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Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschdüse für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse, in dem ein mit einer Flüssigkeitsversorgung verbindbares Düsenelement um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, und umfassend ein Einstellelement, dessen Betätigung ein Verschwenken des Düsenelements bewirkt.
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Derartige Scheibenwaschdüsen werden beispielsweise zum Reinigen der Scheiben von Automobilen eingesetzt. Zur Justierung der Scheibenwaschdüse, insbesondere des Auftrefforts auf der zu reinigenden Scheibe, ist es bekannt, das Düsenelement schwenkbar in dem Gehäuse zu lagern. Zur Einstellung der Schwenklage ist eine Einstellschraube vorgesehen, die auf einen an der Schwenkachse des Düsenelements ausgebildeten Fortsatz wirkt. Durch Drehen der Einstellschraube wird diese in Axialrichtung vor- oder zurückbewegt und dadurch über den Fortsatz das Düsenelement um die Schwenkachse verschwenkt. Nachteilig ist, dass nur eine verhältnismäßig grobe Einstellung der Schwenklage möglich ist. So bewirkt bei bekannten Systemen eine Schraubenumdrehung beispielsweise ein Verschwenken des Düsenelements bereits um +/–5°. Außerdem ist mit dem Übertragen der axialen Bewegung der Einstellschraube in eine Schwenkbewegung des Fortsatzes und damit des Düsenelements unvermeidbar ein Bewegungsspiel zwischen Einstellschraube und Fortsatz und damit des Düsenelements verbunden. Dieses Bewegungsspiel kann im Betrieb der Scheibenwaschdüse, insbesondere zu Beginn eines Sprühvorgangs, zu einem unerwünschten Verstellen der Position des Düsenelements führen.
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Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwaschdüse der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine feine Einstellung der Schwenkposition des Düsenelements erlaubt und ein unerwünschtes Verstellen der Position des Düsenelements vermeidet.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Für eine Scheibenwaschdüse der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass in dem Gehäuse ein Gleitstück axial verschiebbar gelagert ist, welches derart mit dem Einstellelement zusammenwirkt, dass ein Betätigen des Einstellelements ein axiales Verschieben des Gleitstücks bewirkt, und dass an dem Gleitstück eine Führungskurve ausgebildet ist, die derart mit einem Übertragungselement zusammenwirkt, dass das Übertragungselement bei einem axialen Verschieben des Gleitstücks in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks verstellt wird, wobei das Übertragungselement exzentrisch zur Schwenkachse des Düsenelements auf das Düsenelement wirkt, so dass ein Verstellen des Übertragungselements ein Verschwenken des Düsenelements um die Schwenkachse bewirkt.
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Wie erwähnt, werden Scheibenwaschdüsen beispielsweise zum Reinigen der Scheiben von Automobilen eingesetzt. Dazu wird das Gehäuse der Scheibenwaschdüse in geeigneter Weise an dem Fahrzeug befestigt, beispielsweise durch Verrastung. Im Betrieb wird das Düsenelement mit einer Flüssigkeitsversorgung für Waschflüssigkeit unter Druck verbunden, so dass die Waschflüssigkeit von dem Düsenelement auf die zu reinigende Scheibe ausgebracht wird. Dabei kann das Düsenelement einen fächerförmigen oder fächerförmig oszillierenden Flüssigkeitsstrahl ausbringen. Es kann aber auch einen punktförmigen Flüssigkeitsstrahl erzeugen.
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Erfindungsgemäß ist in dem Gehäuse der Scheibenwaschdüse ein Gleitstück axial verschiebbar gelagert. Ein Einstellelement wirkt auf das Gleitstück, wobei ein Betätigen des Einstellelements das Gleitstück in dem Gehäuse axial vor- oder zurückverschiebt. Weiterhin ist ein Übertragungselement vorgesehen, das mit einer Führungskurve des Gleitstücks zusammenwirkt, so dass ein axiales Verschieben des Gleitstücks in dem Gehäuse das Übertragungselement quer zur axialen Bewegungsrichtung des Gleitstücks verstellt. Wenn vorliegend davon gesprochen wird, dass das Übertragungselement quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks verstellt wird, so bedeutet dies, dass das Übertragungselement eine quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks verlaufende Bewegungskomponente besitzt. Es kann darüber hinaus auch noch eine Bewegungskomponente in einer anderen Richtung besitzen. Es ist aber auch möglich, dass das Übertragungselement nur eine Bewegungskomponente quer bzw. senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks besitzt. Das Übertragungselement greift an dem Düsenelement exzentrisch zur Schwenkachse an, so dass durch die quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks erfolgende Bewegung des Übertragungselements das Düsenelement vor- oder zurückverschwenkt wird. Das Gleitstück bildet somit einen Schlitten bzw. einen Kulissenstein einer Kulissensteuerung.
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Auf diese Weise wird erfindungsgemäß zum einen eine Getriebeuntersetzung realisiert, so dass im Vergleich zu dem eingangs erläuterten Stand der Technik eine feinere Einstellung der Schwenklage des Düsenelements möglich ist. Der Feinheitsgrad kann in gewünschter Weise flexibel durch entsprechende Ausbildung der Führungskurve des Gleitstücks gewählt werden. Neben der feineren Einstellung der Schwenklage des Düsenelements realisiert die Erfindung einen weiteren wichtigen Vorteil. So wirkt erfindungsgemäß das Einstellelement nicht direkt auf die Schwenkachse des Düsenelements, sondern indirekt über das mit der Führungskurve des Gleitstücks zusammenwirkende Übertragungselement. Das Einstellelement überträgt also im Gegensatz zu dem eingangs erläuterten Stand der Technik die zur Einstellung der Schwenklage erforderlichen Kräfte nicht direkt auf die Schwenkachse des Düsenelements. Dadurch kann das in dem eingangs erläuterten Stand der Technik unvermeidbare Bewegungsspiel des Düsenelements und die damit verbundene Gefahr einer unerwünschten Verstellung der Düsenelementposition sicher vermieden werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion der Scheibenwaschdüse ist daher auch besonders robust.
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Das Gleitstück kann einstückig ausgebildet sein, zum Beispiel aus einem Kunststoff. Es kann zum Beispiel in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein. Auch das Düsenelement und/oder das Gehäuse können einstückig ausgebildet sein, zum Beispiel aus einem Kunststoff, hergestellt beispielsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren. Auch das Einstellelement kann einstückig ausgebildet sein. Es kann zum Beispiel aus einem Kunststoff oder einem Metallwerkstoff bestehen. Die Schwenkachse des Düsenelements kann eine an das Düsenelement einstückig angeformte Zylinderachse sein. Das Übertragungselement kann ein einstückiges Teil des Düsenelements sein oder getrennt von diesem ausgebildet sein.
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Gemäß einer besonders praxisgemäßen Ausgestaltung kann das Einstellelement eine in dem Gehäuse drehbar und axial fest gelagerte Einstellschraube sein. Das Gleitstück kann ein mit dem Gewinde der Einstellschraube in Eingriff stehendes Gewinde besitzen und drehfest und axial verschiebbar in dem Gehäuse gelagert sein. Das Gleitstück ist dabei insbesondere auf der Einstellschraube angeordnet. Das Außengewinde der Einstellschraube steht dann nach Art eines Spindeltriebes in Eingriff mit einem Innengewinde des Gleitstücks. Das Innengewinde des Gleitstücks kann vorab in das Gleitstück eingebracht worden sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Innengewinde durch die Einstellschraube selbst im Zuge des Eindrehens in das Gleitstück selbstschneidend eingebracht wird. Eine Drehung der Einstellschraube in dem Innengewinde im Betrieb bewirkt dann entsprechend eine axiale Bewegung des Gleitstücks in einer oder der entgegengesetzten Richtung, abhängig von der Drehrichtung der Einstellschraube. Dabei wird das Gleitstück in Richtung der Längsachse der Einstellschraube bewegt. Wie oben erläutert, ist es durch geeignete Ausbildung der Führungskurve an dem Gleitstück möglich, den Feinheitsgrad der Einstellung in geeigneter Weise zu wählen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für eine Verstellung der Schwenklage des Düsenelements um +/–5° aus einer Nulllage mindestens fünf Umdrehungen der Einstellschraube, beispielsweise sieben Umdrehungen der Einstellschraube erforderlich sind.
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Die Führungskurve kann nach einer weiteren Ausgestaltung durch eine an dem Gleitstück ausgebildete Führungsnut gebildet sein. Das Übertragungselement kann ein exzentrisch zur Schwenkachse am Düsenelement angebundener, in der Führungsnut geführter Übertragungszapfen sein. Wie bereits erläutert, kann der Übertragungszapfen einstückig an dem Düsenelement angebunden sein oder als separates Teil an dem Düsenelement angebunden sein. Die Führungsnut ist zum Beispiel an einer Außenfläche des Gleitstücks ausgebildet. Der Übertragungszapfen läuft bei einer axialen Bewegung des Gleitstücks in diese Führungsnut. Der Übertragungszapfen kann zum Beispiel zylindrisch sein. Seine Längsachse kann parallel zur Schwenkachse des Düsenelements verlaufen.
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Die Führungsnut kann zumindest abschnittsweise unter einem Winkel zur Bewegungsachse des Gleitstücks verlaufen. Auf diese Weise wird das Verstellen des Übertragungselements quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks in besonders einfacher Weise erreicht. Durch geeignete Wahl der Steigung der Führungskurve bzw. des Winkels der Führungskurve zur Bewegungsachse des Gleitstücks kann der Grad der durch die erfindungsgemäße Kulissensteuerung erreichten Getriebeuntersetzung flexibel gewählt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Übertragungszapfen ohne Spiel, bevorzugt mit Übermaß, in der Führungsnut geführt sein. Der Übertragungszapfen sitzt also satt, bevorzugt mit leichter Presspassung, in der Führungsnut. Auf diese Weise wird ein Bewegungsspiel zwischen dem Übertragungszapfen und dem Gleitstück vermieden und die Gefahr eines unerwünschten Verstellens der Position des Düsenelements, beispielsweise zu Beginn eines Sprühvorgangs, kann weiter verringert werden. Aufgrund der relativ hohen durch das Gleitstück und die Einstellschraube übertragbaren Kräfte ist die erfindungsgemäße Verstellung des Düsenelements trotzdem problemlos möglich.
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In dem Gleitstück kann weiterhin eine Haltenut ausgebildet sein, in der ein Vorsprung des Gehäuses bei einem axialen Verschieben des Gleitelements geführt ist. Die Haltenut kann parallel zur Bewegungsachse des Gleitstücks verlaufen. Sie bietet eine zusätzliche Stabilisierung bzw. Versteifung der Anordnung, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks. Dies gilt insbesondere, wenn der Vorsprung des Gehäuses ohne Spiel, bevorzugt mit Übermaß, in der Haltenut geführt ist. Es wird dann ein Bewegungsspiel zwischen dem Gleitstück und dem Gehäuse sicher eliminiert und damit die Gefahr eines unerwünschten Verstellens der Düsenposition weiter verringert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse Anschlagflächen aufweist und dass das Gleitstück Anschlagflächen aufweist. Die Anschlagflächen des Gehäuses wirken dann mit den Anschlagflächen des Gleitstücks zur Begrenzung der Axialbewegung des Gleitstücks zusammen. Auf diese Weise können die Bewegung des Gleitstücks in beide Richtungen und damit der Verstellbereich des Düsenelements in beide Richtungen in einfacher Weise begrenzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine erfindungsgemäße Scheibenwaschdüse in einer perspektivischen Ansicht,
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2 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Scheibenwaschdüse,
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 2 in einem ersten Betriebszustand der Scheibenwaschdüse,
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4 eine perspektivische Darstellung der Ansicht aus 3
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5 die Darstellung aus 3 in einem zweiten Betriebszustand der Scheibenwaschdüse,
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6 die Darstellung aus 3 in einem dritten Betriebszustand der Scheibenwaschdüse, und
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7 die Darstellung aus 3 in einem vierten Betriebszustand der Scheibenwaschdüse.
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Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
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Die in den 1 und 2 dargestellte Scheibenwaschdüse umfasst ein Gehäuse 10, in dem ein Düsenelement 12 um eine einstückig an das Düsenelement 12 angeformte zylindrische Schwenkachse 14 schwenkbar gelagert ist. Das Düsenelement 12 besitzt einen Anschluss 16 zum Verbinden mit einer Flüssigkeitsversorgung für Waschflüssigkeit unter Druck. Am gegenüberliegenden Ende des Düsenelements 12 befindet sich eine in den 1 und 2 nicht zu erkennende Austrittsöffnung des Düsenelements 12, über die die von der Flüssigkeitsversorgung zur Verfügung gestellte Waschflüssigkeit ausgebracht wird, beispielsweise auf eine Scheibe eines Automobils. Die Scheibenwaschdüse wird mit dem Gehäuse 10 über Rastvorsprünge 18 in geeigneter Weise an dem Automobil befestigt. Das Düsenelement 12 kann beispielsweise einen fächerförmigen oder fächerförmig oszillierenden Flüssigkeitsstrahl oder einen punktförmigen Flüssigkeitsstrahl ausbringen. Dies ist an sich bekannt und soll nicht näher erläutert werden.
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In dem Gehäuse 10 ist eine Einstellschraube 20 mit Außengewinde drehbar und axial fest gelagert. Der Kopf der Einstellschraube ist bei dem Bezugszeichen 22 zu erkennen. Er weist geeignete Eingriffsmittel auf, über die die Einstellschraube 20 mittels eines geeigneten Werkzeugs beispielsweise manuell im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann. Auf der Einstellschraube 20 ist ein Gleitstück 24 drehfest und axial in Richtung der Längsachse der Einstellschraube 20 verschiebbar gelagert. Dazu weist das Gleitstück 24 ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der Einstellschraube 20 kämmt. Eine Drehung der Einstellschraube 20 im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn bewirkt nach Art eines Spindeltriebes ein axiales vor oder zurück Verschieben des Gleitstücks 24. An dem Gleitstück 24 ist ein Anschlagvorsprung 26 ausgebildet, der zwei einander gegenüberliegende Anschlagflächen bildet. An dem Gehäuse 10 sind ebenfalls Anschlagvorsprünge 28, 30 ausgebildet, die ebenfalls Anschlagflächen bilden. Die Anschlagvorsprünge 30 dienen dabei gleichzeitig zum Halten der Schwenkachse 14 des Düsenelements 12. Durch Zusammenwirken der Anschlagflächen des Anschlagvorsprungs 26 des Gleitstücks 24 mit den Anschlagflächen der Anschlagvorsprünge 28, 30 des Gehäuses 10 wird die axiale Bewegung des Gleitstücks 24 in beide Richtungen begrenzt.
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Bei dem Bezugszeichen 32 ist ein ebenfalls einstückig an das Düsenelement 12 angeformtes Übertragungselement, vorliegend ein zylindrischer Übertragungszapfen zu erkennen. An dem Gleitstück 24 ist eine Führungskurve in Form einer Führungsnut 34 ausgebildet, in der der Übertragungszapfen 32 bei einer axialen Bewegung des Gleitstücks 24 geführt ist. Wie insbesondere in den 3 bis 7 zu erkennen, verläuft die Führungsnut 34 unter einem Winkel gegenüber der Bewegungsrichtung des Gleitstücks 24, die wie erläutert entlang der Längsachse der Einstellschraube 20 verläuft. In dem dargestellten Beispiel beträgt dieser Winkel etwa 15°. Es sind aber abhängig von dem gewünschten zu realisierenden Untersetzungsverhältnis auch andere Winkel möglich. In dem Gleitstück 24 ist weiterhin eine parallel zur Längsachse der Einstellschraube 20 verlaufende Haltenut 36 ausgebildet, in der bei einer axialen Bewegung des Gleitstücks 24 ein Vorsprung 38 des Gehäuses 10 geführt ist. Die Führungsnut 34 besitzt eine Montageöffnung 40, durch die der Übertragungszapfen 32 bei der Montage der Scheibenwaschdüse in die Führungsnut 34 gelangt und die Haltenut 36 besitzt eine Montageöffnung 42, über die bei der Montage der Scheibenwaschdüse der Vorsprung 38 des Gehäuses 10 in die Haltenut 36 gelangt. Diese Montageposition ist in 7 dargestellt. In dem gezeigten Beispiel ist der Übertragungszapfen 32 ohne Spiel, bevorzugt mit leichtem Übermaß, in der Führungsnut 34 geführt und der Vorsprung 38 des Gehäuses 10 ist ohne Spiel, bevorzugt mit leichtem Übermaß, in der Haltenut 36 geführt.
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Anhand der 3 bis 6 soll das erfindungsgemäße Verstellen der Schwenkposition des Düsenelements 12 erläutert werden. Dabei zeigen die 3 und 4 die nach der Montage der Scheibenwaschdüse eingestellte Nominalposition (Nulllage), die auch in den 1 und 2 gezeigt ist. Das Gleitstück 24 befindet sich hinsichtlich seines Einstellweges auf der Einstellschraube 20 etwa mittig. Der Übertragungszapfen 32 befindet sich mit seinem Zentrum etwa auf der Längsachse der Einstellschraube 20. Durch Drehen der Einstellschraube 20 im Uhrzeigersinn kann das Gleitstück 24 entlang der Längsachse der Einstellschraube 20 in 3 nach links verschoben werden bis zum Erreichen der in 5 gezeigten ersten Maximalposition. In dieser Maximalposition schlägt der Anschlagvorsprung 26 des Gleitstücks 24 an dem Anschlagvorsprung 30 des Gehäuses 10 an. Wie aus einem Vergleich der 3 und 5 erkennbar, wird der Übertragungszapfen 32 dabei in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Einstellelements 24 verstellt, in 5 nach unten. Da der Übertragungszapfen 32, wie in den Figuren erkennbar, exzentrisch zur Schwenkachse 14 an dem Düsenelement 12 angreift, führt diese Bewegung des Übertragungszapfens 32 zu einem Verschwenken des Düsenelements 12 um die Schwenkachse 14. Wird die Einstellschraube 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wird das Gleitstück 24 in entgegengesetzter Richtung verfahren, in 5 also nach rechts, in die in 6 gezeigte Position. Wie aus einem Vergleich der 6 und 3 zu erkennen, wird dabei der Übertragungszapfen 32 in entgegengesetzter Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks 24 verstellt, in 6 nach oben. Dies führt entsprechend zu einem Verschwenken des Düsenelements 12 um die Schwenkachse 14 in entgegengesetzter Richtung. Wird die Einstellschraube 20 aus der in 6 gezeigten Position weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wird das Gleitstück 24 in 6 weiter nach rechts verfahren bis zum Erreichen der in 7 gezeigten Montageposition. In dieser zweiten Maximalposition des Gleitstücks 24 schlägt der Anschlagvorsprung 26 des Gleitstücks 24 an dem Anschlagvorsprung 28 des Gehäuses 10 an. Im normalen Betrieb soll die in 6 gezeigte Position nicht überschritten werden.
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Der Winkelbereich zwischen den in den 5 und 6 gezeigten Positionen kann durch geeignete Ausgestaltung insbesondere der Führungsnut 34, nämlich ihrer Steigung bzw. ihres Winkels gegenüber der Bewegungsrichtung des Gleitstücks 24, in der gewünschten Weise eingestellt werden. In dem dargestellten Beispiel führen die in den 5 und 6 gezeigten Positionen des Gleitstücks 24 gegenüber der in 3 gezeigten Nulllage zu einem Verschwenken des Düsenelements 12 um +/–5°. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ausgehend von der in 3 gezeigten Nulllage jeweils mindestens fünf, vorzugsweise sieben Umdrehungen der Einstellschraube 20 erforderlich sind, um die in 5 bzw. 6 gezeigte Position zu erreichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Düsenelement
- 14
- Schwenkachse
- 16
- Anschluss
- 18
- Rastvorsprünge
- 20
- Einstellschraube
- 22
- Kopf
- 24
- Gleitstück
- 26
- Anschlagvorsprung
- 28
- Anschlagvorsprung
- 30
- Anschlagvorsprung
- 32
- Übertragungszapfen
- 34
- Führungsnut
- 36
- Haltenut
- 38
- Vorsprung
- 40
- Montageöffnung
- 42
- Montageöffnung
