DE2908583A1 - Einrichtung zur endabbremsung des arbeitskolbens eines doppeltwirkenden arbeitszylinders - Google Patents

Einrichtung zur endabbremsung des arbeitskolbens eines doppeltwirkenden arbeitszylinders

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DE2908583A1
DE2908583A1 DE19792908583 DE2908583A DE2908583A1 DE 2908583 A1 DE2908583 A1 DE 2908583A1 DE 19792908583 DE19792908583 DE 19792908583 DE 2908583 A DE2908583 A DE 2908583A DE 2908583 A1 DE2908583 A1 DE 2908583A1
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Description

£ ys y ο 5 ti J
Hannover, d. 15.2.1979 ΙιΙΡ 4/79 - Κ/Η
UABCO FAHRZEUGBREMSEN GPIBH, HANNOVER
Einrichtung zur Endabbremsung des Arbsitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinder
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders gemäß dam Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige doppeltwirkende Arbeitszylinder mit Endabbremsung werden überall dort eingesetzt, wo es erforderlich ist, in zwei Richtungen eine schnelle Bewegung zu übertragen, ohne den zu bewegenden Gegenstand hart zu stoppen. Dies ist z.B. bei automatischen Türschließeinrichtungen erforderlich.
Eine bekannte Einrichtung der vorstehend erwähnten Art (Türschließzylinder der Firma Uabco Zeichnungs-Nr. 422 802 300 0) ist derart aufgebaut, daß jede Kammer des doppeltwirkenden Arbeitszylinders zwei Entlüftungsventile mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist und der Arbeitskolben an seinen Stirnseiten rohrförmige Fortsätze besitzt, so daß beim Belüften
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der einen Kammer und Verschieben des Arbeitskolbens in Richtung der anderen Kammer diese erst über das Entlüftungsventil mit dem größeren Querschnitt scnnell und nach Überfahren des ersten Entlüftungsventil durch den Fortsatz des Arbeitekolbens dieses verschlossen und die Kammer verlangsamt über das Entlüftungsventil mit dem kleineren Querschnitt entlüftet wird.
Von Nachteil ist bei dieser Einrichtung, daß bei einer gewünschten lange dauernden langsamen Entlüftungsphase die Abstände zwischen den beiden Entlüftungsventilen und somit die Lange der rohrförmigen Fortsätze an dem Arbeitskolben sehr lang sein müssen, was zur folge hat, daß der gesamte Arbeitszylinder entsprechend länger ausgelegt werden muß.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung ist, daß eine nachträgliche Veränderung der langsamen oder auch der schnellen Entlüftungsphase nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile vermeidet und einfach in ihrem Aufbau ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannte Erfindung gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung gegenüber der bekannten Einrichtung ist darin zu gehen, daß sie nachträglich an jeden handelsüblichen doppeltwirkenden Arbeitszylinder angebaut werden kann, ohne größere Veränderungen an diesen vornehmen zu müssen. Zudem ist die arfindurtgsg@mä@e Einrichtung auch nachträglich ohne größeren Aufwand den Erfordernissen entsprechend einstellbar.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, wird die Erfindung nacnstehend näher erläutert.
Es -zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders mit zuiei Magnetventilen zum Be- und Entlüften der Arbeitskammsrn sowie einem zusätzlichen Magnetventil zum Umleiten des Druckmittelstromes über eine Drosselstelle,
Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der Magnetventilansteuerung,
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild zweier zusammengeschalteter doppeltwirkender Arbeitszylinder mit vier Magnetventilen zum Ba- und Entlüften und vier Schnell-Entlüftungsventilen sowie vier den Magnetventilen zugeordneten, mit einer Drossel versehenen Bypässen,
Fig. 4 ein elektrisches Scnaltbild der Magnetventilansteuerung.
Fig. 5 ein Prinzipscnaltbild eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders mit zwei auf dem Arbeitezylinder angeordneten Magnetfeldventilen, welche mit zwei pneumatisch ansteuerbaren Wegeventilen zusammenwirken.
In der Fig. 1 wird ein doppeltwirkender Arbeitszylinder 1 gezeigt, welcher einen Arbeitskolben 2 mit einer Kolbenstange 3 aufweist. Die durch den Arbeitskolben 2 gebildeten Kammern A und B des Arbeitszylinders 1 sind über Druckmittelleitungen 4, 5 mit Magnetventilen 6 und 7 verbunden, deren Eingänge über Druckmittelleitungen 8, 14 mit einer Druckmittelquelle P verbunden sind.
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Die Ausgänge der Magnetventile 6 und 7 sind über Druckmittelleitungen 9, 10, 11 an ein Magnetventil 12 angeschlossen. Hinter dem Knotenpunkt, welcher die Druckmittelleitungen 10 und 11 miteinander verbindet, ist am freien Ende der Druckmittelleitung 10 eine Drossel 13 angeordnet. Auf dem Mantel des Arbeitszylinders 1 sind als richtungsabhängig arbeitende Magnetfeldschalter 15, 16 ausgebildete Schalteinrichtungen montiert, weiche mit Schaltgliedern zusammenwirken, die als auf dem Umfang des Arbeitskolbens 2 angeordnete Magnete 17, 18 ausgebildet sind. Aus zeichnungstechnischen Gründen sind die erwähnten Magnete nicht gesondert dargestellt.
Die Funktion der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird anhand das in Fig. 2 gezeigten Schaltbildes erläutert.
Mit den Bezugsziffern 19 und 20 sind in Fig. 2 Schalter gekennzeichnet, welche mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle und den Hagnetventilen 6 und 7 verbunden sind. Oas Magnetventil ist elektrisch mit den Magnetfaldschaltern 15, 16 und mit der Spannungsquelle verbunden.
Zum Ausfahren der Kolbenstange 3 wird der Schalter 19 geschlossen und der Schalter 20 geöffnet. Das Plagnetventil 7 ist nun erregt, d.h. geöffnet, so daß die Kammer B des Arbeitszylinders 1 Mit der Druckmittelquelle verbunden ist und der Arbeitskolben 2 mit Druckmittel beaufschlagt wird.
Der Arbeitskolben 2 wird nun in Richtung der Kammer A verschoben und die Kammer A über die Druckmittelleitung 4, den Ausgang des Magnetventils 6 sowie die Druckmittelleitungen 10,Hund den Ausgang des Magnetventils 12 schnell entlüftet. Hat dar Arbeitskolben 2 mit den Magneten 17, 18 den Magnstfeldsohaiter 15 erreicht, so wird Ober den Schalter 19 und den ßiagnsifeldschalter 15 das Magnetventil 12 eingeschaltet, d.h. geschlossen.
Die weitere Entlüftung der Kammer A erfolgt nun verlangsamt über die am Ende der Druckmittelleitung 10 angeordnete Drossel 13.
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Die Drosselung bleibt so lange wirksam, wie sich der Arbeitskolben links vom Piagnetfeldschalter 15 befindet und der Schalter 19 geschlossen ist.
Zum Einfahren der Kolbenstange 3 uiird der Schalter 19 geöffnet und der Schalter 20 geschlossen. Der Arbeitskolben wird nun υam Druckmittel, welches von der Druckmittelquelle P über die Leitung 14, das erregte, d.h. geöffnete riagnetventil 6 und die Druckmittelleitung 4 in die Kammer A strömt, beaufschlagt und ungedrosselt in Richtung der Kammer B verschoben. Bei Erreichen des nagnetfeldschalters 16 wird das Magnetventil 12 erregt und schließt, so daß die bisher ungedrosselte Entlüftung der Kammer B über die Druckmittelleitung 5, das Magnetventil 7, die Druckmittelleitungen 11, 10 und die Drossel 13 erfolgt.
Durch die Verwendung richtungsabhängig arbeitender Magnetfeldschalter ist gewährleistet, daß eine gedämpfte, d.h. gedrosselte weitere Entlüftung immer erst nach einer ungedrosselten schnellen Entlüftungsphase einsetzen kann.
Es ist selbstverständlich auch möglich, rein mechanisch oder teilweise mechanisch arbeitende Schalteinrichtungen oder anstelle rein elektrisch arbeitender Flagnetfeldschalter pneumatisch arbeitende Magnetfeldschalter einzusetzen, welche derart betätigt werden, daß bei Passieren der Magnetfeldschalter durch den mit Magneten bestückten Arbeitskolben am Magnetfeldschalter angeordnete Ventile umgeschaltet werden, so daß ein von einem Vorratsbehälter auf diese Ventile gegebener Druckmittelimpuls auf das in einem solchen Fall als rein druckmittelbetätigbares Ventil ausgebildete Ventil gelangen kann und dieses schließt.
In der Fig. 3 sind zwei doppeltwirkende Arbeitezylinder dargestellt, deren Betätigungseinrichtungen miteinander verknüpft sind.
Der Arbeitszylinder 21 weist einen Arbeitskolben 22 mit einer Kolbenstange 23 auf. Die durch den Arbeitskolben 22 gebildeten Kammern A und B des Arbeitszylinders 21 sind über Druckmittel-
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ORIGINAL INSPECTED
leitungen 26, 34 mit Magnetventilen 27 und 35 verbunden, welche über je ein nachgeechaltetes Schnellentlüftungsventil 30 und sowie Druckmittelleitungen 31, 39, 32, 40 mit je einem u/eiteren Magnetventil 33 und 41 in Verbindung stehen, deren Eingänge über eine Druckmittelleitung 44 an eine Druckmittelquelle 45 angeschlossen sind. Oie Magnetventile 27 und 35 weisen je einen Bypaß auf, welcher aus einer Druckmittelleitung 28 bzw. 36 mit einer Drossel 29 bzw. 37 besteht. Auf dem Mantel des Arbeitszylinder sind zwei richtungsabhängig arbeitende Magnetfeldschalter 24 und angeordnet, weiche mit auf dem Arbeitskolben 22 befestigten Dauermagneten 65 zusammenwirken.
Ein zweiter Arbeitszylinder 46 mit Arbeitskolben 47 und Kolbenstange 48 ist mit seinen beiden Kammern A und B ebenfalls über Druckmittelleitungan 51, 52, zwei Magnetventile 53 und 56 mit nachgeschalteten Sehnellentlüftungsventilen 59 und 61 sowie eine weitere Druckmittelleitung 40 und das Magnetventil 41 an den Druckmittelspeicher 45 angeschlossen. Ulis die zum ersten Arbeitszylinder 21 gehörenden Magnetventile 27 und 35 weisen auch die dem zweiten Arbeitszylinder 46 zugeordneten Magnetventile 53 und je einen aus einer Druckmittelleitung 54 bzw. 57 sowie einer Drossel 55 bzw. 58 bestehenden Bypaß auf. Zwei auf dem Mantel des Arbeitszylinders 46 angeordnete, richtungsabhängig arbeitende Magnetfeldschaltsr 49 und 50 wirken mit auf dem Arbeitskolben 47 befestigten Dauermagneten 63 zusammen« Die Kammer A. des Arbeitszylinder 21 und die Kammer B des Arbeitszylinders werden Ober die geroeinsamen Druckmittelleitungen 44, 32 und 31 sowie das beiden gemeinsame Magnetventil 33 von der Druckmittelquells 45 versorgt. Ebenso weisen die Kammer B des Arbeitszylinders 21 und die Kammer B des Arbeitszylinders 46 eine gemeinsame Verbindung - Druckmittellsitungen 39, 40 und 44 sowie Magnetventil 41 - mit dem Druckmittelspeicher 45 auf. In die von den Magnetventilen 33 und 41 zu den SchnellentlUftungsventilen 30, 38, b9 und 61 führenden Druckmittelleitungen 31 und 39 sind Drosseln 42, 43, 60 und 62 geschaltet.
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Die Funktion der vorstehend beschriebenen Anordnung wird anhand des in Fig. 4 gezeigten Schaltbildes erläutert.
Mit der Bezugsziffer 74 ist ein Schalter gekennzeichnet, welcher mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle und den Magneten und 71 der Magnetventile 33 und 41 verbunden ist. Die Magneten 68, 69, 72 und 73 der Plagnetventile 27, 35, 53 und 56 sind mit den Magnetfeldschaltern 24, 25, 49, 50 - in Fig. 4 66, 65, 67, 64 und mit der Spannungsquelle verbunden.
Zum Einfahren der Kolbenstangen 23 bzw. 48 in den Arbeitszylindern 21 bzm. 46 bjird der Schalter 74 geschlossen. Die Magneten 70 und der Magnetventile 33 und 41 liegen nun an der Spannungsquelle an und schalten die Magnetventile 33, 41 auf Durchgang. Die Arbeitskolben 22 bzw. 47 werden vom Druckmittel, welches von der Druckmittelquelle 45 über die Druckmittelleitungen 44, 40, die Drosseln 43 und 62, die Schnellentlüftungsventile 38 und 61, die Magnetventile 35 und 56 sowie die Druckmittelleitungen 34 und 52 in die Kammern B strömt, beaufschlagt und in Richtung der Kammern A ungedrosselt verschoben. Bei Erreichen der Magnetfeldschalter 24 bzw. 49 werden die Magneten 72 und 73 der Magnetventile 27 und erregt. Das bis zu diesem Zeitpunkt aus den Kammern A über die Druckmittelleitungen 26 und 51 sowie die Magnetventile 27 und 53 zu den Schnellentlüftungsventilen 30 und 59 strömende Druckmittel wird nun über die mit den Drosseln 29 und 55 versehenen Druckmittelleitungen 28 und 54, den Schnellentlüftungsventilen 30 und 59 zugeführt, was zur Folge hat, daß die weitere Entlüftung der Kammern A der Arbeitszylinder 21, 46 gedrosselt erfolgt und die Kolben 22, 47 gedämpft in ihre Endposition gelangen.
Die Fig. 5 zeigt einen Arbeitszylinder 75, welcher zwei durch einen Arbeitskolben 76 getrennte Kammern A und B aufweist. Eine mit dem Arbeitskolben 76 verbundene Kolbenstange 78 wirkt auf eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung ein. Die Kammer A ist über eine Druckmittelleitung 81, ein Wegeventil 83, ein mit dem Wegeventil 83 in Reihe geschaltetes Schnellentlüftungsventil 85 sowie eine mit einer Drosselstelle 89 versehenen Druckmittelleitung 87
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und ein Magnetventil 91 mit einer nicht gezeigten Druckmittalquelle verbunden. Desgleichen ist die Kammer B über eine Druckmittelleitung 82, ein Wegeventil 84, ein mit dem Wegeventil 84 in Reihe geschaltetes Schnellentlüftungsventil 86 sowie eine mit einer Drosselstelle 90 versehenen Druckmittelleitung 88 und ein Magnetventil 92 an die Druckmittelquelle angeschlossen. Sowohl dem Wegeventil 83 als auch dem Wegeventil 84 ist je ein mit einer verstellbaren Drossel 97 bzw. 98 versehener Bypaß 95 bzw. 96 zugeordnet.
Auf dem Arbeitszylinder 75 sind zwei Magnetfeld-Ventile 79 und BO angeordnet, die mit auf dem Arbeitskolben 76 aufgebrachten Magneten 77 zusammenwirken. Der Eingang des Magnetfeld-Ventils 80, bleiches der Kammer 8 zugeordnet ist, ist über eine Druckmittelleitung 93 und die Druckmittelleitung 87 mit dem Magnetventil verbunden. In gleicher Weise ist der Eingang des der Kammer A zugeordneten Magnetfeld-Ventils 79 über eine Druckmittelleitung und die Druckmittelleitung 88 an das Magnetventil 92 angescnlossen. Der Ausgang des Magnetfeld-Ventils 80 steht über eine Druckmittelleitung 102 mit dem Steuereingang des Wegeventils 84 in Verbindung. Ebenso verbindet eine Druckmittelleitung 101 den Ausgang des Magnetfeld-Ventils 79 mit dem Steuereingang des Wegeventils 63. Eine Zweigleitung 99 führt von der Druckmittelleitung 93 zum zweiten Eingang des Wegeventils 83 und eine Zweigleitung 100 verbindet die Druckmittelleitung 94 mit dem zweiten Eingang des Wegeventils 84.
Die Funktion dieses Ausführungsfaaipisls wird nachstehend näher erläutert.
Bei Betätigung des Magnetventils 92 wird die Kammer B des Arbeitszylinders 75 über die mit der Drossslstell® 90 versehene Druckmittelleitung 88, das als Zwsiwege-Ventil ausgebildete Schnellantlüfturgsventil 86 sowie das auf Durchgang geschaltete Wegeventil 84 und die Druckmittelleitung 82 belüftet. Über die
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Druckmittelleitung 94 gelangt ungedrosselt Druckmittel zum Eingang des Magnetfeld-Ventils 79. Die Druckmittelbeaufschlagung der Kammer B bewirkt eins Verschiebung des Arbeitskolbens 76 in Richtung der Kammer A, so daß diese über die Druckmittelleitung 81, das auf Durchgang stehende Wegeventil 83 und das Schnellentlüftungsventil 85 rasch entlüftet wird. Wenn nun der mit den Magneten versehene Arbeitskolben 76 das Magnetfeld-Ventil 79 passiert, öffnet dies, so daß das Druckmittel über die Druckmittelleitung auf den Steuereingang des Wegeventils 83 gelangen kann und dieses umschaltet. Das aus der Kammer A ausströmende Druckmittel wird jetzt umgeleitet über den mit der Drossel 97 versehenen BypaO 95, so daß die weitere Entlüftung der Kammer A gedrosselt erfolgt und der Arbeitskolben 76 gedämpft in seine Endlage gelangt. Wird das Magnetventil 91 betätigt, so wird die Kammer A über die Druckmittelleitung 87, das Wegeventil 83 sowie die Druckmittelleitung belüftet. Über die Druckmittelleitung 93 gelangt Druckmittel ungedrosselt zum Eingang des Magnetfeld-Ventils 80. Die Druckmittelbeaufschlagung der Kammer A bewirkt eine Verschiebung des Arbeitskolbens 76 in Richtung der Kammer B, so daß dieses über die Druckmittelleitung 82, das Wegeventil 84 und das Schnellentlüftungsventil rasch entlüftet wird. Sobald der Arbeitskolben 76 das Magnetfeld-Ventil 80 passiert, öffnet dieses, so daß das Druckmittel über die Druckmittelleitung 102 zum Steuereingang des Wegeventils 84 gelangen kann und dieses umschaltet. Das aus der Kammer B ausströmende Druckmittel nimmt nun seinen Weg über den mit der Drossel 98 versehenen Bypaß 96 zum Schnellentlüftungsventil 86. Die folge ist eine verlangsamte weitere Verschiebung des Arbeitskolbens in Richtung der Kammer B bis in seine Endlage. Bei erneuter Betätigung des Magnetventils 92 wird der zweite Eingang des Wegeventils 84 über die Druckmittelleitungen 94 und 100 mit Druckmittel beaufschlagt und das Wegeventil wieder auf Durchgang geschaltet.
Ebenso erfolgt die Umschaltung des Wegeventils 83 auf Durchgang über die Druckmittelleitungen 93 und 99, wenn das Magnetventil betätigt wird.
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Auf diese Art und Meise ist gewährleistet, daß die Entlüftung der Kammer, in deren Richtung der Arbeitskolben verschoben u/ird, erst schnell und dann verlangsamt erfolgt.
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Claims (9)

Hannover, d. 15.2.1979 WP 4/79 - K/H UiABCO FAHRZEUGBREFISEN Gt1IBH, HANNOVER Patentansprüche
1. Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbene eines ■' doppeltwirkenden Arbeitszylinders mit zuei durch den Arbeitskolben gebildeten Kammarn, welche je Über eine Druckmittelleitung und wenigstens ein Ventil mit einer Druckmittelquelle verbunden sind sowie mit Mitteln zur Veränderung des Querschnitts eines Entlüftungsausgangs zwecks einer erst schnellen und dann weiteren ysrlangsamten Entlüftung der Kammern, gekennzeichnet durch die folgenden flarkmale:
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a) am Arbeitszylinder (1 bzw. 21, 46, 75} sind wenigstens zwei Magnetfeldschaiteinrichtungen (15, 16 bzw. 24, 25, 49, 50, 79, 80) angeordnet,
b) die Mittel zur Veränderung des Querschnitts des Entlüftungsausgangs bestehen aus einem Wegeventil mit parallel geschalteter Drossel,
c) die Steuereingänge der Wegeventile sind mit den Magnetfeldschaiteinrichtungen verbunden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile als Magnetventile ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldschalteinrichtungen als richtungsabhängig arbeitende Magnetfeldschalter (15, 16 bzw. 24, 25 bzw. 49, 50) ausgebildet sind, welche mit auf dem Arbeitskolben angeordneten Magneten (17, 18 bzw. 65 bzw. 63) zusammenwirken.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldschalteinrichtungen als Magnetfeld-Ventile (79, 80) ausgebildet sind.
6» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile einen druckmittelbetätigbaren Ansteuerteil aufweisen.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als
Uechselventil ausgebildetes Schnellentlüftungsventil (30, 38,
59, 61) mit dem Wegeventil (27, 35, 53, 56) in Reihe geschaltet ist.
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8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Balüftungseingang des Wechselventils (30, 38, 59, 61 bzw. 85, 86} eine Drossel vorgeschaltet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge bzw. die Ausgänge der. Kammern A der Arbeitszylinder (21 und 46) und die Eingänqs bzw. Ausgänge der Kammern B der Arbeitszylinder (21 und 46} miteinander verknüpft sind.
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