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Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Abstandshalter ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 022 449 A1 bekannt. Der Abstandshalter dient zur Befestigung eines Gegenstandes mit einem Abstand zu einem mit einer Dämmschicht versehenen Untergrund, beispielsweise zur Befestigung einer Konsole einer Markise mit einem Abstand an einer Wand aus Stahlbeton, an der ein Wärmedämmverbundsystem angebracht ist. Da in der Dämmschicht eine unmittelbare Befestigung der Konsole nicht möglich ist, ist in der Wand eine in einem Bohrloch eingemörtelte Gewindestange als Ankerbolzen verankert, die die von der Markise in die Konsole eingeleiteten Kräfte in die Wand einleitet. Um den durch das Wärmedämmverbundsystem vorgegebenen Abstand zwischen dem zu befestigenden Gegenstand und dem Untergrund zu überbrücken, ist ein Abstandselement zwischen dem Gegenstand und dem Untergrund angeordnet, das den Ankerbolzen und den Gegenstand verbindet. Es weist auf seiner dem Ankerbolzen abgewandten und seiner dem Ankerbolzen zugewandten Seite je eine Sacklochbohrung auf, so dass das Abstandselement auf den Ankerbolzen aufgeschraubt und mit diesem verbunden werden kann. Die Konsole wird mittels einer durch eine Durchgangsbohrung in der Konsole in die dem Ankerbolzen abgewandte Sacklochbohrung eingebrachte Schraube an dem Abstandselement befestigt. Die Schraube wirkt somit als Verbindungselement zum Verbinden des Abstandselements mit dem Gegenstand. Das aus Kunststoff hergestellte Abstandselement verhindert einen Kontakt zwischen dem Ankerbolzen und der Schraube und reduziert somit die Wärmeübertragung zwischen diesen Bauteilen. Der Abstandshalter wirkt somit als thermisch trennender Isolator. Um eine ebene Auflagerfläche für die Konsole zu schaffen, ist an der dem Ankerbolzen abgewandten Seite des Abstandselements eine ebene Auflagerfläche ausgebildet, auf der die Konsole flächig aufliegt und gegen die die Konsole mittels der Schraube gepresst werden kann, was ein Wackeln der Konsole verhindert.
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Um auch größere Gegenstände befestigen zu können, werden häufig zwei Abstandshalter gemeinsam zur Befestigung eines Gegenstandes verwendet, wie dies in der 1 der genannten Offenlegungsschrift dargestellt ist. Damit die Konsole auf den Auflagerflächen der beiden Abstandselemente flächig aufliegen kann, ist es allerdings notwendig, dass die beiden Abstandshalter im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass die beiden Auflagerflächen in einer Ebene liegen. Sind die Abstandshalter nicht parallel ausgerichtet, so wird die Konsole auf den Auflagerflächen nicht mehr flächig aufliegen und wackeln. Dass die Abstandshalter nicht parallel sind, kann insbesondere durch nicht parallele Bohrlöcher verursacht sein, wodurch die Gewindebolzen ebenfalls nicht parallel zueinander ausgerichtet werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abstandshalter zu schaffen, bei dem die ordnungsgemäße Befestigung eines Gegenstandes auch dann noch möglich ist, wenn die Bohrungen für die Gewindebolzen nicht parallel zueinander sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Abstandshalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Abstandshalter dient zur Befestigung eines Gegenstandes mit einem Abstand zu einem mit einer Dämmschicht versehenen Untergrund und umfasst einen Ankerbolzen und ein Abstandselement. Der Ankerbolzen ist beispielsweise eine in den Untergrund eingemörtelte Gewindestange, eine Betonschraube mit einem am Kopf angeformten Gewinde oder eine in einen Dübel eingebrachte Stockschraube, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist. Allgemein gesprochen handelt es sich bei dem Ankerbolzen um ein Verankerungsmittel, über das Kräfte, die vom zu befestigenden Gegenstand in den Abstandshalter eingeleitet werden, an den Untergrund übertragbar sind. Ein Teil des Ankerbolzens kann in die Dämmschicht hineinragen. „Untergrund” bezeichnet allgemein eine lastabtragende Struktur, im Gegensatz zu der Dämmschicht, die im Regelfall keine oder nur geringe Lasten aufnehmen kann. Der Untergrund kann aus Beton oder Mauerwerk, aber auch aus Holz, Stahl oder anderen lastabtragenden Baustoffen bestehen. Der Gegenstand ist ein zu befestigendes Anbauteil, beispielsweise eine Konsole einer Markise oder eine Kopfplatte eines Stahlträgers. Das Abstandselement verbindet den Gegenstand mit dem Ankerbolzen und überbrückt zumindest einen Teil des Abstands zwischen dem Gegenstand und dem Untergrund. Dabei ist insbesondere eine biegesteife Verbindung zwischen dem Abstandselement und dem Ankerbolzen möglich, um dem Abstandshalter eine ausreichende Steifigkeit zu verleihen. Bei dem Verbindungselement zum Verbinden des Abstandselements mit dem Gegenstand handelt es sich beispielsweise um eine Schraube oder um eine Gewindestange, an der der Gegenstand mittels einer Mutter befestigt werden kann. Dabei stellt das Verbindungselement die Verbindung zwischen dem Abstandselement und dem Gegenstand insbesondere indirekt her, beispielsweise über ein zwischen dem Verbindungselement und dem Abstandselement angeordnetes weiteres Bauteil.
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Zumindest ein Teil des Abstandshalters besteht aus einem isolierenden Element. Der Abstandshalter wirkt somit als thermisch trennender Isolator, so dass der Wärmedurchgang, der auf Grund des Abstandshalters durch die Dämmschicht erfolgt, möglichst gering ist. Unter „isolierendem Element” ist insbesondere ein Bauteil aus Kunststoff oder einem Material zu verstehen, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die zur Abstandsbefestigung sonst üblichen Gewindestangen aus Stahl oder Edelstahl aufweist.
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Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Abstandshalter ist, dass zwischen dem Verbindungselement und dem Abstandselement ein drehbares Gelenk angeordnet ist. Das Gelenk ist dabei derart angeordnet, dass der zu befestigende Gegenstand mit dem Abstandselement gelenkig verbindbar ist. Auf Grund des drehbaren Gelenks ist es möglich, den Gegenstand und das Abstandselement gegeneinander auszurichten. Insbesondere kann die Achse des Verbindungselements gegenüber der Achse des Abstandselements verschwenkt werden, so dass das Verbindungselement unabhängig von der Ausrichtung des Abstandselements gegenüber dem Gegenstand ausgerichtet werden kann. Werden mehrere Abstandshalter zum Befestigen eines Gegenstandes verwendet, so können die Verbindungselemente durch Drehen so angeordnet werden, dass die Achsen der Verbindungselemente parallel zueinander sind. Somit ist eine Befestigung des Gegenstandes auch dann noch möglich, wenn die Achsen der Abstandshalter nicht parallel zueinander sind.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters ist die Position des drehbaren Gelenks bezüglich des Abstandselements in axialer Richtung des Abstandshalters veränderbar. Somit kann bei der Verwendung mehrerer Abstandshalter nicht nur die Parallelität der Verbindungselemente durch das drehbare Gelenk sichergestellt werden, sondern auch der Abstand zwischen dem Untergrund und dem drehbaren Gelenk. Da der Abstandshalter im Regelfall im Wesentlichen orthogonal zum Untergrund angeordnet ist, entspricht hierbei die „axiale Richtung” im Wesentlichen der Richtung, die die Entfernung des Gegenstandes vom Untergrund definiert.
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Vorzugsweise ist das drehbare Gelenk ein Kugelgelenk. Dabei soll als Kugelgelenk in diesem Zusammenhang allgemein ein Gelenk mit sphärisch gekrümmten Lagerflächen verstanden werden. Alternativ könnte jede Art von Momentengelenk eingesetzt werden, wie beispielsweise ein Kardangelenk. Kugelgelenke haben den Vorteil einer flächigen Anlage bei geringer Baugröße. Dies ermöglicht die Übertragung hoher Quer- aber auch Zugkräfte durch das Kugelgelenk bei einem insgesamt geringen Querschnitt. Außerdem kann aufgrund der relativ niedrigen Flächenpressung Kunststoff statt Metall eingesetzt werden, was die ensprechenden Bauteile kostengünstig und geometrisch flexibel gestaltbar macht. Zudem kann damit das Kugelgelenk gleichzeitig zur thermischen Trennung zwischen dem Verbindungselement und dem Abstandselement dienen, wodurch insbesondere Wärmeverluste verringert werden.
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Das Kugelgelenk weist vorzugsweise einen Rotationskörper auf, der zwischen zwei Schalen gelagert ist. Dabei weisen die Schalen zumindest abschnittsweise sphärisch geformte Lagerflächen auf. Sie müssen jedoch nicht schalenförmig im Sinne einer flächigen Schale sein, sondern können beispielsweise auch ringförmig sein oder einzelne Elemente enthalten, die gemeinsam eine Schale bilden. Die Schalen sind insbesondere in axialer Richtung des Abstandselements hintereinander angeordnet und zwar insbesondere so, dass die Lagerflächen zueinander weisen und der Rotationskörper zwischen ihnen aufgenommen ist. Hierdurch kann der Rotationskörper gegenüber den Schalen gekippt werden. Insbesondere sind die Schalen am Verbindungselement angeordnet. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass das Abstandselement, trotz einer Anordnung des Kugelgelenkks am Abstandselement, sehr schlank gebaut werden kann. Alternativ könnte der Rotationskörper am Verbindungselement angebracht sein und der Abstandhalter Lagerflächen aufweisen.
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Der derart beweglich am Verbindungselement gelagerte Rotationskörper weist vorzugsweise im Bereich zwischen den Schalen ein Lastangriffsmittel für das Abstandselement auf. Hierbei kommen unterschiedlichste Lastangriffsmittel, wie beispielsweise eine Verklipsung, Verklebung, ein Bajonettverschluss oder eine Verpressung, in Frage. Insbesondere bietet aber ein Gewinde die Möglichkeit einer einfachen Montage und Demontage.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rotationskörper eine Durchgangsöffnung auf. Dies ermöglicht, dass die beiden Schalen von einem den Rotationskörper durchdringenden Element, beispielsweise von dem Verbindungselement, gehalten werden, der Rotationskörper also nicht umgriffen werden muss. Vorzugsweise erweitert sich die Durchgangsöffnung von der Mitte ausgehend jeweils nach außen, insbesondere im Wesentlichen doppelkegelig. Hierdurch wird bei der Montage eine Zentriermöglichkeit in der Mitte der Durchgangsöffnung geschaffen und der Rotationskörper erhält eine begrenzte Beweglichkeit, beispielsweise auf dem als Gewindestange ausgebildeten Verbindungselement.
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Vorzugsweise ist das Verbindungselement am Kugelgelenk angeordnet und das Kugelgelenk ist drehfest in Bezug auf eine Rotation um die Längsachse des Verbindungselements. Dadurch kann eine Verbindung zwischen dem Kugelgelenk und dem Abstandselement auf drehende Weise hergestellt und wieder gelöst werden, ohne dass das Kugelgelenk mitdreht. Insbesondere bei einem Kugelgelenk mit Rotationskörper und einem Gewinde als Lastangriffsmittel ist dies von erheblichem Vorteil bei einer möglichen Demontage des Abstandshalters. Um die Drehfestigkeit des Kugelgelenks möglichst einfach herstellbar umzusetzen, schlägt die Erfindung vor, dass der Rotationskörper im Bereich der Durchgangsöffnung ein Drehmitnahmemittel aufweist, beispielsweise eine Nut-Feder-Verbindung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters ist an der dem Gegenstand zugewandten Seite des drehbaren Gelenks ein Auflagerelement mit ebener Auflagerfläche angeordnet. Das Auflagerelement bietet dem zu befestigenden Gegenstand ein flächiges oder ringförmiges Auflager, wobei das Auflagerelement mittels dem drehbaren Gelenk gegenüber dem Gegenstand ausgerichtet werden kann. Der Gegenstand kann mittels dem Verbindungselement fest mit dem Auflagerelement verbunden und gegen das Auflagerelement verspannt werden, so dass der zu befestigende Gegenstand nicht wackelt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abstandselement zumindest abschnittsweise und/oder teilweise rohrförmig. Dies hat den Vorteil, dass bei geringem Materialeinsatz ein sehr großes Biegemoment durch das Abstandselement übertragen werden kann, wie es durch die Abstützung von Kräften, die auf Grund des Gegenstandes mit einem Hebelarm auf das Abstandselement wirken, am Abstandselement nahe dem Ankerbolzen auftreten kann. Weiterhin ergibt sich ein einfacher Aufbau, wenn das Abstandselement rohrförmig das Kugelgelenk am Befestigungsanker umfasst.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Befestigungsanordnung mit zwei erfindungsgemäßen Abstandshaltern in einer Schnittdarstellung;
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2 eine vergrößere Darstellung des drehbaren Gelenks eines der erfindungsgemäßen Abstandshalter der 1 in einer teilweise geschnittenen Darstellung;
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3 das Kugelgelenk des erfindungsgemäßen Abstandshalters in einer teilweise geschnittenen Darstellung; und
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4 das Kugelgelenk des erfindungsgemäßen Abstandshalters in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.
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1 zeigt eine Befestigungsanordnung mit zwei erfindungsgemäßen Abstandshaltern 1. Mit den Abstandshaltern 1 ist ein Gegenstand 2, hier eine Konsole einer Markise, mit einem Abstand zu einem mit einer Dämmschicht 3 versehenen Untergrund 4 befestigt. Die Dämmschicht 3 besteht aus Hartschaumplatten 5 und einer darauf angebrachten Putzschicht 6. Beim Untergrund 4 handelt es sich um eine Wand eines nicht dargestellten Gebäudes aus Stahlbeton.
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Die Abstandshalter 1 umfassen je einen Ankerbolzen 7 und ein Abstandselement 8. Bei den Ankerbolzen 7 handelt es sich um Gewindestangen, die in Bohrlöcher 9 mittels einer Mörtelmasse 10 eingemörtelt und somit im Untergrund 4 verankert sind. Das Abstandselement 8 eines jeden Abstandshalters 1 ist eine rohrförmige Abstandshülse 11, die an ihren beiden offenen Seiten 13, 14 jeweils ein Innengewinde 12 aufweist. Die dem Ankerbolzen 7 zugewandte Seite 13 des Abstandselements 8 ist mittels des einen Innengewindes 12 auf den Ankerbolzen 7 aufgeschraubt, so das die Abstandshülse 11 mit dem Ankerbolzen 7 biegesteif verbunden ist. Am Abstandselement 8 ist an seiner dem Ankerbolzen 7 abgewandten Seite 14 ein drehbares Gelenk 15 befestigt, an dem ein als Gewindestange ausgeführtes Verbindungselement 16 zum Verbinden des Abstandselements 8 mit dem Gegenstand 2 angeordnet ist. Das drehbare Gelenk 15, das in den 2 bis 4 dargestellt ist und nachfolgend näher beschrieben wird, ist zwischen dem Verbindungselement 16 und dem Abstandselements 8 angeordnet, so dass das Verbindungselement 16 den Gegenstand 2 indirekt, mittels des Gelenks 15 und somit gelenkig, mit dem Abstandselement 8 verbindet. „Gelenkig” bedeutet, dass das Verbindungselement 16 relativ zu der mit dem Ankerbolzen 7 biegesteif verbundenen Abstandshülse 11 verdreht werden kann.
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Zwischen dem Gegenstand 2 und dem Gelenk 15 ist ein hülsenförmiges Auflagerelement 17 angeordnet, das eine ebene Auflagerfläche 18 aufweist, auf der der Gegenstand 2 flächig aufliegt. Der Gegenstand 2 ist durch eine Mutter 19 an dem Verbindungselement 16 befestigt und gegen die Auflagerfläche 18 verspannt, so dass er nicht wackelt. Das drehbare Gelenk 15 weist ein Gewinde 20 als Lastangriffsmittel 21 auf, mit dem es in das Innengewinde 12 auf der dem Ankerbolzen 7 abgewandten Seite 14 der Abstandshülse 11 eingeschraubt ist. Durch ein Ein- und Ausschrauben des Gelenks 15 ist die Position des drehbaren Gelenks 15 bezüglich des Abstandselements 8 in axialer Richtung veränderbar. Somit können die beiden Auflagerflächen 18 der Auflagerelemente 17 der Abstandshalter 1 zueinander ausgerichtet werden, so dass die beiden Auflagerflächen 18 gemeinsam in einer Ebene liegen und der Gegenstand 2 an beiden Abstandshaltern 1 problemlos befestigt werden kann.
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Die 2 bis 4 zeigen den Bereich der gelenkigen Verbindung genauer. Der Übersicht halber ist das Auflagerelement 17, der Gegenstand 2, sowie die Mutter 19 nicht dargestellt, in den 3 und 4 darüber hinaus auch nicht die Abstandshülse 11 und in 4 außerdem auch nicht das als Gewindestange ausgeführte Verbindungselement 16.
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Das drehbare Gelenk 15 ist als Kugelgelenk 22 ausgeführt und weist einen Rotationskörper 23 aus Kunststoff auf, der die Grundform einer Kugel hat. Er ist mittig ausgenommen von einer Durchgangsöffnung 24, die sich von der Mitte ausgehend jeweils leicht konisch, im Wesentlichen doppelkegelig, nach außen erweitert. Parallel zur Durchgangsöffnung 24 ist an der Außenseite das Gewinde 20 angeordnet. Auf das Gewinde 20 ist die Abstandhülse 11 aufgeschraubt. Das Gewinde 20 dient somit als Lastangriffsmittel 21 für das Innengewinde 12 der Abstandshülse 11.
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Der Rotationskörper 23 ist zwischen zwei ringförmigen Schalen 25 auf dem Verbindungselement 16 angeordnet. Das Verbindungselement 16 durchdringt jeweils die Schalen 25 und den Rotationskörper 23. Die Schalen 25 weisen jeweils zueinander gewandte, sphärisch gekrümmte Lagerflächen 26 zum Halten des Rotationskörpers 23 auf. Über diese Lagerflächen 26 werden zwischen der Abstandshülse 11 und dem Verbindungselement 16 wirkende Kräfte übertragen. Sie bewirken außerdem, dass sich der Rotationskörper 23 um eine senkrecht zur Längserstreckung des Verbindungselements 16 stehende Achse schwenken kann. Um die Längsachse des Verbindungselements 16 kann dagegen keine Drehbewegung erfolgen, da der Rotationskörper 23 im Bereich der Durchgangsöffnung 24 Drehmitnahmemittel 27 in Form von vier über den Umfang verteilten Kerben 28 aufweist. In diese Kerben 28 greift jeweils ein Wulst 29 einer Aufnahmebuchse 30 aus Kunststoff ein. Die Kerben 28 und Wulste 29 bilden zusammen jeweils eine Nut-Feder-Verbindung. Die Aufnahmebuchse 30 umhüllt eng das Verbindungselement 16 und ist so lang, dass sie die beiden Schalen 25 und den Rotationskörper 23 durchdringt und aufnimmt. Durch die doppelte Konizität der Durchgangsöffnung 24 kann der Rotationskörper 23 auf der Aufnahmebuchse 30 schwenken. Die Aufnahmebuchse 30 ist durch einen breiten Schlitz 31 in zwei Zungen 32 geteilt (siehe 4), damit eine der beiden Schalen 25 bei der Montage durch leichtes Zusammendrücken der Zungen 32 über die Wulste 29 geschoben werden kann. An dem den Zungen 32 abgewandten Ende weist die Aufnahmebuchse 30 einen umlaufenden Kragen 33 auf. Zwei Sicherungsmuttern 34 verklemmen die Aufnahmebuchse 30, die beiden Schalen 25 und den Rotationskörper 23. Durch das Verklemmen ist die Aufnahmebuchse 30 gegen Verdrehen gesichert.
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Die Ausbildung des Rotationskörpers 23, der Aufnahmebuche 30 sowie der Schalen 25 aus Kunststoff führt zu einer Trennung des metallenen Verbindungselements 16 von der ebenfalls metallenen Abstandshülse 11, so dass das drehbare Gelenk 15 als isolierendes Bauteil und der Abstandshalter 1 somit als thermisch trennender Isolator wirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abstandshalter
- 2
- Gegenstand
- 3
- Dämmschicht
- 4
- Untergrund
- 5
- Hartschaumplatte
- 6
- Putzschicht
- 7
- Ankerbolzen
- 8
- Abstandselement
- 9
- Bohrloch
- 10
- Mörtelmasse
- 11
- Abstandshülse
- 12
- Innengewinde
- 13
- dem Ankerbolzen 7 zugewandte Seite des Abstandselements 8
- 14
- dem Ankerbolzen 7 abgewandte Seite des Abstandselements 8
- 15
- drehbares Gelenk
- 16
- Verbindungselement
- 17
- Auflagerelement
- 18
- Auflagerfläche
- 19
- Mutter
- 20
- Gewinde
- 21
- Lastangriffsmittel
- 22
- Kugelgelenk
- 23
- Rotationskörper
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Schale
- 26
- Lagerfläche
- 27
- Drehmitnahmemittel
- 28
- Kerbe
- 29
- Wulst
- 30
- Aufnahmebuchse
- 31
- Schlitz
- 32
- Zunge
- 33
- Kragen
- 34
- Sicherungsmutter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005022449 A1 [0002]
