WO2015086616A2 - Kolben-zylinderaggregat - Google Patents

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WO2015086616A2
WO2015086616A2 PCT/EP2014/077080 EP2014077080W WO2015086616A2 WO 2015086616 A2 WO2015086616 A2 WO 2015086616A2 EP 2014077080 W EP2014077080 W EP 2014077080W WO 2015086616 A2 WO2015086616 A2 WO 2015086616A2
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Joshua BURRELL
Castor Fuhrmann
Arnold Schilz
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Stabilus Gmbh
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    • E05F1/08—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings
    • E05F1/10—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings for swinging wings, e.g. counterbalance
    • E05F1/1091—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings for swinging wings, e.g. counterbalance with a gas spring
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    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
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    • F15B15/2823—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT by a screw mechanism attached to the piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2900/53—Type of wing
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    • E05Y2900/548—Trunk lids

Definitions

  • the invention relates to a piston-cylinder unit with a pressure tube in which a piston is arranged axially displaceable, which is guided at a first end of the pressure tube sealed to the outside, with a telescopic at the first end of the pressure tube opposite the second end of the pressure tube the sleeve displaceable to the pressure tube, which surrounds the pressure tube with a part of its length and whose end remote from the pressure tube is closed and carries a connecting piece, coaxially extending from the second end of the pressure tube with a threaded externally threaded threaded portion, in the outer thread engages a arranged on the inner wall of the sleeve internal thread.
  • Such piston-cylinder units serve e.g. for opening flaps, in particular tailgates of vehicles.
  • the maximum length of the piston-cylinder unit can be increased or decreased as needed.
  • the object of the invention is therefore to provide a piston-cylinder unit of the type mentioned above, which avoids these disadvantages with a simple structure and easy mountable way.
  • the sleeve can be moved only to the stop of the radial extension relative to the pressure tube in the extension direction of the piston-cylinder unit. A loosening of the sleeve of the pressure tube and thus damage or injury by a then freely swiveling down flap are avoided.
  • the inventive design can be upgraded to a larger maximum positions by the inventive design a conventional piston-cylinder unit without having to make changes. If the inner diameter of the sleeve corresponds approximately to the outer diameter of the pressure tube, then the sleeve is guided stabilized on the pressure tube in its coaxial position.
  • the externally threaded portion may, in a simple configuration, comprise a threaded spindle and, at its end facing the pressure tube, e.g. be connected by a screw connection to the second end of the pressure tube.
  • a coaxial threaded bolt can be arranged at the second end of the pressure tube, which serves for non-extended piston-cylinder unit for the arrangement of a fitting and on which now the threaded spindle with a coaxial threaded hole at its end facing the pressure tube can be screwed.
  • the threaded nut can be fixed in its installed position by means of radially acting from the outside through the wall of the sleeve on the threaded nut fastener undetachably in the inner opening of the sleeve.
  • the fastening means may be cohesive or positive fastening means.
  • a cohesive attachment means would be e.g. a radial laser weld through the wall of the sleeve.
  • a positive locking means may e.g. be on the cylindrical surface of the threaded nut radially circumferential groove into which the wall of the sleeve is pressed radially.
  • the radial extension of the threaded part may be a stop disc, which is fastened to the end of the threaded part facing away from the pressure tube.
  • the pressure tube facing away from the end of the threaded spindle may have an axially projecting pin on which the stop disc is placed with a coaxial bore and then riveted out of the coaxial bore end of the pin is riveted.
  • a window extending along the axial movement path of a marking arranged on the threaded part can be formed in the wall of the sleeve, by means of which the position of the marker and thus also the stroke position can be displayed ,
  • the stop disc can form the mark.
  • Show it 1 shows an end portion of a piston-cylinder unit in the extended position
  • the illustrated piston-cylinder unit is intended to lift a tailgate of a vehicle pivotable about a horizontal axis for opening from a largely downward closing position into an open position.
  • the piston-cylinder unit has a pressure tube 1 of a gas spring, at the not-shown first end of a piston rod is guided sealed to the outside, which carries at its free end a first connector.
  • the first connection piece may be a ball head, which is fastened to the tailgate or the body of the vehicle.
  • the illustrated second end of the pressure tube 1 is closed and has a coaxially projecting threaded pin 2.
  • a threaded spindle 3 is screwed with a coaxially formed at its one end threaded bore 4.
  • the threaded bore 4 opposite end of the threaded spindle 3 is formed as rivet 5, on which a stop plate 6 is placed with a coaxial bore and then the rivet 5 is riveted to a rivet head 16, so that the stop plate 6 is fixedly connected to the threaded spindle 3.
  • a sleeve 7 z. B. plastic is axially open at one end and closed at its other end and provided with a trained as a ball head second fitting 8.
  • the inner opening 10 of the sleeve is formed in stages, wherein the stage 1 1 opens larger diameter to the outside. At the transition from the stage 1 1 larger diameter to the stage 12 of smaller diameter, an annular shoulder 13 is formed.
  • the diameter of the stage 1 1 corresponds to the diameter of the threaded nut 9 on its cylindrical lateral surface.
  • the sleeve 7 With its opening, the sleeve 7 is pushed over the threaded spindle 3 and the threaded nut 9 in the stage 1 1 larger diameter until the threaded nut 9 is axially in contact with the annular shoulder 13, which defines the mounting position of the threaded nut 9.
  • the length of the sleeve 7 is so large that the region of the second end of the pressure tube 1 always protrudes into the same diameter having stage 1 1 larger diameter of the inner opening 10 of the sleeve.
  • the sleeve 7 is connected to the connector 8 with the tailgate or a body part of the vehicle and thus secured against rotation.
  • the pressure tube 1 is manually rotated about its longitudinal axis, so also the threaded spindle 3 rotates in the nut 9 and moves so depending on the direction of rotation, the sleeve 7 to the pressure tube 1 out or from the pressure tube 1 away, so that the total length of the piston-cylinder unit changed.
  • This length adjustment is limited in one direction by abutment of the stop plate 6 on the end face of the threaded nut 9 facing away from the pressure tube 1 and in the other direction by abutment of the stop plate 6 on the bottom 14 of the inner opening 10.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr (1), in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres (1) abgedichtet nach außen geführt ist. Mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres (1) entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres (1) teleskopisch zum Druckrohr (1) verschiebbaren Hülse (7), die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr (1) umschließt und deren dem Druckrohr (1) abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück (8) trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs (1) ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse (7) angeordnetes Innengewinde eingreift. In die zylindrische Innenöffnung (10) der Hülse (7) ist mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr (1) zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück (8) zugewandteten Ende der Innenöffnung (10) der Hülse (7) eine Gewindemutter (9) unlösbar eingesetzt und das Gewindeteil weist an seinem dem Druckrohr (1) abgewandten Ende eine radiale Erweiterung auf, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr (1) entfernten Position der Hülse (7) in Anlage an der dem Druckrohr (1) abgewandten Stirnseite der Gewindemutter (9) ist.

Description

Kolben-Zylinderaggregat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres abgedichtet nach außen geführt ist, mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres teleskopisch zum Druckrohr verschiebbaren Hülse, die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr umschließt und deren dem Druckrohr abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse angeordnetes Innengewinde eingreift.
Solche Kolben-Zylinderaggregate dienen z.B. zum Öffnen von Klappen, insbesondere Heckklappen von Fahrzeugen. Durch Relativverdrehen per Hand von Hülse und Druckrohr ist die maximale Länge des Kolben- Zylinderaggregats je nach Bedarf vergrößer- oder verringerbar.
Bei derartigen Kolben-Zylinderaggregaten ist es bekannt, die Innenwand der Hülse mit einem Gewinde zu versehen, das auf das Außengewinde des Gewindeteils aufgeschraubt ist. Das Gewindeteil weist eine koaxiale Bohrung auf, die von einem an dem zweiten Ende des Druckrohres mit diesem fest verbundenen Gewindebolzen durchragt wird, auf dessen freies Ende eine Mutter aufgeschraubt ist, durch die das Gewindeteil an dem zweiten Ende des Druckrohres befestigt ist. Durch das Relativverdrehen von Hülse und Druckrohr ist aber auch die Hülse von dem Druckrohr lösbar, wodurch sich die Klappe aufgrund ihres Eigengewichts in Schließrichtung bewegen kann und zu Beschädigungen an sich gerade im Klappenbereich befindlichen Gegenständen oder sogar zu Verletzungen einer sich im Bereich der Klappe befindlichen Person führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Kolben-Zylinderaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und leicht montierbarer Weise diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die zylindrische Innenöffnung der Hülse mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück zuge- wandteten Ende der Innenöffnung der Hülse eine Gewindemutter unlösbar eingesetzt ist und das Gewindeteil an seinem dem Druckrohr abgewandten Ende eine radiale Erweiterung aufweist, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr entfernten Position der Hülse in Anlage an der dem Druckrohr abgewandten Stirnseite der Gewindemutter ist.
Durch diese Ausbildung kann die Hülse maximal nur bis zum Anschlag der radialen Erweiterung relativ zum Druckrohr in Verlängerungsrichtung des Kolben-Zylinderaggregats bewegt werden. Ein Lösen der Hülse von dem Druckrohr und damit Beschädigungen oder Verletzungen durch eine dann frei herunterschwenkende Klappe werden vermieden.
Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein herkömmliches Kolben-Zylinderaggregat ohne daran Veränderungen vornehmen zu müssen zu einer größeren maximalen Stellänge aufgerüstet werden. Entspricht der Innendurchmesser der Hülse annähernd dem Außendurchmesser des Druckrohres, so wird die Hülse an dem Druckrohr in ihrer koaxialen Lage stabilisiert geführt.
Dies auch über den gesamten Verstellweg der Hülse, wenn das Druckrohr über den gesamten Hub der Hülse von der Hülse teilweise umschlossen ist. Gleichzeitig wird ein Eindringen von Schmutz in das Innere der Hülse zumindest weitgehend verhindert.
Das mit dem Außengewinde versehene Gewindeteil kann in einfacher Ausbildung eine Gewindespindel und an ihrem dem Druckrohr zugewandten Ende fest, z.B. mittels einer Schraubverbindung mit dem zweiten Ende des Druckrohres verbunden sein.
Dazu kann an dem zweiten Ende des Druckrohres ein koaxialer Gewindebolzen angeordnet sein, der bei nicht verlängertem Kolben- Zylinderaggregat zur Anordnung eines Anschlußstücks dient und auf den nun die Gewindespindel mit einer koaxialen Gewindebohrung an ihrem dem Druckrohr zugewandten Ende aufgeschraubt werden kann.
Die Gewindemutter kann in ihrer Einbauposition mittels radial von außen durch die Wandung der Hülse auf die Gewindemutter einwirkende Befestigungsmittel unlösbar in der Innenöffnung der Hülse befestigt sein.
Ist dabei die Wandung der Hülse im Bereich der Gewindemutter eine geschlossene Wandung, so kann die Gewindemutter weder unbeabsichtigt noch unbefugt nicht ohne Zerstörung von der Hülse gelöst und die Hülse von dem Druckrohr entfernt werden. Dazu können die Befestigungsmittel stoffschlüssige oder formschlüssige Befestigungsmittel sein.
Ein stoffschlüssiges Befestigungsmittel wäre eine z.B. eine radiale Laser- schweißung durch die Wandung der Hülse.
Ein formschlüssiges Befestigungsmittel kann z.B. eine an der zylindrischen Mantelfläche der Gewindemutter radial umlaufende Nut sein, in die die Wandung der Hülse radial hineingedrückt ist.
In einfach herstellbarer Weise kann die radiale Erweiterung des Gewindeteils eine Anschlagscheibe sein, die an dem dem Druckrohr abgewandten Ende des Gewindeteils befestigt ist.
Dazu kann das dem Druckrohr abgewandte Ende der Gewindespindel einen axial hervorstehenden Zapfen aufweisen, auf den die Anschlagscheibe mit einer Koaxialbohrung aufgesetzt und dann das aus der Koaxialbohrung herausschauende Ende des Zapfens vernietet ist.
Um die jeweils eingenommene Hubposition der Hülse relativ zum Druckrohr erfassen zu können, kann in der Wandung der Hülse ein sich entlang des axialen Bewegungswegs einer an dem Gewindeteil angeordneten Markierung erstreckendes Fenster ausgebildet sein, durch die die Position der Markierung und damit auch die Hubposition anzeigbar ist.
In einfacher weise kann dabei die Anschlagscheibe die Markierung bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen Endbereich eines Kolben-Zylinderaggregats in ausgefahrener Position
Figur 2 den Endbereich des Kolben-Zylinderaggregats nach Figur 1 in eingefahrener Position.
Das dargestellte Kolben-Zylinderaggregat ist dazu vorgesehen eine um eine horizontale Achse schwenkbare Heckklappe eines Fahrzeugs zum Öffnen aus einer weitgehend nach unten gerichteten Schließposition in eine Offenposition anzuheben. Das Kolben-Zylinderaggregat weist ein Druckrohr 1 einer Gasfeder auf, an dessen nicht dargestelltem ersten Ende eine Kolbenstange abgedichtet nach außen geführt ist, die an ihrem freien Ende ein erstes Anschlußstück trägt. Das erste Anschlußstück kann ein Kugelkopf sein, der an der Heckklappe oder der Karosserie des Fahrzeugs befestigbar ist.
Das dargestellte zweite Ende des Druckrohres 1 ist geschlossen und weist einen koaxial hervorstehenden Gewindezapfen 2 auf. Auf den Gewindezapfen 2 ist eine Gewindespindel 3 mit einer an ihrem einen Ende koaxial ausgebildeten Gewindebohrung 4 aufgeschraubt.
Auf die Gewindespindel 3 ist eine Gewindemutter 9 z. B. aus einem
Kunststoff aufgeschraubt.
Das der Gewindebohrung 4 entgegengesetzte Ende der Gewindespindel 3 ist als Nietzapfen 5 ausgebildet, auf den eine Anschlagscheibe 6 mit einer Koaxialbohrung aufgesetzt und anschließend der Nietzapfen 5 zu einem Nietkopf 16 vernietet ist, so daß die Anschlagscheibe 6 fest mit der Gewindespindel 3 verbunden ist. Eine Hülse 7 z. B. aus Kunststoff ist an ihrem einen Ende axial offen und an ihrem anderen Ende geschlossen sowie mit einem als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Anschlußstück 8 versehen. Die Innenöffnung 10 der Hülse ist stufig ausgebildet, wobei die Stufe 1 1 größeren Durchmessers nach außen mündet. Am Übergang von der Stufe 1 1 größeren Durchmessers zur Stufe 12 kleineren Durchmessers ist eine Ringschulter 13 gebildet. Der Durchmesser der Stufe 1 1 entspricht dem Durchmesser der Gewindemutter 9 an ihrer zylindrischen Mantelfläche.
Mit ihrer Öffnung ist die Hülse 7 über die Gewindespindel 3 und die Gewindemutter 9 in die Stufe 1 1 größeren Durchmessers geschoben, bis die Gewindemutter 9 axial in Anlage an der Ringschulter 13 ist, die die Einbauposition der Gewindemutter 9 definiert.
Durch radiale Laserbeaufschlagung der Hülse 7 im Bereich der Gewindemutter 9 ist dann die Gewindemutter 9 mit der Hülse 7 verschweißt worden.
Die Länge der Hülse 7 ist so groß, daß der Bereich des zweiten Endes des Druckrohres 1 immer in die gleichen Durchmesser aufweisende Stufe 1 1 größeren Durchmessers der Innenöffnung 10 der Hülse ragt.
Im nicht dargestellten Einbauzustand ist mit dem Anschlußstück 8 die Hülse 7 mit der Heckklappe oder einem Karosserieteil des Fahrzeugs verbunden und damit verdrehgesichert. Wird nun das Druckrohr 1 manuell um seine Längsachse verdreht, so dreht sich auch die Gewindespindel 3 in der Gewindemutter 9 und bewegt so je nach Drehrichtung die Hülse 7 zum Druckrohr 1 hin oder vom Druckrohr 1 weg, so daß sich die Gesamtlänge des Kolben-Zylinderaggregats verändert. Diese Längenverstellung ist in der einen Richtung durch Anlage der Anschlagscheibe 6 an der dem Druckrohr 1 abgewandten Stirnseite der Gewindemutter 9 und in der anderen Richtung durch Anschlag der Anschlagscheibe 6 an dem Boden 14 der Innenöffnung 10 begrenzt.
An diesem Boden 14 ist eine Vertiefung 15 kleineren Durchmessers als der Anschlagscheibe 6 aber größeren Durchmessers als dem Nietkopf 16 sowie größerer axialer Erstreckung als dem Nietkopf 16 ausgebildet, so daß der Nietkopf 16 frei in diese Vertiefung 15 eintauchen kann.
Bezugszeichenliste
1 Druckrohr
2 Gewindezapfen
3 Gewindespindel
4 Gewindebohrung
5 Nietzapfen
6 Anschlagscheibe
7 Hülse
8 Anschlußstück
9 Gewindemutter
10 Innenöffnung
1 1 große Stufe
12 kleine Stufe
13 Ringschulter
14 Boden
15 Vertiefung
16 Nietkopf

Claims

Patentansprüche
1. Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr (1), in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres (1) abgedichtet nach außen geführt ist, mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres (1) entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres (1) teleskopisch zum Druckrohr (1) verschiebbaren Hülse (7), die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr (1) umschließt und deren dem Druckrohr (1) abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück (8) trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs (1) ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse (7) angeordnetes Innengewinde eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß in die zylindrische Innenöffnung (10) der Hülse (7) mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr (1) zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück (8) zugewandteten Ende der Innenöffnung (10) der Hülse (7) eine Gewindemutter (9) unlösbar eingesetzt ist und das Gewindeteil an seinem dem Druckrohr (1) abgewandten Ende eine radiale Erweiterung aufweist, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr (1) entfernten Position der Hülse (7) in Anlage an der dem Druckrohr (1) abgewandten Stirnseite der Gewindemutter (9) ist.
2. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse (7) annähernd dem Außendurchmesser des Druckrohres (1) entspricht.
3. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (1) über den gesamten Hub der Hülse (7) von der Hülse (7) teilweise umschlossen ist.
4. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Außengewinde versehene Gewindeteil eine Gewindespindel (3) ist.
5. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (3) an ihrem dem Druckrohr (1) zugewandten Ende fest mit dem zweiten Ende des Druckrohres (1) verbunden ist.
6. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter (9) in ihrer Einbauposition mittels radial von außen durch die Wandung der Hülse (7) auf die Gewindemutter (9) einwirkende Befestigungsmittel unlösbar in der Innenöffnung (10) der Hülse (7) befestigt ist.
7. Kolben-Zylinderaggregat nach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Hülse (7) im Bereich der Gewindemutter (9) eine geschlossene Wandung ist.
8. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel stoffschlüssige oder formschlüssige Befestigungsmittel sind.
9. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erweiterung des Gewindeteils eine Anschlagscheibe (6) ist, die an dem dem Druckrohr (1) abgewandten Ende des Gewindeteils befestigt ist.
10. Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wandung der Hülse ein sich entlang des axialen Bewegungswegs einer an dem Gewindeteil angeordneten Markierung erstreckendes Fenster ausgebildet ist.
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