DE8014445U1

DE8014445U1 - Vorrichtung zum setzen eines befestigers

Info

Publication number: DE8014445U1
Application number: DE19808014445U
Authority: DE
Original assignee: Huck Manufacturing Co Detroit Mich (vsta)
Current assignee: Huck Manufacturing Co Detroit Mich (vsta)
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1980-09-04
Also published as: DE3020471C2; SE448353B; AU543157B2; BE883524A; SE8004070L; NZ193849A; ZA803190B; FR2457746A1; IT1166401B; ES286381Y; IT8048826A0; DE3020471A1; KR830002580A; ES286381U; NL8003181A; MX151339A; PH17366A; CH638874A5; JPS639126B2; FR2457746B1

Description

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Vorrichtung zum Setzen eines Befestigers

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Setzen von Befestigern, die Bolzenglieder mit Ziehnuten aufweisen, und insbesondere Werkzeuge mit einer Vielzahl von Backen zum Ergreifen der Ziehnuten.

Beim Setzen mehrteiliger Befestiger beispielsweise nach den US-PS 2 527 3o7 und 2 531 o48 wird ein Werkzeug verwendet, das eine Vielzahl von im allgemeinen unabhängig voneinander bewegbaren Spannbacken aufweist. Letztere sind in den genannten Patentschriften und im Detail in der US-PS 3 Io7 806 erläutert.

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Bei solchen Backenkonstruktionen ist es unter gewissen Umständen beim Bolzeneinsetzen möglich, daß sich die Backen außer axialer Fluchtung bewegen. Wenn dies eintritt und das Werkzeug betätigt wird, wird der Bolzen von weniger als der gesamten Backenbestückung ergriffen; dies kann dazu führen, daß die Backenzähne oder die Ziehnuten abgezogen werden und/ oder schließlich eine oder mehre Backen versagen.

Zusätzlich sind derartige Backenkonstruktionen normalerweise durch eine federbelastete Backenmitnehmeranordnung geschlossei gehalten. Um den Bolzen in die Backen einzusetzen, muß die Federvorspannkraft überwunden werden, wenn sich die Backen axial rückwärts und radial auswärts bewegen. In manchen Fäller können solche Einsatzkräfte unerwünscht hoch sein.

Beispielsweise scheint die Größe der Einsatzkraft durch Befestiger verstärkt zu sein, bei denen die zu ergreifenden Nuten an dem Bolzen relativ tief sind. Eine solche Befestigerkonstruktion ist in G 79 15 556.9 vom 25. Mai 1979 erläutert. Bei solchen Befestigern ist es für eine_.der Backen möglich, daß sie permanent aus ihrer zweckmässigen Lage bewegt wird, so daß das Werkzeug abmontiert und die Backe wieder zweckmässig angeordnet werden muss. Zusätzlich kann gelegentlich bei der letzteren Art eines Befestigers ein Bolzenabbruch an mehr als einer Nut auftreten, so daß relativ kleine Trümmerstücke in das Werkzeug getragen werden. Bei herkömmlichen

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WerkzeugkonsLruWtionen wird durch die groSe Zahl der relativ unabhängig voneinander bewegbaren Teile eine Umgebung geschaffen, in welcher sich die Trümmerstücke ablagern und gegebenenfalls das Werkzeug blockieren können oder dessen Betrieb ernsthaft beeinträchtigen. Wie in der obengenannten Anmeldung gezeigt ist, umfaßt der Befestiger ein Bolzenglied mit einer Vielzahl von Nuten und zugeordneten Rippen; diese Nuten und Rippen sind im wesentlichen identische ringförmige kombinierte Verriegelungs- und Sollbruchnuten, die von zusammenwirkenden Seitenwänden begrenzt sind, welche in einen konkaven Abschnitt eines ausgewählten Radius konvergieren. Dieser Abschnitt ist von einer ausgewählten Größe, um eine vorbestimmte Spannungskonzentration zu schaffen, um den Bruch an einer vorgewählten der Nuten nächst des Außenendes einer zugeordneten Hülse zu erleichtern.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die Backen, welche zweckmässig aus gehärtetem Stahl hergestellt sind, an einer elastomeren Struktur befestigt, so daß eine axiale Fehlausrichtung im wesentlichen ausgeschlossen ist. Gleichzeitig werden die Backen in einer vorgewählten Offenlage gehalten, so daß Einsetzkräfte auf ein Minimum herabgesetzt werden. Da die Zahl der Teile wesentlich reduziert ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß das Werkzeug durch Trümmerstücke blockiert wird, auf ein Minimum herabgesetzt.

Somit wirken das Werkzeug und der Befestiger miteinander, um

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Es sei indessen hervorgehoben, daß das Werkzeug bei Befestigern unterschiedlicher Konstruktion angewandt u/erden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Befestigungswerkzeuges und -systemes der Erfindung vor Anbringen des Werkzeuges an dem Befestiger,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei das Werkzeug an dem Befestiger angeordnet ist, bevor das Werkzeug betätigt ist,

Fig. 3 eine ähnliche Längsansicht des Werkzeuges und des Befestigers, wobei das Werkzeug betätigt und in seinem zweiten Zughub dargestellt ist, wobei der Befestiger im wesentlichen gesetzt ist,

Fig. 4 eine Schnittansicht durch das Werkzeug längs der Linie 4-4 in Fig. 1.

In der Zeichnung ist eine Ziehkanonenanordnung bzw. Ziehvorrichtung Io gezeigt, welche ein Zugglied 12 umfaßt,

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das in gestrichelten Linien teilweise dargestellt ist und mit einer Nasenanordnung 14 zwecks Setzens eines Befestigers 16 betätigbar ist. Der Befestiger 16 umfaßt ein Bolzenglied und eine Hülse 2o, die darauf gepreßt bzw. gestaucht werden kann, wobei der Bolzen 18 in fluchtenden Bohrungen in Werkstücken 22 und 24 angeordnet ist. Das Zugglied 12 kann herkömmlicher Art sein und eine relative Axialkraft ausüben, wie dies in der US-PS 2 132 112 beschrieben ist.

Die Nasenanordnung 14 umfaßt ein im allgemeinen rohrförmiges äußeres Amboßglied 26 mit einer Axialbohrung 27 und sich radial erstreckenden Ohren oder Ansätzen 28 in der Nähe eines Endes zwecks Verriegelungseingriffes mit dem Aufnahmeende des Gehäuses des Gliedes 12 mittels einer bekannten Einrichtung. In dieser Hinsicht könnten die Ohren oder Ansätze 28 auch durch eine separate Ring- und Nutkombination gebildet sein.

Das entgegengesetzte Ende des äußeren Amboßgliedes 26 ist im wesentlichen von einem Abschnitt 3o verschlossen, der eine Preß- bzw. Stauchbohrung 32 aufweist. Bei einigen Konstruktionen könnte ein separater Amboßabschnitt verwendet werden (wie dies in der erwähnten Anmeldung gezeigt ist). Die Preßbzw. Stauchbohrung 32 kann verschiedene Formen aufweisen, um das Pressen bzw. Stauchen zu erleichtern.

Gleitbar innerhalb des äußeren Amboßgliedes 26 ist ein im wesentlichen rohrförmiges Klemmhülsenglied 34 angeordnet, das

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eine Axialbohrung 36 aufweist, die an ihrem rückwärtigen Abschnitt 38 mit einem Innengewinde versehen ist. Dieser rückwärtige Abschnitt 38 steht mit einem Gewindeabschnitt 4o einei Kolbenstange (teilweise gezeigt) des Zuggliedes 12 in Schraubeingriff. Das vordere Ende des Klemmhülsengliedes 34 weist eine axial auswärts, radial einwärts geneigte Bohrung 42 auf, die an ihrem vergrößerten Ende in einem Bohrungsabschnitt 44 vergrößerten Durchmessers endet.

Eine Backenanordnung und Manschette 46 ist gleitbar innerhalb des Klemmhülsengliedes 34 angeordnet und umfaßt eine Vielzahl von Backengliedern 4R,die mit ihren rückwärtigen Enden an der Führungsfläche eines im allgemeinen rohrförmigen elastomeren Hülsengliedes 5o befestigt sind. Die Außenflächen der Backenglieder 48 begrenzen eine kegelstumpfförmige Fläche, wel ehe innerhalb der sich verjüngenden Bohrung 42 angeordnet ist.

Bei einer Ausführungsform kann das elastomere Glied 5o aus einer flexiblen Urethankonstruktion sein. Die Backenglieder 48 (in einer Ausführungsform sind drei Stück vorgesehen) können mit dem Hülsenglied 5o in einer separaten Arbeitsstufe oder gleichzeitig mit dem Ausbilden des elastomeren Gliedes 5o verbunden werden, wenn eine Urethankonstruktion verwendet wird. Die rückwärtigen Enden der Backenglieder 48 können gekernt oder geriffelt sein, um den Oberflächenbereich zu vergrößern

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und somit die Bindung mit dem Hülsenglied 5o zu erhöhen. Somit sind die Backenglieder 48 flexibel mit dem nachgiebigen Hülsenglied 5o verbunden und können sich, wenn sie befestigt sind, nachgiebig radial bewegen. Da das Glied 5o gummiartig ist, können sich die Backenglieder 48 zu einem gewissen Grad nachgiebig axial bewegen.

Die Backenglieder 48 haben eine Vielzahl von Zähnen 52 zwecks Ergreifens der Nuten des Bolzengliedes 18. Es sei hervorgehoben, daß die Zähne 42 eine Form aufweisen, die ähnlich derjenigen der Nuten des Bolzengliedes 18 sind und letztere im allgemeinen besetzen. Wenn sie an dem Hülsenglied 5o befestigt sind, sind die Zähne 52 eines jeden der Backenglieder 48 in axialer Ausrichtung mit denen der anderen Backenglieder 48 gehalten. Da eine relative Axialbewegung zwischen den Backengliedern durch das Hülsenglied 5o unterbunden ist, ist eine axiale Fehlausrichtung zwischen den Zähnen 52 im wesentlichen ausgeschlossen, so daß ein zweckmässiger Eingriff der Nuten des Bolzens 18 mit den Zähnen 52 aller Backenglieder 48 gewährleistet ist.

Es ist wünschenswert, daß die Backenglieder 48 nicht unter einer hohen Vorspannung geschlossen gehalten werden. Zu diesem Zweck können gemäß Erfindung die Backenglieder 48 über die flexible Verbindung mit dem Hülsenglied 5o so angeordnet sein, daß sie in ihrem entlasteten, nicht betätigten Zustand im allgemeinen geöffnet, d.h. radial im Abstand voneinander an-

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geordnet sind, so daß die Rippen der Backenzähne 52 einen Einsetzdurchmesser D begrenzen. Der Durchmesser D ist etwas geringer als der Rippendurchmesser Dl am Bolzenglied 18, so daß eine vorgewählte minimale Interferenz bzw. ein Übermaß geschaffen ist. Die Grlße dieser Interferenz bzu/. dieser Überlagerung ist gewählt, um eine minimale Einsetzkraft zu schaffen, wenn die Ziehvorrichtung 12 an dem Bolzen 18 angebracht wird, wobei gleichzeitig eine ausreichende Interferenz während des anfänglichen Greifens gewährleistet wird. Das anfängliche Ergreifen des Bolzengliedes 18 tritt ein, wenn die Ziehanordnung Io betätigt ist, um das Klemmhülsenglied 34 rückwärts in Bezug auf den äußeren Amboß 26 zu bewegen, zu welcher Zeit die konische Bohrung 42 die kegelstumpfförmige Fläche der Backenglieder 48 ergreift. Das anfängliche Greifen ober die Überlagerung muß ausreichend sein, um die Backen- und Mitnehmeranordnung 46 an den Nuten des Bolzens 18 zu halten, so daß die Backen 48 nicht von dem Bolzen 18 gleiten. Eine weitere relative Rückwärtsbewegung des Klemmhülsengliedes 34 verursacht, daß sich die Backenglieder 48 vorwärts (relativ) in die konische Bohrung 42 bewegen, so daß die Backenglieder 48 ihre vollständig geschlossene Lage erreichen und das Ergreifen des Bolzens 18 vollständig ist. Ein weiteres Bewegen der Klemmhülse 34 und der Anordnung 46 in Bezug auf den äußeren mboß 26 ergibt das Aufbringen der gewünschten relativen Axialkraft zwischen Bolzen 18 und Hülse 2o und ein Setzen des Befestigers 16; wenn der Hub der Ziehvorrichtung 12 nicht ausreicht, um vollständig den Be-

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festiger 16 zu setzen, ergibt ihre fortgesetzte Betätigung
einen zvi/eiten Zyklus, d.h. ein Hin- und Herbewegen der Klemmhülse 34 und der Backen- und Manschettenanordnung 46, so daß das Bolzenglied 18 näher an der Hülse 2o ergriffen wird (siehe Fig. 3). Nach Setzen des Befestigers 16 wird das Bolzenglied 18 an einer der Nuten in der Nähe des Endes der Hülse 2o durchtrennt. Der abgetrennte Abschnitt des Bolzengliedes 18 erstreckt sich durch die Ziehvorrichtung 12 via Hülsenglied 5o zwecks
Auswerfens aus dem rückwärtigen Teil der Ziehvorrichtung 12.

Um minimale Einsetzkräfte vorzusehen, während noch eine ausreichende Interferenz zwecks anfänglichen Ergreifens geschaffen ist, ist es wünschenswert, daß der Rippendurchmesser D an den Backen 48 so ist, daß beim anfänglichen Ergreifen die Zähne in ungefähr der Hälfte der Tiefe der Nuten des Bolzengliedes 18 angeordnet sind, d.h. dem mittleren Durchmesser zwischen den Nuten und den zugeordneten Rippen an dem Bolzenglied 18 (siehe Fig. 2).

Es sei bsi der Konstruktion nach Fig. 1-3 hervorgehoben, daß die Backen- und Manschettenanordnung 46 frei schwebend angeordnet ist, d.h. sich axial innerhalb der Klemmhülse 34 zwischen dem Gewindeabschnitt 4o der Kolbenstange, welche eine
Schlupfeinrichtung an dem rückwärtigen Ende der Axialbohrung 36 bildet, und der konischen Bohrung 42 bewegen kann. Hierdurch wird ein bestimmter Grad einer radialen Auswärtsbewegung der

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Backenglieder 48 erlaubt, so daß das Bolzenglied 18 durch die Öffnung (Durchmesser D) mit einer sperrklinkenartigen Wirkung eingesetzt u/erden kann. Es ist indessen bevorzugt, daß die Größe der Axialbe\i/egung der Backen - und Manschettenanordnung 46 auf nicht mehr als ungefähr eine Steigung P der Nuten des Bolzengliedes 18 begrenzt ist. Diese Begrenzung des axialen Schiebens ist vorgesehen, um die Herabsetzung der Greiffähigkeit der Nasenanordnung 14, d.h. die minimale Länge des Bolzengliedes auf ein Minimum herabzusetzen, die erforderlich ist, um ein Ergreifen seitens der Backenglieder 48 zu erlauben. Die Axialbeu/egung kann auf ein Minimum herabgesetzt werden, wenn die Flexibilität des Hülsengliedes 5o ausreichend ist, um die notwendige Bewegung der Backenglieder 48 zu erlauben.

Das Hülsenglied 5o, welches nachgiebig ist, gestattet ein Ablenken der Backenglieder 48 und schafft ebenfalls eine Dämpffunktion bei Bolzenbruch. Da das Hülsenglied 5o sich im allgemeinen über die Länge der Bohrung 36 erstreckt, kann der Abschnitt des Bolzengliedes 18, der bei Bolzenbruch abgetrennt ist, mit sich ergebenden Trümmerstücken, die von dem gebrochenen Bolzenabschnitt getragen oder innerhalb des Hülsengliedes 5o angeordnet sind, ausgestossen werden, so daß die Wahrscheinlichkeit reduziert u/ird, daß die Nasenanordnung 14 blockiert wird.

Claims

BERLIN - MÖNCHEN unsere Akte: H 736 /Ro/He 2 9. Mai 1980 HUCK MANUFACTURING COMPANY, 25oo Bellevue Avenue, Detroit 7, State of Michigan, / U.S.A. Ansprüche

1. Vorrichtung zum Setzen eines Befestigers, der ein Bolzenglied mit einem Kopf und einem Schaft mit einer Vielzahl von Nuten und ein rohrförmiges Glied umfaßt, welches über den Schaft des Bolzengliedes angeordnet werden und damit zusammenwirken kann, um eine Vielzahl von Werkstücken nach Aufbringen einer relativen Axialkraft zwischen dem Bolzenglied und dem rohrförmigen Glied miteinander zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen rohrförmig ausgebildetes AmboGglied (26^ vorgesehen ist, welches eine Öffnung in seinem vorderen Abschnitt aufweist, um die relative Axialkraft zwischen dem rohrförmigen Glied und dem Bolzenglied aufzubringen, daß ein im allgemeinen rohrförmiges Klemmhülsenglied (34^N gleitbar innerhalb des Amboßgli^des angeordnet ist und eine

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Axialbohrung (36) umfaßt, die an ihrem vorderen Ende in einem konischen Bohrungsabschnitt (42) endet, daß eine Vielzahl von Spannbacken (34) eine kegelstumpfförmige Außenfläche begrenzt, um im allgemeinen in den konischen Bohrungsabschnitt der Klemmhülse zu passen, wobei jede Spannbacke eine Innenfläche mit einer Vielzahl von Zähnen aufweist, die wenigstens einige der Nuten des Bolzengliedes ergreifen können, daß ein rohrförmiges Hülsenglied (5o) in der Axialbohrung (36) gleitbar angeordnet ist, daß die Spannbacken an einem vorderen Ende der rohrförmigen Hülse befestigt sind, daß diese rohrförmige Hülse und die Spannbacken axial innerhalb der Axialbohrung (36) aus einer ersten Lage, in welcher die Backen mit dem konischen Bohrungsabschnitt (42) in Eingriff stehen und somit radial geschlossen sind, in eine zweite Lage bewegbar sind, in welcher die Backen von dem konischen Bohrungsabschnitt gelöst sind und sich in radial offener Lage befinden, und daß die Backen, wenn sie an der rohrförmigen Hülse befestigt sind, normalerweise in geöffnetem Zustand gehalten sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Länge der Axialbewegung,—bestimmt von dem ko- " nischen Bohrungsabschnitt (42) und der Halterungseinrichtung (4o) an dem rückwärtigen Ende der Axialbohrung (36), annähernd der Axialabstand zwischen benachbarten der Nuten des Bolzengliedes ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (48) nachgiebig an dem rohrförmigen Hülsenglied (5o) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannbacken einzeln an dem rohrförmigen Hülsenglied (5o) befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das rohrförmige Hülsenglied (5o) sich im wesentlichen mit der Axialbohrung des Klemmhülsengliedes erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das rohrförmige Hülsenglied aus einem elastomeren Material besteht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß im offenen Zustand der Backen (34) die Zähne (52) eine Öffnung minimalen Durchmessers begrenzen, der geringer als der Durchmesser der Rippen zu/ischen den Nuten des Bolzens und größer als derjenige der Nuten ist, so daß die erforderlichen Kräfte zum Einsetzen des Bolzengliedes in die Backen auf ein Minimum herabgesetzt sind, während eine ausreichende Interferenz geschaffen ist, um

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zu verhindern, daß die Backen von dem Bolzenglied bei Relativbewegung zwischen der Klemmhülse und den Backen gleiten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der minimale Durchmesser annähernd der mittlere Durchmesser zu/ischen dem der Nuten und deren zugeordneten Rippen ist.

9. Vorrichtung zum Setzen eines Befestigers, der ein Bolzenglied mit einem Kopf und einem Schaft mit einer Vielzahl von Nuten und ein rohrförmiges Glied umfaßt, das über dem Schaft des Bolzengliedes angeordnet werden kann und mit dem Bolzenglied zusammenwirkt, um eine Vielzahl von Werkstücken bei Anwenden einer relativen Axialkraft zwischen dem Bolzenglied und dem rohrförmigen Glied miteinander zu befestigen, dadurch gekennzeichnet , daß ein im allgemeinen rohrförmig ausgebildetes Amboßglied (26) mit einer Öffnung (32) in dessen vorderem Abschnitt vorgesehen ist, um die relative Axialkraft zwischen dem rohrförmigen Glied und dem Bolzenglied aufzubringen, daß ein im allgemeinen rohrförmiges Klemmhülsenglied (34) gleitbar innerhalb des Amboßgliedes angeordnet ist und eine Axialbohrung (36) aufweist, die an ihrem vorderen Ende in einem konischen Bohrungsabschnitt (42) endet, daß eine Vielzahl von Spannbacken (48) eine kegelstumpf förmige Außenfläche bildet, welche in den konisohen Bohrungsabschnitt der Klemmhülsse paßt und wobei die Spannbacken je eine Innenfläche mit einer Vielzahl von Zähnen (52) auf-

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weisen, die wenigstens einige der Nuten des Bolzengliedes ergreifen können, daß ein rohrförmiges Hülsenglied (5o) gleitbar innerhalb der Axialbohrung (36) vorgesehen ist und daß eine elastomere Einrichtung zum nachgiebigen Befestigen der Spannbacken an einem vorderen Ende der rohrförmigen Hülse zwecks nachgiebiger Radialbeu/egung zwischen einer offenen und einer

geschlossenen Lage vorgesehen ist.

lo. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit dem Bolzenglied, das einen Kopf und einen Schaft mit einer Vielzahl von Nuten und zugeordneten Rippen umfaßt, wobei das rohrförmige Glied über dem Schaft des Bolzens angeordnet und in einige der Nuten gedrückt werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß alle Nuten und Rippen im wesentlichen identisch als kombinierte ringförmige Verriegelungs- und Sollbruchnuten dienen, die von zusammenwirkenden Seitenwänden begrenzt sind, die in einen konkaven Abschnitt eine Größe aufweist, die so ausgewählt ist, daß eine vorbestimmte Spannungskonzentration geschaffen wird, um ein Brechen an einer ausgewählten Nut in der Nähe des äußeren Endes des rohrförmigen Gliedes zu erleichtern, wobei diese Kombination ein Befestigungssystem schafft.

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