DE10164761A1 - Verfahren zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung

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Abstract

Es ist ein Verfahren zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung mit einer Trägerschicht (1), einer auf der Trägerschicht (1) angeordneten Schaumstoffschicht (2) und mindestens einer Sollbruchstelle angegeben, wobei in der Trägerschicht (1) mindestens eine Öffnung (6) an der Position der Sollbruchstelle gebildet wird, und Schaumstoff (20) auf die Trägerschicht (1) unter Bildung der Schaumstoffschicht (2) und unter Bildung einer Ausnehmung (9) aufgebracht wird, die sich von den Rändern (8) der Öffnung (6) in die Schaumstoffschicht (2) erstreckt, wobei der Schaumstoff (20) in einen Zwischenraum zwischen der Trägerschicht (1) und einer mit einer Aufreißstelle (10) versehenen Deckschicht (3; 11) eingebracht wird, die Deckschicht (11) in einer Schäumform befestigt wird und vor dem Einbringen der Schaumstoffschicht in den Zwischenraum die Aufreißstelle (10) mit einem abdichtenden Schutzfilm bedeckt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Airbag- Abdeckung, eine Airbag-Abdeckung und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung, sowie einen Einsatz für ein Schäumwerkzeug.
  • Airbag-Systeme werden in Kraftfahrzeugen als Sicherheitsvorrichtungen eingebaut, um bei einer starken Kollision des Kraftfahrzeuges den Körper und insbesondere den Kopf eines Fahrzeuginsassen abzufangen und dadurch schwere Verletzungen zu verhindern. Ein derartiges Airbag- System weist als Hauptkomponenten den sich bei einer Kollision aufblähenden Airbag, einen pyrotechnischen Gasgenerator, der bei einer Kollision gezündet wird und das zum Aufblähen des Airbags notwendige Gas liefert, eine Auslöse-Sensorik zum Zünden des Gasgenerators und eine Airbag-Abdeckung auf. Letztere bedeckt den vor einer Kollision zusammengefalteten Airbag und öffnet sich im Falle einer Auslösung des Airbags infolge der dabei auftretenden Kräfte an einer oder mehreren Sollbruchstellen.
  • Die Airbag-Abdeckung kann als Lenkradnaben-Abdeckung, als Teil des Armaturenbretts oder als Teil einer Tür-Innenverkleidung ausgebildet sein. Die Sollbruchstellen bestehen meist aus Materialschwächungen, beispielsweise aus linienförmigen Perforierungen in der Airbag- Abdeckung, die für die Fahrzeuginsassen nicht sichtbar sind und für sogenannte verdeckte Airbag-Türen verwendet werden.
  • Es sind Airbag-Abdeckungen bekannt, die aus einer inneren Trägerschicht und einer auf der Trägerschicht angeordneten Schaumstoffschicht bestehen, auf der eine im Fahrzeuginnenraum sichtbare, äußere Deckschicht vorgesehen ist. Die Sollbruchstellen bestehen aus verdeckten Perforierungen, die von der Innenseite der Trägerschicht durch die Trägerschicht und die Schaumstoffschicht bis knapp unter die Deckschicht verlaufen. Derartige Perforierungen werden von innen in die Airbag-Abdeckung mechanisch eingebracht, z. B. gestanzt, geschnitten oder gefräst. Letzteres führt zu dem Nachteil, dass die perforierten Teile nach dem Fräsen gereinigt werden müssen. Stanzen, Schneiden oder Fräsen erzeugt offene Zellen im Schaum bzw. Schaumstoff an der Oberfläche der Perforation der Schaumstoffschicht. Daher kann es beim Auslösen des Airbags und Öffnen der Airbag-Abdeckung zu unerwünschter Bildung von Staub und Schaumstoffpartikeln kommen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer verbesserten Airbag-Abdeckung, eine verbesserte Airbag-Abdeckung und eine Vorrichtung zum Herstellen der verbesserten Airbag-Abdeckung anzugeben.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, daß in der Trägerschicht mindestens eine Öffnung an der Position der Sollbruchstelle gebildet wird, und Schaumstoff auf die Trägerschicht unter Bildung der Schaumstoffschicht und unter Bildung einer Ausnehmung aufgebracht wird, die sich von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Öffnung der Trägerschicht während oder nach dem Formen der Trägerschicht gebildet werden. Die Ausnehmung entsteht im Bereich der Öffnung der Trägerschicht und bildet mit dieser die Sollbruchstelle. Da die Ausnehmung in der Schaumstoffschicht beim Aufbringen des Schaumstoffs auf die Trägerschicht vorgesehen wird, erübrigt sich eine mechanische Erzeugung einer Perforation in der Schaumstoffschicht, z. B. durch Schneiden. Zudem werden, da der Schaumstoff unter Bildung der Ausnehmung aushärtet, an deren Oberfläche im wesentlichen geschlossene Schaumstoffzellen gebildet. Infolgedessen wird die Erzeugung von Staub und Schaumstoffpartikeln beim Öffnen der Airbag-Abdeckung vermieden.
  • Der Schaumstoff kann auch in die Öffnung eingebracht werden. Dabei kann die Ausnehmung derart gebildet werden, dass sie sich von der Seite der Trägerschicht, die der Schaumstoffschicht entgegengesetzt angeordnet ist, durch die Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Infolgedessen sind die Ränder der Öffnung mit Schaumstoff bedeckt, wodurch eine Beschädigung des Airbags durch die Ränder der Trägerschicht beim Entfalten des Airbags vermieden wird.
  • Die Ausnehmung kann derart gebildet werden, dass sie sich von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht verjüngt. So kann auf einfache Weise eine im Fahrzeuginnenraum unsichtbare Sollbruchstelle erzeugt werden.
  • Die Ausnehmung kann unter Verwenden eines Schäumwerkzeugs gebildet werden, das einen Vorsprung aufweist, der während der Bildung der Ausnehmung durch die Öffnung ragt und eine der Ausnehmung entsprechende Form aufweist. Die Ausnehmung wird somit beim Aushärten des Schaums in Kontakt mit dem Vorsprung gebildet. Die Schaumstoffzellen an der Oberfläche der Ausnehmung sind daher geschlossen. Zudem dichtet der Vorsprung die Öffnung der Trägerschicht beim Schäumvorgang ab, so dass ein Schaum-Leck durch die Öffnung in das Schäumwerkzeug vermieden wird.
  • Der Schaumstoff kann in einen Zwischenraum zwischen der Trägerschicht und einer Deckschicht eingebracht werden. So kann eine verdeckte Sollbruchstelle erzeugt werden, die sich unter einer dekorativen Deckschicht beindet.
  • Die Trägerschicht kann in ein Verkleidungselement integriert gebildet werden. Durch die integrierte Bildung der Trägerschicht in einem Verkleidungselement wird die Anzahl der Komponenten für das Airbag-System und damit auch die Anzahl der Herstellungsschritte verringert.
  • Die Trägerschicht kann mit einer Verstärkung für den Airbag versehen werden. Diese Verstärkung kann beispielsweise eine auf der Innenseite der Trägerschicht vorgesehene Schicht eines Materials sein, das härter ist, als das Material der Trägerschicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einer Airbag-Abdeckung mit einer Trägerschicht, einer auf der Trägerschicht angeordneten Schaumstoffschicht und mindestens einer Sollbruchstelle, die Trägerschicht mindestens eine Öffnung an der Position der Sollbruchstelle aufweist und Schaumstoff auf der Trägerschicht derart vorgesehen ist, dass sich eine Ausnehmung von Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Die Ausnehmung befindet sich daher im Bereich der Öffnung der Trägerschicht und bildet mit dieser die Sollbruchstelle.
  • Die Oberfläche der Ausnehmung kann im wesentlichen aus geschlossenen Schaumzellen bestehen. Infolgedessen wird die Erzeugung von Staub und Schaumstoffpartikeln beim Öffnen der Airbag-Abdeckung vermieden.
  • Der Schaumstoff kann auch in der Öffnung vorgesehen sein. So kann eine Ausnehmung vorgesehen sein, die sich von der Seite der Trägerschicht, die der Schaumstoffschicht entgegengesetzt angeordnet ist, durch die Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Infolgedessen sind die Ränder der Öffnung mit Schaumstoff bedeckt, wodurch eine Beschädigung des Airbags durch die Ränder der Trägerschicht beim Entfalten des Airbags vermieden wird.
  • Die Ausnehmung kann sich von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht verjüngen. Erstreckt sich die Ausnehmung z. B. bis zur äußeren Oberfläche der Schaumstoffschicht, ohne die Oberfläche zu durchdringen, wird auf einfache Weise eine im Fahrzeuginnenraum unsichtbare Sollbruchstelle gebildet.
  • Auf der Seite der Schaumstoffschicht, die der Trägerschicht entgegengesetzt angeordnet ist, kann eine Deckschicht vorgesehen sein. So ist die Sollbruchstelle durch eine dekorative Deckschicht verdeckt und im Fahrzeuginnenraum unsichtbar.
  • Auf der Seite der Schaumstoffschicht, die der Trägerschicht entgegengesetzt angeordnet ist, kann eine Deckschicht vorgesehen sein, die an der Position der Sollbruchstelle eine Aufreißstelle aufweist. Dies erleichtert das Öffnen der Airbag-Abdeckung bei einer Auslösung des Airbags.
  • Die Trägerschicht kann in ein Verkleidungselement integriert gebildet sein. Ferner kann die Trägerschicht mit einer Verstärkung für den Airbag versehen sein. Die Verstärkung ist beispielsweise ein Blech, das in das Verkleidungselement eingespritzt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung, die eine Trägerschicht, eine auf der Trägerschicht angeordnete Schaumstoffschicht und mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, wobei in der Trägerschicht an der Position der Sollbruchstelle eine Öffnung vorgesehen ist, mit einem Schäumwerkzeug zum Aufbringen von Schaumstoff auf die Trägerschicht versehen ist, das ein Mittel zum Bilden einer Ausnehmung im Schaumstoff aufweist, die sich von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Aufgrund des Mittels zum Bilden der Ausnehmung wird diese beim Aushärten des Schaums gebildet. Die Schaumstoffzellen an der Oberfläche der Ausnehmung sind daher geschlossen.
  • Das Schäumwerkzeug kann zum Einbringen des Schaumstoffs in die Öffnung ausgebildet sein. Zudem kann das Mittel zum Bilden der Ausnehmung derart ausgebildet sein, dass sich die Ausnehmung von der Seite der Trägerschicht, die entgegengesetzt zur Schaumstoffschicht angeordnet ist, durch die Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Aufgrund dessen kann eine Airbag-Abdeckung gebildet werden, bei der die Ränder der Öffnung mit Schaumstoff bedeckt sind, wodurch eine Beschädigung des Airbags durch die Ränder der Trägerschicht beim Entfalten des Airbags vermieden wird.
  • Das Mittel zum Bilden der Ausnehmung kann derart ausgebildet sein, dass sich die Ausnehmung von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht verjüngt. Dies ermöglicht die Bildung einer Airbag-Abdeckung mit einer Sollbruchstelle, die durch die äußere Oberfläche der Schaumstoffschicht verdeckt ist.
  • Das Mittel zum Bilden der Ausnehmung kann derart ausgebildet sein, dass es durch die Öffnung der Trägerschicht passt, und eine der Ausnehmung entsprechende Form aufweist. Infolgedessen kann das Mittel die Öffnung der Trägerschicht beim Schäumvorgang abdichten, so dass beim Aufbringen des Schaumstoffs ein Schaum-Leck durch die Öffnung in das Schäumwerkzeug vermieden wird. Dabei kann das Mittel zum Bilden der Ausnehmung ein Vorsprung in der Wand des Schäumwerkzeugs sein.
  • Zudem kann das Mittel zum Bilden der Ausnehmung ein Vorsprung eines TPE-Einsatzes (Tetraphenylethylen) für das Schäumwerkzeug sein. Daher kann ein herkömmliches Schäumwerkzeug auf einfache Weise für die Erzeugung der erfindungsgemäßen Airbag-Abdeckung umgerüstet werden.
  • Das Material TPE führt zu dem Vorteil, dass bei Verwendung z. B. eines PUR(Polyurethan)-Schaumstoffs an der Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung und dem Schaumstoff eine ausreichende Trennung der Materialien erfolgt. So wird ein Haften der Schaumstoffschicht an dem Vorsprung vermieden, das beim Entfernen der Airbag-Abdeckung nachteilig sein könnte. Zudem wird durch die Trennung der Materialien an der Oberfläche der Ausnehmung die Bildung von im wesentlichen geschlossenen Schaumstoffzellen gefördert.
  • Das Schäumwerkzeug kann zum Einbringen des Schaumstoffs in einen Zwischenraum zwischen der Trägerschicht und einer Deckschicht ausgebildet sein. Daher kann mit dem Schäumwerkzeug eine verdeckte Sollbruchstelle erzeugt werden, die sich unter einer dekorativen Deckschicht befindet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe dadurch einen Einsatz für ein Schäumwerkzeug gelöst, der einen Vorsprung zum Bilden einer Ausnehmung im Schaumstoff aufweist. Damit kann ein herkömmliches Schäumwerkzeug auf einfache Weise umgerüstet werden.
  • Der Einsatz kann aus TPE gebildet sein. Wird der Einsatz in einem Verfahren verwendet, in dem beispielsweise PUR(Polyurethan)-Schaum verarbeitet wird, bewirkt das Material TPE eine Trennung des Vorsprungs vom Schaumstoff. Dies unterstützt die Bildung von geschlossenen Schaumstoffzellen an der Oberfläche der Ausnehmung. Zudem wird das Entfernen des im Schäumwerkzeug hergestellten Produktes erleichtert.
  • Zudem kann der Einsatz mittels Vakuum an dem Schäumwerkzeug fixierbar sein. Dadurch wird eine einfache Befestigung des Einsatzes im Schäumwerkzeug realisiert.
  • Der Einsatz kann Abstandshalter zum Einstellen eines Zwischenraumes zwischen dem Schäumwerkzeug und dem Einsatz und zum Fixieren des Einsatzes mittels Vakuum an dem Schäumwerkzeug aufweisen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass zwischen dem Einsatz und dem Schäumwerkzeug ein Vakuum angelegt wird, das zum gleichmäßigen Fixieren des Einsatzes ausreicht.
  • Der Einsatz kann zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung, die eine Trägerschicht, eine auf der Trägerschicht angeordnete Schaumstoffschicht und mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, wobei in der Trägerschicht an der Position der Sollbruchstelle eine Öffnung vorgesehen ist, gebildet sein, wobei der Vorsprung derart ausgebildet ist, daß sich die Ausnehmung von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. So kann mit dem Einsatz eine Airbag-Abdeckung gebildet werden, bei der die Ränder der Öffnung mit Schaumstoff bedeckt sind, wodurch eine Beschädigung des Airbags durch die Ränder der Trägerschicht beim Entfalten des Airbags vermieden wird.
  • Der Vorsprung kann derart ausgebildet sein, daß sich die Ausnehmung von der Seite der Trägerschicht, die entgegengesetzt zur Schaumstoffschicht angeordnet ist, durch die Öffnung in die Schaumstoffschicht erstreckt. Der Vorsprung kann auch derart ausgebildet sein, daß sich die Ausnehmung von den Rändern der Öffnung in die Schaumstoffschicht verjüngt. Ferner kann der Vorsprung derart ausgebildet sein, daß er durch die Öffnung der Trägerschicht passt, und eine der Ausnehmung entsprechende Form aufweist. Durch diese Ausführungen des Vorsprungs werden die oben für das Mittel zum Bilden der Ausnehmung geschilderten Vorteile entsprechend realisiert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung mit einer erfindungsgemäßen Airbag- Abdeckung,
  • Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Airbag-Abdeckung, und
  • Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Airbag-Abdeckung.
  • Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung in einem Stadium des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem die in Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsform der Airbag-Abdeckung bereits gefertigt, aber noch nicht aus der Vorrichtung gelöst ist.
  • Die in Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Airbag-Abdeckung besteht aus einer Trägerschicht 1, einer darauf angeordneten Schaumstoffschicht 2 und einer Deckschicht 3. Die Schaumstoffschicht 2 und die Deckschicht 3 bestehen aus Polyurethan (PUR). Die freien Seiten der Deckschicht 3 und der Trägerschicht 1 bilden eine Innenseite 4 bzw. eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Außenseite 5 der Airbag-Abdeckung. Die Trägerschicht 1 enthält mindestens eine Öffnung 6, deren Ränder 7 vollständig mit Schaumstoff 20, d. h. PUR- Schaumstoff, bedeckt sind. Die Ränder 7 bilden mit der Innenseite 4 Kanten 8. Innerhalb der Öffnung 6 und in der Schaumstoffschicht 2 ist eine keilförmige Ausnehmung 9 im Schaumstoff 20 vorgesehen. Die Ausnehmung 9 erstreckt sich ausgehend von den Kanten 8 bis in die Schaumstoffschicht 2, in der sie knapp unterhalb der Deckschicht 3 endet. So ist die Ausnehmung 9 von der Außenseite 5 her nicht sichtbar. Die Öffnung 5 und die Ausnehmung 8 führen zu einer Materialschwächung in der Airbag-Abdeckung, die als Sollbruchstelle dient.
  • In der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der Airbag-Abdeckung ist anstelle der Deckschicht 3 eine Deckschicht 11 vorgesehen, die an der Sollbruchstelle zusätzlich eine Aufreißstelle 10 aufweist. Die Aufreißstelle 10 besteht aus einer Perforation der Deckschicht 11, die auf der Seite der Deckschicht 11 vorgesehen ist, die der Schaumstoffschicht 2 zugewandt ist. Die Aufreißstelle 10 ist daher ebenfalls nicht von der Außenseite 5 her sichtbar und stellt ein Aufreißen der Deckschicht 11 an der Sollbruchstelle und somit ein problemloses Öffnen der Airbag-Abdeckung im Falle einer Fahrzeug-Kollision sicher.
  • Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung und die darin eingesetzte erste Ausführungsform der Airbag-Abdeckung sind in Fig. 1 dargestellt. Die Ausführungsform der Vorrichtung besteht aus einem Oberteil 12 einer Schäumform, das auf die Trägerschicht 1 aufgesetzt werden kann, um diese mit der Schaumstoffschicht 2 zu beschichten. Das Oberteil 12 ist mit einem TPE (Tetraphenylethylen)-Einsatz 13 versehen, der über einen Kanal 14 mittels Vakuum an dem Oberteil 12 fixiert werden kann. Der TPE-Einsatz 13 weist einen keilförmigen Vorsprung 15 auf, dessen Form die Ausnehmung 9 bildet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Oberteil 12, an dem der TPE-Einsatz 13 fixiert ist, auf die Trägerschicht 1 derart aufgesetzt, dass der Vorsprung 15 durch die Öffnung 6 ragt. Die Deckschicht 3 aus PUR wird an einem nicht gezeigten Unterteil der Schäumform befestigt. Das Oberteil 12 und das Unterteil werden aufeinander zu bewegt und zwischen der Trägerschicht 1 und der Deckschicht 3 wird ein Zwischenraum eingestellt, der der gewünschten Dicke der Schaumstoffschicht 2 entspricht. Anschließend wird Schaumstoff 20, d. h. PUR-Schaumstoff, in den Zwischenraum und damit auch in die Öffnung 6 eingebracht. Die Ausnehmung 9 wird durch Aushärten des Schaumstoffs aus PUR in Kontakt mit dem Vorsprung 15 aus TPE gebildet. Dadurch entstehen an der Oberfläche der Ausnehmung 9 geschlossene Schaum- bzw. Schaumstoffzellen. Der Vorsprung 15 verhindert zudem, dass ein Schaumleck entsteht und Schaumstoff zwischen den TPE-Einsatz 13 und die Trägerschicht 1 dringt.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung der zweiten Ausführungsform der Airbag-Abdeckung wird anstelle der Deckschicht 3 eine Deckschicht 11 verwendet, die mit der Aufreißstelle 10 versehen ist. Die Deckschicht 11 wird so an dem Unterteil befestigt, dass die Aufreißstelle 10 zur Trägerschicht 1 hin ausgerichtet ist. Um zu verhindern, dass beim Schäumvorgang Schaumstoff in die Aufreißstelle 10 eindringt, wird die Aufreißstelle 10 zuvor mit einem abdichtenden Schutzfilm (nicht gezeigt) bedeckt. Bezugszeichenliste 1 Trägerschicht
    2 Schaumstoffschicht
    3 Deckschicht
    4 Innenseite
    5 Außenseite
    6 Öffnung
    7 Rand
    8 Kante
    9 Ausnehmung
    10 Aufreißstelle
    11 Deckschicht
    12 Oberteil
    13 TPE-Einsatz
    14 Kanal
    15 Vorsprung
    20 Schaumstoff

Claims (1)

1. Verfahren zum Herstellen einer Airbag-Abdeckung mit einer Trägerschicht (1), einer auf der Trägerschicht (1) angeordneten Schaumstoffschicht (2) und mindestens einer Sollbruchstelle, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Trägerschicht (1) mindestens eine Öffnung (6) an der Position der Sollbruchstelle gebildet wird, und
Schaumstoff (20) auf die Trägerschicht (1) unter Bildung der Schaumstoffschicht (2) und unter Bildung einer Ausnehmung (9) aufgebracht wird, die sich von den Rändern (8) der Öffnung (6) in die Schaumstoffschicht (2) erstreckt,
wobei der Schaumstoff (20) in einen Zwischenraum zwischen der Trägerschicht (1) und einer mit einer Aufreißstelle (10) versehenen Deckschicht (3; 11) eingebracht wird,
die Deckschicht (11) in einer Schäumform befestigt wird und vor dem Einbringen der Schaumstoffschicht in den Zwischenraum die Aufreißstelle (10) mit einem abdichtenden Schutzfilm bedeckt wird.
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