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Verfahren
zum Herstellen von Bodenmatten für
Kraftfahrzeuge, Spritzform zur Durchführung des Verfahrens und so
erhaltene Bodenmatte
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Die
Erfindung betrifft das technische Gebiet der Bodenmatten für Fahrzeugböden, insbesondere
von Autofahrzeugen.
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Mit „Boden" bezeichnet man hier
den Innenteil der Karosserie, der z.B. durch Rippen oder Querträger der
Karosserie verstärkt
ist, auf dem die Sitze montiert sind und die Füße der Passagiere ruhen.
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Konventionell
decken die Automobilkonstrukteure die Böden der Fahrzeuge mit Fußmattenelementen ab,
die gemäß den Abmessungen
und den Reliefs dieser Böden
geschnitten und verklebt sind. Diese Auskleidung weist für ihre Pflege
einige Probleme aufgrund der Tatsache auf, daß die Mattenelemente meist
nicht abmontiert werden können.
Im übrigen
ist die durch die Konstrukteure in den Autos der Großserie verwendete Matte
häufig
aus einer kurzhaarigen Fußmatte
in einer eher mäßigen Qualität, deren
Farbe nicht immer harmonisch mit der Farbe der Sitzbezüge, der
Auspolsterung oder sogar der Karosserie selbst ist.
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Um
diese Schwierigkeiten zu überwinden
und den Autobesitzern die Wahl zu lassen, den Innenraum ihres Fahrzeuges
wie sie es vorhaben auszustatten, stellen bestimmte Zubehörfabrikanten
den Autofahrern abnehmbare Mattenelemente zur Verfügung, die
dazu vorgesehen sind, auf den Originalmattenelementen angeordnet
zu werden.
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So
wird es mehr und mehr üblich,
den Boden in einem Auto beim Fahrer und den Passagieren mit Hilfe einer
Matte vom Fußmattentyp
und genadelt aus Polypropylen oder Polyamid oder Polyester zu verkleiden
und zu schützen.
Daher werden diese letzteren mit traditionellen Gummimatten wegen
des Komforts und um die ästhetischen
Qualitäten
des Innenraums zu verbessern, ersetzt.
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Beispiele
von Matten zur Einrichtung von Fahrzeugen können in den folgenden Dokumenten
gefunden werden:
französische
Patentanmeldungen, veröffentlicht
unter den Nummern 2 531 991, 2 535 277, 2 617 102, 2 641 747, 2
647 729, 2 672 019, 2 688 674, 2 688 742, 2 678 225, 2 690 115,
2 694 248, 2 708 533, 2 715 615, 2 754 222, 2 754 499, 2 772 321;
deutsche
Patente und Gebrauchsmuster, veröffentlicht
unter den Nummern 19814868, 4212502, 4142102, 4141023,
englische
Patentanmeldungen, veröffentlicht
unter den Nummern 2 118 035, 2 171 901, 2 171 902;
europäische Patentanmeldungen,
veröffentlicht
unter den Nummern 28 715, 57 391, 177 664, 112 795, 203 677, 247
677, 258 162, 259 795, 309 777, 311 736, 343 271, 379 630, 512 904,
518 014, 560 557, 594 925, 718 148, 776 761, 829 391, 834 423;
in
den USA erteilte Patente, unter den Nummern 1 883 737, 2 505 554,
3 337 258, 4 068 339, 4 349 594, 4 382 986, 4 406 492, 4 481 240,
4 673 603, 4 721 641, 5 236 241, 5 725 926;
internationale
Patentanmeldungen, veröffentlicht
unter den Nummern 90/09906, 91/02665, 91/16218, 93/08040, 93/13254,
97/06029, 98/19880.
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Die
zusätzlichen
Matten, welche den Innenraum der Karosserie von Autos ausrüsten und
im Stand der Technik bekannt sind, können in die vier folgenden
Kategorien eingeteilt werden:
- – Borstenmatte,
nämlich
mit einer Textilstruktur, die mit einem Synthetikharz überzogen
ist auf der Abseite, wobei die Textilstruktur, die die Seite eines
Ortes der Matte bildet. Dieser Mattentyp ist von früherer Konzeption
(siehe zum Beispiel Dokument BE 344 323);
- – Struktur
aus geformten Synthetikharz (Elastomer, Gummi, ...), wobei dieser
Mattentyp auch von sehr alter Konzeption ist (zum Beispiel Referenzdokument
FR 541 419);
- – genadelte
oder veloursartige Fußmatte,
zum Beispiel Fußmattenstücke aus
Polypropylen, umrandet mit einer Textilfaserborte;
- – Struktur
aus geformtem Synthetikharz oder Naturkautschuk, auf dem die Fußmatte durch
Kleben aufgesetzt wird.
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Die
Matten, die den Innenraum der Karosserie verkleiden, müssen zahlreiche
Eigenschaften aufweisen:
- – sie müssen flexibel sein, um sich
den schrägen
Formen des Bodens anzuschmiegen, wobei diese schrägen Formen
insbesondere mit den Radhäusern,
der Mittelkonsole zwischen den Vordersitzen, dem Mitteltunnel an
den Fußräumen verbunden
sind;
- – sie
müssen
in Fahrzeugen unterschiedlicher Marken und Modelle eingesetzt werden
können
und dies trotz der Unterschiede in dreidimensionaler Konformation
der Böden
dieser Fahrzeuge. Diese Einsatzmöglichkeit
in mehreren Fahrzeugtypen wird derzeit nur auf Kosten einer Verminderung
der Fläche
der Matten erhalten;
- – sie
müssen
große
Beständigkeit
gegenüber
Abnutzung durch Reibung und Stanzen aufweisen, insbesondere in den
Auflagezonen der Schuhabsätze
des Fahrers. Dieses Stanzen ist insbesondere ausgeprägt, wenn
der Fahrer eine Frau ist, die Schuhe mit Absätzen trägt;
- – sie
müssen ästhetisch
sein und auch soweit wie möglich
personalisiert;
- – sie
müssen
in Position gehalten werden können
und nicht auf dem Boden gleiten oder Falten bilden, insbesondere
wenn der Fahrer ein Notfallmanöver
durchführt
(Bremsen). Sie dürfen
zwischen ihnen und dem Bodenbelag (im Allgemeinen eine geklebte
Fußmatte)
keine harten Fragmente hindurchlassen, die sich in der Unterlage
der Matte verkrusten und den Komfort des Anwenders beeinträchtigen.
Gleichzeitig müssen sie
leicht entnommen werden können
und nicht zu schwer sein, so daß sie
leicht ausgeschüttelt
werden können,
um die Krümel
und Partikel aus Erde oder Sand zu bekämpfen, die durch die Schuhe
der Nutzer des Fahrzeugs zugeführt
werden.
- – sie
müssen
eine Oberflächenrauheit
aufweisen, so daß der
Fuß des
Fahrers nicht von seinem Abstützpunkt
gleiten kann, wenn er auf ein Pedal gedrückt ist und diese Rauheit (Rippen,
Reliefs, ...) darf nicht die Abscheidung von Teilchen oder Splitt
herbeiführen,
welche sich als Abriebsmaterial verhalten, das die Abnutzung eines
Teils des Schuhs des Fahrers mit sich zieht;
- – sie
müssen
komfortabel, fäulnisverhütend und
leicht zu reinigen sein;
- – sie
müssen
angenehm in Ladenregalen präsentiert
werden können,
wobei der Verbraucher leicht die Wahl der Matte vornehmen kann,
die gleichzeitig dem Modell seines Fahrzeugs als auch seinen Vorlieben
entspricht;
- – sie
müssen
Materialien einsetzen, die mit den Regelungen und den Normen des
Konstrukteurs kompatibel sind (zum Beispiel OPEC U3P3)
- – sie
dürfen
nicht teuer sein.
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Die
oben genannten Qualitäten
werden nicht mit den Matten erhalten, die im Stand der Technik bekannt
sind, und die Erfindung zielt darauf ab, hier Abhilfe zu schaffen.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren
zum Herstellen von Bodenmatten für
Kraftfahrzeuge, wobei das Verfahren einen Schritt zum Anbringen
wenigstens einer Teppichplatte im rechten Winkel zu wenigstens einer
Schwächungslinie
des den unteren Teil der Matte bildenden thermoplastischen Materials
umfaßt,
so daß diese
Schwächungslinie
sichtbar und wie aus Filigran durch diese Teppichplatte zum Vorschein
kommt.
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Diese
Schwächungslinien
ermöglichen
die Anpaßbarkeit
durch Schneiden der Matte in einer großen Anzahl verschiedener Fahrzeuge
unter Bewahrung des perfekten Zusammenhalts der zusammengesetzten Materialien,
die die Matte bilden.
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Gemäß verschiedener
Ausführungen
weist das Verfahren die folgenden, gegebenenfalls kombinierten Merkmale
auf:
- – das
Anbringen von wenigstens einer Teppichplatte wird nach dem Formen
der Matte durch Kleben vollzogen
- – das
Anbringen von wenigstens einer Teppichplatte wird durch Anformen
während
des Einspritzens des den unteren Teil der Matte bildenden thermoplastischen
Materials vollzogen
- – die
Teppichplatte enthält
Fasern, die ausgewählt
sind aus der Gruppe, die Acrylfasern, Baumwollfasern, Polyamidfasern,
Polyesterfasern, Polypropylenfasern, Viskosefasern umfaßt
- – die
Teppichplatte enthält
Fasern mit 10 d.tex oder eine Mischung mit gleichem Anteil von Fasern
mit 8,8 d.tex und von Fasern mit 11 d.tex
- – die
Teppichplatte ist mit einer voraufgetragenen Unterschicht („pre-coat") versehen, welche
geeignet ist, das Haften des den unteren Teil der Matte bildenden
thermoplastischen Materials sicherzustellen
- – die
voraufgetragene Unterschicht ist ein kalziumkarbonathaltiger SBR-Latex
Synthesekautschuk
- – der
den unteren Teil der Matte bildende Thermoplast ist ausgewählt aus
der Gruppe umfassend Polyvinyle, Elastomere wie insbesondere thermoplastische
Polyesterkautschuke, thermoplastische Polyurethankautschuke
- – der
Thermoplast, welcher den unteren Teil der Matte bildet, ist ein
Weich-PVC
- – der
den unteren Teil der Matte bildende Thermoplast ist ein aus Recyling
hervorgegangenes Weich-PVC
- – der
untere Teil der Matte wird durch Spritzen durch eine einzige Spritzdüse erhalten
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Die
Erfindung betrifft gemäß einem
zweiten Aspekt eine Spritzform zur Ausführung des oben gezeigten Verfahrens,
welche Spritzform einen Hinterschneidungswinkel aufweist, welcher
zur Bildung einer Auskehlung über
den gesamten Umfang oder einen Teil des Umfangs des Bereichs mit
angeformtem Teppich führt, wobei
dieser Hinterschneidungswinkel das Halten der Teppichplatte in einem
Hohlraum der Form erleichtert
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Eine
Spritzform ist z.B. durch die Dokumente
US 4 491 556 A oder WO 98/17461
A bekannt.
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In
einer Ausführung
ist der durch den Hinterschneidungswinkel eingefaßte Hohlraum
an der festen Formhälfte
angeordnet.
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Die
Erfindung betrifft gemäß einem
dritten Aspekt eine Bodenmatte, welche durch Durchführung des oben
vorgestellten Verfahrens erhalten wird, wobei die Bodenmatte wenigstens
eine angelenkte Lasche an ihrer Kontur aufweist, wobei diese angelenkte
Lasche gegebenenfalls durch Zuschneiden der Matte entlang einer
Schwächungslinie
abgetrennt werden kann.
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Die
Matte kann eine oder mehrere Teppichplatten von ggf. identischen
Formen und Farben haben.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden bei der folgenden Beschreibung
von Ausführungsformen
hervortreten, welche Beschreibung im Hinblick auf die anliegenden
Zeichnungen gemacht werden wird, in denen:
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die 1 eine
Ansicht der oberen Seite der Matte gemäß der Erfindung ist, die flach
liegt, in einer ersten Ausführungsform;
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die 2 eine
schematische Ansicht gemäß der Schnittebene
II-II der 1 ist;
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die 3 eine
Detailansicht des Teils A der 2, stark
vergrößert ist.
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Im
Folgenden dieser Beschreibung wird man unter "Abschwächungslinie" jede Faltungslinie verstehen, die erhalten
wird durch:
- – einen Fertigungsvorgang der
Matte wie Einrillen, Falzen, halbseitiges Schneiden;
- – eine
verschlankte Zone, die von dem Material beim Formen der Matte herrührt.
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Die
Matte 1 ist dargestellt in 1 als Draufsicht
von der sichtbaren Oberseite. Mit "Oberseite" bezeichnet man in dieser Beschreibung
die Seite der Matte, die zugewandt zu den Schuhen des Anwenders
angeordnet ist.
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Die
Matte 1 der 1 ist, wie das der Fachmann
erkennen wird, spezieller ausgelegt, um vor einem Vordersitz eines
Autos gelegt zu werden. Notfalls wird der Fachmann die Form des
Randes 2 der Matte 1 in Abhängigkeit des Fahrzeugbodens
auslegen können.
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Im
Folgenden der Beschreibung werden die Begriffe "vorne", "hinten", "seitlich", "längs", "quer", "links", "rechts" im Verhältnis zum
Punkt P der 1 und zu den Quer- D1 und Längsrichtungen
D2 eingesetzt.
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Die
Ausdrücke "Dicke", "Höhe" werden in Bezug auf die Richtung D3
eingesetzt, welche einen Trieder direkt mit den Richtungen D1 und
D2 bildet.
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Die
Matte 1 weist einen Rand 2 auf, der in einer im
Wesentlichen rechteckigen Schablone umschrieben ist. Genauer umfaßt der Rand 2:
- – einen
ersten Querabschnitt 3, der im Wesentlichen geradlinig
ist, sogenannter hinter Teil;
- – zwei
sogenannte hintere Seitenabschnitte 4, 5, im Wesentlichen
geradlinig und senkrecht zum ersten Abschnitt 3, wobei
der Abstand D zwischen den Abschnitten 4, 5 die
größte Breite
der Matte 1 bildet;
- – zwei
sogenannte vordere Seitenabschnitte 6, 7, die
im Verhältnis
zu den hinteren Seitenabschnitten 4, 5 angewinkelt
sind;
- – einen
sogenannten vorderen Querabschnitt 8, der im Wesentlichen
kreisbogenartig ist.
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Die
kreisbogenförmigen
Ausrundungen 9 verbinden den ersten hinteren Querabschnitt 3 mit
den hinteren Seitenabschnitten 4, 5.
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Gleichermaßen verbinden
Ausrundungen 10 die hinteren Seitenabschnitte und vorderen
Seitenabschnitte 4, 5; 5, 7 und
Ausrundungen 11 verbinden den vorderen Querabschnitt 8 mit
dem Rand 2 an den vorderen Seitenabschnitten 6, 7.
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Aufgrund
der durch die vorderen und hinteren Seitenabschnitte gebildeten
Winkel wächst
die Breite der Matte von hinteren zum vorderen Teil der Matte 1.
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Wie
es im Folgenden vollständiger
erscheinen wird, kann die Breite der Matte durch den Anwender im vorderen
Teil und/oder im hinteren Teil dieser Matte 1 modifiziert
werden.
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Die
Matte 1 umfaßt
Faltlinien 12, die untereinander derart sich überkreuzen,
daß ein
Netz gebildet wird, das angelenkte Laschen 13 begrenzt.
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Diese
angelenkten Laschen 13 ermöglichen es der Matte 1,
sich den Formen des Bodens der Fahrgastzelle anzuschmiegen. Notfalls
wird der Anwender eine oder mehrerer dieser Laschen 13 unter
Zuschneiden der Matte 1 gemäß den Abschwächungslinien 12 abnehmen
können.
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In
der in 1 dargestellten Ausführungsform kann jeder der angelenkten
Laschen durch Schneiden entlang der Abschwächungslinien unabhängig voneinander
geschnitten werden.
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Die
Anzahl und die Anordnung der angelenkten Laschen werden durch einen
Fachmann in Abhängigkeit
der gewünschten
Formen für
die Matte angepaßt
werden können.
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Die
in 1 dargestellte Matte umfaßt angelenkte Laschen über ihre
Kontur. In anderen Ausführungsformen,
die nicht dargestellt sind, umfaßt die Matte angelenkte Laschen über wenigstens
einen Seitenrand und/oder wenigstens einen Querrand.
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Diese
angelenkten Laschen, ggf. gelöst
durch Schneiden verleihen eine große Anwendungsflexibilität für die Matte,
die sich so bestens den Formen der Fahrzeugböden an den Radhäusern oder
beispielsweise gegen den Mitteltunnel anschmiegen kann.
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Unter "Mitteltunnel" bezeichnet man hier
den Zentralteil des Bodens der Fahrgastzelle, derart gewölbt, daß unter
dem Fahrzeugboden ein Durchgang für die Antriebswelle im Falle
eines Fahrzeugs mit Heckantrieb freigelassen wird.
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Man
bezeichnet hierdurch "Mitteltunnel" dieselbe Verformung
des Bodens der Fahrgastzelle der Fahrzeuge vom "Frontantrieb"-Typ oder "Heckantrieb"-Typ, wobei diese Verformung häufig weniger
groß ist
als für die
Fahrzeuge mit Heckantrieb, und sie als Durchgang für Kabel
und Rohre dient.
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Die
Mittelfläche
der Matte 1 umfaßt
zwei Zonen 32 mit geformter oder geklebter Fußmatte 33.
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Die
Fußmatte 33 ist
auf dem Material angeformt, das die Basis der Matte 1 bildet.
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Beispielsweise
weist die Fußmatte
die folgenden Merkmale auf:
- – Fasermaterial:
Polypropylen oder Polyestersulfon oder Polyamid;
- – d.tex
der Faser: 10 oder 8,8 d.tex 50% + 11 d.tex 50%;
- - Dichte: zwischen etwa 430 und 530 g/m2;
- – Unterschicht "pre-coat": Latex – Synthesekautschuk
(SBR) + CaCO3;
- – Gewicht
der Unterlage: circa 600 g pro m2;
- – Gesamtdichte
der Fußmatte
mit der Unterlage: zwischen etwa 1050 und 1150 g/m2;
wobei
das Material, das die Basis der Matte 1 bildet, ein opakes
Weich-PVC ist.
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Vorteilhaft
wird das PVC mit Hilfe von Calcium- und Zinkverbindungen stabilisiert,
wobei der Einsatz von Stabilisierungsmitteln auf Bleibasis, die
toxisch sind, so vermieden wird.
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In
einer Ausführungsform
wird das Material, das die Basis der Matte 1 bildet, erhalten
durch Recyclingthermoplasten mit Zugabe eines Weichmachers wie 2-Ethyl-Hexyl-Phthalat (D.O.P.),
um eine Vinylverbindung zu bilden.
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Wie
an sich bekannt hängen
die Merkmale des Weich-PVC insbesondere von der Natur und dem Prozentanteil
der Weichmacher und Beschickungen ab, die es umfaßt. In einer
Ausführungsform
ist das opake Weich-PVC jenes, das unter der Marke TEFANYL VEIP
63365A verkauft wird.
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Die
mechanischen Eigenschaften dieses PVC, gemessen auf inerter Platte,
sind die folgenden:
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Wie
in 3 ersichtlich, wird die Fußmatte 33 in einen
Spritzformbereich angeordnet, der einen Hinterschneidungswinkel
umfaßt.
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Dieser
Hinterschneidungswinkel führt
zur Bildung einer Auskehlung 34 in dem Außenumfang
von jeder der beiden Zonen 32.
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Durch
die Anordnung dieses Hinterschneidungswinkels wird die Fußmatte 33 in
der Formhöhlung
gehalten und das in die Form gemäß dem Pfeil 36 eingespritzte
Material 35:
- – wird sich gegen die Innenseite 37 der
Fußmatte 33 drücken und
mit der voraufgetragenen Unterschicht (Pre-Coat) reagieren;
- – unter "Auslaufen" auf ihrem Faserteil 38 nicht
dazu kommen können,
die Fußmatte 33 zu
bedecken.
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In
einer Ausführung
wird das Spritzen im rechten Winkel von einer einzigen Spritzdüse durchgeführt, die
am hinteren Teil der Matte 1 im Lot von einer Zone 32 zur
angeformten Fußmatte 33 angeordnet
ist.
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In
einer anderen Ausführung
wird die Einspritzung im rechten Winkel zu wenigstens einer Spritzdüse durchgeführt, die
am hinteren Teil der Matte 1 im Lot von einer Zone 31 angeordnet
ist, die zwischen den beiden Zonen 32 mit angeklebter oder
angeformter Fußmatte 33 angeordnet
ist.
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Der
Einsatz einer Spritzform mit einer einzigen Spritzdüse erleichtert
die Verwendung von rezyklierten Materialien der heterogenen Zusammensetzung
und Viskositäten.
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Um
die Einkerbungseffekte und Einsenkungen zu vermeiden, werden die
Verbindungen mit scharfen Kanten vermieden und die Ausrundungen
haben einen großen
Radius.
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So,
daß die
Verwindung auf der Matte vermieden wird, sind die ebenen Flächen gleichförmiger Dicke von
Ausmaßen,
die durch Anordnung von Rippen vermindert sind.
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Die
Matte 1 umfaßt
nach vorne hin Abschwächungslinien 51 in
konzentrischen Kreisbögen,
wobei eine dieser Linien in der Fortsetzung des Seitenrandes vorne
rechts 7 der Matte 1 ist.
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Die
Abschwächungslinien 61 sind
entlang der Zonen 32 bei einer angeformten oder geklebten
Fußmatte 33 sichtbar,
was so das Zerschneiden der Matte 1 in diesen Zonen mit
angeformter oder geklebter Fußmatte
zuläßt, um diese
Matte der Konformation der Fahrgastzelle anzupassen.
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Die
Anordnung dieser Abschwächungslinien
unter den Zonen bei einer angeformten oder aufgeklebten Fußmatte verbessert
die Flexibilität
der Matte in diesen Zonen 32, was so die Änderung
der Starrheit der Matte zwischen ihrem Außenbereich, der mit angelenkten
Laschen versehen ist, und ihrem Zentrum mit angeformter oder geklebter
Fußmatte
progressiver macht.
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Die
Matte gemäß der Erfindung
weist eine Kombination von Vorteilen auf, die einzigartig ist, in
Bezug zu jenen des Standes der Technik.
- a)
Aus einem thermoplastischen Material wie Weich-PVC ausgearbeitet,
sind sie flexibel und können
sich so den schrägen
Formen der Fahrzeugböden
anpassen. Diese Flexibilität,
die mit dem eingesetzten Material verbunden ist, wird weiterhin
verbessert durch die Anordnung von Faltungslinien und angelenkten
Laschen an den Rändern
der Matte. Diese Flexibilität
wird beibehalten trotz der Gegenwart von einer angeformten oder
geklebten Fußmatte,
wobei die Abschwächungslinien
entlang der Zonen mit angeformten oder geklebter Fußmatte auftreten;
- b) versehen mit angelenkten Laschen, die ggf. durch den Anwender
abgeschnitten werden, können
diese Matten Fahrzeugen unterschiedlicher Marken und Modelle angepaßt werden
und dies ohne große
Beschränkung
der Oberfläche
der Matte, die den größten Teil
des Bodens bedeckt;
- c) versehen mit einer Zone mit widerstandsfähiger Fußmatte beschädigen sie
nicht schnell durch Reibung oder Stanzen;
- d) versehen mit einer Fußmattenzone
und Motiven, können
sie leicht in den Farben und Motiven hergestellt werden, die verschiedenen
Fahrgastzellen zugeordnet werden;
- e) versehen mit Befestigungslöchern 70 auf den Steckstellen
und Sich-Anschmiegen
durch deren Flexibilität
an die Form der Böden,
unterliegen sie keinem Rutschen oder Falten beim Gebrauch, einschließlich dem
Fall eines Notfallmanövers
des Fahrers;
- f) komfortabel und widerstandsfähig sind sie relativ leicht
und leicht zu reinigen, wobei deren Oberfläche im Wesentlichen eben und
frei von Mulden ist;
- g) versehen mit Steckstellen können sie leicht mit Biegeträgern eingehängt gehalten
werden und angenehm gerade vorliegen;
- h) ausgearbeitet aus Recycelmaterialien sind sie preisgünstig unter
Einhalten der gültigen
Normen.
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Die
Anordnung einer Hinterschneidung in den Spritzformen ermöglicht das
Halten in Position der anzuformenden Fußmatte.
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Das
Halten ist um so vorteilhafter je mehr die Einspritzung auf einer
konventionellen horizontalen Maschine durchgeführt wird.