ist,
wodurch konstruktiv einfach mit geringem Montageaufwand ein Kontaktbereich
zwischen zwei Gehäuseeinheiten
vorteilhaft abgedichtet werden kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement eine Radialdichtung ist,
wodurch vorteilhaft auf einen bestimmten Axia len Anpressdruck verzichtet
werden kann. Dabei soll unter einer „Radialdichtung” insbesondere
eine Dichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, an einer
radialen Fläche
abzudichten.
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Vorzugsweise
weist das Dichtelement wenigstens eine und besonders bevorzugt mehrere
radiale Dichtlamellen auf, d. h. sich zumindest im Wesentlichen
in radialer Richtung erstreckende, scheibenförmige Elemente, wodurch eine
vorteilhafte Abdichtung erreicht werden kann. Insbesondere kann mittels
mehreren Dichtlamellen eine hohe Dichtsicherheit erreicht werden.
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Das
Dichtelement kann aus verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Materialien gebildet sein, besonders vorteilhaft ist das Dichtelement
jedoch zumindest teilweise aus einem Elastomer und besonders vorteilhaft
aus Silikon gebildet, mittels dessen wiederum eine vorteilhafte
Dichtwirkung einfach erreicht werden kann.
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Vorzugsweise
weist die Dichteinheit wenigstens ein Kabeldichtelement auf, wobei
dieses besonders vorteilhaft zumindest teilweise einstückig mit dem
Kammerdichtelement ausgebildet ist, wodurch wiederum zusätzliche
Bauteile, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können.
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Sind
das Kammerdichtelement und das Kabeldichtelement über wenigstens
einen Steg verbunden, können
diese in ihrer Form besonders flexibel gestaltet werden und insbesondere
kann besonders vorteilhaft das Kammerdichtelement und das Kabeldichtelement
insgesamt nur an einem Punkt angespritzt werden.
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Vorzugsweise
ist der die Dichtelemente verbindende Steg in einem Kanal einer
Gehäuseeinheit angeordnet.
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Ferner
wird eine Steckverbindervorrichtung mit wenigstens einer Gehäuseeinheit
vorgeschlagen, wobei die Gehäuseeinheit
wenigstens eine mittels eines Verschlussmittels zumindest teilweise,
vorzugsweise vollständig
verschlossene Fertigungsöffnung aufweist,
wodurch innere Strukturen insbesondere mittels eines Schiebekerns
vorteilhaft einfach angeformt, insbesondere angespritzt, werden
können
und dennoch eine dichte Gehäuseeinheit
sichergestellt werden kann. Durch die Fertigungsöffnung kann ein Kern, insbesondere
ein Schiebekern, eingeführt
bzw. kann vorteilhaft um einen Schiebekern die Gehäuseeinheit
herumgespritzt, der Schiebekern kann aus der Fertigungsöffnung entfernt
und anschließend kann
die Fertigungsöffnung
mit einem Tauchkern verschlossen werden.
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Die
Fertigungsöffnung
kann dabei zur Herstellung verschiedener, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender
innerer Strukturen vorgesehen sein, besonders vorteilhaft jedoch
zur Herstellung eines Rasthakens der Verriegelungseinheit, wie insbesondere
eines Rasthakens der Sekundärverriegelung.
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Ist
das Verschlussmittel mittels eines Spritzvorgangs, besonders vorteilhaft
mittels eines Mehrkomponentenspritzverfahrens an die Gehäuseeinheit angeformt,
können
zusätzliche
Bauteile, Montageaufwand und Kosten reduziert werden.
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Das
Verschlussmittel kann dabei von verschiedenen, dem Fachmann als
sinnvoll erscheinenden Materialien gebildet sein, beispielsweise
kann das Verschlussmittel aus dem gleichen oder vorzugsweise aus
einem differierenden Material gebildet sein wie die Gehäuseeinheit.
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Vorzugsweise
ist das Verschlussmittel zumindest teilweise aus einem Elastomer
und besonders bevorzugt aus Silikon gebildet, wodurch dasselbe vorteilhaft
in den Herstellprozess, insbesondere in einen gemeinsamen Spritzvorgang
mit einem Dichtelement, integriert werden kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Verschlussmittel einstückig
mit einem Dichtelement ausgebildet ist, was insbesondere besonders
vorteilhaft erreichbar ist, wenn das Verschlussmittel zumindest
teilweise aus Silikon gebildet ist.
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Die
Verriegelungseinheit weist vorzugsweise wenigstens eine Primärverriegelung
und wenigstens eine Sekundärverriegelung
auf, wodurch Kontakte bzw. Kontaktelemente in der Gehäuseeinheit
besonders sicher fixiert werden können. Dabei wird die Primärverriegelung
vorzugsweise von einem mit einem an einen Kontakt angeformten Rasthaken
korrespondierenden Rastmittel, wie insbesondere einer Ausnehmung,
gebildet, in die der an den Kontakt angeformte Rasthaken einrasten
kann, während
die Sekundärverriegelung
vorzugsweise wenigstens einen Rasthaken aufweist, der in eine Ausnehmung
des Kontakts einrastbar ist. Grundsätzlich ist auch eine umgekehrte
Geometrie denkbar.
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Ist
die Sekundärverriegelung
und/oder die Primärverriegelung
zumindest teilweise an die Gehäuseeinheit
angeformt, können
zusätzliche
Bauteile, Montageaufwand und Kosten eingespart werden.
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Vorzugsweise
weist die Sekundärverriegelung
wenigstens einen über
ein Filmscharnier an die Gehäuseeinheit
angebundenen Rasthaken auf, wodurch eine leicht zu betätigende
und trotzdem zuverlässige
Verriegelung erreicht werden kann.
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Ist
der der Rasthaken an der Gehäuseeinheit an
einer einer Kontaktseite, auf der Kontakte von zwei korrespondierenden
Gehäuseeinheiten
miteinander kontaktiert werden, zugewandten Seite mittels des Filmscharniers
angeformt, können
eine vorteilhafte Faserorientierung, eine vorteilhafte Betätigung und
eine vorteilhafte Gesamtlänge
erreicht werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Sekundärverriegelung
wenigstens einen über
eine Sollbruchstelle gesicherten Rasthaken aufweist, wodurch dieser
zumindest bis zu einer ersten Inbetriebnahme in einer vorteilhaften
Stellung gesichert und zusätzlich
ein spritztechnisch einfaches Anformen realisiert werden kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Sekundärverriegelung wenigstens einen
Rasthaken mit einer Ausnehmung aufweist, durch die ein Kern, insbesondere
ein Schiebekern, bei der Herstellung abstützbar ist, wodurch eine Belastung
des Kerns während
der Herstellung reduziert werden kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Steckverbindervorrichtung eine Verdrehsicherungseinheit aufweist,
die dazu vorgesehen ist, eine verdrehte Montage von zwei Gehäuseeinheiten
zu vermeiden, und zwar insbesondere auch eine verdrehte Montage um
180°, wodurch
eine Montage vorzugsweise nur in einer bestimm ten Ausrichtung von
zwei Gehäuseeinheiten
sichergestellt werden kann.
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Weist
die Steckverbindervorrichtung eine Kodiereinheit auf, die zur Herstellung
einer kodierten Verbindung zwischen zwei Gehäuseeinheiten vorgesehen ist,
kann sichergestellt werden, dass nur Gehäuseeinheiten zusammengeführt werden,
die hierfür
vorgesehen sind. Unter einer „Kodierungseinheit” soll dabei
insbesondere eine Einheit verstanden werden, die vorzugsweise von
einer Nebengeometrie gebildet ist, die zumindest in erster Linie
zur Kodierung vorgesehene und/oder die vorzugsweise von einer oder
mehreren stegförmigen
und/oder bolzenförmigen
Erhebungen und/oder vorzugsweise von einer Ausbuchtung usw. gebildet
ist.
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Weist
die Gehäuseeinheit
auf einer in eine Steckrichtung weisenden Stirnseite eine Anspritzstelle
auf, kann bei der Herstellung eine vorteilhafte Temperaturverteilung
erreicht werden.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise
auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Steckverbindervorrichtung mit
einem Stiftkontaktsteckverbinder und einem Buchsenkontaktsteckverbinder,
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2 die
Steckverbindervorrichtung in einer Seitenansicht,
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3 eine
Schnittdarstellung der Steckverbindervorrichtung,
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4 einen
Ausschnitt des Buchsenkontaktsteckverbinders mit einem Rasthaken
einer Sekundärverriegelung
schräg
von oben,
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5 einen
Ausschnitt des Buchsenkontaktsteckverbinders mit dem Rasthaken in
einer Seitenansicht,
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6 einen
Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch den Buchsenkontaktsteckverbinder
mit einem Rasthaken schräg
von oben,
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7 eine
weitere perspektivische Darstellung der Steckverbindervorrichtung,
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8 eine
perspektivische Einzelteildarstellung einer Dichteinheit des Buchsenkontaktsteckverbinders,
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9 die
Dichteinheit aus 8 mit einem Teilschnitt,
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10 eine
perspektivische Einzelteildarstellung einer Dichteinheit des Stiftkontaktsteckverbinders
und
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11 die
Dichteinheit aus 10 mit einem Teilschnitt.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
eine Steckverbindervorrichtung mit einer Gehäuseeinheit 10 eines
Buchsenkontaktsteckverbinders und einer Gehäuseeinheit 12 eines Stiftkontaktsteckverbinders.
Jeder der beiden Steckverbinder weist acht, in zwei Reihen angeordnete Kontaktkanäle auf,
in die Kontakte, mit daran angeschlossenen Kabeln eingeführt werden
können. Grundsätzlich sind
auch mehr oder weniger Kontaktkanäle denkbar, die insbesondere
auch nur in einer Reihe angeordnet sein können. Ferner weist jeder der
beiden Steckverbinder eine Dichteinheit 20, 22 und
eine Verriegelungseinheit 14, 16 mit jeweils einer Primärverriegelung
und einer Sekundärverriegelung auf
(1 bis 7).
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Die
Dichteinheiten 20, 22 sind aus Silikon und weisen
jeweils ein Kammerdichtelement 24, 28 und ein
Kabeldichtelement 26, 30 auf, die an die Gehäuseeinheiten 10, 12 angeformt,
und zwar in einem Mehrkomponentenspritzverfahren an die Gehäuseeinheiten 10, 12 angespritzt
sind (3, 6, 8 bis 11).
Das bundförmige
Kammerdichtelement 24 des Buchsenkontaktsteckverbinders
ist als Radialdichtung ausgebildet, welches drei radiale Dichtlamellen 32, 34, 36 aufweist,
die radial nach außen ausgerichtet
sind (6, 8 und 9). Beim
Zusammenführen
der Gehäuseeinheiten 10, 12 in Steckrichtungen 94, 96 wird
die Gehäuseeinheit 12 in die
Gehäuseeinheit 10 eingeführt. Sind
der Buchsenkontaktsteckverbinder und der Stiftkontaktsteckverbinder
zusammengeführt,
dichtet das Kammerdichtelement 24 eine zwei Stirnseiten 98, 100 der
Gehäuseeinheiten 10, 12 umgebende
Kammer ab, indem die Dichtlamellen 32, 34, 36 an
einem Innenumfang eines an die Gehäuseeinheit 12 des
Stiftkontaktsteckverbinders einstückig angeformten, bundförmigen Stiftschutz 106 anliegen.
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Das
Kammerdichtelement 28 des Stiftkontaktsteckverbinders weist
zwei sich gegenüberliegende,
schalenförmige
Dichtwände 108, 110 auf,
die mit zwei Stegen 112, 114 verbunden sind (10 und 11).
An den Dichtwänden 108, 110 sind
jeweils zwei Verschlussmittel 82, 84, 86, 88 einstückig angeformt,
die dazu vorgesehen sind, vier Fertigungsöffnungen 74, 76, 78, 80 der
Gehäuseeinheit 12 des
Stiftkontaktsteckverbinders dicht zu verschließen. In dem Mehrkomponentenspritzverfahren
werden die Fertigungsöffnungen 74, 76, 78, 80 mit
Silikon ausgespritzt, nachdem Schiebekerne zur Formgebung von Rasthaken 54, 56 der
Verriegelungseinheit 16, und zwar der Sekundärverriegelung,
aus den Fertigungsöffnungen 74, 76, 78, 80 gezogen
sind.
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Das
Kammerdichtelement 24 und das Kabeldichtelement 26 des
Buchsenkontaktsteckverbinders sowie das Kammerdichtelement 28 und
das Kabeldichteelement 30 des Stiftkontaktsteckverbinders sind
jeweils einstückig
ausgeführt,
und zwar sind dieselben jeweils über
einen Steg 38, 40 verbunden. Bei der Herstellung
kann über
die später
die Stege bildenden Kanäle
einer Spritzform vorteilhaft Material geführt werden, so dass die Kammerdichtelemente 24, 28 und
die Kabeldichtelemente 26, 30 vorteilhaft in einem
Spritzvorgang mit einer Anspritzstelle bzw. Angusstelle hergestellt
werden können.
Die Kabeldichtelemente 26, 30 weisen jeweils acht,
in zwei Reihen angeordnete Dichtkanäle mit mehreren, hintereinander
angeordneten Dichtlamellen auf (9 und 11).
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Die
Primärverriegelungen
dienen zur ersten Befestigung von Kontakten innerhalb der Gehäuseeinheiten 10, 12 und
werden von an die Gehäuseeinheiten 10, 12 angeformten,
schematisiert angedeuteten Ausnehmungen 116, 118, 120, 122 gebildet,
in die an den Kontakten angeformte, nicht näher dargestellte Rasthaken
beim Einführen
derselben einrasten (3).
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Die
Sekundärverriegelung
ist dazu vorgesehen, von einem Bediener betätigt zu werden nachdem die
Kontakte in die Gehäuseeinheiten 10, 12 eingesteckt
sind und dienen zur dauerhaften Sicherung der Kontakte in den Gehäuseeinheiten 10, 12. Die
Sekundärverriegelungen
weist einstückig
an die Gehäuseeinheiten 10, 12 angeformte
Rasthaken 50, 52, 54, 56 auf,
die jeweils über
Filmscharniere 42, 44, 46, 48 an
die Gehäuseeinheiten 10, 12 angebunden sind.
Die Rasthaken 50, 52, 54, 56 sind
jeweils an einer einer Kontaktseite, auf der die Kontakte der Gehäuseeinheiten 10, 12 miteinander
kontaktiert werden, zugewandten Seite mittels der Filmscharniere 42, 44, 46, 48 angeformt
und erstrecken sich ausgehend von den Filmscharnieren 42, 44, 46, 48 jeweils entgegen
der Steckrichtungen 94, 96, in die die beiden
Gehäuseeinheiten 10, 12 bei
einer Kontaktierung zusammengeführt
werden (1 und 3). An ihren
den Filmscharnieren 42, 44, 46, 48 abgewandten
Enden sind die Rasthaken 50, 52, 54, 56 über dünne Stege
mit Sollbruchstellen 58, 60, 62, 64, mit
der jeweiligen Gehäuseeinheit 10 bzw. 12 verbunden
(3 und 5).
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Die
Rasthaken 50, 52, 54, 56 erstrecken
sich jeweils quer über
eine Reihe, d. h. über
vier Kontaktkanäle,
so dass durch Betätigung
eines Rasthakens 50, 52, 54, 56 jeweils
vier Kontakte gleichzeitig verriegelt werden können. Im mittleren Be reich
der Rasthaken 50, 52, 54, 56 ist
jeweils eine Ausnehmung 66, 68, 70, 72 bzw.
eine Materialaussparung vorgesehen, durch die Schiebekerne zur Formgebung
der Rasthaken 50, 52, 54, 56 und
deren Gegenkontur vorteilhaft an einer Innenkontur einer Gussform
abgestützt
werden können
(3, 4 und 5). Ferner
sind jeweils im Bereich der Ausnehmungen 66, 68, 70, 72 von
Erhebungen gebildete Führungselemente 124 zur
seitlichen Führung
der Schiebekerne angeformt.
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Um
bei der Herstellung eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung
zu erreichen, weisen die Gehäuseeinheiten 10, 12 jeweils
auf einer in Steckrichtung 94, 96 weisenden Stirnseite 98, 100 eine
Anspritzstelle 102, 104 auf (7).
Die Gehäuseeinheiten 10, 12 sind
aus einem glasfaserverstärkten
Thermoplast gebildet, wobei der Glasfaseranteil vorzugsweise zwischen
10% und 30% und besonders bevorzugt ca. 20% beträgt.
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Zur
Verriegelung der Gehäuseeinheiten 10, 12 miteinander
weisen die Gehäuseeinheiten 10, 12 eine
weitere Verriegelungseinheit 18 auf. Die Verriegelungseinheit 18 weist
einen an die Gehäuseeinheit 10 einstückig angeformten,
und zwar über
einen Biegebalken 146 an einen Grundkörper der Gehäuseeinheit 10 angebundenen
Rasthaken 126 und eine an die Gehäuseeinheit 12 einstückig angeformte
Rasterhöhung 128 auf,
hinter der der Rasthaken 126 nach einem Zusammenführen der
Gehäuseeinheiten 10, 12 einrastet.
Der Rasthaken 126 ist im Wesentlichen von einem U-förmigen Bügel gebildet,
dessen Seitenstege durch Rippen 140, 142 versteift
sind (6) und weist mit seinem freien Ende in Steckrichtung 94.
An einem dem in Steckrichtung 94 weisenden Ende gegenüberliegenden
Ende des Rasthakens 126 ist ein plattenförmiger Betätiger 144 angeformt,
mittels dessen ein Bediener den Rasthaken 126 aus seiner
Raststellung lösen
kann.
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Zum
Schutz des Rasthakens 126 ist an die Gehäuseeinheit 10 eine
halbschalenförmige
Schutzwandung 130 einstückig
angeformt, die den Rasthaken 126 an seinem in Steckrichtung 94 weisenden freien
Ende radial nach außen
umgibt. Die Schutzwandung 130 bildet zudem einen ersten
Teil einer Verdrehsicherung 90, die dazu vorgesehen ist,
eine verdrehte Montage der Gehäuseeinheiten 10, 12 zu vermeiden.
Ein zweiter, von Längsstegen 132, 134 gebildeter
Teil der Verdrehsicherung 90 ist einstückig an die Gehäuseeinheit 12 angeformt.
Die Stege 132, 134 werden beim Zusammenführen der
Gehäuseeinheiten 10, 12 an
Innenflächen
der Schutzwandung 130 entlang geführt. Zudem sind seitlich neben
dem Rasthaken 126 Stege 148, 150 zum
Schutz des Betätigers 144 angeformt
(6 und 7).
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Ferner
weist die Steckverbindervorrichtung eine Kodierungseinheit 92 auf,
die zur Herstellung einer kodierten Verbindung zwischen den Gehäuseeinheiten 10, 12 vorgesehen
ist. Die Kodierungseinheit 92 weist einen an der Gehäuseeinheit 12 seitlich
angeformten Längssteg 136 auf,
dessen Breite und Höhe
exakt auf eine an die Gehäuseeinheit 10 angeformte
schlitzförmige
Ausnehmung 138 abgestimmt ist (7).
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- 10
- Gehäuseeinheit
- 12
- Gehäuseeinheit
- 14
- Verriegelungseinheit
- 16
- Verriegelungseinheit
- 18
- Verriegelungseinheit
- 20
- Dichteinheit
- 22
- Dichteinheit
- 24
- Dichtelement
- 26
- Dichtelement
- 28
- Dichtelement
- 30
- Dichtelement
- 32
- Dichtlamelle
- 34
- Dichtlamelle
- 36
- Dichtlamelle
- 38
- Steg
- 40
- Steg
- 42
- Filmscharnier
- 44
- Filmscharnier
- 46
- Filmscharnier
- 48
- Filmscharnier
- 50
- Rasthaken
- 52
- Rasthaken
- 54
- Rasthaken
- 56
- Rasthaken
- 58
- Sollbruchstelle
- 60
- Sollbruchstelle
- 62
- Sollbruchstelle
- 64
- Sollbruchstelle
- 66
- Ausnehmung
- 68
- Ausnehmung
- 70
- Ausnehmung
- 72
- Ausnehmung
- 74
- Fertigungsöffnung
- 76
- Fertigungsöffnung
- 78
- Fertigungsöffnung
- 80
- Fertigungsöffnung
- 82
- Verschlussmittel
- 84
- Verschlussmittel
- 86
- Verschlussmittel
- 88
- Verschlussmittel
- 90
- Verdrehsicherung
- 92
- Kodierungseinheit
- 94
- Steckrichtung
- 96
- Steckrichtung
- 98
- Stirnseite
- 100
- Stirnseite
- 102
- Anspritzstelle
- 104
- Anspritzstelle
- 106
- Stiftschutz
- 108
- Dichtwand
- 110
- Dichtwand
- 112
- Steg
- 114
- Steg
- 116
- Ausnehmung
- 118
- Ausnehmung
- 120
- Ausnehmung
- 122
- Ausnehmung
- 124
- Führungselement
- 126
- Rasthaken
- 128
- Rasterhöhung
- 130
- Schutzwandung
- 132
- Steg
- 134
- Steg
- 136
- Längssteg
- 138
- Ausnehmung
- 140
- Rippe
- 142
- Rippe
- 144
- Betätiger
- 146
- Biegebalken
- 148
- Steg
- 150
- Steg