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Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluss gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Ein Schnellverschluss der eingangs genannten Art (auch Mannloch-/Füllloch-Deckel genannt) wird vom Anmelder schon lange gefertigt und vertrieben (siehe die den Anmeldungsunterlagen beigefügte Prospektkopie). Ein solcher Schnellverschluss besteht dabei aus einem eine Öffnung definierenden Wandungsbereich (auch Deckelsitz genannt), einem am Wandungsbereich (klappbar) gelagerten Deckel zum (regelmäßig druckdichten) Verschluss der Öffnung, einem am Deckel angeordneten Verrastungselement und einer am Wandungsbereich angeordneten, mit den Verrastungselement zusammenwirkenden und handbetätigbaren Verschlussmechanik, die ein um eine senkrecht zum Wandungsbereich orientierte (in diesem Fall klappbar ausgebildete) Achse drehbar und axialverstellbar gelagertes Fixierelement (hier das zylindrische Bauteil an dessen oberen Ende die Kurbel befestigt ist) aufweist. Ein solcher Schnellverschluss wird typischerweise als Deckel an einem Behälter verwendet; selbstverständlich kommen aber auch alle anderen geeigneten Verwendungszwecke in Betracht.
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Ausgehend von der geschlossenen Stellung funktioniert ein solcher Schnellverschluss wie folgt: Durch Drehen der Handkurbel kann sich der Deckel geringfügig nach oben bewegen. Ein möglicher Überdruck im Behälter kann auf diese Weise sicher abgebaut werden. Aufgrund des Verrastungselements an der Deckelkonstruktion, das mit dem Schließmechanismus am Wandungsbereich zusammenwirkt, kann die mit der Handkurbel verbundene Drehwelle (oben als Achse bezeichnet) erst dann umgeklappt werden, wenn der Stellweg so weit geöffnet ist, dass das Verrastungselement nicht mehr im Eingriff mit dem Schließmechanismus ist. Der klappbar an der Wandung gelagerte Schließmechanismus kann mit anderen Worten ausgedrückt erst dann umgeklappt werden, wenn das Verrastungselement per Handkurbel aus dem Wirkbereich des Schließmechanismus gebracht wurde.
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Der erwähnte Schnellverschluss des Anmelders hat sich an sich bestens bewährt.
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Bezüglich des hier verwendeten Begriffs ”Schnellverschluss” wird noch auf Folgendes hingewiesen: Gemäß AD 2000-Merkblatt (herausgegeben von der Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter) gelten als Schnellverschlüsse alle Verschlussarten, die gegenüber Verschlüssen mit einzeln zu betätigenden Verschlusselementen verkürzte Öffnungs- bzw. Schließzeiten haben. Darüber hinaus gibt es auch sogenannte Bügelverschlüsse, die so beschaffen sein müssen, dass der Deckel zwangsweise angelüftet wird, bevor das Verschlusselement den Deckel freigibt (siehe zum Beispiel Bügelverschlüsse gemäß DIN 28 126). Die gemäß AD 2000-Merkblatt von den Schnellverschlüssen ausgeschlossenen Bügelverschlüsse sind im folgenden stets ebenfalls gemeint, d. h. der Begriff ”Schnellverschluss” wird anmeldungsgemäß nicht im strengen Normensinn verwendet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schnellverschluss der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Handhabung weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe ist mit einem Schnellverschluss der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
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Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass das Verrastungselement mindestens ein Zapfenelement aufweist und dass das Fixierelement mindestens einen in Öffnungsrichtung des Zapfenelements verlaufenden Aufnahmebereich für das Zapfenelement, mindestens einen sich an den Aufnahmebereich anschliessenden, eine Bewegung des Zapfenelements in Öffnungsrichtung ausschliessenden Eingriffsbereich, einen ersten Axialstellbereich, in dem es in Bezug auf den Wandungsbereich drehbar gelagert ist, und einen zweiten, bezüglich des Wandungsbereichs drehgesicherten Axialstellbereich aufweist.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, umfasst die Verschlussmechanik einen Drehriegel (das oben erwähnte Fixierelement), der zwei Führungsbereiche (Aufnahme- und Eingriffsbereich) für das am Deckel angeordnete Verrastungselement aufweist, wobei man den Verschlussvorgang geistig in drei Teilvorgänge aufspalten kann, und zwar erstens den Schritt, bei dem das Deckelelement zugeklappt wird. Der Drehriegel ist bei diesem Schritt so positioniert, dass das Zapfenelement im Aufnahmebereich in Öffnungsrichtung (in der Regel in Schwenkrichtung) des Deckels bewegt werden kann, und zwar so lange, bis es an einem Auflagebereich ankommt und dort aufliegt. In einem zweiten Schritt wird vorzugsweise mit einer Handkurbel eine Verdrehung des Drehriegels bewirkt. Da sich das Verrastungselement in dieser zweiten Phase bereits im Eingriffsbereich befindet, der eine Bewegung des Deckels in Öffnungs- bzw. Schwenkrichtung ausschließt, aber eine Verdrehung des Drehriegels erlaubt, erfolgt eine Drehung des Fixierelements zunächst bis zu dem Punkt, an dem das Verrastungselement zum Ende des Eingriffsbereichs gelangt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist es noch zu keiner Axialbewegung des Drehriegels gekommen. Erst im dritten Schritt, also dann wenn eine weitere Bewegung des Verrastungselements im Eingriffsbereich nicht mehr möglich ist, bewirkt die weitere Drehung der Achse bzw. Welle, dass sich der Drehriegel auf der Achse nach unten (also zum Deckelsitz hin) bewegt (dabei liegt das Verrastungselement auf dem Auflagebereich auf). Der sich so ergebende gesamte Axialstellbereich des Drehriegels weist dabei zwei Teilbereiche auf, nämlich einen ersten, relativ kurzen Bereich, in dem eine Verdrehung des Fixierelements noch möglich ist, und einen zweiten, bei dem ein am Wandungsbereich vorgesehenes Drehsicherungselement (zum Beispiel ein Führungsstift) eine Verdrehung des Drehriegels sicher ausschließt. – Diese Verdrehsicherung ist dabei insbesondere beim Öffnen des Schnellverschlusses von Bedeutung, da insbesondere bei unter hohem Druck stehenden Behältern ausgeschlossen werden muss, dass sich der Deckel schlagartig öffnen kann. Erfindungsgemäß ist dieses Problem dadurch gelöst, dass beim Öffnen zunächst eine rein axiale Bewegung des Drehriegels (bezogen auf die Achse) erfolgt. Während dieser Bewegung ist das Verrastungselement des Deckels im Eingriffsbereich gehalten (und liegt gleichzeitig auf dem Auflagebereich auf), so dass der Deckel lediglich nach oben bewegt wird. Ein gegebenenfalls vorhandener Überdruck im Behälter wird somit definiert abgebaut. Erst nach einer definierten Bewegung in Axialrichtung verläßt der Drehriegel seinen verdrehgesicherten Bereich, d. h. erst dann kann eine Verdrehung des Fixierelements erfolgen. Durch diese Verdrehung gelangt das Verrastungselement wieder in den Aufnahmebereich, d. h. erst jetzt kann der Deckel aufgeschwenkt werden.
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Zur Gewährleistung einer definierten Bewegung des Drehriegels in Axialrichtung ist, was noch genauer erläutert wird, bevorzugt vorgesehen, dass die Achse als drehbar am Wandungsbereich gelagerte Welle mit einem Außengewinde ausgebildet ist, das mit einem Innengewinde zusammenwirkt, das in einer Durchgangsbohrung an einem Fixierelement angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verrastungselement zwei Zapfenelemente aufweist und dass am Fixierelement zwei Aufnahmebereiche und zwei Eingriffsbereiche für die Zapfenelemente vorgesehen sind. Ferner ist vorgesehen, dass die Aufnahmebereiche und die Eingriffsbereiche am Fixierelement zueinander jeweils gegenüberliegend angeordnet sind. – Bei dieser bevorzugten Ausführungsform hat die Verdopplung der Zapfenelemente, der Aufnahme- und der Eingriffsbereiche den erheblichen Vorteil, dass die Welle im Prinzip nur noch auf Zug, aber nicht mehr auf Biegung beansprucht wird. In Ergänzung zur Lösung nach Schutzanspruch 1 hat diese bevorzugte Ausführungsform zur Folge, dass das Verrastungselement das Fixierelement von beiden Seiten umfasst, so dass eine einseitige, eine Biegespannung verursachende Krafteinleitung vermieden wird.
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Eine andere, besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses besteht darin (und dies gilt sowohl für die Lösung mit einem als auch mit zwei Verrastungselement[en]), dass der Aufnahmebereich als erste und der Eingriffsbereich als zweite Führungsnut ausgebildet ist. Diese Lösung gewährleistet eine besonders präzise Führung des Verrastungselements am Fixierelement, ist aber, wie weiter unten noch erläutert wird, nicht die einzige Möglichkeit, die erfindungsgemäße Lösung zu realisieren.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.
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Der Vollständigkeit halber wird noch auf die
DE 297 19 359 U1 hingewiesen. Dieser Schnellverschluss umfasst einen am Wandungsbereich fest eingeschraubten Gewindezapfen (nicht drehbar), an dem ein drehbarer Verschlussriegel gelagert ist, der seinerseits über ein Spannmutter fixierbar ist. Im Unterschied zur erfindungsgemäßen Lösung ist dieser Schnellverschluss als Zweihandbedienung ausgebildet, die darüber hinaus die Verwendung eines Schraubenschlüssels voraussetzt.
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Der erfindungsgemäße Schnellverschluss einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigt
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1 im Schnitt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses mit gewölbtem Deckel;
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2 perspektivisch von unten die aus Bohrung, Nut und Stift gebildete Verdrehsicherung;
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3 teilweise im Schnitt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses mit Schauglas im Deckel;
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4 perspektivisch den Schnellverschluss gemäß 3;
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5 perspektivisch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses;
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6 perspektivisch eine vierte Ausführungsform mit zwei Verschlussmechaniken.
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Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses bestehen aus einem eine Öffnung 1 definierenden Wandungsbereich 2 mit Dichtelementen, einem am als Deckelsitz ausgebildeten Wandungsbereich 2 gelagerten Deckel 3 zum Verschluss der Öffnung 1, mindestens einem am Deckel 3 (der gemäß 3 und 4 mit einem Schauglas 27 versehen sein kann) angeordneten Verrastungselement 4 und mindestens einer am Wandungsbereich 2 angeordneten, mit dem Verrastungselement 4 zusammenwirkenden und handbetätigbaren Verschlussmechanik 5, die ein um eine senkrecht zum Wandungsbereich 2 orientierte Achse 7 drehbar und axialverstellbar gelagertes Fixierelement 11 aufweist.
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Wesentlich für alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses ist nun, dass das Verrastungselement 4 mindestens ein Zapfenelement 6 aufweist und dass das Fixierelement 11 mindestens einen in Öffnungsrichtung des Zapfenelements 6 verlaufenden Aufnahmebereich 12 für das Zapfenelement 6, mindestens einen sich an den Aufnahmebereich 12 anschliessenden, eine Bewegung des Zapfenelements 6 in Öffnungsrichtung ausschliessenden Eingriffsbereich 13, einen ersten Axialstellbereich 15, in dem es in Bezug auf den Wandungsbereich 2 drehbar gelagert ist, und einen zweiten, bezüglich des Wandungsbereichs 2 drehgesicherten Axialstellbereich 16 aufweist.
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Aus den 1, 3, 4 und 6 geht hervor, dass zwischen dem Wandungsbereich 2 und dem Deckel 3 ein gegenüber dem Verrastungselement 4 angeordnetes Gelenk 26 vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion kommt aber auch ohne ein solches Gelenk aus, nämlich zum Beispiel dann, wenn man die Gelenke in 6 durch weitere Verschlussmechaniken ersetzt.
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Bezüglich der genauen Anordnung des Zapfenelements 6 ist mit Verweis auf die Ausführungsformen gemäß den 1, 3 und 4 vorgesehen, dass dieses in senkrechter Richtung zu einem Rand des Deckels 3 angeordnet ist. Bei einer Lösung gemäß 6 sind die Zapfenelemente parallel zur einer gedachten Mittellinie des Deckels orientiert.
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Für alle Ausführungsformen gilt allerdings, dass das Zapfenelement 6 bezogen auf eine durch die Öffnung 1 definierte Ebene im wesentlichen parallel zu dieser am Deckel 3 angeordnet ist.
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Weiterhin ist bei allen Ausführungsformen vorgesehen, dass das Fixierelement 11 mindestens einen Auflagebereich 14 für das Zapfenelement 6 aufweist, der bei aufliegendem Zapfenelement 6 zwischen diesem und dem Wandungsbereich 2 angeordnet ist.
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Zur Realisierung der Maßgabe eines ”drehgesicherten Axialstellbereichs 16” ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß den 1 bis 6 vorgesehen, dass an der Wandung 2 eine Verdrehsicherung 22 angeordnet ist, die im zweiten Axialstellbereich 16 des Fixierelements 11 mit diesem formschlüssig zusammenwirkt. Genauer gesagt ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung 22 einen Stift 23 und eine Bohrung 24 umfasst, wobei beide in Axialrichtung gesehen parallel zur Achse 7 orientiert angeordnet sind, wobei der Stift 23 an der Wandung 2 und die Bohrung 24 am Fixierelement 11 angeordnet ist. Wie sich insbesondere aus der Zusammenschau der 1 und 2 ergibt, ist die Bohrung 24 an einem Rand einer kreisbogenförmigen Nut 25 angeordnet, die in Achsrichtung gesehen eine geringere Einstichtiefe als die Bohrung 24 aufweist und in der der Stift 23 im ersten Axialstellbereich 15 des Fixierelements 11 beweglich gelagert ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Achse 7 als drehbar am Wandungsbereich 2 gelagerte Welle ausgebildet ist, wobei an einem dem Wandungsbereich 2 gegenüberliegenen Ende der Welle ein Handdrehelement 17, zum Beispiel eine Kurbel, angeordnet ist. Zwischen dem Handdrehelement 17 und dem Fixierelement 11 ist gemäß 1 eine teilweise im ersten Axialstellbereich 15 wirksame Reibschlusskupplung 18 angeordnet.
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Insbesondere mit Verweis auf die 1 bis 4 und 6 ist die Welle ferner mit einem Außengewinde 8 versehen ist, das mit einem Innengewinde 9 zusammenwirkt, das in einer Durchgangsbohrung 10 an dem Fixierelement 11 angeordnet ist.
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Aus den 1 bis 4 geht hervor, dass der Aufnahmebereich 12 als erste und der Eingriffsbereich 13 als zweite Führungsnut ausgebildet ist, wobei die erste Führungsnut parallel und die zweite Führungsnut senkrecht zur Achse 7 verläuft. Bei den Ausführungsformen gemäß 5 und 6 ist lediglich der Eingriffsbereich 13 als Führungsnut ausgebildet, während der Aufnahmebereich 12 im Prinzip einfach als Freiraum ausgebildet ist, der einer Bewegung des Zapfenelements 6 nicht im Wege steht.
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Insbesondere mit Verweis auf die 1 und 3 ist vorgesehen, dass die Welle in Axialrichtung gesehen zwei Abschnitte 19, 20 aufweist, wobei der erste Abschnitt 19 Teil eines Lagers 21 an der Wandung 2 ist und wobei am zweiten Abschnitt 20 das Außengewinde 8 angeordnet ist.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses dargestellt, bei dem ebenfalls eine Verdrehsicherung gemäß den 1 und 4 vorgesehen ist (nicht extra dargestellt), bei dem aber die Auf- und Abwärtsbewegung des Fixierelements 11 per Verschwenkung des Handdrehelements 17 und einem angedeutet dargestellten, mit dem Fixierelement 11 wirkverbundenen Exzenter erfolgt (also ohne Gewinde auskommt). Die Welle ist auch bei dieser Konstruktion drehbar gelagert, weist aber an ihrem oberen Ende eine Eingriffsnut für das mit dem Exzenter versehene Handdrehelement 17 auf.
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Bei der Ausführungsform gemäß 6 ist vorgesehen, dass das Verrastungselement 4 zwei Zapfenelemente 6, 6a aufweist und dass am Fixierelement 11 zwei Aufnahmebereiche 12, 12a und zwei Eingriffsbereiche 13, 13a für die Zapfenelemente 6, 6a vorgesehen sind, wobei die Aufnahmebereiche 12, 12a und die Eingriffsbereiche 13, 13a vorzugsweise, wie dargestellt, am Fixierelement 11 zueinander jeweils gegenüberliegend angeordnet sind. In 6 sind die Zapfenelemente 6, 6a zueinander parallel verlaufend ausgebildet. Auch vorstellbar (aber nicht dargestellt) ist, dass die Zapfenelement 6, 6 als einander zugewandte Zapfen ausgebildet sind, die in als Führungsnuten ausgebildete Aufnahmebereiche 12, 12a des Fixierelements 11 eingreifen.
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Ausgehend von der Darstellung gemäß 1 soll nachfolgend nochmals die genaue Funktionsweise des Schnellverschlusses erläutert werden:
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1 zeigt die Verschlussstellung. Der Stift 23 befindet sich in der Bohrung 24, das Fixierelement 11 ist somit gegenüber dem Wandungsbereich 2 verdrehgesichert. Das Zapfenelement 6 befindet sich im als zweite Führungsnut ausgebildeten Eingriffsbereich 13 und verhindert somit eine Öffnungsbewegung des Deckels 3.
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Durch Drehen der Achse 7 bzw. der Welle mittels des Handdrehelements 17 wird das Fixierelement 11 wegen des Innen- und Außengewindes 8, 9 vom Wandungsbereich 2 nach oben bewegt. Dabei öffnet sich langsam der Deckel 3, so dass es zu einem Druckausgleich kommen kann. Eine Verdrehung des Fixierelements 11 ist dabei solange nicht möglich, solange sich der Stift 23 in der Bohrung 24 befindet.
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Ist dies nach einer entsprechend langen Axialbewegung nicht mehr der Fall, kann sich der Stift 23 in der Nut 25 bewegen, was gleichzeitig bedeutet, dass sich nunmehr auch das Fixierelement 11 um die Achse 7 drehen kann. Gelangt dabei das auf dem Auflagebereich 14 aufliegende Zapfenelement 6 in den vorzugsweise als erste Führungsnut ausgebildeten Aufnahmebereich 12, führt dies zur Möglichkeit, dass sich das Zapfenelement 6 frei nach oben bewegen, sprich der Deckel 3 nunmehr vollständig geöffnet werden kann.
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Der Verschlussvorgang erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei zunächst die vorzugsweise vorgesehene Reibschlusskupplung 18 bewirkt, dass das Fixierelement 11 verdreht wird, sobald das Zapfenelement 6 auf dem Auflagebereich 14 aufliegt, mithin in den Eingriffsbereich 13 einbringbar ist. Der Eingriffsbereich 13 oder die Nut 25 weist dabei einen Anschlag auf, der zur Folge hat, dass sich der Stift 23 nach der Drehung genau unterhalb der Bohrung 24 befindet und dementsprechend in die Bohrung eintauchen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Öffnung
- 2
- Wandungsbereich
- 3
- Deckel
- 4
- Verrastungselement
- 5
- Verschlussmechanik
- 6, 6a
- Zapfenelement
- 7
- Achse
- 8
- Außengewinde
- 9
- Innengewinde
- 10
- Durchgangsbohrung
- 11
- Fixierelement
- 12, 12a
- Aufnahmebereich
- 13, 13a
- Eingriffsbereich
- 14
- Auflagebereich
- 15
- erster Axialstellbereich
- 16
- zweiter Axialstellbereich
- 17
- Handdrehelement
- 18
- Reibschlusskupplung
- 19
- erster Abschnitt
- 20
- zweiter Abschnitt
- 21
- Lager
- 22
- Verdrehsicherung
- 23
- Stift
- 24
- Bohrung
- 25
- Nut
- 26
- Gelenk
- 27
- Schauglas
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- AD 2000-Merkblatt [0005]
- DIN 28 126 [0005]
- AD 2000-Merkblatt [0005]
