DE2300867A1

DE2300867A1 - Zierkappe und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2300867A1
Application number: DE2300867A
Authority: DE
Inventors: Leslie Floyd Jacobs
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1973-01-09
Publication date: 1973-08-02
Also published as: IT978054B; US3860294A

Description

Zierkappe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zierkappe für Fahrzeugräder, bei der ein Zierring durch eine Klemmeinrichtung an einer Radfelge gehalten ist sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Zierkappen für Fahrzeugräder sind allgemein bekannt. Solche Zierlcappen bestehen üblicherweise aus einem besonders geformten Blechkragen, an den ein äußerer Klemmring befestigt ist. Dieser äußere Klemmring wird üblicherweise aus rostfreiem Stahl ausgestanzt und irt in geeigneter Weise an der Zierkappe befestigt. Der Klemmring hat mehrere auf seinem Umfang verteilte Zähne, mit denen er in die Radfelge greift, auf der die Zierkappe gehalten werden soll. Die Zierkappe selbst stellt eine äußere Abdeckung der Radfelge dar und überdeckt den IClennrinf: und die Er.dielge.

Der Eleranring besteht gewöhnlich r„us einem starren, reifenförmigen Bauteil, das mit einer Seite an einem Rand der Zierkappe durch umbb'rdeln befestigt ist. Der Klemmring ist in sich steif genug, um die erforderlichen Klemmsähne zu bilden. Durch den Klemmring ist der nominale Durchmesser des Kranzes von Klemmzähnen festgelegt. Die Haltekräfte der Klemmzähne werden allein durch den Klemmring erzeugt.

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Die üblichen Zierkappen bestehen also aus zwei verschiedenen Bauteilen, und zwar einmal dem Klemmring mit verschiedenen Arten von Klemmzähnen, zum anderen dem äußeren sichtbaren dekorativen Zierring. Zur Herstellung einer solchen Zierkappe sind für jedes Teil unterschiedliche Herstellungsverfahren und unterschiedliche Werkzeuge erforderlich. Durch den Aufbau aus zwei .Bauteilen wird beim Ausstanzen und !Tiefziehen der Zierkappe viel Material verschwendet, da der mittlere Abschnitt der Zierkappe ausgestanzt wird und als Verschnitt angesehen wird. Nur in den seltensten Fällen kann er für andere Zwecke verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zierkappe für i'ahrzeugräder, bei der ein Zierring durch eine Klemmeinrichtung an einer Radfelge gehalten ist, zu schaffen, die möglichst einfach herstellbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Zierkappe soll der Katerialverschnitt möglichst gering sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Klemmeinrichtung mehrere mit ihren Enden auf den Zierring aufgespannte gleich-·· mäßig auf seinem Umfang verteilte Klemmstücke vorgesehen sind und daß die Klemmstücke gegen die Radfelge gerichtete widerhakenartige Zähne haben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Zierkappe zeichnet sich dadurch aus, daß aus dem Boden eines kuchenblechartigen Rohteils mit einer konischen Mantelfläche und einer kragenförmigen Ringfläche Kleminstücke zur Halterung der verbleibenden kragenförmigen Ringfläche mit der konischen Mantelflache als Zierkappe an der Radfelge gestanzt werden.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in erster Linie darin, daß die erfindungsgemäße Zierkappe, bestehend aus Zierring und Klemmeinrichtung, aus einem einzigen Rohteil gefertigt werden kann. Aus dem

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Boden eines kuchenblechartig geformten Hohteils kann erfindungsgemäß eine Vielzahl von flachen Klemmstücken für den Zierring ausgestanzt werden. Die Klemmstücke können durch ein Tragkreuz, ein Skelett oder Metallgebilde nach dem Ausstanzen aus dem Boden zusammengehalten werden, um die nachfolgende Befestigung der Klemmstücke auf dem Zierring zu erleichtern. Uie einseinen Klemmstück© werden an dem Zierring durch Umbördeln befestigt, Durch diese Umbördelung wird jedes Klemmstück starr auf dem Zierring gehalten. Das TTmbördeln der beiden Enden der Klemmstücke führt dazu, daß die Enden der Klemmstücke zusammengedrückt werden, so daß eine Spannkraft entsteht. Jedes Klemmstück hat einen treppenförnig ausgebildeten Abschnitt zwischen seinen in wesentlichen parallelen Enden. Diese treppenförmigen Abschnitte helfen zusätzlich, eine Spannkraft der Klemmstücke gegen die gegenüberliegenden Umbördelungen zu erzeugen, so daß die Klemmstücke fest auf dem Zierring angeordnet sind. Die Klemmstücke können aber auch von dem Tragkreuz entfernt werden und einsein mit der Zierkappe verbunden werden. Die Klemmstücke sind am äußeren Umfang des Zierrings in gleichmäßigem Abstand zueinander verteilt angeordnet. Sie können aber auch alle sich gegenseitig berühren. Es wurde gefunden, daß als Minimum 8 Klemmstücke verwendet werden. Optimal sind 12 Klemmstücke pro Zierring.

Durch die erfindtmgsgenäße Gestaltung der Klemmstücke wird gegenüber dem Stand der Technik auch eine verbesserte Klemmwirkung der Zierkappe an der Eadfelge erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen

5"ig. 1 eine Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen . .Zierkappe,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 zusammen mit

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einem Seil einer Radfelge, an der die Zierkappe befestigt ist,

Fig. 3 eine räumliche Ansicht von Klemmstücken für die erfindtmgsgemäße Zierkappe,

Pig. 4-11 die erfindungsgemäße Zierkappe im Schnitt und teilweise in der Draufsicht, um das Verfahren zur Herstellung der Zierkappe zu erläutern,

Fig. 12 einen Aufriß der erfindungsgenäsen Zierkappe vor ihrer endgültigen Fertigstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Zierkappe 10 hat eine im wesentlichen kegelstumpfartige konische ¥and 12 mit einem flanschförmigen Kragen 13. Sine konkave FlJlche I4 der konischen "Wand 12 ist so gestaltet, daß sie dekorativ wirkt und ein ästhetischer Effekt eintritt, wenn die Zierkappe an einer Radfelge 16 eines genormten Luftreifenrades 18 angebracht ist. Auf der Radfelge 16 sitzen in üblicher ¥eise die Innenkanten 20 und 21 des Gummireifens wie beispielsweise ein schlauchloser Seifen 22.

Auf der konvexen Oberfläche 2J der Zierkappe 10 sind mehrere Klemrastücke 24 gehalten. Diese Klemmstücke 24 sind fest gegen die Fläche 23 gehalten durch einwärts gebördelte Kanten 26 und 28. Diese Kanten 26 und 28. sind über das Klemmstück 24 hinweggebogen, so daß das Klemmstück fest an seiner Stelle gegen die konvexe Fläche 23 der Zierkappe 10 gehalten ist.

In Fig. 3 ist ein Klemmstück 24 dargestellt. Dieses Klemmstück besteht aus einem sich allmählich verjüngenden Blechkörper, der mit Einschnitten versehen ist und in die dargestellte Form gebogen ist. Yorzugs-

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t/eise wird das Klemmstück aus rostfreiem St;\hl hergestellt und aus dem Ilaterial gefertigt, das bei der Herstellung der Zierkappe zunächst den Boden 'des Zierrings bildete. Das Klemmstück 24 könnte aber auch aus jedem anderen geeigneten festen Katerial gefertigt sein, welches zwischen den uQgebördelten Kanten 26 und 28 des Zierrings 10 eingespannt werden kann und in die dargestellte Form gebracht werden kann durch Gießen oder Yorfornen. wie nachfolgend erläutert verden wird, nüssen die Klemmstüeke eine Haltekraft gegenüber der benachbarten Radfelge 16 ausüben, deshalb muß das Material für die Klemmstüeke entsprechend ausgewählt werden.

Die Figur 1 zeigt auch, daß die Klemmstüeke 24 auf dem Zierring mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Es versteht sich, daß die Klemmstüeke auch - falls gewünscht - sich gegenseitig berühren können, um die gewünschte Klemmwirkung zu erzeugen.

Wie aus den Figuren 1-3 erkennbar ist, können die Klemmstüeke 24 entweder ausgestanzt oder gegossen sein. Sie haben konvergierende Seitenwände. Diese Seitenwände haben eine Anzahl von bogenförmigen Schultern. Die Schultern teilen das Klemmstück in Längsrichtung gesehen in eine Vielzahl von seitlichen Abschnitten. Der erste Abschnitt 42 dieser Abschnitte enthält einen Randabschnitt 43, der aufwärts gebogen ist, usr das Klemmstück innerhalb der Umbördelung des 'Zierrings 10 zu halten. Ec folgt ein j'lügelabschnitt 44» der in einen bestiamten Winkel zum Randabschnitt 43 steht. Der Flügelabschnitt 44 ist derjenige Abschnitt größter Breite des Klemmelements. Ein Abschnitt 42 hat nur geringe Längenausdehnung und ragt von der Schulter 46 rechtwinklig weg. Die Seitenwand 50 des Abschnitts 48 verjüngt sich allmählich. Jede Seitenwand 50 hat Aussparungen 52 und in der Mitte ein ausgestanztes ovales Loch 54 nahe der Schulter 46.

Außerhalb des Bereichs der Aussparungen 52 hat das Klemmstück in einem Abschnitt 42 die bereits erwähnten, sich seitlich ausdehnenden Flügelabschnitte 44» welche so gestaltet sind, daß sie gegen die benachbarte

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Wand des Zierrings 10 anliegen können und eine Einklammerung des Klemmstüclcs 24 auf dem Zierring 10 ermöglichen. Der Randabschnitt 43 ist so gestaltet, daß er den Abschnitt 42 fest innerhalb des tungebördelten Randes des ·Zierrings 10 hält.

Innerhalb des zweiten Abschnitts 48 ist das Klemmstück 24 stufenförmig ausgebildet. Es hat einen Klemmfinger 60, der von einem Stufenabschnitt

61 des Klemmstücks 64 absteht und mit einer gebogenen, mit Zähnen versehenen Kante 65 ausläuft. Die dargestellte Kante 62 hat zwei Widerhaken oder Zähne 64 an jedem Ende. Eine gebogene ¥and 65 trennt die Zähne 64 voneinander. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen könnte man mehrere in einer Höhe angeordnete Zähne oder Auszackungen oder Auskerbungen auf der Kante 62 vorsehen. Die Kante

62 ist so ausgebildet,daß sie in die Radfelge eingreift und muß deshalb unter allen Umständen Zähne oder Kerbungen haben, so daß die Klemmwirkung eintritt. Der Klemmfinger üO ist im wesentlichen recht- ". eckig und seine Haupterstreckungsrichtung liegt im wesentlichen parallel zum abgestuften Abschnitt 61 des Klemmstücks. Die Zähne 64 ragen in bogenförmiger Weise aus des Hauptteil des Klemmfingers heraus, um ein zu leichtes Herausziehen der Zähne aus dem Eingriff mit der Radfelge zu verhindern.

Eine Schulter 70 teilt den zweiten Abschnitt 48 von einem folgenden Abschnitt 72. Abschnitt J2 steht im rechten Winkel zu Abschnitt 48 und ist so gestaltet, daß er gegen die Radfelge anliegt und von verhältnismäßig geringer Ausdehnung ist. Sine weitere Schulter 80 trennt den Abschnitt 72 von einem vierten Abschnitt 82, der im rechten Winkel zu Abschnitt SO steht. Abschnitt 82 endet mit einer Schulter 84, die die Kante für einen Endabschnitt 90 bildet. Endabschnitt 90 steht wiederum in etwa' in einem rechten Winkel zu Abschnitt 82. Die Schulter 84 ist so .gestaltet, daß sie in einer ringförmigen Umbördelung der Konvexen Fläche 25 des Zierrings 10 ruhen kann.

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Vie man am besten aus Figur 2 erkennen kann, hat der Zierring auf Beiner inneren Seite eine umgebördelte Kante 26, die den Randabschnitt des Klemmstücks 24 mit seinem Abschnitt 42 festhält. Der Zierring 10 hält andererseits mit einer kragenförmigen Stirnfläche 92 die Schulter 84 des Klemme tüclcs. Die irr&^enfömxGC Stirnfläche 92 des Zierrings geht nach außen hin in die TJmbördelung 28 über. Es folgt ein Abschnitt 97» eier die Basis der Felge bildet. Diese Basis hält zusammen mxt dem Abschnitt 97 die Kanten des Reifen 22. Zwischen den Wänden $6 und 97 ist ein Kniestück 98 gebildet, welches die Zierkappe hält und abstützt. Das geschieht dadurch, daß die Klemmstücke 24 mit ihren Zähnen oder Stacheln 74 gegsn <3,ie Wand 97 anliegen.

Wie zuvor erwähnt, ist eine Serie von Klemmstücken auf dem Zierring vorgesehen, so daß eine Vielzahl von Klemmeinrichtungen zum Sichern des Zierrings auf der Radfelge vorhanden ist. Die Klemmstücke 24 werden zwischen ihren umgebördelten Enden mit dem abgestuften Abschnitt auf Vorspannung gehalten, so daß sie sich über dem Zierring 10 wölben, um den Klemmzahn 64 abzustützen. Das Klemmstück 24 hält den Zierring 10 auf Abstand zur Felge 96 und zentriert den Zierring gleichzeitig mittels der gezahnten Finger 60. , -

nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung der erfinaungsgeiaäßen Zierkappe erläutert. Aus dieser Beschreibung geht auch eine Vielzahl weiterer Vorteile der fertigen Konstruktion hervor. Das Herstellungsverfahren ist in den Figuren 4 his 11 dargestellt.

Die erste Stufe der Herstellung besteht darin, eine kreisförmige Scheibe aus einem Blech von geeignetem Material wie beispielsweise rostfreiem Stahl auszustanzen. Das Rohteil wird dann tiefgezogen, so daß eine kuchenblechartige Form 102 entsteht, wie sie in Pig. 4 im Querschnitt dargestellt ist. Das kuchenblechartige Rohteil nach Fig. 4 hat einen flachen Boden 104» von dem aus unter Zwischenschal-

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tung einer kurzen ringförmigen fand 108 sich konische Seitenwinde erheben, die einen Kegelstumpf 110 der gewünschten Höhe formen. Die konischen ¥ände 110 laufen zu einer kragenförmigen, flanschartig ausgebildeten Stirnfläche 112 aus. Die Stirnfläche 112 hat eine Einsenkung 114 in der Mähe ihres äußeren Bandes als Ergebnis der Tiefziehoperation, wie das in Figur 4 zu sehen ist.

In Figur 5 "»ixd das Ergebnis der nächsten Bearbeitungsstufe gezeigt. Der Boden 104 wird mit Einschnitten versehen und ausgestanzt, um das Klemmstück teilweise vorzuformen. Wie bereits angeführt, sollen alle KLemiastücke aus dem Boden des Eohteils gefertigt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sollen 12 Klemmstücke aus dem Boden des Eohteils 104 hergestellt werden. Als zweitem Verfahrensschritt werden T-förmige Finger 120 und ovale Langloeher 54 in den Boden IO4 gestanzt und entfernt. Die T-förmigen Finger 120 trennen die einzelnen KLeEaastücke voneinander. Der sich ergebende Aufbau des Sohteils ist im rechten oberen Quadranten der Figur 12 zu erkennen.

Als nächste Stufe erfolgt ein kombinierter Loch- und EntgratVorgang, dessen Ergebnis in Figur 6 dargestellt ist* In der Mitte jedes Klemmstücks wird dabei ein Klemmfinger erzeugt. Der mittlere Abschnitt des Bodens IO4 wird vom Bodenabschnitt abgeschert. Weiterhin werden die Kleamfinger 60 eingeschnitten und in die im rechten unteren Quadranten der Figur 12 gezeigten Form gebracht. Die kragenformige Stirnfläche 112 wird gebogen, so daß er nach innen in Richtung der Ausstanzung 120 weist. Weiterhin wird die Spitze des Fingers so geformt, daß er die in Figur 6 dargestellte Form erhalt. Der nächste Arbeitsgang ist ein Biegevorgang,' durch den die Tor spränge, Treppen und Schultern des inneren Abschnitts des Klemmelements erzeugt werden. Ebenfalls wird der Finger so verformt, daß er den Aufbau hat, der im Querschnitt in Figur 2 zu erkennen ist und der Kontur der Radfelge entspricht.

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Als nächstes werden die Klemmstücke 24 von ihrer Verbindung mit dem Boden 104 abgebördelt und zum Abtrennen vom Boden vorbereitet. Die abgebogene Stellung ist in Figur 8 dargestellt. Die obere Figur zeigt den Zierring 24 mit bereits entfernten Klemmstücken. Die Abtrennung kann mittels eines Brehm- oder Shimmygesenks erfolgen, indem die Klemmstücke von dem Zierring entlang einer Umfanglinie abgetrennt werden. Die Klemmstücke können imner noch zusammenhängen in dieser Verfahrensstufe, obwohl sie aus dem kuchenblechartigen Rohteil ausgestanzt sind.

Nachdem die Klemmstücke aus dem Zierring herausgestanzt sind, müssen die Hauptabmessungen des Zierrings nachgeprüft werden. Es erfolgt dann die Herstellung von flachen Rändern für die Umbördelungen. Hierzu werden sowohl am inneren als auch am äußeren Umfang des Zierrings flanschartige Abschnitte erzeugt. Diese flanschartigen Abschnitte sind in Figur 9 dargestellt. Sie sind in der Stellung, in der sie später die Klemmstücke aufnehmen können. Alternativ ist es möglich, nach Beendigung dieses Fertigungsschritts die Klemmstücke voneinander abzutrennen.

Als nächste Stufe wird die endgültige Form der Klemmstücke erzeugt, in dem ein Gesenk mit konischer Form verwendet wird, -um die genauen Abmessungen des Ringes und die genaue Form und Stellung der Klemmzähne festzulegen. An einer bestimmten Stelle des Zierrings wird ein Loch 130 eingestanzt und umbördelt, durch das das nicht dargestellte Ventil des Reifens geführt werden kann.

Als letzte Stufe werden die Klemmstücke auf den Zierring montiert. In einem Preßwerk werden sowohl die inneren als auch äußeren Flanschstücke über die Enden des Klemmstückes gebogen, um die Klemmstücke fest auf dem Klemmring zu halten, wie das in Figur 11 dargestellt ist. Im zusammengebauten Zustand (wie in den Figuren 1, 2 und 11 dargestellt) kann der Abschnitt 43 jedes Klemmstücks 24 von der benachbarten kon-

*=» Schwingstanze

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vexen Fläche 23 des Zierrings 10 abgehoben sein. Die Schulter 84 jedes KLemmstücks 24 sollte jedoch gegen die Innenseite der kragenförmigen Stirnfläche 92 des Zierrings 10 anliegen, damit der Nenndurchmesser des Klemmstücks in Bezug auf die Felge festgelegt ist. Die hervorspringenden Finger der Klemmstücke stehen durch die Klemmstücke unter Spannung und bilden einen unterbrochenen ringförmigen Rand, mit dem sie gegen die Felge greifen und den Zierring 10 in geringem Abstand zur Felge halten, wodurch die Radfelge in dekorativer Veise abgedeckt wird. Die Finger 60 haben eine verhältnismäßig kurze freie Lange oberhalb der Stufe des Klemmstückes, wodurch ein verhältnismäßig fester Aufbau gegeben ist.

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Claims

Deutsche ITT Industries GmbH 4. Januar 1973

Freiburg im Breisgau

P 4144 , SL/Sehn/c

P.L. Jacobs -

Patentansprüche

Zierkappe für Fahrzeugräder, bei der ein Zierring durch eine XZLeameinrichtung an einer Badfelge gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemmeinrichtung mehrere mit Ihren Enden auf den Zierring (10) aufgespannte, gleichmäßig auf seines Umfang ▼erteilte Klemmstücke (24) vorgesehen sind und daß die Tlr— stucke gegen die Badfelge gerichtete widerhakenartige Zähne (62) haben.
2. Zierkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmstücke (24) eine Schulter (72) zur Anlage an die Hadfelge (16) haben.
3« Zierkappe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zierring (1O) eine kegelstuepfförmige Mantelfläche (12) mit einer dekorativen, kragenförmigen Stirnfläche (13) hat und daß die Klemmstücke (24) jeweils zwischen dem äußeren Band (28) der kragenförmigen Stirnfläche (I3) und dem gegenüberliegenden Band (26) der kegelstumpfföraigen Mantelfläche (12) gehalten sind.

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4. Zierkappe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmstücke (24) einen treppenartigen Abschnitt (48) haben, durch den sie mit Torspannung in den Zierring (1O) einspannbar sind.
5. Zierkappe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die widerhakenartigen Zähne (62, 64) am treppenartigen Abschnitt (48) vorgesehen sind.
6. Zierkappe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwölf Klemmstücke (24) für einen Zierring (1O) vorgesehen sind.
7« Verfahren zur Herstellung einer Zierkappe für Eahrzeugräder, bei der ein Zierring durch eine Klemmeinrichtung an einer Radfelge gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Boden eines kuehenblechartigen Rohteils mit einer konischen Mantelfläche und einer kragenförmigen Ringfläche Klemmstücke zur Halterung der verbleibenden kragenförmigen Ringfläche mit der konischen Mantelfläche als Zierkappe an der Radfelge gestanzt werden.
8. Verfahren zur Herstellung einer Zierkappe nach Anspruch y, gekennzeichnet durch folgenden Fertigungsablauf

a) Ausstanzen und Tiefziehen eines Rohteils in Gestalt eines runden Kuchenblechs aus einem Blech.

b) Ausstanzen von streifenförmigen Teilen aus dem Boden des kuehenblechartigen Rohteils.

c) Verformen und Lochen der streifenförmigen Teile zu Klemmstücken.

d) Einschneiden der Klemmstücke und Herausarbeiten von Zähnen.

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e) Befestigen der Klemmstücke an der ringförmigen äußeren Fläche des Rohteils, so daß die Zähne nach außen ragen.

f) Umbiegen der äußeren Enden aller Klemmstücke zusammen mit den äußeren Enden des Eohteils, so daß die Klemmstücke auf der äußeren Mantelfläche gehalten sind.

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