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Die Erfindung betrifft einen Geber- oder Nehmerzylinder einer hydraulischen Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse mit einem hohlzylinderartigen Innenraum mit einem ersten Innenraumabschnitt und einem zweiten Innenraumabschnitt, einen in dem Innenraum angeordneten und relativ zu dem Gehäuse verlagerbaren Kolben, eine zwischen dem Gehäuse und dem Kolben wirksame Federeinrichtung und eine Wegmesseinrichtung mit einer dem Kolben zugeordneten Magneteinrichtung und einer dem Gehäuse zugeordneten Sensoreinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung eine Wegmesseinrichtung für einen derartigen Geber- oder Nehmerzylinder, aufweisend eine Magneteinrichtung und eine Sensoreinrichtung.
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Aus der
DE 10 2009 011 807 A1 ist ein Wegmesssystem für einen Geberzylinder bekannt zur Erfassung des Stellweges des Kolbens des Geberzylinders, bei dem das Wegmesssystem dem Geberzylinder nachgeschaltet ist und aus einem in einem Messzylinder axial verschiebbaren Element mit einem Magneten und einer Sensorbaugruppe besteht, wobei das axial verschiebbare Element mittels eines Übertragungsgliedes mit dem Kolben in Wirkverbindung steht, um ein Wegmesssystem für einen Geberzylinder zu entwickeln, welches für die Befestigung des Sensors einen minimalen radialen Bauraum benötigt und bei dem der Abstand zwischen Magnet und Sensor verringert und somit die Messgenauigkeit des Systems erhöht ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Wegmesseinrichtung bereit zu stellen, bei der ein Bauraumbedarf weiter verringert ist und/oder die eine weiter erhöhte Messgenauigkeit aufweist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Geber- oder Nehmerzylinder einer hydraulischen Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse mit einem hohlzylinderartigen Innenraum mit einem ersten Innenraumabschnitt und einem zweiten Innenraumabschnitt, einen in dem Innenraum angeordneten und relativ zu dem Gehäuse verlagerbaren Kolben, eine zwischen dem Gehäuse und dem Kolben wirksame Federeinrichtung und eine Wegmesseinrichtung mit einer dem Kolben zugeordneten Magneteinrichtung und einer dem Gehäuse zugeordneten Sensoreinrichtung, bei der die Federeinrichtung und die Magneteinrichtung in unterschiedlichen Innenraumabschnitten angeordnet sind.
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Eine Reibungskupplung kann eine Kupplung mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil sein, die ausgehend von einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen keine Kraftübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Kraftübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende Kraftübertragung ermöglicht, wobei eine Kraftübertragung zwischen Eingangs- und Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt erfolgt ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Kraftübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen keine Kraftübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende Kraftübertragung. Die Reibungskupplung kann im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein und ein Anfahren sowie einen Wechsel der Getriebeübersetzung, der technisch bedingt nur bei unterbrochener Zugkraft möglich ist, ermöglichen. Die Reibungskupplung kann eine gedrückte Kupplung sein. Die Reibungskupplung kann eine gezogene Kupplung sein.
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Die hydraulische Betätigungseinrichtung kann zur Betätigung der Reibungskupplung zwischen der ausgerückten Betätigungsstellung und der eingerückten Betätigungsstellung dienen. Die Betätigungseinrichtung kann einen Geberzylinder, einen Nehmerzylinder und eine den Geberzylinder und den Nehmerzylinder hydraulisch verbindende Druckleitung aufweisen. Der Geberzylinder kann mit einem Kupplungspedal betätigungsverbunden sein. Der Geberzylinder kann unter kinematischer Zwischenschaltung einer Kolbenstange mit dem Kupplungspedal betätigungsverbunden sein. Der Nehmerzylinder kann mit der Reibungskupplung betätigungsverbunden sein. Der Nehmerzylinder kann unter kinematischer Zwischenschaltung eines Ausrücklagers mit der Reibungskupplung betätigungsverbunden sein. Zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder kann eine hydraulische Übersetzung gebildet sein. Zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder kann eine gedämpfte hydraulische Strecke gebildet sein.
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An dem Gehäuse kann die Sensoreinrichtung angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung kann außenseitig des ersten Innenraumabschnitts an dem Gehäuse angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung kann außenseitig des zweiten Innenraumabschnitts an dem Gehäuse angeordnet sein. An dem Gehäuse kann ein Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Geber- oder Nehmerzylinder angeordnet sein. Der Befestigungsabschnitt kann außenseitig des ersten Innenraumabschnitts an dem Gehäuse angeordnet sein. Der Befestigungsabschnitt kann außenseitig des zweiten Innenraumabschnitts an dem Gehäuse angeordnet sein.
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Der Kolben kann zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verlagerbar sein. In der ersten Endposition kann die Reibungskupplung vollständig ausgerückt sein. In der ersten Endposition kann die Reibungskupplung vollständig eingerückt sein. In der zweiten Endposition kann die Reibungskupplung vollständig ausgerückt sein. In der zweiten Endposition kann die Reibungskupplung vollständig eingerückt sein. Der Kolben kann in axialer Richtung verlagerbar sein. Der Kolben kann entlang einer Längsachse des Gehäuses verlagerbar sein. Der Kolben kann wenigstens eine Dichtung zur Dichtung gegenüber dem Gehäuse aufweisen. Der Kolben kann eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung zur Dichtung gegenüber dem Gehäuse aufweisen. Die Dichtung kann eine Radialdichtung sein. Die Dichtung kann eine Gummidichtung sein. Die Dichtung kann ein Lippendichtring sein.
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Die Federeinrichtung kann eine Druckfeder aufweisen. Die Federeinrichtung kann eine Spiralfeder aufweisen. Die Federeinrichtung kann eine ferromagnetische Feder aufweisen. Die Federeinrichtung kann eine Stahlfeder aufweisen. Die Federeinrichtung kann sich an dem Kolben einerseits und an dem Gehäuse andererseits abstützen. Die Federeinrichtung kann eine Rückstellung des Kolbens in eine Ausgangsposition bewirken. Mit der Federeinrichtung kann eine einer geberzylinderseitigen Betätigungskraft entgegen gerichtete Federkraft erzeugt sein. In der Ausgangsposition kann die Reibungskupplung vollständig ausgerückt sein. Die Federeinrichtung kann radial außen an dem Kolben angeordnet sein. Die Federeinrichtung kann radial innen an dem Gehäuse angeordnet sein.
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Die Wegmesseinrichtung kann dazu dienen, eine relative Position von Kolben und Gehäuse zueinander zu bestimmen. Die Wegmesseinrichtung kann kalibrierbar sein. Die Wegmesseinrichtung mit der Magneteinrichtung und der Sensoreinrichtung kann ein magnetostriktiver Wegaufnehmer sein. Mit der Wegmesseinrichtung kann eine Entfernung zwischen zwei Punkten gemessen werden. Die Wegmesseinrichtung kann einen Wellenleiter aufweisen. Die Wegmesseinrichtung kann einen Wandler aufweisen. Der Wandler kann mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal umsetzen. Die Sensoreinrichtung kann eine gehäusefeste Basis aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann einen elektrischen Steckverbinder aufweisen. Die Magneteinrichtung kann an dem Kolben angeordnet und mit diesem verlagerbar sein. Die Magneteinrichtung kann einen Permanentmagneten aufweisen. Die Wegmesseinrichtung kann mithilfe einer Magnetostriktion eine Position ermitteln.
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Mit dem erfindungsgemäßen Geber- oder Nehmerzylinder ist eine negative Beeinflussung eines Magnetfelds durch die Federeinrichtung verhindert. Die Magneteinrichtung und die Sensoreinrichtung können unmittelbar an dem Geber- oder Nehmerzylinder angeordnet sein.
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Der erste Innenraumabschnitt kann eine erste Anschlussöffnung aufweisen, der zweite Innenraumabschnitt kann eine zweite Anschlussöffnung aufweisen, die Magneteinrichtung kann in dem ersten Innenraumabschnitt angeordnet sein und die Federeinrichtung kann in dem zweiten Innenraumabschnitt angeordnet sein. Die erste Anschlussöffnung kann zum Anschluss einer Druckleitung dienen. Der erste Innenraumabschnitt kann ein Druckraum sein. Der erste Innenraumabschnitt kann ein Arbeitsraum des Geber- oder Nehmerzylinders sein. Die zweite Anschlussöffnung kann zum Anschluss einer Nachlaufleitung dienen. Die erste Dichtung des Kolbens kann dem ersten Innenraumabschnitt zugeordnet sein. Die zweite Dichtung des Kolbens kann dem zweiten Innenraumabschnitt zugeordnet sein. Damit kann mithilfe der Magneteinrichtung eine insbesondere auf den ersten Innenraumabschnitt bezogene Position des Kolbens bestimmt werden. In dem ersten Innenraumabschnitt ist ein erweitertes Volumen für ein Hydraulikfluid bereitgestellt. Die Strömungsverhältnisse in dem ersten Innenraumabschnitt sind verbessert. Bei einer anderen Ausführung kann die Federeinrichtung in dem ersten Innenraumabschnitt und die Magneteinrichtung in dem zweiten Innenraumabschnitt angeordnet sein.
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Der Kolben kann einen Kolbenabschnitt, der im Wesentlichen in dem zweiten Innenraumabschnitt angeordnet ist, und einen Zentrierabschnitt, der sich in den ersten Innenraumabschnitt erstreckt, aufweisen, die Federeinrichtung kann an dem Kolbenabschnitt angeordnet sein und die Magneteinrichtung kann an dem Zentrierabschnitt angeordnet sein. Der erste Innenraumabschnitt kann einen gegenüber dem zweiten Innenraumabschnitt verringerten Durchmesser aufweisen. Der Kolbenabschnitt kann in dem zweiten Innenraumabschnitt geführt sein. Der Kolbenabschnitt kann eine Führung zur Führung des Kolbenabschnitts in dem zweiten Innenraumabschnitt aufweisen. Der Zentrierabschnitt kann in dem ersten Innenraumabschnitt geführt sein. Der Zentrierabschnitt kann eine Führung zur Führung des Zentrierabschnitt in dem ersten Innenraumabschnitt aufweisen. Der Kolbenabschnitt und der Zentrierabschnitt können in axialer Richtung aneinander angeordnet sein. Der Kolbenabschnitt und der Zentrierabschnitt können zunächst baulich gesondert ausgeführt und nachfolgend miteinander verbunden sein. Der Kolbenabschnitt und der Zentrierabschnitt können mithilfe eines Verbindungselements miteinander verbunden sein. Der Zentrierabschnitt kann eine ringartige Form aufweisen. Die Magneteinrichtung kann eine ringartige Form aufweisen. Die Magneteinrichtung kann radial außenseitig an dem Zentrierabschnitt angeordnet sein. Der Kolbenabschnitt kann eine Führung zur Führung der Federeinrichtung an dem Kolbenabschnitt aufweisen.
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Der Kolbenabschnitt kann einen ersten Federabstützabschnitt aufweisen. Der erste Federabstützabschnitt kann an dem, dem Zentrierabschnitt abgewandten Ende des Kolbenabschnitts angeordnet sein. Der erste Federabstützabschnitt kann als an dem Kolbenabschnitt radial außenseitig umlaufender Bund ausgebildet sein.
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An dem zweiten Innenraumabschnitt kann ein zweiter Federabstützabschnitt angeordnet sein. Der zweite Federabstützabschnitt kann an dem, dem Zentrierabschnitt zugewandten Ende des zweiten Innenraumabschnitts angeordnet sein. Der zweite Federabstützabschnitt kann als zwischen dem ersten Innenraumabschnitt und dem zweiten Innenraumabschnitt radial innenseitig umlaufende Stufe ausgebildet sein. Die Stufe kann eine Anlagefläche in axialer Richtung aufweisen.
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Außerdem wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst mit einer Wegmesseinrichtung für einen derartigen Geber- oder Nehmerzylinder, aufweisend eine Magneteinrichtung und eine Sensoreinrichtung, bei der die Magneteinrichtung in einem Innenraumabschnitt angeordnet ist, in dem eine Federeinrichtung nicht angeordnet ist.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Geberzylinder mit Vorlastfeder in einem Zylinder einer Sekundärdichtung, bei dem die Druckfeder im Zylinder der Sekundärdichtung eingebaut ist, sodass die Feder das Magnetfeld nicht stört. Anstatt die Druckfeder in einem Zylinder einer Primärdichtung bzw. in einem Druckraum einzubauen, kann die Feder im Zylinder der Sekundärdichtung eingebaut werden. Die Druckfeder kann auf dem Kolben zentriert und axial abgestützt sein. Am Gehäuse kann hinter einer Schräge an einer Nachlaufnut einen kleinen Hinterschnitt hinzugefügt werden, an dem die Druckfeder axial abgestützt sein kann. Wenn der Zentrierring mit dem Kolben fest verbunden ist, bleibt die Funktion der Druckfeder erhalten, d. h alle Teile im Inneren werden zurück gedrückt. Vorteil hierbei ist, dass die Feder vom Magnetfeld entfernt wird.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Die Figur zeigt schematisch und beispielhaft einen Geberzylinder einer hydraulischen Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs mit einer Wegmesseinrichtung in Schnittdarstellung.
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Der Geberzylinder 100 ist Teil einer ansonsten nicht näher gezeigten Betätigungseinrichtung und dient zur Betätigung einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs. Der Geberzylinder 100 weist ein Gehäuse 102 auf. In dem Gehäuse 102 ist ein zylinderförmiger Innenraum 104 ausgebildet. In dem Innenraum 104 ist ein Kolben 106 angeordnet. Der Kolben 106 ist in dem Innenraum 104 verschiebbar geführt. Der Kolben 106 weist einen Kolbenabschnitt 107 auf. Der Kolben 106 ist in dem Innenraum 104 entlang einer Zylinder- und Kolbenachse 108 verschiebbar. Der Kolben 106 ist mit einer Kolbenstange 110 zur Betätigung verbunden. Der Kolben 106 ist mit einer Kolbenstange 110 mithilfe einer Kugelgelenkverbindung verbunden. Der Kolben 106 weist eine Kugelpfanne auf. Die Kolbenstange 110 weist einen Kugelkopf auf. Die Kolbenstange 110 sitzt mit dem Kugelkopf in der Kugelpfanne des Kolbens 106 ein.
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Der Innenraum 104 weist zwei Innenraumabschnitte 112, 114 mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Der Innenraumabschnitt 112 weist einen kleineren Durchmesser auf, als der Innenraumabschnitt 114. Zwischen dem Innenraumabschnitt 112 und dem Innenraumabschnitt 114 ist eine Stufe 116 gebildet. Die Stufe 116 bildet eine Anlagefläche in Richtung der Achse 108. An dem Kolben 106 sind zwei Dichtungen 118, 120 angeordnet. Die Dichtungen 118, 120 sind Gummidichtungen. Die Dichtungen 118, 120 sind Radialdichtungen. Die Dichtungen 118, 120 sind Lippendichtringe. Die Dichtung 118 dichtet zwischen dem Kolben 106 und dem Innenraumabschnitt 112. Die Dichtung 118 ist an dem der Kolbenstange 110 abgewandten Ende des Kolbens 106 angeordnet. Die Dichtung 120 dichtet zwischen dem Kolben 106 und dem Innenraumabschnitt 114. Die Dichtung 120 ist an dem der Kolbenstange 110 zugewandten Ende des Kolbens 106 angeordnet. In dem Innenraumabschnitt 112 ist eine Druckkammer 122 gebildet. Eine Verschiebung des Kolbens 106 in dem Innenraum 104 bewirkt eine Veränderung des Volumens der Druckkammer 122.
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Der Innenraum 104 weist zwei Öffnungen 124, 126 auf. Die Öffnung 124 ist eine Öffnung des Innenraumabschnitts 112. Die Öffnung 126 ist eine Öffnung des Innenraumabschnitts 114. Die Öffnung 124 ist an dem der Kolbenstange 110 abgewandten Ende des Innenraumabschnitts 112 angeordnet. Die Öffnung 126 ist an dem der Kolbenstange 110 abgewandten Ende des Innenraumabschnitts 114 angeordnet. Das Gehäuse 102 weist einen Anschlussstutzen 128 der Öffnung 124 und einen Anschlussstutzen 130 der Öffnung 126 auf. An den Anschlussstutzen 128 kann eine Druckleitung zur hydraulischen Verbindung mit einem Nehmerzylinder angeschlossen werden. An den Anschlussstutzen 130 kann eine Nachlaufleitung angeschlossen werden.
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Der Kolben 106 weist an seinem der Kolbenstange 110 zugewandten Ende einen Führungsabschnitt 132 mit einer zylinderförmige Außenfläche auf. Der Führungsabschnitt 132 weist einen mit dem Innendurchmesser des Innenraumabschnitts 114 korrespondierenden Durchmesser auf. Der Kolben 106 ist mit dem Führungsabschnitt 132 in dem Innenraumabschnitt 114 geführt. In Richtung des von der Kolbenstange 110 abgewandten Endes anschließend weist der Kolben 106 eine Nut auf, in der die Dichtung 120 angeordnet ist. Die Nut ist einerseits von dem Führungsabschnitt 132 und andererseits von einem flanschartigen Bund 134 begrenzt. Der Bund weist eine Anlagefläche in Richtung der Achse 108 auf.
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Zwischen dem Kolben 106 und dem Gehäuse 102 ist eine Druckfeder 136 wirksam. Die Druckfeder 136 stützt sich in Richtung der Achse 108 einerseits an der Stufe 116 des Gehäuses 102 und andererseits an dem Bund 134 des Kolbens 106 ab. Mit der Federkraft der Druckfeder 136 ist der Kolben 106 in Richtung der Kolbenstange 110 beaufschlagt. Eine Betätigung des Geberzylinders 100 erfolgt mithilfe der Kolbenstange 110 entgegen der Federkraft der Druckfeder 136. In Richtung des von der Kolbenstange 110 abgewandten Endes an den Bund 134 anschließend weist der Kolben 106 einen Anlageabschnitt 138 für die Druckfeder 136 auf, an dem die Druckfeder 136 in radialer Richtung anliegt. Die Druckfeder 136 ist in dem Innenraumabschnitt 114 angeordnet.
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An dem von der Kolbenstange 110 abgewandten Ende weist der Kolben 106 einen Zentrierabschnitt 140 auf. Der Zentrierabschnitt 140 weist einen mit dem Innendurchmesser des Innenraumabschnitts 112 korrespondierenden Durchmesser auf. Der Zentrierabschnitt 140 erstreckt sich in den Innenraumabschnitt 112 hinein. Der Kolben 106 ist mit dem Zentrierabschnitt 140 in dem Innenraumabschnitt 112 geführt. Der Zentrierabschnitt 140 weist einen hülsenartigen Abschnitt 142 mit einer zylindrischen Oberfläche auf. An dem Abschnitt 142 ist ein Magnet 144 angeordnet. Der Magnet 144 ist ein Permanentmagnet. Der Magnet 144 weist eine hohlzylinderartige Form auf. Der Magnet 144 ist radial zwischen dem Abschnitt 142 und der Oberfläche des Innenraumabschnitts 112 angeordnet. Der Magnet 144 ist zusammen mit dem Kolben 106 verschiebbar. Der Zentrierabschnitt 140 und der hülsenartige Abschnitt 142 des Kolbens 106 sind mithilfe eines Befestigungselements 146 befestigt.
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Außenseitig des Innenraumabschnitts 112 ist ein Sensor 148 angeordnet. Der Sensor 148 ist fest an dem Gehäuse 102 angeordnet. Der Sensor 148 weist einen Wellenleiter und einen Wandler, der eine mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal umsetzt, auf. Der Magnet 144 und der Sensor 148 bilden einen magnetostriktiven Wegaufnehmer. Zum Anschluss des Sensors 148 ist ein elektrischer Steckverbinder 150 vorgesehen. Zur Befestigung des Gebezylinders 100 weist das Gehäuse 102 Befestigungsstellen 152, 154 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Geberzylinder
- 102
- Gehäuse
- 104
- Innenraum
- 106
- Kolben
- 107
- Kolbenabschnitt
- 108
- Achse
- 110
- Kolbenstange
- 112
- Innenraumabschnitt
- 114
- Innenraumabschnitt
- 116
- Stufe
- 118
- Dichtung
- 120
- Dichtung
- 122
- Druckkammer
- 124
- Öffnung
- 126
- Öffnung
- 128
- Anschlussstutzen
- 130
- Anschlussstutzen
- 132
- Führungsabschnitt
- 134
- Bund
- 136
- Druckfeder
- 138
- Anlageabschnitt
- 140
- Führungsabschnitt
- 142
- Abschnitt
- 144
- Magnet
- 146
- Befestigungselement
- 148
- Sensor
- 150
- Steckverbinder
- 152
- Befestigungsstelle
- 154
- Befestigungsstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009011807 A1 [0002]
