DE10337605B4 - Air duct, in particular for an instrument panel - Google Patents

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Abstract

Luftführungskanal (3), der aus einem Flachprofil, insbesondere einer Instrumententafelwand (5), und einem Hutprofil (6) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden eine Zwischenwand (11) aus thermisch und/oder akustisch isolierendem Material angeordnet ist.Air duct (3), which is composed of a flat profile, in particular an instrument panel wall (5), and a hat profile (6), characterized in that between the two an intermediate wall (11) made of thermally and / or acoustically insulating material is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftführungskanal mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. The invention relates to an air duct with the features of the preamble of claim 1.

Luftführungskanäle, insbesondere für Instrumententafeln, werden üblicherweise als Modul mit angeschweißten Hutprofilen gefertigt. Das Modul, das dadurch erzeugt wird, dient auf der einen Seite als Luftführung von dem Klimagerät zu den Luftauslässen in der Instrumententafel und auf der anderen Seite ist es gleichzeitig eine Versteifung für den gesamten Instrumententafelkörper. Air ducts, especially for instrument panels, are usually manufactured as a module with welded hat profiles. The module that is generated thereby serves on the one hand as an air guide from the air conditioner to the air outlets in the instrument panel and on the other hand, it is also a stiffener for the entire instrument panel body.

Starke Sonneneinstrahlung im Sommer, die durch die Windschutzscheibe direkt auf die Instrumententafel und damit auf den oberen Teil des Luftführungskanals trifft, kann so die kalte Luft aus der Klimaanlage im Luftführungskanal erwärmen bevor sie die Ausströmer erreicht. Umgekehrt kühlt die kalte Luft aus der Klimaanlage die Oberfläche der Instrumententafel, wodurch es bei hohen Luftfeuchtigkeiten zur Kondensatbildung im Luftführungskanal und/oder auf der Instrumententafeloberseite kommen kann. Beide Effekte sind nicht erwünscht. Im Winter kühlt auf den ersten Kilometern die noch kalte Innenraumluft die Instrumententafel und somit die vom Klimagerät erwärmte Luft in dem darunter liegenden Luftführungskanal bevor sie die Ausströmer und damit die Insassen oder die Windschutzscheibe zur Entfeuchtung beziehungsweise Defrostung erreicht. Auch dieser Effekt ist unerwünscht. Strong sunlight in the summer, which hits through the windshield directly on the instrument panel and thus on the upper part of the air duct, can thus heat the cold air from the air conditioning in the air duct before it reaches the vents. Conversely, the cold air from the air conditioning system cools the surface of the instrument panel, which can lead to condensation in the air duct and / or on the dashboard top at high humidities. Both effects are not wanted. In winter, the still cold interior air cools the dashboard and thus the air heated by the air conditioner in the underlying air duct before it reaches the vents and thus the occupants or the windshield for dehumidification or defrosting on the first kilometer. Again, this effect is undesirable.

Oft sind die Oberflächen dieser Luftführungen sehr schallhart, bei ungünstiger Materialwahl werden die Strömungsgeräusche so über den Instrumententafelkörper noch verstärkt. Often, the surfaces of these air ducts are very reverberant, with unfavorable choice of material, the flow noise is so enhanced on the instrument panel body.

Stand der Technik im Automobilbau ist es, den Instrumententafelkörper und das Hutprofil über eine Reibschweißung miteinander zu verbinden. Durch diese durchgehende Verschweißung können leicht Fehler entstehen, die nicht entdeckt werden. Es entstehen somit unerwünschte Undichtigkeiten und wenn durch diese kleinen, feinen Leckstellen Luft aus dem Luftführungskanal austritt, zusätzliche störende Geräuschquellen. The state of the art in automotive engineering is to connect the instrument panel body and the hat profile with one another via friction welding. This continuous welding can easily cause errors that are not detected. This results in unwanted leaks and if through these small, fine leaks air exits the air duct, additional disturbing noise sources.

Aus der DE 42 02 256 A1 ist eine Luftkanalanordnung bekannt, die durch Verkleben eines Verkleidungselements mit einem thermoplastischen Formteil gebildet ist. Das thermoplastische Formteil trägt außen zusätzlich eine Dämmmatte zur Schall- und Wärmedämmung. From the DE 42 02 256 A1 An air duct arrangement is known, which is formed by bonding a cladding element with a thermoplastic molding. The thermoplastic molded part also carries an insulating mat on the outside for sound and heat insulation.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Luftführungskanal zu schaffen, bei dem die beschriebenen thermischen Nachteile und störende Strömungsgeräusche zumindest weitgehend vermieden werden. It is therefore an object of the invention to provide an air duct, in which the described thermal disadvantages and disturbing flow noise are at least largely avoided.

Insbesondere wenn man gemäß Anspruch 14 von dem hier sonst ursprünglichen Reibschweißen abgeht, werden dessen Nachteile (Undichtigkeiten, hohe Kosten) praktisch ohne zusätzlichen Aufwand und ohne in Kaufnahme anderer Nachteile vermieden. In particular, if you go according to claim 14 from the otherwise original here friction welding, the disadvantages (leaks, high costs) are practically avoided without additional effort and without taking into account other disadvantages.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beschreiben die Unteransprüche. The object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments describe the subclaims.

In der Zeichnung sind der Stand der Technik und verschiedene, bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawing, the prior art and various preferred embodiments of the invention are shown. Show it:

1A einen Luftführungskanal des Standes der Technik in einer Instrumententafel, 1A an air duct of the prior art in an instrument panel,

1B denselben Luftführungskanal in vergrößerter Ansicht, 1B the same air duct in an enlarged view,

2 den Luftführungskanal der 1B mit einer erfindungsgemäßen Zwischenwand, 2 the air duct of the 1B with an intermediate wall according to the invention,

3 einen Luftführungskanal mit einer Zwischenwand als ebene Fläche, 3 an air duct with an intermediate wall as a flat surface,

4 einen Luftführungskanal mit einer Zwischenwand mit einem Luftspalt, 4 an air duct with an intermediate wall with an air gap,

5 einen Luftführungskanal mit einer strukturierten Zwischenwand, 5 an air duct with a structured partition,

6 einen Luftführungskanal mit einer gelochten Zwischenwand, 6 an air duct with a perforated partition,

7 einen Luftführungskanal mit einer Zwischenwand aus unterschiedlichen Schaumqualitäten, 7 an air duct with an intermediate wall of different foam qualities,

8 einen Luftführungskanal mit einer Zwischenwand aus unterschiedlichen Materialdicken und 8th an air duct with an intermediate wall made of different material thicknesses and

9 einen Luftführungskanal mit einer Zwischenwand, die offenporig einseitig verhautet ist. 9 an air duct with an intermediate wall, which is pored open-sided on one side.

In 1A ist ein Kraftfahrzeug 1 des Standes der Technik dargestellt, das eine Windschutzscheibe 2 mit einem darunter liegenden Luftführungskanal 3 besitzt, der wiederum in eine Instrumententafel 4 integriert ist. Der Luftführungskanal 3 wird auf seiner oberen Seite aus der Instrumententafelwand 5 und auf der unteren Seite durch ein Hutprofil 6 gebildet, das durch Befestigungsmittel 7 an der Instrumententafel befestigt ist. In 1A is a motor vehicle 1 of the prior art, which is a windshield 2 with an underlying air duct 3 owns, in turn, in an instrument panel 4 is integrated. The air duct 3 is on its upper side from the instrument panel wall 5 and on the lower side by a hat profile 6 formed by fasteners 7 attached to the instrument panel.

Im Sommer scheinen die Sonnenstrahlen 8 der Sonne 9 durch die Windschutzscheibe 2 und erwärmen somit die darunter liegende Instrumententafel 4. Diese Konstruktion hat verschiedene Nachteile:

  • 1. Durch die Sonnenstrahlen 8 und die daraus resultierende warme Instrumententafel 4 erwärmt sich die kalte (gekühlte) Luft, die aus dem Klimagerät durch den Luftführungskanal 3 geleitet wird, bevor sie durch die Ausströmer in den Instrumentenraum gelangt. Die mit viel Energieaufwand von der Klimaanlage gekühlte Luft kühlt so in erster Linie die in der Sonne liegende Instrumententafel 4 und erst in der zweiten Linie über die aus den Ausströmern austretende Luft die Insassen des Fahrzeugs.
  • 2. Ein weiterer Nachteil ist, dass solche Luftführungen oft schallhart ausgeführt sind, denn bei ungünstiger Materialwahl werden die Strömungsgeräusche über den Schalttafelkörper noch verstärkt.
  • 3. Der dritte Nachteil ist, dass diese Befestigungsmittel 7 zwischen der Instrumententafelwand 5 und dem Hutprofil 6 beim Stand der Technik in der Regel Verschweißungen sind, insbesondere Reibschweißungen, was zu den schon beschriebenen Nachteilen wie Undichtigkeit und damit zu zusätzlichen störenden Geräuschquellen führen kann.
In the summer, the sun's rays shine 8th the sun 9 through the windshield 2 and thus warm the underlying instrument panel 4 , This construction has several disadvantages:
  • 1. Through the sun's rays 8th and the resulting warm instrument panel 4 The cold (cooled) air coming out of the air conditioner through the air duct heats up 3 is passed before it passes through the vent in the instrument room. The cooled air with much energy from the air conditioning cooled so primarily the lying in the sun instrument panel 4 and only in the second line on the exiting from the vents air the occupants of the vehicle.
  • 2. Another disadvantage is that such air ducts are often made hard-sounding, because in unfavorable choice of material, the flow noise on the panel body are still amplified.
  • 3. The third disadvantage is that these fasteners 7 between the instrument panel wall 5 and the hat profile 6 In the prior art are usually welding, in particular friction welding, which can lead to the disadvantages already described as leaks and thus to additional disturbing noise sources.

Alle drei beschriebenen Nachteile können üblicherweise nachträglich durch zusätzliche Abdichtmaßnahmen unterbunden werden. Zum Beispiel kann eine solche Abdichtmaßnahme eine von außen auf das Hutprofil aufgebrachte Dämmung 10 sein. Diese Dämmung 10 ist in der Detailansicht der 1B deutlich zu sehen. Da sie nachträglich aufgebracht wird ist sie relativ kostenintensiv und umständlich anzubringen, oft jedoch die einzige Möglichkeit die entstandenen Probleme zu lösen beziehungsweise Nachteile zu minimieren. All three disadvantages described can usually be subsequently prevented by additional sealing measures. For example, such a sealing measure an applied from the outside on the hat profile insulation 10 be. This insulation 10 is in the detail view of 1B clear to see. Since it is applied later, it is relatively expensive and cumbersome to install, but often the only way to solve the problems or minimize disadvantages.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Luftführungskanal dargestellt, bei dem zwischen dem Hutprofil 6 und der Instrumententafelwand 5 eine Zwischenwand 11 eingefügt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Zwischenwand 11 aus einem Schaumteil. Das hier schematisch dargestellte Schaumteil 11 kann entweder von der Instrumententafelwand 5 so beabstandet sein, dass zwischen der Instrumententafelwand 5 und dem Schaumteil 11 ein Luftspalt 12 entsteht, oder das Schaumteil 11a bildet eine ebene Fläche zur Instrumententafelwand 5. Durch den Luftspalt 12 werden die akustischen und thermischen Dämmeigenschaften des Schaumteils 11 erhöht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Hutprofil 6 zusammen mit dem Schaumteil 11 an der Instrumententafelwand 5 verschweißt. Das Schaumteil 11 wird beim Schweißvorgang verpresst und dichtet das Hutprofil 6 und die Instrumententafelwand 5 ab. Es kann daher auf eine durchgehende Verschweißung verzichtet werden, was die Investitionen und die Fertigungszeit erheblich reduziert. Die oben beschriebenen Nachteile entstehen somit nicht mehr. In 2 an inventive air duct is shown in which between the hat profile 6 and the instrument panel wall 5 an intermediate wall 11 is inserted. In a preferred embodiment, the intermediate wall 11 from a foam part. The foam part shown schematically here 11 can either from the instrument panel wall 5 be spaced so that between the instrument panel wall 5 and the foam part 11 an air gap 12 arises, or the foam part 11a forms a flat surface to the instrument panel wall 5 , Through the air gap 12 become the acoustic and thermal insulation properties of the foam part 11 elevated. In a particularly preferred embodiment, the hat profile 6 together with the foam part 11 on the instrument panel wall 5 welded. The foam part 11 is pressed during the welding process and seals the hat profile 6 and the instrument panel wall 5 from. It can therefore be dispensed with a continuous welding, which significantly reduces investment and manufacturing time. The disadvantages described above thus no longer arise.

In den folgenden Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Zwischenwand 11 zwischen der Instrumententafelwand 5 und dem Hutprofil 6 dargestellt:
In 3 ist die Zwischenwand 11 durch einen Luftspalt 12 von der Instrumententafelwand 5 beabstandet (vgl. 2). Dies hat, wie schon beschrieben, den Vorteil, dass der Luftspalt 12 als zusätzliche Dämmschicht wirkt.
In the following figures are different embodiments of the intermediate wall 11 between the instrument panel wall 5 and the hat profile 6 shown:
In 3 is the intermediate wall 11 through an air gap 12 from the instrument panel wall 5 spaced (cf. 2 ). This has, as already described, the advantage that the air gap 12 acts as an additional insulating layer.

In 4 ist die Zwischenwand 11a eine ebene Fläche (vgl. 2). Der Querschnitt des Luftführungskanals 3 wird so im Vergleich zu seiner ursprünglichen Größe nur minimal kleiner. Dies kann bei einigen Fahrzeugen ein wichtiger Vorteil sein, denn der Bereich zwischen Wasserkasten und Luftführungskanal ist oft eng mit Elektronikbausteinen bestückt. In 4 is the intermediate wall 11a a flat surface (cf. 2 ). The cross section of the air duct 3 So it only gets slightly smaller compared to its original size. This can be an important advantage for some vehicles because the area between the water tank and the air duct is often tightly packed with electronic components.

In 5 ist die Zwischenwand 11b in ihrer Fläche strukturiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist es eine zickzackartige Struktur. Zickzackartige Strukturen schlucken Schallwellen, und somit im Luftführungskanal 3 entstehende Geräusche, bekanntlich sehr gut. In 5 is the intermediate wall 11b structured in their area. In this embodiment, it is a zigzag-like structure. Zigzag-like structures absorb sound waves, and thus in the air duct 3 resulting noise, known to be very good.

In 6 ist die Zwischenwand 11c gelocht, so dass sie von beiden Seiten umströmt werden kann. Der Hauptstrom der Luft wird dabei zwischen dem Hutprofil 6 und der Zwischenwand 11c durch den Luftführungskanal 3 geleitet. Durch die gelochte Zwischenwand 11c bildet sich zwischen dieser und der Instrumententafelwand 5 ein Luftpolster 13, das wiederum gute akustische Dämmeigenschaften besitzt. Im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel der 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die thermische Isolation schlechter und die akustische Isolation besser. Bei thermischen Problemen sollte also das Ausführungsbeispiel der 3 gewählt werden, bei akustischen Problemen das Ausführungsbeispiel der 6. Durch die gelochte Zwischenwand 11c erfolgt keine Reduzierung des Querschnitts. In 6 is the intermediate wall 11c perforated, so that they can be flowed around from both sides. The main flow of air is between the hat profile 6 and the partition 11c through the air duct 3 directed. Through the perforated partition 11c forms between this and the instrument panel wall 5 an air cushion 13 , which in turn has good acoustic insulation properties. Compared to the embodiment of 3 In this embodiment, the thermal insulation is worse and the acoustic insulation is better. In thermal problems so the embodiment of the 3 be selected, in acoustic problems, the embodiment of 6 , Through the perforated partition 11c there is no reduction of the cross section.

In 7 besteht die Zwischenwand 11d aus zwei unterschiedlichen Schäumen. Im Bereich 14, dem Bereich des Hutprofils 6, ist es ein akustisch dämmender Schaum und im Bereich 15, dem Bereich der Befestigungsmittel 7, ein Dichtschaum. Die unterschiedlichen Schaumqualitäten tragen so ihrer Aufgabe optimal Rechnung. In 7 exists the intermediate wall 11d from two different foams. In the area 14 , the area of the hat profile 6 , it is an acoustically insulating foam and in the area 15 , the range of fasteners 7 , a sealing foam. The different foam qualities thus optimally take their task into account.

In 8 besitzt die Zwischenwand 11e unterschiedliche Wandstärken 16, 17, 18. Im Bereich der 15‘ ist die Wandstärke 16 der Zwischenwand 11e relativ dünn, im Bereich 14‘ wird die Wandstärke 17 etwas dicker und im Bereich 14‘‘ hat sie ihren größten Wert. Durch diese unterschiedlichen Wandstärken/Materialdicken kann die thermische und/oder akustische Dämmung optimal an den Luftführungskanal angepasst werden. In 8th owns the partition 11e different wall thicknesses 16 . 17 . 18 , Around 15 ' is the wall thickness 16 the partition 11e relatively thin, in the area 14 ' becomes the wall thickness 17 a bit thicker and in the area 14 '' she has her greatest value. Through these different wall thicknesses / material thicknesses, the thermal and / or acoustic insulation can be optimally adapted to the air duct.

In 9 ist eine besondere Ausführungsform dargestellt, bei der die Zwischenwand 11f aus einer offenporigen Schicht 19 und einer Haut 20 besteht. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass die positiven Eigenschaften von akustischer und thermischer Dämmung vereint werden. Die offenporige Schicht 19 sorgt für eine optimale akustische Dämmung und die Haut 20 für eine optimale thermische Dämmung. In 9 is shown a particular embodiment in which the intermediate wall 11f from an open-pored layer 19 and a skin 20 consists. The advantage of this solution is that the positive properties of acoustic and thermal insulation are combined. The open-pored layer 19 ensures optimal acoustic insulation and the skin 20 for optimal thermal insulation.

Der erfindungsgemäße Luftführungskanal schafft also eine preiswerte, bedarfsgerechte thermische und/oder akustische Dämmung/Dämpfung ohne Einbußen an seinen Strömungseigenschaften zu haben. The air duct according to the invention thus provides an inexpensive, needs-based thermal and / or acoustic insulation / damping without sacrificing its flow properties.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Kraftfahrzeug motor vehicle
2 2
Windschutzscheibe Windshield
3 3
Luftführungskanal Air duct
4 4
Instrumententafel dashboard
5 5
Flachprofil / Instrumententafelwand Flat profile / instrument panel wall
6 6
Hutprofil hat profile
7 7
Befestigungsmittel fastener
8 8th
Sonnenstrahlen Sunbeams
9 9
Sonne Sun
10 10
Dämmung insulation
11 11
Zwischenwand / Schaumteil Partition / foam part
11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f
Zwischenwand partition
12 12
Luftspalt air gap
13 13
Luftpolster bubble
14 14
Bereich für akustisch dämmenden Schaum Area for acoustically insulating foam
15 15
Bereich für Dichtschaum Area for sealing foam
16, 17, 18 16, 17, 18
Wandstärke Wall thickness
19 19
offenporige Schicht open-pored layer
20 20
Haut skin

Claims (14)

Luftführungskanal (3), der aus einem Flachprofil, insbesondere einer Instrumententafelwand (5), und einem Hutprofil (6) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden eine Zwischenwand (11) aus thermisch und/oder akustisch isolierendem Material angeordnet ist. Air duct ( 3 ) consisting of a flat profile, in particular an instrument panel wall ( 5 ), and a hat profile ( 6 ), characterized in that between both an intermediate wall ( 11 ) is arranged from thermally and / or acoustically insulating material. Luftführungskanal (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) mit zur Verbindung der beiden Profile dienenden Befestigungsmitteln (7) gehalten ist. Air duct ( 3 ) according to claim 1, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) with fasteners used to connect the two profiles ( 7 ) is held. Luftführungskanal (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) gelocht ist. Air duct ( 3 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) is punched. Luftführungskanal (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) luftdicht ausgeführt ist. Air duct ( 3 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) is made airtight. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11a) an dem Flachprofil (5) anliegt. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate wall ( 11a ) on the flat profile ( 5 ) is present. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) zum Flachprofil (5) beabstandet ist. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) to the flat profile ( 5 ) is spaced. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) trogartig verläuft. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) runs trough-like. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11b) in einem Schnitt zickzackartig verläuft. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate wall ( 11b ) runs in a section zigzag. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11f) mehrschichtig aufgebaut ist. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the intermediate wall ( 11f ) is multi-layered. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11e) Bereiche unterschiedlicher Wandstärke (16, 17, 18) aufweist. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the intermediate wall ( 11e ) Areas of different wall thickness ( 16 . 17 . 18 ) having. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) aus einem Schaumteil besteht. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the intermediate wall ( 11 ) consists of a foam part. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumteil (11d) im Bereich (15) der Befestigungsmittel (7) aus einem Dichtschaum und im Bereich (14) des Hutprofils (6) aus einem akustisch dämmenden Schaum besteht. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the foam part ( 11d ) in the area ( 15 ) of the fastening means ( 7 ) of a sealing foam and in the area ( 14 ) of the hat profile ( 6 ) consists of an acoustically insulating foam. Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch örtliche Befestigungsmittel (7) der beiden Profile (5, 6). Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 12, characterized by local fastening means ( 7 ) of the two profiles ( 5 . 6 ). Luftführungskanal (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch örtliche Schweißverbindungen. Air duct ( 3 ) according to one of claims 1 to 13, characterized by local welded joints.
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