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Die hier vorzustellende Erfindung betrifft eine Einhakverbindung, die unter Last schnell gelöst werden kann. Eine solche Verbindung wird in einigen Einsatzbereichen Panikhaken genannt, z. B. in der Pferdehaltung an Stricken zum Führen und Anbinden von Pferden, oder bei drachengezogenen Sportgeräten, z. B. Kitesurfer, als Teil der Verbindung zwischen Sportler und Drachen. Auch beim Fallschirmspringen sind unter Last lösbare Verbindungen notwendige Bestandteile der Ausrüstung.
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In der Pferdehaltung ist es notwendig, den Strick zum Anbinden eines Pferdes mit einem Panikhaken zu versehen; denn sollte ein angebundenes Pferd in Panik geraten, zieht es mit aller Kraft an diesem Anbindestrick. Der Pferdehalter muss dann in der Lage sein, den Haken am gespannten Strick zu lösen. Ein Kitesurfer muss ebenfalls unter Last Leinen lösen können, damit der Drachen aus dem Wind geht, wenn eine Gefahr droht, z. B. durch eine starke Böe oder ein auftauchendes Hindernis.
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Der allgemein gebräuchliche Panikhaken an Anbindestricken für Pferde liegt der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2008 007 962 U1 von Grünau (2008) zugrunde. Er lässt sich wie gefordert unter Last öffnen, hat aber mehrere Nachteile: Es erfordert einige Fingerkraft, um die Manschette zurückzuziehen und so das bewegliche Hakenteil freizugeben. Des Weiteren ist die Manschette so klein, dass man sie nur mit Daumen und Zeigefinger greifen kann. Im Fall, dass ein angebundenes Pferd in Panik gerät und am Anbindestrick zieht, ist die kleine Manschette nicht leicht zu fassen. Weil sich die Manschette unter zunehmender Zuglast schwerer zurückziehen lässt, kann eine Person mit wenig Körperkraft unter Umständen diesen herkömmlichen Panikhaken gar nicht öffnen.
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Eine weitere Einhakverbindung wird in der Patentanmeldung US 2004/0 208 692 A1 von Anthony und Dingman beschrieben, deren wesentliche Bestandteile ein beweglich gelagerter Haken und eine mit Federkraft in Verschlussstellung gehaltene verschiebbare Manschette zum Öffnen des Hakens sind. Jedoch ist eine Verriegelung des Hakens hier nicht möglich. Da der Haken eine in Richtung einer Zugkraft ausgeformte Rundung der Anlagefläche eines einzuhängenden Elements (Halfterring etc.) aufweist, stabilisiert sich der Haken unter anliegender Zugkraft von selbst. Entsprechend lässt der Haken z. B. einen Halfterring bei anliegender Zugkraft auch nicht frei. Eine zweite und in dieser Hinsicht noch schwerwiegendere nachteilige Eigenschaft verhindert das Öffnen des Hakens unter Zuglast, indem die verschiebbare Manschette ein Element in der Kraftflusskette ist, weil der Haken mit seiner Achse in dieser Manschette gelagert ist und die anliegende Zugkraft unmittelbar über die Manschette und über eine Leine etc. an die Hand des Benutzers bzw. an einen Anhängeanker geleitet wird. Ein Zurückschieben der Manschette in der Absicht, den Haken zu öffnen, ist daher nicht möglich. Erst wenn der Haken spannungsfrei liegt, kann die Manschette betätigt werden und der Halfterring sich vom Haken lösen. Diese Einhakverbindung erfüllt also nicht die Anforderung an einen Panikhaken; ihre Wirkweise ist vielmehr einem Karabinerhaken vergleichbar, bei dem ebenfalls Spannungsfreiheit Voraussetzung ist, um den Haken abhängen zu können.
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In der Patentanmeldung US 2003/0 030 310 A1 von Anthony und Anderen wird eine Einhakverbindung beschrieben, die in ähnlicher Weise ausgestattet ist mit einem ausgerundeten Haken und einer verschiebbaren Manschette, die in der selben Art ein Element der Kraftlusskette ist. Sie kann aus den selben Gründen wie US 2004/0 208 692 A1 nicht unter Zuglast geöffnet werden und deshalb keine Panikfunktion erfüllen.
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Das Einhängen des herkömmlichen Panikhakens ist umständlich, denn man muss erst das bewegliche Hakenteil um den Halfterring legen, dann die Manschette gegen die Federkraft zurückschieben, das bewegliche Hakenteil mit einem Finger in dieser Lage halten, bis die losgelassene Manschette das bewegliche Hakenteil sichert. Beim Lösen des Panikhakens wirkt durch die Schwergängigkeit der Konstruktion jedes Mal ein Zug auf das Pferdemaul, den man gerne vermeiden würde. Dazu kommt noch die ungute Eigenschaft, dass trotz des bereits freigegebenen beweglichen Hakenteils das feste Hakenteil oft am Halfterring hängen bleibt, während das Pferd schon zieht. Das kann sogar gefährlich sein, wenn man Pferde auf die Koppel führt und sie loslaufen, sobald sie das Geräusch des sich öffnenden Hakens hören. Ausserdem kommt es vor, dass sich diese Panikhaken bei einem ruckartigen Zug von selbst öffnen. Schliesslich ist der herkömmliche, ganz aus Metall bestehende Panikhaken mit 140 Gramm sehr schwer; wenn dieser Panikhaken beim Lösen unter Spannung unberechenbar springt, kann er Pferdehalter oder Pferd verletzten. Allgemein fühlt sich der herkömmliche Panikhaken wegen der notwendig starken Rückstellfeder der Manschette schwergängig und unhandlich an.
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Eine Variante des herkömmlichen Panikhakens ist in der Gebrauchsmusteranmeldung
DE 8613 925 U1 der Firma Batz (1986) dargestellt. Anstatt einer verschiebbaren Manschette wird eine drehbare Manschette zum Halten bzw. Freigeben des beweglichen Hakens vorgeschlagen. Diese Konstruktion ist unter Last etwas leichter zu öffnen, aber das Einhaken ist umständlicher. Diese Variante ist zwar auf dem Markt, wird aber selten angeboten.
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Anstelle des herkömmlichen Panikhakens werden auch Karabinerhaken an Führstricken verwendet. Sie lassen sich einfacher am Halfterring einhängen. Sie haben aber den Nachteil beim Abhängen, dass der Haken spannungsfrei sein muss. Aus diesem Grund sind Karabinerhaken auch nicht geeignet zum Anbinden. So wird letztenendes der Anbindestrick mit Panikhaken in den meisten Fällen auch als Führstrick benutzt, um nicht für jedes Pferd Führstrick und Anbindestrick bereithalten zu müssen.
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Für Fallschirme und Kitesurfer gibt es eine Vielzahl von unter Last lösbaren Verbindungen („quick release”, „emergency release”), wie z. B.
US 3 380 692 A von Gaylord (1968). Die Patentschrift
US 8 146 215 B2 von Sadeck (2012) beschreibt eine universelle, unter Last lösbare Verbindung. Zum Zusammenschliessen sind mehrfache Umschlingungen mit Schnüren bzw. Seilen notwendig. Einen praktikablen und vorteilhaften Panikhaken für Pferde oder für drachengezogene Sportgeräte kann man aus dieser und allen anderen Lösungen nicht ableiten. Manche Kitesurfer verwenden als Panikhaken einen sogenannten Wichard, ähnlich Gebrauchsmuster
DE 299 01 180 U1 von Hölscher. Hier ist aber das Problem, dass bei ansteigender Zuglast eine recht grosse Kraft zum Öffnen der Verbindung nötig ist.
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Es stellt sich also die Aufgabe, eine unter Last lösbare Verbindung mit einem Minimum an Teilen zu schaffen, wobei das Aushaken auch bei hohen Lasten leichtgängiger und sicher gegen Verhaken sein soll. Zum Einhaken soll eine natürliche und sparsame Bewegung ausreichen. In erster Linie soll ein Panikhaken für die Pferdehaltung geschaffen werden, wobei im Panikfall das Element zum Lösen leichter erfasst werden kann. Das Funktionsprinzip soll aber auf alle Bereiche übertragbar sein, in denen eine schnelle Lösung von Gurt-, Ketten- oder Seilverbindungen unter Last gefordert wird.
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Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch aufgeführten Merkmale gelöst.
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Dem erfindungsgemässen Panikhaken liegt demnach folgendes Prinzip zugrunde: ein Haken ist als Wippe ausgebildet, die in einem Lastteil gelagert ist. Die Form des Hakens ist durch einen Lastarm auf der einen Seite eines Hakenachsloches und einem gegenüberliegenden Blockierarm und daran angeformter Öffnernase gegeben. Zusammen mit einem am Lastteil angeformten Zangenfortsatz bildet der Lastarm des Hakens eine Zange, die geschlossen und geöffnet werden kann. Damit kann ein Ring oder eine Seilschlaufe erfasst werden. Um eine Zuglast aufnehmen zu können, muss der Haken in der geschlossenen Stellung fixiert werden. Das geschieht, indem ein im Lastteil verschiebbar gelagerter Blockierkeil unter den Blockierarm des Hakens geschoben wird. Wird der Blockierkeil unter dem Blockierarm weggezogen, öffnet sich der Haken einerseits durch eine anliegende Zugkraft von selbst, andererseits wird er durch einen mit dem Blockierkeil verbundenen Öffnerstift zwangsweise geöffnet, wenn keine Zugkraft anliegt. Dieser Öffnerstift greift in dem Moment an der Öffnernase des Hakens an, da der Blockierkeil vollständig unter dem Blockierarm weggezogen ist.
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Die Geometrie des Hakens richtet sich dabei nach folgenden Kriterien: Der Haken muss einerseits den eingehakten Ring oder die Seilschlaufe sicher freigeben, wenn der Blockerkeil zurückgezogen wird, andererseits soll der Druck des Lastarms des Hakens auf den Blockierkeil so gering wie möglich sein, um den Reibungswiderstand beim Zurückziehen des Blockierkeils und damit die notwendige Kraft zum Lösen der Verbindung so gering wie möglich zu halten. Diese Forderungen werden erfüllt, indem der Mittelpunkt des Querschnitts eines angehängten Ringes oder einer Seilschlaufe, das Hakenachsloch als Drehpunkt des Hakens und die Mitte des Querschnitts des Blockierkeils auf der Kraftlinie liegen. Würde in dieser Anordnung die Anlagefläche des eingehängten Ringes oder der Seilschlaufe am Lastarm rechtwinklig zur Kraftlinie verlaufen, würde der Blockierarm des Hakens theoretisch keinen Druck auf den Blockierkeil ausüben und entsprechend würde der Haken sich nicht öffnen, wenn der Blockierkeil zurückgezogen wäre. Deshalb ist der Teil des Lastarms, an dem eine Zugkraft anliegen kann, in einem Winkel kleiner 90° zur Kraftlinie abgeschrägt; sie wird als Lastfläche Flach bezeichnet.
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Damit wird einerseits ein kleiner Teil der Zuglast als Druck auf den Blockierkeil umgelenkt, andererseits gleitet aber der eingehängte Ring oder die Seilschlaufe an der Lastfläche Flach ab und öffnet damit den Haken, sobald er durch den zurückgezogenen Blockierkeil frei ist. Um sicherzustellen, dass ein eingehängter Ring oder eine Seilschlaufe bei der geringsten Zugkraft an die Lastfläche Flach gelangt, lässt eine anschliessende stärkere Abschrägung am Haken in Form einer Lastfläche Steil den eingehängten Ring oder eine Seilschlaufe dorthin abgleiten.
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Im Normalzustand ist der erfindungsgemässe Panikhaken geschlossen. Eine in das Lastteil eingelegte Druckfeder wirkt auf einen Druckfederstift, der mit Blockierkeil und Öffnerstift fest verbunden ist. Diese Druckfeder schiebt damit den Blockierkeil unter den Blockierarm und schliesst und blockiert den Haken. Zum Öffnen muss der Benutzer gegen den Widerstand der Druckfeder am Druckfederstift den Blockierkeil zurückziehen.
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Der erfindungsgemässe Panikhaken wird im Folgenden am Beispiel der Ausführung für Anbindestricke in der Pferdehaltung erklärt. Hier sind die verbundenen Elemente Blockierkeil, Druckfederstift und Öffnerstift an der Innenseite einer rechten Griffschale angeformt. Diese Elemente greifen jeweils durch eine Blockierkeilausnehmung, eine Druckfederstiftausnehmung und eine Öffnerstiftausnehmung im Lastteil. Eine linke Griffschale wird mit der rechten Griffschale dauerhaft verbunden zu einer Griffmanschette, die das Lastteil umschliesst. Die Griffmanschette ist auf dem Lastteil um die Wegstrecke verschiebbar, die nötig ist, um den Blockierkeil vollständig unter den Blockierarm zu schieben, und in Gegenrichtung mit dem Öffnerstift die Öffnernase des Hakens soweit zurückzuziehen, dass der Haken maximal geöffnet wird.
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Der erfindungsgemässe Panikhaken in diesem Ausführungsbeispiel ist nach ergonomischen Gesichtspunkten geformt: Eine Verschlusskappe über einer Hakentasche im Lastteil dient als Daumenanhalt, während an der Griffmanschette ein Zeigefingeranhalt und eine Mittelfingermulde angeformt sind. Der Benutzer öffnet den Haken, indem er mit dem Daumen an der Verschlusskappe das Lastteil von sich weg schiebt, während er gleichzeitig mit dem Zeigefinger am Zeigefingeranhalt bzw. mit dem Mittelfinger in der Mittelfingermulde die Griffmanschette zu sich her zieht. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Verschiebeweg lediglich 11 mm, so dass Daumen bzw. Zeige- und Mittelfinger sich jeweils nur um 5,5 mm bewegen müssen, um den Haken maximal zu öffnen. Um den Haken zu schliessen, braucht der Benutzer nur die Griffmanschette loszulassen, denn die Druckfeder lässt sofort die Griffmanschette nach vorne schnellen so dass der Haken augenblicklich gegen die maximalen Zugkräfte blockiert ist. Um den Panikhaken vom Halfter zu lösen, muss der Benutzer nur die Griffmanschette fassen und vom Halfter weg ziehen. Der Benutzer spürt dabei praktisch nur den leichten Widerstand der Druckfeder, denn der Halfterring gleitet nahezu widerstandslos vom Haken. Entsprechend wirkt praktisch kein Zug mehr auf das Pferdemaul.
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Steht der erfindungsgemässe Panikhaken in einem Notfall unter starker Zuglast, ist ein gewisser Reibungswiderstand zwischen Blockierkeil und Blockierarm zu überwinden, aber durch die beschriebene Geometrie des Hakens ist sie so gering, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Panikhaken auch eine wenig kräftige Person den erfindungsgemässen Panikhaken leicht lösen kann, zumal die Griffmanschette eine grosse und ergonomisch günstige Grifffläche aufweist, ebenfalls im Gegensatz zum herkömmlichen Panikhaken.
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Nur der Haken und die Achse sind aus Stahl gefertigt, alle übrigen Teile können im Spritzgussverfahren aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt werden. Der erfindungsgemässe Panikhaken wiegt deshalb nur 65 Gramm, also weniger als die Hälfte des herkömmlichen Panikhakens. Das verringert die Verletzungsgefahr, zumal Schutzflanken aus Kunststoff den stählernen Haken umgeben.
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Der erfindungsgemässe Panikhaken besteht aus nur 7 Teilen, die auch auf einfache Montageschritte hin gestaltet sind: Zuerst schiebt man den Haken in die Hakentasche im Lastteil, steckt die Achse durch Lastteilachsloch und Hakenachsloch und steckt die Verschlusskappe auf das Lastteil; diese Baugruppe legt man in die rechte Griffschale, so dass deren angeformte Vorsprünge durch die entsprechenden Ausnehmungen im Lastteil ragen. Die Druckfeder drückt man mit Vorspannung am Druckfederstift in die Federkammer; zum Abschluss steckt man die linke Griffschale auf die Einraststifte der rechten Griffschale.
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Der erfindungsgemässe Panikhaken ist gegenüber dem herkömmlichen Panikhaken also einfacher und schneller einzuhaken, einfacher, schneller und sicherer auszuhaken, im Notfall leichter zu greifen und mit weniger Kraftaufwand zu öffnen, ist allgemein weniger verletzungsgefährlich durch ein geringeres Gewicht und vollständige Einfassung in Kunststoff, und er ist in grossen Stückzahlen ähnlich preisgünstig herzustellen. Im Übrigen könnte er unverändert mit allen beschriebenen Vorteilen für drachengezogene Sportgeräte verwendet werden.
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Für jede andere Anwendung, bei der eine Verbindung unter Last schnell gelöst werden muss, z. B. Fallschirmverbindungen, Verbindungen an Geschirren für Montagearbeiter oder sonstige lasttragende Gurte oder Seile, wäre das zugrundeliegende Prinzip anwendbar. Je nach Einsatzbereich und maximalen Lasten müssten die Elemente nur grösser oder kleiner dimensioniert werden, bzw. äussere Formen modifiziert werden.
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Zeichnungsbeschreibung
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1 zeigt vergrössert den erfindungsgemässen Panikhaken in der Ausführung für Pferdeführstricke. Die aus der rechten Griffschale (20) und der linken Griffschale (25) bestehende Griffmanschette (19) umschliesst das Lastteil (1). Der im Lastteil (1) gelagerte Haken (11) und der am Lastteil (1) angeformte Zangenfortsatz (2) bilden eine Zange, die im geschlossenen Zustand den Halfterring (31) hält. Der Strick (30) ist durch die Stricköse (10) geflochten. Die Schutzflanken (9) fassen den Haken (11) ein. Zu sehen sind die als Daumenanhalt ausgebildete Verschlusskappe (18), der Zeigefingeranhalt (26) und die Mittelfingermulde (27).
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2 zeigt eine Explosionszeichnung des erfindungsgemässen Panikhakens in Originalgrösse, mit den Einzelteilen Lastteil (1), Haken (11), Verschlussteil (18), rechte Griffschale (20), linke Griffschale (25), Achse (28) und Druckfeder (29). Es ist zu sehen die Hakentasche (3) und das Lastteilachsloch (4) im Lastteil (1), das Hakenachsloch (12) im Haken (11), und die an der rechten Griffschale (20) angeformten Elemente Blockierkeil (21), Öffnerstift (22), Druckfederstift (23) und die Einraststifte (24).
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3 zeigt die rechte Griffschale (20), in die das Lastteil (1) eingelegt ist. Blockierkeil (21), Öffnerstift (22) und Druckfederstift (23) ragen entsprechend durch die Blockierkeilausnehmung (5), die Öffnerstiftausnehmung (6) und die Druckfederstiftausnehmung (7) im Lastteil (1). Der Haken (11) ist in die Hakentasche (3) des Lastteils (1) eingeschoben und mit der Achse (28) gelagert. Die Verschlusskappe (18) ist auf das Lastteil (1) aufgesteckt. Die Druckfeder (29) liegt mit Vorspannung am Druckfederstift (23) in der Federkammer (8).
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4 zeigt in der Schraffur die Schnittfläche des der Länge nach aufgeschnittenen Lastteils (1) und des Halfterrings (31). In der Hakentasche (3) dreht sich der Haken (11) um die Achse (28) und kann je nach Position der Griffmanschette (19) verschiedene Stellungen einnehmen. Hier wird der Haken (11) geschlossen gehalten, indem die Druckfeder (29) über den Druckfederstift (23) die Griffmanschette (19) in Richtung Haken (11) drückt und damit den Blockierkeil (21) unter den Blockierarm (16) schiebt. Der Haken (11) ist in dieser Lage blockiert. Der Halfterring (31) gleitet bei Zug am Lastarm (13) an der Lastfläche Steil (15) in den Winkel zwischen Lastfläche Flach (14) und Zangenfortsatz (2).
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5 zeigt dieselbe Ansicht wie 4, in dem Zustand, bevor sich der Haken (11) öffnet. Die Griffmanschette (19) ist gegen die Federkraft der Druckfeder (29) in Pfeilrichtung halb zurückgezogen. Der Blockierkeil (21) blockiert nicht mehr den Blockierarm (16). Der Haken (11) ist frei und öffnet sich von selbst, wenn eine Zugkraft am Lastarm (13) anliegt und gibt dann den Halfterring (31) frei. Ohne Zug auf dem Lastarm (13) erfasst in dieser Phase der Öffnerstift (22) die Öffnernase (17) und öffnet den Haken (11) zwangsweise.
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6 zeigt dieselbe Ansicht wie 4, bei ganz zurückgezogener Griffmanschette (19). Die Druckfeder (29) ist entsprechend zusammengedrückt. Der Öffnerstift (22) hält den Haken (11) in maximaler Offenstellung. Der Halfterring (31) kann eingehängt werden
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7 zeigt, wie der Benutzer den erfindungsgemässen Panikhaken zum Anhängen an einen Halfterring (31) öffnet. Der Daumen (32) schiebt an der Verschlusskappe (18) das Lastteil (1) nach vorne in Richtung Halfterring (31). Gleichzeitig ziehen Zeigefinger (33) und Mittelfinger (34), die am Zeigefingeranhalt (26) bzw. an der Mittelfingermulde (27) anliegen, die Griffmanschette (19) zurück in Richtung Strick (30), sodass sich der Haken (11) öffnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lastteil
- 2
- Zangenfortsatz
- 3
- Hakentasche
- 4
- Lastteilachsloch
- 5
- Blockierkeilausnehmung
- 6
- Öffnerstiftausnehmung
- 7
- Druckfederstiftausnehmung
- 8
- Federkammer
- 9
- Schutzflanken
- 10
- Stricköse
- 11
- Haken
- 12
- Hakenachsloch
- 13
- Lastarm
- 14
- Lastfläche Flach
- 15
- Lastfläche Steil
- 16
- Blockierarm
- 17
- Öffnernase
- 18
- Verschlusskappe
- 19
- Griffmanschette
- 20
- rechte Griffschale
- 21
- Blockierkeil
- 22
- Öffnerstift
- 23
- Druckfederstift
- 24
- Einraststifte
- 25
- linke Griffschale
- 26
- Zeigefingeranhalt
- 27
- Mittelfingermulde
- 28
- Achse
- 29
- Druckfeder
- 30
- Strick
- 31
- Halfterring
- 32
- Daumen
- 33
- Zeigefinger
- 34
- Mittelfinger
