DE6902958U - Stossdaempfer - Google Patents

Stossdaempfer

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Description

Die Erfindung betrifft einen Stossdämpfer und insbesondere einen Teleskop-Stossdämpfer, wie er in den Aufhängeeinrichtungen von Fahrzeugen einschliesslich der Schienenfahrzeuge und Fahrzeuge für den Strassenverkehr benutzt wird, bei welchem die Dämpfungswirkung dadurch herbeigeführt wird, dass man eine hydraulische Flüssigkeit durch Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung hindurchströmen lässt.
Bei derartigen Stossdämpfern bewegt sich ein Kolben in einem Zylinder hin und her; der Kolben ist an einer Kolbenstange befestigt, die durch das eine Ende des Zylinders hindurchragt. Der effektive Bereich des Kolbens auf der Seite, aus der die Kolbenstange herausragt, ist dabei kleiner als der effektive Bereich auf der entgegengesetzten Seite. Die Bewegung des Kolbens auf das Ende des Zylinders zu, aus welchem die Kolbenstange herausragt, treibt Flüssigkeit aus dem Ringraum um die Kolbenstange herum heraus, während eine Bewegung des Kolbens in der entgegengesetzten Richtung bewirkt, dass hydraulische Flüssigkeit durch entsprechende Durchlässe in den Ringraum strömt, wobei bestimmte Flüssigkeitsmengen infolge des kleineren Querschnittbereichs des Ringraums relativ zu dem Gesamtquerschnittbereich des Zylinders aus dem Ringraum herausgedrückt wird. Die Einrichtung zur Strömungsbegrenzung, durch welche die herausgedrückte Flüssigkeit hindurchgeht, hat eine Dämpfung der relativen Bewegungen von Zylinder und Kolben zur Folge. Im allgemeinen befindet sich in solchen Stossdämpfern ein Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, um den Unterschied von Flüssigkeitsmengen in dem Zylinder auszugleichen, der von der jeweiligen Stellung des Kolbens abhängig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stossdämpfer zu schaffen, der nicht nur einfach und billig in der Herstellung, sondern auch so robust ist, dass eine höhere Lebensdauer und eine grössere Betriebssicherheit erreicht wird als bei den bisher bekanntgewordenen Stossdämpfern.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung, welche sowohl die Ausdehnung als auch die Zusammendrückung des Stossdämpfers regeln, an demjenigen Ende des Zylinders eingebaut sind, welches dem Ende gegenüberliegt, durch welches die Kolbenstange herausragt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Stossdämpfers nach der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die aus dem Ringraum herausgedrückte Flüssigkeit durch einen einzigen rohrförmigen Durchlass in die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung hineinfliesst.
Von besonderem Vorteil ist es, den Aufbau so zu wählen, dass der rohrförmige Durchlass aus einem Rohr besteht, welches den Zylinder des Stossdämpfers umgibt und in einem bestimmten radialen Abstand von diesem angeordnet ist.
In der nun folgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen näher erläutert werden.
In der Zeichnung ist (in Beispielsform): Fig. 1 die Ansicht eines Längsschnitts durch eine Ausführungsform eines Teleskop-Stossdämpfers nach der Erfindung; Fig. 2 die Ansicht eines Querschnitts nach Linie 2-2 der Fig. 1, in der Teile des Zylinderrohres und des Kolbens weggebrochen gezeichnet sind; Fig. 3 die Ansicht eines Teilschnitts nach Linie 3-3 der Fig. 1; Fig. 4 eine Endansicht von der linken Seite in Fig. 1 her gesehen; dabei sind die Verbindungsteile für den Anschluss des Stossdämpfers an eine Fahrzeugaufhängung weggenommen und der Staubdeckel zum Teil abgebrochen und Fig. 5 die Ansicht eines Teilschnitts durch eine abgeänderte Ausführungsform der Anschlussteile für den Stossdämpfer nach Fig. 1.
Wie man aus Fig. 1 der Zeichnung ersieht, besteht der Teleskopstossdämpfer aus einem Zylinderrohr 10, welches an seinem einen Ende durch eine Platte 11 verschlossen ist, die in einer axialen Ausnehmung 12 in einem ersten Zylinderkopf 13 untergebracht ist. Mit seinem anderen Ende ist das Zylinderrohr 10 an einer zylindrischen Aussenfläche 14 an einem zweiten Zylinderkopf 15 gelagert. Ein Kolben 16, der in dem Zylinderrohr 10 hin und her bewegbar ist, sitzt fest auf einer Kolbenstange 17, die durch eine zentrale Öffnung in dem zweiten Zylinderkopf 15 hindurchgeht. In diesem Zylinderkopf befindet sich eine Ringnut zur Aufnahme einer Flüssigkeitsdichtung 18, die an der Umfangsfläche der Kolbenstange anliegt. Der erste Zylinderkopf 13 bzw. die Kolbenstange 17 sind mit Verbindungsstücken 19 und 20 für den Anschluss des Stossdämpfers an ein Fahrzeug versehen.
Ein zweites Rohr 21, welches das Zylinderrohr 10 umgibt, ist dadurch koaxial zu letzterem angeordnet, dass es in eine kreisringförmige Nut in den ersten Zylinderkopf 13 eingreift, während das
<NichtLesbar>
Ende des Rohres 21 einen kleineren Durchmesser aufweist, wie die Stelle 22 in Fig. 1 erkennen lässt, so dass auf diese Weise ein dichtes Anliegen des zweiten Rohres 21 an dem Zylinderrohr 10 erzielt ist. Entsprechende Bohrungen 23a in dem Zylinderrohr 10 in der Nähe seines Endes, welches von dem zweiten Zylinderkopf 15 gehalten ist, stellen die Verbindung des durch das Zylinderrohr 10 und das zweite Rohr 21 begrenzten Ringraumes zu dem Ringraum 23 im Innern des Zylinderrohres her, der rings um die Kolbenstange 17 herum verläuft.
Ein weiteres Rohr 24 ist mit seinem einen Ende an dem ersten Zylinderkopf 13 befestigt und an seinem anderen Ende durch einen Teil 25 des Zylinderkopfes 15 verschlossen, der in radialer Richtung über dessen zylindrische Oberfläche 14 hinaus greift. Dieses Rohr 24 schliesst zusammen mit dem zweiten Rohr 21 einen ringförmigen Vorratsbehälter 26 für die Flüssigkeit ein.
Das Zylinderrohr 10 ist seinerseits weder an dem Zylinderkopf 13 noch an dem Zylinderkopf 15 befestigt, sondern wird in axialer Richtung zwischen der Platte 11, die an einer Schulter 27 in der Ausnehmung 12 anliegt, und einer kreisringförmigen Platte 28 gehalten, die ihrerseits an der innenliegenden Endfläche des Teils 25 des Zylinderkopfs 15 anliegt, wobei ein mit Aussengewinde versehener Klemmring 29 in ein Innengewinde in dem Rohr 24 eingreift und einen axial gerichteten Pressdruck über entsprechende kegelstumpfförmige Oberflächen auf dem Ring 29 bzw. an dem Zylinderkopf 15 auf letzteren ausübt. Die Verbindung zwischen dem Rohr 24 und dem Teil 25 des Zylinderkopfs 15 ist mit Hilfe eines nachgiebigen Ringes 31 abgedichtet, der zwischen kegelstumpfförmigen Oberflächen an dem Teil 25 und an der ringförmigen Platte 28 festgehalten ist.
Ein zylindrischer Staubdeckel 32 umgibt das Rohr 24 und weist eine Wandung 33 am Ende auf, die mit der Kolbenstange 17 fest verbunden ist.
Die Ausnehmung 12 in dem Zylinderkopf 13 steht mit dem Vorratsbehälter 26 über eine Anzahl von Durchlässen 34 in Verbindung (siehe Fig. 1 und 2). Eine Bohrung 36 in dem Zylinderkopf 13 besitzt eine Achse, die tangential an einem Kreis um die Achse des Stossdämpfers an einer Stelle auf einem Durchmesser des Stossdämpfers verläuft, um welchem die Gruppe von Durchlässen 34 in symmetrischer Ausführung im Bereich dieses Durchmessers in die Ausnehmung 12 hinein verläuft. Die Bohrung 36 befindet sich auf der entgegengesetzten Seite der Achse des Stossdämpfers gegenüber den Durchlässen 34. Durchlässe 37 in der Platte 11, die über ein Rückschlagventil gesteuert sind, ermöglichen den Rückfluss hydraulischer Flüssigkeit aus der Kammer 12 in den Raum 39 in der Nähe des Zylinderrohres 10, während Durchlässe 41 in dem Kolben 16 durch ein Rückschlagventil 42 gesteuert werden und eine Strömung von Flüssigkeit aus dem Raum 39 in den Ringraum 23 ermöglichen.
Ein aus den Fig. 2 und 3 ersichtlicher Durchlass 43 stellt die Verbindung des ringförmigen Durchlasses zwischen den Rohren 10 und 21 zu dem einen Ende der Bohrung 36 her. Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung, die insgesamt durch die Bezugsziffer 44 gekennzeichnet sind, steuern die Flüssigkeitsströmung aus dem Durchlass 43 durch die Bohrung 36 in die Kammer 12.
Ein weiterer Durchlass 45 in dem ersten Zylinderkopf 13, der aus Fig. 1 zu ersehen ist, steht mit der Bohrung 36 in Verbindung, so dass Flüssigkeit aufgenommen werden kann, welche durch die Vorrichtung 44 zur Flüssigkeitsbegrenzung hindurchgeflossen ist, und dass ferner Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 26 direkt durch ein Rohr 46 fliessen kann, welches einen Teil 47 aufweist, der sich in der Längsrichtung in diesen Behälter hinein erstreckt (Fig. 1), und welches ausserdem einen Teil 48 aufweist, der rings um den Behälter herumgelegt ist, wie dies insbesondere auch aus Fig. 2 zu ersehen ist, wobei sich dieser Teil über einen Winkel von etwas mehr als 180° um die Achse des Stossdämpfers erstreckt. Der um den Umfang herumgreifende Teil 48 des Rohres 46 ist an dem Ende, der von dem Teil 47 entfernt liegt, verschlossen, kommuniziert aber mit dem Behälter 26 durch Löcher 49 in der Seitenwand des Rohres, welches von dem Zylinderkopf 13 abgekehrt ist. Die Löcher verlaufen, wie man aus Fig. 2 ersieht, auf der entgegengesetzten Seite der Stossdämpferachse auf die Bohrung 36 zu, welche die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung enthält.
Zwecks Entfernung von Fremdstoffen aus der Flüssigkeit, die durch die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung zurückkehren, ist ein Filter vorgesehen; es geht allerdings nur ein Teil der Flüssigkeitsströmung durch den Filter hindurch. Der Filter kann aus einem domförmigen Gitter 51 aus Filtermaterial bestehen, dessen Rand zwischen die Endwand der Ausnehmung 12 und einem Flansch in einem Metallpreßstück 52 eingeklemmt ist, wobei letzteres in der Ausnehmung von der Platte 11 an seiner Stelle gehalten ist. Das Preßstück 52 teilt die Ausnehmung 12 in eine äussere ringförmige Kammer, die durch die Durchlässe 34 direkt mit dem Vorratsbehälter und mit dem Auslass der Vorrichtung 44 zur Strömungsbeschränkung und einer zentralen Kammer kommuniziert, in welche die Durchlässe 37 münden. Bohrungen 53 in dem Pressstück 52 verbinden die Kammern miteinander, und der durch das domförmige Gitter 51 eingeschlossene Raum ist mit der äusseren ringförmigen Kammer durch eine Nut 54 in der Endwand der
Ausnehmung verbunden. Die Anordnung kann wahlweise oder zusätzlich eine Hülse 55 aus Filtermaterial umfassen, die über dem Teil 48 des Rohres 46, wie in Fig. 2 dargestellt, angebracht sein kann.
Die Vorrichtung 44 zur Strömungsbegrenzung, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, kann so gestaltet sein, wie es in der "vollständigen Beschreibung" der britischen Anmeldung 59 636/68 bzw. 25 867/68 näher beschrieben ist. Ihre Aufgabe besteht darin, die Strömung der hydraulischen Flüssigkeit so zu regeln, dass der Widerstand gegen die relative Bewegung des Zylinders zu dem Kolben proportional der Geschwindigkeit der relativen Bewegung bis zu einem vorbestimmten Wert der Geschwindigkeit ist und praktisch konstant bleibt, sobald die Geschwindigkeit der relativen Bewegung den Wert der vorbestimmten Geschwindigkeit überschreitet.
Die Verbindungsteile 19 und 20, die in Fig. 1 dargestellt sind, haben die Form von Ringösen, und der Verbindungsteil 19 besteht mit dem ersten Zylinderkopf 13 aus einem Stück, während der Verbindungsteil 20 einen Gewindezapfen 56 aufweist, der in eine Gewindebohrung in der Kolbenstange 17 eingreift. Die Endwand 33 des Staubdeckels 32 ist zwischen das Ende der Kolbenstange 17 und eine Schulter des Verbindungsteils eingeklemmt, wobei das Ende der Kolbenstange 17 eine nicht kreisförmige Form aufweist, die man beispielsweise dadurch erzielen kann, dass zwei einander gegenüberliegende ebene Stellen erzeugt werden, die in Fig. 4 mit 57 bezeichnet sind; ausserdem kann eine Ausnehmung 58 entsprechender Form in der Endwand 33 vorgesehen sein, so dass eine relative Drehbewegung der Kolbenstange 17 gegenüber dem Staubdeckel verhindert ist. Dadurch, dass der Staubdeckel gegen Drehbewegungen festgehalten ist, wird auch die Kolbenstange 17 gegen Drehbewegungen gesichert, so dass der Verbindungsteil fest an seiner Stelle eingeschraubt werden kann. So kann beispielsweise der Staubdeckel mit Hilfe einer
Keilverbindung, die in eine Bohrung 59 in den Staubdeckel eingreift, gegen Drehbewegungen gesichert sein. Die ringösenförmigen Verbindungsteile 19 und 20 können auch durch stangenförmige Teile ersetzt sein, wie dies beispielsweise Fig. 5 zeigt. Bei dieser Ausführungsform greift eine Stange 61, die von dem Stossdämpfer gehalten wird, durch eine Bohrung in einer Befestigungslasche 62 hindurch und entsprechend geformte Blöcke 63 aus elastomerischem Material weisen Ansätze auf, die in die Bohrung in der Lasche 62 eingreifen und zwischen einander gegenüberliegende Ränder der Lasche eingeklemmt sind, und Platten eingeklemmt sind, die unter einem gestimmten axialen Abstand auf der Stange 61 sitzen. Für den Fall, dass die Verbindungsteile von der Kolbenstange 17 gehalten werden, kann eine der Platten aus der Endwand 33 des Staubdeckels bestehen, der in der oben erläuterten Weise ausgeschnitten ist, um ihn gegen Drehbewegungen auf der Kolbenstange 17 zu sichern, und er wird an seiner Stelle auf der Kolbenstange durch Einklemmen zwischen das Ende der Stange 17 und eine Schulter an der Stange 61 des Verbindungsteils festgehalten, wobei letztere in die Kolbenstange 17 eingeschraubt ist.
Der Stossdämpfer nach der Erfindung kann sowohl in vertikaler Stellung als auch in horizontaler Stellung oder in irgendeiner beliebigen Winkelstellung eingebaut werden. Wird der Stossdämpfer vertikal oder schräg eingebaut, dann steht der erste Zylinderkopf 13 am unteren Ende, wird der Stossdämpfer dagegen in horizontaler Stellung oder schräg geneigt eingebaut, dann wird er so ausgerichtet, dass die Bohrung 36 mit den Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung oberhalb der Achse des Stossdämpfers liegt. Auf diese Weise sind sämtliche Durchlässe 34, welche die Kammer 12 mit dem Vorratsbehälter 26 verbinden, sowie alle Löcher 49 in dem Rohr 46 jederzeit in den Flüssigkeitsbehälter eingetaucht, obwohl dieser Behälter sowohl Luft als auch hydraulische Flüssigkeit enthält. Ist der Stossdämpfer horizontal eingebaut, dann hat der Flüssigkeitspegel annähernd die Lage, die in Fig. 2 der Zeichnung durch die Linie Lhoch1 angedeutet ist; wird der Stossdämpfer dagegen in vertikaler Stellung eingebaut, dann hat der Flüssigkeitspegel die Lage, die in Fig. 1 mit Lhoch2 bezeichnet ist.
Während des Betriebs des Stossdämpfers nach der Erfindung wird ständig Flüssigkeit aus der ringförmigen Kammer 23 heraus durch den Ringraum zwischen dem Zylinderrohr 10 und dem zweiten Rohr 21 verdrängt und von dort durch die Vorrichtung 44 zur Strömungsbegrenzung in den Vorratsbehälter gedrückt. Während der Kompression des Stossdämpfers gelangt Flüssigkeit aus der Kammer 39 in die ringförmige Kammer 23, wobei die Verringerung des Volumens der Kammer 39 für einen vorgegebenen Hub grösser ist als die Volumenabnahme der Kammer 23, so dass ein Teil der verdrängten Flüssigkeit durch die Vorrichtung zur Strömungsbegrenzung fliesst und während der Expansion des Stossdämpfers eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch die Durchlässe 37 in die Kammer 39 abgezogen wird. Im ersteren Falle kehrt die gesamte Flüssigkeitsmenge, welche durch die Vorrichtung zur Flüssigkeitsbegrenzung hindurchfliesst, in den Vorratsbehälter zurück, während im letzteren Falle ein Teil der Flüssigkeit in die Kammer 39 zurückkehrt. In jedem der beiden Fälle strömt eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch ein Filter. Da die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in dem Rohr 46 immer die gleiche ist, sind etwaige Luftmengen, die mit der Flüssigkeit vermischt sind, geneigt, zusammen mit dieser durch das Rohr hindurchzufliessen und sich in dem Behälter abzuscheiden, so dass auf diese Weise eine automatische Entfernung von Luft aus den Kammern 23 und 39 erfolgt.

Claims (12)

1. Stossdämpfer, insbesondere Teleskop-Stossdämpfer für Aufhängeeinrichtungen von Fahrzeugen, einschliesslich von Schienenfahrzeugen und Fahrzeugen für den Strassenverkehr, bei welchen die Dämpfungswirkung dadurch herbeigeführt wird, dass man eine hydraulische Flüssigkeit durch Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung hindurchströmen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung (44), welche sowohl die Ausdehnung als auch die Zusammendrückung regeln, an denjenigen Ende des Zylinders (10) eingebaut sind, welches dem Ende gegenüberliegt, durch welches die Kolbenstange (17) herausragt.
2. Stossdämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einzigen rohrförmigen Durchlass, durch welchen die aus dem Ringraum (23) herausgedrückte Flüssigkeit in die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung hineinfliesst.
3. Stossdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiger Durchlass aus einem Rohr (24) besteht, welches den Zylinder (10) umgibt und in einem bestimmten Abstand von diesem angeordnet ist.
4. Stossdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zur Strömungsbegrenzung in einem Zylinderkopf (15) untergebracht sind, welcher dasjenige Ende des Zylinders verschließt, durch welches die Kolbenstange (17) herausragt.
5. Stossdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (26) für die Flüssigkeit den Zylinder (10) überragt und an seiner Aussenseite mit einem Rohr verbunden ist, welches konzentrisch zu dem Zylinder angeordnet ist und sich zwischen Zylinderköpfen (13, 15) befindet, welche den Zylinder abschliessen.
6. Stossdämpfer nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr, welches den einzigen rohrförmigen Durchlass darstellt, die Innenwand des Flüssigkeitsbehälters ist.
7. Stossdämpfer nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (13) demjenigen Ende des Zylinders, an welchem die Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung angeordnet sind, eine mit dem Vorratsbehälter (26) verbundene Kammer (12) enthält, die am benachbarten Ende des Zylinders liegt und ausserdem an einem Auslass aus den Einrichtungen zur Strömungsbegrenzung befestigt ist.
8. Stossdämpfer nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zweite Verbindung zwischen dem Auslass (36) der Vorrichtung zur Strömungsbegrenzung und dem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit.
9. Stossdämpfer nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Filter (51), durch welchen die hydraulische Flüssigkeit hindurchströmt, wenn sie aus den Einrichtungen zur Ströpmungsbegrenzung in den Vorratsbehälter für die Flüssigkeit fliesst, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass nur ein Teil der Flüssigkeitsmenge, welche aus der Einrichtung zur Strömungsbegrenzung herausfliesst, durch den Filter hindurchfliesst.
10. Stossdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter in der Kammer in dem Zylinderkopf (13) untergebracht ist und die Verbindung des Auslasses für die Vorrichtung zur Strömungsbegrenzung mit der Kammer so ausgestaltet ist, dass ein Teil der Flüssigkeit aus diesem Auslass direkt in die Kammer strömt und ein weiterer Teil durch den Filter hindurch in diese Kammer strömt.
11. Stossdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter das Zylinderrohr (10) umgibt und dass die Vorrichtung zur Flüssigkeitsbeschränkung in radialer Richtung von der Achse des Stossdämpfers versetzt angeordnet ist, und eine zweite Verbindung zwischen dem Auslass aus der Vorrichtung zur Strömungsbegrenzung und dem Vorratsbehälter (26) eine Leitung umfasst, die aus der Vorrichtung zur Flüssigkeitsbeschränkung an eine Stelle in dem Flüssigkeitsbehälter führt, die praktisch diametral gegenüber der Vorrichtung zur Flüssigkeitsbeschränkung liegt, derart, dass bei horizontaler oder praktisch horizontaler Anordnung des Stossdämpfers und bei am weitesten obenliegender Anordnung der Vorrichtung zur Flüssigkeitsbeschränkung die Flüssigkeit, welche die Vorrichtung zur Flüssigkeitsbeschränkung durch diese Leitung verlässt, unterhalb des Pegels der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter (26) in diesen hinein gelangt.
12. Stossdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Verbindungsteil (19) zur Befestigung des Stossdämpfers an einem Fahrzeug, der einen Gewindezapfen (56) aufweist, der seinerseits in eine Gewindebohrung der Kolbenstange (17) eingreift, und ferner gekennzeichnet durch einen kreiszylindrischen Staubdeckel (32), der den Zylinder des Stossdämpfers umgibt und dessen Abschlusswand (33) zwischen das Ende der Kolbenstange und dem Verbindungsteil eingeklemmt ist, wobei die Abschlusswand eine nicht kreisförmige Ausnehmung (58) aufweist, die in ein nicht kreisförmiges Ende der Kolbenstange passt, um die Kolbenstange gegen Drehbewegungen gegenüber dem Staubdeckel zu sichern, und wobei der Verbindungsteil (19) in die Kolbenstange (17) hineingeschraubt ist.
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