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Die Erfindung betrifft ein an einem Gehäuse oder Trägerbauteil anordenbares Scharnier gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Austausch eines an einem Gehäuse oder Trägerbauteil angeordneten defekten Scharniers gemäß Anspruch 9 und eine vorteilhafte Verwendung eines derartigen Scharniers gemäß Anspruch 12.
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Verkaufsautomaten sind typischer Weise mit einem Münzprüfer bzw. einem Münzschaltgerät ausgestattet, welche in einem Laufbahnträger über Messsensoren verfügen. Im Fall eines Münzstaus oder zur leichteren Zugänglichkeit für Reinigungszwecke lässt sich der Laufbahnträger mittels eines Scharniers am Münzprüfergehäuse bewegen. Wenn diese Scharniere brechen, ist bislang ein kostspieliger Austausch des gesamten Münzschaltgeräts bzw. des Münzprüfers oder eine aufwändige, auf die jeweilige Bruchstelle abgestimmte Reparaturlösung durch ein Material auftragendes Verfahren mit anschließender Feinbearbeitung nötig.
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Aus der
DE 93 08 668 U1 ist ein als Lagerteil bezeichnetes Scharnier mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Dieses Scharnier wird für drehbare Flügel, Fenster oder Türen auf einem anderen technischen Gebiet verwendet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein an einem Gehäuse oder Trägerbauteil anordenbares Scharnier und ein Verfahren für einen Austausch eines Scharniers zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zum Austausch eines an einem Gehäuse oder Trägerbauteil angeordneten defekten Scharniers ist im Anspruch 9 aufgezeigt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils darauf bezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Mit der vorliegenden Erfindung können defekte Scharniere wesentlich einfacher und kostengünstiger ersetzt werden. Als ein mögliches bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung seien beispielhaft Scharniere an Gehäusen von Münzschaltgeräten oder Münzprüfern in Verkaufsautomaten, beispielsweise für Tabakwaren, genannt.
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Das erfindungsgemäße Scharnier zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Grundplatte aufweist, die mit wenigstens einer Verbindungsstelle zur form- und/oder kraftschlüssigen Anbringung eines Befestigungsmittels versehen ist, mittels dem die Grundplatte mit dem Gehäuse verbindbar ist. Durch die Grundplatte, an der alle Lagerelemente des Scharniers angeordnet sind, kann das Scharnier einfach als Ersatz für ein defektes Scharnier montiert werden, das einstückig mit dem Gehäuse verbunden war und dessen Überreste vor der Montage des Ersatzscharniers durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Planfräsen entfernbar sind.
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Gemäß der Erfindung weist das Gehäuse wenigstens einen Durchbruch auf und die Grundplatte weist auf ihrer den Lagerelementen abgewandten Seite wenigstens einen in Größe und Position zu dem wenigstens einen Durchbruch passenden Vorsprung auf. Durch passgenaues Einfügen des Vorsprungs in den Durchbruch kann eine genaue formschlüssige Verbindung zwischen dem Ersatz-Scharnier und dem Gehäuse erfolgen. Die formschlüssige Verbindung durch Vorsprung und Durchbruch nimmt auch alle seitlichen Kräfte des Scharniers auf, so dass das Befestigungsmittel nur auf Zug oder Druck, aber nicht durch Scherkräfte beansprucht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Vorsprung wenigstens einen das Gehäuse im montierten Zustand hintergreifenden Rasthaken aufweist. Hierdurch kann bereits vor Anbringen der Befestigungsmittel durch die Rasthaken eine formschlüssige Verbindung zwischen Grundplatte und Gehäuse bewirkt werden.
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Besonders bevorzugt weist dabei wenigstens einer der Vorsprünge wenigstens zwei in unterschiedliche Richtungen, beispielsweise um 90° versetzt, wirksame Rasthaken auf.
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Das Einpressen der Rasthaken in den Durchbruch wird durch das Vorsehen wenigstens einer Einführschräge an den Rasthaken zusätzlich erleichtert.
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Als Befestigungsmittel sind bevorzugt Schrauben vorgesehen, wobei für diese Schrauben vorgesehene Bohrungen in der Grundplatte bevorzugt eine Senkung aufweisen, so dass besonders bevorzugt Senkkopfschrauben verwendet werden, deren Köpfe bündig in der Grundplatte aufgenommen werden. Als alternatives oder ergänzendes Befestigungsmittel zu den Schrauben ist auch eine Klebstoffschicht zwischen Grundplatte und Gehäuse denkbar, wobei diese für eine spätere Lösbarkeit vorzugsweise mit einem Ausreißfaden versehen wird.
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Die Grundplatte weist bevorzugt zwischen zwei Lagern wenigstens eine Aussparung auf, durch die die Schwenkbewegung des Gegenstücks des Scharniers erleichtert wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Austausch eines an einem Gehäuse oder Trägerbauteil angeordneten defekten Scharniers zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
- • Abtragen des defekten Scharniers durch ein spanabhebendes Verfahren von der Trägerplatte oder dem Gehäuse,
- • Herstellen wenigstens einer Verbindungsstelle zur form- und/oder kraftschlüssigen Anbringung eines Befestigungsmittels am Gehäuse oder Trägerbauteil,
- • Herstellung eines Ersatzscharniers mit einer Grundplatte und wenigstens einer Verbindungsstelle zur form- und/oder kraftschlüssigen Anbringung eines Befestigungsmittels am Gehäuse oder Trägerbauteil durch ein formgebendes Verfahren,
- • Verbinden des Ersatzscharniers mittels der wenigstens einen Verbindungsstelle mit dem Gehäuse oder Trägerbauteil mittels wenigstens eines Befestigungsmittels.
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Das formgebende Verfahren zur Herstellung des Ersatzscharniers kann bevorzugt ein 3-D-Druckverfahren, ein Pressverfahren, ein Spritzgießverfahren oder eine Kombination aus Press- und Spritzverfahren sein. Die Auswahl eines geeigneten Verfahrens und der dabei verwendeten Materialien, beispielsweise faserverstärkter Kunststoff (GFK oder CFK), trifft der Fachmann entsprechend der erforderlichen Festigkeit des Ersatzscharniers und der erforderlichen Stückzahlen.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Scharniers am Beispiel eines Münzschaltgeräts eines Verkaufsautomaten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines geöffneten Verkaufsautomaten,
- 2 eine schematische Teilansicht einer mittels eines Scharniers schwenkbar an einem Gehäuse eines Münzschaltgerät gelagerten Laufbahnträgerabdeckung,
- 3 eine perspektivische Darstellung des Scharnierbereichs des Münzschaltgeräts,
- 4 eine perspektivische Einzelteilansicht des erfindungsgemäßen Ersatzscharniers von oben,
- 5 eine perspektivische Einzelteilansicht des erfindungsgemäßen Ersatzscharniers von unten,
- 6 eine schematische perspektivische Teilansicht eines Münzprüfergehäuses des Münzschaltgeräts von hinten.
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In 1 ist ein Verkaufsautomat 10 dargestellt, der ein an einer nicht dargestellten Wand oder einem ortsfesten Traggestell montiertes Gehäuse 20 und eine mittels eines Scharniers 80 schwenkbar am Gehäuse 20 angeordnete Tür 40 aufweist. Die Tür 40 ist gegenüber dem Gehäuse 20 mittels eines Bügels 84 und einer als Öse ausgebildeten Verschlusses 82 und/oder durch einen innen zwischen Tür 40 und Gehäuse 20 angeordneten, hier nicht dargestellten Verriegelungsmechanismus einbruchssicher verschließbar.
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Im Gehäuse 20 sind nebeneinander mehrere vertikal verlaufende Warenschächte 30 und ein darunter liegender Ausgabeschacht 32 angeordnet. Der Ausgabeschacht 32 liegt bei geschlossener Tür 40 weitestgehend bündig zu einer in der Tür 40 vorgesehenen Ausgabeöffnung 44. Die Ware fällt nach Auswahl durch den Kunden aus dem betreffenden Warenschacht 30 nach unten und kann vom Kunden optional nach Betätigen einer nicht dargestellten Klappe durch die Ausgabeöffnung 44 aus dem Ausgabeschacht 32 entnommen werden.
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An der Innenseite der Tür 40 sind verschiedene Aggregate 70 angeordnet. Diese Aggregate 70 dienen zur Bedienung des Verkaufsautomaten 10. Zur Auswahl eines vom Kunden gewünschten Produkts kann eine von mehreren auf der Vorderseite der Tür 40 angeordneten, hier nicht dargestellten Auswahltasten gedrückt werden. Die Auswahl und der zu bezahlende Betrag sind einem ebenfalls auf der Vorderseite der Tür angeordneten Display zu entnehmen. Der Zahlvorgang erfolgt wahlweise über die Eingabe von Münzen in einen Münzprüfer oder ein Münzschaltgerät 72 bzw. 39, von Geldscheinen in ein Geldschein-Prüfgerät 76 oder durch Auslesen und Abbuchen eines Betrages von einer Geldkarte, einer Kreditkarte oder einer EC-Karte mittels eines Kartenlesegeräts 75. Das Kartenlesegerät 75 kann zudem zur Identifizierung des Käufers dienen. Dies ist beispielsweise bei einem Verkauf von Tabakwaren oder Alkoholika erforderlich.
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Eine alternativ statt an der Innenseite der Tür 40 auch im Gehäuse 20 angeordnete Steuerung 79 prüft die über die Auswahltasten eingegebenen Anforderungen des Käufers sowie dessen eingegebene Zahlungen und leitet diese über ein Kabel 78 an die entsprechenden Elemente für die Warenausgabe und die Geldrückgabe im Gehäuse 20 weiter.
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Seitlich des Ausgabeschachts 32 ist ein Geldbehälter 38 ausgebildet. In diesem werden die Münzen bis zur Abholung durch den Automatenservice gesammelt. Oberhalb dieses Geldbehälters 38 befindet sich ein Münzschaltgerät 39 mit einem Wechselgeldauswurf, welcher die für eine Rückzahlung an den Kunden vorgesehenen Münzen aufgrund der vertikalen Überdeckung an eine Geldrückgabe 74 an der Innenseite der Tür 40 und anschließend in die an der Vorderseite der Tür vorgesehene, nicht dargestellte Münzrückgabe weiterleitet. Aus der Münzrückgabe können die Münzen vom Kunden entnommen werden.
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Die Tür 40 ist durch das Scharnier 80 mit dem Gehäuse 20 verbunden. Das Scharnier 80 ist bevorzugt nach Art eines Klavierbandes ausgebildet, da sich dieses über nahezu die gesamte Höhe des Gehäuses 20 erstreckt und durch eine Vielzahl von ineinandergreifenden Teilen eine hohe Stabilität der Verbindung zwischen Tür 40 und Gehäuse 20 bewirkt.
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Das optionale Münzschaltgerät 72 an der Innenseite der Tür 40 ist bei einer alternativen üblichen Anordnung des Münzschaltgeräts bzw. des Münzprüfers 39 im Gehäuse 20 nur als Münzeinwurf 72 ausgebildet. In diesem Falle werden die Münzen bei geschlossenem Verkaufsautomaten 10 vom Münzeinwurf 72 an der Tür an den Münzeinwurf 391 am Münzschaltgerät bzw. Münzprüfer 39 übergeben.
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Die Münzschaltgeräte bzw. Münzprüfer 39 mit einem an der Oberseite angeordneten Münzeinwurf 391 sind in den 2, 3 und 6 jeweils ausschnittsweise dargestellt. Eine Münzprüferlaufbahnabdeckung 397 ist zu Münzrückgabe- bzw. zu Wartungszwecken mittels eines Scharniers 100 schwenkbar am Gehäuse 392 des Münzschaltgeräts bzw. Münzprüfers 39 gelagert. Im Grundzustand bei Auslieferung eines neuen Verkaufsautomaten 10 ist das Scharnier 100 einstückig mit dem Gehäuse 392 des Münzschaltgeräts bzw. Münzprüfers 39 ausgebildet, das seinerseits über in 6 dargestellte Bohrungen 395 und 396 beispielsweise durch nicht dargestellte Schrauben mit einem benachbarten Teil des Gehäuses 392 verbunden ist. Anstatt am Gehäuse 392 kann das Scharnier 100 auch an einem beliebigen Trägerbauteil 392 angeordnet sein
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Das Scharnier 100 wird gebildet von mehreren Lagern 112, 114, 116, einem von diesen aufgenommenen Bolzen 130 und am Bolzen 130 gelagerten Gegenstücken 140, die mit dem Gehäuse 392 des Münzprüfers bzw. des Münzschaltgeräts 39 bzw. 72 verbunden sind.
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In der Praxis hat sich herausgestellt, dass derartige Scharniere 100 nach mehrfacher Benutzung zum Ausbrechen wenigstens eines der Lager 112, 114, 116 neigen. Zur Reparatur musste dann das komplette Münzschaltgerät 39 bzw. 72 ausgebaut und durch ein anderes ersetzt werden. Eine Reparatur des gebrochenen Scharniers war nur unter sehr großem Aufwand möglich.
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Erfindungsgemäß ist nun ein in den 4 und 5 als Einzelteil dargestelltes Ersatzscharnier 100 vorgesehen, das eine Grundplatte 110 mit wenigstens einer Verbindungsstelle zur form- und/oder kraftschlüssigen Anbringung eines Befestigungsmittels zur Verbindung mit dem Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 aufweist. Als Befestigungsstellen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Bohrung 150, 152 auf der Grundplatte 110 vorgesehen. Auf der Grundplatte 110 des neuen Scharniers 100 sind die Lager 112, 114 und 116 mit den Aufnahmen 120 für den Bolzen 130 ausgebildet. Zwischen den Lagern 112, 114 und 116 vorgesehene Aussparungen 170 bzw. 172 ermöglichen eine ungehinderte Schwenkbewegung der Gegenstücke 140 des Scharniers 100.
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Auf der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 110 des neuen Scharniers 100 sind, wie in 5 dargestellt, zwei Vorsprünge 180 bzw. 182 vorgesehen, die für einen formschlüssigen Eingriff in entsprechende Durchbrüche 393 bzw. 394 am Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 dienen (siehe 6). Der Vorsprung 180 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist an einem Ende mit einem Rasthaken 184 versehen, der eine Einführschräge 187 aufweist. Der Vorsprung 182 weist ebenfalls einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist mit zwei um 90° versetzt angeordneten Rasthaken 185 bzw. 186 versehen, welche beide an ihren Enden Einführschrägen 187 aufweisen.
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Die Vorsprünge 180 und 182 dienen der passgenauen Positionierung des Ersatzscharniers 100 am Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 und entlasten die als Schrauben 162 dienenden Befestigungsmittel 160 für das Scharnier 100 von auftretenden Scherkräften. Die Rasthaken 184, 185 und 186 hintergreifen in montiertem Zustand die Wand des Gehäuses 392 des Münzprüfers 39 und unterstützen dadurch die Befestigungsmittel 160 bzw. 162. Die Schrauben 162 sind insbesondere als Senkkopfschrauben ausgebildet, deren Köpfe durch entsprechende Senkungen an den Bohrungen 150 bzw. 152 vollständig aufgenommen werden. Als alternatives oder ergänzendes Befestigungsmittel zu den Schrauben 162 ist auch eine nicht dargestellte Klebstoffschicht zwischen Grundplatte 110 und Gehäuse 392 möglich, wobei diese für eine spätere Lösbarkeit vorzugsweise mit einem Ausreißfaden versehen wird.
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Der Bolzen 130 ist zwischen den Lagern 112, 114 und 116 und den dazwischen angeordneten Gegenstücken 140 des Scharniers 100 von einer Feder 132 umgeben, die sich mit einem Ende auf einem Auflager 118 abstützt und die Münzprüferlaufbahnabdeckung 397 in ihrer Betriebsposition federnd gegen die Wand des Gehäuses 392 des Münzschaltgeräts bzw. des Münzprüfers 39 bzw. 72 drückt. Zu Wartungszwecken wird die Münzprüferlaufbahnabdeckung 397 zur leichteren Zugänglichkeit mittels des Scharniers 100 gegen den Druck der Feder 132 aus ihrer Betriebsposition nach vorne geschwenkt bzw. durch einen nicht sichtbaren Hebel (Rückgabehebel) aufgedrückt, um verklemmte Münzen im Münzprüfer oder Münzschaltgerät 39 zu lösen.
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Das in den 4 und 5 als Einzelteil dargestellte Ersatzscharnier 100 kann in einfacher Weise durch ein formgebendes Verfahren, wie ein 3-D-Druckverfahren, ein Spritz- und/oder Gießverfahren und/oder ein Pressverfahren hergestellt werden. Dabei ist die Höhe so gewählt, dass die Aufnahmen 120 des neuen Scharniers 100 unter Berücksichtigung der Dicke der Grundplatte 110 des neuen Scharniers 100 in derselben Höhe angeordnet sind, wie die Aufnahmen des gebrochenen Original-Scharniers.
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Das gebrochene Original-Scharnier wird vor Ort mittels eines Fräsers komplett abgefräst. Falls erforderlich werden - vorzugsweise unter Zuhilfenahme einer Schablone - zusätzlich die Durchbrüche 393 bzw. 394 in das Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 gefräst. Sinnvoll ist es jedoch, diese Durchbrüche 393 bzw. 394 bereits an dem Original-Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 vorzusehen.
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Anschließend werden optional zu den Positionen der Bohrungen 150 bzw. 152 korrespondierende Sackloch-Kernbohrungen in das Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 eingebracht.
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Dies erfolgt bevorzugt erst dann, wenn die Vorsprünge 180 bzw. 182 bereits passgenau mit den Durchbrüchen 393 bzw. 394 am Gehäuse 392 des Münzprüfers 39 in Eingriff gebracht worden sind. Das anschließende Einschrauben der Schrauben 162 in die Bohrungen 150 bzw. 152 sorgt dann für die endgültige Befestigung des Ersatz-Scharniers 100 am Gehäuse 392 des Münzprüfers 39. Nach Montage des Bolzens 130 und der Feder 132 unter Einbeziehung der Gegenstücke 140 an den Lagern 112, 114 und 116 ist das Münzschaltgerät bzw. der Münzprüfer 39 bzw. 72 wieder voll funktionsfähig.
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Mittels der vorliegenden Erfindung wird ein Scharnier 100 bereitgestellt und ein Verfahren zum Austausch eines defekten Scharniers angegeben, mittels dem erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen realisierbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verkaufsautomat
- 20
- Gehäuse (von 10)
- 30
- Warenschacht
- 32
- Ausgabeschacht
- 38
- Geldbehälter
- 39
- Münzschaltgerät (bzw. Münzprüfer)
- 391
- Münzeinwurf
- 392
- Gehäuse (von 39 bzw. 72)
- 393
- Durchbruch
- 394
- Durchbruch
- 395
- Bohrung
- 396
- Bohrung
- 397
- Münzprüferlaufbahnabdeckung
- 40
- Tür
- 44
- Ausgabeöffnung
- 70
- Aggregat
- 72
- Münzschaltgerät (Alternativposition zu 39 an Tür 40)
- 74
- Geldrückgabe
- 75
- Kartenlesegerät
- 76
- Geldschein-Prüfgerät
- 78
- Kabel
- 79
- Steuerung
- 80
- Scharnier (von 40 an 20)
- 82
- Verschluss
- 84
- Bügel
- 100
- Scharnier (von 397 an 392)
- 110
- Grundplatte
- 112
- Lager
- 114
- Lager
- 116
- Lager
- 118
- Auflager (für 132)
- 120
- Aufnahme
- 130
- Bolzen
- 132
- Feder
- 140
- Gegenstück
- 150
- Bohrung
- 152
- Bohrung
- 160
- Befestigungsmittel
- 162
- Schraube
- 170
- Aussparung
- 172
- Aussparung
- 180
- Vorsprung
- 182
- Vorsprung
- 184
- Rasthaken
- 185
- Rasthaken
- 186
- Rasthaken
- 187
- Einführschräge
