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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabeldurchführung zur Hindurchführung eines Kabels durch eine Öffnung in einer Wand, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
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Die
DE 10 2006 039 648 B3 offenbart eine Kabeldurchführung zum Einsetzen in eine Öffnung einer Wand, umfassend eine Tülle mit wenigstens einem Durchgang zum Durchführen der Kabel und einer ersten Verrastung, die zum Festlegen der Tülle an der Wand mit dem Rand der Öffnung in Eingriff bringbar ist; und einen Deckel, der an der Tülle anbringbar ist. Der Deckel weist eine integral ausgebildete Verriegelung für die erste Verrastung auf, so dass der Eingriff der ersten Verrastung mit dem Rand der Öffnung bei angebrachtem Deckel Bestand hat.
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Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Kabeldurchführung zu schaffen, welche gegenüber der Wand abgedichtet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Vorgesehen ist demgemäß eine Kabeldurchführung zur Hindurchführung eines Kabels durch eine Öffnung in einer Wand, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, aufweisend:
- – eine Führungshülse mit einem durch die Öffnung führbaren Halteabschnitt und mit einem umlaufenden Kragen, welcher an eine erste Seite der Wand anlegbar ist und der eine erste Dichtung aufweist,
- – ein mit dem Halteabschnitt der Führungshülse formschlüssig verbindbares Konterelement, welcher eine an einer zweiten Seite der Wand anlegbare erste Dichtung aufweist,
- – sowie eine Tülle aus einem elastischen Material, welche einen Kragenabschnitt aufweist, welcher zwischen einer Stirnfläche an dem Halteabschnitt der Führungshülse und dem Konterelement eingeklemmt ist.
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Die Führungshülse der Kabeldurchführung ist dadurch gegenüber der Wand beidseitig abgedichtet, so dass kein Wasser an der Führungshülse vorbei durch die Öffnung gelangen kann. Auf der ersten Seite erfolgt die Abdichtung an dem Kragen und auf der zweiten Seite erfolgt die Abdichtung durch an dem Konterelement. Beide Teile nehmen zwischen sich die Tülle auf. Die Tülle kann auch als Dichtungsmanschette bezeichnet werden. Sie ist dazu ausgestaltet, das Kabel möglichst eng und dadurch fluiddicht zu umschließen. Prinzipiell ist die Tülle gegenüber der Wand dadurch dreifach abgedichtet. Es kann dadurch eine dreifach abgedichtete Energiedurchführung geschaffen werden (Triple Sealed Energy Passthrough).
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Bei der Wand kann es sich um eine Außenhaut einer Karosserie, insbesondere am Unterboden, handeln. Ein Kabel kann durch die Kabeldurchführung aus dem Fahrzeug heraus geführt werden, ohne dass Wasser in die Kabeldurchführung oder an der Kabeldurchführung vorbei gelangen kann. Das Kabel kann beispielsweise ein zu einer in einem Heckbereich angeordneten Fahrzeugbatterie führen.
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In einer Ausgestaltung sind die erste Dichtung und die zweite Dichtung durch in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren eingegossene Dichtungselemente gebildet.
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Die Elemente können dadurch einstückig und unverlierbar mit den Bauteilen Führungshülse und Konterelement verbunden werden.
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Die Dichtungselemente können aus einem nachgiebigen Material gebildet sein, so dass sie durch Andrücken des Kragens bzw. des Konterelements gegenüber der Wand abdichten. Ein separates Teil für die Abdichtung vorzusehen, ist nicht notwendig.
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Gemäß einer Ausgestaltung weisen der Halteabschnitt sowie die Öffnung in der Wand zueinander korrespondierende, unrunde Konturen auf.
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Durch die unrunde Kontur ist der Halteabschnitt verdrehsicher in der Öffnung gehalten. Ein durch die Kabeldurchführung gehaltenes Kabel kann dadurch prozesssicher in einer für das Kabel günstigen Lage montiert und arretiert werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der Halteabschnitt Flächenabschnitte auf, welche einander gegenüberliegen, wobei an den Flächenabschnitten die Öffnung an der zweiten Seite hintergreifende Rastnasen angeordnet sind.
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Die Flächenabschnitte erstrecken sich in einer axialen Richtung an einer Außenfläche des Halteabschnitts. die Öffnung kann entsprechend einander zugewandte gerade Abschnitte aufweisen, an denen die Flächenabschnitte beim Einführen entlanggleiten, bis die Rastnasen die Wand überwunden hat und diese hintergreifen. Die Führungshülse kann dadurch bei der Montage erst einmal in der Öffnung gesichert werden, bevor der Halteabschnitt mit der daran angeordneten Tülle die Führungshülse endgültig sichert.
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Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung weist das Konterelement nach innen weisende Rastelemente auf, welche dazu ausgestaltet sind, in an dem Halteabschnitt angeordnete, spiralförmig zulaufende Führungsnuten einzugreifen.
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Das Konterelement kann dadurch auf den Halteabschnitt aufgeschraubt werden, so dass eine axiale Verspannung des Konterelements gegenüber der Führungshülse erreicht werden kann. Dadurch werden die Dichtungen an dem Kragen und an dem Konterelement gegen die Seiten der Wand gedrückt, wodurch die Dichtheit erhöht werden kann.
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In einer Ausgestaltung endet die Führungsnut in einer Rastnut, wobei die Rastnut zur Aufnahme der Rastelemente ausgestaltet ist.
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Das Konterelement kann dadurch auf den Halteabschnitt geschraubt werden, bis die Rastelemente einrasten. Durch eine entsprechende Dimensionierung der Führungshülse und des Konterelements gegenüber der zu durchdringenden Wand kann erreicht werden, dass in der eingerasteten Position die Führungshülse gegen die erste Seite der Wand und das Konterelement gegen die zweite Seite der Wand gedrückt wird.
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Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung sind an dem Haltebereich zur radialen Zentrierung der Führungshülse in der Öffnung in radialer Richtung abstehende Hervorhebungen angeordnet.
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Die radialen Hervorhebungen kommen beim Einführen der Führungshülse in die Öffnung mit einer Innenseite der Öffnung in Berührung. Die Hervorhebungen bilden im Zusammenwirken mit einer Innenfläche der Öffnung eine geringere Kontaktfläche aus, als dies bei einer Berührung der Außenfläche des Halteabschnitts der Fall wäre. Eine Berührung der Außenfläche der Führungshülse bzw. des Halteabschnitts mit der Innenfläche um die Öffnung herum könnte ansonsten die Führungshülse oder die Wand verspannen, was zu Verformungen und damit zu einem undichten Sitz der Dichtungen auf der Wand führen könnte. Dies kann beispielsweise durch die Hervorhebungen vermieden werden. Die Hervorhebungen können auch Toleranzen ausgleichen, indem sie sich geringfügig verformen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Führungshülse an einem Endabschnitt Einschubnuten zur Aufnahme eines ersten Kabelschuhs auf.
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In die Einschubnuten kann der Kabelschuh eingeführt werden, welcher das Kabel berührungslos in der Kabeldurchführung führt und auf Abstand von einer Innenseite der Führungshülse hält.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Führungshülse eine in eine Ausnehmung in dem ersten Kabelschuh einschnappbare Haltenase auf.
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Durch das Zusammenwirken von der Haltenase und der Ausnehmung kann der Kabelschuh bzw. Terminal in der Kabeldurchführung fixiert werden.
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Entsprechend einer Ausgestaltung weist der erste Kabelschuh einen Gewindebolzen auf, an dem ein durch die Kabelführung hindurchgeführter zweiter Kabelschuh befestigt ist.
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Der zweite Kabelschuh führt das Kabel auf der zweiten Seite der Wand durch das Konterelement in die Tülle. Das Kabel kann verhältnismäßig stabil ausgestaltet sein. Durch die Fixierung des Kabels über Kabelschuh werden in die Bauteile Führungshülse, Konterelement und Tülle beispielsweise bei einer beabsichtigten oder versehentlichen Zugbelastung auf das Kabel nur geringfügige oder gar keine Kräfte und Momente eingeleitet.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Führungshülse mit einem Konterelement und Führungsnuten,
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2: einen mit der Führungshülse befestigbaren Kabelschuh,
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3: ein Konterelement mit einer zweiten Dichtung und mit Rastelementen,
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4: einen zweiten Kabelschuh,
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5: eine Tülle zur fluiddichten Anbindung eines Kabels,
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6: eine erste Seite einer Wand an einem Kraftfahrzeug mit einer Öffnung, in welche eine Führungshülse einführbar ist, perspektivisch von einer Außenseite aus gesehen,
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7: einen die Öffnung der in 6 gezeigten Wand durchdringenden Halteabschnitt der Führungshülse, perspektivisch von einer Innenseite aus gesehen,
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8: aus einer anderen Perspektive als in 7 den Halteabschnitt der Führungshülse mit einem herausragenden zweiten Kabelschuh, an dem eine Tülle über ein Konterelement befestigbar ist,
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9: schematisch aus einer perspektivischen Ansicht ein mit dem Halteabschnitt verrastetes Konterelement mit einem dazwischen eingeklemmten Kragenabschnitt,
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10: eine Führungshülse mit einem daran angeordneten Kabelschuh, wobei die Führungshülse Hervorhebungen aufweist, und
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11: eine montierte Kabeldurchführung mit den Bauteilen Führungshülse, erster Kabelschuh, Konterelement und Tülle.
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In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Führungsabschnitt 1 mit einem Kragen 2 und einem Halteabschnitt 3 dargestellt. Der Führungsabschnitt 1 weist eine unrunde Außenkontur 4 auf, was durch die gestrichelte Fortsetzung in axialer Richtung a verdeutlicht ist. An dem Halteabschnitt 3 sind Führungsnuten 5 angeordnet. Die Führungshülse 1 ist ausgehöhlt und dazu ausgestaltet, ein Kabel durch eine Wand, insbesondere ein Blech in einem Kraftfahrzeug zu führen. Es weist an einem von dem Halteabschnitt 3 abgewandten Abschnitt 6 Einschubnuten 7 zur Aufnahme eines in 2 dargestellten ersten Kabelschuhs 8 auf.
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Der Kabelschuh 8 weist eine Ausnehmung 9 auf, welche beim Einschieben des Kabelschuhs 8 in die Führungshülse 1 an einer Haltenase 10 (sieh 2) einrastet und den zweiten Kabelschuh 8 gegenüber der Führungshülse 2 in den Einschubnuten arretiert. An einem biegsamen Klammerabschnitt 11 am Kabelschuh 8 kann ein Kabel durch umbiegen des Klammerabschnitts 11 umgriffen und gehalten werden.
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An dem ersten Kabelschuh 8 ist ein Gewindebolzen 12 zur Anbindung eines in 4 gezeigten zweiten Kabelschuhs 13 auf. Der zweite Kabelschuh 13 weist ebenso wie der erste Kabelschuh 8 einen Klammerabschnitt 14 zur Fixierung des Kabels auf.
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3 zeigt aus einer perspektivischen Ansicht ein Konterelement 15, welcher innenseitig Rastelemente 16 aufweist. An einer im montierten Zustand der Wand zugewandten Seite weist das Konterelement 15 eine zweite Dichtung 17 auf. Die Führungshülse 1 weist an dem Kragen 2 eine erste Dichtung 18 auf, die gegenüberliegend von der zweiten Dichtung 17 an die Wand anlegbar ist. Die Dichtungen 17 und 18 können in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren so hergestellt werden, dass sie unverlierbar mit den Bauteilen Führungshülse 1 und Konterelement 15 verbunden sind. Die Rastelemente 16 sind zur Verspannung des Konterelements 15 gegenüber der Führungshülse 1 in die Führungsnuten 5 einführbar (siehe auch 1). Die Führungsnuten 5 laufen spiralförmig etwa um 90° an einer Außenfläche der Führungshülse 1 und führen die Rastelemente 16 bei einer relativen Verdrehung des Konterelements 15 gegenüber der Führungshülse 1 in axiale Richtung a, bis die Rastelemente 16 in Rastnuten 37 einrasten. In diesem Zustand sind die erste Dichtung 18 und die zweite Dichtung 17 bei entsprechend dimensionierter Wand gestaucht, wodurch sie die Bauteile Führungshülse 2 und Konterelement 15 an der Wand abdichten.
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5 zeigt eine Tülle 19 Zwischen der Führungshülse 1 und dem Konterelement 15 ist eine Tülle 19 zur fluiddichten Anbindung eines Kabels aus einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Tülle 19 weist einen Kragenabschnitt 20 auf, welcher zwischen einer Stirnfläche (siehe 1, Bezugszeichen 21) und einer Gegenfläche (siehe 3, Bezugszeichen 22) eingeklemmt wird. Die Tülle 19 kann aus einem elastischen Material gebildet sein, so dass sich der eingeklemmte Kragenabschnitt 20 verformt und damit dicht an der Stirnfläche 21 und der Gegenfläche 22 anliegt. An der Gegenfläche 22 kann ein dünner, umlaufender Steg 36 angeordnet sein, welcher sich im montierten Zustand in den Kragenabschnitt 20 drückt, wodurch die Dichtwirkung erhöht werden kann (siehe 3).
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6 zeigt eine erste Seite 29 einer Wand 23 mit einer Öffnung 24, in welche die Führungshülse 1 einführbar ist. Die Öffnung 24 weist an einer Innenseite 25 zwei parallele, einander zugewandte Wandabschnitte 26 auf. Die Führungshülse 1 weist an ihrem Halteabschnitt 3 Flächenabschnitte 27 auf, die entlang der Wandabschnitte 26 bewegbar sind. An den Flächenabschnitten 27 sind nach außen weisende Rastnasen 28 (siehe auch 1) angeordnet, die nach Überwinden der Öffnung 24 in der Wand 23 die Öffnung 24 an den Wandabschnitten 26 hintergreifen und damit die Führungshülse 1 in der Öffnung 24 arretieren. Durch die unrunde Außenkontur 4 des Halteabschnitts 3 und die korrespondierend gestaltete Öffnung 24 ist die Führungshülse 1 verdrehsicher in der Öffnung 24 gehalten.
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7 zeigt eine zweite Seite 30 der Wand 23 mit einem die Öffnung 24 durchdringenden Halteabschnitt 3 mit eingerasteten Rastnasen 28. In dieser Lage ist die Führungshülse 1 gegen ein Herausfallen aus der Öffnung 24 gesichert. Man erkennt, dass die Wand eine der zweiten Seite zugewandte Ausbuchtung 31 aufweist, die im Wesentlichen koaxial zur Öffnung 24 ausgebildet ist. Die Ausbuchtung 31 stabilisiert die Wand 23 gegenüber Verformungen, so dass eine Ebene Auflage für die Dichtungen 17 und 18 gewährleistet ist.
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8 zeigt in einer Explosionsdarstellung das Konterelement 15 zur Aufnahme der Tülle 19 koaxial zur Führungshülse 1. Das Konterelement 15 wird auf die Tülle 19 geschoben und an den Halteabschnitt 3 angenähert, in einem Winkel, bei welchem die Rastelemente 16 (siehe 3) jeweils in etwa in einer gedachten, durch die Flächenabschnitte 27 aufgespannten Ebene liegen. In dieser Lage kann das Konterelement 15 in axialer Richtung a an die Wand 23 angenähert werden, bis die Rastelemente 16 auf der Höhe der Führungsnuten 5 liegen. Nun kann das Konterelement 15 so verdreht werden, dass die Rastelemente 16 in die Führungsnuten 5 eingreifen. Durch die spiralförmige Ausgestaltung wird dabei das Konterelement 15 hin zu der Wand 23 bewegt, wodurch die oben beschriebenen Dichtelemente erste Dichtung 18, zweite Dichtung 17 und Kragenabschnitt 20 zur Ausbildung ihrer Dichtwirkung verformt werden.
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9 zeigt das in der oben beschriebenen Weise auf den Halteabschnitt 3 geschraubte Konterelement 15 kurz bevor die Rastelemente 16 die Rastnuten 37 erreicht haben. Bei einer weiteren geringfügigen Verdrehung des Konterelements 15 schnappen die Rastelemente 16 in der Rastnut 37 ein und sichern dadurch das Konterelement 15 in dieser Lage.
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10 zeigt aus einer perspektivischen Ansicht eine Führungshülse 1 mit einem vormontierten ersten Kabelschuh 8. Die Führungshülse 1 weist außen Stabilisierungsrippen 32 zur Aussteifung der Führungshülse 1 auf. An dem Halteabschnitt 3 sind außen ferner Hervorhebungen 33 angeordnet, die mit der Innenseite 25 der Öffnung 24 in Anlage gelangen. Dadurch wird die Führungshülse 1 in der Öffnung 24 zentriert (siehe 6). Die Hervorhebungen 33 sind gegenüber der Innenseite 24 in umfänglichen Richtungen mit verhältnismäßig geringer Reibung beweglich. Dadurch kann vermieden werden, dass die Führungshülse 1 verspannt in der Öffnung 24 liegt.
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11 zeigt die mit einem Konterelement 15 befestigte Führungshülse 1 im montierten Zustand ohne eine dazwischen befindliche Wand. Zwischen dem Konterelement 15 und der Führungshülse 1 ist ein nicht dargestellter Kragenabschnitt der Tülle 19 eingeklemmt. Die Tülle 19 umschließt fluiddicht ein Kabel 34. Das Konterelement 15 weist außenumfänglich Rippen 35 auf, welche das Verdrehen des Konterelements 15 gegenüber der Führungshülse 1 bzw. der Tülle 19 erleichtern.
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Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungshülse
- 2
- Kragen
- 3
- Halteabschnitt
- 4
- Kontur
- 5
- Führungsnut
- 6
- Abschnitt
- 7
- Einschubnut
- 8
- erster Kabelschuh
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Haltenase
- 11
- Klammerabschnitt
- 12
- Gewindebolzen
- 13
- zweiter Kabelschuh
- 14
- Klammerabschnitt
- 15
- Konterelement
- 16
- Rastelement
- 17
- zweite Dichtung
- 18
- erste Dichtung
- 19
- Tülle
- 20
- Kragenabschnitt
- 21
- Stirnfläche
- 22
- Gegenfläche
- 23
- Wand
- 24
- Öffnung
- 25
- Innenseite
- 26
- Wandabschnitt
- 27
- Flächenabschnitt
- 28
- Rastnase
- 29
- erste Seite
- 30
- zweite Seite
- 31
- Ausbuchtung
- 32
- Stabilisierungsrippe
- 33
- Hervorhebung
- 34
- Kabel
- 35
- Rippen
- 36
- Steg
- 37
- Rastnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006039648 B3 [0002]
