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DE102018107888B4 - Adjusting device of a disc brake - Google Patents

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DE102018107888B4
DE102018107888B4 DE102018107888.9A DE102018107888A DE102018107888B4 DE 102018107888 B4 DE102018107888 B4 DE 102018107888B4 DE 102018107888 A DE102018107888 A DE 102018107888A DE 102018107888 B4 DE102018107888 B4 DE 102018107888B4
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Abstract

Nachstelleinrichtung einer Scheibenbremse, mit einer Antriebseinheit (8) und einer über ein Synchronisierelement (4') damit verbundenen Abtriebseinheit (9), wobei die Antriebseinheit (8) ein Spindelelement (10) aufweist, auf dem zur Vorspannung einer sowohl mit dem Spindelelement (10) wie auch mit einem Bremshebel (4) in Verbindung stehenden Kupplungseinheit (14) eine Druckfeder (13) geführt ist, die einerseits an einem fest mit dem Spindelelement (10) verbundenen Anschlag (18) und andererseits an einem axial verschieblich auf dem Spindelelement (10) gehaltenen Stützelement (19) der Kupplungseinheit (14) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der dem Stützelement (19) abgewandten Seite der Kupplungseinheit (14) eine auf das Spindelelement (10) aufgeschraubte Mutter (15) abstützt, die durch Sicherungsmittel verdrehsicher gehalten ist, wobei sich die Mutter (15) unmittelbar an einem Lagerring (20) oder an einem Druckring (16) abstützt, der formschlüssig verdrehsicher am Lagerring (20) der Kupplungseinheit (14) anliegt.Adjusting device of a disc brake, with a drive unit (8) and an output unit (9) connected to it via a synchronizing element (4'), wherein the drive unit (8) has a spindle element (10) on which, for prestressing, a spindle element (10 ) as well as a clutch unit (14) connected to a brake lever (4), a compression spring (13) is guided, which on the one hand on a stop (18) fixed to the spindle element (10) and on the other hand on an axially displaceable stop (18) on the spindle element ( 10) held support element (19) of the coupling unit (14), characterized in that a nut (15) screwed onto the spindle element (10) is supported on the side of the coupling unit (14) facing away from the support element (19) and is secured by securing means is held against torsion, the nut (15) being supported directly on a bearing ring (20) or on a pressure ring (16) which bears against the bearing ring (20) of the clutch unit (14) in a form-fitting, non-rotatable manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung einer Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an adjustment device for a disc brake according to the preamble of claim 1.

Nachstelleinrichtungen für Scheibenbremsen, insbesondere pneumatisch betätigte Scheibenbremsen, sind hinlänglich bekannt.Adjusting devices for disc brakes, in particular pneumatically operated disc brakes, are well known.

Eine solche Nachstelleinrichtung dient dem Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels, d.h. des Abstands zwischen dem zuspannseitigen Bremsbelag und einer fahrzeugseitigen Bremsscheibe, wobei die Nachstelleinrichtung eine bei Betätigung eines Bremshebels verdrehbare Antriebseinheit und eine damit über ein Synchronisierelement, beispielsweise einen Zugmitteltrieb, verbundene Abtriebseinheit aufweist.Such an adjustment device is used to compensate for a wear-related change in a clearance, i.e. the distance between the brake pad on the application side and a brake disc on the vehicle side, the adjustment device having a drive unit that can be rotated when a brake lever is actuated and an output unit connected thereto via a synchronizing element, for example a traction drive.

Beide stehen mit Bremsstempeln in Wirkverbindung, die bei Betätigung des Bremshebels gegen einen zuspannseitigen Bremsbelag pressbar sind.Both are operatively connected to brake pistons, which can be pressed against a brake lining on the application side when the brake lever is actuated.

Eine gattungsgemäße Nachstelleinrichtung ist in der DE 10 2012 108 682 A1 offenbart.A generic adjustment device is in the DE 10 2012 108 682 A1 disclosed.

Bestandteil der Antriebseinheit dieser Nachstelleinrichtung ist eine verdrehbare Spindelelement, die eine konzentrisch dazu angeordnete Kupplungseinheit trägt, die wiederum mit dem Bremshebel verbunden ist, wobei diese Kupplungseinheit als Überlastsicherung mit Freilauf ausgebildet ist.A part of the drive unit of this adjustment device is a rotatable spindle element, which carries a concentrically arranged clutch unit, which in turn is connected to the brake lever, this clutch unit being designed as an overload safety device with a freewheel.

Um die Kupplungseinheit, insbesondere die Überlastsicherung, gleichbleibend funktionssicher zu halten, ist eine Druckfeder vorgesehen, die die Kupplungseinheit unter definierter Vorspannung hält und die auf dem Spindelelement geführt ist. Dabei liegt die Druckfeder einerseits an einem fest mit dem Spindelelement verbundenen Anschlag an und andererseits an einem axial verschieblich an dem Spindelelement gehaltenen Stützelement der Kupplungseinheit.In order to keep the clutch unit, in particular the overload protection, consistently functionally reliable, a compression spring is provided which holds the clutch unit under a defined pretension and which is guided on the spindle element. The compression spring bears on the one hand against a stop which is firmly connected to the spindle element and on the other hand against a support element of the clutch unit which is held on the spindle element in an axially displaceable manner.

Eine genaue Einstellung der Vorspannung erfolgt bei der Montage der Nachstelleinrichtung, wobei die Fixierung der Druckfeder zur Beibehaltung der definierten Vorspannkraft mittels Fixierelementen erfolgt, die jedoch insbesondere aufgrund im Fahrbetrieb auftretender Erschütterungen eine sichere Fixierung der Druckfeder nicht gewährleisten.The preload is set precisely when the adjustment device is installed, with the compression spring being fixed in place to maintain the defined preload force by means of fixing elements, which, however, do not guarantee secure fixation of the compression spring, particularly due to vibrations occurring while driving.

Aus der DE 20 2011 109 949 U1 ist eine Schraubverbindung bekannt, bei der zur Verdrehsicherung der Mutter entweder das Gewinde eines Gewindestiftes oder das Innengewinde der Mutter mit einer Beschichtung versehen ist.From the DE 20 2011 109 949 U1 a screw connection is known in which either the thread of a threaded pin or the internal thread of the nut is provided with a coating to prevent the nut from rotating.

Eine Nachstelleinrichtung gemäß der Gattung ist in der DE 10 2014 113 826 A1 offenbart. Zur Verdrehsicherung zwischen dem Spindelelement und einem als Bundbuchse bezeichneten Lagerring ist eine Zahnscheibe vorgesehen, die sowohl formschlüssig in die Stellspindel wie auch in den Lagerring eingreift, wozu jeweils miteinander korrespondierende Profilierungen vorgesehen sind.An adjustment device according to the genus is in the DE 10 2014 113 826 A1 disclosed. To prevent rotation between the spindle element and a bearing ring referred to as a collar bushing, a toothed washer is provided, which engages positively both in the adjusting spindle and in the bearing ring, for which purpose corresponding profiles are provided in each case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstelleinrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionssicherheit mit geringem konstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand sicherer wird.The invention is based on the object of further developing an adjustment device of the generic type in such a way that its functional reliability becomes more reliable with little design and manufacturing complexity.

Diese Aufgabe wird durch eine Nachstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by an adjustment device with the features of claim 1 .

Durch diese konstruktive Ausgestaltung bleibt die auf die Kupplungseinheit wirksame Federvorspannung über die Lebensdauer der Nachstelleinrichtung konstant, so dass sich die Dreh- bzw. Reibmomente innerhalb dieser Zeitspanne in einem definierten Bereich bewegen.As a result of this structural design, the spring preload acting on the clutch unit remains constant over the service life of the adjusting device, so that the torques and friction torques move within a defined range within this period of time.

Von außen einwirkende beispielsweise Rüttelkräfte führen durch das Sicherungsmittel nicht zu einer Verstellung der Mutter und damit nicht zu einer Veränderung der Federvorspannung.Vibration forces acting from outside, for example, do not lead to an adjustment of the nut and thus not to a change in the spring preload due to the securing means.

Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich, dass das Spindelelement ein Außengewinde aufweist, auf das die Mutter aufgeschraubt ist. Dabei besteht das Spindelelement vorzugsweise aus einem Spindelabschnitt sowie einer damit fest verbundenen Hülse, auf der die Druckfeder, vorzugsweise in Form einer Schraubenfeder, geführt ist.The prerequisite for this is, of course, that the spindle element has an external thread onto which the nut is screwed. The spindle element preferably consists of a spindle section and a sleeve which is firmly connected thereto and on which the compression spring, preferably in the form of a helical spring, is guided.

Ein ringförmiger Anschlag, an dem sich die Druckfeder mit einem Ende abstützt, ist fest mit der Hülse verbunden, während das andere Ende an einem Stützelement der Kupplungseinheit anliegt, die von dem Spindelabschnitt getragen wird.An annular abutment against which the compression spring rests at one end is rigidly connected to the sleeve, while the other end bears against a support element of the coupling unit carried by the spindle portion.

Die Mutter kann an einem Druckring anliegen, der andererseits sowohl mit der Kupplungseinheit formschlüssig in Eingriff steht wie auch an einer Schulter des Spindelabschnitts anliegt.The nut can bear against a pressure ring which, on the other hand, is in positive engagement with the coupling unit and also bears against a shoulder of the spindle section.

Denkbar ist jedoch auch, die Mutter unmittelbar mit der Kupplungseinheit in Kontakt zu bringen, wobei in diesem Fall durch entsprechende Verstellung der Mutter eine exakte Einstellung der Federlänge und damit der Vorspannung möglich ist. D.h., beim Zusammenbau der Nachstelleinrichtung wird die Mutter mit einem definierten Drehmoment angeschraubt.However, it is also conceivable to bring the nut directly into contact with the clutch unit, in which case an exact adjustment of the spring length and thus of the preload is possible by appropriate adjustment of the nut. This means that when assembling the adjustment device, the nut is screwed on with a defined torque.

Bevorzugt besteht das Sicherungsmittel aus einem Flüssigklebstoff oder einer Klebstoff enthaltenden Mikroverkapselung, die auf das Außengewinde des Spindelabschnitts und/oder das Innengewinde der Mutter aufgetragen werden.The securing means preferably consists of a liquid adhesive or an adhesive tenden microencapsulation that are applied to the external thread of the spindle portion and / or the internal thread of the nut.

Diese Art des Sicherungsmittels bildet quasi eine Versiegelung, da ein unbefugtes Lösen der Mutter durch die Beschädigung des Sicherungsmittels leicht erkennbar ist. Dabei kann das in flüssiger oder pastöser Form aufgetragene Sicherungsmittel bis in einen Bereich außerhalb der Gewindepaarung aufgetragen sein, so dass augenscheinlich erkennbar ist, wenn die Mutter unbefugt gelöst wurde. Dies trägt vor allem zur Klärung von Garantieansprüchen bei.This type of securing means forms a kind of seal, since unauthorized loosening of the nut is easily recognizable due to damage to the securing means. The securing agent applied in liquid or paste form can be applied to an area outside of the thread pairing, so that it is evident when the nut has been loosened without authorization. This primarily helps to clarify warranty claims.

Neben der vorgenannten Art des Sicherungsmittels sind auch andere Sicherungsmittel denkbar, mit denen eine Verdrehsicherung der Mutter erreicht wird.In addition to the aforementioned type of securing means, other securing means are also conceivable with which the nut is secured against rotation.

Um gewünschte Lösemomente der Mutter einstellen zu können, sind, nach einem weiteren Gedanken der Erfindung, zumindest das Außengewinde des Spindelabschnitts, das mit dem Innengewinde der Mutter in Eingriff ist und/oder die Mutter zink-phospatiert und passiviert und beölt oder verzinkt. Diese Beschichtungen sind beispielhaft zu sehen und durch andere, gleich wirkende Beschichtungs- und Konservierungszustände ersetzbar.According to a further idea of the invention, at least the external thread of the spindle section that engages with the internal thread of the nut and/or the nut are zinc-phosphated and passivated and oiled or galvanized in order to be able to set the desired loosening moments of the nut. These coatings are to be seen as examples and can be replaced by other coating and preservation states that have the same effect.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine Scheibenbremse mit einer Nachstelleinrichtung nach dem Stand der Technik in einer geschnittenen Draufsicht
  • 2 einen Teil der Nachstelleinrichtung nach der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht.
Show it:
  • 1 a disc brake with an adjustment device according to the prior art in a sectional plan view
  • 2 a part of the adjustment device according to the invention in a sectional side view.

In der 1 ist eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik abgebildet, mit einem eine Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 1 und zwei, im Fall einer Bremsung beidseitig an die Bremsscheibe 2 anpressbare Bremsbelägen 3, 3'.In the 1 a disc brake according to the prior art is shown, with a brake caliper 1 overlapping a brake disc 2 and two brake pads 3, 3' which can be pressed on both sides of the brake disc 2 in the event of braking.

Bei einer Bremsung wird mittels einer Zuspanneinrichtung zunächst der zuspannseitige Bremsbelag 3 gegen die Bremsscheibe 2 gepresst und in der Folge, aufgrund der auftretenden Reaktionskräfte, der reaktionsseitige Bremsbelag 3' ebenfalls mit der Bremsscheibe 2 in Kontakt gebracht.When braking, the brake pad 3 on the application side is first pressed against the brake disc 2 by means of an application device and, as a result, the brake pad 3 ′ on the reaction side is also brought into contact with the brake disc 2 due to the reaction forces that occur.

Die Zuspanneinrichtung weist einen schwenkbaren Bremshebel 4 auf, der an einer in Richtung der Bremsscheibe 2 verschiebbaren Traverse 6 anliegt, in der wiederum zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Bremsstempel 5 befestigt sind, die jeweils Druckstücke tragen, die an den zuspannseitigen Bremsbelag 3 andrückbar sind.The application device has a pivotable brake lever 4 which bears against a cross member 6 which can be displaced in the direction of the brake disc 2 and in which two brake pistons 5 which are arranged parallel and at a distance from one another are fastened and which each carry pressure pieces which can be pressed against the brake lining 3 on the application side.

Zur Nachstellung eines verschleißbedingt sich verändernden Lüftspiels ist eine Nachstelleinrichtung 7 vorgesehen, die mit den Bremsstempeln 5 korrespondiert und die aus einer Antriebseinheit 8 und einer über ein Synchronisierelement 4' in Form eines Zugmittels mit einer Abtriebseinheit 9 verbunden ist.An adjustment device 7 is provided for adjusting an air play that changes due to wear and tear.

Die Antriebseinheit 8, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, ist als Einzelheit in der 2 dargestellt.The drive unit 8, which is designed according to the invention, is shown as a detail in FIG 2 shown.

Dabei besteht die Antriebseinheit 8 aus einem Spindelelement 10, das gebildet wird aus einem Spindelabschnitt 11 sowie einer damit fest verbundenen Hülse 12, an der der zugeordnete Bremsstempel 5 verdrehfest, jedoch axial verschieblich gehalten ist. Zur Nachstellung des Bremsstempels 5, um wie erwähnt, ein verändertes Lüftspiel auszugleichen, ist das Spindelelement 10 über den Bremshebel 4 verdrehbar.The drive unit 8 consists of a spindle element 10 which is formed from a spindle section 11 and a sleeve 12 which is firmly connected thereto and on which the associated brake piston 5 is held in a rotationally fixed but axially displaceable manner. The spindle element 10 can be rotated via the brake lever 4 in order to adjust the brake plunger 5 in order, as mentioned, to compensate for a changed clearance.

Auf dem Spindelabschnitt 11 ist eine Kupplungseinheit 14 gelagert, das aus einer Überlastsicherung, einem Freilauf sowie einem axial verschieblich an der Hülse 12 gehaltenen Stützelement 19 besteht.A clutch unit 14 is mounted on the spindle section 11 and consists of an overload safety device, a freewheel and a support element 19 held on the sleeve 12 so as to be axially displaceable.

Auf der Hülse 12 ist eine Druckfeder 13 in Form einer Schraubenfeder geführt, die sich einerseits an dem Stützelement 19 und andererseits an einem fest mit der Hülse 12 verbundenen Anschlag 18 abstützt und die die Kupplungseinheit 14 unter Vorspannung setzt.A compression spring 13 in the form of a helical spring is guided on the sleeve 12 and is supported on the one hand on the support element 19 and on the other hand on a stop 18 fixedly connected to the sleeve 12 and which prestresses the clutch unit 14 .

Hierzu ist auf den Spindelabschnitt 11 eine Mutter 15 aufgeschraubt, die durch ein Sicherungsmittel verdrehsicher gehalten ist und die praktisch ein Widerlager für die Druckfeder 13 bildet. D.h., die Kupplungseinheit 14 ist zwischen der Druckfeder 13 und der Mutter 15 eingespannt.For this purpose, a nut 15 is screwed onto the spindle section 11 , which is held against rotation by a securing means and which practically forms an abutment for the compression spring 13 . That is, the clutch unit 14 is clamped between the compression spring 13 and the nut 15.

Dabei ist die Mutter 15 gegen einen Druckring 16 gepresst, der an einem Lagerring 20 der Kupplungseinheit 14 formschlüssig verdrehfest gehalten ist und sich weiterhin an einer Schulter 17 des Spindelabschnitts 11 abstützt.The nut 15 is pressed against a pressure ring 16 which is held on a bearing ring 20 of the clutch unit 14 in a form-fitting, non-rotatable manner and is also supported on a shoulder 17 of the spindle section 11 .

Prinzipiell kann auf die Abstützung an der Schulter 17 verzichtet werden. In diesem Fall wird die Mutter 15 beim Anziehen durch das Entgegenwirken der Druckfederkraft vorgespannt. Die Druckfederkraft ist dadurch individuell einstellbar.In principle, the support on the shoulder 17 can be dispensed with. In this case, the nut 15 is tightened by the opposite prestressed by the compression spring force. The compression spring force can thus be adjusted individually.

Wie erwähnt, besteht das Sicherungsmittel bevorzugt aus einem Flüssigkleber oder Mikroverkapselungen, die ebenfalls einen Klebstoff enthalten.As mentioned, the securing means preferably consists of a liquid adhesive or microencapsulations, which also contain an adhesive.

BezugszeichenlisteReference List

11
Bremssattelcaliper
22
Bremsscheibebrake disc
33
Bremsbelagbrake pad
3'3'
Bremsbelagbrake pad
44
Bremshebelbrake lever
4'4'
Synchronisierelementsynchronizing element
55
Bremsstempelbrake stamp
66
Traversetraverse
77
Nachstelleinrichtungadjustment device
88th
Antriebseinheitdrive unit
99
Abtriebseinheitoutput unit
1010
Spindelelementspindle element
1111
Spindelabschnittspindle section
1212
Hülsesleeve
1313
Druckfedercompression spring
1414
Kupplungseinheitclutch unit
1515
MutterMother
1616
Druckringpressure ring
1717
Schultershoulder
1818
Anschlagattack
1919
Stützelementsupport element
2020
Lagerringbearing ring

Claims (8)

Nachstelleinrichtung einer Scheibenbremse, mit einer Antriebseinheit (8) und einer über ein Synchronisierelement (4') damit verbundenen Abtriebseinheit (9), wobei die Antriebseinheit (8) ein Spindelelement (10) aufweist, auf dem zur Vorspannung einer sowohl mit dem Spindelelement (10) wie auch mit einem Bremshebel (4) in Verbindung stehenden Kupplungseinheit (14) eine Druckfeder (13) geführt ist, die einerseits an einem fest mit dem Spindelelement (10) verbundenen Anschlag (18) und andererseits an einem axial verschieblich auf dem Spindelelement (10) gehaltenen Stützelement (19) der Kupplungseinheit (14) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der dem Stützelement (19) abgewandten Seite der Kupplungseinheit (14) eine auf das Spindelelement (10) aufgeschraubte Mutter (15) abstützt, die durch Sicherungsmittel verdrehsicher gehalten ist, wobei sich die Mutter (15) unmittelbar an einem Lagerring (20) oder an einem Druckring (16) abstützt, der formschlüssig verdrehsicher am Lagerring (20) der Kupplungseinheit (14) anliegt.Adjusting device of a disc brake, with a drive unit (8) and an output unit (9) connected to it via a synchronizing element (4'), the drive unit (8) having a spindle element (10) on which, for prestressing, a spindle element (10 ) as well as a clutch unit (14) connected to a brake lever (4), a compression spring (13) is guided, which on the one hand on a stop (18) fixed to the spindle element (10) and on the other hand on an axially displaceable stop (18) on the spindle element ( 10) held support element (19) of the coupling unit (14), characterized in that a nut (15) screwed onto the spindle element (10) is supported on the side of the coupling unit (14) facing away from the support element (19) and is secured by securing means is held against torsion, the nut (15) being supported directly on a bearing ring (20) or on a pressure ring (16) which bears against the bearing ring (20) of the clutch unit (14) in a form-fitting, non-rotatable manner. Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (15) auf das Außengewinde eines Spindelabschnitts (11) des Spindelelements (10) aufgeschraubt ist.adjustment device claim 1 , characterized in that the nut (15) is screwed onto the external thread of a spindle section (11) of the spindle element (10). Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (16) an einer Schulter (17) des Spindelabschnitts (11) anliegt.adjustment device claim 1 or 2 , characterized in that the pressure ring (16) rests against a shoulder (17) of the spindle section (11). Nachstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel aus einem Flüssigkleber besteht.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the securing means consists of a liquid adhesive. Nachstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel aus Mikroverkapselungen gebildet ist.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the securing means is formed from microencapsulations. Nachstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkleber oder die Mikroverkapselung am Innengewinde der Mutter (15) und/oder dem zugeordneten Außengewinde des Spindelabschnitts (11) angeordnet ist.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid adhesive or the microencapsulation is arranged on the internal thread of the nut (15) and/or the associated external thread of the spindle section (11). Nachstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegenüber der Mutter (15) frei liegender Abschnitt des Außengewindes des Spindelabschnitts (11) mit Flüssigkleber oder Mikroverkapselungen bedeckt ist.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that a section of the external thread of the spindle section (11) which is exposed relative to the nut (15) is covered with liquid adhesive or microencapsulation. Nachstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelabschnitt (11) zumindest im Bereich des der Mutter (15) zugeordneten Außengewindes zink-phospatiert und passiviert ist und die Mutter (15) zink-phospatiert und beölt oder verzinkt ist.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle section (11) is zinc phosphated and passivated at least in the area of the external thread assigned to the nut (15) and the nut (15) is zinc phosphated and oiled or galvanized.
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