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GEGENSTAND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung handelt von einem beweglichen Element eines Kraftfahrzeugs, insbesondere von einer Aktuatorbaugruppe für ein bewegliches Element des Kraftfahrzeugs.
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STAND DER TECHNIK
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Im Stand der Technik ist ein bewegliches Element eines Fahrzeugs bekannt, das eine Öffnung bildet, in der eine Aktuatorbaugruppe des beweglichen Elements angeordnet ist, insbesondere ein Aktuator eines Schlosses einer Heckklappe des Fahrzeugs, die einen an der Stirnseite offenen Hohlraum umfasst und mit einem Deckel geschlossen wird, der um eine waagerechte Achse in Fahrtrichtung des Fahrzeugs geschwenkt werden kann.
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Der schwenkbare Deckel, der den Hohlraum der Aktuatorbaugruppe verschließt, übernimmt die Aufgabe eines Betätigungshebels der Betätigungselemente der Verriegelung oder des Riegels der Aktuatorbaugruppe des beweglichen Elements. Andere Alternativen der Betätigung sind bekannt und ebenso wirksam, wie die sogenannten Push-Aktuatoren.
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Das bewegliche Element umfasst eine Öffnung, in der die Aktuatorbaugruppe eingebaut wird, wobei die Montage sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite des Hohlraums des Betätigungsmittels durchgeführt wird, so dass die Aktuatorbaugruppe fertig eingebaut wird, nachdem sie über die Öffnung des beweglichen Elements angeordnet wurde. Das heißt, die Aktuatorbaugruppe wird nicht direkt auf dem beweglichen Element eingebaut, sondern es ist erforderlich, dass ein Teil der Elemente der Aktuatorbaugruppe am beweglichen Element befestigt werden und erst danach die weiteren Elemente der Aktuatorbaugruppe eingebaut werden.
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BESCHREIBUNG
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen oder mehrere der oben genannten Nachteile durch ein in den Ansprüchen dargelegtes bewegliches Element zu überwinden.
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Das bewegliche Element des Kraftfahrzeugs umfasst ein Strukturbauteil aus Kunststoff, das dem beweglichen Element Steifigkeit verleiht; ein hinteres Verkleidungsbauteil aus Kunststoffmaterial, das mechanisch mit der Rückseite des Strukturbauteils gekoppelt werden kann und das Strukturbauteil aus Kunststoff außen abdeckt; eine Aktuatorbaugruppe des beweglichen Elements, das ein Gehäuse umfasst, das einen Hohlraum begrenzt, einen Aktuator, der in dem Hohlraum angeordnet ist und mindestens ein Befestigungselement, das die Aktuatorbaugruppe mit dem beweglichen Element koppelt, wenn eine Vorderseite des Gehäuses der Aktuatorbaugruppe in einer umhüllenden Kapsel des Strukturbauteils aufgenommen ist und außerdem durchquert das Gehäuse der Aktuatorbaugruppe eine Öffnung des Verkleidungsbauteils, das der umhüllenden Kapsel des Strukturbauteils gegenüberliegen kann, wobei mindestens ein Befestigungselement an der Rückseite der umhüllenden Kapsel angeordnet ist, um außen mit der Vorderseite des Gehäuses der Aktuatorbaugruppe gekoppelt zu werden, das durch die Öffnung des Verkleidungsbauteils eingeführt wird; außerdem stützt sich die Aktuatorbaugruppe an einer hinteren Stirnstützfläche ab, die durch einen umlaufenden Rand der Durchgangsöffnung des Verkleidungsbauteils gebildet wird.
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Das Vorliegen eines Strukturbauteils aus Kunststoffmaterial ermöglicht es, eine umhüllende Kapsel zum Klemmen und Halten der Aktuatorbaugruppe herzustellen. Genauer gesagt, kann die umhüllende Kapsel komplementär zur Vorderseite des Gehäuses der Aktuatorbaugruppe gestaltet sein, und kann so das Klemmen und die spätere Befestigung der Aktuatorbaugruppe am beweglichen Element vereinfachen.
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Das Strukturbauteil und die umhüllende Kapsel sind einstückig aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, wobei dieses Teil in einem einzigen Spritzvorgang erstellt werden kann.
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Die Aktuatorbaugruppe des beweglichen Elements weist eine einfache Montage auf, da sie direkt am Boden der umhüllenden Kapsel des beweglichen Elements festgeklemmt wird. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen Teile oder Komponenten erforderlich, wie Verstärkungen aus Kunststoff, um eine Befestigung zu ermöglichen und der Gesamtanordnung mehr Steifigkeit zu verleihen, da die umhüllende Kapsel in einem einzigen Herstellungsvorgang zusammen mit dem Strukturbauteil gefertigt wird.
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Die umhüllende Kapsel umfasst mindestens eine Durchgangsöffnung, die am Boden der umhüllenden Kapsel angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung kann dem offenen Eingangsende eines am Boden des Gehäuses angeordneten hohlen Rohrkörpers gegenüberliegen.
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Das Strukturbauteil aus Kunststoffmaterial, das hintere Verkleidungsbauteil aus Kunststoffmaterial und die Aktuatorbaugruppe werden nacheinander gekoppelt und mechanisch mit Hilfe mindestens eines einschraubbaren Befestigungselements an dem hohlen Rohrkörper befestigt. Das Befestigungselement steht vorne über, um so die Durchgangsöffnung zu durchqueren und in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe innerhalb der Durchgangsöffnung eine Sicherungsmutter zur Klemmung aufzunehmen; auf diese Weise kann ein Ausbau der Aktuatorbaugruppe durch unbefugtes Personal verhindert werden.
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Der hohle Rohrkörper umfasst ein verschlossenes Ende, das dem offenen Eingangsende des hohlen Rohrkörpers gegenüberliegt, das sich vom Boden des Hohlraums zur Eingangsöffnung des Hohlraums der Aktuatorbaugruppe erstreckt. Das Befestigungselement ist somit von der hinteren Stirnseite des beweglichen Elements aus nicht zugänglich.
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Um den erforderlichen Dichtheitsgrad des beweglichen Elements in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe innerhalb der Durchgangsöffnung des Verkleidungsbauteils aus Kunststoff zu erreichen, umfasst das Gehäuse der Aktuatorbaugruppe einen umlaufenden Rahmen, der gegenüber der hinteren Stirnstützfläche des Verkleidungsbauteils liegt, wobei der umlaufende Rahmen eine umlaufende Aussparung umfasst, die eine Dichtung aufnimmt, die sich gegen die hintere Stirnstützfläche des Verkleidungsbauteils abstützt.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das Abstützen der Aktuatorbaugruppe gegen das Verkleidungsbauteil vorgenommen wird und die Befestigung der genannten Aktuatorbaugruppe mit dem Strukturbauteil vorgenommen wird, weshalb eine besondere Kontrolle der Toleranzen erforderlich ist, sowohl bei der Herstellung, als auch bei der Montage und dem Betrieb, für einen ordnungsgemäßen Zusammenbau der genannten Bauteile.
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Die Dichtung umfasst mindestens zwei umlaufende Lippen, die so ausgeführt sind, dass sie physisch gegen die hintere Stirnstützfläche des Verkleidungsbauteils anliegen. Wenn sich also die Aktuatorbaugruppe auch nicht in der optimalen oder Soll-Einbauposition befindet, so ermöglicht es das Vorliegen der mindestens zwei umlaufenden Lippen den Kontakt zwischen der Dichtung und dem Verkleidungsbauteil zu sichern und so die Dichtheit der genannten Bauteile zu gewährleisten.
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Die Dichtung verhindert den Durchtritt von Witterungseinflüssen von der hinteren Stirnfläche des Verkleidungsbauteils zur hinter Stirnfläche des Strukturbauteils des beweglichen Elements.
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Die Verwendung von Kunststoffmaterialien bei dem Strukturbauteil, dem hinteren Verkleidungsbauteil und der Aktuatorbaugruppe ermöglicht es diesem, eine größere Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, ohne dass es notwendig wäre, Oberflächenbehandlungen vorzunehmen. Außerdem bringt die Ausführung des Hohlraums der Aktuatorbaugruppe aus Kunststoffmaterial eine beträchtliche Minderung des Gewichts der Aktuatorbaugruppe mit sich.
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Um den Grad der Verbindung und Befestigung zwischen dem Strukturbauteil aus Kunststoff und dem Verkleidungsbauteil aus Kunststoff zu erhöhen, wird mindestens ein Verstärkungskleber angeordnet, der über eine erste Seite mit einer Rückseite des Strukturbauteils verbunden ist und über eine zweite Seite mit einer Vorderseite des Verkleidungsbauteils verbunden ist.
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Das mindestens eine Verstärkungsklebeelement ist neben dem umlaufenden Rand der Durchgangsöffnung des Verkleidungsbauteils aus Kunststoff angeordnet. Da nunmehr eine Abstützung der Aktuatorbaugruppe am Verkleidungsbauteil vorliegt und die Befestigung der Aktuatorbaugruppe am Strukturbauteil, kommt es zu einer Überlastung, wenn der Benutzer den Vorgang der Öffnung oder Verriegelung des beweglichen Elements durch Kraftausübung auf die Aktuatorbaugruppe vornimmt. Zum Ausgleich der Spannungen, die sich aus dieser Betätigung ergeben können, wird ein Klebeelement angewendet, um den direkten Kontakt und die Übertragung von Kräften zwischen dem Verkleidungsbauteil und dem Strukturbauteil aufrechtzuerhalten.
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Der Hohlraum der Aktuatorbaugruppe umfasst mindestens einen Fortsatz, der sich von der Vorderseite des Hohlraums zur hinteren Stirnseite der umhüllenden Kapsel des Strukturbauteils erstreckt. Die umhüllende Kapsel umfasst mindestens eine Durchgangsöffnung, die gegenüber dem mindestens einen Fortsatz zu liegen kommen kann, die die Positionierung der Aktuatorbaugruppe in der Montageposition dieser Baugruppe innerhalb der Durchgangsöffnung sichert.
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Ein Montageverfahren der Aktuatorbaugruppe im beweglichen Element des Kraftfahrzeugs umfasst die Schritte der Einführung der Aktuatorbaugruppe in die Durchgangsöffnung des hinteren Verkleidungsbauteils; die Aufnahme des Gehäuses der Aktuatorbaugruppe innerhalb der umhüllenden Kapsel des Strukturbauteils aus Kunststoff; das Abstützen der Aktuatorbaugruppe entlang des umlaufenden Rands der Durchgangsöffnung des Verkleidungsbauteils aus Kunststoff; und die mechanische Befestigung der Vorderseite des Gehäuses an der Rückseite der umhüllenden Kapsel mit Hilfe mindestens eines Befestigungselements, das von der Vorderseite des Strukturbauteils aus zugänglich ist. Da es neben der Aktuatorbaugruppe und den Verkleidungs- und Strukturbauteilen keine zusätzlichen Bauteile gibt, die das bewegliches Element bilden, ist es möglich, die Aktuatorbaugruppe dem beweglichen Element zu nähern über eine Rückseite des beweglichen Elements und die Befestigung an einer Vorderseite des genannten beweglichen Elements vorzunehmen, weshalb hier ein einfacher und wirksamer Montagevorgang ermöglicht wird.
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Das Verfahren umfasst außerdem das Einführen von mindestens einem Befestigungselement der Aktuatorbaugruppe in einen hohlen Rohrköper, der am Boden des Gehäuses angeordnet ist, wobei die am Boden der umhüllenden Kapsel angeordnete Durchgangsöffnung durchquert wird, um in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe innerhalb der Durchgangsöffnung den Boden des Gehäuses, der gegenüber dem Boden der umhüllenden Kapsel zu liegen kommen kann, mechanisch zu koppeln.
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Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt, an einem Bereich neben dem umlaufenden Rand der Durchgangsöffnung mindestens ein Verstärkungsklebelement anzuordnen, das über eine erste Seite mit einer Rückseite des Strukturbauteils verbunden ist und über eine zweite Seite mit einer Vorderseite des Verkleidungsbauteils verbunden ist.
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Das Verfahren umfasst weiterhin den anfänglichen Schritt, eine Dichtung innerhalb eines umlaufenden Rahmens aufzunehmen, der in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe innerhalb der Durchgangsöffnung gegenüber der Stützfläche des Verkleidungsbauteils zu liegen kommen kann.
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Figurenliste
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Eine genauere Erklärung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung auf der Grundlage der beiliegenden Figuren.
- Die 1.- Zeigt eine Profilansicht eines Querschnitts einer Aktuatorbaugruppe in einer eingebauten Position in einem beweglichen Element eines Fahrzeugs.
- Die 2.- Zeigt einen Aufriss einer hinteren Stirnseite eines Verkleidungsbauteils des beweglichen Elements des Fahrzeugs.
- Die 3.- Zeigt einen Aufriss einer hinteren Stirnseite eines Strukturbauteils des beweglichen Elements des Fahrzeugs.
- Die 4.- Zeigt eine Profilansicht eines Querschnitts einer Aktuatorbaugruppe in einer eingebauten Position des beweglichen Elements des Fahrzeugs.
- Die 5.- Zeigt ein Detail eines Aufrisses der hinteren Stirnseite des Strukturbauteils des beweglichen Elements des Fahrzeugs.
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BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführung des beanspruchten beweglichen Elements eines Kraftfahrzeugs unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Insbesondere konzentriert sich die dargestellte Ausführungsform auf eine Heckklappe oder Hecktüre eines beliebigen Kraftfahrzeugs, wobei diese Heckklappe Zugang zu einem Kofferraum des genannten Fahrzeugs ermöglicht.
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In der 2 wird detailliert ein Verkleidungsbauteil 112 aus Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel mit Talkum gefülltem Polypropylen gezeigt. Das Verkleidungsbauteil 112 hat die Aufgabe, eine geeignete Oberflächenbeschaffenheit bereitzustellen, die sowohl die Erfordernisse im Hinblick auf das Design als auch auf die Sicherheit erfüllt. Die Ausführung des Verkleidungsbauteils 112 aus Kunststoffmaterial ermöglicht es, einfacher dreidimensionale Volumen und Geometrien zu erzeugen. Das Verkleidungsbauteil 112 umfasst eine Öffnung 221, um die Aktuatorbaugruppe 111 aufzunehmen, die in der Figur nicht dargestellt ist.
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In der 4 wird detailliert ein Strukturbauteil 113 gezeigt, das aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel mit Glasfaser verstärktem Polypropylen besteht, und das dem beweglichen Element Steifigkeit verleiht. Ebenso wie das Verkleidungsbauteil 112, ermöglicht es die Ausführung des Strukturbauteils 113 aus Kunststoffmaterial einfacher dreidimensionale Volumen und Geometrien zu erzeugen. So umfasst das Strukturbauteil 113 eine umhüllende Kapsel 311, um die Aktuatorbaugruppe 111 aufzunehmen. Die umhüllende Kapsel 311 bildet mit dem Strukturbauteil 113 eine einstückige Gesamtanordnung, dank eines einzigen Spritzvorgangs, und ermöglicht es so, die Anzahl der vorliegenden Bauteile zu verringern und den Zusammenbau der Aktuatorbaugruppe 111 mit dem beweglichen Element zu vereinfachen. Außerdem kann das Verkleidungsbauteil 112 mechanisch mit der Rückseite des Strukturbauteils 113 gekoppelt werden, um das Strukturbauteil außen abzudecken.
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In Verbindung mit den 1 und 4 wird eine Profilansicht eines Querschnitts einer Aktuatorbaugruppe 111 gezeigt, in der auf einem beweglichen Element eines Fahrzeugs eingebauten Position. Die Aktuatorbaugruppe 111 befindet sich insbesondere in einer zentrierten Position in Bezug auf die Querrichtung, wobei diese Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
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In Verbindung mit den 1 und 4, erstreckt sich die umhüllende Kapsel 311 des Strukturbauteils 113 aus Kunststoff von der hinteren Stirnseite des Strukturbauteils 113 zum Inneren des Fahrzeugs, damit sie in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe 111 im beweglichen Element die Aktuatorbaugruppe 111 durch Einführen aufnehmen kann.
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Das Strukturbauteil 113 und die umhüllende Kapsel 311 werden einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, was in einem einzigen Spritzvorgang stattfinden kann.
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Die Aktuatorbaugruppe 111 umfasst ein Gehäuse 114, das einen Hohlraum 115 bildet, der an einer Eingangsöffnung 116 offen ist und mit einem Aktuator 122 in Form eines schwenkbaren Deckels geschlossen wird, auf dem ein Unterscheidungszeichen des Kraftfahrzeugs angebracht sein kann. Unter Aktuator 122 ist das Bauteil zu verstehen, das von einem Benutzer zur Aktivierung oder Deaktivierung von Mechanismen betätigt werden kann, die die Verriegelung oder Entriegelung des beweglichen Elements ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verriegelungsmechanismen in den Figuren nicht dargestellt sind.
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Der Aktuator 122 wird in einem Hohlraum 115 auf einer waagerechten Rotationsachse 123 montiert, die senkrecht zur Fahrtachse des Fahrzeugs verläuft. Der Aktuator 122 kann zwischen einer Verriegelungsposition und einer maximalen Öffnungsposition verschwenkt werden, in der er auf einen Riegel des Betätigungsmechanismus einwirkt.
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Das Verkleidungsbauteil 112 umfasst eine Durchgangsöffnung 221, die gegenüber der umhüllenden Kapsel 311 des Strukturbauteils zu liegen kommen kann; das Gehäuse 114 kann somit über die Öffnung 221 eingeführt werden, bis die Vorderseite des Bodens des Hohlraums 115 teilweise in Kontakt mit der hinteren Stirnseite der umhüllenden Kapsel 311 kommt.
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In Verbindung mit den 1, 3 und 4, umfasst die umhüllende Kapsel 311 mindestens eine Durchgangsöffnung 312, die am Boden der umhüllenden Kapsel 311 angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung 312 kann gegenüber dem offenen Eingangsende 121 eines hohlen Rohrkörpers 118 zu liegen kommen, welcher am Boden des Gehäuses 114 angeordnet ist, damit mindestens ein Befestigungselement 411 durchtreten kann, für die darauffolgende mechanische Kopplung des Strukturbauteils 113 mit dem Verkleidungsbauteil 112 und der Aktuatorbaugruppe 111.
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Ein erstes Ende 412 des Befestigungselements 411 kann in den hohlen Rohrköper 118 eingeschraubt werden, so dass ein zweites freies Ende 413, das dem ersten Ende 412 gegenüberliegt, die Durchgangsöffnung 312 durchquert, um in der Montageposition der Aktuatorbaugruppe 111 im beweglichen Element eine Sicherungsmutter 414 zur Klemmung und die entsprechende Unterlegscheibe aufzunehmen. Auf diese Weise wird ein Ausbau der Aktuatorbaugruppe 111 durch unbefugtes Personal verhindert.
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Das Befestigungselement 411 ist also von der hinteren Stirnseite des beweglichen Elements des Fahrzeugs aus nicht zugänglich.
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Der hohle Rohrkörper 118 umfasst ein geschlossenes Ende 119, das dem offenen Eingangsende 121 des hohlen Rohrkörpers 118 gegenüberliegt, und das sich vom Boden des Hohlraums 115 zur Eingangsöffnung 116 des Hohlraums 115 der Aktuatorbaugruppe 111 erstreckt.
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Das Gehäuse 114 der Aktuatorbaugruppe 111 umfasst einen umlaufenden Rahmen 117, der um die Eingangsöffnung 116 angeordnet ist, so dass der umlaufende Rahmen 117 gegenüber der hinteren Stirnstützfläche zu liegen kommt, die um die Öffnung 221 des Verkleidungsbauteils 112 verläuft.
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Der umlaufende Rahmen 117 umfasst eine umlaufende Aussparung, die eine Dichtung 124 aufnimmt, die sich gegen die hintere Stirnstützfläche des Verkleidungsbauteils 112 abstützen kann.
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Die Dichtung 124 umfasst mindestens zwei umlaufende Lippen, die ausgeführt sind um physisch gegen die hintere Stirnstützfläche des Verkleidungsbauteils 112 anzuliegen, und so den Durchtritt von Witterungseinflüssen ins Innere des beweglichen Elements des Fahrzeugs zu verhindern.
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Für das in der 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein Verstärkungsklebeelement 511 auf der hinteren Stirnseite des Strukturbauteils 113 vorgesehen, in einem Bereich neben der umhüllenden Kapsel 311, und auf der Vorderseite des Verkleidungsbauteils 112, so dass das mindestens eine Klebeelement 511 eine mechanische Verbindung sowohl zu dem Verkleidungsbauteil 112 als auch zu dem Strukturbauteil 113 herstellt, um so den Grad der Verbindung und Befestigung zwischen den beiden Bauteilen des beweglichen Elements zu erhöhen.
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Bei den Vorgängen zur Öffnung und Verriegelung des beweglichen Elements wirkt der Benutzer auf das Betätigungselement 122 ein, und übt auf dieses die notwendige Kraft aus, um das bewegliches Element zu bewegen. Zur Verbesserung der Übertragung von Kräften zwischen dem Strukturbauteil 113 und dem Verkleidungsbauteil 112 wird zumindest ein Klebeelement 511 an einem Bereich neben dem Gehäuse 114 der Aktuatorbaugruppe 11 angebracht.
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In dem gezeigten Beispiel bildet das Strukturbauteil 113 zwei senkrechte Klebeflächen auf beiden Seiten der umhüllenden Kapsel 311, die das Klebeelement 511 aufnehmen können. Das Verkleidungsbauteil 112 umfasst seinerseits zwei senkrechte Klebeflächen auf beiden Seiten der Öffnung 221 des Verkleidungsbauteils 112, die komplementär zu den senkrechen Klebeflächen des Strukturbauteils 113 ausgeführt sind. Auf diese Weise wird das ordnungsgemäße Verkleben beider Bauteile und die Möglichkeit der Versteifung dieses Bereichs gewährleistet.
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Der Hohlraum 115 der Aktuatorbaugruppe 111 umfasst mindestens einen Fortsatz 125, der sich von der Vorderseite des Hohlraums zur hinteren Stirnseite der umhüllenden Kapsel 311 des Strukturbauteils 113 erstreckt. Die umhüllende Kapsel 311 umfasst mindestens eine Durchgangsöffnung, die gegenüber des mindestens einen Fortsatzes 125 zu liegen kommen kann, und die die Positionierung der Aktuatorbaugruppe 111 in der Montageposition innerhalb der Durchgangsöffnung 221 sichert.
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Es wurde zwar auf eine konkrete Ausführung der Erfindung Bezug genommen, aber für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es dennoch offensichtlich, dass das beschriebene bewegliche Element eines Kraftfahrzeugs in zahlreichen Punkten variiert und abgeändert werden kann und dass alle hier erwähnten Details durch technisch gleichwertige ersetzt werden können, ohne dass hierdurch der in den beiliegenden Ansprüchen dargelegte Schutzbereich verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 111
- Aktuatorbaugruppe
- 112
- Verkleidungsbauteil
- 113
- Strukturbauteil
- 114
- Gehäuse
- 115
- Hohlraum
- 116
- Eingangsöffnung des Hohlraums
- 117
- Umlaufender Rahmen
- 118
- Hohler Rohrkörper
- 119
- Geschlossenes Ende
- 121
- Geöffnetes Eingangsende
- 122
- Aktuator
- 123
- Rotationsachse
- 124
- Dichtung
- 125
- Fortsatz
- 221
- Öffnung
- 311
- Umhüllende Kapsel
- 312
- Durchgangsöffnung
- 411
- Einschraubbares Befestigungselement
- 412
- Erstes Ende
- 413
- Zweites Ende
- 414
- Sicherungsmutter
- 511
- Klebeelement