WO1980002823A1 - Dispositif de blocage rapide d'un rouleau de ceinture - Google Patents

Dispositif de blocage rapide d'un rouleau de ceinture Download PDF

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WO1980002823A1
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H Adomeit
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H Adomeit
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    • B60R2022/385—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to belt movement with adjustable sensitivity

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor with a main housing, a winding axis with associated winding spring and wound webbing and with a blocking mechanism, consisting of a mass force sensor, a movably arranged blocking element, a blocking gear and a control part for engaging the blocking element with the blocking gear and with a rotational inertia mass for actuating the blocking element in the event of excessive belt acceleration.
  • a blocking mechanism consisting of a mass force sensor, a movably arranged blocking element, a blocking gear and a control part for engaging the blocking element with the blocking gear and with a rotational inertia mass for actuating the blocking element in the event of excessive belt acceleration.
  • a seat belt retractor of the aforementioned type is known from DE-PS 23 49 613.
  • the housing that accommodates the inertial force sensor is arranged on the main housing. If excessive vehicle deceleration occurs, the movement exerted by the inertial force sensor must be recorded via a scanning device and communicated to an auxiliary element so that the auxiliary element causes the blocking element to come into engagement with the blocking gear for blocking the webbing movement. This has shown that essential movements are to be taken into account until the blocking element engages with the blocking gear. These sequences of movements require a certain amount of time in which the belt webbing is unwound from the automatic belt machine. This means that before the automatic belt is locked, an additional girder lens appears, which accelerates the body of the person to be restrained forward.
  • the object of the invention is to improve the previously known automatic belt retractor so that immediately after the response of the mass force sensor a blocking of the locking gearwheel is initiated without a time delay. According to the invention, this object is achieved in that the housing of the inertial force sensor is formed in one piece with the control part and that the rotational inertia mass is coupled directly to the inertial force sensor housing.
  • any movement of the mass force sensor directly causes a movement of the control part from a rest position, through which the engagement of the blocking element with the blocking gearwheel is initiated immediately, without any further auxiliary element having to be set in motion first.
  • the rotational inertia mass is also coupled directly to the inertial force sensor housing, there is also an instantaneous initiation of the blocking gear being blocked by the blocking element in the event of excessive belt acceleration itself immediate blocking of the blocking gear is initiated by the blocking element. This results in only a very small withdrawal angle of the winding axis from the response of the inertial force sensor to the engagement of the blocking element in the blocking gear.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through one side of a
  • Fig. 2 is a side view along the line II-II in Fig. 1 and
  • FIG. 3 shows a further side view along the line III-III in FIG. 1.
  • a winding shaft 1 is rotatably mounted in a main housing of the belt retractor, designated 15, which is designed in one piece with a locking gear wheel 5.
  • the blocking gear 5 carries ratchet teeth on its circumference.
  • a blocking element 6 is pivotally mounted at 7. The free end of the blocking element 6 can engage in the teeth of the blocking gear 5.
  • a control part 3 is mounted concentrically to the winding axis 1, which is arranged between the blocking gear 5 and the housing 15.
  • the end 4 of the control part 3 which is adjacent to the blocking element 6 is as
  • Thrust nose trained with a cam on the Blocking element 6 is engaged.
  • the end of the control part facing away from the thrust nose 4 is formed in one piece with a housing 10 of a mass force sensor.
  • a freely moving ball in this housing.
  • a pawl 11 is pivotally mounted on the inertial force sensor housing 10 and engages with the sensor ball.
  • a stop 14 is arranged on the main housing 15, against which the inertial force sensor housing 10 rests in the idle state. In this idle state and when the sensor ball is not deflected, the pawl 11 is clear of the adjacent teeth of the blocking gear.
  • a stop 13 for limiting the stroke of the pawl 11 is arranged on the housing 10.
  • the sensor ball of the mass force sensor comes into engagement with the pawl 11 within the housing 10 and deflects it from its rest position.
  • the end of the pawl 11 then engages in a tooth of the adjacent blocking gear wheel 5.
  • the control part 3 together with the sensor housing 10 is moved out of the rest position, since at this moment the blocking gear wheel 5 is moved by an inevitable belt movement, even if only by a few angular degrees, sets in motion. Since the control part 3 is mounted in relation to the main housing 15, the pushing lug 4 immediately brings the blocking element 6 into engagement with the blocking gear wheel 5 when the control part begins to move.
  • a recess 8 is provided, in which the thrust nose 4 of the control part 3 engages at the end of the movement. Due to this engagement of the thrust nose 4 into the recess 8, the control part 3 and thus the sensor housing 10 can make a movement counterclockwise in FIG. 2, whereby the pawl 11 is pivoted for relief from the engagement with the tooth of the locking gear wheel.
  • the position of the control part 3 and the mass force sensor housing connected to it in one piece and that of the blocking element 6 in a locking engagement is indicated in FIG. 2 in dotted lines.
  • the end of the blocking element 6 opposite the blocking element is connected to a tension spring 9, by the action of which the blocking element 6 is kept out of engagement with the blocking gear wheel 5.
  • the pivoting movement of the blocking element 6 caused by the tension spring also presses the control part 3 via the pushing lug 4 into a rest position in which the sensor housing 10, which is formed in one piece with the control part 3, comes into engagement with the stop 14. In this position, the pawl 11 is ready for transmission of the movement of the sensor ball in the sensor housing 10.
  • a carrier plate 17 is attached to the outside of the locking gear 5.
  • a brake shoe 18 designed as an inertial mass is mounted on this carrier plate 17 in a pin 19.
  • This brake shoe 18 is encompassed by a brake drum 20 which is rotatable relative to a cover cap 24.
  • the cover cap 24 is firmly connected to the main housing 15.
  • the brake shoe 18 can be deflected against the action of a tension spring 22, which is attached on the one hand to the brake shoe 18 and on the other hand to the carrier plate 17, when the carrier plate moves and thus when the winding axis 1 moves to engage the brake drum 20.
  • the brake shoe deflects when there is excessive belt acceleration and thus excessive angular acceleration of the winding axis 1.
  • a driver 21 is arranged on the outside of the brake drum 20, which engages with the stop 14. At the same time, the driver 21 is coupled to the sensor housing 10 and to the pawl 11.
  • the control part 3 is moved for engagement of the blocking element 6 with the blocking gear 5.
  • the driving lug 21 has a second stop 21 'which comes into engagement with the housing stop 14 when the pawl 11 has been brought into engagement with a tooth of the locking gearwheel by a movement of the brake drum 20.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

Gurtaufrollschnellsperrautomat
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufrollschnellsperrautomat mit einem Hauptgehäuse, einer Wickelachse mit zugeordneter Wickelfeder und aufgewickeltem Gurtband sowie mit einem Blockiermechanismus, bestehend aus einem Massenkraftsensor, einem beweglich angeordneten Blockierelement, einem Blockierzahnrad und einem Steuerteil zum Einrasten des Blockierelementes mit dem Blockierzahnrad und mit einer Drehträgheitsmasse zum Betätigen des Blokkierelementes bei übermäßiger Gurtbandbeschleunigung.
Ein Gurtaufrollschnellsperrautomat der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 23 49 613 bekannt. Bei diesem Gurtaufrollschnellsperrautomat ist das den Massenkraftsensor aufnehmende Gehäuse am Hauptgehäuse angeordnet. Beim Auftreten einer übermäßigen Fahrzeugverzögerung muß die von dem Massenkraftsensor ausgeübte Bewegung über eine AbtastVorrichtung aufgenommen und einem Hilfselement mitgeteilt werden, damit über das Hilfselement das Blockierelement veranlaßt wird, mit dem Blockierzahnrad für eine Blockierung der Gurtbandbewegung in Eingriff zu kommen. Hierdurch hat sich gezeigt, daß bis zum Eingriff des Blockierelementes mit dem Blockierzahnrad wesentliche Bewegungsabläufe zu berücksichtigen sind. Diese Bewegungsabläufe benötigen eine gewisse Zeit, in der das Gurtband ungehindert von dem Gurtautomat abgewickelt wird. Das be-deutet, daß vor dem Sperren des Gurtautomaten eine zusätzliche Gjirtlpse auftritt, wodurch der Körper der zurückzuhaltenden Person nach vorn beschleunigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den vorbekannten Gurtaufrollschnellsperrautomaten so zu verbessern, daß unmittelbar nach dem Ansprechen des Massenkrafrsensors eine Sperrung des Blockierzahnrades ohne Zeitverzögerung eingeleitet wird. Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß das Gehäuse des Massenkraftsensors einstückig mit dem Steuerteil ausgebildet ist und daß die Drehträgheitsmasse direkt mit dem Massenkraftsensorgehäuse gekuppelt ist.
Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß jede Bewegung des Massenkraftsensors aus einer Ruhestellung direkt eine Bewegung des Steuerteils veranlaßt, durch die der Eingriff des Blockierelementes mit dem Blockierzahnrad unmittelbar eingeleitet wird, ohne daß ein weiteres Hilfselement zunächst in Bewegung gesetzt werden muß. Dadurch, daß auch die Drehträgheitsmasse direkt mit dem Massenkraftsensorgehäuse gekuppelt ist, erfolgt auch eine unverzögerte Einleitung der Blockierung des Blockierzahnrades durch das Blockierelement bei einer übermäßigen Gurtbandbeschleunigung selbst. Das bedeutet, daß bei jedem Ansprechen des Gurtaufrollschnellsperrautomaten entweder aufgrund einer übermäßigen Fahrzeugverzögerung oder einer übermäßigen Gurtbandbeschleunigung ein sofortiges Blockieren des Blockierzahnrades durch das Blockierelement eingeleitet wird. Hierdurch ergibt sich nur ein ganz geringer Abzugswinkel der Wickelachse vom Ansprechen des Massenkraftsensors bis zum Einrasten des Blockierelementes in das Blockierzahnrad. Es liegt auch durch die Kupplung des Massenkraftsensorgehäuses mit der Drehträgheitsmasse eine Zwangssynchronisierung der Verriegelung nach der Gurtbandbeschleunigung vor. Der Fortfall eines zusätzlichen Hilfselementes ermöglicht eine sehr geringe Baubreite des Gurtaufrollschnellsperrautonaten, wodurch eine leichtere Montage beispielsweise in Türholmen und dergleichen vorgesehen werden kann. Dadurch, daß der Massenkraftsensor über seine zugeordnete Sensorklinke nicht mehr ein Hilfselement berätigen muß, sondern die Reaktionsbewegung des Sensorgehäuses direkt, von dem Steuerteil aufgenommen wird, kann die mit der Massenkraftsensor in Eingriff stehende Sensorklinke für geringere Belastungen ausgelegt werden.
V/eitere Ausführungsformen ergeben sich aus den- Unteransprüchen.
Im nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, daß in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung sind:
Fig. 1 ein Längsschnitt durch die eine Seite eines
Gurtaufrollschnellsperrautomaten, in dem sich das Blockierzahnrad sowie das Blockierelement und der Massenkraftsensor sowie die Drehträgheitsmasse zum Betätigen des Blockierelements bei übermäßiger Gurtbandbeschleunigung befinden,
Fig. 2 eine Seitenansicht längs der Linie II-II in der Fig. 1 und
Fig. 3 eine weitere Seitenansicht längs der Linie III-III in der Fig. 1.
In einem mit 15 bezeichneten Hauptgehäuse des Gurtaufrollschnellsperrautomaten ist eine Wickelachse 1 drehbar gelagert, die mit einem Blockierzahnrad 5 einstückig ausgeführt ist. Das Blockierzahnrad 5 trägt auf seinem Umfang Sperrzähne. In dem Hauptgehäuse 15 ist bei 7 ein Blockierelement 6 schwenkbar gelagert. Das Blockierelement 6 kann mit seinem freien Ende in die Zähne des Blokkierzahnrades 5 eingreifen. In der dargestellten Ausführungsform ist konzentrisch zu der Wickelachse 1 ein Steuerteil 3 gelagert, das zwischen dem Blockierzahnrad 5 und dem Gehäuse 15 angeordnet ist. Das dem Blockieriement 6 benachbarte Ende 4 des Steuerteiis 3 ist als
Schubnase ausgebildet, die mit einer Steuerkurve auf dem Blockierlement 6 in Eingriff steht. Gemäß Fig.2 und 3 ist das der Schubnase 4 abgewandte Ende des Steuerteils einstückig mit einem Gehäuse 10 eines Massenkraftsensors ausgebildet. In diesem Gehäuse befindet sich eine frei bewegliche Kugel. An dem Massenkraftsensorgehäuse 10 ist bei 12 eine Klinke 11 schwenkbar gelagert, die mit der Sensorkugel in Eingriff steht. An dem Hauptgehäuse 15 ist ein Anschlag 14 angeordnet, gegen den sich das Massenkraftsensorgehäuse 10 im Ruhezustand anlegt. In diesem Ruhezustand und bei nicht ausgelenkter Sensorkugel geht die Klinke 11 von den benachbarten Zähnen des Blockierzahnrades frei. An dem Gehäuse 10 ist ein Anschlag 13 für eine Hubbegrenzung der Klinke 11 angeordnet.
Bei einer übermäßigen Fahrzeugverzögerung oder auch Fahrzeugbeschleunigung kommt die Sensorkugel des Massenkraftsensors innerhalb des Gehäuses 10 mit der Klinke 11 in Eingriff und lenkt diese aus ihrer Ruhestellung aus. Das Ende der Klinke 11 greift dann in einen Zahn des benachbarten Blockierzahnrades 5. Hierdurch wird der Steuerteil 3 zusammen mit dem Sensorgehäuse 10 aus der Ruhelage bewegt, da sich in diesem Moment das Blockierzahnrad 5 durch eine zwangsläufige Gurtbewegung, wenn auch nur um wenige Winkelgrade, in Bewegung setzt. Da der Steuerteil 3 gegenüber dem Hauptgehäuse 15 gelagert ist, bringt die Schubnase 4 mit Beginn der Bewegung des Steuerteils das Blockierelement 6 sofort in einen Eingriff mit dem Blockierzahnrad 5. Für eine Entlastung der Bewegung der Klinke 11 ist am Ende der Steuerkurve auf der Außenseite des Blockierelements eine Vertiefung 8 vorgesehen, in die die Schubnase 4 des Steuerteils 3 am Ende der Bewegung eingreift. Durch dieses Einfallen der Schubnase 4 in die Vertiefung 8 kann der Steuerteil 3 nnd damit das Sensorgehäuse 10 in Fig.2 eine Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn machen, wodurch die Klinke 11 für eine Entlastung aus dem Eingriff mit dem Zahn des Blockierzahnrades geschwenkt wird. Die Stellung des Steuerteils 3 und des damit einstückig verbundenen Massenkraftsensorgehäuses sowie die des Blockierelementes 6 in einem Sperreingriff ist in Fig.2 in punktierten Linien angedeutet.
Das dem Blockierende entgegengesetzte Ende des Blockierelementes 6 steht mit einer Zugfeder 9 in Verbindung, durch deren Wirkung das Blockierelmenet 6 außer Eingriff mit dem Blockierzahnrad 5 gehalten wird. Die durch die Zugfeder bewirkte Schwenkbewegung des Blockierelementes 6 drückt auch den Steuerteil 3 über die Schubnase 4 in eine Ruhelage, in der das einstückig mit dem Steuerteil 3 ausgebildete Sensorgehäuse 10 mit dem Anschlag 14 in Eingriff kommt. In dieser Stellung ist die Klinke 11 für eine Übertragung der Bewegung der Sensorkugel in dem Sensorgehäuse 10 bereit.
Gemäß Fig.1 ist auf der Außenseite des Blockierzahnrades 5 eine Trägerplatte 17 befestigt. Gemäß Fig.3 ist an dieser Trägerplatte 17 in. einem Stift 19 eine als Trägheitsmasse ausgebildete Bremsbacke 18 gelagert. Diese Bremsbacke 18 wird von einer Bremstrommel 20 umgriffen, die gegenüber einer Abdeckkappe 24 drehbar ist. Die Abdeckkappe 24 ist dabei mit dem Hauptgehäuse 15 fest verbunden. Die Bremsbacke 18 kann gegen die Wirkung einer Zugfeder 22, die einerseits an der Bremsbacke 18 und andererseits an der Trägerplatte 17 angebracht ist, bei einer Bewegung der Trägerplatte und damit bei einer Bewegung der Wickelachse 1 für einen Eingriff mit der Bremstrommel 20 ausgelenkt werden. Das Auslenken der Bremsbacke erfolgt bei einer übermäßigen Gurtbandbeschleunigung und damit einer übermäßigen Winkelbeschleunigung der Wickelachse 1. Auf der Außenseite der Bremstrommel 20 ist gemäß Fig.3 ein Mitnehmer 21 angeordnet, der mit dem Anschlag 14 in Eingriff steht. Gleichzeitig ist der Mitnehmer 21 mit dem Sensorgehäuse 10 und mit der Klinke 11 gekuppelt. Bei einer Drehbewegung der Bremstrommel 20 durch einen Eingriff der Bremsbacke 18 wird die Mitnehmernase 21 und damit die Klinke 11 des Des Sensorgehäuses bewegt. Hierdurch wird in gleicher V/eise wie bei einer Auslenkung der Klinke 11 durch die Sensorkugel der Steuerteil 3 für einen Eingriff des Blokkierelementes 6 mit dem Blockierzahnrad 5 bewegt. Die Mitnehmernase 21 besitzt einen zweiten Anschlag 21', der mit dem Gehäuseanschlag 14 dann in Eingriff kommt, wenn durch eine Bewegung der Bremstrommel 20 die Klinke 11 in einen Eingriff mit einem Zahn des Blockierzahnrades gebracht worden ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Bremstrommel 20 nur die geringe für einen Eingriff der Klinke mit dem Blockierzahnrad erforderliche Bewegung ausübt. An dem Umfang der Bremstrommel 20 ist ein Finger 25 angebracht, an dem die oben erwähnte Zugfeder 9 des Blockierelementes eingehängt ist. Durch die Wirkung der Zugfeder 9 werden nicht nur das Blockierelament und damit der Steuerten 3 in die Ruhestellung gezogen, sondern auch die Brem trommel wird in ihre Ausgangsstellung gedrückt, in der die Mitnehmernase 21 an dem Anschlag 14 anliegt. Innerhalb der Bremstrommel 20 kann sich dann die Bremsbacke 18 mit der mit dem Blockierzahnrad 5 verbundenen Trägerplatte drehen, solange das Gurtband nicht mit übermäßiger Beschleunigung abgewickelt wird. Hierzu wird die Bremsbacke 18 durch die Feder 22 außer Eingriff mit der Bremstrommel 20 gehalten. Eine übermäßige Gurtbandbeschleunigung überwindet die Kraft der Feder 22, so daß die Bremsbacke 18 mit der Bremstrommel 20 in Eingriff kommen kann, damit diese mit ihrer Mitnehmernase 21 von dem Anschlag 14 wegbewegt wird, so daß die Klinke 11 des Sensorgehäuses 10 in einen Eingriff mit einem Zahn des Blockierzahnrades 5 gelangt.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtaufrollschnellsperrautomat mit einem Hauptgehäuse, einer Wickelachse mit zugeordneter Wickelfeder und aufgewickeltem Gurtband sowie mit einem Blockiermechanismus, bestehend aus einem Massenkraftsensor, einem beweglich angeordneten Blockierelement, einem Blockierzahnrad und einem Steuerteil zum Einrasten des Blokkierelementes mit dem Blockierzahnrad, und mit einer Drehträgheitsmasse zum Betätigen des Blockierelementes bei übermäßiger Gurtbandbeschleunigung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) des Massenkraftsensors einstückig mit dem Steuerteil (3) ausgebildet ist und daß die Drehträgheitsmasse (18,20) direkt mit dem Massenkraftsensorgehäuse (10) gekuppelt ist.
2. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (3) mit seinem Betätigungsende mit dem Blockierelement (6) über eine auf dem Blockierelement ausgebildete Steuerkurve in Eingriff steht, die eine Beschleunigung der übertragenen Bewegung ermöglicht, und daß am Ende der
Steuerkurve eine Vertiefung (8) für die mit der Steuerkurve in Eingriff stehende Schubnase (4) des Steuerteils (3) für eine Entlastungsbewegung des Sensorgehäuses (10) am Bewegungsende angeordnet ist.
3. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (3) konzentrisch zur Wickelachse (1) in dem Hauptgehäuse (15) gelagert ist.
4. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer teil (3) exzentrisch zur Wickelachse (1) an dem Hauptgehause (15) gelagert ist.
5. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehträgheitsmasse aus einer im Hauptgehäuse (15) gelagerten Bremstrommel (20) und einer als Schwungmasse ausgebildeten, mit der Bremstrommel (20) in Eingriff bringbaren Bremsbacke (18) besteht, die an einem Lager (19) an einer Trägerplatte (17) schwenkbar gelagert ist, die mit dem Blockierzahnrad (5) fest gekuppelt ist.
6. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außenumfang der Bremstrommel (20) eine Mitnehmernase (21) angeordnet ist, die mit einer in dem Sensorgehäuse (10) gelagerten Klinke (11) in Eingriff steht, und daß das Sensorgehäuse (10) im Ruhezustand gegen einen am Hauptgehäuse befestigten Anschlag (14) anliegt.
7. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernase (21) durch einen zweiten Anschlag (21') gegenüber dem Anschlag (14) am Hauptgehäuse (15) nur einen solchen Bewegungsspielraum hat, daß bei einem Eingriff der Klinke (11) mit einem Zahn des Blockierzahnrades (5) der Anschlag (14) mit dem zweiten Anschlag (21') der Bremstrommel (20) in Eingriff kommt.
8. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuse (10) einen Begrenzungsanschlag (13) für eine Hubbegrenzung der Klinke (11) hat.
9. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bremstrommel (20) ein Finger (25) für eine Feder (9) angeordnet ist, daß die Feder (9) mit ihrem anderen Ende an dem Blockierelement (6) so angelenkt ist, daß durch die Federwirkung sowohl das Blockierelement (6) und der Steuerteil (3) als auch die Bremstrommel (20) in einer Ruhestellung federbelastet sind, in der das Massenkraftsensorgehäuse (10) und die Mitnehmernase (21) der Bremstrommel (20) gegen den Anschlag (14) des Hauptgehäuses (15) anliegen.
10. Gurtaufrollschnellsperrautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bremsbacke (18) und der Trägerplatte (17) eine Zugfeder (22) angeordnet ist, durch die die Bremsbacke (18) in einer Ruhestellung außer Eingriff mit der Bremstrommel (20) gehalten ist.
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