DE102008046697B4 - Kickdown-Schalter für Fahrpedalvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Kickdown-Schalter (100) einer Fahrpedalvorrichtung, der umfasst: ein Schaltergehäuse (110), das an einem Pedalarm (20) befestigt ist und einen Gehäusevorsprung (112) aufweist, der von einer Innenwand hiervon zu einem inneren Aufnahmeraum (111) vorsteht; einen Schalterhebel (120), der im Schaltergehäuse (110) so vorgesehen ist, dass er bei der Betätigung des Pedalarms (20) mit dem Gehäusevorsprung (112) in Kontakt gelangt; und ein Federelement (130), wovon ein Ende an dem Schaltergehäuse (110) und das andere Ende an dem Schalterhebel (120) befestigt sind, so dass das Federelement (130) eine elastische Gegenkraft auf den Schalterhebel (120) ausübt, um für einen Fahrer über den Pedalarm (20) ein Gefühl für einen Kickdown-Vorgang zu schaffen, wenn der Gehäusevorsprung (112) und der Schalterhebel (120) miteinander in Kontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterhebel (120) umfasst: einen ersten Hebel (121), der einen ersten Hebelvorsprung (121a) aufweist, der bei der Betätigung des Pedalarms (20) mit einem...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kickdown-Schalter einer Fahrpedalvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wenn ein Fahrzeug etwa vor dem Auffahren auf eine Autobahn schnell eine hierfür normale Geschwindigkeit erreichen soll oder ein vorausfahrendes Fahrzeug überholen soll, d. h. wenn ein Fahrzeug schnell beschleunigt werden soll, werden im Allgemeinen Kickdown-Schalter verwendet, um allen Arten von Fahrzeugen ein schnelleres Fahren zu ermöglichen. Wenn ein Fahrer schnell auf ein Fahrpedal tritt und daher eine Drosselklappe vollständig geöffnet wird, wird das Fahrzeug anschließend schnell beschleunigt, wobei ein Getriebe entweder automatisch in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird (Fahrzeug mit Automatikgetriebe) oder von Hand heruntergeschaltet wird (Fahrzeug mit Schaltgetriebe).
  • In den letzten Jahren ist in alle Arten von Fahrzeugen mit Automatikgetriebe die oben erwähnte Kickdown-Funktion aufgenommen worden, jedoch ist eine Funktion, die einem Fahrer über ein Fahrpedal einen Kickdown-Vorgang wahrnehmen lässt, bisher unzureichend entwickelt worden. Aus diesem Grund wurde aktiv nach der Funktion geforscht, die einem Fahrer einen Kickdown-Vorgang wahrnehmen lässt.
  • In Dokument GB 2 361 760 A ist eine Fahrpedaleinrichtung mit einem Kickdown-Schalter beschrieben. Der Kickdown-Schalter umfasst eine Kolben-Zylinder-Einrichtung, wobei der Kolben im Zylinder durch ein Federelement beaufschlagt gelagert ist. Die Kolben-Zylinder-Einrichtung ist in einem Schaltergehäuse angebracht, das an einem Pedalarm befestigt ist. Während eines Beschleunigungsvorgangs wird das Federelement komprimiert, bis der Kolben mit seiner Oberfläche beim Kickdown-Punkt an einen Anschlag gelangt, wobei der Fahrer einen Widerstand wahrnimmt. Allerdings beeinflusst das Federelement des Kickdown-Schalters das Gefühl beim Betätigen des Fahrpedals auch während eines Beschleunigungsvorgangs, selbst wenn kein Kickdown-Vorgang ausgeführt wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kickdown-Schalter für eine Fahrpedalvorrichtung zu schaffen, die einem Fahrer während der Fahrt einen Kickdown-Vorgang in verbesserter Weise wahrnehmen lässt, um dadurch die Vorgangswahrnehmung des Fahrers zu verbessern, eine Ermüdung zu verringern und sowohl eine Stabilität als auch eine Einsparung zu erzielen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kickdown-Schalter für einen Fahrpedalvorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß Anspruch 1 der Erfindung umfasst ein Kickdown-Schalter einer Fahrpedalvorrichtung ein Schaltergehäuse, einen Schalterhebel und ein Federelement. Das Schaltergehäuse ist an einem Pedalarm befestigt und umfasst einen Gehäusevorsprung, der von einer Innenwand hiervon in einen inneren Aufnahmeraum vorsteht. Der Schalterhebel ist in dem Schaltergehäuse so vorgesehen, dass er bei einer Betätigung des Pedalarms mit dem Pedalarm-Gehäuse und mit dem Gehäusevorsprung in Kontakt gelangt. Das eine Ende des Federelements ist an dem Schaltergehäuse, das andere Ende ist an dem Schalterhebel befestigt, so dass das Federelement eine elastische Rückstellkraft auf den Schalterhebel ausübt, um für einen Fahrer über den Pedalarm eine Wahrnehmung des Kickdown-Vorgangs zu ermöglichen, wenn der Gehäusevorsprung und der Schalterhebel miteinander in Kontakt gelangen.
  • Der Kickdown-Schalter ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterhebel umfasst:
    einen ersten Hebel, der einen ersten Hebelvorsprung aufweist, der bei der Betätigung des Pedalarms mit einem Pedalarmgehäuse in Kontakt gelangt und wovon ein Ende an dem Schaltergehäuse angelenkt ist, so dass der erste Hebel in den Aufnahmeraum gedreht wird, wenn das Pedalarmgehäuse und der erste Hebelvorsprung miteinander in Kontakt gelangen; und
    einen zweiten Hebel, wovon ein Ende an dem ersten Hebel angelenkt ist und der einen zweiten Hebelvorsprung aufweist, der von seinem anderen Ende vorsteht und mit dem Gehäusevorsprung in Kontakt gelangt.
  • Der Kickdown-Schalter gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist an einer Fahrpedalvorrichtung montiert und schafft für einen Fahrer je nach Betätigung des Pedalarms ein Gefühl für einen Kickdown-Vorgang, wodurch das Vorgangswahrnehmung verbessert wird, eine Ermüdung verringert wird und sowohl eine Stabilität als auch eine Einsparung erzielt werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
  • 1 und 2 Ansichten, die einen Kickdown-Schalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen, der an einer Fahrpedalvorrichtung montiert ist;
  • 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Kickdown-Schalters gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine Querschnittsansicht des zusammengefügten Kickdown-Schalters gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5 und 6 Ansichten, die den Betrieb des Kickdown-Schalters gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
  • Nun wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
  • Ein Kickdown-Schalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist an einer Fahrpedalvorrichtung montiert, die eine Vorrichtung ist, die die Vorgangswahrnehmung für den Fahrer verbessern, eine Ermüdung verringern und sowohl eine Einsparung als auch eine Stabilität erzielen kann.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Fahrpedalvorrichtung ein Pedalarmgehäuse 10, das an einem (nicht gezeigten) Armaturenbrett auf einer Höhe unterhalb eines Fahrersitzes befestigt ist, und einen Pedalarm 20, wovon ein Ende an dem Pedalarmgehäuse 10 drehbar angelenkt ist und wovon das andere Ende einteilig mit einem Pedal 21 ausgebildet ist.
  • An dem Pedalarm 20 ist ein Kickdown-Schalter 100 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung befestigt.
  • Der Kickdown-Schalter 100 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Schaltergehäuse 110, einen Schalterhebel 120, ein Federelement 130 und ein Geräuschreduzierungselement 140. Das Schaltergehäuse 110 ist an dem Pedalarm 20 befestigt und umfasst einen Gehäusevorsprung 112, der von seiner Innenwand in einen inneren Aufnahmeraum 111 vorsteht. Der Schalterhebel 120 ist im Schaltergehäuse 110 so vorgesehen, dass er bei der Betätigung des Pedalarms 20 mit dem Pedalarmgehäuse 10 und mit dem Gehäusevorsprung 112 in Kontakt gelangt. Die beiden Enden des Federelements 130 sind am Schaltergehäuse 110 bzw. am Schalterhebel 120 so befestigt, dass das Federelement eine elastische Rückstellkraft für den Schalterhebel 120 schafft, um für einen Fahrer über den Pedalarm 20 ein Gefühl für einen Kickdown-Vorgang zu schaffen, wenn der Gehäusevorsprung 112 und der Schalterhebel 120 miteinander in Kontakt gelangen. Das Geräuschreduzierungselement ist innerhalb des Federelements 130 angeordnet, um das Geräusch zu reduzieren, das durch eine Resonanz verursacht wird, die entsteht, wenn die Länge des Federelements 130 aufgrund der Betätigung des Schalterhebels 120 schnell geändert wird.
  • Wenn der Pedalarm 20 in Bezug auf das Pedalarmgehäuse 10 geschwenkt wird, weist ein Teil des Pedalarms 20 zu einem Abschnitt 11 des Pedalarmgehäuses 10, das an dem Armaturenbrett auf einer Höhe unterhalb des Fahrersitzes befestigt ist. Das Pedalarmgehäuse 10 ist an diesem Abschnitt 11 befestigt.
  • Das Schaltergehäuse 110 ist in einen (nicht gezeigten) Aufnahmeraum eingesetzt, der im Pedalarm 20 ausgebildet ist, und mit dem Pedalarm verschweißt, wodurch es am Pedalarm 20 befestigt ist.
  • Das Schaltergehäuse 110 hat eine rechtwinklige, parallelepipedische äußere Form, wobei der im Schaltergehäuse ausgebildete Aufnahmeraum 111 zum Pedalarmgehäuse 10 offen ist.
  • Im Schaltergehäuse 110 sind Scharnierlöcher 113 vorgesehen, die dazu verwendet werden, das Schaltergehäuse 110 mit dem Schalterhebel 120 zu verbinden.
  • Der Schalterhebel 120 umfasst einen ersten Hebel 121 und einen zweiten Hebel 122. Der erste Hebel umfasst einen ersten Hebelvorsprung 121a, der mit dem Pedalarmgehäuse 10 während der Betätigung des Pedalarms 20 in Kontakt gelangt. Ein Ende des ersten Hebels ist am Schaltergehäuse 110 angelenkt, so dass der erste Hebel im Aufnahmeraum 111 gedreht werden kann, wenn das Pedalarmgehäuse 10 und der erste Hebelvorsprung 121a miteinander in Kontakt gelangen. Ein Ende des zweiten Hebels ist am ersten Hebel 121 angelenkt und ein zweiter Hebelvorsprung 122a, der mit dem Gehäusevorsprung 112 in Kontakt gelangt, steht von seinem anderen Ende vor.
  • In die Scharnierlöcher 113, die im Schaltergehäuse 110 ausgebildet sind, sind Scharniervorsprünge 121b, die von beiden Oberflächen eines Endes des ersten Hebels 121 vorstehen, eingesetzt.
  • Die beiden Enden des Federelements 130 sind an Federvorsprüngen 114 und 122b angebracht, die am Schaltergehäuse 110 bzw. am zweiten Hebel 122 ausgebildet sind, so dass das Federelement eine geradlinige Form hat.
  • Scharniervorsprünge 121c stehen von beiden Oberflächen eines Abschnitts des ersten Hebels 121 benachbart zum ersten Hebelvorsprung 121a vor, außerdem sind an einem Ende des zweiten Hebels 122 hakenförmige Scharniernuten 122c ausgebildet, die an Scharniervorsprüngen 121c angebracht sind und dem ersten Hebel 121 zugewandt sind.
  • Ein Gehäusevorsprung 112 ist so ausgebildet, dass er einen schrägen Abschnitt 112a, einen maximal vorspringenden Abschnitt 112b und einen Abschnitt 112c mit abnehmendem Vorsprung umfasst. Der schräge Abschnitt steht von der Innenwand des Schaltergehäuses 110 schräg vor und ermöglicht einem Fahrer über den Pedalarm 20 wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt ein Kickdown-Startabschnitt ist, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung 122a in Kontakt gelangt. Der maximal vorspringende Abschnitt 112b geht aus dem schrägen Abschnitt 112a kontinuierlich hervor und ermöglicht einem Fahrer wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt ein Abschnitt für maximalen Kickdown ist, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung 122a in Kontakt gelangt. Der Abschnitt 112c mit abnehmendem Vorsprung geht aus dem maximal vorspringenden Abschnitt 112b kontinuierlich hervor und ermöglicht einem Fahrer wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt einer maximalen Drehung des Pedalarms 20 entspricht, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung 122a in Kontakt gelangt. Eine Nut 115, in die der zweite Hebelvorsprung 122a eingesetzt wird, wenn der erste Hebelvorsprung 121a nicht mit dem Pedalarmgehäuse 10 in Kontakt gelangt, ist an einem Abschnitt der Innenwand des Schaltergehäuses 110 ausgebildet, der mit dem geneigten Abschnitt 112a verbunden ist.
  • Ein Geräuschreduzierungselement 140 ist aus Ethylenpropylen-Gummi (EPDM) hergestellt, der eine ausgezeichnete Schwingungsisolation und Geräuschreduzierung bietet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt.
  • Das Geräuschreduzierungselement 140 kann auch aus einem Schaumstoff hergestellt sein.
  • Nun wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • In 4 wird auf ein Pedal 21 keine Kraft ausgeübt, so dass der Pedalarm 20 in Bezug auf das Pedalarmgehäuse 10 nicht gedreht wird.
  • In diesem Fall ist ein erster Hebelvorsprung 121a des ersten Hebels 121 von dem Pedalarmgehäuse 10 beabstandet und ist ein zweiter Hebelvorsprung 122a des zweiten Hebels 122 in die Nut 115 eingesetzt, die an der Innenwand des Schaltergehäuses 110 ausgebildet ist.
  • Falls in diesem Zustand auf das Pedal 21 eine Kraft ausgeübt wird und der Pedalarm 20 in Bezug auf das Pedalarmgehäuse 10 aufgrund der ausgeübten Kraft gedreht wird, gelangt der erste Hebelvorsprung 121a mit dem Pedalarmgehäuse 10 in Kontakt.
  • In diesem Fall wird der erste Hebel 121 um die Scharniervorsprünge 121b aus der in 4 gezeigten Position im Gegenuhrzeigersinn gedreht, während der zweite Hebel 122, der mit dem ersten Hebel über Scharniervorsprünge 121c verbunden ist, aus der in 4 gezeigten Position nach oben bewegt wird.
  • Daher wird der in die Nut 115 eingesetzte zweite Hebelvorsprung 122a aus der Nut 115 bewegt, um mit dem schrägen Abschnitt 112a des Gehäusevorsprungs 112 in Kontakt zu gelangen.
  • Wenn der Gehäusevorsprung 112 mit dem schrägen Abschnitt 112a in Kontakt gelangt, wird das obere Ende des zweiten Hebels 122 aus der in 4 gezeigten Position entgegen der Kraft des Federelements 130 geringfügig nach links bewegt, wobei die Rückstellkraft des Federelements 130 erneut an dem zweiten Hebel 122 übertragen wird.
  • Die Rückstellkraft des Federelements 130, die an den zweiten Hebel 122 übertragen wird, wird an das Pedalarmgehäuse 10 übertragen. Da jedoch das Pedalarmgehäuse 10 am Armaturenbrett befestigt ist, wird das Pedalarmgehäuse 10 nicht verschoben. Statt dessen wird die Kraft, die das Pedalarmgehäuse 10 verschiebt, im Wesentlichen am Schaltergehäuse 110 als eine Gegenkraft erzeugt.
  • In diesem Fall wird die Gegenkraft über den Pedalarm 20 an den Fahrer übertragen, so dass der Fahrer über dem Pedalarm 20 wahrnehmen kann, dass der momentane Zeitpunkt der Kickdown-Startzeitpunkt ist.
  • In diesem Zustand tritt der Fahrer weiterhin auf das Pedal 21, um die auf das Pedal 21 ausgeübte Kraft zu erhöhen. Daher wird der Drehwinkel des Pedalarms 20 weiter erhöht, so dass der erste Hebel 21 weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und in die in 5 gezeigte Position gelangt.
  • In 5 ist der zweite Hebelvorsprung 122a von dem geneigten Abschnitt 112a getrennt und gelangt mit dem maximal vorspringenden Abschnitt 112b in Kontakt. Ferner ist die Schubkraft des Federelements 130, die durch den zweiten Hebel 122 hervorgerufen wird, maximal.
  • Daher ist die Gegenkraft des Federelements 130 maximal und der Fahrer, der die Gegenkraft über den Pedalarm 20 aufnimmt, kann genau wahrnehmen, dass der momentane Zeitpunkt der Zeitpunkt des maximalen Kickdowns ist.
  • Daher ist es gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung möglich, für einen Fahrer eine verbesserte Vorgangswahrnehmung zu schaffen, die durch die Betätigung des Pedalarms 20 hervorgerufene Ermüdung erheblich zu reduzieren und sowohl eine Stabilität als auch eine Einsparung zu erzielen.
  • 6 zeigt einen Zustand, in dem durch einen Fahrer auf das Pedal 21 eine maximale Kraft ausgeübt wird.
  • In diesem Zustand ist der zweite Hebelvorsprung 122a von dem maximal vorspringenden Abschnitt 112b getrennt und gelangt mit dem Abschnitt 112c mit abnehmendem Vorsprung in Kontakt. Daher nimmt ein Fahrer die abnehmende Gegenkraft des Federelements 130 über dem Pedalarm 20 wahr.
  • Ferner nimmt in 6 ein Fahrer einen Kickdown-Vorgang maximal wahr. Daher übt der Fahrer keine übermäßige Kraft aus.
  • Falls der Fahrer danach die auf das Pedal 21 ausgeübte Kraft wegnimmt, kehren der erste und der zweite Hebel 121, 122 durch die Rückstellkraft des Federelements 130 in ihre in 4 gezeigten Anfangspositionen zurück. Dann sind der erste und der zweite Hebel für den nächsten Vorgang bereit.

Claims (7)

  1. Kickdown-Schalter (100) einer Fahrpedalvorrichtung, der umfasst: ein Schaltergehäuse (110), das an einem Pedalarm (20) befestigt ist und einen Gehäusevorsprung (112) aufweist, der von einer Innenwand hiervon zu einem inneren Aufnahmeraum (111) vorsteht; einen Schalterhebel (120), der im Schaltergehäuse (110) so vorgesehen ist, dass er bei der Betätigung des Pedalarms (20) mit dem Gehäusevorsprung (112) in Kontakt gelangt; und ein Federelement (130), wovon ein Ende an dem Schaltergehäuse (110) und das andere Ende an dem Schalterhebel (120) befestigt sind, so dass das Federelement (130) eine elastische Gegenkraft auf den Schalterhebel (120) ausübt, um für einen Fahrer über den Pedalarm (20) ein Gefühl für einen Kickdown-Vorgang zu schaffen, wenn der Gehäusevorsprung (112) und der Schalterhebel (120) miteinander in Kontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterhebel (120) umfasst: einen ersten Hebel (121), der einen ersten Hebelvorsprung (121a) aufweist, der bei der Betätigung des Pedalarms (20) mit einem Pedalarmgehäuse (10) in Kontakt gelangt und wovon ein Ende an dem Schaltergehäuse (110) angelenkt ist, so dass der erste Hebel (121a) in den Aufnahmeraum (111) gedreht wird, wenn das Pedalarmgehäuse (10) und der erste Hebelvorsprung (121a) miteinander in Kontakt gelangen; und einen zweiten Hebel (122), wovon ein Ende an dem ersten Hebel (121) angelenkt ist und der einen zweiten Hebelvorsprung (122a) aufweist, der von seinem anderen Ende vorsteht und mit dem Gehäusevorsprung (112) in Kontakt gelangt.
  2. Kickdown-Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Geräuschreduzierungselement (140), das im Federelement (130) so angeordnet ist, dass das Geräusch verringert wird, das durch die Resonanz verursacht wird, die erzeugt wird, wenn die Länge des Federelements (130) aufgrund der Betätigung des Schalterhebels (120) schnell geändert wird.
  3. Kickdown-Schalter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des Federelements (130) an Federvorsprüngen (114, 122b) angebracht sind, die am Schaltergehäuse (110) bzw. am zweiten Hebel (122a) ausgebildet sind, so dass das Federelement (130) eine geradlinige Form erhält.
  4. Kickdown-Schalter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Scharniervorsprünge (121c) von beiden Seiten des ersten Hebels (121) in der Nähe des ersten Hebelvorsprungs (121a) vorstehen; und an einem Ende des zweiten Hebels (122), das dem ersten Hebel (121) zugewandt ist, hakenförmige Scharniernuten (122c) ausgebildet sind, in denen sich die Scharniervorsprünge (121c) befinden.
  5. Kickdown-Schalter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusevorsprung (112) umfasst: einen schrägen Abschnitt (112a), der von der Innenwand des Schaltergehäuses (110) so vorsteht, dass er schräg ist, und einem Fahrer über den Pedalarm (20) ermöglicht wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt (112a) ein Kickdown-Startabschnitt ist, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung (122a) in Kontakt gelangt; einen maximal vorspringenden Abschnitt (112b), der aus dem schrägen Abschnitt (112a) kontinuierlich hervorgeht und einem Fahrer ermöglicht wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt (112b) ein Abschnitt für maximalen Kickdown ist, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung (122a) in Kontakt gelangt; und einen Abschnitt (112c) mit abnehmendem Vorsprung, der aus dem maximal vorspringenden Abschnitt (112b) kontinuierlich hervorgeht und einem Fahrer ermöglicht wahrzunehmen, dass dieser Abschnitt (112c) einem maximal gedrehten Pedalarm (20) entspricht, wenn er mit dem zweiten Hebelvorsprung (122a) in Kontakt gelangt, und in einem Abschnitt der Innenwand des Schaltergehäuses (110), der mit dem schrägen Abschnitt (112a) verbunden ist, eine Nut (115) ausgebildet ist, in die der zweite Hebelvorsprung (122a) eingesetzt ist, wenn der erste Hebelvorsprung (121) nicht mit dem Pedalarmgehäuse (10) in Kontakt ist.
  6. Kickdown-Schalter (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräuschreduzierungselement (140) aus einem Ethylenpropylen-Gummi (EPDM) hergestellt ist.
  7. Kickdown-Schalter (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräuschreduzierungselement (140) aus einem Schaumstoff hergestellt ist.
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