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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Bei einem Schwingungsdämpfer mit einer verstellbaren Dämpfventileinrichtung, die außenseitig an einem äußeren Zylinder angeordnet ist, besteht häufig ein Bauraumproblem wegen des damit verbundenen großen Querschnitts im Bereich der Dämpfventileinrichtung. Bei konventioneller Bauweise verfügt der Schwingungsdämpfer über einen Rohrstutzen, über den die Dämpfventileinrichtung mit dem äußeren Zylinder verbunden ist.
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Die
DE 34 18 262 A1 zeigt beispielsweise in der
7 die Problematik des radialen Bauraumbedarfs. Zur Entschärfung der Bauraumanforderung wird für den äußeren Zylinder ein Boden verwendet, der bereits eine Anschluss- und Kanalgeometrie für die verstellbare Dämpfventileinrichtung aufweist. Dadurch verlängert sich der äußere Zylinder. Nachteilig an dieser Konstruktion ist die Krafteinleitung in den Anschlussbereich für die Dämpfventileinrichtung.
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Aus der
1 der
DE 34 18 262 A1 ist ersichtlich, dass bei kleineren Zylinderdurchmessern eine radiale Erweiterung notwendig ist, um diesen speziellen Boden anwenden zu können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer mit einer außenseitigen Dämpfventileinrichtung zu realisieren, die bezogen auf die Einbaulage des Schwingungsdämpfers einen geringen Bauraumbedarf in radialer Richtung benötigt.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, das separate Bauteil von einer Adapterhülse gebildet wird, die einen Teil der Arbeitskammer bildet und die einen Anschlussstutzen zu der Dämpfventileinrichtung aufweist.
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Mit dem Einsatz einer separaten Adapterhülse ist die Ausgestaltung des Ventilanschlusses unabhängig vom Durchmesser und der Wandstärke des inneren Zylinders. Dadurch ergibt sich ein deutlich größerer Konstruktionsspielraum, der für eine Reduzierung der radialen Ausdehnung des Schwingungsdämpfers nutzbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung stützt sich der innere Zylinder über die Adapterhülse innerhalb des Schwingungsdämpfers axial ab. Folglich wird keine zusätzliche radiale Fixierung der Adapterhülse benötigt. Die radiale Führung erfolgt über die axialen Anschlussteile der Adapterhülse.
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Beispielsweise kann sich die Adapterhülse an einem Bodenventilkörper abstützen. Der Bodenventilkörper wird in an sich bekannter Weise am Boden des äußeren Zylinders gehalten und zentriert, so dass diese Zentrierung auch auf die Adapterhülse wirkt.
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Alternativ kann sich die Adapterhülse auch an einer Kolbenstangenführung abstützen, die in der Regel einen Führungsansatz für den inneren Zylinder aufweist und der dann für die Adapterhülse zur Verfügung steht.
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Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist eine äußere Mantelfläche der Adapterhülse eine Schiebeführung für den Anschlussstutzen auf. Theoretisch könnte man die Adapterhülse und den Anschlussstutzen auch einteilig herstellen. Mit der Schiebeführung können jedoch Positionsungenauigkeiten der beteiligten Bauteile innerhalb des Schwingungsdämpfers ausgeglichen werden.
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Im Hinblick auf eine maximale Reduzierung der radialen Ausladung der Dämpfventileinrichtung weist die Adapterhülse eine Aufnahme für einen Übertragungsstutzen der Dämpfventileinrichtung auf. Im Vergleich zu einem Zwischenrohr mit einem Rohrstutzen als Träger einer Fluidverbindung zwischen einer Arbeitskammer und der Dämpfventileinrichtung bietet die Aufnahme die Möglichkeit, dass der Anschlussstutzen der Adapterhülse extrem kurz dimensioniert werden kann
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Abstand eines Bodens der Aufnahme von einer Längsachse des inneren Zylinders geringer als ein Außenradius des inneren Zylinders. Dadurch kann die Dämpfventileinrichtung radial tiefer in den Schwingungsdämpfer eingeführt werden als eine Wandung des inneren Zylinders es zulassen würde.
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Um bei der Montage unabhängig von der Ausrichtung der Adapterhülse innerhalb des Schwingungsdämpfers zu sein, ist die Aufnahme als eine Ringnut ausgeführt.
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Zur einfachen Realisierung der Strömungsverbindung zwischen der Arbeitskammer und der Dämpfventileinrichtung ist die Ringnut über mindestens eine Anschlussöffnung mit der Arbeitskammer verbunden.
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Vorteilhafterweise umfasst die Adapterhülse mindestens einen separaten Anschlussring, der die Adapterhülse zur Arbeitskammer fixiert. Die Adapterhülse vereinfacht den axialen Anschluss der Adapterhülse an das axial benachbarte Bauteil.
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Um mit einer minimalen Anzahl von Anschlussringen ein breiteres Größenspektrum abbilden zu können, weist die Adapterhülse endseitig ein stufenförmiges Anschlussprofil auf. Jede Stufe steht für einen Anschlussdurchmesser aus dem Baukasten der Anschlussteile, z. B. innerer Zylinder, Kolbenstangenführung oder Bodenventilkörper.
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Man kann auch vorsehen, dass die Adapterhülse axial geteilt ausgeführt ist. Diese Bauform lässt sich besonders einfach mit dem Anschlussstutzen montieren.
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Um die Einzelteilkosten gering zu halten, sind zwei Adapterhülsenabschnitte als Gleichteile ausgeführt. Man muss keine Einbaupositionen beachten, da zwangsläufig eine Symmetrie zur Teilungsfuge der Adapterhülse vorliegt.
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Um auch etwaige Querkräfte besser aufnehmen zu können, sind die beiden Adapterhülsenabschnitte über mindestens eine Formschlussverbindung verdrehgesichert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dann, wenn die Adapterhülsenabschnitte die radialen Anschlussöffnungen aufweisen und diese in der axialen Teilungsfuge liegen, diese stets optimal mit ihren Stirnflächen zur Anlagen kommen.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, dass zwischen einem Rohrstück und der Adapterhülse mindestens eine Ringdichtung in einer Ringnut angeordnet ist, wobei eine Nutseitenwand von der Adapterhülse und eine Nutseitenwand vom Rohrstück gebildet werden. Die Adapterhülsenabschnitte können dann ohne jede spanende Nachbearbeitung hergestellt werden, da es keine Hinterschneidungen vorliegen.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 Schwingungsdämpfer im Längsschnitt
- 2 Detaildarstellung der Adapterhülse nach 1
- 3 Axial geteilte Adapterhülse
- 4 u. 5 Einteilige Adapterhülse
- 6 Adapterhülse in Kombination mit einer Kolbenstangenführung.
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Die 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 mit verstellbarer Dämpfkraft im Schnitt, wobei auf eine Detaillierung einer Dämpfventileinrichtung 3; 5 verzichtet wurde, da die Ausgestaltung der Dämpfventileinrichtung 3; 5 keinen Einfluss auf die Erfindung ausübt. Beispielhaft verfügt der Schwingungsdämpfer 1 über zwei getrennt verstellbare Dämpfventileinrichtungen 3; 5, die in diesem Ausführungsbeispiel für jeweils eine Arbeitsbewegung an Arbeitskammern 7; 9 in einem inneren Zylinder 11 angeschlossen sind. Der innere Zylinder 11 wird von einem Kolben 13 an einer axial beweglichen Kolbenstange 15 in eine kolbenstangenseitige und einen kolbenstangenferne Arbeitskammer 7; 9 unterteilt, die beide vollständig mit Dämpfmedium gefüllt sind. Endseitig schließen ein Bodenventilkörper 17 und eine Kolbenstangenführung 19 die beiden Arbeitskammern 7; 9.
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Das bei einer Kolbenstangenbewegung verdrängt Dämpfmedium wird von einem ringförmigen Ausgleichsraum 21 zwischen dem inneren Zylinder 11 und einem äußeren Zylinder 23 aufgenommen. Gefüllt wird der Ausgleichsraum 21 über die Abströmseite der beiden Dämpfventileinrichtungen 3; 5. Ein Rückfluss aus dem Ausgleichsraum 21 erfolgt über den Bodenventilkörper 17 in die kolbenstangenferne Arbeitskammer 9.
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Die beiden Dämpfventileinrichtungen 3; 5 sind außerhalb des äußeren Zylinders 23 angeordnet und über einen angeschweißten Rohrstutzen 25 mit dem äußeren Zylinder 23 verbunden.
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Eine erste Dämpfventileinrichtung
3 wird über ein Zwischenrohr
27, das abschnittsweise den inneren Zylinder
11 einhüllt und damit eine Fluidverbindung
29 bildet, angeströmt und ist über einen Fluidanschluss
31 in der Wandung des inneren Zylinders
11 an die kolbenstangenseitige Arbeitskammer
7 angeschlossen. In Abhängigkeit der Bestromung einer Spule innerhalb der Dämpfventileinrichtung
3 wird die Dämpfkraft verändert. Zu den konstruktiven Details wird beispielhaft auf die
DE 10 2013 209 928 A1 verwiesen. In diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass beide Dämpfventileinrichtungen
3;
5 nur eine einzige Durchströmungsrichtung aufweisen.
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Die zweite Dämpfventileinrichtung 5 ist über eine Strömungsverbindung 33 mit der kolbenstangenfernen Arbeitskammer 9 verbunden, wobei die Strömungsverbindung 33 von einer Adapterhülse 35 gebildet wird, die endseitig zur kolbenstangenfernen Arbeitskammer 9 offen ist und damit auch einen Bestandteil dieser Arbeitskammer darstellt. Die Adapterhülse 35 stellt ein zum inneren Zylinder 11 separates Bauteil dar und weist einen Anschlussstutzen 37 zu einem Übertragungsstutzen 39 der Dämpfventileinrichtung 5 auf.
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Der innere Zylinder 11 stützt sich axial innerhalb des Schwingungsdämpfers 1 über die Adapterhülse 35 ab. Dabei bilden ein Boden 41 des äußeren Zylinders 23, der Bodenventilkörpers 17, die Adapterhülse 35, der innere Zylinder 11 und die Kolbenstangenführung 19 eine Verspannungskette. In diesem Ausführungsbeispiel stützt sich die Adapterhülse 35 auf dem Bodenventilkörper 17 ab.
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Die Adapterhülse 35 weist auf einer äußeren Mantelfläche 43 eine Schiebeführung 45 für den Anschlussstutzen 37 (s. 2) auf, der wiederum ein Bestand eines Rohrstücks 47 ist. Der Anschlussstutzen 37 erstreckt sich radial zu einer Längsachse 49 des inneren Zylinders 11.
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In der 2 ist ein Ausschnitt aus dem Schwingungsdämpfer nach der 1 mit einer ersten Ausführungsform der Adapterhülse 35 dargestellt.
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Die Adapterhülse 35 umfasst zwei separate Anschlussringe 51; 53, über die die Adapterhülse 35 einerseits zum Bodenventilkörper 17 und andererseits zum inneren Zylinder 11 und damit zur kolbenstangenfernen Arbeitskammer 9 fixiert wird. Die Anschlussringe 51; 53 als Teil der Adapterhülse 35 weisen ein stufenförmiges Anschlussprofil 55; 57 zum Bodenventilkörper 17 und zum inneren Zylinder 11 auf, um als Standardbauteil verschiedene Zylinderdurchmesser bzw. Bodenventilkörper aufnehmen zu können. Man kann z. B. einen Bodenventilkörper 17 verwenden, der sich im Durchmesser vom Durchmesser des inneren Zylinders 11 unterscheidet.
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In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Adapterhülse 35 eine Aufnahme 59 für den Übertragungsstutzen 39 der Dämpfventileinrichtung 5 aufweist. Die Aufnahme 59 selbst ist als eine Ringnut ausgeführt, wobei der Abstand eines Bodens 61 der Aufnahme 59, also dem Ringnutgrund, zu der Längsachse 49 des inneren Zylinders 11 geringer ist als ein Außenradius des inneren Zylinders 11. Daraus resultiert ein sehr großer radialer Bauraumvorteil im Vergleich zu einer Anordnung, wie sie in der 1 im Zusammenhang mit der ersten Dämpfventileinrichtung 3 und dem Zwischenrohr 27 vorliegt.
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Über die Ringnut bzw. die Aufnahme 59 und einer Anzahl von Anschlussöffnungen 63 ist die kolbenstangenferne Arbeitskammer 9 mit der zweiten Dämpfventileinrichtung 5 verbunden. Bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 15 wird das Dämpfmedium aus dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 über die Adapterhülse 35 durch die Anschlussöffnungen 63 in die Aufnahme 59 verdrängt und kann weiter über den Übertragungsstutzen 39 in die verstellbare Dämpfventileinrichtung 5 fließen.
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Bei der Montage wird die Adapterhülse 35 mit einem Dichtungssatz 65 von Ringdichtungen bestückt, die den Anschlussstutzen 37 in der Schiebeführung 45 abdichtet. Anschließend wird das Rohrstück 47 mit dem Anschlussstutzen 37 auf die Adapterhülse 35 geschoben. Danach folgt das Aufpressen der endseitigen Anschlussringe 51; 53. Der Bodenventilkörper 17 und die Adapterhülse 35 bilden wiederum eine leichte Presspassung mit dem Anschlussring 53. Gleiches gilt für die Verbindung zwischen dem inneren Zylinder 11 und dem Anschlussring 51, so dass diese Montageeinheit in den äußeren Zylinder 23 eingeführt und zwischen dem Boden 41 und der Kolbenstangenführung 19 fixiert wird. Für die Montage der Dämpfventileinrichtung 5 kann der Anschlussstutzen 37 über den noch offenen Rohrstutzen 25 im äu-ßeren Zylinder 23 über ein einfaches Stabwerkzeug axial und in Umfangsrichtung exakt ausgerichtet werden, so dass keine Verspannungen entstehen. Wie man in der Vergrößerung erkennt, kann die Adapterhülse 35 einen deutlich kleineren Außenradius aufweisen als der innere Zylinder 11, so dass die Radiusdifferenz als Bauraumvorteil zur Verfügung steht.
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Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1 nach dem Bauprinzip der 1 mit einer axial geteilten Adapterhülse 35. Eine Teilungsfuge 67 liegt exakt in der Mitte der ringförmigen Aufnahme 59, so dass zwei Adapterhülsenabschnitte 35A; 35B als Gleichteile ausgeführt sind. Die Funktion der separaten Anschlussringe 51; 53 aus 2 ist in den Adpaterhülsenabschnitten 35A; 35B enthalten, d. h. die äußere Mantelfläche 43 im Bereich der Schiebeführung 45 kann einen deutlich kleineren Radius aufweisen als der Außenradius des inneren Zylinders 11.
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Beide Adapterhülsenabschnitte 35A; 35B sind über eine Formschlussverbindung 69, hier symbolisiert über eine axialen Zapfen 71 der in eine Sacklochöffnung 73 eingreift, zueinander verdrehgesichert. Eine zweite Formschlussverbindung liegt in einer um 90° verdrehten Zeichnungsebene, wobei die Formschlussverbindung 69 nur beispielhaft zu verstehen ist und auch andere Bauformen denkbar und sinnvoll sein können.
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Auch hier kommt der Dichtungssatz 65 gemäß der 2 zur Anwendung, wobei abweichen keine zweiseitige Ringnut in den Adapterhülsenabschnitten 35A; 35B vorliegt, sondern Ringnuten 75; 77 jeweils eine Nutseitenwand 79 gebildet vom Rohrstück 47 und eine Nutseitenwand 81 von den Adapterhülsenabschnitten 35A; 35B gebildet wird. Über den Dichtungssatz 65 und der Vorspannungen des Dichtungssatzes 65 durch das Rohrstück 47 werden die Adapterhülsenabschnitte 35A; 35B für den Zeitraum der Vormontage zusammengehalten.
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Bei der Vormontage werden die Ringdichtungen des Dichtungssatzes 65 jeweils auf die Adapterhülsenabschnitte 35A; 35B geschoben. Danach werden die Adapterhülsenabschnitte 35A; 35B in das Rohrstück 47 eingeführt, so dass dann eine handhabbare Baueinheit besteht, die zwischen dem Bodenventilkörper 17 und dem inneren Zylinder 11 montierbar ist.
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Die 4 und 5 zeigen eine Variante der Adapterhülse 35, die einteilig ausgeführt ist und einen Führungsansatz 83 für den inneren Zylinder 11 und einen Führungssteg 85 zur endseitigen Aufnahme des Bodenventilkörpers 17 aufweist. Der Durchmesser der Mantelfläche 43 der Adapterhülse 35 in der 4 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des inneren Zylinders 11. So kann das Rohrstück 47 beliebig über den inneren Zylinder 11 oder über den bereits an der Adapterhülse 35 montierten Bodenventilkörper 17 aufgeschoben werden kann.
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In der 5 kommt eine Adapterhülse 35 zur Anwendung, bei der die Schiebeführung 45 für das Rohrstück 47 kleiner dimensioniert ist als der Außendurchmesser des inneren Zylinders 11. Dafür weist der Bodenventilkörper 17 einen Außendurchmesser auf, der maximal dem Durchmesser der Schiebeführung 45 entspricht. Folglich kann das Rohrstück 47 über die Seite des Bodenventilkörpers 17 auf die Adapterhülse 35 aufgeschoben werden.
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Selbst dann, wenn der Außendurchmesser der Mantelfläche 43 genauso groß ist wie der Außendurchmesser des inneren Zylinders 11 erzielt man noch einen nennenswerten Vorteil erzielen, weil bei dieser Adapterhülsenlösung die Wandstärke eines Zwischenrohres und die radiale Ausdehnung der Fluidverbindung entfallen würden.
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Mit der 6 soll gezeigt werden, dass die Adapterhülse 35 nicht auf die Anwendung im kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 beschränkt ist. Die 6 zeigt einen Ausschnitt eines Schwingungsdämpfers gemäß der 1, bei der die Adapterhülse 35 beispielhaft dem Prinzip der 3 entspricht. Dabei ist die Adapterhülse 35 geeignet auch mit einem den Hubweg der Kolbenstange 15 begrenzenden Anschlag 87 zusammenzuwirken. Die Ausführung nach 6 kann sowohl mit einem an sich bekannten, auf dem inneren Zylinder 11 aufgeschobenen Zwischenrohr oder mit einer zweiten Adapterhülse 35 im kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 kombiniert werden.
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Des Weiteren enthält die Adapterhülse 35 gemäß der 6 noch die Änderung, dass der gesamte Querschnitt der Ringnut 59 als Teil der Strömungsverbindung 33 zwischen der Adapterhülse 35 und dem Übertragungsstutzen 39 innerhalb der Adapterhülse 35 ausgeführt ist. Dadurch kann das Rohrstück 42 bis auf die Absätze zur Aufnahme des Dichtungsatzes 65 einen konstanten Innendurchmesser ohne Rücksprünge aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsdämpfer
- 3
- Dämpfventileinrichtung
- 5
- Dämpfventileinrichtung
- 7
- kolbenstangenseitige Arbeitskammer
- 9
- kolbenstangenferne Arbeitskammer
- 11
- innerer Zylinder
- 13
- Kolben
- 15
- Kolbenstage
- 17
- Bodenventilkörper
- 19
- Kolbenstangenführung
- 21
- Ausgleichsraum
- 23
- äußerer Zylinder
- 25
- Rohrstutzen
- 27
- Zwischenrohr
- 29
- Fluidverbindung
- 31
- Fluidanschluss
- 33
- Strömungsverbindung
- 35
- Adapterhülse
- 35 A
- Adapterhülsenabschnitt
- 35 B
- Adapterhülsenabschnitt
- 37
- Anschlussstutzen
- 39
- Übertragungsstutzen
- 41
- Boden
- 43
- Mantelfläche
- 45
- Schiebeführung
- 47
- Rohrstück
- 49
- Längsachse
- 51
- Anschlussring
- 53
- Anschlussring
- 55
- Anschlussprofil
- 57
- Anschlussprofil
- 59
- Aufnahme
- 61
- Boden der Aufnahme
- 63
- Anschlussöffnungen
- 65
- Dichtungssatz
- 67
- Teilungsfuge
- 69
- Formschlussverbindung
- 71
- Zapfen
- 73
- Sacklochöffnung
- 75
- Ringnut
- 77
- Ringnut
- 79
- Nutseitenwand
- 81
- Nutseitenwand
- 83
- Führungsansatz
- 85
- Führungssteg
- 87
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3418262 A1 [0003, 0004]
- DE 102013209928 A1 [0027]
