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Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät mit einem Isolierstoffgehäuse, das zwei längs einer umlaufenden Fügelinie aufeinandergesetzte Gehäusehälften umfasst, mit Verbindungsmitteln zum Zusammenhalten der beiden Gehäusehälften, wobei die Verbindungsmittel einen Rasthaken an einer ersten Gehäusehälfte und ein Rastlager an einer zweiten Gehäusehälfte umfassen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät ist beispielsweise aus der
DE 10 2007 032 841 A1 bekannt. Gattungsgemäße Installationsschaltgeräte, beispielsweise Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter, weisen eine Front- und eine gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten auf, und umfassen wenigstens eine erste Gehäuseschale und wenigstens ein Abdeckteil, die unter Ausbildung einer umlaufenden Fügelinie zusammengehalten sind. Weiterhin umfasst das Isolierstoffgehäuse von gattungsgemäßen Installationsschaltgeräten im Bereich der Schmalseiten Aufnahmeräume für Anschlussklemmen.
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Das Abdeckteil kann als zweite Gehäuseschale ausgebildet sein, so dass ein aus zwei an der umlaufenden Fügelinie zusammenstoßende Gehäusehalbschalen gebildetes Isolierstoffgehäuse entsteht. Man spricht dann von einem Gehäuse in Schalenbauweise. Gehäusehälfte im Sinne der Erfindung kann also entweder eine Gehäusehalbschale oder eine Abdeckplatte sein, oder auch ein Gehäusesockel oder ein Gehäusedeckel, letzteres bei einem Gehäuse in Sockelbauweise.
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Üblicherweise sind die Gehäusehälften oder Gehäuseschalen mittels Nietverbindungen an mehreren Nietstellen zusammengehalten. In der Ausführungsform gemäß der
DE 10 2007 032 841 A1 sind im Bereich eines Klemmenaufnahmeraumes und im Bereich der diesem zugeordneten Schmalseite des Gehäuses ein weitere Verbindungsmittel in Form eines Rasthaken an einer ersten Gehäusehälfte und eines Rastlagers an einer zweiten Gehäusehälfte vorgesehen, welche die Gehäuseschale und das Abdeckteil dort an der Fügelinie zusammenhalten. Dabei verrasten der Rasthaken und das Rastlager beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften zum Gesamtgehäuse sofort miteinander, das heißt, die beiden Rastflächen von Rasthaken und Rastlager gleiten übereinander. Dabei wird der Rasthaken von einem federnd auf ihn wirkenden federnden Steg nach Art einer Zwangsführung in seine Rastposition verbracht und dort gehalten.
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Die Verbindung der beiden Gehäusehälften erfolgt durch die Nieten, die zusätzlich vorhandenen Rasthaken und Rastlager verhindern ein Auseinanderklaffen der beiden Gehäusehälften beim Anziehen der Klemmschraube. Nach dem Vernieten kann es im Laufe der Zeit dennoch zur Ausbildung eines Spaltes zwischen den beiden Gehäusehälften kommen, insbesondere durch Relaxation des Materials der Gehäusehälften, welches üblicherweise ein Thermoplast ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Installationsschaltgerät zu schaffen, bei dem die Nietverbindungen zwischen den beiden Gehäusehälften im Bereich der Anschlussklemmen durch rastmittel unterstützt sind, und bei dem das durch Material-Relaxation bedingte Auftreten eines Spaltes zwischen den beiden Gehäusehälften im Bereich der Anschlussklemmen auch nach langjährigem Gebrauch des Gerätes vermieden ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß also ist die Abstandssumme aus einem ersten Abstand, den eine erste Rastfläche des Rasthakens von der ersten Gehäusehälfte einnimmt, und einem zweiten Abstand, den eine zweite Rastfläche von der zweiten Gehäusehälfte einnimmt, kleiner als der Abstand der beiden Gehäusehälften bei längs der Fügelinie aufeinandergesetzten Gehäusehälften. In vorteilhafter Weise sind die Rastnase und das Rastlager an Breitseiteflächen der jeweiligen Gehäusehälfte angebracht.
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Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist gewissermaßen eine Verrastung unter Vorspannung. Denn wenn die beiden Gehäusehälften aufeinander gesetzt werden, sind aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Rastflächen der Rastnase und des Rastlagers in Richtung der bei der Verrastung auf sie wirkenden Normalkraft voneinander ein Stück weit beabstandet. Wenn die Gehäusehälften aufeinander gesetzt werden, können der Rasthaken und das Rastlager zunächst noch nicht verrasten. Man kann auch von einer maßlichen Überschneidung des Schnapphakens an einer Gehäusehälfte und des Schnapplagers in der anderen Gehäusehälfte sprechen.
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Die beiden Gehäusehälften können wieder voneinander entfernt werden, ohne dass eine Verrastung gelöst werden müsste. Das ist vorteilhaft bei der Montage und Endprüfung des Installationsschaltgerätes. Es lassen sich dann mechanische Kontrollen durchführen, beispielsweise die Prüfung der Entklinkungskraft, denn das Gehäuse kann vollständig geschlossen werden. Sollte bei einer solchen Prüfung ein Defekt eines Pols festgestellt werden, so lässt sich das Gehäuse ohne Werkzeug zu Reparaturzwecken auch wieder einfach öffnen.
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Um die Rastnase und das Rastlager zu verrasten, muss der Abstand zwischen beiden überwunden werden. Dies geschieht dadurch, dass eine Kraft entgegen der bei Verrastung wirkenden Normalkraft ausgeübt wird, welche die beiden Rastflächen von Rasthaken und Rastlager soweit aufeinander zubewegt, bis beide verrastend übereinander gleiten können. Ist das geschehen, kann die Kraft wieder entfallen, und es wirkt die Normalkraft, die die beiden Rastflächen gegeneinander drückt. Dadurch, dass die beiden Gehäusehälften zur Herstellung der Verrastung im bereich von Rasthaken und Rastlager zunächst aufeinander zu bewegt, also aufeinander zu gedrückt, werden müssen, wird ein Spalt zwischen den beiden Gehäusehälften in diesem Bereich zu null.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Wandflächen der Gehäusehälften im Bereich des Rasthakens und des Rastlagers federelastisch ausgebildet. Damit wird als Vorteil erreicht, dass die Verrastung eine Vorspannung erfährt. Wenn die beiden Gehäusehälften aufeinandergesetzt sind, findet, wie oben erläutert, zunächst noch keine Verrastung zwischen dem Rasthaken und dem Rastlager statt. Druck auf die Gehäusewand im Bereich von Rasthaken und Rastlager in dem Sinne, dass die beiden Breitseitenflächen des Gehäuses aufeinander zu gedrückt werden, bewirkt eine partielle elastische Verformung der Gehäusefläche, wodurch der Abstand zwischen den Rastflächen von Rastnase und Rastlager so weit verringert wird, bis beide übereinander gleiten können und damit eine Verrastung bewirkt ist. Wenn anschließend der Druck auf die Gehäusefläche weggenommen wird, so erzeugt die federelastische Rückstellkraft der Gehäusebreitseiten eine Normalkraft senkrecht zu den Rastflächen von Rastnase und Rastlager, welche eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Rastnase und dem Rastlager bewirkt, und somit sind beide dann lösbar verrastet. Im Rahmen des herstellungs- und Montageprozesses kann dieser Druck auf die Gehäuseflächen während des Vernietungsvorgangs durch die Nietwerkzeuge aufgebracht werden. Die erfindungsgemäße Gestaltung eines Installationsschaltgerätes ermöglicht somit die zusätzliche Verrastung unter Vorspannung während des Vernietungsvorganges.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Installationsschaltgerätes mit der zusätzlichen Verrastung unter Beibehaltung einer Vorspannung besteht darin, dass die federelastische Rückstellkraft, die die beiden nach Wegfall der Druckkraft wieder aufgrund ihrer Federelastizität auseinanderstrebenden Gehäuseflächen als Normalkraft auf die Rastflächen von Rastnase und Rastlager ausübt, während der weiteren Produktlebenszeit bestehen bleibt. Somit wird die Verrastung zwischen dem Rasthaken und dem Rastlager permanent unter einer Vorspannung gehalten. Sollte es im Laufe des Produktlebenszyklus zu einer Relaxation des Materials der Gehäusehälften kommen, diese sind nämlich oft aus einem thermoplastischen Material gefertigt, was im Laufe der Zeit zum Fließen neigt und damit zu einer Reaxation führt, so wirkt die elastische Vorspannung dem entgegen und hält die Normalkraft auf die Rastflächen so groß, dass eine gegenseitige Verschiebung von Rastnase und Rastlager aufgrund der Reibungskraft zwischen beiden zuverlässig verhindert wird, die Verrastung sich somit nicht selbsttätig lösen kann. Ursache für eine Relaxation können neben thermischen Effekten auch Materialermüdung aufgrund einer von Bauteilen einer Schnellbefestigungsvorrichtung permanent auf die Gehäusewände ausgeübten Federkraft sein. Darüber hinaus unterstützt die federelastische Rückstellkraft auch eine gegebenenfalls vorhandene federnde Funktion einer solchen Schnellbefestigungsvorrichtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an einer Gehäusewand ein federnder Führungssteg vorgesehen, der den Rasthaken federnd gegen das Rastlager drückt. Ein solcher Führungssteg wirkt wie eine federnde Zwangsführung und unterstützt das Zustandekommen der Verrastung, nachdem der Abstand zwischen Rasthaken und Rastnase so weit verringert wurde, dass die beiden Rastflächen zur Herbeiführung des verrasteten Zustandes übereinander gleiten können. Der Führungssteg übt eine federelastische Kraft auf den Rasthaken aus, und schiebt ihn dann bei Erreichen des geeigneten Abstandes mit seiner Rastfläche über die Rastfläche des Rastlagers.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an einer Gehäusewand in der Nähe des Rastlagers ein Eingriffsschlitz vorgesehen, durch den ein Werkzeug zum Entrasten von Rastnase und Rastlager eingeführt werden kann. Ohne eine solche Eingriffsmöglichkeit wäre ein zerstörungsfreies Entrasten und damit Öffnen der beiden Gehäusehälften nach dem erfolgten Verrasten nicht mehr möglich. Sollte dies allerdings doch einmal erforderlich werden, etwa zu Reparaturzwecken, so kann durch den Eingriffsschlitz ein Werkzeug eingeführt werden, das den Rasthaken entgegen der rückstellenden Federkraft des federnden Führungsstegs von dem Rastlager wegdrückt und dadurch ein zerstörungsfreies Entrasten ermöglicht.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht auf das geschlossene Gehäuse eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes,
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2 in vergrößerter Darstellung eine Einsicht in das im Bereich des Klemmenanschlusses teilweise geöffneten Gehäuses, bei verrastetem Zustand, sowie
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3 schematisch die Ansicht nach 2, stark vereinfacht, in nicht verrastetem Zustand.
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In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt einen Leitungsschutzschalter
10 mit einem Isolierstoffgehäuse
11, welches in sogenannter Schalenbauweise aus zwei längs einer umlaufenden Fügelinie
12 zusammengesetzten Gehäusehälften
13,
14 gebildet ist. Solche Leitungsschutzschalter sind im Prinzip bekannt, beispielsweise nimmt auch die
DE 10 2007 032 841 A1 darauf Bezug.
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Das Gehäuse 11 hat eine Frontseite 31 oder Bedienseite, und eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite 32. An der Befestigungsseite befinden sich Befestigungsmittel zum Aufschnappen des Gerätes auf einer Normprofiltragschiene in einer Installationsverteilung, meistens zusammen mit anderen Installationsschaltgeräten in einem sogenannten Reihenverbund. Die Befestigungsmittel umfassen eine feststehende Nase 33 und eine bewegliche Nase, die an der Befestigungsseite 32 längsverschieblich gehalten ist und durch die rückstellende Kraft einer Feder in Richtung auf die feststehende Nase 33 hin mit einer Haltekraft beaufschlagt ist. Die Gegenkraft zu der Haltekraft ist durch die Gehäuseschalen 13, 14 aufgebracht. Solche, auch Schnellbefestigung genannten Vorrichtungen, sind im Prinzip ebenfalls bekannt und in einer ganzen Reihe von unterschiedlichen Ausführungsformen verfügbar. In der Darstellung der 1 ist daher keine Schnellbefestigung eingezeichnet. In der Darstellung der 2 ist zwischen den beiden Wandflächen 19, 20 der Aufnahmeraum 23 für die Schnellbefestigung angedeutet.
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Das Gehäuse 11 hat noch zwei Schmalseiten 34, 35 und zwei Breitseiten 36, 37. An den Schmalseiten 34, 35 befinden sich die Anschlussklemmen zum Anschluss von Anschlussleitern, beispielsweise Kastenrahmenklemmen in einem Klemmenaufnahmeraum. In der Darstellung der 1 ist eine Klemmenöffnung 24 gezeigt, durch die eine Kastenrahmenklemme im Inneren des Gehäuses zugänglich ist, deren Klemmstück 30 (siehe 2) mittels einer Klemmschraube fest- und losgeschraubt werden kann, die von der Frontseite her über eine Schraubenöffnung 25 für einen Schraubendreher zugänglich ist. Auch andere Arten von Klemmen können selbstverständlich eingesetzt werden.
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Weiterhin sieht man an der Schmalseite eine Testöffnung 26. Diese dient dem Zugang eines Kalibrierwerkzeugs zu einer Kalibrierschraube 29 (siehe 2) im Geräteinneren, durch die bei der Fertigung ein thermischer Auslöser im Gerät kalibriert werden kann. Die Testöffnung wird nach erfolgter Kalibrierung meistens verschlossen.
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Die beiden Gehäusehälften 13, 14 werden üblicherweise durch Nieten zusammengehalten. Stellvertretend für normalerweise mehrere vorhandene Nietverbindungen sind in der Darstellung der 1 zwei Nietlöcher 27, 28 an den Breitseiten dargestellt.
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Zusätzlich zu der Nietverbindung sind die beiden Gehäusehälften Bereich der Anschlussklemmen mittels Rastmitteln verbunden. Wie bereits in der
DE 10 2007 032 841 A1 beschrieben, dient die zusätzliche Verrastung der stärkeren Befestigung der beiden Gehäuseschalen aneinander im Bereich der Anschlussklemmen.
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Bei der hier gezeigten Erfindung sind die Rastmittel durch einen Rasthaken 15, der an der ersten Gehäusehälfte 14 angebracht ist, und ein Rastlager 16, das an der zweiten Gehäusehälfte 13 angebracht ist, realisiert. Auch das Rastlager 16 hat im Prinzip die Form eines Rasthakens. Beide Rastmittel umfassen einen balkenförmigen, federelastischen Steg und an dessen freiem Ende eine Rastfläche 17, 18 an einem nasenförmigen Endstück.
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3 zeigt die Lage der Rastmittel gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Zustand, in dem die beiden Gehäuseschalen 13, 14 längs ihrer umlaufenden Fügelinie zusammengesetzt, aber noch nicht vernietet sind. Der Rasthaken 15 und das Rastlager 16 sind noch nicht verrastet. Beide liegen nebeneinander und überlappen sich nicht. Sie können in diesem Zustand auch noch nicht verrasten, denn die Abstandssumme aus einem ersten Abstand, den die erste Rastfläche 17 des Rasthakens 15 von der ersten Gehäusehälfte 14 einnimmt, und einem zweiten Abstand, den die zweite Rastfläche 18 des Rastlagers von der zweiten Gehäusehälfte 13 einnimmt, ist kleiner als der Abstand, den beiden Gehäusehälften 13, 14 bei längs der Fügelinie 12 aufeinandergesetzten Gehäusehälften 13, 14 voneinander haben. Gegenüber dem Rastlager 16 befindet sich an der zweiten Gehäusehälfte 13 ein weiterer federelastischer Arm, ein sogenannter federelastischer Führungssteg 21, der mit seinem freien Ende gegen das freie Ende des Rasthakens 15 drückt und diesen aufgrund seiner federelastischen Rückstellkraft auf das Rastlager 16 hin drückt.
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Die zweite Wandfläche 13 ist in einem Bereich 19 der Breitseitenwand, in dem das Rastlager 16 angebracht ist, etwas dünner ausgeführt als im restlichen Bereich der Gehäusewand und bekommt dadurch in diesem Bereich 19 andere federelastische Eigenschaften. Sie lässt sich dort insbesondere leichter nach innen drücken, wobei das Rastlager 16 sich dann auf die gegenüberliegende Gehäusehälfte 14 hin bewegt.
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Entsprechend ist auch die erste Gehäusehälfte 14 in einem Bereich 20 der Breitseitenwand, in dem der Rasthaken 15 angebracht ist, etwas dünner ausgeführt als im restlichen Bereich der Gehäusewand und bekommt dadurch in diesem Bereich 20 andere federelastische Eigenschaften. Sie lässt sich dort insbesondere leichter nach innen drücken, wobei der Rasthaken 15 sich dann auf die gegenüberliegende Gehäusehälfte 13 hin bewegt.
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Bei Druck auf die beiden Gehäusehälften im Bereich der Wandflächen 19, 20, wie er beispielsweise beim Vernieten von dem Nietwerkzeug aufgebracht wird, verschieben sich also die beiden Rastflächen 17, 18 aufeinander zu. Schließlich sind sie in einer solchen Lage, dass der Rasthaken 15 dem Druck von Seiten des federnden Führungssteges 21 nachgeben und über die Rastfläche 18 gleiten kann, so dass die Verrastung somit erfolgt ist.
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Um die Verrastung wieder zu lösen, kann man mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Schraubendreher, in einen Eingriffsschlitz 22, der sich nahe des Rastlagers 16 in der Breitseitenwand des Gehäuses befindet, eingreifen und den federnden Führungssteg 21 wieder zurück drücken, so dass er den Rasthaken 15 nicht mehr gegen das Rastlager 16 drücken kann, dann kann der Rasthaken 15 aufgrund seiner federelastischen Eigenschaften wieder zurück in die entrastete Lage nach 3 schnappen und die Gehäusehälften können voneinander gelöst werden, nachdem zuvor auch noch die Nieten geöffnet wurden.
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Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist, und daß die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne daß von wesentlichen Attributen derselben abgewichen wird, und es ist daher erwünscht, daß die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nichtbeschrankend betrachtet werden, wobei auf die beigefügten Ansprüche mehr als auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, und es ist daher beabsichtigt, daß alle Variationen, die innerhalb des Sinns und Bereichs der Äquivalenz der Ansprüche liegen, darin eingeschlossen sind. Bezugszeichenliste
| 10 | Installationsschaltgerät |
| 11 | Isolierstoffgehäuse |
| 12 | Fügelinie |
| 13 | Zweite Gehäusehälfte |
| 14 | Erste Gehäusehälfte |
| 15 | Rasthaken |
| 16 | Rastlager |
| 17 | Erste Rastfläche |
| 18 | Zweite Rastfläche |
| 19 | Wandfläche |
| 20 | Wandfläche |
| 21 | Federnder Führungssteg |
| 22 | Eingriffsschlitz |
| 23 | Aufnahmeraum für die Schnellbefestigung |
| 24 | Klemmenöffnung |
| 25 | Schraubenöffnung |
| 26 | Testöffnung |
| 27 | Nietloch |
| 28 | Nietloch |
| 29 | Kalibrierschraube |
| 30 | Klemmstück |
| 31 | Frontseite |
| 32 | Befestigungsseite |
| 33 | Feststehende Nase |
| 34 | Schmalseite |
| 35 | Schmalseite |
| 36 | Breitseite |
| 37 | Breitseite |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007032841 A1 [0002, 0004, 0023, 0028]
