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Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung zum Einführen eines Demontagewerkzeugs oder eines Kompressionsdruckmessinstruments (auch Kompressionsdruckadapter genannt) entlang einer zentralen Achse in eine Glühkerzenaufnahme eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine. Zudem betrifft die Erfindung ein Set zum Demontieren eines abgebrochenen Glühkerzenspitzes (auch Glühelement genannt) aus einer Glühkerzenaufnahme eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine sowie ein Set zum Messen des Kompressionsdrucks in einer Brennkraftmaschine.
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In Mechanikerwerkstätten müssen oft vielfältige Reparaturen an Motoren bzw. Brennkraftmaschinen durchgeführt werden. Eine dieser Arbeiten dabei ist das Tauschen der Glühkerze (auch Glühstift genannt). Oftmals ist durch Korrosion, Undichtigkeit und Hitzeentstehung die Glühkerze stark in der Glühkerzenaufnahme festgesetzt und kann nur mit großem Aufwand entfernt werden. Dabei kommt es oft vor, dass die Glühkerze bricht und der Rest der verbliebenen Glühkerze auf aufwändige Art und Weise aus dem Zylinderkopf entfernt werden muss. Meist bricht die Glühkerze dabei unter dem Sechskant ab. Um in einem solchen Fall den Rest der Glühkerze aus der Glühkerzenaufnahme zu entfernen, sind bereits diverse Werkzeuge bekannt. Als Beispiel sei dazu auf
DE 20 2010 011 133 U1 verwiesen.
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Ein Fall, der auch immer wieder auftritt, ist der, dass die Glühkerze beim Entfernen weiter vorne bricht und somit nur mehr die dünne Glühkerzenspitze in der Glühkerzenaufnahme verbleibt. Es gibt auch hierzu schon diverse Demontagewerkzeuge um die Spitze durch Anbohren, Gewindeschneiden, anschließendes Einschrauben und Herausziehen zu entfernen. Die abgebrochene Spitze ist meist hohl und nur mit einer Wendel und Keramikpaste gefüllt. Es gibt zudem Spitzen mit unterschiedlichen Durchmessern. Ein Innengewinde zum Rausziehen kann zudem nur in den Mantel der Spitze gebohrt werden. Da es darüber hinaus mehrere hundert Arten von Glühkerzen aufgrund unterschiedlicher Längen, unterschiedlicher Dichtsitzwinkel, unterschiedlicher Befestigungsgewinde und unterschiedlicher Durchmesser gibt, ist es immer sehr schwierig das richtige Werkzeug zu finden.
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Ein wichtiges Thema beim Bohren einer Bohrung in die abgebrochene Glühkerzenspitze ist die zentrale Anbringung der Bohrung. Nur wenn diese zentral ausgeführt ist, ist auch beim anschließenden Rausziehen am besten garantiert, dass der Glühkerzenspitz vollständig rausgezogen wird. Es gibt nämlich bereits Führungsvorrichtungen die nur am Glühkerzenbefestigungsgewinde der Glühkerzenaufnahme angesetzt werden. Je länger allerdings die Glühkerzenaufnahme ist, desto ungenauer wird vor allem das Bohren mit dem Demontagewerkzeug in einer solchen Führungsvorrichtung geführt und es kommt oft vor, dass der Glühkerzenspitz nicht zentral angebohrt wird.
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Um dies zu lösen gibt es auf dem Markt bereits mit einem an einem brennraumnahen Dichtsitz der Glühkerzenaufnahme anlegbaren ersten Zentrierbereich, einem an einem brennraumfernen Gewinde der Glühkerzenaufnahme befestigbaren zweiten Zentrierbereich und einer zentralen Durchtrittsöffnung in der Führungsvorrichtung zum Einführen des Demontagewerkzeugs bzw. des Kompressionsdruckmessinstruments.
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Solche gattungsbildenden Führungsvorrichtungen sind als Glühkerzendummys ausgebildet, bei denen der Glühkerzenspitz fehlt. Durch Einführen dieser hohlen Dummys wird eine doppelte Zentrierung einerseits über das brennraumferne Gewinde der Glühkerzenaufnahme und andererseits über den brennraumnahen Dichtsitz der Glühkerzenaufnahme erreicht. Dadurch kann bei entsprechendem Einführen einer passenden Bohrvorrichtung zentral eine Bohrung in die abgebrochenen Glühkerzenspitze gebohrt werden und auch eine Ausziehvorrichtung angesetzt werden.
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Nachteilig bei dieser Ausführung ist allerdings, dass für jeden Glühkerzentyp ein eigener Glühkerzendummy vorhanden sein muss. Bei der Vielzahl der bekannten Glühkerzen ist dies allerdings sehr aufwändig und oft ist nicht jeder Dummy vorrätig.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Führungsvorrichtung zu schaffen. Insbesondere soll die Führungsvorrichtung universell und unabhängig vom auszubohrenden Glühkerzentyp einsetzbar sein.
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Dies wird für eine Führungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch erreicht, dass der erste Zentrierbereich relativ zum zweiten Zentrierbereich entlang der zentralen Achse verstellbar ist. Somit ist die Führungsvorrichtung längenverstellbar und passt sich an die Gegebenheiten in der Glühkerzenaufnahme individuell an. Es ist zudem immer eine doppelte Zentrierung über den Dichtsitz und das brennraumferne Gewinde gegeben. Dadurch ist die Führungsvorrichtungslänge variabel, die zentrale Achse wird aber immer beibehalten.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass die Führungsvorrichtung zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei der erste Zentrierbereich teil eines Zentrieraufsatzes ist und der zweite Zentrierbereich teil einer vom Zentrieraufsatz separat ausgebildeten Einschraubführung ist.
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Weiters ist bevorzugt ein Führungsrohr vorgesehen, wobei die Durchtrittsöffnung im Zentrieraufsatz, im Führungsrohr und in der Einschraubführung ausgebildet ist. Prinzipiell kann dabei das Führungsrohr auch einstückig mit dem Zentrieraufsatz ausgebildet sein. Um allerdings variabel auf unterschiedliche Dichtsitzarten reagieren zu können ist bevorzugt vorgesehen, dass das Führungsrohr mit dem Zentrieraufsatz über ein Gewinde verbindbar ist.
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Für die axiale Verstellbarkeit des Zentrieraufsatzes samt Führungsrohr zur Einschraubführung kann vorgesehen sein, dass das Führungsrohr über ein Gewinde in der Einschraubführung geführt ist. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass das Führungsrohr entlang der zentralen Achse in der Einschraubführung linear verschiebbar gelagert ist. Somit kann das Führungsrohr in der Einschraubführung entlang gleiten. Um aber beim Demontieren eine stabile Führungsvorrichtung zu gewährleisten ist bevorzugt vorgesehen, dass das Führungsrohr über zumindest ein Befestigungselement an der Einschraubführung lösbar befestigbar ist.
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Grundsätzlich kann der zweite Zentrierbereich beliebig ausgebildet sein, solange eine gute und stabile Verbindung der Führungsvorrichtung mit einem brennraumfernen Bereich der Glühkerzenaufnahme gegeben ist. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der zweite Zentrierbereich in Form eines Außengewindes ausgebildet ist, über welches die Einschraubführung am in Form eines Innengewindes ausgebildeten Gewinde der Glühkerzenaufnahme festschraubbar ist.
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Für den ersten Zentrierbereich ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste Zentrierbereich in Form einer Kegelmanteloberfläche ausgebildet ist, der korrespondierend zu einem Dichtsitz der Glühkerzenaufnahme ausgebildet ist und rundum passend am Dichtsitz anliegt.
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Schutz wird auch begehrt für ein Set zum Demontieren eines abgebrochenen Glühkerzenspitzes aus einer Glühkerzenaufnahme eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, mit einer Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, einer Bohrvorrichtung zum Bohren einer zentralen Bohrung in den Glühkerzenspitz, einer Gewindeschneidvorrichtung zum Schneiden eines Innengewindes in die zentrale Bohrung im Glühkerzenspitz und einer am Innengewinde der zentralen Bohrung des Glühkerzenspitzes ansetzbaren Ausziehvorrichtung zum Ausziehen des Glühkerzenspitzes aus der Glühkerzenaufnahme. Bevorzugt sind die einzelnen Elemente bzw. Bestandteile des Sets in einem Koffer enthalten.
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Um ein zentrales Ansetzen der Bohrvorrichtung ab abgebrochenen Glühkerzenspitz zu erreichen, kann das Set bevorzugt zudem eine Fräsvorrichtung zum Begradigen der Abbruchkante enthalten. Zudem kann diese Abbruchkante anzentriert werden. Für die universelle Einsetzbarkeit eines solchen Demontagesets sind bevorzugt zumindest zwei Zentrieraufsätze vorgesehen, wobei die ersten Zentrierbereiche der zumindest zwei Zentrieraufsätze zueinander unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Dieselben Vorteile ergeben sich auch bei einem solchen Set mit zumindest zwei Einschraubführungen, wobei die Außengewinde der zweiten Zentrierbereiche der zumindest zwei Einschraubführungen zueinander einen unterschiedlichen Durchmesser und/oder eine unterschiedliche Gewindesteigung aufweisen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Set zum Messen des Kompressionsdrucks in einer Brennkraftmaschine.
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Um den Kompressionsdruck im Bereich einer Glühkerzenaufnahme zu messen gibt es – ähnlich wie bei Glühkerzendummys – verschiedene Kompressionsdruckadapter die in den jeweiligen Typ der Glühkerzenaufnahme passen. In diesem Kompressionsdruckadapter ist auch ein Kompressionsdruckmessinstrument in Form eines Manometers, meist am brennraumfernen Ende, angebracht. Da es wieder die verschiedensten Arten von Glühkerzenaufnahmen mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlichen Längen gibt, gibt es auf dem Markt unzählige Typen von Kompressionsdruckadaptern.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher auch darin, bei den verschiedensten Arten von Glühkerzenaufnahmen eine einfache und universell einsetzbare Möglichkeit zu schaffen den Kompressionsdruck zu messen.
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Dies wird durch ein Set zum Messen des Kompressionsdrucks in einer Brennkraftmaschine mit einer in eine Glühkerzenaufnahme eines Zylinderkopfs einführbaren Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einem Kompressionsdruckmessinstrument, das in die Führungsvorrichtung einbringbar ist, erreicht. Somit dient wieder die Führungsvorrichtung als sozusagen universeller Kompressionsdruckadapter in den immer ein Kompressionsdruckmessinstrument integrierbar ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen
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1 die Einzelbestandteile einer Führungsvorrichtung samt Demontagewerkzeuges,
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2 und 3 in Explosionsdarstellungen die Komponenten einer Führungsvorrichtung,
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4 die eingebaute Führungsvorrichtung bei einer langen Glühkerzenaufnahme,
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5 die eingebaute Führungsvorrichtung bei einer kurzen Glühkerzenaufnahme und
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6a, 6b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Führungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht und einer Schnittdarstellung.
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In
1 sind die verschiedenen Bestandteile eines Sets
37 zum Demontieren eines abgebrochenen Glühkerzenspitzes
38 (siehe
4) aus einer Glühkerzenaufnahme
27 eines Zylinderkopfs
28 einer Brennkraftmaschine gezeigt. In der folgenden Tabelle sind die einzelnen Komponenten mit ihren Bezugszeichen angeführt:
| 1 | Ausziehspindel M2,5/4-tlg. |
| 2 | Sonderbohrer für M2,5 |
| 3 | Anschlag-Klemmring für M2,5 u. M3 |
| 4 | Sondergewindebohrer M2,5 |
| 5 | Ausziehspindel M3/4-tlg. |
| 6 | Sonderbohrer für M3 |
| 7 | Sondergewindebohrer M3 |
| 8 | Ausziehspindel M4/4-tlg. |
| 9 | Sonderbohrer für M4 |
| 10 | Anschlag-Klemmring für M4 |
| 11 | Sondergewindebohrer M4 |
| 12 | Schneidöl 25 ml |
| 13 | Einschraubführung M8 × 1 |
| 14 | Einschraubführung M10 × 1 |
| 15 | Einschraubführung M10 × 1,25 |
| 16 | Zentrier- u. Führungsrohr |
| 17 | Zentrieraufsatz M10 × 1/M10 × 1,25 |
| 18 | Zentrieraufsatz M8 × 1 |
| 19 | Kegelfräser |
| 20 | Rohrbürste zyl. 300 × 100 × 4,7 |
| 21 | Rohrbürste zyl. 300 × 100 × 5,3 |
| 22 | Rohrbürste zyl. Abgestuft |
| 23 | 6-kant Stecknuss 4,5 mm/Antrieb1/4'' |
| 24 | Inbus 2,5 mm |
| 25 | Inbus 2 mm |
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In den 2 und 3 ist in Explosionsdarstellungen die Führungsvorrichtung 26 gezeigt bevor sie in die Glühkerzenaufnahme 27 im Zylinderkopf 28 eingeführt wird. Als erstes wird dazu der Zentrieraufsatz 17, 18 über das Außengewinde 32 an einem Innengewinde 41 des Führungsrohrs 16 festgeschraubt. Danach wird das Führungsrohr 16 samt Zentrieraufsatz 17, 18 in die Glühkerzenaufnahme 27 eingeführt bis der erste Zentrierbereich Z1, der in Form einer Kegelteiloberfläche 40 ausgebildet ist, am Dichtsitz 29 anliegt (siehe auch 4 und 5). Dadurch wird das Führungsrohr 16 in Bezug auf die zentrale Achse A im vorderen Bereich zentriert. Um das auch im brennraumfernen Bereich zu erreichen wird anschließend die Einschraubführung 13, 14, 15 in die Glühkerzenaufnahme 27 eingeführt und über den zweiten Zentrierbereich Z2 zentriert. Dieser Zentrierbereich Z2 wird einerseits durch das Außengewinde 35 der Einschraubführung 13, 14, 15 und andererseits durch das Innengewinde 36 in der Glühkerzenaufnahme 28 gebildet. Der Außendurchmesser des Führungsrohres 16 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser einer Bohrung in der Einschraubführung 13, 14, 15, sodass das Führungsrohr 16 in die Einschraubführung 13, 14, 15 hineinragt. Eine entsprechende Darstellung dazu ist in 4 ersichtlich. Sobald dann die Führungsvorrichtung 26 über die beiden Zentrierbereiche Z1 und Z2 zentriert ist, wird über die Befestigungselemente 33 und 34 – als Werkzeug wird ein Inbus 24 verwendet – das Führungsrohr 16 an der Einschraubführung 13, 14, 15 lösbar befestigt. In 4 ist zudem der abgebrochene Glühkerzenspitz 38 mit seiner Abbruchkante 39 ersichtlich.
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Durch einen Vergleich der 4 und 5 ist die universelle Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 26 ersichtlich, da auch bei einer kürzeren Glühkerzenaufnahme 27 die gleiche Führungsvorrichtung 26 einsetzbar ist. Dazu wird wieder die Einschraubführung 13, 14, 15 am zweiten Zentrierbereich Z2 festgeschraubt. Am vorderen Zentrierbereich Z1 wird ein breiterer Zentrieraufsatz 17, 18 eingesetzt, sodass die Kegelmanteloberfläche 40 passend am Dichtsitz 29 anliegt.
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Die 6a, 6b zeigen eine weitere Führungsvorrichtung 26 speziell für ein Kompressionsdruckmessinstrument. Erkennbar ist ein gasdichter Dichtring 43.
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Im Folgenden wird noch der Demontagevorgang mit Verweis auf die einzelnen Bestandteile des Sets 37 näher beschrieben:
Zunächst wird als Vorbereitung die zu tauschende Glühkerze aus dem Zylinderkopf 28 entfernt und die Gewindegröße des Einschaubgewindes der Glühkerze entweder durch Messen oder durch Einschraubversuche der diversen Einschraubführungen 13, 14, 15 in das Gewinde 30 der Glühkerzenaufnahme 27 festgestellt. Da die abgebrochene Glühkerzenspitze 38, welches noch im Zylinderkopf 28 steckt, lang genug sein muss um dort noch ein Zuggewinde einschneiden zu können, sollte die Länge des verbliebenen Glühkerzenspitzes 38 bestimmt werden, indem man die abgebrochene Glühkerze mit einer neuen Glühkerze vergleicht. Je nach Durchmesser des verbliebenen Spitzes wird anschließend festgelegt, welchen Durchmesser (2,5 mm, 3 mm oder 4 mm) und welche Länge die Bohrvorrichtung 2, 6, 9 haben sollte. Dazu wird zunächst der Außendurchmesser der Glühkerze im Bereich der Bruchstelle mit einem Messschieber an der neu zu verbauenden Glühkerze abgemessen und ermittelt. Mit diesem notierten Wert wird die passende Ausziehvorrichtung 1, 5, 8 ermittelt. Danach wird die passende Einschraubführung 13, 14, 15 über das Führungsrohr 16 geschoben und bis auf Anschlag in den Zylinderkopf 28 eingeschraubt. Danach wird die Einschraubführung 13, 14, 15 ca. um zwei Umdrehungen herausgedreht und das Führungsrohr 16 ganz nach vorne geschoben und mit einem der beiden Befestigungselemente 33, 34 (Klemmschrauben) an der Einschraubführung 13, 14, 15 fixiert. Danach wird die Einschraubführung 13, 14, 15 eine halbe Umdrehung herausgedreht, das Führungsrohr 16 mit dem weiteren Befestigungselement 33, 34 festgeklemmt und wiederum handfest bis auf Anschlag in den Zylinderkopf 28 eingedreht.
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Danach folgt das Begradigen und Anzentrieren der Abbruchkante 39 des Glühkerzenspitzes 38. Dazu wird der Kegelfräser 19 in eine Bohrmaschine eingespannt und durch das Führungsrohr 16 der Führungsvorrichtung 26 in den Zylinderkopf 28 eingeführt. Mit Gefühl und hoher Drehzahl wird anschließend die Abbruchkante 39 des Glühkerzenspitzes 38 durch mehrfaches Anfräsen begradigt und anzentriert. Danach wird die Führungsvorrichtung 26 herausgedreht, zerlegt und wieder gereinigt. Mit einem Absauggerät, Magneten oder Druckluft wird anschließend der Schmutz und die Späne aus der Glühkerzenaufnahme 27 entfernt.
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Danach beginnt der Ausbohrvorgang. Je nach Glühkerzenbefestigungsgewinde wird der Zentrieraufsatz 17, 18 mit dem passenden Durchmesser gewählt. Anschließend wird der passende Bohrer der Bohrvorrichtung 2, 6, 9 durch die Führungsvorrichtung 26 eingeführt. Dann wir die passende Bohrtiefe in die Glühkerzenspitze 38 eingebohrt.
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Danach erfolgt das Schneiden eines Zuggewindes in diese Bohrung im Glühkerzenspitz 38, wozu die Sonderbohrer der Gewindeschneidvorrichtung 4, 7, 11 verwendet werden.
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Nach dem Reinigen wird die passende Ausziehspindel der Ausziehvorrichtung 1, 5, 8 durch die Führungsvorrichtung 26 eingeführt und über an sich bekannte Demontagemittel (Zugmutter, Hammer, usw.) demontiert. Dabei muss darauf geachtet werden, dass kein zu hohes Drehmoment entsteht.
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Nach erfolgter Entfernung des Glühkerzenspitzes 38 aus der Glühkerzenaufnahme 27 kann mit einer passenden Rohrbürste 20, 21 oder 22 die Glüherzenaufnahme 27 gereinigt werden.
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Somit ist durch die vorliegende Erfindung eine verbesserte und universell einsetzbare Führungsvorrichtung 26 für ein Demontagewerkzeug oder ein Kompressionsdruckmessinstrument geschaffen, wobei vor allem durch die relative Verstellbarkeit des ersten Zentrierbereichs Z1 zum zweiten Zentrierbereich Z2 eine individuelle Längeneinstellung der Führungsvorrichtung 26 passend zur Glühkerzenaufnahme 27 gegeben ist. Zusätzlich ist eine Anpassung an die verschiedenen Durchmesser in der Glühkerzenaufnahme 27 durch die im Set 37 enthaltenen Einschraubführungen 13, 14, 15 und Zentrieraufsätzen 17 und 18 mit unterschiedlichen Durchmessern gegeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010011133 U1 [0002]
