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Die Erfindung betrifft eine Luftfederanordnung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Luftfederanordnung findet zum Beispiel in der Automobilindustrie, insbesondere bei der Fahrerhauslagerung eines NKW ihre Verwendung.
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Aus der
US 2008/0 265 475 A1 sowie der
DE 102 40 751 A1 sind gattungsbildende Luftfederanordnungen bekannt.
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Bei diesen Luftfederanordnungen wird ein Luftederbalg, der als ein Rollbalg ausgeführt werden kann, zur Aufnahme der aufgrund von Strassenunebenheiten entstehenden Schwingungen verwendet. Bei einem NKW wird die heiße Luft aus dem Motorraum hinter das Fahrerhaus zumindest in der Nähe der dort eingebauten Luftfederbalge abgeleitet. Außer dem wird die Abgasanlage eines NKW oft im hinteren Bereich an dem Fahrerhaus entlang gefuhrt. Der Luftfederbalg ist dabei der direkten Hitzeeinstrahlung ausgesetzt. Weitere äußere Einflüsse, wie Steinschlag oder die Ultraviolettstrahlung der Sonne beeinflussen ebenfalls negativ die Lebensdauer des Federbalgs.
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In der
DE 102 40 751 A1 ist eine Luftfederanordnung mit einer Schutzvorrichtung beschrieben, welche topfartig ausgeführt ist und axial von oben auf die Luftfeder montiert werden muss. Des Weiteren muss die Montage zu einem Zeitpunkt erfolgen, bevor die Luftfederanordnung an ihrem Bestimmungsort angebracht wird. Wenn die Luftfederanordnung dann an dem Fahrzeug montiert wird, ist die Schutzvorrichtung an dieser bereits befestigt. Durch ihre Ausgestaltungsform verdeckt die bereits vormontierte Schutzvorrichtung die Luftfeder. Dies macht die in der chronologischen Montagefolge vorgesehene automatisierte Qualitätskontrolle durch Kameras auf dem Fließband unmöglich. Die Kamera kann bei einer bereits vormontierten Schutzvorrichtung die Klemmung des Balgs, sowie die ordnungsgemäße Stützringmontage nicht mehr erkennen.
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Die in der
US 2008/0 265 475 A1 beschriebene und dort in den
13 bis
16 abgebildeten gattungsgemäßen Schutzvorrichtungen für eine Luftfederanordnung müssen ebenfalls axial von oben auf die Luftfeder montiert werden, wobei die Montage der Schutzvorrichtung an die Luftfederanordnung ebenfalls vor der Anbringung der Luftfederanordnung an ihrem Bestimmungsort ausgeführt werden muss. Somit wird das oben erwähnte Problem mit der automatisierten Qualitätskontrolle nicht gelöst.
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Es sind in der
US 2008/0 265 475 A1 weitere Schutzvorrichtungen beschrieben und dort in den
6 und
17 abgebildet, die jedoch keinen Träger besitzen, der an dem Luftfederbalg ausgeführt ist und demnach nicht gattungsgemäß sind. Diese Schutzvorrichtungen bestehen im Wesentlichen aus zwei Halbschalen, die den Federbalg umschließend miteinander zusammengeführt und dann verschraubt werden. Die Befestigung kann in diesem Fall nach der Montage der Luftfeder ausgeführt werden. Allerdings wird die Montage durch gleichzeitige Handhabung von mehreren Bestandteilen der Schutzvorrichtung, wie zwei Halbschalen, eine Schraube, eine Gewindemutter, Unterlegscheiben und den für die Montage nötigen Werkzeugen, bedeutend erschwert.
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Die
DE 10 2004 023 561 A1 , die nicht gattungsbildend ist, zeigt eine Luftfederanordnung umfassend einen Luffederbalg aus einem elastomeren Werkstoff, einen Deckel, der einen ersten Anschlussbereich für ein Balgende, sowie ein erstes und ein zweites Bauteil aufweist, einen Abrollkolben, welcher eien zweiten Anschlussbereich für das zweite Balgende aufweist, sowie einer Schutzmanschette für den Luftfederbalg. Gemäß der
DE 10 2004 023 561 A1 soll die Schutzmanschette, sowie der Deckel mit Hilfe eines gemeinsamen Spannrings an dem Luftfederbalg befestigt werden.
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Aus der
EP 1 826 452 A2 ist ebenfalls eine Befestigungsmöglichkeit einer Schutzmanschette an einem Luftfederbalg mittels eines Spannrings entnehmbar. Diese Druckschrift ist ebenfalls nicht gattungsbildend.
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Das in der ebenfalls nicht gattungsbildenden
DE 28 50 051 A1 , offenbarte Verfahren zum Bilden eines Schutzrohres aus Kunststoff an einem Teleskopstoßdämpfer sieht vor, dass eine ringförmige Platte mit über den Umfang verteilten nach außen gerichteten Zähnen an der Kolbenstange des Stoßdämpfers befestigt und mit einem Blatt aus Kunststoff umwickelt wird. Das Kunststoffblatt ist auf eine vorgegebene Länge und Breite dimensioniert und mit mehreren geschlossenen Schlitzen versehen. Die Zähne greifen in die entsprechenden Schlitze des Kunststoffbandes ein. Nach em Umwickeln wird des Kunststoffblatt an den zusammentreffenden Kanten verschweißt.
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Aufgabe dieser Erfindung ist es eine Luftfederanordnung mit einer auf eine einfache Weise und mit geringem Aufwand montierbaren Schutzvorrichtung zu entwickeln, bei der die genannten Probleme einfach und kostengünstig behoben sind.
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Es wird, zur Lösung des Problems eine Luftfederanordnung bereitgestellt, mit
- • einem Luftfederbalg, der an einem Endbereich zumindest mittelbar an einem tragenden Fahrzeugteil, wie Karosserie befestigt ist, wobei dessen anderer Endbereich zumindest mittelbar an einem zu tragenden Teil, wie Fahrerhaus angebracht ist, wobei der Luftfederbalg eine volumenelastische Luftkammer begrenzt, sowie
- • einer Schutzvorrichtung, die unter Einschluss eines bezüglich der axialen Erstreckung des Luftfederbalgs radialen Luftspaltes, den Luftfederbalg zumindest teilweise umschließt, wobei die Schutzvorrichtung einen Träger und eine an diesem festgelegte Abdeckung aufweist, und wobei der Träger an einem der Endbereiche des Luftfederbalgs festgelegt ist.
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Diese Luftfederanordnung zeichnet sich gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass der Träger und die Abdeckung jeweils eine Eingriffsformation aufweisen, welche durch eine Radialbewegung miteinander zusammenfügbar sind, wobei die Abdeckung eine sich axial erstreckende Montageöffnung, sowie eine sich radial erstreckende Montageöffnung aufweist und wobei die Weite der sich axial erstreckenden Montageöffnung mindestens der ra-dialen Erstreckung eines an einem der Endbereiche des Luftfederbalgs angeordneten Stützrings entspricht und wobei die Weite der sich radial erstreckenden Montageöffnung mindestens der radialen Erstreckung des Trä-gers in seinem radial innerem Bereich entspricht.
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Vorteilhafter Weise kann der Träger bereits vor der Endmontage der Luftfeder an einem der Endbereiche des Luftfederbalgs festgelegt werden, wobei der Träger durch seine Form die automatische Qualitätskontrolle durch Kameras nicht behindert.
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Mit dieser Lösung kann die Abdeckung erst nach der Endmontage und der anschließenden automatisierten Qualitätskontrolle der Luftfeder auf den bereits montierten Träger angebracht werden.
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In der Abdeckung sind Montageöffnungen ausgeführt, die sich axial und radial über die Abdeckung erstrecken. Dies vereinfacht eine nachträgliche Montage der Abdeckung auf dem Träger. Wenn die Weite der radialen Montageöffnung mindestens der Weite des Trägers in seinem radial inneren Bereich entspricht, kann die Abdeckung in ihrem Verbindungsabschnitt mit der Eingriffsformation eine selbstsichernde radiale sowie axiale Verbindung mit der Eingriffsformation des Trägers eingehen. Wird die Weite der sich axial erstreckenden Montageöffnung der radialen Erstreckung eines an einem der Endbereiche des Luftfederbalgs angeordneten Stützrings entsprechend ausgeführt, so wird eine Montage der Abdeckung an dem Träger vereinfacht und die Fläche des, nichtgeschützten Bereichs des Luftfederbalgs minimiert.
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Vorteilhafte Ausgestattungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Variante kann die Verbindung von Träger und Abdeckung selbstsichernd ausgeführt werden. Dadurch werden für die Montage der Abdeckung an dem Träger keine weiteren Werkzeuge und/oder zusätzlichen Befestigungsmittel benötigt. Dies spart Zeit und macht die Produktion kostengünstig, was sich dann im Endpreis des Produktes widerspiegeln kann.
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Die im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführte Abdeckung umschließt den Luftfederbalg nahezu vollständig und bietet Schutz gegen äußere Einflüsse wie Steinschlag, UV Licht oder direkte Hitzeeinstrahlung seitens Motor, bzw. Schalldämpfer bei einem Nutzkraftfahrzeug.
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Es wird empfohlen die Abdeckung aus einem stoßfesten und temperaturbeständigen Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise einem Polyamid auszuführen. Dabei kann wärmestabilisiertes und/oder glasfaserverstärktes Polyamid eingesetzt werden.
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Vorteilhafter Weise weist die Abdeckung einen Verbindungsabschnitt auf, an dem die Eingriffsformation zur Verbindung mit dem Träger ausgeführt ist.
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Mit weiterem Vorteil ist die Abdeckung einteilig ausgeführt, was diese besonders robust macht. Außer dem wird die Montage durch die Handhabung nur eines einzigen Teils, einfach und zeitsparend.
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Es ist zudem vorteilhaft den Träger einteilig als ein Blechumformteil auszuführen. Dabei wird der Träger im Wesentlichen tellerförmig, umfassend einen radial inneren sowie davon axial beabstandeten, eine Eingriffsformation bildenden radial äußeren Bereich, aus einem Blechstreifen oder einer Blechscheibe auf eine einfache Weise geformt.
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Es sind vorteilhafter weise radial wirkende Sicherungsmittel vorgesehen, die das radiale Verrutschen der Abdeckung gegenüber dem Träger verhindern. Diese können einstückig mit der Abdeckung und/oder mit dem Träger ausgeführt werden und platzsparende blattförmige Elemente aufweisen.
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Mit einem weiteren Vorteil sind axial wirkende Sicherungsmittel vorgesehen, die das axiale Verrutschen der Abdeckung gegenüber dem Träger verhindern. Diese können ebenfalls einstückig mit der Abdeckung und/oder mit dem Träger ausgeführt werden und platzsparende blattförmige Elemente aufweisen.
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Aufgrund der gegebenenfalls vorhandenen Spielzwischenräume zwischen Abdeckung und Träger, die unter anderem auf Fertigungstoleranzen zurückzuführen sind, können im Fahrbetrieb Klappergeräusche entstehen. Diese Spielzwischenräume werden durch Toleranzausgleichsmittel ausgeglichen, die vorteilhafter Weise einstückig mit der Abdeckung ausführbar sind und platzsparende blattfederförmige Elemente aufweisen können, sodass keine Klappergeräusche entstehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante sind in dem Verbindungsabschnitt der Abdeckung Zentrierhilfen für die Montage dieser an dem Träger vorgesehen, die zum einen die Montage erleichtern indem sie die Abdeckung zentrierend an einer Eingriffsfläche des Trägers vorbeiführen und zum anderen die radial wirkenden Fixiermittel vor einer unerwünschten radialen Stoßbelastung und damit verbundenen eventuellen Beschädigungen schützen.
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Mit einem werteren Vorteil kann an der zu dem Träger gewandten Fläche des Verbindungsabschnittes der Abdeckung eine Wasserablaufnut ausgeführt werden, die das zwischen dem Träger und der Abdeckung gegebenenfalls eingeschlossene Regenwasser ableitet, und dadurch das eventuelle Festfrieren der Abdeckung an dem Träger verhindert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Abdeckung eine Versteifungsanordnung aufweisen, dass diese nach robuster macht.
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Anhand der folgenden Figuren soll die Erfindung beispielhaft näher erlautert werden.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Luftfederanordnung mit einer Ringgelenkbefestigung,
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2 eine perspektivische Darstellung einer Abdeckung fur die Luftfederanordnung gemaß 1,
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3 eine Schnittdarstellung der Luftfederanordnung gemaß 1,
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4 eine Seitenansicht der Luftfederanordnung gemäß 1, mit einer Darstellung der axialen Montageoffnung,
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5 eine tragerseitige Ansicht der Luftfederanordnung gemäß 1, mit einer Darstellung des Verbindungsabschnittes der Abdeckung,
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6a–c eine Darstellung eines Tragers für die Luftfederanordnung gemäß 1 in mehreren Ansichten,
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7 eine weitere erfindungsgemäße Luftfederanordnung mit einer Stiftgelenkbefestigung,
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8 eine perspektivische Darstellung der Abdeckung. für die Luftfederanordnung gemäß 7,
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9 eine Schnittdarstellung der Luftfederanordnung gemaß 7,
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10 eine tragerseitige Ansicht der Luftfederanordnung gemäß 7, mit einer Darstellung des Verbindungsabschnittes der Abdeckung,
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11a–b eine Darstellung des Trägers fur die Luftfederanordnung gemäß 7 im mehreren Ansichten
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In den 1, 3, 4 und 5 sowie in den 7, 9 und 10 ist jeweils eine erfindungsgemaße Luftfederanordnung 1 dargestellt, wobei die 1, 3, 4 und 5 eine Variante mit einer Ringgelenkbefestigung und wobei die 7, 9 und 10 eine Ausführung mit einer Stiftgelenkbefestigung abbilden. Des Weiteren ist in der 2 die Abdeckung und in der 6 der Träger fur die Ringgelenkvariante, und in 8 die Abdeckung und in der 11 der Träger für deren Stiftgelenkvariante der Luftfederanordnung dargestellt.
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Die Luftfederanordnung umfasst einen Luftfederbalg 2, der an einem Endbereich 2b zumindest mittelbar an einem tragenden Fahrzeugteil, wie einer Karosserie festlegbar ist, und wobei dessen anderer Endbereich 2a zumindest mittelbar an einem zu tragenden Teil, wie an einem Fahrerhaus angebracht werden kann. Des Weiteren ist in den 1, 3, 4, 5, 7, 9 und 10 eine Schutzvorrichtung 4 abgebildet, die einen Trager 5 und eine Abdeckung 6 umfasst. Der Luftfederbalg 2 wird von der Schutzvorrichtung 4, in Umfangsrichtung nahezu vollstandig umschlossen, wobei zwischen dem Luftfederbalg 2 und der Abdeckung 6 ein Luftspalt 3 eingeschlossen ist, der sich bezüglich der axialen Erstreckung des Luftfederbalgs 2, radial erstreckt Der Luftfederbalg 2 wird somit von der Abdeckung 6 nicht berührt.
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In den 6 und 11 ist zu sehen, dass der Trager 5 einteilig und im Wesentlichen tellerformig ausgeführt ist und einen radial-inneren Bereich 5a sowie einen davon axial beabstandeten radial-außeren Bereich 5b aufweist. Die Eingriffsformation 5c des Trägers 5 ist zumindest mittelbar an seinem radial äußeren Bereich 5b ausgebildet.
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Es ist erkennbar, dass der Träger 5 und die Abdeckung 6 jeweils eine Eingriffsformation 5c, 6b aufweisen. Diese sind durch eine Radialbewegung miteinander zusammenfügbar und bilden dabei eine selbstsichernde, verdrehsichere Verbindung von Trager 5 und Abdeckung 6. Diese ist als eine Rastverbindung, insbesondere in den 1–5, sowie in den 7–10, als eine Einwegrastverbindung ausgefuhrt. Selbstverstandlich konnen hier auch andere Verbindungsvarianten, wie z. B. eine Bajonettverbindung verwendet werden.
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Die Abdeckung 6 ist einteilig und im Wesentlichen zylinderformig ausgeführt und weist im Anschluss an deren zylindrischen Teil einen Verbindungsabschnitt 6a auf, an dem die Eingriffsformation 6b ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Abdeckung 6 radial wirkende Sicherungsmittel 7 auf, die ein radiales Verrutschen der Abdeckung 6 gegenuber dem Träger 5 verhindern. Die radial wirkenden Sicherungsmittel 7 sind einstuckig mit der Abdeckung 6 ausgeführt und weisen blattfederförmige Elemente auf, welche in den 1 bis 5 als radial abspreizbare Rasthaken ausgefuhrt sind, die mit einem hinterschnittenen Bereich an der hier als Kante ausgebildeten Eingriffsformation 5c des Trägers 5 eingreifen. In den 7 bis 10, besonders gut in den 7 und 8 sichtbar, ist eine weitere alternative Verbindungsmoglichkeit von Trager und Abdeckung dargestellt, wobei die blattfederformige Elemente umfassende radialen Sicherungsmittel 7 axial auslenkbar sind und eine Einwegrastverbindung mit der Eingriffsformation 5c des Trägers 5 bilden. Zur Bildung einer radialen Rastverbindung wird die Abdeckung 6 durch eine Radialbewegung von außen auf den Träger 5 geschoben. Dabei werden die blattfederformige Elemente umfassenden radial wirkenden Sicherungsmittel 7 von dem radial äußeren Bereich des Tragers 5b axial nach unten gedrückt. Nach erfolgter Positionierung federn diese wieder axial nach oben und halten mit ihrer zu dem radial außeren Bereich des Tragers 5b zugewandter Fläche die Abdeckung 6 in der gewunschten Position verliersicher fest. Die axiale Sicherung der Abdeckung 6 gegenuber dem Trager 5 wird von den axial wirkenden Sicherungsmittel 8 gewährleistet, die einstuckig mit der Abdeckung 6 ausgefuhrt sind und blattfederformige Elemente umfassen, die in den Innenraum gerichtet den Trager axial übergreifen und die Abdeckung 6 axial fixieren.
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In den 2, 3, 8 und 9 sind Toleranzausgleichsmittel 9, zum Ausgleichen von zwischen Abdeckung 6 und Träger 5 gegebenenfalls bestehenden Spielzwischenraumen sichtbar. Diese sind ebenfalls einstückig mit der Abdeckung 6 ausgefuhrt und weisen ebenfalls blattfederformige Elemente auf, durch deren Wirkung die Abdeckung 6 gegenuber dem axial äußeren Bereich des Tragers in fester Anlage gehalten wird.
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In den 1, 2, 4, 5, 7, 8 und 10 ist eine in der Abdeckung 6 ausgeführte sich axial erstreckende Montageoffnung 10 sowie eine sich radial erstreckende Montageöffnung 11 abgebildet. Die Weite in Umfangsrichtung 10a der sich axial erstreckenden Montageoffnung 10 entspricht mindestens der radialen Erstreckung eines Stutzrings 12, der an einem der Endbereiche 2a; 2b des Luftfederbalgs 2 angeordnet ist, was besonders gut in der 4 erkennbar ist.
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Die Weite 11a der sich radial erstreckenden Montageöffnung 10 entspricht dabei mindestens der radialen Erstreckung des Trägers 5 in seinem radial innerem Bereich 5a.
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Die in dem Verbindungsabschnitt 6a der Abdeckung 6 vorgesehenen Zentrierhilfen 13 die die Montage der Abdeckung 6 an dem Trager 5 erleichtern, sind besonders gut in den 1, 2 und 5 sowie in den 3 und 4 dargestellt. Des Weiteren ist in den 1 bis 4 eine in dem Verbindungsbereich 6a der Abdeckung 6 vorgesehene Wasserablaufnut 14 zu sehen. In den 1, 2, 4, 5, 7, 8 und 10 ist eine an der Abdeckung 6 ausgeführte Versteifungsanordnung 15 erkennbar, die die Abdeckung 6 formstabil macht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftfederanordnung
- 2
- Luftfederbalg
- 2a
- Endbereich des Luftfederbalgs
- 2b
- Endbereich des Luftfederbalgs
- 3
- Luftspalt
- 4
- Schutzvorrichtung
- 5
- Träger
- 5a
- radial innerer Bereich des Tragers
- 5b
- radial außerer Bereich des Tragers
- 5c
- Eingriffsformation des Tragers
- 6
- Abdeckung
- 6a
- Verbindungsabschnitt der Abdeckung
- 6b
- Eingriffsformation der Abdeckung
- 7
- radial wirkendes Sicherungsmittel
- 8
- axial wirkendes Sicherungsmittel
- 9
- Toleranzausgleichsmittel
- 10
- die sich axial erstreckende Montageoffnung
- 10a
- Weite der sich axial erstreckenden Montageöffnung
- 11
- die sich radial erstreckende Montageöffnung
- 11a
- Weite der sich radial erstreckenden Montageoffnung
- 12
- Stützring
- 13
- Zentrierhilfe
- 14
- Wasserablaufnut
- 15
- Versteifungsanordnung
