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Die Erfindung betrifft einen Runddrahtsicherungsring, ein Werkzeug dafür sowie ein Demontage-Kit, das den Sicherungsring und das Werkzeug umfasst.
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Runddrahtsicherungsringe, auch kurz Sicherungsringe oder Sprengringe genannt, werden zur formschlüssigen, axialen Festlegung eines oder mehrerer mechanischer Bauteile verwendet. Einsatzgebiete für derartige Sicherungsringe sind insbesondere Getriebe, Räder oder Lager auf Achsen, auf Kupplungen in einem Getriebe oder anderen Zylindern, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Sicherungsringe werden innerhalb zylindrischer Kammern, Rohren, aufgebohrten Zylindern etc. in eine dafür vorgesehene Nut eingesetzt, oder auf eine Außenseite eines Bauteils, wie z. B. einer Welle, aufgesetzt und sie bestehen geeigneter Weise oft aus Federstahl-Draht mit gleichbleibendem Querschnitt, der zu einem Ring gebogen ist, und haben also eine Torus-Form. Sie werden mit Durchmessern von wenigen Millimetern bis hin zu einigen Metern hergestellt.
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Im Stand der Technik werden Sicherungsringe verwendet, die an ihren Enden Ösen oder senkrecht abstehende Haken aufweisen, damit die Ringe besser demontiert werden können. Die Haken oder Ösen erfordern spezielle Stützringe und eine lageorientierte Einbauweise in den verwendeten Bauteilen, wozu die Bauteile weitere Ausnehmungen oder Umbauten aufweisen, um die Sicherungsringe wieder entfernen zu können. Ferner sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Werkzeuge zur Demontage von Sicherungsringen bekannt.
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Die
DE 10 2005 001 386 T5 beschreibt eine Sprengringzange, die einen Griffabschnitt und einen darauf montierten Klemmbackenabschnitt beinhaltet, wobei der Griffabschnitt ein Paar Griffe beinhaltet, die relativ zueinander bewegt werden können. Der Klemmbackenabschnitt beinhaltet ein Paar Hebelbacken, die sich im Allgemeinen parallel zueinander erstrecken und auf dem Griffabschnitt über verkreuzte Hebel montiert sind, so dass die Klemmbacken parallel bewegt werden. Dabei ist ein Hebel mit einem jeweiligen Griff mittels eines entsprechenden Bedienstifts gekoppelt, um die Hebelbacken auf die Schwenkbewegung der Griffe zu öffnen und zu schließen. Die Hebelbacken weisen Bedienspitzen auf, die in Ösen eines Sprengrings eingreifen. Mit der Zange können diese Ösen zusammengezogen oder auseinandergedrückt werden.
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Aus der
DE 296 09 423 U1 ist ferner eine Sprengringzange mit zwei Zangenspitzen bekannt, wobei eine Zangenspitze im Wesentlichen als Zylinderkörper ausgebildet und im Durchmesser an eine Sprengring- oder Sicherungsringöse angepasst ist. Der Zylinderkörper ist mit einer strukturierten Oberfläche versehen, die in Längsrichtung einer Zangenspitze eine Mehrzahl von Strukturvorsprüngen und Struktureinschnitten in Form von Diamantsplittern aufweist.
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Die vorgenannten Zangen zur Demontage bekannter Sicherungsringe sind kompliziert aufgebaut und dadurch teuer in der Herstellung.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Runddrahtsicherungsring zu schaffen, der einfach und schnell demontiert werden kann und zugleich kostengünstig in der Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Runddrahtsicherungsring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzug zur Demontage eines vorgenannten Runddrahtsicherungsrings zu schaffen, das einfach aufgebaut und geschickt handhabbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug zur Demontage eines vorgenannten Runddrahtsicherungsring mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Weiterbildungen der Gegenstände sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Runddrahtsicherungsring mit einer bis auf einen Ringstoß durchgängigen Torusform, wobei der Ringstoß durch zwei beabstandete, zueinander weisende Ringenden definiert ist, die jeweils eine Stirnfläche haben. Zumindest eine Stirnfläche der beiden Ringenden kann abgeschrägt sein, wobei diese eine Stirnfläche oder gegebenenfalls beide Stirnflächen vorteilhaft zu einer Ringachse des Torus geneigt ist. Damit wird erfindungsgemäß erreicht, dass der solcherart gestaltete Runddrahtsicherungsring, wenn er in der Nut des zu sichernden Objektes sitzt, quasi einen „Hinterschnitt” bildet und so zur Demontage gegriffen werden kann.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherungsringes ist, dass er geometrisch sehr einfach gehalten ist, und ohne Haken, abgewinkelte Beinchen oder Ösen auskommt. Die Herstellung ist einfach und dadurch besonders kostengünstig.
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Wenn der Ring montiert ist, wird die Stirnfläche des zumindest einen abgeschrägten Ringendes dem Körper zugewandt sein, der den Sicherungsring aufnimmt. Je nach Anwendung können die abgeschrägten Stirnflächen daher entsprechend ausgerichtet sein. So kann der Sicherungsring in eine Nut in einem Zylinder eingebaut werden, wobei die abgeschrägte Stirnfläche bzw. beide abgeschrägte Stirnflächen dem Nutgrund zugewandt ist bzw. sind, d. h. von einem Mittelpunkt des torusförmigen Körpers weg weisend. Eine Positionierung auf einer Welle erfordert eine Abschrägung des wenigstens einen Ringendes in Gegenrichtung, wobei die abgeschrägte Stirnfläche(n) wiederum dem Bauteil, hier einer Wellenoberfläche, als solches zugewandt ist/sind. Es entsteht in jedem Falle eine Art Hinterschnitt, der ein gutes Eingriffsvolumen für ein Werkzeug bietet.
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Grundsätzlich genügt es, dass der Sicherungsring nur an einem Ende abgeschrägt ist, womit eine erleichterte Demontage eintritt. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass beide Ringenden am Ringstoß abgeschrägte Stirnflächen aufweisen können, womit zwei zueinander weisende, abgeschrägte Ringenden vorliegen. Der so ausgestaltete Sicherungsring ist einfach und schnell zu demontieren.
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Vorzugsweise ist die Stirnfläche des zumindest einen Ringendes in einem Winkel in einem Bereich zwischen 20° und 80°, bevorzugt in einem Bereich zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt um etwa 45° relativ zur Ringachse geneigt. Eine Demontage wird dadurch leichter, da ein Werkzeug kraftschlüssig in den Ringstoß eingreifen kann.
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Im radialen Querschnitt kann der Sicherungsring gleichmäßig kreisförmig, oval oder auch rechteckig ausgebildet sein. Ferner kann erfindungsgemäß der Sicherungsring aus Metall, vorzugsweise einem Federstahl, bestehen. Der Sicherungsring kann aus einem flachen Federstahldraht hergestellt sein, obgleich er auch aus einem anderen geeigneten Material bestehen kann. Zum Beispiel kann der Sicherungsring aus vergütetem oder Ölbad-vergütetem Draht, warmgewalztem oder kaltgezogenem und vergütetem Stahldraht oder hart gezogenem Draht sein. Andere Materialien, zum Beispiel rostfreier Stahl oder Polymere, wie Polypropylen oder Nylon können in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung auch geeignet sein.
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Bei einem Zylinder wird ein Sicherungsring nach der Erfindung in der Innenseite der Nut sitzen, wobei der Sicherungsdurchmesser durch einen Durchmesser des Zylinders definiert werden kann. Ein Sicherungsring kann hierdurch in einfache Nuten eingesetzt werden, so dass für eine Demontage keine zusätzlichen Ausnehmungen innerhalb des Zylinders notwendig sind. Auch für eine Anordnung als äußerer Sicherungsring auf einer Welle sind keine zusätzlichen Elemente zur Lageorientierung bei Montage und Vereinzelung zur Montage notwendig. Ebenfalls werden keine zusätzlichen Stützringe mit Ausnehmungen oder Quernuten im zu sichernden Durchmesser zur Demontage benötigt. Dies erleichtert die Herstellung der zu sichernden Teile und macht sie gleichzeitig kostengünstig.
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Für die Demontage des erfindungsgemäßen Runddrahtsicherungsrings ist ferner ein erfindungsgemäßes Werkzeug vorgesehen, das einen Griffteil mit zwei Griffen und damit verbundenen Hebelbacken aufweist, wobei die Griffe an einem Drehpunkt verschwenkbar miteinander verbunden sind. Durch Drücken der Griffe sind die Hebelbacken von einer geschlossenen Position in eine offene Position verschwenkbar. Die zumindest eine Hebelbacke kann zu einem stirnseitigen Ende des Werkzeugs hin eine abgeschrägte Stirnfläche aufweisen, die relativ zu einer Backenachse, die parallel zu einer Werkzeug-Mittelachse verläuft, geneigt ist.
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Hierbei bildet die abgeschrägte Stirnfläche der zumindest einen Hebelbacke zu der zumindest einen abgeschrägten Stirnfläche des Sicherungsrings eine Gegenschräge. Ferner sieht die Erfindung vor, die Stirnfläche der zumindest einen Hebelbacke vom Drehpunkt weg weisend zum stirnseitigen Ende hin abgeschrägt auszubilden. Bevorzugt sind beide Hebelbacken abgeschrägt, wobei sie relativ zu der Mittelachse achssymmetrisch angeordnet sind. Die Hebelbacken nehmen damit die invertierte Form des Ringstoßes des Sicherungsrings an, der demontiert werden soll.
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Da der erfindungsgemäße Sicherungsring keine zusätzlichen Haken oder Ösen benötigt, kann das dafür vorgesehene Werkzeug einfach aufgebaut sein. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist der Form nach zangenartig ausgebildet, wirkt von der Funktion her jedoch als Doppelhebel, wobei jedes der vorderen Werkzeugbacken über den Drehpunkt einen Hebel bildet, der an dem jeweiligen zugeordneten Ringende angreift. Die Hebelbacken weisen komplementär geneigte Schrägen zu den schräg ausgeführten Enden des Rings auf. Dadurch kann der Ring über die Keilwirkung leicht aus der Sicherungsposition entfernt werden.
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Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Stirnfläche der zumindest einen Hebelbacke in einem Winkel zwischen 20° und 80°, bevorzugt in einem Bereich zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt um etwa 45° relativ zu der Backenachse des Werkzeugs geneigt sein kann. Dies entspricht der Abschrägung des erfindungsgemäßen Sicherungsrings. Die Abschrägungen des Werkzeugs sind hierbei von der Mittelachse weg gerichtet, im Gegenteil zu den Abschrägungen des Sicherungsrings, die zwar in unterschiedliche Richtungen weisen können, jedoch sind die Abschrägungen stets zueinander gerichtet. Vorzugsweise sind beide Stirnflächen der Hebelbacken abgeschrägt ausgebildet, wobei die radial nach außen weisenden Flächen zur Mittelachse des Werkzeugs achssymmetrisch angeordnet sind. Damit können Sicherungsringe mit zwei abgeschrägten Stirnflächen schnell demontiert werden.
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Vorteilhaft kann das stirnseitige Ende der Hebelbacken abgerundet sein. Eine Unterseite der Hebelbacken kann eine sanfte Abrundung aufweisen, damit die Abstützung der Hebelbacken in der Nut bauteilschonend erfolgt. Die Werkzeugspitze kann dadurch leichter in den Ringstoß des Sicherungsrings eingeführt werden und verkantet nicht im Ringstoß.
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Ferner beinhaltet die Erfindung ein Demontage-Kit, das einen Sicherungsring und ein Werkzeug umfasst, dass mit dem Sicherungsring in Eingriff gebracht werden kann. Die Ringenden des Sicherungsrings weisen einen vorbestimmten Abstand zueinander auf, so dass in den Ringstoß das Werkzeug zum Demontieren eines eingebauten Sicherungsringes einführbar ist. Der Abstand bezieht sich direkt auf eine vorbestimmte Breite der nebeneinander angeordneten Hebelbacken bzw. dem stirnseitigen Ende des Werkzeugs. Es kann somit passgenau für jede Größe des Sicherungsrings angefertigt werden, wobei vorgesehen sein kann, dass der Ringstoß auch bei unterschiedlichen Ringgrößen gleichbleibende Abmessungen besitzt, um ein Wechseln des Werkzeugs bei unterschiedlich großen Sicherungsringen zu verhindern.
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Erfindungsgemäß werden derartige Sicherungsringe beispielsweise als axiale Lagesicherungen für Kolbenbolzen oder als Abdichtungsbestandteil bei Einspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere Injektoren bei Common-Rail-Leitungen verwendet. Liegt der Sicherungsring in der Aufnahmenut, also der Sicherungsposition, weisen die Schrägen der Enden vorzugsweise zum Nutgrund. Zur Demontage wird das Werkzeug in den Ringstoß eingeführt, so dass die abgeschrägten Ringenden untergriffen werden. Zusammendrücken der Griffe hat zur Folge, dass über den Drehpunkt die Hebelbacken auseinander gedrückt werden und die abgeschrägten Stirnflächen der Hebelbacken gegen die Stirnflächen der Ringenden gedrückt werden. Dies bedingt eine leichte Verformung der Ringenden, so dass zunächst die Ringenden und schließlich der gesamte Sicherungsring aus seiner Nut herausgedrückt werden kann. Gerade durch die Anordnung der abgeschrägten Stirnflächen des Sicherungsrings zum Bauteil hin und das Ausbilden eines Hinterschnitts, in den das Werkzeug sicher eingreift, kann mit dem Werkzeug besonders effektiv ein erfindungsgemäßer Sicherungsring demontiert werden.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Runddrahtsicherungsrings, und
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2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf einen Runddrahtsicherungsring bzw. einfach Sicherungsring, zum Sichern einer oder mehrerer Bauteile und deren Möglichkeit zur Demontage mittels eines dafür geeigneten Werkzeugs.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Sicherungsring 10 dargestellt, der einen torusförmigen Körper 11 mit kreisförmigem Querschnitt aufweist. Der Sicherungsring 10 ist nicht durchgängig ausgebildet, sondern weist einen Ringstoß 12 auf, der als Umfangsunterbrechung ausgebildet ist, und ein erstes Ringende 13 und ein zweites Ringende 14 definiert. Das erste und das zweite Ringende 13, 14 weisen jeweils eine insgesamt flache Stirnfläche 15, 16 auf. Freie Enden der Stirnflächen 15, 16 sind hierbei in einem bestimmten Abstand D zueinander angeordnet, wobei der vorbestimmte Abstand D in Abstimmung mit einem zu verwendenden Werkzeug gewählt wird, mit dem der Sicherungsring 10 demontierbar sein soll.
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Die Stirnflächen 15, 16 sind abgeschrägt, wobei sie zu einer Ringachse A geneigt sind. Sie bilden mit der Ringachse A, die am vordersten Ende des Ringendes 13, 14 aus einem Mittelpunkt des Querschnitts des Körpers 11 normal austritt, einen Winkel α. In der 1 ist ein Winkel von 45° gezeigt; es ist jedoch jeder beliebige Winkel α zwischen 20° und 80° möglich. Die Stirnflächen 15, 16 in der 1 weisen hierbei aus der Ringebene von einem Mittelpunkt des Körpers 11 nach außen.
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Der erfindungsgemäße Sicherungsring 10 wird häufig an der Innenseite einer zylindrischen Kammer oder eines Zylinders verwendet, um als Sicherungsvorrichtung für ein weiteres Bauteil zu dienen. Ebenso kann der Sicherungsring 10 als äußerer Sprengring auf einer Welle aufgesetzt werden. Alternativ sind die Stirnflächen 15, 16 dazu nach innen weisend geneigt. Einsatzgebiete für den erfindungsgemäßen Sicherungsring 10 sind insbesondere axiale Lagesicherungen für Kolbenbolzen oder als Abdichtungsbestandteil bei Einspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, vorzugsweise Injektoren bei Common-Rail-Leitungen, Getriebe, Kupplungen in einem Getriebe oder anderen Zylindern, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden.
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Die 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug 20, das einer Zange ähnelt. Das Werkzeug 20 weist einen Griffbereich 21 mit Griffen 22, 23 auf, welche an einem Drehpunkt 24 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die aus den Griffen 22, 23 verlängerten Schenkel 25 münden in Hebelbacken 26, 27, die ihrerseits abgeschrägte Stirnflächen 28, 29 aufweisen. Ein stirnseitiges Ende 30 ist hierbei abgerundet ausgebildet. Die Stirnflächen 28, 29 sind vom Drehpunkt 24 zum stirnseitigen Ende 30 hin weisend bzw. relativ zu einer Backenachse B in einem Winkel β abgeschrägt. Die Backenachse B verläuft hierbei parallel zu einer Mittelachse M des Werkzeugs. Der Betrag des Winkels β entspricht dabei dem Betrag des Winkels α der abgeschrägten Stirnflächen 15, 16 des Sicherungsringes 10, wobei die Neigungen der in Eingriff zu bringenden Stirnflächen zueinander komplementär ausgebildet sind. Damit sind die voneinander weg weisenden Stirnflächen 28, 29 achssymmetrisch zur Mittelachse M ausgebildet.
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Erfindungsgemäß wirkt das Werkzeug 20 als Doppelhebel, wobei jede Klemmbacke 26, 27 einen Hebel für sich bildet, der an dem jeweiligen zugeordneten Ringende 13, 14 bzw. deren Stirnflächen 15, 16 angreift. Die Hebelbacken 26, 27 weisen mit ihren Stirnflächen 28, 29 eine Gegenschräge zu den abgeschrägten Ringenden 13, 14 des Sicherungsrings 10 auf. Dadurch kann der Sicherungsring 10 aufgrund der Keilwirkung leicht aus der Sicherungsposition entfernt werden. Ein Benutzer bedient den Griffteil 21, indem er die Griffe 22, 23 zusammendrückt. Dadurch werden die Hebelbacken 26, 27 von einer ersten, geschlossenen Position in eine zweite, offene Position verschwenkt.
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Zur Demontage eines Sicherungsrings 10 wird nun das Werkzeug 20 in einer geschlossenen Position mit dem stirnseitigen Ende 30 voran in den Ringstoß 12 eingeführt, so dass die Hebelbacken 26, 27 mit ihren Stirnflächen 28, 29 im Ringstoß 12 zwischen den Stirnflächen 15, 16 das Sicherungsrings 10 anliegen. Durch Drücken der Griffe 22, 23 werden die Hebelbacken 26, 27 auseinander gedrückt und das Werkzeug 20 in eine offene Position gebracht, wobei auf die Stirnflächen 15, 16 der Ringenden 13, 14 Druck ausgeübt wird. Im Fall eines Sicherungsrings 10 in einer Nut führt dies dazu, dass die Ringenden 13, 14 aus der Nut heraus gedrückt werden, so dass diese nicht mehr in der Nut gehalten sind und aufgrund der Spannungen innerhalb des Sicherungsrings 10 der gesamte Sicherungsring 10 aus der Nut heraus gehebelt wird.
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Gleiches gilt für die Demontage eines erfindungsgemäßen Sicherungsrings 10 von einer Welle, d. h. einer Außenanbringung des Sicherungsring 10. Hierbei werden die Stirnflächen 15, 16 der Ringenden 13, 14 durch Anwenden des Werkzeugs 20 radial nach außen gehebelt und der Durchmesser des Sicherungsrings 10 kurzfristig vergrößert, wonach der Sicherungsring 10 aufgrund seiner Elastizität aus seiner Position nahezu herausspringt. Die erfindungsgemäßen Sicherungsringe 10 sind damit einfach und schnell mittels des Werkzeugs 20 aus ihrer Position zu lösen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005001386 T5 [0004]
- DE 29609423 U1 [0005]
