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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerarmanordnung für einen Bremshebel zur Befestigung an einer S-Nocken-Keilwelle einer Trommelbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die der Bereitstellung eines Referenzsteuersignals für eine in dem Bremshebel angeordnete Nachstelleinrichtung dient.
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Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
EP 1 064 472 B1 und der
EP 0 598 290 B1 sind Bremshebel bzw. Gestängesteller bekannt. Derartige Bremshebel weisen einen Hebelabschnitt zur Verbindung mit einem Bremszylinder und einen Gehäuseabschnitt zur Anbindung an eine S-Nocken-Keilwelle auf, die die beiden Bremsbeläge in der Trommel betätigt. Hierzu weist der Bremshebel ein Schneckenrad, das drehbar in dem Gehäuseabschnitt des Bremshebels gelagert ist und Innenverzahnungen zur Verbindung mit der S-Nocken-Keilwelle aufweist, eine Schneckenschraube, die im Gehäuse senkrecht zum Schneckenrad drehbar angeordnet ist und mit diesem in Eingriff steht, und eine Steuerarmanordnung auf, die der Übertragung einer Steuerbewegung von einem karosserieseitig definierten Referenzpunkt auf eine Nachstelleinrichtung in Abhängigkeit der Winkelbewegung des Bremshebels dient, was gängige Praxis ist.
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In der 1 ist exemplarisch ein derartiger Bremshebel 1 nach dem Stand der Technik gezeigt, der einen Hebelabschnitt 2 für die Verbindung zu einem Bremszylinder und einen Gehäuseabschnitt 3 aufweist, in dem das Schneckenrad 4 gelagert ist. Koaxial drehbar zu dem Schneckenrad 4 ist ein Steuerring 5 vorgesehen, der mit einem Zahnrad einer in dem Gehäuseabschnitt 3 angeordneten Nachstelleinrichtung kämmt.
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Das automatische Nachstellprinzip ist an sich bekannt und soll hier nicht weiter erläutert werden. Der Steuerring 5 selbst ist fest an einem Steuerarm 6 befestigt, der zur Bereitstellung bzw. Festlegung eines Referenzpunktes an einem festen Teil eines Fahrzeugchassis angebracht wird. Die so gebildete Steuerarmanordnung wird mittels einer Abdeckung 7 mit dem Gehäuseabschnitt 3 des Bremshebels 1 verschraubt, die gleichzeitig das Innere des Gehäuseabschnitts 3 verschließt.
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Die feste, verdrehsichere Verbindung zwischen dem Steuerring und dem Steuerarm erfolgt im Stand der Technik bspw. durch Schweißen oder dergleichen. Dies ist aufwändig, da eine genaue axiale Ausrichtung gewährleistet werden muss; es besteht daher auch eine relativ hohe Ausschusswahrscheinlichkeit. Alternativ können diese beiden Komponenten auch miteinander verpresst werden, wodurch es zu plastischen Verformungen kommt, die im ungünstigsten Fall Einfluss auf das Nachstellverhalten nehmen, da das Referenzsignal nicht genau in die Nachstelleinrichtung übertragen wird.
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Ausgehend davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerarmanordnung für einen Bremshebel zur Befestigung an einer S-Nocken-Keilwelle einer Trommelbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zur Verfügung zu stellen, die wesentlich einfacher herzustellen ist und die darüber hinaus plastische Verformungen an Bauteilen davon vermeidet.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Steuerarmanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuerarmanordnung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Demzufolge betrifft die Erfindung eine Steuerarmanordnung für einen Bremshebel zur Befestigung an einer S-Nocken-Keilwelle einer Trommelbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die der Bereitstellung eines Referenzsteuersignals für eine in dem Bremshebel angeordnete Nachstelleinrichtung dient, aufweisend einen mit der Nachstelleinrichtung zusammenwirkenden Steuerring, einen Steuerarm zur Befestigung an einem stationären Abschnitt des Fahrzeugs und eine Abdeckung zur Befestigung an einem Gehäuseabschnitt des Bremshebels, wobei der Steuerring und der Steuerarm als getrennte Bauteile ausgebildet und so konfiguriert sind, dass zwischen diesen eine verdrehsichere Verbindung ausgebildet werden kann.
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Gemäß der Erfindung handelt es sich bei der verdrehsicheren Verbindung um eine solche Verbindung, die zu Montage- bzw. Demontagezwecken oder für den reparaturbedingten Austausch von Bauteilen jederzeit gelöst werden kann. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen den als separaten Bauteile konzipierten und herstellbaren Steuerring und Steuerarm derart ausgestaltet, dass diese Verbindung durch übliche manuell aufzubringende Kräfte eines Monteurs ohne Verwendung von übermäßig kraftaufbringenden Montagewerkzeugen realisiert werden kann.
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Denkbar für derartig verwirklichte Verbindungen sind gemäß der Erfindung einerseits Keil-Nut-Verbindungen und andererseits auch Rast- oder Schnappverbindungen, die zwischen den jeweiligen Bauteilen zumindest teilweise realisiert sind und wirken.
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In einer ersten Ausführungsform der Steuerarmanordnung gemäß der Erfindung weist der Steuerarm eine Hülse auf, die sich axial von diesem quer zu seiner flächigen Erstreckung erstreckt. Die Hülse kann an dem Steuerarm durch übliche Verbindungsmechanismen befestigt sein oder ist mit diesem vorzugweise integral ausgebildet. Die Hülse selbst weist unterhalb des Steuerarms eine vorzugsweise umfänglich durchgehende Reihe von radial nach außen gerichteten Zähnen oder ähnlichen Elementen auf.
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Im Gegenzug weist der von dem Steuerarm getrennt ausgebildete Steuerring radial nach innen gerichtete Zähne oder ähnliche Elemente auf, die ausgebildet sind, mit den entsprechenden Zähnen der Hülse zusammenzuwirken. Die Toleranzen und Konturen dieser Verbindungselemente sind vorzugsweise so gewählt, dass diese auf einfache und leicht bewegliche Art und Weise ineinandergreifen.
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Die dabei drehmomentübertragende Verbindung wird gemäß der Erfindung durch zumindest ein Mittel in ihrer Position und zusammengehalten, das in Axialrichtung als ein Widerlager für die nach innen gerichteten Zähne des Steuerrings ausgebildet ist und wirkt.
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Gemäß der Erfindung wird ein solches Widerlager für diese Zähne durch einen Sperrring gebildet, der vorzugweise als Federring ausgebildet ist, und in eine umlaufende Nut in der Außenseite der Hülse eingreift. Bei vollständig auf die Hülse aufgeschobenem Steuerring kommen vertikale flache Enden der innenliegenden Zähne des Steuerrings gegen den in der Nut eingefügten Sperrring zur Anlage, wodurch auf einfache Art und Weise der Steuerring auf der Hülse gehalten wird.
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Der federnde Sperrring lässt sich ohne größere Widerstände per Hand in die Nut einfügen; der Steuerring kann ebenso leicht manuell auf die Hülse unter Ausbildung einer Keil-Nut-Verbindung aufgeschoben werden.
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In einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist der Steuerarm eine Öffnung auf, die mit radial nach innen gerichteten Verbindungselementen versehen ist.
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Im Gegenzug weist bei dieser Ausführungsform der Steuerarmanordnung der Steuerring axiale Vorsprünge oder Finger auf, die mit Verbindungselementen in einer solchen Ausgestaltung versehen sind, dass sie mit den Verbindungselementen des Steuerarms zusammenwirken können.
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Die Verbindungselemente in der Öffnung können dabei als in dieser zumindest abschnittsweise umfänglich verlaufende Rampen ausgebildet sein, wohingegen die axialen Finger des Steuerrings eine umfängliche Nut aufweisen, so dass die Rampen in die Nuten eingreifen können. Diese Nut kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Finger an ihren stirnseitigen Enden eine Kante oder Lippe aufweisen, die sich radial nach außen erstreckt.
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Die Öffnung des Steuerarms kann darüber hinaus radial nach innen ragende Finger aufweisen, so dass zwischen diesen Fingern und den Rampen jeweils ein Umfangsabschnitt mit einem größeren Durchmesser existiert, in die die axialen Finger des Steuerrings eingefügt werden können, sodann dieser unter Anwendung leichter manueller Betätigung gedreht werden kann, so dass die Nuten der axialen Finger auf die Rampen aufgeschoben werden.
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Des Weiteren können die Rampen zumindest eine radiale Nase aufweisen, während die axialen Finger mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen sind, so dass im Rahmen der Drehbewegung die radialen Nasen in die Ausnehmungen eingreifen, wenn die abschließende Drehposition des Steuerrings gegenüber dem Steuerarm erreicht ist. Diese Rastverbindung bildet somit gleichzeitig eine in Radialrichtung wirkende Keil-Nut-Verbindung aus.
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In dieser Ausführungsform ist darüber hinaus ein hülsenartiger Deckel vorgesehen, der ausgebildet ist, durch Einfügen in die Öffnung des Steuerarms die Verbindung zwischen den vorhergehend genannten einzelnen Verbindungselementen zu blockieren bzw. zu sperren.
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Der Deckel weist hierfür in Axialrichtung sich vorsprungartig erstreckende Sperrelemente auf, die ausgebildet sind, in die zwischen den axialen Fingern des Steuerrings und den radialen Fingern des Steuerarms nach erfolgter vollständiger Drehung des Steuerrings in der Öffnung unter Eingriff der Rampen in den Nuten, und ggfs. unter Eingriff der radialen Nasen in den Ausnehmungen, sich ausbildenden Freiräume einzugreifen, um auf diese Art und Weise den Steuerring gegenüber dem Steuerarm verdrehsicher zu halten.
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Gemäß der Erfindung kann der Deckel ein Rastelement oder ähnlich konzipiertes Element aufweisen, das in ein korrespondierendes Rastelement des Steuerrings eingreift, wobei diese Rastelemente in einer Axialrichtung wirken, so dass abschließend der Steuerring relativ zu dem Steuerarm in seiner axialen Position fixiert ist.
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Sowohl das Einfügen des Steuerrings in die Öffnung des Steuerarms, das Verdrehen des Steuerrings in der Öffnung unter Eingriff der Rampen in den Nuten sowie ggfs. mit Eingriff der radialen Nasen in die hierfür vorgesehenen Ausnehmungen und das abschließende Blockieren mittels des Einfügens des hülsenartigen Deckels in die Öffnung unter Ausbildung einer Rastverbindung zwischen dem Deckel und dem Steuerring lässt sich durch eine entsprechende Wahl der Dimensionen und Toleranzen auf einfache Art und Weise durch einen Monteur manuell und ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen durchführen.
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Gemäß der Erfindung kann darüber hinaus zumindest ein Dichtmittel, vorzugsweise ein Dichtring, vorgesehen sein, der zwischen dem Steuerarm und der Abdeckung zur Befestigung an dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist. Der Dichtring kann entweder, wie bspw. für die oben genannte Ausführungsform mit einer Keil-Nut-Verbindung zwischen dem Steuerring und der Hülse des Steuerarms, in einer Ausnehmung der Abdeckung einliegen und im Zuge der Ausbildung der Verbindung beim Einfügen des Sperrrings in die Nut der Hülse fixiert werden. Oder das Dichtmittel ist unmittelbar mit der Abdeckung verbunden, bspw. als eine Dichtlippe anvulkanisiert, wie dies für die oben geschilderte zweite Ausführungsform realisierbar wäre.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus noch einen Bremshebel zur Befestigung an einer S-Nocken-Keilwelle einer Trommelbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, der eine Steuerarmanordnung nach einem der oben geschilderten Ausführungsformen aufweist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Bremshebels mit einer Steuerarmanordnung nach dem Stand der Technik;
- 2 eine Explosionsdarstellung einer Steuerarmanordnung in einer ersten Ausführungsform;
- 3 eine Schnittdarstellung durch diese Steuerarmanordnung;
- 4 eine Explosionsdarstellung einer Steuerarmanordnung in einer zweiten Ausführungsform;
- 5 eine Schnittdarstellung durch diese Steuerarmanordnung;
- 6a eine Draufsicht auf einen Steuerring dieser Steuerarmanordnung;
- 6b eine Seitenansicht dieses Steuerrings;
- 6c eine perspektivische Ansicht dieses Steuerrings;
- 7 eine Draufsicht auf einen Steuerarm dieser Steuerarmanordnung; und
- 8 eine perspektivische Ansicht eines Deckels dieser Steuerarmanordnung von unten.
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In den 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform der Steuerarmanordnung gezeigt.
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Ein Steuerarm 10 zur Anbindung an einem karosserieseitigen Abschnitt weist eine Hülse 11 auf, die mit dem Steuerarm 10 fest verbunden, bspw. verschweißt ist. Die Hülse 11 weist radial außenseitig vollumfänglich eine Reihe von Zähnen 12 auf.
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Ein als getrenntes Bauteil ausgebildeter Steuerring 50 weist radial außenseitig eine Reihe von Zähnen 52 auf, die dazu dienen, in an sich bekannter Weise mit einem Zahnrad einer in einem Gehäuseabschnitt eines Bremshebels integrierten Nachstelleinrichtung zusammenzuwirken. Radial innenseitig ist der Steuerring vollumfänglich mit einer Reihe von Zähnen 51 versehen, die sich nicht über die gesamte axiale Höhe des Steuerring 50 erstrecken.
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Der Steuerring 50 wird auf die Hülse 11 aufgeschoben, so dass die innenliegenden Zähne 51 des Steuerrings 50 mit den außenliegenden Zähnen 12 der Hülse 11 ineinandergreifen, um so eine Keil-Nut-Verbindung zwischen diesen Bauteilen auszubilden.
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Hierbei wird eine Abdeckung 40, die zur Befestigung der gesamten Steuerarmanordnung an einem Gehäuseabschnitt eines Bremshebels dient, indem diese Abdeckung über die Bohrungen 41 mit dem Gehäuseabschnitt verschraubt wird, zwischen dem Steuerring 50 und der Unterseite des Steuerarms 10 unter Zwischenlagerung eines Dichtrings 30 in einer Ausnehmung 42 der Abdeckung 40 und einer Ausnehmung 43 des Steuerarms 10 eingespannt.
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Die gesamte Steuerarmanordnung wird als eine selbstragende Einheit zusammengehalten, indem ein bspw. aus Federstahl gefertigter Sperrring 20 in eine Nut 13 der Hülse 11 eingreift. Die Nut 13 ist in einer solchen axialen Höhe vorgesehen, dass eine flache Stirnseite 53 der Zähne 51 an dem Sperrring 20 zu Anlage kommt, wie schematisch durch die gestrichelte Linie in der 3 veranschaulicht ist.
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Es wird deutlich, dass sich die Steuerarmanordnung in der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung konstruktionsbedingt auf einfache Art und Weise manuell montieren und demontieren lässt. Plastische Verformungen an Bauteilen während der Montage dieser Steuerarmanordnung treten nicht in Erscheinung.
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In den 4 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform einer Steuerarmanordnung gemäß der Erfindung gezeigt.
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Der darin gezeigte Steuerarm 10 weist eine Öffnung 90 auf, die radial innenseitig mehrere Verbindungselemente aufweist, eine Rampe 16, in deren Verlauf eine radial abstehende Nase 17 vorgesehen ist, und gleichmäßig radial nach innen ragende Finger 18. Wie in der 7 zu erkennen ist, sind diese Verbindungselemente über den Umfang gleichmäßig verteilt, wobei sich an jedem der vier radialen Finger 18 eine Rampe 16 anschließt, die sich ca. bis zur Hälfte des zwischen zwei radialen Fingern 18 ergebenden Kreisabschnitts erstreckt, so dass sich in Umfangsrichtung zwischen dem Ende einer Rampe 16 und einem radialen Finger 18 ein freier Umfangsabschnitt 19 ausbildet, der dem Durchmesser 15 der Öffnung 90 entspricht.
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Ein Steuerring 70, wie dieser in den 6a - 6c gezeigt ist, weist radial außenseitig vollumfänglich eine Reihe von Zähnen 71 auf, die der Anbindung an ein Zahnrad einer Nachstelleinrichtung dienen.
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Der Steuerring 70 weist vier in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte axiale Vorsprünge bzw. Finger 72 auf, die auf einem umfänglichen Ring 75 angeordnet sind. Die Finger 72 sind mittig mit einer vertikal verlaufenden Nut oder Ausnehmung 73 versehen. An ihrer oberen Stirnseite weisen diese Finger 72 radial nach außen ragende Kanten bzw. Lippen 74 auf, so dass in Umfangsrichtung an den Fingern 72 eine Nut 78 ausgebildet ist. zwischen den axialen Fingern 72 bilden sich in Umfangsrichtung Freiräume 77 aus.
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Unter Zwischenlagerung einer Abdeckung 40 zur Anbindung der Steuerarmanordnung an einen Gehäuseabschnitt eines Bremshebels wird der Steuerring 70 in die Öffnung 90 des Steuerarms 10 eingefügt derart, dass die axialen Finger 72 in die Umfangsabschnitte 19 eingreifen. Danach wird der Steuerring 70 gedreht, so dass die Nut 78 auf die Rampen 16 aufläuft bzw. diese in der Nut 78 geführt sind und die Lippen 74 über den Rampen 16 liegen. In der finalen Drehposition kommt ein Ende der axialen Finger 72 an einer Seite der radialen Finger 18 des Steuerarms 10 zur Anlage. Gleichzeitig rasten die radialen Nasen 17 der Rampen 16 in die vertikalen Nuten 73 der Vorsprünge 72 ein.
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An der Abdeckung 40 ist eine Dichtlippe 80 befestigt, die entsprechend an dem Ring 75 des Steuerrings 70 zur Anlage kommt, wie die 5 zeigt.
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Zur abschließenden Verwirklichung der Steuerarmanordnung in dieser Ausführungsform als eine selbstragende Einheit ist ein hülsenartiger Deckel 60 vorgesehen, der in der 8 von unten gezeigt ist.
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Dieser weist in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Sperrelemente 61 auf.
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Wie die 4 und 5 zeigen, wird dieser Deckel 60 von oben eingefügt, so dass ein hülsenartiger Abschnitt 63 des Deckels 60 an der Innenseite des Steuerrings 70 geführt wird. Die Sperrelemente 61 greifen dabei in die Freiräume ein, die zwischen den radialen Fingern 18 und den Freiräumen 77 verblieben sind, nachdem der Steuerring 70 auf die Rampen 16 gedreht wurde. Auf diese Art und Weise wird der Steuerring 70 abschließend in seiner Position verdrehsicher gehalten, was einer Keil-Nut-Verbindung in Axialrichtung entspricht.
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In der Axialrichtung wiederum wird der Steuerring 70 gegenüber dem Steuerarm 10 dadurch fixiert, dass eine Rastlippe 62 an dem stirnseitigen Ende des hülsenartigen Abschnitts 63 eine Kante 76 des Steuerrings 70 hintergreift, während gleichzeitig ein Flansch 64 auf der gegenüberliegenden Seite auf der Oberseite des Steuerarms 10 aufliegt, um so eine Rastverbindung auszubilden.
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Es wird deutlich, dass sich die Steuerarmanordnung in der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung konstruktionsbedingt ebenso auf einfache Art und Weise manuell montieren und demontieren lässt. Plastische Verformungen an Bauteilen während der Montage dieser Steuerarmanordnung treten ebenfalls nicht in Erscheinung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1064472 B1 [0002]
- EP 0598290 B1 [0002]
