DE4418028B4 - Kinderrückhaltesystem - Google Patents

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Abstract

Kinderrückhaltesystem für Fahrzeuge mit
– einer das Kind zumindest teilweise aufnehmenden Schale (2), die als Trägerkörper für ein aus einer Ruhestellung heraus aufblasbares Gaskissen (14, 17, 28) ausgebildet ist,
– wenigstens einem der Schale (2) zugeordneten und einer unfallbedingten Verlagerung des Kindes entgegenwirkenden Rückhalteelement (6, 28),
dadurch gekennzeichnet, daß
– das aufblasbare Gaskissen (14, 17, 28) unterhalb einer Sitzfläche (3) oder in dem Rückhalteelement (6, 28) in der Weise angeordnet ist, daß durch unfallbedingtes Aufblasen des Gaskissens (14, 17, 28) in Richtung der Beine des Kindes diese nach Art einer Klemmung zwischen der Sitzfläche (3) und dem Rückhalteelement (6, 28) festlegbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kinderrückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßes Kinderrückhaltesystem ist aus der DE 43 28 328 A1 bekannt, die einen Kindersitz mit einer hochgezogenen Rückenlehne und einem Spieltisch beschreibt. In den Kindersitz ist zumindest ein Airbag-System integriert, das am Rand der Rückenlehne, auf dem Spieltisch oder am Fußteil angeordnet sein kann, um das Kind bei einem Unfall zurückzuhalten. Weitere Kinderrückhaltesysteme sind bekannt geworden aus der DE 91 12 614 U1 und der DE 92 08 309 U1 . Wesentliche Bestandteile dieser Kinderrückhaltesysteme sind eine als Sitz ausgebildete Schale und ein als Spieltisch ausgebildetes Rückhaltelement, die gemeinsam durch einen Sicherheitsgurt an einem Fahrzeugsitz befestigt werden können. Wie auch in der EP 03 83 123 B1 ist in dem Spieltisch ein aufblasbares Gaskissen nach Art eines Airbags angeordnet, um so die bei einem Fahrzeugunfall auftretenden Vorwärtsbewegungen des Kopfes und des Oberkörpers des Kindes weich abbremsen zu können. Gerade für den Schutz von Kindern ist eine solche Maßnahme besonders wichtig, weil bei diesen im Vergleich zu Erwachsenen der Kopf im Verhältnis zum Gesamtkörper sehr viel größer ist.
  • Die US 4 834 420 beschreibt eine schalenförmige Wanne für ein Kleinkind, an dessen Fußende ein Airbag-System in die Wanne integriert ist. Über die Schutzwirkung der gattungsgemäßen Kinderrückhaltesysteme hinausgehend werden in der EP-03 83 123-B1 auch Anordnungen für den Airbag beschrieben, die insbesondere bei Seitenaufprallunfällen die Schutzwirkung für das Kind erhöhen. Dies geschieht insbesondere durch die Zuordnung der aufblasbaren Gaskissen zu Seitenteilen einer im wesentlichen bügelförmigen Rückhalteeinrichtung.
  • Weitere Sicherheitseinrichtungen sind in den Offenlegungsschriften DE 42 32 124 A1 , DE 42 35 324 A1 und DE 19 02 793 A1 beschrieben. Die DE 42 32 124 A1 zeigt einen im Mittelteil einer Fondsitzbank integrierten Kindersitz, der als aufblasbares Luftkissen ausgeführt ist. Die DE 42 35 324 A1 offenbart ein Kinderrückhaltesystem, das einen Hosenträgergurt beinhaltet, dem ein Gasgenerator am Gurtschloss und ein Airbag zugeordnet ist. Die weitere Offenlegungsschrift DE 19 02 793 A1 zeigt ebenfalls einen dem Sicherheitsgurt zugeordneten Airbag.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Kinderrückhaltesysteme so weiterzubilden, daß für eine Vielzahl unterschiedlicher Belastungsfälle und Anordnungen der das Kind aufnehmenden Schale eine gute Schutzwirkung für das Kind erzielt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit, den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die Aufgabe wird durch ein unterhalb der Sitzfläche angeordnetes Gaskissen gelöst. Durch ein unfallbedingtes Aufblasen eines derart angeordneten Gaskissens werden die Beine des Kindes nach Art einer Klemmung gegen das Rückhalteelement festgelegt, um das Herausrutschen des Kindes nach oben zu unterbinden. Ein Vorteil der Erfindung besteht somit darin, daß insbesondere bei sitzförmigen Schalen in der sogenannten Reboard-Anordnung nach Frontalaufprallunfällen das trägheitsbedingte Herausrutschen des Kindes aus dem Sitz verhindert werden kann. Für Sitzschalen in Vorwärtsanordnung kann damit aber auch das sogenannte Submarining, also das Herausrutschen nach unten, unterbunden werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist die Möglichkeit gegeben, unfallbedingte Verlagerungen des Kindes möglichst früh zu unterbinden. Das Kind wird also durch das aufgeblasene Gaskissen regelrecht gegen das Rückhalteelement gedrückt. Der Aufblasdruck ist dabei so gewählt, daß durch den Aufblasvorgang selbst der Kindskörper nicht unzulässig hoch beansprucht wird. Erst nach Fixierung des Kindskörpers gegen das Rückhalteelement tritt die Rückhaltewirkung des danach allmählich erschlaffenden Gaskissens ein. Mit der erfindungsgemäßen Ankopplung an das die vorzugsweise als Spieltisch ausgebildete Rückhalteelement ist es also möglich, den Kindskörper vorab rückhaltegerecht zu positionieren. Die zuvor beschriebene Wirkung kann beispielsweise durch einen Stufengasgenerator oder durch Kombination eines weich aufblasenden Gasgenerators mit einem Hochdruckgasgenerator erreicht werden. Deren Ankopplung an sogenannte Precrash- Sensoren ermöglicht eine sehr frühzeitige Auslösung und verbessert so die Schutzwirkung.
  • Die das Kind aufnehmende Schale ist gemäß eines ersten Grundkonzeptes sitzförmig ausgebildet und entspricht so in ihrer Formgebung den in den gattungbildenden Schriften gezeigten Sitzschalen.
  • Ein zweites Grundkonzept bezieht sich auf Kindersitze, die integraler Bestandteil eines Fahrzeugsitzes sind. So ergibt sich eine Schale im Sinne der Erfindung, wenn zur Erzeugung einer Kindersitzfläche Polsterelemente aus der Rückenlehne herausgeklappt werden (siehe hierzu Test & Technik – auto motor sport 63 – S. 20 ff./1992). Die verbleibenden Polsterelemente erzeugen in der Rückenlehne oder ggf. auch bei anderen Ausführungen in der Sitzfläche eine Vertiefung, durch die ein Trägerkörper im Sinne der Erfindung gebildet ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann die Schale als Trägerkörper für weitere Gaskissen ausgebildet sein. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Schale selbst gegenüber dem Fahrzeug über Gaskissen abzustützen. Für die bereits erwähnten Reboard-Anordnungen von sitzförmigen Schalen kann beispielsweise ein Aufblasen des Gaskissens nach oben oder nach hinten vorgesehen werden, um damit ggf. eintretenden Beaufschlagungen des Kindersitzes durch eine Armaturentafel oder eine Windschutzscheibe wirkungsvoll begegnen zu können. Dadurch können aber auch unfallbdingte Nickbewegungen der Sitzschale stark reduziert werden. Denkbar ist auch eine vollständige Bedeckung der Sitzschalenaußenseite mit aufblasbaren Gaskissen, um so um den gesamten Kindersitz herum bei einem Unfall eine schützende Gashülle aufbauen zu können. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn beispielsweise bei Kleinwagen der Kindersitz relativ nahe an einer Seitenwand untergebracht werden muß oder aber wenn neben dem durch einen Seitenaufprallunfall beaufschlagten Kindersitz noch eine weitere Person sitzt.
  • Durch mehrere nebeneinander angeordnete einzelne Gaskissen oder aber durch sogenannte Mehrkammer-Airbags kann in Verbindung mit entsprechend ausgelegten Sensor- oder Schaltersystemen auch dafür gesorgt werden, daß für Kinder unterschiedlicher Alterstufen jeweils eine optimale Schutzwirkung eingestellt werden kann.
  • Hervorzuheben ist, daß mit marktüblichen Airbagsystemen ein Kindersitz realisiert werden kann, der im Hinblick auf seine äußeren Abmessungen und das Gesamtgewicht sich kaum von den bislang üblichen Sitzschalen unterscheidet. Durch einfache Werkzeugänderungen können bereits bekannte Sitzschalen für den Einsatz von Airbag-Modulen hergerichtet werden. Besonders vorteilhaft sind Sitzschalen mit Ausnehmungen, in denen ein aus Gaskissen und Gasgenerator gebildetes Airbagmodul nach Art eines Steckbausteins einsetzbar ist. Im Boden der Ausnehmung sind dabei Steckkontakte für elektrische Signalleitungen vorgesehen, die ihrerseits innerhalb des Sitzschalenkörpers verlegt sind und zu einer Anschlußbuchse führen, durch die das gesamte Kinderrückhaltesystem an die elektrische Steuereinrichtung des Fahrzeugs ankoppelbar ist.
  • In einem vom Anspruch 1 nicht umfassten Ausführungsbeispiel ist ein aufblasbares Gaskissen im oberen Lehnenbereich vorgesehen, welches nach Aktivierung durch einen Unfallsensor die Bewegung des Kindes nach oben begrenzt. Der Aufblasdruck dieses Gaskissens ist dabei so gewählt, daß durch die Begrenzung der Bewegung das Genick des Kindes nicht gesundheitsgefährdend hoch beansprucht wird. Die zuvor beschriebene Klemmwirkung kann auch in einem weiteren vom Anspruch 1 nicht umfassten Ausführungsbeispiel durch ein in dem Rückhalteelement angeordnetes Gaskissen erzielt werden, das in Richtung des Lehnenteils der Sitzschale und/oder der Sitzfläche aufgeblasen wird. Eine damit vergleichbare Wirkung wird auch mit einer aufblasbaren Sicherheitsgurteinrichtung erzielt, die an die Sitzschale gekoppelt ist.
  • Bei einem dritten Grundkonzept, das nicht vom Anspruch 1 umfasst ist, ist die Schale wannenartig, beispielsweise nach der Art eines Kinderwagenbettchens, ausgebildet, um so insbesondere Säuglinge sicher transportieren zu können.
    •
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
  • 1: eine erste Variante für eine erfindungsgemäß hergerichtete, sitzförmige Schale und
  • 2: eine zweite Variante.
  • Man erkennt in schematischer Darstellung in 1 eine mit einer Polsterschicht 1 überzogene Sitzschale 2. Deren wesentliche Abschnitte sind hier eine Sitzfläche 3, ein Rückenlehnenteil 4 und Seitenwangen, von denen in dieser Ansicht nur eine sichtbar und mit 5 bezeichnet ist. Auf den Seitenwangen 5 ist hier ein als Spieltisch 6 ausgeführtes Rückhalteelement abstützbar, das über einen mit Strichlinien angedeuteten Sicherheitsgurt 7 zusammen mit der Sitzschale 2 auf einem Sitz oder einer Nutzfläche eines hier nicht weiter dargestellten Fahrzeuges befestigbar ist. Zur Ausbildung der Sitzschale 2 als Trägerkörper sind in dieser Ausnehmungen 8 – 10 vorgesehen, in denen jeweils aus Gasgeneratoren 11 – 13 und von diesen aufblasbaren Gaskissen 14 – 16 gebildete Airbag-Module eingesetzt sind. Ein weiteres Airbagmodul 17 befindet sich in dem Spieltisch 6.
  • Zur Feststellung der Größe des Kindskörpers kann beispielsweise ein der Sitzfläche 3 zugeordneter Gewichtssensor 18 oder ein Infrarotsensor 19 im Rückenlehnenteil 4 vorgesehen werden. Die von diesen Sensoren gemeldeten Signale werden einer Steuereinheit 20 zugeführt, die außerdem durch einen Crashsensor 21 und einen Kontaktschalter 22 mit Signalen beaufschlagbar ist. Der Kontaktschalter 22 kann beispielsweise in einer Armaturentafel des Fahrzeugs angeordnet sein und wird durch einen an der Sitzschale 2 befestigten Betätigungsstab 23 beaufschlagt, sobald die Sitzschale 2 ordnungsgemäß in einer Reboard-Anordnung positioniert wurde. Durch die Betätigung des Kontaktschalters 22 ist außerdem die Auslösung eines im Fahrzeug angeordneten Airbags unterdrückbar. Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel kann für die aufblasbaren Gaskissen 14 – 16 auch ein einzelner Gasgenerator vorgesehen werden, der sämtliche Gaskissen – ggf. unter Zwischenschaltung eines Ventilsystems – zentral beaufschlagt.
  • Je nach Unfallart können nun durch die Steuereinrichtung 20 die einzelnen Gaskissen 14 – 16 gemeinsam oder gesondert aufgeblasen werden.
  • Je nach Belastungsfall kann eine bestimmte Aktivierungsreihenfolge vorgegeben werden. Die zeitlichen Abstände zwischen den Aktivierungen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform belastungsabhängig vorgegeben.
  • Durch eine Aktivierung des Gaskissens 14 kann beispielsweise die Sitzfläche 3 angehoben werden, um so die Beine des Kindes gegen den Spieltisch 6 festzulegen. Die gleiche Wirkung kann auch mit dem im Spieltisch 6 untergebrachten Airbagmodul 17 erzeugt werden. Das darin befindliche Gaskissen ist aber auch in herkömmlicher Weise so aufblasbar, daß bei einer Nickbewegung des Kopfes eine optimale Rückhaltewirkung erzeugt wird. Durch Beaufschlagung der Gaskissen 15 und 16 kann die Seitenwange 5 sowohl nach vorn als auch nach innen aufgeblasen werden, um so insbesondere bei Seitenaufprallunfällen das Kind wirksam zu schützen. In den mit 24 und 25 bezeichneten Positionen kann die gesamte Sitzschale 2 insbesondere bei der Reboard-Anordnung gegen die Armaturentafel oder die Windschutzscheibe des Fahrzeugs abgestützt werden. Auf diese Weisen können auch die Nickbewegungen der gesamten Sitzschale 2 auf ein Minimum reduziert werden.
  • Bei der in 2 dargestellten Variante ist die insgesamt mit 2' bezeichnete Sitzschale der Träger für ein aufblasbares Sicherheitsgurtsystem, dessen wesentliche Elemente zwei Hosenträgergurte 26 und 27 sowie ein daran angelenkter Beckengurt 28 sind. Diese aufblasbaren Gurtelemente übernehmen ebenfalls die oben bereits beschriebenen Funktionen Vorpositionierung und Rückhaltung. Für die Ausführung des aus den Gurtelementen 26 bis 28 gebildeten Gaskissens können Ein- oder Mehrkammersysteme vorgesehen werden. Die Befüllung mit Treibgas kann über Gasgeneratoren erfolgen, die in die Sitzschale 2 integriert sind und im Bereich von Anlenkpunkten 29 bis 32 angeordnet sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Sitzschale 2' Gasgeneratoren den Anlenkpunkten 29 bis 31 zugeordnet. Nach Anlegen des Gurtsystems erfolgt dessen Schließung mittels eines üblichen Gurtschloßsystems 33. Auf die Hosenträgergurte 26, 27 kann ggf. verzichtet werden, wenn der Beckengurt 28 in Richtung des Oberkörpers des Kindes hin aufblasbar ist, und zwar gemäß der in 2 strichpunktiert dargestellten Linie. Der Verzicht auf Hosenträgergurte erleichtert die Handhabung und eliminiert zudem Fehler, die aus Fehleinstellungen bei der Hosenträgergurtlänge resultieren.
  • Insbesondere im Hinblick auf die Anordnung der Gaskissen und den zugehörigen Ausblasrichtungen ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Anzahl der Gaskissen auch reduziert werden, wenn die jeweilige Sitzschale nur einer bestimmten Altersstufe von Kindern zugeordnet werden soll. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß insbesondere bei einer einteiligen Ausgestaltung von Gaskissenoberfläche und Sitzbezug ein einfacher Zusammenbau für eine erfindungsgemäß hergerichtete Sitzschale möglich ist. Design und Styling bisher üblicher Sitzschalen werden durch den Einsatz der Erfindung daher in keiner Weise beeinträchtigt. Bei einer modifizierten Ausführungsform sind an der Sitzschale 2 Halterungselemente befestigt, die an fahrzeugsitz- oder aufbaufeste Trägergestelle – beispielsweise nach dem Isofix-System – ankoppelbar sind.
  • Von den in den Unteransprüchen näher bezeichneten Ausgestaltungen können beliebig viele miteinander kombiniert werden, um so einen umfassenden Schutz bei vertretbarem Konstruktions- und Fertigungsaufwand zu erhalten.
  • Das in 2 dargestellte Gurtsystem kann mit oder ohne Hosenträgergurte auch in Schalen verwirklicht werden, die nach dem zweiten oder dritten Grundkonzept ausgestaltet sind. Für letzteres ist alternativ oder ergänzend eine Teilabdeckung der nach oben gerichteten Öffnung mit einem aufblasbaren Tuch realisierbar.

Claims (23)

  1. Kinderrückhaltesystem für Fahrzeuge mit – einer das Kind zumindest teilweise aufnehmenden Schale (2), die als Trägerkörper für ein aus einer Ruhestellung heraus aufblasbares Gaskissen (14, 17, 28) ausgebildet ist, – wenigstens einem der Schale (2) zugeordneten und einer unfallbedingten Verlagerung des Kindes entgegenwirkenden Rückhalteelement (6, 28), dadurch gekennzeichnet, daß – das aufblasbare Gaskissen (14, 17, 28) unterhalb einer Sitzfläche (3) oder in dem Rückhalteelement (6, 28) in der Weise angeordnet ist, daß durch unfallbedingtes Aufblasen des Gaskissens (14, 17, 28) in Richtung der Beine des Kindes diese nach Art einer Klemmung zwischen der Sitzfläche (3) und dem Rückhalteelement (6, 28) festlegbar sind.
  2. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale sitzförmig ausgebildet ist.
  3. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale durch eine Vertiefung in einer Rückenlehne und/oder einem Sitzkissen eines Fahrzeugsitzes gebildet ist.
  4. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere aufblasbare Gaskissen (15) in Seitenwangenteilen (5) der Schale (2) befestigt sind.
  5. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres aufblasbares Gaskissen (16) in einem Rückenlehnenteil (4) der Schale (2) im Bereich des kopfseitigen Endes angeordnet ist.
  6. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gaskissen (16) bezogen auf die Sitzrichtung nach vorn aufblasbar ist.
  7. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gaskissen (16) aus dem Rückenlehnenteil (4) heraus nach oben aufblasbar ist.
  8. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gaskissen (16) bezogen auf die Sitzrichtung nach hinten aufblasbar ist.
  9. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen des Rückhalteelementes und des aufblasbaren Gaskissens in einem Gurtsystem mit wenigstens einem aufblasbaren Sicherheitsgurt (28 – 30) zusammengefaßt sind.
  10. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gurtsystem wenigstens zwei Hosenträgergurte (29, 30) und einen Beckengurt (28) aufweist.
  11. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem als Spieltisch (6) ausgebildeten Rückhalteelement ein Gaskissen (Airbagmodul 17) angeordnet ist, das aus dem Spieltisch heraus in Richtung Thorax und/oder Becken des Kindes aufblasbar ist.
  12. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Gaskissen durch eine Steuereinrichtung (20) aktivierbar ist, die mit wenigstens einem Sensor (21) zur Erkennung einer Unfallsituation verbunden ist.
  13. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (20) mit einem Lagesensor (Kontaktschalter 22) verbunden ist, durch den die Orientierung der Schale (2) in dem Fahrzeug erfaßbar ist.
  14. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kindsgrößensensor (18, 19) vorgesehen ist, durch den die Körpergröße oder das Gewicht des Kindes erfaßbar ist.
  15. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Gaskissen (14 – 16) mit einem Gasgenerator (11 – 13) zu einer Moduleinheit zusammengefaßt ist, die in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen (8 – 10) der Schale (2) einsetzbar ist.
  16. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht des in der Ruhestellung zusammengefalteten Gaskissens (14 – 16) integraler Bestandteil eines Bezuges der Schale (2) ist.
  17. Kinderrückhaltesystem nach den Ansprüchen 1 und 12 mit wenigstens zwei aufblasbaren Gaskissen gemäß den Ansprüchen 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuereinrichtung (20) die Gaskissen gemeinsam oder gesondert aktivierbar sind.
  18. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß für eine gesonderte Betätigung eine vorgegebene Aktivierungsreihenfolge vorgesehen ist.
  19. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad der Gaskissen (14 – 16) und/oder die zeitliche Abfolge zwischen mehreren Aktivierungen belastungsabhängig vorgebbar ist.
  20. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der aufblasbaren Gaskissen (14 – 16) durch einen Stufengasgenerator beaufschlagbar ist.
  21. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schale (2) Halterungselemente zur Kopplung an ein im Fahrzeug angeordnetes Tragegestell vorgesehen sind.
  22. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufblasbarer Beckengurt vorgesehen ist, der zu einem eine Kopf- und Brustrückhaltewirkung erzeugenden Volumen in Richtung des Oberkörpers des Kindes aufblasbar ist.
  23. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hosenträgergurt (26, 27) zu einem eine Kopf- und Brustrückhaltewirkung erzeugenden Volumen in Richtung des Oberkörpers des Kindes aufblasbar ist.
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