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Die Erfindung betrifft eine Anpressscheibe für eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bevorzugt für eine zwischen einem Kraftfahrzeugmotor und einem Kraftfahrzeuggetriebe geschaltete Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs.
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Eine Reibungskupplung umfasst zumindest eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte anordenbare Kupplungsscheibe. Infolge der Verlagerung der Anpressplatte entlang einer axialen Richtung hin zur oder weg von der Gegenplatte, kann eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Kupplungsscheibe einerseits und Gegenplatte sowie Anpressplatte andererseits, hergestellt oder gelöst werden. Die hier vorgeschlagene Anpressscheibe ist insbesondere die Gegenplatte oder die Anpressplatte der Reibungskupplung.
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Üblicherweise werden Gegenplatten bzw. Anpressplatten als Gussteile hergestellt. Damit kann z. B. eine Geometrie mit größeren konstruktiven Freiheitsgraden kostengünstig hergestellt werden.
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Bei bestimmten konstruktiven Anforderungen an das Bauteil kann die gießtechnische Herstellung jedoch Probleme bereiten. Insbesondere können bei komplexen Querschnitten der Geometrie Fehlstellen im Material (Lunker) auftreten.
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Aus der
DE 10 2016 214 710 A1 ist eine Anpressscheibe für eine Reibungskupplung bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll eine Anpressscheibe vorgeschlagen werden, durch die konstruktive Anforderungen erfüllt werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Anpressscheibe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Es wird eine Anpressscheibe für eine Reibungskupplung vorgeschlagen. Eine derartige Reibungskupplung weist zumindest eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte anordenbare Kupplungsscheibe auf. Die Anpressscheibe ist die Gegenplatte oder die Anpressplatte, bevorzugt die Gegenplatte. Die Anpressscheibe weist zumindest ein ringförmiges erstes Element und ein ringförmiges zweites Element auf, wobei das erste Element in einer radialen Richtung außerhalb des zweiten Elements angeordnet ist, wobei das erste Element ein Gussteil und das zweite Element ein Blechteil ist.
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Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die üblicherweise einteilig ausgeführte Anpressscheiben zumindest in der Herstellung zumindest zweiteilig ausgeführt ist. Dabei ist ein Element der Anpressscheibe aus einem Gussmaterial (also durch ein Urformverfahren hergestellt) und ein anderes Element aus einem Blechmaterial (also durch ein Umformverfahren) hergestellt.
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Insbesondere können so konstruktiv geforderte Merkmale der Anpressscheibe vereinfacht oder überhaupt umgesetzt werden.
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Insbesondere sind beide Elemente ringförmig, also entlang einer Umfangsrichtung umlaufend ausgeführt. Insbesondere sind die beiden Elemente koaxial zu einander angeordnet und bilden im zusammengebauten Zustand die Anpressscheibe.
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Insbesondere weist das erste Element eine Kontaktfläche zur Kontaktierung der Kupplungsscheibe auf. Die Kontaktfläche erstreckt sich insbesondere entlang einer radialen Richtung und entlang der Umfangsrichtung. Über die Kontaktfläche erfolgt eine schaltbare Kontaktierung mit der Kupplungsscheibe zur Übertragung von Drehmomenten (z. B. von einer Antriebseinheit hin zu einem Getriebe).
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Insbesondere weist das zweite Element an einer Innenumfangsfläche eine Lagerfläche auf, über die das zweite Element an einem Wälzlager der Reibungskupplung anordenbar ist. Insbesondere ist das zweite Element mit einem Wälzlager zumindest kraftschlüssig verbunden (z. B. durch ein Aufpressen des zweiten Elements auf das Wälzlager, z. B. auf einen Außenring eines Wälzlagers).
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Insbesondere erstreckt sich das zweite Element entlang der radialen Richtung zwischen einem Nabenelement (z. B. dem Wälzlager, einer Nabe, einer Welle, oder ähnlichem) hin zur Verbindung mit dem ersten Element. Das erste Element ist (ausschließlich) über das zweite Element mit dem Nabenelement verbunden bzw. verbindbar.
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Das erste Element weist eine erste Anlagefläche auf und das zweite Element weist eine zweite Anlagefläche auf, wobei das erste Element und das zweite Element zumindest über die Anlageflächen miteinander verbunden sind, wobei sich die Anlageflächen jeweils entlang einer Umfangsrichtung erstrecken und zumindest teilweise gegenüber der Drehachse unter einem Winkel geneigt verlaufen. Der Winkel beträgt insbesondere zwischen 10 und 80 Winkelgrad, bevorzugt zwischen 10 und 30 Winkelgrad.
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Insbesondere werden die Elemente zur Herstellung der Anpressscheibe entlang der Drehachse zueinander hinbewegt, so dass die Anlageflächen einander kontaktieren. Bevorzugt werden die Anlageflächen miteinander verpresst, so dass über diese Verbindung ein Drehmoment entlang der Umfangsrichtung übertragbar ist. Es sind auch andere Möglichkeiten zur drehmomentübertragenden Verbindung der Elemente denkbar (verschweißen, verlöten, vernieten, etc.).
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Die Verpressung erfolgt insbesondere durch eine Relativbewegung der Elemente entlang der Drehachse, wobei die gegenüber der Drehachse geneigt verlaufenden Anlageflächen miteinander zur Anlage gebracht und zumindest elastisch verformt werden
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Insbesondere sind die Elemente, zumindest gegenüber einer zur Drehachse parallelen axialen Richtung, formschlüssig miteinander verbunden. Die formschlüssige Verbindung kann z. B. über zusätzliche Elemente, wie z. B. Passstifte erfolgen, die in jeweils einer Aussparung im ersten Element und im zweiten Element angeordnet werden.
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Formschlüssige Verbindungen entstehen insbesondere durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Dadurch können sich die Verbindungspartner auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Anders ausgedrückt ist bei einer formschlüssigen Verbindung der eine Verbindungspartner dem anderen im Weg.
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Die formschlüssige Verbindung kann z. B. über eine Umformung des ersten Elements oder bevorzugt des zweiten Elements erfolgen, so dass gegenüber der axialen Richtung ein insbesondere in beide axiale Richtungen wirkender Anschlag gebildet ist. Insbesondere kann ein Element z. B. in der radialen Richtung sich erstreckende Zungen aufweisen, die infolge einer Umformung den Anschlag ausbilden.
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Insbesondere sind die Elemente zumindest gegenüber einer Umfangsrichtung formschlüssig miteinander verbunden, z. B. durch eine gegenüber der Umfangsrichtung wirksame Überlappung der beiden Elemente, z. B. erzeugt durch die Umformung, oder durch den Passstift.
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Das zweite Element weist eine entlang einer Umfangsrichtung umlaufende Verzahnungsgeometrie auf. Die Verzahnungsgeometrie bildet insbesondere einen Mitnehmerkranz aus, so dass über den Mitnehmerkranz (z. B. von einer Antriebseinheit) ein Drehmoment auf die Anpressscheibe übertragbar ist. Insbesondere ist die Verzahnungsgeometrie auf einer der in der Reibungskupplung vorgesehenen Kupplungsscheibe gegenüberliegenden Seite der Anpressscheibe angeordnet.
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Insbesondere ist die Verzahnungsgeometrie einteilig (also stoffschlüssig) mit dem zweiten Element ausgeführt (also durch ein Umformverfahren aus dem Blechteil des zweiten Elements hergestellt).
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Alternativ ist die Verzahnungsgeometrie an einem dritten Element ausgebildet, wobei das dritte Element mit dem zweiten Element formschlüssig verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung kann z. B. über eine Nietverbindung oder über ein Umformen (z. B. Umbiegen, Rollieren, etc.) des zweiten Elements oder des dritten Elements hergestellt werden.
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Es wird weiter eine Reibungskupplung vorschlagen, zumindest aufweisend eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte angeordnete Kupplungsscheibe; wobei zumindest die Gegenplatte oder die Anpressplatte die beschriebene Anpressscheibe ist.
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Die Ausführungen zu der Anpressscheibe gelten insbesondere gleichermaßen für die Reibungskupplung und umgekehrt.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö-ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer ersten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe;
- 2: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe;
- 3: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer dritten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe;
- 4: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer vierten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe;
- 5: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer fünften Ausführungsvariante einer Anpressscheibe; und
- 6: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer sechsten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe.
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1 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer ersten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Die Reibungskupplung 2 weist eine Gegenplatte 3, eine gegenüber der Gegenplatte 3 entlang einer Drehachse 4 der Reibungskupplung 2 verlagerbare Anpressplatte 5 und eine zwischen Anpressplatte 5 und Gegenplatte 3 angeordnete Kupplungsscheibe 6 auf. Die Gegenplatte 3 ist über Nietverbindungen mit einem Kupplungsdeckel 24 verbunden. Hier ist die Gegenplatte 3 als Anpressscheibe 1 ausgeführt.
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Die Anpressscheibe 1 weist ein ringförmiges erstes Element 7 und ein ringförmiges zweites Element 8 auf, wobei das erste Element 7 in einer radialen Richtung 9 außerhalb des zweiten Elements 8 angeordnet ist, wobei das erste Element 7 ein Gussteil und das zweite Element 8 ein Blechteil ist.
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Das erste Element 7 weist eine Kontaktfläche 10 zur Kontaktierung der Kupplungsscheibe 6 auf. Die Kontaktfläche 10 erstreckt sich entlang einer radialen Richtung 9 und entlang der Umfangsrichtung 16. Über die Kontaktfläche 10 erfolgt eine schaltbare Kontaktierung mit der Kupplungsscheibe 6 zur Übertragung von Drehmomenten (z. B. von einer Antriebseinheit hin zu einem Getriebe).
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Das zweite Element 8 weist an einer Innenumfangsfläche 11 eine Lagerfläche 12 auf, über die das zweite Element 8 an einem Wälzlager 13 der Reibungskupplung 2 anordenbar ist. Das zweite Element 8 ist mit dem Wälzlager 13 kraftschlüssig verbunden (z. B. durch ein Aufpressen des zweiten Elements 8 auf das Wälzlager 13, hier auf einen Außenring des Wälzlagers 13).
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Das zweite Element 8 erstreckt sich entlang der radialen Richtung 9 zwischen einem Nabenelement (hier dem Wälzlager 13) hin zur Verbindung mit dem ersten Element 7. Das erste Element 7 ist ausschließlich über das zweite Element 8 mit dem Nabenelement verbunden.
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Das erste Element 7 weist eine erste Anlagefläche 14 und das zweite Element 8 eine zweite Anlagefläche 15 auf, wobei das erste Element 7 und das zweite Element 8 über die Anlageflächen 14, 15 miteinander verbunden sind, wobei sich die Anlageflächen 14, 15 jeweils entlang einer Umfangsrichtung 16 erstrecken und zumindest teilweise gegenüber der Drehachse 4 unter einem Winkel 17 geneigt verlaufen.
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Hier sind die Elemente 7, 8 zumindest gegenüber einer zur Drehachse 4 parallelen axialen Richtung 18 formschlüssig miteinander verbunden. Die formschlüssige Verbindung erfolgt hier über zusätzliche Passstifte 21, die in jeweils einer Aussparung im ersten Element 7 und im zweiten Element 8 angeordnet sind.
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Weiter sind die Elemente 7, 8 gegenüber einer Umfangsrichtung 16 formschlüssig miteinander verbunden, hier durch die Passstifte 21.
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Das zweite Element 8 weist eine entlang einer Umfangsrichtung 16 umlaufende Verzahnungsgeometrie 19 auf. Die Verzahnungsgeometrie 19 bildet einen Mitnehmerkranz aus, so dass über den Mitnehmerkranz (z. B. von einer Antriebseinheit) ein Drehmoment auf die Anpressscheibe 1 übertragbar ist. Die Verzahnungsgeometrie 19 ist auf einer, der Kupplungsscheibe 6 gegenüberliegenden Seite der Anpressscheibe 1 angeordnet (hier hin zu einer Motorseite 27 der Reibungskupplung 2, gegenüberliegend zu einer Getriebeseite 28 der Reibungskupplung).
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Die Verzahnungsgeometrie 19 ist einteilig (also stoffschlüssig) mit dem zweiten Element 8 ausgeführt (also durch ein Umformverfahren aus dem Blechteil des zweiten Elements 8 hergestellt).
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2 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 1 sind hier keine Passstifte 21 vorgesehen. Die gegenüber einer zur Drehachse 4 parallelen axialen Richtung 18 formschlüssige Verbindung erfolgt hier über eine Umformung 23 des zweiten Elements 8, so dass gegenüber der axialen Richtung 18 ein in beide axiale Richtungen 18 wirkender Anschlag 22 gebildet ist.
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3 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer dritten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 1 ist hier die Verzahnungsgeometrie 19 an einem dritten Element 20 ausgebildet, wobei das dritte Element 20 mit dem zweiten Element 8 formschlüssig verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung erfolgt hier über ein Umformen (hier über eine durch Rollieren erzeugte Rollierung 25) des zweiten Elements 8.
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4 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer vierten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 2 und 3 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 2 ist hier die Verzahnungsgeometrie 19 an einem dritten Element 20 ausgebildet (wie zu 3 beschrieben). Im Unterschied zu 3 sind hier keine Passstifte 21 vorgesehen. Die gegenüber einer zur Drehachse 4 parallelen axialen Richtung 18 formschlüssige Verbindung erfolgt über eine Umformung 23 des zweiten Elements 8, so dass gegenüber der axialen Richtung 18 ein in beide axiale Richtungen 18 wirkender Anschlag 22 gebildet ist (wie zu 2 beschrieben).
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5 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer fünften Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 3 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 3 erfolgt hier die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element 8 und dem dritten Element 20 über eine Nietverbindung 26.
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6 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer sechsten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 4 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 4 erfolgt hier die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element 8 und dem dritten Element 20 über eine Nietverbindung 26.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anpressscheibe
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Gegenplatte
- 4
- Drehachse
- 5
- Anpressplatte
- 6
- Kupplungsscheibe
- 7
- erstes Element
- 8
- zweites Element
- 9
- radiale Richtung
- 10
- Anlagefläche
- 11
- Innenumfangsfläche
- 12
- Kontaktfläche
- 13
- Wälzlager
- 14
- erste Anlagefläche
- 15
- zweite Anlagefläche
- 16
- Umfangsrichtung
- 17
- Winkel
- 18
- axiale Richtung
- 19
- Verzahnungsgeometrie
- 20
- drittes Element
- 21
- Passstift
- 22
- Anschlag
- 23
- Umformung
- 24
- Kupplungsdeckel
- 25
- Rollierung
- 26
- Nietverbindung
- 27
- Motorseite
- 28
- Getriebeseite
