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Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, in welchem eine Hülse mit einem darin aufgenommenen Zylinderkern drehbar gelagert ist, wobei der Zylinderkern federgelagerte Zuhaltungen aufweist, welche beim Abzug eines Schlüssels mit in der Hülse angeordneten Ausnehmungen einen Formschluss bilden, und innerhalb des Gehäuses die Hülse über eine Ausrückhülse mit einem Kupplungselement gekoppelt ist, wobei das Kupplungselement innerhalb des Gehäuses gelagert ist, und das Kupplungselement mit einem Lager verbunden ist.
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In der deutschen Offenlegungsschrift
DE 3827418 A1 ist ein Schließzylinder mit einem Axialfreilauf offenbart. Bei diesem ist eine als Torsionsfeder ausgebildete Spiralfeder in einem zylinderförmigen Gehäuse angeordnet. Wenn ein unsachgemäßer Gegenstand, beispielsweise eine Schraubendreher, in den Schließzylinder eingeführt wird, findet eine Entkopplung eines Kupplungselements mit einem Zylinderkern statt. Bei der Drehung des Zylinderkerns mittels des Schraubendrehers bewegt eine Hülse eine Ausrückhülse in Einschubrichtung des Schraubendrehers, welche mit dem Kupplungselement gekoppelt ist. Dabei wird die Spiralfeder auf Druck beansprucht. Wenn der Schraubendreher aus dem Zylinderkern herausgezogen wird, entspannt sich die Spiralfeder und sorgt dafür, dass das Kupplungselement wieder in seine Ausgangslage zurückversetzt wird. Bei der Wahl der Spiralfeder muss allerdings ein größerer Bauraum innerhalb des Gehäuses des Schließzylinders zur Verfügung gestellt werden. Eine Verjüngung des Gehäuseaußendurchmessers in Einschubrichtung ist daher ausgeschlossen, da die Größe der Spiralfeder dies nicht zulässt. Insbesondere der hintere Bereich des Schließzylindergehäuses darf einen nicht zu großen Außendurchmesser aufweisen, da eine in einer Tür versenkbare Fensterscheibe den innerhalb der Tür angeordneten Schließzylinder berührt. Man könnte den innerhalb der Tür angeordneten Schließzylinder weiter in Richtung Bodenebene nach unten versetzen oder die Größe des Sichtfensters verkleinern, so dass die Scheibe eine geringere Größe aufweist. Beide Konstruktionen sind nachteilig für den Benutzer da zum Einem der Sichtbereich aufgrund der kleineren Scheibe verringert wird, und zum Anderen würde der Schließzylinder in einer benutzerunfreundlichen Höhe an der Tür angeordnet sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Schließzylinder bereitzustellen, welcher eine kompakte Bauform aufweist und einen komfortablen Schließ- und Öffnungsvorgang für den Benutzer sicherstellt.
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Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass mindestens eine Wandung des Gehäuses, eine Wandung der Ausrückhülse und eine Wandung des Kupplungselements einen umlaufenden Kanal in einem ersten Gehäuseabschnitt begrenzen, in welchem ein Federelement angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass der Bauraum des Schließzylindergehäuses verkleinert wird und eine kompakte Bauweise des Schließzylinders sichergestellt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein in Schlüsseleinschubrichtung S hinter dem ersten Gehäuseabschnitt I angeordneter zweiter Gehäuseabschnitt II einen kleineren Außendurchmesser d2 des Gehäuses aufweist als der Außendurchmesser d1 des Gehäuses des ersten Gehäuseabschnitts I. Dies bietet den Vorteil, dass eine Berührung einer innerhalb einer Tür angeordneten versenkbaren Fensterscheibe mit dem Gehäuse des Schließzylinders ausgeschlossen ist. Die Fensterscheibe, insbesondere der Sichtbereich der Fensterscheibe wird vergrößert. Gleichzeitig verbleibt der Schließzylinder in der Tür in einer für den Benutzer angenehmen Höhe, so dass sich der Benutzer nicht bücken muss, um den Schlüssel in den Schließzylinder einzuführen. Des Weiteren verringern sich die Materialkosten, da weniger Material zur Herstellung des metallischen Schließzylindergehäuses benötigt wird.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Federelement als Biegefeder, insbesondere als Blattfeder oder Tellerfeder, ausgebildet ist. Die Biegefeder zeichnet sich insbesondere durch ihre kompakte und geringe Baugröße aus. Die Biegefeder ist ideal zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Schließzylinder, weit dadurch der Bauraum im Gehäuse weiter verringert wird. Der Einsatz der Biegefeder, insbesondere einer Blattfeder oder Tellerfeder, ist ausreichend, um die geforderten Rückstellkräfte zu erzielen, welche das Kupplungselement nach dem Gebrauch eines unsachgemäßen Gegenstandes, beispielsweise eines Schraubendrehers, in seine Ursprungslage zurückversetzen. Des Weiteren sind die Herstellungskosten für eine derartige Biegefeder sehr gering.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Schließzylinders ist vorgesehen, dass die Auflagefläche eines Endbereichs der Biegefeder und eine an der Wandung des Gehäuses angeordnete Abstützfläche komplementär zueinander ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Biegefeder innerhalb des Kanals sicher gelagert ist und ein Verrutschen bei Erschütterungen der Tür ausgeschlossen ist. Wenn die Biegefeder auf Druck beansprucht, wird die Kraft flächig auf die von dem Endbereich der Biegefeder kontaktierten Abstützfläche des Gehäuses verteilt.
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Sehr einfach und kostengünstig ist der Aufbau, wenn die Biegefeder als Ring ausgebildet ist, an welchem mindestens zwei aus der Ringebene abstehende Flügel angeordnet sind. Die abstehenden Flügel sorgen in vorteilhafterweise für eine stabile Abstützung der Biegefeder.
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Die Konstruktion des Schließzylinders ist sehr kostengünstig und zuverlässig, wenn die Flügel auf dem Ring in einem Winkel von γ 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass eine Biegefeder mit zwei in einem Winkel um 180° versetzt zueinander angeordnete Flügel die erforderlichen Rückstellkräfte erzeugt, um das Kupplungselement nach dem Gebrauch eines unsachgemäßen Gegenstandes in seine Ursprungslage zurück zu versetzen.
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Die Zuverlässigkeit der Biegefeder wird weiter erhöht, wenn die Flügel auf dem Ring in einem Winkel γ 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Bei drei im Winkel γ von 120° zueinander versetzt angeordneten Flügeln ist sichergestellt, dass bei dem unwahrscheinlichen Fall eines Bruchs eines Flügels die anderen beiden Flügel trotzdem den Diebstahlschutz gewährleisten, da zwei Flügel ausreichend sind, um die erforderlichen Rückstellkräfte für das Kupplungselement zu erzeugen. Ferner wird über die drei Flügel die Biegefeder stabiler und sicherer im Kanal gelagert. Ein Kippen der Biegefeder innerhalb des Kanals ist daher ausgeschlossen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Winkel α zwischen einer Ringebene des Rings und dem Flügel im unbelasteten Zustand der Biegefeder einen Bereich von 42° bis 48° aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass eine zu starke Verbiegung der Flügel ausgeschlossen ist. Damit wird ein Bruch der Flügel verhindert und gleichzeitig werden die erforderlichen Rückstellkräfte sichergestellt.
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Sehr einfach und kostengünstig ist der Aufbau der Biegefeder, wenn die Flügel und der Ring der Biegefeder einteilig ausgebildet sind.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flügel in ihrem Endbereich u-förmig ausgebildet sind und die Auflagefläche der Biegefeder bilden. Durch die u-förmige Auflagefläche der Flügel im Endbereich wird eine stabile Abstützung der Biegefeder erreicht, insbesondere wenn diese auf Druck beansprucht wird. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Schließzylinders ist vorgesehen, dass im ersten Gehäuseabschnitt I innerhalb des Gehäuses die Gehäusewandung einen eckförmigen Bereich aufweist, welcher als Abstützfläche für die u-förmigen Endbereiche der Flügel der Biegefeder dient. Der Eckbereich des Gehäuses weist zwei in einem Winkel β von 85° bis 95° zueinander angeordneten Wandungen auf. Wenn sich die Flügel der Biegefeder in diesen Eckbereichen abstützen, werden die Kräfte der Biegefeder auf zwei Wandungen gleichmäßig verteilt. Die Flügel stützen sich an beiden Wandungen des Gehäuses ab, so dass die Biegfeder im belasteten Zustand, insbesondere bei Druck, sicher und stabil im Eckbereich gelagert und angeordnet ist.
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Die Abstützung der Biegefeder im Eckbereich des Gehäuses ist noch stabiler, wenn im belasteten Zustand der Biegefeder die Auflagefläche des u-förmigen Endbereichs der Flügel und die Abstützfläche des eckförmigen Bereichs im Wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet sind.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Federelement und der Wandung des Kupplungselements ein Spalt vorgesehen ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei Temperaturschwankungen das Federelement sich ausdehnen kann, ohne
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In den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht eines Schließzylinder bei einem ordnungsgemäßen Gebrauch,
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2 eine Schnittsicht des Schließzylinder bei einem unsachgemäßen Gebrauch,
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3 eine Draufsicht einer Biegefeder aufweisend zwei Flügel
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In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Schließzylinder 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. In 1 ist der Schließzylinder 1 in einem ordnungsgemäßen Gebrauch gezeigt. Ein ordnungsgemäßer Gebrauch liegt vor, wenn man mit einem dem Schließzylinder 1 zugeordneten ordnungsgemäßen Schlüssel ein nicht näher gezeigtes mit dem Schließzylinder 1 in Wirkverbindung stehendes Schloss öffnen bzw. schließen kann. In 1b ist der Schließzylinder 1 in einem unsachgemäßen Gebrauch gezeigt. Ein unsachgemäßer Gebrauch liegt vor, wenn man mit einem dem Schließzylinder 1 nicht zugeordneten Schlüssel (falscher Schlüssel) oder einem Werkzeug, insbesondere mit einem Schraubendreher, das nicht näher gezeigte mit dem Schließzylinder 1 in Wirkverbindung stehendes Schloss versucht, gewaltsam zu öffnen. Der in den 1 und 2 gezeigte Schließzylinder 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem eine metallische Hülse 3 mit einem darin aufgenommen Zylinderkern 4 drehbar gelagert ist. Der Zylinderkern 4 weist federgelagerte Zuhaltungen 5 auf, welche beim Abzug eines nicht näher dargestellten Schlüssels aus dem Zylinderkern 4 mit in der Hülse 3 angeordneten nicht gezeigten Ausnehmungen einen Formschluss bilden. Innerhalb des Gehäuses 2 ist die Hülse 3 über eine Ausrückhülse 6 mit einem Kupplungselement 7 gekoppelt. Die Hülse 3 weist dafür an Ihrem zum Kupplungselement 7 gerichteten Ende eine erste schiefe Ebene 8 auf, welche zu einer Achse A um einen Winkel geneigt angeordnet ist. Die schiefe Ebene 8 steht in Wirkverbindung mit einer der Ausrückhülse 6 zugeordneten zweiten schiefen Ebene 9.
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Der Zylinderkern 4 weist einen Zapfen 10 auf, welcher einen Vorsprung 11 aufweist. Der Vorsprung 11 mündet in eine Aufnahme 12 des Kupplungselements 7. Das Kupplungselement 7 ist über eine Nut 13 mit einem Lager 14 zur Aufnahme einer zum Betätigen eines Schlosses ausgebildeten Drehstange 15 verbunden. Innerhalb des Kupplungselements 7 ist eine Spiralfeder 16 angeordnet, welche als Rückstellfeder für den Schließzylinder dient. Die Wandungen des Gehäuses 2 dienen als Führungsfläche für das Kupplungselement 7. Zwischen dem Kupplungselement 7 und der Wandung des Gehäuses 2 ist ein schmaler Spalt, der mit einem Schmiermittel versehen sein kann, um die Reibung zwischen der Wandung des Gehäuses 2 und dem Kupplungselement 7 zu verringern.
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Das Gehäuse 2 weist einen ersten Gehäuseabschnitt I und einen zweiten Gehäuseabschnitt II auf. Der in Schlüsseleinschubrichtung S hinter dem ersten Gehäuseabschnitt I angeordnete zweite Gehäuseabschnitt II weist einen kleineren Außendurchmesser d2 des Gehäuses 2 auf als der Außendurchmesser d1 des Gehäuses 2 des ersten Gehäuseabschnits I. In dem ersten Gehäuseabschnitt I bildet die Wandung 17 und Wandung 18 des Gehäuses 2, die Wandung 19 des Kupplungselements 7 und die Wandung 20 der Ausrückhülse 6 ein innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten umlaufenden Kanal 21, in welchem das als Biegefeder ausgebildete Federelement 22 angeordnet ist. Um Temperaturschwankungen auszugleichen, ist zwischen Dem Federelement 22 und der Wandung 19 des Kupplungselements 7 ein geringer Spalt vorgesehen, wie in der Vergrößerung in 1 zu erkennen ist. Alternativ könnte auch anstatt der Blattfeder eine Tellerfeder zum Einsatz kommen. Die Biegefeder ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Blattfeder ausgebildet, welche in 3 näher dargestellt ist. Die Blattfeder ist als Ring 23 ausgebildet, an welchem zwei elastische Flügel 24 in einem Winkel γ 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Es wäre auch möglich den Ring 23 mit drei Flügeln 24 zu versehen, die in einem Winkel γ von 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Flügel 24 und der Ring 23 sind einteilig aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Wie in 1 und 2 gezeigt, stehen die Flügel 24 aus der Ringebene in einem Winkel α von ca. 45° hervor. Der Winkel α sollte vorzugsweise zwischen 42° bis 48° liegen. In 1 und 2 ist zu erkennen, dass die Flügel 24 der Blattfeder in Ihrem Endbereich u-förmig ausgebildet sind. Die u-förmigen Endbereiche der Blattfeder bilden die Auflagefläche der Biegefeder. Eine Auflagefläche 25 des Endbereichs der Biegefeder und eine an der Wandung 17, 18 des Gehäuses 2 angeordnete Abstützfläche 26 sind komplementär zueinander ausgerichtet, so dass die Blattfeder stabil gelagert ist. Im ersten Gehäuseabschnitt I weist die Gehäusewandung 17, 18 einen eckförmigen Bereich auf, welcher als Abstützfläche für die u-förmigen Endbereiche der Flügel dient. Man könnte zur stabilen Lagerung der Blattfeder sogar vorsehen, dass die u-förmigen Endbereiche der Flügel eine Auflagefläche bilden, welche im Wesentlichen komplementär zu einer im eckförmigen Bereich angeordneten Abstützfläche wären.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise des Schließzylinders erklärt. In 1 ist der Schließzylinder 1 im Rahmen eines ordnungsgemäßen Gebrauchs gezeigt. Wenn ein ordnungsgemäßer Schlüssel in den Zylinderkern 4 eingeschoben wird, werden die Zuhaltungen 5 aus den in der Hülse 3 angeordneten nicht gezeigten Ausnehmungen herausgeführt, wodurch der Zylinderkern 4 in Rotation um die Achse A versetzt werden kann. Bei einem Öffnungsvorgang oder Schließvorgang wird der Zylinderkern 4 mit Hilfe eines in den Zylinderkern 4 eingeschobenen Schlüssels um etwa 45° gedreht. Der 1 ist ebenfalls zu entnehmen, dass der Vorsprung 11 mit der Aufnahme 12 in Eingriff steht und somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zylinderkern 4 und dem Kupplungselement 7 hergestellt ist. Da der Zylinderkern 4 über eine formschlüssige Verbindung mit dem Kupplungselement 7 verbunden ist, dreht sich bei einer Betätigung des Schlüssels um die Achse A somit auch das Kupplungselement 7. Das Kupplungselement 7 ist wiederum über die Nut 13 mit dem Lager 14 formschlüssig verbunden, so dass sich das Lager 14 dementsprechend auch um die Achse A dreht. Die zum Betätigen des nicht gezeigten Schlosses dienende Drehstange 15 ist mit dem Lager 14 formschlüssig verbunden, so dass auch die Drehstange 15 in eine Rotationsbewegung um die Achse A versetzt wird. Die Drehstange 15 betätigt dann das Schloss. Die Bewegung der Ausrückhülse 6, welche nur eine axiale Bewegungsrichtung in Achsrichtung A erlaubt, wird bei einem ordnungsgemäßen Gebrauch verhindert. Der Schließvorgang beim ordnungsgemäßen Gebrauch ist analog zum oben beschriebenen Öffnungsvorgang gestaltet.
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Im Folgenden wird in 2 der Fall betrachtet, wenn der Schließzylinder 1 mit einem unsachgemäßen Gegenstand benutzt wird. Bei einem unsachgemäßen Gegenstand handelt es sich beispielsweise um ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubendreher, oder aber auch um einen nicht dem Schließzylinder 1 zugeordneten „falschen” Schlüssel, mit welchem das Öffnen des Schlosses nicht möglich ist. Bei einem unsachgemäßen Gebrauch des Schließzylinders wird der unsachgemäße Gegenstand in den Zylinderkern 4 eingeführt. Es ist auch möglich dass man mit einer Zange von außen den Zylinderkern 4 einklemmt, ohne ein Werkzeug in den Zylinderkern 4 einzuführen. In den genannten Fällen wird auf jeden Fall der Zylinderkern 4 gewaltsam um die Achse A in Rotation versetzt. Im Gegensatz zum ordnungsgemäßen Gebrauch verbleibt abhängig von der Form des unsachgemäßen Gegenstandes mindestens eine Zuhaltung 5 in der nicht gezeigten Ausnehmung der Hülse 3, so dass sich die Hülse 3 und der Zylinderkern 4 drehfest miteinander verbinden. Wird nun der unsachgemäße Gegenstand um die Achse A um etwa 10°, der Bereich sollte vorzugsweise zwischen 5° bis 20° gewählt werden, in Rotation versetzt, dann dreht sich die Hülse 3 ebenfalls um die Achse A mit. Die Ausrückhülse 6 wird in Richtung des Lagers 14 gedrückt, wobei die Ausrückhülse 6 nur in entlang der Achse A in Bewegung versetzt wird. Eine Rotationsbewegung der Ausrückhülse 6 ist ausgeschlossen. Da die Ausrückhülse 6 mit dem Kupplungselement 7 formschlüssig verbunden ist, wird die Ausrückhülse 7 ebenfalls in eine Längsbewegung entlang der Achse A hin zum Lager 14 bewegt. Der Zylinderkern 4 verbleibt in seiner Position und verschiebt sich nicht entlang der Achse A, so dass bei einer Bewegung des Kupplungselements 7 eine Entkopplung zwischen dem Zylinderkern 4 und des Kupplungselements 7 stattfindet. Die Entkopplung entsteht, weil der Vorsprung 11 des Zylinderkerns 4 mit der Aufnahme 12 des Kupplungselements 7 außer Eingriff kommt. Das Kupplungselement 7 bewegt sich dementsprechend entlang der Achse A hin zum Lager 14, und zwar nur in Längsrichtung. Bei der Bewegung des Kupplungselements 7 wird das zwischen Kupplungselement 7 und Lager 14 angeordnete Federelement 22 zusammengedrückt und auf Druck belastet, und zwar solange der unsachgemäße Gegenstand im Zylinderkern 4 verharrt. Hierbei ist das Federelement 22, wie bereits oben erwähnt in dem Kanal 21 angeordnet. Wenn der unsachgemäße Gegenstand aus dem Zylinderkern 4 wieder heraus gezogen wird, entspannt sich das Federelement 22 und drückt das Kupplungselement 7 wieder zurück in seine Ausgangsstellung, wie sie in 1 gezeigt ist. Durch die Rückstellbewegung des Kupplungselements 7 längs der Achse A in Richtung des Zylinderkerns 4, wird aufgrund der formschlüssigen Verbindung des Kupplungselements 7 mit der Ausrückhülse 6 über die schiefen Ebenen 8, 9 der Zylinderkern 4 wieder zurück in seine Ausgangstellung bewegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schließzylinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Hülse
- 4
- Zylinderkern
- 5
- Zuhaltungen
- 6
- Ausrückhülse
- 7
- Kupplungselement
- 8
- erste schiefe Ebene
- 9
- zweite schiefe Ebene
- 10
- Zapfen
- 11
- Vorsprung
- 12
- Aufnahme
- 13
- Nut
- 14
- Lager
- 15
- Drehstange
- 16
- Spiralfeder (Rückstellfeder)
- 17
- Wandung Gehäuse
- 18
- Wandung Gehäuse
- 19
- Wandung Kupplungselement
- 20
- Wandung Ausrückhülse
- 21
- Kanal
- 22
- Federelement
- 23
- Ring
- 24
- Flügel
- 25
- Auflagefläche Federelement
- 26
- Abstützfläche Wandung des Gehäuses
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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