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Die Erfindung betrifft eine Felgenabdeckung mit mindestens einer Luftdurchtrittsöffnung, und mit einer Befestigungseinrichtung, mit der die Felgenabdeckung an einem Fahrzeugrad befestigbar ist, das Radspeichen umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Montieren und/oder Demontieren einer derartigen Felgenabdeckung.
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Aus dem amerikanischen Patent
US 5,803,552 ist ein Felgenteil mit einer Abdeckung bekannt, die einen scheibenförmigen Abdeckungskörper aufweist, der mit Hilfe von Befestigungsmitteln an dem Aluminiumrad befestigbar ist. Aus dem amerikanischen Patent
US 7,510,248 B2 ist eine Montagekonstruktion für eine Felgenabdeckung bekannt, die mehrere Durchgangslöcher umfasst, in die Haltefederplatten montiert und angepasst sind. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 299 06 599 U1 ist eine Radblende für eine Felge mit einem Felgenmittelteil bekannt, wobei die Radblende von einer tellerartigen Scheibe gebildet wird, die Mittel zur Befestigung der Radblende am dem Felgenmittelteil aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigung einer Felgenabdeckung aus einem Faserverbundkunststoffmaterial an einem Fahrzeugrad, das Radspeichen umfasst, zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einer Felgenabdeckung und mit einer Befestigungseinrichtung, mit der die Felgenabdeckung an einem Fahrzeugrad befestigbar ist, das Radspeichen umfasst, dadurch gelöst, dass die Felgenabdeckung aus einem Faserverbundkunststoffmaterial gebildet und durch eine Klammerung mit Hilfe von Clips lösbar an den Radspeichen befestigbar ist. Lösbar bedeutet im Hinblick auf den Begriff befestigbar, dass die Felgenabdeckung mit Hilfe der Clips wiederholt zerstörungsfrei trennbar an den Radspeichen befestigt werden kann. Bei dem Faserverbundkunststoffmaterial handelt es sich vorzugsweise um einen mit Fasern verstärkten Kunststoff. Bei den Fasern handelt es sich vorzugsweise um Kohlenstofffasern, die auch als Carbonfasern bezeichnet werden. Die Kohlenstofffasern oder Carbonfasern sind in eine Kunststoffmatrix eingebettet. Die Felgenabdeckung ist vorteilhaft mit sämtlichen Einzelteilen und insbesondere auch mit den Clips einteilig zusammengefasst. Zu diesem Zweck sind die Einzelteile der Felgenabdeckung und die Clips vorzugsweise formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Das heißt, dass die Einzelteile und die Clips der Felgenabdeckung zunächst separat aus dem Faserverbundkunststoffmaterial gefertigt werden. In einem weiteren Herstellungsschritt werden die Einzelteile und die Clips dann formschlüssig, insbesondere mit Hilfe von Steckverbindungen, und stoffschlüssig, zum Beispiel mit Hilfe von Klebeverbindungen, fest miteinander verbunden. Diese dann einteilige Felgenabdeckung aus dem Faserverbundkunststoffmaterial kann mit Hilfe der Clips lösbar an den Radspeichen befestigt werden. An dem Fahrzeugrad stellt die Felgenabdeckung besonders vorteilhaft ein sogenanntes Aerocover aus CFK dar. Die Befestigung erfolgt vorteilhaft durch Klammerung an den Radspeichen. Die Montage erfolgt vorzugsweise in einer axialen Richtung. Die Felgenabdeckung umfasst vorteilhaft mindestens eine im Wesentlichen ringförmige trichterartige Luftdurchtrittsöffnung. Durch die mindestens eine im Wesentlichen ringförmige trichterartige Luftdurchtrittsöffnung kann ein Luftdurchsatz in einem mit der Felgenabdeckung ausgestatteten Fahrzeugrads erhöht werden, wodurch wiederum zum Beispiel eine Bremsenkühlung verbessert wird. Darüber hinaus ist die Felgenabdeckung mit der Luftdurchtrittsöffnung vorteilhaft so gestaltet, dass sich ein Abtriebsbeiwert erhöht und ein Widerstandsbeiwert verringert. Darüber hinaus schützt die Felgenabdeckung das Fahrzeugrad vor Steinschlag und einer unerwünschten Pickup-Ansammlung. Mit Hilfe zusätzlicher Schließkörper kann mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung ganz oder teilweise verschlossen werden, um, zum Beispiel an einer Hinterachse und einer Vorderachse unterschiedliche Widerstandsbeiwerte oder Abtriebsbeiwerte einzustellen. Durch das Faserverbundkunststoffmaterial kann eine Gewichtsminimierung bei hoher Steifigkeit erreicht werden. Zur Verbindung der Einzelteile und der Clips werden vorteilhaft hochtemperaturfeste Harz- und Klebesysteme verwendet.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Clips aus dem Faserverbundkunststoffmaterial gebildet sind und jeweils einen Federlaschenkörper mit mindestens einer schlitzartigen Ausnehmung umfassen, um eine gewünschte Elastizität der Clips für die lösbare Befestigung sicherzustellen. Die Größe und Gestalt der schlitzartigen Ausnehmung, insbesondere in Gestalt eines Langlochs, ist durch Versuche im Hinblick auf die gewünschte Elastizität optimiert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Clips paarweise in Umfangsrichtung voneinander weg vorgespannt sind. Die Clips sind paarweise vorteilhaft gegen zwei in Umfangsrichtung benachbarte Radspeichen vorgespannt, mit denen sich diese Clips dann im montierten Zustand verkrallen, um eine stabile Klammerung der Felgenabdeckung an den Radspeichen sicherzustellen. So wird im Betrieb eines mit dem Fahrzeugrad und der Felgenabdeckung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, insbesondere auch bei hohen Geschwindigkeiten, verhindert, dass sich die Felgenabdeckung vom Fahrzeugrad löst.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Clips als Luftleitclips mit jeweils mindestens einem Luftleitelement ausgeführt sind, das einen Innenring der Felgenabdeckung mit einem Außenring verbindet. So erhalten die Clips vorteilhaft mindestens eine Doppelfunktion. Zusätzlich zu ihrer Klammerungsfunktion dienen die Clips mit ihren Luftleitelementen besonders vorteilhaft dazu, eine gewünschte Luftströmung durch die Felgenabdeckung in das Fahrzeugrad darzustellen. Die Clips sind vorzugsweise stoffschlüssig, zum Beispiel über einen an den Clips ausgebildeten Klebeflansch, mit dem Innenring verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Clips in den Außenring gesteckt sind. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die freien Enden der Luftleitelemente in entsprechend ausgebildete Schlitze des Außenrings eingesteckt. So können die Clips besonders stabil an dem Außenring fixiert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Clips, insbesondere die Luftleitelemente, stoffschlüssig mit dem Außenring verbunden werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Clips stoffschlüssig mit einem topfartigen Zentralkörper verbunden sind. Der topfartige Zentralkörper dient vorteilhaft dazu, die Felgenabdeckung an einer Nabe des Fahrzeugsrades zu fixieren und/oder zu zentrieren. Darüber hinaus dient der topfartige Zentralkörper vorteilhaft dazu, eine weitere, vorzugsweise ringförmige und/oder trichterförmige Luftdurchtrittsöffnung zwischen dem topfartigen Zentralkörper und dem Innenring der Felgenabdeckung darzustellen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein beziehungsweise der Außenring außen mit einer Flächenschutzschicht versehen ist. Bei der Flächenschutzschicht handelt es sich vorzugsweise um ein auf den Außenring aufvulkanisiertes Silikon zum Schutz einer Felge des Fahrzeugrads vor Kratzern und zur Verbesserung des Haltes der Felgenabdeckung im montierten Zustand an dem Fahrzeugrad. Durch das aufvulkanisierte Silikon kann der Reibwert, insbesondere bei gleichzeitiger hoher Temperaturfestigkeit, wirksam gesteigert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Felgenabdeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Clips an ihren den Radspeichen zugewandten Enden mit einer reibungsmindernden Kantenschutzeinrichtung versehen sind. Die Kantenschutzeinrichtung ist vorteilhaft aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gebildet, insbesondere aus Polytetraflourethylen. Mit der Kantenschutzeinrichtung kann zum einen das Fahrzeugrad, insbesondere die Felge und die Radspeichen, bei der Montage der Felgenabdeckung vor Kratzern geschützt werden. Darüber hinaus werden die Gleiteigenschaften der Clips, die auch als Haltehaken bezeichnet werden, bei hoher Temperaturfestigkeit deutlich verbessert, wenn die Felgenabdeckung auf das Fahrzeugrad montiert wird.
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Bei einem Verfahren zum Montieren einer vorab beschriebenen Felgenabdeckung an ein Fahrzeugrad ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Felgenabdeckung so auf die Radspeichen aufgeclipst wird, dass jeweils zwei in Umfangsrichtung paarweise voneinander weg vorgespannte Clips benachbarte Radspeichen klammerartig umgreifen. Dabei wird vorteilhaft zur Montage eine Kräftekombination auf die Clips ausgeübt, die im Betrieb eines mit der Felgenabdeckung ausgestatteten Fahrzeugrads im Fahrbetrieb nicht auftritt. So wird ein selbständiges Öffnen der Clips durch im Fahrbetrieb auftretende Kräfte sicher verhindert.
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Bei einem Verfahren zum Demontieren einer vorab beschriebenen Felgenabdeckung von einem Fahrzeugrad ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die paarweise voneinander weg vorgespannten Clips mit Hilfe einer in die Felgenabdeckung integrierten Demontagehilfseinrichtung in Umfangsrichtung so weit aufeinander zu bewegt werden, dass die Klammerung aufgehoben wird. Die Demontagehilfseinrichtung umfasst zum Beispiel Montageklappen, die außen an der Felgenabdeckung schwenkbar angebracht sind. Diese Montageklappen wirken besonders vorteilhaft mit einer Seilzugeinrichtung innen an der Felgenabdeckung zusammen, so dass bei einer auf die Montageklappen aufgebrachten schwenkenden Demontagebewegung die Clips aufeinander zu bewegt werden. So kann ein ansonsten gegebenenfalls erforderliches Demontieren des Fahrzeugrads entfallen.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch eine Felgenabdeckung mit einer derartigen Demontagehilfseinrichtung.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Fahrzeugrad oder auch ein Fahrzeugrad mit einer vorab beschriebenen Felgenabdeckung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Felgenabdeckung mit einem Zentralkörper, einem Innenring, einem Außenring und mit Clips aus einem Faserverbundkunststoffmaterial;
- 2 die Felgenabdeckung aus 1 aus einer anderen Perspektive;
- 3 die Felgenabdeckung aus den 1 und 2 in einer Explosionsdarstellung;
- 4 einen Ausschnitt der Felgenabdeckung aus den 1 bis 3 mit zwei Clips, die an zwei Radspeichen eines Fahrzeugrads montiert sind;
- 5 einen Clip alleine im Schnitt;
- 6 eine perspektivische Darstellung eines freien Endes des Clips aus 5 mit einer Kantenschutzeinrichtung;
- 7 eine ähnliche Darstellung wie in 2 mit einer in die Felgenabdeckung integrierten Demontagehilfseinrichtung;
- 8 die Felgenabdeckung aus 7 aus einer anderen Perspektive; und
- 9 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Funktion der Demontagehilfseinrichtung aus den 7 und 8.
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In den 1 bis 3 ist eine Felgenabdeckung 1 mit einem Zentralkörper 2, einem Innenring 3 und einem Außenring 4 in zwei verschiedenen Perspektiven und einer Explosionsdarstellung gezeigt. An dem Außenring 4 ist außen eine Flächenschutzschicht 5 angebracht. Die im Wesentlichen ringförmige Flächenschutzschicht 5 ist vorzugsweise aus Silikon gebildet und auf den Außenring 4 aufvulkanisiert.
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In 3 sind unterhalb des Zentralkörpers 2 insgesamt fünf Schließkörper 6 bis 10 dargestellt, die optional in einer Variante der Felgenabdeckung 1 verwendet werden können, um eine Luftdurchtrittsöffnung ganz oder teilweise zu verschließen. Die Schließkörper 6 bis 10 können darüber hinaus dazu verwendet werden, die Stabilität der montierten Felgenabdeckung 1 zu erhöhen.
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Eine nicht näher bezeichnete Befestigungseinrichtung der Felgenabdeckung 1 zur Befestigung an einem Fahrzeugrad umfasst insgesamt zehn Clips 11 bis 20. Die Clips 11 bis 20 sind montagemäßig in Paaren 11, 12; 13, 14; 15, 16; 17, 18; 19, 20 zusammengefasst. Jeder Clip der Clips 11 bis 20 umfasst einen Federlaschenkörper 21 bis 30. Darüber hinaus ist jeder Clips 11 bis 20 noch mit einem Luftleitelement 31 bis 40 kombiniert.
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Die Clips 15, 16 sind an Klebestellen 51, 52 fest mit dem Zentralkörper 2 und dem Innenring 3 verbunden. Darüber hinaus ist an dem Außenring 4 eine Steckverbindung 53 für das Luftleitelement 35 des Clips 15 angedeutet. So werden der Zentralkörper 2, der Innenring 3, der Außenring 4 und die Clips 11 bis 20 mit den Luftleitelementen 31 bis 40 stabil miteinander verbunden.
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In 5 ist der Clip 11 mit dem Federlaschenkörper 21 und dem Luftleitelement 31 alleine im Schnitt dargestellt. Der Federlaschenkörper 21 ist in dem Clip 11 einstückig mit dem Luftleitelement 31 verbunden. Zur Darstellung einer gewünschten Elastizität ist der Federlaschenkörper 21 mit einer im Wesentlichen schlitzartigen Ausnehmung 66 versehen. Über die Gestalt und die Größe der Ausnehmung 66 wird eine gewünschte Elastizität oder Federsteifigkeit des Federlaschenkörpers 21 in dem Clip 11 vorgegeben.
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In 6 sieht man, dass der Federlaschenkörper 21 des Clips 11 an seinem freien Ende mit einer Kantenschutzeinrichtung 68 ausgestattet ist, Die Kantenschutzeinrichtung 68 umfasst einen längsgeschlitzten Rohrkörper 69 aus Polytetrafluorethylen. Der längsgeschlitzte Rohrkörper 69 ist auf das freie Ende des Federlaschenkörpers 21 aufgesteckt oder aufgeschoben und verklebt.
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In den 1 bis 3 sieht man, dass der Zentralkörper 2 insgesamt fünf Verbindungs- und Positionierlaschen 41 bis 45 umfasst. Mit den Verbindungs- und Positionierlaschen 41 bis 45 kann die Felgenabdeckung 1 zum einen auf einer Nabe des Fahrzeugrads positioniert und gegebenenfalls zentriert werden. Darüber hinaus dienen die Verbindungs- und Positionierlaschen 41 bis 45 dazu, den Zentralkörper 2 mit dem Innenring 3 zu verbinden.
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Des Weiteren dient der Zentralkörper 2 zur Darstellung einer Luftdurchtrittsöffnung 48 zwischen dem Zentralkörper 2 und dem Innenring 3. Die Luftdurchtrittsöffnung 48 ist in Umfangsrichtung durch die Verbindungs- und Positionierlaschen 41 bis 45 unterbrochen. Darüber hinaus kann die Größe der Luftdurchtrittsöffnung 48 noch mit den Schließkörpern (6 bis 10 in 3) reduziert werden.
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Eine weitere Luftdurchtrittsöffnung 49 ist zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 vorgesehen. Die Luftdurchtrittsöffnungen 48 und 49 sind ringförmig und im Wesentlichen trichterartig ausgeführt. Dadurch wird eine ausreichende Luftströmung von außen durch die Felgenabdeckung 1 in das Radinnere ermöglicht.
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In 4 ist in einem Ausschnitt perspektivisch dargestellt, wie mit zwei voneinander weg vorgespannten Clips 11, 12 eine stabile Klammerung 50 an zwei Radspeichen 61, 62 eines Fahrzeugrads 60 realisiert wird. Durch Zusammendrücken der beiden Clips 11, 12 können diese elastisch so aufeinander zu bewegt werden, bis die Clips 11, 12 auf die Radspeichen 61, 62 montiert werden können.
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Nach der Montage umgreifen die Clips 11, 12 die Radspeichen 61, 62 mit ihren freien Enden klammerartig. So wird auf einfache Art und Weise mit den Clips 11, 12 eine stabile, aber lösbare Klammerung 50 realisiert. Durch Zusammendrücken der Clips 11, 12 kann die Halterung 50 wieder geöffnet werden. Da eine derartige Kräftekombination im Fahrbetrieb nicht auftritt, wird ein unerwünschtes Öffnen der Clips im Fahrbetrieb sicher verhindert.
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In den 7 bis 9 ist veranschaulicht, wie die Halterung (50 in 6) der Felgenabdeckung 1 mit einer Demontagehilfseinrichtung 70 auf einer dem Fahrzeugrad abgewandten Vorderseite der Felgenabdeckung 1 ausgeführt werden kann. Die Demontagehilfseinrichtung 70 umfasst insgesamt fünf Montageklappen 71, 74, 75. Jede Montageklappe 71, 74, 75 ist einem der paarweise kombinierten Clips 11, 12; 13, 14; 15, 16; 17, 18; 19, 20 zugeordnet.
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Die Montageklappen 71, 74, 75 sind jeweils um eine Schwenkachse 76 schwenkbar. Die auf einer Vorderseite der Felgenabdeckung 1 angeordneten Montageklappen 71, 74, 75 sind auf der Rückseite der Felgenabdeckung jeweils mit einer Seilzugeinrichtung 72 kombiniert. Dabei wirkt die Montageklappe 71 so mit der Seilzugeinrichtung 72 zusammen, dass zwei Federlaschenkörper 23, 24 aufeinander zu bewegt werden, wie in 9 durch Pfeile 78 und 79 angedeutet ist, wenn die Montageklappe 71 verschwenkt wird, wie durch einen Pfeil 77 in 9 angedeutet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Felgenabdeckung
- 2
- Zentralkörper
- 3
- Innenring
- 4
- Außenring
- 5
- Flächenschutzschicht
- 6
- Schließkörper
- 7
- Schließkörper
- 8
- Schließkörper
- 9
- Schließkörper
- 10
- Schließkörper
- 11
- Clips
- 12
- Clips
- 13
- Clips
- 14
- Clips
- 15
- Clips
- 16
- Clips
- 17
- Clips
- 18
- Clips
- 19
- Clips
- 20
- Clips
- 21
- Federlaschenkörper
- 22
- Federlaschenkörper
- 23
- Federlaschenkörper
- 24
- Federlaschenkörper
- 25
- Federlaschenkörper
- 26
- Federlaschenkörper
- 27
- Federlaschenkörper
- 28
- Federlaschenkörper
- 29
- Federlaschenkörper
- 30
- Federlaschenkörper
- 31
- Luftleitelement
- 32
- Luftleitelement
- 33
- Luftleitelement
- 34
- Luftleitelement
- 35
- Luftleitelement
- 36
- Luftleitelement
- 37
- Luftleitelement
- 38
- Luftleitelement
- 39
- Luftleitelement
- 40
- Luftleitelement
- 41
- Verbindungs- und Positionierlasche
- 42
- Verbindungs- und Positionierlasche
- 43
- Verbindungs- und Positionierlasche
- 44
- Verbindungs- und Positionierlasche
- 45
- Verbindungs- und Positionierlasche
- 48
- Luftdurchtrittsöffnung
- 49
- Luftdurchtrittsöffnung
- 50
- Klammerung
- 51
- Klebestelle
- 52
- Klebestelle
- 53
- Steckverbindung
- 60
- Fahrzeugrad
- 61
- Radspeiche
- 62
- Radspeiche
- 66
- Ausnehmung
- 68
- Kantenschutzeinrichtung
- 69
- Rohrkörper
- 70
- Demontagehilfseinrichtung
- 71
- Montageklappe
- 72
- Seilzugeinrichtung
- 74
- Montageklappe
- 75
- Montageklappe
- 76
- Schwenkachse
- 77
- Pfeil
- 78
- Pfeil
- 79
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5803552 [0002]
- US 7510248 B2 [0002]
- DE 29906599 U1 [0002]
