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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Hydraulikanschluss gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die
DE 10 2016 213 957 A1 beschreibt einen Schwingungsdämpfer mit zwei Arbeitsräumen, wobei jeweils ein Arbeitsraum einen Hydraulikanschluss aufweist. Jeder Hydraulikanschluss umfasst ein Sperrventil und ein Entlüftungsventil. Der genaue Aufbau des Entlüftungsventils ist nicht offenbart, jedoch verfügt das Entlüftungsventil über einen Einschraubkörper, der in seiner Endposition an einem Trägerteil des Hydraulikanschlusses anliegt. Als Sperrventil dient ein Kugelventil, das als ein Schieberventil ausgeführt ist. Das Trägerteil verfügt über eine Aufnahmeöffnung für das Kugelventil. Das Sperrventil und das Entlüftungsventil stellen völlig getrennte Einzelventile dar, die zudem auch räumlich getrennt sind. In der Ausführung nach der
DE 10 2016 213 957 A1 sind alle Komponenten, d. h. der Schwingungsdämpfer, aber auch die Fluidleitungen, Speicher und die Pumpe bereits mit Arbeitsmedium vorgefüllt. Nach der Koppelung aller Komponenten muss lediglich eine minimale Restluftmenge aus dem System abgeführt werden.
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Das Entlüftungsventil ist funktional zwischen dem Sperrventil und einer Anschlussöffnung an den Schwingungsdämpfer platziert. Man kann ein an den Hydraulikanschluss gekoppeltes Hydrauliksystem, also in diesem Fall mindestens einen Speicher und eine Pumpe nur entlüften, wenn das Sperrventil geöffnet ist und somit sowohl der Schwingungsdämpfer wie auch das Hydrauliksystem in Kombination entlüftet wird. Eine separate Entlüftung des Hydrauliksystems ist nicht möglich, da das Entlüftungsventil und eine Anschlussöffnung des Schwingungsdämpfers und das Sperrventil hydraulisch in Reihe geschaltet sind.
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Ein Grundproblem bei einem Hydraulikanschluss dieser Bauform besteht in dem vergleichsweise großen Bauraumbedarf. Es gibt Fahrzeuge, bei denen der fehlende Bauraum dazu führt, dass ein derartiger Schwingungsdämpfer nicht einsetzbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer mit einem Hydraulikanschluss derart auszugestalten, sodass im Vergleich zum Stand der Technik ein geringerer Bauraumbedarf für den Hydraulikanschluss besteht.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Entlüftungsventil dem Sperrventil hydraulisch parallelgeschaltet ist und der Hydraulikanschluss einen Füllanschluss aufweist, der mit dem Entlüftungsventil bestückt ist, wobei der Füllanschluss unabhängig von der Stellung des Sperrventils geöffnet ist und von dem Entlüftungsventil verschlossen wird.
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Der Vorteil besteht darin, dass bei dem Hydrauliksystem, das an den Hydraulikanschluss gekoppelt wird, keine vorgefüllten Anschlussleitungen verwendet werden müssen. Des Weiteren kann das Hydrauliksystem entlüftet werden, ohne dass davon der Schwingungsdämpfer betroffen ist. Folglich wird ein deutlicher Zeitvorteil bei der Entlüftung des Hydrauliksystems erreicht. Durch die Zusammenfassung des Füllanschlusses mit dem Entlüftungsventil kann zudem ein Bauraumvorteil generiert werden.
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Bevorzugt weist der Füllanschluss einen Füllkanal auf, in dem das Entlüftungsventil angeordnet ist. Damit übernimmt der Füllkanal auch die Funktion eines Entlüftungskanals, wodurch sich die Kanalführung innerhalb des Hydraulikanschlusses
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Ein weiterer Bauraumvorteil lässt sich dadurch erzielen, dass der Füllanschluss in einem Ventilkörper des Sperrventils ausgeführt ist.
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Zur Minimierung von Leckagen innerhalb des Hydraulikanschlusses ist das Sperrventil als ein Sitzventil ausgeführt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Ventilkörper als ein axial beweglicher Schließbolzen ausgeführt. Ein derartiger Ventilkörper bietet günstige Voraussetzung für die Kanalführung innerhalb des Hydraulikanschlusses.
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Bevorzugt umfasst der Hydraulikanschluss ein Anschlussgehäuse, in dem der Ventilkörper axial beweglich gelagert ist, wobei das Anschlussgehäuse einen Anschlag zur Wegbegrenzung des Ventilkörpers aufweist. Man kann den Ventilkörper in eine maximale Öffnungsposition bringen, ohne dass der Ventilkörper aus dem Anschlussgehäuse fallen kann. Diese Ausgestaltung vereinfacht auch eine Einhandbedienung des Hydraulikanschlusses.
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Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch wird der Anschlag von einem separaten Anschlagring gebildet. Das Anschlussgehäuse selbst kann sehr einfach ausgeführt sein, indem man den Anschlagring z. B. in der Form eines Sicherungsrings ausgestaltet.
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Als weitere Maßnahme für eine einfache Handhabung des Hydraulikanschlusses ist vorgesehen, dass der Ventilkörper einen Dichtungsflansch aufweist, der mit einer Wandung des Hydraulikanschlusses einen Anschlussraum abdichtet. Selbst wenn man das Sperrventil maximal öffnet, kann kein Arbeitsmedium aus dem Hydraulikanschluss entweichen.
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Um den Füllvorgang eines Hydrauliksystems über den Hydraulikanschluss möglichst einfach durchführen zu können, weist der Ventilkörper des Sperrventils ein Anschlussprofil für einen Füllventil auf. Man setzt einfach einen Füllschlauch auf das Anschlussprofil und zieht diesen anschließend wieder ab. An dem Hydraulikanschluss verbleibt danach kein Bauteil, das in der Regel nie mehr gebraucht wird.
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Zusätzlich zu dem Entlüftungsventil, dass den Füllkanal verschließt ist, wird der Füllkanal von einer Verschlussschraube verschlossen. Die Verschlussschraube dient als Missbrauchsschutz und als zweite Barriere gegen einen Verlust von Druckmedium.
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Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung der Bedienung des Hydraulikanschlusses besteht darin, dass die Verschlussschraube über ein Gewinde mit dem Ventilkörper des Sperrventils verbunden ist, dessen Losbrechmoment geringer ist als das Betätigungsmoment für das Sperrventil. Man muss also nicht den Ventilkörper des Sperrventils mit einem zusätzlichen Handgriff blockieren, um das Entlüftungsventil zu öffnen.
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Eine besonders platzsparende Form im Hinblick auf die Betätigung des Schließventils besteht darin, dass der Ventilkörper eine Werkzeugfläche zur Verstellung der Betriebsposition aufweist. Damit ist kein Handgriff o. ä. notwendig, der am Schließventil verbleiben müsste.
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Insbesondere zum Schutz des Anschlussprofils für das Füllventil wird der Ventilkörper des Sperrventils teilweise von einer Schutzhülse abgedeckt, die mit dem Ventilkörper des Sperrventils kraftübertragend verbunden ist und eine Werkzeugfläche zur Verstellung der Betriebsposition aufweist. Damit kann auch bei geschlossener Verschlussschraube des Füllkanals eine Betätigung des Sperrventils vorgenommen werden.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 A - 1C Schwingungsdämpfer mit einem Hydraulikanschluss im Längsschnitt
- 2 Querschnitt durch den Schwingungsdämpfer im Bereich des Hydraulikanschlusses
- 3 Querschnitt durch den Schwingungsdämpfer im Bereich der Befestigung des Hydraulikanschlusses an den Schwingungsdämpfer
- 4 Perspektivische Darstellung des Hydraulikanschlusses als Einzelteil
- 5 Längsschnitt durch den Hydraulikanschluss
- 6 Längsschnitt durch den Hydraulikanschluss
- 7 Detaildarstellung für einen Ventilkörper mit Schutzhülse
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Die
1A bis
1C zeigen einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem Hydraulikanschluss 3. In einem Innenzylinder 5 ist ein Kolben 7 an einer Kolbenstange 9 axial beweglich geführt. Der Kolben 7 unterteilt den Innenzylinder 5 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11; 13. Beide Arbeitsräume 11; 13 sind vollständig mit einem hydraulischen Dämpfmedium gefüllt. Des Weiteren sind beide Arbeitsräume 11; 13 über ein Zwischenrohr 15, das eine Fluidleitung 17 bildet und einen Leitungsblock 19 jeweils mit einem separat verstellbaren Dämpfventil 21; 23 hydraulisch verbunden. Der konkrete konstruktive Aufbau der verstellbaren Dämpfventile 21; 23 ist für die vorliegende Erfindung unerheblich. Hinsichtlich des Aufbaus des Leitungsblocks 19 wird beispielhaft auf die
DE 10 2019 206 455 A1 verwiesen, deren Inhalt Bestandteil dieser Beschreibung sein soll. Grundsätzlich kann der Schwingungsdämpfer auch ohne verstellbare Dämpfventile 21; 23 oder einem Leitungsblock 19 ausgeführt sein.
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Der Hydraulikanschluss 3 ist außenseitig an dem Schwingungsdämpfer 1, bevorzugt an dem Leitungsblock 19 angeordnet. Dazu verfügt der Schwingungsdämpfer 1, wie die 2 zeigt, über eine äußere Anschlussfläche als Planfläche 25, so dass eine Verbindungsöffnung 27 des Hydraulikanschlusses 3 sehr einfach an den Leitungsblock 19 und damit an die Arbeitsräume 11; 13 des Schwingungsdämpfers 1 anschließbar ist. Die 3 zeigt die mechanische Verbindung zwischen dem Hydraulikanschluss 3 und dem Schwingungsdämpfer 1. In einem Anschlussgehäuse 29 sind beispielhaft zwei Durchgangsöffnungen 31 ausgeführt, siehe auch 4, in die Befestigungsmittel 33 eingreifen, z. B. Befestigungsschrauben, die in Gewindesacklochbohrungen 35 des Leitungsblocks eingeschraubt sind.
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Das Anschlussgehäuse 29 verfügt über mindestens eine Anschlussöffnung 37 an ein Hydrauliksystem 39, z. B. einer Pumpe oder auch einem Speicher. Die Ausgestaltung des Hydrauliksystems 39 wird in den Figuren nur durch einen Leitungsabschnitt symbolisiert.
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Wie die 4 zeigt, kann der Hydraulikanschluss 3 auch mehrere Anschlussöffnungen 37A; 37B aufweisen, bevorzugt eine Anschlussöffnung, die mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 verbunden ist und eine Anschlussöffnung, die mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13 verbunden ist.
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Die 5 und 6 zeigen den Hydraulikanschluss 3 in einer Längsschnittdarstellung. Der Hydraulikanschluss 3 umfasst ein Sperrventil 41, ein Entlüftungsventil 43 und einen Füllanschluss 45. Aus der Zusammenschau der 5 und 6 ist ersichtlich, dass die Verbindungsöffnung 27 und die zugehörige Anschlussöffnung 37 über einen Winkelkanal 47 miteinander verbindbar sind. Innerhalb des Winkelkanals 47 ist eine Ventilsitzfläche 49 für das als Sitzventil ausgeführte Sperrventil 41 ausgeführt.
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In der 5 befindet sich das Sperrventil 41B für die Anschlussöffnung 37B in einer Schließposition. Ein Ventilkörper 51B des Sperrventils 41B liegt mit seiner konischen Ventilfläche auf der Sitzfläche 49B des Anschlussgehäuses 29 auf. Der parallele Ventilkörper 51A für die andere Anschlussöffnung 37A befindet sich dagegen in einer Durchlassstellung, wie der freie Blick auf die Verbindungsöffnung 27B belegt.
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Der Ventilkörper 51 des Sperrventils 41 weist einen axial verlaufenden, beidseitig offenen Füllkanal 53 auf. Innerhalb des Füllkanals 53 ist das Entlüftungsventil 43 angeordnet, dessen Schließkörper 55 von einer Feder 57 permanent in Schließrichtung vorgespannt wird. Auf seiner äußeren Mantelfläche verfügt der Ventilkörper 51 über ein Anschlussprofil 59 für ein Füllventil. Das Anschlussprofil 59 umfasst eine Rampe mit einem Hinterschnitt für das Füllventil. Damit kann eine schaltbare Verbindung zwischen dem Ventilkörper 51 mit dem Füllkanal 53 und dem nicht dargestellten Füllventil geschlossen oder geöffnet werden. Zum Schutz des Anschlussprofils 59 weist der Hydraulikanschluss 3 jeweils eine Schutzhülse 61 auf, die sich von einem Dichtungsflansch 63 bis einer Verschlussschraube 65 erstreckt.
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Der Ventilkörper 51 des Sperrventils 41 ist als ein Schließbolzen mit dem umlaufenden Dichtungsflansch 63 ausgeführt, indem eine Ringdichtung 67 gekammert ist. Die Ringdichtung 67 dichtet mit einer Wandung 69 des Hydraulikanschlusses einen Anschlussraum 71, der an den Winkelkanal 47 angrenzt, ab. Der Anschlussraum 71 erstreckt sich von der Anschlussöffnung 27 bis zur maximalen Öffnungsposition des Sperrventils 41, bei der der Ventilkörper 51 an einem Anschlag 73 des Anschlussgehäuses 29 zur Wegbegrenzung des Ventilkörpers 51 anliegt. Dieser Anschlag 73 wird bevorzugt von einem einfachen Sicherungsring gebildet, der in einer umlaufenden Ringnut durch seine Eigenspannung gehalten wird.
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Des Weiteren zeigen die 5 und 6, dass der Füllkanal 53 von der Verschlussschraube 65 zur äußeren Umgebung bzw. zur Atmosphäre verschlossen wird. Die Verschlussschraube 65 weist eine Sitzfläche 75 auf, die im geschlossenen Zustand, der auf einer Eintrittsöffnung des Füllkanals 53 einfassenden Sitzfläche aufliegt. Sollte das Entlüftungsventil 43 undicht werden, so verhindert die Verschlussschraube den Austritt von Dämpfmedium aus dem Schwingungsdämpfer 1 und/oder dem angeschlossenen Hydrauliksystem 39.
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Um den Ventilkörper 51 von einer Betriebsstellung in eine andere zu bewegen, muss der Ventilkörper 51 innerhalb des Anschlussgehäuses 29 über ein Gewinde 77 verdreht und damit axial bewegt werden. Dazu verfügt der Ventilkörper 51 über mindestens eine Werkzeugfläche 79, z. B. ein Außensechskant, wie in der 5 dargestellt ist. Die Werkzeugfläche 79 ist axial zwischen dem Anschlussprofil 59 für das Füllventil und dem Dichtungsflansch 63 ausgeführt, so dass auch bei angeschlossenem Füllventil eine Betätigung des Ventilkörpers 51 möglich ist. Die Verschlussschraube 65 ist ebenfalls mit einem Gewinde 81 innerhalb des Füllkanals 53 befestigt. Damit beim Öffnen der Verschlussschraube 65 keine Verstellbewegung des Sperrventils 41 auftritt, ist das Losbrechmoment des Gewindes 81 der Verschlussschraube 65 geringer als das Betätigungsmoment des Sperrventils 41.
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Für die Montage des Schwingungsdämpfers 1 wird dieser vollständig inklusive des Hydraulikanschlusses 3 zusammengebaut und mit Dämpfmedium gefüllt. Dabei befinden sich die beiden Sperrventile 41A; 41B in der Sperrstellung, so dass kein Dämpfmedium austreten kann, auch wenn in einem Ausgleichsraum 83 des Schwingungsdämpfers ein Druckgaspolster ausgeführt ist, z. B. über ein Gasbag 85, wie in den 1A bis 1C dargestellt ist. Auch das Entlüftungsventil 43 und die Verschlussschraube 65 sind montiert.
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Bei der Montage des Schwingungsdämpfers 1 an seiner vorbestimmten Anwendung wird das Hydrauliksystem 39 an den Hydraulikanschluss 3 gekoppelt. Danach werden die Schutzhülse 61 und die Verschlussschraube 65 von dem Ventilkörper 51 entfernt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird ein Füllventil auf den Füllanschluss 45 gedrückt, wodurch das Entlüftungsventil 43 geöffnet wird. Über den Füllkanal 53 im Ventilkörper 51 wird die erforderliche Menge an Dämpfmedium zugeführt. Nach dem Abziehen des Füllventils nimmt das Entlüftungsventil 43 wieder seine Schließposition im Füllkanal 53 ein. Danach kann zur Kontrolle nochmals das Entlüftungsventil 43 betätigt werden, in dem Schließkörper nochmals in Abhubrichtung gegen die Feder 57 betätigt wird. Nach dem Entlüftungsvorgang kann das Sperrventil 41 in die Durchgangsstellung gebracht werden, s. Sperrventil 41A. Nun ist der Schwingungsdämpfer 1 über den Hydraulikanschluss 3 mit dem Hydrauliksystem 39 verbunden.
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Abschließend werden die Schutzhülse 61 auf den Ventilkörper 51 geschoben und die Verschlussschraube 65 montiert. Damit ist der Schwingungsdämpfer 1 arbeitsbereit.
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Die 7 zeigt eine Abwandlung der Kombination aus Ventilkörper 51, Schutzhülse 61 und Verschlussschraube 65. In dieser Ausführung weist die Schutzhülse 61 ein Innenprofil 87 auf, das in drehmomentübertragender Weise mit der Werkzeugfläche 79 des Ventilkörpers 51 in Eingriff steht. Die Schutzhülse 61 weist bevorzugt eine gleichartige Werkzeugfläche 80 auf, so dass durch eine Verdrehung der Schutzhülse 61 auch eine Betätigung des Sperrventils 41 möglich ist, ohne dass dafür die Schutzhülse 61 demontiert werden muss.
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Wenn man jedoch die Verschlussschraube 65 aus dem Ventilkörper 51 schraubt, dann wird die Schutzhülse 61 von dem Ventilkörper 51 abgezogen, da die Schutzhülse 61 einen nach radial innen gerichteten umlaufenden Steg 89 aufweist, der in eine Nut 91 der Verschlussschraube 65 eingreift. Diese Formschlussverbindung kann mittels Einrastens des Stegs 89 in die umlaufende Nut 91 geschlossen werden. Die Schutzhülse 61 kann aufgrund der geringen Belastung sehr einfach aus einem Kunststoff gefertigt sein und über eine gewisse Elastizität verfügen, die für diesen Montagevorgang ausreicht.
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Bei der Montage der Schutzhülse 61 wird das Innenprofil 87 der Schutzhülse 61 zu den Werkzeugflächen 79 des Ventilkörpers ausgerichtet. Danach kann man die Verschlussschraube 65 in den Füllkanal 53 eindrehen, wobei die Schutzhülse 61 eine Axialbewegung aber keine rotatorische Bewegung ausführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsdämpfer
- 3
- Hydraulikanschluss
- 5
- Innenzylinder
- 7
- Kolben
- 9
- Kolbenstange
- 11
- kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
- 13
- kolbenstangenferner Arbeitsraum
- 15
- Zwischenrohr
- 17
- Fluidleitung
- 19
- Leitungsblock
- 21
- verstellbares Dämpfventil
- 23
- verstellbares Dämpfventil
- 25
- Anschlussfläche
- 27
- Verbindungsöffnung
- 27A
- Verbindungsöffnung
- 27B
- Verbindungsöffnung
- 29
- Anschlussgehäuse
- 31
- Durchgangsöffnungen
- 33
- Befestigungsmittel
- 35
- Gewindesacklochbohrung
- 37
- Anschlussöffnung
- 37A
- Anschlussöffnung
- 37B
- Anschlussöffnung
- 39
- Hydrauliksystem
- 41
- Sperrventil
- 41A
- Sperrventil
- 41B
- Sperrventil
- 43
- Entlüftungsventil
- 45
- Füllanschluss
- 47
- Winkelkanal
- 49
- Ventilsitzfläche
- 51
- Ventilkörper
- 53
- Füllkanal
- 55
- Schließkörper
- 57
- Feder
- 59
- Anschlussprofil
- 61
- Schutzhülse
- 63
- Dichtungsflansch
- 65
- Verschlussschraube
- 67
- Ringdichtung
- 69
- Wandung
- 71
- Anschlussraum
- 73
- Anschlag
- 75
- Sitzfläche
- 77
- Gewinde für Ventilkörper
- 79
- Werkzeugfläche
- 80
- Werkzeugfläche
- 81
- Gewinde für Verschlussschraube
- 83
- Ausgleichsraum
- 85
- Gasbag
- 87
- Innenprofil
- 89
- Steg
- 91
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016213957 A1 [0002]
- DE 102019206455 A1 [0022]
