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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung eines Reibrings an einer Radnabe eines Fahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Anordnung eines Reibrings an einem Halteteil, insbesondere einer Radnabe, ist beispielsweise aus der
DE 101 25 115 B4 bekannt. Hierbei weist der Reibring eine Öffnung auf, in der eine Verzahnung ausgebildet ist, welche mit einer Verzahnung des Halteteils in Eingriff steht, um Drehmomente zwischen dem Halteteil und dem Reibring zu übertragen. Zur axialen Sicherung des Reibrings und des Halteteils relativ zueinander ist des Weiteren ein tellerfederförmiger Sicherungsring vorgesehen, der axial zwischen dem Reibring und dem Halteteil angeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für die Anordnung eines Reibrings an einer Radnabe eines Fahrzeugs eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, die sich durch eine vereinfachte Montage und/oder flexible axiale Sicherung auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine axiale Sicherung zwischen dem Reibring und der Radnabe mittels erster und zweiter Teilringe zu erreichen, die axial benachbart in einer Sicherungsnut der Radnabe angeordnet und miteinander fest verbunden sind und die Teilringe aus solchen Materialien herzustellen, die eine temperaturabhängige Verformung zumindest eines der Teilringe bewirken. Hierbei ist die Sicherungsnut der Radnabe axial neben einer Nabenverzahnung der Radnabe angeordnet und ist radial nach außen offen, wobei die Axialrichtung bezüglich der Drehachse des Reibrings bzw. der Radnabe gegeben ist, während die Radialrichtung senkrecht zur Axialrichtung verläuft. Die Nabenverzahnung dient insbesondere der Übertragung von Drehmomenten zwischen der Radnabe und dem Reibring, wobei der Reibring eine Reibringöffnung aufweist, an der eine umlaufende Ringverzahnung ausgebildet ist, mit welcher die Nabenverzahnung in Eingriff steht. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung kann der jeweilige erste Teilring und der jeweilige zweite Teilring radial in die Sicherungsnut eingebracht und anschließend miteinander verbunden werden, was insbesondere eine erheblich vereinfachte Montage und/oder eine verbesserte axiale Sicherung zur Folge hat.
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Dabei ist gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung zumindest einer der Teilringe als Bimetall ausgestaltet oder aus Formgedächtnislegierung hergestellt. Somit ist es, insbesondere bedingt durch die feste Verbindung dieses Teilrings mit einem anderen Teilring möglich, eine temperaturabhängige Verformung, insbesondere Ausdehnung, zumindest eines Bereichs wenigstens eines der Teilringe in axialer Richtung zu bewirken.
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Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest einer der ersten Teilringe aus einem ersten metallischen Werkstoff hergestellt und zumindest einer der zweiten Teilringe aus einem vom ersten metallischen Werkstoff verschiedenen zweiten metallischen Werkstoff hergestellt, wobei der zumindest eine aus dem ersten metallischen Werkstoff hergestellte erste Teilring bevorzugt mit dem zumindest einen aus dem zweiten metallischen Werkstoff hergestellte zweite Teilring fest verbunden ist. Dabei unterscheiden sich die verwendeten metallischen Werkstoffe zumindest hinsichtlich ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Somit führen die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungseigenschaften des ersten und des zweiten metallischen Werkstoffes zu einer temperaturabhängigen Verformung zumindest eines der Teilringe in axialer Richtung. In diesem Sinne wird durch die feste Verbindung des aus dem ersten metallischen Werkstoff hergestellten ersten Teilrings mit dem aus dem zweiten metallischen Werkstoff hergestellten zweiten Teilring eine bimetallartige Ausgestaltung erreicht, die sich insbesondere, wie für Bimetalle typisch, temperaturabhängig quer zu einer Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Teilrings variieren lässt.
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Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Anordnung zumindest zwei erste Teilringe auf, die in der Sicherungsnut angeordnet sind, wobei eine erste axiale Seitenwand der Sicherungsnut den ersten Teilringen zugewandt ist. Die erste axiale Seitenwand kann dabei zumindest bereichsweise durch eine den ersten Teilringen zugewandte Anlagefläche des Reibrings ausgebildet sein. Zudem weist die Anordnung zumindest zwei zweite Teilringe aus, die ebenfalls in der Sicherungsnut angeordnet sind, wobei die zweiten Teilringe den ersten Teilringen axial benachbart sind und eine zweite axiale Seitenwand der Sicherungsnut den zweiten Teilringen zugewandt ist. Ferner ist zumindest einer der ersten Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe fest verbunden. Hierbei ist der jeweilige Teilring als ein Kreissegment ausgebildet und weist folglich eine entsprechende Bogenlänge auf. Zweckmäßig ist jeder erste Teilring mit zwei benachbarten zweiten Teilringen fest verbunden, und jeder zweite Teilring mit zwei benachbarten ersten Teilringen fest verbunden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die feste Verbindung zwischen zumindest einem der ersten Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe dadurch realisiert, dass diese Teilringe miteinander geclincht sind. Somit ist mindestens einer der ersten Teilringe mit zumindest einem der zweiten Teilringe durch ein Durchsetzfügen fest verbunden, bei dem die Teilringe plastisch deformiert und somit ohne den Einsatz von zusätzlichen Befestigungsmittel wie beispielsweise Schraubvorrichtungen und dergleichen, fest miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung zweckmäßig formschlüssig erfolgt. Durch das Clinchen zumindest einer der ersten Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe wird also eine besonders einfache und stabile Verbindung zwischen diesen Teilringen erreicht, so dass die Montage vereinfacht ist und die axiale Sicherung des Reibrings und der Radnabe relativ zueinander stabilisiert wird.
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Bei weiteren Ausführungsformen kann die feste Verbindung zwischen zumindest einer der Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe durch eine Nietverbindung erreicht werden. Bevorzugt ist jedoch eine Clinchverbindung, insbesondere da diese ohne zusätzliche Befestigungsmittel wie zum Beispiel einem Niet auskommt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kontaktiert bei Umgebungstemperatur zumindest einer der ersten Teilringe zumindest bereichsweise die erste axialen Seitenwand der Sicherungsnut bzw. liegt an diese erste axiale Seitenwand an, während mindestens einer der zweiten Teilringe zumindest bereichsweise die zweite axiale Seitenwand der Sicherungsnut kontaktiert und somit an diese anliegt. Somit ist zwischen dem Reibring und der Radnabe eine axiale Vorspannung geschaffen, die den Reibring relativ zur Radnabe axial sichert. Zudem sind die ersten Teilringe mit steigenden Temperaturen kontaktlos zur ersten axialen Seitenwand in der Sicherungsnut angeordnet, und/oder die zweiten Teilringe sind kontaktlos zur zweiten axialen Seitenwand in der Sicherungsnut angeordnet. Damit ist die axiale Sicherung des Reibrings relativ zur Radnabe mit steigender Temperatur gelöst oder zumindest gelockert. Folglich führt die beim Bremsen entstehende Wärme zur einer axial losen oder zumindest gelockerten Anordnung der Reibrings relativ zur Radnabe, so dass der Reibring bedingt durch die beim Bremsen axial auf Reibflächen des Reibrings ausgeübten Kräfte ohne zusätzliche Maßnahmen verschleißabhängig automatisch nachjustiert wird. Zudem kann eine derartige Anordnung der gleichmäßigen Abnutzung bzw. einem gleichmäßigem Verschleiß des Reibrings, insbesondere der Reibflächen dienen. Besagte Anordnung kann insbesondere durch eine geeignete Wahl der Teilringe und/oder eine entsprechende solche feste Verbindung erreicht werden. Insbesondere kann zumindest einer der Teilringe als ein entsprechendes Bimetall ausgestaltet sein oder der erste und der zweite metallische Werkstoff können in geeigneter Weise gewählt werden.
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Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform sind die ersten Teilringe und/oder die zweiten Teilringe bei Umgebungstemperatur kontaktlos zu den zugehörigen axialen Seitenwände der Sicherungsnut angeordnet, während mit steigenden Temperaturen zumindest einer der ersten Teilringe zumindest bereichsweise die erste axiale Seitenwand kontaktiert und zumindest einer der zweiten Teilringe zumindest bereichsweise die zweite axiale Seitenwand kontaktiert. Dementsprechend ist der Reibring bei Umgebungstemperatur relativ zur Radnabe axial lose oder gelockert angeordnet, während der Reibring mit steigenden Temperaturen axial zur Radnabe fixiert bzw. gesichert wird. Somit kann beispielsweise ein Festhalten des Reibrings durch den Bremsvorgang erst mit steigenden Temperaturen, die insbesondere durch das Bremsen selbst verursacht werden, erfolgen, was den sogenannten durch eine Taumelbewegung des Reibrings und von zugehörigen Bremsbacken relativ zueinander verursachten Streichelverschleiß verhindert oder zumindest reduziert. Ferner kann sich der Reibring nach dem Bremsvorgang axial zurückbewegen. Auch eine derartige Anordnung kann ebenfalls dadurch erreicht werden, dass zumindest einer der Teilringe aus einem entsprechenden Material, beispielweise einem Bimetall oder einer Formgedächtnislegierung und/oder einem solchen metallischen Werkstoff hergestellt ist und/oder die feste Verbindung zwischen den Teilringen entsprechend gestaltet ist.
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Die Umgebungstemperatur kann dabei insbesondere der Raumtemperatur entsprechen. Es ist jedoch auch möglich die oben beschriebenen Eigenschaften durch eine geeignete Wahl der entsprechenden Werkstoffe, aus denen die Teilringe hergestellt sind, auch bei anderen Temperaturen zu realisieren. Das heißt also, dass die Umgebungstemperatur nicht zwingend der in der Umgebung der Anordnung herrschenden Temperatur entsprechen muss und je nach Wahl der besagten Materialien bzw. Werkstoffe und/oder der festen Verbindung unterschiedlich sein kann.
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Vorzugsweise sind die ersten und die zweiten Teilringe in der Umfangsrichtung versetzt angeordnet, wobei die in der Umfangsrichtung versetzte Anordnung vorzugsweise die halbe Bogenlänge des jeweiligen Teilrings beträgt, so dass das Ende des jeweiligen ersten Teilrings etwa mittig bezüglich einem der zweiten Teilringe angeordnet ist und umgekehrt.
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Bevorzugt ist der jeweilige erste Teilring mit dem jeweiligen zweiten Teilring fest verbunden. Zusammen mit der in der Umfangsrichtung versetzten Anordnung der ersten Teilringe und der zweiten Teilringe werden diese Teilringe also zu einem Gesamtring verbunden.
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Bei weiteren Ausführungsformen kann die feste Verbindung zwischen zumindest einer der Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe durch das Vernieten dieser Teilringe erreicht werden.
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Prinzipiell kann die Sicherungsnut als eine in der Radnabe ausgebildete und nach außen offene Ausnehmung ausgestaltet sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen sind die axialen Seitenwände der Sicherungsnut durch Nabenzähne der Nabenverzahnung und Sicherungsstege ausgebildet, welche radial nach außen abstehen. Mit anderen Worten: die erste axiale Seitenwand der Sicherungsnut ist zumindest bereichsweise durch axiale Flanken der besagten und radial nach außen abstehenden Nabenzähne der Nabenverzahnung und optional zusätzlich zumindest bereichsweise durch besagte Anlagefläche des Reibrings ausgebildet, während die zweite axiale Seitenwand der Sicherungsnut zumindest bereichsweise durch axiale Flanken der besagten Sicherungsstege ausgebildet ist, welche an der Radnabe angeordnet sind. Dementsprechend sind die zumindest zwei ersten Teilringe axial zwischen den Sicherungsstegen und den Nabenzähnen angeordnet, während die zumindest zwei zweiten Teilringe axial zwischen den Sicherungsstegen und den ersten Teilringen angeordnet sind. Des Weiteren kann optional vorgesehen sein, dass zwischen zumindest zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Sicherungsstegen eine Steglücke, beispielsweise in Form eines fehlenden Sicherungssteges, angeordnet ist. Besagte Steglücke dient dabei insbesondere dem Zweck, die feste Verbindung zwischen zumindest einem der ersten Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe zu realisieren. Das heißt, dass die feste Verbindung, beispielsweise das Clinchen, im Bereich einer solchen Steglücke realisiert ist. Bevorzugt sind mehrere Steglücken vorgesehen, die insbesondere gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt sind, so dass die feste Verbindung zwischen den ersten Teilringen in der Umfangsrichtung und den zweiten Teilringen gleichmäßig erfolgen kann.
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Die Verbindung zumindest eines der ersten Teilringe mit mindestens einem der zweiten Teilringe kann im Allgemeinen an einer beliebigen Stelle bzw. in einem beliebigen Bereich des jeweiligen Teilrings erfolgen. Bevorzugt ist diese feste Verbindung jedoch im Bereich der Enden der jeweiligen Teilringe realisiert. Bevorzugt sind die ersten Teilringe mit den jeweiligen Enden einander benachbart angeordnet, während die zweiten Teilringe mit ihren jeweiligen Enden einander benachbart angeordnet sind. Hierbei sind die jeweiligen Enden der ersten Teilringe in der Umfangsrichtung bevorzugt zu den jeweiligen Enden der zweiten Teilringe versetzt, vorzugsweise mittig, angeordnet. Dementsprechend ist der jeweilige erste Teilring im Bereich seines jeweiligen Endes mit jeweils einem der zweiten Teilringe fest verbunden, während der jeweilige zweite Teilring im Bereich seines jeweiligen Endes mit jeweils einem der ersten Teilringe fest verbunden ist.
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Durch eine derartige Anordnung des Reibrings an der Radnabe kann der Montageaufwand und der Kostenaufwand merklich gesenkt werden.
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Selbstverständlich sind die erste erfindungsgemäße Lösung und die zweite erfindungsgemäße Lösung beliebig kombinierbar, um erwünschte Ziele, insbesondere hinsichtlich der temperaturabhängigen axialen Ausdehnung bzw. Verformung des jeweiligen Teilrings oder mehrerer Teilringe, zu erreichen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigt, jeweils schematisch:
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1 eine räumliche Ansicht einer Anordnung eines Reibrings an einer Radnabe, während der Montage,
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2 eine räumliche Ansicht der Anordnung des Reibrings an der Radnabe.
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1 zeigt eine Anordnung 1 eines Reibrings 2 an einer Radnabe 3. Hierbei weist der Reibring 2 eine Reibringöffnung 4 auf, in der die Radnabe 3 angeordnet ist. Der Reibring 2 umfasst des Weiteren eine Ringverzahnung 5, welche umlaufend an der Reibringöffnung 4 ausgebildet ist und mit einer Nabenverzahnung 6 der Radnabe 3 in Eingriff steht, welche radial nach außen gerichtete Nabenzähne 7 umfasst. Hierbei ist die radiale Richtung bezüglich einer Axialrichtung 8, welche parallel zur Drehachse des Reibrings 2 bzw. der Radnabe 3 verläuft, gegeben. Die in Eingriff stehenden Nabenverzahnung 6 und Ringverzahnung 5 erlauben dabei die Übertragung von Drehmomenten zwischen dem Reibring 2 und der Radnabe 3.
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Eine axiale Sicherung des Reibrings 2 und der Radnabe 3 relativ zueinander ist hierbei mit Hilfe von ersten Teilringen 9 und zweiten Teilringen 10 realisiert, wobei sowohl die ersten Teilringe 9 als auch die zweiten Teilringe 10 als Halbringe 9', 10' ausgebildet sind und sich somit über eine Bogenlänge von etwa 180° erstrecken. In 1 ist dabei ein Zustand während der Montage bzw. eine Explosionsdarstellung der Teilringe 9, 10 dargestellt, bei denen die Teilringe 9, 10 in eine Sicherungsnut 11 eingebracht werden, welche umlaufend an der Radnabe 3 ausgebildet und radial nach außen offen ist.
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Axiale Seitenwände 12, 13 der Sicherungsnut 11 sind dabei zumindest bereichsweise durch besagte Nabenzähne 7 bzw. Sicherungsstege 14 ausgebildet, welche der Nabenverzahnung 6 axial benachbart umlaufend an der Radnabe 3 und radial nach außen gerichtet ausgebildet sind. Das heißt, dass die erste axiale Seitenwand 12, die den ersten Teilringen (9) zugewandt ist, durch axiale Flanken der besagten Nabenzähne 7 und Ringzähne 15 der Ringverzahnung 5 ausgebildet ist, während eine gegenüberliegende und den zweiten Teilringen 10 zugewandte zweite axiale Seitenwand 13 von den Sicherungsstegen 14 ausgebildet ist. Dementsprechend ist die Sicherungsnut 11 neben der Nabenverzahnung 6 angeordnet und ist radial nach außen offen.
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Dabei bilden die Ringzähne 15 der Ringverzahnung 5 bzw. deren axiale Flanken, wie insbesondere in 2 sichtbart, eine den ersten Teilringen 9 zugewandte Anlagefläche 16 des Reibrings 2 aus, sodass diese Anlagefläche 16 Teil der ersten axialen Seitenwand 12 ist.
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Ferner sind die ersten Teilringe 9 relativ zu den zweiten Teilringen 10 in der Umfangsrichtung versetzt angeordnet, wobei diese versetzte Anordnung in etwa die halbe Bogenlänge der Teilringe 9, 10, hier also 90°, entspricht, so dass die Enden 17 der ersten Teilringe 9 etwa mittig bezüglich der zweiten Teilringe 10 angeordnet sind, während die Enden 18 der zweiten Teilringe 10 in etwa mittig bezüglich der ersten Teilringe 9 angeordnet sind.
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Zwischen zumindest zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Sicherungsstegen 14 ist eine Steglücke 19 angeordnet, wobei bei der gezeigten Ausführungsform zwischen allen in der Umfangsrichtung benachbarten Sicherungsstegen 14 eine solche Steglücke 19 angeordnet ist, die durch das Fehlen eines solchen Sicherungsstegs 14 entsteht.
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Wie in 2 zu sehen, ist der jeweilige erste Teilring 9 und der jeweilige zweite Teilring 10 mit seinem jeweiligen Ende 17, 18 im Bereich einer solchen zugehörigen Steglücke 19 angeordnet. Des Weiteren ist der jeweilige erste Teilring 9 im Bereich seines jeweiligen Endes 17 mit einem solchen zweiten Teilring 10 fest verbunden. Diese feste Verbindung ist folglich im Bereich einer solchen Steglücke 19 realisiert, wobei in der gezeigten Ausführungsform die feste Verbindung mittels Clinchen der zugehörigen Teilringe 9, 10 realisiert ist. Das heißt, dass der jeweilige erste Teilring 9 mit dem jeweiligen zweiten Teilring 10 geclincht ist. Dabei ist das Clinchen der Teilringe 9, 10 miteinander im Bereich der Steglücke 19 vereinfacht, weil die entsprechende Clinchvorrichtung im Bereich der Steglücke 19 an die Teilringe 9, 10 herangeführt werden kann, während die erste axiale Seitenwand 12 bzw. die Anlagefläche 16 als Gegenkontur für den Clinchvorgang dienen kann.
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Dabei sind die ersten Teilringe 9 und die zweiten Teilringe 10 derart ausgestaltet bzw. ausgebildet, dass mindestens ein solcher erster Teilring 9 und/oder zumindest ein solcher zweiter Teilring 10 als Bimetall ausgestaltet oder aus Formgedächtnislegierung hergestellt ist. Alternativ ist zumindest einer der ersten Teilringe 9 aus einem ersten metallischen Werkstoff hergestellt ist, während zumindest einer der zweiten Teilringe 10 aus einem von ersten metallischen Werkstoff verschiedenen zweiten metallischen Werkstoff hergestellt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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