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Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Klappdeckel aus.
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Derartige Klappdeckel stellen in der Regel einen Schutzmechanismus für elektrische/elektronische Installationsgeräte dar, welche oftmals auch aus sicherheitstechnischen Gründen Verwendung findet. Im Zusammenhang mit einer Vielzahl von in Gebäuden installierten elektrischen/elektronischen Installationsgeräten, wie zum Beispiel Steckdosen, Displaygeräte, Schalter, Taster und so weiter, finden deshalb solche Klappdeckel Verwendung. In diesem Zusammenhang sind vielfältige Ausführungen solcher Klappdeckel mit unterschiedlichen Designs vorbekannt. Zum weitaus überwiegenden Teil finden solche Klappdeckel bei Schutzkontaktsteckdosen Anwendung, um diese vor dem Eindringen von Schmutz, Staub, Feuchtigkeit (Spritzwasserschutz) usw. zu schützen.
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Durch die
DE 42 14 031 C2 ist ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender Klappdeckel für elektrische/elektronische Installationsgeräte bekannt geworden. Ein solcher Klappdeckel weist ein Scharniergelenk für die Offen- und Schließstellung auf, welches mit einem unter Vorspannung stehenden Federelement ausgerüstet ist. Der Klappdeckel ist schwenkbar am Gehäuseteil des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes gelagert und wird mit einer entgegen seiner Öffnungsbewegung wirkenden Federkraft beaufschlagt. Das Scharniergelenk weist eine Achse auf, welche mit einem Federelement zusammenwirkt. Aufgrund dieser Bauart besteht ein solcher Klappdeckel aus einer Vielzahl von einzeln herzustellenden und zu montierenden Bauteilen, was bei der Herstellung und Montage mit erheblichen Aufwendungen verbunden ist.
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Die
DE 35 30 852 A1 offenbart einen Klappdeckel für eine Steckdose, der mittels einer Blattfeder in einer geschlossenen Stellung gehalten werden kann.
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Die
DE 10 2004 042 606 A1 offenbart einen Klappdeckel für eine Steckdose, der in einer Offenstellung arretiert werden kann. Dazu ist an einer oberen Seitenwand einer Geräteabdeckung der Klappdeckel montiert. In einer Offenstellung mit abgespreiztem Klappdeckel presst ein freier Endabschnitt eines an einer Seitenwand angeformten federnden Armes gegen eine Seitenwand des Klappdeckels, so dass eine Arretierung des Klappdeckels in der Offenstellung sichergestellt ist.
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Die
EP 0 447 357 A2 offenbart ein Kunststoffschnappscharnier mit einem die Schnappwirkung erzeugendes Biegeelement. Das Biegeelement ist wiederum über Filmscharniere an einem ersten und zweiten Teil angebracht. Das Biegeelement hat eine mehrfach gefaltete Form, die so ist, dass sich immer eine Gerade finden lässt, die das federnde Biegeelement an mindestens drei verschiedenen Stellen durchstößt.
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Die
WO 93/ 00 271 A1 offenbart einen Schnappscharnierverschluss. Der einteilige Schnappscharnierverschluss besteht aus einem Unterteil und einem Oberteil, die über ein Filmscharnier miteinander verbunden sind.
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Die
US 6 409 034 B2 offenbart eine Klappkappe mit einem Kappenkörper, der zum auslaufsicheren Verschließen einer Behälteröffnung ausgebildet ist, dessen obere Begrenzungswand einen erhabenen Abschnitt mit einer darin angeordneten Auslassöffnung für das im Behältergefäß enthaltene Medium aufweist, einem mit dem Kappenkörper verbundenen Klappdeckel zum Verschließen der Auslassöffnung und einer am Kappenkörper und am Klappdeckel ausgebildeten Verriegelungseinrichtung.
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Ausgehend von einem derart ausgebildeten Klappdeckel für elektrische/elektronische Installationsgeräte liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Klappdeckel zu schaffen, welcher bei zuverlässiger Funktion aus besonders wenigen, einfach herzustellenden und einen besonders geringen Montageaufwand benötigenden Einzelteilen besteht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei einer solchen Ausbildung ist besonders vorteilhaft, dass der Klappdeckel, das Gehäuseteil und das elastisch verformbare Gelenkelement bzw. die elastisch verformbaren Gelenkelemente eine besonders wenige, einfach herzustellende und zu montierende Bauteile aufweisende Funktionsbaugruppe bilden, welche mit besonders geringem Aufwand am zugehörigen elektrischen/elektronischen Installationsgerät angebracht werden kann. Weiterhin ist besonders vorteilhaft, dass sich eine solche Funktionsbaugruppe in einem Arbeitsgang durch ein Einkomponenten-Spritzgussverfahren oder Zweikomponenten-Spritzgussverfahren herstellen lässt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand von vier Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im Prinzip näher erläutert, dabei zeigt:
- 1: prinziphaft einen Klappdeckel, der gemäß erstem Ausführungsbeispiel über zwei wellenartig ausgebildete Gelenkelemente mit einem Gehäuseteil eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes in Verbindung steht, räumlich in Explosionsdarstellung;
- 2: prinziphaft eine gemäß 1 ausgebildete Funktionsbaugruppe mit geschlossenem Klappdeckel, als Zusammenbau in der Draufsicht und eine Schnittdarstellung gemäß Linie A-A;
- 3: prinziphaft einen Klappdeckel, der gemäß zweitem Ausführungsbeispiel über zwei bandartig ausgebildete Gelenkelemente mit einem Gehäuseteil eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes in Verbindung steht, räumlich in Explosionsdarstellung;
- 4: prinziphaft eine gemäß 3 ausgebildete Funktionsbaugruppe mit geschlossenem Klappdeckel, als Zusammenbau in der Draufsicht, und eine Schnittdarstellung gemäß Linie B-B;
- 5: prinziphaft einen Klappdeckel, der gemäß drittem Ausführungsbeispiel über ein Torsionsband gelenkig einem Gehäuseteil eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes in Verbindung steht, räumlich in Explosionsdarstellung;
- 6: prinziphaft eine gemäß 5 ausgebildeten Funktionsbaugruppe mit geöffnetem Klappdeckel, als Zusammenbau in der Draufsicht;
- 7: prinziphaft eine Funktionsbaugruppe mit geöffnetem Klappdeckel, bei welcher gemäß viertem Ausführungsbeispiel der Klappdeckel über ein Filmscharnier gelenkig mit einem Gehäuseteil eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes in Verbindung steht, in Draufsicht;
- 8: prinziphaft eine gemäß 7 ausgebildete Funktionsbaugruppe mit geöffnetem Klappdeckel, in Schnittdarstellung gemäß Linie C-C;
- 9: prinziphaft das Detail Z gemäß 8, in vergrößerter Darstellung.
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Wie aus den Figuren hervorgeht, ist ein solcher Klappdeckel 1 schwenkbar an einem Gehäuseteil 2 eines - der Einfachheit nicht näher dargestellten - elektrischen/elektronischen Installationsgerätes gelagert, wobei der Klappdeckel 1 mit einer entgegen seiner Öffnungsbewegung wirkenden Federkraft beaufschlagt ist. Am Gehäuseteil 2 des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes ist zumindest ein elastisch verformbares Gelenkelement 3 festgelegt, welches andererseits fest mit dem Klappdeckel 1 in Verbindung steht. Das Gehäuseteil 2 stellt jeweils das Zentralstück einer Schutzkontaktsteckdose dar.
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Wie insbesondere aus 1 und 2 hervorgeht, sind die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 gemäß erstem Ausführungsbeispiel im Schnitt jeweils wellenartig ausgeführt und weisen in der Draufsicht jeweils einen sichelartigen Verlauf auf. Die Materialauswahl und die Formgebung der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 ist dabei so gewählt, dass eine Federkraft entgegen der Öffnungsbewegung des Klappdeckels 1 wirkt und dieser durch die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 in einer ersten stabilen Endlage in seiner geschlossenen Stellung und durch eine zweite stabile Endlage in seiner maximal geöffneten Stellung gehalten wird. Zur Realisierung der beiden stabilen Endlagen erfolgt bei den beiden elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 erfindungsgemäß je Bewegungsrichtung ein Umschnappvorgang, welcher nach dem Überschreiten einer labilen Totpunktlage erfolgt. Es handelt sich somit um ein Funktionsprinzip, welches einem bistabilen Gelenk (Schnappscharnier) eigen ist. Um dauerhaft eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten, bestehen die elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 aus einem thermoplastischen Elastomer. In 1 und 2 sind die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 entsprechend der ersten stabilen Endlage dargestellt, nämlich derart, als würde sich der Klappdeckel 1 in seiner geschlossenen Stellung befinden. Deutlich ist eine stark ausgeprägte Wellenform der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 erkennbar. Ausgehend von seiner geschlossenen Stellung kann der Klappdeckel 1 entgegen der Federkraft der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 mehr und mehr in seine maximal geöffnete Stellung geschwenkt werden. Bei dieser Öffnungsbewegung erfolgt nach dem Überschreiten der labilen Totpunktlage ein Umschnappvorgang, so dass sich der Klappdeckel 1 dann in seiner zweiten stabilen Endlage befindet, welche der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Die anschließende Rückstellung des Klappdeckels 1 in seine geschlossene Stellung ergibt sich zuverlässig durch die Elastizität bzw. durch die Relaxationsfähigkeit der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3. Bei der Rückstellbewegung erfolgt wiederum ein Umschnappvorgang nach dem Überschreiten einer labilen Totpunktlage, womit der Klappdeckel 1 dann wieder seine erste stabile Endlage (geschlossene Stellung) einnimmt. Durch ein Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren wird eine Funktionsbaugruppe gebildet, die aus dem Klappdeckel 1, zwei elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 und dem Gehäuseteil 2 besteht. Um für eine sichere Anbindung der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 Sorge zu tragen, sind die Anbindungsbereiche 4 sowohl am Klappdeckel 1, als auch am Gehäuseteil 2 mit Hinterschneidungen versehen, die von dem thermoplastischen Elastomermaterial der beiden elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 ausgefüllt werden. Sowohl der Klappdeckel 1, als auch das Gehäuseteil 2 bestehen aus Polycarbonat. Zudem kann eine Lageranordnung 5 vorgesehen sein, welche eine definierte Schwenkachse für die Lagerung des Klappdeckels 1 am Gehäuseteil 2 bildet.
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Wie insbesondere aus 3 und 4 hervorgeht, sind die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 gemäß zweitem Ausführungsbeispiel im Schnitt jeweils wellenartig ausgeführt und weisen in der Draufsicht jeweils eine flachbandartige Gestaltung auf. Die Materialauswahl und die Formgebung der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 ist dabei so gewählt, dass eine Federkraft entgegen der Öffnungsbewegung des Klappdeckels 1 wirkt und dieser durch die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 in einer ersten stabilen Endlage in seiner geschlossenen Stellung und durch eine zweite stabile Endlage in seiner maximal geöffneten Stellung gehalten wird. Zur Realisierung der beiden stabilen Endlagen erfolgt bei den beiden elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 typischerweise je Bewegungsrichtung ein Umschnappvorgang, welcher nach dem Überschreiten einer labilen Totpunktlage erfolgt. Es handelt sich somit um ein Funktionsprinzip, welches einem bistabilen Gelenk (Schnappscharnier) eigen ist. Um dauerhaft eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten, bestehen die elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 aus einem thermoplastischen Elastomer. In 3 und 4 sind die beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 entsprechend der ersten stabilen Endlage dargestellt, nämlich derart, als würde sich der Klappdeckel 1 in seiner geschlossenen Stellung befinden. Deutlich ist eine langgezogene Wellenform der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 erkennbar. Ausgehend von seiner geschlossenen Stellung kann der Klappdeckel 1 entgegen der Federkraft der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 mehr und mehr in seine maximal geöffnete Stellung geschwenkt werden. Bei dieser Öffnungsbewegung erfolgt nach dem Überschreiten der labilen Totpunktlage ein Umschnappvorgang, so dass sich der Klappdeckel 1 dann in seiner zweiten stabilen Endlage befindet, welche der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Die anschließende Rückstellung des Klappdeckels 1 in seine geschlossene Stellung ergibt sich zuverlässig durch die Elastizität bzw. durch die Relaxationsfähigkeit der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3. Bei der Rückstellbewegung erfolgt wiederum ein Umschnappvorgang nach dem Überschreiten einer labilen Totpunktlage, womit der Klappdeckel 1 dann wieder seine erste stabile Endlage (geschlossene Stellung) einnimmt. Durch ein Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren wird eine Funktionsbaugruppe gebildet, die aus dem Klappdeckel 1, zwei elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 und dem Gehäuseteil 2 besteht. Um für eine sichere Anbindung der beiden elastisch verformbaren Gelenkelemente 3 Sorge zu tragen, sind die Anbindungsbereiche 4 sowohl am Klappdeckel 1, als auch am Gehäuseteil 2 mit Hinterschneidungen versehen, die von dem thermoplastischen Elastomermaterial der beiden elastisch verformbaren Gelenkelementen 3 ausgefüllt werden. Sowohl der Klappdeckel 1, als auch das Gehäuseteil 2 bestehen aus Polycarbonat. Zudem kann eine Lageranordnung 5 vorgesehen sein, welche eine definierte Schwenkachse für die Lagerung des Klappdeckels 1 am Gehäuseteil 2 bildet.
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Wie insbesondere aus 5 und 6 hervorgeht, ist ein elastisch verformbares Gelenkelemente 3 vorgesehen, welches gemäß drittem Ausführungsbeispiel als Torsionsband ausgeführt ist. Die Materialauswahl und die Formgebung des als Torsionsband ausgeführten elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 ist dabei so gewählt, dass eine Federkraft entgegen der Öffnungsbewegung des Klappdeckels 1 wirkt. Durch Vorspannung des Torsionsbandes wird der Klappdeckel 1 stabil in seiner ersten Endlage gehalten, die der geschlossenen Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Zur Realisierung seiner zweiten stabilen Endlage, die der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht, sind am Klappdeckel 1 und am Gehäuseteil 2 miteinander in Wirkverbindung kommende - der Einfachheit halber nicht dargestellte - Rastelemente vorhanden. Selbstverständlich können weitere solcher Rastelemente am Klappdeckel 1 und am Gehäuse 2 vorhanden sein, um dann unterstützend die erste stabile Endlage (geschlossene Stellung des Klappdeckels 1) zu definieren. Um dauerhaft eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten, besteht das elastisch verformbare Gelenkelement 3 (Torsionsband) aus einem thermoplastischen Elastomer. In 5 ist das elastisch verformbare Gelenkelement 3 in etwa so dargestellt, als würde sich der Klappdeckel 1 in seiner geschlossenen Stellung (erste stabile Endlage) befinden. Ausgehend von seiner geschlossenen Stellung kann der Klappdeckel 1 entgegen der Federkraft des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 mehr und mehr in seine maximal geöffnete Stellung geschwenkt werden. Bei dieser Öffnungsbewegung wird das elastisch verformbare Gelenkelement 3 (Torsionsband) mehr und mehr vorgespannt, bis sich der Klappdeckel 1 in seiner zweiten stabilen Endlage befindet, welche der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Die anschließende Rückstellung des Klappdeckels 1 in seine geschlossene Stellung erfolgt zuverlässig durch die aufgebaute Vorspannung bzw. durch die Relaxationsfähigkeit des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3. Die erste stabile Endlage ergibt sich wiederum durch die im elastisch verformbaren Gelenkelement 3 verbliebene Vorspannung und kann - wie bereits erwähnt - unterstützend durch miteinander in Wirkverbindung kommende Rastelemente definiert werden. Durch ein Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren wird eine Funktionsbaugruppe gebildet, die aus dem Klappdeckel 1, dem elastisch verformbaren Gelenkelement 3 (Torsionsband) und dem Gehäuseteil 2 besteht. Um für eine sichere Anbindung der beiden Endbereiche des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 Sorge zu tragen, sind diese direkt an Anbindungsbereiche 4 des Gehäuseteiles 2 angespritzt, welche gegebenenfalls Hinterschneidungen aufweisen. Der Klappdeckel 1 kommt über ösenförmig ausgebildete Anbindungsbereiche 4 mit dem elastisch verformbaren Gelenkelement 3 in Verbindung. Sowohl der Klappdeckel 1, als auch das Gehäuseteil 2 bestehen aus Polycarbonat. Zudem kann eine Lageranordnung 5 vorgesehen sein, welche eine definierte Schwenkachse für die Lagerung des Klappdeckels 1 am Gehäuseteil 2 bildet.
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Wie insbesondere aus den 7, 8 und 9 hervorgeht, ist ein elastisch verformbares Gelenkelemente 3 vorgesehen, welches gemäß viertem Ausführungsbeispiel als Filmscharnier ausgeführt ist. Die Materialauswahl und die Molekülausrichtung des als Filmscharnier ausgeführten elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 ist dabei so gewählt, dass eine Federkraft entgegen der Öffnungsbewegung des Klappdeckels 1 wirkt. Durch die Formgebung des Filmscharniers wird der Klappdeckel 1 stabil in seiner ersten Endlage gehalten, die der geschlossenen Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Zur Realisierung seiner zweiten stabilen Endlage, die der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht, sind am Klappdeckel 1 und am Gehäuseteil 2 miteinander in Wirkverbindung kommende - der Einfachheit halber nicht dargestellte - Rastelemente vorhanden. Selbstverständlich können weitere solcher Rastelemente am Klappdeckel 1 und am Gehäuse 2 vorhanden sein, um dann unterstützend die erste stabile Endlage (geschlossene Stellung des Klappdeckels 1) zu definieren. Um dauerhaft eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten, besteht das elastisch verformbare Gelenkelement 3 (Filmscharnier) aus einem Polymerwerkstoff, wobei die Moleküle in einem hohen Grad in Biegerichtung des Filmscharniers ausgerichtet sind. In den 7 bis 9 ist der Klappdeckel 1 in seiner maximal geöffneten Stellung (zweite stabile Endlage) dargestellt. Ausgehend von seiner - nicht dargestellten - geschlossenen Stellung kann der Klappdeckel 1 entgegen der Federkraft des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 (Filmscharnier) mehr und mehr in seine maximal geöffnete Stellung geschwenkt werden. Bei dieser Öffnungsbewegung erfährt das elastisch verformbare Gelenkelement 3 (Filmscharnier) eine gewisse Vorspannung, bis sich der Klappdeckel 1 in seiner zweiten stabilen Endlage befindet, welche der maximal geöffneten Stellung des Klappdeckels 1 entspricht. Die anschließende Rückstellung des Klappdeckels 1 in seine geschlossene Stellung erfolgt zuverlässig durch die aufgebaute Vorspannung bzw. durch die Relaxationsfähigkeit des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3. Die erste stabile Endlage ergibt sich wiederum durch die im elastisch verformbaren Gelenkelement 3 verbliebene Vorspannung und wird - wie bereits erwähnt - unterstützend durch miteinander in Wirkverbindung kommende Rastelemente definiert. Durch ein Einkomponenten-Spritzguss-Verfahren wird eine Funktionsbaugruppe gebildet, die aus dem Klappdeckel 1, dem elastisch verformbaren Gelenkelement 3 (Filmscharnier) und dem Gehäuseteil 2 besteht, wobei durchgängig ein Polymerwerkstoff Verwendung findet. Um für eine sichere Anbindung der beiden Endbereiche des elastisch verformbaren Gelenkelementes 3 Sorge zu tragen, weisen diese hinsichtlich ihrer Anbindungsbereiche 4 an das Gehäuseteil 2 und den Klappdeckel 1 Übergangsbereiche auf, welche bogenförmig von einer dünnen in eine wesentlich dickere Wandstärke übergeführt werden.
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Sollte eine werkzeugtechnisch einfachere Lösung gewünscht sein, kann zumindest ein elastisch verformbares Gelenkelement 3 alternativ durch einen Montagevorgang mit dem Klappdeckel 1 und dem Gehäuseteil 2 in Verbindung gebracht werden. Auch ist es möglich, bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel an das Gehäuseteil 2 einerseits zumindest einen Federarm 4 anzuformen, welcher andererseits an seinem freien Endbereich mit einer Lageranordnung 5 für die schwenkbare Lagerung des Klappdeckels 1 versehen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Klappdeckel
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Gelenkelement
- 4
- Anbindungsbereiche
- 5
- Lageranordnung
