DE3118596A1 - Expanding dowel - Google Patents

Expanding dowel

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Description

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Anwüitsükto: 31 614 1\. Mai 198] Anwüits ü kto: 31 614 1 \. May 198]

HILTI AG Schaan/Pürstentum LiechtensteinHILTI AG Schaan / Principality of Liechtenstein

SpreizdübelExpansion dowel

«(089) 98 82 72-74 Telex: 0524 560 BERG d Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 4?31OO(BLZ 700202 70)«(089) 98 82 72-74 Telex: 0524 560 BERG d Bank accounts: Bayer. Vereinsbank Munich 4? 31OO (BLZ 700 202 70)

Telegramme [cable): Telekopierer: (089) 98 3049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70010011) Swilt Code- HYPO DE MMTelegrams [cable): Fax: (089) 98 3049 Hypo-Bank Munich 4410122850 (BLZ 70010011) Swilt Code- HYPO DE MM

BERGSTAPFPATENT München Kalie Infotec 6000 Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)BERGSTAPFPATENT Munich Kalie Infotec 6000 Postscheck Munich 65343-808 (BLZ 70010080)

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Dft.BERG DlPL.-INQ. STAPF Dft.BERG DlPL.-INQ. STAPF

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANOMAIRDIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANOMAIR

PATENTANWÄLTE β MÖNCHEN 80 · MAUERKIRCHER8TR.48 PATENTANWÄLTE β MÖNCHEN 80 · MAUERKIRCHER8TR.48

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum LiechtensteinHILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Principality of Liechtenstein

SpreizdübelExpansion dowel

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit einer unter radialer Aufweitung axial stauchbaren Hülse und einem diese durchsetzenden, rückseitig einen Lastbefestigungsbereich aufweisenden Ankerbolzen, wobei die Hülse rückseitig eine Auflaufkurve für am Ankerbolzen angeordnete Nocken aufweist und am Ankerbolzen ein sich vorderseitig an der Hülse abstützendes Gegenlager angeordnet ist, wobei das Stauchen derThe invention relates to an expansion dowel with an axially compressible sleeve with radial expansion and a sleeve penetrating anchor bolts having a load fastening area on the rear, the sleeve having a Has overrun curve for arranged on the anchor bolt cams and on the anchor bolt a front side supported on the sleeve Counter bearing is arranged, the upsetting of the

Hülse durch Relativverdrehung zwischen Ankerbolzen und Hülse erfolgt.Sleeve by relative rotation between anchor bolt and sleeve he follows.

Zum Spreizen von Dübeln bestehen verschiedene Möglichkeiten. So ist es bei vielen Dübeln üblich, in eine Hülse zu deren Aufweitung einen Spreizkörper einzutreiben oder einzuziehen. Das Setzen eines solchen Dübels ist jedoch sehr zeitaufwendig. Anstelle des Einziehens oder Eintreibens eines Spreizkörpers ist es auch bereits bekannt, die Hülse rückseitig mit einer Auflaufkurve für am Ankerbolzen angeordnete Nocken zu versehen. Durch Relativverdrehung zwischen Ankerbolzen und Hülse erfolgt ein axiales Stauchen der sich an einem Gegenlager abstützenden Hülse, wobei die Hülse radial aufgeweitet wird. Im Gegensatz zum Einziehen eines Spreizkörpers in eine Hülse mittels eines Gewindes ist die Auflaufkurve so ausgebildet, dass ein Bruchteil einer vollen Umdrehung genügt, um die erforderliche Verspreizung der Hülse zu erreichen.There are various options for expanding dowels. For many dowels, for example, it is common to put them in a sleeve Expansion to drive or retract an expansion body. However, setting such a dowel is very time-consuming. Instead of pulling in or driving in an expansion body, it is already known to have the sleeve with it on the rear side to provide an overrun curve for cams arranged on the anchor bolt. By relative rotation between anchor bolts and Sleeve there is an axial upsetting of the sleeve supported on a counter bearing, the sleeve expanding radially will. In contrast to the drawing in of an expansion body into a sleeve by means of a thread, the run-up curve is designed in such a way that that a fraction of a full turn is sufficient to achieve the required expansion of the sleeve.

Ein Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass das Stauchen der Hülse nur von einer Seite her erfolgt. Insbesondere bei längeren Hülsen kann dies eine sehr ungleichmässige Aufweitung über den Spreizbereich ergeben. Dies kann sich so äussern, dass die Hülse über einen Teil ihrer Lange überspreizt wird, während in einem anderen Teil ihrer Länge gar keine Aufweitung auftritt. Diese Erscheinung kann zu einer erheblichen Herabsetzung des Auszugswertes führen.A disadvantage of this design is that the sleeve is only swaged from one side. Especially with longer sleeves, this can result in a very uneven expansion over the spreading area. This can be expressed as that the sleeve is spread over part of its length, while in another part of its length no widening at all occurs. This phenomenon can lead to a considerable reduction in the pull-out value.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen, der eine gleichmässige Aufweitung der Hülse ermöglicht. The invention is based on the object of creating an expansion dowel which enables the sleeve to be expanded evenly.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass das Gegenlager als mit einer vorderseitig an der Hülse angeordneten Auflaufkurve zusammenwirkende Vorsprünge ausgebildet ist.According to the invention, this is achieved in that the Counter-bearing designed as projections cooperating with a run-up cam arranged on the front side of the sleeve is.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung weist die Hülse also an beiden Enden eine Auflaufkurve für damit zusammenwirkende Nocken bzw Vorsprünge des Ankerbolzens auf. Das Stauchen" der Hülse erfolgt beim Verdrehen des Ankerbolzens somit gleich-Due to the design according to the invention, the sleeve thus has at both ends a run-up curve for interacting cams or projections of the anchor bolt. The upsetting "of the The sleeve takes place in the same way when the anchor bolt is rotated.

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zeitig von beiden Enden der Hülse her. Falls sich die Hülse im Aufnahmematerial in seinem mittleren Bereich nicht oder nur teilweise aufweiten kann, können die angrenzenden Bereiche praktisch unabhängig voneinander aufgeweitet werden. Der Spreizdübel kann sich somit bspw in Hohlblocksteinen der Form des Aufnahmematerials optimal anpassen. Je nach Auslegung der Auflaufkurven kann das axiale Stauchen und damit die radiale Aufweitung der Hülse von beiden Enden her gleich oder ungleich stark erfolgen.early from both ends of the sleeve. If the sleeve is not in the recording material in its central area or can only partially expand, the adjacent areas can be expanded practically independently of each other. The expansion dowel can therefore optimally adapt to the shape of the receiving material in hollow blocks, for example. Depending on the design of the run-up curves, the axial upsetting and thus the radial expansion of the sleeve can be the same from both ends or unequal.

Die Auflaufkurven können verschiedene Formen aufweisen. Sie können bspw schraubenlinienförmig ausgebildet sein. Aus herstellungstechnischen und anderen Gründen ist es jedoch zweckmässig, dass vorderseitig und rückseitig der Hülse zwei Auflaufkurven vorgesehen sind, die in einander in einer senkrecht zur Dübellängsachse stehenden Geraden schneidenden Ebenen liegen. Dadurch dass je zwei Auflaufkurven vorgesehen sind, werden die entstehenden Kräfte verteilt. Dies bedeutet, dass die Auflagedrücke an den Berührungsstellen zwischen den Auflaufkurven und den Nocken bzw den Vorsprüngen kleiner sind. Somit können für die Hülse sowie auch für den Ankerbolzen Werkstoffe mit geringer Festigkeit, wie bspw Kunststoffe verwendet werden. Da die Auflaufkurven in einander schneidenden Ebenen liegen, ergibt sich eine prismenförmige Auflage für die Nocken bzw Vorsprünge. Die Ausgangsstellung in entspanntem Zustand der Hülse kann damit eindeutig vorgegeben werden. Die maximale Stauchung der Hülse wird dabei durch Verdrehen des Ankerbolzens um eine Viertelumdrehung erreicht.The run-up curves can have different shapes. she can, for example, be designed in the shape of a helix. For manufacturing and other reasons, however, it is expedient that the front and rear of the sleeve two run-up curves are provided, which in one another straight lines intersecting planes perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. As a result, two approach curves are provided are, the resulting forces are distributed. This means that the contact pressures at the points of contact between the Run-up curves and the cams or the projections are smaller. Thus, for the sleeve as well as for the anchor bolt Materials with low strength, such as plastics, are used. Because the run-up curves in each other intersecting planes, there is a prism-shaped support for the cams or projections. The starting position in the relaxed state of the sleeve can thus be clearly specified. The maximum compression of the sleeve is thereby achieved by turning the anchor bolt a quarter turn.

Für ein gutes Zusammenwirken mit den Auflaufkurven ist es vorteilhaft, dass die Nocken bzw die Vorsprünge keilförmig mit senkrecht zur Dübellängsachse gerichtetem Scheitel ausgebildet sind. Keilförmige Nocken bzw Vorsprünge weisen eine hohe Festigkeit auf. Durch symmetrische Ausbildung der Nocken bzw Vorsprünge kann das Stauchen der Hülse durch Verdrehen des Änkerbolzens wahlweise in der einen oder anderen Richtung erfolgen.For a good interaction with the run-up curves, it is advantageous that the cams or the projections are wedge-shaped are formed with vertices directed perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. Wedge-shaped cams or projections have a high strength. Due to the symmetrical design of the cams or projections, the sleeve can be compressed by twisting of the anchor bolt can be done either in one direction or the other.

Für eine eindeutige Auflage der Nocken bzw der Vorsprünge an den Auflaufkurven ist es zweckmässig, dass der Keilwinkel der Nocken bzw der Vorsprünge kleiner ist als der Oeffnungswinkel der beiden Ebenen, in denen die entsprechenden Auflaufkurven liegen. Die Berührung zwischen den Nocken bzw den Vorsprüngen und der Auflaufkurven erfolgt somit im Bereich des Scheitels. Durch geringe Rundung des Scheitels können dabei Druckspitzen vermieden werden.For a clear support of the cams or the projections on the run-up curves, it is useful that the wedge angle of the Cams or the projections is smaller than the opening angle of the two planes in which the corresponding run-up curves lie. The contact between the cams or the projections and the run-up curves thus takes place in the area of the apex. Pressure peaks can be avoided by slightly rounding the apex.

Oft ist es nicht möglich, die Hülse maximal zu stauchen. Dm bei nur teilweisem Stauchen ein Zurückdrehen des Ankerbolzens zu verhindern, ist es zweckmässig, dass die Auflaufkurven Rasten für die Nocken bzw Vorsprünge aufweisen. Diese Rasten können bspw unter 30 und 60° oder unter 45° zur Ausgangsstellung des Ankerbolzens angeordnet werden. Die Rasten sollten jedoch nur so tief ausgelegt werden, dass bei Aufbringen eines entsprechend grossen Drehmomentes ein Zurückdrehen des Ankerbolzens in die Ausgangsstellung möglich ist.Often it is not possible to compress the sleeve to the maximum. Dm turning back of the anchor bolt in the case of only partial upsetting To prevent it, it is useful that the overrun curves Have notches for the cams or projections. These notches can be, for example, at 30 and 60 ° or at 45 ° to the starting position of the anchor bolt. However, the notches should only be designed so deep that when they are applied With a correspondingly large torque, it is possible to turn the anchor bolt back into the starting position.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail below with reference to the drawings which show it for example. Show it:

Fig. 1 Einen erfindungsgemässen Spreizdübel in ungespanntem Zustand,Fig. 1 An expansion anchor according to the invention in the untensioned state,

Fig. 2 den Spreizdübel gemäss Fig. 1 in maximal gespreiztem Zustand,Fig. 2 the expansion dowel according to FIG. 1 in maximum spread State,

Fig. 3 den Spreizdübel gemäss Fig. 1 in teilweise gespreiztem Zustand in einem Aufnahmematerial.3 shows the expansion dowel according to FIG. 1 in a partially expanded state in a receiving material.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Spreizdübel besteht aus einer insgesamt mit 1 bezeichneten Hülse und einem diese durchsetzenden, insgesamt mit 10 bezeichneten Ankerbolzen. Die Hülse 1 weist in ihrem rückwärtigen Bereich einen Flansch 2 auf. Der vordere Bereich der Hülse 1 ist mit Längsschlitzen 3 versehen. Durch die Längsschlitze 3 entstehen Stege 4, so dass die Hülse 1 unter Verformung der Stege 4 axial stauchbar ist. Am rückwärtigen Ende ist die Hülse 1 mit zwei Auflaufkurven 5 versehen, die in einander in einer senkrecht zurThe expansion dowel shown in Fig. 1 consists of a sleeve designated as a whole with 1 and a sleeve penetrating this, a total of 10 designated anchor bolts. The sleeve 1 has a flange 2 in its rear region on. The front area of the sleeve 1 is provided with longitudinal slots 3. The longitudinal slots 3 create webs 4, see above that the sleeve 1 is axially compressible with deformation of the webs 4. At the rear end is the sleeve 1 with two run-up curves 5 provided, which in each other in a perpendicular to

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Dübellängsachse stehenden Geraden schneidenden Ebenen liegen. Der Ankerbolzen 10 weist an seinem rückwärtigen Ende einen Lastbefestigungsbereich 11 auf. Angrenzend an den Lastbefestigungsbereich 11 sind Nocken 12 angeordnet. Der Lastbefestigungsbereich 11 ist mit einem Schlitz 13 versehen. Der Schlitz 13 dient dem Verdrehen des Ankerbolzens 10 gegenüber der Hülse 1. Die Auflaufkurven 5 weisen Rasten 6 für die Nocken 12 auf. Die Rasten 6 dienen der Verdrehsicherung bei nur teilweisem Verdrehen des Ankerbolzens 10 gegenüber der Hülse 1. Das vordere Ende der Hülse 1 ist ebenfalls mit Auflaufkurven 7 versehen. Die Auflaufkurven 7 liegen in zwei . einander in einer senkrecht zur Dübellängsachse stehenden Geraden schneidenden Ebenen. Am vorderen Ende des Ankerbolzens 10 sind mit den Auflaufkurven 7 zusammenwirkende Vorsprünge 14 vorgesehen. Die Vorsprünge 14 sind keilförmig mit senkrecht zur Dübellängsachse gerichtetem Scheitel ausgebildet. Der Keilwinkel a, b der Nocken 12 bzw der Vorsprünge 14 ist kleiner als der Oeffnungswinkel c, d der beiden Ebenen, in denen die entsprechenden Auflaufkurven 5, 7 liegen. Die Auflaufkurven 5, 7 bilden somit eine Art prismatische Auflage für die Nocken 12 bzw die Vorsprünge 14. Um beim Verdrehen des Ankerbolzens 10 gegenüber der Hülse 1 ein Mitdrehen der Hülse 1 zu verhindern, ist der Flansch 2 mit axial gerichteten Zähnen 8 und die Hülse 1 an ihrem Umfang mit Noppen 9 versehen.Straight lines intersecting planes lie along the longitudinal axis of the dowel. The anchor bolt 10 has at its rear end a Load attachment area 11. Cams 12 are arranged adjacent to the load fastening area 11. The load attachment area 11 is provided with a slot 13. The slot 13 is used to rotate the anchor bolt 10 opposite the sleeve 1. The ramp curves 5 have notches 6 for the Cam 12 on. The notches 6 serve to prevent rotation when the anchor bolt 10 is only partially rotated relative to the Sleeve 1. The front end of the sleeve 1 is also provided with run-up curves 7. The run-up curves 7 are in two . planes intersecting each other in a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. At the front end of the anchor bolt 10, projections 14 cooperating with the run-up cams 7 are provided. The projections 14 are wedge-shaped formed with a vertex directed perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. The wedge angle a, b of the cams 12 or the projections 14 is smaller than the opening angle c, d of the two planes in which the corresponding run-up curves 5, 7 lie. the Run-up curves 5, 7 thus form a kind of prismatic support for the cams 12 and the projections 14. To when twisting of the anchor bolt 10 relative to the sleeve 1 to prevent rotation of the sleeve 1, the flange 2 is axially directed Teeth 8 and the sleeve 1 are provided with knobs 9 on their circumference.

Sowohl die Hülse 1 als auch der Ankerbolzen 10 können je einstückig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Besonders zweckmässig ist die Herstellung dieser Teile aus Kunststoff. Um die gewünschte Verformung der Hülse 1 zu erreichen, sollte dabei für die Hülse 1 ein weicherer, elastischer Werkstoff und für den Ankerbolzen 10 ein härterer, zäher Werkstoff verwendet werden.Both the sleeve 1 and the anchor bolt 10 can each be formed in one piece or in several parts. Particularly It is expedient to manufacture these parts from plastic. To achieve the desired deformation of the sleeve 1, should be a softer, more elastic material for the sleeve 1 and a harder, tough material for the anchor bolt 10 be used.

Fig. 2 zeigt den Spreizdübel aus Fig. 1 in maximal gespreiztem Zustand. Dieser entsteht durch das Verdrehen des Ankerbolzens 10 gegenüber der Hülse 1 um 90°. Durch das Auflaufen der Nocken 12 bzw der Vorsprünge 14 auf den Auflaufkurven 5, 7 wird die Hülse 1 dabei axial gestaucht und unter Auslenken der Stege 4 radial aufgeweitet. Die Nocken 12 bzw die Vorsprünge 14 sind in dieser Stellung wiederum eingerastet.Fig. 2 shows the expansion anchor from Fig. 1 in the maximally expanded state. This is created by twisting the anchor bolt 10 compared to the sleeve 1 by 90 °. As a result of the cams 12 or the projections 14 running up on the run-up cams 5, 7 the sleeve 1 is axially compressed and expanded radially with the deflection of the webs 4. The cams 12 or the projections 14 are again locked in this position.

Fig. 3 zeigt den Spreizdübel in einem Aufnahmematerial 16 in teilweise gespreiztem Zustand. Das Aufnahmematerial 16 ist ein Hohlkammerstein. Mittels des Spreizdübels ist bspw ein Isoliermaterial 17 auf dem Aufnahmematerial 16 befestigt. Der Ankerbolzen 10 ist gegenüber der Hülse 1 verdreht. Da das Aufnahmematerial 16 jedoch keine maximale Aufweitung der Hülse 1 zulässt, ist der Ankerbolzen 10 gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Stellung nur um einen Teilwinkel verdreht. Um ein Zurückdrehen des Ankerbolzens 10 zu verhindern, sind dabei die Nocken 12 in die Vorsprünge 6 der Auflaufkurven 5 eingerastet.Fig. 3 shows the expansion dowel in a receiving material 16 in a partially expanded state. The recording material 16 is a hollow brick. An insulating material 17, for example, is fastened to the receiving material 16 by means of the expansion dowel. Of the The anchor bolt 10 is rotated relative to the sleeve 1. However, since the recording material 16 does not have a maximum expansion of the Sleeve 1 allows, the anchor bolt 10 is only rotated by a partial angle compared to the position shown in FIG. Around To prevent the anchor bolt 10 from turning back, the cams 12 are in the projections 6 of the overrun cams 5 locked.

Die von beiden Enden her erfolgende Stauchung der Hülse 1 ergibt eine gute Verankerung im Aufnahmematerial 16. Dabei wird gleichzeitig vom Plansch 2 ein Anpressdruck auf das zu befestigende Isoliermaterial 17 ausgeübt. Die sich dabei ins Isoliermaterial 17 eindrückenden Zähne 8 verhindern, zusammen mit den Noppen 9 am Umfang der Hülse 1, beim Verdrehen des Ankerbolzens 10 ein Mitdrehen der Hülse 1. Im Bedarfsfall kann der Spreizdübel durch Zurückdrehen des Ankerbolzens 10 wieder gelöst werden. Der Lastbefestigungsbereich 11 kann bspw für Abhängungen auch als Oese ausgebildet werden.The upsetting of the sleeve 1 occurring from both ends results in good anchoring in the receiving material 16 At the same time, a contact pressure is exerted on the insulating material 17 to be fastened by the splash 2. Which are in Insulating material 17 prevent teeth 8 pressing in, together with the knobs 9 on the circumference of the sleeve 1, when the Anchor bolt 10 rotates the sleeve 1. If necessary, the expansion anchor can be rotated back by turning the anchor bolt 10 be solved again. The load attachment area 11 can also be designed as an eyelet for suspensions, for example.

Claims (5)

™" *"* —™ "*" * - l.y Spreizdübel mit einer unter radialer Aufweitung axial stauchbaren Hülse und einem diese durchsetzenden, rückseitig einen Lastbefestigungsbereich aufweisenden Ankerbolzen, wobei die Hülse rückseitig eine Auflaufkurve für am Ankerbolzen angeordnete Nocken aufweist und am Ankerbolzen ein sich vorderseitig an der Hülse abstützendes Gegenlager angeordnet ist, wobei das Stauchen der Hülse durch Relativverdrehung zwischen Ankerbolzen und Hülse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager als mit einer vorderseitig an der Hülse (1) angeordneten Auflaufkurve (7) zusammenwirkende Vorsprünge (14) ausgebildet ist.l.y expansion dowel with one under radial expansion axially compressible sleeve and an anchor bolt penetrating this and having a load attachment area on the rear side, wherein the sleeve has a run-on curve on the rear side for cams arranged on the anchor bolt and on the anchor bolt a counter-bearing supported on the front side of the sleeve is arranged, with the upsetting of the sleeve takes place by relative rotation between anchor bolt and sleeve, characterized in that that the counter-bearing interacts with a run-up cam (7) arranged on the front side of the sleeve (1) Projections (14) is formed. 2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorderseitig und rückseitig der Hülse (1) zwei Auflaufkurven (5, 7) vorgesehen sind, die in einander in einer senkrecht zur Dübellängsachse stehenden Geraden schneidenden Ebenen liegen.2. Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the front and rear of the sleeve (1) have two Overrun curves (5, 7) are provided, which in each other a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the dowel intersecting planes. 3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (12) bzw die Vorsprünge (14) keilförmig mit senkrecht zur Dübellängsachse gerichtetem Scheitel ausgebildet sind.3. Expansion dowel according to claim 2, characterized in that the cams (12) and the projections (14) are wedge-shaped are formed with vertices directed perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. 4. SpreidÜbel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, deiss der Keilwinkel (a, b) der Nocken (12) bzw der Vorsprünge (14) kleiner ist als der Oeffnungswinkel (c, d) der beiden Ebenen, in denen die entsprechenden Auflaufkurven (5, 7) liegen.4. SpreidÜbel according to claim 3, characterized in that deiss the wedge angle (a, b) of the cams (12) or the projections (14) is smaller than the opening angle (c, d) of the two levels in which the corresponding run-up curves (5, 7) lie. 5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflaufkurven (5) Rasten (6) für die Nocken (12) bzw Vorsprünge (14) aufweisen.5. Expansion dowel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the run-up curves (5) notches (6) for the cams (12) or projections (14).
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