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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Herstellen einer Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens gegen ein Hindurchtreten von Gas.
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Insbesondere aus dem Bau von Schienenfahrzeugen ist es bekannt, elektrische Leitungen wie insbesondere Kabel durch ein Randelement am Rand eines Innenraumes des Wagenkastens hindurch zu führen und die Durchführung abgedichtet gegen ein Hindurchtreten von Gas auszuführen. Eine vollständig gasdichte Abdichtung kann angestrebt werden, ist jedoch in vielen Fällen nicht zwingend erforderlich. Im Fall eines Brandes wird auf diese Weise verhindert, dass Rauchgase an der Durchführung hindurchtreten können, zum Beispiel in einen Fahrgastraum. Bei dem Randelement kann es sich zum Beispiel um ein Bodenelement oder Wandelement handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich um ein Element zur Abschottung und/oder Unterteilung in einem Innenraum handelt.
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Bekannt ist es aus
DE 20 2014 010 470 U1 zur Abdichtung einer Durchführung in einer Wagenkastenwandungseinheit eines Schienenfahrzeugwagens einen Vergusstopf gasdicht an der Wagenkastenwandungseinheit anliegend anzuordnen. Der Vergusstopf ist an zwei Seiten offen und bildet einen Kanal, durch den Kabel durchgeführt werden. Um Zwischenräume zwischen den Kabeln und einer Wandung des Vergusstopfs abzudichten, wird eine Vergussmasse in den Vergusstopf eingebracht, welche nach einiger Zeit ausgehärtet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zum Herstellen einer Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Fahrzeugs-Wagenkastens anzugeben, die die Herstellung der Gasdichtigkeit der Abdichtung erleichtern.
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Es wird vorgeschlagen, eine Gießform mit einer umlaufenden Wandung zu verwenden. Die Gießform entspricht dem in der
DE 20 2014 010 470 U1 genannten Vergusstopf. Wie auch der Vergusstopf sind an der Gießform Durchtrittsöffnungen an einander gegenüberliegenden Seiten der Gießform vorhanden. Zum Herstellen der Abdichtung gegen ein Hindurchtreten von Gas wird eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen derart angeordnet, dass sie durch die Gießform und durch die Durchtrittsöffnungen hindurch führen. Jede der elektrischen Leitungen führt somit durch eine erste der Durchtrittsöffnungen in einen Innenraum der Gießform hinein, durch die Gießform hindurch und aus der zweiten der Durchtrittsöffnungen hinaus.
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Um die Abdichtung herzustellen, wird Gießmaterial durch eine Einfüllleitung in die Gießform eingeleitet. Nach dem Aushärten des Gießmaterials ist die Gasdichtigkeit zumindest bis zu einem gewissen Grad an Dichtigkeit dauerhaft gegeben, wenn das Gießmaterial alle Hohlräume zwischen den einzelnen elektrischen Leitungen und zwischen den elektrischen Leitungen und der Wandung der Gießform ausgefüllt hat. Bei dem Gießmaterial handelt es sich zum Beispiel um ein aus zwei Komponenten zusammengesetztes Kunstharz. Mit dem Mischen der Komponenten beginnt das Aushärten. Die dafür benötigte Zeit ist jedoch so lang, dass das Gießmaterial noch durch die Einfüllleitung in die Gießform eingefüllt werden kann.
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Es wird vorgeschlagen, dass eine Positioniereinrichtung innerhalb der Gießform angeordnet wird/ist. Die Positioniereinrichtung ist mit Aussparungen zum Hindurchführen zumindest eines Teils der elektrischen Leitungen (und vorzugsweise aller elektrischen Leitungen) ausgestaltet ist.
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Vorzugsweise wird/ist die Positioniereinrichtung derart in der Gießform angeordnet, dass sich die Positioniereinrichtung innenseitig an der umlaufenden Wandung der Gießform abstützt.
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Insbesondere wenn das Gießmaterial (wie noch näher in Bezug auf eine Ausgestaltung der Erfindung beschrieben wird) in den zentralen Bereich der Gießform eingeleitet wird, führt zumindest der Teil der elektrischen Leitungen im zentralen Bereich der Gießform durch die Aussparungen hindurch. Wie ebenfalls noch näher beschrieben wird, kann die Positioniereinrichtung so ausgestaltet sein, dass sie nicht nur zur relativen und/oder absoluten Positionierung der elektrischen Leitungen zumindest innerhalb des zentralen Bereichs der Abdichtung dient, sondern auch zur Positionierung einer Austrittsöffnung der Einfüllleitung.
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Insbesondere kann durch Einführen der elektrischen Leitungen in die Aussparungen der Positioniereinrichtung, sodass diese elektrischen Leistungen dann durch die Aussparungen hindurch führen, und somit durch Positionierung der elektrischen Leitungen relativ zu einander in einem Abstand sichergestellt werden, dass keine Hohlräume zwischen insbesondere drei elektrischen Leitungen entstehen, die aneinander anliegen, und die beim Einfüllen des Gießmaterials in die Gießform nicht oder nicht vollständig befüllt werden. Da allein zwischen zwei elektrischen Leitungen, die aneinander anliegen, keine solchen Hohlräume entstehen können, ermöglicht eine spezielle Ausführungsform der Positioniereinrichtung die Positionierung von elektrischen Leitungen nur in der Weise, dass keine Bündel von elektrischen Leitungen entstehen können, die aneinander anliegen und in der durch die Positioniereinrichtung definierten Querschnitt betrachtet eine ringförmige Anordnung ohne Zwischenraum bilden. Für eine solche ringförmige Anordnung wären mindestens drei elektrischen Leitungen erforderlich. Sie ist jedoch auch mit mehr als drei elektrischen Leitungen möglich.
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Versuche der Erfinder haben ferner ergeben, dass abhängig von dem Ort, an dem das Gießmaterial aus einer Austrittsöffnung am Ende der Einfüllleitung Austritt, unter Umständen nicht alle Hohlräume ausgefüllt werden.
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Es wird daher ferner vorgeschlagen, dass die Positioniereinrichtung ein Positionierelement zur Positionierung einer Austrittsöffnung der Einfüllleitung aufweist und dass das Positionierelement bezogen auf die umlaufende Wandung der Gießform in einem zentralen Bereich der Gießform angeordnet ist/wird. Mithilfe des Positionierelements kann daher die Austrittsöffnung der Einfüllleitung ebenfalls zentral angeordnet werden/sein. „Zentral“ bezieht sich dabei nicht auf die axiale Richtung, entlang der die Kabel durch die Gießform hindurch führen, sondern auf eine Ebene quer zur axialen Richtung. Dabei ist es möglich, dass die Ebene, in der sich die Austrittsöffnung der Einfüllleitung befindet, in einem Abstand zu den Durchtrittsöffnungen an den gegenüberliegenden Enden der Gießform liegt. Durch einen Druck, mit dem das Gießmaterial in die Gießform eingefüllt wird, kann das Gießmaterial bis zu beiden Durchtrittsöffnungen an den entgegengesetzten Enden der Gießform gelangen und dabei alle Hohlräume ausfüllen. Insbesondere bilden die Oberflächen der elektrischen Leitungen dabei Führungsflächen, entlang derer das Gießmaterial ohne erheblichen Widerstand strömen kann. Wenn dagegen die Austrittsöffnung der Einfüllleitung nicht in einem zentralen Bereich innerhalb der umlaufenden Wandung der Gießform liegt, können die Oberflächen der elektrischen Leitungen unter Umständen einen so großen Widerstand gegen die Ausbreitung des Gießmaterials innerhalb der Ebene und entlang der Ebene und paralleler Ebenen bilden, dass nicht alle Hohlräume ausgefüllt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Austrittsöffnung an der Wandung der Gießform liegt.
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Vorzugsweise ist die Positioniereinrichtung so ausgestaltet, dass sie das Positionierelement mit der Wandung der Gießform verbindet und/oder daran abstützt. Insbesondere fixiert die Positioniereinrichtung das Positionierelement zumindest bezüglich zweier quer zueinander verlaufender Richtungen in einer gedachten Ebene der Gießform, die senkrecht zur Längsachse der Gießform verläuft.
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Das Positionierelement kann ein separates Teil der Positioniereinrichtung sein, zum Beispiel ein Halter zum Halten der Einfüllleitung. In diesem Fall weist die Positioniereinrichtung ein weiteres Teil auf, das zum Beispiel das Positionierelement mit der Wandung der Gießform verbindet und/oder daran abstützt. Das Positionierelement kann jedoch auch ein Bereich der Positioniereinrichtung oder eines Teils der Positioniereinrichtung sein. In diesem Fall kann die Positioniereinrichtung oder das Teil der Positioniereinrichtung einstückig sein und den Bereich, welcher das Positionierelement bildet, mit der Wandung der Gießform verbinden und/oder daran abstützen.
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Insbesondere kann die Gießform einen zylindrischen Innenraum aufweisen, sodass das eingefüllte Gießmaterial nach seinem Aushärten mit den enthaltenen elektrischen Leitungen entsprechend zylindrisch geformt ist. In diesem Fall kann die Symmetrie-Längsachse des zylindrischen Raumes bzw. des Zylinders durch das Positionierelement hindurch oder durch einen Freiraum innerhalb des Positionierelements verlaufen. Auch in anderen Fällen, in denen eine Längsachse in der Mitte zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Wandung der Gießform, insbesondere eine Symmetrie-Längsachse durch den Innenraum der Gießform, vorhanden ist, kann die Längsachse, insbesondere Symmetrie-Längsachse durch das Positionierelement hindurch oder durch einen Freiraum innerhalb des Positionierelements verlaufen. Alternativ oder zusätzlich kann bezogen auf einen Querschnitt, der senkrecht zu der Längsachse bzw. Symmetrie-Längsachse des Gießform-Innenraums verläuft, ein Schwerpunkt des Querschnitts in dem Positionierelement liegen oder in einem Freiraum innerhalb des Positionierelements liegen.
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Allgemeiner formuliert wird insbesondere vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens gegen ein Hindurchtreten von Gas, wobei
- - eine Gießform mit einer umlaufenden Wandung und mit Durchtrittsöffnungen an einander gegenüberliegenden Seiten der Gießform bereitgestellt wird,
- - eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen derart angeordnet wird, dass sie durch die Gießform und durch die Durchtrittsöffnungen hindurch führen,
- - eine Positioniereinrichtung innerhalb der Gießform angeordnet wird, wobei die Positioniereinrichtung mit Aussparungen zum Einführen zumindest eines Teils der elektrischen Leitungen ausgestaltet ist, wobei zumindest der Teil der elektrischen Leitungen in die Aussparungen eingeführt wird und daher elektrische Leitungen zumindest des Teils der elektrischen Leitungen voneinander beabstandet sind,
- - eine Einfüllleitung zum Einfüllen eines Gießmaterial vorgesehen wird,
- - das Gießmaterial durch die Einfüllleitung in die Gießform eingeleitet wird.
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Je nach Ausführungsform können die elektrischen Leitungen zuerst an dem gewünschten Ort (zum Beispiel an der Montagestelle im Wagenkasten oder noch auf der Werkbank) angeordnet werden und dann die (zum Beispiel zweiteilige) Gießform um den Bereich der elektrischen Leitungen angeordnet werden, in den das Gießmaterial eingebracht werden soll. Alternativ kann zum Beispiel zuerst die Gießform an dem gewünschten Ort angeordnet werden und können dann die elektrischen Leitungen in durchgeführt werden.
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Ferner wird eine Anordnung vorgeschlagen zum Herstellen einer Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Schienenfahrzeugs-Wagenkastens gegen ein Hindurchtreten von Gas, wobei die Anordnung aufweist:
- - eine Gießform mit einer umlaufenden Wandung und mit Durchtrittsöffnungen an einander gegenüberliegenden Seiten der Gießform, um eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen derart anzuordnen, dass sie durch die Gießform und durch die Durchtrittsöffnungen hindurch führen,
- - eine Positioniereinrichtung, die innerhalb der Gießform angeordnet ist, dass ein Positionierelement der Positioniereinrichtung bezogen auf die umlaufende Wandung in einem zentralen Bereich der Gießform angeordnet ist, wobei die Positioniereinrichtung mit Aussparungen zum Hindurchführen zumindest eines Teils der elektrischen Leitungen ausgestaltet ist.
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Insbesondere kann die Positioniereinrichtung derart innerhalb der Gießform angeordnet sein/werden, dass ein Positionierelement der Positioniereinrichtung bezogen auf die umlaufende Wandung in einem zentralen Bereich der Gießform angeordnet ist/wird, sodass eine Einfüllleitung zum Einfüllen eines Gießmaterial derart anordenbar ist bzw. positioniert wird, dass eine Austrittsöffnung der Einfüllleitung mittels des Positionierelements in dem zentralen Bereich der Gießform positioniert ist/wird. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird dann das Gießmaterial durch die Einfüllleitung in den zentralen Bereich der Gießform eingeleitet und füllt zumindest die umliegenden Hohlräume innerhalb der Gießform bis zur umlaufenden Wandung aus.
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Gemäß einer Ausführungsform der Positionierungseinrichtung ist diese als von der Wandung der Gießform separates Teil ausgeführt. In diesem Fall ist es möglich, dass die Positioniereinrichtung erst dann an der gewünschten Stelle der Gießform angeordnet wird, wenn die Anordnung zum Einfüllen des Gießmaterials vorbereitet wird.
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Bezüglich der einander gegenüberliegenden Durchtrittsöffnungen der Gießform wird bevorzugt, dass an der Durchtrittsöffnungen jeweils eine Einrichtung angeordnet ist/wird, die ein Strömen des Gießmaterials durch die jeweilige Durchtrittsöffnungen behindert oder verhindert. Wenn das Hinaustreten des Gießmaterials aus beiden Durchtrittsöffnungen verhindert ist, muss lediglich an zumindest einer beliebigen Stelle der Gießform ein Austreten des von dem Gießmaterial verdrängten Gases möglich sein.
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Eine Einrichtung, die zumindest ein Austreten des Gießmaterials an einer Durchtrittsöffnung der Gießform verhindert ist zum Beispiel eine Durchführungshalterung, an der die Gießform anordenbar ist, um die mit dem Gießmaterial vergossenen elektrischen Leitungen an dem Randelement zu halten. Die Durchführungshalterung weist eine Durchgangsöffnung auf, deren umlaufender Rand die elektrischen Leitungen bei Herstellung der Abdichtung umläuft und den Innenraum der Gießform berandet. Bei der Durchführungshalterung kann es sich insbesondere um eine Durchführungsverschraubung handeln. Solche Verschraubungen sind allgemein bekannt und werden üblicherweise an dem Randelement, durch das die elektrischen Leitungen hindurch geführt werden sollen, befestigt, indem zwei Teile der Durchführungsverschraubung an gegenüberliegenden Seiten des Randelements, einer Außenseite und einer Innenseite, miteinander verschraubt werden. Bekannt ist es dabei, die Durchgangsöffnung der Durchführungsverschraubung bzw. allgemeiner der Durchführungshalterung so auszuführen, dass sie von elastischem Material gebildet wird. Insbesondere bei Befestigung der Durchführungshalterung wird das elastische Material an die durch das Randelement in durchführenden elektrischen Leitungen angedrückt, sodass möglicherweise mit Ausnahme kleiner verbleibender Hohlräume zwischen den einzelnen elektrischen Leitungen der Innenraum der Gießform an der diesseitigen Durchtrittsöffnung abgeschlossen ist. Um den Abschluss weiter zu verbessern, kann die Gießform mit der Durchführungshalterung verbunden sein/werden, insbesondere formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Hilfseinrichtung mit einer Durchgangsöffnung vorgesehen sein/werden, durch die elektrischen Leitungen hindurch geführt werden und an der die Abdichtung hergestellt wird. Bei der Hilfseinrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine solche mit einem plattenförmigen Bereich oder sie besteht aus einer Platte. Der plattenförmige Bereich bzw. die Platte kann als Flanschplatte verwendet werden. Eine solche Hilfseinrichtung und insbesondere ein plattenförmiger Bereich bzw. eine Platte kann auf einfache Weise gasdicht oder im Wesentlichen gasdicht mit dem Randelement am Rand des Raumes innerhalb des Fahrzeugs-Wagenkastens, insbesondere des Schienenfahrzeug-Wagenkastens, verbunden werden, beispielsweise unter Verwendung einer entsprechenden Gas-Dichtung und unter Verwendung von allgemein bekannten Befestigungsmitteln wie Schrauben, Bolzen, Nieten und dergleichen oder durch eine Schweiß- und/oder Lötverbindung.
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Insbesondere kann das Positionierelement ringförmig sein. In diesem Fall kann die Einfüllleitung durch das ringförmige Positionierelement hindurch führen, wenn die Austrittsöffnung der Einfüllleitung in dem zentralen Bereich der Gießform positioniert ist. Das ringförmige Positionierelement ermöglicht eine Fehlpositionierung zuverlässige Positionierung der Einfüllleitung, zum Beispiel des Endabschnitts der Einfüllleitung vor der Austrittsöffnung für das Austreten des Gießmaterials. Der Endabschnitt der Einfüllleitung kann daher durch das ringförmige Positionierelement hindurch geführt werden oder zumindest in das ringförmige Positionierelement eingeführt werden, um die gewünschte Positionierung der Austrittsöffnung der Einfüllleitung zu erreichen. Vorzugsweise sind die Außenabmessungen und/oder die Form der Einfüllleitung und die Innenabmessungen und/oder die Form des ringförmigen Positionierelements derart aufeinander abgestimmt, dass die Einfüllleitung zwar zumindest in das ringförmige Positionierelement eingeführt werden kann, die Einfüllleitung aber bei der gewünschten Position der Austrittsöffnung der Einfüllleitung von dem ringförmigen Positionierelement gehalten wird.
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Außerdem wird eine Gießform für die Anordnung in einer der Ausgestaltungen vorgeschlagen, die in dieser Beschreibung beschrieben sind. Diese Gießform weist zwei Wandungsteile auf, die zumindest in einem Längsabschnitt der Gießform die umlaufende Wandung bilden. Dies ermöglicht es, die Gießform nach dem Einfüllen und Aushärten des Gießmaterials zu entfernen, insbesondere wenn an der Innenseite der Wandung der Gießform ein geeignetes Trennmittel aufgebracht wurde.
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An einem ersten der zwei Wandungsteile kann zumindest eine Aussparung und an einem zweiten der zwei Wandungsteile zumindest ein der Aussparung entsprechender Vorsprung ausgebildet sein, wobei die umlaufende Wandung der Gießform in dem Längsabschnitt durch Einbringen des zumindest einen Vorsprungs in die zumindest eine Aussparung herstellbar ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Verbindung der zwei Wandungsteile, insbesondere im Fall einer formschlüssigen Verbindung mittels der zumindest einen Aussparung und mittels des zumindest einen Vorsprung.
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Ferner gehört zum Umfang der Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeuges, wobei das Verfahren zum Herstellen der Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Wagenkastens des Schienenfahrzeugs Teil des Verfahrens zum Herstellen des Schienenfahrzeugs ist. Dies bezieht sich auf jede in dieser Beschreibung Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen der Abdichtung.
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Außerdem gehört zum Umfang der Erfindung ein Schienenfahrzeug mit der Anordnung zum Herstellen einer Abdichtung einer Durchführung von elektrischen Leitungen durch ein Randelement am Rand eines Raumes innerhalb eines Wagenkastens des Schienenfahrzeugs in einer der Ausgestaltungen der Anordnung, die in dieser Beschreibung beschrieben sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass in vielen Fällen die Gießform eine verlorene Gießform ist und somit Teil der Abdichtung bleibt. In allen anderen Fällen kann die Gießform entfernt werden und ist dann auch nicht Teil des Schienenfahrzeugs. In diesen Fällen sind zwar die Positioniereinrichtung, insbesondere alle innerhalb des Gießmaterials eingeschlossenen Teile der Anordnung und vorzugsweise alle Teile der Anordnung Teil des Schienenfahrzeugs, nicht jedoch die Gießform.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Anordnung mit einer Gießform an einer Flanschplatte, wobei eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen und eine Einfüllleitung für Gießmaterial durch eine oben in der Figur dargestellte Durchtrittsöffnung in einen Innenraum der Gießform hinein führen,
- 2 die Anordnung aus 1, wobei die Gießform weggelassen ist, sodass der Blick auf die im Innenraum der Gießform angeordneten elektrischen Leitungen freigegeben ist, wobei an der Flanschplatte eine Verschraubung als Durchführungshalterung angeordnet ist,
- 3 die Anordnung aus 2 aus einer anderen Blickrichtung, in der die in 2 von der Seite erkennbare Positioniereinrichtung in einer Draufsicht erkennbar ist,
- 4 die Positioniereinrichtung der Anordnung aus 2 und 3,
- 5 zwei Wandungsteile der in 1 dargestellten Gießform,
- 6 eine Ansicht der mittels der in 1 dargestellten Anordnung hergestellten Abdichtung gegen ein Hindurchtreten von Gas, einschließlich der Flanschplatte, welche nach Aushärten des in die Gießform eingefüllten Gießmaterials mit dem ausgewerteten Gießmaterial verbunden ist,
- 7 einen Querschnitt durch die in 6 dargestellte Abdichtung,
- 8 vier elektrische Leitungen, die mithilfe von aufgeklemmten Abstandshaltern relativ zu einander positioniert sind,
- 9 eine weitere Ausführungsform einer Positioniereinrichtung, die im Fall der Verwendung der in 8 dargestellten Abstandshalter zur Positionierung der Einfüllleitung und teilweise auch der elektrischen Leitungen verwendbar ist,
- 10 eine Anordnung mit einem Wandungsteil der in 1 und 5 dargestellten Gießform, jedoch mit noch einer weiteren Ausführungsform einer Positioniereinrichtung an einem Randelement eines Wagenkastens-Innenraums, und
- 11 die Positioniereinrichtung der Anordnung aus 10.
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Die in 1 dargestellte Anordnung weist eine Gießform 1 mit einem ersten Wandungsteil 1a und einem zweiten Wandungsteil 1b auf. Auf die Wandungsteile 1a, 1b wird noch genauer bei der Beschreibung der 5 eingegangen. In der Darstellung der 1 von oben führen zahlreiche elektrische Leitungen 3 in einen Innenraum der Gießform 1 hinein, wobei die elektrischen Leitungen 3 in der Praxis nicht wie in 1 dargestellt abgeschnitten sind, sondern die gewünschten Einrichtungen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs elektrisch miteinander verbinden. Die Gießform 1 ist an einer Flanschplatte 5 angeordnet, welche es erlaubt, nach Fertigstellung der mittels der Gießform 1 hergestellten Abdichtung gegen ein Hindurchtreten von Gas an einem Randelement, zum Beispiel einem Boden oder einer Wand, des Fahrzeug-Innenraums befestigt zu werden, sodass die elektrischen Leitungen als Resultat durch das Randelement hindurch führen, wobei die Durchführung insgesamt gasdicht oder bis zu einem gewissen Grad gasdicht ist. An den in der Längsrichtung der Gießform 1 entgegengesetzten Enden befindet sich jeweils eine Durchtrittsöffnung 2, durch die die elektrischen Leitungen 3 hindurch führen. Lediglich eine der Durchtrittsöffnungen 2 ist in 1 erkennbar.
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In der Mitte des durch die elektrischen Leitungen 3 gebildeten Leitungsbündels ist in 1 eine Einfüllleitung 8 zum Einfüllen des Gießmaterials in den Innenraum dargestellt. Durch diese Einfüllleitung 8 wird das Gießmaterial unter Druck in den Innenraum eingefüllt, sodass das Gießmaterial alle Hohlräume innerhalb der Gießform zwischen den elektrischen Leitungen 3 und auch zwischen der Wandung der Gießform 1 und benachbarten elektrischen Leitungen 3 ausfüllt.
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In der 2 ist die Gießform 1 weggelassen, sodass eine Verschraubung 7 erkennbar ist, mittels der die elektrischen Leitungen 3 an der Flanschplatte 5 gehalten werden. Die Verschraubung 7 weist ein erstes Verschraubungsteil 7a auf, welches mit einem zweiten Verschraubungsteil 7b verschraubt ist. Dabei ist das erste Verschraubungsteil 7a als Schraubenmutter ausgebildet und auf das von unten durch die Durchgangsöffnung in der Flanschplatte 5 hindurchgesteckte zweite Verschraubungsteil 7b aufgeschraubt. Dadurch ist die Verschraubung an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Flanschplatte 5 fixiert. Wie 3 zeigt, befindet sich innerhalb des zweiten Verschraubungsteils 7b ein elastischer Ring 7c. Als Resultat des Aufschraubens des ersten Verschraubungsteils 7a auf den zweiten Verschraubungsteil 7b oder alternativ allein aufgrund der Elastizität des elastischen Rings 7c wird das durch den elastischen Ring 7c hindurchführende Bündel der elektrischen Leitungen von dem elastischen Ring 7c gehalten. Außerdem bildet der elastische Ring 7c einen Abschluss des Innenraums der Gießform 1.
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Aus 2 und 3 ist außerdem eine Positioniereinrichtung 6 erkennbar, die in einer Draufsicht auch in 4 dargestellt ist. Diese Positioniereinrichtung 6 hat einen kreisförmigen Außenumfang, dessen Abmessungen auf den ebenfalls kreisförmigen Querschnitt des Innenraums der Gießform 1 abgestimmt sind. Zum Beispiel durch Klemmwirkung kann die Positioniereinrichtung 6 an der Wandung der Gießform 1 gehalten werden. Alternativ oder zusätzlich kann an der Wandung der Gießform eine Aussparung und/oder zumindest ein Vorsprung angeordnet sein, durch den/die die Positioniereinrichtung 6 an einer gewünschten Stelle der Wandung positioniert wird.
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Wie 4 zeigt, weist die Positioniereinrichtung 6 eine Vielzahl von Aussparungen 6a, 6b, 6c, 6d auf, wobei die Aussparungen 6a, 6b, 6c, 6d vier verschiedene Größen und unterschiedliche Formen haben. Die Aussparungen 6a, 6b, 6d sind kreisförmig, die Aussparung 6c ist tropfenförmig. Im zentralen Bereich der Positioniereinrichtung 6 befindet sich eine weitere kreisförmige Aussparung im Zentrum des ringförmigen Bereichs der Positioniereinrichtung 6, welcher das Positionierelement 4 für die Positionierung der Einfüllleitung 8 bildet. Um den Bereich des Positionierelements 4 herum befinden sich die insgesamt zwölf kreisförmigen Aussparungen 6d in einer kreisförmigen Anordnung um den Mittelpunkt der Positioniereinrichtung 6. Da die Positioniereinrichtung 6 einen kreisförmigen Außenumfang hat, ist der Mittelpunkt der Kreismittelpunkt des Außenumfangs. Der Mittelpunkt ist auch der Kreismittelpunkt der kreisförmigen Anordnung der Aussparungen 6d. Auch die insgesamt zwölf tropfenförmigen Aussparungen 6c sind kreisförmig um den Mittelpunkt herum angeordnet. Die Aussparungen 6a, 6b, von denen jeweils in dem Ausführungsbeispiel ebenfalls zwölf Stück vorhanden sind, sind alternierend ebenfalls in einer kreisförmigen Anordnung um den Mittelpunkt herum angeordnet. Dabei sind die etwas größeren Aussparungen 6b geringfügig näher am Mittelpunkt angeordnet als die etwas kleineren Aussparungen 6a.
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Die Anzahl, Form und Anordnung der Aussparungen zum Positionieren von elektrischen Leitungen kann bei anderen Ausführungsformen der Positioniereinrichtung von der in 4 dargestellten Ausführungsform abweichen. Dabei kann aber jeweils eine zentrale Aussparung, insbesondere im Bereich des Mittelpunktes der Positioniereinrichtung, zur Positionierung der Einfüllleitung und/oder ein kreisförmige Außenumfang vorhanden sein.
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5 zeigt die zwei bereits in 1 dargestellten Wandungsteile 1a, 1b. Eine zweigeteilte Wandung der Gießform ist jedoch nicht zwangsläufig vorhanden. Vielmehr kann zum Beispiel auch eine einteilige Gießform verwendet werden, die als verlorene Gießform auch im Betrieb des Fahrzeugs Bestandteil der Abdichtung bleibt. Ferner ist es möglich, die Wandung der Gießform aus mehr als zwei Teilen zusammenzusetzen.
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Das erste in 1 dargestellte Wandungsteil 1a weist wie auch das zweite Wandungsteil 1b eine Hälfte der Wandung 15 der Gießform 1 auf, wobei jede Hälfte einer halben Zylinderfläche entspricht. Durch Zusammensetzen der Wandungsteile 1a, 1b entlang einer Ebene, die die Längs-Symmetrieachse enthält, wird die ganze Zylinderfläche, d. h. die vollständige Wandung 15 der Gießform 1 erhalten. Um in dem zusammengesetzten Zustand eine zuverlässige Verbindung der beiden Wandungsteile 1a, 1b zu erreichen, weist das erste Wandungsteil 1a an den bezüglich der Längs-Symmetrieachse gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Aussparung 11 auf, die als Hinterschneidung ausgebildet ist. Der Rand der Aussparung 11 ist jeweils mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet. Dabei erstreckt sich die Aussparung 11 auf beiden Seiten nicht durchgehend über die gesamte axiale Länge des Wandungsteils 1a, sondern ist im mittleren Bereich der Längserstreckung weniger tief oder nicht vorhanden. Dies erleichtert es, entsprechende Vorsprünge 16 an dem zweiten Wandungsteil 1b in die Aussparungen 11 einzubringen, indem eine Relativbewegung der beiden Wandungsteile 1a, 1b entlang der Längsachse bzw. der Längs-Symmetrieachse ausgeführt wird. Nach dem Einbringen und Aushärten des Gießmaterials können die Wandungsteile 1a, 1b wieder voneinander getrennt werden, indem eine axiale Relativbewegung in entgegengesetzter Richtung ausgeführt wird. Ein Trennmittel auf der Wandung 15 erleichtert es, die Wandungsteile 1a, 1b von dem ausgehärteten Gießmaterials zu trennen.
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Zwar bildet die in die Wandung 15 der Gießform 1 eingebrachte Positioniereinrichtung 6 einen Widerstand gegen die Ausbreitung des Gießmaterials bei dessen Einfüllen in die Gießform 1. Insbesondere wenn sich elektrische Leitungen 3 nicht durch alle Aussparungen 1a, 1b, 1c, 1d der Positioniereinrichtung 6 hindurch erstrecken, kann sich das Gießmaterial durch die freien Aussparungen hindurch in alle Hohlräume auf der gegenüberliegenden Seite der Positioniereinrichtung 6 ausbreiten. Beispielsweise bei der anhand der 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform der Anordnung zum Herstellen einer Abdichtung gegen ein Hindurchtreten von Gas erstreckt sich die Einfüllleitung 8 in der Darstellung der 1 von oben durch die Aussparung des Positionierelements 4 hindurch nach unten. Das Gießmaterials strömt daher unterhalb der Positioniereinrichtung 6 aus der Einfüllleitung 8 aus und füllt zunächst zumindest einen Teil der Hohlräume unterhalb der Positioniereinrichtung 6 und im weiteren Verlauf des Einfüllens auch die Hohlräume oberhalb der Positioniereinrichtung 6. Der in der Darstellung der 1 unten gelegene Bereich der Gießform 1 ist der der Flanschplatte 5 bzw. in einem alternativen Fall ohne Flanschplatte der dem Randelement des Fahrzeugs näher gelegene Bereich der Gießform 1. Das Einfüllen des Gießmaterials in diesem Bereich gewährleistet selbst dann, wenn auf der gegenüberliegenden Seite der Positioniereinrichtung 6 einzelne Hohlräume nicht vollständig ausgefüllt werden sollten, eine Abdichtung der Durchführung der elektrischen Leitungen durch das Randelement gegen ein Hindurchtreten von Gas.
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Die Wandungsteile 1a, 1b bilden in dem Ausführungsbeispiel einen sechseckig geformten Innenrand 14, wenn sie zu der Gießform 1 zusammengesetzt sind. Dabei sind die Übergänge der sechs langen Segmente des Innenrandes 14 abgerundet. Form und Größe des sechseckig geformten Innenrandes 14 entsprechen dem Außenrand 7d des ersten Verschraubungsteils, sodass die Gießform 1 das erste Verschraubungsteil 7 umfasst, wenn das Gießmaterial in die Gießform 1 eingefüllt wird.
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6 zeigt die fertiggestellte Abdichtung 20 nach dem Entfernen der Wandungsteile 1a, 1b, d. h. nach dem Entfernen der Gießform 1. Die Abdichtung 20 hat eine zylindrische Außenwandung 21 und an ihrem unten in 6 dargestellten Ende einen sechseckigen Außenrand 22. Die zylindrische Außenwandung 21 kommt durch die zylindrische Wandung 15 der Gießform 1 zustande. Der sechseckige Außenrand 22 entspricht dem sechseckig geformten Innenrand 14 der Wandungsteile 1a, 1b, wenn diese zusammengesetzt sind. Wie sich aus 3 ersehen lässt, ist der sechseckige Außenrand jedoch bereits durch den Außenrand 7d des ersten Verschraubungsteils 7a gebildet. Durch das Einfüllen des Gießmaterials in die Gießform 1 kann sich dies Material in einer dünnen Schicht auf dem ersten Verschraubungsteil 7a ablagern.
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Der Innenrand der Wandungsteile und der Außenrand der Abdichtung können auch anders als sechseckig ausgebildet werden.
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Am Außenumfang der fertiggestellten Abdichtung 20 ist an einer Stelle der Außenrand der Positioniereinrichtung 6 erkennbar. An dieser Stelle hat die Positioniereinrichtung 6 so eng an der Wandung 15 der Gießform 1 angelegen, dass das Gießmaterial nicht zwischen Wandung 15 und Positioniereinrichtung 6 gelangen konnte.
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Der in 7 dargestellte Querschnitt durch die fertiggestellte Abdichtung 20 zeigt, dass alle Hohlräume zwischen den elektrischen Leitungen 3 ausgefüllt wurden. Der Querschnitt liegt bezogen auf die Darstellung der 1 unterhalb der Positioniereinrichtung 6, welche mit eingegossen wurde. Der Querschnitt liegt auch unterhalb des Endes der Einfüllleitung 8, welche ebenfalls mit eingegossen wurde.
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8 zeigt Abschnitte von vier elektrischen Leitungen 3, auf die jeweils ein Abstandshalter 28 aufgeklemmt wurde. Jeder der Abstandshalter 28 ist ringförmig, bildet aber keinen geschlossenen Ring, sondern hat im Verlauf seines Umfangs eine Öffnung, durch die hindurch die jeweilige elektrische Leitung in den Innenraum des Abstandshalters 28 eingebracht werden kann. Ringförmig kann wie bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel einen kreisrunden Außenumriss bedeuten. Ringförmig ist aber nicht darauf beschränkt. Generell können die aufgeklemmten Abstandshalter auch anders als ringförmig geformt sein. Durch Anpassung der Größe des Abstandshalters 28 an den Außenumfang der zugeordneten elektrischen Leitung 3 kann jeweils eine Klemmwirkung erzielt werden, die den Abstandshalter 28 zuverlässig an der elektrischen Leitung 3 hält. Aufgrund des Abstandshalters 28 kann jedenfalls in dem Längsabschnitt der elektrischen Leitung 3, in dem der Abstandshalter 28 angeordnet ist, keine andere elektrische Leitung 3 in Kontakt gelangen und ist daher sichergestellt, dass sich das Gießmaterials zwischen den elektrischen Leitungen ausbreiten kann und den Hohlraum zwischen den elektrischen Leitungen ausfüllen kann.
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9 zeigt eine Draufsicht auf eine Positioniereinrichtung 36, die im Fall der Verwendung der Abstandshalter 28 zur Positionierung der Einfüllleitung verwendbar ist. Die Positioniereinrichtung 36 weist an ihrem Außenumfang einen Ring 31 auf, der in einer Gießform mit zylindrischem Innenraum angeordnet wird. Von dem Ring 31 erstrecken sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Stege 32a, 32b, 32c radial nach innen bis zu dem Positionierelement 34 der Positioniereinrichtung 36. Die Stege 32 halten das Positionierelement 34 in der gewünschten zentralen Position. In dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Positionierelement 34 zwar ringförmig, weist jedoch eine Öffnung 33 auf, sodass die Einfüllleitung durch die Öffnung 33 hindurch in den Innenraum des Positionierelement 34 eingebracht werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass das Positionierelement stattdessen einen vollständig geschlossenen Ring bildet. Alternativ zu der in 9 dargestellten Positioniereinrichtung 36 kann eine Positioniereinrichtung insbesondere im Fall der Verwendung von aufgeklemmten Abstandshaltern auch ohne den Ring 31 am Außenumfang ausgestaltet sein. In diesem Fall sind zum Beispiel drei Stege 32 wie in 9 oder eine größere Anzahl von Stegen so lang ausgeführt, dass sie sich an der Innenwand der Giesform abstützen.
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Allgemein, nicht nur bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen, kann das Positionierelement so ausgestaltet sein, dass die Einfüllleitung in einer Aufnahme des Positionierelement anbringbar ist. Dabei kann in dem eingebrachten Zustand umlaufend Kontakt zwischen der Oberfläche der Aufnahme und der Einfüllleitung bestehen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Einfüllleitung in dem eingebrachten Zustand nur lose und/oder stellenweise in Kontakt mit dem Positionierelement ist. Auch in diesem Fall stellt die im zentralen Bereich der Gießform angeordneter Aufnahme des Positionierelement sicher, dass die Einfüllleitung und insbesondere deren Austrittsöffnung in dem zentralen Bereich positioniert werden kann.
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Die in 10 zeigt das erste Wandungsteil 1a aus 1 und 5 als Teil einer Anordnung mit einer Positioniereinrichtung 46, die sich von den zuvor beschriebenen Positioniereinrichtungen 6, 36 unterscheidet. 11 zeigt die Positioniereinrichtung 46 in einer Draufsicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 10 lediglich drei elektrische Leitungen 3 dargestellt. Die Positioniereinrichtung 46 ist jedoch dazu in der Lage, eine sehr viel größere Anzahl von elektrischen Leitungen zu positionieren und dabei einen Abstand zwischen benachbarten Leitungen sicherzustellen zu gewährleisten.
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Ferner unterscheidet sich die in 10 dargestellte Anordnung von den zuvor beschriebenen Anordnungen dadurch, dass statt der Flanschplatte 5 ein Randelement 55 dargestellt ist. Das Randelement 55 bildet unmittelbar den Rand eines Raumes in einem Fahrzeug. Durch das Randelement 55 hindurch sind die elektrischen Leitungen zu führen und dabei gegen ein Hindurchtreten von Gas abzudichten. Ebenfalls in 10 dargestellt ist die Einfüllleitung 8 zum Einfüllen des Gießmaterials in die Gießform.
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Wie am besten aus der Draufsicht der 11 erkannt werden kann, weist die Positioniereinrichtung 46 eine Vielzahl von Aussparungen 42 auf, die entlang jeweils einer radialen Richtung vom Außenumfang zu dem Positionierelement 44 erstrecken, welches ringförmig ausgebildet ist. Dabei sind die Aussparungen 42 am Außenumfang der Positioniereinrichtung 46 offen. Daher können elektrische Leitungen durch eine Bewegung quer zur Längsachse der Gießform und auch quer zur Längserstreckung der jeweiligen elektrischen Leitung in eine der Aussparungen 42 eingebracht werden. Durch die Aussparungen 42 sind Segmente 41 der Positioniereinrichtung 46 gebildet, welche sich ebenfalls jeweils entlang einer radialen Richtung erstrecken.
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Ferner weisen die Aussparungen 42 in ihrem Verlauf vom Außenumfang bis zum Positionierelement 44 drei Vertiefungen 43 auf, d.h. zusätzliche seitliche Aussparungen in einem der Segmente 41, die die Aussparung 42 beranden. In der konkreten Ausführungsform sind drei Vertiefungen 43 an jeder der Aussparungen 42 vorhanden, wobei sich eine Aussparung 43 unmittelbar der Aussparung 42 an dem Positionierelement 44 befindet.
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Die Anzahl der Segmente und Aussparungen, die Form der Aussparungen und die Größe der Segmente und Aussparungen können bei anderen Ausführungsformen anders sein. Gemeinsam ist dem zum Beispiel in 10 und 11 dargestellten Typ der Ausführungsform einer Positioniereinrichtung, dass am Außenumfang der Positioniereinrichtung geöffnete Aussparungen sich in jeweils einer radialen Richtung bis zum Positionierelement erstrecken. Optional sind die Aussparungen so geformt, dass sich (in Umfangsrichtung betrachtet) zumindest an einer Seite der Aussparung eine Vertiefung zur Aufnahme zumindest einer elektrischen Leitung befindet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gießform
- 1a
- erstes Wandungsteil
- 1b
- zweites Wandungsteil
- 2
- Durchtrittsöffnung
- 3
- elektrische Leitung
- 4
- Positionierelement
- 5
- Flanschplatte
- 6
- Positioniereinrichtung
- 6a
- erste Aussparung
- 6b
- zweite Aussparung
- 6c
- dritte Aussparung
- 6d
- vierte Aussparung
- 7
- Verschraubung
- 7a
- erstes Verschraubungsteil
- 7b
- zweites Verschraubungsteil
- 7c
- elastischer Ring
- 7d
- Außenrand des ersten Verschraubungsteils
- 8
- Einfüllleitung
- 11
- Aussparung (Hinterschneidung)
- 13
- Rand der Aussparung
- 14
- Innenrand
- 15
- Wandung
- 16
- Vorsprung
- 20
- fertiggestellte Abdichtung
- 21
- zylindrische Außenwandung
- 22
- sechseckiger Außenrand
- 28
- Abstandshalter
- 31
- Ring
- 32
- Steg
- 33
- Öffnung
- 34
- Positionierelement
- 36
- Positioniereinrichtung
- 41
- Segment
- 42
- Aussparung
- 43
- Aufnahme
- 44
- Positionierelement
- 45
- Randelement
- 46
- Positioniereinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014010470 U1 [0003, 0005]
