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Die Erfindung betrifft eine Montagebuchse nach Anspruch 1.
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Bei der Verschraubung von Radbremsscheiben für Schienenfahrzeuge werden mehrere stapelartig übereinander angeordnete Tellerfedern eingesetzt. Die Tellerfedern müssen durch eine Bohrung der Radbremsscheibe eingesetzt werden. Da der Durchmesser der Bohrung größer ist als die der Tellerfedern, ist eine Montage und eine genau Zentrierung der Tellerfedern oft schwierig.
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In der
DE 34 13 478 A1 wird eine Vorrichtung zum Einsetzen eines offenen Federrings in eine Umfangsnut einer Bohrung oder Welle gezeigt und beschrieben. Die Vorrichtung weist ein Aufnahmeteil mit einer Aufnahmeplatte auf, an deren Unterseite zwei Spannbacken über Schwenkbolzen angelenkt sind. Die Spannbacken haben an ihren Bogenabschnitten jeweils einen Aufnahmestift, die den Montagelöchern eines Federrings zugeordnet sind. Ferner wirkt gegen die Bogenabschnitte ein längsverschiebbares Prisma, während im Anlenkbereich der Spannbacken ein längsverschiebbares Halteteil vorgesehen ist. Dieses weist eine Fixiernase mit einer Schrägfläche auf, welche den Federring an seiner innenliegenden Mantelfläche fixiert hält.
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Aus der
DE 10 2009 010 571 A1 ist eine Vorrichtung zur Montage einer Schraubenfeder bekannt, die sich oben über eine obere Federauflage an einem Federbeindorn einer Karosserie und unten über ein Widerlager an einem Lenker abstützt. Die Vorrichtung ist mit einem Spannmittel versehen, das die Schraubenfeder während der Montage der Feder in die Karosserie unter Vorspannung hält, wobei das Spannmittel die Schraubenfeder konzentrisch durchsetzt.
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Ein Montagewerkzeug für eine Federanordnung einer Scheibenbremse ist aus der
DE 198 12 717 A1 bekannt. Zur Vereinfachung der Montage bzw. Demontage einer derartigen Federanordnung wird ein Montagewerkzeug verwendet, das mittels eines gabelartigen Ansatzes eine einfache sowie fachgerechte Handhabung einer solchen Federanordnung erlaubt und eine Beschädigung der Gehäusehaltefeder während der Montage bzw. Demontage ausschließt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Montagevorgang, insbesondere mit übereinandergestapelten Tellerfedern, bzw. bei Federpaketen, zu vereinfachen und dabei eine genaue Zentrierung der Tellerfedern sicherzustellen. Hierbei sollen Montagefehler vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Montagebuchse nach Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Montagebuchse ist ein gutes Hilfsmittel zur schnellen und sicheren Verschraubung von Radbremsscheiben mit Tellerfedern an ein Rad, insbesondere an ein Rad für ein Schienenfahrzeug. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Montagehilfe für ähnliche industrielle Verschraubungen eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Montagebuchse besteht auf der einen Seite aus einem Aufnahmebereich, der eine zentrische Führung bzw. genaue Positionierung der Federn bzw. mindestens einer Tellerfeder übernimmt. Hierbei ist eine verschiedenartige Anordnung der Einzelfedern im Aufnahmebereich möglich. Durch eine gezielte Bestückung bzw. durch eine Vorkonfektionierung werden Montagefehler minimiert. Die Tellerfedern können nämlich in Federpaketen vorkonfektioniert werden, wobei eine oder mehrere Serien- und/oder Parallelverschachtelungen bzw. Kombinationen davon möglich sind. Durch die Erfindung wird somit eine Minimierung der Fehlerquelle in Form einer falschen Verschachtelung während der Konfektionierung bzw. Verschiebung von Einzelfedern während des Montagevorgangs, insbesondere bei ungünstigen Montagepositionen erreicht.
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Der Innendurchmesser des Aufnahmebereichs entspricht zweckmäßigerweise dem Außendurchmesser der Tellerfedern, wodurch die gewünschte Zentrierung erfolgt. Die Höhe des Federpakets kann der Länge des Aufnahmebereichs entsprechen. Der Außendurchmesser des Aufnahmebereichs ist kleiner, d. h. deutlich kleiner als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung der Bremsscheibe.
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Auf der anderen Seite der Montagebuchse befindet sich erfindungsgemäß ein zylindrisches Teil. Der Innenraum der Montagebuchse bzw. des zylindrischen Teils ist so ausgeführt, dass geeignete Montagewerkzeuge, wie Steckschlüsseleinsätze, Drehmomentschlüssel und dergleichen, eingesetzt werden können.
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Das erfindungsgemäße Montagehilfsmittel ist so ausgeführt, dass es nach dem Montagevorgang problemlos entfernt werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Montagebuchse ist vorgesehen, dass zwischen dem Aufnahmebereich und dem Montagebereich, ein Halteabschnitt, insbesondere ein nach innen gerichteter Bundsteg angeformt ist, der zur axialen Festlegung der Tellerfedern ausgeführt ist. Die Montagebuchse besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist insbesondere einstückig ausgeführt. Vorzugsweise ist die Buchse ein Kunststoffspritzteil. Der Bundsteg kann, wie andere Abschnitte der Buchse auch, in der Spritzform bzw. im Spritzwerkzeug berücksichtigt werden. An dem Bundsteg stützt sich das Federpaket ab, so dass es axial nicht in Richtung des Montagewerkzeugs verschoben werden kann. Der Bundsteg ist dabei so bemessen, dass eine Montageschraube bzw. ein Schraubbolzen hindurchgesteckt werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist am ersten Buchsenende mindestens ein Positionierabschnitt zur axialen Sicherung der Tellerfedern, insbesondere ein nach innen ragender Kragen vorhanden, der so ausgeführt ist, dass nach einem Montagevorgang die Montagebuchse entfernt werden kann. Dieser Kragen ist relativ kurz und verhindert in erster Linie ein Herausfallen der Federn. Durch das leicht elastische Material kann der Kragen in eine Öffnungsstellung gebracht werden, bei der die Federn in den leeren Aufnahmebereich gesteckt werden können. Um eine Bewegung des bzw. der Einzelkragen zu ermöglichen, können am ersten Ende bzw. im Aufnahmebereich mehrere axiale Schlitze oder Einschnitte vorgesehen sein. Diese Schlitze sind am Rand des Aufnahmebereichs offen, so dass der Aufnahmebereich mehrere Segmentabschnitte bildet. Die freien Enden der Segmentabschnitte lassen sich leicht nach außen verbiegen, so dass die Buchse nach der Federmontage entfernt werden kann.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass am zweiten Buchsenende, am Montagebereich der Buchse, ein radial nach außen abstehender Flansch angeordnet ist. Durch diesen Flansch wird die Tiefe festgelegt, in der das Federpaket in einer Aufnahmebohrung der Bremsscheibe oder einer anderen Bohrung angeordnet werden soll. Dieser Flansch vergrößert den Durchmesser der Buchse, so dass diese nicht in die Aufnahmebohrung fallen bzw. rutschen kann. Ein solcher Flansch lässt sich ebenfalls leicht anspritzen. Zudem dient dieser Flansch zum Entfernen der Montagebuchse nach erfolgter Montage.
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Um das Entfernen der Montagebuchse aus der Aufnahmebohrung zu vereinfachen, sind zweckmäßigerweise am Flansch an einer dem ersten Buchsenende zugewandten Flanschseite mindestens eine, beispielsweise vier Griffmulden angeformt, die vorzugsweise für ein Werkzeug zum Entfernen der Montagebuchse nach einem Montagevorgang vorgesehen sind. Dieses Werkzeug kann ein Schraubendreher für Schlitzschrauben (zum Aushebeln der Buchse) oder auch ein zangenartiges Werkzeug sein. Auch ein werkzeugloses Entfernen der Buchse wäre denkbar. Hierbei dienen die Griffmulden als Greifhilfe.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Montagebuchse ist weiterhin vorgesehen, dass die Buchse am zweiten Buchsenende mit mindestens einem axial gerichteten Schlitz versehen ist, der sich zumindest teilweise über ein Teil des Montagebereichs erstreckt, wobei der Schlitz sich vorzugsweise auch über einen Flansch erstreckt. Dieser Schlitz verursacht, dass der zylindrische Bereich am zweiten Buchsenende beim Ein- oder Herausstecken so zusammengedrückt werden kann, dass sein Durchmesser verkleinert wird und er problemlos in die Aufnahmeöffnung gesteckt und wieder herausgesteckt werden kann. Dieser Schlitz sorgt quasi für eine Federwirkung. Der geschlitzte Flansch mit den Griffmulden trägt ebenfalls zur leichten Entfernung der Montagebuchse nach dem Montagevorgang bei.
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Um Fertigungstoleranzen bezüglich der Aufnahmebohrung und/oder der Montagebuchse besser überbrücken zu können bzw. um ein leichtes Ein- und Herausstecken der Buchse zu ermöglichen (d. h. diese Rippen dienen auch zur Führung in der Aufnahmebohrung), ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Außenfläche des zylindrischen Montagebereichs mit mehreren axialen Rippen versehen ist (d. h. mit mindestens drei Rippen), die so am Umfang des Montagebereichs verteilt sind, dass die Buchse zentrisch der Aufnahmebohrung der Bremsscheibe liegt.
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Von Vorteil ist es auch, wenn die Wandstärke im Aufnahmebereich geringer ist als die Wandstärke im Montagebereich, wobei die Wandstärke im Aufnahmebereich insbesondere ein Sechstel bis die Hälfte der Wandstärke im Montagebereich beträgt. Dadurch ist einerseits der Außendurchmesser des Aufnahmebereichs kleiner als der des Montagebereichs, der an der Bohrung anliegt. Durch den Freiraum zwischen den Segmenten und der Aufnahmebohrung können die Segmente am ersten Ende nach außen gespreizt werden, wenn die Buchse wieder aus der Bohrung herausgenommen wird. Die Segmente sind durch die dünnwandige Ausführung der Segmente außerdem leicht flexibel. Andererseits lässt sich die Buchse leicht in die Aufnahmebohrung einführen. Um das Einführen der Buchse weiter zu erleichtern, ist in einem Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmebereich und dem Montagebereich zweckmäßigerweise eine Einführungsschräge vorhanden.
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Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Montagebuchse,
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2 eine erste Schnittdarstellung der Montagebuchse,
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3 eine zweite Schnittdarstellung der Montagebuchse, und
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4 eine Schnittdarstellung der Montagebuchse mit einem Federpaket, einer Schraube und einem Montagewerkzeug.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Montagebuchse 100. Diese dient zur Montage von Tellerfedern bzw. einem Federpaket 10. Die Tellerfedern sind zu einem Paket von vier Einzelfedern 11, 12, 13, 14 zusammengesetzt und werden an Radbremsscheiben 20 für Schienenfahrzeuge montiert. Die Radbremsscheibe 20 ist in 4 angedeutet eingezeichnet.
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Die Montagebuchse 100 ist ein einteiliges Spritzgußteil aus Kunststoff und besteht aus mehreren Abschnitten. Wesentlich sind zwei Abschnitte, und zwar ein Aufnahmebereich 15 und ein Montagebereich 16.
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Der Aufnahmebereich 15 ist an einem ersten Buchsenende angeordnet, der in 2 mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet ist. In diesem Bereich 15, sind die Tellerfedern 11 bis 14 zentrisch in der Buchse positionierbar, wie in 1 veranschaulicht ist. Der Außendurchmesser des Aufnahmebereichs 15 beträgt beispielsweise 37,5 mm bzw. 15 mm bis 60 mm. Dieser ist außerdem z. B. 10,5 mm lang bzw. 5 mm bis 30 mm lang, was für die Aufnahme von vier Tellerfedern optimal ist.
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Der Montagebereich 16 ist an einem zweiten Buchsenende 18 angeordnet (vgl. 2), wobei der Montagebereich 16 der Buchse 100 zumindest teilweise zylindrisch ausgeführt ist und einen Innenraum 21 (2) für ein Montagewerkzeug 19 (4) umfasst. Der Innendurchmesser im Innenraum 21 kann 15 mm bis 60 mm betragen, beispielsweise etwa 35 mm. Seine Tiefe beträgt beispielsweise 32,5 mm und kann ebenfalls im Bereich zwischen 15 mm bis 60 mm liegen.
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Wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, ist zwischen dem Aufnahmebereich 15 und dem Montagebereich 16 ein Halteabschnitt insbesondere ein nach innen gerichteter Bundsteg 22 angeformt, der zur axialen Festlegung der Tellerfedern 11 bis 14 ausgeführt ist. In diesem Beispiel stützt sich die Tellerfeder 14 an dem Bundsteg 22 ab (vgl. 1). Der Bundsteg 22 ragt nur wenige Millimeter in den Innenraum der Buchse 100 hinein.
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Am ersten Buchsenende 17 ist ein Positionierabschnitt zur axialen Sicherung der Tellerfedern 11–14, insbesondere ein nach innen ragender Kragen 23 vorhanden. Dadurch können die Federn 11 bis 14 nicht herausfallen, wie 1 zeigt. Der Kragen 23 ist aber so ausgeführt, dass nach einem Montagevorgang die Montagebuchse 100 entfernt werden kann bzw. dass die Federn 11–14 aus dem Aufnahmebereich 15 gebracht werden können. Der Kragen 23 ist relativ dünn (z. B. etwa 0, 4 mm, d. h. weniger als 1 mm). Er ist auch relativ kurz (z. B. etwa 0,6 mm, d. h. weniger als 1 mm).
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Am ersten Ende 17 bzw. im Aufnahmebereich 15 sind mehrere axiale Schlitze oder Einschnitte 24 vorhanden. Zum Beispiel werden vier Einschnitte 24 eingesetzt. Diese Schlitze sind an einem Rand des Aufnahmebereichs offen, so dass der Aufnahmebereich 15 mehrere bzw. vier Segmentabschnitte 25 umfasst.
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Durch die Schlitze kann man in 1 die vier Federn 11 bis 14 sehen. Das Federpaket 10 besteht aus zwei Federpaaren. Jedes Federpaar bestehen jeweils aus den Federn 11 und 12 bzw. 13 und 14. Die Federn des Federpaares sind entgegengesetzt positioniert, so dass am äußeren Rand 26 zwischen den beiden Federn 11 und 12 bzw. 13 und 14 kein Spalt vorhanden ist und am inneren Rand 27 ein Spalt vorhanden ist, der eine Federausdehnung erlaubt. Beide Federpaare sind hintereinander angeordnet.
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Am zweiten Buchsenende 18 bzw. am Montagebereich 16 der Buchse 100 befindet sich ein radial nach außen abstehender Flansch 28. Dieser kann 9 mm bzw. 5 bis 20 mm nach außen abstehen und etwa die Wandstärke des zylindrischen Bereichs 16 haben. In der 3 ist mit 30 eine Phase, von vorzugsweise 45°, gekennzeichnet. Diese sorgt für ein leichteres Eindringen des Montagewerkzeugs 19, beispielsweise eines Steckschlüsseleinsatzes, der in 4 schematisch angedeutet ist. In 4 ist ebenfalls eine Schraube 31 dargestellt, die mit den Federn 11 bis 14 sowie mit einer Mutter 39 und einer zwischen Mutter 39 und Schraube 31 angeordneten Montagescheibe 40 zusammenwirkt. 4 veranschaulicht auch die Montage der Bremsscheibe 20 an einem Rad 41 für ein Schienenfahrzeug mittels der Schraube 31. Dort ist eine Vertiefung 42 der Bremsscheibe 20 gezeigt, in der die Federn 11–14 sitzen. Die Schraube 31 weist ein Gewindeende 43, einen verbreiterten Abschnitt 44, der im Bereich der Federn 11–14 und der Bremsscheibe 20 liegt, sowie einen langen und dünneren Bolzenabschnitt 45, der im Bereich des Rades 41 liegt, auf.
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Außerdem sind am Flansch 24 an einer dem ersten Buchsenende 17 zugewandten Flanschseite 32 (1 und 2) zwei bis vier Griffmulden 33 angeformt. Jede Griffmulde 33 ist bogenartig geformt. Die Griffmulden 33 sind für ein Werkzeug und/oder als Greifhilfe zum Entfernen der Montagebuchse 100 nach einem Montagevorgang vorgesehen.
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Wie außerdem in den 1 und 2 zu erkennen ist, ist die Buchse 100 am zweiten Buchsenende 18 mit einem axial gerichteten Schlitz 34 versehen, der sich über ein Teil des Montagebereichs erstreckt, wobei der Schlitz 34 sich auch über den Flansch 28 erstreckt. Der Schlitz ragt z. B. 16 mm bzw. 7 bis 30 mm in die Buchse 100 hinein und ist z. B. 8 mm (4 mm–16 mm) breit.
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1 veranschaulicht auch, dass eine Außenfläche 35 (3) des zylindrischen Montagebereichs 16 mit mehreren, z. B. vier dünnen axialen Rippen 36 versehen ist, die so am Umfang des Montagebereichs 16 verteilt sind, dass die Buchse 100 zentrisch in der Bohrung 37 (4) liegt.
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Wie die 2 bis 4 zeigen, ist die Wandstärke im Aufnahmebereich 15 deutlich geringer als die Wandstärke im Montagebereich 16. Die Wandstärke im Aufnahmebereich 15 beträgt z. B. etwa 1 mm, während die Wandstärke im Montagebereich 16 z. B. etwa 3,5 mm beträgt.
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Eine in einem Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmebereich 15 und dem Montagebereich 16 befindliche Einführungsschräge ist in 3 mit dem Bezugszeichen 38 gekennzeichnet. Die Schräge 38 kann z. B. 30° betragen.
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Mit der beschriebenen Montagebuchse wird das Problem einer falschen Federpaketanordnung gelöst. Die Montagebuchse erlaubt quasi auf der einen Seite die Aufnahme der Federn in verschiedenen Anordnungen und auf der anderen Seite die Verwendung von einem Montagewerkzeug. Außerdem wird ein zentrischer Sitz in der Aufnahmebohrung gewährleistet.
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Die Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt, so kann die Montagehilfe auch kleinere oder größere Federpakete 10 oder andere Federpaketanordnungen aufnehmen. Anstatt der Rippen oder Stege (Kragen) 36, 23 können auch Noppen oder andere Formen eingesetzt werden. Auch muss die Buchse 100 nicht einteilig sein. Die Buchse kann auch aus mehreren zusammensetzbaren Teilen bestehen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Montagebuchse
- 10
- Federpaket
- 11–14
- Einzelfedern
- 15
- Aufnahmebereich
- 16
- Montagebereich
- 17
- Erstes Buchsenende
- 18
- Zweites Buchsenende
- 19
- Montagewerkzeug
- 20
- Bremsscheibe
- 21
- Innenraum
- 22
- Bundsteg
- 23
- Kragen
- 24
- Einschnitte
- 25
- Segmentabschnitte
- 26
- Äußerer Rand
- 27
- Innerer Rand
- 28
- Flansch
- 30
- Phase
- 31
- Schraube
- 32
- Flanschseite
- 33
- Griffmulde
- 34
- Schlitz
- 35
- Außenfläche
- 36
- Rippen
- 37
- Bohrung
- 38
- Schräge
- 39
- Mutter
- 40
- Montagescheibe
- 41
- Rad
- 42
- Vertiefung
- 43
- Gewindeende
- 44
- erster Abschnitt
- 45
- zweiter Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3413478 A1 [0003]
- DE 102009010571 A1 [0004]
- DE 19812717 A1 [0005]
