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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere eine selbstnachstellende Reibungskupplung, für einen Antriebstrang eines insbesondere brennkraftgetriebenen Kraftfahrzeugs, mit einer eine Druckplatte und eine Anpressplatte aufweisenden Drehmomentübertragungseinrichtung, einem mit der Druckplatte verbundenen Deckel mit einem zentralen Durchgangsloch, einer Tellerfeder zum Vorspannen der Anpressplatte in Schließrichtung und einer Stützfeder, mit der die Tellerfeder am Deckel gehalten ist, wobei die Stützfeder einen an der dem Deckel gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder anliegenden Ringabschnitt aufweist, an dessen radial inneren Rand mehrere umfänglich voneinander beabstandete Stützfederarme angeordnet sind, die das Durchgangsloch des Deckels in axialer Richtung durchgreifen.
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Aus dem Stand der Technik sind Reibungskupplungen bekannt, bei denen die Tellerfeder wie auch die Stützfeder an dem als Stanzteil ausgebildeten Deckel gehalten sind. Zu diesem Zweck weist der Deckel mehrere radial nach innen vorragende und in axialer Richtung vorverformte Haken auf, die bei der Montage der beiden Federn am Deckel nach Patzieren derselben mittels Bördeln geschlossen werden. Die aktuelle Einbaulage der Stützfeder ist bei dieser bekannten Kupplung durch die Hakenhöhe gegeben. Da die Stützfederkraft von der Einbaulage der Stützfeder abhängig ist, ist eine Kalibrierung der Hakenhöhe zum Einstellen einer definierten Stützfederkraft unbedingt erforderlich, wodurch Aufwand und Kosten verursacht werden. Es ist des Weiteren von Nachteil, dass die zum Bördeln des Deckels erforderlichen Werkzeuge sehr komplex und damit kostenintensiv sind.
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Aus einer bislang nicht veröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin ist eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung bekannt, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe, einem, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, um einen Schwenkpunkt schwenkbaren Betätigungselement zum Verlagern der Anpressplatte und mindestens einem mit dem Kupplungsdeckel befestigten Haltehaken, der ein flächig an dem Kupplungsdeckel anliegendes Befestigungsstück, ein sich an dem Befestigungsstück anschließendes und zumindest mit einem Anteil in axialer Richtung von dem Kupplungsdeckel weg verlaufenden Verbindungsstück und ein sich an dem Verbindungsstück anschließendes Haltestück zur schwenkbaren Lagerung des Betätigungselements aufweist.
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Aus einer weiteren bislang nicht offengelegten Patentanmeldung der Anmeldering ist eine Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, bekannt, aufweisend eine Drehachse, ein Gehäuse, wenigstens eine Druckplatte, wenigstens eine zu einer Betätigung zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition relativ zu der Druckplatte axial verlagerbare Anpressplatte und eine Federeinrichtung mit einer ersten Feder zur Beaufschlagung der wenigstens einen Anpressplatte in Schließrichtung und einer zweiten Feder zur Kompensierung eines Betätigungskraftanstiegs, wobei die wenigstens eine Anpressplatte zur Betätigung in Öffnungsrichtung gedrückt ist und sich die zweite Feder einerseits an dem Gehäuse abstützt und andererseits die erste Feder vorgespannt hält.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs genannte Reibungskupplung baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll die Kupplung montagefreundlicher ausgebildet sein, so dass die Anordnung und Festlegung der Stützfeder am Deckel erleichtert wird. Die Kupplung soll eine gegenüber dem Stand der Technik verringerte Bauteilanzahl besitzen.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Reibungskupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stützfederarme an ihrem distalen Ende jeweils eine Raststruktur aufweisen, mit der sie unmittelbar am Deckel gehalten sind. Anders ausgedrückt ist die Raststruktur eines Stützfederarms mit dem das Durchgangsloch umgebenden Rand des Deckels verrastet.
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Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass auf die bisher am Deckel ausgebildeten Haken verzichtet werden kann. Der Deckel kann daher mit einfacherer Gestalt als im Stand der Technik ausgebildet sein. Des Weiteren entfällt die bislang erforderliche Kalibrierung der Deckelhaken.
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Bei der Kupplung nach der Erfindung liegt der Ringabschnitt der Stützfeder an der dem Deckel gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder an. Dadurch kann insbesondere ein Anpressen der Tellerfeder gegen den Deckel bewirkt werden. Zur Montage der beiden Federn am Deckel liegt die Stützfeder, die insbesondere einer Kompensierung eines Betätigungskraftanstiegs dienen kann, zunächst im losen Zustand über der Tellerfeder, das heißt auf der vom Deckel abgewandten Seite der Tellerfeder. Die Stützfeder kann durch einfaches Anpressen in Richtung des Deckels an der radial inneren Kante des Deckels verrastet werden, insbesondere eingeclipst werden, indem die Stützfeder in Richtung des Deckels gegen die Tellerfeder gedrückt wird. Bei diesem Montagevorgang kann die Stützfeder, insbesondere deren Stützfederarme, einer elastischen Verformung unterzogen werden. Die Stützfederarme sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass ihre Raststrukturen auf einem Kreisbogen angeordnet sind, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Durchgangslochs im Deckel ist. Bei einem Durchschieben der Raststrukturen durch das Durchgangsloch federn daher die Stützfederarme elastisch nach radial innen ein. Haben die Raststrukturen den das Durchgangsloch umgebenden Rand des Deckels passiert, federn die Stützfederarme in Richtung ihrer Ausgangslage zurück, wodurch die Raststrukturen den Deckelrand hintergreifen.
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Die Stützfeder kann in ihrer letztendlichen Einbaulage eine gegenüber ihrer normalen Gestalt verformte Gestalt aufweisen. Aufgrund dieser Verformung kann der Stützfeder eine Vorspannung gegeben werden. Die Vorspannung der Stützfeder und/oder ihre infolge der Montageposition hervorgerufene Verformung erzeugen die zur Funktion der Kupplung benötigte Stützfederkraft.
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Optional kann nach den Verrasten der Raststrukturen eine Justierung, insbesondere eine Lagejustierung erfolgen, wodurch die Stützfeder in die erforderlich Einbaulage relativ zum Deckel gebracht wird. In dieser ist die Stützfeder derart geformt, dass sich die zur ordnungsgemäßen Funktion der Kupplung erforderliche Vorspannung ergibt.
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Die Erfindung ermöglicht insbesondere, dass das zum Herstellen des Deckels erforderliche Deckelwerkzeug ist einfacher und billiger ausgebildet sein kann. Des Weiteren wird durch die Erfindung bewirkt, dass die Verteilung von Spannungen der Stützfeder besser ist. Auch weist die Kupplung nach der Erfindung weniger Bauteile als bekannte gattungsgemäße Kupplungen sowie einen geringen Montageaufwand auf.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stützfeder mittels eines Drahtrings, der radial innerhalb der Stützfederarme angeordnet ist, abgestützt und in der am Deckel festgelegten Position gesichert. Dieser Drahtring stellt eine zusätzliche Fixierung der Stützfeder am Deckel dar und sorgt insbesondere dafür, dass die Stützfeder in der gewünschten Einbaulage verbleibt. Man kann auch sagen, dass ein solcher Drahtring ein Aufklappen der Stützfeder verhindert.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Tellerfeder eine Mehrzahl an radial nach innen ragenden Tellerfederzungen aufweist, und die zweiten Stützfederarme zwischen benachbarten Tellerfederzungen befindliche Zwischenräume in axialer Richtung durchgreifen. Nach einer Ausführungsform kann die Kupplung Zentrierbolzen zur Zentrierung der Tellerfeder aufweisen. Diese können insbesondere in umfänglicher Richtung voneinander beabstandet am Deckel angeordnet sein, zum Beispiel in den Deckel eingeschraubt sein. Bei einer solchen Kupplung mit Zentrierbolzen, die vorzugsweise zwischen benachbarten Federzungen der Tellerfeder angeordnet sind, erstrecken sich die Stützfederarme vorzugsweise zwischen allen Federzungen der Tellerfeder, mit Ausnahme der Tellerfederzungen, zwischen denen die Zentrierbolzen angeordnet sind.
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Nach einer Ausführungsform ist zwischen der Stützfeder und der Tellerfeder ein Drahtring angeordnet. Anders ausgedrückt ist die Stützfeder unter Zwischenlage eines Drahtrings gegen die Tellerfeder gepresst. Alternativ zu diesem Drahtring kann die Stützfeder eine oder mehrere Kuppen oder einen unterbrochen oder ununterbrochen umfänglich umlaufenden Wulst aufweisen, der die Funktion eines solchen Drahtrings übernimmt. Nach einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Deckel und der Tellerfeder ein Drahtring angeordnet.
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In einem Querschnitt in axialer Richtung besitzt die Stützfeder vorzugsweise einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt. Die Stützfederarme können gegenüber dem Ringabschnitt insbesondere orthogonal abgelenkt sein. An ihren distalen Endabschnitt, also dem dem Ringabschnitt gegenüberliegenden Endabschnitt, kann in einem Stützfederarm oder in mehreren oder in allen Stützfederarmen neben der Raststruktur eine Aufnahme für einen Drahtring ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Vertiefung. Vorzugsweise ist der distale Endabschnitt mit einer Halbkreisförmigen Verformung, zum Beispiel Biegung, versehen, auf deren einer Seite die Raststruktur und auf deren gegenüberliegender Seite die Aufnahme für den Drahtring ausgebildet sind.
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Zusammenfassend kann man sagen, dass mit der Erfindung eine Kupplung mit einer ringförmigen Stützfeder vorgeschlagen wird, von deren inneren Rand Hakenabschnitte nach radial innen und in axialer Richtung in Richtung des Kupplungsdeckels vorspringen, mit denen die Stützfeder am Kupplungsdeckel eingehängt ist. Die Hakenabschnitte erstrecken sich zwischen allen benachbarten Tellerfederzungen, mit Ausnahme der Tellerfederzungen, zwischen denen die Tellerfederzentrierbolzen angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind die Hakenabschnitte zur verliersicheren Befestigung am Kupplungsdeckel in radialer Richtung von innen durch einen Drahtring verspannt.
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Die Erfindung wird nachfolgend mittels eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen Teil einer gattungsgemäßen Reibungskupplung nach dem Stand der Technik in einer schematische Schnittdarstellung,
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2 eine Reibungskupplung nach der Erfindung in einer perspektivischen Gesamtansicht,
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3 die Kupplung der 2 in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht,
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4 die Stützfeder der Kupplung der 2 und 3 in einer perspektivischen Gesamtansicht,
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5 die Stützfeder der 4 in einer vergrößerten Teilansicht,
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6 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Montageschrittes der Kupplung der 2 bis 5,
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7 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Montageschrittes der Kupplung der 2 bis 5 und
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8 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Montageschrittes der Kupplung der 2 bis 5.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen bzw. vergleichbaren Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Teilschnitt einer Reibungskupplung 1 nach dem Stand der Technik. Diese weist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer nicht dargestellten Druckplatte und einer Anpressplatte 2 auf. Sie umfasst des Weiteren einen mit der Druckplatte verbundenen Deckel 3 mit einem zentralen Durchgangsloch 4, eine Tellerfeder 5 zum Vorspannen der Anpressplatte 2 in Schließrichtung und eine Stützfeder 6, mit der die Tellerfeder 5 am Deckel 3 gehalten ist. Der Deckel 3 weist radial nach innen vorragende Deckelarme 7 auf, die in die axiale Richtung umgebogen, insbesondere gebördelt sind. Die Tellerfeder 5 ist unter Zwischenlage eines Drahtrings 8 am Deckel 3 abgestützt. Auf der dem Deckel 3 gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder 5 ist die Stützfeder 6 mit einem radial äußeren Abschnitt, abermals unter Zwischenlage eines Drahtrings 9, an der Tellerfeder 5 und mit einem radial inneren Abschnitt an den umgebogenen Deckelarmen 7 abgestützt. Die Tellerfeder 5 weist Tellerfederarme 10 auf, wobei zueinander benachbarte Tellerfederarme 10 in umfänglicher Richtung voneinander beabstandet sind. Die Zwischenräume zwischen benachbarten Tellerfederarmen 10 sind von jeweils einem Deckelarm 7 durchgriffen. Die Anpressplatte 2 liegt auf der dem Deckel 3 gegenüberliegenden Seite an einem radial äußeren Abschnitt der Tellerfeder 5 an und ist mittels dieser gegen die in 1 nicht dargestellte Druckplatte und zwischenliegende Reibbeläge vorgespannt (in 1 nach links).
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Die Montage einer solchen Reibungskupplung nach dem Stand der Technik erfolgt, indem zunächst die Tellerfeder 5 und die Stützfeder 5 mit zwischenliegenden Drahtringen 8, 9 am Deckel 3 angeordnet und nachfolgend durch Umbördeln der Deckelarme 7 um die Tellerfeder 5 und die Stützfeder 6 herum festgelegt werden. Dabei ist die genaue Einbaulage und damit die Vorspannung der Tellerfeder 5 von der Exaktheit der Bördelung und des dadurch bestimmten Abstands der Deckelarme 7 von der Anlagefläche der Tellerfeder 5 am Deckel 3 abhängig. Zum genauen Einstellen der Vorspannung ist daher ein nachfolgender Kalibrierungsschritt erforderlich.
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Die 2 und 3 zeigen eine Reibungskupplung 1 nach der Erfindung. Diese weist ebenfalls eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer nicht dargestellten Druckplatte und einer Anpressplatte 2 auf. Sie umfasst des Weiteren einen mit der Druckplatte verbundenen Deckel 3 mit einem zentralen Durchgangsloch 4, eine Tellerfeder 5 zum Vorspannen der Anpressplatte 2 in Schließrichtung und eine Stützfeder 6, mit der die Tellerfeder 5 am Deckel 3 gehalten ist. Die Stützfeder 6, die detailliert in den 4 und 5 gezeigt ist, weist einen auf der dem Deckel 3 gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder 5 anliegenden Ringabschnitt 11 auf, der ein Anpressen der Tellerfeder 5 gegen den Deckel 3 bewirkt. Am radial inneren Rand des Ringabschnitts 11 sind mehrere umfänglich voneinander beabstandete Stützfederarme 12 angeordnet.
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Die Stützfederarme 12 sind relativ zum Ringabschnitt 11 orthogonal angeordnet. Während sich also der Ringabschnitt 11 im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, erstrecken sich die Stützfederarme 12 im Wesentlichen in axialer Richtung. Sie durchgreifen das Durchgangsloch 4 des Deckels 3 in axialer Richtung. Die Stützfederarme 12 weisen an ihrem distalen Ende 13 jeweils eine Raststruktur 14 auf, mit der die jeweilige Stützfeder 6 unmittelbar am Deckel 3 gehalten ist. Die Raststruktur 14 ist, wie besonders gut in 5 zu erkennen ist, durch einen Omega-förmig gebogenen Abschnitt des Stützfederarms 12 ausgebildet. Der Innenraum dieses Abschnitts bildet eine Aufnahme für einen Drahtring 15 aus, dessen Zweck später erläutert wird. Auf der der Aufnahme gegenüberliegenden Seite ist eine Raststruktur 14 ausgebildet, die dazu dient, den jeweiligen Stützfederarm 12 mit dem Deckel 3 zu verrasten und so die Stützfeder 6 an diesem festzulegen.
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Wie insbesondere in 4 gut zu erkennen ist, weist die Stützfeder 6 insgesamt sechs Gruppen mit jeweils drei Stützfederarmen 12 auf. Zwischen benachbarten Stützfederarmen 12 benachbarter Gruppen ist ein größerer Zwischenraum vorgesehen, als zwischen benachbarten Stützfederarmen 12 einer Gruppe. In diesen größeren Zwischenräumen ist, siehe 3, jeweils ein Zentrierbolzen 16 angeordnet, mit denen die Tellerfeder 5 am Deckel 3 zentriert ist.
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Wie insbesondere in den 2 und 3 gut zu erkennen ist, durchgreifen die Stützfederarme 12 die zwischen benachbarten Tellerfederarmen 10 vorliegenden Zwischenräume.
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Die 6 bis 8 zeigen schematisch die Montage einer Kupplung nach der Erfindung, wobei eine gegenüber den 2 und 3 leicht abgewandelte Ausführungsform gezeigt ist, bei der ein radial äußerer Bereich des Ringabschnitts 11 leicht umgebogen und zu einem umlaufenden Wulst 17 ausgebildet ist. Der Wulst 17 ersetzt bei dieser Ausführungsform den bei der Ausführungsform der 2 und 3 zwischen der Tellerfeder 5 und der Stützfeder 6 vorgesehen Drahtring 8.
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6 zeigt einen ersten Montagzustand, bei dem die Stützfeder 6 und die Tellerfeder 5 lose an dem zwischen ihnen und dem Deckel 3 eingelegten Drahtring 9 anliegen. Die Stützfederarme 12 durchgreifen die Zwischenräume zwischen den Tellerfederarmen 10 und ragen in das Durchgangsloch 4 des Deckels 3 hinein, durchgreifen dieses jedoch noch nicht. Der Ringabschnitt 11, genauer gesagt der daran ausgebildete Wulst 17 liegt auf der dem Deckel 3 gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder 5 an dieser an.
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7 zeigt einen zweiten Montagezustand. In diesem wird die Stützfeder, wie in der Figur angedeutet ist, mittels eines Werkzeugs 18 in Richtung des Deckels 3 gedrückt. Die Stützfederarme 12 federn dabei radial nach innen ein. Wenn die Stützfeder 6 ausreichen weit in Richtung des Deckels 3 gedrückt ist, durchgreifen die Stützfederarme 12 das Durchgangsloch 4 vollständig. Sobald die Raststrukturen 14 von der das Durchgangsloch 4 umgebenden Deckelkante freikommen, federn die Stützfederarme 12 radial nach außen und die Raststrukturen 14 verhaken mit dem Deckel 3.
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8 zeigt den montierten Endzustand. In diesem ist die Stützfeder 6 gegenüber der in 6 gezeigten Form leicht verformt, also durch Anlage der Stützfederarme 12 am Deckelrand einerseits und Anlage des Wulstes 17 am der Tellerfeder 5 andererseits. Aufgrund dieser Verformung steht die Stützfeder 6 unter Vorspannung. 8 zeigt auch den Zweck der am distalen Endabschnitt ausgebildeten Aufnahme für den Drahtring 15. Dieser wird radial innerhalb der Stützfederarme 12 in die Aufnahme eingebracht und bewahrt die Stützfederarme 12 in der mit dem Deckel verrasteten Stellung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibungskupplung
- 2
- Anpressplatte
- 3
- Deckel
- 4
- Durchgangsloch
- 5
- Tellerfeder
- 6
- Stützfeder
- 7
- Deckelarm
- 8
- Drahtring
- 9
- Drahtring
- 10
- Tellerfederarm
- 11
- Ringabschnitt
- 12
- Stützfederarm
- 13
- distales Ende
- 14
- Raststruktur
- 15
- Drahtring
- 16
- Zentrierbolzen
- 17
- Wulst
- 18
- Werkzeug
