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Die Erfindung betrifft ein System umfassend zumindest einen im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Baugruppenträger, in dem eine Vielzahl an flach ausgebildeten und entweder hochkant nebeneinander oder aber flach übereinander angeordneten Baugruppen, insbesondere als Computerblades ausgebildete Baugruppen, angeordnet sind sowie zumindest eine Einrichtung zum Strömen von Luft durch den Baugruppenträger zum Zwecke der Kühlung der Baugruppen.
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In derartigen Baugruppenträgern werden die Blades üblicherweise in sogenannte Slots eingeschoben. Beim Einschieben werden die Blades automatisch mit im rückwärtigen Bereich des Baugruppenträgers vorgesehenen Steckplätze für die Baugruppen verbunden. Blades besitzen in der Regel eine Hauptplatine mit Mikroprozessoren und einen Arbeitsspeicher. Auch können Festplatten, die für das Betriebssystem und die lokale Datenspeicherung gedacht sind, integriert sein.
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Im Betrieb entwickeln die Blades Wärme, so dass sie gekühlt werden müssen. Hierzu befinden sich die Baugruppenträger üblicherweise in einem mittels einer Tür öffenbaren und verschließbaren Schrank, dessen Innere gekühlt wird. Nachteilig hierbei ist, dass aufgrund der geschlossenen Ausbildung des Schrankes beispielsweise zum Zwecke des Austausches einer Baugruppe der Schrank immer geöffnet werden muss. Kommt es zu einem Ausfall der Kühlfunktion, tritt zudem der negative Effekt auf, dass sich die Blades aufgrund des geschlossenen Schrankes noch schneller erhitzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein System anzugeben, dass bei einer guten Zugänglichkeit der Baugruppen ein hinreichende Kühlleistung gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest eine Kühleinrichtung zum Kühlen der den Baugruppenträger durchströmenden Luft vorgesehen ist, dass im Bereich zumindest einer Seite des Baugruppenträgers zum Zwecke einer linienförmigen Absaugung der erwärmten Luft auf dieser Seite eine Erfassungshaube vorgesehen ist, welche zwei Endflächen und einen Mantel aufweist, der die beiden Endflächen verbindet und einen sich vorzugsweise über den ganzen Abstand zwischen den Endflächen erstreckenden schlitzförmig ausgebildeten und dem Baugruppenträger zugewandten Ansaugöffnungsbereich freilässt, und dass zum Zwecke der Kühlung in der Kühleinrichtung zumindest eine Einrichtung zur Entnahme der in der Erfassungshaube befindlichen Luft vorgesehen und mit der Kühleinrichtung verbunden ist, wobei der Mantel so ausgestaltet ist, dass in der Erfassungshaube eine, insbesondere stabilisierte, Drallströmung erzeugbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erfolgt eine linienförmige Ausbildung eines Unterdruckgebietes im Drallzentrum über die ganze Erstreckung des Ansaugöffnungsbereiches infolge des in der Erfassungshaube erzeugten Wirbels. Ein Schrank ist nicht mehr erforderlich, da die Blades jederzeit zugänglich sind, so dass die Blades einfach ausgetauscht und gewartet werden können. Das Kühlen kann vor und/oder nach dem Durchströmen der Luft durch dem Baugruppenträger erfolgen.
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Sofern der Baugruppenträger zwei geschlossene Seitenwände aufweist, ist der Baugruppenträger zu Zwecken der Zirkulation der Luft rückseitig und vorderseitig offen ausgebildet. Der Ansaugöffnungsbereich ist bei einer solchen Ausgestaltung selbstverständlich nicht in einer der beiden geschlossen ausgebildeten Seitenwänden, sondern einer der beiden offenen Seitenwände zugewandt.
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Der Ansaugöffnungsbereich erstreckt sich vorzugsweise parallel zur längsten Erstreckung des Baugruppenträgers. Da üblicherweise entsprechende Baugruppenträger eine große Höhe als Breite aufweisen, bietet sich an, wenn die Erfassungshaube und damit der Ansaugöffnungsbereich sich vertikal erstreckt.
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Der Ansaugöffnungsbereich kann sich über den ganzen Abstand zwischen den Endflächen erstrecken, so dass der Ansaugöffnungsbereich dann als durchgehender Schlitz ausgebildet ist. Der Ansaugöffnungsbereich kann aber auch aus schlitzförmig ausgebildeten Teilbereichen bestehen, wobei beispielsweise jeder Baugruppe ein Teilbereich zugeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der betreffende Ansaugöffnungsbereich aus mehreren hintereinander angeordneten, sich zwischen den Endflächen erstreckenden Teilbereichen.
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Als Einrichtung zur Entnahme der Luft aus der Erfassungshaube kann beispielsweise ein Rohr mit einer Ansaugöffnung vorgesehen sein, mit der die in der Erfassungshaube befindliche Luft abgesaugt wird.
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Es bietet sich an, wenn zumindest eine Einrichtung zur Entnahme der in der Erfassungshaube befindlichen Luft so angeordnet ist, dass die Luft bezogen auf die zu erzeugende Drallströmung aerodynamisch günstig, beispielsweise im Bereich des Zentrums der Drallströmung, abgesaugt wird. Bei einer solchen Anordnung wird im Zentrum der Erfassungshaube die Drallströmung angeregt und die Luft abgesaugt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann an beiden seitlichen Endbereichen einer Seite eines Baugruppenträgers, wie beispielsweise an beiden Kanten einer Seite eines Baugruppenträgers, je eine Erfassungshaube vorgesehen sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass die erwärmte Luft im Bereich beider gegenüberliegender Kanten einer Seite des Baugruppenträgers abgesaugt wird.
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Der Querschnitt des Mantels kann gekrümmt oder polygonal ausgebildet sein.
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Dabei können sich die Mäntel zweier Erfassungshauben, die benachbarten Baugruppenträgern zugeordnet sind, berühren.
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Diese Aufgabe wird auch dadurch gelöst, dass zumindest eine Kühleinrichtung zum Kühlen der den Baugruppenträger durchströmenden Luft vorgesehen ist, dass bei zumindest einem Baugruppenträger angrenzend an eine der beiden gegenüberliegenden Kanten einer Seite des Baugruppenträgers zumindest eine Ansaugöffnung mit einer drallerzeugenden Einrichtung vorgesehen ist, dass beim Absaugen der erwärmten Luft durch die Ansaugöffnung eine stabilisierte Drallströmung erzeugbar ist und dass zum Zwecke der Kühlung zumindest eine Einrichtung zum Leiten der durch jede Ansaugöffnung strömenden erwärmten Luft zur Kühleinrichtung vorgesehen und mit der Kühleinrichtung verbunden ist oder dass zumindest eine Kühleinrichtung zum Kühlen der den Baugruppenträger durchströmenden Luft vorgesehen ist, dass bei zumindest einem Baugruppenträger angrenzend an die beiden gegenüberliegenden Kanten einer Seite des Baugruppenträgers je eine Ansaugöffnung mit einer drallerzeugenden Einrichtung vorgesehen ist, wobei die korrespondierende Ansaugöffnungen in einem Abstand zueinander, aufeinander zuweisend ausgerichtet sind, und dass beim Absaugen der erwärmten Luft durch zwei gegenüberliegende Ansaugöffnungen eine stabilisierte Drallströmung zwischen diesen beiden Ansaugöffnungen erzeugbar ist und dass zum Zwecke der Kühlung zumindest eine Einrichtung zum Leiten der durch jede Ansaugöffnung strömenden erwärmten Luft zur Kühleinrichtung vorgesehen und mit der Kühleinrichtung verbunden ist.
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Als drallerzeugende Einrichtung kann beispielsweise ein zumindest eine Durchlassöffnung bildender Durchlass vorgesehen sein, der rund oder eckig, insbesondere viereckig ausgebildet sein kann. In dem Durchlass können mehrere, sich radial erstreckende und im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildete Durchlassöffnungen und anströmseitig als Luftleitelemente mehrere, sich radial erstreckende Drallschaufeln vorgesehen sein.
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Sofern bei dem Baugruppenträger nur angrenzend an eine der beiden gegenüberliegenden Kanten einer Seite des Baugruppenträgers zumindest eine Ansaugöffnung mit einer drallerzeugenden Einrichtung vorgesehen ist, ist die Absaugung vorzugsweise so hoch, dass sich eine über die ganze Breite des Baugruppenträgers erstreckende stabilisierte Drallströmung bildet. Die stabilisierte Drallströmung ist nach Art eines ”Wirbelkegels” vor jeder drallerzeugenden Einrichtung ausgebildet.
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Beim Absaugen der erwärmten Luft durch zwei gegenüberliegende Durchlassöffnungen wird eine Drallströmung zwischen diesen beiden Durchlassöffnungen in Form eines Wirbels erzeugt, so dass über den kompletten Abstand zwischen diesen beiden Ansaugöffnungen infolge der Wirbelstruktur erwärmte Luft erfasst werden kann.
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Sofern eine horizontal ausgerichtete Wirbelwalze erwünscht ist, bietet sich an, wenn die korrespondierenden Durchlassöffnungen in einem in etwa gleichen Abstand zum Boden angeordnet sind. Selbstverständlich kann bei entsprechender Anordnung der korrespondierenden Durchlassöffnungen auch ein vertikal ausgerichtete Wirbelwalze erzeugt werden.
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Die drallerzeugenden Einrichtungen zweier gegenüberliegender, d. h. korrespondierender, Durchlassöffnungen sind entgegengesetzt ausgerichtet. Damit ist die Ausrichtung der Drallelemente, wie Drallschaufeln, beider Einrichtungen entgegengesetzt. Durch die entgegengesetzte Ausrichtung zweier gegenüberliegend angeordneter drallerzeugender Einrichtungen fluchten die Drehachsen der beiden stabilisierten Drallströmungen, die jeweils nach Art eines ”Wirbelkegels” ausgebildet sind, miteinander. Die Wirbelkegel drehen in gleicher Richtung und ergänzen sich zu einer Wirbelwalze, die eine einheitliche Drehrichtung hat.
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Im Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:
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1 eine schräge Draufsicht auf einen Baugruppenträger mit einer erfindungsgemäßen Erfassungshaube,
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2 eine Draufsicht auf drei Baugruppenträger mit dazwischen angeordneten Erfassungshauben,
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3 eine schräge Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel,
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4 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel,
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5 eine Seitenansicht auf den Gegenstand nach 4,
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6 eine Draufsicht auf eine drallerzeugende Einrichtung,
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7 eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel,
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8 eine Seitenansicht auf den Gegenstand nach 7 und
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9 eine Draufsicht auf eine drallerzeugende Einrichtung.
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In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt einen Baugruppenträger 1, in dem eine Vielzahl an flach ausgebildeten Baugruppen 2, wie beispielsweise Computerblades, angeordnet sind. Die Computerblades liegen flach übereinander, wobei zwischen zwei benachbarten Computerblades ein Freiraum 3 ist.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Baugruppenträger 1 vier Seitenflächen auf, wobei die vordere und die rückseitige Seitenfläche offen ausgebildet und die die beiden anderen gegenüberliegenden Seitenwände 4 geschlossen ausgebildet sind.
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Die Kühlung der in dem Baugruppenträger 1 angeordneten Baugruppen 2 erfolgt mittels einer Luftströmung, die mittels einer Luftfördereinrichtung 5 erzeugt wird. Die Luft strömt (Pfeile 6) durch die zwischen den Computerblades befindlichen Freiräumen 3, so dass die Computerblades gekühlt werden. Die erwärmte Luft wird dann in einer Kühleinrichtung 7 wieder abgekühlt und über einen Auslass 8 in den Raum abgegeben, von wo die Luft dann wieder in den Baugruppenträger 1 gezogen wird.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Bereich der linken Kante eine Erfassungshaube 9 vorgesehen, die zwei Endflächen 10 und einen Mantel 11 aufweist, der die beiden Endflächen 10 verbindet. Der Mantel 11 lässt einen sich über den ganzen Abstand zwischen den Endflächen 10 erstreckenden schlitzförmig ausgebildeten und dem Baugruppenträger 1 zugewandten Ansaugöffnungsbereich 12 frei.
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Der Ansaugöffnungsbereich 12 ist der offenen Seite bzw. Seitenfläche des Baugruppenträgers 1 zugewandt. Als Einrichtung zur Entnahme der in der Erfassungshaube 9 befindlichen Luft sind zwei Rohre 13 vorgesehen, die mit der Kühleinrichtung 7 verbunden sind. Jedes Rohr 13 weist zumindest eine Absaugöffnung 14 auf.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Absaugöffnungen 14 so angeordnet, dass die Luft, bezogen auf die zu erzeugende Drallströmung, an den beiden Endflächen 10 im Bereich des Zentrums der Drallströmung abgesaugt wird. Die Absaugöffnungen 14 stellen die Strömungssenke dar. Die erwärmte Luft wird im Zentrum der Erfassungshaube 9 abgesaugt und so eine Drallströmung angeregt.
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In 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem jede Absaugöffnung 14 im Abstand zu den Endflächen 10 in dem Mantel 11 angeordnet ist. Jedes Rohr 13 kann auch im Zentrum der Erfassungshaube 9, d. h. im Zentrum der Drallströmung, enden. Dann bietet sich an, wenn jedes Rohr 13 in dem Teilabschnitt, der in die Erfassungshaube 9 hineinragt, zwei voneinander wegweisend ausgerichtete Absaugöffnungen 14 aufweist. Auch durch diese Absaugöffnungen 14 kann die Senkenströmung angeregt werden.
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Damit erfolgt bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Absaugung über die Mantelflächen 11. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Luft über die Endfläche(n) 10 und/oder über die Mantelfläche 11 abgesaugt wird.
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Die erwärmte Luft wird nach dem Absaugen in der Kühleinrichtung 7 hinuntergekühlt und in Richtung des Pfeils 15 in den Raum abgegeben.
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In 2 ist eine Variante dargestellt, bei der zwischen zwei Baugruppenträgern 1 je ein Gehäuse 16 in Form eines Side-Coolers angeordnet ist, in dem jeweils eine Kühleinrichtung 7 in Form eines Wärmetauschers sowie eine Luftfördereinrichtung 5, beispielsweise ein Ventilator, angeordnet sind. Der Side-Cooler grenzt an die geschlossen ausgebildete Seitenwand 4 an.
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Wie 2 zu entnehmen ist, berühren sich die Mäntel 11 zweier Erfassungshauben 9, die benachbarten Baugruppenträgern 1 zugeordnet sind. Die durch den jeweiligen Baugruppenträger 1 strömende Luft ist durch gestrichelt dargestellte Pfeile 6 angedeutet.
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In den 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt. Hier befinden sich auf beiden Seiten eines Baugruppenträgers 1 zwei Gehäuse 16 in Form von Side-Coolern, in denen jeweils eine Kühleinrichtung 7 angeordnet ist. Die Gehäuse 16 stehen auf der einen Seite in Bezug auf die offene Seite des Baugruppenträgers 1 vor.
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In dem vorstehenden Bereich jedes Gehäuses 16 ist angrenzend an die jeweilige Kante der betreffenden Seite des Baugruppenträgers 1 je eine Ansaugöffnung 17 mit einer drallerzeugenden Einrichtung 18 vorgesehen. Korrespondierende Ansaugöffnungen 18 sind dabei aufeinander zuweisend ausgerichtet. Beim Absaugen der erwärmten Luft durch die zwei gegenüberliegenden Ansaugöffnungen 17 wird eine stabilisierte Drallströmung zwischen diesen beiden Ansaugöffnungen 17 erzeugt.
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Wie in 5 dargestellt ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt fünf korrespondierende Ansaugöffnungen 17 mit entsprechenden drallerzeugenden Einrichtungen 18 vorgesehen, so dass insgesamt fünf stabilisierte Drallströmungen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal ausgerichtet sind, erzeugt werden. Durch die entgegengesetzte Ausrichtung zweier gegenüberliegend angeordneter drallerzeugender Einrichtungen 18 fluchten die Drehachsen der beiden stabilisierten Drallströmungen, die jeweils nach Art eines ”Wirbelkegels” ausgebildet sind, miteinander. Die Wirbelkegel drehen in gleicher Richtung und ergänzen sich zu einer Wirbelwalze, die eine einheitliche Drehrichtung hat.
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Selbstverständlich können zwei korrespondierende Ansaugöffnungen 17 auch im Bereich der oberen und unteren Kante der betreffenden Seite des Baugruppenträgers 1 angeordnet werden, so dass dann beim Absaugen der erwärmten Luft durch die zwei gegenüberliegenden Ansaugöffnungen 17 eine stabilisierte Drallströmung mit einer vertikalen Ausrichtung zwischen diesen beiden Ansaugöffnungen 17 erzeugt wird.
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Die stabilisierten Drallströmungen bewirken, dass die erwärmte Luft gleichmäßig über die betreffende Länge bzw. Breite Seite des Baugruppenträgers 1 abgesaugt wird. Die durch die Ansaugöffnungen 17 abgesaugte, erwärmte Luft wird in der jeweiligen Kühleinrichtung 7 abgekühlt und wieder dem Raum zugeführt.
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In 6 ist eine mögliche Ausführungsform einer drallerzeugenden Einrichtung 18 für eine Ansaugöffnung 17 dargestellt. Als drallerzeugende Einrichtung 18 kann beispielsweise ein eine Duchlassöffnung 19 bildender Durchlass vorgesehen sein, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel rund ausgebildet ist. Der Durchlass bildet mehrere, sich radial erstreckende und im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildete Durchlassöffnungen 19. Anströmseitig sind als Luftleitelemente 20 mehrere, sich radial erstreckende Drallschaufeln vorgesehen.
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In den 7 und 8 ist eine weitere alternative Ausführungsform dargestellt. Hier befindet sich nur auf einer Seite des Baugruppenträgers 1 ein Gehäuse 16, in dem eine Kühleinrichtung 7 und eine Luftfördereinrichtung 5 angeordnet sind.
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Das Gehäuse 16 steht auf einer Seite in Bezug auf die offene Seite des Baugruppenträgers 1 vor, wobei in dem vorstehenden Bereich die Ansaugöffnungen 17 mit der jeweiligen drallerzeugenden Einrichtung 18 angeordnet sind.
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Die drallerzeugenden Einrichtungen 18 sind so ausgestaltet, dass sich vor jeder drallerzeugenden Einrichtung 18 eine stabilisierte, sich in etwa über die Breite des Baugruppenträgers 1 erstreckende Drallströmung einstellt.
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In 9 ist eine mögliche Ausgestaltung einer drallerzeugenden Einrichtung 18 zur Verwendung in dem Ausführungsbeispiel nach den 7 und 8 dargestellt.
