WO2015127922A1 - Befestigungssystem unter tage umfassend einen gebirgsanker mit anschlageinrichtung - Google Patents

Befestigungssystem unter tage umfassend einen gebirgsanker mit anschlageinrichtung Download PDF

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anchor
sleeve
rock bolt
rock
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Wolfgang Sieling
Jürgen Radick
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    • E21D21/02—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection having means for indicating tension

Definitions

  • the invention relates to a fastening system on the ridge of a route under lying or tunneling, wherein the fastening system comprises a rock anchor to which a stop device is attached.
  • Rock anchors usually consist of an anchor rod, which projects into the ridge, with an anchor plate attached to the end of the anchor rod with an anchor nut. With the help of these rock anchors, the track is secured in the bump and ridge area. By such rock anchors in particular the falling of plate-shaped rock layers or salt layers should be prevented. That is, such
  • rock bolts as load anchors and to such rock anchors
  • Attach lifting devices eg lifting hooks
  • load handling attachments serve to secure loads such as e.g. of supply lines (pipes), power cables or lighting devices. From this it is clear that the purpose of such rock anchors is diverse.
  • the subject of the present invention is a fastening system for mounting on the ridges underground.
  • a fastening system as a fall protection, which meets the requirements of occupational safety, is characterized
  • the object of the invention is therefore that the stop device is connected to the rock anchor freely rotatable with the rock anchor. This against the following background: The people who perform the assembly work, move and they turn u. U. also to your own Axis. In particular, in the event of a crash by the
  • Swing anchor device secured person on the safety line. Due to the fact that the stop device is freely rotatable on the rock bolt (swivel function), there is no danger of it moving away from the rock anchor
  • Rock anchor turns off when the secured person is connected via a harness with the corresponding components by a snap hook with the anchor device.
  • Receiving loads are attached to the rock anchor or be.
  • the eyelet described in previously discussed WO 2012/053965 A1 is directly and not freely rotatable by a thread with the actual
  • the fastening system according to the invention can thus be used wherever a personal protection against falling is required. This is the case at a working height of over one meter, if other safety devices are not available or are difficult to use depending on the situation.
  • the stop device has a screw-in sleeve for connection to the rock bolt.
  • a threaded connection is provided between the rock bolt and the anchor member, wherein in particular a thread called a self-locking thread, for example in the form of a trapezoidal thread is used.
  • a self-locking thread for example in the form of a trapezoidal thread.
  • Anchoring device by a screw-in sleeve with internal thread, wherein the screw-in sleeve is screwed onto the anchor rod of the rock anchor. Furthermore, it has advantageous a covenant to
  • a bearing is arranged between the collar and the o vertebral body, in particular an axial ball bearing which minimizes the friction between the sleeve-shaped vertebral body on the one hand and the collar on the screw-in sleeve on the other hand. It is conceivable, however, not only the use of a thrust bearing in the form of a
  • Ball bearings but also the use of a corresponding plain bearing.
  • Friction forces can rotate freely, without the anchor sleeve from the anchor rod of the rock anchor dissolves.
  • the screw head can in this case be designed in the manner of the tip of a screwdriver, whereby the possibility is opened, from the bottom by means of a rod and the corresponding Aufschraubvorraum, the end a cross-sectionally U-shaped
  • Screw-in sleeve and anchor rod are at least four threads engaged with each other.
  • the number of threads can also vary depending on the anchor properties.
  • the display member is in this case designed in particular as a pin, wherein the pin in a bore in the screw head and / or in the covenant of
  • Cartridge is seated and with one end in the cavity of the
  • Anchoring device is in this case non-positively, for example via friction. It is clear from this that the extent to which the pin protrudes into the screw-in sleeve determines the minimum screw-on depth of the anchor sleeve on the bolt of the rock bolt. Because when it reaches
  • the stop device can be used several times.
  • FIG. 1 shows a side view in section of the
  • Fig. 2 shows a view according to the line II-II of Fig. 1.
  • the rock anchor generally designated 1
  • the rock anchor comprises the anchor rod 8 from which a part 3 projects freely downwards out of the ridge.
  • an anchor plate 5 is fastened by means of an anchor nut 4 on the protruding part of the anchor rod 3
  • Anchoring device 20 which are also referred to as a stop lug
  • Screw head 30 (eg formed in the manner of the tip of a screwdriver), wherein the screw head 30 of the connection with a
  • the designated anchor member 40 includes the screw 22 with the collar 28, the screw head 30, the ball bearing 44 and the
  • the vertebral body 24 has as a suspension link on a movable bracket 42, the hanging example of a snap hook of the
  • Fuse harnesses of e.g. Serving with the assembly of loads For example, there is an axial ball bearing 44 between the end face of the sleeve-shaped vertebral body 24 and the collar 28 on the screw-in sleeve so that the friction between the vertebral body 24 and the collar 28 is reduced when the vertebral body 24 surrounds the screw-in sleeve fixedly connected to the collar 28 22 turns. In this respect, there is a slight radial distance between the sleeve-shaped
  • Vertebral body and the screw-in sleeve Secured is the screw 22 with the vertebral body 24 by a locking ring 27 z. B. in the form of a snap ring.
  • the collar 28 and the screw head 30 to the screw 22 have a bore 34.
  • the bore 34 serves to receive a pin 36 as a display member for determining the depth of screwing the screw 22 on the protruding part 3 of the anchor rod 8 of the rock anchor 1. That is when the pin 36 abuts with its end face against the end face of the anchor rod 8 of the rock anchor 1, this is then ejected from the bore 34. The result is that it falls down and hanging on the safety cable 37, which is attached via a mounting ring 38 on the bracket 42 down. This will cause the person to unscrew the Anchoring device 20 performs, to recognize that the

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Befestigungssystem der Firste (10) einer Strecke unter Tage, wobei das Befestigungssystem einen Gebirgsanker (1) umfasst, an dem die mobile Anschlageinrichtung (20) befestigbar ist, wobei die Anschlageinrichtung (20) relativ zum Gebirgsanker (1) frei drehbar mit dem Gebirgsanker (1) verbunden ist.

Description

BEFESTIGUNGSSYSTEM UNTER TAGE UMFASSEND EINEN GEBIRGSANKER MIT ANSCHLAGEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem an der Firste einer Strecke unter läge oder im Tunnelbau, wobei das Befestigungssystem einen Gebirgsanker umfasst, an dem eine Anschlageinrichtung befestigt wird.
Gebirgsanker sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
Diesbezüglich wird beispielhaft auf die WO 2012/053965 A1 verwiesen. Gebirgsanker bestehen üblicherweise aus einer Ankerstange, die in die Firste hineinragt, wobei endseitig an der Ankerstange mit einer Ankermutter eine Ankerplatte angebracht ist. Mithilfe dieser Gebirgsanker wird die Strecke im Stoß- und Firstbereich gesichert. Durch solche Gebirgsanker soll insbesondere das Herabfallen von plattenförmigen Gesteinsschichten oder auch Salzschichten verhindert werden. Das heißt, derartige
Gebirgsanker dienen der Stabilisierung der Strecke.
Nun ist aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt, Gebirgsanker als Lastanker zu verwenden und dazu an derartigen Gebirgsankern
Lastaufnahmemittel (z. B. Ösen zum Anhängen von Lasten) anzubringen. Hierbei ist im einfachsten Fall vorgesehen, dass von dem Gebirgsanker ein Teil der mit einem Gewinde versehenen Ankerstange aus der Firste herausragt, auf die die entsprechenden Lastaufnahmemittel mit einem Innengewinde aufgeschraubt werden. Derartige Lastaufnahmemittel dienen der Befestigung von Lasten, wie z.B. von Versorgungsleitungen (Rohren), Stromkabeln oder auch Beleuchtungseinrichtungen. Hieraus wird deutlich, dass der Einsatzzweck derartiger Gebirgsanker vielfältig ist.
|Bestätigungskopie| Für die Anbringung derartiger Gebirgsanker sowohl im - bzw.Stoß - als auch Firstbereich sind Vorrichtungen bekannt, die vom Boden aus die Einbringung derartiger Anker ermöglichen. Bei der Montage, oder Demontage von Anlagen oder auch bei Reparatur- und Instandhaltungsarbeiten ist unter Tage ab 1 m Arbeitshöhe eine ordnungsgemäße Sicherung der dort arbeitenden Personen gegen Absturz vorzunehmen. Eine mögliche Vorgehensweise, um z. B. bei der Montage oder Demontage von Anlagen eine Absturzsicherung zu gewährleisten, ist, dass die
Personen mit Hilfe einer Hebebühne mit entsprechendem Geländer bis in die Arbeitshöhe angehoben werden, um die entsprechenden Arbeiten vornehmen zu können. Diese und auch andere technische Maßnahmen zum Schutze vor Absturz (wie z.B. der Aufbau von Gerüsten) sind zum Teil sehr aufwendig und umgebungsbedingt bzw. auch situationsbedingt schwierig umzusetzen.
Um nun eine mit geringem Aufwand nutzbare aber wirksame und den Anforderungen der Arbeitssicherheit genügende Absturzsicherung der die Arbeiten vornehmenden Personen zu ermöglichen, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Befestigungssystem zur Anordnung an der Firste unter Tage. Ein Befestigungssystem als Absturzsicherung, das den Anforderungen des Arbeitsschutzes genügt, zeichnet sich
erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 aus.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge, dass die Anschlageinrichtung zum Gebirgsanker frei drehbar mit dem Gebirgsanker verbunden ist. Dies vor dem folgenden Hintergrund: Die Personen, die die Montagearbeiten ausführen, bewegen sich und sie drehen sich u. U. auch um die eigene Achse. Insbesondere kann im Falle eines Absturzes die durch die
Anschlageinrichtung gesicherte Person an der Sicherungsleine schwingen. Dadurch, dass die Anschlageinrichtung auf dem Gebirgsanker frei drehbar ist (Drehwirbelfunktion), besteht nicht die Gefahr, dass sie sich vom
Gebirgsanker abdreht, wenn die gesicherte Person über ein Geschirr mit den entsprechenden Komponenten durch einen Karabinerhaken mit der Anschlageinrichtung verbunden ist.
Aus den oben dargelegten Gründen verbietet es sich, dass sich Personen mittels Karabinerhaken an den Lastaufnahmemitteln sichern, die zur
Aufnahme von Lasten am Gebirgsanker befestigt sind oder werden. Die in der zuvor abgehandelten WO 2012/053965 A1 beschriebene Öse ist durch ein Gewinde unmittelbar und nicht frei drehbar mit dem eigentlichen
Gebirgsanker verbunden und somit als Absturzsicherung ungeeignet.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Befestigungssystem also überall dort einsetzbar, wo eine Personensicherung gegen Absturz erforderlich ist. Dies ist bei einer Arbeitshöhe von über einem Meter der Fall, wenn sonstigen Sicherungseinrichtungen nicht vorhanden oder situationsbedingt schwer einsetzbar sind.
Vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist insbesondere vorgesehen, dass die Anschlageinrichtung eine Einschraubhülse zur Verbindung mit dem Gebirgsanker aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei eine Gewindeverbindung zwischen dem Gebirgsanker und dem Ankerglied vorgesehen, wobei insbesondere als Gewinde ein sogenanntes selbsthemmendes Gewinde, beispielsweise in Form eines Trapezgewindes eingesetzt wird. Dies deshalb, um ein Abdrehen des Gewindes zu vermeiden. Im Einzelnen zeichnet sich die
Anschlageinrichtung durch eine Einschraubhülse mit Innengewinde aus, wobei die Einschraubhülse auf die Ankerstange des Gebirgsankers aufschraubbar ist. Des Weiteren besitzt sie vorteilhaft einen Bund zur
5 Aufnahme eines hülsenförmigen Wirbelkörpers, wobei der Wirbelkörper ein Einhängeglied, z. B. in Form eines Bügels aufweist, wobei das
Einhängeglied der Aufnahme beispielsweise eines Karabinerhakens des Sicherungsgeschirrs der daran befestigten Person dient. Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal ist vorgesehen, dass zwischen Bund und i o Wirbelkörper ein Lager angeordnet ist, insbesondere ein Axialkugellager, das die Reibung zwischen dem hülsenförmigen Wirbelkörper einerseits und dem Bund an der Einschraubhülse andererseits minimiert. Denkbar ist allerdings nicht nur der Einsatz eines Axiallagers in Form eines
Kugellagers, sondern auch der Einsatz eines entsprechenden Gleitlagers.
15 Hierdurch wird erreicht, dass sich der Wirbelkörper mit geringen
Reibungskräften frei drehen kann, ohne dass sich die Ankerhülse von der Ankerstange des Gebirgsankers löst.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist vorgesehen, dass an dem 20 Bund der Einschraubhülse ein Schraubkopf zum Ansetzen eines
Werkzeugs angeordnet ist. Der Schraubkopf kann hierbei nach Art der Spitze eines Schraubendrehers ausgebildet sein, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, vom Boden aus mithilfe einer Stange und der entsprechenden Aufschraubvorrichtung, die endseitig einen im Querschnitt U-förmigen
25 Werkzeugkopf zur Aufnahme des Schraubkopfes aufweist, die
Anschlagöse auf die Ankerstange des Gebirgsankers aufzudrehen.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anschlageinrichtung ein Anzeigeglied zur Bestimmung der
30 Einschraubtiefe der Einschraubhülse auf der Ankerstange des Gebirgsankers aufweist. Das heißt, dass durch dieses Anzeigeglied der Person, die das Aufdrehen der Anschlageinrichtung auf die Ankerstange des Gebirgsankers vom Boden aus mit Hilfe der zuvor erwähnten Stange vornimmt, kenntlich gemacht wird, dass für eine sichere Anbringung der
5 Anschlageinrichtung am Gebirgsanker eine entsprechende Anzahl von Gewindegängen von Einschraubhülse und Ankerstange des Gebirgsankers miteinander in Eingriff stehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass
Einschraubhülse und Ankerstange über mindestens vier Gewindegänge miteinander in Eingriff stehen. Die Anzahl der Gewindegänge kann in i o Abhängigkeit der Ankereigenschaften auch variieren.
Das Anzeigeglied ist hierbei insbesondere als Stift ausgebildet, wobei der Stift in einer Bohrung im Schraubkopf und / oder im Bund der
Einschraubhülse einsitzt und mit einem Ende in den Hohlraum der
15 Einschraubhülse hineinragt. Die Fixierung des Anzeigegliedes in der
Anschlageinrichtung erfolgt hierbei kraftschlüssig, beispielsweise über Reibung. Hieraus wird deutlich, dass das Maß, mit welchem der Stift in die Einschraubhülse hineinragt, die minimale Aufschraubtiefe der Ankerhülse auf den Schraubbolzen des Gebirgsankers bestimmt. Denn bei Erreichen
20 der entsprechenden Aufschraubtiefe wird durch die Ankerstange des
Gebirgsankers der Stift aus der Bohrung herausgedrückt, er fällt ab (ggf. aufgefangen durch ein Fangseil, welches mit einem Befestigungsring an der Anschlageinrichtung gehalten wird), und die Person, die das
Aufschrauben der Anschlageinrichtung vornimmt, weiß, dass die
25 entsprechende minimale Aufschraubtiefe erreicht worden ist.
D. h. zur Sicherung von Personen bei Arbeiten in größerer Höhe wird nun wie folgt vorgegangen: Der Gebirgsanker weist einen über das Gebirge vorstehenden Gewindeansatz auf. Auf diesen Gewindeansatz wird ggf. mit 30 Hilfe einer entsprechend langen Stange, z. B. einer Teleskopstange, mit der entsprechenden Aufschraubvorrichtung, die erfindungsgemäße
Anschlageinrichtung aufgeschraubt. Danach wird mit gegebenenfalls der gleichen Stange der Karabinerhaken mit dem Einhängeglied (z. B. in Form eines Bügels) der Anschlageinrichtung verbunden. Alsdann kann der
5 Aufstieg auf Arbeitshöhe beginnen.
Die Anschlageinrichtung kann mehrfach verwendet werden.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. i o Fig. 1 zeigt hierbei eine Seitenansicht im Schnitt auf das
Befestigungssystem, also der Anschlageinrichtung 20 mit dem im Gebirge einsitzenden Gebirgsanker 1 ;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht gemäß der Linie II-II aus Fig. 1.
15
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Gebirgsanker umfasst die Ankerstange 8 von der ein Teil 3 frei nach unten aus der Firste ragt. Im Bereich des Übergangs zur Firste 10 ist an dem herausragenden Teil der Ankerstange 3 eine Ankerplatte 5 mit Hilfe einer Ankermutter 4 befestigt, welche
20 Konstruktion die Firste 10 absichert. Auf die Fixierung des Gebirgsankers 1 im Gebirge wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Gegenstand der Erfindung ist nun der Gebirgsanker 1 in Verbindung mit der
Anschlageinrichtung 20 bzw. die Anschlageinrichtung selbst. Die
Anschlageinrichtung 20, die auch als Anschlagsöse bezeichnet werden
25 kann, umfasst eine Einschraubhülse 22, wobei die Einschraubhülse 22 mit einem Innengewinde 26 versehen ist, wobei die Einschraubhülse 22 endseitig einen Bund 28 zeigt. An dem Bund 28 befindet sich der
Schraubkopf 30 (z. B. nach Art der Spitze eines Schraubendrehers ausgebildet), wobei der Schraubkopf 30 der Verbindung mit einer
30 Aufschraubvorrichtung dient, um die Einschraubhülse 22 mit dem Innengewinde 26 auf den herausragenden Teil der Ankerstange 3 des Gebirgsankers 1 vom Boden aus aufschrauben zu können.
Das mit 40 bezeichnete Ankerglied umfasst die Einschraubhülse 22 mit dem Bund 28, dem Schraubkopf 30, das Kugellager 44 sowie den
Wirbelkörper 24.
Auf dem Bund 28 ruht der mit 24 bezeichnete hülsenförmige Wirbelkörper. Der Wirbelkörper 24 weist als Einhängeglied einen beweglichen Bügel 42 auf, der dem Einhängen beispielsweise eines Karabinerhakens des
Sicherungsgeschirres der z.B. mit der Montage von Lasten beschäftigten Person dient. Zwischen der Stirnseite des hülsenförmigen Wirbelkörpers 24 und dem Bund 28 an der Einschraubhülse 22 befindet sich beispielsweise ein Axialkugellager 44, sodass die Reibung zwischen dem Wirbelkörper 24 und dem Bund 28 vermindert ist, wenn sich der Wirbelkörper 24 um die fest mit dem Bund 28 verbundene Einschraubhülse 22 dreht. Insofern besteht ein geringfügiger radialer Abstand zwischen dem hülsenförmigen
Wirbelkörper und der Einschraubhülse. Gesichert ist die Einschraubhülse 22 mit dem Wirbelkörper 24 durch einen Sicherungsring 27 z. B. in Form eines Sprengrings.
Der Bund 28 und der Schraubkopf 30 an der Einschraubhülse 22 besitzen eine Bohrung 34. Die Bohrung 34 dient der Aufnahme eines Stiftes 36 als Anzeigeglied zur Bestimmung der Einschraubtiefe der Einschraubhülse 22 auf dem herausragenden Teil 3 der Ankerstange 8 des Gebirgsankers 1. Das heißt, dass wenn der Stift 36 mit seiner Stirnseite an die Stirnseite der Ankerstange 8 des Gebirgsankers 1 anstößt, dieser dann aus der Bohrung 34 ausgestoßen wird. Die Folge ist, dass er herabfällt und an dem Fangseil 37, welches über einen Befestigungsring 38 am Bügel 42 befestigt ist, herunter hängt. Hierdurch wird der Person, die das Aufschrauben der Anschlageinrichtung 20 durchführt, zu erkennen gegeben, dass die
Anschlageinrichtung 20 mit der Ankerstange 8 über die erforderliche Anzahl von Gewindegängen, nämlich insbesondere vier, in Verbindung steht.
Bezugszeichenliste:
1 Gebirgsanker
3 aus der Firste herausragendes Ende der Ankerstange
4 Ankermutter
5 Ankerplatte
8 Ankerstange
10 Firste
20 Anschlageinrichtung
22 Einschraubhülse
24 Wirbelkörper
26 Innengewinde
27 Sicherungsring
28 Bund
30 Schraubkopf
34 Bohrung
36 Stift (Anzeigeglied)
37 Fangseil für Stift
38 Befestigungsring für Fangseil
40 Ankerglied
42 Bügel (Einhängeglied)
44 Kugellager

Claims

Ansprüche:
1. Befestigungssystem der Firste (10) einer Strecke unter Tage, wobei das Befestigungssystem einen Gebirgsanker (1) umfasst, an dem eine Anschlageinrichtung (20) befestigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtung (20) relativ zum Gebirgsanker (1) frei drehbar mit dem Gebirgsanker (1) verbunden ist.
2. Befestigungssystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtung (20) eine Einschraubhülse (22) zur Verbindung mit dem Gebirgsanker (1) aufweist.
3. Befestigungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtung (20) durch eine Gewindeverbindung mit dem Gebirgsanker (1) in Verbindung steht.
4. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtung (20) eine Einschraubhülse (22) mit Innengewinde (26) aufweist, wobei die Einschraubhülse (22) auf einen herausragenden Teil (3) der Ankerstange (8) des Gebirgsankers (1) aufschraubbar ist.
5. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einschraubhülse (22) einen Bund (28) zur Aufnahme eines hülsenförmigen Wirbelkörpers (24) aufweist.
6. Befestigungssystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirbelkörper (24) ein Einhängeglied aufweist.
7. Befestigungssystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einhängeglied als Bügel (42) ausgebildet ist.
8. Befestigungssystem nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen Bund (28) und Wirbelkörper (24) ein Lager (44) angeordnet ist.
9. Befestigungssystem nach Anspruch 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Bund (28) ein Schraubkopf (30) zum Ansetzen eines Werkzeugs angeordnet ist.
10. Befestigungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtung (20) ein Anzeigeglied zur Bestimmung der Einschraubtiefe zwischen der Einschraubhülse (22) und dem
herausragenden Teil (3) der Ankerstange (8) des Gebirgsankers (1) aufweist.
11. Befestigungssystem nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anzeigeglied als Stift (36) ausgebildet ist.
12. Befestigungssystem nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stift (36) in einer Bohrung (34) in Schraubkopf (30) und Bund (28) einsitzt und mit einem Ende in den Hohlraum der Einschraubhülse (22) hineinragt
13. Befestigungssystem nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anzeigeglied (36) kraftschlüssig vom Schraubkopf (30) oder Bund (28) der Anschlageinrichtung (20) aufgenommen wird.
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