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Vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Schmiermittelraums gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, wobei der Schmiermittelraum zwischen einem Bolzen, einem auf einem Ende des Bolzens aufgepressten ersten Kettenglied und einer auf den Bolzen aufgeschobenen, auf dem Bolzen verschwenkbaren Hülse einer Kette gebildet ist, wobei die Kette des Weiteren zumindest ein auf ein Ende der Hülse aufgepresstes zweites Kettenglied aufweist.
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Bei Ketten, insbesondere von Kettenfahrzeugen, sind üblicherweise die Glieder der Kette über Drehgelenk miteinander verbunden. Dabei umfasst ein derartiges Drehgelenk einen Bolzen und eine Hülse, die drehbar über den Bolzen aufgeschoben ist, wobei an den Enden des Bolzens und der Hülse jeweils Glieder der Kette aufgepresst sind. Die Anlageflächen zwischen dem Bolzen und der Hülse werden durch ein Schmiermittel geschmiert, welches in einem Schmiermittelraum zwischen Bolzen und Hülse vorhanden ist. Dieser Schmiermittelraum wird durch eine oder mehrere Dichtungsanordnungen abgedichtet. Bei dem Schmiermittel kann es sich insbesondere um Öl handeln.
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Die in bekannten Ketten verwendeten Dichtungsanordnungen verwenden ein Dichtungselement, welches den Schmiermittelraum sowohl in Bezug auf einen Austritt des Schmiermittels als auch in Bezug auf einen Eintritt von Verunreinigungen abdichtet. Eine Abdichtung gegen einen Eintritt von Verunreinigungen und eine Abdichtung gegen einen Austritt von Schmiermittel haben jedoch unterschiedliche Anforderungen. Wird beispielsweise das Dichtungselement für eine Abdichtung gegen einen Eintritt von Verunreinigungen optimiert, ist das Dichtungselement üblicherweise steifer ausgebildet und kann sich schlechter gegen die Anlageflächen drücken als es bei einem Dichtelement der Fall ist, das für die Abdichtung gegen einen Schmiermittelaustritt optimiert ist. Daher kann es in einem solchen Fall s über die Zeit zu einem Austritt von Schmiermittel aus dem Schmiermittelraum kommen.
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Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, mit der eine optimierte Abdichtung ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Schmiermittelraums gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der Schmiermittelraum, der durch die Dichtungsanordnung abgedichtet wird, ist zwischen einem Bolzen, einem auf einem Ende des Bolzens aufgepressten ersten Kettenglied und einer auf den Bolzen aufgeschobenen, auf dem Bolzen verschwenkbaren Hülse einer Kette gebildet, wobei die Kette des Weiteren zumindest ein auf ein Ende der Hülse aufgepresstes zweites Kettenglied aufweist.
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Die Dichtungsanordnung kann beispielsweise in einem im ersten Kettenglied vorgesehenen Hohlraum angeordnet werden. In einem nicht fertig montierten Zustand kann ein Teil der Dichtungsanordnung in Richtung der Hülse über das Kettenglied hinausragen, um den Schmiermittelraum abzudichten. Alternativ kann die Dichtungsanordnung in einem in der Hülse vorgesehenen Hohlraum angeordnet werden, wobei ein Teil der Dichtungsanordnung in Richtung des ersten Kettenglieds über die Hülse in einem nicht fertig montierten Zustand hinausragen kann, um den Schmiermittelraum abzudichten. Im fertig montierten Zustand stößt die Hülse an das erste Kettenglied an, wodurch die Dichtungsanordnung zwischen der Hülse und dem ersten Kettenglied verpresst wird. Der hinausragende Abschnitt wird dabei gegen die Hülse bzw. das Kettenglied gedrückt und dichtet somit den Schmiermittelraum ab.
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Die Dichtungsanordnung weist einen ersten Dichtring zum Abdichten des Schmiermittelraums zwischen der Hülse und dem ersten Kettenglied und einen Elastikring zum Beaufschlagen des ersten Dichtrings mit einem Druck auf. Der Elastikring dient dabei dazu, den ersten Dichtring nach der Montage an die Hülse oder das erste Kettenglied anzupressen. Dies kann dazu dienen, die Abdichtung durch den ersten Dichtring sicherzustellen und/oder ein Verdrehen oder Verkippen des ersten Dichtrings zu verhindern.
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Um die Abdichtung des Schmiermittelraums im Vergleich zu bekannten Dichtungsanordnungen zu verbessern, weist die Dichtungsanordnung einen zweiten Dichtring auf. Dieser dient zum Abdichten des Schmiermittelraums zwischen der Hülse und dem ersten Kettenglied und/oder dem Bolzen.
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Durch die Verwendung von zwei Dichtringen, kann die Abdichtung des Schmiermittelraums optimal sichergestellt werden, da die zwei Dichtringe unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Vorteilhafterweise können die zwei Dichtringe unterschiedlich zueinander ausgebildet sein, wodurch eine einfache Anpassung der gesamten Dichtungsanordnung an die unterschiedlichen Funktionen möglich ist.
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Vorzugsweise ist der erste Dichtring für eine Abdichtung des Schmiermittelraums gegen einen Eintritt von Verunreinigungen und der zweite Dichtring für eine Abdichtung des Schmiermittelraums gegen einen Austritt von Schmiermittel optimiert. Eine solche Optimierung kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen, beispielsweise anhand der Form oder des Materials der Dichtringe oder durch eine Kombination davon. Der erste Dichtring kann ein erstes Material aufweisen und der zweite Dichtring kann ein zweites Material aufweisen. Vorzugsweise ist dabei das erste Material für eine Abdichtung gegen einen Eintritt von Verunreinigungen und das zweite Material für eine Abdichtung gegen einen Austritt von Schmiermittel optimiert ist.
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Das erste Material kann in einer Ausführungsform steifer als das zweite Material sein. Beispielsweise kann das erste Material ein thermoplastisches Material, wie beispielsweise Polyurethan, oder ein Keramikmaterial sein. Das zweite Material kann ein elastomeres Material, insbesondere Gummi, sein.
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Durch die Verwendung von unterschiedlichen Materialien kann die Funktion der zwei Dichtungsringe zum einen für die Abdichtung gegenüber dem Eintritt von Verunreinigungen von außen, und zum anderen gegenüber dem Austritt von Schmiermittel optimiert werden. Ein weiches Material, wie beispielsweise Gummi, ist besonders gut geeignet, um den Austritt von Schmiermittel zu verhindern, da dieses Material sich optimal an die Umgebung anpassen kann. Ein härteres Material, wie beispielsweise Polyurethan, ist besonders gut geeignet, um den Eintritt von Fremdkörpern in den Schmiermittelraum zu verhindern, da dieses Material ausreichend hart ist, um eine ausreichende Stabilität gegenüber einer Einwirkung der Fremdkörper zu bieten, z.B. wenn sich die Fremdkörper an dem Dichtring ablagern.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Form des ersten Dichtrings für eine Abdichtung gegenüber dem Eintritt von Verunreinigungen und die Form des zweiten Dichtrings für eine Abdichtung gegenüber einem Austritt von Schmiermittel optimiert sein. Auch die Position der Dichtringe kann je nach gewünschter Abdichtung angepasst werden. Beispielsweise kann der erste Dichtring zwischen der Hülse und dem ersten Kettenglied derart angeordnet werden, dass tatsächlich der Schmiermittelraum gegenüber dem Eintritt von Verunreinigungen abgedichtet wird, wohingegen der zweite Dichtring zwischen der Hülse und dem ersten Kettenglied und/oder dem Bolzen derart angeordnet werden kann, dass er eine Abdichtung des Schmiermittelraums gegenüber einem Austritt von Schmiermittel ermöglicht.
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Der erste Dichtring kann beispielsweise im Querschnitt L-förmig ausgebildet sein, wobei der erste Dichtring eine Dichtlippe an einem ersten Abschnitt des ersten Dichtrings aufweist, die an der Hülse oder dem ersten Kettenglied anliegt. Ein sich von diesem ersten Abschnitt axial erstreckender zweiter Abschnitt des ersten Dichtrings kann sich in die Dichtungsanordnung hinein erstrecken, d.h. in den Hohlraum in dem ersten Kettenglied oder der Hülse. Der zweite Dichtring kann sich axial erstrecken, wobei sich der axial erstreckende zweite Abschnitt des ersten Dichtrings und der zweite Dichtring überlappen. Bevorzugt sind die beiden Dichtringe aneinander oder zumindest in Nähe zueinander angeordnet. Durch diese Anordnung kann der gesamte Schmiermittelraum gegenüber dem Eintritt von Verunreinigungen und gegenüber dem Austritt des Schmiermittels abgedichtet werden. Erst durch eine Kombination der beiden Dichtringe ist eine Abdichtung sowohl gegenüber dem Eintritt von Verunreinigungen und gegenüber dem Austritt des Schmiermittels möglich.
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Die beiden Dichtringe sind als separate Elemente ausgebildet. Hierdurch ist eine Nachstellung des ersten bzw. des zweiten Dichtrings unabhängig voneinander möglich.
Der zweite Dichtring kann mit einer versteifenden Einlage ausgestattet sein, die sich in einem ersten Abschnitt axial erstreckt. Dabei kann der zweite Dichtring separat von der versteifenden Einlage und mit dieser verbunden sein oder die versteifende Einlage kann integral mit dem Dichtring hergestellt sein. Da der zweite Dichtring aus einem Material besteht, welches weich ist, kann durch die versteifende Einlage erreicht werden, dass der zweite Dichtring seine Form auch unter Anpressdruck behält.
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Die versteifende Einlage kann in einer Ausführungsform derart angeordnet sein, dass sie als Träger bzw. als Führung für sowohl den ersten Dichtring als auch den zweiten Dichtring dient. Beispielsweise kann die versteifende Einlage zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtring angeordnet sein.
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Die versteifende Einlage kann einen zweiten Abschnitt aufweisen, der sich von einem Ende des ersten Abschnitts radial erstreckt, und einen dritten Abschnitt aufweisen, der sich von einem Ende des zweiten Abschnitts axial erstreckt, wobei die versteifende Einlage U-förmig ausgebildet ist. Durch die U-Form der versteifenden Einlage kann eine Art Gehäuse gebildet werden, in dem bzw. an dem die Dichtringe angeordnet sind, und welches als eine Einheit in den Schmiermittelraum bzw. den Hohlraum in der Hülse oder dem Kettenglied eingefügt werden kann.
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Um den Innenraum dieses Gehäuses abzudichten, kann die versteifende Einlage an einem Ende des dritten Abschnitts eine sich radial erstreckende Auskragung aufweisen, die den ersten Dichtring berührt. Durch die Berührung zwischen der versteifenden Einlage und dem ersten Dichtring kann ein in sich geschlossener Raum durch die Dichtringe und die versteifende Einlage gebildet werden. Auf diese Weise kann die Abdichtung des Schmiermittelraums weiter verbessert werden.
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Die versteifende Einlage kann mit einem Spiel zu der Hülse, zu dem ersten Kettenglied und/oder dem Bolzen angeordnet sein. Durch ein solches Spiel kann ein Ausdehnen der versteifenden Einlage beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen ausgeglichen werden. Alternativ kann die versteifende Einlage ohne Spiel angeordnet sein, das heißt eingepresst werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die versteifende Einlage ein drittes Material aufweisen, welches steifer als das erste und das zweite Material ist und insbesondere Metall ist. Durch die Verwendung eines solchen steifen Materials können der erste und/oder der zweite Dichtring besonders gut stabilisiert werden.
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In der Dichtungsanordnung kann ein Distanzring vorgesehen sein, der zwischen dem ersten Kettenglied und der Hülse auf dem Bolzen angeordnet ist, um einen Abstand zwischen der Hülse und dem Kettenglied zu bilden. Durch diesen Distanzring ist es möglich, die Dichtungsanordnung mit Abstand zu dem Bolzen anzuordnen. Auf diese Weise kann der Schmiermittelraum, der zwischen dem Bolzen und der Hülse angeordnet ist, und sich in den Bereich zwischen Hülse, erstem Kettenglied und Bolzen erstreckt, in diesem Bereich vergrößert werden, da die Dichtanordnung nicht auf dem Bolzen aufliegt. Stattdessen wird sie radial von dem Bolzen weg in einem Abstand, der der Größe des Distanzrings entspricht, angeordnet. Eine radiale Abstützung der Dichtungsanordnung wird daher in diesem Fall nicht durch den Bolzen, sondern durch den Distanzring erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der zweite Dichtring eine Dichtlippe aufweisen, die an dem ersten Kettenglied oder der Hülse anliegt. Insbesondere ist die Dichtlippe derart ausgebildet, dass sie an das erste Kettenglied oder die Hülse angepresst wird. Durch dieses Anpressen kann eine gute Abdichtung zwischen dem zweiten Dichtring und dem ersten Kettenglied erreicht werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigt:
- 1: eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Schmiermittelraums.
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Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt eine Dichtungsanordnung 1 zum Abdichten eines Schmiermittelraums 2, der zwischen einem Bolzen 4, einem auf einem Ende des Bolzens 4 aufgepressten ersten Kettenglied 6 und einer auf den Bolzen 4 aufgeschobenen verschwenkbaren Hülse 8 einer Kette gebildet ist. Das Schmiermittel in dem Schmiermittelraum 2 dient dazu, den Bereich zwischen dem Bolzen 4 und der Hülse 8 zu schmieren.
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Um ein Reservoir für das Schmiermittel zu bilden, kann der Raum zwischen dem Bolzen 4, dem Kettenglied 6, der Hülse 8 und der Dichtungsanordnung 1 durch Verwendung eines Distanzrings 10 vergrößert werden. Der Distanzring 10 kann mit einem axialen Spiel zwischen dem ersten Kettenglied 6 und der Hülse 8 über den Bolzen 4 aufgeschoben sein. Durch den Distanzring 10 kann die Dichtungsanordnung 1 mit Abstand zu dem Bolzen 4 angeordnet werden, wodurch der Schmiermittelraum 2, der durch die Dichtungsanordnung 1 abgedichtet wird, vergrößert wird. Die Dichtungsanordnung 1 kann in einem Hohlraum, der in dem ersten Kettenglied 6 gebildet ist, angeordnet sein. In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform kann die Dichtungsanordnung 1 kann in einem Hohlraum, der in der Hülse 8 gebildet ist, angeordnet sein. Die folgende Beschreibung gilt in diesem Fall analog.
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Die Dichtungsanordnung 1 weist einen ersten Dichtring 12 auf. Dieser wird über einen Elastikring 14 vorgespannt. Beispielsweise sind der erste Dichtring 12 und der Elastikring 14 miteinander verbunden. Diese können in den Hohlraum in einem komprimierten Zustand eingeführt werden. Sind sie in Position gebracht, dehnt sich der Elastikring 14 aus und drückt gegen den ersten Dichtring 12. Auf der anderen Seite stützt sich der Elastikring 14 in dem Hohlraum, entweder direkt an dem ersten Kettenglied 6 oder an einer Einlage 18, die im Folgenden noch näher erläutert wird, ab. Der erste Dichtring 12 wird auf diese Weise in Position gehalten.
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Des Weiteren weist die Dichtungsanordnung 1 einen zweiten Dichtring 16 auf. Es werden somit zwei verschiedene Dichtringe 12, 16 verwendet, die unterschiedliche Funktionen erfüllen können, wie im Folgenden näher erläutert wird.
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Der erste Dichtring 12 ist für eine Abdichtung gegenüber einem Eintritt von Verunreinigungen optimiert, wohingegen der zweite Dichtring 16 für eine Abdichtung gegenüber einem Austritt des Schmiermittels optimiert ist. Zum einen kann der erste Dichtring 12 aus einem steiferen Material als der zweite Dichtring 16 ausgestaltet sein. Das Material des ersten Dichtrings 12 soll dabei besonders geeignet sein, um Verunreinigungen von außen von dem Schmiermittelraum 2 abzuhalten. Das Material des zweiten Dichtrings 16 soll besonders gut für eine Abdichtung des Schmiermittelraums 2 in Bezug auf das Schmiermittel selbst, insbesondere Öl, geeignet sein und kann beispielsweise ein weiches Gummimaterial sein. Der zweite Dichtring 16 kann auch als Weichstoffdichtung bezeichnet werden.
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Auf diese Weise können unterschiedliche Dichtringe 12, 16 verwendet werden, die jeweils für eine bestimmte Anwendung optimiert sind. Die Dichtringe 12, 16 können durch die Verwendung von unterschiedlichen Materialien und Formen spezialisierter ausgeführt werden.
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Eine versteifende Einlage 18 wird verwendet, um den zweiten Dichtring 16 abzustützen. Ein erster Abschnitt 20 der versteifenden Einlage 18 erstreckt sich axial und ist mit dem zweiten Dichtring 16 verbunden. Bevorzugt weist die versteifende Einlage 18 einen zweiten Abschnitt 22 auf, der sich von dem ersten Abschnitt 21 radial erstreckt, und einen dritten Abschnitt 24 auf, der sich von dem zweiten Abschnitt 22 axial erstreckt. Auf diese Weise wird eine Art U-förmiges Gehäuse gebildet, in dem die Dichtringe 12, 16 und der Elastikring 14 angeordnet sind.
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Die versteifende Einlage 18 kann eine Auskragung 26 aufweisen, die sich von dem dritten Abschnitt 24 radial nach innen bis zu dem ersten Dichtring 12 erstreckt. Durch diese Auskragung 26 kann eine zusätzliche Abdichtung erreicht werden, da durch den ersten Dichtring 12 und die Auskragung 26 die Dichtungsanordnung 1 in sich abgeschlossen wird.
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Der erste Dichtring 12 ist L-förmig ausgebildet, wobei eine Dichtlippe gegen die Hülse 8 angedrückt wird. Ist die Dichtungsanordnung 1 montiert, wird der Elastikring 14 wie oben beschrieben verformt, wodurch der Elastikring 14 den ersten Dichtring 12 an die Hülse 8 drückt.
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Der zweite Dichtring 16 ist länglich ausgebildet. An der Seite des zweiten Dichtrings 16, die zu dem Distanzring 10 bzw. Bolzen 4 angeordnet ist, ist der erste Dichtring 16 wellenförmig ausgebildet. Durch diese Wellenform ist eine besonders gute Anpassung an die Unterlage bei Druck möglich.
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Der zweite Dichtring 16 weist zwei Dichtlippen 28, 30 auf. Die Dichtlippe 28 dient zur Abdichtung gegen den Distanzring 10. Die Dichtlippe 30 liegt an dem Kettenglied 6 an, um eine Abdichtung des Schmiermittelraums 2 hin zu dem ersten Kettenglied 6 sicherzustellen. Da der zweite Dichtring 16 gleichzeitig an dem ersten Dichtring 12 und der versteifenden Einlage 18 anliegt, kann auch an einem Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtring 12, 16 kein Schmiermittelaustritt erfolgen. Der erste Dichtring 12 liegt an der Hülse 8 an und wird, wie oben beschrieben, durch den Elastikring 14 an diese angedrückt, wodurch auch an dieser Stelle der Schmiermittelraum 2 abgedichtet wird.
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Zusammenfassend kann durch die Verwendung von zwei unterschiedlichen Dichtringen, die durch Material und/oder Form an verschiedene Funktionen angepasst werden können, eine verbesserte Abdichtung des Schmiermittelraums in einer Kette gegen einen Eintritt von Verunreinigungen und einen Austritt von Schmiermittel erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtungsanordnung
- 2
- Schmiermittelraum
- 4
- Bolzen
- 6
- erstes Kettenglied
- 8
- Hülse
- 10
- Distanzring
- 12
- erster Dichtring
- 14
- Elastikring
- 16
- zweiter Dichtring
- 18
- versteifende Einlage
- 20
- erster Abschnitt
- 22
- zweiter Abschnitt
- 24
- dritter Abschnitt
- 26
- Auskragung
- 28
- Dichtlippe
- 30
- Dichtlippe
