EP1764779B1 - Vorrichtung zur Geräuschübertragung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for transmitting noise in a motor vehicle with a housing in which an inner partition separates two subspaces and a pivotally mounted transfer flap serves as a transfer member between the subspaces, the specified in the preamble of claim 1. genus.
- a device in which an inner partition wall of a housing separates two subspaces, of which an excitation chamber with an intake pipe of the internal combustion engine and an output space with an interior of the motor vehicle is connected sound transmitting.
- a transfer flap is provided, which is passed through a bearing opening of the partition and on both sides of the partition passes through the subspaces and is received at its edge in a swingable frame, which is held on an inner side of the housing.
- the transfer flap separates with their respective sections the subspaces and is excited by oscillating pressure differences in the excitation space due to the intake sound of the engine to vibrate.
- the transmission of the vibrations in the initial space and thus ultimately in the interior of the motor vehicle is ensured by a bearing of the transfer flap with a bearing opening sealing, oscillatory sealing profile.
- the sealing of the bearing opening between the divided by the partition spaces in the housing on the one hand and on the other hand, the sealing of the flap and the swing frame separate partial volumes of the rooms ensures spontaneous response of the transfer flap and thus the noise transmission.
- the quality of the noise transmission is noticeably impaired.
- the present invention has the object, the generic device for noise transmission in such a way that an improved noise transmission is ensured regardless of static pressure changes.
- a breakthrough is provided in the transfer flap, through which a fluidic connection of the volumes separated by the flap is available and in the case of strong pressure differences on both sides of the flap a compensation can take place.
- the vibration system is thereby decoupled from static pressure changes and the transmission flap responds exclusively to the dynamically oscillating intake sound of the internal combustion engine.
- the breakthrough is expediently provided in a section of the transfer flap assigned to the excitation space, whereby a complete decoupling of the oscillation excitation from the static ambient pressure is provided.
- Particularly advantageous is an embodiment of the opening in such a way that it is elastically closable.
- the breakthrough is expediently designed as an elongated gap.
- the sealing profile and the frame are made as integrally formed on the base of the transmission flap injection molded parts, wherein in the region of the gap, a base of the injection molding material is integrally formed on the base body, in which also the Gap is omitted.
- the elasticity of the base material can give way in case of sudden large changes in the static pressure and release the cross-section to an immediate pressure equalization.
- the gap-shaped shaping of the aperture reduces or closes the passage cross-section after the Pressure compensation and keeps the gap closed at low static pressure differences by the elastic recovery properties of the material. In this way, the best possible seal and thus optimal noise transmission is ensured by the vibration system.
- a device for transmitting engine noise in the interior of a vehicle consists of a housing 1, the interior of which is divided by a partition wall 2 into two subspaces 3, 4.
- a subspace 4 is noise transmitting via a pipe 17 with the interior of a vehicle, not shown connected.
- the other compartment 3 is fluidly connected to the intake manifold 16 of the internal combustion engine, not shown, so that in it the oscillating sound pressure of the intake noise of the engine prevails.
- the transmission of the suction sound from the excitation chamber 3 in the output space 4 of the housing 1 is effected by a vibratory transfer plate 6, which is passed through a bearing opening 12 in the partition wall 2 and both the excitation chamber 3 and the output space 4 passes through and thus into two sub-volumes. 3 , 3 ', 4, 4' shares.
- the transfer flap 6 is received at its edge 10 in a swingable frame 7, which is integrally formed as an injection molded part on the edge 10 of the transfer flap 6 and as a thin-walled membrane 8, the gap between the transfer flap 6 and the housing 1 circumferentially seals.
- the frame 7 is held with a lip 9 on the housing 1, whereby the frame 7 is held on the diaphragm 8 vibratable relative to the housing 1.
- the housing 1 is formed in two parts, wherein the upper housing part 1 and the lower housing part 1 'are joined together at a flange by means of screw 18, wherein in the flange plane, the transmission flap 6 is arranged and so between the housing parts 1, the sealing lips 9 of the frame 7 are clamped.
- the transfer flap 6 is mounted to oscillate in the region of the bearing opening 12 with a T-shaped sealing profile 11, wherein the T-profile 11 is held in a form-fitting manner in a circumferential groove edge 13 of the bearing opening 12 in the partition wall.
- the T-seal profile 11 closes the bearing opening and fluidly separates the excitation space 3 from the output space 4.
- a gap-shaped opening 20 is introduced, through which the spaces 3, 3 'on both sides of the transfer flap 6 are in fluid communication.
- the gap 20 provides for an immediate pressure equalization between the subspaces 3, 3 'on both sides of the transfer flap 6 with changes in the static pressure, whereby it is achieved that the transfer flap 6 responds only to dynamic sound pressure.
- a change in the vibration behavior due to static pressure changes, which affects the quality of noise transmission, is so reliably excluded.
- the T-shaped sealing profiles 11 and the oscillatory frame 7 are formed of an elastic material, in particular an elastomer, as an injection molded part on a base body 22 of the transfer plate.
- a positive connection of the injection-molded parts is given by attaching holes 15 in the rigid base 23 of the flap 6.
- the holes 15 are spaced from each other near the edge 10 of the transfer flap 6, on which the frame 7 is formed on both sides of the flap 6. Further holes 15 are correspondingly provided in the region of the neutral axis 5 of the central pivot bearing of the flap 6, where the T-shaped sealing profile 11 is formed.
- the holes are injected with the material, whereby the injection-molded elements are on both sides of the transfer flap 6 in one piece and are positively held on the plate body 23.
- Fig. 2 shows in detail the transfer flap 6 with frame 7 and T-seal profile 11, which consist of elastomers and are molded as injection molded parts to the base body 23 of the flap 6.
- the sealing profile 11 and the frame 7 can be integrally formed as a common injection molding.
- the frame 7 encloses the Edge of the body 23 circumferentially, so that a survey 19 is made of elastic material.
- the frame 7 is connected via a thin-walled membrane 8 in the Fig. 1 described mounting lip 9, which is united in the central region of the transfer flap 6 with the end portions of the T-seal profile 11.
- the frame 7 covers the mounted in the base body 23 holes 15, wherein the edge region of the elevation 19 is configured zigzag, so that only the holes in the body 23 are covered and interspersed with material.
- the elevation 19 made of elastic material is guided over the region of the base body 23 by the gap 20 is arranged for pressure equalization.
- the gap 20 is within the contour of the body, as well as in Fig. 1 ,
- a base 21 made of elastic material is formed in the region of the gap 20, in which also a gap is recessed.
- the narrow gap is arranged substantially orthogonal to the pivot axis 5 of the transfer flap 6.
- the narrow, elongated cross-section of the opening through its shape as a gap is widened at large static pressure differences on both sides of the transfer flap 6, so that an immediate compensation of the pressure differences can take place.
- the elastic material of the base 21 After pressure equalization, the elastic material of the base 21 returns to its original position and closes the gap.
- the gap 20 as a breakthrough of the transfer flap 6 is provided in the section 22 of the transfer flap 6, which protrudes in the installation position of the transfer flap 6 in the excitation chamber 3 ( Fig. 1 ). In this way it is ensured that the transfer flap 6 responsive to decoupling static pressure influences only on the sound vibrations of the engine noise. Therefore, regardless of the static pressure, high-quality mixture transfer is enabled.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschübertragung in einem Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, in dem eine innere Trennwand zwei Teilräume trennt und eine schwenkbar gelagerte Übertragungsklappe als Übertragungsglied zwischen den Teilräumen dient, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Moderne Verbrennungsmotoren laufen sehr ruhig, zudem ist die Geräuschisolierung bei Personenkraftwagen oft wirksam, dass das charakteristische Betriebsgeräusch der Motoren im Innenraum des Kraftfahrzeuges kaum wahrnehmbar ist. Zur Übertragung der Betriebsgeräusche des Antriebsmotors in den Innenraum des Kraftfahrzeuges ist aus der
EP 1 306 829 A2 eine Vorrichtung bekannt, bei der eine innere Trennwand eines Gehäuses zwei Teilräume trennt, von denen ein Anregungsraum mit einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine und ein Ausgangsraum mit einem Innenraum des Kraftfahrzeuges schallübertragend verbunden ist. Zur Schallübertragung ist eine Übertragungsklappe vorgesehen, die durch eine Lageröffnung der Trennwand hindurchgeführt ist und beiderseits der Trennwand die Teilräume durchsetzt und an ihrem Rand in einem schwingfähigen Rahmen aufgenommen ist, welcher an einer Innenseite des Gehäuses gehalten ist. Die Übertragungsklappe trennt mit ihren jeweiligen Abschnitten die Teilräume und wird durch oszillierende Druckunterschiede im Anregungsraum aufgrund des Ansaugschalls der Brennkraftmaschine zu Schwingungen angeregt. Die Übertragung der Schwingungen in den Ausgangsraum und damit letztlich in den Innenraum des Kraftfahrzeuges wird durch eine Lagerung der Übertragungsklappe mit einem die Lageröffnung abdichtenden, schwingfähigen Dichtungsprofil gewährleistet. Die Abdichtung der Lageröffnung zwischen den durch die Trennwand geteilten Räumen im Gehäuse auf der einen Seite und andererseits die Abdichtung der durch die Klappe und den Schwingrahmen voneinander getrennten Teilvolumina der Räume gewährleistet spontanes Ansprechen der Übertragungsklappe und damit die Geräuschübertragung. Jedoch hat sich gezeigt, daß bei Änderungen des statischen Drucks im Anregungsraum, die Qualität der Geräuschübertragung spürbar beeinträchtigt wird. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Geräuschübertragung derart weiterzubilden, daß eine verbesserte Geräuschübertragung unabhängig von statischen Druckänderungen sichergestellt ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß ist in der Übertragungsklappe ein Durchbruch vorgesehen, durch den eine fluidische Verbindung der durch die Klappe getrennten Volumina zur Verfügung steht und bei starken Druckunterschieden auf beiden Seiten der Klappe ein Ausgleich stattfinden kann. Das Schwingungssystem wird dadurch von statischen Druckänderungen abgekoppelt und die Übertragungsklappe spricht ausschließlich auf den dynamisch oszillierenden Ansaugschall des Verbrennungsmotors an. Zweckmäßig ist der Durchbruch in einem dem Anregungsraum zugeordneten Abschnitt der Übertragungsklappe vorgesehen, wodurch eine vollständige Abkopplung der Schwingungserregung von dem statischen Umgebungsdruck gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Durchbruchs derart, daß dieser elastisch verschließbar ist.
- Der Durchbruch ist zweckmäßig als längsgestreckter Spalt ausgebildet. Bei einer Ausgestaltung der Klappe mit einem Dichtungsprofil und Rahmen aus elastischem Material werden vorteilhaft das Dichtungsprofil und der Rahmen als an dem Grundkörper der Übertragungsklappe angeformte Spritzgußteile gefertigt, wobei im Bereich des Spaltes ein Sockel aus dem Spritzgußmaterial an dem Grundkörper angeformt ist, in dem gleichfalls der Spalt ausgespart ist. Die Elastizität des Sockelmaterials kann bei plötzlich auftretenden großen Änderungen des statischen Drucks nachgeben und den Querschnitt zu einem sofortigen Druckausgleich freigeben. Die spaltförmige Formgebung des Durchbruchs verringert bzw. schließt den Durchtrittsquerschnitt nach dem Druckausgleich und hält den Spalt bei geringen statischen Druckunterschieden durch die elastischen Rückstelleigenschaften des Materials geschlossen. Auf diese Weise wird eine bestmögliche Abdichtung und damit optimale Geräuschübertragung durch das Schwingungssystem gewährleistet.
- Der Rahmen ist vorteilhaft in dem radialen Bereich zwischen dem Rand der Übertragungsklappe und der Innenseite des Gehäuses umlaufend als elastische Membran ausgebildet, welche einerseits eine freie Schwingung der Übertragungsklappe ermöglicht und andererseits hermetisch abdichtet. Der Rahmen und das Dichtungsprofil werden als Spritzgußteile aus elastischem Material an den Grundkörper der Übertragungsklappe angeformt. In dem mit elastischem Material umspritzten Bereich des Grundkörpers der Übertragungsklappe sind in dem Grundkörper voneinander beabstandet liegende Löcher eingebracht, welche bei einem Spritzvorgang mit dem Material durchsetzt werden und für einen Formschluß der elastischen Bauteile mit dem starren Plattenkörper sorgen. Die elastischen Bauteile beiderseits der Übertragungsklappe können in einem einzigen Spritzgußvorgang angeformt werden, indem die Löcher in dem Grundkörper mit dem elastischen Material durchspritzt werden. Die Löcher gewährleisten einen stabilen Formschluß der elastischen Teile mit dem Grundkörper, wodurch auf zusätzliche Haftmittel für die schwingfähigen, elastischen Bauteile verzichtet werden kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Geräuschübertragung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die flächige Erstreckung einer Übertragungsklappe.
- Die in
Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Übertragung von Motorgeräuschen in den Innenraum eines Fahrzeuges besteht aus einem Gehäuse 1, dessen Innenraum von einer Trennwand 2 in zwei Teilräume 3, 4 geteilt ist. Ein Teilraum 4 ist dabei über eine Rohrleitung 17 mit dem nicht dargestellten Innenraum eines Fahrzeuges geräuschübertragend verbunden. Der andere Teilraum 3 ist mit dem Ansaugrohr 16 des nicht dargestellten Verbrennungsmotors fluidisch verbunden, so daß in ihm der oszillierende Schalldruck des Ansauggeräusches des Motors herrscht. Die Übertragung des Ansaugschalls aus dem Anregungsraum 3 in den Ausgangsraum 4 des Gehäuses 1 erfolgt durch eine schwingfähige Übertragungsplatte 6, welche durch eine Lageröffnung 12 in der Trennwand 2 hindurchgeführt ist und sowohl den Anregungsraum 3 als auch den Ausgangsraum 4 durchsetzt und somit in zwei Teilvolumina 3, 3', 4, 4' teilt. - Die Übertragungsklappe 6 ist an ihrem Rand 10 in einem schwingfähigen Rahmen 7 aufgenommen, welcher als Spritzgußteil an dem Rand 10 der Übertragungsklappe 6 angeformt ist und als dünnwandige Membran 8 den Spalt zwischen der Übertragungsklappe 6 und dem Gehäuse 1 umlaufend abdichtet. Der Rahmen 7 ist mit einer Lippe 9 an dem Gehäuse 1 gehalten, wodurch der Rahmen 7 über die Membran 8 schwingfähig gegenüber dem Gehäuse 1 festgehalten ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1 zweiteilig ausgebildet, wobei der obere Gehäuseteil 1 und der untere Gehäuseteil 1' an einer Flanschebene mittels Verschraubung 18 zusammengefügt sind, wobei in der Flanschebene die Übertragungsklappe 6 angeordnet ist und so zwischen den Gehäuseteilen 1 die Dichtlippen 9 des Rahmens 7 eingespannt sind. Die Übertragungsklappe 6 ist im Bereich der Lageröffnung 12 mit einem T-förmigen Dichtungsprofil 11 schwingfähig gelagert, wobei das T-Profil 11 in einer umlaufenden Nutkante 13 der Lageröffnung 12 in der Trennwand formschlüssig gehalten ist. Das T-Dichtungsprofil 11 verschließt die Lageröffnung und trennt fluidisch den Anregungsraum 3 von dem Ausgangsraum 4.
- Während des Betriebes des Verbrennungsmotors entstehen aufgrund des in den Anregungsraum 3 übertragenden Ansaugschalls Druckdifferenzen zwischen den Teilräumen 3 und 3' beiderseits der Übertragungsklappe 6, wodurch die Übertragungsklappe 6 zu Schwingungen angeregt wird. Die Schwingungsanregung der Übertragungsklappe 6 im Anregungsraum 3 wird durch den gleichfalls schwingenden Teil der Übertragungsklappe 6 in den Ausgangsraum 4 übertragen, welcher den Ausgangsraum 4 teilt. Dabei wird die Schallübertragung durch Schwenkbewegungen der angeregten Übertragungsklappe 6 um die Neutralachse 5 der längsgestreckten T-Dichtungsprofile 11 gewährleistet.
- In die Übertragungsklappe 6 ist ein spaltförmiger Durchbruch 20 eingebracht, durch den die Räume 3, 3' beiderseits der Übertragungsklappe 6 in fluidischer Verbindung stehen. Der Spalt 20 sorgt für einen sofortigen Druckausgleich zwischen den Teilräumen 3, 3' beiderseits der Übertragungsklappe 6 bei Veränderungen des statischen Drucks, wodurch erreicht ist, daß die Übertragungsklappe 6 nur auf dynamischen Schalldruck anspricht. Eine Veränderung des Schwingungsverhaltens aufgrund von statischen Druckveränderungen, die sich auf die Qualität der Geräuschübertragung auswirkt, ist so zuverlässig ausgeschlossen.
- Die T-förmigen Dichtprofile 11 und der schwingfähige Rahmen 7 sind aus einem elastischen Material, insbesondere ein Elastomer, als Spritzgußteil an einem Grundkörper 22 der Übertragungsplatte angeformt. Eine formschlüssige Anbindung der Spritzgußteile ist durch Anbringung von Löchern 15 in dem starren Grundkörper 23 der Klappe 6 gegeben. Die Löcher 15 sind dabei voneinander beabstandet nahe des Randes 10 der Übertragungsklappe 6 angeordnet, an dem der Rahmen 7 beidseitig der Klappe 6 angeformt wird. Weitere Löcher 15 sind entsprechend im Bereich der Neutralachse 5 der zentralen Schwenklagerung der Klappe 6 vorgesehen, wo das T-förmige Dichtungsprofil 11 angeformt wird. Beim Spritzvorgang werden die Löcher mit dem Material durchspritzt, wodurch die Spritzgußelemente beiderseits der Übertragungsklappe 6 einteilig in Verbindung stehen und formschlüssig an dem Plattenkörper 23 gehalten sind.
-
Fig. 2 zeigt in Detailansicht die Übertragungsklappe 6 mit Rahmen 7 und T-Dichtungsprofil 11, welche aus Elastomeren bestehen und als Spritzgußteile an den Grundkörper 23 der Klappe 6 angeformt sind. Das Dichtungsprofil 11 und der Rahmen 7 können als gemeinsames Spritzgußteil einteilig angeformt werden. Der Rahmen 7 umschließt den Rand des Grundkörpers 23 umlaufend, so daß eine Erhebung 19 aus elastischem Material entsteht. Der Rahmen 7 geht über eine dünnwandige Membran 8 in die zuFig. 1 beschriebene Befestigungslippe 9 über, welche im zentralen Bereich der Übertragungsklappe 6 mit den Endabschnitten des T-Dichtungsprofils 11 vereinigt ist. Der Rahmen 7 überdeckt die im Grundkörper 23 angebrachten Löcher 15, wobei der Randbereich der Erhebung 19 zickzackförmig ausgestaltet ist, so daß nur die Löcher in dem Grundkörper 23 abgedeckt und mit Material durchsetzt sind. - Die Erhebung 19 aus elastischem Material ist über den Bereich des Grundkörpers 23 geführt, indem der Spalt 20 für den Druckausgleich angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführung befindet sich der Spalt 20 innerhalb der Kontur des Grundkörpers, ebenso wie in
Fig. 1 . Auf diese Weise ist im Bereich des Spaltes 20 ein Sockel 21 aus elastischem Material gebildet, in dem gleichfalls ein Spalt ausgespart ist. Der schmale Spalt ist im wesentlichen orthogonal zur Schwenkachse 5 der Übertragungsklappe 6 angeordnet. Der schmale, langgestreckte Querschnitt des Durchbruchs durch seine Formgebung als Spalt wird bei großen statischen Druckunterschieden beiderseits der Übertragungsklappe 6 aufgeweitet, so daß ein sofortiger Ausgleich der Druckunterschiede erfolgen kann. Nach dem Druckausgleich kehrt das elastische Material des Sockels 21 in die ursprüngliche Position zurück und verschließt den Spalt. - Der Spalt 20 als Durchbruch der Übertragungsklappe 6 ist in dem Abschnitt 22 der Übertragungsklappe 6 vorgesehen, welcher in Einbaulage der Übertragungsklappe 6 in den Anregungsraum 3 einragt (
Fig. 1 ). Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Übertragungsklappe 6 unter Abkopplung statischer Druckeinflüsse nur auf die Schallschwingungen des Motorgeräusches anspricht. Es wird daher unabhängig vom statischen Druck eine Gemischübertragung mit hoher Qualität ermöglicht.
Claims (10)
- Vorrichtung zur Geräuschübertragung in einem Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (1, 1'), in dem eine innere Trennwand (2) zwei Teilräume (3, 4) trennt, von denen ein Anregungsraum (3) mit einem Ansaugrohr (16) einer Brennkraftmaschine und ein Ausgangsraum (4) mit einem Innenraum des Kraftfahrzeuges schallübertragend verbindbar ist, mit einer durch eine Lageröffnung (12) der Trennwand (2) hindurchgeführten Übertragungsklappe (6), welche beiderseits der Trennwand (2) die Teilräume (3, 4) durchsetzt und an ihrem Rand (10) in einem schwingfähigen Rahmen (7) aufgenommen ist, welcher an einer Innenseite (23) des Gehäuses (1, 1') gehalten ist, wobei die Übertragungsklappe (6) im Bereich der Lageröffnung (12) mit einem die Lageröffnung (12) abdichtenden, schwingfähigen Dichtungsprofil (11) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Übertragungsklappe (6) ein Durchbruch (20) zum Druckausgleich vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (20) in einem dem Anregungsraum (3) zugeordneten Abschnitt (22) der Übertragungsklappe (6) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Druchbruch (20) elastisch verschließbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch als längs gestreckter Spalt (20) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (20) orthogonal zur Längsachse (5) des Dichtungsprofils (11) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (11) und der Rahmen (7) aus elastischem Material bestehen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (7) in dem radialen Bereich zwischen dem Rand (10) der Übertragungsklappe (6) und der Innenseite (23) des Gehäuses (1, 1') umlaufend als elastische Membran (8) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (7) und das Dichtungsprofil (11) als an einem Grundkörper (23) der Übertragungsklappe (6) angeformte Spritzgussteile gefertigt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (23) der Übertragungsklappe (6) im Bereich der angespritzten Bauteile (7, 11) Löcher (15) ausgespart sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Spaltes (20) ein Sockel (21) aus dem Spritzgussmaterial an dem Grundkörper (23) angeformt ist, in dem der Spalt (20) vorgesehen ist.
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