DE2816042A1

DE2816042A1 - Abstimmvorrichtung fuer hochfrequente elektrische schwingungen und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2816042A1
Application number: DE19782816042
Authority: DE
Inventors: Muneharu Egawa; Seiichi Takeno; Toyoaki Tunematu; Testuo Yamaguchi; Shiga Youkaichi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2816042C2; GB1599431A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Abstimmvorrichtung sowie auf eine Abstimmvorrichtung für hochfrequente Schwingungen, mit einem Kondensator-Chip, einer Induktivität, einem Körper mit einem Hohlraum zur Aufnahme des Kondensators und als Halterung für die Induktivität, und mit mehreren von dem Körper ausgehenden, elektrisch mit dem Kondensator und der Induktivität verbundenen Außenanschlüssen.

In Fig.l ist eine herkömmliche, als ZF-Transformator 10 verwendete Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Art dargestellt; auf ihrem mit einer bodenseitigen Ausnehmung 11 versehenen Kunstharzkörper sind Spulen 13 angebracht, denen ein Trommelkern 14 und ein der Justierung der Induktivität dienender schraubbarer Kappenkern 15 zugeordnet sind. In der Körperausnehmung 11 befindet sich ein Abstimmkondensator 16, beispielsweise ein Röhrchenzylinder mit Anschlußdrähten. In einer Oberfläche des Kunstharzkörpers 12 sind mehrere runde Anschlußstifte 17 eingepreßt, um die Drähte 18 von den Spulen 13 und Anschlußdrähten 19 des Kondensators 16 herumgewickelt und durch einen Tauchlötprozeß fixiert sind.

Dieser bekannte ZF-Transformator 10 hat mehrere Nachteile. Wird die Einpreßoperation der Anschlußstifte maschinell ausgeführt, dann sind die entstehenden Kosten nur bei hohen Stückzahlen erträglich. Weil als Abstimmkondensator 16 meist ein Röhrchentyp mit Drähten verwendet wird, läßt dieser sich schwierig automatisch einsetzen, und er hat große Abmessungen. Da der Abstimmkondensator in der unterseitigen Ausnehmung 11 des Kunstharzkörpers sitzt, können seine Charakteristiken beispielsweise durch

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Flußmittelreste von der Lötoperation beeinträchtigt werden. Da der Kondensator 16 ferner freiliegt, ist er Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Da die Anschlußstifte 17 nachträglich in den Kunstharzkörper 12 eingepreßt sind, können sie sich leicht lösen und die Anschlußdrähte abreißen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden, und ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Abstimmvorrichtung vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der Abstimmvorrichtung dadurch gelöst, daß die Außenanschlüsse aus einer Anzahl von Kammzähnen von elektrisch leitenden Metallelementen gebildet sind, von denen jeweils mindestens zwei ausgewählte Kammzähne mit ihren Frontenden in den Hohlraum des Körpers eingesetzt, positioniert und mittels Gießharz fixiert sind, woraufhin mittels Durchtrennung der Wurzelabschnxtte der Kammzähne diese so voneinander getrennt worden sind, daß sie mindestens zwei unabhängige Außenanschlüsse bilden; und daß der Kondensator-Chip mit seinen beiden Anschlüssen direkt mit Anschlußstücken von mindestens zwei den Frontenden von Kammzähnen entsprechenden Außenanschlüssen verbunden ist, so daß der Kondensator-Chip und die Frontenden der Kammzähne innerhalb des Hohlraums mit dem Gießharz bedeckt sind.

Auf diese Weise sind in der Ausnehmung des Kunstharzkörpers der Kondensator-Chip und die zugeordneten Enden von mindestens zwei Außenanschlüssen fest positioniert und geschützt im Gießharz eingebettet.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß außer den zwei Kammzähnen ein dritter Kammzahn des Metallelementes in den Hohlraum eingesetzt ist,

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und daß dieser dritte Kammzahn an der Oberfläche des Kondensator-Chip anliegt und mittels Elastizität den Kondensator-Chip gegen die beiden anderen Kammzähne preßt. So wird der Kondensator durch den dritten Kammzahn zwischen die beiden anderen Kammzähne gedrückt und solange einwandfrei festgehalten, bis der Kondensator-Chip elektrisch verbunden und mechanisch fixiert worden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Abstimmvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein kammförmiges, elektrisch leitendes Metallelement mit mindestens zwei an' einem ihrer Enden einstückig verbundenen Kammzähnen vorbereitet, ein Kondensator-Chip zwischen den anderen Enden dieser Kammzähne des Metallelementes angeschlossen, ein Körper mit einem Hohlraum zur Aufnahme der anderen Enden der Kammzähne und des Kondensators vorbereitet, eine Induktivität an dem Körper befestigt, das Metallelement in den Hohlraum des Körpers eingesetzt und positioniert, der Hohlraum des Körpers mit Harz gefüllt und dadurch das Metallelement an den Körper befestigt, die anderen Enden der Kammzähne durchtrennt und dabei voneinander getrennt, und die Anschlüsse der Induktivität mit den Kammzähnen verbunden werden.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß ein kamraförmiges Metallelement mit einem zusätzlichen dritten Kammzahn verwendet, der Kondensator-Chip zwischen dem zusätzlichen Kammzahn und den mindestens anderen beiden Kammzähnen zeitweilig und mittels Elastizität unter Druck positioniert, der zeitweilig positionierte Kondensator-Chip elektrisch mit den mindestens beiden anderen Kammzähnen verbunden, und der zusätzliche dritte Kammzahn ebenso wie die anderen durchtrennt und dabei abgetrennt wird.

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Die erfindungsgemäße Abstichvorrichtung eignet sich gut für eine automatisierte Fertigung, insbesondere Massenfertigung. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Kondensator vollständig vor Umwelteinflüssen geschützt ist und somit seine Charakteristiken in engen Grenzen einhalten kann. Außerdem besitzt die Abstimmvorrichtung äußerst zuverlässige elektrische Verbindungen zwischen ihren Elementen und den Außenanschlüssen, so daß auch in dieser Beziehung Ausfälle sicher vermieden werden.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine herkömmliche Abstimmvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines ZF-Transformators,

Fig. 3 eine auseinandergezogene vergrößerte und perspektivische Darstellung des ZF-Transformators von Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt im Verlauf einer Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 6 eine perspektivische auseinandergezogene

und vergrößerte Darstellung der wesentlichen Einzelheiten des ZF-Transformators von Fig. 5.

Innerhalb des in Fig. 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels befinden sich Spulen 23, ein Kern 24 und ein Kappenkern 25, von denen letzterer von einem später beschriebenen Halteklotz 40 getragen wird, welcher zwecks Justierung der Induktivität relativ zu einem Kunstharzkörper 22 verdrehbar ist. Verdreht man den Kappenkern 25, dann verschiebt sich eine auf seiner unteren Innenseite angeordnete Stufe gegenüber einer Stufe am

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oberen Ende des Kernes 24. Diese Einzelheiten werden nur erwähnt, gehören aber nicht zur Erfindung.

Fig. 3 läßt die Unterseite des Kunstharzkörpers 22 erkennen, und darin ist eine etwa H-förmige Ausnehmung 21 zur Aufnahme eines Kondensators sowie äußerer Anschlüsse eingeformt, welche darin mit Hilfe eines Gießharzes positioniert werden. An gegenüberliegenden Außenseiten besitzt der Kunstharzkörper 22 Nuten 30 zur Aufnahme von Drähten 28 der Spulen 23.

Es folgt die Beschreibung der Anschlüsse in Verbindung mit Fig. 3. Ein in Fig. 3 abgebrochen dargestelltes katnmförrniges Stanzteil 31 aus einem leitfähigen Blech besitzt mehrere Kammzähne 32, von denen in Fig. 3 nur zwei mit einander zugekehrten Anschlußstücken 33 versehene Kammzähne 32 dargestellt sind. Das durch Prägen in geeigneter Weise geformte Anschlußstücke-Paar 33 prägt einen mittels Lötstellen 34 an seinen beiderseitigen Anschlüssen befestigten Kondensator-Chip 26. Ein zweites, ebenfalls nur abgebrochen dargestelltes kammförmiges Stanzteil 35 besitzt eine Anzahl von vorzugsweise mit Biegeabschnitten 37 versehenen Kammzähnen 36. Beide Stanzteile 31 und 35 werden gemäß Fig. 3 in Richtung von strichpunktierten Linien in die Ausnehmung 21 eingesetzt und darin mittels Kunstharz vergossen und fixiert. Das Einsetzen der Stanzteile und das Vergießen kann auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Wegen der Formgebung der Frontenden der Kammzähne 32 und 36 können diese niemals abbrechen im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen Stiftanschlüssen 17. Anschließend werden die montierten Stanzteile 31 und 35 im Verlauf von strichpunktierten Linien A und B durchtrennt, die Kammzähne 32 und 36 werden dadurch voneinander getrennt und bilden flache Anschlüsse 27, siehe Fig. 2. Die durch die Nuten 30 geführten Drähte 28 der Spulen 23 werden um die Anschlüsse 27 gewickelt und durch Tauchlöten fixiert. Dann wird die gesamte

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Anordnung einschließlich Kunstharzkörper 22 und verdrehbarem Kappenkern 25 mit einem Gehäuse 38 umgeben, welches oberseitig eine Öffnung 38a zur Betätigung der oberen Endfläche des Kappenkerns 25 aufweist. Als Drehsicherung drücken von der Innenoberfläche der oberen Endwand des Gehäuses 38 vorspringende Federlaschen 38b auf den Kappenkern 25.

Wie der Schnitt in Fig. 4 erkennen läßt, ist der Kondensator-Chip 26 ein mehrlagiger Typ mit hoher Kapazität bei kleinen Abmessungen. Er enthält mehrere abwechselnd mit inneren Elektroden 26b aufgeschichtete

dielektrische Keramikschichten 26a sowie Außenelektroden 26c an gegenüberliegenden Seiten. Das Lötrnaterial der Lötstellen 34 verbindet beide Außenelektroden 26c mit den Anschlußstücken 33 der benachbarten Karnrnzähne 32.

Die über den Halteklotz 40 mit dem Kunststoffkörper zu befestigenden Spulen 23 und Kern 24 können entweder vorher oder nach Fertigstellung des Körpers 22 befestigt werden.

Bei dem nachstehend beschriebenen, in Fig. 5 und dargestellten zweitenAusführungsbeispiel sind mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel übereinstimmende Einzelheiten mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und es werden nachstehend nur die davon abweichenden besonderen Einzelheiten beschrieben werden.

Das eine kammförmige Stanzteil 31 besitzt hier jeweils Sätze von drei Kammzähnen 32a, 32b, 32c, von denen in Fig. 6 ein Satz dargestellt ist. .Die Kammzähne 32a und 32b besitzen angeformte und einander zugekehrte Anschlußstücke 33a bzw. 33b, während der mittlere Kammzahn 32c in geeigneter Weise klammerförmig ausgebildet ist, so daß gemäß Fig. 6 unter Ausnutzung der Elastizität des Stanzteils 31 der Kondensator-Chip 26 von allen drei Kammzähnen 32a, 32b, 32c, gehalten wird. Die äußeren Kammzähne

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32a und 32b dienen als Kondensator-Anschlüsse und sind mit diesen direkt über Lötstellen 34a und 34b verbunden. Der mittlere Kammzahn 32c dient als Druckelement, welches den Kondensator-Chip 26 gegen die Anschlußelement-Zähne drückt.

Bei der Fabrikation wird der Kondensator-Chip 26 in der Weise mit den Anschlußstücken 33a und 33b verlötet, daß das Stanzteil 31 mit dem zunächst mechanisch an den Kammzähnen 32a und 32b gehaltenen Kondensator-Chip 26 in ein nicht dargestelltes Lötbad eingetaucht und danach fertig verlötet wieder herausgenommen wird. Das ist bei dem zuletzt beschriebenen Beispiel einfacher als bei dem vorhergehenden.

Anschließend wird das so bearbeitete Stanzteil 31 in Richtung der strichpunktierten Linie in die Ausnehmung 21 eingesetzt. Das andere kamnförmige Stanzteil 35 ist auch wieder eigentlich langer als dargestellt; seine zahlreichen Kammzähne 36 sind hier in der Nähe ihrer angeschärften Enden mit Ausschnitten 37a versehen.

Auch dieses Stanzteil 35 wird dann in Richtung der strichpunktierten Linie in die Ausnehmung 21 eingesetzt. Danach wird Kunstharz in die Ausnehmung 21 eingegossen, welches nach seinem Aushärten die Teile 31 und 35 fixiert. Bei der gewählten Form der Frontenden aller Kammzähne 32a, b, c und 36 können diese niemals verloren gehen im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen Anschlußstiften 17, Nach Durchtrennung der Stanzteile 31 und 35 im Verlauf von strichpunktierten Linien C und D werden die Katnmzähne 32a, b, c bzw. 36 voneinander getrennt und bilden danach unabhängige flache Anschlüsse 27 (Fig. 5), um die die Drähte 28 der Spulen 23 herumgewickelt und dann durch Tauchlöten daran befestigt werden. Der aus dem mittleren Kammzahn 32c hervorgegangene flache Anschluß 27 verbleibt elektrisch isoliert gegenüber dem Kondensator-Chip 26; man kann ihn daher als Anschluß für einen Draht 28 von einer Mittelan zapfung der Spulen 23 benutzen. Die aus der Unterseite des

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Kunstharzkörpers 22 hervorstehenden Anschlüsse 27 lassen sich auf asymetrische Positionen verteilen, um beispielsweise die Gefahr einer Vertauschung von Sekundär- und Primärseiten zu verhindern- Ein Gehäuse umschließt den Kunstharzkörper 22 mit Kappenkern

Wie Fig. 6 erkennen läßt, besitzen die Kammzähne 32a, b, c und 36 zusätzlich einen V-förmigen Querschnitt mit dadurch gebildeter Längsrippe. Dadurch werden die Kammzähne bzw. Anschlüsse sehr biegesteif, auch wenn die Stanzteile 31 und 35 aus dünnem Material hergestellt sind.

Die beschriebenen Abstimmvorrichtungen können nicht nur als Zwischenfrequenz-, sondern auch als Hochfrequenz-Transformatoren mit Induktivität und Kapazität verwendet werden.

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Claims

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER D-aOOO München 22 D-48OO Bielefeld Triftslraße 4 Sicjkerwall 7 FP-0773 13. April 1978 Mü/Gdt Murata Manufacturing Co., Ltd. 26-10, Tenjin 2-chome, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu, Japan Abstimmvorrichtung für hochfrequente elektrische Schwingungen und Verfahren zu deren Herstellung Prioritäten: 15. April 1977, Japan, Ser.Nr. 48167/1977 30. Sept. 1977, Japan, Ser.Nr. 132654/1977 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer Abstimmvorrichtung für hochfrequente elektrische Schwingungen, dadurch gekennzeichnet , daß ein kammförmiges, elektrisch leitendes Metallelement mit mindestens zwei an einem ihrer Enden einstückig verbundenen Kammzähnen vorbereitet, ein Kondensator-Chip zwischen den anderen Enden dieser Kammzähne des Metallelementes angeschlossen, ein Körper mit einem Hohlraum zur Aufnahme der anderen Enden der Kammzähne und des Kondensators vorbereitet,

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eine Induktivität an dem Körper befestigt, das Metalleletnent in den Hohlraum des Körpers eingesetzt und positioniert,

der Hohlraum des Körpers mit Harz gefüllt und dadurch das Metallelement an dem Körper befestigt, die anderen Enden der Kamtazähne durchtrennt und dabei voneinander getrennt, und

die Anschlüsse der Induktivität mit den Kammzähnen verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein kammförmiges Metallelement mit einem zusätzlichen dritten Kammzahn verwendet,

der Kondensator-Chip zwischen dem zusätzlichen Kammzahn und den mindestens anderen beiden Kammzähnen zeitweilig und mittels Elastizität unter Druck positioniert, der zeitweilig positionierte Kondensator-Chip elektrisch mit den mindestens beiden anderen Kammzähnen verbunden, und

der zusätzliche dritte Kammzahn ebenso wie die anderen durchtrennt und dabei abgetrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallelement in den Hohlraum des Körpers eingesetzt und darin positioniert wird, bevor der Hohlraum mit Harz gefüllt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Hohlraum des Körpers mit Harz gefüllt und danach das Metallelement in den Hohlraum eingesetzt und positioniert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigen der Induktivität an dem Körper vor dem Einsetzen des Metallelementes in den Hohlraum zwecks Positionierung darin erfolgt.

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigen der Induktivität an dem Körper durchgeführt wird, nachdem das aus dem Körper und dem Metallelement bestehende Gebilde vervollständigt worden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensator-Chip ein Typ mit an entgegengesetzten Enden angeformten Anschlüssen verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschließen des Kondensator-Chip zwischen den anderen Enden der Kamnisähne des kamrnförmigen Metallelementes das Kondensator-Chip zeitweilig so positioniert wird, daß seine Anschlüsse in Kontakt mit den anderen Enden der Kammzähne gebracht werden , und daß in diesem Zustand der Tauchlötprozeß durchgeführt wird.

9. Abstimmvorrichtung für hochfrequente elektrische Schwingungen, mit einem Kondensator-Chip, einer Induktivität, einem Körper, auf dem die Induktivität montiert ist und der einen Hohlraum zur Aufnahme des Kondensator-Chip enthält und mit mehreren aus dem Körper hervorstehenden, mit Kondensator und Induktivität elektrisch verbundenen Außenanschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenanschlüsse (27) aus einer Anzahl von Kammzähnen (32 ..., 36) von elektrisch leitenden Metallelementen (31; 35) gebildet sind, von denen jeweils mindestens zwei ausgewählte Kammzähne mit ihren Prontenden in den Hohlraum (21) des Körpers (22) eingesetzt, positioniert und mittels Gießharz fixiert sind, woraufhin mittels Durchtrennung der VJurzelabschnitte der Kammzähne diese so voneinander getrennt worden sind, daß sie mindestens zwei unabhängige Außenanschlüsse (27) bilden; und daß des Kondensator-Chips(26) mit seinen beiden Anschlüssen direkt mit Anschlußstücken (33) von mindestens zwei den Frontenden von Kammzähnen (32 ...) entsprechenden Außenanschlüssen (27) verbunden ist, so daß das

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Kondensator-Chip (26) und die Frontenden der Kammzähne (32...) innerhalb des Hohlraumes (21) mit dem Gießharz bedeckt sind.

10. Abstxmmvorrxchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß außer den zwei Kammzähnen (32a, 32b) ein dritter Kammzahn (32c) des Metallelementes (31) in den Hohlraum (21) eingesetzt ist, und daß dieser dritte Kammzahn an der Oberfläche des Kondensator-Chips (26) anliegt und mittels Elastizität das Kondensator-Chip gegen die beiden anderen Kammzähne preßt.

11. Abstxmmvorrxchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Prontenden der Kammzähne (z.B. 36) eine das Lösen aus dem Gießharz verhindernde Form (37) verliehen ist.

12. Abstxmmvorrxchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontenden der Kammzähne (32 ..), mit denen die Kondensator-Chip-Anschlüsse verbunden sind, einander zugekehrte Anschlußstücke (33) aufweisen.

13. Abstichvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensator-Chip (26) seine Anschlüsse an seinen entgegengesetzten Enden trägt und elektrisch so mit den Außenanschlüssen (27) verbunden ist, daß diese überbrückt sind.

14. Abstxmtnvorrxchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum im Körper (22) eine Ausnehmung (21) und so bemessen ist, daß darin mindestens zwei Außenanschlüsse (27) mit fest daran angebrachtem Kondensator-Chip (26) Platz haben.

15. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernelement (z.B. 15) den Induktivitäten (13) zugeordnet ist.

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16. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernelement (15) justierbar ist.

17. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (22) und die Induktivität (13) von einem Gehäuse (38) umgeben sind.

18. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernelement (15) verdrehbar ausgebildet und in einem Gehäuseelement (38) abdrehbar gelagert ist, welches den Körper (22) und das Kernelement aufnimmt.

19. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammzähne (32 ·..; 36) einenV—förmigen Querschnitt mit einer in Längsrichtung verlaufenden Rippe aufweisen.

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