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Die Erfindung richtet sich zunächst auf
ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
Ein solcher Schlüssel
umfasst ein mehrteiliges Gehäuse
mit einem bestimmten Gehäuseinhalt
aus elektronischen und/oder mechanischen Bauteilen. Dieser Gehäuseinhalt
ist in der Regel empfindlich gegen Eintritt fremder Medien ins Gehäuse, insbesondere
gegenüber
Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde kommt es darauf an, die Gehäuse der
Schließelemente
zuverlässig
abzudichten. Vorgeschrieben wird z.B. eine Dichtigkeit der Gehäuse gegenüber einer
Wassertiefe von z.B. 5 Meter.
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Trotz aller Anstrengungen kommen
beim bekannten Verfahren immer wieder undichte Schlüssel vor.
Das wirkt sich im späteren
Gebrauch unangenehm aus, wenn die Elektronik und/oder die Mechanik
im Gehäuseinneren
ihre Funktion verlieren. Die Beschaffung eines Ersatzschlüssels ist
zeitaufwendig und kann in manchen Fällen, z.B. aus geographischen
Gründen,
sehr schwierig sein. Man hat daher bei dem bekannten Verfahren stichprobenartig
einen Dichtigkeitstest an einzelnen Schlüsseln durchgeführt. Dazu
wurden die Probeschlüssel
für längere Zeit
in ein Wasserbassin gelegt. Danach wurden die Schlüssel aus
dem Bassin entnommen und ihre Gehäuse geöffnet, um festzustellen, ob
das Wasser bei diesem Probeschlüssel
ins Gehäuseinnere
eingedrungen ist oder nicht. Aus dem Testergebnis schloss man dann
auf die Güte
aller übrigen
Schlüssel
und damit ihres Herstellungsverfahrens. Bei negativem Testergebnis
versuchte man die Fehlerquellen zu ermitteln und die entsprechenden
Verfahrensschritte bei der Herstellung zu verbessern. Die Zuverlässigkeit
dieses bekannten Verfahrens unterliegt den Regeln der Wahrscheinlichkeit,
denn es konnten natürlich
nicht alle Schlüssel
auf diese Weise getestet werden. Der Test ist nämlich sehr zeitaufwendig und
führt beim Öffnen der
Gehäuseteile
in der Regel zu einer bleibenden Beschädigung. Wegen des eingedrungenen
Wassers konnten Bauteile der undichten Schlüssel nicht wieder verwendet
werden. Das bekannte Verfahren war daher unzuverlässig.
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Der Erfindung liegt. zunächst die
Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges
Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen
Art durchzuführen,
dem problemlos eine Vielzahl, ja sogar sämtliche Schließelemente
unterzogen werden können, ohne
dass die getesteten Schließelemente
einen Qualitätsverlust
erleiden. Dies wird erfindungsgemäß durch den Hinzutritt der
im Kennzeichen des Anspruches 1 angewendeten Verfahrensschritte
erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
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Nach dem Zusammenbau der fertigen Schließelemente
werden diese einer zweistufigen Behandlung unterzogen, die eindeutig
von außen
erkennen lässt,
ob undichte Gehäuse
vorliegen oder nicht. Dazu braucht man die Gehäuse nicht mehr zu öffnen. In
einer Vorbehandlungsphase markieren sich die undichten Schließelemente
selbst und bekunden ihre Markierung automatisch in einer Nachbehandlungsphase.
Dies geschieht, indem man die Schließelemente bei der Vorbehandlung
einem Druckgas mit höherem
Mediendruck aussetzt. Dabei dringt das Gas nur in Gehäuse mit
undichten Stellen ein. Die so vorbehandelten Schließelemente
werden dann einer Nachbehandlung in einer Flüssigkeit unterzogen. Dabei
machen sich die undichten Schließelemente durch den Austritt
von Gasperlen in der Flüssigkeit
bemerkbar. Man kann nicht nur erkennen welche Schließelemente
undicht sind, sondern auch an welchen Stellen des Gehäuses diese
Undichtigkeiten vorliegen. Das erleichtert enorm die Weiterbehandlung
dieser Schließelemente.
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Dieses Herstellungsverfahren ist
insbesondere deswegen erfolgreich, weil es ohne weiteres auf sehr
viele oder gar, wie erwähnt
wurde, auf sämtliche zusammengebauten
Schließelemente
ausgedehnt werden kann. Die Erfindung erlaubt einen absolut zerstörungsfreien
Test, der gleichzeitig an einer Vielzahl von Gehäusen durchgeführt werden
kann. Einwandfreie Schließelemente
können
mit sehr großer Sicherheit
ermittelt werden, weil wegen seiner wesentlich kleineren Viskosität das Gas
auch durch jene feinsten Undichtigkeiten ins Gehäuseinnere gelangt und sich
später
bei der Nachbehandlung durch Gasblasen in der Flüssigkeit bemerkbar macht, in
die normalerweise Feuchtigkeit beim späteren bestimmungsgemäßen Gebrauch
nicht ohne weiteres ins Gehäuseinnere
treten könnte.
Das erfindungsgemäße Verfahren
ist sehr schnell und bequem durchführbar. Der Gehäuseinhalt
von als undicht erkannten Schließelementen kann beim erfindungsgemäßen Verfahren
weiter benutzt werden, weil auch bei der Nachbehandlung in der Flüssigkeit
durch die austretenden Gasblasen die Flüssigkeit ins Gehäuseinnere nicht
eingedrungen ist. Dies ausgebaute Gehäuseinhalt defekter Schließelemente
kann dann mit neuen Gehäuseteilen
wieder zusammengebaut werden. Dies ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung,
weil der Gehäuseinhalt
wesentlich wertvoller als die Gehäuseteile sind. Außerdem könnte es
in manchen Fällen
möglich
sein, aussortierte undichte Schließelemente einer Reparaturbehandlung
zu unterziehen.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe
zugrunde, eine einfache, zuverlässige
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach den Verfahrensansprüchen auszuführen. Diese Aufgabe wird durch
die im Kennzeichen des Anspruches 10 angeführten Maßnahmen erreicht. Diese Vorrichtung
ist sehr platzsparend ausführbar
und einfach zu bedienen.
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Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen
ist zwar die Erfindung anhand eines elektronischen Schlüssels für Kraftfahrzeuge
erläutert,
doch umfasst der in den Ansprüchen
verwendete Begriff „Schließelement" alle weiteren möglichen
Elemente, die aus einem abzudichtenden Gehäuse einerseits und einem darin
aufzunehmenden Gehäuseinhalt
andererseits bestehen. Dazu gehören vor
allem weitere zum Aufbau oder Bedienung von Fahrzeugen erforderlichen
Elemente, wie Türgriffe oder
Heckverschlüsse,
die elektronische Einbauten besitzen. Auch dabei kommt es darauf
an elektronische und/oder elektromechanische Bauteile, die gegenüber der
Umwelt, insbesondere Feuchtigkeit, empfindlich sind, zuverlässig in
Gehäusen
zu platzieren. Die Erfindung ist ohne weiteres auf verschiedene andere
Elemente anwendbar.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung
in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen:
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1 in
perspektivischer Ansicht ein abgedichtetes Schließelement
in Form eines elektromechanischen Schlüssels für Kraftfahrzeuge, welches nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden
soll,
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2 einen
schematischen versprungenen Längsschnitt
durch das in 1 gezeigte
Schließelement
längs der
dortigen Schnittlinie II –II
und
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3 + 4, schematisch, die Vorrichtung zur
Durchführung
des Verfahrens während
zweier aufeinanderfolgender Verfahrensschritte.
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Wie bereits erwähnt wurde, ist in den Zeichnungen
zwar ein elektronischer Schlüssel 10 gezeigt, doch
ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Aus diesem Grund soll
der Schlüssel 10 nachfolgend ganz
allgemein als „Schließelement" bezeichnet werden.
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Das Schließelement 10 besteht
aus einem mehrteiligen Gehäuse,
welches im vorliegenden Fall aus einer Oberschale 11 und
einer Unterschale 12 besteht. In die Oberschale 11 ist
ein Druckknopf 14 integriert, der mit einer Wippe 15 zusammenwirkt
und wenigstens ein Element einer elektronischen Baugruppe 16 kontaktiert.
In der Regel sind wenigstens einige Bauteile dieser Baugruppe 16 ein
feuchtigkeitsempfindlicher Gehäuseinhalt.
Dieser Gehäuseinhalt 16 ist
in 2 durch Punktschraffur
hervorgehoben und umfasst eine Leiterplatte mit diversen elektronischen
Bauteilen. Es kommt auf eine Abdichtung des Fugenbereichs 17 zwischen
den beiden Oberschalen 11, 12 und des Bereichs
der Lagerung des Druckknopfs 14 an. Im Fugenbereich 17 kann man
eine Labyrinthdichtung verwenden, im Bereich des Druckknopfs 14 wird
eine Abdichtlage 18 verwendet. An dein Gehäuse 13 des
Schließelements können Anschlussteile 19 integriert
sein, wofür
im vorliegenden Fall der Schaft 19 eines mechanischen Schlüssels dient.
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Bei der Herstellung des Schließelements 10 wird
zunächst
die Baugruppe 16 zusammengebaut und parallel dazu die beiden
Schalenteile 11, 12 erzeugt und der Druckknopf 14 mit.
der Abdichtlage 18 vormontiert. Dann werden diese Baugruppen
zusammengebaut, indem es zu einer Abdichtung der beiden Schalen 11, 12 im
Fugenbereich 17 kommt. Danach durchlaufen wenigstens eine
Gruppe dieser fertigen Schließelemente 10 ein
wenigstens zwei Behandlungsstufen umfassendes Endverfahren, was
anhand der schematischen 3 und 4 näher erläutert werden soll.
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In den 3 und 4 ist ein Gefäß 20 gezeigt, das
durch ein Trennmittel 30 in zwei Gefäßbereiche 21, 22 gegliedert
ist. Obwohl auch Trennmittel anderer Art verwendet werden könnten, wie
z.B. Schieber, wird bei der Erfindung als Trennmittel eine Wippe 30 benutzt,
deren Schwenkachse 31 das Gehäuseinnere 23 durchsetzt.
Das Trennmittel bzw. die Wippe 30 sind durch nicht näher gezeigte
Steuermittel, die z.B. an der Schwenkachse 31 der Wippe 30 angreifen, zwischen
zwei Lagen umsteuerbar. 3 zeigt
eine durch die Hilfslinie 30.1 gekennzeichnete horizontale Ausgangslage
der Wippe 30. In dieser Ausgangslage 30.1 können mehrere
Schließelemente 10 durch
das zunächst
oben offene Gefäß 20 im
wesentlichen lose auf die Wippe 30 aufgelegt werden. Die
Oberseite der Wippe 30 dient dabei als Ablagefläche 32.
Diese Ausgangslage 30.1 der Wippe 30 kann durch
Haltemittel 24, 34 gesichert sein. Diese Haltemittel
bestehen im vorliegenden Fall aus einem ortsfest am Gefäß 20 angebrachten,
zeitweise aktivierbaren Magneten 24, wie einem Elektromagneten,
und einem vorzugsweise am freien Ende der Wippe 30 angeordneten
passiven Magnetteil, z.B. einem Einsatz aus magnetisierbarem Material,
wie Eisen.
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Dann wird das Gefäß 20 druckdicht verschlossen.
Dazu dient ein Deckel 25 mit geeigneten Dichtungsmitteln 26.
Der Deckel 25 wird gegenüber dem Gefäß 20 verspannt, was
in 3 durch Andruckpfeile 27 veranschaulicht
ist. Dann wird das Gefäßinnere 23 unter
einen Gasdruck p gesetzt. Als Gasmedium wird zweckmäßigerweise
Druckluft verwendet, die über
eine nicht näher
gezeigte Druckreduzierung über
eine Zuführleitung
einem Mehr-Wege-Ventil 33 zugeführt wird. In der vorliegenden
Verfahrensstufe befindet sich die Ventilhandhabe 36 in Durchlassposition,
wodurch die Druckluft p durch eine Verbindungsleitung 37 ins
Gefäßinnere 23 gelangt. Über eine
Anschlussleitung 38, die auch im Bereich des Ventils 33 angeordnet
sein kann, wird ein Druckmessgerät 28 beaufschlagt,
an welchem der Druckaufbau im Gefäßinneren 23 kontrolliert
werden kann.
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Bei diesem Verfahrensschritt werden
die Schließelemente 10 einer
Druckluft-Vorbehandlung A
unterzogen. Der während
der Hauptphase der Vorbehandlung A wirkende Luftdruck p ist von
der geforderten Dichtigkeit vom Gehäuse 13 des Schließelements 10)
abhängig.
Beträgt
die Anforderung z.B. eine Dichtigkeit von 5 Meter Wassertiefe zu
gewährleisten,
so wird bei dieser Vorbehandlung A ein Überdruck von 0,5 bar über dem
Normaldruck erzeugt. Dabei tritt in jene Gehäuse 13, die Undichtigkeitsstellen
aufweisen, der erhöhte
Gasdruck p ins aus 2 erkennbare
Gehäuseinnere 29 ein.
Durch diese Undichtigkeit findet ein Druckausgleich zwischen dem Gefäßinneren 23 und
dem Gehäuseinneren 29 statt. Weil
die Luft eine wesentlich geringere Viskosität als Wasser besitzt, werden
auch kleinste Dichtigkeitsfehlstellen zum Eintritt der Druckluft
p ins Gehäuseinnere 29 aktiv.
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Dann tritt die anhand von 4 erläuterte Nachbehandlung B ein.
Die nachbehandelten Schließeleinente 10 werden
in einer Flüssigkeit 40 geworfen.
Die Flüssigkeit 40 befindet
sich hier im unteren Bereich 22 des gleichen Gefäßes 20.
Dieser Bereich 22 soll nachfolgend kurz „Flüssigkeitsbereich" bezeichnet werden.
Die Schließelemerte 10 gelangen in
den Flüssigkeitsbereich 22 einfach
dadurch, dass die Wippe 30 aus ihrer Ausgangslage 30.1 in
ihre durch die Hilfslinie 30.2 verdeutlichte Testlage überführt wird.
Dazu genügt
die durch den Pfeil 39 in 4 verdeutlichte
Uinschwenkbewegung 39 der Wippe, was manuell oder motorisch
ausgeführt
werden kann. Im vorliegenden Fall genügt es sogar, das gefäßseitige
Haltemittel 14 zu deaktivieren, wodurch die Wippe 30 aufgrund
der Schwerkraft selbsttätig
in ihre Testlage 30.2 gelangt. Dies geschieht durch Abschalten
der Energiezufuhr zum Elektromagneten 24. Das Gegen-Haltemittel 34 wird
freigegeben und die Wippe 30 wird aufgrund ihrer Schwerkraft,
zu welcher diejenige der aufgelegten Schließelemente 10 hinzukommen
kann, in ihre Testlage 30.2 überführt. Durch Eintauchen des Wippenendes
in die Flüssigkeit 40 kann
die Schwenkbewegung 39 sogar gebremst werden. Entscheidend
ist jedenfalls, dass die Schließelemente 10 in
die Flüssigkeit 40 gelangen und
dort folgende Nachbehandlung B erfahren.
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Beim Einbringen der Schließelemente 10 in die
Flüssigkeit 40,
wofür zweckmäßigerweise
Wasser verwendet wird, wird spätestens
die Druckluftzufuhr p beendet. Dies geschieht durch manuelle oder motorische
Umsteuerung der Ventilhandhabe 36. Durch das umgesteuerte
Ventil 33 wird das Gefäßinnere 23 entlüftet. Dies
geschieht über
die Verbindungsleitung 37 und eine ans Ventil 33 angeschlossene
Austrittsleitung 47. Ausweislich des Strömungspfeils 46 von 4 kann der Überdruck
in die Umgebung abgeführt
werden. Es bildet sich im Gehäuseinneren 23 wieder
ein Normaldruck aus. Darauf reagieren aber die Schließelemente 10,
in Abhängigkeit
von ihrer Dichtigkeit, in deutlich unterschiedlicher Weise.
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Die Gehäuse 13 derjeniger
Schließelemente,
die wie bei 10' in 4 angedeutet, undicht sind, geben
den in ihrem Gehäuseinneren 29 aufgebauten Überdruck über die
Undichtigkeitsstellen an den oberen Bereich 21 des Gefäßes 20 ab,
welcher jetzt, während
der Nachbehandlung B, wieder unter Normaldruck steht. Dieser Bereich 21 soll
kurz „Gasbereich" nachfolgend genannt
werden. Die Abgabe des Überdrucks
macht sich optisch durch Gasblasen 41 bemerkbar. Spätestens
beim Zerplatzen 42 der Gasblase 21 an der Übergangszone
zwischen dem Flüssigkeitsbereich 22 und ' dem Gasbereich 21 führt dies
zu einem Geräusch.
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Die Gasblasenbildung 41 kann,
wie durch das Auge 45 eines Beobachters in 4 angedeutet ist, optisch ermittelt werden.
Gleichzeitig oder alternativ kann dies auch akustisch, z.B. wegen
der zerplatzenden Gasblasen 42 erfolgen. Das Ergebnis dieser Überwachung
kann registriert und nach außen kundbar
gemacht werden. Lässt
das Verfahrensergebnis weder optisch noch akustisch ein defektes Schließelement
erkennen, so ist die gesamte Füllung von
Schließelementen 10 im
Flüssigleitsbereich 22 einwandfrei.
Tritt aber bei einem Schließelement 10', wie 4 zeigt, der erwähnte Gasblasenaustritt 41 ein,
so wird dieses Schließelement 10' aussortiert. Die übrigen Schließelemente 10 dieser
Füllung,
die sich nicht. auf diese Weise bemerkbar gemacht haben, sind einwandfrei
und können
daher dem bestimnungsgemäßen Gebrauch
zugeführt
werden.
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Das Aussortieren der defekten Elemente 10' kann automatisch
erfolgen. Dafür
kann man Sensoren einsetzen. Wenn es auf eine optische Beobachtung
von, außen
ankommt, wird das Wandmaterial des Gefäßes 20 wenigstens
bereichsweise lichtdurchlässig
gemacht. Die defekten Schließelemente 10' können dann
eine unterschiedliche Weiterbehandlung erfahren. Eine Möglichkeit
der Weiterbehandlung ist die Reparatur.
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Eine Reparatur der defekten Schließelemente 10' wird natürlich nur
in entsprechend geeigneten Fällen
durchgeführt.
Dabei kann die erfindungsgemäße Besonderheit
der Gasblasenbildung 41 dafür genutzt werden, weil damit
nicht nur die Undichtigkeit erkannt werden kann, sondern sogar genau
jene Stelle, die defekt ist. Man braucht diese Stelle daher nur
noch dichtungsmäßig nachzubessern.
Die so nachgebesserten Gehäuse
können
wieder der zweistufigen Endbehandlung A und B nach der Erfindung unterzogen
werden. Man kann daher also nachprüfen, ob die Reparatur ordnungsgemäß vollzogen worden
ist.
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In jenen Fällen, wo eine Reparatur der
Gehäuse
zu umständlich
oder nicht aussichtsreich ist, kann man wenigstens den Gehäuseinhalt 16 retten. Die
Flüssigkeits-Nachbehandlung
B hat nämlich
geendet, bevor der Austritt der Gasblasen 41 aus den Gehäusen 13 aufgehört hat.
Dann ist nämlich
keine Flüssigkeit 40 ins
Gehäuseinnere 29 eingetreten.
Der Gehäuseinhalt 16 ist
trotz des Flüssigkeitstest
trocken geblieben und kann wieder der Anfangsphase des Verfahrens
zugeführt
werden. Der ausgebaute Gehäuseinhalt 16 kann
mit frischen Gehäuseteilen 11, 12 wieder
zu einem neuen Schließelement 10 zusammengebaut
werden.
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- 10
- elektrischer
Schlüssel,
Schließelement
- 10'
- undichtes
Schließelement
- 11
- Oberschale
von 13
- 12
- Unterschale
von 13
- 13
- Gehäuse
- 14
- Druckknopf
in 11
- 15
- Wippe
für 14
- 16
- elektronische
Baugruppe, Gehäuseinhalt
- 17
- abzudichtender
Fugenbereich
- 18
- Abdichtlage
- 19
- Anschlussteil,
Schlüsselschaft
- 20
- Gefäß
- 21
- oberer
Cefäßbereich
(Gasbereich)
- 22
- unterer
Gefäßbereich
(Flüssigkeitsbereich)
- 23
- Gefäßinneres
- 24
- Haltemittel
für 30,
aktivierbarer Magnet, Elektromagnet
- 25
- Gefäßdeckel
von 20
- 26
- Dichtungsmittel
zwischen 20, 25
- 27
- Andruckpfeil
von 25 an 20
- 28
- Druckmessgerät
- 29
- Gehäuseinneres
- 30
- Trennmittel
zwischen 21, 22, Wippe
- 30.1
- Ausgangslage
von 30
- 30.2
- Testlage
von 30
- 31
- Schwenkachse
von 30
- 32
- obere
Ablagefläche
für 30
- 33
- Ventil
- 34
- wippenseitige
Gegenhaltemittel, passiver Magnetteil, Eisen
- 35
- Zuführleitung
- 3G
- Ventilhandhabe
- 37
- Verbindungsleitung
- 38
- Anschlussleitung
für 28
- 39
- Schwenkbereich
von 30
- 40
- Flüssigkeit
in 20
- 41
- Gasblase
- 42
- zerplatzende
Gasblase
- 45
- Beobachter
- 46
- Strömungspfeil
- 47
- Austrittsleitung
- A
- Druckluft-Vorbehandlung
- B
- Flüssigkeits-Nachbehandlung
- p
- Gasdruck,
Druckluftzufuhr