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Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einem Gassack, einem Gassackgehäuse und einem Gassackhalteteil, das den Gassack gehäuseseitig klemmt, wobei zur Befestigung des Gassackhalteteils wenigstens ein Rastelement vorgesehen ist.
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Ein Gassack hat einen in einem Gassackgehäuse zusammengefalteten Gassack, der von einem Gasgenerator aufgeblasen wird. Der Gassack kann sich aus dem Gehäuse in einen Fahrzeuginnenraum entfalten. Um ein kontrolliertes Entfalten des Gassacks sicherzustellen, ist der Gassack mit einer Einblasöffnung an dem Gassackgehäuse oder dem Gasgenerator befestigt. Üblicherweise ist hierzu ein Gassackhalteteil, beispielsweise ein Blech, vorgesehen, das den Gassack im Bereich der Einblasöffnung gegen das Gehäuse klemmt. Das Gassackhalteteil muss den Gassack bei der beim Entfalten des Gassacks auftretenden Belastung sicher am Gehäuse halten. Zudem ist eine einfache Montage des Gassackhalteteils erwünscht, um eine möglichst schnelle und kostengünstige Produktion des Gassackmoduls zu erreichen.
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Ein gattungsgemäßes Gassackmodul ist zum Beispiel in der
DE 202 18 740 U1 offenbart, wobei zur Befestigung eines Gassackhalteelements, das den Gassack des Gassackmoduls gehäuseseitig klemmt, mehrere Rasthaken vorgesehen sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gassackmodul mit einem Gassackhalteteil zu schaffen, das eine große Belastbarkeit bietet und gleichzeitig eine schnelle, problemlose Montage ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Rastelement kann an einem entsprechenden Gegenteil einrasten, das beispielsweise am Gassackgehäuse oder an einem fahrzeugfesten Bauteil angeordnet ist. Das Gassackhalteteil lässt sich so auf einfache Art ohne zusätzliches Werkzeug befestigen.
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Das Rastelement kann beispielsweise ein seitlich auslenkbares, am Gassackhalteteil angebrachtes Element sein. Dieses Element ist z. B. einstückig oder auch mehrstückig ausgebildet. Das Rastelement kann als Ganzes starr bzw. unflexibel ausgeführt sein und um einen Schwenkpunkt, der vorzugsweise nahe des Gassackhalteteils angeordnet ist, als Ganzes schwenkbar gelagert sein. Da für das Rastelement kein flexibles oder federndes Material verwendet werden muss, kann das Rastelement aus einem beliebigen Material hergestellt werden.
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Das Rastelement ist vorzugsweise ein gegenüber dem Gassackhalteteil separates Element. Das Rastelement kann so einfach adaptiert werden, um eine bessere Anpassung beim Einbau, beispielsweise an verschiedene Gassackgehäuse, zu erreichen.
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Erfindungsgemäß umfasst das Rastelement eine Torsionsfeder, die das Rastelement mit einer gegen das Gegenstück gerichteten Rückstellkraft beaufschlagt. Eine Torsionsfeder lässt sich mit einer geringen Bauhöhe ausbilden, so dass das Gassackhalteteil und somit das Gassackmodul flacher ausgebildet werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Rastelement einen seitlich schwenkbaren Haltebügel auf, der in ein Gegenstück verrastet. Ein solcher Haltebügel weist keine vorstehenden Rastnasen oder Rastelement auf, die bei der Montage des Gassackhalteteils hervorragen können. Zudem lässt sich der Haltebügel auf einfache Art aus einen U-förmig gebogenen Draht herstellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform stehen vom Haltebügel zu tordierende Schenkel seitlich ab, die am Gassackhalteteil befestigt sind. Diese bilden jeweils eine Torsionsfeder, die den Haltebügel beim Verschwenken mit einer Rückstellkraft beaufschlagen kann.
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Zudem lassen sich diese zu tordierenden Schenkel einfach durch umgeformte Abschnitte des Gassackhalteteils an diesem befestigen. Die umgeformten Abschnitte können beispielsweise durch Laschen gebildet sein, die aus dem Gassackhalteteil freigeschnitten und um die Schenkel gebogen sind.
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Vorzugsweise ist der Haltebügel ein einstückiger Abschnitt der Torsionsfeder. Der Haltebügel kann so beispielsweise aus einem Metalldraht durch Biegen hergestellt werden. Es ist keine aufwändige Befestigung des Haltebügels an der Torsionsfeder notwendig, wodurch der Produktionsaufwand reduziert wird.
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Um die Anzahl der Bauteile des Gassackmoduls weiter zu reduzieren, kann das Gassackhalteteil beispielsweise auch Teil eines Diffusors sein, der den Gasgenerator umgibt und das aus dem Gasgenerator ausströmende Gas umlenkt. Aufgrund des hohen Druckes des ausströmenden Gases muss der Diffusor ebenfalls sicher am Gassackgehäuse befestigt sein. Dies kann hier durch die Halterung des Gassackhalteteils erfolgen, so dass keine separate Befestigung des Diffusors notwendig ist.
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Das Rastelement kann auf der dem Innenraum des Gassackgehäuses zugewandten Oberseite des Gassackhalteteils gehalten sein. Das Rastelement stützt sich an der Vorderseite des Gassackhalteteils ab, so dass die Belastung auf die Befestigung des Rastelements geringer ausfällt.
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Vorzugsweise sind am Gassackhalteteil Öffnungen vorgesehen, durch die sich das Rastelement in Richtung zur Rückseite des Gassackhalteteils erstreckt. Durch diese Öffnungen kann zudem Gas aus dem Inneren des Gassacks abströmen, um einen zu schnellen Druckanstieg im Gassack zu verhindern.
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Am Gassackgehäuse sind vorzugsweise Kanäle ausgebildet, durch die sich das Rastelement aus dem Gehäuse erstreckt, um das Gassackmodul an einem Bauteil zu befestigen. Zudem kann das durch die Öffnungen des Gassackhalteteils ausströmende Gas durch diese Öffnungen aus dem Gassackgehäuse ausströmen, wodurch ein zu hoher Druckanstieg im Gassackgehäuse verhindert wird. Bisher wurden solche Öffnungen zusätzlich am Gehäuse vorgesehen. Durch eine Ausbildung der Kanäle als Druckausgleichsöffnungen kann auf die Ausbildung zusätzlicher Öffnungen verzichtet werden.
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Das Rastelement verrastet beispielsweise an einem fahrzeugfesten Teil. Dadurch ist eine einfache Montage des gesamten Gassackmoduls möglich. Zudem erfolgt eine direkte Lastweiterleitung des Gassackhalteteils auf ein fahrzeugfestes Teil, sodass die Anzahl der tragenden Bauteile reduziert wird.
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Das Rastelement kann zudem auch so ausgebildet sein, dass das Gassackmodul selbst durch das Rastelement am Gassackhalteteil fahrzeugfest arretiert ist.
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Das Gassackmodul ist vorzugsweise in Richtung zum fahrzeugfesten Bauteil begrenzt beweglich an diesem gelagert. Das Gassackmodul lässt sich so beispielsweise nutzen, um eine Hupenschaltkreis zu schließen.
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Am fahrzeugfesten Bauteil kann ein Vorsprung vorgesehen sein, an dem das Rastelement angreift. Es ist hier beispielsweise denkbar, dass das Rastelement bei nicht aktiviertem Gasgenerator beabstandet von diesem Vorsprung angeordnet ist, das heißt, bei nicht aktiviertem Gasgenerator ist das Gassackmodul begrenzt beweglich gelagert.
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Vorzugsweise greift das Rastelement bei Aktivierung des Gasgenerators am Vorsprung an, so dass das Gassackmodul bei einer Auslösung des Gasgenerators sicher gehalten ist.
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Das erfindungsgemäße Gassackmodul eignet sich besonders als Lenkradgassackmodul. Das Rastelement verrastet hier an einem Lenkradskelett.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Gassackmodul im Querschnitt,
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2 eine perspektivische Ansicht des Gassackhalteteils aus 1,
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3 eine Detail-Schnittansicht des Gassackmoduls im Bereich des Gassackhalteteils aus 1, und
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4 eine zweite Detail-Schnittansicht des Gassackmoduls im Bereich des Gassackhalteteils aus 1.
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Ein in 1 gezeigtes Gassackmodul 10 ist an einem Lenkrad 12 gelagert, von dem hier nur ein Ausschnitt des Lenkradskeletts 14 gezeigt ist. Das Gassackmodul 10 ist mittig in die topfförmige Lenkradnabe 16 des Lenkrades 12 eingesetzt und in Richtung zur Lenkradnabe 16 begrenzt beweglich gelagert.
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Das Gassackmodul 10 hat hier ein Gassackgehäuse 18, das aus einem topfförmigen Deckel 20 und einem zylindrischen Unterteil 22 besteht, in das der Deckel 20 eingeschoben ist. Der Deckel 20 und das Unterteil 22 definieren gemeinsam einen Innenraum 24, in dem ein nicht gezeigter gefalteter Gassack gelagert ist. Des Weiteren weist das Gassackmodul 10 einen Gasgenerator 26 zum Aufblasen des Gassacks auf, der in den Innenraum 24 ragt.
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Um den Gassack 27, der in 3 zu sehen ist, sicher zu halten, ist ein sog. Gassackhalteteil 28 vorgesehen. Dieses Gassackhalteteil 28 klemmt den Rand der Einblasöffnung des Gassacks 27 gegen einen radialen Absatz 30 des Unterteils.
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3 zeigt diesen radial einwärts gerichteten Absatz 30, der eine radial äußere, ringförmige Vertiefung 31 besitzt, in welche ein verdickter Rand 33 des Deckels 20 ragt.
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Innerhalb des Deckels 20 ist ein Aufbewahrungskörper 29, der hier topfförmig ausgeführt ist, vorgesehen, welcher der Form der Innenseite des Deckels 20 angepasst ist. In diesem Aufbewahrungskörper 29 ist der gefaltete Gassack 27 untergebracht. Der Zweck des Aufbewahrungskörpers 29 besteht darin, den gefalteten Gassack 27 kompakt zu halten, bis er in das Modul eingebaut wird.
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Der Aufbewahrungskörper 29 hat, wie unter anderem in 3 zu sehen ist, eine radial einwärts gerichtete, rampenförmige Einbuchtung 35 und unterhalb dieser Einbuchtung eine radiale Aufnahmenut 37.
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In 4 ist zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Aufbewahrungskörper 29 weggelassen. Man erkennt, dass an der Umfangswand des Unterteils 22 ein radial nach innen ragender, keilförmiger, der Einbuchtung 35 angepasster Verriegelungsvorsprung 39 vorgesehen ist. Vorzugsweise sind auf dem Umfang verteilt mehrere solcher Verriegelungsvorsprünge 39. Im Bereich dieser Verriegelungsvorsprünge 39 weist die zylindrische Wand des Deckels 20 U-förmige Ausnehmungen zur Bildung von Zungen 41 auf, die radial nach innen schwenken, wenn der Deckel 20 nach unten in das Unterteil 22 eingeschoben wird und die Verriegelungsvorsprünge 39 passiert.
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Bevor auf die Montage des Moduls im Einzelnen eingegangen wird, wird anhand von 2 das Gassackhalteteil 28 näher beschrieben. Das Gassackhalteteil 28 ist eigentlich eine ebene Platte oder ein ebener Ring, im gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch ist das Gassackhalteteil 28 einstückiger Bestandteil des sog. Diffusors 32, wobei das Gassackhalteteil 28 den Flansch des Diffusors 32 bildet.
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Der Diffusor 32 umgibt den Gasgenerator 26 und begrenzt zusammen mit dem Aufbewahrungskörper 29 den Raum für den gefalteten Gassack 27.
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Am Gassackhalteteil 28 sind hier mehrere Rastelemente 38 vorgesehen, die an entsprechend ausgebildeten Vorsprüngen 40 am Lenkradskelett 14 des Lenkrades 12 verrastet sind. Diese Rastelemente 38 halten das Gassackmodul 10 am Lenkradskelett 14.
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In Richtung zur Lenkradnabe 16 ist das Gassackmodul 10 u. U. begrenzt beweglich gelagert, so dass eine Verschiebung des Gassackmoduls 10 in Richtung zur Lenkradnabe 16 möglich ist, beispielsweise um einen Hupenschaltkreis zu schließen.
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Die Rastelemente 38 sind hier einstückig aus einem Metalldraht gefertigt und weisen jeweils einen Bügel 42 sowie zwei im Wesentlichen nach außen gebogene Schenkel 44 auf. Die Schenkel 44 sind derart gebogen, dass diese in montierter Position auf dem Gassackhalteteil 28 aufliegen. Die Schenkel 44 sind jeweils durch einen Abschnitt 46. des Gassackhalteteils 28, der um den jeweiligen Schenkel 44 herum gebogen ist, am Gassackhalteteil 28 drehfest gehalten. Der Bügel 42 ertreckt sich durch eine Öffnung 48 im Gassackhalteteil 28 und einen im Gassackgehäuse 18 ausgebildeten Kanal 49 in Richtung zur Lenkradnabe 16. Durch die Kanäle 49 ist in Verbindung mit den Öffnungen 48 eine Abströmöffnung hergestellt, durch die ein zu hoher Druck im Innenraum 24 verhindert werden kann.
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Die Schenkel 44 wirken in der hier dargestellten Position als Torsionsfedern. Bei einer Auslenkung des Rastelements 38 werden die Schenkel tordiert und beaufschlagen das Rastelement 38 mit einer Rückstellkraft radial nach außen.
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Im Folgenden wird die Montage des Gassackmoduls näher erläutert.
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Der Gassack 27 wird in den Aufbewahrungskörper 29 hinein gefalten. Alternativ kann der Aufbewahrungskörper 29 auch nach dem Falten um das Gassackpacket gestülpt werden. Die offene Unterseite des Aufbewahrungskörpers 29 wird durch den Diffusor 32 geschlossen, wobei zu beachten ist, dass der Umfangsrand der Einblasöffnung seitlich am Gassackhalteteil 28 entlang bis zu dessen Unterseite ragt. Bei geschlossenem Aufbewahrungskörper 29 liegt der Außenrand des Gassackhalteteils 28 in der Aufnahmenut 37. Anschließend wird diese Einheit aus Aufbewahrungskörper 29, Gassack 27 und Diffusor 32 in den Deckel 20 eingeschoben. Die dann entstehende, größere Einheit wird von oben in das Unterteil 22 eingesetzt und verrastet in diesem, sobald die Verriegelungsvorsprünge 39 in die durch Einwärtsbewegen der Zungen 41 entstehenden Öffnungen einrasten.
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Entweder ist das Unterteil 22 bereits lenkradseitig montiert, oder das jetzt fertige Gassackmodul wird als Ganzes von oben auf die Lenkradnabe 16 aufgesetzt.
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Die einwärts weisenden Vorsprünge 40 am Lenkradskelett 14 haben von oben eine schräg nach unten und nach innen verlaufende Einweiserfläche, an der entlang die Rastelemente 38 wandern und somit radial nach innen einfedern. Nach dem Passieren der Vorsprünge 40 schnappen die Rastelemente 38 wieder nach außen und hintergreifen die Vorsprünge 40. Damit ist das Gassackmodul lenkradfest gelagert. Die Rastelemente 38 weisen eine ausreichend hohe Rückstellkraft auf, um bei den im Betrieb vorkommenden Schwingungen und Stößen ein Schwenken der Rastelemente 38 nach innen und somit ein Lösen der Halterung des Gassackmoduls 10 sicher auszuschließen.
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Die Verbindung zwischen dem Gassack 27 und der Lenkradnabe 16 ist dank der Rastelemente 38 sehr direkt, ohne Zwischenteile, so dass die Klemmwirkung sicher erreicht wird. Toleranzketten können hierdurch vermieden werden. Darüber hinaus haben die Rastelemente 38 eine Mehrfachfunktion, denn sie dienen nicht nur zum Klemmen des Umfangsrandes der Einblasöffnung, sondern auch zur Befestigung des gesamten Gassackmoduls am Lenkrad.
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Da der Bauraum unterhalb der Vorsprünge 40 ausgeschnitten ist, ist das Gassackmodul in Richtung zur Lenkradnabe optional begrenzt beweglich gelagert. Wie in 4 zu sehen ist, sind zwischen Gassackmodul 10 und Lenkradnabe 16 mehrere Federelemente 50 vorgesehen, die das Gassackmodul 10 mit einer gegen die Einschubrichtung R gerichteten Rückstellkraft beaufschlagen. Durch diese wird das Gassackmodul 10 beabstandet von der Lenkradnabe 16 gehalten und der Bügel 42 des Rastelement 38 gegen die Vorsprünge 46 gedrückt.
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Zudem kann bei einem Auslösen des Gassackmoduls das durch die Kanäle 49 aus dem Innenraum 24 ausströmende Gas durch den ausgeschnittenen Bauraum zur Rückseite des Lenkradskeletts entweichen, so dass keine heißen Gase in Richtung zur Vorderseite des Lenkrades gelenkt werden.
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In dem dadurch gebildeten Zwischenraum 52 zwischen Gassackmodul 10 und Lenkradnabe 16 kann beispielsweise ein Hupenkontakt angeordnet sein, der beim Niederdrücken des Gassackmoduls 10 in Einschubrichtung R geschlossen werden kann.
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Durch die direkte Befestigung des Gassackhalteteils 28 am Lenkradskelett 14 ist zudem eine direkte Lastweiterleitung vom Gassackhalteteil 28 zu einem fahrzeugfesten Bauteil ermöglicht.
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Abweichend von der hier dargestellten Ausführungsform kann das Gassackhalteteil 28 aber auch an einem anderen Bauteil verrastet sein. So ist es auch denkbar, dass das Gassackhalteteil 28 mit den Rastelementen 38 an einem anderen Bauteil des Gassackmoduls 10, beispielsweise am Gassackgehäuse 18, verrastet.
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Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Rastelemente 38 in normalem Betriebszustand beabstandet von den Vorsprüngen 40 angeordnet sind und erst bei einer Auslösung des Gassackmoduls 10 gegen die Vorsprünge 40 gedrückt werden.
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Um eine möglichst flache Bauform des Gassackhalteteils 28 zu erzielen, ist die Verwendung der hier gezeigten Schenkel 44 als Torsionsfeder besonders vorteilhaft. Die Torsionsfeder kann aber auch auf eine andere Weise, beispielsweise durch einen aufgewickelten Draht, hergestellt sein. Abweichend davon kann aber auch jede andere Feder verwendet werden, um ein entsprechendes Rückstellmoment bereitzustellen.
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Insbesondere ist es auch denkbar, dass der Haltebügel 42 separat von der Feder, insbesondere der Torsionsfeder, hergestellt ist. Das Rastelement 38 muss ferner nicht aus einem Draht hergestellt sein.
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Das Rastelement 38 kann zudem auf andere Arten am Gassackhalteteil 28 befestigt sein. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Rastelement 38 einstückig mit dem Gassackhalteteil 28 ausgebildet ist.
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Zudem ist es nicht zwingend erforderlich, dass das Gassackhalteteil 28 Teil des Diffusors 30 ist.
