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Die Erfindung betrifft ein Einstellelement für ein an einem tragenden Bauteil, insbesondere einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, festzulegendes Anbauteil, insbesondere ein Zier- und/oder Schutzteil, wobei das Anbauteil mittels des Einstellelements in verschiedenen Positionen relativ zu dem tragenden Bauteil an diesem festlegbar ist, wobei das Einstellelement eine Ausnehmung mit einem Gewindeabschnitt für eine Schraube oder einen Gewindebolzen aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein für ein Kraftfahrzeug bestimmtes, tragendes Bauteil mit einem solchen Einstellelement.
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Ein solches Einstellelement ist bereits aus der
DE 197 41 538 A1 bekannt, die eine Verbindung zwischen einem tragenden Bauteil eines Fahrzeugs und einem daran anzuordnenden Zierteil als Anbauteil betrifft. Das Einstellelement hat einen rohrförmigen Stellclip mit einer umfangsseitigen Profilierung, der in eine Bohrung des tragenden Bauteils eingesteckt wird. Für eine Abstandseinstellung ist der Stellclip dabei entsprechend der gewünschten Position des Zierteils in unterschiedlichen Längspositionen in die Bohrung einsteckbar. Für eine feste und dauerhafte Fixierung des Stellclips und damit des eingestellten Zierteils ist in. die Innenbohrung des Stellclips eine Klemmschraube eingedreht, die eine Aufweitung und Verklemmung des Stellclips bewirkt, wobei das Einstellelement gegenüber dem Anbauteil unbeweglich ist. Die Funktion ähnelt damit einem an sich bekannten Dübel, welcher über seine umfangsseitige Aufweitung in der Durchbrechung des tragenden Elements verklemmt wird. Diese Fixierung des Einstellelements gegenüber dem tragenden Bauteil innerhalb der Bohrung durch umfangsseitige Aufweitung ist jedoch nur eingeschränkt bei dünnen Bauteilen einsetzbar und erfordert daher oftmals eine entsprechende Gestaltung des Randbereichs. Weiterhin kann das Einschrauben der Klemmschraube dazu führen, dass sich der Stellclip mitdreht, mit der Folge, dass die Abstandseinstellung verändert wird.
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Ein Einstellelement ist auch aus der
DE 10 2006 041 766 A1 bekannt, welche die Befestigungsanordnung eines Anbauteils an einem tragenden Bauteil eines Kraftfahrzeugs betrifft. Die Befestigungseinrichtung weist ein als Gewindehülse ausgeführtes Einstellelement auf, mit welchem die Position des Anbauteils an dem tragenden Bauteil einstellbar ist. Im Bereich einer Ausnehmung ist eine eingespritzte Gewindebuchse vorgesehen, in welche die Gewindehülse eingeschraubt ist, wobei eine Durchgangsöffnung der Gewindehülse von einem Befestigungselement in Form einer Schraube durchsetzt ist, deren Querschnitt geringer ausgebildet ist als der der Durchgangsöffnung. Die Schraube ist in eine Blindnietmutter eingeschraubt, welche ihrerseits fest in das Rahmenelement eingebracht worden ist. Durch Anziehen der Schraube wird demzufolge die Gewindehülse über ihre Stirnseite an dem Rahmenelement abgestützt. Auf diese Weise wird die Position des Lüftungsgitters in Richtung der Durchgangsöffnung dadurch einstellbar, dass die Gewindehülse entsprechend gegenüber der Gewindebuchse verstellt wird.
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Als nachteilig erweist sich dabei der Aufwand zur Herstellung der Blindnietmutter, der Gewindebuchse mit Innengewinde und der Gewindehülse mit Außengewinde sowie der damit verbundene Montageaufwand. Weiterhin ist nicht auszuschließen, dass beim Einschrauben der Schraube die Gewindehülse in die Gewindebuchse weiter eingedreht wird, wodurch sich der Einstellabstand in unbeabsichtigter Weise ändert. Weiterhin führt die axial verstellbare Anordnung der Gewindehülse in der Gewindebuchse mittels des Innengewindes zu einer Beweglichkeit, die in der Praxis zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen kann.
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Ferner ist auch noch aus der
EP 1 738 995 A2 ein Befestigungselement für ein an einer Kraftfahrzeugkarosserie zu fixierendes Anbauelement bekannt, welches eine Einstellung des Abstands ermöglicht.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Einstellelement der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die Einstellbarkeit des Einstellelements sowie die dadurch realisierbare Fixierung des Anbauteils an dem tragenden Bauteil wesentlich verbessert wird. Insbesondere sollen größere Haltekräfte übertragen und Montagefehler weitgehend vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Einstellelement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß hat also das Einstellelement einen relativ zu dem Anbauteil in verschiedenen Positionen festlegbaren Formkörper und weist einen die Ausnehmung begrenzenden Bereich mit einer durch die Schraube oder den Gewindebolzen festlegbaren Sicherungsfläche auf, durch die der Formkörper gegenüber dem Anbauteil unbeweglich fixierbar ist.
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Hierdurch wird bei der Montage zunächst beim Einschrauben der Schraube in den Gewindeabschnitt eine feste Verbindung zwischen dem Einstellelement und dem tragenden Bauteil erzeugt, wobei die zuvor eingestellte Relativposition unverändert erhalten bleibt. Diese relative Position des Einstellelements gegenüber dem Anbauteil wird jedoch zugleich gesichert, indem durch die Schraube die Sicherungsfläche fixiert, insbesondere also bewegt oder verformt wird. Beispielsweise hat das Einstellelement zumindest eine in die Ausnehmung hineinreichende Sicherungsfläche mit einer Anlagefläche für die Schraube, durch welche der Formkörper beim Eindrehen der Schraube gegenüber dem Anbauteil in seiner Relativposition zusätzlich kraftschlüssig oder formschlüssig fixiert wird. Erfindungsgemäß wird so erstmals bei der Fixierung mittels der Schraube sowohl das Einstellelement an dem tragenden Bauteil als auch das Einstellelement gegenüber dem Anbauteil fixiert. Die Ausnehmung ist dabei nicht auf eine bestimmte, beispielsweise rotationssymmetrische Formgebung beschränkt, sondern kann prinzipiell eine nahezu beliebige Gestaltung aufweisen und sowohl als Durchbrechung als auch als Sackloch ausgeführt sein. Der die Ausnehmung reduzierende Bereich mit der beweglichen oder verformbaren Sicherungsfläche kann sich dabei dem Gewindeabschnitt unmittelbar anschließen oder aber in einem diesem abgewandten und zu diesem beabstandeten Bereich vorgesehen sein. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird sowohl eine bloße Aufweitung des Einstellelements in einer Durchbrechung des tragenden Bauteils vermieden, durch die in der Praxis lediglich eingeschränkt Haltekräfte übertragen werden können, als auch eine unerwünschte, unbeabsichtigte Veränderung der zuvor eingestellten Relativposition, verursacht durch das Einschrauben der Schraube oder des Gewindebolzens.
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Bevorzugt ist hierzu das Einstellelement in dem zu fixierenden Anbauteil drehfest, insbesondere mit lediglich einem einzigen Freiheitsgrad beweglich, angeordnet. Unter der Bezeichnung Schraube bzw. Gewindebolzen sollen im Folgenden alle Arten von Schrauben mit oder ohne Kopf, insbesondere also auch Stiftschrauben, aber auch Bajonettverschlüsse, soweit diese mit einer Steigung versehen sind, verstanden werden.
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Wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Sicherungsfläche mittels der Schraube oder des Gewindebolzens radial nach außen beweglich und/oder elastisch verformbar ist, dient die Sicherungsfläche wahlweise als Spreizfläche zur Verformung des Einstellelements oder verhindert als Sperrkörper die relative Beweglichkeit des Formkörpers gegenüber dem Anbauteil, die zum Einstellen des Einstellelements erforderlich ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass das Einstellelement eine insbesondere stirnseitige Anlagefläche, beispielsweise quer zu der Längsachse der Schraube, aufweist, mit welcher das Einstellelement gegen eine Ausformung, beispielsweise einen Absatz oder eine radiale Erweiterung der Schraube oder des Gewindebolzens, mit einem vorbestimmten Abstand zu dem tragenden Bauteil anlegbar ist. Hierdurch wird in einfacher Weise der Abstand zu dem tragenden Bauteil durch die Auswahl der geeigneten Schraube definiert, die dazu beispielsweise einen umlaufenden Rand, einen Absatz oder eine sonstige radiale Erweiterung aufweist. Selbstverständlich kann die Schraube zur Anpassung an unterschiedliche Sollabstände ausgetauscht werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die kraftschlüssige Fixierkraft von dem Einstellelement unmittelbar im Bereich der Durchbrechung für die Schraube auf das tragende Bauteil übertragen wird, ist so ein direkter Kontakt zwischen dem Einstellelement und dem tragenden Bauteil verzichtbar. Dadurch kann beispielsweise auf eine Verstärkung des tragenden Bauteils verzichtet werden und es können insgesamt größere Haltekräfte übertragen werden.
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Die Ausformung könnte durch einen separaten Abstandhalter gebildet sein. Besonders Erfolg versprechend ist hingegen eine Ausgestaltung, bei welcher die Ausformung durch einen Bereich der Schraube oder des Gewindebolzens gebildet ist, um so ohne zusätzliche Bauelemente eine definierte Kontaktfläche zu erreichen. Zudem wird durch die Vorauswahl der Schraube bzw. des Gewindebolzens der gewünschte Abstand ohne zusätzlichen Einstellaufwand sichergestellt.
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Das Einstellelement könnte mit dem Anbauteil einstellbar, lösbar oder unlösbar, beispielsweise auch einteilig, verbunden sein. Besonders sinnvoll ist es hingegen auch, wenn das Anbauteil ein Aufnahmeelement für den Formkörper aufweist. Das Aufnahmeelement wird dazu vorzugsweise als ein separates Bauteil ausgeführt und mit dem Anbauteil durch eine Clip- bzw. Rastverbindung unlösbar verbunden. Auf diese Weise kann das Einstellelement ohne großen konstruktiven Aufwand bei einer Vielzahl an sich bekannter Anbauteile zum Einsatz kommen.
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Der Gewindeabschnitt könnte als ein integraler Bestandteil des Einstellelements diesem, die Ausnehmung abschnittsweise begrenzend, angeformt sein. Eine weitere, ebenfalls besonders praxisgerechte Abwandlung wird hingegen dadurch realisiert, dass der Gewindeabschnitt als eine mit dem Einstellelement verbundene Gewindehülse ausgeführt ist. Hierdurch kann in einfacher Weise eine metallische Gewindehülse verwendet werden, die von dem vorzugsweise aus einem Kunststoffwerkstoff bestehenden Formkörper eingeschlossen, beispielsweise umspritzt oder in diesen eingepresst ist. Hierdurch wird die Belastbarkeit des Gewindeabschnitts und damit der Fixierung des Anbauteils wesentlich verbessert und zugleich eine ausreichende elastische oder plastische Verformbarkeit der sich dem Gewindeabschnitt anschließenden Sicherungsflächen realisiert.
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Dabei ist die Verformung zur Fixierung der eingestellten Relativposition des Einstellelements gegenüber dem Anbauteil nicht auf den sich dem Gewindeabschnitt anschließenden Bereich beschränkt. Vielmehr erweist sich auch eine Abwandlung der Erfindung als besonders Erfolg versprechend, bei welcher die Gewindehülse als eine Spreizhülse ausgeführt ist und somit das erfindungswesentliche Verspannen oder Verklemmen des Einstellelements gegenüber dem Anbauteil unterstützt.
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Weiterhin erweist es sich als besonders sinnvoll, wenn die Gewindehülse drehfest in einer Ausnehmung des Einstellelements anliegt, um so die beim Einschrauben der Schraube auftretenden Drehmomente auf das Einstellelement zu übertragen. Hierzu hat das Einstellelement beispielsweise eine geeignete, nicht rotationssymmetrische Vertiefung.
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Zu diesem Zweck ist das Einstellelement vorzugsweise drehfest gegenüber dem Anbauteil an diesem angeordnet, beispielsweise in der Aufnahme, um so die Drehmomente auch auf das Anbauteil übertragen zu können. Zudem wird so in einfacher Weise verhindert, dass sich die zuvor eingestellte Relativposition des Einstellelements relativ zu dem tragenden Bauteil durch das Einschrauben der Schraube in den Gewindeabschnitt bzw. die Gewindehülse in unerwünschter Weise ändert.
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Das Einstellelement könnte an dem Anbauteil entgegen einer Klemmkräft, reibschlüssig oder kraftschlüssig in verschiedene Positionen, insbesondere stufenlos beweglich angeordnet sein. Besonders einfach ist hingegen eine Abwandlung, bei welcher das Einstellelement mittels einer Rastverbindung in verschiedenen Positionen an dem Anbauteil festlegbar ist, sodass die Einstellung der Relativposition erleichtert und deren endgültige Festlegung aufgrund der Verformung der Sicherungsflächen wesentlich optimiert wird.
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Eine andere, ebenfalls besonders praxisorientierte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Einstellelements wird auch dadurch realisiert, dass das Einstellelement einen Vorsprung zur Begrenzung der Fügebewegung beim Einschieben in das Anbauteil oder die hierzu an dem Anbauteil vorgesehene Aufnahme sowie einen durch eine Hinterschneidung gebildeten Einstellanschlag zur Begrenzung der Bewegung beim Herausziehen des Einstellelements aufweist. Hierdurch wird also das Einschieben des Einstellelements über mehrere Rastpositionen hinweg bis zum Anschlagen des Vorsprungs an dem Anbauteil ermöglicht während das unbeabsichtigte Lösen der Verbindung durch vollständiges Herausziehen des Einstellelements aus dem Anbauteil durch den Einstellanschlag vermieden wird. Dieser Einstellanschlag wird beispielsweise durch eine elastische Rastnase realisiert, die den Rand der das Einstellelement aufnehmenden Aufnahme hinterschneidet und somit den Verstellweg entgegen der Einschubrichtung begrenzt.
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Die genannte Aufgabe wird weiterhin noch mit einem für ein Kraftfahrzeug bestimmten, tragenden Bauteil mit einem Einstellelement zur Fixierung eines Anbauteils dadurch gelöst, dass das Einstellelement einen sich dem Gewindeabschnitt unmittelbar oder mit Abstand anschließenden, die Ausnehmung begrenzenden Bereich mit einer durch die Schraube oder Gewindebolzen festlegbaren Sicherungsfläche aufweist, durch die das Einstellelement gegenüber dem Anbauteil fixierbar ist. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise eine Fixierung des Einstellelements an dem tragenden Bauteil und zugleich an dem Anbauteil mittels der Schraube erreicht. Somit kann bei zunächst noch nicht oder zumindest nicht über den Gewindeabschnitt hinausgehend eingeschraubter Schraube eine einfache, beispielsweise auch manuelle Änderung der Relativposition des Einstellelements gegenüber dem Anbauteil vorgenommen werden, um so die sich daraus ableitende Relativposition des Anbauteils gegenüber dem tragenden Bauteil voreinstellen zu können, die durch das Einschrauben der Schraube gesichert wird.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
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1 ein mit einem Einstellelement ausgestattetes Anbauteil aus einer rückwärtigen Ansicht;
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2 das in der 1 gezeigte Einstellelement in einer Explosionsdarstellung;
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3 die Einstellung der Relativposition zwischen dem Anbauteil und dem tragenden Bauteil in einer geschnittenen Seitenansicht;
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4 eine mittels einer Schraube fixierte Sollposition des Anbauteils an dem tragenden Bauteil.
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1 zeigt ein mit einem Einstellelement 1 ausgestattetes Anbauteil 2 aus einer rückwärtigen Ansicht. Das Einstellelement 1 dient dabei der einstellbaren Fixierung des als Türabdeckung ausgeführten Anbauteils 2 an einem lediglich abschnittsweise dargestellten tragenden Bauteil 3 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise an einem Karosseriebauteil. Hierzu kann das Anbauteil 2 mit einem variablen Abstand senkrecht zur Darstellungsebene an dem tragenden Bauteil 3 fixiert werden, um so Toleranzeinflüsse bei der Fertigung des tragenden Bauteils 3 ausgleichen zu können. Dabei ist das Einstellelement 1 mit einem in 2 näher dargestellten Aufnahmeelement 7 verbunden, welches durch einen Rastvorsprung 5 an dem Anbauteil 2 unverlierbar befestigt ist.
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In 2 ist das Einstellelement 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Das Einstellelement 1 hat einen Formkörper 4 mit einer außenseitigen Profilierung 6, welcher in ein mit einem entsprechenden Gegenprofil 8 ausgestattetes Aufnahmeelement 7 in verschiedenen Positionen einschiebbar ist. Gemeinsam bilden die Profilierung 6 und das Gegenprofil 8 eine Rastverbindung. Dabei liegt der Formkörper 4 in seiner vollständig eingeschobenen Position mit einem umlaufenden Rand 9 konturbündig in einer dafür vorgesehenen Vertiefung 10 des Aufnahmeelements 7. Aus dieser Position kann der Formkörper 4 entgegen seiner Fügerichtung F herausgezogen werden, um den gewünschten Abstand des in 1 gezeigten Anbauteils 2 gegenüber dem tragenden Bauteil 3 einstellen zu können. Um dabei ein unbeabsichtigtes, vollständiges Herausziehen zu vermeiden, weist der Formkörper 4 einen Einstellanschlag 11 auf, dessen Rastvorsprung 5 eine Hinterschneidung bildet und welcher nach dem erstmaligen Einschieben des Formkörpers 4 in das Aufnahmeelement 7 eine entsprechende Aussparung 12 hinterschneidet und somit den Verstellweg einseitig begrenzt. Der Formkörper 4 hat weiterhin eine als Bohrung ausgeführte Ausnehmung 13 mit einem Gewindeabschnitt 14, welcher durch eine spreizbare Gewindehülse 15 gebildet ist. Die Gewindehülse 15 hat einen umlaufenden, sechseckigen Rand 16, welcher in einer entsprechenden, als Vertiefung ausgeführten Ausnehmung 17 des Formkörpers 4 drehfest gehalten ist. Hierdurch kann die in 4 dargestellte Schraube 21 von einer rückwärtigen Position und damit für den Betrachter unsichtbar in den Gewindeabschnitt 14 eingedreht werden, ohne dass es hierzu einer Zugänglichkeit zu dem Einstellelement 1 bedarf, wie dies ergänzend noch anhand der 3 und 4 näher erläutert wird.
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In 3 ist eine solche Einstellung der Relativposition zwischen dem Anbauteil 2 und dem tragenden Bauteil 3 in einer vergrößerten geschnittenen Seitenansicht zu erkennen. Das lediglich abschnittsweise dargestellte Anbauteil 2 hat eine mit einer Nut 18 ausgestattete Haltestruktur 19, in welche das Aufnahmeelement 7 des Einstellelements 1 mit einem Vorsprung 20 eingreift. Wie zu erkennen ist, ist der Formkörper 4 nicht vollständig in das Aufnahmeelement 7 eingeschoben, sondern weist einen entsprechend der gewünschten Einbauposition des Anbauteils 2 bemessenen Abstand a gegenüber diesem auf. Dieser Abstand a wird anschließend durch das Eindrehen der in 4 gezeigten Schraube 21 fixiert.
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In 4 ist eine mittels einer Schraube 21 fixierte Sollposition des Anbauteils 2 an dem tragenden Bauteil 3 zu erkennen. Die Schraube 21 liegt mit ihrem Schraubenkopf 22 gegen eine Innenseite eines Tragprofils 3' sowie mit einem Absatz gegen ein Türaußenteil 3'' an, die somit durch die Schraube 21 verbunden werden und gemeinsam das tragende Bauteil 3 bilden. Mit ihrem Gewinde 23 greift die Schraube 21 in die Gewindehülse 15 ein, die dadurch gegen eine weitere als Absatz ausgeführte Ausformung 24 der Schraube 21 zu einer definierten Anlage kommt. Dabei ist das Anbauelement 2 über seine Haltestruktur 19 mittels einer Stützfläche 25 gegen das tragende Bauteil 3 abgestützt. Auf diese Weise wird der Formkörper 4 des Einstellelements 1 zuverlässig mittels der Schraube 21 mit dem tragenden Bauteil 3 verbunden und kann so auch hohe Fixierkräfte übertragen. Die gewünschte Einstellposition des Anbauteils 2, die sich durch die zuvor eingestellte Relativposition des Formkörpers 4 gegenüber dem Aufnahmeelement 7 entsprechend der in 3 gezeigten Darstellung ergibt, wird zugleich mit dem Einschrauben der Schraube 21 in die Gewindehülse 15 durch einen gegenüber der Gewindehülse 15 vorspringenden Bereich 26 der Schraube 21 erreicht. Hierzu liegt der vorspringende konische Bereich 26 formschlüssig gegen die entsprechend ausgeformte Sicherungsfläche 27 an, sodass eine für die Einstellung der Relativposition mittels der Rastverbindung erforderliche radiale Beweglichkeit des Formkörpers 4 gegenüber dem Aufnahmeelement 7 ausgeschlossen ist und die eingestellte Position so in einfacher Weise fixiert ist. Selbstverständlich kann die Sicherungsfläche 27 auch derart in die Ausnehmung 13 hineinreichen, dass es beim Einschrauben der Schraube 21 zu einer radialen Aufweitung und dadurch zu einem Verspannen des Formkörpers 4 gegenüber dem Aufnahmeelement 7 kommt, um so die Rastverbindung mit einer Vorspannung zu unterstützen und eine gegebenenfalls vorhandene Beweglichkeit innerhalb der eingestellten Raststufe zu vermeiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19741538 A1 [0002]
- DE 102006041766 A1 [0003]
- EP 1738995 A2 [0005]
