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Die Erfindung betrifft einen Adapter für ein Schnellwechselsystem, einen zu diesem Adapter passenden Schnellwechsler und ein Schnellwechselsystem mit einem solchen Adapter und Schnellwechsler.
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Derartige Schnellwechselsysteme werden zum einfachen und bequemen Wechseln von unterschiedlichen Anbaugeräten an Baumaschinen eingesetzt. Damit können z.B. Schwenklöffel, Greifer, Scheren, Verdichter, Magnete, Hydraulikhammer oder andere Anbaugeräte in wenigen Sekunden und mit hohem Sicherheitsstandard von einer Fahrerkabine aus z.B. an einem Ausleger eines Baggers an- bzw. abgekuppelt werden. Sie enthalten in der Regel einen anbaugeräteseitigen Adapter und einen an der Baumaschine angeordneten Schnellwechsler, der an einer Seite z.B. klauenförmige erste Aufnahmen zur Halterung eines am Adapter angeordneten ersten Kopplungselements und an der anderen Seite zweite Aufnahmen mit mindestens einem zwischen einer Lösestellung und einer Verriegelungsstellung bewegbaren Verriegelungselement zur lösbaren Halterung eines am Adapter angeordneten zweiten Kopplungselements aufweist.
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Aus der
DE 20 2013 001 658 U1 ist ein gattungsgemäßes Schnellwechselsystem bekannt. Dieses weist einen Adapter mit zwei zwischen parallelen Seitenwagen in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordneten, bolzenförmigen Kopplungselementen zur Verbindung des Adapters mit einem Schnellwechsler auf. Der zum Adapter gehörende Schnellwechsler enthält an einer Seite klauenförmige erste Aufnahmen für das erste bolzenförmige Kopplungselement und weist an der anderen Seite zweite Aufnahmen mit mindestens einem zwischen einer Lösestellung und einer Verriegelungsstellung bewegbaren Verriegelungselement zur lösbaren Halterung des zweiten Kopplungselements auf. Die bolzenförmigen Kopplungselemente haben einen einheitlichen Durchmesser und sind in entsprechende Bohrungen in den Seitenwangen des Adapters eingesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Adapter, einen zugehörigen Schnellwechsler und ein Schnellwechselsystem mit einem derartigen Adapter und Schnellwechsler zu schaffen, die eine verbesserte Führung zwischen dem Adapter und dem Schnellwechsler ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Schnellwechsler mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein Schnellwechselsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Adapter weist zumindest eines der beiden Kopplungselemente zwei voneinander beabstandete schlankere Kopplungsbereiche zum Eingriff mit dazugehörigen Aufnahmen des Schnellwechslers und einen dazwischen angeordneten Führungsbereich mit einem gegenüber den Kopplungsbereichen vergrößerten Querschnitt auf. Durch den im Durchmesser erweiterten Führungsbereich am Kopplungselement kann eine zusätzliche Führung des Adapters an dem Schnellwechsler erreicht werden Dies ermöglicht nicht nur eine Positionierhilfe beim Ankoppeln des Adapters an den Schnellwechsler, sondern gewährleistet auch eine verbesserte Führung im gekoppelten Zustand. Auf diese Weise können z.B. betriebsbedingte Schwingungen und dadurch verursachte Schwingungsbrüche oder andere Beschädigungen reduziert werden. Durch die positionsgenauere Führung und Halterung können außerdem Beschädigungen an den elektrischen oder hydraulischen Kupplungselementen vermieden werden. Darüber hinaus wir eine Verbesserung der Kraftübertragung erreicht.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführung sind die Kopplungselemente als zylindrische Bolzen mit einem geringeren Durchmesser in den Kopplungsbereichen und einem vergrößerten Durchmesser im Führungsbereich ausgeführt. Die Kopplungselemente können aber auch einen elliptischen oder anderen Querschnitt aufweisen. Die Kopplungselemente können außerdem auch konisch oder trapezförmig ausgestaltet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung können an den Übergängen von den äußeren Kopplungsbereichen zu dem inneren Führungsbereich seitliche Führungsflächen vorgesehen sein.
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Das mit dem zusätzlichen Führungsbereich versehene Kopplungselement kann einteilig ausgebildet oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. So kann z.B. das Kopplungselement als einteilige Welle mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt sein. Der im Querschnitt vergrößerte Führungsbereich kann aber auch dadurch hergestellt werden, dass auf eine Welle mit gleichmäßigem Durchmesser eine Hülse, ein Ringsegment oder eine ähnliche Erweiterung aufgesetzt und diese mit Welle verschweißt oder auf andere Weise fest mit der Welle verbunden werden.
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Eine weitere Führung und Positionierung kann auch dadurch erreicht werden, dass an mindestens einem der Kopplungselemente zusätzliche Positionierelemente zum formschlüssigen Eingriff mit korrespondierenden Formschlusselementen am Schnellwechsler angeordnet sind. Dadurch kann auch verhindert werden, dass ein nicht an die Anschlüsse des Schnellwechslers angepasster und damit nicht den Sicherheitsbestimmungen genügender Adapter mit einem Schnellwechsler gekoppelt wird. Die Ankopplung mechanisch baugleicher aber hydraulisch unterschiedlicher Schnellwechsler und Adapter kann so vermieden und somit die Sicherheit erhöht werden.
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Die Positionierelemente an dem Kopplungselement können z.B. als Nuten zu Eingriff vorstehender Formschlusselemente am Schnellwechsler ausgebildet sein. Die Positionierelemente an dem Kopplungselement können aber auch als Vorsprünge zum Eingriff in entsprechende Vertiefungen am Schnellwechsler ausgeführt sein. Auch andere Positionier- oder Formschlusselemente zum gegenseitigen formschlüssigen Eingriff sind möglich. Die Positionierelemente sind zweckmäßigerweise an dem Führungsteil des Kopplungselements angeordnet. Sie können aber auch an den anderen Bereichen des Kopplungselements angeordnet sein.
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Ein erfindungsgemäßer Schnellwechsler weist an einer Seite erste Aufnahmen zur Aufnahme eines ersten Kopplungselements und an der anderen Seite zweite Aufnahmen zur Aufnahme eines zweiten Kopplungselements auf, wobei zumindest zwischen den ersten Aufnahmen ein zurückversetzter oder ausgesparter Aufnahmebereich zur Aufnahme eines im Querschnitt erweiterten Führungsbereichs des ersten Kopplungselements vorgesehen ist. Auch zwischen den zweiten Aufnahmen kann ein entsprechender zurückversetzter oder ausgesparter Aufnahmebereich zur Aufnahme eines im Querschnitt erweiterten Führungsbereichs des zweiten Kopplungselements vorhanden sein.
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Zweckmäßigerweise sind an dem zurückversetzten oder ausgesparten Aufnahmebereich seitliche Führungsflächen vorhanden. Auch in dem Aufnahmebereich können ferner zusätzliche Formschlusselemente zum formschlüssigen Eingriff mit korrespondierenden Positionierelementen am Schnellwechsler angeordnet sein. Die Formschlusselemente können an einer innerhalb des Aufnahmebereichs befestigten Leiste angeordnet oder auch direkt an dem Schnellwechsler angeformt sein.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann ein definierter Anschluss des Schnellwechslers dadurch erreicht werden, dass die Formschlusselemente am Schnellwechsler und die korrespondieren Positionierelemente am Adapter eine definierte Form und/oder vorgegebene Abstände aufweisen. Die Formschlusselemente können z.B. als Vorsprünge oder Ansätze mit unterschiedlichen Abmessungen und/oder spezifischen Abständen ausgebildet sein. In einer für die Kopplung und Verbindung vorteilhaften Ausführung können die Formschlusselemente z.B. als Stege mit keil- oder trapezförmigen Querschnitt ausgebildet ausgeführt sein. Die Formschlusselemente können aber auch als Vertiefungen zum Eingriff entsprechender Vorsprünge an dem Kopplungselement ausgebildet sein. Auch andere, zueinander passende Formschluss- und Positionierelemente zur Bildung einer definierten Schnittstelle in Art einer codierten Verbindung sind möglich.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Schnellwechselsystem mit einem vorstehend beschriebenen Adapter und einem mit dem Adapter kuppelbaren Schnellwechsler zum einfachen Wechseln eines Anbaugeräts an Fahrzeugen.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schnellwechselsystems mit einem Adapter und einem Schnellwechsler in einer gekoppelten Stellung;
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2 den Adapter des Schnellwechselsystems von 1 in einer Perspektive;
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3 eine Detailansicht A des Adapters von 2;
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4 den Schnellwechsler von 1 in einer Perspektive;
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5 eine Detailansicht B des Schnellwechslers von 4;
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6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schnellwechselsystems mit einem Adapter und einem Schnellwechsler in einer gekoppelten Stellung;
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7 den Adapter des Schnellwechselsystems von 6 in einer Perspektive;
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8 eine Detailansicht C des Adapters von 7;
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9 den Schnellwechsler von 6 in einer Perspektive und
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10 eine Detailansicht D des Schnellwechslers von 9.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schnellwechselsystems mit einem Adapter 1 und einem zugehörigen Schnellwechsler 2 zum einfachen Wechseln von Anbaugeräten an Fahrzeugen, insbesondere Baumaschinen, in einer gekuppelten Stellung gezeigt. Mit einem derartigen Schnellwechselsystem können z.B. Schwenklöffel, Greifer, Scheren, Magnete, Verdichter, Hydraulikhammer oder andere mechanische bzw. hydraulische Anbaugeräte einfach und bequem von einer Fahrerkabine aus an einem Ausleger oder einem anderen Anbauteil eines Baufahrzeugs an- bzw. abgekuppelt werden.
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Der in 2 gesondert dargestellte, an einem Anbaugerät befestigbare Adapter 1 enthält eine Grundplatte 3 und zwei zueinander parallele, rechtwinklig zur Grundplatte 3 angeordnete und voneinander beabstandete Seitenwangen 4, zwischen denen ein erstes bolzenförmiges Kopplungselement 5 und ein davon in einem vorgegebenen Abstand beabstandetes zweites bolzenförmiges Kopplungselement 6 zur lösbaren Verbindung mit dem Schnellwechsler 2 angeordnet sind. Die beiden bolzenförmigen Kopplungselemente 5 und 6 sind mit ihren jeweiligen Enden in entsprechende Bohrungen 7 bzw. 8 in den beiden Seitenwangen 4 des Adapters 1 eingesteckt und dort fixiert.
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Der in 4 einzeln dargestellte Schnellwechsler 2 ist z.B. an einem Ausleger eines Baggers montierbar. Er enthält an einer Seite nach vorne offene, erste Aufnahmen 9 zur Aufnahme und Halterung des ersten bolzenförmigen Kopplungselements 5 und an der anderen Seite nach unten offene zweite Aufnahmen 10 zur Aufnahme des zweiten bolzenförmigen Kopplungselements 6. Die nach vorne offenen ersten Aufnahmen 9 sind klauen- oder gabelförmig ausgeführt. Die nach unten offenen Aufnahmen 10 weisen eine gekrümmte untere Anlagefläche 11 zur Anlage des zweiten bolzenförmigen Kopplungselements 6 auf. Der Schnellwechsler 2 enthält in 4 erkennbare Führungsbohrungen 12, in denen zwei hier nicht erkennbare Verriegelungsbolzen verschiebbar geführt und hydraulisch zwischen einer eingezogenen Lösestellung und einer ausgefahrenen Verriegelungsstellung verfahrbar angeordnet sind. In der ausgefahrenen Verriegelungsstellung werden die nach unten offenen zweiten Aufnahmen 10 von den in den Führungsbohrungen 12 angeordneten Verriegelungsbolzen an der Unterseite geschlossen, so dass das zweite bolzenförmige Kopplungselement 6 von dem Verriegelungsbolzen untergriffen wird und der Adapter 1 am Schnellwechsler 2 gehalten werden kann.
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In der gezeigten Ausführung enthält der Schnellwechsler 2 einen Träger 13, der an einer Seite zwei klauenförmige Aufnahmen 9 für das erste Kopplungselement 5 und auf der anderen Seite zwei Aufnahmen 10 für das zweite Kopplungselement 6 enthält. An zwei an der Oberseite des Trägers 13 angeordneten parallelen Seitenteilen 14 sind außerdem durchgängige Aufnahmeöffnungen 15 für nicht dargestellte Befestigungsbolzen zur Befestigung des Schnellwechslers 2 an einem Ausleger eines Baggers oder einem Anschlussteils eines anderen Baufahrzeugs vorgesehen.
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Um den Adapter 1 an dem Schnellwechsler 2 anzukuppeln, wird der in der Regel an einem Ausleger eines Baggers angeordnete Schnellwechsler 2 zunächst so bewegt, dass das erste bolzenförmige Kopplungselement 5 am Adapter 1 in die klauenförmigen Aufnahmen 9 auf der einen Seite des Schnellwechslers 2 eingefahren wird. Dann wird der Schnellwechsler 2 mit noch zurückgezogenen Verriegelungsbolzen um das erste bolzenförmige Kopplungselement 5 so geschwenkt, dass das zweite bolzenförmige Kopplungselement 6 am Adapter 1 zur Anlage an den Anlageflächen 11 der nach unten offenen Aufnahmen 10 auf der anderen Seite des Schnellwechslers 2 gelangt. Anschließend können die in den Führungsbohrungen 12 im Träger 13 des Schnellwechslers 2 verschiebbar angeordneten Verriegelungsbolzen hydraulisch ausgefahren werden, so dass das zweite bolzenförmige Kopplungselement 6 am Adapter 1 von den beiden Verriegelungsbolzen an dem Schnellwechsler 2 untergriffen und der Adapter 1 somit an dem Schnellwechsler 2 gehalten wird.
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Wie aus den 2 und 3 hervorgeht, weist das zu den klauenförmigen Aufnahmen 9 des Schnellwechslers 2 gehörende erste Kopplungselement 5 zwei voneinander beabstandete schlankere Kopplungsbereiche 16 zum Eingriff mit den klauenförmigen Aufnahmen 9 des Schnellwechslers 2 und einen dazwischen angeordneten Führungsbereich 17 mit einem gegenüber den Kopplungsbereichen 16 vergrößerten Querschnitt auf. In der gezeigten Ausführung ist das erste Kopplungselement 5 als Bolzen mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt. In den Kopplungsbereichen 16 weist das bolzenförmige erste Kopplungselement 5 einen geringeren Durchmesser und im Führungsbereich einen gegenüber den Kopplungsbereichen 16 vergrößerten Durchmesser auf. In 3 ist erkennbar, dass an den Übergängen von den äußeren Kopplungsbereichen 16 zu dem inneren Führungsbereich 17 seitliche Führungsflächen 18 vorgesehen sind. Durch den im Querschnitt erweiterten Führungsbereich 17 kann eine zusätzliche Führung des Adapters 1 an dem Schnellwechsler 2 erreicht werden Dadurch kann nicht nur eine Positionierhilfe beim Ankoppeln des Adapters an den Schnellwechsler, sondern auch eine verbesserte Führung im gekoppelten Zustand erreicht werden. Außerdem können z.B. betriebsbedingte Schwingungen und dadurch verursachte Schwingungsbrüche oder andere Beschädigungen reduziert werden. Durch die positionsgenauere Führung und Halterung können ferner Beschädigungen an den elektrischen oder hydraulischen Kupplungselementen vermieden werden. Darüber hinaus wir eine Verbesserung der Kraftübertragung erreicht.
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In 2 ist erkennbar, dass an dem zu den zweiten Aufnahmen 10 des Schnellwechslers 2 gehörenden zweiten bolzenförmigen Kopplungselement 6 des Adapters 1 ein Kupplungselementträger 19 zur Halterung von adapterseitigen Kupplungselementen für eine Kupplung mit schnellwechslerseitigen Kupplungselementen 2 befestigt ist. Über am Kupplungselementträger 19 angeordnete – hier nicht dargestellte – adapterseitige Kupplungselemente können zur Energieversorgung eines Anbaugeräts am Adapter 1 vorgesehene Energieanschlüsse beim Ankoppeln des Adapters 1 an den Schnellwechsler 2 automatisch mit entsprechenden Energieversorgungsleitungen am Schnellwechsler 2 verbunden werden. Dadurch kann ein Anbaugerät z.B. mit Hydraulikfluid, elektrischer Energie oder einem anderen Energieträger versorgt werden. Bei der gezeigten Ausführung ist der Kupplungselementträger 19 über Haltestege 20 an dem zweiten bolzenförmigen Kopplungselement 6 befestigt.
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Auch das zweite Kopplungselement 6 kann zwei voneinander beabstandete schlankere Kopplungsbereiche 21 zum Eingriff mit den zugehörigen Aufnahmen 10 des Schnellwechslers 2 und einen dazwischen angeordneten Führungsbereich 22 mit einem gegenüber den Kopplungsbereichen 16 vergrößerten Querschnitt aufweisen. Das zweite Kopplungselement 6 kann aber auch auf der gesamten Länge einen gleichmäßigen Durchmesser haben.
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In 4 ist der zu dem Adapter 1 gehörende Schnellwechsler 2 gezeigt. Dieser weist zwischen den beiden klauenförmigen Aufnahmen 9 einen zurückversetzten oder ausgesparten Aufnahmebereich 23 zur Aufnahme des Führungsbereichs 17 am ersten Kopplungselement 5 des Adapters 1 auf. Der in 5 vergrößert dargestellte Aufnahmebereich 23 ist an die Außenkontur des Führungsbereichs 17 angepasst. Er weist eine etwas größere Breite als der Führungsbereich 17 des ersten Kopplungselements 5 auf. Auch die Tiefe des Aufnahmebereichs 23 ist an den vergrößerten Querschnitt des Führungsbereichs 17 angepasst. Ferner können auch an dem Führungsbereich 17 seitliche Führungsflächen 24 vorgesehen sein.
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In den 6 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schnellwechselsystems mit einem Adapter 1 und einem zugehörigen Schnellwechsler 2 zum einfachen Wechseln von Anbaugeräten an Fahrzeugen, insbesondere Baumaschinen, in einer gekuppelten Stellung gezeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass an dem Kopplungselement 5 des Adapters 1 zusätzliche Positionierelemente 25 zum formschlüssigen Eingriff mit korrespondierenden Formschlusselementen 26 am Schnellwechsler 2 angeordnet sind. Dadurch kann eine weitere Führung und Positionierung erreicht werden. Außerdem kann auf diese Weise auch verhindert werden, dass ein nicht an die Anschlüsse des Schnellwechslers angepasster und damit nicht den Sicherheitsbestimmungen genügender Adapter mit einem Schnellwechsler gekoppelt wird. Die Ankopplung mechanisch baugleicher aber hydraulisch unterschiedlicher Schnellwechsler und Adapter kann so vermieden und somit die Sicherheit erhöht werden. Ansonsten entspricht der Aufbau des in 7 gezeigten Adapters 1 und des in 9 dargestellten Schnellwechslers 2 der vorherigen Ausführung, so dass einander entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich deren Aufbau und Funktion wird auf das erste Ausführungsbeispiel Bezug genommen.
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Bei der in 7 gezeigten Ausführung sind die Positionierelemente 25 an dem ersten Kopplungselement 5 des Adapters 1 als ringförmige Nuten ausgeführt. Die dazugehörigen Formschlusselemente 26 am Schnellwechsler 2 sind gemäß 9 als Stege mit einem trapez- oder keilförmigen Querschnitt ausgebildet. Wie aus 10 hervorgeht, sind die Formschlusselemente 26 bei der gezeigten Ausführung an einer innerhalb des Aufnahmebereichs 23 befestigten Leiste 27 angeordnet. Die Formschlusselemente 26 können aber auch an dem Schnellwechsler 2 angeformt sein. Die Positionierelemente 25 und die daugehörigen Formschlusselemente 26 sind sowohl von der Form als auch von der Anordnung aufeinander abgestimmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapter
- 2
- Schnellwechsler
- 3
- Grundplatte
- 4
- Seitenwange
- 5
- Erstes Kopplungselement
- 6
- Zweites Kopplungselement
- 7
- Bohrung
- 8
- Bohrung
- 9
- Erste Aufnahme
- 10
- Zweite Aufnahme
- 11
- Anlagefläche
- 12
- Führungsbohrung
- 13
- Träger
- 14
- Seitenteil
- 15
- Aufnahmeöffnung
- 16
- Kopplungsbereich
- 17
- Führungsbereich
- 18
- Führungsfläche
- 19
- Kupplungselementträger
- 20
- Haltesteg
- 21
- Kopplungsbereich
- 22
- Führungsbereich
- 23
- Aufnahmebereich
- 24
- Führungsfläche
- 25
- Positionierelement
- 26
- Formschlusselement
- 27
- Leiste
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202013001658 U1 [0003]
