EP0841474B1 - Schaltbarer Tassenstössel - Google Patents

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EP0841474B1
EP0841474B1 EP97117484A EP97117484A EP0841474B1 EP 0841474 B1 EP0841474 B1 EP 0841474B1 EP 97117484 A EP97117484 A EP 97117484A EP 97117484 A EP97117484 A EP 97117484A EP 0841474 B1 EP0841474 B1 EP 0841474B1
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EP
European Patent Office
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cup
tappet
cup tappet
recesses
webs
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EP97117484A
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EP0841474A1 (de
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Christian Dovids
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves

Definitions

  • the invention relates to a switchable tappet of the type described in the preamble of claim 1
  • a switchable cup tappet which interacts with a single cam of a control shaft
  • which comprises a pressure piece which interacts with the shaft of a gas exchange valve and is slidably guided over the inside of the cup tappet guide shirt against an arranged restoring element and the locking pin, which can be displaced with the guide shirt by way of recesses arranged in pairs, is in a locked connection by means of spring loading and in an unlocked connection by means of controlled hydraulic loading
  • the pressure piece of this known bucket tappet is designed as a cylindrical solid body and therefore of relatively large mass, which means that considerable forces are generated in a disadvantageous manner when the valve gear of the gas exchange valve is activated.
  • the invention has for its object to improve a generic, switchable bucket tappet in such a way that the mass forces in the valve train are significantly reduced with a lightweight pressure piece for reducing weight.
  • the advantage of the invention can be seen in a lightweight pressure piece, with a further structural and functional advantage being the firm, central connection of webs and struts via a housing for receiving a valve lash compensation element.
  • the embodiment specified in claim 2 also enables the tappet to be of reduced weight due to relatively thin-walled sections of the guide shirt, the recesses in the guide shirt provided for the locking bolts being advantageously dimensioned in the recesses.
  • the pressure piece is arranged so that it is secured against loss via spring-loaded locking pins, the chambers formed in the guide shirt of the cup tappet between the end faces of the locking pins and the associated covers of the recesses being supplied via a channel arranged on the outer circumference of the tappet guide shirt .
  • this arrangement offers the advantage of cup tappets arranged slightly adjacent on the one hand and, on the other hand, with the channel arranged in the outer circumference of the guide shirt, offers the advantage of separating air and foam from the oil to be fed into the chambers for proper control of the locking bolts in an unlocked position.
  • one of the struts serves to receive a supply channel to an oil storage chamber in the housing receiving a hydraulic valve lash compensation element, the supply channel communicates with a niche arranged in the thick-walled area of the tappet guide shirt and thus an adequate oil supply is also ensured for the valve clearance compensation element.
  • the webs and the struts serve in an advantageous constructive arrangement of a common support of a return spring arranged in the cup tappet, which is kept centered in the rest of the pressure piece in a simple manner over a projecting section of the housing.
  • claim 6 includes the proposal to equip a cup tappet which is designed to be secured against rotation with a rotatably mounted sliding plate for the action of an eccentrically acting control cam.
  • a switchable bucket tappet 1 for a gas exchange valve 2 of an internal combustion engine which is only shown in sections, comprises a pressure piece 4 which interacts with the shaft 3 of the gas exchange valve 2 and is slidably guided against a return spring 7 via the inside 5 of the bucket tappet guide shirt 6. Furthermore, the pressure piece 4 is connected to the guide shirt 6 by way of recesses 8, 8 'and 9, 9' which are displaceable in pairs in alignment, by means of spring loading in a locked connection and by means of controlled hydraulic loading in an unlocked connection.
  • a pressure piece 4 that is lightweight due to weight reduction, it is arranged in the tappet guide shirt 6 guided over a relatively thin-walled cylinder jacket 11, the cylinder jacket 11 via the pressure piece-side recesses 8, 9 for webs 12 receiving the locking bolts 10 with a valve 13 designed to be open on the valve side for receiving a preferably hydraulic valve lash compensation element 14 is in a fixed connection, and the housing 13 is additionally fixedly connected to the cylinder jacket 11 via struts 15 arranged essentially transversely to the webs 12.
  • the locking bolts which are supported by compression springs 20 in the pressure-side recesses 8, 9, bear in the locking position with the cup-side recesses 8 ', 9' against small-volume stops 21 which bear against the cup-side recesses 8 ', 9'. closing covers 22 are arranged.
  • the locking bolts 10 are already advantageously acted upon over a large area at the beginning of a hydraulic loading, the surface loading increasing with a slight distance of the locking bolts 10 from the stops 21.
  • the drawing also shows that the chambers 24 formed over the end faces 23 of the locking bolts 10 in these recesses 8 ', 9' each have a spur line 25 are connected to a channel 26 arranged in the outer periphery of the tappet guide shirt 6, which is in oil-carrying connection with a pocket 27 formed in the lifting direction of the tappet 1 in the guide shirt 6.
  • This channel 26 arranged in the outer circumference of the guide shirt 6 is that the supplied oil can vent or defoam via the channel area and thus an air- and bubble-free oil is available in the chambers 24 for reliable unlocking of the pressure element 4 and tappet 1 .
  • the pressure piece 4 in the tappet 1 which is secured against rotation in the stroke, has a supply channel 28 in one of the struts 15 to an oil storage chamber 29 provided in the housing 13 above the hydraulic valve lash compensation element - HVA - 14, the supply channel 28 having a 3 is connected in the outer circumference of the tappet guide shirt 6 in the region of the projection 17 arranged in the projection 17 assigned to the strut 15 provided with the supply channel 28, FIG. 3.
  • the webs 12 and struts 15 jointly support the restoring spring 7 arranged in the cup tappet 1, the restoring spring 7, which is supported against a cup bottom section 31 and is arranged in a prestressed manner, at least in one end region by means of a via the webs 12 and the struts 15 projecting housing section 13 'is kept centered.
  • cup tappet 1 which is provided with a rotation lock 32, is equipped with a sliding plate 33, which is centered on the ring-shaped cup bottom section 31 and is rotatably mounted, on which a control cam (not shown) acts somewhat eccentrically to reduce wear.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Preventing Unauthorised Actuation Of Valves (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem schaltbaren Tassenstößel der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Bauart
  • Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 61-118514 ist ein mit einem einzigen Nocken einer Steuerwelle zusammenwirkender, schaltbarer Tassenstößel bekannt, der ein mit dem Schaft eines Gaswechselventils zusammenwirkendes Druckstück umfaßt, das über die Innenseite des Tassenstößel-Führungshemdes gegen ein angeordnetes Rückstellelement gleitbeweglich geführt ist und das mit dem Führungshemd über in paarweise fluchtend angeordneten Ausnehmungen verlagerbare Sperrbolzen mittels Federbeaufschlagung in verriegelter und mittels gesteuert hydraulischer Beaufschlagung in entriegelter Verbindung steht
  • Das Druckstück dieses bekannten Tassenstößels ist als zylindrischer Vollkörper gestaltet und damit von relativ großer Masse, wodurch in nachteiliger Weise bei aktiviertem Ventiltrieb des Gaswechselventils erhebliche Kräfte erzeugt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen, schaltbaren Tassenstößel derart zu verbessern, daß mit einem zur Gewichtsreduzierung leichtbauenden Druckstück die Massenkräfte im Ventiltrieb erheblich verringert sind.
  • Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst, wobei das Druckstück in dem Tassenstößel-Führungshemd über einen relativ dünnwandigen Zylindermantel geführt angeordnet ist und der Zylindermantel über die druckstückseitigen Ausnehmungen für die Sperrbolzen aufnehmende Stege mit einem ventilseitig offen gestalteten Gehäuse zur Aufnahme eines Ventilspiel-Ausgleichselementes in fester Verbindung steht, wobei das Gehäuse über zu den Stegen im wesentlichen quer gerichtet angeordnete Streben zusätzlich mit dem Zylindermantel fest verbunden ist
  • Der Vorteil der Erfindung ist in einem leichtbauenden Druckstück zu sehen, wobei als weiterer baulicher und funktioneller Vorteil hinzutritt die feste, mittige Verbindung von Stegen und Streben über ein Gehäuse zur Aufnahme eines Ventilspiel-Ausgleichselementes.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. So ermöglicht die in Anspruch 2 angegebene Ausgestaltung, auch den Tassenstößel durch relativ dünnwandige Abschnitte des Führungshemdes gewichtsreduziert auszubilden, wobei die für die Sperrbolzen vorgesehenen Ausnehmungen im Führungshemd in den Ausnehmungen vorteilhaft dimensioniert werden können. In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist am Tassenstößel das Druckstück über federbelastete Sperrbolzen verliergesichert angeordnet, wobei die im Führungshemd des Tassenstößels zwischen den Stirnflächen der Sperrbolzen und den diesen zugeordneten Deckeln der Ausnehmungen gebildeten Kammern über einen am Außenumfang des Tassenstößel-Führungshemdes angeordneten Kanal versorgt sind. Diese Anordnung bietet gegenüber dem bekannten Stand der Technik bei einer Mehrventilanordnung den Vorteil gering benachbart angeordneter Tassenstößel einerseits und bietet mit dem im Außenumfang des Führungshemdes angeordneten Kanal andererseits den Vorteil der Ausscheidung von Luft und Schaum aus dem in die Kammern zuzuführenden Öl zur einwandfreien Steuerung der Sperrbolzen in eine entriegelte Position. In weiterer Ausgestaltung des Tassenstößels nach Anspruch 4 dient eine der Streben der Aufnahme eines Versorgungskanals zu einer Öl-Vorratskammer in dem ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement aufnehmenden Gehäuse, wobei der Versorgungskanal mit einer im dickwandigen Bereich des Tassenstößel-Führungshemdes angeordneten Nische in Verbindung steht und somit eine ausreichende Ölversorgung auch für das Ventilspiel-Ausgleichselement sichergestellt ist. Nach Anspruch 5 dienen die Stege und die Streben in einer vorteilhaft konstruktiven Anordnung einer gemeinsamen Auflage einer im Tassenstößel angeordneten Rückstellfeder, die im übrigen druckstückseitig auf einfache Weise über einen überstehenden Abschnitt des Gehäuses zentriert gehalten ist. Schließlich beinhaltet der Anspruch 6 den Vorschlag, einen drehgesichert ausgebildeten Tassenstößel mit einer drehbeweglich gelagerten Gleitplatte zur Einwirkung eines außermittig angreifenden Steuernockens auszurüsten. Abschließend sind aufgrund der erfindungsgemäß konstruktiven Ausgestaltung der Tassenstößel sowie das Druckstück als Feingußteil ausgebildet mit dem Vorteil einer kostengünstigen Herstellung.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    den erfindungsgemäßen Tassenstößel im Längsschnitt gemäß der Linie I-I in Figur 2,
    Figur 2
    den Tassenstößel im Querschnitt gemäß der Linie II-II in Figur 1 und
    Figur 3
    den erfindungsgemäßen Tassenstößel in einem weiteren Längsschnitt gemäß der Linie III-III in Figur 2.
  • Ein schaltbarer Tassenstößel 1 für ein lediglich abschnittsweise dargestelltes Gaswechselventil 2 einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine umfaßt ein mit dem Schaft 3 des Gaswechselventils 2 zusammenwirkendes Druckstück 4, das über die Innenseite 5 des Tassenstößel-Führungshemdes 6 gegen eine Rückstellfeder 7 gleitbeweglich geführt ist. Weiter steht das Druckstück 4 mit dem Führungshemd 6 über in paarweise fluchtend angeordneten Ausnehmungen 8, 8' und 9, 9' verlagerbare Sperrbolzen 10 mittels Federbeaufschlagung in verriegelter und mittels gesteuert hydraulischer Beaufschlagung in entriegelter Verbindung.
  • Zur Erzielung eines durch Gewichtsreduzierung leichtbauenden Druckstückes 4 ist dieses in dem Tassenstößel-Führungshemd 6 über einen relativ dünnwandigen Zylindermantel 11 geführt angeordnet, wobei der Zylindermantel 11 über die druckstückseitigen Ausnehmungen 8, 9 für die Sperrbolzen 10 aufnehmende Stege 12 mit einem ventilseitig offen gestalteten Gehäuse 13 zur Aufnahme eines vorzugsweise hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes 14 in fester Verbindung steht, und das Gehäuse 13 über zu den Stegen 12 im wesentlichen quer gerichtet angeordnete Streben 15 zusätzlich mit dem Zylindermantel 11 fest verbunden ist.
  • Wie aus den Figuren 1 mit 3 ferner hervorgeht, ist auch zur Erzielung eines leichtbauenden Tassenstößels 1 dieser derart gestaltet, daß der Tassenstößel 1 innenseitig in Bereichen der Stege 12 und der Streben 15 des Druckstückes 4 radiale Vorsprünge 16, 17 mit den Zylindermantel 11 des Druckstückes 4 führenden Gleitflächen 18 und 19 aufweist, wobei die den Stegen 12 zugewandten Vorsprünge 16 die tassenstößelseitig im Führungshemd 6 vorgesehenen Ausnehmungen 8', 9' für die Sperrbolzen 10 aufweisen. Dies ermöglicht sowohl die tassenstößelseitigen Ausnehmungen 8', 9' im Führungshemd 6 ausreichend groß zu dimensionieren, womit in vorteilhafter Weise in Verbindung mit den entsprechend angepaßten Sperrbolzen 10 eine hohe Betriebssicherheit dieser Verriegelungseinrichtung von Druckstück 4 und Tassenstößel 1 erzielt ist
  • Ferner geht aus der Zeichnung hervor, daß die über Druckfedern 20 in den druckstückseitigen Ausnehmungen 8, 9 abgestützt angeordneten Sperrbolzen in der Verriegelungsposition mit den tassenseitigen Ausnehmungen 8', 9' gegen kleinvolumige Anschläge 21 anliegen, die an die tassenseitigen Ausnehmungen 8', 9' verschließenden Deckeln 22 angeordnet sind. Mit dieser Ausgestaltung sind die Sperrbolzen 10 bereits zu Anfang einer hydraulischen Beaufschlagung in vorteilhafter Weise großflächig beaufschlagt, wobei die Beaufschlagung bei geringfügiger Entfernung der Sperrbolzen 10 von den Anschlägen 21 flächenmäßig noch zunimmt.
  • Auch zeigt die Zeichnung, daß die über den Stirnflächen 23 der Sperrbolzen 10 in diesen Ausnehmungen 8', 9' gebildeten Kammern 24 über je eine Stichleitung 25 mit einem im Außenumfang des Tassenstößel-Führungshemdes 6 angeordneten Kanal 26 verbunden sind, der mit einer in Hubrichtung des Tassenstößels 1 im Führungshemd 6 ausgebildeten Tasche 27 in ölführender Verbindung steht. Der Vorteil dieses im Außenumfang des Führungshemdes 6 angeordneten Kanals 26 ist, daß über den Kanalbereich das zugeführte Öl entlüften bzw. entschäumen kann und somit in den Kammern 24 ein luft- und blasenfreies Öl für eine betriebssichere Entriegelung von Druckstück 4 und Tassenstößel 1 zur Verfügung steht.
  • Zur Erreichung eines einfachen Aufbaues weist das im Tassenstößel 1 drehgesichert hubbewegliche Druckstück 4 in einer der Streben 15 einen Versorgungskanal 28 zu einer im Gehäuse 13 oberhalb des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes - HVA - 14 vorgesehenen Öl-Vorratskammer 29 auf, wobei der Versorgungskanal 28 mit einer im Außenumfang des Tassenstößel-Führungshemdes 6 im Bereich des der mit dem Versorgungskanal 28 versehenen Strebe 15 zugeordneten Vorsprunges 17 angeordneten offenen Nische 30 in Verbindung steht, Figur 3.
  • Zur Vermeidung zusätzlicher Bauelemente dienen die Stege 12 und Streben 15 gemeinsam der Auflage der im Tassenstößel 1 angeordneten Rückstellfeder 7, wobei die gegen einen Tassenboden-Abschnitt 31 abgestützte, vorgespannt angeordnete Rückstellfeder 7 zumindest in einem Endbereich mittels eines über die Stege 12 und die Streben 15 vorstehenden Gehäuse-Abschnittes 13' zentriert gehalten ist.
  • Die vorbeschriebene konstruktive Ausgestaltung von Tassenstößel 1 und Druckstück 4 ermöglicht eine vorteilhafte Herstellung jeweils als Feingußteil.
  • Diese Ausbildung ermöglicht es ferner in vorteilhafter Weise, daß der mit einer Drehsicherung 32 versehene Tassenstößel 1 mit einer auf dem ringförmigen Tassenboden-Abschnitt 31 zentriert drehbeweglich gelagerten Gleitplatte 33 ausgerüstet ist, an der ein nicht dargestellter Steuernocken etwas außermittig angreift zur Verschleißreduzierung.

Claims (7)

  1. Schaltbarer Tassenstößel für Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Zylinderabschaltung,
    - der ein mit dem Schaft (3) eines Gaswechselventils (2) zusammenwirkendes Druckstück (4) umfaßt, das
    - über die Innenseite (5) des Tassenstößel-Führungshemdes (6) gegen ein angeordnetes Rückstellelement (7) gleitbeweglich geführt ist, und das
    - mit dem Führungshemd (6) über in paarweise fluchtend angeordneten Ausnehmungen (8, 8', 9, 9') verlagerbare Sperrbolzen (10) mittels Federbeaufschlagung in verriegelter und mittels gesteuert hydraulischer Beaufschlagung in entriegelter Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Druckstück (4) in dem Tassenstößel-Führungshemd (6) über einen relativ dünnwandigen Zylindermantel (11) geführt angeordnet ist, und
    - der Zylindermantel (11) über die druckstückseitigen Ausnehmungen (8, 9) für die Sperrbolzen (10) aufnehmende Stege (12) mit einem ventilseitig offen gestalteten Gehäuse (13) zur Aufnahme eines Ventilspiel-Ausgleichselementes (14) in fester Verbindung steht, wobei
    - das Gehäuse (13) über zu den Stegen (12) im wesentlichen quer gerichtet angeordnete Streben (15) zusätzlich mit dem Zylindermantel (11) fest verbunden ist.
  2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Tassenstößel (1) innenseitig in Bereichen der Stege (12) und Streben (15) des Druckstückes (4) radiale Vorsprünge (16, 17) mit dem Zylindermantel (11) des Druckstückes (4) führenden Gleitflächen (18, 19) aufweist, wobei
    - die den Stegen (12) zugewandten Vorsprüngen (16) die tassenstößelseitig im Führungshemd (6) vorgesehenen Ausnehmungen (8', 9') für die Sperrbolzen (10) aufweisen.
  3. Tassenstößel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die über Druckfedern (20) in den druckseitigen Ausnehmungen (8, 9) abgestützt angeordneten Sperrbolzen (10) in Verriegelungsposition mit den tassenseitigen Ausnehmungen (8', 9') gegen kleinvolumige Anschläge (21) an die tassenstößelseitigen Ausnehmungen (8', 9') verschließenden Deckeln (22) anliegen, und
    - die über den Stirnflächen (23) der Sperrbolzen (10) in diesen Ausnehmungen (8', 9') gebildeten Kammern (24) über je eine Stichleitung (25) mit einem im Außenumfang des Tassenstößel-Führungshemdes (6) angeordneten Kanal (26) verbunden sind, der
    - mit einer in Hubrichtung des Tassenstößels (1) im Führungshemd (6) ausgebildeten Tasche (27) in ölführender Verbindung steht
  4. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das im Tassenstößel (1) drehgesichert hubbewegliche Druckstück (4) in einer der Streben (15) einen Versorgungskanal (28) zu einer im Gehäuse (13) über einem hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement (HVA 14) vorgesehenen Öl-Vorratskammer (29) aufweist, wobei
    - der Versorgungskanal (28) mit einer im Außenumfang des Tassenstößel-Führungshemdes (6) im Bereich des der mit dem Versorgungskanal (28) versehenen Strebe (15) zugeordneten Vorsprunges (17) angeordneten offenen Nische (30) in Verbindung steht.
  5. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Stege (12) und Streben (15) gemeinsam der Auflage einer im Tassenstößel (1) angeordneten Rückstellfeder (7) dienen, wobei
    - die gegen einen Tassenboden-Abschnitt (31) abgestützte Rückstellfeder (7) mittels eines über die Stege (12) und Streben (15) vorstehenden Gehäuse-Abschnittes (13') zentriert gehalten ist
  6. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Drehsicherung (32) versehene Tassenstößel (1) mit einer auf dem ringförmigen Tassenboden-Abschnitt (31) zentriert drehbeweglich gelagerten Gleitplatte (33) ausgerüstet ist
  7. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper von Tassenstößel (1) und Druckstück (4) jeweils als ein Feingußteil gebildet sind.
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EP0841474A1 EP0841474A1 (de) 1998-05-13
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