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Die Erfindung betrifft einen Teleskop-Ausleger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Teleskop-Ausleger weist eine variable Länge auf und ermöglicht es insofern, den Betätigungsradius oder die Lasthöhe eines Krans an die jeweiligen Einsatzbedingungen anzupassen. Ein Teleskop-Ausleger erlaubt durch Einteleskopieren insbesondere eine Kompaktierung auf im öffentlichen Straßenverkehr zulässige Transportmaße. Ein Teleskop-Ausleger ist daher der typische Ausleger eines Mobilkrans.
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Ein beispielsweise aus der
DE 199 26 131 A1 bekannter Teleskop-Ausleger weist wenigstens einen ersten Ausleger-Abschnitt und einen zweiten Ausleger-Abschnitt auf, die ineinander angeordnet und entlang einer Längsachse ein- und austeleskopierbar sind. Zu einer Sicherung der Ausleger-Abschnitte zueinander ist in einem jeweils inneren Ausleger-Abschnitt eine Verriegelungseinheit angeordnet, die einen Sperr-Riegel umfasst, der in einer Verriegelungsrichtung aus einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition und in einer Entriegelungsrichtung aus einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition betätigbar ist, wobei der Sperr-Riegel in der Verriegelungsposition die Ausleger-Abschnitte zueinander sperrt, und wobei der Sperr-Riegel in der Entriegelungsposition die Ausleger-Abschnitte zueinander frei gibt. Mittels einer Betätigungseinrichtung ist der Sperr-Riegel zwischen seiner Verriegelungsposition und seiner Entriegelungsposition betätigbar, wobei die Betätigungseinrichtung ein beweglich gelagertes Antriebselement zum Antrieb des Sperr-Riegels umfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Teleskop-Ausleger hinsichtlich der Funktionsweise der Verriegelungseinheit zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird für einen Teleskop-Ausleger mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebselement ein Lagerelement umfasst, an dem der Sperr-Riegel spielbehaftet gelagert ist, und dass der Sperr-Riegel gegen das Lagerelement spielaufbrauchend vorgespannt ist.
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Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass aufgrund des engen Bauraumes, in dem sich der Sperr-Riegel zwischen seiner Verriegelungsposition und Entriegelungsposition bewegt, nur geringe Toleranzen am Stahlbau der Ausleger-Abschnitte zugelassen werden dürfen. Bewegungen des Teleskops bzw. der Ausleger-Abschnitte sollten innerhalb gewisser Grenzen nicht auf den Sperr-Riegel übertragen werden, um die Funktionsweise der Verriegelungseinheit insbesondere in der Verriegelungsposition nicht zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist am Antriebselement der Betätigungseinrichtung ein Lagerelement vorgesehen, an dem der Sperr-Riegel spielbehaftet gelagert ist. Innerhalb dieses Spiels ist dann sichergestellt, dass Bewegungen des Teleskops nicht unmittelbar auf den Sperr-Riegel übertragen werden.
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In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass das Vorsehen einer spielbehafteten Lagerung des Sperr-Riegels jedoch zu einem unerwünschten Versatz des Sperr-Riegels während seiner Betätigung führt. Abhängig von der Betätigungsrichtung wird das Spiel der Lagerung entweder in Richtung auf das Antriebselement hin oder in Richtung vom Antriebselement weg aufgebraucht. Der jeweilige Spielaufbrauch führt zu dem Versatz des Sperr-Riegels. Wird der Sperr-Riegel zum Verriegeln beispielsweise nach außen gegen einen nächstäußeren Ausleger-Abschnitt bewegt, so fehlt dieser durch Spielaufbrauch resultierende Versatz dem Sperr-Riegel in seiner Verriegelungsposition. Die Sicherheit der Verriegelungseinrichtung wird hierdurch in unerwünschter Weise verringert.
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Zur Lösung schlägt daher die Erfindung weiter vor, den Sperr-Riegel, der spielbehaftet am Lagerelement des Antriebselements gelagert ist, gegen das Lagerelement spielaufbrauchend vorzuspannen. Mit anderen Worten ist die Lagerung als solche zwar mit einem Spiel hinsichtlich der Bewegbarkeit ausgestattet. Dieses Spiel ist jedoch vorspannungs- bzw. federbelastet. Der gegen das Spiel vorgespannte Sperr-Riegel kann daher vom Antriebselement angetrieben werden, ohne dass ein relativer Versatz auftritt. Eine Bewegung der Ausleger-Abschnitte in sich oder zueinander führt jedoch entgegen der Vorspannung zu einem Spielaufbrauch zwischen dem Sperr-Riegel und dem Lagerelement. Innerhalb des Spiels werden somit Bewegungen des Teleskops bzw. der Ausleger-Abschnitte in gewünschter Weise nicht auf den Sperr-Riegel übertragen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Sperr-Riegel am Lagerelement mittels einer Langloch-Führung gelagert. Über eine Langloch-Führung kann das Spiel in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen getrennt voneinander eingestellt werden. Über die Dimension des Langlochs kann in einfacher Art und Weise das Spiel des Lagers unmittelbar vorgegeben werden. Eine Langloch-Führung erlaubt zudem noch eine Drehbarkeit der zueinander gelagerten Teile.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Ausleger-Abschnitt innerhalb des zweiten Ausleger-Abschnitts angeordnet, wobei der Sperr-Riegel in der Verriegelungsposition in eine Öffnung im zweiten Ausleger-Abschnitt eingreift. Insbesondere ist hierbei die Verriegelungsrichtung vom inneren Ausleger-Abschnitt nach außen zum äußeren Ausleger-Abschnitt gerichtet. Durch den Eingriff des Sperr-Riegels in eine Öffnung des äußeren bzw. zweiten Ausleger-Abschnitts ist ein Teleskopieren der beiden Ausleger-Abschnitte zueinander gesperrt. Der Sperr-Riegel stützt sich hierbei seinerseits am inneren bzw. ersten Ausleger-Abschnitt ab. Der in die Öffnung am zweiten Ausleger-Abschnitt eingreifende Sperr-Riegel blockiert ein relatives Verfahren der Ausleger-Abschnitte zueinander entlang der Längsachse.
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Zweckmäßigerweise umfasst der Sperr-Riegel eine Nase, die in der Verriegelungsposition einen Rand der Öffnung im zweiten Ausleger-Abschnitt entgegen der Entriegelungsrichtung wirkend hintergreift. Durch diese Maßnahme wird ein versehentliches Bewegen des Sperr-Riegels aus der Verriegelungsposition während des Betriebs verhindert. Auch durch eine externe Krafteinwirkung kann der Sperr-Riegel nicht aus seiner Verriegelungsposition gedrückt oder bewegt werden.
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Zum Erreichen des Hintergriffs der Nase wird der Sperr-Riegel in die Verriegelungsposition gefahren. Anschließend werden die Ausleger-Abschnitte zueinander in Längsachse versetzt, bis die Nase des Sperr-Riegels den Rand der Öffnung des zweiten Ausleger-Abschnitts hintergreift. Zum Entriegeln müssen die Ausleger-Abschnitte zunächst unter Aushebung des Hintergriffs auseinandergefahren werden. Erst anschließend kann der Sperr-Riegel in Entriegelungsrichtung betätigt und aus der Öffnung des zweiten Ausleger-Abschnitts zurückgezogen werden.
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Bevorzugt stützt sich die Nase des Sperr-Riegels in der Verriegelungsposition am Rand der Öffnung im zweiten Ausleger-Abschnitt entgegen der Einteleskopier-Richtung ab. Damit unterstützt das Gewicht des inneren Ausleger-Abschnitts den Hintergriff der Nase am äußeren Ausleger-Abschnitt.
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Insbesondere im Falle des Vorsehens einer Nase zum Hintergriff am äußeren Ausleger-Abschnitt ist es bevorzugt, dass der Sperr-Riegel in Verriegelungsrichtung wirkend gegen das Lagerelement vorgespannt ist. Beim Betätigen des Sperr-Riegels in Verriegelungsrichtung ist dann ein betätigungsbedingter Versatz des Sperr-Riegels gegenüber dem Antriebselement verhindert. Es ist sichergestellt, dass der Sperr-Riegel mit Nase die gewünschte äußere Position in einer Öffnung des äußeren Ausleger-Abschnitts erreicht. Durch diese exakte Positionierung ist insbesondere ein sauberer Hintergriff der Nase gewährleistet. Das Problem einer unscharfen Positionierung der Nase, die dann gegebenenfalls bei einem Verfahren der Ausleger-Abschnitte zueinander einem hohen Verschleiß oder gar einer Zerstörung unterliegen würde, ist behoben.
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Die Vorspannung des Sperr-Riegels gegen das Lagerelement kann mit unterschiedlichen elastischen Mitteln vorgenommen werden. Insbesondere können Materialien mit geeignetem Elastizitätsmodul eingesetzt werden. Auch können entsprechend geformte Blatt-, Teller- oder Spiralfedern eingesetzt werden. Bevorzugt ist jedoch eine Schraubenfeder eingesetzt, die zwischen den Sperr-Riegel und dem Lagerelement eingespannt ist. Diese ist platzsparend und kann insbesondere im Inneren des Sperr-Riegels platziert sein. Durch Wahl ihrer Länge, ihrer Windungsanzahl und/oder ihres Federmaterials kann die benötigte elastische Wirkung eingestellt werden.
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In einer weiter zweckmäßigen Ausgestaltung des Teleskop-Auslegers ist der Sperr-Riegel als ein in einer Lagerbuchse geführter Bolzen ausgebildet. Dies ist eine robuste und erprobte mechanische Ausführungsvariante, die insbesondere durch Wahl der Bolzenstärke oder des Bolzenmaterials an die im Teleskop-Ausleger zwischen den Ausleger-Abschnitten wirkenden Kräfte angepasst werden kann.
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Um eine weiter exakte Positionierung des Sperr-Riegels in der Verriegelungsposition zu erzielen, umfasst der Bolzen vorteilhafterweise einen Kragen, der in der Verriegelungsposition an der Lagerbuchse anschlägt. Durch die entsprechende Vorspannung des Sperr-Riegels bzw. Bolzens gegen das Lagerelement wird auf jeden Fall erreicht, das bei einem Betätigen in Verriegelungsrichtung der Bolzen die Anschlags- und damit die Verriegelungsposition erreicht.
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Zweckmäßigerweise ist das Lagerelement ein am Antriebselement angeordneter Hebel. Über die Gestaltung dieses Hebels kann Bezug auf die jeweils zur Verfügung stehenden Bauraumgeometrien genommen werden. Die Verwendung eines Hebels ermöglicht insbesondere einen Parallelversatz des Antriebselements gegenüber dem Sperr-Riegel. Das Antriebselement ist bevorzugt als ein verschiebbarer Kolben ausgebildet. Der Kolben kann elektrisch, magnetisch, elektromagnetisch oder hydraulisch angetrieben sein.
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Vorteilhafterweise ist das Antriebselement in Verriegelungsrichtung wirkend vorgespannt. Ein Entspannen des eingesetzten Vorspannmittels führt dann zu einer Betätigung des Antriebselements in Verriegelungsrichtung. Mit anderen Worten wird der Sperr-Riegel in der Verriegelungsposition durch das Vorspannmittel des Antriebselements selbsttätig gehalten. Zum Entriegeln muss das Antriebselement und damit der Sperr-Riegel entgegen der Kraftwirkung des Vorspannmittels betätigt werden.
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Bevorzugt ist zum Betätigen des Sperr-Riegels in Entriegelungsrichtung am Antriebselement ein Zapfen angeordnet. Durch entsprechende Eingriffsmittel kann der Zapfen dann mit einer geeigneten Rückhol- bzw. Entriegelungseinrichtung betätigt werden. Auch die Entriegelungseinrichtung kann elektrisch, magnetisch, elektromagnetisch oder hydraulisch angetrieben werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1: in einem Querschnitt einen ersten, inneren Ausleger-Abschnitt eines Teleskop-Auslegers mit einer Verriegelungseinrichtung, die als Sperr-Riegel einen verschiebbaren Bolzen umfasst,
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2: einen Bolzen der Verriegelungseinrichtung gemäß 1 in einer Aufsicht und
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3: in einer Schrägansicht einen ersten Ausleger-Abschnitt und einen zweiten Ausleger-Abschnitt eines Teleskop-Auslegers mit Blick auf die Verriegelungsstelle, wobei die Ausleger-Abschnitte zueinander verriegelt sind.
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In 1 ist für einen Teleskop-Ausleger 1 in einem Querschnitt ein erster Ausleger-Abschnitt 2 mit einer darin angeordneten Verriegelungseinrichtung 3 dargestellt, die von einer Betätigungseinrichtung 4 angetrieben wird. Zum Verständnis der Funktionsweise sind in 1 zwei sich in einem nachfolgend erläuterten Detail unterscheidende Verriegelungseinrichtungen 3 für eine Seite A (in 1 links) und für eine Seite B (in 1 rechts) spiegelsymmetrisch zueinander gezeigt. Die dargestellte Betätigungseinrichtung 4 dient real nur zum Betätigen einer dieser beiden Verriegelungseinrichtungen 3, vorliegend zur Betätigung der linken Verriegelungseinrichtung 3 der Seite A. Selbstverständlich und auch üblich können jedoch in einem Teleskop-Ausleger 1 zwei identische Verriegelungseinrichtungen 3 in der gezeigten Anordnung zu einer beidseitigen Verriegelung am ersten Ausleger-Abschnitt 2 angeordnet sein. In diesem Fall sind dann zwei zueinander versetzt angeordnete Betätigungseinrichtungen 4 vorgesehen.
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Grundsätzlich umfasst jede der in 1 dargestellten Verriegelungseinrichtungen 3 einen als Bolzen 6 ausgeführten Sperr-Riegel 7, der verschiebbar in einer sich am Rahmen des ersten Ausleger-Abschnitts 2 abstützenden Lagerbuchse 8 geführt ist. Der Sperr-Riegel 7 ist in einer Verriegelungsrichtung 10 in eine äußere Verriegelungsposition und in einer Entriegelungsrichtung 11 in eine innere Entriegelungsposition bewegbar.
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Die Betätigungseinrichtung 4 umfasst ein parallel zur Betätigungsrichtung des Sperr-Riegels 7 verschiebbares, als Kolben ausgebildetes Antriebselement 13. Das Antriebselement 13 ist mittels eines Federelements 15 in Verriegelungsrichtung 10 des Sperr-Riegels 7 wirkend vorgespannt. Am Antriebselement 13 ist ein Lagerelement 16 angeordnet, an dem der Sperr-Riegel 7 mittels einer Langlochführung 17 spielbehaftet gelagert ist. Die Vorspannung des Antriebselements 13 mittels des Federelements 15 bewirkt ein selbsttätiges Verfahren des Sperr-Riegels 7 in seine Verriegelungsposition. In der Verriegelungsposition greift der Sperr-Riegel 7 in eine Öffnung eines in 1 nicht dargestellten zweiten, äußeren Ausleger-Abschnitts ein (siehe Bezugszeichen 30 in 3). Dadurch sind der dargestellte erste bzw. innere Ausleger-Abschnitt 2 und der nicht dargestellte äußere bzw. zweite Ausleger-Abschnitt 30 zueinander verriegelt.
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Während einer Betätigung des Sperr-Riegels 7 mittels des Antriebselements 13 in Verriegelungsrichtung 10 stützt sich ohne weitere Maßnahmen der Sperr-Riegel 7 auf der inneren Seite der Langlochführung 17 ab, wie dies auf Seite B in 1 erkennbar ist. Es resultiert ein betätigungsbedingter Versatz des Sperr-Riegels 7 gegenüber dem Lagerelement 16 bzw. gegenüber dem Antriebselement 13. In der Endposition des Antriebselements 13 erreicht deswegen der Sperr-Riegel 7 (siehe rechte Seite B) nicht die gewünschte Verriegelungsposition. Erkennbar schlägt in der erreichten Endposition ein Kragen 18 am Sperr-Riegel 7 bzw. Bolzen 6 nicht an der Innenseite der Lagerbuchse 8 an.
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Während die Langloch-Führung 17 in einer gewünschten Art und Weise eine Übertragung von Relativbewegungen der Ausleger-Abschnitte auf den Sperr-Riegel 7 verhindert, resultiert auf der anderen Seite ein Versatz des Sperr-Riegels 7 gegenüber seiner gewünschten End- bzw. Verriegelungsposition. Dies gefährdet eine sichere Positionierung der Verriegelungseinrichtung 3 insbesondere dann, wenn am jeweils äußeren Ende des Sperr-Riegels 7 eine aus 2 ersichtliche Nase 28 angeordnet ist, die in der Verriegelungsposition den Rand einer Öffnung im äußeren bzw. zweiten Ausleger-Abschnitt 30 (siehe 3) hintergreifen soll. Eine Bewegung der Ausleger-Abschnitte 2, 30 in Teleskopierrichtung würde dann zu einem hohen Verschleiß bzw. zu einem Ausfall der Nase 28 führen. Die durch die Nase 28 gewünschte Funktion eines Blockierens eines Zurückziehens des Sperr-Riegels 7 aus seiner Verriegelungsposition ist damit gefährdet.
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Aus diesem Grund ist im Inneren des Sperr-Riegels 7 entsprechend 1, Seite A ein als Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 25 angeordnet, welches den Sperr-Riegel 7 einer inneren Hülse 26 anliegend gegen das Lagerelement 16 vorspannt. Damit wird das Spiel in der Langloch-Führung 17 federbelastet. Unabhängig von der Betätigungsrichtung 4 liegt der Sperr-Riegel 7 (siehe Seite A) spielaufbrauchend der äußeren Seite der Langloch-Führung 17 im Lagerelement 16 an.
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Da aufgrund der Vorspannung des Sperr-Riegels 7 gegenüber dem Lagerelement 16 das Spiel der Langloch-Führung 17 in Verriegelungsrichtung 10 federbelastet aufgebraucht ist, entsteht bei einer Betätigung in Verriegelungsrichtung 10 kein unerwünschter Versatz des Sperr-Riegels 7 gegenüber dem Antriebselement 13. Mit Erreichen der Endposition des Antriebselements 13 erreicht auch der Sperr-Riegel 7 seine gewünschte und exakte End- bzw. Sperrposition. Der Kragen 18 liegt an der Lagerbuchse 8 an, wie dies auf Seite A links in 1 deutlich erkennbar ist. Innerhalb des federbelasteten Spiels der Langloch-Führung 17 ist jedoch weiter verhindert, dass Bewegungen der Ausleger-Abschnitte in sich oder zueinander auf den Sperr-Riegel übertragen werden. Eine sichere Funktionsweise der Verriegelungseinrichtung 3 ist gewährleistet.
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In 3 ist in einer Schrägansicht auf einen äußeren, zweiten Ausleger-Abschnitt 30 und auf einen inneren, ersten Ausleger-Abschnitt 2 eines Teleskop-Auslegers 1 die Verriegelungsposition gezeigt. Der sichtbare Sperr-Riegel 7 bzw. Bolzen 6 ist Teil einer im Inneren des ersten Ausleger-Abschnitts 2 angeordneten Verriegelungseinrichtung 3, wie sie aus 1 ersichtlich ist.
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Die beiden Ausleger-Abschnitte 2, 30 entsprechend 3 sind entlang einer Längsachse 35 zueinander bewegbar bzw. teleskopierbar. Der innere Ausleger-Abschnitt 2 bewegt sich hierbei gegenüber dem äußeren Ausleger-Abschnitt 30 in der gezeigten Austeleskopierrichtung 36 bzw. in der gezeigten Einteleskopierrichtung 37.
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Dargestellt ist in 3 ein Verriegelungszustand der beiden Ausleger-Abschnitte 2, 30. Dabei greift der Sperr-Riegel 7 in eine Öffnung 32 im zweiten Ausleger-Abschnitt 30 ein. Im Verriegelungszustand hintergreift hierbei die Nase 28 den Rand 33 der Öffnung 32 im zweiten Ausleger-Abschnitt 30. Dazu wird der innere bzw. erste Ausleger-Abschnitt 2 mit dem Sperr-Riegel 7 in Einteleskopierrichtung 37 gegen den zweiten Ausleger-Abschnitt 30 verfahren. Zum Entriegeln wird der innere, erste Ausleger-Abschnitt 2 zunächst in Austeleskopierrichtung 36 verfahren. Anschließend wird der Sperr-Riegel 7 in Entriegelungsrichtung nach innen aus der Öffnung 30 im äußeren, zweiten Ausleger-Abschnitt 30 gezogen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Teleskop-Ausleger
- 2
- erster Ausleger-Abschnitt
- 3
- Verriegelungseinrichtung
- 4
- Betätigungseinrichtung
- 6
- Bolzen
- 7
- Sperr-Riegel
- 8
- Lagerbuchse
- 10
- Verriegelungsrichtung
- 11
- Entriegelungsrichtung
- 13
- Antriebselement
- 15
- Federelement
- 16
- Lagerelement
- 17
- Langlochführung
- 18
- Kragen
- 23
- Zapfen
- 25
- Federelement
- 26
- Hülse
- 28
- Nase
- 30
- zweiter Ausleger-Abschnitt
- 32
- Öffnung
- 33
- Rand
- 35
- Längsachse
- 36
- Austeleskopier-Richtung
- 37
- Einteleskopier-Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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