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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung enthaltend ein Gehäuse, eine fest mit dem Gehäuse verbundene Gegendruckplatte, einer gegenüber der Gegendruckplatte drehfest und axial verlagerbar angeordnete Anpressplatte, einer die Anpressplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe gegen die Gegendruckplatte verspannende, sich an dem Gehäuse radial außerhalb einer Anlagefläche an der Anpressplatte abstützende, mit einem umlaufenden Kraftrand und von diesem radial nach innen weisenden Tellerfederzungen versehene Tellerfeder, eine die Tellerfederzungen in einer Zugbewegung zur Entlastung eines Reibeingriffs der Reibbeläge beaufschlagende Ausrückvorrichtung sowie eine Nachstelleinrichtung zur selbsttätigen Kompensation eines Reibbelagsverschleißes mit einem zwischen Tellerfeder und Anpressplatte angeordneten Verstellring mit in Umfangsrichtung angeordneten, auf Gegenrampen der Anpressplatte angeordneten Rampen, einem bei ermitteltem Verschleiß der Reibbeläge eine Verdrehung des Verstellrings bewirkenden, auf der Anpressplatte angeordneten Spindeltrieb mit einem auf einer Spindel des Spindeltriebs drehfest angeordneten Ritzel sowie einer Sensiereinrichtung zur Ermittlung eines Verschleißweges zwischen Anpressplatte und Gehäuse mit einer in Verbindung mit einer am Gehäuse aufgenommenen Vorspannfeder stehenden, abhängig von dem ermittelten Verschleißweg einen Formschluss mit dem Ritzel bildenden und diese antreibenden Klinke und einem einen Kompensationsweg der Klinke begrenzenden, an der Vorspannfeder aufgenommenen Anschlag.
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Gattungsgemäße Reibungskupplungen sind mit einer sogenannten weggesteuerten Nachstelleinrichtung versehen und aus der
DE 10 2009 055 895 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine sogenannte gezogene Reibungskupplung, welche im nicht betätigten Zustand geschlossen und von einem Ausrücksystem an Tellerfederzungen der Tellerfeder aufgezogen wird. Hierbei ist die Tellerfeder radial außen an dem Gehäuse abgestützt und verspannt mittels des Kraftrands die Anpressplatte gegen die Gegendruckplatte, wodurch ein Reibeingriff gegenüber den zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte angeordneten Reibbelägen der Kupplungsscheibe ausgebildet und ein von der Reibungskupplung zu übertragendes Moment beispielsweise von einer Kurbelwelle auf eine Getriebeeingangswelle übertragen wird.
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Die Reibbeläge sind über Lebensdauer Verschleiß unterworfen, der sich in einem axialen Schwund bemerkbar macht, so dass im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung die Anpressplatte der Gegendruckplatte annähert und sich damit der Anstellwinkel der Tellerfeder gegenüber dem Gehäuse ändert, wodurch die Hebelverhältnisse und Ausrückkräfte negativ beeinflusst werden. Zur Kompensation des Verschleißes ist daher die weggesteuerte Nachstelleinrichtung vorgesehen, die einen zwischen Tellerfeder und Anpressplatte angeordneten Verstellring mit über den Umfang angeordneten Rampen umfasst, welche auf Gegenrampen der Anpressplatte aufliegen, so dass bei Verdrehung des Verstellrings die Tellerfeder gegenüber der Anpressplatte beabstandet und der Verschleiß ausgeglichen wird. Der Verstellring wird von einem Spindeltrieb angetrieben, wobei in einem auf der Anpressplatte aufgenommenen Spindelhalter eine Spindel mit einem Ritzel verdrehbar aufgenommen ist. Eine auf der Spindel drehfest und axial verlagerbare Spindelmutter greift dabei drehschlüssig in den Verstellring ein, so dass bei einem Antrieb des Ritzels der Verstellring drehangetrieben wird. Die weggesteuerte Verdrehung des Verstellrings erfolgt mittels einer Sensiereinrichtung, die durch eine mit dem Gehäuse in Wirkverbindung stehende Klinke gebildet wird, die gegenüber dem Ritzel bei jedem Betätigungsvorgang einen Axialweg gegenüber dem Ritzel ausführt, wobei die Klinke auf der Außenverzahnung des Ritzels solange gleitet, bis der durch den Verschleiß der Reibbeläge zunehmende Axialweg ausreicht, um bei eingerückter wie geschlossener Reibungskupplung zu einem Einrasten der Klinke in der Außenverzahnung und zur Bildung eines Formschlusses führt. Beim nächsten Ausrücken wie Öffnen der Reibungskupplung verlagert sich die Anpressplatte wieder in Richtung Gehäuse und verdreht das Ritzel entsprechend. Um die Klinke vor Beschädigung beispielsweise bei klemmender Nachstellung zu bewahren, ist die Klinke entgegen der Wirkung einer Vorspannfeder mit vorgegebener Steifigkeit gegenüber dem Gehäuse elastisch verlagerbar. Weiterhin wird eine Kompensation eines Verschleißweges pro Ausrückvorgang auf einen maximalen Kompensationsweg der Klinke beschränkt, indem der Axialweg der Klinke von einem mit der Vorspannfeder verbundenen Anschlag begrenzt wird, indem der Anschlag bei Überschreiten des gewünschten Kompensationswegs die Vorspannfeder gegenüber dem Gehäuse verlagert, so dass die Klinke und die Anpressplatte und damit das Ritzel denselben Weg zurücklegen, eine Relativverdrehung von Klinke und Ritzel daher ausgeschlossen ist.
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Durch die spielbehaftete Anordnung des Anschlags an der Tellerfeder und radial beabstandet zum Hebelpunkt der Tellerfeder gegenüber dem Verstellring sind die Weg- und Hebelverhältnisse schwierig einzustellen.
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Aufgabe der Erfindung ist daher eine Verbesserung einer gattungsgemäßen Reibungskupplung insbesondere vor dem Hintergrund einer einfachen und verbesserten Ausbildung der Sensiereinrichtung.
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Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung enthaltend ein Gehäuse, eine fest mit dem Gehäuse verbundene Gegendruckplatte, eine gegenüber der Gegendruckplatte drehfest und axial verlagerbar angeordnete Anpressplatte, eine die Anpressplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe gegen die Gegendruckplatte verspannende, sich an dem Gehäuse radial außerhalb einer Anlagefläche an der Anpressplatte abstützende, mit einem umlaufenden Kraftrand und von diesem radial nach innen weisenden Tellerfederzungen versehene Tellerfeder, eine die Tellerfederzungen in einer Zugbewegung zur Entlastung eines Reibeingriffs der Reibbeläge beaufschlagende Ausrückvorrichtung sowie einer Nachstelleinrichtung zur selbsttätigen Kompensation eines Reibbelagsverschleißes mit einem zwischen Tellerfeder und Anpressplatte angeordneten Verstellring mit in Umfangsrichtung angeordneten, auf Gegenrampen der Anpressplatte angeordneten Rampen, einem bei ermitteltem Verschleiß der Reibbeläge eine Verdrehung des Verstellrings bewirkenden, auf der Anpressplatte angeordneten Spindeltrieb mit einem auf einer Spindel des Spindeltriebs drehfest angeordneten Ritzel sowie einer Sensiereinrichtung zur Ermittlung eines Verschleißweges zwischen Anpressplatte und Gehäuse mit einer in Verbindung mit einer am Gehäuse aufgenommenen Vorspannfeder stehenden, abhängig von dem ermittelten Verschleißweg einen Formschluss mit dem Ritzel bildenden und diese antreibenden Klinke und einem einen Kompensationsweg der Klinke begrenzenden, an der Vorspannfeder aufgenommenen Anschlag gelöst, wobei im Bereich des Kraftrands der Tellerfeder eine Öffnung vorgesehen und zumindest der Anschlag durch die Öffnung mit der Anpressplatte wirksam in Eingriff bringbar ist.
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Durch die Öffnung in dem Kraftrand der Tellerfeder kann der Anschlag gezielt und in vorteilhafter Weise auf radialer Höhe des Hebelpunktes der Tellerfeder an dem Verstellring vorgesehen werden. Im Weiteren kann auf Ausschnitte, welche radial innen von den Tellerfederzungen oder von radial außen erfolgen müssen, um dem Hebelpunkt nahe zu kommen, und die Tellerfeder schwächen, verzichtet werden. Die von Material des Kraftrands umschlossene Öffnung schwächt die Wirkung und Stabilität des Kraftrands nur unwesentlich. Im Weiteren können durch die direkte Ausbildung des Anschlags zum Verstellring nach Aufbrauch des Axialspiels zur Begrenzung des Kompensationswegs weitere Bauteile oder Anschlagflächen an dem Verstellring beziehungsweise an der Anpressplatte eingespart werden. Vielmehr tritt der Anschlag direkt am Hebelpunkt mit dem Verstellring in Kontakt.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind sowohl Klinke als auch der Anschlag mittels der Vorspannfeder elastisch gegen das Gehäuse vorgespannt und durchgreifen die Öffnung gemeinsam. Auf diese Weise kann die Klinke auf der dem Verstellring zugewandten Seite auf der Außenverzahnung des Ritzels radial vorgespannt werden beziehungsweise im Verschleißfall mit dieser in Formschluss treten. Durch die benachbarte Anordnung von Klinke und Anschlag kann die Klinke vergleichsweise einfach und steif ausgebildet werden.
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In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Klinke an der Anpressplatte elastisch angeordnet sein, wobei zur verschleißabhängigen Verlagerung dieser gegenüber der Anpressplatte vom Gehäuse über einen von der Vorspannfeder beaufschlagten Bolzen erfolgt, der die Klinke innerhalb der vorgegebenen Steifigkeit der Vorspannfeder gehäusefest gegenüber der Anpressplatte verlagert, wenn die Anpressplatte während der Betätigungsvorgänge der Reibungskupplung gegenüber dem Gehäuse verlagert wird. Dabei verlagert sich die Klinke in gleicher Weise wie bei direkter gehäusefester Aufnahme auf der Außenverzahnung gleitend, bis die die Anpressplatte infolge Verschleiß der Reibbeläge verlagert und die Klinke in die Außenverzahnung formschlüssig einrastet..
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Dabei können der Anschlag zur Begrenzung des maximalen Kompensationsweges der Klinke in Form eines Anschlagsbolzens und der Bolzen zur Beaufschlagung der Klinke getrennt ausgebildet und jeweils getrennt durch die Öffnung geführt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, wenn Anschlag und Bolzen einteilig aus einem Stufenbolzen gebildet sind, der axial gestuft ohne Spiel die Klinke und mit dem für den maximalen Kompensationsweg erforderlichen Spiel zu dem Verstellring ausgestattet ist. Hierdurch kann die Öffnung auf einen besonders kleinen Durchmesser begrenzt werden.
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Als vorteilhaft hat sich weiterhin gezeigt, wenn Bolzen und Klinke auf der der Tellerfeder gegenüberliegenden Seite des Gehäuses durch die Vorspannfeder vorgespannt werden und eine Öffnung des Gehäuses durchgreifen. Hierbei bildet das Gehäuse den Anschlag für die Vorspannfeder, welche radial nach innen oder außen beabstandet beispielsweise mittels eines Nietes an dem Gehäuse befestigt und als Blattfeder ausgebildet ist. An dem offenen Ende ist hierbei der Anschlag und gegebenenfalls die Klinke beziehungsweise der die an der Anpressplatte angeordnete Klinke beaufschlagende und den Anschlag bildende Stufenbolzen befestigt. Die Vorspannfeder kann in einer Nut oder Sicke des Gehäuses bauraumneutral eingelegt sein.
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Der Spindeltrieb kann radial außerhalb oder radial innerhalb des Verstellrings angeordnet sein. Insbesondere wegen der linear ausgebildeten Spindel mit der daher tangential in den Verstellring eingreifenden Spindelmutter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Spindeltrieb radial außerhalb des Verstellrings anzuordnen, so dass bei zunehmendem Verschleiß und großem Verdrehwinkel des Verstellrings gegenüber dem Spindeltrieb der Antrieb in verbesserter Weise aufrechterhalten werden kann.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Teilschnitt durch eine Reibungskupplung mit einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung mit innenliegendem Spindeltrieb,
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2 eine der 1 ähnliche Reibungskupplung mit außen liegendem Spindeltrieb im Teilschnitt und
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3 eine den 1 und 2 ähnliche Reibungskupplung mit einer an der Anpressplatte befestigten Klinke im Teilschnitt.
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Die 1 zeigt die um die Drehachse 2 verdrehbare Reibungskupplung 1 im Teilschnitt. Die lediglich angedeutete Gegendruckplatte 3, welche ein mit einer Kurbelwelle verbundenes Schwungrad oder eine Sekundärschwungmasse eines geteilten Schwungrads sein kann, nimmt an nicht näher gezeigter Stelle das Gehäuse 4 fest auf. Die Anpressplatte 5 ist gegenüber Gegendruckplatte 3 und Gehäuse 4 axial verlagerbar und drehfest aufgenommen und wird von der Tellerfeder 6 gegenüber dem Gehäuse 4 in Richtung der Gegendruckplatte 3 verspannt. Hierzu stützt sich die die Tellerfeder 6 mittels des Drahtrings 8 mit seinem Kraftrand 7 radial außen ab und beaufschlagt die Anpressplatte 5 an der Anlagefläche 9. Die mittels der Tellerfeder 6 bewirkte Vorspannung der Anpressplatte 5 gegenüber der Gegendruckplatte 3 im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 1 bildet einen Reibeingriff mit den zwischen Gegendruckplatte 3 und Anpressplatte 5 angeordneten Reibbelägen 10 einer nicht im Detail dargestellten Kupplungsscheibe.
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Zum Öffnen der Reibungskupplung 1 greift eine nicht dargestellte Ausrückvorrichtung in Richtung des Pfeils 11 an den Tellerfederzungen 12 der Tellerfeder 6 an, so dass die Anlagefläche 9 entlastet und die Anpressplatte 5 unterstützt von der Belagfederung der Reibbeläge 10 und den zwischen Anpressplatte 5 und Gehäuse 4 wirksam angeordneten Blattfedern von den Reibbelägen 10 abhebt. Im Neuzustand der Reibungskupplung 1 sind die Anpresskraft der Tellerfeder 6 an der Anlagefläche 9 und die Ausrückkraft des Ausrücksystems durch die Lage und Steifigkeit der Tellerfeder 6, die Belagfederung und die Blattfederkraft vorgegeben. Mit zunehmendem axialem Verschleiß der Reibbeläge 10 wandert die Anpressplatte 5 im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 1 in Richtung Gegendruckplatte 3, so dass sich die Lage der Tellerfeder und damit deren Anpresskraft und die Ausrückkraft zum Nachteil ändern.
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Die Reibungskupplung 1 verfügt daher über die weggesteuerte Nachstelleinrichtung 13, welche aus dem Verstellring 14, dem Spindeltrieb 15 und der Sensiereinrichtung 16 gebildet ist. Der Verstellring 14 ist zwischen Anpressplatte 5 und Tellerfeder 6 angeordnet und gleicht mittels des zur Anpressplatte 5 ausgebildeten Rampensystems bei Verdrehung den axialen Schwund der Reibbeläge 10 aus. Hierbei wird der Verstellring 14 von dem Spindeltrieb 15 im Verschleißfall angetrieben. Der Spindeltrieb 15 wiederum wird bei von der Sensiereinrichtung 16 erkanntem Verschleiß angetrieben. Hierzu ist der Spindeltrieb 15 mit dem Ritzel 17 ausgestattet, welches mit der verdrehbar in dem Halter 18 aufgenommenen Spindel 19 verbunden ist. Auf der Spindel 19 ist drehfest und verlagerbar eine nicht dargestellte Spindelmutter aufgenommen, welche formschlüssig in den Verstellring 14 eingreift und diesen gegebenenfalls verdreht.
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Die Sensiereinrichtung 16 enthält die Klinke 20, welche unter axialer Vorspannung der hier als Blattfeder ausgebildeten und einseitig am Gehäuse 4 befestigten Vorspannfeder 21 mit dem Gehäuse 4 elastisch verbunden ist. Die Klinke 20 ist auf der Außenverzahnung 22 des Ritzels 17 mit radialer Spannung aufgelegt und gleitet während der Betätigungsbewegungen der Anpressplatte 5 auf dieser. Nimmt die Belagstärke der Reibbeläge 10 infolge Verschleiß ab, wandert die Anpressplatte 5 mit zunehmendem Verschleiß in Richtung Gegendruckplatte 3, so dass schließlich die Klinke 20 in die Außenverzahnung formschlüssig einrastet. Beim nächsten Öffnungsvorgang stützt sich die Klinke 20 an dem Ritzel 17 bei sich infolge der Blattfederkraft verlagernder Anpressplatte 5 ab und verdreht dieses. Hierbei ist die Steifigkeit der Vorspannfeder 21 ausreichend ausgebildet. Das Ritzel 17 verdreht dabei über die kinematische Kette des Spindeltriebs 15 den Verstellring 14, so dass der Reibbelagsverschleiß zumindest teilweise ausgeglichen wird. Um die Höhe des zu kompensierenden Verschleißes unabhängig vom Hub der Anpressplatte 5 auszubilden, wird mittels des an der Vorspannfeder 21 angeordneten, hier als Anschlagbolzen 23 ausgebildeten Anschlags 25 der Kompensationsweg begrenzt. Hierzu ist bei geschlossener Reibungskupplung 1 das Spiel 24 eingestellt. Wird die Reibungskupplung 1 geöffnet, wird das Spiel 24 verringert. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Hubs kommt der Verstellring 14 zur Anlage an den Anschlag 25. Hierdurch wird unter Verlagerung der Vorspannfeder 21 die Klinke 20 mitgenommen, so dass keine Relativverlagerung zwischen Klinke 20 und Ritzel 17 mehr auftritt, eine Nachstellung also eingestellt wird.
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Zur Ausbildung einer unter einfachen Hebelverhältnissen eindeutig auslösenden und nachstellenden Nachstelleinrichtung 13 wird in dem Kraftrand 7 die Öffnung 26 vorgesehen, durch die der Anschlagbolzen 23 und die Klinke 20 die Tellerfeder 6 durchgreifen. Hierdurch wird eine Anordnung der Klinke 20 radial zwischen Ritzel 17 und Verstellring 14 ermöglicht. Desweiteren kann in idealer Weise der Anschlag 25 auf radial gleicher Höhe wie die Anlagefläche 9 vorgesehen werden, so dass eine direkte Begrenzung des Kompensationswegs mittels des Spiels 24 vorgesehen werden kann. Die Öffnung 26 kann im Gegensatz zu radial erweiterten Ausschnitten ohne Schwächung des Kraftrands 7 in maßgeblichem Umfang erfolgen, so dass die Tellerfeder 6 einfach mit entsprechender Festigkeit und Steifigkeit hergestellt werden kann.
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2 zeigt die der Reibungskupplung 1 ähnliche Reibungskupplung 1a im Teilschnitt. Im Unterschied zu dieser ist der Spindeltrieb 15a radial außerhalb des Verstellrings 14a. Hierdurch wird durch den größeren Außendurchmesser des Verstellrings 14a die Anbindung der sich linear auf der Spindel 19a verlagernden Spindelmutter an den Verstellring 14a vereinfacht. Durch diese Anordnung wird die Vorspannfeder 21a radial innerhalb des Anschlags 25a und der Klinke 20a mittels des Niets 27 befestigt. Zur bauraumneutralen Aufnahme der Vorspannfeder 21a im Gehäuse 4a ist diese in der Einsenkung 28 des Gehäuses 4a aufgenommen. Zur Durchführung von Klinke 20a und Anschlag 25a ist in dem Gehäuse 4a auf radialer Höhe der Öffnung 26a die Öffnung 29 vorgesehen.
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3 zeigt die gegenüber den Reibungskupplungen 1, 1a der 1 und 2 abgeänderte Reibungskupplung 1b. Zur Verringerung des Durchmessers der Öffnung 26b im Kraftrand 7b der Tellerfeder 6b ist die Klinke 20b axial elastisch an der Anpressplatte 5b aufgenommen. Die Klinke 20b ist radial innerhalb des Spindeltriebs 15b an der Anpressplatte 5b befestigt und umgreift das Ritzel 17b unter Ausbildung des sich radial erstreckenden, axial elastischen Abschnitts 30. Hierbei ist die Klinke 20b sowohl radial gegen die Außenverzahnung 22b des Ritzels 17b als auch axial gegen den Stufenbolzen 31 vorgespannt. Der Stufenbolzen 31 ist gegenüber dem Gehäuse 4b mittels der Vorspannfeder 21b vorgespannt und bildet gegenüber der Anlagefläche 9b des Verstellrings 14b den mit dem Spiel 24b behafteten Anschlag 25b aus. Insoweit bilden Stufenbolzen 31 und der axiale Abschnitt 32 der Klinke 20b die Wegsensierung, während die Abschnitte 30, 33 lediglich der Aufnahme der Klinke 20b an der Anpressplatte 5b dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibungskupplung
- 1a
- Reibungskupplung
- 1b
- Reibungskupplung
- 2
- Drehachse
- 3
- Gegendruckplatte
- 4
- Gehäuse
- 4a
- Gehäuse
- 4b
- Gehäuse
- 5
- Anpressplatte
- 5b
- Anpressplatte
- 6
- Tellerfeder
- 6b
- Tellerfeder
- 7
- Kraftrand
- 7b
- Kraftrand
- 8
- Drahtring
- 9
- Anlagefläche
- 9b
- Anlagefläche
- 10
- Reibbelag
- 11
- Pfeil
- 12
- Tellerfederzunge
- 13
- Nachstelleinrichtung
- 14
- Verstellring
- 14a
- Verstellring
- 14b
- Verstellring
- 15
- Spindeltrieb
- 15a
- Spindeltrieb
- 15b
- Spindeltrieb
- 16
- Sensiereinrichtung
- 17
- Ritzel
- 17b
- Ritzel
- 18
- Halter
- 19
- Spindel
- 19a
- Spindel
- 20
- Klinke
- 20a
- Klinke
- 20b
- Klinke
- 21
- Vorspannfeder
- 21a
- Vorspannfeder
- 21b
- Vorspannfeder
- 22
- Außenverzahnung
- 22b
- Außenverzahnung
- 23
- Anschlagbolzen
- 24
- Spiel
- 24b
- Spiel
- 25
- Anschlag
- 25a
- Anschlag
- 25b
- Anschlag
- 26
- Öffnung
- 26a
- Öffnung
- 26b
- Öffnung
- 27
- Niet
- 28
- Einsenkung
- 29
- Öffnung
- 30
- Abschnitt
- 31
- Stufenbolzen
- 32
- Abschnitt
- 33
- Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009055895 A1 [0002]
