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Die Erfindung betrifft eine Fluidleitungsanordnung mit einem Schlauchende, das mit Hilfe einer Presshülse mit einem Anschlussstück einer Fluidleitung verbunden ist, und mit einer gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 210 342 A1 ist eine Schlauchkupplung unter Verwendung eines Schlauchnippels bekannt, wobei eine Presshülse, die auch als Crimphülse bezeichnet wird, mit zwei unterschiedlichen Crimpabschnitten verwendet wird, wobei ein Crimpabschnitt der Presshülse die Befestigung einer flexiblen Schlauchleitung und ein zweiter Crimpabschnitt die axiale Befestigung der Presshülse direkt auf einen Crimpbereich einer Stahl-Zuführleitung in Form der Schlauchkupplung durch Aufpressen realisiert.
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Aus der
DE 602 12 018 T2 ist eine Fluidleitungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluidleitungsanordnung mit einem Schlauchende, das mit Hilfe einer Presshülse mit einem Anschlussstück einer Fluidleitung verbunden ist, und mit einer gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und, insbesondere unter hohen Temperaturen und/oder einem hohen Fluiddruck, im Automobilbereich übliche Dichtigkeitsanforderungen erfüllt.
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Die Aufgabe ist bei einer Fluidleitungsanordnung mit einem Schlauchende, das mit Hilfe einer Presshülse mit einem Anschlussstück einer Fluidleitung verbunden ist, und mit einer gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück, dadurch gelöst, dass die gecrimpte Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück so ausgeführt ist, dass sich das Anschlussstück in einer axialen Richtung relativ zu der Presshülse und relativ zu dem Schlauchende begrenzt bewegen kann. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse des Anschlussstücks der Fluidleitung. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse des Anschlussstücks. Das Anschlussstück ist vorzugsweise einstückig mit der Fluidleitung verbunden. Bei dem Anschlussstück kann es sich aber auch um ein separates Bauteil, zum Beispiel einen Konnektor, handeln, das beziehungsweise der mit der Fluidleitung verbunden wird, zum Beispiel durch Crimpen. Das Anschlussstück ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Stahlmaterial, gebildet. Dabei wird das Anschlussstück vorteilhaft durch Umformen hergestellt. Das Anschlussstück kann aber auch anders hergestellt werden, zum Beispiel durch ein spanendes Bearbeitungsverfahren. Durch die spezielle Ausführung der gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück wird dem Anschlussstück bewusst eine begrenzte axiale Bewegungsfreiheit gegeben. Durch diese axiale Bewegungsfreiheit können zum Beispiel temperaturabhängige Längenänderungen eines Schlauchs der Fluidleitungsanordnung ausgeglichen werden. Der Schlauch mit dem Schlauchende ist vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoffmaterial beziehungsweise Gummimaterial gebildet. Bei dem elastomeren Kunststoffmaterial oder Gummimaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Elastomer auf Basis von Ethylen-Propylen-DienKautschuk, der verkürzt auch als EPDM bezeichnet wird. Die Fluidleitungsanordnung wird vorzugsweise im Automobilbereich eingesetzt.
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Die Presshülse zur Darstellung der gecrimpten Verbindung weist zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück einen im Durchmesser reduzierten Crimpbereich auf, der in axialer Richtung zwischen zwei im Durchmesser erweiterten Bereichen des Anschlussstücks angeordnet ist. Der Durchmesser der Presshülse ist in dem Crimpbereich umlaufend und/oder punktuell reduziert. Die Durchmesserreduzierung wird durch Verquetschen oder Crimpen der Presshülse erreicht. Der reduzierte Durchmesser der Presshülse im Crimpbereich ist nach dem Crimpen oder Verquetschen genauso groß oder gegebenenfalls noch etwas größer als ein Außendurchmesser des Anschlussstücks zwischen den beiden im Durchmesser erweiterten Bereichen. In den im Durchmesser erweiterten Bereichen ist der Außendurchmesser des Anschlussstücks größer als der Innendurchmesser der Presshülse im Crimpbereich. Somit stellen die im Durchmesser erweiterten Bereiche des Anschlussstücks Anschläge in axialer Richtung für den im Durchmesser reduzierten Crimpbereich der Presshülse dar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Fluidleitungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abstand zwischen den im Durchmesser erweiterten Bereichen des Anschlussstücks um einen definierten axialen Freiweg größer als eine axiale Abmessung des im Durchmesser reduzierten Crimpbereichs der Presshülse auf dem Anschlussstück ist. Dieser Freiweg ermöglicht die axiale Bewegung des Anschlussstücks relativ zu der Presshülse und dem Schlauchende. Durch Verändern des axialen Abstands zwischen den im Durchmesser erweiterten Bereichen des Anschlussstücks und/oder durch Verändern der axialen Abmessung des im Durchmesser reduzierten Crimpbereichs der Presshülse kann die Größe des Freiwegs variiert beziehungsweise eingestellt werden.
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Das Anschlussstück schlägt in einem ersten Zustand der Fluidleitungsanordnung mit einem ersten im Durchmesser erweiterten Bereich an dem im Durchmesser reduzierten Crimpbereich der Presshülse an. Der erste Zustand der Fluidleitungsanordnung entspricht vorzugsweise einem Neuzustand der Fluidleitungsanordnung nach der Montage. Dabei ist die Fluidleitungsanordnung zunächst drucklos. Drucklos bedeutet, dass ein Fluiddruck in der Fluidleitungsanordnung zum Beispiel einem Umgebungsdruck entspricht.
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Das Anschlussstück schlägt in einem zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung mit einem zweiten im Durchmesser erweiterten Bereich an dem im Durchmesser reduzierten Crimpbereich der Presshülse an, wobei der zweite im Durchmesser erweiterte Bereich des Anschlussstücks in axialer Richtung zwischen dem Schlauchende und dem ersten im Durchmesser erweiterten Bereich des Anschlussstücks angeordnet ist. Der zweite Zustand der Fluidleitungsanordnung entspricht vorzugsweise einem Betriebszustand der Fluidleitungsanordnung. Im Betriebszustand herrscht in der Fluidleitungsanordnung ein Druck, der deutlich größer als der Umgebungsdruck ist. Durch den größeren Druck in der Fluidleitungsanordnung wird eine axiale Bewegung des Anschlussstücks relativ zu der Presshülse und dem Schlauchende bewirkt. Dabei bewegt sich das Anschlussstück um den axialen Freiweg aus der Presshülse und dem Schlauchende heraus.
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Der zweite im Durchmesser erweiterte Bereich des Anschlussstücks liegt im ersten Zustand der Fluidleitungsanordnung an dem Schlauchende an, das im zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung in axialer Richtung von dem zweiten im Durchmesser erweiterten Bereich des Anschlussstücks beabstandet ist. Der Abstand zwischen dem Schlauchende und dem zweiten im Durchmesser erweiterten Bereichs des Anschlussstücks entspricht dem vorab beschriebenen Freiweg.
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Das Schlauchende ist durch mindestens eine gecrimpte Verbindung zwischen der Presshülse und dem Schlauchende mit dem Anschlussstück verbunden. Zwischen der Presshülse und dem Schlauchende sind vorzugsweise zwei gecrimpte Verbindungen vorgesehen, um das Anschlussstück mit dem Schlauchende zu verbinden. Dadurch kann die nachfolgend beschriebene Verbesserung der Dichtwirkung im zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung noch verstärkt werden. Die gecrimpte Verbindung beziehungsweise die gecrimpten Verbindungen zwischen der Presshülse und dem Schlauchende sind vorzugsweise an einem axialen Abschnitt der Presshülse ausgebildet, der einen größeren Durchmesser als ein weiterer axialer Abschnitt der Presshülse hat, der zur Darstellung der gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Anschlussstück dient. Die beiden axialen Abschnitte der Presshülse sind zum Beispiel durch einen entsprechenden Absatz an der Presshülse einstückig miteinander verbunden.
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An dem Anschlussstück ist mindestens eine Durchmessererweiterung vorgesehen, die im zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung näher zu einem im Durchmesser verringerten Crimpbereich der Presshülse, der zur Darstellung der gecrimpten Verbindung zwischen der Presshülse und dem Schlauchende dient, angeordnet ist als im ersten Zustand der Fluidleitungsanordnung. Durch den beim Zusammenquetschen des Schlauchendes in der Presshülse erzeugten Druck wird eine dichte Verbindung zwischen dem Anschlussstück und dem Schlauchende geschaffen. Mit zwei Durchmessererweiterungen an dem Anschlussstück, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, und mit zwei gecrimpten Verbindungen zwischen der Presshülse und dem Schlauchende kann auf einfache Art und Weise eine optimale Dichtwirkung im zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung erzielt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Fluidleitungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmessererweiterung an dem Anschlussstück im zweiten Zustand der Fluidleitungsanordnung radial innerhalb und in axialer Richtung überlappend zu dem im Durchmesser verringerten Crimpbereich der Presshülse angeordnet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich das Anschlussstück mit der Durchmessererweiterung in das Schlauchende eingräbt beziehungsweise sich mit dem Schlauchende verhakt. Dabei wird das Schlauchmaterial in radialer Richtung zwischen der Durchmessererweiterung an dem Anschlussstück und dem im Durchmesser verringerten Bereich der Presshülse so fest eingequetscht, dass sich eine optimale Dichtwirkung zwischen dem Schlauchende und dem Anschlussstück ergibt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Fluidleitungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück aus einem metallischen Material gebildet ist. Das Anschlussstück ist vorteilhaft einstückig mit der Fluidleitung aus dem gleichen metallischen Material verbunden. Die im Durchmesser erweiterten Bereiche beziehungsweise Durchmessererweiterungen des Anschlussstücks werden vorzugsweise durch Metallumformen gebildet.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Anschlussstück, eine Fluidleitung, einen Konnektor und/oder eine Presshülse für eine vorab beschriebene Fluidleitungsanordnung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Montieren und/oder zum Betreiben einer vorab beschriebenen Fluidleitungsanordnung. Dabei wird das Anschlussstück bei der Montage zunächst im ersten Zustand der Fluidleitungsanordnung mit dem ersten im Durchmesser erweiterten Bereich an dem im Durchmesser reduzierten Crimpbereich der Presshülse angeordnet. Durch Druckbeaufschlagung der Fluidleitungsanordnung im zweiten Zustand wird das Anschlussstück dann um den axialen Freiweg aus der Presshülse mit dem Schlauchende heraus bewegt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine Fluidleitungsanordnung mit einem Schlauchende, das mit Hilfe einer Presshülse mit einem Anschlussstück einer Fluidleitung verbunden ist, im Längsschnitt in einem ersten Zustand und
- 2 die Fluidleitungsanordnung aus 1 in einem zweiten Zustand.
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In den 1 und 2 ist eine Fluidleitungsanordnung 1 mit einer Fluidleitung 3 und einem Schlauch 5 im Längsschnitt in verschiedenen Zuständen dargestellt. Die Fluidleitung 3 ist mit Hilfe einer Presshülse 8 fluidisch mit dem Schlauch 5 verbunden. Die Presshülse 8 dient zur Herstellung einer gecrimpten Verbindung und wird daher auch als Crimphülse 8 bezeichnet.
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Beim Crimpen wird durch Verquetschen eine Durchmesserreduzierung an der Presshülse 8 vorgenommen. Die beim Crimpen vorgenommene Durchmesserreduzierung der Presshülse 8 erfolgt zum einen über einen vollständigen Umfang der Presshülse und zum anderen punktuell zusätzlich an gleichmäßig voneinander beabstandeten Stellen des Umfangs. Eine solche Crimpverbindung ist zum Beispiel in
7 der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 210 342 A1 dargestellt.
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Die Fluidleitung 3 umfasst einen Rohrkörper 10, der aus einem metallischen Material, insbesondere einem Stahlmaterial, gebildet ist. An dem Rohrkörper 10 sind zwei im Durchmesser erweiterte Bereiche 11, 12 vorgesehen. Die beiden im Durchmesser erweiterten Bereiche 11, 12 werden vorzugsweise durch Umformen hergestellt und sind durch einen Verbindungsabschnitt 14 einstückig miteinander verbunden.
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Der Verbindungsabschnitt 14 mit den im Durchmesser erweiterten Bereichen 11, 12, die auch als Bunde bezeichnet werden, ist in axialer Richtung zwischen dem Rohrkörper 10 der Fluidleitung 3 und einem Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 angeordnet. Das Anschlussstück 15 ist über den Verbindungsabschnitt 14 mit den im Durchmesser erweiterten Bereichen 11, 12 einstückig mit dem Rohrkörper 10 verbunden. Die Fluidleitung 3 umfasst ein zentrales Durchgangsloch 18, das sich von dem Rohrkörper 10 durch den Verbindungsabschnitt 14 und das Anschlussstück 15 erstreckt. Der Verbindungsabschnitt 14 mit den im Durchmesser erweiterten Bereichen 11, 12 gehört zu dem Anschlussstück 15.
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Das Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 ist in einem zentralen Durchgangsloch 24 eines Schlauchendes 21 des Schlauchs 5 angeordnet. Der Schlauch 5 mit dem Schlauchende 21 ist aus einem elastomeren Kunststoffmaterial oder Gummimaterial gebildet.
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In einem Ringraum zwischen dem Anschlussstück 15 und der Presshülse 8 ist das Schlauchende 21 durch eine gecrimpte Verbindung zusammengequetscht oder vercrimpt. In den 1 und 2 ist das Schlauchende 21 mit dem zentralen Durchgangsloch 24 im Ausgangszustand vor dem Vercrimpen oder Zusammenquetschen dargestellt. Beim Vercrimpen oder Zusammenquetschen wird das Schlauchende 21 über den mit Hilfe der Presshülse 8 ausgeübten Druck fest an das Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 gepresst, so dass das Schlauchende 21, anders als dargestellt, dicht und fest ohne radiale Zwischenräume an dem Anschlussstück 15 anliegt.
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Die Presshülse 8 umfasst einen ersten axialen Abschnitt 31 und einen zweiten axialen Abschnitt 32. Der Begriff axial bezieht sich auf eine nicht näher bezeichnete Längsachse des Anschlussstücks 15 der Fluidleitung 3. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse. Analog bedeutet der Begriff radial quer zur Längsachse.
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Der erste Abschnitt 31 der Presshülse 8 hat einen kleineren Durchmesser als der zweite Abschnitt 32 der Presshülse 8. Die beiden axialen Abschnitte 31 und 32 der Presshülse 8 sind durch einen Absatz 34 einstückig miteinander verbunden. Ein Endbereich 35 der Presshülse 8 ist nach außen umgebogen.
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Das Schlauchende 21 ist durch gecrimpte Verbindungen 41, 42 fluiddicht mit dem Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 verbunden. Beim Herstellen der gecrimpten Verbindungen 41, 42 wird die Presshülse 8 in Crimpbereichen 43, 44 gezielt im Durchmesser reduziert, um das Schlauchende 21 um das Anschlussstück 15 herum zusammenzuquetschen. Die gecrimpten Verbindungen 41, 42 sind in dem zweiten axialen Abschnitt 32 der Presshülse 8 vorgesehen.
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In dem ersten axialen Abschnitt 31 der Presshülse 8 ist eine gecrimpte Verbindung 48 zwischen der Presshülse 8 und dem Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 vorgesehen. Die gecrimpte Verbindung 48 umfasst einen im Durchmesser reduzierten Crimpbereich 49, der in axialer Richtung zwischen den im Durchmesser erweiterten Bereichen 11, 12 des Anschlussstücks 15 angeordnet ist. Zur Herstellung der gecrimpten Verbindung 48 ist die Presshülse 8 in dem ersten axialen Abschnitt 31 radial nach innen zu dem Verbindungsabschnitt 14 des Anschlussstücks 15 hin verformt.
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Das Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 weist radial außen Vertiefungen oder Durchmesserverringerungen 51, 52 auf, die herstellungsbedingt sind, aber auch weggelassen werden können. Die Vertiefungen 51, 52 oder Durchmesserverringerungen sind jedoch so klein, dass sie eine axiale Bewegung des Anschlussstücks 15 in dem Schlauchende 21 nicht in einer unerwünschten Weise behindern.
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Zur Erhöhung der Dichtigkeit zwischen dem Anschlussstück 15 und dem Schlauchende 21 sind an dem Anschlussstück 15 zwei Durchmessererweiterungen 61, 62 vorgesehen. Die Durchmessererweiterungen 61, 62 werden vorzugsweise durch Umformen erzeugt. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist das Anschlussstück 15 der Fluidleitung 3 in axialer Richtung relativ zu der Presshülse 8 mit dem Schlauchende 21 begrenzt verlagerbar.
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In 1 ist die Fluidleitungsanordnung 1 in einem ersten Zustand nach der Montage dargestellt. Der im Durchmesser erweiterte Bereich 11 des Anschlussstücks 15 schlägt in 1 an dem Crimpbereich 49 der gecrimpten Verbindung 48 zwischen der Presshülse 8 und dem Anschlussstück 15 an. Der im Durchmesser erweiterte Bereich 12 liegt an dem Schlauchende 21 an.
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In 2 ist die Fluidleitungsanordnung 1 in einem zweiten Zustand dargestellt, in welchem die zentralen Durchgangslöcher 18, 24 mit Druck beaufschlagt sind. Durch die Druckbeaufschlagung hat sich das Anschlussstück 15 gegenüber dem in 1 dargestellten Zustand der Fluidleitungsanordnung 1 nach rechts bewegt, wie durch einen Pfeil 75 angedeutet ist.
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In 2 ist der im Durchmesser erweiterte Bereich 11 außerhalb der Presshülse 8 angeordnet. Der im Durchmesser erweiterte Bereich 12 des Anschlussstücks 15 ist von dem Schlauchende 21 in axialer Richtung beabstandet und schlägt an dem Crimpbereich 49 der gecrimpten Verbindung 48 zwischen der Presshülse 8 und dem Anschlussstück 15 an.
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Durch Ellipsen 71, 72 ist hervorgehoben, dass die Durchmessererweiterungen 61, 62 des Anschlussstücks 15 bei der axialen Verlagerung in Richtung des Pfeils 75 in 2 so weit nach rechts verschoben werden, dass sie radial innerhalb der Crimpbereiche 43, 44 der gecrimpten Verbindungen 41, 42 angeordnet werden. Durch Pfeile 77, 78 und 79, 80 ist angedeutet, dass die Quetschkraft und damit die Dichtigkeit der gecrimpten Verbindungen zwischen dem Schlauchende 21 und dem Anschlussstück 15 dadurch deutlich erhöht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fluidleitungsanordnung
- 3
- Fluidleitung
- 5
- Schlauch
- 8
- Presshülse
- 10
- Rohrkörper
- 11
- im Durchmesser erweiterter Bereich
- 12
- im Durchmesser erweiterter Bereich
- 14
- Verbindungsabschnitt
- 15
- Anschlussstück
- 18
- zentrales Durchgangsloch
- 21
- Schlauchende
- 24
- zentrales Durchgangsloch
- 31
- erster Abschnitt
- 32
- zweiter Abschnitt
- 34
- Absatz
- 35
- Endbereich
- 41
- gecrimpte Verbindung
- 42
- gecrimpte Verbindung
- 43
- Crimpbereich
- 44
- Crimpbereich
- 48
- gecrimpte Verbindung
- 49
- gecrimpte Verbindung
- 51
- Vertiefung
- 52
- Vertiefung
- 61
- Durchmessererweiterung
- 62
- Durchmessererweiterung
- 71
- Ellipse
- 72
- Ellipse
- 75
- Pfeil
- 77
- Pfeil
- 78
- Pfeil
- 79
- Pfeil
- 80
- Pfeil
