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Die vorliegende Erfindung betrifft einen weiblichen Steckverbinder zur Verbindung einer ersten Hydraulikkomponente mit einer zweiten Hydraulikkomponente eines hydraulisch betätigbaren Einrücksystems einer Kupplung, eine Verbindungsanordnung für ein hydraulisch betätigbares Einrücksystem einer Kupplung und ein Einrücksystem für eine Kupplung.
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Reibkupplungen (Kupplungen), wie beispielsweise auch Doppelkupplungen, dienen in der Kraftfahrzeugtechnik insbesondere der Unterbrechung eines Drehmomentschlusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierzu sind Kupplungen bekannt, die mit einem hydraulisch betätigbaren Einrücksystems betätigbar sind. Solche hydraulisch betätigbaren Einrücksysteme umfassen regelmäßig zumindest einen Geberzylinder, einen Nehmerzylinder sowie eine diese verbindende Druckmediumsleitung.
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Zur Verbindung von Hydraulikkomponenten des Einrücksystems mit Druckmediumsleitungen werden Steckverbindungen verwendet. Solche Steckverbindungen umfassen regelmäßig einen weiblichen Steckverbinder und einen männlichen Steckverbinder, wobei der weibliche Steckverbinder eine nach innen weisende Kontaktfläche und der männliche Steckverbinder eine nach außen weisende Kontaktfläche aufweisen. Die Verbindung des weiblichen Steckverbinders mit dem männlichen Steckverbinders wird üblicherweise mittels eines Federelementes gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung gesichert. Als Federelemente kommen beispielsweise Formdrahtfedern zum Einsatz, die in zumindest eine Aufnahme des weiblichen Steckverbinders aufgesteckt werden und so eine drucksichere reibschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem weiblichen Steckverbinder und dem männlichen Steckverbinder herstellen.
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Als nachteilig hat sich bei der Montage der Federelemente herausgestellt, dass die Federelemente wegen ihrer asymmetrischen Ausgestaltung nur in einer (einzigen) festgelegten Orientierung beziehungsweise Ausrichtung in die Aufnahme des weiblichen Steckverbinders aufsteckbar sind. Die Asymmetrie der Federelemente entsteht im Wesentlichen durch an Enden von Federschenkeln ausgebildete, aus einer durch einen Federkopf und den Federschenkeln aufgespannten Federebene herausgebogene Bereiche, die eine Ausrichtung des Federelements beim Aufstecken auf den weiblichen Steckverbinder vorgeben. Für die Führung dieser gebogenen Bereiche der Federelemente während des Aufsteckens des Federelements auf den weiblichen Steckverbinder weist der weibliche Steckverbinder in einer Längsrichtung des weiblichen Stechverbinders zu einer Seite für jeden gebogenen Bereich des Federelements eine Gleitführung auf. Auf diesen Gleitführungen gleiten die gebogenen Bereiche des Federelements während des Aufsteckens des Federelements auf den weiblichen Steckverbinder zu Rastelementen der Gleitführungen, durch die das Federelement auf dem weiblichen Steckverbinder gehalten wird. Werden die Federelemente bei der Montage aus Versehen beispielsweise um 180° verdreht auf den weiblichen Steckverbinder aufgesteckt, zeigen die gebogenen Bereiche der Formdrahtfedern in die falsche beziehungsweise entgegengesetzte Richtung und können somit nicht in die vorgesehenen Rastelemente der Gleitführungen greifen. Hierdurch kann es insbesondere zu Zeitverzögerungen bei der Montage oder zum nachträglichen Lösen der Steckverbindung beim Betrieb des Einrücksystems kommen. Weiterhin wäre es möglich, dass sich die Formdrahtfeder bei der falschen Montage verkeilt und unlösbar befestigt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen weiblichen Steckverbinder anzugeben, der eine fehlerhafte Montage eines Federelements verhindert. Darüber hinaus soll auch eine Verbindungsanordnung angegeben werden, deren weiblicher Steckverbinder eine fehlerhafte Montage des Federelements verhindert. Zudem soll auch ein Einrücksystem mit einer Verbindungsanordnung angegeben werden, deren weiblicher Steckverbinder eine fehlerhafte Montage des Federelements verhindert.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einem weiblichen Steckverbinder, einer Verbindungsanordnung und einem Einrücksystem gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Der erfindungsgemäße weibliche Steckverbinder zur Verbindung einer ersten Hydraulikkomponente mit einer zweiten Hydraulikkomponente eines hydraulisch betätigbaren Einrücksystems einer Kupplung weist zumindest eine Aufnahme für einen Federschenkel eines Federelements auf, wobei in einer Längsrichtung zu beiden Seiten der zumindest einen Aufnahme Gleitführungen für sich in die Längsrichtung erstreckende Bereiche der Federschenkel des Federelements ausgebildet sind.
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Der hier vorgeschlagene weibliche Steckverbinder dient zusammen mit einem männlichen Steckverbinder der Ausbildung einer Steckverbindung, über die eine Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Hydrauliköl, zwischen einer ersten Hydraulikkomponente und einer zweiten Hydraulikkomponente leitbar ist. Hierzu ist der weibliche Steckverbinder zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet und weist für den männlichen Steckverbinder eine nach innen gerichtete Kontaktfläche auf. Der weibliche Steckverbinder besteht zumindest teilweise aus Kunststoff oder Metall. Bei der ersten Hydraulikkomponente und/oder der zweiten Hydraulikkomponente kann es sich beispielsweise um einen Nehmerzylinder oder einen Geberzylinder eines hydraulisch betätigbaren Einrücksystems einer Kupplung handeln, durch die ein Drehmomentfluss von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs unterbrechbar übertragbar, insbesondere reibschlüssig übertragbar, ist.
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Ferner weist der weibliche Steckverbinder insbesondere auf einer äußeren Umfangsfläche zumindest eine Aufnahme für einen Federschenkel eines Federelements auf, wobei das Federelement insbesondere der Sicherung einer mit einem männlichen Steckverbinder gebildeten Steckverbindung dient. Vorzugsweise weist der weibliche Steckverbinder auf seiner äußeren Umfangsfläche zwei sich radial gegenüberliegende Aufnahmen für jeweils einen Federschenkel des Federelements auf. Die zumindest eine Aufnahme kann zudem nach Art einer Nut ausgebildet sein, die sich insbesondere in einer Umfangsrichtung des weiblichen Steckverbinders erstreckt. Vorzugsweise ist die zumindest eine Aufnahme zumindest teilweise als Durchgangsnut ausgebildet, so dass sich ein in die zumindest eine Aufnahme aufgestecktes Federelement zumindest teilweise in einen Innenraum des weiblichen Steckverbinders erstrecken kann.
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Weiterhin weist der weibliche Steckverbinder in einer Längsrichtung zu beiden Seiten der zumindest einen Aufnahme Gleitführungen für sich in die Längsrichtung erstreckende Bereiche der Federschenkel des Federelements auf. Die Längsrichtung des weiblichen Steckverbinders erstreckt sich dabei insbesondere parallel zu einer Längsachse des (rohrförmigen) weiblichen Steckverbinders und/oder insbesondere parallel zu einer Durchflussrichtung der Hydraulikflüssigkeit durch den weiblichen Steckverbinder. Auf diesen Gleitführungen gleiten die gebogenen Bereiche des Federelements während des Aufsteckens des Federelements auf den weiblichen Steckverbinder insbesondere zu Rasten der Gleitführungen, durch die das Federelement auf dem weiblichen Steckverbinder haltbar ist. Bei den Gleitführungen handelt es sich insbesondere um Vertiefungen in der äußeren Oberfläche des weiblichen Steckverbinders insbesondere nach Art einer Nut, wobei die Gleitführungen jedoch auch aus der äußeren Oberfläche des weiblichen Steckverbinders heraustreten könnten. Die Gleitführungen führen die gebogenen Bereiche des Federelements während des Aufsteckens des Federelements in einer Umfangsrichtung des weiblichen Steckverbinders. Weiterhin sind die Gleitführungen bevorzugt unmittelbar benachbart zu der zumindest einen Aufnahme ausgebildet und/oder weisen in der Umfangsrichtung eine im Wesentlichen identische Länge wie die zumindest eine Aufnahme auf. Zudem sind die in Längsrichtung gebogenen Bereiche des Federelements beim Aufstecken des Federelements auf den weiblichen Steckverbinder insbesondere in der Längsrichtung des weiblichen Steckverbinders durch die Gleitführungen zwangsgeführt. Des Weiteren können die Gleitführungen nach Art von Rastelementen ausgebildete Erhebungen und/oder Senken aufweisen, in die insbesondere die gebogenen Bereiche des Federelements einrasten können. Durch die in Längsrichtung beidseitig zu der zumindest einen Aufnahme angeordneten Gleitführungen kann ein Federelement mit in Längsrichtung gebogenen Bereichen in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen auf den weiblichen Steckverbinder aufgesteckt werden, so dass eine falsche beziehungsweise fehlerhafte Montage des Federelements verhindert wird.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Gleitführungen symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Die Gleitführungen sind insbesondere flächensymmetrisch ausgebildet, wobei eine Querschnittsfläche des weiblichen Steckverbinders eine Symmetrieebene darstellt.
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Zudem ist es auch vorteilhaft, wenn eine Symmetrieebene der Gleitführungen durch die zumindest eine Aufnahme verläuft.
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch eine Verbindungsanordnung für ein hydraulisch betätigbares Einrücksystem einer Kupplung vorgeschlagen, die eine Steckverbindung mit einem erfindungsgemäßen weiblichen Steckverbinder und einem männlichen Steckverbinder aufweist, wobei der männliche Steckverbinder zum druckdichten Führen einer Hydraulikflüssigkeit zumindest teilweise in dem weiblichen Steckverbinder anordenbar und dort durch das Federelement fixierbar ist.
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Unter einer Steckverbindung ist insbesondere eine hydraulische Verbindung zu verstehen, die durch bloßes Ineinanderstecken des männlichen Steckverbinders in den weiblichen Steckverbinder ausbildbar ist. Der männliche Steckverbinder ist zum druckdichten Führen der Hydraulikflüssigkeit zumindest teilweise in dem weiblichen Steckverbinder der Steckverbindung anordenbar. Dabei wird eine druckdichte Hydraulikleitung ausgebildet, welche Innendrücken standhalten kann, wie sie typischerweise in einem Hydrauliksystem für Einrücksysteme bei Kupplungen auftreten können. Derartige Drücke liegen beispielsweise in einem Bereich von 30–40 bar, wobei auch deutlich geringere oder höhere Drücke ausreichend sein können, wie beispielsweise im Bereich von 5 bar. Der männliche Steckverbinder ist in einem zumindest teilweise in dem weiblichen Steckverbinder der Steckverbindung angeordneten Zustand durch das Federelement fixierbar. Das Federelement kann dabei beispielsweise durch bloßes Aufstecken auf den weiblichen Steckverbinder durch seine Federkraft an dem weiblichen Steckverbinder fixiert werden, wobei der weibliche Steckverbinder derart ausgestaltet sein kann, dass das Federelement den männlichen Steckverbinder in dem weiblichen Steckverbinder der Steckverbindung fixiert. Dabei liegt eine Fixierung insbesondere derart vor, dass eine druckdichte Verbindung hergestellt ist, die Steckverbindung somit zum druckdichten Verbinden zweier Hydraulikkomponenten dienen kann. Das Vorsehen des Federelements stellt dabei ein einfaches und kostengünstiges Mittel dar, um die Steckverbindung sicher auszubilden. Die hierzu verwendeten Federelemente sind regelmäßig u-förmig ausgestaltet und weisen einen Federkopf sowie zwei Federschenkel auf. Das Federelement kann durch eine durch die u-Form ausgebildete Öffnung über den weiblichen Steckverbinder geschoben werden, wobei der Federkopf als Anlage dienen kann. Zur Sicherstellung, dass das Federelement sicher an einer geeigneten Position gehalten wird, weist der weibliche Steckverbinder zumindest eine Aufnahme für einen Federschenkel des Federelements auf. Die Breite (in Längsrichtung) der zumindest einen Aufnahme entspricht insbesondere im Wesentlichen einer Stärke des Federelements. Bezüglich weiterer Einzelheiten der Verbindungsanordnung wird auf die Beschreibung des weiblichen Steckverbinders verwiesen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Federelement lösbar an dem weiblichen Steckverbinder befestigbar ist. Dies kann insbesondere durch eine Ausgestaltung der zumindest einen Aufnahme und der Gleitführungen erzielt werden, bei der das Federelement im Wesentlichen über seine gesamte Länge in die zumindest eine Aufnahme und/oder die Gleitführungen eintaucht. Gleichzeitig kann das Federelement aber nicht versehentlich gelöst werden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Federelement in zwei Ausrichtungen an dem weiblichen Steckverbinder befestigbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Federelement in einer ersten Ausrichtung und in einer zu der ersten Ausrichtung um 180° verdrehten zweiten Ausrichtung an dem weiblichen Steckverbinder befestigbar ist.
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Zudem ist es auch vorteilhaft, wenn das Federelement u-förmig ausgestaltet ist und einen Federkopf sowie zwei Federschenkel aufweist, wobei die zwei Federschenkel jeweils einen zumindest teilweise in die Längsrichtung gebogenen Bereich aufweisen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsanordnung geberseitig mit einer Hydraulikleitung und nehmerseitig mit einem Hydraulikzylinder verbunden ist.
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch ein Einrücksystem für eine Kupplung vorgeschlagen, das eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung aufweist.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen schematisch:
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1: eine Verbindungsanordnung;
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2: einen weiblichen Steckverbinder mit einem Federelement in einer ersten Ausrichtung;
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3: den weiblichen Steckverbinder mit montiertem Federelement in der ersten Ausrichtung;
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4: einen weiblichen Steckverbinder mit einem Federelement in einer zweiten Ausrichtung;
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5: den weiblichen Steckverbinder mit montiertem Federelement in der zweiten Ausrichtung; und
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6: eine schematische Darstellung einer Kupplung mit Einrücksystem.
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1 zeigt eine Verbindungsanordnung 10 für ein in der 6 gezeigtes hydraulisch betätigbares Einrücksystem 15 einer Kupplung 19. Die Verbindungsanordnung 10 weist eine Steckverbindung 11 mit einem weiblichen Steckverbinder 1 und einem männlichen Steckverbinder 12 auf. Mittels der Steckverbindung 11 ist eine erste Hydraulikkomponente 2 über eine Hydraulikleitung 13 mit einer zweiten Hydraulikkomponente 3 fluidleitend verbindbar. Bei der ersten Hydraulikkomponente 2 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen Geberzylinder und bei der zweiten Hydraulikkomponente 3 um einen Hydraulikzylinder 14 nach Art eines Nehmerzylinders.
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2 zeigt eine Detailansicht des weiblichen Steckverbinders 1. Der weibliche Steckverbinder 1 ist im Wesentlichen rohrförmig und/oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine in der 1 zu erkennende Öffnung 22 auf, in die der männliche Steckverbinder 12 zumindest teilweise steckbar ist. Die Öffnung 22 ist in der 2 durch einen Verschluss 21 verschlossen. Der weibliche Steckverbinder 1 weist zwei Aufnahmen 4 auf, wovon in dieser Darstellung lediglich eine zu erkennen ist. Die beiden Aufnahmen 4 des weiblichen Steckverbinders 1 liegen sich in einer radialen Richtung des weiblichen Steckverbinders gegenüber und erstrecken sich jeweils in einer Umfangsrichtung des weiblichen Steckverbinders. Jeder Aufnahme 4 ist jeweils in Längsrichtung 7 benachbart eine erste Gleitführung 8.1 und eine zweite Gleitführung 8.2 zugeordnet. Die erste Gleitführung 8.1 weist ein erstes Rastelement 18.1 und die zweite Gleitführung 8.2 ein zweites Rasteelement 18.2 auf. Die erste Gleitführung 8.1 und die zweite Gleitführung 8.2 sind zu den Aufnahmen 4 und zu einer durch die Aufnahmen 4 verlaufenden Symmetrieebene 9 spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zur Fixierung des in der 1 gezeigten männlichen Steckverbinders 12 in dem weiblichen Steckverbinder 1 ist auf den weiblichen Steckverbinder 1 ein Federelement 6 in einer ersten Ausrichtung 20.1 aufsteckbar. Das Federelement 6 ist im Wesentlichen u-förmig ausgebildet und weist einen Federkopf 16 auf, von dem sich ein erster Federschenkel 5.1 und ein zweiter Federschenkel 5.2 erstrecken. An den dem Federkopf 16 gegenüberliegenden Enden des ersten Federschenkels 5.1 und des zweiten Federschenkels 5.2 weist das Federelement 6 einen ersten gebogenen Bereich 17.1 und einen zweiten gebogenen Bereich 17.2 auf.
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3 zeigt den weiblichen Steckverbinder 1 nach der Montage des Federelements 6. Im montierten Zustand des Federelements 6 befindet sich der erste Federschenkel 5.1 und der zweite Federschenkel 5.2 in den jeweiligen Aufnahmen 4 des weiblichen Steckverbinders 1. Weiterhin ist zu erkennen, dass im montierten Zustand des Federelements 6 der erste gebogene Bereich 17.1 in das erste Rastelement 18.1 der ersten Gleitführung 8.1 eingerastet ist. Nicht gezeigt ist in der 3, dass der zweite gebogene Bereich 17.2 auf der gegenüberliegenden Seite in das zweite Rastelement 18.2 der weiteren Aufnahme 4 eingerastet ist.
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4 zeigt den bereits aus der 2 bekannten weiblichen Steckverbinder 1. Als einziger Unterschied zur 2 wird hier das Federelement 6 in einer zweiten Ausrichtung 20.2 gezeigt, in der das Federelement 6 im Vergleich zur 2 um 180° gedreht ist. Hierdurch ragen der erste gebogene Bereich 17.1 des ersten Federschenkels 5.1 und der zweite gebogene Bereich 17.2 des zweiten Federschenkels 5.2 in der Längsrichtung 7 in eine entgegengesetzte Richtung.
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5 zeigt das in der 4 in der zweiten Ausrichtung 20.2 gezeigte Federelement 6 in montiertem Zustand. Zu erkennen ist, dass der erste gebogene Bereich 17.1 des ersten Federschenkels 5.1 in das zweite Rastelement 18.2 der zweiten Gleitführung 8.2 eingerastet ist.
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Die 6 zeigt schematisch eine Kupplung 19 mit einem hydraulischen Einrücksystem 15, das eine Verbindungsanordnung 10 aufweist.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist in vorteilhafter Weise eine fehlerhafte Montage eines Federelements verhinderbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Weiblicher Steckverbinder
- 2
- Erste Hydraulikkomponente
- 3
- Zweite Hydraulikkomponente
- 4
- Aufnahme
- 5.1, 5.2
- Federschenkel
- 6
- Federelement
- 7
- Längsrichtung
- 8.1, 8.2
- Gleitführungen
- 9
- Symmetrieebene
- 10
- Verbindungsanordnung
- 11
- Steckverbindung
- 12
- männlicher Steckverbinder
- 13
- Hydraulikleitung
- 14
- Hydraulikzylinder
- 15
- Einrücksystem
- 16
- Federkopf
- 17.1, 17.2
- Gebogene Bereiche
- 18.1, 18.2
- Rastelement
- 19
- Kupplung
- 20.1, 20.2
- Ausrichtung
- 21
- Verschluss
- 22
- Öffnung
