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Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf für Schienenfahrzeuge, mit einem Kupplungskopfgehäuse und mit einer das Kupplungskopfgehäuse stirnseitig abschließenden Stirnplatte, wobei die Stirnplatte und das Kupplungskopfgehäuse lösbar miteinander verbunden sind.
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Die Aufgabe besteht darin, einen Kupplungskopf derart weiterzuentwickeln, dass in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Einbaubedingungen über zumindest einen Teilweg des Eingriffsweges eine Führung der miteinander zu kuppelnden Kupplungsköpfe erfolgt.
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Die Lösung ist durch die Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Ein Kupplungskopf für Schienenfahrzeuge, mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Kupplungskopfgehäuse und mit einer das Kupplungskopfgehäuse stirnseitig abschließenden Stirnplatte, die mit dem Kupplungskopfgehäuse lösbar verbunden ist, wobei die Stirnplatte eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, die über den Außenumfang der Stirnplatte beschreibende Seitenflächen miteinander verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnplatte ein abnehmbarer Greifer angeordnet ist.
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Unter einer Stirnplatte wird ein dreidimensionaler Körper verstanden, welcher in einer Ebene betrachtet durch Abmessungen in Längs- und Breitenrichtung charakterisiert sind, die wesentlich größer als die maximale Erstreckung in Höhenrichtung und damit senkrecht zur Ebene sind.
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Der abnehmbare Greifer ermöglicht beim Einkuppeln zweier miteinander zu verbindender Kupplungsköpfe eine sichere Führung dieser zueinander über einen Teilweg des Kupplungskopfweges beim Einfahren der Kupplungen. Dieser ermöglicht ferner einen großen Greifbereich. Unter einem Greifbereich wird dabei insbesondere der Bereich verstanden, welcher in der Ebene der Kupplungsstirnfläche liegt und innerhalb welchem zum automatischen Kuppeln die Mitte der Gegenkupplung noch auftreffen kann. Der abnehmbare Greifer kann lösbar mit der Stirnplatte verbunden sein.
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Bezüglich der Anordnung des abnehmbaren Greifers besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Dieser kann an beliebiger Stelle an der Stirnplatte angeordnet sein. Die Anordnung erfolgt jedoch vorzugsweise im Bereich der unterhalb der Längsachse horizontalen Seitenfläche oder in einer alternativen Ausbildung im Bereich der oberhalb der Längsachse horizontalen Seitenfläche bzw. in einem vordefinierten Abstand zu dieser.
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Vorzugsweise erfolgt eine Anordnung im Bereich der Trennebene (Ebene beschreibbar durch Mittellinie bzw. Längsachse des Kupplungskopfes und einer Senkrechten dazu) bzw. beidseits der Mittellinie zwischen Trichter und Kegel des Kupplungsprofils. Die Anordnung kann zentral in der Trennebene oder aber mit Versatz zu dieser quer zur Längsrichtung erfolgen.
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Der abnehmbare Greifer weist einen ersten sich von der Stirnplatte in Längsrichtung betrachtet wegerstreckenden und einen zweiten beabstandet zur Stirnplatte in einem Winkel zur Längsachse erstreckenden weiteren Teilbereich auf.
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In einer weiteren Ausbildung weist die Stirnplatte an zumindest einer Seitenfläche zumindest eine randoffene Aussparung und/oder Anfräsung auf.
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Die an der Stirnplatte vorgesehenen randoffenen Aussparungen oder Anfräsungen dienen der Aufnahme von Zusatzkomponenten oder Führungen dieser bei Anordnung direkt am Kupplungskopfgehäuse. Die Anfräsungen oder Aussparungen sind hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder Dimensionierung an die Erfordernisse zur Aufnahme der Zusatzkomponenten angepasst.
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Die Stirnplatte ist in Einbaulage zumindest teilweise gegenüber dem Außenumfang des Kupplungskopfgehäuses um die Längsachse betrachtet mit Überstand unter Ausbildung zumindest eines Überstandsbereiches ausgeführt. Die einzelne randoffene Aussparung und/oder Anfräsung ist vorzugsweise in einem derartigen Überstandsbereich angeordnet, wobei die einzelne Aussparung sich in einem Bereich von der Seitenfläche bis zum Außenumfang des Kupplungskopfgehäuses erstreckend ausgebildet ist.
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Im Einzelnen weist die Stirnplatte in Einbaulage bezogen auf die Längsrichtung des Kupplungskopfes horizontale und vertikale Seitenflächen auf. Die horizontalen Seitenflächen sind in Querrichtung zur Längsrichtung angeordnet, während die vertikalen Seitenflächen in Höhenrichtung verlaufend angeordnet sind. Die einzelne randoffene Aussparung und/oder Anfräsung ist jeweils an einer horizontalen und/oder vertikalen Seite angeordnet. Dabei ist/sind an zumindest einer Seitenfläche derartige Aussparungen bzw. Anfräsungen vorgesehen. Denkbar sind auch Ausführungen mit randoffenen Aussparungen und/oder Anfräsungen an zwei Seitenflächen, vorzugsweise den einander gegenüberliegenden Seitenflächen oder drei Seitenflächen oder allen Seitenflächen.
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Sind eine Mehrzahl von randoffenen Aussparungen und/oder Anfräsungen vorgesehen, können diese einer Seitenfläche oder unterschiedlichen Seitenflächen zugeordnet sein. Denkbar sind Ausführungen mit randoffenen Aussparungen und/oder Anfräsungen an einer oder beiden den beidseitig einer Längsachse des Kupplungskopfes angeordneten und in vertikaler Richtung erstreckend ausgeführten Seitenflächen zur Aufnahme beispielsweise einer Führung einer seitlich zum Kupplungskopfgehäuse angeordneten Elektrokontaktkupplung.
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Denkbar sind des Weiteren Ausführungen mit randoffenen Aussparungen und/oder Anfräsungen an einer oder beiden den beidseitig einer Längsachse des Kupplungskopfes angeordneten und in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordneten und in horizontaler Richtung ausgerichteten Seitenflächen zur Aufnahme einer Führung einer ober- oder unterhalb des Kupplungskopfgehäuses angeordneten Elektrokontaktkupplung.
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Die einzelne randoffene Aussparung und/oder Anfräsung bildet dabei an der Seitenfläche Funktionsflächen zur Anordnung einer Funktionskomponente und/oder Führung dieser aus. Die Anfräsung kann sich dabei im Erstreckungsbereich der jeweiligen Seitenfläche, vom Übergangsbereich zur benachbarten, in einem Winkel zu dieser verlaufenden Seitenfläche über wenigstens einen Teilbereich der Seitenfläche erstrecken.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Stirnplatte ohne derartige randoffene Aussparungen und/oder Anfräsungen auszugestalten.
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Zusätzlich zu dem abnehmbaren Greifer kann zur Verbesserung der Führung an der Stirnplatte zumindest ein integral mit dieser ausgebildeter und in Einbaulage quer zur Längsrichtung von einer Seitenfläche abstehender Seitengreifer vorgesehen werden. Dieser erstreckt sich vorzugsweise von einer vertikal verlaufenden Seitenfläche in einem Winkel von dieser, vorzugsweise senkrecht weg. Der seitliche Greifer kann dabei hinsichtlich seiner Länge variieren.
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Zur Anbindung von Funktionskomponenten können ferner Aufnahmeflächen vorgesehen werden, die integral an der Stirnplatte ausgebildet sind. Diese können parallel oder in einem Winkel zu den Seitenflächen angeordnet sein. Die Anordnung erfolgt vorzugsweise an den oberhalb der Längsachse angeordneten horizontalen Seitenflächen oder beidseitig der Längsachse in Einbaulage an den vertikalen Seitenflächen.
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Im Einzelnen sind folgend Variationen einer Ausführung mit abnehmbarem Greifer denkbar:
- – mit oder ohne seitlichem Greifer und/oder
- – mit oder ohne Anordnung zumindest einer randoffenen Aussparung oder Anfräsung an zumindest einer Seitenfläche
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Die vorgenannten Ausführungen sind des Weiteren mit Ausbildung von zusätzlichen Funktionsflächen, insbesondere Aufnahmeflächen denkbar. Diese können sich von der Stirnplatte erstreckend
- – an die Seitenfläche anschließend oder
- – senkrecht zu einer Seitenfläche oder in einem Winkel gegenüber dieser erstreckend ausgeführt sein.
Die Aufnahmeflächen können an jeder beliebigen Seitenfläche vorgesehen sein.
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Die Stirnplatte kann als Blechbauteil, insbesondere Blechformteil, als Gussbauteil oder aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet werden.
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An der Stirnplatte können ferner Durchgangsöffnungen zum Anschluss von Funktionskomponenten, wie beispielsweise eine Luftkupplung vorgesehen sein.
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Die Lösung ist nachfolgend in den Figuren beschrieben. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 zeigt beispielhaft einen Kupplungskopf mit einer Stirnplatte mit seitlichen Anfräsungen und abnehmbaren Greifer unterhalb der Längsachse und Seitengreifer;
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2a bis 2f zeigen mögliche Ausführungen von Stirnplatten mit Anfräsungen mit abnehmbaren Greifern und ggf. seitlichen Greifern:
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3a und 3b zeigen mögliche Ausführungen von Stirnplatten mit abnehmbaren Greifern frei von Anfräsungen und frei von oder mit seitlichen Greifern.
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Die 1a zeigt den Grundaufbau eines Kupplungskopfes 1 mit einem Kupplungskopfgehäuse 2 und mit einer das Kupplungskopfgehäuse 2 stirnseitig abschließenden Stirnplatte 3 in modularer Bauweise in perspektivischer Darstellung. Die 1b zeigt den Kupplungskopf 1 gemäß 1a mit einer diesem zugeordneten und an diesem angebrachten Elektrokontaktkupplung 9 in einer Ansicht auf die Stirnplatte 3 in Längsrichtung des Kupplungskopfes 1. Die Stirnplatte 3 ist lösbar mit dem Kupplungskopfgehäuse 2 verbunden. Die Verbindung erfolgt über hier im Einzelnen nicht dargestellte Verbindungselemente, welche beispielsweise in Form von Schrauben vorliegen können. Diese sind durch entsprechende – hier nicht dargestellte – Durchgangsöffnungen an der Stirnplatte 3 geführt und über entsprechende Gewindebohrungen im Kupplungskopfgehäuse 2 mit diesem verschraubt. Im Kupplungskopfgehäuse 2 sind die Kupplungsorgane, hier nicht dargestellt, bereits montiert. Das Kupplungskopfgehäuse 2 besitzt frontseitig ein Gleit- und Zentrierflächen bildendes Profil, welches von einem Kegel K und einem Trichter T gebildet wird. Das Profil bestimmt dabei den Greifbereich in Seiten-, Höhen- und Winkelversatz. Die Längsrichtung des Kupplungskopfes ist mit L bezeichnet. Der Kupplungskopf 1 ist so gestaltet, dass er einen möglichst großen Greifbereich besitzt, in dem das automatische Kuppeln möglich ist. Der Greifbereich wird durch einen abnehmbaren Greifer 14, der an der Stirnplatte 3 im unteren Bereich angeordnet ist, vergrößert.
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Über den Kupplungskopf 1 wird dabei eine pneumatische, elektrische und mechanische Verbindung zwischen den miteinander zu verbindenden Wagen hergestellt. Dazu umfasst eine derartige Kupplung üblicherweise Zusatzkomponenten – hier nicht dargestellt – wie z. B. einen Kuppelverschluss, eine Luftleitungskupplung, eine Elektrokupplung und eine Entkuppeleinrichtung. Diese Komponenten sind im Bereich des Kupplungskopfes 1 angeordnet, wobei deren Anordnung die Ausgestaltung des Kupplungskopfes 1 mit bestimmt. Um die Zusatzkomponenten und/oder Führungen von Zusatzkomponenten, wie beispielsweise eine Elektrokontaktkupplung 9 unmittelbar am Kupplungskopfgehäuse 2 anordnen zu können, weist die Stirnplatte 3 in Umfangsrichtung am Außenumfang 6 in einem am Kupplungskopfgehäuse 2 gegenüber diesem überstehenden Bereich mindestens eine Anfräsung 7 auf. Im dargestellten Fall sind vorzugsweise zwei derartige Anfräsungen 7 in Längsrichtung des Kupplungskopfes 1 betrachtet seitlich der Längsachse, d. h. an einer in vertikaler Richtung verlaufenden Umfangsseite 8 vorgesehen.
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Die Anfräsungen 7 sind hier innerhalb der Erstreckung der Umfangsseite 8 in vertikaler Richtung angeordnet. Im dargestellten Fall erfolgt die Führung der Elektrokontaktkupplung 9 seitlich in Einbaulage des Kupplungskopfes 1 am Kupplungskopfgehäuse 2. Zur Führung sind entsprechend ausgebildete Führungen 10 vorgesehen, insbesondere Führungsstifte, die innerhalb des durch die Anfräsungen 7 vorgesehenen Freiraumes am Außenumfang 7 der Stirnplatte 3 angeordnet sind.
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Die Stirnplatte 3 weist hier des Weiteren weitere Funktionsflächen in Form von Anschluss oder Anlageflächen 11 auf, welche im Bereich der horizontal verlaufenden oberen Umfangsseite angeordnet sind und sich von der Rückseite der Stirnplatte 3 wegerstreckend ausgeführt sind. Die Ausrichtung dieser weiteren Funktionsflächen 11 erfolgt hier vorzugsweise senkrecht zur Rückseite der Stirnplatte 3. Beispielhaft sind zwei derartige Funktionsflächen 11 vorgesehen, welche beidseitig der Längsachse L an der Stirnplatte 3 angeordnet sind. Diese dienen beispielsweise der Befestigung eines Geräteträgers, beispielsweise für die Elektrokontaktkupplung 9.
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Im dargestellten Fall weist die Stirnplatte 3 an beiden beidseitig der Längsachse L in vertikaler Richtung verlaufenden Umfangsseiten 8 derartige Anfräsungen 7 auf. Die Anfräsungen 7 bilden hier sogenannte randoffene Aussparungen, die über einen Vorsprung in vertikaler Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Größe und geometrische Auslegung richtet sich dabei nach der Größe des am Kupplungskopfgehäuse 2 überstehenden Bereiches sowie der Geometrie und Dimensionierung der Führung 10 für die Elektrokontaktkupplung 9.
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Das Eingleiten wird durch seitliche Greifer, die auch als Seitengreifer 15 bezeichnet werden und die hier in vertikaler Richtung im unteren Bereich der Stirnplatte 3 als integral an dieser seitlich überstehender Vorsprung ausgebildet ist, verbessert. Durch die Greifer 14 und/oder 15 sind die Kupplungen auch in Kurven und bei Höhenunterschieden kuppelbar. Die Greifer 14 und/oder 15 leiten eine Kupplung grob zur gegenüberliegenden Kupplung, wobei jeder Greifer für einen Teilbereich des vom Kupplungskopf zurücklegbaren Weges bis zum Ineinandergreifen wirksam ist. Der Greifer 14 gleitet dabei entang einer Funktionsfläche 21 unter dem Kupplungskopf der Gegenkupplung. Hier bezeichnet ist die Funktionsfläche 21 für den Greifer der Gegenkupplung. Kegel K und Trichter T sind die elementaren Zentrierelemente.
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Die 1b zeigt einen Kupplungskopf 1 gemäß 1a in einer Ansicht auf die Stirnplatte 3 in Längsrichtung L. Dargestellt sind hier zusätzlich die Elektrokontaktkupplung 9 an der Umfangsseite 8, der Greifer 14 und der Seitengreifer 15.
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Angedeutet sind ferner weitere Zusatzkomponenten, die optional vorgesehen sein können. Derartige Zusatzkomponenten sind beispielsweise Heizelemente 12, die an der Rückseite der Stirnplatte 3 angeordnet sind und der Beheizung der Stirnfläche der Stirnplatte 3 dienen, um auch bei tiefen Temperaturen Eis und Schnee entfernen zu können.
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Für weitere Zusatzkomponenten in Form von Luftkupplungen, welche Anschlüsse über die Stirnplatte 3 für die Gegenkupplung bieten, sind in der Stirnplatte 3 Durchgangsöffnungen 16 und 17 vorgesehen. Die Anordnung erfolgt im dargestellten Fall vorzugsweise zentral im Bereich der Trennebene zwischen dem Trichter T und Kegel K der Kupplung 1 in vertikaler Richtung mit Versatz zueinander. Andere Anordnungen sind in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraumes denkbar.
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Die 2 und 3 zeigen beispielhaft weitere mögliche Ausgestaltungen der Stirnplatte 3 mit abnehmbaren Greifer. Bei allen Figuren werden für gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern verwendet und es wird lediglich auf Unterschiede verwiesen.
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Die 2a zeigt beispielhaft eine Stirnplatte 3 in einer Ansicht gemäß 1b, welche lediglich eine Durchgangsöffnung 16 für die Luftkupplung aufweist. Diese ist in Einbaulage im oberen Bereich der Stirnplatte 3 im Bereich einer Trennebene zwischen Trichter T und Kegel K, gebildet aus der Längsachse L und einer Senkrechten zu dieser, angeordnet. Die Positionierung der Greifer 14 und 15 erfolgt analog zu der in 1a und 1b beschriebenen. Dargestellt sind hier auch die Durchgangsöffnungen 5 für Verbindungselemente 4 zur Verbindung zwischen Stirnplatte 3 und Kupplungskopfgehäuse 2.
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Demgegenüber zeigt 2b eine weitere Ausbildung einer Stirnplatte 3 gemäß 1a und 1b, bei welcher zusätzlich die in vertikaler Richtung obere Seitenfläche 20 Anfräsungen 7 aufweist. Ferner sind beispielhaft Funktionsflächen 11 in vertikaler Richtung erstreckend an dieser angeordnet. Die Anordnung der Anfräsungen 7 und der Funktionsflächen 11 erfolgt vorzugsweise symmetrische bezüglich der theoretischen Trennebene zwischen Trichter T und Kegel K. Die Anfräsungen 7 an der Seitenfläche 20 erstrecken sich jeweils bis zur vertikalen Seitenfläche 8.
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2c zeigt eine alternative Ausführung gemäß 2b mit unten angeordnetem abnehmbaren Greifer 14 und seitlicher Eingleitfläche, insbesondere Seitengreifer 15 und mit zwei Anfräsungen an der Seitenfläche 20, jedoch frei von Funktionsflächen 11.
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2d zeigt eine Ausführung einer Stirnplatte mit Anfräsung 7 an der in vertikaler Richtung oberen Seitenfläche 20 sowie seitlich an den Seitenflächen 8 angeordneten Funktionsflächen 11 – Die Seitenflächen 8 sind hier frei von Anfräsungen 7. Die Ausführung ist ferner durch weitere Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Funktionskomponenten, insbesondere Luftkupplungseinrichtungen charakterisiert. Beispielhaft sind hier zwei derartige Durchgangsöffnungen 17 im unteren Bereich der Stirnplatte 3 angeordnet, während die Durchgangsöffnung 16 im oberen Bereich angeordnet ist.
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2e zeigt eine Abwandlung gemäß 2d, bei welcher im Unterschied dazu der Seitengreifer verkürzt ausgeführt ist und beispielhaft nur eine untere Durchgangsöffnung 17 vorgesehen ist.
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Die 2f zeigt beispielhaft eine Ausbildung einer Stirnplatte 3 mit an der Seitenfläche 20 angeordneten Funktionsflächen 11.
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Die 3a und 3b zeigt beispielhaft eine Ausbildung einer Stirnplatte 3 frei von Anfräsungen 7. 3b zeigt ferner eine Anordnung eines abnehmbaren Greifers 14 sowie eines Seitengreifers 15 im Bereich der Seitenfläche 20, d. h. im oberen Bereich der Stirnplatte 3.
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Alle Ausführungen sind beispielhaft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungskopf
- 2
- Kupplungskopfgehäuse
- 3
- Stirnplatte
- 4
- Verbindungselemente
- 5
- Durchgangsöffnungen
- 6
- Außenumfang
- 7
- Anfräsung
- 8
- Seitenfläche
- 9
- Elektrokontaktkupplung
- 10
- Führung
- 11
- Funktionsfläche
- 12
- Heizung
- 14
- Greifer
- 15
- seitliche Eingleitfläche; Seitengreifer
- 16
- Durchgangsöffnung
- 17
- Durchgangsöffnung
- 20
- Seitenfläche
- 21
- Funktionsfläche an Unterseite des Kupplungskopfes
