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Die Erfindung betrifft ein Dachrollosystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage eines Dachrollosystems für ein Kraftfahrzeug.
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Dachrollosysteme mit einem Federantrieb und einer Wickelwelle mit daran angebrachtem Stoff sind aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise ist der Federmotor dabei an zwei Enden mit jeweils einer Halterung des Dachrollosystems verbunden.
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Der Montageaufwand für solche Dachrollosysteme ist hoch, da bei der Montage des Systems beide Enden eines vorgespannten Federmotors gegen Verdrehen gesichert werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Dachrollosystem bereitzustellen, das einfach zu montieren ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Dachrollosystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Federkassette und einer Wickelwelle, wobei die Wickelwelle einen nicht kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist, wobei ein Endabschnitt der Federkassette den Innenquerschnitt der Wickelwelle wenigstens abschnittsweise drehmomentübertragend kontaktiert. Dadurch steht die Federkassette an einem ihrer Enden in drehfester Verbindung mit der Wickelwelle. Auf die Wickelwelle ausgeübtes Drehmoment (beispielsweise wenn das Dachrollosystem ausgefahren wird), kann dadurch direkt von der Wickelwelle auf die Federkassette übertragen werden. Ausgefahren bedeutet dabei, dass Stoff von der Wickelwelle abgerollt wird, wodurch insbesondere eine Sonneneinstrahlung durch eine Dachöffnung des Kraftfahrzeugs ins Innere des Kraftfahrzeugs gemindert wird. Genauso wird auch ein Rückstellmoment der Federkassette direkt auf die Wickelwelle übertragen. Bei der Montage des Dachrollosystems muss nur noch ein Ende der Federkassette gegen Verdrehen relativ zur Wickelwelle gesichert werden.
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Vorzugsweise weist die Federkassette im Bereich des Endabschnitts eine Verbreiterung auf, die mit dem Innenquerschnitt der Wickelwelle in einer drehmomentübertragenden Verbindung steht. Insbesondere ist die Verbreiterung einstückig an der Federkassette angeformt. Ein auf die Wickelwelle ausgeübtes Drehmoment kann so besonders gut auf die Federkassette übertragen werden. Genauso kann ein Rückstellmoment der Federkassette besonders gut auf die Wickelwelle übertragen werden.
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Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen der Verbreiterung des Endabschnitts der Federkassette und dem Innenquerschnitt der Wickelwelle, in Umfangsrichtung betrachtet, eine formschlüssige Verbindung vorliegt. Dadurch ist die Verbindung spielarm, wodurch störende Geräusche bei einem Drehrichtungswechsel der Wickelwelle reduziert sind.
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Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Federkassette einen Innenstab, einen ersten Federmitnehmer, einen zweiten Federmitnehmer und eine Feder aufweist, wobei Endabschnitte der Feder auf jeweils einen Federmitnehmer aufgeschoben sind und die Federmitnehmer mit dem Innenstab gekoppelt sind. Die Federkassette bildet also eine vormontierbare bauliche Einheit. Diese bauliche Einheit kann dann in verschiedenen Dachrollosystemen verwendet werden. Der Innenstab verhindert, dass die Feder bei einer zu großen Rotationsspannung umschlägt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt sind der erste Federmitnehmer und der zweite Federmitnehmer derart mit dem Innenstab verbunden, dass der erste Federmitnehmer und der zweite Federmitnehmer relativ zueinander drehbar sind. Dadurch kann die Feder auf die Federmitnehmer wirkende Drehmomente aufnehmen und die resultierende potentielle Energie speichern.
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Vorzugsweise weist wenigstens einer der Federmitnehmer an seinem äußeren Umfang Rillen auf, die komplementär zu Windungen eines Endabschnitts der Feder sind. Dadurch ist die Feder in einer Drehrichtung formschlüssig drehfest mit dem Federmitnehmer verbunden, ohne dass die Feder besonders gestaltet oder gebogen werden muss. Dies ist vorteilhaft, da beim Biegen von Federdraht Schwachstellen im Federdraht entstehen können, die beim Übertragen von Kräften brechen können. Anders ausgedrückt kann Drehmoment von der und auf die Feder besonders zuverlässig übertragen werden. Wird die Feder in die falsche Richtung vorgespannt, so springt sie vom Federmitnehmer, ohne dabei zerstört zu werden. Ferner ist die Feder mit dem wenigstens einen Federmitnehmer dadurch auch in axialer Richtung der Feder bis zum Erreichen einer Grenzkraft unverschiebbar verbunden.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass am zweiten Federmitnehmer eine Verbreiterung vorgesehen ist, die zur Drehmomentübertragung zur Wickelwelle dient. Ein auf die Wickelwelle wirkendes Drehmoment wird so über den zweiten Federmitnehmer auf die Feder übertragen. Ebenso wird ein Rückstellmoment der Feder über den zweiten Federmitnehmer auf die Wickelwelle übertragen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Federkassette eine Spanneinrichtung auf, wobei die Spanneinrichtung an einem Ende vorgesehen ist, das dem Endabschnitt entgegengesetzt ist, der den Innenquerschnitt der Wickelwelle drehmomentübertragend kontaktiert. Über die Spanneinrichtung ist eine Vorspannung der Federkassette an das jeweilige Dachrollomodell einfach anpassbar.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass ein außen liegender Endabschnitt der Spanneinrichtung einen Außenquerschnitt in Form eines einfachen Polygons aufweist, insbesondere eines Vierecks. Dadurch lässt sich die Spanneinrichtung besonders einfach gegen Verdrehen sichern, indem sie in eine Vertiefung eingesetzt wird, in deren Innenquerschnitt der Außenquerschnitt eingreift.
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Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung am ersten Federmitnehmer vorgesehen. Insbesondere sind der erste Federmitnehmer und die Wickelwelle relativ zueinander drehbar. Dadurch kann die Feder auch noch vorgespannt werden, nachdem die Federkassette in die Wickelwelle eingesetzt wurde.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist an wenigstens einem Ende der Wickelwelle eine Drehsicherungseinrichtung vorgesehen, die derart am wenigstens einen Ende der Wickelwelle anbringbar ist, dass die Drehsicherungseinrichtung und die Wickelwelle drehfest verbunden sind. Insbesondere sind die Drehsicherungseinrichtung und die Wickelwelle formschlüssig drehfest miteinander verbunden. Über die Drehsicherungseinrichtung ist also dadurch die Wickelwelle gegen eine Rotation um ihre Längsachse sicherbar.
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Die Wickelwelle kann an wenigstens einem Ende wenigstens eine Aussparung aufweisen, in die eine zur Aussparung komplementäre Nase der Drehsicherungseinrichtung eingreift. Insbesondere kann die Nase derart gestaltet sein, dass die Drehsicherungseinrichtung und die Wickelwelle auch in axialer Richtung der Wickelwelle fest verbunden sind.
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Vorzugsweise ist an einer Innenseite der Drehsicherungseinrichtung und an einer Außenseite der Spanneinrichtung jeweils eine Vertiefung vorgesehen. Die Drehsicherungseinrichtung und die Spanneinrichtung können dadurch, dass die Vertiefungen gegenüberliegend positioniert und zum Beispiel ein Drahtstift in die Vertiefungen eingeführt wird, gegen eine Relativdrehung gesichert werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist an der Wickelwelle eine Stoffbahn angebracht. Die Stoffbahn kann auf der Wickelwelle aufgerollt sein. Insbesondere kann die Stoffbahn bereits vor einer Montage des Dachrollosystems auf der Wickelwelle aufgerollt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Stoffbahn an ihrem Umfang wenigstens abschnittsweise eine Kunststoffverstärkung auf, wobei die Stoffbahn durch Thermoschweißen an der Wickelwelle angebracht ist. Die Stoffbahn ist so besonders einfach an der Wickelwelle anbringbar.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass sich die Federkassette über 30 - 90 Prozent der Länge der Wickelwelle erstreckt, vorzugsweise über 40 - 80 Prozent, weiter bevorzugt über 50 - 70 Prozent. Die Federkassette muss sich also nicht über die gesamte Länge der Wickelwelle erstrecken, wodurch die Federkassette für verschiedene Wickelwellenlängen universell einsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Dachrollosystems für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Schritten:
- - Montieren der Federkassette;
- - Einschieben der Federkassette in die Wickelwelle;
- - Vorspannen der Federkassette;
- - Sichern der Wickelwelle und der Federkassette gegen Verdrehen;
- - Einbauen der Baugruppe aus Wickelwelle und Federkassette in das Dachrollosystem; und
- - Lösen der Sicherung der Wickelwelle und der Federkassette gegen Verdrehen.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass eine für verschiedene Wickelwellenlängen universell einsetzbare Federkassette einfach in die Wickelwelle eingeschoben wird und die Vorspannung der Feder an das jeweilige Dachrollomodell besonders einfach durch Drehen der Spanneinrichtung angepasst werden kann. Zudem ist die Montage erleichtert, da nur an einem Ende der Wickelwelle die Wickelwelle und die Federkassette gegen eine Relativdrehung gesichert werden müssen.
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Bezüglich der sonstigen Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
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Vorzugsweise wird eine Stoffbahn an der Wickelwelle angebracht, insbesondere durch Thermoschweißen, bevor die Federkassette in die Wickelwelle eingeschoben wird. Wickelwelle, Stoffbahn und Federkassette können dann als vormontierte Einheit in das Dachrollosystem eingebaut werden.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In diesen zeigen:
- - 1 einen Längsschnitt durch einen Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Dachrollosystems;
- - 2 in einer perspektivischen Ansicht eine Federkassette des erfindungsgemäßen Dachrollosystems von 1;
- - 3 eine Detailansicht eines Endabschnitts der Federkassette von 2;
- - 4 eine Baugruppe für das erfindungsgemäße Dachrollosystem von 1;
- - 5 eine Detailansicht eines Endes der Baugruppe von 4;
- - 6 eine perspektivische Ansicht des Endabschnitts des erfindungsgemäßen Dachrollosystems von 1; und
- - 7 in einer perspektivischen Ansicht ein dem in Figur gezeigten Endabschnitt entgegengesetzter Endabschnitt des erfindungsgemäßen Dachrollosystems.
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1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Endabschnitt eines Dachrollosystems 10.
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Das Dachrollosystem 10 dient als Sonnenschutzrollo eines Schiebedachsystems eines Kraftfahrzeugs. Mittels des Dachrollosystems 10 ist also insbesondere Sonneneinstrahlung durch eine Dachöffnung des Kraftfahrzeugs ins Innere des Kraftfahrzeugs reduzierbar.
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Das Dachrollosystem 10 umfasst eine Federkassette 12, eine Wickelwelle 14 aus Kunststoff mit einer daran angebrachten Stoffbahn 16 und eine Halterung 18.
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Der Aufbau der Federkassette 12 wird im Folgenden anhand der 1 bis 3 näher erläutert.
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Die Federkassette 12 weist einen Innenstab 20, einen am Innenstab 20 angebrachten ersten Federmitnehmer 22, einen am Innenstab 20 angebrachten zweiten Federmitnehmer 24 und eine Feder 26 auf.
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Die Feder 26 ist hier als Spiralfeder gebildet und sitzt auf dem Innenstab 20. Eine Federdrahtstärke der Feder 26 kann zwischen 0,6 mm und 1,2 mm betragen, insbesondere zwischen 0,7 mm und 1,1 mm, beispielsweise 0,8 mm bis 0,9 mm.
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Jeweils ein Endabschnitt der Feder 26 ist auf einen der Federmitnehmer 22, 24 aufgeschoben. Die Federmitnehmer 22, 24 weisen hier an ihrem Außenumfang jeweils Rillen 28 auf, die komplementär zum jeweiligen Endabschnitt der Feder 26 sind. Dadurch ist die Feder 26 mit den Federmitnehmern 22, 24 jeweils in einer Drehrichtung formschlüssig drehfest verbunden.
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Die Federmitnehmer 22, 24 sind derart am Innenstab 20 angebracht, dass sie relativ zueinander drehbar sind, wobei der Innenstab 20 die beiden Federmitnehmer 22, 24 auf Abstand hält.
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Am zweiten Federmitnehmer 24 ist eine nicht kreisförmige, hier zahnradförmige Verbreiterung 30 angebracht, insbesondere einstückig mit dem zweiten Federmitnehmer 24 verbunden.
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Am ersten Federmitnehmer 22 ist eine Spanneinrichtung 34 vorgesehen, wobei die Spanneinrichtung 34 drehfest am ersten Federmitnehmer 22 angebracht ist. Die Feder 26 ist vorspannbar, indem die Spanneinrichtung 34 gedreht wird. Ein Außenquerschnitt 35 der Spanneinrichtung 34 ist hier viereckig gebildet, insbesondere quadratisch. Der Außenquerschnitt 35 kann jedoch auch die Form eines anderen einfachen Polygons aufweisen.
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Die Spanneinrichtung 34 weist ferner eine zentrische Bohrung 36 auf. Mittels der Bohrung 36 ist die Federkassette 12 am Dachrollosystem 10 anbringbar, beispielsweise mittels eines Lagerzapfens.
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Optional kann die Feder 26, wie besonders gut in 2 zu erkennen, zumindest abschnittsweise eine Ummantelung 32 aus Kunststoff aufweisen, insbesondere aus Polyethylen. Dadurch werden Geräusche gedämpft, die entstehen, wenn die Feder 26 gegen außerhalb der Feder 26 liegende Bauteile stößt.
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Ferner kann die Federkassette 12, wie in 3 gezeigt, noch ein Außenrohr 37 aufweisen, wobei insbesondere eine Folie 38 zwischen Feder 26 und Außenrohr 37 vorgesehen sein kann.
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4 und 5 zeigen eine Wickelwelle 14 mit darin eingeschobener Federkassette 12, wobei in 5 die Federkassette 12 für eine bessere Übersichtlichkeit mit abmontiertem ersten Federmitnehmer 22 dargestellt ist.
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Die Federkassette 12 erstreckt sich hier über in etwa 65 Prozent der Länge der Wickelwelle 14. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Federkassette über 30 bis 90 Prozent der Länge der Wickelwelle 14 erstreckt. Anders ausgedrückt bildet die Federkassette 12 einen Federantrieb, der für verschiedene Wickelwellenlängen universell verwendbar ist.
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Die Wickelwelle 14 weist einen nicht kreisförmigen Innenquerschnitt 42 auf, in den die Verbreiterung 30 am zweiten Federmitnehmer 24 wenigstens abschnittsweise drehmomentübertragend eingreift. Über den zweiten Federmitnehmer 24 und die Verbreiterung 30 steht die Feder 26 also, in Umfangsrichtung betrachtet, in drehmomentübertragender formschlüssiger Verbindung zur Wickelwelle 14.
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Der Innenquerschnitt 42 ist in der hier gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen komplementär zur Verbreiterung 30.
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An wenigstens einem Ende der Wickelwelle 14 ist eine Drehsicherungseinrichtung 44 an der Wickelwelle 14 drehfest angebracht. Die Drehsicherungseinrichtung 44 weist eine Nase 46 auf, die in eine entsprechende Aussparung 48 in der Wickelwelle 14 zur Bildung einer formschlüssig drehfesten Verbindung eingreift.
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Wie besonders gut in 3 zu sehen ist, weisen die Spanneinrichtung 34 an ihrer Außenseite und die Drehsicherungseinrichtung 44 an ihrer Innenseite jeweils eine Vertiefung 50, 52 auf.
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An einer Außenseite der Wickelwelle 14 ist die (aus Gründen der Übersichtlichkeit in 2 bis 7 nicht gezeigte) Stoffbahn 16 angebracht. Die Stoffbahn 16 weist wenigstens Abschnittsweise an ihrem Umfang eine Kunststoffverstärkung auf, wobei die Stoffbahn durch Thermoverschweißen der Kunststoffverstärkung und der Wickelwelle 14 an der Wickelwelle 14 angebracht sein.
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In 6 ist eine Schrägansicht der Halterung 18 und einer Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 gezeigt. Die Halterung 18 weist einen Drehsicherungsabschnitt 54 auf, der derart gestaltet ist, dass die Spanneinrichtung 34 mit ihrem Außenquerschnitt 35 formschlüssig drehfest in den Innenquerschnitt des Drehsicherungsabschnitts 54 eingreift. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Drehsicherungsabschnitt 54 als Quader gestaltet, in den die Spanneinrichtung 34 formschlüssig drehfest einsetzbar ist.
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7 zeigt einen Endabschnitt der Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12, der dem in 6 gezeigten Endabschnitt entgegengesetzt ist. Die Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 ist hier mittels eines Lagerzapfens 56 über ein Verbindungselement 58 am Dachrollosystem 10 drehbar angebracht.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zur Montage des Dachrollosystems 10 erläutert.
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Zunächst wird die Federkassette 12 montiert. Dazu wird die Feder 26 auf den Innenstab 20 geschoben und die Federmitnehmer 22, 24 werden am Innenstab 20 angebracht. Nun werden Enden der Feder 26 jeweils auf einen der Federmitnehmer 22, 24 aufgeschoben.
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Außerdem wird die Stoffbahn 16 durch Thermoschweißen an der Wickelwelle 14 angebracht und aufgewickelt.
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Die vormontierte Federkassette 12 wird nun in die Wickelwelle 14 eingeschoben.
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Als nächstes wird die Feder 26 der Federkassette 12 vorgespannt, indem die Spanneinrichtung 34 gedreht wird. Ist eine gewünschte Vorspannung erreicht, so werden die Vertiefungen 50, 52 der Spanneinrichtung 34 und der Drehsicherungseinrichtung 44 einander gegenüberliegend positioniert.
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Die Drehsicherungseinrichtung 44 und die Spanneinrichtung 34 werden nun gegen eine Relativdrehung gesichert. Dies geschieht beispielsweise, indem wie in 1 gezeigt ein Blockierelement 53, insbesondere ein Drahtstift, in die Vertiefungen 50, 52 eingeführt wird. Dieser verhindert durch Formschluss eine Relativdrehung von Drehsicherungseinrichtung 44 und Spanneinrichtung 34. Da die Drehsicherungseinrichtung 44 und die Wickelwelle 14 in drehfester Verbindung stehen, sind damit auch die Spanneinrichtung 34 und die Wickelwelle 14 gegen eine Relativdrehung gesichert.
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Die Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 wird nun in die Halterung 18 eingesetzt, wodurch die Spanneinrichtung 34 formschlüssig drehfest am Drehsicherungsabschnitt 54 anliegt. Ein Rückstellmoment, das die Feder 26 auf die Wickelwelle 14 ausübt, kann dadurch am Drehsicherungsabschnitt 54 abgestützt werden.
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Beide Enden der Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 werden befestigt, beispielsweise mittels Lagerzapfen 56, die insbesondere an beiden Enden als Gleichteile gebildet sein können.
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Nun wird die Sicherung der Wickelwelle 14 und der Federkassette 12 gegen Verdrehen gelöst. In dem hier gezeigten Beispiel wird dazu das Blockierelement 53 aus den Vertiefungen 50, 52 entfernt.
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Alternativ kann die Sicherung der Wickelwelle 14 und der Federkassette 12 gegen Verdrehen auch bereits gelöst werden, nachdem die Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 in die Halterung eingesetzt wird, also noch bevor die Baugruppe aus Wickelwelle 14 und Federkassette 12 mittels der Lagerzapfen 56 befestigt wird.
