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Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Einfüllstutzens an einem Trägerteil eines Kraftfahrzeuges, wobei das Trägerteil eine Lasche zur Befestigung eines separaten Elements aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem Trägerteil, das im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges karosseriefest angeordnet ist, beispielsweise eines Einfüllstutzens eines Behälters für Scheiben-Wischwasser. Ferner betrifft die Erfindung insbesondere eine Anordnung in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges.
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Aus
DE 10 2013 000 264 A1 ist ein Diebstahlsicherungsrahmen für ein Kraftfahrzeug bekannt, welcher einen einteiligen Blechkörper aufweist. Der Diebstahlsicherungsrahmen kann als Trägerteil eines Kraftfahrzeuges angesehen werden. In der Druckschrift ist aber kein Bezug zwischen diesem Diebstahlsicherungsrahmen und der Befestigung eines Einfüllstutzens zur Herstellung einer entsprechenden Anordnung eines Einfüllstutzens an diesem Trägerelement hergestellt.
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In
JP 2007-283 795 A ist eine Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einer Trägerstruktur offenbart, die eine Deformation einer Motorhaubenhalterung vermeiden soll. Auch in dieser Druckschrift ist kein Bezug zwischen dem Trägerteil und der Befestigung eines Einfüllstutzens zur Herstellung einer entsprechenden Anordnung eines Einfüllstutzens an diesem Trägerelement hergestellt.
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Aus
DE 197 37 242 A1 ist eine Vorrichtung zur Versteifung einer Fahrzeugkarosserie im Bereich des hinteren Radhauses bekannt, die ein Versteifungselement umfasst, welches als Trägerteil angesehen werden kann. Auf eine Verwendung dieses Trägerteils in einer Anordnung zur Befestigung eines Einfüllstutzens wird nicht Bezug genommen.
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Aus
DE 60 2005 002 983 T2 ist eine Hitzeschildbefestigungsstruktur eines Hitzeschildes für einen Wärmetauscher bekannt. Eine Lasche, die als Verlängerung einer zweiten Fläche ausgebildet ist und sich mit der zweiten Fläche in einer Erstreckungsebene erstreckt, ist nicht beschrieben.
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Aus
JP 2013-112226 A ist ein Trägerteil für eine Steckdose zum Einstecken eines Steckers zum elektrischen Laden eines Kraftfahrzeuges bekannt. Es ist keine Lasche beschrieben, die sich als Verlängerung einer zweiten Fläche in derselben Erstreckungsebene erstreckt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eines Einfüllstutzens eines Kraftfahrzeuges an einem Trägerteil mit einer Lasche zur Befestigung eines separaten Elements zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig herstellbar ist und gleichzeitig eine hohe Steifigkeit im Bereich der Lasche des Trägerteils aufweist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Anordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere praktische Ausführungen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Das Trägerteil eines Kraftfahrzeuges einer erfindungsgemäßen Anordnung umfasst eine erste Fläche und mindestens eine zweite Fläche, die über eine Verbindungskante miteinander verbunden sind. Es umfasst ferner eine Lasche zur Befestigung eines separaten Elements, wobei die zweite Fläche in einem Teilbereich als ebene Fläche ausgebildet ist und die Lasche zumindest teilweise als Verlängerung des Teilbereichs der zweiten Fläche als ebene Fläche in der gleichen Erstreckungsebene ausgebildet ist. Die Verbindungskante weist im Bereich der Lasche eine erste Richtungsänderung und mindestens eine zweite Richtungsänderung auf. Durch eine solche Gestaltung eines Trägerteils kann das Trägerteil zum einen kostengünstig als einstückiges Bauteil hergestellt werden. Zum anderen weist ein solches Trägerteil eine hohe Steifigkeit im Bereich der Lasche auf. Es hält, insbesondere wenn an der Lasche ein separates Element, wie beispielsweise ein Einfüllstutzen eines Behälters für Scheiben-Wischwasser.
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In einer besonders praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung sind die erste Richtungsänderung und die mindestens zweite Richtungsänderung der Verbindungskante an dem Trägerteil gegenläufige Krümmungen. Dadurch ergibt sich ein s-förmiger Verlauf der Verbindungskante, welcher besonders einfach und kostengünstig durch Umformen, insbesondere durch Tiefziehen, ausgebildet werden kann und die Biegesteifigkeit weiter erhöht.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform des Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Lasche mindestens eine Seitenfläche, die mit der Verlängerung der zweiten Fläche verbunden ist und sich in einer sowohl von der Erstreckungsebene der ersten Fläche als auch von der Erstreckungsebene der zweiten Fläche abweichenden Ebene erstreckt. Mit dieser Ausführungsform kann die Steifigkeit der Lasche selbst sowie auf der Lasche gegenüber dem übrigen Trägerteil, insbesondere gegenüber der ersten Fläche, weiter erhöht werden.
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Das Vorstehende gilt im besonderen Maße, wenn zwischen der zweiten Fläche und der mindestens einen Seitenfläche einer Vertiefung ausgebildet ist. Eine solche Vertiefung muss sich nicht über die gesamte Länge LL der Lasche erstecken, sondern kann sich auch nur über einen Teilbereich der Länge LL der Lasche erstrecken. Eine solche Vertiefung kann auch als eine punktförmige Vertiefung ausgebildet sein. Es können auch mehrere punktförmige oder anders geformte (z.B. flächige) Vertiefungen zwischen der zweiten Fläche und der mindestens einen Seitenfläche ausgebildet sein.
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Mithilfe von Simulationsberechnungen und Versuchen wurde ermittelt, dass sich mit einer Lasche, deren Vertiefung als Längsvertiefung ausgebildet ist, die sich zumindest teilweise in Richtung der Länge der Lasche erstreckt, eine besonders erhöhte Steifigkeit für die Anbindung von schlauchartigen Elementen oder sonstigen separaten Elementen ergibt. Vorzugsweise erstreckt sich die Längsvertiefung parallel zur Länge LL der Lasche. Die Länge LL der Lasche entspricht in diesem Fall der größten Längenausdehnung der zweiten Fläche im Bereich der Lasche.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung ist die Länge LV der Längsvertiefung geringer als die LL der Lasche. Alternativ oder in Ergänzung dazu sind die zweite Fläche und die mindestens eines Seitenfläche in einem Bereich außerhalb der Längsvertiefung über einen Radius direkt miteinander verbunden. Wenn beide vorstehenden Merkmale realisiert sind, ergibt sich im Bericht der Lasche über einen Teilbereich der Länge LL der Lasche eine Längsvertiefung, die zur Folge hat, dass entlang der Längsvertiefung unmittelbar neben dieser Vertiefung zwei separate Verbindungskanten gebildet sind. Über einen weiteren, sich von dem vorstehend genannten Teilbereich der Lasche sind die mindestens eine Seitenfläche und die zweite Fläche direkt über nur einem Radius miteinander verbunden. In einem Übergangsbereich werden die zwei vorstehend erwähnten Verbindungskanten zu dem Radius zusammengeführt. Eine wie vorstehend beschriebene Ausbildung eines Trägerteils mit beiden zuletzt erwähnten Merkmalen weist eine nochmals erhöhte Steifigkeit.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung sind an der Lasche zwei parallel zueinander verlaufende Seitenflächen vorgesehen, deren Erstreckungsebenen beide abgewinkelt zu der ersten Fläche und/oder zu der zweiten Fläche verlaufen. Bei einer solchen abgewinkelten Anordnung der Seitenflächen gegenüber der zweiten Fläche ergibt sich eine u-förmige Anordnung der zweiten Fläche und der mit dieser zweiten Fläche verbundenen Seitenflächen, wobei die Seitenflächen die Schenkel des „U“ darstellen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Erstreckungsebenen der Seitenflächen ungefähr rechtwinklig sowohl zu der zweiten Fläche als auch zu der ersten Fläche. Die Ausbildung einer u-förmigen Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass ein separates Element, das einen komplementär ausgebildeten, u-förmigen Anschlussbereich aufweist, verdrehsicher und lagegenau mit der Lasche eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung verbindbar ist.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung ist im Bereich der Lasche eine Vertiefung ausgebildet, die sich von der zweiten Fläche über die Verbindungskante hinweg bis in die erste Fläche erstreckt. Eine solche Vertiefung weist vorzugsweise eine geringere Breite auf als die Breite der BL der Lasche. Eine solche Vertiefung weist weiter bevorzugt eine Breite BV auf, die geringer ist als die Breite der Lasche im Bereich der zweiten Fläche.
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Schließlich wird noch auf folgende Merkmale eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung hingewiesen, die einzeln oder gemeinsam in beliebigen Kombinationen an einem Trägerteil ausgebildet sein können:
- a) Die Lasche (und vorzugsweise das gesamte Trägerteil) ist einstückig hergestellt. Ein solches Trägerteil beziehungsweise eine solche Lasche können einfach und kostengünstig mittels Umformen, insbesondere im Tiefziehverfahren, hergestellt werden. Vorzugsweise ist das gesamte Trägerteil aus einem Metallwerkstoff hergestellt. Ein solcher Werkstoff kann einfach und kostengünstig mittels Umformen bzw. im Tiefziehverfahren in eine gewünschte Form gebracht werden.
- b) Die Lasche (und vorzugsweise das gesamte Trägerteil) ist aus einem Metallwerkstoff hergestellt.
- c) In der Lasche ist in dem verlängerten Bereich der zweiten Fläche eine Öffnung zur Befestigung des separaten Elements ausgebildet, insbesondere eine schlüssellochförmige Öffnung zur Aufnahme eines Clip-Elements eines separaten Elements. Bei der Öffnung kann es sich insbesondere um eine kreisförmige Öffnung (übliche Bohrung) oder um eine schlüssellochförmige Öffnung handeln. Eine schlüssellochförmige Öffnung eignet sich insbesondere zur Aufnahme eines Clip-Elements, das im oberen Bereich des Schlüssellochs eingesetzt und dann, vorzugsweise zumindest teilweise in Richtung der Schwerkraft gehen, nach unten in einen Bereich der schlüssellochförmigen Öffnung mit kleinerer Öffnungsweite verfahren wird, um in diesem Bereich fixiert zu werden. Der größere Teil der schlüssellochförmigen Öffnung kann in diesem Fall mit einem Sicherungselement versehen werden, um ein Lösen der Clip-Verbindung zu verhindern insbesondere handelt es sich bei dem schlauchartigen Element um einen Einfüllstutzen für einen Behälter für Scheiben-Wischwasser.
- d) Das separate Element ist ein schlauchartiges Element, insbesondere ein Einfüllstutzen für einen Behälter für Scheiben-Wischwasser.
- e) Die Verbindungskante verläuft im Bereich der Lasche innerhalb einer gemeinsamen Ebene. Insbesondere sind alle Vertiefungen als Verprägungen ausgebildet.
- f) Mindestens eine Vertiefung ist als Verprägung ausgebildet. Vorzugsweise gilt dies für alle Vertiefungen.
- g) Die Lasche ist im Bereich eines offenen Endes des Trägerteils ausgebildet. Das Trägerteil ist als langgestrecktes Bauteil mit einem u-förmigen Querschnitt ausgebildet, wobei die Lasche an einem der Schenkel ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung eines Einfüllstutzens an einem Trägerteil in einem Kraftfahrzeug. Auf die damit verbundenen Vorteile, die vorstehend bereits in Verbindung mit dem Trägerteil geschrieben wurden, wird hiermit noch einmal verwiesen.
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Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Trägerteil einer erfindungsgemäßen Anordnung zusammen mit einem Montageträger und einem Längsträger eines Kraftfahrzeugs in Zusammenbaulage in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 eine erfindungsgemäße Anordnung eines Einfüllstutzens an einem Trägerteil, das mit einem Montageträger verbunden ist, in einer perspektivischen Darstellung,
- 3 einen Teilausschnitt eines Trägerteils einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Lasche zur Befestigung eines separaten Elements in einer perspektivischen Darstellung und
- 4 eine Schnittdarstellung durch das in 3 gezeigte Trägerteil gemäß der in 3 mit IV gekennzeichneten Schnittebene.
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1 zeigt ein Trägerteil 10, das in der 1 gezeigten Ansicht mit einem linken freien Ende 12 an einen oberen Längsträger 14 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges angrenzt und mit seinem rechten freien Ende 14 an einen Montageträger 16 angrenzt. Trägerteil 10 ist in der gezeigten Ausführungsform fest mit dem oberen Längsträger 14 und dem Montageträger 16 verbunden, insbesondere über nicht dargestellte Schraubverbindungen.
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Bei dem Montageträger 16 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um einen Kunststoff-Montageträger in Form eines geschlossenen Rahmens, der zur Aufnahme eines nicht dargestellten Kühlermoduls dient und im Vorderwagen des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Mit den Pfeilen x, y und z sind in 1 sowie in den 2 bis 4 die Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung), Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) gekennzeichnet.
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2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des rechten freien Endes 14 des Trägerteiles mit dem Anschlussbereich des Montageträgers 16 sowie mit einem Einfüllstutzen 18, der über einer an dem Trägerteil 10 ausgebildete, sich nach unten erstreckende Lasche 20 mit dem Trägerteil 10 verbunden ist.
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Die Lasche 20 des Trägerteils 10 ist in der in 3 gezeigten, nochmals vergrößerten Darstellung nur des Trägerteils im Detail zu erkennen. Sie wird nachfolgend in Verbindung mit der in 4 gezeigten Schnittdarstellung gemäß der in 3 gekennzeichneten Schnittebene IV beschrieben.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, umfasst das Trägerteil 10 aus dem in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich des rechten freien Endes 14 eine erste Fläche 22 und eine zweite Fläche 24, die über eine Verbindungskante 26 miteinander verbunden sind. Die zweite Fläche ist im Bereich des rechten freien Endes 14 in Fahrzeughochrichtung betrachtet nach unten verlängert, wodurch eine Lasche 20 ausgebildet ist. Als Länge LL der Lasche wird der Abstand in Hochrichtung von der ersten Fläche 22 bis zur Unterkante 30 der Lasche angesehen. Als Breite BL der Lasche 20 wird die Erstreckung der Lasche 20 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) angesehen. Dies entspricht in der gezeigten Ausführungsform dem Abstand zwischen einer ersten Seitenfläche 32 und einer zweiten Seitenfläche 34 der Lasche 20.
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Die erste Seitenfläche 32 und die zweite Seitenfläche 34 sind in der gezeigten Ausführungsform senkrecht zu der zweiten Fläche 24 und ebenfalls senkrecht zu der ersten Fläche 22 angeordnet. Damit ergibt sich eine u-förmige Gestaltung der Lasche im unteren Bereich. Diese u-förmige Gestaltung ist komplementär zu einem an dem Einfüllstutzen 18 ausgebildeten Verbindungsbereich 36. Der Verbindungsbereich 36 umfasst auch ein in 2 nicht erkennbares pilzkopfförmiges Element, das so gestaltet ist, dass es in eine in der zweiten Fläche 24 ausgebildete, schlüssellochförmige Öffnung 38 einsetzbar ist und durch Verschieben des Verbindungsbereichs 36 in negative z-Richtung der Einfüllstutzen 18 mit der Lasche 20 verbindbar ist.
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Betrachtet man in 3 den Verlauf der Verbindungskante 26 zwischen der ersten Fläche 22 und der zweiten Fläche 24, ist erkennbar, dass die Verbindungskante im Bereich der Lasche 20 innerhalb der Breite BL der Lasche 20 eine erste Richtungsänderung 40 und eine zweite Richtungsänderung 42 aufweist. Dabei handelt es sich bei den Richtungsänderungen 40, 42 um gegenläufige Krümmungen innerhalb der Oberflächenebenen der ersten Fläche 22. Die aus der ersten Richtungsänderung 40 und der zweiten Richtungsänderung 42 resultierenden gegenläufigen Krümmungen können auch als s-Schlag der Verbindungskante 26 bezeichnet werden.
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Oberhalb der schlüssellochförmigen Öffnungen 38 ist ferner eine Vertiefung 44 in der zweiten Fläche 24 ausgebildet, die sich über die Verbindungskante 26 hinweg in die erste Fläche 22 hineinerstreckt. Die Breite BV der Vertiefung 44 ist kleiner als die Breite BL der Lasche und entspricht in der gezeigten Ausführungsform ungefähr der größten Breite der schlüssellochförmigen Öffnung 38. Die Breite BV der Vertiefung 44 ist in der gezeigten Ausführungsform damit auch kleiner als die Breite der zweiten Fläche 24 im oberen Bereich der Lasche. Diese Breite ist in 3 mit Bo gekennzeichnet.
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In 3 ist auch erkennbar, dass zwischen der zweiten Fläche 24 und der rechten Seitenfläche 34 der Lasche 20 eine Längsvertiefung 46 mit der Länge Lv ausgebildet ist. Die Länge LV der Längsvertiefung ist geringer als die Länge LL der Lasche 20. Die Längsvertiefung erstreckt sich von der Verbindungskante 26 aus bis in den Bereich der schlüssellochförmigen Öffnung 38. Im Bereich der Längsvertiefung 46 ergeben sich rechts und links der Längsvertiefung als Verbindung zu der zweiten Fläche 24 beziehungsweise zu der rechten Seitenfläche 34 eine linke Verbindungskante 48 und eine rechte Verbindungskante 50. Unterhalb der Längsvertiefung 46 werden die linke Verbindungskante 48 und die rechte Verbindungskante 50 zu einer gemeinsamen Verbindungskante 52 zusammengeführt, welche eine direkte gerundete Verbindung zwischen der zweiten Fläche 24 und der Seitenfläche 34 herstellt. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Verbindungskante 52 um einen Verbindungsradius.
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In der gezeigten Ausführungsform ist das Trägerteil 10 aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Es kann in der gezeigten geometrischen Ausbildung einstückig als Umformbauteil, insbesondere im Tiefziehverfahren, einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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In 4, welche eine Schnittdarstellung gemäß der in 3 mit IV gekennzeichneten Ebene in einer Ansicht von oben nach unten zeigt, ist die u-förmige Gestaltung der Lasche 20 gut erkennbar. Ferner ist die Geometrie der Längsvertiefung 46 sowie des sich darunter anschließenden Bereichs gut erkennbar, in welchem die Verbindungskanten 48 und 50 zu einer gemeinsamen Verbindungskante 52, die als Radius ausgebildet ist, zusammengeführt werden.
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Schließlich wird noch darauf verwiesen, dass - wie in 3 gut erkennbar ist - zwischen der rechten Verbindungskante 50 und der sich unmittelbar darüber befindlichen oberen Verbindungskante 26 eine Ausnehmung 54 befindet. Diese Ausnehmung wird vor der Herstellung des Trägerteils 10 im Tiefziehverfahren erstellt. Um eine Verformung der Lasche 20, insbesondere im Bereich der Längsvertiefung 46, zu ermöglichen beziehungsweise zu erleichtern.
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Trägerteil
- 12
- linkes freie Ende
- 14
- rechtes freie Ende
- 16
- Montageträger
- 18
- Einfüllstutzen
- 20
- Lasche
- 22
- erste Fläche
- 24
- zweite Fläche
- 26
- Verbindungskante
- 30
- Unterkante
- 32
- erste Seitenfläche
- 34
- zweite Seitenfläche
- 36
- Verbindungsbereich
- 38
- schlüssellochförmige Öffnung
- 40
- erste Richtungsänderung
- 42
- zweite Richtungsänderung
- 44
- Vertiefung
- 46
- Längsvertiefung
- 48
- linke Verbindungskante
- 50
- rechte Verbindungskante
- 52
- gemeinsame Verbindungskante
- 54
- Ausnehmung
