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Ohne diverse Ausführungsformen von Hebezeugen und Krananlagen ist der Güterumschlag in der modernen Logistik heute nicht mehr denkbar. Derartige Hebezeuge und Krananlagen arbeiten meist mit Seilen oder Ketten als Tragmittel und besitzen üblicherweise einen Antrieb, der im Wesentlichen aus Antriebsmotor mit Bremse und meist nachgeschaltetem Getriebe besteht.
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Dabei haben sich vor allem im Bereich der Hebezeuge für kleine und mittlere Lasten elektrische Antriebe etabliert. Dagegen kommen im Bereich der Hebezeuge für große Lasten beim Antrieb bisher sehr häufig hydraulische Lösungen zum Einsatz.
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Aus Gründen des Umweltschutzes und der Ressourcenschonung ist dabei im Bereich der Antriebskonzepte eine zunehmende Verschiebung von den hydraulischen Systemen hin zu elektrischen Antrieben zu beobachten. Dies betrifft zum einen die Motoren und zum anderen auch die Bremsen.
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Aus Sicherheitsgründen sind die Bremsen bei Hebezeugen und Krananlagen in sogenannter Ruhestrom-Bauweise ausgeführt, was bedeutet, dass die Bremsen durch einen internen Energiespeicher wie beispielsweise Federn im Eingriff gehalten werden und das Öffnen der Bremse durch Zufuhr von Fremdenergie erfolgt. Dies ist sowohl bei hydraulischen wie elektromagnetischen Bremsen so der Fall.
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Somit können derartige Bremsen in Ruhestrom-Bauweise bei Ausfall der Fremdenergie nicht mehr quasi „per Knopfdruck” geöffnet werden. Bei Kranen und Hebezeugen ist es jedoch erforderlich, auch bei Energieausfall eine ggf. noch schwebende Last abzusenken.
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Diese Funktionalität wird sowohl bei hydraulisch wie elektromagnetisch gelüfteten Federdruckbremsen durch sogenannte Not-Handlüftsysteme realisiert. Bei diesen wird die Haltekraft der bremseninternen Federn durch manuelle Betätigung eines meist mechanischen Systems reduziert oder gänzlich überwunden und die Last kann dadurch definiert abgesenkt werden.
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Bekannte Not-Handlüftsysteme nach dem Stand der Technik sind in der Regel fest an die betreffende Bremse angebaut. Ein derartiges fest angebautes Not-Handlüftsystem an einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse wird in
DE 2242073 A beschrieben.
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Ein Nachteil dieser fest angebauten Systeme besteht darin, dass es durch unbeabsichtigtes Betätigen zum unkontrollierten Senken der schwebenden Last und damit zu schweren Unfällen kommen kann. Weiterer Nachteil fest angebauter Systeme ist die meist ausladende Bauweise, die in der Regel viel zusätzlichen Bauraum beansprucht.
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Weiterhin sind aus dem Stand der Technik abnehmbare Systeme zur Handlüftung bekannt wie sie in
DE 18 77 306U und in
DE 43 29 542 A1 offenbart werden. Das erstere der hierbei veröffentlichten Konzepte führt durch die Abstützung auf einem Gehäusedeckel und durch den Kraftangriff auf einem zentralen Bolzen mit kleinem Durchmesser zu hohen spezifischen Belastungen der Bauteile und das zweite Konzept erfordert einen nicht erwünschten hohen technischen Aufwand.
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Ferner sind aus den vorveröffentlichten Dokumenten
DE 198 42 926 B4 und
DE 601 23 320 T2 Federdruckbremsen bekannt, die durch ihre jeweilige Bauweise über zwei oder mehrere Reibflächen zur Übertragung des Bremsdrehmoments verfügen und die elektromagnetisch oder durch Druckmittel geöffnet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine manuelle Not-Handlüftung für eine elektromagnetisch luftbare Federdruckbremse zu schaffen, die zum einen eine kompakte Bauweise besitzt und zum anderen ein unbeabsichtigtes Absenken der schwebenden Last sicher verhindert.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst, indem das Not-Handlüftsystem in einer von der Bremse abnehmbaren Weise gestaltet ist und nur bei Bedarf, also bei Energieausfall vorübergehend an die Bremse angebaut wird. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden anhand der Beschreibung mehrerer zeichnerisch dargestellter Ausführungs-Beispiele näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 die räumliche Explosions-Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen radial abnehmbaren Handlüfteinheit mit Handlüftbügel ohne Kröpfung vor dem Anbau an eine ruhestrom-betätigte elektromagnetische Federdruckbremse mit 2 Reibflächen,
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2 die Vorderansicht der an die Bremse angebauten erfindungsgemäßen Handlüfteinheit aus 1,
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2A eine geschnittene Draufsicht der Bremse mit der angebauten Handlüfteinheit aus 1 sowie eine Detailansicht A,
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2B eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse aus1 mit der angebauten Handlüfteinheit sowie eine Detailansicht B,
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3 die Vorderansicht einer an die Bremse angebauten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen radial abnehmbaren Handlüfteinheit mit gekröpftem Handlüftbügel,
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3A eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse aus 3 mit der angebauten Handlüfteinheit
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4 die räumliche Darstellung einer dritten Ausführungsform der radial abnehmbaren Handlüfteinheit vor dem Anbau an eine elektromagnetische Federdruckbremse mit 4 Reibflächen,
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5 die Vorderansicht einer an die Bremse angebauten erfindungsgemäßen Handlüfteinheit aus 4,
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5A eine vollständig geschnittene Draufsicht der Bremse mit der angebauten Handlüfteinheit aus 5 sowie eine Detailansicht A,
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5B eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse mit der angebauten Handlüfteinheit aus 5 sowie eine Detailansicht B,
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6 die Vorderansicht einer an die Bremse angebauten vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen radial abnehmbaren Handlüfteinheit,
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6A eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse mit dem angebauten Handlüftbügel aus 6,
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7 schließlich die räumliche Darstellung einer fünften Ausführungsform der radial abnehmbaren Handlüfteinheit vor deren Anbau an eine elektromagnetische Federdruckbremse mit 2 Reibflächen,
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8 die Vorderansicht eines an der Bremse angreifenden erfindungsgemäßen Handlüftbügels aus 7,
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8A eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse mit dem angebauten Handlüftbügel aus 7.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße abnehmbare Handlüfteinheit (HE) in räumlicher Explosionsdarstellung vor dem Anbau an eine elektromagnetisch gelüftete Federdruckbremse (FDB) mit 2 Reibflächen zu sehen. Die Handlüfteinheit (HE) besteht dabei aus einem Handlüftbügel (1), der über Bolzen (4), die in Bolzenbohrungen (3) der sogenannten Gabel (2) eingepresst sind, drehbar mit dieser Gabel (1) verbunden ist. Zum Anbau an die Federdruckbremse (FDB) wird die Handlüfteinheit (HE) in der in 1 dargestellten Pfeilrichtung annähernd senkrecht zur Rotationsachse (A) der Federdruckbremse (FDB) bewegt.
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2 zeigt anschließend die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Federdruckbremse (FDB) mit angebauter Handlüfteinheit (HE). In 2A ist eine vollständig geschnittene Draufsicht der Federdruckbremse (FDB) mit angebauter Handlüfteinheit (HE) zu sehen.
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Die dargestellte Bremse ist wie erwähnt als ruhestrombetätigte elektromagnetische Federdruckbremse (FDB) mit 2 Reibflächen ausgeführt. Die Federdruckbremse (FDB) besteht dabei aus einem an eine Maschinenwand etc. ortsfest angebauten aus ferromagnetischem Material bestehenden Spulenträger (5) mit integrierter Elektromagnetspule (5.1) und in Federbohrungen (5.2) liegenden Federn (6).
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Zur Erzielung einer Bremswirkung drücken die Federn (6) eine aus ferromagnetischem Material bestehende und in der Federdruckbremse (FDB) drehfest und axial verschiebbar angeordnete Ankerscheibe (7) gegen einen mit einer rotierbaren Welle (8) drehfest verbundenen und axial verschiebbaren beiderseits mit durchgehenden Reibbelägen (9.1) versehenen Rotor (9) und diesen wiederum gegen eine mit der Federdruckbremse (FDB) bzw. dem Spulenträger (5) fest verbundene Flanschplatte (10). Die Welle (8) befindet sich somit in gebremster Stellung und kann sich in Relation zu Spulenträger (5) bzw. Flanschplatte (10) nicht mehr verdrehen. Durch Anschluss der Elektromagnetspule (5.1) an eine elektrische Versorgungs-spannung baut sich um die Elektromagnetspule (5.1) im Spulenträger (5) ein Magnetfeld auf, so dass die Ankerscheibe (7) vom Spulenträger (5) gegen die Kraft der Federn (6) angezogen wird. Die reibschlüssige Einspannung des Rotors (9) zwischen Ankerscheibe (7) und Flanschplatte (10) ist somit aufgehoben und der Rotor (9) einschließlich der mit ihm drehfest verbundenen Welle (8) kann sich wieder frei drehen. Bei Ausfall der Versorgungsspannung für die Elektromagnetspule (5.1) ist somit ein automatisches Öffnen der Bremse nicht mehr möglich. Um in diesem Fall die Bremse weiterhin öffnen zu können ist als Hilfsmittel die erfindungsgemäße abnehmbare Handlüfteinheit (HE) vorgesehen, von der einige Details im Schnitt ebenfalls in 2A zu sehen sind. Die Lüftbuchse (11) ist über ein zur Rotationsachse (A) der Federdruckbremse (FDB) konzentrisches Gewinde (11.1) fest mit der Ankerscheibe (7) verbunden.
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Insbesondere aus 2A, Detail A ist ersichtlich wie die Lüftbuchse (11) an ihrem über die Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) hinausragenden Ende einen umlaufenden sich radial nach außen erstreckenden Überstand (11.2) aufweist. Zwischen der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) und dem Überstand (11.2) der Lüftbuchse (11) kommt im angebauten Zustand der Handlüfteinheit (HE) ein sich in Umfangsrichtung über ca. 180° erstreckender radial nach innen gerichteter Vorsprung (2.1) der Gabel (2) in Eingriff, wobei die Gabel (2) über Bolzen (4) drehbar mit dem Handlüftbügel (1) verbunden ist.
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2B zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht weitere Details der erfindungsgemäßen Handlüfteinheit (HE). Durch Bewegung des oberen kugeligen Endes des Handlüftbügels (1) in Richtung des in 2B dargestellten Pfeiles stützt sich das untere Ende (1.1) des Handlüftbügels (1) an der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) ab und es werden Bolzen (4), Gabel (2), Lüftbuchse (11) und Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der im Spulenträger (5) angeordneten Federn (6) in Richtung zur Elektromagnetspule (5.1) bewegt. Das Detail B in 2B verdeutlicht in einem Ausschnitt den sich durch die Betätigung des Handlüftbügels (1) ergebenden möglichen Spalt zwischen Ankerscheibe (7) und Rotor (9).
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3 zeigt die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungs-gemäßen an eine Federdruckbremse (FDB) angebauten Handlüfteinheit (HE), wobei die Handlüfteinheit (HE) wiederum aus einer Gabel (2) mit eingesetzten Bolzen (4) besteht, an denen wiederum der Handlüftbügel (1) drehbar gelagert ist, wobei der Handlüftbügel (1) eine gekröpfte Bauform besitzt. Diese gekröpfte Bauform des Handlüftbügels (1) ist gut aus 3A ersichtlich, wobei für das Lüften der Federdruckbremse das obere kugelige Ende des Handlüftbügels (1) in die dargestellte Pfeilrichtung erfolgt und sich die Kröpfung (1.2) an der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) abstützt. Über Gabel (2) und Lüftbuchse (11) wird auch hier die Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der Federn (6) in Richtung zur Elektromagnetspule (5.1) bewegt und der Rotor (9) mit der Welle (8) lässt sich wiederum frei drehen. Insbesondere durch die vorteilhafte Gestaltung der Gabel (2) und der Lüftbuchse (11) die bei der in 1 bis 3 beschriebenen Handlüfteinheit (HE) zusammenwirken, sind die hier beschriebenen Ausführungsformen der Handlüfteinheit (HE) besonders anwenderfreundlich und können sehr sicher und stabil an der Federdruckbremse (FDB) angesetzt werden.
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In 4 ist eine erfindungsgemäße abnehmbare Handlüfteinheit (HE) vor dem Anbau an eine Federdruckbremse (FDB) dargestellt wobei die Handlüfteinheit (HE) in 4 lediglich aus dem Handlüftbügel (1) besteht, der an den unteren beiden Enden Abflachungen (1.3) aufweist, die beim Anbau an die Federdruckbremse (FDB) zwischen die fest mit der Lüftbuchse (11) verbundenen Bolzen (4) und die Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) greifen.
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5 zeigt die Vorderansicht einer Federdruckbremse (FDB) mit angebauter Handlüfteinheit (HE) gemäß 4.
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In der Schnittdarstellung in 5A ist der Aufbau der Federdruckbremse (FDB) mit 4 Reibflächen zu sehen. Dabei besteht die Bremse aus dem Spulenträger (5) mit eingebauten Federn (6), zwei zur Federdruckbremse (FDB) drehfest und axial beweglichen Ankerscheiben (7), zwei mit einer Welle (8) drehfest und axial beweglich angeordneten Rotoren (9) sowie einer mit dem Spulenträger (5) in festem Kontakt stehenden Flanschplatte (10). Dabei werden die beiden Rotoren (9) und damit die Welle (8) durch die Kraft der Federn (6) in Relation zum Spulenträger (5) und zur Flanschplatte (10) drehfest fixiert. Bei Bestromung der im Spulenträger (5) liegenden Elektromagnetspule (5.1) wird die mit den Federn (6) in Kontakt stehende Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der Federn (6) angezogen und die beiden Rotoren (9) mit der Welle (8) sind wieder frei drehbar. Bei Stromausfall ist auch bei der hier beschriebenen Federdruckbremse (FDB) mit 4 Reibflächen kein automatisches Lüften der Bremse mehr möglich. Um auch in diesem Fall die Bremse weiterhin öffnen zu können, ist als Hilfsmittel wiederum eine erfindungsgemäße abnehmbare Handlüfteinheit (HE) vorgesehen. Um die Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der Federn (6) bewegen zu können, ist eine Lüftbuchse (11) über ein Gewinde (11.1) fest mit der ersten Ankerscheibe (7) ver-bunden und die Lüftbuchse (11) verfügt über zwei fest angebaute radiale Bolzen (4). Aus dem Detail A in 5A ist nochmals ersichtlich wie die beiden Abflachungen (1.3) an den unteren Enden des Handlüftbügels (1) in den Zwischenraum zwischen Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) und Bolzen (4) der Lüftbuchse (11) greifen.
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Die 5B zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Federdruckbremse (FDB) aus 5 mit der angebauten erfindungsgemäßen Handlüfteinheit (HE). Durch Bewegung des oberen kugelförmigen Endes des Handluftbügels (1) in Richtung des dargestellten Pfeiles stützt sich das untere Ende (1.1) des Handlüftbügels (1) an der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) ab und über die Bolzen (4) werden Lüftbuchse (11) und Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der Federn (6) in Richtung zur Elektromagnetspule (5.1) bewegt bis die Welle (8) mit den Rotoren (9) frei drehbar ist. In Detail B der 5B ist ein möglicher Spalt zwischen Ankerscheibe (7) und Rotor (9) nach dem Lüften der Federdruckbremse (FDB) dargestellt.
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In 6 ist die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Federdruckbremse (FDB) mit angebauter Handlüfteinheit (HE) dargestellt, wobei die Handlüfteinheit (HE) wie in 4, 5, 5A und 5B nur aus dem Handlüftbügel (1) besteht, der direkt an Bolzen (4) der Lüftbuchse (11) angreift und wobei dieser Handlüftbügel (1) mit Kröpfungen (1.2) ausgeführt ist.
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6A zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Federdruckbremse (FDB) aus 6, wobei der Handlüftbügel (1) mit seinem oberen kugeligen Ende in Richtung des dargestellten Pfeiles bewegt wird und sich dabei die Kröpfungen (1.2) des Handlüftbügels (1) an der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) abstützen. Dadurch wird die Ankerscheibe (7) über die Lüftbuchse (11) gegen die Kraft der Federn (6) gelüftet und der Rotor (9) ist frei drehbar.
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7 zeigt ein letztes Beispiel einer Federdruckbremse (FDB) mit einer erfindungs-gemäßen Handlüfteinheit (HE) vor deren Anbau an die Federdruckbremse (FDB), wobei die Handlüfteinheit (HE) nur aus einem Handlüftbügel (1) in gekröpfter Form besteht.
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Der Anbau der Handlüfteinheit (HE) erfolgt wie in den vorherigen Beispielen beschrieben in der dargestellten Pfeilrichtung etwa senkrecht zur Rotationsachse (A).
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In 8 ist die Vorderansicht der Federdruckbremse (FDB) aus 7 mit angebauter Handlüfteinheit (HE) dargestellt.
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8A zeigt letztlich eine Seitenansicht der Federdruckbremse (FDB) aus 8 im Teilschnitt. Die Federdruckbremse (FDB) ist mit 2 Reibflächen versehen, wobei im gebremsten Zustand der axial beweglich und drehfest mit der Welle (8) verbundene Rotor (9) zwischen der Flanschplatte (10) und der mit dem Spulenträger (5) drehfest verbundenen Ankerscheibe (7) durch die Kraft der Federn (6) eingespannt ist. Im Normalbetrieb kann die Ankerscheibe (7) durch Bestromen der Elektromagnetspule (5.1) gegen die Kraft der Federn (6) gelüftet werden. Bei Ausfall der Versorgungsspannung muss die Federdruckbremse (FDB) durch die Handlüfteinheit (HE) gelüftet werden, wobei der Handlüftbügel (1) in 8A mit seinen Abflachungen (1.3) zwischen den radialen Überstand (11.2) der Lüftbuchse (11) und die Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) greift. Durch Bewegen des oberen kugeligen Endes des Handlüftbügels (1) in Richtung des dargestellten Pfeiles stützt sich der Handlüftbügel (1) mit den Kröpfungen (1.2) an der Planfläche (5.3) des Spulenträgers (5) ab und bewegt mit seinen unteren Enden (1.1) die Lüftbuchse (11) mit der Ankerscheibe (7) gegen die Kraft der Federn (6). Somit ist der Rotor (9) mit der Welle (8) wieder frei drehbar.
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Alle in 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen haben den Vorteil, dass durch die konzentrische Anordnung der mit der Ankerscheibe (7) verbundenen Lüftbuchse (11) eine am Umfang der Ankerscheibe (7) gleichmäßige Krafteinleitung erfolgt und damit die Durchbiegung der Ankerscheibe (7) auf ein Minimum reduziert wird.
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Bezugszeichenliste
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- FDB
- Federdruckbremse
- A
- Rotationsachse
- HE
- Handlüfteinheit
- 1
- Handlüftbügel
- 1.1
- Unteres Ende des Handlüftbügels
- 1.2
- Kröpfung des Handlüftbügels
- 1.3
- Abflachung des Handlüftbügels
- 2
- Gabel
- 2.1
- Vorsprung der Gabel
- 3
- Bolzenbohrung
- 4
- Bolzen
- 5
- Spulenträger
- 5.1
- Elektromagnetspule
- 5.2
- Federbohrung
- 5.3
- Planfläche des Spulenträgers
- 6
- Feder
- 7
- Ankerscheibe
- 8
- Welle
- 9
- Rotor
- 9.1
- Reibbelag
- 10
- Flanschplatte
- 11
- Lüftbuchse
- 11.1
- Gewinde der Lüftbuchse
- 11.2
- Überstand der Lüftbuchse
